JP2667790B2 - ブラインドファスナ、ブラインドファスナの製造方法およびブラインドファスナ製造用加工装置 - Google Patents

ブラインドファスナ、ブラインドファスナの製造方法およびブラインドファスナ製造用加工装置

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JP2667790B2
JP2667790B2 JP6013312A JP1331294A JP2667790B2 JP 2667790 B2 JP2667790 B2 JP 2667790B2 JP 6013312 A JP6013312 A JP 6013312A JP 1331294 A JP1331294 A JP 1331294A JP 2667790 B2 JP2667790 B2 JP 2667790B2
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/58—Making machine elements rivets
    • B21K1/60—Making machine elements rivets hollow or semi-hollow rivets
    • 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
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
    • F16B13/06—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve
    • F16B13/061—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front combined with expanding sleeve of the buckling type

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、しばしば一体型ブライン
ドファスナと呼ばれ、一種のナットプレートとして作用
する折畳式ファスナ、その製造装置およびブラインドフ
ァスナ製造用の加工装置に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】ブラインドファスナは、穴部を有
する構造要素（工作物）の露出する表面側に位置する頭
部を備ている。また、これらのファスナは、構造要素の
露出しない（手を触れることができない）表面側に位置
し、開角することができる軸部を備えている。この開角
する軸部あるいは胴部は、固定の際にファスナが割れて
ペダルとなるための少なくとも２本の溝と、折れたペダ
ルの位置を調節するいくつかの手段とを備えている。
【０００３】バックによる米国特許第2,148,977 号は、
一般型折畳式ファスナであるブラインドファスナに関す
るものであるが、明らかに、重荷重が加わる用途に適用
できず、かつナットプレートとしても使用できるファス
ナに関するものではない。この従来技術による装置にお
ける穴空き栓の軸部には、完全に切り通された溝と、こ
の溝の中間に切削された貫通穴とを備え、この貫通穴は
折れ位置を調節する。この技術は、軽加重用ブラインド
ファスナに有利に適用することができるが、重加重用フ
ァスナに適用することは困難でコスト高となる。
【０００４】ブラック等による米国特許第3,667,340 号
は、重荷重用ブラインドファスナと考えられる技術を教
示している。このファスナは、一連の押込み工程によっ
て製造される。軸部に穴部を打抜いた後、この穴にマン
ドレルを挿入してナイフが軸部を潰さずに溝を切削でき
るようにする。最後に、穴部の中に切欠工具を挿入し、
折れ位置を調節するための周方向の溝を穴部の内側に切
削する。ブラックによる米国特許第4,416,572 号は、折
れ位置を調節するいくつかの手段を教示している。
【０００５】シャッケルホードによる米国特許第3,7897
28号は、折れ位置を調節するために直径の異なる部分が
多数ある穴部が用いられた重荷重用ブラインドファスナ
を教示している。
【０００６】
【発明の目的】本発明の目的は、ねじ部のねじ立て以外
は、単一の機械加工操作しか必要としないファスナを提
供することにある。本発明の別の目的は、固定の際にペ
ダルとなるための折れ位置の新規な調節手段を提供する
ことにある。
【０００７】また、本発明の他の目的は、このようなブ
ランドファスナの製造方法、およびブラインドファスナ
製造用加工装置を提供することにある。
【０００８】
【発明の概要】簡単には、本発明によれば、工作物を接
合するための折畳式ファスナが提供される。このファス
ナは、ねじ部のねじ立て以外に単一の機械加工操作を行
なうことで製造することができる。このファスナは、外
表面と内表面とが筒状となった鍛造されたスリーブから
