JP2726265B2 - 盲破断ステムリベット - Google Patents
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Description
ある変形可能な管状シェルと、孔の長さ方向に沿い、且
つ、管状シェルの一端近くに頭部を有するステムとを備
えた盲破断ステムリベットに関するものである。
を置いて強度を変質させた、複数個の円周溝、または他
の形状の区分が形成されている。ステムを引張ることに
より管状シェルに軸方向の圧縮力が作用すると、これら
の強度を変質させた区分が管状シェルを屈曲あるいは外
方に変形させて盲頭部を形成する。「盲リベット」は、
被加工物の一方側からの作業のみで取付けできることを
意味し、「盲頭部」は、被加工物の盲側即ち非作業側に
形成される頭部を意味する。
は、手持ちのリベットを用いて、異なる組み合わせの被
加工物を結合でき、結合される被加工物の合計厚さを広
い範囲に亙って対応可能としたことにある。リベット止
めされた被加工物の合計厚さは「グリップ」として知ら
れ、リベットが正常に作用するように設計された被加工
物の合計厚さの範囲は、「グリップ範囲」として知られ
ている。従って、グリップ範囲はできるだけ広くすべき
である。
め隙間がある場合には、この隙間を無くすのに抵抗が作
用するが、リベットを取り付けるときに、薄板相互間を
引き付けることによって、こような隙間のある被加工物
を効果的に固着することができる能力にある。この作用
は“クランプアップ”として知られ、リベットが良好に
クランプアップされることが実際に必要とされる。
及び形状のものが提案されているが、本発明は、幅広い
グリップ範囲と良好なクランプアップを示すリベットを
提供することを目的としている。
ットは、内側に孔を有する変形可能な管状シェルと、こ
の孔の長さ方向に沿って延びシェルの尾端面に隣接して
頭部を有するステムとを備え、前記管状シェルの外部に
は、前記管状シェルの長さ方向に沿って間隔を置いて、
複数の強度を変質させた円周区分が形成され、管状シェ
ルの長さ方向の寸法が大きくなるに従い前記円周区分間
の間隔を減少するように構成している。
近い方の縁と縁との間の管状シェルの長さ方向の寸法を
意味している。
区分と前記管状シェルの尾端面との間の寸法を最小の円
周区分間の間隔より小さくする。
状シェルの外径よりも小さくする。
の尾端面の反対側の端部に拡大頭部を有するときには、
該拡大頭部に最も近い円周区分と該拡大頭部との間隔
を、最小の円周区分間の間隔より大きくする。
と該拡大頭部との間隔を、最大の円周区分間の間隔より
小さくする。
溝によって形成する。
を置いて強度を変質させた三つの円周区分を設ける。
部よりも強くしてもよいし、弱くしてもよい。いずれの
場合においても、好ましくは、各円周区分では管状シェ
ルの壁厚を薄くする。円周区分の強度を強くする場合
は、管状シェルを部分的に圧縮して壁厚を薄くし、これ
によって部分的圧縮した部分を加工硬化させる。また、
好ましくは、この部分的圧縮は転造加工により行う。円
周区分の強度を弱くする場合は、管状シェルの材料を部
分的に除去して壁厚を薄くし、これにより前記部分的除
去した部分を弱くする。また、好ましくは、部分的除去
は旋削加工により行う。
の範囲によって明らかになろう。
図面を参照しながら説明する。
含有のアルミニウム合金の変形可能な管状シェル11を有
する。この管状シェル11は、長さ方向に貫通して延びる
ほゞ均一な孔12を有する。ステム13は、管状シェル11の
材料よりも硬い低炭素鋼からなり、孔12を貫通して延在
し、また、孔12内に密着している。このステム13は、管
状シェル11の尾端面15に隣接して拡大頭部、即ちステム
頭部14を有している。また、管状シェル11の他端には、
スナップ頭部形状の拡大頭部16が形成されている。ステ
ム13の一部分17は、管状シェル11の拡大頭部16を貫通し
て、第1図においては破断して示されているように、管
状シェル11から突出している。本リベットを使用する場
合、ステム13の前記突出部分17は、取付工具のジョーに
