JP2002213422A - ブラインドリベット - Google Patents
ブラインドリベットInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/04—Rivets; Spigots or the like fastened by riveting
- F16B19/08—Hollow rivets; Multi-part rivets
- F16B19/10—Hollow rivets; Multi-part rivets fastened by expanding mechanically
- F16B19/1027—Multi-part rivets
- F16B19/1036—Blind rivets
- F16B19/1045—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like
- F16B19/1054—Blind rivets fastened by a pull - mandrel or the like the pull-mandrel or the like being frangible
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 柔らかい又は脆い材料の被締結部品であって
も、リベット自身が低表面摩擦の被覆を備える場合であ
っても、確実に締結する。 【解決手段】 ブラインドリベット（２）は、筒状シェ
ル（４）と、該シェルを貫通して延びるマンドレル
（６）とを備える。シェル（４）は、一端部にリベット
頭部を形成する外側へ延びるフランジ（８）を有し、リ
ベット頭部から第１の距離においてシェル（４）の表面
外周に配列される第１の半径方向の窪みの組（１２）
と、リベット頭部から第２の距離においてシェル（４）
の表面外周に配列される第２の半径方向の窪みの組（１
４）とを備え、半径方向の窪み（１２，１４）は、マン
ドレル（６）の周りに配置した後にリベットシェル
（４）をかしめることで形成される。リベット頭部から
遠い側のシェル端部は、シェルのブラインド端部になっ
ており、マンドレル（６）は、一端においてシェル
（４）のブラインド端部に当接する頭部（１０）と、該
頭部から延びるステムとを有し、ステムは長さ方向に沿
って途中に脆弱点（１７）を有する。
も、リベット自身が低表面摩擦の被覆を備える場合であ
っても、確実に締結する。 【解決手段】 ブラインドリベット（２）は、筒状シェ
ル（４）と、該シェルを貫通して延びるマンドレル
（６）とを備える。シェル（４）は、一端部にリベット
頭部を形成する外側へ延びるフランジ（８）を有し、リ
ベット頭部から第１の距離においてシェル（４）の表面
外周に配列される第１の半径方向の窪みの組（１２）
と、リベット頭部から第２の距離においてシェル（４）
の表面外周に配列される第２の半径方向の窪みの組（１
４）とを備え、半径方向の窪み（１２，１４）は、マン
ドレル（６）の周りに配置した後にリベットシェル
（４）をかしめることで形成される。リベット頭部から
遠い側のシェル端部は、シェルのブラインド端部になっ
ており、マンドレル（６）は、一端においてシェル
（４）のブラインド端部に当接する頭部（１０）と、該
頭部から延びるステムとを有し、ステムは長さ方向に沿
って途中に脆弱点（１７）を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラインドリベッ
トに関し、更に詳細には、筒状シェルとそのシェルを通
って延びるマンドレルとを備えるブラインドリベットに
関する。
トに関し、更に詳細には、筒状シェルとそのシェルを通
って延びるマンドレルとを備えるブラインドリベットに
関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラインドリベットの１つの特定の形式
は、マルチグリップ（多段かしめ）リベットとして知ら
れている。この形式の典型的なリベットは、長さ方向に
沿って間隔をあけて設けられた円周方向の溝を有する外
側筒状シェルと、一端に半径方向に拡大した頭部を有し
前記シェルを貫通して延びるマンドレルとを備える。ま
た、通常、シェルは、被締結部品の１つの面に対して作
用する、半径方向に延びる頭部を有する。リベットを締
結するために、マンドレルは、シェルの頭部を支持した
まま、シェルに対して長手方向に引っ張られ、マンドレ
ルの拡大頭部を筒状のシェルの反対側の端面を押圧す
る。これにより、筒状シェルの円周方向の溝は、長手方
向に潰れて、被締結部品を互いに締結し、最終的には、
溝の間のシェル部は半径方向に膨出して特徴的な“重ね
パン”形状、又は“重ねパンの組”を形成する。従っ
て、リベットは、被締結部品を互いに把持し、リベット
が通る被加工物の穴を閉塞する。
は、マルチグリップ（多段かしめ）リベットとして知ら
れている。この形式の典型的なリベットは、長さ方向に
沿って間隔をあけて設けられた円周方向の溝を有する外
側筒状シェルと、一端に半径方向に拡大した頭部を有し
前記シェルを貫通して延びるマンドレルとを備える。ま
た、通常、シェルは、被締結部品の１つの面に対して作
用する、半径方向に延びる頭部を有する。リベットを締
結するために、マンドレルは、シェルの頭部を支持した
まま、シェルに対して長手方向に引っ張られ、マンドレ
ルの拡大頭部を筒状のシェルの反対側の端面を押圧す
る。これにより、筒状シェルの円周方向の溝は、長手方
向に潰れて、被締結部品を互いに締結し、最終的には、
溝の間のシェル部は半径方向に膨出して特徴的な“重ね
パン”形状、又は“重ねパンの組”を形成する。従っ
て、リベットは、被締結部品を互いに把持し、リベット
が通る被加工物の穴を閉塞する。
【０００３】リベットのシェルに円周方向の溝を有する
前述の形式の公知のマルチグリップリベットの例は、欧
州特許出願公開ＥＰ−Ａ−０６７７６６６号公報（Ａｖ
ｄｅｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に示されている。ＥＰ−Ａ−
