JP7094302B2 - きわめて薄いシートを対象としたファスナーおよび装着方法 - Google Patents

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関連出願

本出願は２０１７年５月９日を出願日とし、“きわめて薄いシートを対象とした隠ぺい式ヘッドファスナー”を発明の名称とした仮特許出願第６２／５０３，５８２号および２０１８年２月１日を出願日とし、“浮動式ピン装置”を発明の名称とした仮特許出願第６２／６２５，３１０号の優先権を主張する非仮特許出願であって、いずれの内容もここに援用するものである。

本発明はきわめて薄いシート材に接合できるファスナー（なお、本明細書においては「ファスナー」を「ファスナー装置」ともいう。）、および装着方法に関する。一つの好適な実施態様では、ファスナー装置は回転パンチで装着するヘッドが隠れたスタンドオフ形ファスナー装置（ｃｏｎｃｅａｌｅｄ ｈｅａｄ ｓｔａｎｄｏｆｆ ｆａｓｔｅｎｅｒ）である。

ブラインド孔にネジを切ったファスナー装置を装着する必要がある多くの接合用途がある。例えば、この装着方法は防水装置の構成部品を集成するために使用されることが多いが、ふつうは、装置の装飾的な外観が重要視され、組み立て後表面の汚れを見えなくする場合に使用されている。

公知のセルフクリンチ式ファスナー装置は、ファスナー装置の底部にディスプレーサ（ｄｉｓｐｌａｃｅｒ）およびアンダーカット（ｕｎｄｅｒｃｕｔ）を有する。ブラインド孔の深さ、即ちシートまたは構成部品の材料厚みについては、ディスプレーサ、アンダーカットおよび軸部の全長を受け入れることができる十分な厚みをもっている必要がある。また、ブラインド孔下部においても、装着応力を分散させ、汚れが発生しても二次仕上げ処理でこれを除去できる点まで装着時に発生した処理痕を取り除くか小さくするために材料厚みを残しておく必要がある。このように、多くの公知セルフクリンチ式ファスナー装置は比較的厚いシートや構成部品の装着に適用が限定されている。

他方、民生電子機器などの多くの用途では、比較的薄いシートや構成部品を組み立てる（集成する）必要がある。一つの公知集成方法では、まず民生電子部品を厚い材料から構成する。次に、部品の全体重量および全体高さを小さくするために、部品の元の（より大きな）厚みを維持している、部品の固着位置を除くあらゆる箇所で材料を機械加工によって薄くしている。このプロセスはコストが高く、浪費につながる。薄いシートや部品を集成する他の方法、例えばレーザー溶接法や接着法は、材料が焼失するか、あるいは硬化時間が長いため、現実的ではなく、あるいは製造を実施できなくなる。即ち、薄いシートや部品をより効率よく集成することが可能な方法が求められている。セルフクリンチ式ファスナー装置が好ましいファスナー装置であるため、セルフクリンチ式ファスナー装置の作用効果を維持した状態で、より薄いシートを接合することができる改良ファスナー装置および装着方法が求められている。

一つの好適な実施態様では、本発明は、新規な装着方法（ｔｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ）を使用して、金属シートなどのきわめて薄い製品材料の孔にクリンチイン式で接合することによって装着できるクリンチイン式ファスナー装置を提供するものである。例えば、０．０１４インチ程度の深さをもつブラインド孔にファスナー装置を固着できる。このクリンチイン式ファスナー装置については、シート材料を変位させ、軸方向の離脱およびトルクに抵抗性を示すファスナー装置の各構成部上に接触させる装着ツールとともに使用するのが好ましい。さらに、本発明のファスナー装置および装着によって、装着時のパネルの反対側に生じる圧力痕や汚れを最小限に抑えることができ、および／または防止できる。

通常、薄いパネルを対象とするセルフクリンチング式ファスナー装置の場合、きわめてタイトな許容度／許容誤差／公差（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）が必要である（公差はきわめて厳格である）。この要件を緩和するために、ファスナー装置の好適な実施態様では、面取りしたリード面およびブラインド孔の側部にわずかに干渉する外径を有するリード部となる装着軸部を有する。

好適な実施態様では、装着時装着ツールが軸部を能動的に押し付けることはない。その代わり、所定の力が最初にファスナー装置の上部に加わり、軸部／ブラインド孔の干渉に打ち勝つことによってファスナー装置をブラインド孔に挿入する。また、この力によって固着時にファスナー装置をブラインド孔に保持する。一つの好適な実施態様では、この力は装着ツール内部のバネ負荷プレートによって加える。次に、装着ツールが回転し、ブラインド孔周囲の材料を押し、これを変形させて、軸部の上面に接触させ、ファスナー装置を製品（ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ）に固着する。

本発明の一つの好適な実施態様では、ファスナー装置は上部、底部、側壁および軸方向の内側ボアを備えた円筒形本体を有する。このボアについては、本体に貫通延在させてもよい。一つだけ使用する軸部は本体の底部付近の側壁に固定し、これから半径方向に延在させる。この軸部は上面、側面および面取り部を有する。上面については、本体の中心軸に直交する面内に存在しているのが好ましい。側面については、中心軸と同軸であるのが好ましい。面取り部は、中心軸に対して斜角度で側面から延在する。面取り部は、本体の側面から底部に向けて下向きかつ内向きのテーパーを有する。軸部の上面については、製品の孔を取り囲む製品材料の冷間流れを受け取るように構成する。

別の好適な実施態様では、軸部は複数の周辺切り欠きを有する。これら切り欠きの少なくとも一つについては、上記軸部の最も外側の縁部に形成するのが好ましい。少なくとも一つの切り欠きについては、軸部の上面、側面、面取り部またはそれら面の組み合わせを介して延在させることができる。

本発明の別の好適な実施態様は、製品のブラインド孔に固定される上記のクリンチファスナー装置の集成体に関する。製品については、アルミニウム製の平面シートであるのが好ましい。ファスナー装置については、孔周囲の材料を軸部の少なくとも上面内に変位させることによって製品素材に固定する。変位した材料もファスナー装置の軸部内の切り欠きの一つかそれ以上に充填される。一つの実施態様では、ファスナー装置のメネジのうちの少なくとも一つは、受け取り孔の製品素材中心の盛り上がった領域から変位してきた材料で被覆される。

ファスナー装置は各種の形状および機能をもつことが可能である。例えば、一つの好適な実施態様では、ヘッドが隠されたスタンドオフ式ファスナー装置であればよい。別な好適実施態様では、ファスナー装置は対象パネルを接続する２つの部分からなるファスナー装置構成を有していればよい。この実施態様では、例えば、一方のファスナー装置部分がフローティングピンリテーナー（ｆｌｏａｔｉｎｇ－ｐｉｎ ｒｅｔａｉｎｅｒ）であればよく、他方のファスナー装置部分は磁気リリースグリッパー（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｌｅａｓｅ ｇｒｉｐｐｅｒ）であればよい。この後者の実施態様では、これらファスナー装置部分が相互に連結して、ラップトップコンピュータのケーシング等の対象パネルを接合する。