より把持され、管状シェル11の拡大頭部16の端面18に作
用する反力に対抗して引張られる。そして、この引張に
より、管状シェル11が軸方向に圧縮され、軸方向に収縮
されて、外方に座屈し、盲頭部が形成される。ステム13
には、弱化部分、即ち破断頚部19が形成されている。そ
して、ステム13は究極的にはこの部分で破断され、残さ
れたステム頭部14とその隣接部分21により、リベットの
孔12が塞がれる。
れている。
状のドーム形端面22を有し、その直径は、周縁24の軸方
向後方側では、短い平行部分34の後方側を軸方向に進む
に従って小さくなる。ステム13を取り囲むステム頭部14
の下面23は、皿状に凹んでいて、周縁24の後方に半径方
向内方に、かつ軸方向に延びるように次第に傾斜してい
る。従って、下面23の傾斜は、周縁24に近接した最外周
側部分23aから内側の部分23bへ次第に増大している。周
縁24は相当に急で、管状シェル11の尾端面15と向かい合
っている。周縁24の直径は、尾端面15の外径よりも僅か
に小さい。ステム頭部14に隣接し、少しの間隔を有する
ステム13の錠止部分25は、僅かに縮小された直径であっ
て、その直径の約半分の軸方向長さを有する。
度を変質させた区分を除いて均一な外径をなしている。
また、この三つの円周区分27、28、29は、管状シェル11
の尾端面15近くから拡大頭部16の近くへ順に並んでい
る。
28、29は、管状シェル11の材料を、部分的に圧縮し、加
工硬化させて形成している。この圧縮は通常、転造加工
により形成されるのが好ましい。また、前記強度を変質
させた区分27、28、29は、管状シェル11を軸方向に圧縮
したときに管状シェル11の座屈を促進する効果を有す
る。そして、この座屈の状態は、管状シェル11の長さ方
向に配置された前記強度を変質させた区分27、28、29の
位置に影響される。
円弧状である。また、円周溝27、28、29は、全て、第1
図に示されるように、断面の幅、深さおよび曲率が同じ
である。拡大頭部16側の円周溝29と中間位置の円周溝28
との軸方向の間隔は、中間位置の円周溝28と尾端面15側
の円周溝27との軸方向の間隔よりも狭い。拡大頭部16側
の円周溝29と拡大頭部16の下面32との間隔は、中間位置
の円周溝28と拡大頭部16側の円周溝29との間隔と、尾端
面15側の円周溝27と中間位置の円周溝28との間隔との中
間範囲にある。円周溝27と管状シェル11の尾端面15との
間隔は、円周溝27、28、29間の最小間隔、即ち、中間の
円周溝28と拡大頭部16側の円周溝29との間隔よりも狭
い。円周溝27、28、29間の最大の間隔、即ち円周溝27と
中間位置の周縁28の間の間隔は、管状シェル11の外径よ
りも小さい。
れる。次いで、管状シェル11の尾端面15の端面の隣接の
ステム頭部14の周縁24との間に、好ましくは僅かな隙間
を残して、ステム13と組み合わせられる。従って、管状
シェル11は、組み合わせの際、何ら軸方向の圧縮力を受
けない。次いで、円周溝27、28、29が管状シェル11の外
面に転造される。その結果、管状シェル11の孔12の壁
に、3カ所で部分的な小変形が生じ、この変形により、
ステム13に組み合わせられた管状シェル11が保持され
る。第1図に示された組み合わせ状態において、破断頚
部19は、中間位置の円周溝28の少し尾端面15側に位置す
る。
物(例えば第2図の35、36のように互いにリベット止め
される2枚以上の薄板)の孔に通し、管状シェル11の拡
大頭部16の下面32を被加工物35の表面に接触させる。な
お、この孔径は、管状シェル11の外径よりも少し大きく
されている。次いで、適宜なリベット取付工具を使用し
て、ステム13を管状シェル11の拡大頭部16との間で引っ
張る。そして、ステム頭部14を管状シェル11の尾端面15
に当接させ、管状シェル11に軸方向の圧縮力を作用させ
る。管状シェル11が外方に座屈される。この座屈は被加
工物の盲面の外側の近い方の円周溝29から始まる。この
とき、円周溝27を越えた管状シェル11の尾端面15側部分