０６７７６６６号のリベットは、２つの長手方向に間隔
をあけて設けた縮小された直径の領域がある輪郭付けさ
れた外部形状を有する筒状のシェルを備える。縮小され
た直径領域は、マンドレルをシェル中に挿入した後に、
かしめ作業（即ち、半径方向内側へ移動するダイを利用
して）、又はロール成形作業によって、シェルを内側へ
変形させることによって形成される。
前述の形式の公知のマルチグリップリベットの例は、欧
州特許出願公開ＥＰ−Ａ−０６７７６６６号公報（Ａｖ
ｄｅｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）に示されている。ＥＰ−Ａ−
０６７７６６６号のリベットは、２つの長手方向に間隔
をあけて設けた縮小された直径の領域がある輪郭付けさ
れた外部形状を有する筒状のシェルを備える。縮小され
た直径領域は、マンドレルをシェル中に挿入した後に、
かしめ作業（即ち、半径方向内側へ移動するダイを利用
して）、又はロール成形作業によって、シェルを内側へ
変形させることによって形成される。
【０００４】米国特許第５４９６１４０号明細書は、別
の公知のブラインドリベットを説明している。これは外
側筒状シェルと、そこを貫通して延びるマンドレルとを
備える。この場合、外側シェルは、１組又は２組の凹部
が設けられ、各々の凹部セットは、円周方向に、互いに
間隔をあけて、ほぼ同一の長手位置に配列される。凹部
の底部は、リベットシェルの円筒全周に対する割線を形
成する。
の公知のブラインドリベットを説明している。これは外
側筒状シェルと、そこを貫通して延びるマンドレルとを
備える。この場合、外側シェルは、１組又は２組の凹部
が設けられ、各々の凹部セットは、円周方向に、互いに
間隔をあけて、ほぼ同一の長手位置に配列される。凹部
の底部は、リベットシェルの円筒全周に対する割線を形
成する。
【０００５】ブラインドリベットは、過大寸法の穴での
作業、又は種々のグリップ厚さでの作業を必要とする場
合が多い。多くの公知のブラインドリベットはそのよう
な条件において旨く機能し、マルチグリップの性質であ
る“重ねパン”形状の変形によって、過大寸法の穴、及
び種々のグリップ厚さに適合することも可能であり、こ
のことは、シェルにおける円周方向の溝又は凹部を適切
に配置することによって達成される。しかし、特に、極
度のグリップ厚さ、又は過大寸法の穴において作業を行
う場合、溝又は凹部の深さは重要であり、溝が深すぎる
とリベット本体に亀裂又は割れを引き起こす場合がある
一方で、溝が浅すぎるとマンドレル頭部がマンドレル本
体内に引き込まれる又は貫通してしまうことを阻止する
ための充分な抵抗力を提供できない場合がある。これら
の問題点は、締結される被加工物の材料が柔らかい場合
（マンドレルの頭部が貫通するのを阻止するには、リベ
ットシェルの溝が深くなっている必要があるので）、又
は脆い場合（リベットは、締結時に、特に、マンドレル
頭部がリベット本体内に引き込まれる場合、亀裂又は割
れを促す傾向にあるので）、及び／又は、リベットの表
面が、優れた耐摩耗性又は耐腐蝕性をもたらすために時
として施す、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
等の低摩擦材料で被覆する場合に悪化する。
作業、又は種々のグリップ厚さでの作業を必要とする場
合が多い。多くの公知のブラインドリベットはそのよう
な条件において旨く機能し、マルチグリップの性質であ
る“重ねパン”形状の変形によって、過大寸法の穴、及
び種々のグリップ厚さに適合することも可能であり、こ
のことは、シェルにおける円周方向の溝又は凹部を適切
に配置することによって達成される。しかし、特に、極
度のグリップ厚さ、又は過大寸法の穴において作業を行
う場合、溝又は凹部の深さは重要であり、溝が深すぎる
とリベット本体に亀裂又は割れを引き起こす場合がある
一方で、溝が浅すぎるとマンドレル頭部がマンドレル本
体内に引き込まれる又は貫通してしまうことを阻止する
ための充分な抵抗力を提供できない場合がある。これら
の問題点は、締結される被加工物の材料が柔らかい場合
（マンドレルの頭部が貫通するのを阻止するには、リベ
ットシェルの溝が深くなっている必要があるので）、又
は脆い場合（リベットは、締結時に、特に、マンドレル
頭部がリベット本体内に引き込まれる場合、亀裂又は割
れを促す傾向にあるので）、及び／又は、リベットの表
面が、優れた耐摩耗性又は耐腐蝕性をもたらすために時
として施す、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
等の低摩擦材料で被覆する場合に悪化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】リベットシェルの亀裂
又は割れは、締結不良又は少なくとも非常に弱い締結に
終わるので望ましくない。マンドレルの頭部がリベット
シェル内へ引き込まれるか、又はリベットシェルを貫通
してしまうことも望ましくない。マンドレル頭部がリベ
ットシェルに引き込まれると、溝の間でリベットシェル
の半径方向への膨出が発生し、結果として被締結部品の
材料に割れが発生する。マンドレル頭部がリベットシェ
ルに完全に貫通する場合は、マンドレル頭部の軸部分が
フランジから外に突出するので潜在的に危険な状態にな
る。
又は割れは、締結不良又は少なくとも非常に弱い締結に
終わるので望ましくない。マンドレルの頭部がリベット
シェル内へ引き込まれるか、又はリベットシェルを貫通
してしまうことも望ましくない。マンドレル頭部がリベ
ットシェルに引き込まれると、溝の間でリベットシェル
の半径方向への膨出が発生し、結果として被締結部品の
材料に割れが発生する。マンドレル頭部がリベットシェ
ルに完全に貫通する場合は、マンドレル頭部の軸部分が
フランジから外に突出するので潜在的に危険な状態にな
る。
【０００７】従来技術のブラインドリベットは、過大寸
