JP2005514565A - 回転防止型タッキングリベット - Google Patents
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Abstract
本発明は、整列される開口を有したワークピースを一緒に締結するためのタッキングリベットを提供する。このタッキングリベットは、ヘッド部分と、このヘッド部分から延びた長尺なスリーブ部分とを備える。ヘッド部分とスリーブ部分は共に、互いに整列される口部を有する。タッキングリベットはさらに、スリーブ部分の外面上に位置決めされた複数のリブ部分を備える。これらリブ部分は、ワークピースの開口内でスリーブ部分が拡大されたときに、ワークピースの開口の壁面に係合可能である。リブ部分はワークピースの開口の壁面に係合可能であるので、ワークピースを一緒に締結するための恒久的ファスナーの設置に先行してタッキングリベットを開口から取り除くドリリング動作中に、タッキングリベットは開口内で回転することがない。
Description
[背景技術]
本発明は、2つの隣接するワークピースを一時的に締結するためのリベットに関する。
本発明は、2つの隣接するワークピースを一時的に締結するためのリベットに関する。
リベットは典型的に、隣接するワークピースを恒久的に締結するために使用される。ワークピースは典型的に、互いに整列される開口を有し、そしてリベットはその開口内に挿入される。リベットはそれから、好適な手段によるリベットのスリーブの拡大によって、開口の壁面に接続される。開口の壁面に対するスリーブの拡大は、ワークピースを恒久的に締結するための密接な嵌合を与える。
航空機の胴体を建造するような多くの作業において、複数のパネルは数100および数1000本のリベットを使用して1つのフレームに取り付けられる。フレームとパネルにリベットを締結する前に、オペレータは、パネルおよびフレームの開口が整列状態にあることを保証しなければならない。かくして、パネルおよびフレームの開口にリベットを恒久的に締結する前に、タッキングリベットは、開口の全ての適切な整列を保証するために、整列された開口に一定の割合で、即ち10毎に1の割合で挿入される。
タッキングリベットが開口に一定の割合で挿入された後に、パネルを恒久的にフレームに取り付けるために、オペレータはリベットをパネルおよびフレームの開口に取付け始める。既にタッキングリベットによって取り付けられている開口まで来ると、オペレータは適切な直径のドリルでタッキングリベットのヘッドおよびスリーブとワークピースを通してドリリングし、これによりタッキングリベットを取り除く。タッキングリベットがワークピースの開口から取り除かれると、オペレータは恒久的なリベットをワークピースの開口内に設置して、パネルを恒久的にフレームに取り付ける。
そのようなタッキングリベットのドリリング中に、タッキングリベットがしばしばドリルの回転に負けることが判明している。これはドリリング動作中のドリルのターンやスピンによるものであり、ドリリング動作に干渉して問題を起こす。かくして、ドリリング動作中にドリルと共にターンやスピンする従来のタッキングリベットによって引き起こされる問題のないタッキングリベットに対する必要がある。本発明は、従来のタッキングリベットの欠点および問題を解消して、ドリリング動作中にドリルと共にターンやスピンすることのないタッキングリベットを提供する。
[発明の目的および開示]
この発明の主たる目的は、ワークピースを一緒に取り付けることに使用されるタッキングリベットを提供することにある。このタッキングリベットは、ドリリング動作中にターンやスピンすることがない。
この発明の主たる目的は、ワークピースを一緒に取り付けることに使用されるタッキングリベットを提供することにある。このタッキングリベットは、ドリリング動作中にターンやスピンすることがない。
この発明の1つの目的は、効果的且つ一時的にワークピースを一緒に取り付けるタッキングリベットを提供することにある。この取り付けは、ワークピース内の開口の壁面に対してタッキングリベットのスリーブを拡張することによって行われる。
