JP2015135184A - ブラインドファスナ用のリベット、それと関連する取付け工具およびそのようなリベットを取付けるための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】確実な設置の自動化を可能にするブラインドリベットおよび取付け工具を提供する。
【解決手段】ハンドリング要素、破断溝、その破断溝によってハンドリング要素から分離されるヘッド、および螺刻部を有するねじと、カラー、ねじの螺刻部と螺合するよう意図された雌ねじを備える管状胴部を有するスリーブ、を備えるブラインドファスナ用のリベット１０であり、ハンドリング要素は、取付け工具内にリベット導入を誘導することができる第１のハンドリング部と、トルクを伝達することができる第２のハンドリング部を備え、２つのハンドリング部は、取付け工具内のリベットの軸方向の移動を制限することができるブロッキング部によって分離される。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ブラインドファスナ（盲ファスナ）、即ち、通常アセンブリの「アクセス可能」側として知られる一方の側面だけから、組付け対象の構造体を貫通して取付けられるファスナに関する。これらのファスナは、例えば航空機の構造体を組付けるために使用される。

詳細には、本発明は、ねじとスリーブを備えるタイプのブラインドファスナ用のリベットに関する。ねじは、ハンドリング要素、引張応力下では把持し捩り応力下では破断するよう設計された破断溝、その破断溝によってハンドリング要素から分離されるヘッド、平滑な胴部および螺刻部を有し、スリーブは、ねじのヘッドを受容可能なカラー、ねじの螺刻部と螺合するよう意図された雌ねじを含む管状胴部を備える。このタイプのリベットは、例えば、欧州特許第１６３５９９４号および米国特許第３，２３６，１４３号の公報により周知である。

航空機の生産速度を増加させかつ組立費を減少させるために、製造業者はノーズアセンブリを装備したロボットを利用して、組付工程を自動化することを模索している。人間オペレータが複雑な形状のリベットを挟持し、それを難なく孔に導入するのとは異なり、ロボットは、リベットを構造体に導入する際に、取付けノーズとリベットの軸が厳密に同軸である場合に限って、ファスナを正確に設置することができるにすぎない。周知のブラインドファスナ用のリベットおよび取付けノーズは、そのような同軸度を達成できていない。リベットが取付けノーズに挿入されると、リベットの端部は取付けノーズの軸から相当な角度ずれる。したがって、ロボットがリベットをそれと対向する位置にある孔内に導入しようとすると、リベットの端部が構造体に当たり、リベットを孔内に導入することができない。

本発明の目的は、従来技術のリベットの欠点を解決することであり、詳細には、確実な設置の自動化を可能にするブラインドリベットおよび取付け工具を提供することである。

この目的のために、本発明によるリベットは、ねじのハンドリング要素が、取付け工具内にリベット導入を誘導することができる第１のハンドリング部と、トルクを伝達することができる第２のハンドリング部を備え、２つのハンドリング部が、取付け工具内のリベットの軸方向移動を制限することができるブロッキング部によって分離される、上述のタイプのリベットである。

そのようなリベットは、取付けノーズによってしっかりと挟持かつ把持されて、リベットの軸と取付けノーズの軸が実質的に同軸となり得る。

本発明による装置はまた、好ましくは下記の特性のうちの少なくとも１つを有する。
・ブロッキング部は円筒形で、円弧状の部分によってそれぞれのハンドリング部に結合さ れる。
・スリーブは、２つの溶接された要素を備える。
・スリーブは、残りのスリーブの弾性抵抗より小さい弾性抵抗を有するバルブ形成のため の区域を備える。
・スリーブは、カラーとバルブ形成のための区域の間にスリーブの管状胴部の外側部分上 に作成された少なくとも１つの圧縮溝を備える。
・トルクは、スプライン、多角形面、または円筒形面によって伝達される。
・第１のハンドリング部は面取り部を有する。
・スリーブは、胴部の外径より小さい外径を有する、カラーと対向する端部を備える。

本発明はまた、ブラインドリベットを設置するための取付けノーズに関する。取付けノーズは、穴の開いた前面を有する円筒形の本体、本体内に配置された管状のシース、シース内に配置され内側通路を画成する口金を備える。口金は、リベットのハンドリング要素と補完的な形状を有し、前記ハンドリング部に対する２つの受容部を備え、受容部の少なくとも１つがトルクを伝達することができる。前記受容部分は、内側通路内で半径方向に移動可能でリベットの軸方向の移動を制限することができる少なくとも１つの要素を備える中央部分によって、軸方向に分離される。そのような取付けノーズは、リベットをしっかりと把持し、リベットと取付けノーズの軸が同軸であることを可能にする。この取付けノーズはまた、リベットへの強い牽引力および回転トルクの印加を可能にする。

