KR101622959B1

KR101622959B1 - Self piercing rivet

Info

Publication number: KR101622959B1
Application number: KR1020140174326A
Authority: KR
Inventors: 박상준; 이문용
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-05-20

Abstract

A self-piercing projection rivet is disclosed. The disclosed self-piercing rivet comprises: a heat unit; a shank unit integrally connected to the head unit having an inner hollow portion; and a stopper protrusion forcibly fitted into a base material and formed in the head unit inside the inner hollow portion of the shank unit. Embodiments of the present invention provide the self-piercing rivet, restraining rotation of the rivet when an object is fastened.

Description

Self-Piercing Rivet {SELF PIERCING RIVET}

본 발명의 실시 예는 셀프 피어싱 리벳에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두 장 이상의 접합 대상물을 관통하여 접합할 수 있는 셀프 피어싱 리벳에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a self-piercing rivet, and more particularly, to a self-piercing rivet capable of piercing and joining two or more objects to be joined.

자동차 산업에서는 환경 문제에 따른 연비의 향상을 위해 알루미늄 합금과 플라스틱 재료 등의 사용을 통하여 차체의 경량화를 도모하고 있다.In the automobile industry, the use of aluminum alloys and plastic materials to improve fuel efficiency due to environmental problems has been aimed at reducing the weight of the vehicle body.

이를 위해 자동차 업계에서는 차체를 조립하는 통상적인 점 용접을 교체할 수 있는 접합 방법에 대한 고찰이 이루어지고 있다.For this purpose, in the automobile industry, a joining method capable of replacing conventional spot welding for assembling a vehicle body is being studied.

최근에 들어서는 이와 같은 기대에 맞는 접합방식으로서 셀프 피어싱 리벳 시스템(self piercing rivet system)을 이용한 셀프 피어싱 리벳 접합 방식을 채택하고 있다.Recently, a self-piercing rivet system has been adopted as a self-piercing rivet bonding method as a bonding method that meets this expectation.

셀프 피어싱 리벳 접합 방식은, 강판 등의 접합 대상물에 리벳 접합용 구멍을 가공하고 그 구멍에 리벳을 삽입 후 헤드부를 성형하여 접합 대상물을 접합하는 기존의 리벳팅 방식과 달리, 구멍을 가공하지 않고 유압 또는 공압으로 리벳을 접합 대상물에 압입하여 리벳을 소성 변형시킴으로써 접합 대상물을 접합하는 방식이다.The self-piercing rivet jointing method is different from the conventional riveting method in which a hole for riveting is formed on a joining object such as a steel plate and a rivet is inserted into the hole and then the head is molded to join the object to be joined. Or the rivet is subjected to plastic deformation by press-fitting the rivet into the object to be bonded by air pressure to join the object to be bonded.

상기에서와 같은 셀프 피어싱 리벳 접합 방식에서는 예컨대 금속 시트재와 같은 접합 대상물을 체결하기 위해 헤드 및 부분적으로 속이 빈 원통형 섕크(shank)로 이루어진 셀프 피어싱 리벳을 사용한다.In the self-piercing rivet bonding method as described above, a self-piercing rivet made of a head and a partially hollow cylindrical shank is used to fasten a bonding object such as a metal sheet material.

예를 들면, 셀프 피어싱 리벳은 세팅 툴의 펀치에 의해 섕크가 접합 대상물의 상판을 관통하며, 다이(당 업계에서는 "엔빌" 이라고도 한다)의 성형 골을 따라 외측으로 벌어지고, 헤드 부분이 상판을 지지한 상태로 섕크가 하판에 압입되면서 접합 대상물의 상하판을 접합할 수 있다.For example, the self-piercing rivet is configured such that the punch of the setting tool pierces the shank through the top plate of the object to be joined and flares outward along the die of a die (also known in the art as "anvil"), The upper and lower plates of the object to be joined can be joined while the shank is press-fitted into the lower plate in a supported state.

