JP4790904B2

JP4790904B2 - 閉端型ブラインドリベット

Info

Publication number: JP4790904B2
Application number: JP2000404007A
Authority: JP
Inventors: ジェニングスジー; シープロバートピー
Original assignee: ニューフレイリミテッドライアビリティカンパニー
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2020-12-08
Also published as: DE60011383D1; ATE268872T1; EP1114936A2; JP2001263322A; EP1114936A3; GB9928976D0; EP1114936B1; PT1114936E; TR200401446T4; GB2357129A; ES2220350T3; DE60011383T2

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、詳しくは閉端型のブラインドリベットに関する。
【０００２】
【従来技術】
ブラインドリベットは既知であり、通常、一端に取り付けられた半径方向に拡大した頭部を備える引張り軸部を持つマンドレルと、シャンク部の一端に形成され、被加工物の面に係合する半径方向のフランジを備えたほぼ筒形のシャンク部をもつ管状シェル部を備える。軸方向孔がフランジを貫通して形成され、シャンク部内に実質上の通路を通す。マンドレルの半径方向に拡大した頭部は、フランジから遠い側の端部に向かうシャンク部内で、孔の端部に隣接して配置される。拡大した頭部は、孔の円周よりも大きい円周を持つ。引張り軸部は、頭部から孔の全長を貫通して延び、リベット本体から延び出る。破断首部が、軸部のシャンク部内に位置する部分に形成される。リベットが据え付けられるとき、フランジは静止した状態に保持され、引張り軸部の露出部分が軸方向にフランジから離れる方向に引っ張られ、拡大した頭部が少なくとも孔の一部分を無理やり通る。引張られる頭部の直径は孔よりも大きいため、頭部はシャンク部を変形させて半径方向外方に突出した環状の膨大部又はひだを生じる。半径方向外側への膨大部は、ブラインド頭部を形成し、その対向する側面をフランジの対向する側面に対峙している被加工物に係合させる。軸部への引っ張り力が予め決められた大きさを超えると、リベットセットを残して破断首部が破断する。次いで、軸部の残りを、取り除き廃棄することができる。
【０００３】
ブラインドリベットの１つのタイプは、シャンク部の全長に沿って間隔を置いた円周溝を持つシャンク部を含む。こうしたリベットが据え付けられるとき、溝は軸方向に潰れ、溝の間にあるリベット本体部分が半径方向に拡大し、特長ある「コテージローフ」据え付けを形成する。例えば、リベットが大きすぎる穴に据え付けられ、同時に空気と水をしっかりと遮断する必要がある場合などのようなある極端な条件においては、溝の深さは極めて重要となる。このことは、リベット本体がステンレス鋼などの取扱難い材料で作られる場合、特に困難である。溝が深い場合はリベット本体に割れが入るだろうし、溝が浅さ過ぎる場合には溝は充分な抵抗力をもたらさず、マンドレル頭部がリベット本体中に引き込まれるのを防止すること、あるいはリベット本体を通り抜けて引っ張られるの防止することさえできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これにより、２つの問題が生じる。第１に、より柔らかい材料への据え付けのとき、溝をさらに深くして、マンドレル頭部がリベット本体を通り抜けて引っ張られるのを防止する必要がある。しかしながら、このことにより、本体に裂け目が生じる可能性がある。溝が最適な深さでない場合、マンドレルは本体通り抜けて引っ張られ、溝の間のリベット本体の半径方向の拡大を生じ、このことは拡張がリベットが配置されている被加工物に形成された孔内で生じる場合、被加工物材料にひび割れを生じさせる可能性がある。
【０００５】
第２に、溝が最適値よりも小さい場合、リベット据え付けの間、柔らかい被加工物材料には、マンドレルの頭部がリベット本体へ引き込まれることに抵抗する助けになるような充分な抵抗力がないため、マンドレル頭部はリベット本体を通り抜けて引っ張られる可能性がある。これにより、マンドレル頭部に取り付けられた軸部の部分がフランジから突き出し、緊急事態になり得る可能性がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の１つの態様において、
１．ほぼ筒形のシャンク部、シャンク部の一端に形成された放射状フランジ、及び、フランジを貫通しシャンク部の全長の少なくとも１部を貫通して軸方向に延びる孔を備える本体と；
２．フランジから遠い側の孔の端部に隣接して配置されるマンドレル頭部、及び、マンドレル頭部に取付けられ、孔の全長を貫通してフランジを越えて延びる軸部を備え、かつ軸部の全長に沿う位置に配置される破断首部を備えるマンドレルと；
を含むブラインドリベットであって、
フランジから予め設定された距離において、リベットのシャンク部に圧着された複数の半径方向くぼみの列が設けられることを特徴とするブラインドリベットが提供される。
【０００７】
１つの特定の構造では、２つの半径方向くぼみの列が設けられる。半径方向くぼみは如何なる数とすることもできるが、各列のには４つの半径方向くぼみがあるのが理想的である。
【０００８】
半径方向くぼみを形成する１つの方法は、圧着することである。角度が付いた面を、各列の隣接する半径方向くぼみ間に形成することができる。シャンク部は半径方向くぼみの列の間で外方に膨大して、軸部と半径方向くぼみの列の間におけるリベット本体の孔の壁との間に間隙を形成する。
【０００９】
リベット本体は、どの異なったタイプの材料からでも作ることができるが、ステンレス鋼から作られるのが理想的である。
本発明の第２の態様によると、マンドレル頭部がシャンク部内に配置され、軸部が頭部から孔およびフランジを貫通してリベット本体から延び出るように、リベット本体をマンドレル上に支持する段階と、次いで、リベット本体の頭部から予め設定された距離においてシャンク部の外部円周上に幾つかの半径方向くぼみの列を圧着する段階とを含む、ブラインドリベットを製造方法を提供する。