本発明による取付けノーズはまた、好ましくは下記の特性のうちの少なくとも１つを有する。
・トルクは、溝、多角形面またはローラーゲージによって伝達される。
・中央部分は、半径方向に移動可能な要素を収容する少なくとも１つのハウジングを備え る。
・弾性手段は、移動要素を口金の内側に向かって半径方向に圧縮する。
・口金は、シース内で軸方向の移動および回転が可能である。

本発明はまた、本発明による取付けノーズを使用して本発明によるブラインドリベットを設置するための方法に関し、取付けノーズをねじのハンドリング要素と係合させる第１のステップ、ハンドリング要素を軸方向に牽引し、スリーブ上にバルブを形成する第２のステップ、スリーブ内でねじが螺合し、破断溝のレベルでねじのハンドリング要素を破断する第３のステップを備える。取付けノーズとねじのハンドリング要素の係合のステップ時は、半径方向に移動可能な要素が取付けノーズ内のリベットの軸方向の移動を制限する。

本発明による設置方法の別の特性によれば、バルブ形成のステップ、ねじの螺合およびハンドリング要素の破断のステップ時は、ねじのハンドリング部は口金の受容部内に包含され、ねじのブロッキング部は可動要素に凭れ、口金はシース内に包含されて可動要素の半径方向の移動を阻止するようになされる。
本発明のさらなる目的、特性および利点は、図面と併せて示される本発明の例示的な実施形態の記述から明らかであろう。

本発明の第１の実施形態による、設置前の状態のリベットの斜視図である。 本発明の第１の実施形態による、設置前の状態のリベットの断面図である。 本発明の第１の実施形態による、設置後の状態のリベットの断面図である。 本発明の第２の実施形態による、設置前の状態のリベットの図であり、２つの溶接されたスリーブ要素で形成されたスリーブを備える。 本発明の第３の実施形態による、設置前の状態のリベットの図であり、スリーブの外側部分に作成された溝を備える。 本発明の第４の実施形態による、設置前の状態のリベットの図であり、異なる形状のハンドリング部を備える。 本発明の第１の実施形態による、リベット用の取付けノーズの断面図である。 本発明の第２の実施形態による、取付けノーズの断面図である。 図７Ｂの取付けノーズに使用される周縁ばねの等角図である。 図７Ｂの７Ｄ−７Ｄの軸に沿った断面である。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。 図１−３のリベット、および図７Ａの取付け工具の断面図であり、リベットを取付ける異なるステップを示す。

本発明の理解を容易にするために、理解に必要な要素のみを示す。同じ要素はすべての図中で同じ参照記号で示す。

図１−３を参照すると、本発明の１つの実施形態によるリベット１０は、ねじ１２とスリーブ１４を備える。ねじ１２は、リベットの設置時に破断するよう意図されたハンドリング要素１６、破断溝１８、皿状ヘッド２０、平滑な円筒形の胴部２２、移行部２４、および螺刻部２６を備える。移行部２４は、円筒形の胴部２２を螺刻部２６に結合させることができ、円筒形の胴部２２の直径より小さい最大の直径を有する。移行部２４は、ここでは曲線で描かれているが、円錐形を想定してもよい。

ハンドリング要素１６は、第１のハンドリング部２８、ブロッキング部３０、および第２のハンドリング部３２を備える。第１のハンドリング部２８は、ハンドリング要素１６の自由端において、取付けノーズ内の中心位置調整およびハンドリング要素１６の導入を助長する面取り部３４を有する。この例では、各ハンドリング部２８，３２は、２４個のスプライン３６の形状でトルク伝達手段を備える。これらのスプラインは、各ハンドリング部２８，３２の外周面の円筒形の部分上に軸方向に配置され、規則的に分布し互いに軸方向に整列する。２つのハンドリング部２８，３２は、取付けノーズ内のファスナの中心位置調整および取付けノーズとファスナ間のトルク伝達の機能を有する。面取り部３４と併せて第１のハンドリング部２８上に多くのスプラインを使用することにより、自動的な係合を助長する。

二重のスプラインシステムによって達成される中心位置調整は、リベット１０の軸と取付けノーズの軸の調整を可能にし、その中心位置調整はロボットにより、組付け対象の構造体内の穿孔の軸に対して調整される。したがって、そのようなハンドリング要素１６は、ロボットが、構造体に干渉または損害を与えずに穿孔内にリベット１０を導入することを可能にする。そのような軸合わせなしに、ロボットがリベットを組付け対象の穿孔内に導入することは不可能であろう。

破断溝１８は、設置時の所与の牽引応力を支持し、所与の捩り応力下で破断することができる、ねじ１２の最小直径を有する寸法に設定される。

ブロッキング部３０は、平滑な円筒形の中央部と、２つの凹円弧状部３０Ａおよび３０Ｂを備え、それぞれハンドリング部２８、３２に連結される。ブロッキング部３０の平滑な円筒形部の直径は、ハンドリング部２８，３２の直径より小さく、破断溝１８の最小直径より大きい。したがってブロッキング部の横断面は、破断溝の横断面より大きい。円弧状部３０Ａ、３０Ｂは、ハンドリング要素を取付け工具内軸方向に停止させ、設置時に前記リベットが軸方向に移動することを確実に阻止する。