이와 같이 셀프 피어싱 리벳을 이용한 접합 기술은 생산라인에서 용이하게 자동화될 수 있는 우수한 강도 및 피로 특성의 조인트를 생성할 뿐만 아니라, 리벳 주위의 시트재 상면의 뒤틀림(distortion)이 거의 발생하지 않는다는 점에서 조인트가 미적으로 수용 가능하기 때문에 이러한 맥락에서 성공적인 것으로 입증되었다.Such a joining technique using a self-piercing rivet not only produces a joint with excellent strength and fatigue characteristics that can be easily automated in a production line but also causes a distortion of the upper surface of the sheet member around the rivet to hardly occur Since joints are aesthetically acceptable, they have proved successful in this context.

그런데, 종래 기술의 셀프 피어싱 리벳(이하에서는 편의 상 "리벳" 이라고 한다)은 접합 대상물에 대한 1타점 적용 시 회전성을 갖는다. 따라서 종래 기술에서는 접합 대상물에 대한 셀프 피어싱 리벳의 리벳 접합 시 그 리벳의 회전성을 규제하기 위한 지그 등의 부자재가 별도로 필요하고, 접합 대상물을 가 용접하는 공정이 추가로 요구되고 있다.However, the self-piercing rivet of the prior art (hereinafter referred to as "rivet " for convenience) has a rotatability when one RB is applied to the object to be joined. Therefore, in the prior art, a subsidiary material such as a jig for regulating the rotatability of the rivet at the time of riveting of the self-piercing rivet with respect to the object to be bonded is separately required, and a process for welding the object to be welded is further required.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예들은 접합 대상물 접합 시의 회전성을 규제할 수 있도록 한 셀프 피어싱 리벳을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a self-piercing rivet that is capable of regulating the rotatability when joining objects to be joined.

본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳은, 헤드부와, 속이 빈 형태의 중공을 지니며 상기 헤드부에 일체로 연결되는 섕크부와, 상기 섕크부의 중공 내부에서 상기 헤드부에 형성되며 모재에 압입되는 스토퍼 돌기를 포함할 수 있다.A self-piercing rivet according to an embodiment of the present invention includes a head portion, a shank portion having a hollow shape hollow and integrally connected to the head portion, and a shank portion formed on the head portion in the hollow interior of the shank portion, And may include a stopper projection which is press-fitted.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 섕크부는 상기 헤드부의 하면 가장자리 측에 일체로 연결될 수 있다.Further, in the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, the shank portion may be integrally connected to the bottom edge side of the head portion.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 스토퍼 돌기는 상기 헤드부의 하면 중앙에 일체로 돌출되게 형성되되, 십자 혹은 크로스 형태로 이루어질 수 있다.Further, in the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, the stopper protrusion is integrally protruded at the center of the lower surface of the head portion, and may be formed in a cross or a cross shape.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 섕크부의 중공 내부에서 그 섕크부와 상기 스토퍼 돌기 사이에는 모재가 충진될 수 있는 모재 충진 영역이 형성될 수 있다.In the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, a base material filling region in which the base material can be filled may be formed between the shank portion and the stopper projection in the hollow interior of the shank portion.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 스토퍼 돌기는 상기 헤드부의 하면 중앙에 일체로 돌출되게 형성되되, 둘레 내측으로 홈을 지닌 다각 형상으로 이루어질 수 있다.Further, in the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, the stopper protrusion may be integrally protruded at the center of the lower surface of the head portion, and may have a polygonal shape having grooves in the circumferential inner side.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 섕크부의 중공 내부에서 그 섕크부와 상기 스토퍼 돌기 사이, 및 상기 홈의 내측에는 모재가 충진될 수 있는 모재 충진 영역이 형성될 수 있다.Further, in the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, a base material filling region in which the base material can be filled may be formed between the shank portion and the stopper projection in the hollow interior of the shank portion, have.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 스토퍼 돌기는 삼각 형상으로 이루어질 수 있다.In addition, in the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, the stopper protrusion may have a triangular shape.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳에 있어서, 상기 스토퍼 돌기는 사각 형상으로 이루어질 수 있다.Further, in the self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention, the stopper protrusion may have a rectangular shape.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳은, 헤드부와, 속이 빈 형태의 중공을 지니며 상기 헤드부에 일체로 연결되는 섕크부와, 상기 섕크부의 중공 내부에서 상기 헤드부의 하면 중앙에 일체로 돌출되게 형성되며 모재에 압입되는 스토퍼 돌기를 포함하며, 상기 스토퍼 돌기는 상기 섕크부의 중공 내부에서 상기 모재가 충진될 수 있는 모재 충진 영역을 형성할 수 있다.The self-piercing rivet according to the embodiment of the present invention includes a head portion, a shank portion having a hollow hollow shape and integrally connected to the head portion, and a shank portion integrally connected to the center of the bottom surface of the head portion in the hollow interior of the shank portion. And a stopper protrusion formed integrally with the base material and press-fitted into the base material. The stopper protrusion may form a base material filling region in which the base material can be filled in the hollow interior of the shank portion.

