JPH02199311A - 据込み可能な管状部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はピンおよび据込み可能な管状部材締着具の据
込み可能な管状部材に関するものである。

従来の技術 この様な締着具は、締着具が取付けられる整列した孔を
有する金属パネルの様な２つ以上の被加工物を互いに固
着するために一般に使用される。

この様な締着具には２種類有って、第１の種類において
はピンは一端に放射方向拡大頭部を有し、この頭部が被
加工物の１つの外側面に当接し、ピンの柄部が孔を通っ
て被加工物の他方の外側面から突出し、被加工物の他方
の面と当接してピンに管状部材を錠止するように管状部
材がピンの突出する部分に据込みされる。この様な締着
具はロックボルトとして一般に知られ、締着具を取付け
るよう被加工物の両側への接近が必要とされる。

第２の種類の締着具は被加工物の一方の側だけへの接近
が必要で、従って盲締着具として知られている。この種
類の締着具にては、管状部材は拡大頭部を有し、この頭
部が被加工物の最も近い外側面に当接され、管状部材が
整列した孔を通って延びて被加工物の遠い方の、すなわ
ち盲側の面を越えて突出する。ピンは管状部材の内側に
延び、ピンの頭部から遠い方の管状部材の端部またはそ
の近くにて管状部材と係合する。一般に、絶対的ではな
いが、ピンは管状部材と係合する拡大頭部を有する。こ
の様な頭部は、整列した孔を通る挿入と、管状部材によ
る孔の装填とを容易にするように管状部材の直径よりも
大きくない直径を通常為している。拡大頭部を有したピ
ンの代わりに、管状部材をピンの溝内に収縮できる。い
ずれの場合にも、ピンを引張って管状部材の遠い方の端
部を放射方向に拡大して被加工物の遠い方の盲面と当接
する盲頭部を形成するよう出来る。管状部材の頭部端を
次いでピンに据込みして、管状部材がピンに錠止される
。

この発明は第１の種類の締着具、すなわちロックボルト
に適用すべく主に開発され、以下にロックボルトに関連
して詳細に説明されよう、しかし、上述した第２の種類
の盲締着具に等しく適用出来る。

管状部材がピンに据込み出来るように、ピンに多数の環
状溝、すなわち錠止溝を設けて管状部材をピンに錠止す
るように管状部材の外部に係合する環状金敷によって１
つ以上の管状部材を据込み出来る。一般に、ピンの尾端
部が環状金敷を通って延びて工具と協同する一組のジョ
ーの様な握持装置によって握持できると共に、金敷を介
して管状部材に作用される反力に対して握持装置を引張
る引張装置を有する取付工具が用いられる。

握持装置がビン尾端部を握持できるように、ピンを引張
るよう握持装置が係合できる多数の環状溝すなわち引張
溝がピン尾端部に普通に設けられる。

据込み作動の完了の後に、据込みされた管状部材の外側
端と大体一致した位置、所謂“同一面の破断”状態、に
てピンが破断することを実質的な要件としているので、
ピンを取り囲む環状破断頚部溝によって形成されてピン
の長さ方向に沿って錠止溝と握持溝との中間に位置され
た破断頚部がピンに普通に設けられる。破断頚部はピン
の最も弱い部分でなければならないので、破断頚部溝は
錠止溝や握持溝よりも深くなければならない、しかし、
同一面破断を達成するために、据込みされる部材の外端
すなわち被加工物から遠い方の端部と大体一致して整列
されねばならない単一破断頚部溝の構成は、同−設計の
同一締着具が十分に接合できる被加工物の全厚さの範囲
（“握持範囲”として知られている）に厳しい制限を与
えている。

出来るだけ大きな握持範囲はこの様な締着具の非常に価
値ある実質的な利点である。“多握持°ビンとして知ら
れる改良された型の締着具が設けられている。この様な
ピンにおいては、単一の破断頚部溝は多数の組合せ溝と
置き換えられて各組合せ溝が錠止溝か或は破断頚部溝の
いずれかとして作用できて、据込みされた管状部材の外
端と大体同じ位置に在る溝の１つにてビンが破断される
ように配置されている。これは管状部材がビンに据込み
される時の管状部材における可能な位置の範囲、従って
強調された握持範囲を設けている。しかし、ピン尾端部
が破断された後に、ビンの錠止部分の破断端部に残され
た面が不均一で、十分据込みされたカラーの端部を越え
て取付けられたビンの端部から外方に突出する粗雑な破
断された面が残るようになる。これは危険を實す因とな
る。