平滑な胴部２２の長さは、組付け対象の構造体の厚さの範囲の関数として選択され、最小の厚さから最大の厚さの間で変動する。

ねじ１２は、ねじの皿状ヘッド２０を受容可能な広がったカラー４０および管状胴部４２を備えるスリーブ１４内に、間隙を有して挿入される。構造体にリベットを設置する前は、管状胴部４２の外表面は円筒形で、カラー４０と対向する端部において外径が低減された円筒形部４４を有し、リベット１０を孔に挿入することを容易にする。この肉薄部４４は随意であり、スリーブは管状部４２の全長にわたって一定の外径を有してもよい。

管状胴部４２は、平滑な円筒形内側面４６、およびカラー４０と対向するスリーブ１４の端部に配置された螺刻された内側面４８を有する。ねじ１２の螺刻とスリーブ１４の内側の螺刻は、補完的である。これらは、例えば、航空機のファスナとして一般に使用される、ＡＳ８８７９規格に適するねじ山である。

スリーブ１４の全長は、異なる機能を果たす３つの連続した隣接する区域に分けられる。締付け区域と呼ばれる第１の区域Ｇは、カラー４０、および組付け対象の構造体の最小の厚さに対応して、平滑な内側面４６を有する管状胴部４２の一部を備える。

第２の変形区域Ｕは、平滑な内側面４６を有する管状胴部４２の残りの部分にわたって延在する。この区域Ｕは、リベット１０の挿入前は、ねじの平滑な胴部の残りの部分、移行区域２４、および螺刻部２６を覆う。スリーブの区域Ｕは、変形され、組付け対象のブラインド側に位置するバルブを形成することが意図される。バルブの形成を助長するために、区画Ｕは、例えば誘導加熱器によって環状に焼き戻されたり、スリーブの平滑な内側面４６の一部にショルダ（図示せず）を設けて、この区域の長さにわたってスリーブの厚さを低減してもよい。

スリーブの第３の区域Ｌは、管状胴部４２の全螺刻部にわたって延在する。この区域の機能は、スリーブとねじの端部の間の並進移動を阻止し、ねじがスリーブに螺合することを可能にすることである。リベットの設置前は、この区域Ｌは、ねじ１２の螺刻部２６の１つの端部と接触している。

図３は、組付け対象の２つの構造体５０，５２に設置された状態の図１および２のリベット１０を示す。ハンドリング要素１６は、破断溝１８のレベルで破断されて、ねじのヘッド２０およびスリーブのカラー４０だけが残り、ともにリベットのヘッドを形成し、予め構造体５０のアクセス可能な面５４に作成された座繰りに完全に埋め込まれる。スリーブの第２の区域Ｕは変形されバルブ５８を備え、それの一面は構造体５２のアクセス可能側と反対のブラインド側と接触している。リベットのヘッド２０，４０とバルブ５８の間に設定された張力は、構造体５０，５２の組付けを維持する。スリーブの第３の区間Ｌは、設置後は、移行部２４に隣接するねじの螺刻部２６の一部を覆う。

ねじは、例えば潤滑層でコーティングされたチタン合金Ｔｉ６Ａ１４Ｖで作成され、スリーブは、例えば不動態鋼Ａ２８６で作成される。第２の焼き戻された区間Ｕでは、強度は約６００ＭＰａであるが、第１の区域Ｇおよび第３の区域Ｌの強度は約１２００ＭＰａである。

図４は、本発明の第２の実施形態によるリベット１０の図である。図４では、図１−３の要素と同じ要素は同じ参照記号で示され、異なる要素は同じ参照記号に文字Ａを加えて示される。図４のリベットと図１−３のリベットの唯一の違いはスリーブ１４Ａであり、第２の実施形態では、スリーブ１４Ａは溶接された２つの要素１４Ａ'および１４Ａ“で形成される。

第１のスリーブ要素１４Ａ'は、広がったカラー４０Ａ'および平滑な内側面の管状部４２Ａ'を備え、締付け対象の構造体の最小の厚さに対応して、ねじの平滑な胴部２２を覆うことができる。この第１のスリーブ要素１４Ａ'の全長は、図１−３に関連して記述されたリベットのスリーブ１４の第１の区域と実質的に同じ長さＧを有する。スリーブ要素１４Ａ'は、例えば１２００ＭＰａの強度を有する、加工硬化および時効硬化鋼Ａ２８６で作成される。

第２のスリーブ要素１４Ａ"は、残りの平滑な胴部２２、移行部２４、およびねじの螺刻部２６の大半を覆う長さの管状部４２Ａ"を備える。この第２のスリーブ要素は、図１−３に関連して記述されたリベット１０のスリーブ１４の第２の区域Ｕと第３の区域Ｌの長さの合計と等しい長さを有する。上述と同じように、第２のスリーブ要素１４Ａ“は局部的に焼き戻され、または第２の区域Ｌ上を薄くして、バルブの形成を可能にするよう強度を低くする。スリーブ要素１４”は、例えば最大６００ＭＰａの強度を有する焼き戻されたステンレス鋼で作成される。他の材料または処理が利用可能である。