본 발명의 실시 예는 섕크부의 중공 내부에서 헤드부의 하면에 스토퍼 돌기를 일체로 형성하므로, 접합 대상물의 상하판을 리벳팅 접합할 때 스토퍼 돌기가 접합 대상물의 상판에 압입되며 셀프 피어싱 리벳의 회전 방향에 대해 충분한 저항력을 발휘함으로써 셀프 피어싱 리벳에 대한 회전성을 규제할 수 있다.In the embodiment of the present invention, since the stopper projection is integrally formed on the lower surface of the head portion in the hollow interior of the shank portion, when the upper and lower plates of the object to be joined are riveted to each other, the stopper projection is pressed into the upper plate of the object to be fastened, So that the rotatability with respect to the self-piercing rivet can be regulated.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 접합 대상물을 리벳팅 접합할 때 그 접합 대상물에 대한 셀프 피어싱 리벳의 회전성을 스토퍼 돌기를 통해 규제할 수 있으므로, 셀프 피어싱 리벳의 회전성을 규제하기 위한 별도의 지그 또는 접합 대상물의 상하판을 가 용접하는 공정을 삭제할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, when the object to be joined is riveted, the rotatability of the self-piercing rivet with respect to the object to be bonded can be regulated through the stopper projection. Therefore, Or the step of welding the upper and lower plates of the object to be joined together can be eliminated.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 종래 기술에서와 달리 셀프 피어싱 리벳의 회전성을 규제하기 위한 별도의 지그 또는 접합 대상물의 상하판을 가 용접하는 공정을 삭제할 수 있으므로, 셀프 피어싱 리벳을 이용한 접합 대상물의 접합 설비 및 접합 공정을 단순화시킬 수 있으며 작업성을 더욱 향상시킬 수 있고, 접합 대상물의 접합에 따른 제작 원가를 절감할 수 있다.As a result, in the embodiment of the present invention, it is possible to eliminate the step of welding the upper and lower plates of the separate object or jig for restricting the rotational property of the self-piercing rivet unlike the conventional art, It is possible to simplify the bonding equipment and the bonding process, to further improve the workability, and to reduce the production cost due to the bonding of the bonding objects.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 상하판의 접합 시 섕크부의 중공 내부에서 스토퍼 돌기를 통해 모재가 충진될 수 있는 모재 충진 영역을 형성하므로, 헤드부에 대한 접합 대상물과의 결합 표면적을 증대시킴으로써 접합 대상물의 접합성(결합성) 및 접합 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, since the base material filling region in which the base material can be filled is formed through the stopper projection in the hollow of the shank portion when joining the upper and lower plates, the bonding surface area with the bonding object to the head portion is increased, The bonding property (bonding property) and the bonding strength of the object can be further increased.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 접합 대상물의 접합 시 섕크부의 내부에 대한 중공 발생을 스토퍼 돌기를 통해 방지할 수 있으므로, 셀프 피어싱 리벳의 내부 부식을 미연에 방지할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the inside of the shank portion from being generated through the stopper projection when joining the object to be joined, so that the internal corrosion of the self-piercing rivet can be prevented in advance.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 저면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳의 접합 구조를 도시한 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 저면 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳의 접합 구조를 도시한 단면 구성도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a sectional view showing a self-piercing rivet according to an embodiment of the present invention.
2 is a bottom view showing a self-piercing rivet according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a joining structure of a self-piercing rivet according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a self-piercing rivet according to another embodiment of the present invention.
5 is a bottom view showing a self-piercing rivet according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a joining structure of a self-piercing rivet according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.Also, the terms " part, "" means," and the like, which are described in the specification, refer to a unit of a comprehensive configuration that performs at least one function or operation.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 저면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳의 접합 구조를 도시한 단면 구성도이다.FIG. 1 is a sectional view showing a self-piercing rivet according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view showing a self-piercing rivet according to an embodiment of the present invention, FIG. Fig. 7 is a cross-sectional view showing a joining structure of the self-piercing rivet according to the first embodiment.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳(100)은 서로 겹쳐진 두 매 이상의 모재들 예를 들면, 차체용 패널들을 일체로 접합하는 차체 조립 공정에 적용될 수 있다.1 to 3, the self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention can be applied to a body assembling process in which two or more superposed substrates, for example, panels for body panels are integrally joined together.

