JP4526242B2 - ピールタイプ・ブラインドリベット - Google Patents

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、より具体的には、ピールタイプ・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は、取付対象片の一方の側から一つ又はそれ以上の取付対象片の孔の中に取り付けられる。ブラインドリベットは、典型的には、一端にフランジが付いた外側管状シェルと、ステムと該シェルの一端の半径方向に拡大された頭部とを有するマンドレルとを含む。マンドレルの半径方向に拡大された頭部の周囲は、リベットシェルの周囲と同じ寸法であるか、又は僅かに小さいので、両部品を前面から一緒に取付対象片の中に挿入することができる。リベットシェルは、フランジ付き端部がオペーレータ側になるように取付対象片の孔の中に配置され、マンドレルステムは、拡大頭部が該取付対象片の後ろ側になるように管状シェルの中に延びる。リベット取付工程の間、リベットシェルのフランジは、取付工具によって支持され、該工具によりマンドレルのステムに引張荷重がかけられて、該マンドレルの拡大頭部がリベットの管状シェルの遠位端面に接触するまで、リベットのシェルを通して引っ張られる。さらに、マンドレルステムの引張荷重により、シェルの遠位端がつぶれ、何らかの方法で取付対象片の後ろ側に接触するようになる。シェルの遠位端のつぶれ方は、リベットの種類によって決まる。したがって、取付対象片は、リベットシェルのつぶれた遠位端と該リベットシェルの前部フランジとの間にしっかりとつかまれる。
【０００３】
周知のピールタイプ・ブラインドリベットにおいて、拡大されたマンドレル頭部には、一般に、該マンドレル頭部の下に典型的には４つの縁部である多数の縁部が設けられる。これの効果は、取付工程中にリベットシェルの遠位端がセグメント又は花弁に分断されることである（セグメント又は花弁の数は、マンドレル頭部の下の縁部の数に対応する）。セグメント又は花弁は、取付対象片の後ろ側に広がり、該取付対象片の裏面に広い接地面積を形成する。したがって、ピールタイプ・リベットにおいて、シェルの遠位端のつぶれ方は、セグメント又は花弁に分断することにより、めくり返して取付対象片の後ろ側に接触させるというものである。
【０００４】
周知のピールタイプ・ブラインドリベットにおいては、取付工程が完了する際に、最大の引張荷重によりマンドレルステムが破断される（通常、該ステムは、この破断を強化するように狭窄されている）。これにより、歪みエネルギーが放出される。エネルギーの放出は、引き剥がされたシェルの端部に一時的に留まっていたマンドレル頭部の部品をその位置から切り離し、前に引き込まれた方向とは反対の方向に移動させる。したがって、マンドレル頭部及びマンドレルシャンクの残りの部分は、リベットシェルから切り離される。
ピールタイプ・ブラインドリベットからマンドレル頭部を切り離すことが望ましくない場合がある。例えば、リベットが可動部品の近くに取り付けられる場合、或いは電気機器が取り付けられる場合には、切り離すことが望ましくない。
ＧＢ−Ａ−２，３５１，５３８号により、別の種類のブラインドリベット（自動プラッギング・ブラインドリベット）において、取り付けられたブラインドリベット内にマンドレル頭部を保持する手段を設けることが知られている。この参考文献によると、マンドレルのステムに複数の軸方向の凹部が設けられ、各々の凹部上に、突出部又はバー部材が形成される。リベットが取り付けられるとき、シェルは、凹部に隣接する領域において変形し、各々の突出部又はバー部材を取り囲む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、マンドレル頭部が、取り付けられたシェルから切り離されるのを実質的に防止する手段と、該マンドレル頭部をリベットシェル本体内に保持するための手段とを有するピールタイプ・ブラインドリベットを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一つ又はそれ以上の取付対象片の孔に固定するためのピールタイプ・ブラインドリベットを提供するものであり、該リベットは、
フランジの付いた前面と遠位端とを有する管状シェルと、
頭部の下に複数の縁部を有する拡大された頭部端と該拡大頭部から延びるステムとを有するマンドレルと、
を含み、該ステムは、該マンドレルの該拡大頭部が取付対象片の後ろ側になるように該管状シェルを通過するように配置され、
該ステムは、その表面から突出する一つ又はそれ以上の突出部を含み、