別の好適な実施態様では、本発明のファスナー装置装着システムは、回転しかつ移動する工業機械の構成要素に固定される装着ツールを有する。この工業用機械については、ＣＮＣ研磨機が好ましく、この研磨機の場合、ファスナー装置の製品素材への挿入時に回転運動および移動運動、特に垂直下向き運動を同時に装着ツールに加える。

装着ツールのその上端部にスピンドルを有し、このスピンドルについては、工業用機械に取り外し可能な状態で固定できる。その底端部において、装着ツールは（回転に対して）遠位端面を備えた先端を有する。この先端が回転し、製品に押し付けられている間、製品を変形させる構成の遠位端面に少なくとも一つのディスプレーサを固定する。先端内の軸方向ボアが装着ツールによって装着されるファスナー装置を保持する。遠位端面については、この軸方向ボアに直交しているのが好ましい。

好適な実施態様では、このディスプレーサは先端内の軸方向ボアを中心とする円弧状リッジにそって垂直／半径方向のテーパーをもつ。ディスプレーサの内側縁部はリッジから軸方向ボアまで面取りするとともに、ディスプレーサリッジからディスプレーサの外側縁部まで面取りする。ディスプレーサについては、円弧状リッジにそって垂直方向テーパーを有するのが好ましい。テーパーは、最大高さの第１端部から下向きに高さがゼロの第２端部まで延在する。ディスプレーサが第２端部において装着ツールの端面と融合する。ディスプレーサの一端が端面と所定の点で交差するようにディスプレーサの幅方向にもテーパーをもたせる。

一つの実施態様では、装着ツールは１８０度離間した２つの同じディスプレーサを有する。一つの好適な実施態様の場合、各ディスプレーサの長さについては、第１端部から第２端部までの約９０度の半径方向延在角度によって定義する。

装着ツールは、スピンドルから先端まで延在する流体連絡手段を有していればよい。この流体連絡手段については、真空源を先端に接続する流体流動チャネルで構成するのが好ましい。先端に発生した真空によって、装着ツールが回転している間、先端ボア内にファスナー装置を保持する。

別な実施態様では、本発明は、製品素材を変位させてファスナー装置に接触させることによって上記ファスナー装置を製品素材に強固に取り付ける方法を提供するものである。ファスナー装置をブラインド式の受け取り孔に圧入した後、受け取り孔を取り囲む材料、即ち受け取り孔に近接している材料が、装着ツールを製品に押しつけるとともに、装着ツールを回転する動作を同時に行うことによって、変位してファスナー装置に接触する。材料変位については、ファスナー装置の軸部の上面に向けて行うのが好ましい。ファスナー装置および製品については、アンビルなどの硬質面に支持する必要がある。別な実施態様では、ファスナー装置の内部ボアのネジ山の少なくとも一部に対して材料変位を行う。

さらに好適な実施態様では、本発明はファスナー装置を製品素材のブラインド孔にクリンチイン式で固着する方法を提供するものである。この方法の第１工程で、ファスナー装置を準備し、ファスナー装置をブラインド孔に挿入する。次に、（ａ）ブラインド孔の周辺に近接する製品材料のセグメントに局所的な力を加え（この局所的な力は製品の平面に対して平行かつ垂直な方向の両方向に力成分を有する）、（ｂ）製品内に降伏応力を誘導し、かつ製品材料がファスナー装置に向かって半径方向に変形するまでこの局所的な力を強くし、（ｃ）ブラインド孔周辺周囲の局所的な力を新たなセグメントまで半径方向に進め、そして（ｄ）局所的な力がブラインド孔の全周辺に加わるまで工程（ａ）～（ｃ）を繰り返し実施することによってブラインド孔を取り囲む製品材料を変位させ、ファスナー装置に接触させる。工程（ａ）～（ｄ）については、十分な量の製品材料が変形し、ファスナー装置に接触し、ファスナー装置をブラインド孔に固着するまで繰り返し行うのが好ましい。

好適な実施態様では、製品を変形させるディスプレーサを有する回転可能なツールを使用して、局所的な力を製品に加える。ディスプレーサの形状によって、ディスプレーサが正常に製品の表面内に駆動されると、局所的な力の（製品平面に対して垂直かつ平行な）両成分が加わる。別な好適な実施態様では、ディスプレーサが正常に製品の表面内に駆動され、同時にブラインド孔の周辺周囲で回転したときに、局所的な力の両成分を加える。

これら方法については、上記のクリンチイン式のファスナー装置を併用するのが好ましい。製品材料が軸部の上面に向かって変形し、場合によっては内部ボアのネジ山のうちの少なくとも一つに向かって変形する。上記ツールのバネ偏倚プッシャー（ｓｐｒｉｎｇ－ｂｉａｓｅｄ ｐｕｓｈｅｒ）によってファスナー装置を最初にブラインド孔に押し付ける。

本発明のファスナー装置、装着方法は従来技術よりも多くの作用効果を有する。例えば、本発明の実施態様は以下の特徴および作用効果のうちの一つ以上を有する。

ディスプレーサをファスナー装置から取り外し、これを装着ツールに組み込む。この結果、製品の最小ブラインド孔の深さを小さくできる。このように構成すると、従来のセルフクリンチ方式のファスナー装置からアンダーカットを排除できるので効果的である。

従来のセルフクリンチ方式のファスナー装置の場合、ディスプレーサが通常回転を防止する。本発明の実施態様では、回転防止手段はファスナー装置の軸部に組み込む。

民生電子製品のパネルは極端に薄く、またパネルを組み立てるために使用するファスナー装置も極端に小さいため、許容度もきわめてタイトである。この小さな許容度に対応するために、本発明のファスナー装置の軸部の装着リード縁部を面取りし、ブラインド孔の直径に対してわずかに干渉する程度にする。

装着時、ファスナー装置は能動的に押し付けられない。その代わり、軸部とブラインド孔との間の干渉によりファスナー装置を押し付け、次にファスナー装置をブラインド孔において安定化させるために必要な初期力はごく小さい。装着ツールはバネ負荷式パンチを有し、このパンチがこの小さな初期力を発生できる。この装着ツールによって製品に直接より大きな力を加え、製品を冷間変形させて、ファスナー装置に接触させることも可能である。

ディスプレーサの横断面を楔型で構成するため、金属を内向きに変形させ（すき込み、ｐｌｏｗ）、ファスナー装置軸部の上部に接触させる。ファスナー装置の上でないため、この形状は装着ツールに簡単に形成できる。