그러나, 상기 모재들은 차체용 패널을 포함하는 것에 반드시 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물을 포함할 수도 있다.However, the base materials are not necessarily limited to those including a panel for a vehicle body, and may include various body structures such as a body member, a frame, and the like.

더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체를 조립하기 위한 것에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 소정의 부품들을 조립하여 이루어지는 다양한 종류 및 용도의 구조물이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.Furthermore, the protection scope of the present invention should not be construed as being limited to the assembly of the vehicle body, and the technical idea of the present invention can be applied to various types and uses of the components by assembling the predetermined parts.

본 발명의 실시 예에서는 서로 겹쳐진 두 매의 모재에 대하여 셀프 피어싱 리벳(100)을 일정 압력으로 압입시킴으로서 이들 모재와 셀프 피어싱 리벳(100)의 소성 변형으로서 그 모재들을 일체로 접합할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the two self-piercing rivets 100 are press-fitted at a predetermined pressure on the two base materials, which are superimposed on each other, so that the base materials can be integrally joined as plastic deformation of the base material and the self-piercing rivet 100.

이하에서는 상기 셀프 피어싱 리벳(100)을 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준(도 1을 기준으로 함)으로 하여 하기의 구성요소들을 설명하는데, 상측을 향하는 부분을 상단부, 상부 및 상면으로 정의하고, 하측을 향하는 부분을 하단부, 하부, 및 하면으로 정의할 수 있다.Hereinafter, the following components will be described with reference to the case where the self-piercing rivet 100 is vertically oriented (refer to FIG. 1), wherein the upper portion is defined as an upper portion, an upper portion, and an upper surface , And the portion facing the lower side can be defined as a lower end portion, a lower portion, and a lower surface.

또한, 이하에서는 상기 두 매의 모재에서 도 3를 기준으로 상측에 위치하는 모재를 상판(1)으로 정의하고, 상측 모재의 하측에 위치하는 모재를 하판(2)으로 정의하기로 한다.In the following description, the base material positioned on the upper side with reference to FIG. 3 is defined as the upper plate 1, and the base material positioned on the lower side of the upper base material is defined as the lower plate 2 in the above two base materials.

상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 셀프 피어싱 리벳(100)의 기준 위치 및 상하판(1, 2)의 접합 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시 예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.Since the direction is relative to the reference position of the self-piercing rivet 100 and the direction in which the upper and lower plates 1 and 2 are joined, the reference direction is the reference direction of this embodiment But is not necessarily limited to.

여기서, 상기 상하판(1, 2)은 알루미늄 시트, 스틸 강판(고장력 강판 포함) 등의 금속 시트재를 포함할 수 있고, 복합소재, 플라스틱, 고무 등과 같은 비금속 재질을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 상하판(1, 2)은 서로 동일한 동종 재질의 판재를 포함할 수 있으며, 서로 다른 이종 재질의 판재를 포함할 수도 있다.The upper and lower plates 1 and 2 may include a metal sheet material such as an aluminum sheet or a steel sheet (including a high-strength steel sheet), or may include a non-metallic material such as a composite material, plastic, or rubber. In addition, the upper and lower plates 1 and 2 may include plate materials of the same kind and may include plate materials of different materials.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳(100)이 적용 가능한 접합 시스템으로서의 셀프 피어싱 리벳 시스템은 셀프 피어싱 리벳(100)으로 가압력을 인가하는 펀치유닛과, 서로 겹쳐진 상하판(1, 2)의 접합 대상물 지지하는 다이(당 업계에서는 "엔빌" 이라고도 한다)를 포함할 수 있다.The self-piercing rivet system as a joining system to which the self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention can be applied includes a punch unit for applying a pressing force to the self-piercing rivet 100, upper and lower plates 1, (Also referred to in the art as "anvil").