この発明のもう1つの目的は、ドリリング動作中のタッキングリベットのターンやスピンを効果的に防止するタッキングリベットを提供することにある。これは、タッキングリベットのスリーブ上の複数のリブを、タッキングリベットのスリーブの拡張中に、ワークピース内の開口の壁面に埋設することによって行われる。
簡単に、そして前述したことに従って、本発明は、整列される開口を有したワークピースを一緒に締結するためのタッキングリベットを提供する。このタッキングリベットは、ヘッド部分と、このヘッド部分から延びた長尺なスリーブ部分とを備える。ヘッド部分と長尺なスリーブ部分は共に、互いに整列される口部を有する。タッキングリベットはさらに、長尺なスリーブ部分の外面上に位置決めされた複数のリブ部分を備える。これらリブ部分は、ワークピースの開口内で長尺なスリーブ部分が拡大されたときに、ワークピースの開口の壁面に係合可能である。リブ部分はワークピースの開口の壁面に係合可能であるので、ワークピースを一緒に締結するための恒久的ファスナーの設置に先行してタッキングリベットを開口から取り除くドリリング動作中に、タッキングリベットは開口内で回転することがない。
新規であると信じられる本発明の特徴は、以下で詳細に説明される。この発明の構造および動作の構成および手法は、その目的および利点と共に、添付図面に関連してなされる以下の説明を参照することによって、最も良く理解される。図面において、同じ参照符号は同じ要素を識別している。
[図示された実施形態の詳細な説明]
この発明は、異なる形態の実施例に受け入れ可能であるが、具体的な実施例が図面に示され、ここで詳細に説明される。但し、この開示は、発明の原理の例示と考えられるべきものであって、この発明を、ここに図示され、説明されるものに制限することを意図したものではない、と理解されるべきである。
この発明は、異なる形態の実施例に受け入れ可能であるが、具体的な実施例が図面に示され、ここで詳細に説明される。但し、この開示は、発明の原理の例示と考えられるべきものであって、この発明を、ここに図示され、説明されるものに制限することを意図したものではない、と理解されるべきである。
タッキングファスナー20は図1に描かれ、そして典型的には一時的に2つの隣接するワークピース22,24を一緒に締結することに使用される。図2〜4を参照されたい。タッキングファスナー20は典型的に、タッキングリベット26と、ステム部材28とを備える。
タッキングリベット26は、ヘッド部分30と、第1端部34および第2端部36を有したスリーブ部分32とを備える。ヘッド部分30は、スリーブ部分32の第1端部34から延び、そしてスリーブ部分32の直径より大きな直径を有している。口部38がタッキングリベット26に設けられている。この口部は、タッキングリベット26のスリーブ部分32とヘッド部分30の双方を通して延びている。ヘッド部分30には、米国特許第4,285,265号に示され、論じられているような分割器(図示せず)、例えばスロット、凹部またはぎざぎざを設けることができる。この分割器は、以下で論じられる理由のために、ヘッド部分30を少なくとも2つの部分に分割する。
スリーブ部分32の外面40には、複数の突出したリブ部分42が設けられている。リブ部分42は、スリーブ部分32の第1端部34からスリーブ部分32の第2端部36に向けて長手方向に延びていることが好ましい。上述したように、また以下で論ずるように、リブ部分42の構成がタッキングリベット26の目的を達成する場合、リブ部分42はスリーブ部分32の外面40上に他の構成も有するという点に留意されるべきである。