リベット取付工程中、マンドレルのステムに引張荷重がかけられ、これにより該マンドレルの拡大頭部の下の縁部が、シェルの遠位端を複数のセグメントに分断させて、該複数のセグメントが取付対象片の後ろ側に係合するようにし、リベット本体のシェルが、突出物の周りで変形するようになっている。
【０００７】
突出部の周りにおけるリベット本体シェルの変形は、マンドレル頭部がシェル内に保持されることを意味する。
マンドレルの周囲の周りに間隔をおいて配置された複数の突出部が設けられることが好ましい。これらは、マンドレルステムに沿って同じ長手方向位置に位置させることができ、或いは、ステムに沿って長手方向に間隔をおいて位置させることができる。直径方向に相対する一つ又はそれ以上の対の突出部が設けられることが好ましい。
マンドレルステムは、予め狭窄した部分を含むことが好ましく、これにより、リベット取付工程中にマンドレルに引張荷重がかけられると、ステムが該予め狭窄した部分で破断するようになる。この場合、マンドレルの破断に続いて歪みエネルギーが放出される。シェル内の突出部により、マンドレル頭部をマンドレルの破断前に引っ張られた方向と逆の方向に作用する反対向きの力に対して保持できることが本発明の利点である。
【０００８】
拡大頭部と予め狭窄した部分との間において、マンドレルステムの部分が頭部シャフト部を定め、突出部が該頭部シャフト部の表面上に配置されることが好ましい。典型的には、このような頭部シャフト部は、３ｍｍから５ｍｍの長さであり、約４ｍｍの長さであることが好ましい。このような頭部シャフト部の断面は如何なる形状にすることもできる。一つの好ましい実施形態において、頭部シャフト部の断面は、円形である。ステムの残りの部分の断面は、如何なる形状にすることもできるが、断面が円形であることが好ましい。頭部シャフト部及びマンドレルステムの残りの部分双方の断面が円形である場合には、該頭部シャフト部は、マンドレルステムの残りの部分と同じ直径であることが好ましいが、これより小さくすることも、又は大きくすることもできる。別の好ましい実施形態において、頭部シャフト部の断面は直線で囲まれた形状、好ましくは正方形である。直線で囲まれた形状、特に正方形の断面をもつ頭部シャフト部の利点は、マンドレルを製造する工具が低価格になることであり、実際、取付け中、直線で囲まれた形状の断面をもつ頭部シャフト部は、マンドレル頭部をリベットの中央位置に保持し案内するのを助ける。直線で囲まれた形状の断面をもつ頭部シャフト部が、円筒形の残りのステム部分と組合せて用いられる場合には、該頭部シャフトの長手方向の縁部が、円筒形の残りのステム部分の両側と合致することが好ましい。
【０００９】
当業者には明らかなように、マンドレル頭部をリベット本体内に保持するためには、マンドレルのステム上にある突出部を如何なる形状にしてもよい。一つの実施形態において、突出部は、マンドレルのステムの表面に膨出部を含む。膨らんだ突出部が、円形の断面をもつマンドレルステムと共に用いるために特に適しているが、該突出部は、どんな形状のマンドレルステムに用いることもできる。別の実施形態において、突出部は、マンドレル頭部シャフト又はステムの表面を横切って、好ましくはリベットの軸線に垂直な方向に延びるバー部材を含む。バー形状の突出部は、直線で囲まれた形状の、特に正方向の断面をもつマンドレルステムと共に用いるのに特に適しているが、これをどんな形状のマンドレルステムに用いることもできる。異なる形状の突出部の組合せを用いることもできる。
【００１０】
マンドレルステムの周りの反対側の位置、例えば、直径方向に相対する位置に配置されるように２つの突出部が設けられることが好ましい。
別の実施形態において、４つの突出部が設けられ、第１の面において、第１の対の突出部が、マンドレルステムの周りの相対する位置に配置され、第２の面において、第２の対の突出部が、マンドレルステムの周りの相対する位置に配置され、該第２の面は、該第１の面から９０°の位置とされる。この実施形態において、第２の対の突出部は、マンドレルのステムに沿って第１の対の突出部から長手方向に間隔をおいて配置されることが好ましい。
リベットのマンドレルステムの周りに、好ましくは突出部の間に、凹部を設けることもできる。取付工程中、これらが変形されたシェル材料を受けるようにすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら例としてだけ説明する。