従来のセルフクリンチ方式のファスナー装置の場合、強い装着力の軸方向成分が過剰な応力を発生し、これが製品外面に現れる。本発明の好適な実施態様では、製品を冷間変形させるために必要な軸方向力の量を回転楔の使用によって減らすことができる。トルクを利用して、ファスナー装置の軸部に金属をすきこむ。軸方向力の量については、パネルに押し付けられる材料の横断面積を小さくし、軸方向力を再度ディスプレーサに対して水平方向に向け、ファスナー装置に向けて半径方向に材料を変形させることによって減らすことができる。

装着を行うためにはトルクと装着のための軸方向力の両者が必要なため、この能力がある装置を利用する必要がある。ＣＮＣ研磨機を利用して、浅く、底面が平坦な装着孔を開ける。本発明の場合、同じ研磨機を同じ方法で使用し、自動的に装着ツールを変更し、形成したばかりのブラインド孔にファスナー装置を装着する。この方法では、別の装着装置を使用する必要がなく、また各部を２種類の操作方法で操作する必要はない。この方法を使用すれば、小型の民生電子機器を組み立てることを可能にする大きな経済的作用効果を実現できる。

本発明の一つの好適な実施態様に従って構成したファスナー装置を示す斜視図である。 本発明の一つの好適な実施態様に従って製品にファスナー装置を装着するさいに順次行う工程における図１のファスナー装置および装着ツールを示す横断面図である。 本発明の一つの好適な実施態様に従って製品にファスナー装置を装着するさいに順次行う工程における図１のファスナー装置および装着ツールを示す横断面図である。 図２および図３に示す装着ツールの底面の遠位面を示す斜視図である。 各種ツールの遠位端面を示す概略図である。 各種ツールの遠位端面を示す概略図である。 各種ツールの遠位端面を示す概略図である。 本発明の作用効果を示す力プロファイルを示すグラフである。 本発明の別の好適な実施態様における製品の受け取り孔を示す斜視図である。 本発明のさらに好適な実施態様に従って図７に示す受け取り孔にファスナー装置を装着するさいの図１のファスナー装置および装着ツールを示す横断面図である。 本発明の別の好適な実施態様に従って構成した装着ツールを示す横断面図である。 本発明のさらに好適な実施態様に従って構成した装着ツールを示す横断面図である。 本発明のさらに別の好適な実施態様に従って２つの製品を接合する２つの部分からなるファスナー装置を示す横断面図である。 本発明の別の好適な実施態様に従って構成したファスナー装置を示す斜視図である。 図１２のファスナー装置を示す側面図である。

“セルフクリンチング式ファスナー装置（ｓｅｌｆ－ｃｌｉｎｃｈｉｎｇ ｆａｓｔｅｎｅｒ”とは、延性のある金属に圧入された時に、取り付け孔周囲のホスト材料を変位させ、ファスナー装置の軸部または案内部の専用設計の環状凹部に冷間流れとして流れ込む、通常はネジを刻設した任意の装置を意味する。“クリンチイン式ファスナー装置（ｃｌｉｎｃｈ－ｉｎ ｆａｓｔｅｎｅｒ）”とは、ブラインド受け取り孔周囲の金属を冷間変形させ、ファスナー装置に接触させる、通常はネジを刻設した金属製品のブラインド受け取り孔に機械的に固定できる任意の装置を意味する。ファスナー装置および金属製品に使用する“クリンチイン固着（ｃｌｉｎｃｈ－ｉｎ ｆａｓｔｅｎｉｎｇ）”はその最も広い意味において、（追加の部品なしに）ツールを使用してファスナー装置を製品に接合し、製品を塑性変形させてこれをファスナー装置に接触させ、ファスナー装置と製品との間を機械的に連結する方法を意味する。

本発明の一つの好適な実施態様に従って構成したファスナー装置を図１～図３および図６に示す。なお、このファスナー装置全体を参照符号１１で示す。図１を参照して説明すると、ファスナー装置は全体として円筒形本体１３を有し、この本体は本体１３の上部１３ａから底部１３ｃまで本体１３を完全に貫通するネジを刻設した軸方向ボア１２を有する。一つの好適な実施態様の場合、本体の上部および底部は平坦で、側壁は円筒形である。なお、他の好適な実施態様では、これら面の一つかそれ以上は湾曲していてもよく、あるいはテーパーをもっていてもよく、異なる規則的なあるいは不規則な形状であってもよい。

本体１３の底面１３ｃにおいて、軸部１５が側壁１３ｂから半径方向に突出する。軸部は上面１７、側面１８、面取り部１４および底面１６を有する。好適な実施態様の場合、軸部１５の上面１７は平坦かつ環状で、本体の中心軸に直交し、かつファスナー装置本体１３の上面１３ａおよび底面１３ｃに平行な面内に存在する。側面１８については、円筒形で、かつ本体１３の側壁１３ｂに対して同軸かつ平行であることが好ましい。面取り部面１４については、本体の中心軸に対して傾斜するように延在し、かつ側面１８から下向きかつ内向きに本体１３の底面１３ｃに向かってテーパーを構成しているのが好ましい。

一つの好適な実施態様では、軸部１５の底面１６は平坦かつ環状で、本体１３の中心軸に直交し、かつ本体１３の上面１３ａおよび底面１３ｃに平行な面内に存在する。好適な実施態様の場合、底面１６は本体１３の底面１３ｃに対して連続し、かつ同一平面を構成する。本体の底面それ自体に軸部を設けることによって、製品の最小厚みを最小化できる。他の実施態様では、面取り部は本体の底面に直接融合（ｂｌｅｎｄ）するため、軸部の底面が必要なくなる。

図１、図２および図３に示す実施態様では、軸部１５は短い側面１８を有し、この側面は製造時に軸部の直径を調節する機能を発揮する。理論的には、この側面を使用しないことは可能であるが、平坦な上面１７および面取り部１４が連続している場合には、製造時に鋭い縁端部に金属バリが発生する恐れがある。取り扱い上、金属バリを切り落とし、側面を真っ直ぐにする必要がある。即ち、この側面は軸部の直径の精度および大きさを調節するために好ましいものである。

一つの好適な実施態様では、上面１７、側面１８、面取り部１４および底面１６については平面として図示し、かつ記載してあるが、これら表面部の一つ以上は湾曲していてもよく、テーパーをもっていてもよく、他の好適な実施態様では、不規則な形状であってもよい。

図２および図３に示すように、軸部１５の上面１７が製品２１のブラインド孔を取り囲む材料の冷間流れを受け取る。軸部１５は複数の切り欠き（ノッチ）１９を有し、これら切り欠きは変位した材料を受け取り、ファスナー装置１１を製品２１に装着した後は、トルク抵抗を発揮する。好適な実施態様では、これらノッチ１９は軸部の周囲に等間隔で離間する。これら切り欠き１９については、軸部１５の上面１７と面取り部１４の両者の一部に延在しているのが好ましい。