法の穴及び種々のグリップ厚さに対して機能を果たす
が、柔らかい又は脆い材料を被締結部品として使用する
ことにより状況が悪化する場合、又はリベット自身が低
表面摩擦の被覆を備える場合は確実に機能しないことが
分かっている。
法の穴及び種々のグリップ厚さに対して機能を果たす
が、柔らかい又は脆い材料を被締結部品として使用する
ことにより状況が悪化する場合、又はリベット自身が低
表面摩擦の被覆を備える場合は確実に機能しないことが
分かっている。
【０００８】更に、全てのリベットの性能、特に柔らか
い又は脆い被加工物を締結する場合のリベットの性能、
及び前述の又は他の被加工物に対する低摩擦の被覆がな
されたリベットの性能は、従来技術の円周方向の溝又は
割線形状の凹部ではなく、セットの半径方向の窪みを有
するリベットシェルを提供することによって著しく改善
できることが分かった。
い又は脆い被加工物を締結する場合のリベットの性能、
及び前述の又は他の被加工物に対する低摩擦の被覆がな
されたリベットの性能は、従来技術の円周方向の溝又は
割線形状の凹部ではなく、セットの半径方向の窪みを有
するリベットシェルを提供することによって著しく改善
できることが分かった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の第１の
形態は、筒状シェルと、該シェルを貫通して延びるマン
ドレルとを備えるブラインドリベットを提供するもので
あり、（ｉ）シェルは、一端部にリベット頭部を形成す
る外側へ延びるフランジを有し、リベット頭部から第１
の距離においてシェルの表面外周に配列される第１の半
径方向の窪みの組と、リベット頭部から第２の距離にお
いてシェルの表面外周に配列される第２の半径方向の窪
みの組とを備え、半径方向の窪みは、マンドレルの周り
に配置した後にリベットシェルをかしめることで形成さ
れ、リベット頭部から遠い側のシェルの端部は、リベッ
トシェルのブラインド端部になっており、（ｉｉ）マン
ドレルは、一端部において前記リベットシェルの前記ブ
ラインド端部に当接する頭部と、該頭部から延びるステ
ムとを有し、ステムは長さ方向の途中に脆弱点を有す
る。
形態は、筒状シェルと、該シェルを貫通して延びるマン
ドレルとを備えるブラインドリベットを提供するもので
あり、（ｉ）シェルは、一端部にリベット頭部を形成す
る外側へ延びるフランジを有し、リベット頭部から第１
の距離においてシェルの表面外周に配列される第１の半
径方向の窪みの組と、リベット頭部から第２の距離にお
いてシェルの表面外周に配列される第２の半径方向の窪
みの組とを備え、半径方向の窪みは、マンドレルの周り
に配置した後にリベットシェルをかしめることで形成さ
れ、リベット頭部から遠い側のシェルの端部は、リベッ
トシェルのブラインド端部になっており、（ｉｉ）マン
ドレルは、一端部において前記リベットシェルの前記ブ
ラインド端部に当接する頭部と、該頭部から延びるステ
ムとを有し、ステムは長さ方向の途中に脆弱点を有す
る。
【００１０】本発明の別の形態は、本発明によるブライ
ンドリベットを使用して、２つ又はそれ以上の被締結部
品を相互に締結する方法を提供する。その方法は、
（ａ）ブラインドリベットのマンドレルが被締結部品の
実質的に位置合わせした開口を通って延びるように、ブ
ラインドリベットを配置する段階と、（ｂ）マンドレル
頭部がシェルのブラインド端部に当接し、窪み間のシェ
ル部が半径方向へ膨出し、シェルの半径方向の窪みが潰
れて、結果として、被締結部品が相互に把持されると共
に、被締結部品の開口が実質的に閉塞されるように、マ
ンドレルをシェルに対して軸方向に移動させる段階を含
む。
ンドリベットを使用して、２つ又はそれ以上の被締結部
品を相互に締結する方法を提供する。その方法は、
（ａ）ブラインドリベットのマンドレルが被締結部品の
実質的に位置合わせした開口を通って延びるように、ブ
ラインドリベットを配置する段階と、（ｂ）マンドレル
頭部がシェルのブラインド端部に当接し、窪み間のシェ
ル部が半径方向へ膨出し、シェルの半径方向の窪みが潰
れて、結果として、被締結部品が相互に把持されると共
に、被締結部品の開口が実質的に閉塞されるように、マ
ンドレルをシェルに対して軸方向に移動させる段階を含
む。
【００１１】また、本発明は、２つ又はそれ以上の被締
結部品の実質的に位置合わせした開口内に配置され好適
に締結される本発明によるブラインドリベットを提供す
る。
結部品の実質的に位置合わせした開口内に配置され好適
に締結される本発明によるブラインドリベットを提供す
る。
【００１２】好ましい実施形態においては、ブラインド
リベットは、リベット頭部から第３の距離においてステ
ムの外周の周りに配置される第３の窪みの組を備える。
３つの組の窪みが存在する場合、隣接する窪みの組の間
の距離は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
各々の窪みの組は、隣接の窪みの組から少なくとも２ｍ
ｍであることが好ましく、少なくとも３ｍｍであること
がより好ましい。好ましい実施形態において、第１の窪
みの組は、シェルのフランジから３ｍｍから５ｍｍの位
置に配置され、第２の窪みの組は、シェルのフランジか
ら６．５ｍｍから８．５ｍｍの位置に配置され、更に第
３の窪みの組がある場合は、シェルのフランジから１
２．５ｍｍから１４．５ｍｍの位置に配置される。
リベットは、リベット頭部から第３の距離においてステ
ムの外周の周りに配置される第３の窪みの組を備える。
３つの組の窪みが存在する場合、隣接する窪みの組の間
の距離は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
各々の窪みの組は、隣接の窪みの組から少なくとも２ｍ
ｍであることが好ましく、少なくとも３ｍｍであること
がより好ましい。好ましい実施形態において、第１の窪
みの組は、シェルのフランジから３ｍｍから５ｍｍの位
置に配置され、第２の窪みの組は、シェルのフランジか
ら６．５ｍｍから８．５ｍｍの位置に配置され、更に第