33の座屈は、管状シェル11の端面15とステム13の頭部14
の周縁24との係合によって、少なくとも当初抑制されて
いる。
合する盲頭部を形成し、両薄板間に隙間がある場合に
は、両薄板35、36を引き付け、両薄板35、36を緊密に接
触係合させる。そして、ステム13を続けて引っ張ると、
被加工物35、36の内側の管状シェル11の部分が半径方向
外方に膨出し、孔を満たすようになる。また、さらに引
張力が増大されると、ステム頭部14が管状シェル11の尾
端面15側の部分33に入る。ステム頭部14の鋭角な周縁24
は、管状シェル11の尾端面15の周囲よりも小さな直径で
あって、管状シェル11の尾端面15に食い込む。このた
め、管状シェル11の半径方向最外側の環状部分の材料
が、平行部分34を越えてステム頭部14の周縁24周りに流
れ、第2図に符号37で示される様にドーム状の端面22の
外縁を覆う。漸進的に傾斜する下面23は、環状シェル11
の材料が半径方向内方に次第に変形することによって、
第2図に符号38で示される様に、ステム13の錠止部分25
と係合する。このように、ステム頭部14とこのステム頭
部14近傍のステム13の隣接部分21とは、管状シェル11の
最も尾端面15側の部分に錠止される。このリベットのス
テム13に作用する引張力が更に一層増大すると、ステム
13は破断頚部19で破断し、第2図に示されるように、リ
ベットは完全に薄板に密着した状態となる。
できる板材の合計厚さ(グリップ)は、次のようになる
ことが分かった。
と、最も拡大頭部16に近い円周溝29との間隔の約半分の
寸法である。
の円周溝28の少し尾端面15側にあるステム13の破断頚部
19と略同じ位置までの寸法である。
リップ範囲」を持っている。
別な組み合わせとして、リベットを使用すると、良好な
クランプが得られることが分かった。即ち、本リベット
は、初め板材間に隙間が介在し、この隙間を閉鎖するの
に抵抗がある板材を密着させるのに特に良好である。
ェル11にステム13を錠止するのに良好であることが理解
される。
ば、尾端面から管状シェルの長さ方向の寸法が大きくな
るに従い、円周溝間の寸法が減少する限り、リベットの
円周溝を三つ以上とすることができる。これら円周溝
は、管状シェルとステムとが組み合わされる前に管状シ
ェルに転造される。
って弱くなるように配列することができる。これらは、
例えば旋削加工によって、管状シェルから材料を削り取
って、厚さを減少させた区分とすることができる。ま
た、これらの強度を弱くした区分は、管状シェルが軸方
向に圧縮されたときに、管状シェルの半径方向の座屈を
促進する。このようなリベットについては、座屈の状態
は第2図に示される強度を強くしたものと若干異なる
が、形状は第1図に示されたものと実質的に同一であ
る。
状とすることができる。強度を変質させた区分の形状
は、転造または旋削加工により連続溝を形成するのが適
宜であるが、上述した様にリベットが取り付けられると
きに管状シェルを十分座屈させるものであれば、管状シ
ェルの周りを連続しない円周溝としてもよく、また、他
の形状としてもよい。また、ステムおよびステム頭部の
形状も、上述したもの以外の他の形状とすることでき
る。
関連部分の正面図であり、隠れた部分は点線で示されて
いる。 第2図は、取り付け後のリベットの軸方向断面図であ
る。 符号の説明は次の通りである。 11;管状シェル、12;孔、13;ステム、14;ステム頭部、1
5;管状シェルの尾端面、16;管状シェルの拡大頭部、18;
管状シェルの拡大頭部の端面、19;破断頚部、22;ステム
頭部の端面、23;ステム頭部の下面、24;ステム頭部の周
縁、25;錠止部分、27、28、29;円周溝(強度を変質させ
た円周区分)、32;拡大頭部の下面、34;平行部分、35、
36;被加工物(薄板)。
Claims (13)
- 【請求項1】内側に孔12を有する変形可能な管状シェル
11と、該孔12に沿って延びていて前記管状シェル11の尾
端面15に隣接してステム頭部14を有するステム13とを備
え、前記管状シェル11には、前記管状シェル11の長さ方