예를 들면, 상기 펀치유닛은 셀프 피어싱 리벳(100)이 공급되는 부위로, 유압 또는 공압에 의해 프레스 구동하는 펀치 실린더와, 펀치 실린더에 의해 작동하는 펀치 등을 포함할 수 있다. 상기 펀치유닛은 셀프 피어싱 리벳(100) 또는 접합 대상물에 대하여 연속적이고 신속한 충격을 가하기 위해 툴의 일부로서 타격 기구를 이용하고 있다.For example, the punch unit may include a punch cylinder for press-driving by hydraulic pressure or pneumatic pressure to a portion to which the self-piercing rivet 100 is fed, and a punch operated by a punch cylinder. The punch unit uses a striking mechanism as part of the tool to apply a continuous and rapid impact to the self-piercing rivet 100 or the object to be joined.

그리고, 상기 다이는 펀치유닛으로부터 셀프 피어싱 리벳(100)에 작용하는 가압력을 지지하는 엔빌 다이로서, 일반적으로 C형 프레임에 펀치유닛과 함께 구성되며, 그 펀치유닛에 대응하여 상면에 성형 골을 형성하고 있다.The die is an envelope die for supporting the pressing force acting on the self-piercing rivet 100 from the punch unit. Generally, the die is constituted together with a punch unit in a C-shaped frame. .

이러한 셀프 피어싱 리벳 시스템은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 SPR(Self Piercing Riveting) 접합 시스템으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Such a self-piercing rivet system is made up of a known SPR (Self Piercing Riveting) jointing system which is well known in the art, so a detailed description of its construction will be omitted herein.

상기 셀프 피어싱 리벳 시스템에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳 리벳(100)은 펀치유닛에 의해 가압되며 상판(1)을 관통하고, 하판(2)에 압입되며 다이의 성형 골을 따라 소성 변형됨으로써 상하판(1, 2)을 일체로 접합할 수 있다.The self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention applied to the self-piercing rivet system is pressed by the punch unit and passes through the upper plate 1, is pressed into the lower plate 2, The upper and lower plates 1 and 2 can be integrally joined by plastic deformation.

이하에서 설명될 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳(100)은 모재로서의 접합 대상물을 리벳팅 접합할 때 회전성을 규제할 수 있는 구조로 이루어진다.The self-piercing rivet 100 according to an embodiment of the present invention to be described below has a structure capable of restricting the rotatability when the object to be joined as a base material is riveted.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳(100)은 기본적으로, 헤드부(10)와 섕크부(30)를 포함하고 있다.To this end, the self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention basically includes a head portion 10 and a shank portion 30. [

상기 헤드부(10)는 위에서 언급한 바 있는 펀치유닛의 가압력을 직접 전달받는 부분으로, 리벳(100)의 상측 부에 구비되며, 소정 두께를 지닌 원형의 판 형상으로 이루어진다.The head portion 10 is a portion directly receiving the pressing force of the punch unit mentioned above and is provided on the upper portion of the rivet 100 and has a circular plate shape having a predetermined thickness.

그리고 상기 헤드부(10)는, 본 발명의 실시 예에 의한 리벳(100)을 통해 서로 겹쳐진 상하판(1, 2)의 리벳팅 타겟 지점을 소성 변형시키며 리벳팅 결합하는 때, 상판(1)의 리벳팅 타겟 지점을 지지하는 기능을 하게 된다.The head portion 10 is formed by joining the upper plate 1 and the lower plate 1 by plastic deformation and riveting joining the riveting target points of the upper and lower plates 1 and 2 which are overlapped with each other through the rivet 100 according to the embodiment of the present invention. Which serves to support a riveting target point.