成る。このスリーブは、工作物の一方の表面側に位置す
る一方端の頭部と、内部にねじを有する尾部と、頭部お
よび尾部間に延在する軸部とを有している。軸部の外表
面には、そのスリーブの軸と平行に複数の押込み溝が形
成されている。各々の溝には、実質的に頭部から同一の
距離に、押込まれた切欠が形成されている。したがっ
て、ボルトあるいは固定用工具としてのねじが切られた
マンドレルを、頭部およびスリーブに挿入して尾部に螺
入すると、尾部は頭部に向って引かれ、それによって軸
部は割れて切欠位置で折れた帯板あるいはペダルとな
る。
【０００９】スリーブの外表面は円筒形あるいは複数の
平面で構成され、押込み溝はＶ字状の切れ込みとなって
いることが好ましい。この折畳式ファスナの一例として
は、このＶ字状の切れ込みがスリーブの内表面にまで到
達している。各押込み溝内の切欠は当該溝に交差するよ
うなＶ字形状の切れ込みとなっていることが好ましい。
この折畳式ファスナの一例としては、スリーブの厚さ
は、少なくとも０．５mm（０．２０インチ）である。こ
のファスナの好ましい材料は、低炭素鋼、ステンレス鋼
あるいはアルミニウムである。
【００１０】本発明により提供される堅牢な折畳式ファ
スナは、スリーブが鍛造されており、かつねじ部のねじ
立て以外には、単一の機械加工操作しか必要としない方
法により製造することができる。このファスナを製造す
る方法は、複数の鍛造あるいは押出工程と、これに続く
機械加工とを含む。先ず、筒状の外表面を有する長尺の
金属製半加工品が形成される。次に、この半加工品に頭
部が鍛造される。そして、この半加工品の一方端に後方
への押込みにより穴部が形成された後、この穴部と連通
しないように他方端に後方への押込みにより穴部が形成
される。その後、押込まれた穴部の何れにもマンドレル
を挿入することなく、半加工品の外表面に複数の溝が押
込まれる。これらの溝は、半加工品の長手方向の軸と平
行である。溝が押込まれると同時に、各々の溝に切欠が
押込まれるが、全ての切欠は、実質的に頭部から同一の
距離にある。最後に、半加工品は、頭端部からドリル加
工されて前記した二つの穴部間の金属が取除かれ、スリ
ーブの厚さと内部の円筒状表面が決定される。内部のね
じ部は、ファスナの頭部と対向する端部にねじ立てされ
る。
【００１１】
【発明の具体的説明】本発明の更なる特徴、別の目的お
よび利点は、図面を参照する以下の具体的な説明により
明らかにする。
【００１２】第１Ａ図は本発明に係るファスナの一実施
例を示す側面図であり、第１Ｂ図はその断面図であり、
第２図ないし第６図は本発明に係るファスナの製造工程
図であり、第７図はファスナの筒状外表面に形成された
溝を押込むためのダイの断面図であり、第８図は第７図
に示されるダイの後面図であり、第９図はダイの部品で
あるナイフの側面図であり、第１０図は第９図に示され
るナイフの平面図であり、第１１図は本発明に係るファ
スナの他の実施例を示す側面図である。
【００１３】第１Ａ図および第１Ｂ図には、本発明に係
る好ましい一実施例に係るブラインドファスナが示され
ている。このファスナ１０は、中空軸部１１と、頭部１
２とねじ部を有する尾部１３とを備えている。軸部１１
の円筒状外表面には、複数のＶ字状溝１４が押込み加工
されている。これらの溝は、筒状外表面の軸線と平行で
ある。溝の両端間中央には、全体として溝に対して略直
角に交差するＶ字状切欠１５が押込み加工されている。
溝および切欠はＶ字状である必要はないが、このような
態様が最も好ましい。おそらく驚くべきことであるが、
Ｖ字状の切欠は、スリーブの円筒状外表面の溝よりもか
なり広い幅である必要がないと共に、ほんの少し広い幅
である必要もないということが判明した。溝および切欠
は、スリーブの壁部を完全に貫通している必要はない
が、このような態様が最も好ましい。
【００１４】上記した段落で説明したようなファスナ
は、工作物の穴部に挿入し、マンドレルを尾部のねじに
螺入すると、軸部が割れ切欠の位置で折れたペダルとな
る。ペダルは工作物の露出しない表面方向に引上げら
れ、ファスナを適所に保持する。このファスナは、複数
の工作物を一緒に固着したり、あるいは単にナットプレ
ートを供給したりすることができる。ファスナ１０が挿
入される工作物あるいは部品の厚さは、ファスナの保持
動作に臨界的な影響を及ぼさない。事実、工作物は、頭
部から軸部に沿って溝の一部を覆うまで到達していても
よい。この段落で説明されるいかなる場合でも、ペダル
は形成され同じように折れる。ペダルが実質的に端から
端まで同様の幅と厚さを有し、このことが上記した従来
技術のファスナと本発明に係るファスナとの区別の目安
となることは明らかである。この特徴により、取付けた
際のファスナの保持強度が増加することとなる。
【００１５】なお、ブラインドファスナのスリーブ１０
の外表面は、第１図に示すような円筒状でなくてもよ