図２および図３に、本発明の好適な実施態様に従って製品２１のブラインド孔にファスナー装置１３を装着する方法を示す。ファスナー装置１３の装着については新規な装着ツール２０を使用する２工程で行うのが好適である。この装着ツール２０の場合、ファスナー装置１３をブラインド孔に押し込み、ブラインド孔の周囲の材料を軸部１５の上面１７に変位させる（冷間変形させる）。製品２１については、圧縮時に材料の冷間流れを許す材料で形成する。

図２および図３に示す実施態様では、装着ツール２０は全体として軸方向近位端部２４ａを有する円筒形ツール本体２４、円筒形側壁２４ｂ、および中心の軸方向延在ブラインドボア３０を有する軸方向遠位端部２４ｃを有する。楔形ディスプレーサ２７がツール本体２４の遠位端部２４ｃから軸方向に延在し、そしてボア３０の開口を取り囲むのが好ましい。装着ツール２０の場合、ボア３０の底部内の一端に圧縮バネ２５が着座し、他端においてプッシュプランジャー（ｐｕｓｈ ｐｌｕｎｇｅｒ）、即ち“プッシャー（ｐｕｓｈｅｒ）”２２に接続している。このプッシャー２２の場合、ファスナー装置をボア１２内に部分的に挿入した時点で、ファスナー装置１３の上面１３ａに軸方向変位力を加えるように構成する。プッシャー２２については、中心ボア３０の形状およびサイズに一致し、プッシャー２２が引っかかることなく自由にボア３０内を往復動できる形状およびサイズを有するのが好ましい。圧縮バネ２５が、ファスナー装置へのプッシャー２２の装着力の大きさを調節することによって、パネルの後側に圧力痕が残る可能性を抑える。この圧縮バネ２５によって、ディスプレーサの高い装着力（以下に説明する）がファスナー装置に押圧することがなくなるため、高い圧力領域を小さくすることによって圧力痕の恐れも小さくなる。

図２および図３の装着ツール２０の作業端部、即ち作業先端４０をより詳細に図４に示す。先端４０の遠位端面２４ｃが軸方向ボア３０に直交し、製品に係合する。装着ツール２０の場合、先端４０に少なくとも一つのディスプレーサ２７を有する。図４に示す実施態様では、装着ツール２０は２つの同一な径方向に対向するディスプレーサ２７を有する。いずれのディスプレーサ２７も軸方向ボア３０を中心とするアーチ形リッジ（ａｒｃｕａｔｅ ｒｉｄｇｅ）３１にそって垂直かつ半径方向にテーパーを有する。各ディスプレーサ２７はアーチ形リッジ３１から内向きに軸方向ボア３０まで面取り加工し、かつアーチ形リッジ３１から外縁部３２まで面取り加工している。各ディスプレーサ２７については、アーチ形リッジ３１にそって高さが最大の一端（目的とする回転方向に基づけば“後端３３”）から下に高さがゼロの、リッジ３１が端面２４ｃと合流する対向端部（目的とする回転方向に基づけば“前端３４”）まで垂直方向にテーパーをもつ。さらに、ディスプレーサ２７の幅方向にも後端３３での最大幅から前端３４での最小幅までテーパーをもつ。前端３４において、ディスプレーサ２７の幅が作業面２４ｃに所定の点において交差する。

本実施態様では、２つのディスプレーサ２７はほぼ１８０度離間している。ディスプレーサ２７は同一なもので、各ディスプレーサ２７の長さについては、一端３３から他端３４まで装着ツールの中心軸線を中心にして半径方向にほぼ９０度の長さである。横断面が矩形の従来の平坦面ディスプレーサと比較した場合、本発明の楔形ディスプレーサ２７は、製品内に下向きに移動している間、金属を半径方向に内向きに押す。

図２を参照して説明を続けると、最初に、ファスナー装置１３を上面１３ａがプッシャー２２に当接するまで、装着ツール２０の中心ボア３０に挿入される。この位置では、軸部１５を含むファスナー装置の一部がボア開口から突出した状態で、ファスナー装置１１が装着ツール２０内に保持される。次に、ファスナー装置１１の底面１３ｃおよび軸部１５は、図２に示すように、プッシャー２２によって製品２１の受け取り孔２３の周囲に対して押し付けられ、これに接触する。軸部１５の面取り部１４が、受け取り孔２３の中心にファスナー装置１１を位置決めするために役立つ。

図３を参照して説明を続けると、次に装着ツール２０が下向きに移動し、ファスナー装置１１を受け取り孔２３に挿入する。好適な実施態様では、軸部１５の直径はブラインド孔２３の直径とほぼ同じか、あるいはわずかに大きく、このためきわめて小さいファスナー装置およびきわめて薄いシートのトレランス（許容誤差）をきわめてタイトに維持できる。バネ２５の剛性が、ファスナー装置１１の上面１３ａに十分な力を発生するため、この“緩衝ゾーン（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｚｏｎｅ）”があるにもかかわらず、ファスナー装置１１を受け取り孔２３内に押し込むことができる。ファスナー装置１１が下向きに移動すると、軸部が受け取り孔２３を取り囲む一部材料が冷間変形し、面取り部１４との界面に当接する。

受け取り孔に挿入された後は、プッシャー２２によってファスナー装置をその直立位置に安定的に支持し続ける。次に、ディスプレーサ２７が製品に接触するまで、装着ツールがさらに下向きに移動する。製品に加わるディスプレーサの力が製品材料に降伏応力を誘導する場合には、装着ツールをまず回転させるのが好ましい。装着ツールが回転すると、ディスプレーサ２７がブラインド孔２３を取り囲む材料を内向きに冷間変形させ、これを軸部１３の上面１７に、そして好ましくは一つかそれ以上の切り欠き１９内に押し込む。変形が生じ、材料が半径方向に押し込まれると、製品に作用する降伏応力が、ディスプレーサがこれ以上製品に押し込まれない場合には徐々に小さくなる。従って、回転が生じ、半径方向変形が生じている間、装着ツールが連続下降し、降伏応力以上の安定した力を製品に加え続ける。このプロセスが、十分な量の材料がファスナー装置フランジ１５の上部に変位し、ファスナー装置１１を製品２１に閉じ込める（ロック）まで継続する。