상기 섕크부(30)는 펀치유닛의 가압력에 의해 상판(1)을 피어싱 하고, 다이의 성형 골을 따라 변형되며 하판(2)에 압입되는 부위로, 헤드부(10)의 하면 가장자리 측에 일체로 연결되며, 그 헤드부(10)의 외경 보다 작은 외경과 속이 빈 중공(31)을 지닌 원통 형상의 섕크로 구비된다.The shank portion 30 pierces the upper plate 1 by a pressing force of the punching unit and is deformed along the molding trough of the die and press-fitted into the lower plate 2, And is provided with a cylindrical shank having an outer diameter smaller than the outer diameter of the head portion 10 and hollow hollows 31 hollow.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳(100)은 섕크부(30)의 중공(31) 내부에서 헤드부(10)에 형성되는 스토퍼 돌기(70)를 더 포함하고 있다. 상기 스토퍼 돌기(70)는 1타점으로 모재로서의 상하판(1, 2)을 리벳팅 접합할 때 셀프 피어싱 리벳(100)의 회전성을 규제하기 위한 것이다.The self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention further includes stopper protrusions 70 formed in the head portion 10 inside the hollow portion 31 of the shank portion 30. The stopper protrusion 70 is for restricting the rotatability of the self-piercing rivet 100 when the upper and lower plates 1 and 2 as a base material are riveted to each other by one point.

이러한 스토퍼 돌기(70)는 섕크부(30)의 중공(31) 내부에서 헤드부(10)의 하면 중앙에 일체로 돌출되게 형성되며, 섕크부(30)를 통한 상하판(1, 2)의 리벳팅 접합 시 상판(1)에 압입될 수 있다.The stopper protrusion 70 integrally protrudes from the center of the lower surface of the head portion 10 inside the hollow portion 31 of the shank portion 30. The stopper protrusion 70 is integrally formed with the upper and lower plates 1 and 2 It can be press-fitted into the upper plate 1 at the time of riveting bonding.

여기서, 상기 스토퍼 돌기(70)는 섕크부(30)의 중공(31) 내부에서 헤드부(10)의 하면 중앙에 십자(＋) 또는 크로스(×) 형태로 돌출되게 형성될 수 있다. 이 경우 상기 스토퍼 돌기(70)는 상판(1)에 압입될 수 있으며, 섕크부(30)와 스토퍼 돌기(70) 사이에는 상판(1)의 모재가 충진될 수 있는 모재 충진 영역(73)이 형성될 수 있다.The stopper protrusion 70 may protrude from the center of the lower surface of the head portion 10 in the hollow 31 of the shank portion 30 in the shape of a cross or a cross. In this case, the stopper protrusion 70 can be press-fitted into the upper plate 1. Between the shank portion 30 and the stopper protrusion 70, a base material filling region 73 in which the base material of the upper plate 1 can be filled .

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳(100)을 이용하여 상하판(1, 2)의 접합 대상물을 일체로 접합하는 과정을 설명하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 셀프 피어싱 리벳 시스템의 다이에 서로 겹쳐진 상하판(1, 2)을 지지한 상태로, 펀치유닛에 셀프 피어싱 리벳(100)을 공급한다.[0030] The process of joining the objects to be joined of the upper and lower plates 1 and 2 integrally using the self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention will now be described. The self-piercing rivet (100) is fed to the punch unit while supporting the upper and lower plates (1, 2) overlapping each other on the die of the self-piercing rivet system.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 펀치유닛을 통해 셀프 피어싱 리벳(100)의 헤드부(10)에 소정의 가압력을 인가한다.Then, in the embodiment of the present invention, a predetermined pressing force is applied to the head portion 10 of the self-piercing rivet 100 through the punch unit.

이에 상기 셀프 피어싱 리벳(100)의 섕크부(30)는 펀치유닛의 가압력에 의해 상판(1)을 관통(피어싱) 하고, 다이의 성형 골을 따라 외측 방향으로 벌어지며 하판(2)에 압입됨으로써 접합 대상물의 상하판(1, 2)을 일체로 접합할 수 있다.The shank portion 30 of the self-piercing rivet 100 is pierced (pierced) through the upper plate 1 by the pressing force of the punching unit and is inserted into the lower plate 2 The upper and lower plates 1 and 2 of the object to be bonded can be integrally joined.