向に間隔を置いて複数個の強度を変質させた円周区分2
7、28、29を設けてなる盲破断ステムリベットにおい
て、 前記強度を変質させた円周区分27、28、29を三つ以上設
けるとともに、各円周区分27、28、29間の間隔は、前記
尾端面15から前記管状シェル11の長さ方向の寸法が大き
くなるに従い小さくなることを特徴とする盲破断ステム
リベット。 - 【請求項2】前記管状シェル11の前記尾端面15に最も近
い円周区分27と前記管状シェル11の前記尾端面15との間
隔は、前記円周区分間の間隔のうちの最小間隔(28、29
間の間隔)よりも小さいことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の盲破断ステムリベット。 - 【請求項3】前記円周区分間の間隔のうちの最大間隔
(27、28間の間隔)は、前記管状シェル11の外径よりも
小さいことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
2項記載の盲破断ステムリベット。 - 【請求項4】前記管状シェル11は、前記尾端面15の反対
側の端部に拡大頭部16を有し、更に、該拡大頭部16に最
も近い円周区分29と該拡大頭部16との間隔は、前記円周
区分間の間隔のうちの最小間隔(28、29間の間隔)より
も大きいことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3
項のいずれか1項記載の盲破断ステムリベット。 - 【請求項5】前記管状シェル11は、前記尾端面15の反対
側の端部に拡大頭部16を有し、更に、該拡大頭部16に最
も近い円周区分29と該拡大頭部16との間隔は、前記円周
区分間の間隔のうちの最大間隔(27、28間の間隔)より
も小さいことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4
項のいずれか1項記載の盲破断ステムリベット。 - 【請求項6】前記強度を変質させた円周区分27、28、29
は、円周溝によって形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1項記載の盲破
断ステムリベット。 - 【請求項7】前記強度を変質させた円周区分27、28、29
は、前記管状シェル11の他の部分よりも強度が強いこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか
1項記載の盲破断ステムリベット。 - 【請求項8】前記強度を変質させた円周区分27、28、29
は、前記管状シェル11の他の部分よりも強度が弱いこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか
1項記載の盲破断ステムリベット。 - 【請求項9】前記各円周区分27、28、29は、前記管状シ
ェル11の壁の薄肉化によって形成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第7項または第8項記載の盲破断
ステムリベット。 - 【請求項10】前記壁の薄肉化は、前記管状シェル11を
部分的圧縮することにより行われ、かつ、この薄肉化部
分は、前記部分的圧縮により加工硬化されていることを
特徴とする特許請求の範囲第9項記載の盲破断ステムリ
ベット。 - 【請求項11】前記部分的圧縮は、転造加工により行わ
れることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の盲破
断ステムリベット。 - 【請求項12】前記壁の薄肉化は、前記管状シェル11の
材料の部分的除去によって行われ、この薄肉化部分は、
前記部分的除去により強度が弱化せしめられることを特
徴とする特許請求の範囲第9項記載の盲破断ステムリベ
ット。 - 【請求項13】前記部分的除去は、旋削加工により行わ
れることを特徴とする特許請求の範囲第12項記載の盲破
断ステムリベット。
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