く、たとえば、第１１図に示すように、複数の平面で構
成されていてもよい。第１１図中、第１Ａ図と同様の部
分には同様の符号を付してその説明を省略する。
【００１６】ファスナ１０の利点は、複数の鍛造ステー
ションを備た頭部形成装置による加工を行なった後に
は、ねじ部のねじ立て以外は、単一の機械加工操作を行
なうことで製造できることである。第２図乃至第６図
は、ファスナの様々な製造段階を示している。あらかじ
め切断された半加工品は、最初は側面形状長方形であり
（第２図参照）、その後頭部が形成される（第３図参
照）。各々の端部に穴部が後方へ押込まれる（第４図お
よび第５図参照）。尾部の穴部は、後にねじ立てされる
ねじの内径と対応する直径を有している。頭部側の端部
の穴部は軸部の内表面を決定する直径である必要はな
い。ファスナの対向する端部から設けられた穴部間には
栓が残されている。この栓は次の工程で重要な役割を果
す。この時、溝１４と切欠１５がファスナの円筒状表面
に押込まれる。溝と切欠は、ファスナ（第５図参照）を
第７図および第８図に示されるようなダイに挿入するこ
とにより押込んで形成される。ダイは、ダイケース２１
に保持された４個のセグメント２０で加工途中のファス
ナの円筒状の表面を保持する。第９図および第１０図に
さらに詳細に示されるような４枚のナイフ２２は、４個
のセグメントの間で放射方向にスライドする。工作物が
ダイに強制的に挿入されると、ナイフは強制的に放射方
向内側に移動し、溝と切欠とが押込まれる。加工途中の
ファスナは、内側に潰れることがなく、それは加工途中
のファスナ内部に固い栓が残されているからである。そ
の後に、ファスナ（第６図参照）は、ノックピン２５に
よりダイ外部に叩き出される。このファスナを頭部形成
装置から取り出し、この種のほとんどのブラインドファ
スナと同様にドリル加工し、ねじ立てする。ドリル刃
は、ファスナの頭部端部から挿入され、二回の押込工程
後に残った栓を取除く。またドリル刃は、軸部の内部直
径も決定する。
【００１７】
【発明の効果】本発明に係るブラインドファスナによれ
ば、各々軸部表面に設けられ、かつ延在方向が異なって
交差する溝と切欠の両方を、同一方向からの加工によっ
て形成可能なＶ字状の押込み溝およびＶ字状の押込み切
欠としたため、軸部が、Ｖ字状の押込み溝で割れた場合
に、これら複数の溝間の部分が、Ｖ字状の押込み切欠の
直線をなす底部分を基点に正確に折れ曲がり、被止着体
に対して同一平面上で放射状に配置する直方体状の偏平
な帯板となり、したがって止着強度および止着安定性に
優れたブラインドファスナを提供可能である。
【００１８】また、本発明のブラインドファスナおよび
ブラインドファスナ製造用の加工装置によれば、軸部表
面に設けられ、かつ延在方向がことなって交差する溝と
切欠の両方を、同一方向、即ちスリーブの軸に直角の方
向からの加工によって形成しているため、押込み溝およ
びこれに交差する押込み切欠が同時に形成でき、さらに
は押込み溝およびこれに交差する押込み切欠を押込み形
成する十字状の歯を有するナイフを放射状に配列するこ
とにより、複数の溝および切欠を同時に形成することも
可能である他、ねじ部のねじ立て以外には単一の機械加
工操作、即ち押込み加工によってブラインドファスナを
形成でき、ブラインドファスナの製造工程の簡略化およ
びその製造コストの低減等を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１Ａ図は本発明に係るファスナの一実施例
を示す側面図であり、第１Ｂ図はその断面図である。
【図２】 第２図は本発明に係るファスナの製造工程図
である。
【図３】 第３図は本発明に係るファスナの製造工程図
である。
【図４】 第４図は本発明に係るファスナの製造工程図
である。
【図５】 第５図は本発明に係るファスナの製造工程図
である。
【図６】 第６図は本発明に係るファスナの製造工程図
である。
【図７】 第７図はファスナの筒状外表面に形成された
溝を押込むためのダイの断面図である。
【図８】 第８図は第７図に示されるダイの後面図であ
る。
【図９】 第９図はダイの部品であるナイフの側面図で
ある。
【図１０】第１０図は第９図に示されるナイフの平面図
である。
【図１１】第１１図は本発明に係るファスナの他の実施
例を示す側面図である。
【符号の説明】
１０…スリーブ １１…軸部 １２…頭部 １３…尾部 １４…溝 １５…切欠