本発明の好適な実施態様に従ってファスナー装置１１を装着するために必要なファスナー装置および製品に作用する力の量、および仕事量は平坦面をもつディスプレーサを使用する従来方法の場合よりも少なくても済む。従来のセルフクリンチ式ファスナー装置では、ディスプレーサが矩形の横断面を有し、すべての材料を下方向に変形させ（押し込め）るため、材料がアンダーカットに膨れだす。これに対して、楔形ディスプレーサ２７は、下降している間、一部の金属材料を半径方向内向きに変形させる（押し込む）。ディスプレーサ２７の狭い頂点または円弧状リッジ３１が最初に製品に接触するため、変位開始時に製品に加わる力はきわめて小さい。下向きの垂直変位が増すごとに、製品に作用する力が、ディスプレーサ２７が完全に埋め込まれるまで大きくなる。この力が徐々に強くなっている間、テーパー状のディスプレーサ２７の底面および高さに等しい底面および高さを有する比較対象である従来の平坦面ディスプレーサの力よりも常に小さい。テーパー状のディスプレーサ２７が完全に埋め込まれた後は、それぞれの力はほぼ等しい。これら力に関する比較については図６のグラフに示す。

さらに、仕事量が力と距離の積であるため、テーパー状のディスプレーサの仕事量は比較対象である従来ディスプレーサよりもはるかに小さい。従来例と比較した、等しい量の材料を変形させる仕事量の低下についても図６に示す。図の線影部分に示す領域は、楔形ディスプレーサ２７を使用して削減した仕事量を示す。

好適な実施態様では、装着ツールは図４の実施態様に対して反時計方向に、そして図５ａ、図５ｂおよび図５ｃに示す方向に対して時計方向に回転する。この場合、ディスプレーサ２７の狭い先端がリードする。

上記のように仕事量が小さくなるため、電子製品パネルなどのきわめて薄い製品２１にファスナー装置１１をクリンチイン式で取り付けることができる。図２および図３に示すようにブラインド孔に適用した場合であっても、製品２１の反対側に歪みが生じることがなく、これは消費財の美的外観にとって非常に重要なことである。

上記の力を小さくできる一つの理由は、ディスプレーサ２７をファスナー装置１１ではなく装着ツール２０に設けることができる点にあり、もう一つの理由はディスプレーサ２７が楔形であって、平坦な底面の作業面が矩形でない点にある。従って、このツール構成はきわめて浅い軸部をもつファスナー装置に対しても使用できる。この結果、ファスナー装置を製品に強固に取り付けることができ、製品材料の変位を最小に抑えることができる。

図５ａ、図５ｂおよび図５ｃは３つの装着ツールの先端を示す概略図である。陰影部分が、各ツール上のディスプレーサ底部の横断面を示す。ファスナー装置は、各ツールの中心にある中空領域に位置決めされる。

図５ａに示す装着ツールは、製品に軸方向のみに押し付けられる従来のセルフクリンチ式ファスナー装置“ＳＣＦ”の面“Ｆ”上の簡単なリングディスプレーサ“ＲＤ”を表す。図５ｂおよび図５ｃに示す装着ツールは、本発明の好適な実施態様に従って構成した装着ツールを表し、このツールは一つのディスプレーサ２７（図５ｂ）、あるいは対になったディスプレーサ２７（図５ｃ）を有する。これらツールのいずれかを使用して製品材料を締め付ける（クリンチ）ために必要な力はＦ＝Ｐ／Ａである。なお、Ｐは製品の降伏応力に等しい圧力であり、そしてＡは（陰影部によって示す）リングディスプレーサの横断面積である。図５ｂおよび図５ｃに示す装着ツールは回転矢印によって示す方向に回転する。少なくともそれぞれ３６０度および１８０°の回転時、図５ｂおよび図５ｃに示す両ツールによって図１に示すツールと同じ量の材料が変位する。図５ｂおよび図５ｃの両ツールが製品に押し付けられ、それぞれ３６０度および１８０度回転した場合、変位効果は図５ａの従来ツールが同じ製品に軸方向に押し付けられた場合と同じである。従来技術との比較によって、装着仕事（作業）の多くはトルクとして費やされ、テーパー状回転ディスプレーサは従来の軸方向変位とは対照的なものである。

図５ｂおよび図５ｃのディスプレーサの横断面積は、図５ａに示すディスプレーサのそれぞれ１／６および１／３である。従って、これら２つのディスプレーサを製品に押し付けるために必要な軸方向力も図５ａに示すディスプレーサのそれぞれ１／６および１／３になる。

図５ｂおよび図５ｃに示す２つの好適な実施態様のうちでも、図５ｃに示す複式ディスプレーサの実施態様のほうがより好ましい。ディスプレーサ２７が一つだけの場合、変形時のフランジへの負荷が不均一になり、装着が完了する前にファスナー装置が外れる傾向が出てくる。

別な好適な実施態様に従ってクリンチ式ファスナー装置を薄い製品に装着する装着ツール１２０および装着方法を図７および図８に示す。この実施態様の場合、製品２１の受け取り孔１２３はドーナッツ状であり、材料の中心の盛り上がった領域が中心ノブ１４３を形成する。このノブ１４３については、受け取り孔１２３の形成時に、ノブ１４３周囲の材料を除去するなどの公知方法によって形成できる。

この装着ツール１２０は、図２および図３を参照して説明した装着ツール２０と同様な構成を有する。この装着ツール１２０は全体として軸方向の近接端部（図示せず）を有する円筒形ツール本体１２４、円筒形側壁１２４ｂ、および軸方向に延在する中心ブラインドボア１３０を有する軸方向遠位開口端１２４ｃを有する。楔形ディスプレーサ１２７がツール本体１２４の遠位端部１２４ｃから軸方向に延在し、好ましくは、ボア１３０の開口を取り囲む。なお、本実施態様の場合、装着ツールの中心にあるセンターパンチ１４５がボア１３０の底部から軸方向に延在する。このセンターパンチ１４５は鋭い遠位先端１４６を有する。図２および図３のツール２０と同様に、装着ツール１２０はバネ偏倚プッシャー１４７（ｓｐｒｉｎｇ－ｂｉａｓｅｄ ｐｕｓｈｅｒ）を有するが、本実施態様の場合、プッシャー１４７は、パンチ１４５が延在する中心開口を有する。

第１ツール２０に関して説明した同じ方法および同じ工程でツール１２０を使用してファスナー装置１１を装着する。プッシャー１２２によってパネル２１に対してファスナー装置１１を所定位置に保持する。ディスプレーサ１２７によって孔１２３の外周を取り囲む材料が冷間変形し、ファスナー装置の軸部１５の上部１７に変位している間、バネ偏倚プッシャー１２２がファスナー装置をブラインド孔１２３内に支持する。ただし、これに加えて、ツール１２０が下向き移動している間、センターパンチ１４５によってノブ１４３が外向きに冷間変形し、ファスナー装置１１のねじ山の少なくとも一つに変位し、これと同時にディスプレーサ１２７によってブラインド孔１２３の周囲の材料が内向きに冷間変形し、これが軸部１５の上面１７に変位する。ノブ４３の冷間変形については、ブラインド孔１２３の外周における変形と同時に発生するのが好ましい。この構成によって、ファスナー装置１１と製品２１とがより強固に接続する。