２つのスリーブ要素１４Ａ'および１４Ａ“は、例えばレーザー、電子ビーム、摩擦による溶接を用いて溶接される。

２つのスリーブ要素を使用する利点は、費用を大幅に増加させずにスリーブ１４Ａの製造を促進することであり、それは例えば、加工する内側の長さを短くしたり、厳密な公差を得るための困難さを低減することによる。第２の利点は、産業規模で、したがって低コストで、同一の長さの第２の要素１４Ａ"を大量に製造することを可能にし、それらを異なる長さで同じ直径の第１の要素１４Ａ'に溶接して、締付け対象の構造体の異なる厚さに適合させることである。

図５は、本発明の第３の実施形態によるリベット１０Ｂの図である。図５では、図１−３の要素と同じ要素は同じ参照記号で示され、異なる要素は同じ参照記号に文字Ｂを加えて示される。図５のリベットと図１−４のリベットの唯一の違いはスリーブ１４Ｂであり、スリーブ１４Ｂは、広がったカラー４０Ｂとバルブ形成のための第２の区域Ｕの間で、第１の区域Ｇ上に配置されスリーブ１４Ｂの平滑な管状部４２Ｂの外表面上に作成された、２つの環状溝１４６，１４８を備える。

環状溝１４６および１４８は構造体の孔の内壁と接触するスリーブの区域上に配置されるため、環状溝１４６および１４８は、バルブを形成するためにねじに牽引力が印加されると、スリーブ１４Ｂと構造体の間で圧縮する。したがって溝は、圧縮時に、所与の長さのリベット１０Ｂによって締付け可能な、異なる厚さに起因する形状および寸法の変化を補償することができる。詳細には、溝は、ファスナの全締付け領域にわたって、締付け対象の厚さに関係なく、組付け対象の構造体のブラインド面に接触すると体系的に十分な直径の単一のバルブを形成することを可能にする。溝の数、形状および深さは、区域Ｇの長さ、スリーブの厚さおよびそれの外径の関数として、第１の区域Ｇの長さと共に変化し得る。

図６は、本発明の第４の実施形態によるリベット１０Ｃの図である。この実施形態では、ハンドリング要素１６Ｃの第１の部分２８Ｃは円筒で、リベット１０の面取り部３４と同じ機能を有する面取り部３４Ｃを備える。第２のハンドリング部３２Ｃは、それの外周面上に分布した多角形面を備える。この例では、第１のハンドリング部２８Ｃは、中央位置調整および取付け工具内にハンドリング要素を誘導する機能を有するが、第２のハンドリング部３２Ｃは、取付け工具とリベット１０Ｃの間にトルクを伝達する機能を有する。第１のハンドリング部２８Ｃの直径は、ここでは第２のハンドリング部３２Ｃの最大直径以下である。第１のハンドリング部２８Ｃの軸方向の長さは、第２のハンドリング部３２Ｃの長さより長く、これは詳細には、取付け工具と第２のハンドリング部の接触面の増大により、リベットの端部における角度ずれを低減するためである。図１２に示すこの構成は、約１度の優れた精度で、リベットと取付けノーズの軸を整列させることを可能にする。ブロッキング部は、リベット１０のブロッキング部３０と同一であり、取付け工具内のリベット１０Ｃの移動を停止するという同じ機能を果たす。スリーブ１４Ｃは、カラーと対向する端部において、面取り部４４Ｃを備え、リベットの穿孔への挿入を容易にし、リベット１０Ｃの軸Ａと取付けノーズの軸の間の僅かな角度の間隙を吸収する。

図７Ａは、取付け工具に使用可能な、上述のリベット１０、１０Ａ，または１０Ｂの設置に適する取付けノーズ６０の断面図である。取付けノーズ６０は、構造体のアクセス可能な側面に接触するよう意図された前面６４を有する中空の円筒形の本体６２を備える。前面６４は、ハンドリング要素１６およびねじ１２のヘッド２０が通過できる直径の開口６６を有してそれの中央に穴開けされる。円筒形の本体６２は、それの内部に、中空で円筒形の固定されたシース６８を受容する。シース６８は、本体６２内に配置されて、前面６４に近接し本体６２の前端部において、内側環状空間Ｅを提供する。