３の窪みの組がある場合は、シェルのフランジから１
２．５ｍｍから１４．５ｍｍの位置に配置される。
【００１３】かしめにより半径方向の窪みを形成する
と、各々のかしめを行った窪みの周りで加工硬化が生じ
る。好ましい実施形態において、窪み領域のリベットシ
ェル硬度は、長手方向に間隔をあけて配置される隣接す
る窪みの組の間の中間部分のリベットシェル硬度に比べ
て、少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％大
きい。
と、各々のかしめを行った窪みの周りで加工硬化が生じ
る。好ましい実施形態において、窪み領域のリベットシ
ェル硬度は、長手方向に間隔をあけて配置される隣接す
る窪みの組の間の中間部分のリベットシェル硬度に比べ
て、少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３０％大
きい。
【００１４】本発明によるリベットは、柔らかくて成形
が容易な材料を締結するのに使用する場合、例えば、自
動車のマッドフラップ又はストーンガードに使用すると
いった柔らかくて成形が容易な種々の材料を締結する場
合に特に有用である。本発明を利用して好都合に締結で
きる典型的な柔軟材料はゴム及びエラストマー系プラス
チックを含む。
が容易な材料を締結するのに使用する場合、例えば、自
動車のマッドフラップ又はストーンガードに使用すると
いった柔らかくて成形が容易な種々の材料を締結する場
合に特に有用である。本発明を利用して好都合に締結で
きる典型的な柔軟材料はゴム及びエラストマー系プラス
チックを含む。
【００１５】また、本発明によるリベットは、脆いプラ
スチック構成部品、例えば、自動車用のスピーカ構成部
品で使用される脆いプラスチック構成部品を締結するの
に特に有用である。本発明を利用して好都合に締結でき
る脆い材料は、ポリカーボネート及びスチレン系ポリマ
ーを含む。
スチック構成部品、例えば、自動車用のスピーカ構成部
品で使用される脆いプラスチック構成部品を締結するの
に特に有用である。本発明を利用して好都合に締結でき
る脆い材料は、ポリカーボネート及びスチレン系ポリマ
ーを含む。
【００１６】リベットシェル及びマンドレルに対して任
意の適切な材料を使用できる。材料は同一であっても異
なっていてもよい。適切な材料の例としては、アルミニ
ウム合金のリベット本体とマンドレル、ステンレス鋼の
リベット本体とマンドレル、鋼のリベット本体とマンド
レル、及びこれらの材料の様々な組合せを挙げることが
できる。
意の適切な材料を使用できる。材料は同一であっても異
なっていてもよい。適切な材料の例としては、アルミニ
ウム合金のリベット本体とマンドレル、ステンレス鋼の
リベット本体とマンドレル、鋼のリベット本体とマンド
レル、及びこれらの材料の様々な組合せを挙げることが
できる。
【００１７】リベットシェルの半径方向の窪みは、かし
め工程によって形成される。かしめ工程は好都合には半
径方向のかしめ工程である。本発明の半径方向かしめ工
程の特性によって、窪み深さの正確な制御が可能であ
る。典型的には、窪み深さは、締結工程前では、０．２
０ｍｍから０．２６ｍｍの範囲であり、好ましくは、約
０．２３ｍｍであり、公差は、０．０３０ｍｍ未満、好
ましくは、０．０２０ｍｍ未満、更に好ましいのは０．
０１５ｍｍ未満である。通常、窪み深さは、締結工程前
では、シェル厚さの１５％から３０％、好ましくは２０
％から２５％である。
め工程によって形成される。かしめ工程は好都合には半
径方向のかしめ工程である。本発明の半径方向かしめ工
程の特性によって、窪み深さの正確な制御が可能であ
る。典型的には、窪み深さは、締結工程前では、０．２
０ｍｍから０．２６ｍｍの範囲であり、好ましくは、約
０．２３ｍｍであり、公差は、０．０３０ｍｍ未満、好
ましくは、０．０２０ｍｍ未満、更に好ましいのは０．
０１５ｍｍ未満である。通常、窪み深さは、締結工程前
では、シェル厚さの１５％から３０％、好ましくは２０
％から２５％である。
【００１８】典型的には、半径方向の窪みの各々の組
は、２つから８つの別個の窪みを備える。各々の窪みの
形状は、外側に向かって傾斜する端部、又は角度が付け
られた側面を備える略環状であることが好ましい。この
形状は、リベットシェルを、マンドレルを備えるしっか
りした組立体にするのに役立つ。また、これは加工硬化
をもたらす。
は、２つから８つの別個の窪みを備える。各々の窪みの
形状は、外側に向かって傾斜する端部、又は角度が付け
られた側面を備える略環状であることが好ましい。この
形状は、リベットシェルを、マンドレルを備えるしっか
りした組立体にするのに役立つ。また、これは加工硬化
をもたらす。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、例示を目的
として図面を参照して以下に説明される。図面を参照す
ると、図１は、本発明によるブラインドリベット２を示
す。これは、中空の実質的に円筒形のシェル４と、シェ
ルを貫通して延びる中実の実質的に円筒形のマンドレル
６とを備える。シェルは、一端部にリベット頭部を形成
する外側へ延びるフランジ８を有している。また、マン
ドレル６は、該マンドレルの端部に頭部１０を有し、シ
ェル４の頭部８から遠方にあるシェルのブラインド端部
に当接する。シェル４は、シェルフランジ８から４ｍｍ
の距離を置いて配置される第１のセットである４つの半
径方向の窪み１２を備える。４つの窪みは、シェル４の
フランジ８から４ｍｍの同一の長手方向の間隔で、シェ
ル４の表面外周に均一の間隔をおいて配置される。ま
た、シェルは、シェルフランジ８から７．５ｍｍの間隔
で、シェルの表面外周に同様に均一の間隔をおいて配置
される、第２のセットである４つの半径方向の窪み１４
と、今度はシェルフランジ８から１３．７ｍｍの間隔
で、同様にシェルの表面外周に均一の間隔をおいて配置
される、第３のセットである４つの半径方向の窪み１６
とを備える。各々のセットの半径方向の窪みは、マンド