ステム部材28は、長尺なシャンク44と、そこから延びた拡大されたステムヘッド46とを有する。長尺なシャンク44は、タッキングリベット26の口部38を通して延び、この結果、拡大されたステムヘッド46は、タッキングリベット26のスリーブ部分32の第2端部36に最も近くなるように位置決めされる。長尺なシャンク44は、引出部分48をその外端に有する。この引出部分は、タッキングリベット26のスリーブ部分32の第2端部36に最も遠く、且つタッキングリベット26のヘッド部分30に最も近くなるように位置決めされている。引出部分48には、複数の環状の引出溝50が設けられている。このため、引出部分は通常の引出型ツール(図示せず)によって把持され、拡大されたステムヘッド46をタッキングリベット26の口部38を通して引き込むことができる。そのようなツールは従来から周知であり、従ってその詳細は簡潔化および単純化ために省略されている。
拡大されたステムヘッド46は、テーパ付けされた部分52を有する。この部分は、拡大されたステムヘッド46をスリーブ部分32の第2端部36からタッキングリベット26の口部38内へ導くことを助ける。テーパ付けされた部分52は、タッキングリベット26の口部38の直径より大きな直径を有する環状の先端部分54へ向けて延びている。このため、ステム部材28がタッキングリベット26の口部38を通して引き出されるときに、拡大されたステムヘッド46はスリーブ部分32を拡張する。
拡大されたステムヘッド46は、その中に空洞(図示せず)を有することもできる。この空洞は、ステム部材28がタッキングリベット26を通して引き出されるときに、拡大されたステムヘッド46が収縮することを可能にする。
図2〜4は、第1のワークピース22を第2のワークピース24に一時的に取り付けるためのタッキングリベット26の設置を描いている。第1のワークピース22は一般に、平坦な内面56および外面58を有する。これに対し、第2のワークピース24は一般に、平坦な内面60および外面62を有する。第1のワークピース22の内面56と第2のワークピース24の外面62は、概ね互いに接している。この結果、ワークピース22,24は互いに隣接している。第2のワークピース24の内面60は典型的にブラインド面であるので、オペレータは典型的に第2のワークピース24の内面60にアクセスすることができない。
図2に示されているように、ワークピース22,24はそれぞれ、そこを貫通して設けられた開口64,66を有する。ワークピース22,24の開口64,66は互いに整列される。開口64,66は一般に、タッキングリベット26のスリーブ部分32の直径より僅かに大きい直径を有する。このため、外面40上にリブ部分42が設けられ、且つ内部にステム部材28が挿入されたタッキングリベット26は、ワークピース22,24の開口64,66内に簡単に挿入される。拡大されたステムヘッド46とタッキングリベット26のスリーブ部分32の第2端部36とは、第2のワークピース24の内面即ちブラインド面60から延びている。これに対し、引出部分48とタッキングリベット26のヘッド部分30は、第1のワークピース22の外面58から延びている。
図3に示されるように、ステム部材28はタッキングリベット26のスリーブ部分32を通して引き出される。この場合、通常の引出型ツールによって、引出用の軸方向の力F1が長尺のシャンク44の引出部分48に加えられる。同時に、力F1に対する抵抗を与えるために、力F2がタッキングリベット26のヘッド部分30の上面に加えられる。軸方向の力F1を長尺のシャンク44に加えると、拡大されたステムヘッド46は、初めにスリーブ部分32の第2端部36からタッキングリベット26の口部38内へ引き込まれる。この結果、スリーブ部分32は、その第2端部36に、ワークピース24を圧迫する膨径部分68を形成する。
拡大されたステムヘッド46がタッキングリベット26のスリーブ部分32の口部38を通して継続して引き込まれると、拡大されたステムヘッド46は、タッキングリベット26のスリーブ部分32をワークピース22,24の開口64,66内で拡張する。タッキングリベット26のスリーブ部分32がワークピース22,24の開口64,66内で拡張されると、スリーブ部分32の外面40は、ワークピース22,24の開口64,66の壁面70,72と緊密に係合し、そしてタッキングリベット26のスリーブ部分32の外面40上のリブ部分42は、ワークピース22,24の開口64,66の壁面70,72内に埋設される。