口金７０は、シース６８の内側に配置され、軸方向の移動および回転が可能である。口金７０は、それの全長にわたって軸方向に延長する通路７２の範囲を定める内側壁７０Ａを備える。口金７０は、前端部７４を備え、それの外側切頭円錐表面は、本体の開口６６内に収容される。前端部７４の内側表面は、通路７２の前端部を形成し、ねじのハンドリング部２８，３２のスプライン３６と補完的な関係にある駆動表面８０を有する、第１の受容部７６を備える。口金７０は通路７２内に、第１の受容部７６から離れて軸方向に配置された第２の受容部７８を備える。第２の受容部７８はまた、ねじの第１のハンドリング部２８のスプライン３６と補完的な関係にある駆動表面８０を備える。この例では、駆動表面８０は、口金の壁７０Ａ上に作成された２４の軸方向スプラインで構成される。スプラインは、口金７０の前端部から対向する後端部まで連続的である。それらは、壁７０Ａの内側表面上に規則的に分布し、ねじのハンドリング要素のスプライン３６の配置および数に対応する。取付けノーズのスプラインの半径方向寸法は、ねじと口金の間で軸方向の並進移動を可能にする僅かな間隙の範囲内で、ねじのスプラインの半径方向寸法に対応する。

２つの受容部７６，７８は、中央部８２によって分離され、そこに口金７０の壁の全幅を貫通し通路７２に開口する、４つのハウジング８４が半径方向に作り出される。半径方向に可動な要素８６は、通常高硬度鋼で作成される。ハウジングは、ねじのハンドリング要素１６のブロッキング部３０と補完的な円環状の内表面８８、およびシース６８内に摺動可能な外側円筒形面９０を備える。弾性手段（図示せず）が、可動要素の外側面上および口金の外側面上に作成された溝９２内に環状に配置される。弾性要素は、可動要素を内側通路内で口金７０の内側に向かって半径方向に圧縮する傾向がある。可動要素は、採用する半径方向の位置に依存して、中央部８２の内径を変化させることができる。静止または間隙ゼロの位置では、可動要素８６は、通路７２に開口する。中央部８２の内径は、そのとき受容部７６，７８の最小直径より小さい。この内径は、ねじ１６のブロッキング部３０の円筒形部の外径と対応する。空間が最大の位置では、可動要素はハウジング８４の内側で口金７０の外側に向かって押されて、中央部の内径は、受容部７６，７８の最大直径と少なくとも等しくなる。

第２の受容部７８とそれの後端部９６の間の内側壁７０Ａは、平滑で、破断時にハンドリング要素１６を除去できるように、受容部７６，７８の最大直径と少なくとも等しい直径を有する。

一般に、第１の受容部７６に関しては、取付けノーズはねじ１２のハンドリング部２８，３２の受容に適した形状を備えて、これら２つのハンドリング部は取付け工具の第１の受容部７６内を摺動する。第２の受容部７８に関しては、取付ノーズ６０は、ねじのハンドリング要素１６の第１の部分２８と補完的な形状を有する表面を備え、第一のハンドリング部２８は第２の受容部７８内に完全に収容される。

図７Ｂは、リベット１０Ｃの設置に適する取付けノーズ６０Ｃを示し、本体６２Ｃ，切頭円錐形のシース６８Ｃ，および円筒形の口金７０Ｃを備える。ノーズ６０Ｃは、リベット１０Ｃの第２のハンドリング部３４Ｃの１２のスプラインと等しい１２のスプラインを有する第１の受容部７６Ｃを備える。ノーズはまた、リベット１０Ｃの第１のハンドリング部２８Ｃの外径と（所与の間隙内で）同一の内径を有する平滑で円筒形の内表面を有する、第２の受容部７８Ｃを備える。この例では、可動要素８６Ｃは、溝のない円筒形の外表面９０Ｃを有し、シース６８Ｃの外表面と本体６２Ｃの内表面との間に延長する弾性手段９８によって所定の位置に把持される。

図７Ｃは、図７Ｂで可視の周縁ばね９８の斜視図である。ばね９８は、円形端部１００を備え、その内径はシース６８Ｃの外表面上に間隙なしに位置する。規則的に分布した６つの可撓性アーム１０２は、端部１００から延長する。各可撓性アームは、円形端部と対向する端部において、６０°の角度をもった表面を覆う弧状の端部１０４で終了する。静止位置では、６つの端部１０４のアセンブリは、中央部８２Ｃの外径より小さい内径の円形端部を形成する。この例では、ばね９８は、シース６８Ｃ上に装着されて、各弧状部１０４は、中央部８２Ｃ上および可動要素８６Ｃ上に位置する部分を有する（図７Ｄ）。したがって、可動要素８６Ｃが外側半径方向に移動すると、各端部１０４の一部だけが半径方向の力にさらされる。このようなばね９８は、熱処理された硬化鋼で作成され、ゴムの弾性部品よりかなり強く、保守管理を必要とせずに多数の設置サイクルを実行することができる。このばねは、１つまたは複数の巻線を有するばねと異なり、楕円状にならず、非常に制限された環状空間で可動要素８６に圧縮力を印可することができる。

図１−３に関して記述されたリベット１０を構造体Ｓに設置する方法が、図８−１５に示される。簡略化のために、単一の構造体Ｓだけが描かれるが、この構造体は組付け対象のいくつかのサブ構造体要素から成ることが理解される。