レル６をシェル４内に組み付けた後に、半径方向に適用
されるかしめ工程によって形成される。かしめ工程の
間、材料は、多少半径方向内側へ移動してマンドレル６
に接触するが、大部分は長手方向へ移動する。半径方向
かしめの深さは、好適に使用される機械制御のかしめ用
ダイによって正確に制御できる。この半径方向かしめ工
程は、従来技術のマルチグリップ（多段かしめ）リベッ
トの製造で一般的に使用されている溝のロール成形法よ
りも更に正確な深さ制御を可能にする。溝のロール成形
法は、リベット本体材料の硬度と、ロール成型機構にお
ける柔軟性とに影響される。同様に、ステンレス鋼及び
ＰＴＦＥ被覆されたアルミニウムのロール成形は更に困
難であり、本発明のかしめ工程による窪みは、前記及び
他の材料における高度の一貫性と正確さとを達成できる
ことが分かっている。
として図面を参照して以下に説明される。図面を参照す
ると、図１は、本発明によるブラインドリベット２を示
す。これは、中空の実質的に円筒形のシェル４と、シェ
ルを貫通して延びる中実の実質的に円筒形のマンドレル
６とを備える。シェルは、一端部にリベット頭部を形成
する外側へ延びるフランジ８を有している。また、マン
ドレル６は、該マンドレルの端部に頭部１０を有し、シ
ェル４の頭部８から遠方にあるシェルのブラインド端部
に当接する。シェル４は、シェルフランジ８から４ｍｍ
の距離を置いて配置される第１のセットである４つの半
径方向の窪み１２を備える。４つの窪みは、シェル４の
フランジ８から４ｍｍの同一の長手方向の間隔で、シェ
ル４の表面外周に均一の間隔をおいて配置される。ま
た、シェルは、シェルフランジ８から７．５ｍｍの間隔
で、シェルの表面外周に同様に均一の間隔をおいて配置
される、第２のセットである４つの半径方向の窪み１４
と、今度はシェルフランジ８から１３．７ｍｍの間隔
で、同様にシェルの表面外周に均一の間隔をおいて配置
される、第３のセットである４つの半径方向の窪み１６
とを備える。各々のセットの半径方向の窪みは、マンド
レル６をシェル４内に組み付けた後に、半径方向に適用
されるかしめ工程によって形成される。かしめ工程の
間、材料は、多少半径方向内側へ移動してマンドレル６
に接触するが、大部分は長手方向へ移動する。半径方向
かしめの深さは、好適に使用される機械制御のかしめ用
ダイによって正確に制御できる。この半径方向かしめ工
程は、従来技術のマルチグリップ（多段かしめ）リベッ
トの製造で一般的に使用されている溝のロール成形法よ
りも更に正確な深さ制御を可能にする。溝のロール成形
法は、リベット本体材料の硬度と、ロール成型機構にお
ける柔軟性とに影響される。同様に、ステンレス鋼及び
ＰＴＦＥ被覆されたアルミニウムのロール成形は更に困
難であり、本発明のかしめ工程による窪みは、前記及び
他の材料における高度の一貫性と正確さとを達成できる
ことが分かっている。
【００２０】図１のブラインドリベットは、中心線に沿
って長手方向に切断して、金属組織学的に前処理して、
微小硬度プロファイル（特性曲線：ｐｒｏｆｉｌｅ）を
得る分析を行った。以下の表１は、シェルフランジ８か
ら種々の距離にある、図１に印を付けた点 (a)から
（ｇ）でのシェル４の硬度値を示す。表１に使用する表
現ＭＨＶ０．５は、加えた押圧荷重５００ｇでの微小硬
度値を意味する。
って長手方向に切断して、金属組織学的に前処理して、
微小硬度プロファイル（特性曲線：ｐｒｏｆｉｌｅ）を
得る分析を行った。以下の表１は、シェルフランジ８か
ら種々の距離にある、図１に印を付けた点 (a)から
（ｇ）でのシェル４の硬度値を示す。表１に使用する表
現ＭＨＶ０．５は、加えた押圧荷重５００ｇでの微小硬
度値を意味する。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１から分かるように、リベットのシェル
４の硬度値は、半径方向の窪みから離れた位置に比べ
て、各々の半径方向の窪みの組の近傍で非常に大きい。
実際、半径方向の窪み近傍での硬度は、半径方向の窪み
の組の間の長手方向位置における硬度よりも３０％以上
大きい。この硬度の増大は、半径方向かしめ工程の結果
としての局部的加工硬化によって生じると考えられる。
４の硬度値は、半径方向の窪みから離れた位置に比べ
て、各々の半径方向の窪みの組の近傍で非常に大きい。
実際、半径方向の窪み近傍での硬度は、半径方向の窪み
の組の間の長手方向位置における硬度よりも３０％以上
大きい。この硬度の増大は、半径方向かしめ工程の結果
としての局部的加工硬化によって生じると考えられる。
【００２３】図２ａから図２ｅ、及び図３ａ及び図３ｂ
を参照すると、ブラインドリベット締結工程の一連の段
階が示されている。図２ａは、締結工程前の位置を示
す。図３ａは同じく締結工程前の縦断面図であり、マン
ドレル６が薄肉部１７によって与えられる所定の脆弱部
を有していることを示す。これは、締結工程の前に、シ
ェルのかしめによる窪み１４と１６との間の長手方向に
配置される。図２ｂは、締結工程の初期段階を示す。マ
ンドレルの頭部１０は、リベットシェル４に入り始め、
マンドレル頭部１０とシェル４の第１の窪み１６との間
の領域１８に局部的な大きな膨らみを引き起こす。半径
方向の窪み１２、１４、１６近傍の加工硬化された材料
は、この段階では、窪み領域のシェルの潰れを阻止する
傾向にあるので、マンドレル頭部の移動によって、窪み
の間の領域で材料の膨出が起きる。図２ｃにおいて、頭
部１０は、更にシェル４中を移動し、シェルの領域１８
は更に膨出する。図２ｄにおいて、マンドレルの頭部１
０はほぼ完全にリベットシェル４中に入り込む。シェル
フランジ８と第１の窪みの組１２との間の領域２０、及
び第１の窪みの組１２と第２の窪みの組１４との間の領
域２２におけるシェル４の半径方向の膨らみは、領域１
８の更なる膨らみとは別に、この時点で発生している。
第２の窪みの組１４と第３の窪みの組１６との間の領域
２４は多少膨らんでいるが、これは他の領域１８、２０
及び２２よりも少なく、その理由は、窪み１４と１６と