本発明の別な実施態様に従って構成した装着ツールを図９に示し、全体を参照符号２２０で示す。この装着ツール２２０は細長く、全体が円筒形のケーシング２４８を有し、このケーシングは底部に先端２４０を有し、構造および特徴は図２～図４に示すツールと同様である。スピンドル２４１をケーシング２４８の上端に固定し、これから延在させる。スピンドル２４１はＣＮＣ研磨機（図示せず）などの工業機械に取り付けられる構成で、製品に加わる力で装着ツールが回転し、かつ下向きに移動する。スピンドル４１については、具体的な機械のコレットまたはチャックに一致するように製造できる。

ケーシング２４８のボア２３０の内部において、装着ツール２２０の圧縮バネ２２５は２つのスラスト軸受２４２の間に着座する。上端において、バネ２２５はカップラー２４３によってスラスト軸受に接続し、そして下端において、プッシャー２２２の一方の側に接触してバネ２２５が着座する。プッシャー２２２の他方の側はもう一つのスラスト軸受２４２内に着座する。プッシャー２２２については、中心ボア２３０の形状およびサイズに一致する形状およびサイズを有し、ボア２３０内をプッシャー２２２が自由に往復動できるようにするのが好ましい。圧縮バネ２２５が、ファスナー装置１１に作用するプッシャー２２２の装着力の強さを調節し、これによってパネルの後側に不用意に圧力痕が付く可能性を防止する。バネ２２５の力については、ファスナー装置１１の軸部１５が受け取り孔２３の緩衝ゾーンに押し入る程度に大きいことが好ましい。好適な実施態様では、圧縮バネ２２５はダイスプリング（ｄｉｅ ｓｐｒｉｎｇ）を有する。

一旦ファスナー装置１１が受け取り孔２３において底部に当接した後は、装着ツール２２０がさらに下向きに進むと同時に、回転するため、ディスプレーサ（複数の場合もある）２２７によって金属が半径方向内向きに変形し、これをファスナー装置のフランジ１５の上面１７に押し付け、図３に示すようにファスナー装置１１を製品に取り付ける。

好適な実施態様では、プッシャー２２２は軸方向ボア２４４を有し、これらボアがプッシャー２２２の一端から他端まで延在する。これらボア２４４によって、流体連絡チャネルが発生し、このチャネルは装着ツール２２０の遠位先端２４０からケーシング２４８、スピンドル２４１を通って真空源“Ｖ”まで延在する。この真空源“Ｖ”が装着ツールの先端２４０において吸引力を発生し、クリンプ加工時にファスナー装置を取り上げ、および／またはこれをボア内に取り付ける。

ＣＮＣ制御によって速度および下降移動を変更できるため、各種の製品材料に応じて離散的な装着値（ｄｉｓｃｒｅｅｔ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ）を生成できる。装着ツールについては、同時にあるいは別々に回転かつ前進させることができる。例えば、予備的な装着工程で、装着ツールを回転させることができるため、先端２４０が付随的に製品に接触することがある。この付随的な接触によって摩擦が発生し、受け取り孔を取り囲む領域を加熱し、製品材料を軟化させると、ファスナー装置の装着に必要な回転力および圧縮力が低下する。

本発明のさらに別な実施態様に従って構成した装着ツールを図１０に示し、全体を参照符号３２０で示す。この装着ツール３２０は細長く、全体が円筒形のケーシング３４８を有し、このケーシングは底部に先端３４０を有し、構造および特徴は図８に示すツールと同様である。スピンドル３４１をケーシング３４８の上端に固定し、これから延在させる。機能は図９を参照して行った上記の説明と同じである。

図９に示す実施態様と同様に、ケーシング３４８のボア３３０の内部において、装着ツール３２０の圧縮バネ３２５は２つのスラスト軸受３４２の間に着座する。上端において、バネ３２５はカップラー３４３によってスラスト軸受に接続し、そして下端において、ファスナー装置のプッシャー３２２の一方の側に接触してバネ３２５が着座する。プッシャー３２２の他方の側はもう一つのスラスト軸受３４２内に着座する。楔形ディスプレーサ３２７が装着ツールの先端３４０から軸方向に延在する。本実施態様では、装着ツール３２０の中心にあるセンターパンチ３４５が上部ケーシング、プッシャー３２２および先端３４０を介して軸方向に延在する。パンチ３４５は鋭い遠位先端３４６を有し、図８の実施態様の説明と同じ方法でドーナッツ状孔とともに使用される。パンチ３４５はプッシャー３２２から分離され、装着ツール先端２０とともに移動する。装着ツール３２０は、図９に示す装着ツールと同じように流体連絡チャネルを有する。

以上の実施態様では、ファスナー装置１１はメネジを刻設したナットまたはスタンドオフと同様な構成を有するが、本発明の好適な実施態様に従って構成するファスナー装置は、本発明の上記の新規特徴を組み込んだ状態で、他の公知ファスナー装置と同様な構成を取ることも可能である。例えば、２つの部分からなるファスナー装置の構成を図１１の実施態様に示す。フローティングピンリテーナー（ｆｌｏａｔｉｎｇ－ｐｉｎ ｒｅｔａｉｎｅｒ）に類似した第１ファスナー装置４１１ａを、図示のようにピン５６をキャッチする磁気留め具５８を備えた第２ファスナー装置４１１ｂと併用する。これら実施態様の場合、各ファスナー装置４１１ａ、４１１ｂは通信装置やコンピュータなどのパネルに対応する製品に装着する。

２つの部分からなる構成の各ファスナー装置４１１ａ、４１１ｂはそれぞれ軸方向ボアを有する本体４１３ａ、４１３ｂを有する。各本体４１３ａ、４１３ｂの底部はそれぞれ半径方向に突出する軸部４１５ａ、４１５ｂを有し、構成は図１～図３を参照して説明したファスナー装置１１の軸部１５と同様である。上記と同じ装着および据え付け技術を使用して製品２１それぞれのブラインド孔２３内にファスナー装置４１１ａ、４１１ｂを装着する。装着時の装着ツールの下向き移動および回転時、ブラインド孔２３を取り囲む材料が内向きに冷間変形し、それぞれ軸部４１５ａ、４１５ｂの上面４１７ａ、４１７ｂに進む。パネルが共に運び込まれると、パネルを合わせるために、一方のファスナー装置４１１ｂのピン５６が他方のファスナー装置４１１ａの留め具５８に係合する。この構成は、ケーシングの外部に目に見える圧力痕が付くことが望ましくないラップトップコンピュータのケーシングに対して特に好適である。