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、これらは、それぞれ取付け前と取付け後の従来技術によるピールタイプ・リベットを示す。図１Ａから、周知のリベット２が、フランジ付き頭部６を有する外側円筒形シェル４を含むことが分る。リベットが取り付けられるとき、フランジ付き頭部６が、取付対象片の前方のオペレータ側になる。リベット２はまた、拡大頭部１０を備えた遠位端で終端する中実の円筒形ステム８を有するマンドレルをも含む。マンドレルの拡大頭部１０の下側には４つの切断縁１２がある（図１には２つが見える）。マンドレルのステム８は、該ステム８の長さに沿って所定の距離で該ステムの周囲に４つの凹部１４を設けることにより予め狭窄される。
【００１２】
図１Ｂは、取付け後の図１のリベット２を示す。シェルとマンドレルとから成るリベット２は、前方から取付対象片１６及び１８の孔の中に配置され、次に、取付工程の間に引張荷重がマンドレルステム８にかけられ、これを該取付対象片の前方に向けて（すなわち、図の下方に）引っ張る。この工程中、マンドレル頭部１０の下の縁部１２が、シェル４の遠位端を４つのセグメント又は花弁２０に分断させ、これらのセグメント又は花弁は、取付対象片１６及び１８の後ろ側に押し当たって広がり、これにより該片１６及び１８が、広げられた花弁２０とシェルフランジ６との間に互いに保持されるようになる。取付工程が完了するときに、引張荷重が最大になると、マンドレルステム８は、予め狭窄した部分１４で破断し、それに続くエネルギーの放出によりマンドレル頭部１０がリベット本体から切り離される。
【００１３】
図２から図５までは、本発明によるピールタイプ・ブラインドリベットを示す。
図２Ａにおいて、取付け前の第１の実施形態によるブラインドリベット２２が示される。このブラインドリベット２２は、フランジ付き端部２６を有する管状シェル２４を含む。予め狭窄した部分３４を有するステム２８と、下側に４つの切断縁３２を有する拡大頭部３０とを有するマンドレルが設けられる。拡大頭部３０と予め狭窄した部分３４との間のマンドレルステムの長さが、約４ｍｍの長さの頭部シャフト部３５を定める。頭部シャフト部３５は、ほぼ円筒形、即ち断面が円形であり、該頭部シャフト部の円筒面上にある直径方向に相対する膨出部３６の形態の２つの突出部と、該円筒形の頭部シャフト部３５の外面内に切り込まれた平坦な面の形態の直径方向に相対する２つの凹部３８とを含む。２つの膨出部３６及び２つの凹部３８は、頭部シャフト部３５に沿った同じ長手方向地点にあり、互いに周方向に間隔をおいて配置される。円筒形の頭部シャフト部は、マンドレルステム２８の残りの部分と同じ直径を有する。
【００１４】
図２Ｂ及び図２Ｃは、取付け後の図２Ａのブラインドリベットを示す。図１の従来技術のリベットにおけるように、マンドレルの頭部３０の縁部３２が、シェル２４の遠位端を４つの花弁４０に分断させ、取付対象片１６及び１８の後ろ側に沿って広がらせる。しかしながら、この場合はまた、かけられた引張力により、シェル２４の材料が各々の膨出部３６の周りに変形させられてくぼんだ凹部３８の中に押し込められる。このシェル２４の材料の変形は、図２Ｃの前方に傾斜した斜線部分を点線の輪郭と比べることにより分かる。図２Ｃにおいて、同様に図３Ｃ、図３Ｄ、図４Ｃ、図５Ｃ及び図５Ｄにおいても、前方に傾斜した斜線部分は、取付け後のシェルの位置を示し。点線の輪郭は、取付け前のシェルの位置を示す。
この場合、従来技術と対照的に、取付工程が完了した際に、引張荷重が最大となったときに、マンドレルステム２８は既に述べたように予め狭窄した部分３４で破断するが、マンドレル頭部３０に接続された頭部シャフト部が、膨出部３６の周り及びマンドレルステム２８の凹部３８の中に移動し変形されたシェル材料によって所定の位置にしっかりと保持されるので、これに続くエネルギーの放出は、リベット本体２４から該マンドレル頭部３０を切り離すことができない。また、地点３９における半径方向外方への変形が、シェル２４を圧迫し、取付対象片１６及び１８の孔の内面の少なくとも一部と緊密に合致させる。
【００１５】
図３Ａから図３Ｄまでは、本発明によるリベットの第２の実施形態を示す。図２の第１の実施形態に比べて同じ部品には同じ符号番号が与えられる。図２の実施形態と同じように、マンドレルステム２８の頭部シャフト部３５’は、ほぼ円筒形、即ち断面が円形であり、該マンドレルステム２８の残りの部分と同じ直径を有する。しかしながら、図２によるリベットの第１の実施形態において存在する膨出部３６及び凹部３８に加えて、図３の実施形態の頭部シャフト部３５’は、第２の対の直径方向に相対する膨出部４６及び直径方向に相対する凹部４８をも含む。第２の対の膨出部４６及び凹部４８は、第１の対の膨出部３６及び凹部３８から長手方向に間隔をおいて配置される。また、膨出部３６は、凹部４８と同じ面内にあり、凹部３８は、膨出部４６と同じ面内にある。特に図３Ｃ及び図３Ｄの断面図を見ると、シェル２４からの材料が外方に圧迫され、よって頭部シャフト部３５’の周囲の４つの地点４１において、取付対象片１６及び１８の孔と合致するようになること、及びシェル材料が４つの膨出部の周りに圧迫され、４つの凹部の中に押し込まれることが分かる。したがって、マンドレル頭部３０及び頭部シャフト部３５’をシェル内への固定、及びリベットの取付対象片１６及び１８内への固定が、図２の実施形態に比べて強化される。