이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서 상기 스토퍼 돌기(70)는 접합 대상물의 상판(1)에 압입되며, 접합 대상물에 대한 셀프 피어싱 리벳(100)의 회전성을 규제할 수 있다.In this process, in the embodiment of the present invention, the stopper protrusion 70 is press-fitted into the upper plate 1 of the object to be bonded, and the rotational property of the self-piercing rivet 100 relative to the object to be bonded can be regulated.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 섕크부(30)와 스토퍼 돌기(70) 사이에 모재 충진 영역(73)을 형성하므로, 상판(1)의 모재가 모재 충진 영역(73)으로 충진될 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, since the base material filling region 73 is formed between the shank portion 30 and the stopper projection 70, the base material of the top plate 1 can be filled into the base material filling region 73 .

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳(100)에 의하면, 섕크부(30)의 중공(31) 내부에서 헤드부(10)의 하면에 스토퍼 돌기(70)를 일체로 형성하므로, 접합 대상물의 상하판(1, 2)을 리벳팅 접합할 때 스토퍼 돌기(70)가 접합 대상물의 상판(1)에 압입되며 셀프 피어싱 리벳(100)의 회전 방향에 대해 충분한 저항력을 발휘함으로써 셀프 피어싱 리벳(100)에 대한 회전성을 규제할 수 있다.According to the self-piercing rivet 100 according to the embodiment of the present invention as described above, the stopper protrusion 70 is integrally formed on the lower surface of the head portion 10 in the hollow 31 of the shank portion 30 Therefore, when the upper and lower plates 1 and 2 of the object to be joined are riveted to each other, the stopper protrusion 70 is pressed into the upper plate 1 of the object to be bonded and exhibits a sufficient resistance against the rotating direction of the self-piercing rivet 100 The rotatability with respect to the self-piercing rivet 100 can be regulated.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 접합 대상물을 리벳팅 접합할 때 그 접합 대상물에 대한 셀프 피어싱 리벳(100)의 회전성을 스토퍼 돌기(70)를 통해 규제할 수 있으므로, 셀프 피어싱 리벳의 회전성을 규제하기 위한 별도의 지그 또는 접합 대상물의 상하판을 가 용접하는 공정을 삭제할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the rotatability of the self-piercing rivet 100 with respect to the object to be joined can be regulated through the stopper projection 70 when the object to be joined is riveted, so that the rotatability of the self- It is possible to eliminate the step of welding the upper and lower plates of the separate object or jig for regulation.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 상하판(1, 2)의 접합 시 섕크부(30)와 스토퍼 돌기(70) 사이의 모재 충진 영역(73)으로 상판(1)의 모재를 충진할 수 있으므로, 헤드부(10)에 대한 상판(1)과의 결합 표면적을 증대시킴으로써 접합 대상물의 접합성(결합성) 및 접합 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, the base material of the upper plate 1 can be filled with the base material filling region 73 between the shank portion 30 and the stopper projection 70 when the upper and lower plates 1 and 2 are joined , The bonding property (bonding property) and the bonding strength of the object to be bonded can be further increased by increasing the bonding surface area of the head part 10 to the upper board 1. [

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 접합 대상물의 접합 시 섕크부(30)의 내부에 대한 중공 발생을 스토퍼 돌기(70)를 통해 방지할 수 있으므로, 셀프 피어싱 리벳의 내부 부식을 미연에 방지할 수도 있다.Further, in the embodiment of the present invention, since the occurrence of hollow against the inside of the shank portion 30 can be prevented through the stopper projection 70 when the object to be joined is joined, the internal corrosion of the self-piercing rivet can be prevented in advance .