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−40459（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−200716（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−92909（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−112120（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭37−29318（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許3789728（ＵＳ，Ａ)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒状の外表面と内表面を有するスリーブ
    を備え、 前記スリーブには、一方の端部に形成された頭部と、内
    部にねじを有する尾部と、頭部および尾部間に延在する
    軸部と、が形成されるとともに、 前記軸部表面には、スリーブの軸と平行を成す複数のＶ
    字状の押込み溝と、該溝の各々に形成され前記頭部から
    実質的に同一の距離にあり、各々が上記溝のひとつとそ
    れぞれ交差しかつ全体として直角をなして延在するＶ字
    状の押込み切欠とが、各々スリーブの軸と直角をなす方
    向から押込加工することによって形成されていることを
    特徴とするブラインドファスナ。
  2. 【請求項２】 ねじ部のねじ立て以外には単一の機械加
    工操作を行なうことにより製造できる工作物接合用の折
    畳式ファスナであって、 鍛造によって形成され、筒状の外表面と内表面を有する
    鍛造スリーブを備え、該スリーブには、工作物の一方の
    表面側に位置する端部に形成された頭部と、内部にねじ
    を有する尾部と、頭部および尾部間に延在する軸部とが
    形成され、かつ前記軸部表面に形成されてスリーブの軸
    と平行を成す複数のＶ字状の押込み溝と、該溝の各々に
    形成され前記頭部から実質的に同一の距離にあるＶ字状
    の押込み切欠とを備え、該押込み切欠の各々は、前記押
    込み溝のひとつと全体として直角をなして交差し、軸部
    の周方向に沿って部分的に延在する該軸部表面の刻み目
    からなるとともに、該押込み溝および押込み切欠は、鍛
    造工程につぐ押込み工程によって形成され、 前記頭部および軸部にボルトを通し、該ボルトを尾部に
    螺入したときに、該ボルトを回すことにより尾部は頭部
    方向に引かれ、軸部は割れて切欠部分で折れた帯板とな
    ることを特徴とするブラインドファスナ。
  3. 【請求項３】 前記Ｖ字状の押込み溝が、軸部の内表面
    にまで達していることを特徴とする請求項１又は２に記
    載のブラインドファスナ。
  4. 【請求項４】 前記押込み溝が、前記スリーブの前記軸
    部のみに形成されることを特徴とする請求項１〜３の何
    れか１項に記載のブラインドファスナ。
  5. 【請求項５】 筒状の外表面と内表面を有するスリーブ
    を備え、 前記スリーブには、一方の端部に形成された頭部と、内
    部にねじを有する尾部と、頭部および尾部間に延在する
    軸部と、が形成され、 使用時において、前記頭部および軸部にボルトを通し、
    該ボルトを尾部に螺入したときに、該ボルトを回すこと
    により尾部は頭部方向に引かれ、軸部が予め設定された
    位置で軸方向に割れて折れ曲がり、帯板となるブライン
    ドファスナの製造方法において、 前記スリーブの金属材料の外周面に、該金属材料の軸と
    直角をなす方向から押込加工することによって、該金属
    材料の軸と平行を成す複数のＶ字状の押込み溝と、該溝
    の各々に形成され前記頭部から実質的に同一の距離にあ
    り、かつ各々が上記溝のひとつとそれぞれ交差し、全体
    として各々の溝と直角をなすＶ字状の押込み切欠と、を
    形成し、 前記ブラインドファスナ使用時において、前記押込み溝
    が前記軸部の割れ位置となり、かつ該押込み溝形成位置
    で割れた軸部が、前記押込み切欠で折れ曲がって、帯板
    となるようにしたことを特徴とするブラインドファスナ
    の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記スリーブの金属材料には、鍛造によ
    って頭部が予め形成されていることを特徴とする請求項
    ５記載のブラインドファスナの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記頭部が形成されたスリーブの金属材
    料には、該頭部の端面およびこれと対向する端面の両方
    に、押込みにより、穴が形成されることを特徴とする請
    求項６記載のブラインドファスナの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記スリーブの金属材料の前記頭部の端
    面およびこれと対向する端面の両方に、形成された前記
    穴は、前記押込み溝および押込み切欠の形成後、ドリル