【００１６】
図４Ａから図４Ｃまでは、本発明によるブラインドリベットの第３の実施形態を示す。既に述べたように、これまでの実施形態と比べると、同じ参照番号が同じ部品を指す。この場合、マンドレルの頭部シャンク部３５’’の断面は、正方形である。この頭部シャンク部３５’’は、正方形の断面を有する該頭部シャンク部３５’’の相対する面５１を横切って延びる直径方向に相対するバー５０の形態の２つの突出部を含む。バー５０は、面５１を横切って、マンドレルの軸線に垂直な方向に延びる。正方形の断面を有する頭部シャンク部３５’’の２つの介在面が、図４Ａから図４Ｃまでにおいて５２で参照される。取付工程の間、シェル材料は、バー５０の周りに変形され、該バー５０の周りの面５１によって表される凹部の中、及び面５２により表される凹部の中に押し込められる。したがって、この材料の変形は、取付工程の間にマンドレル頭部３０が切り離されることを防ぐ。材料はまた、地点５４において外方にも変形する（図４Ｃ参照）。地点５４における変形によって、リベットシェル２４が圧迫され、取付対象片１６及び１８の孔の内面と接触するようになる。
【００１７】
図５Ａから図５Ｄまでは、本発明によるブラインドリベットの第４の実施形態を示す。既に述べたように、これまでの実施形態に比べると、同じ参照番号が同じ部品を指す。図４の実施形態におけるように、マンドレルの頭部シャンク部３５’’’の断面は正方形である。しかしながら、この場合、頭部シャンク部３５’’’は、正方形の断面を有する該頭部シャンク部３５’’’の相対する平坦な面５１を横切って延びる直径方向に相対する２つのバー５０だけでなく、正方形の断面を有する該頭部シャンク部３５’’’の直径方向に相対する他の平坦な面５２を横切って延びる直径方向に相対する第２の対のバー５６を、リベット軸線に垂直な方向に含む。各対のバー５０及び５６は、他の対のバー５４及び５６から長手方向に間隔をおいて配置される。特に図５Ｃ及び図５Ｄの断面図を見ると、シェル２４からの材料が外方に圧迫され、よって頭部シャフト部３５’’’の周囲の４つの地点６２において、取付対象片１６及び１８の孔と合致するようになること、及びシェル材料が４つのバー５０及び５６の周りに圧迫されて、バー５０と５６の周り及び間に平坦な面５１及び５２を押し当てるようになる。したがって、マンドレル頭部３０及び頭部シャフト部３５のシェル２４内への固定、及びリベットシェル２４の取付対象片１６及び１８内への固定が、図４の実施形態に比べて強化される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】取付け前の従来技術によるピールタイプ・ブラインドリベットを通る長手方向の断面である。
【図１Ｂ】取付け後の図１Ａのリベットを通る縦断面である。
【図２Ａ】取付け前の本発明によるピールタイプ・ブラインドリベットの第１の実施形態を通る縦断面である。
【図２Ｂ】取付け後の図２Ａのリベットを通る縦断面である。
【図２Ｃ】図２Ｂの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３Ａ】取付け前の本発明によるピールタイプ・ブラインドリベットの第２の実施形態を通る縦断面である。
【図３Ｂ】取付け後の図３Ａのリベットを通る縦断面である。
【図３Ｃ】図３Ｂの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｂの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図４Ａ】取付け前の本発明によるピールタイプ・ブラインドリベットの第３の実施形態を通る縦断面である。
【図４Ｂ】取付け後の図４Ａのリベットを通る縦断面である。
【図４Ｃ】図４Ｂの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図５Ａ】取付け前の本発明によるピールタイプ・ブラインドリベットの第４の実施形態を通る縦断面である。