の間の長手方向間隔が、頭部１０と窪み１６との間隔、
フランジ８と窪み１２との間隔、又は、窪み１２と１４
との間隔に比べて大きいからである。また、この段階に
おいて、窪み１２、１４及び１６は、軸方向の潰れが始
まっている。マンドレル頭部１０の入り込みの程度は、
マンドレル頭部１０から最も近いかしめによる窪みの組
の位置、即ち、第３の窪みの組１６の位置によって制限
される。図２ｄに示す締結段階、及び図２ｅに示す最終
的な締結段階においては、マンドレル頭部は完全に入り
込むだけではなく、リベットシェル４内に固定される。
この固定状態は、図３ｂの縦断面図を見るとよく分か
り、各々の潰れた半径方向の窪み１２、１４及び１６の
領域において、シェル４とマンドレル６との間でしっか
りした接触が生じる。
を参照すると、ブラインドリベット締結工程の一連の段
階が示されている。図２ａは、締結工程前の位置を示
す。図３ａは同じく締結工程前の縦断面図であり、マン
ドレル６が薄肉部１７によって与えられる所定の脆弱部
を有していることを示す。これは、締結工程の前に、シ
ェルのかしめによる窪み１４と１６との間の長手方向に
配置される。図２ｂは、締結工程の初期段階を示す。マ
ンドレルの頭部１０は、リベットシェル４に入り始め、
マンドレル頭部１０とシェル４の第１の窪み１６との間
の領域１８に局部的な大きな膨らみを引き起こす。半径
方向の窪み１２、１４、１６近傍の加工硬化された材料
は、この段階では、窪み領域のシェルの潰れを阻止する
傾向にあるので、マンドレル頭部の移動によって、窪み
の間の領域で材料の膨出が起きる。図２ｃにおいて、頭
部１０は、更にシェル４中を移動し、シェルの領域１８
は更に膨出する。図２ｄにおいて、マンドレルの頭部１
０はほぼ完全にリベットシェル４中に入り込む。シェル
フランジ８と第１の窪みの組１２との間の領域２０、及
び第１の窪みの組１２と第２の窪みの組１４との間の領
域２２におけるシェル４の半径方向の膨らみは、領域１
８の更なる膨らみとは別に、この時点で発生している。
第２の窪みの組１４と第３の窪みの組１６との間の領域
２４は多少膨らんでいるが、これは他の領域１８、２０
及び２２よりも少なく、その理由は、窪み１４と１６と
の間の長手方向間隔が、頭部１０と窪み１６との間隔、
フランジ８と窪み１２との間隔、又は、窪み１２と１４
との間隔に比べて大きいからである。また、この段階に
おいて、窪み１２、１４及び１６は、軸方向の潰れが始
まっている。マンドレル頭部１０の入り込みの程度は、
マンドレル頭部１０から最も近いかしめによる窪みの組
の位置、即ち、第３の窪みの組１６の位置によって制限
される。図２ｄに示す締結段階、及び図２ｅに示す最終
的な締結段階においては、マンドレル頭部は完全に入り
込むだけではなく、リベットシェル４内に固定される。
この固定状態は、図３ｂの縦断面図を見るとよく分か
り、各々の潰れた半径方向の窪み１２、１４及び１６の
領域において、シェル４とマンドレル６との間でしっか
りした接触が生じる。
【００２４】また、この段階においては、リベットシェ
ル４の下側部分２０が膨出しているので、その中に本形
式のリベットが典型的に配置される、被締結部品の適用
穴を閉塞できる。例えば、典型的な穴の直径は４ｍｍか
ら６ｍｍの範囲である。
ル４の下側部分２０が膨出しているので、その中に本形
式のリベットが典型的に配置される、被締結部品の適用
穴を閉塞できる。例えば、典型的な穴の直径は４ｍｍか
ら６ｍｍの範囲である。
【００２５】軸方向の潰れ量は、シェル４のフランジ８
に関する最も下側の半径方向の窪みの組１２の位置によ
って制限される。これは締結できる板の最小値、即ち、
リベットが締結できる最小限の板厚を与える。典型的
に、この板厚はリベットの長さに応じて２ｍｍから１
３．５ｍｍの範囲である。
に関する最も下側の半径方向の窪みの組１２の位置によ
って制限される。これは締結できる板の最小値、即ち、
リベットが締結できる最小限の板厚を与える。典型的
に、この板厚はリベットの長さに応じて２ｍｍから１
３．５ｍｍの範囲である。
【００２６】図２ｅは、完全に締結された位置を示す。
この時点では、かしめによる窪み１２、１４、１６は、
完全に軸方向に潰れている。このことは図３ｂの断面図
を見るとよく分かる。窪みが潰れることで、リベットシ
ェル４の長手方向への潰れが事実上終わり、マンドレル
６を所定位置にしっかり固定する。この段階において、
マンドレル６の下側端部は、破断点１７で破断するが、
マンドレルの頭部１０及びその頭部の下の脚部分は保持
されて、リベットシェル４内に固定される。
この時点では、かしめによる窪み１２、１４、１６は、
完全に軸方向に潰れている。このことは図３ｂの断面図
を見るとよく分かる。窪みが潰れることで、リベットシ
ェル４の長手方向への潰れが事実上終わり、マンドレル
６を所定位置にしっかり固定する。この段階において、
マンドレル６の下側端部は、破断点１７で破断するが、
マンドレルの頭部１０及びその頭部の下の脚部分は保持
されて、リベットシェル４内に固定される。
【００２７】図４ａは、図２ａの線Ｚ−Ｚに沿って切っ
た断面図である。この図から各々セットになった半径方
向の窪み１６の形状が分かる。各々の窪み１６は、角度
が付けられた側面１９を有する略環状形状である。この
形状は、リベットシェルを、マンドレルを備えるしっか
りした組立体にするのに役立つ。同時にこれは、図１及
び表１を参照して説明したように、局部的な加工硬化を
もたらす。図４ａにおいて参照符号Ｒ１で示す、リベッ
トシェルの脚の外側半径は、２．３８ｍｍであり、図４
ａにおいて参照符号Ｒ２で示す、窪みの内側半径（即
ち、シェルの中心から窪みの基部まで）は２．１５ｍｍ
である。従って、窪みの深さは０．２３ｍｍである。
た断面図である。この図から各々セットになった半径方
向の窪み１６の形状が分かる。各々の窪み１６は、角度
が付けられた側面１９を有する略環状形状である。この
形状は、リベットシェルを、マンドレルを備えるしっか
りした組立体にするのに役立つ。同時にこれは、図１及