【００１０】
本発明の第３の態様によると、フランジに最も近い半径方向くぼみの列が、被加工物の厚さと同一であるフランジからの距離に位置し、リベットが被加工物内に配置されるとき、フランジに最も近い半径方向くぼみの列が被加工物の隠れた側の面に一致するようにリベットを選択する段階を含む被加工物にブラインドリベットを据え付ける方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。
図１を参照にすると、ブラインドリベットは、マンドレル（２）およびリベット本体（４）を備える。マンドレル（２）には、軸部（８）の一端に取り付けられたマンドレル頭部（６）が設けられる。軸部（８）には、マンドレル頭部(６)に隣接して配置された破断首部（１０）が設けられる。軸部（８）の直径は軸部（８）の全長に沿ってほぼ均一である。
【００１２】
リベット本体（４）は、シャンク部（１２）の一端に形成されたフランジ（１６）を持つ管状のシャンク部（１２）を備える。孔（１４）は、フランジ（１６）を貫通してさらにシャンク部(１２)の全長のほとんどの部分を貫通して延びる。マンドレル（２）の頭部（６）はシャンク部（１２）内に配置され、頭部（６）の外径は孔（１４）よりも大きい。マンドレル（２）の軸部（８）は頭部（６）から孔（１４）を貫通して延び、リベット本体（４）からフランジ（１６）を通って延び出る。リッジ（１８）が軸部（８）の露出した端部の部分に形成され、リベットを据え付けるため、リベット据え付け工具が軸部をしっかり掴むのを助ける。リベットが製造される際、リベットのシャンク部（１２）は、初めにその長さに沿ってほぼ均一な直径を持つ。リベット本体（４）の孔（１４）は、軸部（８）の直径とほぼ等しい直径を持つ。次いで、２組の半径方向のくぼみ（２０）が、フランジ（１６）から予め設定された距離においてリベット本体（４）上に圧着される。半径方向くぼみ（２０）は、図３に最も良く示されている。半径方向くぼみ（２０）は、参照符号Ｒで示される。このように圧着することで、圧着部の深さをより正確に調整することができ、良好でより確かな製品性能を得ることができる。各列には４つの半径方向くぼみ（２０）がある。圧着することで、図１または図２のいずれかに示されるように、各半径方向くぼみ（２０）の両側に角度が付いた面（２２）が生じる。半径方向くぼみ（２０）により、シャンク部（１２）は軸部（８）の周りの４つの箇所（２４）でマンドレルと強制的にしっかりと組み立てられ、それと同時にこれらの箇所でリベット本体（４）の局部的な加工硬化が生じる。
【００１３】
圧着作業の間、幾らかの材料が内方に移動してマンドレルに接触するが、大半は縦方向に移動させられる。半径方向くぼみの列の間の縦方向の移動により、半径方向くぼみの列の間のシャンク部（１２）の直径がわずかな増大を生じ、その結果、軸部（８）と孔(１４)の内側との間に間隙（２６）が生じる。この外方への動きが、シャンク部（１２）が、半径方向くぼみ（２０）間の中間点で折れ曲がるのを助長する。
【００１４】
リベットを据え付けるため、シャンク部（１２）は、被加工物（３０）を貫通して形成された穴（２８）を貫通してその中に配置され、フランジ（１６）から遠い側のシャンク部（１２）の端部は被加工物の１側（３６）（隠れた側）から突出し、フランジ（１６）は他側（３４）(見える側）に当接配置される。フランジ(１６)に最も近い半径方向くぼみ（２０）の列は、フランジから被加工物の厚さと同一距離に配置されるため、リベット本体（１４）が被加工物内に配置されるとき、半径方向くぼみ（２０）の列は隠れた側（３６）の面と一致することになる。
【００１５】
既知の設計であるリベット据え付け工具(図示せず）が使用され、通常の方法でリベットが据え付けられる。リベット据え付け工具のあご部は、リッジを備える軸部部分をしっかりと掴む。リベット据え付け工具の突出部は、フランジ（１６）を当接支持する。リベット据え付け工具はリベットを据え付けるように動作し、フランジを静止した状態に支持しながら、軸部（８）を軸方向にフランジ（１６）から離れる方向に引張り、リベットを据え付ける。
【００１６】
据え付けの最初の段階で、マンドレル頭部（６）がリベット本体（４）に入り、半径方向くぼみ（２０）の２つの列の間の領域でより大きな膨出を生じる。シャンク部（１２）は、顕著な膨大部（３２）が形成されるまで、リベット本体の軸線に沿って潰れ続ける。半径方向くぼみ（２０）に隣接する加工硬化した材料が、両側のより柔らかな材料の潰れを調整する。フランジ（１６）から最も離れた半径方向くぼみ（２０）の列が完全に潰れるまで、半径方向に拡大し続けながら、膨大部（３２）は平らになる。この段階で、リベット本体の下方部分が拡大し、拡大することにより、被加工物（３０）の孔（２８）を埋める。線形潰れの量は、フランジ（１６）に最も近い半径方向くぼみ（２０）の列の位置により調整できる。フランジ（１６）に最も近い半径方向くぼみ（２０）の位置により、リベットを使用して固定できる被加工物（３０）の最小厚さが決定される。
【００１７】
図４は、完全に据え付けられた後のリベットを示す。この位置では、半径方向くぼみ（２０）の２つの列は潰れてしまっており、従って、リベット本体の線形潰れは効果的に止められている。マンドレルは破断首部で破断し、マンドレル頭部（６）は、本体(４)内に残る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるリベットの側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘによるリベットの垂直断面図である。
【図３】図１のＺ−Ｚによるリベットの垂直断面図である。
【図４】据え付け後のリベットを示す図である。
【符号の説明】
２マンドレル
４リベット本体
６マンドレル頭部
８軸部
１０破断首部
１２シャンク部
１４孔
１６フランジ
１８リッジ
２０半径方向のくぼみ
２２角度の付いたフランク
２４軸部周辺の４つの箇所
２６間隙
２８被加工物の孔
３０被加工物
３２膨大部
３４被加工物の見える側
３６被加工物の隠れた側