【図５Ｂ】取付け後の図５Ａのリベットを通る縦断面である。
【図５Ｃ】図５Ｂの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｂの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【符号の説明】
２、２２ リベット
４、２４ シェル
６、２６ フランジ
８、２８ ステム
１０、３０ 拡大頭部
１２、３２ 切断縁
１４ 凹部
１６、１８ 取付対象片
２０ 花弁
３５ 頭部シャフト部
３６、４６ 膨出部
３８、４８ 凹部
５０、５６ バー

Claims (9)

1. 一つ又はそれ以上の取付対象片の孔に固定するためのピールタイプ・ブラインドリベットであって、前記リベットが、
   フランジの付いた前面と遠位端とを有する管状シェルと、
   頭部の下に複数の縁部を有する拡大された頭部端と、前記拡大頭部から延びるステムとを有するマンドレルと、
   を備え、
   前記ステムは、前記マンドレルの前記拡大頭部が前記取付対象片の後ろ側になるように前記管状シェルを通して配置され、
   前記ステムは、予め狭窄した部分を有し、リベット取付工程中に前記マンドレルの前記ステムに引っ張り力が作用したとき該ステムが前記狭窄した部分において破断するようになっており、
   前記ステムには、前記拡大頭部と前記狭窄した部分との間に頭部シャフト部が形成されており、前記頭部シャフト部は、直径方向相対向する位置において表面から突出する突出部と直径方向相対向する位置にある凹部とを備え、前記突出部と前記凹部とは、前記拡大頭部から同じ軸方向距離にあり、かつ、周方向に互いに離れており、
   リベット取付工程中、前記マンドレルの前記ステムに引張荷重がかけられ、該マンドレルの前記拡大頭部の下の前記縁部が、前記シェルの遠位端を複数のセグメントに分断させて、該複数のセグメントが前記取付対象片の後ろ側に係合し、かつ、前記シェルの材料が前記凹部内に入り込むように、リベット本体の前記シェルが前記突出部の周りで変形するようになった
   ことを特徴とするピールタイプ・ブラインドリベット。
2. 前記頭部シャフト部が、３ｍｍから５ｍｍまでの長さであることを特徴とする請求項１に記載のリベット。
3. 前記頭部シャフト部の断面が円形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリベット。
4. 前記頭部シャフト部の断面が多角形形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリベット。
5. 前記突出部が、前記マンドレルの前記ステムの表面上の膨出部を構成することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のリベット。
6. 前記突出部が、前記マンドレルの前記ステムの表面を横切って延びるバー部材を構成することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のリベット。
7. 前記凹部は、前記頭部シャフト部の円筒形表面を切り落として形成された平坦面の形状であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のリベット。
8. 前記マンドレルステムの周囲で反対側の位置に配置された２つの突出部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のリベット。
9. ４つの突出部及び４つの凹部を備え、第１の対の前記突出部が、第１の面において前記マンドレルステムの周りの直径方向相対向する位置に配置され、前記マンドレルの前記拡大頭部から第１の軸線方向距離にあり、第２の対の前記突出部が、前記第１の面から９０°の位置にある第２の面において前記マンドレルステム周りの直径方向相対向する位置に配置され、前記マンドレルの前記拡大頭部から第２の軸線方向距離にあり、第１の対の前記凹部が、前記第２の面において前記マンドレルステムの周りの直径方向相対向する位置に配置され、前記マンドレルの前記拡大頭部から前記第１の軸線方向距離にあり、第２の対の前記凹部が、前記第１の面において前記マンドレルステムの周りの直径方向相対向する位置に配置され、前記マンドレルの前記拡大頭部から前記第２の軸線方向距離にあることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のリベット。

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