本発明のさらに好適な別な実施態様に従って構成したファスナー装置を図１２および図１３に示し、全体を参照符号５１１で示す。このファスナー装置は全体としてネジを切った軸方向ボア５１２を備えた円筒形本体５１３を有し、このボア５１２は本体５１３の上部５１３ａから本体５１３を貫通し、底部５１３ｃまで延在する。本体５１３の下面は上面５１７、側面５１８、面取り部５１４および下面５１６を有する半径方向に突出する軸部５１５を有する。好適な実施態様では、軸部５１５の上面５１７は全体として環状であり、本体の中心軸に直交し、かつファスナー装置本体５１３の上面５１３ａおよび、底面５１３ｃに平行な面内に存在する。側壁５１８については円筒形で、本体５１３の側壁５１３ｂと同軸かつ平行であることが好ましい。面取り部５１４の表面については、本体５１３の中心軸に対して斜めの角度で延在し、かつ側面５１８から下向きかつ内向きに本体５１３の底部に向かってテーパーをもっているのが好ましい。好適な実施態様では、軸部５１５の底面５１６は平坦かつ環状で、本体５１３の中心軸に直交し、かつ本体５１３の上面５１３ａおよび下面５１３ｃに平行な面内に存在する。好適な実施態様では、底面５１６は連続的であり、本体５１３の底面５１３ｃと同一面である。

図１に示す実施態様の切り欠き１９とは対照的に、軸部５１５は複数の突起（ｌｕｇ）５６０を有し、一旦製品に装着された後は、これら突起がトルク抵抗を発生する。製品からの金属が冷間変形し、突起間において軸部の上面５１７に進む。製品の厚みにもよるが、材料も冷間変形し、突起５６０の上部に進む。好適な実施態様では、突起５６０は軸部の周囲に等間隔で離間している。この実施態様では、突起５６０は図示のように矩形のブロックであるが、ブラインド孔内におけるファスナー装置の回転抵抗性を示す形状ならば任意の形状を取ることが可能である。

以上の説明から、当業者にとっては、本発明の目的が実現できることは明白なはずである。さらに、特許請求の範囲およびその等価物によってのみ規定される本発明の範囲および精神内に包摂される実施態様には多くの変更を加えることができることも当業者にとっては明白なはずである。

１１、５１１：ファスナー装置
１２、２４４、５１２：軸方向ボア
１３、５１３：ファスナー装置、円筒形本体、本体
１３ａ、５１３ａ：上部
１３ｂ、５１３ｂ：側壁
１３ｃ、５１３ｃ：底部
１４、５１４：面取り部
１５、４１５ａ、４１５ｂ、５１５：軸部
１６、５１６：底面
１７、４１７ａ、４１７ｂ、５１７：上面
１８、５１８：側面
１９：切り欠き（ノッチ）
２０、１２０、２２０、３２０：装着ツール、第１ツール
２１：製品、パネル
２２、１２２、２２２、３２２：プッシャー
２３、１２３：受け取り孔、ブラインド孔
２４、１２４：円筒形ツール本体、ツール本体
２４ａ：近位端部
２４ｂ、１２４ｂ：円筒形側壁
２４ｃ、１２４ｃ：遠位端部
２５、２２５、３２５：圧縮バネ、バネ
２７、１２７、３２７：楔形ディスプレーサ、ディスプレーサ
３０、１３０、２３０、３３０：ボア
３１：アーチ形リッジ、円弧状リッジ、リッジ
３２：外縁部
３３：後端
３４：前端
４０、２４０、３４０：先端
４３、１４３：ノブ
５６：ピン
５８：磁気留め具、留め具
１４５、３４５：センターパンチ、パンチ
１４６、３４６：遠位先端
１４７：バネ偏倚プッシャー、プッシャー
２４１：スピンドル
２４２、３４２：スラスト軸受
２４３：カップラー
２４８、３４８：ケーシング
４１１ａ：第１ファスナー装置
４１１ｂ：第２ファスナー装置
４１３ａ、４１３ｂ：本体
５６０：突起

Claims (37)

1. （ａ）中心軸、上側面、底面、側壁、およびこの中心軸と同軸な内部ボアを有する本体、および
   （ｂ）前記本体の底面に近接する前記側壁に固定され、かつ前記中心軸に対して半径方向に延在する単一の軸部を有するクリンチイン式ファスナーであって、
   この軸部が下記の（ｉ）に記載の上面と（ｉｉ）に記載の側面と（ｉｉｉ）に記載の面取り部とを備え、
   （ｉ）前記本体の前記中心軸に直交する一平面内に存在して且つ前記軸部の最も外側の縁部まで前記側壁から延在する上面、
   （ｉｉ）前記中心軸と同軸な円筒形の側面、
   （ｉｉｉ）前記側面に隣接し、前記中心軸に対して斜めになっている角度で延在するとともに、前記側面から前記本体の前記底面まで下向き且つ内向きにテーパーを持つ面取り部、
   そして、製品素材に設けた孔の周囲に在る製品材料の冷間流れを受け取るために、前記軸部に設けた前記上面が配置されていることを特徴とするクリンチイン式ファスナー。
   
2. 前記内部ボアにネジを切り、この内部ボアが前記上側面から前記底面まで前記本体に貫通延在している請求項１に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
   
3. 前記軸部が周辺に複数の切り欠きを有し、この切り欠きが前記側面を通って延在する請求項１に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
4. 前記切り欠きの少なくとも一つを前記軸部の前記最も外側の縁部に延在する請求項３に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
5. 前記切り欠きの少なくとも一つが前記軸部の前記上面および前記面取り部に貫通延在する請求項４に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
6. 前記の少なくとも一つの切り欠きが前記上面、前記側面および前記面取り部に貫通延在する請求項４に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
7. 前記軸部の少なくとも前記上面に複数の周辺突起を形成する請求項１に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
8. 前記突起が前記軸部の外周を超えて半径方向に延在しない請求項７に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
9. 製品のブラインド孔に前記ファスナーをクリンチイン式で固着する装着ツールを有し、この装着ツールが
   （ａ）軸線、近位端部、円筒形側壁、および軸方向に延在する中心ブラインドツールボアを有する軸方向遠位端部を有する円筒形ツール本体、
   （ｂ）前記ツール本体の前記遠位端部から軸方向に延在し、かつ前記ツールボアの開口を取り囲む楔形ディスプレーサ、および
   （ｃ）前記ツールボアに着座し、かつ前記ツールボアの形状およびサイズに準じ、プッシャーを前記ツールボア内で自由に往復動させる形状およびサイズをもつファスナーのプッシャーに接続する圧縮バネを有し、
   前記ファスナーが前記ブラインドボアに挿入され、前記ツールが前記ファスナーおよび前記製品に係合し、かつ前記ツールが回転した時に、前記ツールの前記ディスプレーサが前記ブラインド孔を取り囲む前記材料を内向きに冷間変形させ、前記軸部の上面に固着する請求項１に記載のクリンチイン式ファスナー。
   