    によって連通されることを特徴とする請求項７記載のブ
    ラインドファスナの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記穴が連通された後、前記頭部と反対
    側の端部の内部に、ねじ立てをおこなうことを特徴とす
    る請求項８記載のブラインドファスナの製造方法。
  10. 【請求項１０】 筒状の外表面と内表面を有するスリー
    ブを備え、 前記スリーブには、一方の端部に形成された頭部と、内
    部にねじを有する尾部と、頭部および尾部間に延在する
    軸部と、が形成され、 使用時において、前記頭部および軸部にボルトを通し、
    該ボルトを尾部に螺入したときに、該ボルトを回すこと
    により尾部は頭部方向に引かれ、軸部が予め設定された
    位置で軸方向に割れて折れ曲がり、帯板となるブライン
    ドファスナの製造方法において、 前記スリーブの金属材料の外周面に、該金属材料の軸と
    直角をなす方向から、交差して十字状をなす２枚の歯を
    有するナイフを押込むことによって、該金属材料の軸と
    平行を成す複数のＶ字状の押込み溝と、該溝の各々に形
    成され前記頭部から実質的に同一の距離にあり、かつ各
    々が上記溝のひとつとそれぞれ交差し、全体として各々
    の溝と直角をなすＶ字状の押込み切欠と、を同時に形成
    し、 前記ブラインドファスナ使用時において、前記押込み溝
    が前記軸部の割れ位置となり、かつ該押込み溝形成位置
    で割れた軸部が、前記押込み切欠で折れ曲がって、帯板
    となるようにしたことを特徴とするブラインドファスナ
    の製造方法。
  11. 【請求項１１】 筒状の外表面と内表面を有するスリー
    ブを備え、 前記スリーブには、一方の端部に形成された頭部と、内
    部にねじを有する尾部と、頭部および尾部間に延在する
    軸部と、が形成され、 使用時において、前記頭部および軸部にボルトを通し、
    該ボルトを尾部に螺入したときに、該ボルトを回すこと
    により尾部は頭部方向に引かれ、軸部が予め設定された
    位置で軸方向に割れて折れ曲がり、帯板となるブライン
    ドファスナの製造方法において、 前記スリーブの金属材料の外周面に、前記金属材料の軸
    を中心として放射方向に進退自在となるように複数配置
    され、該金属材料の軸に向かって同時に前進するナイフ
    を押込むことによって、該金属材料の軸と平行を成す複
    数のＶ字状の押込み溝と、該溝の各々に形成され前記頭
    部から実質的に同一の距離にあり、かつ各々が上記溝の
    ひとつとそれぞれ交差し、全体として各々の溝と直角を
    なすＶ字状の押込み切欠と、を同時に形成し、 前記ブラインドファスナ使用時において、前記押込み溝
    が前記軸部の割れ位置となり、かつ該押込み溝形成位置
    で割れた軸部が、前記押込み切欠で折れ曲がって、帯板
    となるようにしたことを特徴とするブラインドファスナ
    の製造方法。
  12. 【請求項１２】 頭部が形成された金属材料が該頭部に
    対向する端部から装入されるケースと、 前記ケース内に、前記金属材料の軸を中心として放射方
    向に進退自在となるように複数設けられ、内側表面に、
    交差して十字をなす２枚の歯を有したナイフとを備え、 前記ナイフは、前記ケースに金属材料が装入されると、
    該金属材料方向に同時に前進し、該金属材料表面に、前
    記金属材料軸と平行を成す複数のＶ字状の押込み溝と、
    該溝の各々に形成され前記頭部から実質的に同一の距離
    にあり、かつ各々が上記溝のひとつとそれぞれ全体とし
    て直交して延在するＶ字状の押込み切欠と、を同時形成
    することを特徴とするブラインドファスナ製造用加工装
    置。
JP6013312A 1988-07-22 1994-02-07 ブラインドファスナ、ブラインドファスナの製造方法およびブラインドファスナ製造用加工装置 Expired - Lifetime JP2667790B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/222,946 US4869629A (en) 1988-07-22 1988-07-22 Blind fastener
US222946 1988-07-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06323316A JPH06323316A (ja) 1994-11-25
JP2667790B2 true JP2667790B2 (ja) 1997-10-27

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