び表１を参照して説明したように、局部的な加工硬化を
もたらす。図４ａにおいて参照符号Ｒ１で示す、リベッ
トシェルの脚の外側半径は、２．３８ｍｍであり、図４
ａにおいて参照符号Ｒ２で示す、窪みの内側半径（即
ち、シェルの中心から窪みの基部まで）は２．１５ｍｍ
である。従って、窪みの深さは０．２３ｍｍである。
【図１】本発明によるブラインドリベットの縦断面図で
あり、リベットに沿った、ａからｇまでの種々の点での
硬度を示す。
あり、リベットに沿った、ａからｇまでの種々の点での
硬度を示す。
【図２ａ】ブラインドリベットの締結工程の連続的な段
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
【図２ｂ】ブラインドリベットの締結工程の連続的な段
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
【図２ｃ】ブラインドリベットの締結工程の連続的な段
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
【図２ｄ】ブラインドリベットの締結工程の連続的な段
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
【図２ｅ】ブラインドリベットの締結工程の連続的な段
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
階における、図１のブラインドリベットの側面図であ
る。
【図３ａ】図２ａの線Ｙ−Ｙに沿って切ったブラインド
リベットの横断面図である。
リベットの横断面図である。
【図３ｂ】図２ｅの線Ｙ−Ｙに沿って切ったブラインド
リベットの横断面図である。
リベットの横断面図である。
【図４ａ】図２ａの線Ｚ−Ｚに沿って切ったリベットの
断面図である。
断面図である。
２ リベット ４ シェル ６ マンドレル ８ フランジ １０ 頭部 １２ 第１の窪みの組 １４ 第２の窪みの組 １６ 第３の窪みの組 １７ 薄肉部 １８ 領域 １９ 角度付き側面 ２０ 領域 ２２ 領域 ２４ 領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲイリー ジェニングス イギリス バーミンガム ビー43 ７アー ルイー グレイト バー セルヴィー ア ヴェニュー 25 Ｆターム(参考） 3J036 AA05 BA02 FA07
Claims (16)
- 【請求項１】 筒状シェルと、前記シェルを貫通して延
びるマンドレルとを備えるブラインドリベットであっ
て、（ｉ）前記シェルは、一端部にリベット頭部を形成
する外側へ延びるフランジを有し、前記リベット頭部か
ら第１の距離において前記シェルの表面外周に配列され
る第１の半径方向の窪みの組と、前記リベット頭部から
第２の距離において前記シェルの表面外周に配列される
第２の半径方向の窪みの組とを備え、前記半径方向の窪
みは、前記マンドレルの周りに配置した後に前記リベッ
トシェルをかしめることによって形成されており、前記
リベット頭部から遠い側の前記シェルの端部は、前記リ
ベットシェルのブラインド端部になっており、（ｉｉ）
前記マンドレルは、一端部において前記シェルの前記ブ
ラインド端部に当接する頭部と、前記頭部から延びるス
テムとを有し、前記ステムは長手方向の途中に脆弱点を
有する、ことを特徴とするブラインドリベット。 - 【請求項２】 前記リベット頭部から第３の距離におい
て前記シェルの表面外周に配列される第３の半径方向の
窪みの組を備えることを特徴とする請求項１に記載のブ
ラインドリベット。 - 【請求項３】 前記窪みの領域における前記リベットシ
ェルの硬度は、長手方向に間隔をあけて配置される隣接
する窪みの間の中間部分における前記リベットシェルの
硬度より、少なくとも２０％、好ましくは少なくとも３
０％大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のブ
ラインドリベット。 - 【請求項４】 前記１つ又はそれ以上の窪みの深さは、
リベット締結工程の前では、少なくとも０．２０ｍｍで
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載のブラインドリベット。 - 【請求項５】 前記１つ又はそれ以上の窪みの深さは、
前記リベット締結工程の前では、前記シェルの厚さの少
なくとも２０から２５％であることを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項に記載のブラインドリベット。 - 【請求項６】 半径方向の窪みの各組は、２つから８つ
の窪みを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１項に記載のブラインドリベット。 - 【請求項７】 前記隣接する窪みの組の間の長手方向の
間隔は、少なくとも２ｍｍであることを特徴とする請求
項１〜６のいずれか１項に記載のブラインドリベット。 - 【請求項８】 前記半径方向の窪みは、外側へ傾斜する
端部を備える環状であることを特徴とする請求項１〜７
のいずれか１項記載のブラインドリベット。 - 【請求項９】 前記シェルの前記第１及び第２の窪みの
組は、前記マンドレルの前記脆弱部よりも、それぞれ前
記シェルフランジに近いが、該シェルフランジからは離
れた位置にあることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
か１項に記載のブラインドリベット。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
ブラインドリベットを使用して、２つ又はそれ以上の被
締結部品を相互に締結するための方法であって、（ａ）
前記ブラインドリベットの前記マンドレルが前記被締結
部品の実質的に位置合わせした開口を通って延びるよう
に、前記ブラインドリベットを配置する段階と、（ｂ）
前記マンドレル頭部が前記シェルの前記ブラインド端部