図3及び4に示すように、タッキングリベット26のヘッド部分30は、ワークピース22の外面58上に取り付けられる。その後、設置されたタッキングリベット26は、ワークピース22,24を一緒に保持することが可能になる。これに対し、オペレータは恒久的リベット(図示せず)をワークピース22,24内に設置する。一時的であるが設置されたタッキングリベット26は、ワークピース22,24の開口64,66から取り除かれ、恒久的なリベットと置き換えられる。
設置された一時的なタッキングリベット26は、典型的にはドリリング過程によって取り除かれる。このドリリング過程では、先金(図示せず)が、タッキングリベット26のヘッド部分30を通して穿孔し、それからタッキングリベット26のスリーブ部分32とワークピース22,24を通して穿孔する。これは、設置された一時的なタッキングリベット26を取り除いて、恒久的リベット用の穴を形成するためである。先金の直径は、希望により、タッキングリベット26のヘッド部分30の直径より大きくても小さくてもよい。
タッキングリベット26のリブ部分42は、ワークピース22,24の開口64,66の壁面70,72に埋設されているので、設置されたタッキングリベット26は、ドリリング過程中にワークピース22,24の開口64,66内で、回転に負けることがない。設置されたタッキングリベット26は、ドリリング過程中にターンまたはスピンしないので、表面に掻き傷を付けるような望ましくない損傷がワークピース22,24に与えられることがない。
ワークピース22の外面58に掻き傷を付けることを防止するために、ヘッド部分30には上述したような分割器を設けてもよい。タッキングリベット26のヘッド部分30上に設けられた分割器は、先金がタッキングリベット26のヘッド部分30を通して穿孔した後に、ヘッド部分30が折れるようにする。かくして、ヘッド部分30がワークピース22の外面58に掻き傷を付けることは防止される。
本発明の好ましい実施形態がここに図示され、説明されたが、添付の請求の範囲の精神及び範囲を逸脱すること無しに、当業者が本発明の種々の修正例を工夫することは想像される。
Claims (12)
- 整列される開口を有した少なくとも2つのワークピースを一緒に締結するためのタッキングリベットであって、
口部を有するヘッド部分と、
前記ヘッド部分から延びるとともに、前記ヘッド部分の前記口部と整列する口部を有した長尺なスリーブ部分と、
前記長尺なスリーブ部分の外面上に位置決めされ、前記タッキングリベットを前記ワークピースの前記開口から取り除くドリリング動作中に前記タッキングリベットの回転を防止するために、前記ワークピースの前記開口内で前記長尺なスリーブ部分が拡大されたときに、前記少なくとも2つのワークピースの前記開口の少なくとも1つの壁面に係合可能な複数のリブ部分と
を備えることを特徴とするタッキングリベット。 - 前記複数のリブ部分は、前記長尺なスリーブ部分に沿って長手方向に延びる請求項1に記載のタッキングリベット。
- 前記長尺なスリーブ部分は、前記ワークピースの前記開口内で、ステムによって拡大される請求項1に記載のタッキングリベット。
- 前記ヘッド部分は、前記ヘッド部分を2つの分離された部分に分割する手段を有し、この分割する手段は、前記ドリリング動作中に、前記2つの分離された部分がドリルビットに固定された状態でいることを防止する請求項1に記載のタッキングリベット。
- 整列される開口を有した少なくとも2つのワークピースを一緒に締結するためのタッキングファスナーであって、
その一端に拡大されたステムヘッドが設けられた長尺なステムシャンクを有するとともに、前記長尺なステムシャンクの反対端にグリップ手段が設けられたステムと、
口部を有するタッキングリベットとを備え、
前記タッキングリベットは、ヘッド部分と、前記ヘッド部分から延びた長尺なスリーブ部分と、前記長尺なスリーブ部分の外面上に位置決めされた複数のリブ部分とを有し、