下記の設置方法はまた、上述のリベット１０Ａ、１０Ｂ、または１０Ｃを設置ための方法と全く同じである。

設置前の状態では、リベット１０は、例えば容器Ｐに配置され、上述の取付けノーズを装着したロボットによって挟持される。図８に示されるように、取付けノーズ６０は、ねじのハンドリング要素１６の方向（矢印Ｆ₁）に、それと接触するまで進められる。ハンドリング要素の面取部３４に誘導されて、第１のハンドリング部２８のスプライン３６は、取付けノーズ６０の第１の受容部７６のスプライン８０内を軸方向に貫通する。面取り部３４は、取付けノーズが容器に近づき、リベットのハンドリング要素１６が口金７０内を進むときに、可動要素８６を外側半径方向に押す。

可動要素間の空間は、図９に示されるように、第１のハンドリング要素２８が２つの受容部７６，７８の間に配置されたときに最大となる。

第１のハンドリング要素２８が工具の第２の受容部７８内に入ると（図１０）、可動要素は、溝９２内に収容された弾性リングの影響下でリベット１０のブロッキング部３０と接触するように、内側半径方向に戻る。ねじのハンドリング要素１６は、このとき取付けノーズ６０内に完全に包含される。この位置で、第１のハンドリング部２８は、取付けノーズの第２の受容部７８内に挿入され、ブロッキング部３０は可動要素の内表面８８によって把持され、第２のハンドリング部３２は取付けノーズの第１の受容部７６内に挿入される。口金７０は、次に可動要素が円弧状部３０Ａに凭れて位置するように押し戻される。シース６８は本体６２内で可動でないため、可動要素の円筒形の外表面９０は、徐々にシース６８内に摺動する。可動要素８６は、これ以上半径方向に移動できない（図１０および１１）。牽引下で、可動要素のストロークは、ブロッキング部の円弧状部３０Ａによって制限される。

ねじのハンドリング要素１６は、それとトルクを伝達することができる受容部の補完的な表面が係合することで、口金内での回転がブロックされ、また可動要素とねじのブロッキング部が係合することで、並進移動がブロックされる。

取付け工具内のリベットの動きをブロックすることと関連する中心位置調整は、リベットの端部４４において最小の角度間隙での支持を確実にし、リベットの軸は取付けノーズの軸と実質的に同一であるようにする。図１１に示されるように、リベット１０の軸と口金７０の軸は、同一または実質的に同一であり、角度間隙は数度に満たない。ロボットは、例えば光学的認識によって、構造体Ｓ内に作成された孔と直面するように移動し、ロボット自体位置調整することができる。このようにリベット１０は、孔の軸と実質的に整列する。

リベット１０は、次にロボットによりアクセス可能な側面から孔を貫通して配置され、ファスナ端部において低減された直径４４（またはリベット１０Ｃに関しては面取り部４４Ｃ）は、リベットの中心位置調整および誘導を助長する。ここでは孔は、スリーブ４０のカラーおよびねじのヘッド２０を備えるリベットのヘッドを受容することができる座繰り備える。リベットのヘッドが座繰りと接触すると、螺刻端部２６はブラインド側面上で構造体から突出する。図１２に示された位置では、ねじのハンドリング要素１６は、取付けノーズ６０内に完全に包含され、前面６４はスリーブのカラー４０および構造体Ｓのアクセス可能な側面に凭れる。

リベット１０の設置の第１のステップは、バルブを形成するステップから成る。このために、口金７０は、本体６２内で、構造体と対向する方向（矢印Ｆ₂の方向）に、軸方向に移動する。この移動中、可動要素８６の外表面９０は、可動要素が口金７０内に完全に入り込むまで、シース６８内を摺動する。したがって、ねじのブロッキング溝３０は、リベットの軸方向運動を制限する可動要素８６によってしっかりと把持される。図１２で、口金７０は、ねじ１２のハンドリング要素１６を引き寄せ、スリーブ１４のカラー４０は、前面６４によって構造体内に不動に保持される。

口金７０は、軸方向に移動し続け、バルブ５８が形成されるまで、ねじの螺刻部３６およびスリーブの内側螺刻部４８を構造体Ｓのブラインド側に向かって動かし、バルブの一面はブラインド面に凭れるようになる（図１３）。ねじ１２のヘッド２０は、このとき取付けノーズの環状空間Ｅ内に包含される。

第２のステップは、ねじのヘッド２０をスリーブのカラー４０内に移動させるためにねじ１２を螺合させるステップから成る。口金７０に印加された牽引力は停止され、現在は構造体の方向（図１４の矢印Ｆ₃)に自由に並進移動できる口金に回転移動が印加される。図１４は、この運動の終わりを示す。口金７０は、シース６８内の当初の位置に戻り、可動要素８６は再び、弾性手段の応力制限内で半径方向に自由に移動できるようになる。可動要素は、ブロッキング部の第２の円弧状部３０Ｂに対して停止している。ねじのヘッド２０は、スリーブのカラー４０内に位置する。ねじの螺刻部２６は、スリーブ１４の薄い部分４４から大幅に突出する。