10. （ａ）製品、および
    （ｂ）前記製品の受け取りブラインド孔の中に、前記軸部を配置して、そして、請求項１に記載のファスナーが強固に取り付けられるクリンチイン式ファスナーおよび製品の集成体。
    
11. 前記軸部の前記上面に製品材料を変位させる請求項１０に記載の集成体。
    
12. 前記軸部の前記上面に設けた切り欠きあるいは突起のうちの少なくとも一つに製品材料を押しつけて変形させる請求項１１に記載の集成体。
    
13. 前記内部ボアがネジ山を有し、前記受け取り孔内の製品材料の中心にある盛り上がった領域からこれらネジ山の少なくとも一つに製品材料を変位させる請求項１２に記載の集成体。
    
14. 連携接続する請求項１のファスナーを２つ有し、
    第１ファスナーの前記本体が前記本体と前記製品との間にファスナーピンを繋ぎ止める請求項１０に記載の集成体。
    
15. 第２ファスナーの前記本体が前記本体と第２製品との間に留め具を繋ぎ止め、この留め具が前記第１ファスナーの前記ファスナーピンを受け取り、これに連結する請求項１４に記載の集成体。
    
16. 前記の第１製品および第２製品が電子機器の構成部品である請求項１５に記載の集成体。
    
17. （ａ）上端部、下端部、および中心回転軸を有するケーシング、
    （ｂ）前記上端部に固定され、工業機械の回転し、かつ上下に往復動する構成部品に固定されるスピンドルツール、
    （ｃ）前記下端部における先端であって、この先端が回転し、かつ製品に押し付けられている間、製品を変形させる先端、および
    （ｄ）前記ツールによって装着されたファスナーを保持する前記先端内の軸方向ボアを有することを特徴とするファスナーの装着ツール。
    
18. 前記先端が前記軸方向ボアに直交し、前記製品に係合し、かつこれを変形させる遠位端面を有する請求項１７に記載の装着ツール。
    
19. 前記遠位端面にディスプレーサを有する請求項１８に記載の装着ツール。
    
20. 前記ディスプレーサが、前記軸方向ボアを中心とした円弧状リッジにそって最大高さの後端から、前記リッジが前記端面と合流する最小高さの前端まで上下方向にテーパーをもつ請求項１９に記載の装着ツール。
    
21. 前記ディスプレーサの内側縁部を前記リッジから前記軸方向ボアまで面取りした請求項２０に記載の装着ツール。
    
22. 前記ディスプレーサを前記ディスプレーサリッジから前記ディスプレーサの外縁部まで面取りした請求項２１に記載の装着ツール。
    
23. 前記ディスプレーサの前記前端が前記遠位端面に所定の点で交差するように、前記ディスプレーサの幅がテーパーをもつ請求項２２に記載の装着ツール。
    
24. 前記中心回転軸を中心にして１８０度離間した２つのディスプレーサを有する請求項２３に記載の装着ツール。
    
25. 前記ディスプレーサが実質的に同じで、かつ各ディスプレーサが前記中心の回転軸を中心にして前記前端から前記後端まで半径方向に約９０度延在する長さを有する請求項２４に記載の装着ツール。
    
26. 前記スピンドルから前記先端まで延在する流体連絡チャネルを有し、前記スピンドルが真空源に接続したときに、前記先端に真空を発生し、前記ツール本体が回転している間前記真空によって前記ファスナーを前記先端ボア内に保持する請求項１７に記載の装着ツール。
    
27. さらに中心パンチを有し、このパンチが前記先端を占有したときに、前記ツール先端および前記ファスナーを軸方向に貫通延在する請求項２６に記載の装着ツール。
    
28. さらに、前記スピンドルの接続したＣＮＣ研磨機を有する請求項１７に記載の装着ツール。
    
29. さらに、前記先端内のファスナーに軸方向挿入力を加えるように構成したバネ偏倚ファスナープッシャーを有する請求項１７に記載の装着ツール。
    
30. 製品のブラインド孔にファスナーをクリンチイン式で固着する方法において、
    （ａ）ファスナーを用意する工程、
    （ｂ）前記ファスナーを前記ブラインド孔に挿入する工程、および
    （ｃ）前記ブラインド孔を取り囲む製品材料を変位させて、前記ファスナーに接触させるさいに、
    （ｉ）前記ブラインド孔の周囲に近接する製品材料のセグメントに、前記製品の平面に対して平行方向および垂直方向の両方向の力成分を有する局所的な力を加える工程、
    （ｉｉ）前記製品内に降伏応力を誘導し、前記製品材料が前記ファスナーに対して半径方向に変形するまで前記局所的な力を強くする工程、
    （ｉｉｉ）前記ブラインド孔周囲の前記局所的な力を新たなセグメントに半径方向に進める工程、および
    （ｉｖ）前記局所的な力を前記ブラインド孔の全周囲に加わるまで前記工程（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を繰り返す工程によって前記変位を行うことを特徴とする方法。
    
31. 製品材料が十分な量変形し、前記ファスナーに接触し、前記ファスナーを前記ブラインド孔に固着するまで前記工程（ｉ）～（ｉｖ）を繰り返す工程を有する請求項３０に記載の方法。
    
32. 前記製品を変形させるディスプレーサを有する回転可能なツールを使用して、前記局所的な力を前記製品に加える請求項３０に記載の方法。
    
33. 前記ディスプレーサが、このディスプレーサが前記製品の表面に正常に駆動されたときに、前記局所的な力の両成分を加える請求項３２に記載の方法。
    
34. 前記ディスプレーサが、このディスプレーサが前記製品の表面に正常に駆動され、かつ同時に前記ブラインド孔の周囲を中心にして回転したときに、前記局所的な力の両成分を加える請求項３２に記載の方法。
    
35. 前記ファスナーが円筒形本体を有し、この本体が中心軸、上側面、底面、側壁、メネジを切ったボア（メネジボア）、および前記中心軸に対して半径方向に延在する前記本体の前記底面における一つの軸部であって、前記メネジボアに直交する上面を有する軸部を有し、製品材料を変形させ、前記軸部の前記上面に接触させる請求項３１に記載の方法。
    
36. 製品材料を変形させて、前記メネジボアのネジ山の少なくとも一つに接触させる工程を有する請求項３４に記載の方法。
    
37. 前記ファスナーを前記受け取り孔に押し付ける工程を前記ツールのバネ偏倚プッシャーによって行う請求項３６に記載の方法。

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