に当接して、前記窪みの間の前記シェル部が半径方向へ
膨出し、前記シェルの半径方向の前記窪みが潰れて、結
果として、前記被締結部品が相互に把持されると共に、
前記被締結部品の前記開口が実質的に閉塞されるよう
に、前記マンドレルを前記シェルに対して軸方向に移動
させる段階と、を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 前記１つ又はそれ以上の被締結部品の
材料は、ゴム又はエラストマー系プラスチック等の柔ら
かい材料を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方
法。 - 【請求項１２】 前記１つ又はそれ以上の被締結部品の
材料は、ポリカーボネート又はスチレン系ポリマー等の
脆い材料を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方
法。 - 【請求項１３】 ２つ又はそれ以上の被締結部品の実質
的に位置合わせした開口内に配置して好適に締結するこ
とを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の
ブラインドリベット。 - 【請求項１４】 前記１つ又はそれ以上の被締結部品
は、ゴム又はエラストマー系プラスチック等の柔らかい
材料を含むことを特徴とする請求項１３に記載のブライ
ンドリベットと被締結部品の組合せ。 - 【請求項１５】 前記１つ又はそれ以上の被締結部品
は、ポリカーボネート又はスチレン系ポリマー等の、脆
い材料を含むことを特徴とする請求項１３に記載のブラ
インドリベットと被締結部品の組合せ。 - 【請求項１６】 添付図面を参照して実質的に説明され
る、ブラインドリベット、又は該ブラインドリベットを
使用して被締結部品を互いに締結するための方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0031251.2 | 2000-12-21 | ||
| GBGB0031251.2A GB0031251D0 (en) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | Blind rivet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002213422A true JP2002213422A (ja) | 2002-07-31 |
| JP4255231B2 JP4255231B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=9905593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001388849A Expired - Lifetime JP4255231B2 (ja) | 2000-12-21 | 2001-12-21 | ブラインドリベット |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20020119024A1 (ja) |
| EP (1) | EP1217229B1 (ja) |
| JP (1) | JP4255231B2 (ja) |
| DE (1) | DE60113051T2 (ja) |
| ES (1) | ES2247025T3 (ja) |
| GB (1) | GB0031251D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014530327A (ja) * | 2011-09-15 | 2014-11-17 | ニューフレイリミテッド ライアビリティカンパニー | ブラインドリベット及び被加工物構成 |
Families Citing this family (17)
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|---|---|---|---|---|
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| DE102004003240A1 (de) * | 2004-01-21 | 2005-08-11 | Newfrey Llc, Newark | Blindnietmutter |
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| GB2464674C (en) * | 2008-10-20 | 2013-04-03 | Avdel Uk Ltd | Blind fastener |
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| US8987612B2 (en) | 2012-11-26 | 2015-03-24 | The Boeing Company | Bushings, apparatuses including bushings, and associated methods |
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| US20170298976A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | U.S. Farathane Corporation | Injection molded rivet-style fastener and housing with snap assembly functionality along with an injection molding process for producing such a rivet without an undercut feature |
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