第３のステップは、ねじのハンドリング要素１６を破断することによってリベットの設置を完了するステップから成る。ねじのヘッド２０がスリーブのカラー内に位置すると、口金７０は回転し続ける。トルクは、ねじの２つのハンドリング部３０，３２を介してねじに伝達される。破断溝１８は、一定のトルクレベルを越えると破断するように設計される。この閾値に達すると破断溝は破断し、ヘッド２０は構造体Ｓのアクセス可能な表面と同一表面に置かれる。

ハンドリング要素１６は、破断されると、取付けノーズの後部または前部から排出される。図１５は、取付けノーズ６０、破断されたハンドリング要素１６、および構造体Ｓ内に据付けられたリベット１０の分解図を示す。

取付けノーズ６０は、次に挟持するリベットに移動するために引き上げられ、設置順序が再度開始可能となる。

本発明によるリベットおよび取付けノーズは、上述の例だけに構造的に限定されない。例えば、リベットヘッドは、皿頭ではなく突出し得る。トルクを伝達することができるハンドリング部３０，３２は、１２のスプライン、多角形面、またはトルクの伝達を可能にする任意の他の手段を備え得る。ハンドリング部はまた円弧形断面のものであり得る。その場合取付けノーズは、補完的な受容部内に、ローラーゲージのようなトルク伝達のための円弧形の手段を備える。

リベットは、上述のいくつかの実施形態を組み合わせてもよい。例えば、スリーブ１４は、２つの溶接されたスリーブ要素１４Ａ'、１４"、および第１の要素１４Ａ'の外表面上に圧縮溝１４６，１４８を備え得る。変形として、スリーブ１４は、単一のスリーブ要素およびそれの外表面上に環状溝を備え得る。

ブロッキング部３０は、それらが取付け工具内のリベットの移動を阻止できる限り、異なる形状であってもよい。例えば、ブロッキング部は、隣接するハンドリング部と同じ外径を有する円筒形で、半径方向に摺動する取付け工具の可動要素を受容することができる連続的円形または楕円形の開口を備え得る。

ハウジング８４および可動要素８６は、リベットのブロッキング部３０の形状と補完的な数および形状に変化し得る。ハウジングは、取付けノーズ６０内への挿入時に、ねじのハンドリング要素１６の周りで可動要素８６を半径方向に移動させることが可能でなくてはならない。単一の可動要素が収容される単一のハウジングであってもよく、それは例えば、記述されたリベット１０、１０Ａ,１０Ｂまたは１０Ｃの外径が低減されたブロッキング部を支持することができる２又のフォーク形状、または開口を貫通して半径方向に摺動するピンの形状であり得る。可動要素８６はまた、球状または円錐形の要素であり得る。

内側シース６８は、本体６２の内表面上に作成された環状ショルダに置き変えることができる。ショルダはバルブを形成するためにねじの牽引時に可動要素８６を半径方向にブロックするのに十分な長さにわたって配置される。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・リベット
１２・・・ねじ
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ・・・スリーブ
１６、１６Ｃ・・・ハンドリング要素
１８・・・破断溝
２０・・・皿状ヘッド
２２・・・平滑な胴部
２４・・・移行部
２６・・・螺刻部
２８、２８Ｃ・・・第１のハンドリング部
３０・・・ブロッキング部
３０Ａ、３０Ｂ・・・円弧状部
３２ ３２Ｃ・・・第２のハンドリング部
３４、３４Ｃ、４４Ｃ・・・面取り部
３６・・・スプライン
４０、４０Ａ、４０Ａ、４０Ｂ・・・カラー
４２・・・管状胴部
４４・・・円筒形部
４６・・・平滑な内表面
４８・・・螺刻された内表面
５０、５２・・・構造体
５４・・・アクセス可能面
５８・・・バルブ
６０・・・取付けノーズ
６２、６２Ｃ・・・円筒形の本体
６４、６４Ｃ・・・穴のあいた前面
６６・・・開口
６８、６８Ｃ・・・シース
７０、７０Ａ・・・口金
７２・・・通路
７６、７６Ｃ、７８、７８Ｃ・・・受容部
８４・・・ハウジング
８６、８６Ｃ・・・可動要素
９２・・・溝
９８・・・周縁ばね
１００・・・円形端部
１０２・・・可撓性アーム
１０４・・・弧状の端部
１４６、１４８・・・環状溝

Claims (15)