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 단면 구성도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳을 도시한 저면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳의 접합 구조를 도시한 단면 구성도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a self-piercing rivet according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a bottom view illustrating a self-piercing rivet according to another embodiment of the present invention, FIG. Fig. 7 is a cross-sectional view showing a joining structure of a self-piercing rivet according to another embodiment.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 셀프 피어싱 리벳(200)은 전기 실시 예의 구조를 기본으로 하면서, 다각 형상의 스토퍼 돌기(170)를 구성할 수 있다.4 to 6, the self-piercing rivet 200 according to another embodiment of the present invention can constitute the stopper protrusion 170 of a polygonal shape based on the structure of the electric embodiment.

본 발명의 실시 예에서, 상기 스토퍼 돌기(170)는 섕크부(30)의 중공(31) 내부에서 헤드부(10)의 하면 중앙에 일체로 돌출되게 형성되되, 도면들의 (a)에서와 같이 둘레 내측으로 홈(171)을 지닌 삼각 형상으로 형성될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the stopper protrusion 170 is integrally formed at the center of the lower surface of the head portion 10 inside the hollow portion 31 of the shank portion 30, And may be formed in a triangular shape having a groove 171 in the peripheral direction.

또한, 상기 스토퍼 돌기(170)는 도면들의 (b)에서와 같이 둘레 내측으로 홈(171)을 지닌 사각 형상으로 형성될 수도 있다.In addition, the stopper protrusion 170 may be formed in a rectangular shape having a groove 171 in the peripheral direction as shown in FIG.

상기한 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에서는 스토퍼 돌기(170)가 삼각 및 사각 형상으로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 스토퍼 돌기(170)가 다른 형태의 다각 형상으로 이루어질 수도 있다.As described above, the stopper protrusion 170 may be formed in a triangular shape or a quadrangular shape. However, the stopper protrusion 170 may be formed in a different polygonal shape.

여기서, 상기 섕크부(30)의 중공(31) 내부에서 그 섕크부(30)와 스토퍼 돌기(170) 사이, 및 그 스토퍼 돌기(170)의 둘레 내측에 구비된 홈(171)에는 상판(1)의 모재가 충진될 수 있는 모재 충진 영역(173)이 형성될 수 있다.The grooves 171 provided in the hollow 31 of the shank portion 30 and between the shank portion 30 and the stopper protrusion 170 and the peripheries of the stopper protrusions 170 are provided with an upper plate 1 The base material filling region 173 can be formed.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 상기 셀프 피어싱 리벳(200)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 실시 예에서와 같으므로 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The rest of the configuration and effects of the self-piercing rivet 200 according to another embodiment of the present invention are the same as those in the previous embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

1... 상판
2... 하판
10... 헤드부
30... 섕크부
31... 중공
70, 170... 스토퍼 돌기
73, 173... 모재 충진 영역
171... 홈1 ... top plate
2 ... bottom plate
10 ... head portion
30 ... shank portion
31 ... hollow
70, 170 ... stopper projection
73, 173 ... Base material filling area
171 ... home

Claims

A self-piercing rivet comprising a head portion and a shank portion integrally connected to the head portion, the hollow portion having a hollow shape,
And a stopper protrusion formed on the head portion in the hollow interior of the shank portion and press-fitted into the base material,
Wherein the shank portion is integrally connected to a bottom edge side of the head portion,
Wherein the stopper protrusion is integrally protruded from a center of a lower surface of the head portion, and has a polygonal shape having a groove in a circumferential inner side.

delete

The method according to claim 1,
Characterized in that a base material filling region is formed in the hollow interior of the shank portion between the shank portion and the stopper projection and inside the groove to fill the base material.

The method according to claim 1,
Wherein the stopper projection has a triangular shape.

The method according to claim 1,
Wherein the stopper projection has a rectangular shape.

A self-piercing rivet comprising a head portion and a shank portion integrally connected to the head portion, the hollow portion having a hollow shape,
And a stopper protrusion integrally protruded from the center of the lower surface of the head portion in the hollow of the shank portion and press-fitted into the base material,
Wherein the shank portion is integrally connected to a bottom edge side of the head portion,
The stopper projection is integrally formed at the center of the lower surface of the head portion and is formed in a polygonal shape having grooves inwardly in the circumferential direction and forms a base material filling region in which the base material can be filled in the hollow portion of the shank portion Self-Pierced rivets.