Claims

ほぼ筒形のシャンク部(１２)、該シャンク部の一端に形成された放射状フランジ(１６)、及び、該フランジを貫通し前記シャンク部の全長の少なくとも１部を貫通して軸方向に延びる孔(１４)を備える本体と；
前記フランジから遠い側の前記孔の端部に隣接して配置されるマンドレル頭部（６）、及び、該マンドレル頭部に取付けられ、前記孔(１４)の全長を貫通して前記フランジを越えて延びる軸部（８）を備え、かつ該軸部に配置される破断首部(１０)を備えるマンドレル（２）と；
を含み、
前記シャンク部(１２)には、少なくとも２つの半径方向くぼみ(２０)の列が、前記フランジから予め設定された互いに異なる距離だけ離れた複数の位置において、前記シャンク部の円周周りに形成され、該半径方向くぼみ(２０)の列の各々は、前記シャンク部の円周周りに配置された複数の半径方向くぼみ(２０)を含み、
前記フランジに最も近い列にある前記半径方向くぼみの位置が、ブラインドリベットにより取り付けられる被加工物（３０）の厚さを定めるように構成されたブラインドリベットであって、
前記半径方向くぼみ(２０)の各々は、圧着により、前記シャンク部（１２）の長さ方向にみて、該半径方向くぼみ(２０)の両端部に角度の付いた面が形成され、前記シャンク部（１２）は、該シャンク部（１２）の長さ方向に隣接する前記半径方向くぼみ(２０)の間で半径方向外側に膨らみ、その膨らんだ位置で、前記軸部（８）と前記シャンク（１２）の前記孔（１４）の壁との間に間隙（２６）が形成されたことを特徴とするブラインドリベット。
各列には４つの半径方向くぼみがあることを特徴とする請求項１に記載のブラインドリベット。
前記リベット本体がステンレス鋼で作られていることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のブラインドリベット。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたブラインドリベットを製造方法であって、マンドレルの頭部がシャンク部内に配置され、軸部が前記頭部から前記シャンク部の軸方向の孔およびフランジを貫通してリベット本体から延び出るように、前記リベット本体を前記マンドレル上に取り付ける段階と、次いで、前記リベット本体の前記頭部から予め設定された互いに異なる距離だけ離れた複数の位置において、前記シャンク部の外部円周上に少なくとも２つの半径方向くぼみの列を、各々の半径方向くぼみ(２０)の列が前記シャンク部の円周周りに配置された複数の半径方向くぼみ(２０)を有するように、圧着により形成して、該半径方向くぼみ(２０)の各々において、前記シャンク部（１２）の長さ方向にみて、該半径方向くぼみ(２０)の両端部に角度の付いた面が形成され、該シャンク部（１２）が、該シャンク部（１２）の長さ方向に隣接する前記半径方向くぼみ(２０)の間で半径方向外側に膨らみ、その膨らんだ位置で、該軸部（８）と前記シャンク（１２）の前記孔（１４）の壁との間に間隙（２６）が形成されようにする段階とを含むことを特徴とする方法。
被加工物に請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたブラインドリベットを据え付ける方法であって、フランジに最も近い位置にある半径方向くぼみの列が、前記被加工物の厚さと同一である前記フランジからの距離に位置し、リベットが前記被加工物内に取り付けられるとき、前記フランジに最も近い前記半径方向くぼみの列が前記被加工物の隠れた側の面に一致するように、前記リベットを選択する段階を含むことを特徴とする方法。