1. ハンドリング要素（１６）、引張応力下では把持し捩り応力下では破断するよう設計された破断溝（１８）、前記破断溝によって前記ハンドリング要素から分離されるヘッド（２０）、平滑な胴部（２２）および螺刻部（２６）を有するねじ（１２）と、
   前記ヘッド（２０）を受容可能なカラー（４０）、前記ねじの螺刻部（２６）と係合するよう意図された雌ねじ（４８）を備える管状胴部（４２、４２Ａ，４２Ｂ）を備えるスリーブ（１４、１４Ａ）を、備えるリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）であって、
   前記ねじのハンドリング要素（１６）は、取付け工具内に前記リベット導入を誘導することができる第１のハンドリング部（２８、２８Ｃ）と、トルクを伝達することができる第２のハンドリング部（２８Ｃ、３２Ｃ）を備え、前記２つのハンドリング部が、取付け工具内の前記リベットの軸方向移動を制限することができるブロッキング部（３０）によって分離される、リベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）。
2. 前記ブロッキング部は、円筒形の中央部を備え、円弧状の部分（３０Ａ，３０Ｂ）によって各ハンドリング部に結合される、請求項１に記載のリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）。
3. 前記スリーブ（１４Ａ）は、２つの溶接された要素（１４Ａ'、１４Ａ"）を備える、請求項１に記載のリベット（１０Ａ）。
4. 前記スリーブは、前記スリーブの残りの部分の弾性強度より小さい弾性強度を有する、バルブ形成のための区域（Ｕ）を備える、請求項１または３に記載のリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）。
5. 前記スリーブが、前記カラー（４０）と前記バルブ（５８）形成のための前記区域（Ｕ）の間で、前記スリーブの管状胴部（４２）の外側部分上に作成された少なくとも１つの圧縮溝（１４６、１４８）を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のリベット（１０Ｂ）。
6. 前記トルクは、多角形面または円筒形面を有するスプラインによって伝達される、請求項１に記載のリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）。
7. 前記第１のハンドリング部（２８、２８Ｃ）は、面取り部（３４，３４Ｃ）を備える、請求項１に記載のリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）。
8. 前記スリーブは、前記胴部（４２）の外径より小さい外径を有する、前記カラー（４０）と対向する端部（４４，４４Ｃ）を備える、請求項１に記載のリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）。
9. 穴の開いた前面（６４）を有する円筒形の本体（６２）、前記本体内に配置された管状のシース（６８）、前記シース内に配置され内側通路（７２）を画成する口金（７０）を備え、前記口金（７０）は、前記リベットの前記ハンドリング要素（１６）に対する２つの受容部（７６，７８；７６Ｃ、７８Ｃ）を備え、前記ハンドリング部（３０）と補完的な形状を有し、前記受容部の少なくとも１つがトルクを伝達することができ、前記受容部は、前記内側通路内で半径方向に移動可能で前記リベットの軸方向の移動を制限することができる少なくとも１つの要素（８６）を備える中央部分（８２）によって、軸方向に分離される、請求項１から８のいずれか一項に記載のリベット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）を設置するための取付けノーズ（６０，６０Ｃ）。
10. 前記トルクは、スプライン（９０）、多角形面、またはローラーゲージによって伝達される、請求項９に記載の取付けノーズ（６０）。
11. 前記中央部分（８２）は、前記半径方向に可動な要素（８６）を収容する少なくとも１つのハウジング（８４）を備える、請求項９に記載の取付けノーズ（６０）。
12. 弾性手段（９８）は、可動要素（８６）を前記口金の内側に向かって半径方向に圧縮する、請求項９に記載の取付けノーズ（６０）。
13. 前記口金（７０）は、前記シース（６８）内で軸方向に移動および回転可能な、請求項９に記載の取付けノーズ（６０）。
14. 請求項９から１３のいずれか１項に記載の取付けノーズ（６０，６０Ｃ）を使用する、請求項１から８のいずれか１項に記載のリベット（１０、１０Ａ,１０Ｂ，１０Ｃ）を取付けるための方法であって、前記方法は、
    ・前記取付けノーズと前記ねじのハンドリング要素（１６）の係合のステップ、
    ・前記ハンドリング要素（１６）の軸方向の牽引、および前記スリーブ（１４，１４Ａ，１４Ｂ）上のバルブ（５８）形成のステップ、
    ・前記スリーブ内への前記ねじ（１２）の螺合、および前記破断溝（１８）のレベルにおける前記ねじのハンドリング要素の破断のステップ、を備え、
    前記取付けノーズと前記ねじのハンドリング要素（１６）の係合のステップ時は、半径方向に可動な要素（８６）が、前記取付けノーズ内の前記リベットの軸方向の移動を制限する、方法。
15. 前記バルブ形成のステップ、前記ねじの螺合および前記ハンドリング要素の破断のステップ時は、前記ねじのハンドリング部（２８、３２；２８Ｃ、３２Ｃ）は前記口金（７０、７０Ｃ）の受容部内に包含され、前記ねじのブロッキング部（３０）は前記可動要素（８６）に凭れ、前記口金（７０、７０Ｃ）は前記シース（６８、６８Ｃ）内に包含されて、前記可動要素（８６）の半径方向の移動を阻止するようになされた、請求項１４に記載の取付け方法。

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