前記拡大されたステムヘッドが前記タッキングリベットの前記ヘッド部分から遠く、また前記グリップ手段は前記ヘッド部分に近くなるように、前記長尺なステムシャンクが前記タッキングリベットの口部内で延びており、
前記拡大されたステムヘッドは前記タッキングリベットの前記口部内に移動し、かつ貫通するように適用されて、前記長尺なスリーブ部分を前記ワークピースの前記開口内で拡大し、前記複数のリブ部分を前記開口の少なくとも1つの壁面に係合させ、
前記複数のリブ部分と前記開口の少なくとも1つの壁面との係合は、前記タッキングリベットを前記ワークピースの前記開口から取り除くドリリング動作中に前記タッキングリベットの回転を防止するものであることを特徴とするタッキングファスナー。 - 前記複数のリブ部分は、前記長尺なスリーブ部分に沿って長手方向に延びる請求項5に記載のタッキングファスナー。
- 前記ヘッド部分は、前記ヘッド部分を2つの分離された部分に分割する手段を有し、この分割する手段は、前記ドリリング動作中に、前記2つの分離された部分がドリルビットに固定された状態でいることを防止する請求項5に記載のタッキングファスナー。
- それぞれが整列される開口を有し、互いに並んで位置決めされる少なくとも2つのワークピースと、
ヘッド部分、前記ヘッド部分から延びた長尺なスリーブ部分、および前記長尺なスリーブ部分の外面上に位置決めされた複数のリブ部分を有したタッキングリベットと
を備えるジョイントであって、
前記タッキングリベットが、前記少なくとも2つのワークピースを一緒に取り付けるように、前記複数のリブ部分は、前記少なくとも2つのワークピースの開口の少なくとも1つの壁面内に埋設されるとともに、前記ヘッド部分は、前記ワークピースの1つの表面上に位置決めされ、
前記ジョイントは、前記タッキングリベットを前記ジョイントから取り除くドリリング動作中に前記タッキングリベットの回転を防止するものであることを特徴とするジョイント。 - 前記複数のリブ部分は、前記長尺なスリーブ部分に沿って長手方向に延びる請求項8に記載のジョイント。
- 前記ヘッド部分は、前記ヘッド部分を2つの分離された部分に分割する手段を有し、この分割する手段は、前記ドリリング動作中に、前記2つの分離された部分がドリルビットに固定された状態でいることを防止する請求項8に記載のジョイント。
- 整列される開口を有した少なくとも2つのワークピースを一緒に取り付ける方法であって、
a)その一端に拡大されたステムヘッドが設けられた長尺なステムシャンクを有するとともに、また前記長尺なステムシャンクの反対端にグリップ手段が設けられたステムを与えるステップと、
b)ヘッド部分、前記ヘッド部分から延びた長尺なスリーブ部分、および前記長尺なスリーブ部分の外面上に位置決めされた複数のリブ部分を備えるとともに、口部を有する一時的タッキングリベットを与えるステップと、
c)前記拡大されたステムヘッドが前記ヘッド部分に遠く位置決めされるとともに、前記グリップ手段が前記ヘッド部分に近く位置決めされるように、前記長尺なステムシャンクを前記タッキングリベットの前記口部に挿入するとともに貫通するステップと、
d)前記ヘッド部分が前記ワークピースの1つの表面上に位置決めされるように、前記長尺なステムシャンクを前記タッキングリベットの前記口部に挿入するステップと、
e)前記ステムに軸方向の力を加えて、前記タッキングリベットの前記口部を通して前記拡大されたステムヘッドを引いて、前記長尺なスリーブ部分を前記開口内で拡大すると共に、前記複数のリブ部分を前記ワークピースの前記開口の少なくとも1つの壁面に埋設して、前記ワークピースを一緒に取り付けるステップと、
備えることを特徴とする方法。 - f)前記ヘッド部分、前記長尺なスリーブ部分および前記ワークピースをドリルビットにドリリングするステップと、
g)恒久的ファスナーを前記ワークピースの前記開口内に挿入して前記ワークピースを一緒に取り付けるステップと
を更に備える請求項11に記載の方法。
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