この発明は、ビンが複数個の錠止破断用組合せ清を有し
、各組合せ溝が錠止溝または破断頚部溝のいずれかとし
て作用出来て、管状部材をビンに錠止するように１つ以
上の組合せ溝に管状部材を据込み出来る型のビンおよび
据込み可能な管状部材締着具の管状部材であって、ビン
の１つ以上の組み合せ溝に据込みすべく適した長さの内
径の第１部分と、使用の際に管状部材の外端部と成る管
状部材の端部分に位置された長さの第２部分とを有し、
管状部材がビンに据込みされる時に第２部分がビンと係
合しないように成る大きくなった内径を該第２部分は有
し、管状部材の第１、第２部分の接合部が、管状部材の
軸心に対しては）′直角に成った環状肩面によって管状
部材の第１部分の内径と出会うように成った据込み可能
な管状部材を提供するものである。

管状部材の外端部は被加工物から遠い方の端部で、据込
み工具によって最初に作用される端部である。

好適には、環状肩面とビンの軸心との間の角度は７５°
よりも大きい。

好適には、第２部分の内径は大体均一である。

好適には、第２部分の内径は、第２部分の壁厚さが第１
部分の壁厚さの大体半分であるように成っている。

好適には、第２部分の軸方向長さ部分は第１部分の壁厚
さの半分に大体等しく成っている。

この発明は、上述した様な据込み可能な管状部材と組合
って錠止溝または破断頚部溝のいずれかとして各々作用
できる錠止破断用組合せ溝を複数個有するビンを備えた
締着具のビン据込み可能な管状部材締着具を包含してい
る。

好適には、管状部材の第２部分の軸方向長さはビンの組
合せ溝のピッチの半分よりも大きい。

好適には、管状部材の第２部分の軸方向長さはビンの組
合せ溝のピッチよりも大きくない。

この発明の特別な実施例と変形例が例により添付図面を
参照して以下に詳細に説明されよう。

実　　施　　例 第１図乃至第５図に示される実施例において、固着具は
ロックボルトとして一般的に知られる上述した第１の種
類である。固着具はカラー１２の形の別個の管状部材と
一緒のビン１０から成り、両部材とも鋼から造られてい
る。ビン１０は、−端に一体的に遣られた放射方向に拡
大された頭部１６を有する細長い柄部１４を備えている
０頭部１６に直ぐ隣接した短い円柱状部分１８から隔っ
て柄部１４の反対側の自由端（すなわち柄部の尾端部）
の短い傾斜部すなわちテーパ一部２０まで柄部１４の残
りの長さ部分には複数個のはｆ同一の環状の組合せられ
た錠止、破断および引張用の組合せ溝２２が形成されて
いる。従って、これら同一の組合せ溝２２はビン１０の
柄部１４のはｆ全長に互って延びている。各隣接の組の
組合せ溝は組合せ溝間に環状リプ２３を形成している。

また、固着具は先に述べたカラー１２から成っている。

このカラー１２ははず管状および円柱状の形で、ビン１
０の組合せ清に据込みするに適したリブ２３の突起部に
滑動嵌合する均一な内径の第１の部分３１を有している
。カラー１２は一端に外方に延びるフランジ４０を有し
ていて、被加工物面の１つに当接する様になっている２
第１の部分３１の軸方向長さはビン１０の多数の、隣接
する組合せ溝、図示実施例では約６つか７つの組合せ溝
を被うように十分である。

また、この実施例のカラーは、フランジ４０から遠い方
のカラー１２の端部にて第１部分３１と連パした一体的
な第２部分３２を有している。この第２の部分３２は第
１の部分３１と同一の外径を有しているが、カラー１２
の端部の端ぐり３３によって形成される大きくなった内
径を有している。異なった内径の第１、第２部分３１．
３２の接合部はカラー１２の軸心にはゾ直角になった環
状肩面３４によって第１部分３１の内径と出会う。

環状肩面３４は放射方向外縁にて湾曲部３５によって第
２部分３２の内径と一緒に成っている。第１図に示され
る様に、第１、第２部分３１．３２の共通の外径と異な
った内径との間の関係は、第２部分３２の壁厚さが第１
部分３１の壁厚さの約半分である様に成っている。第２
部分３２の軸方向延長部は厚さと大体等しく、ピン１０
上の組合せ溝のピッチの長さの半分に大体等しい。

使用される引張工具４４は、ロックボルト取付けのため
に用いられる通常の型のものである。この引張工具４４
は工具のノーズ部４８から前方に延びる環状の据込み金
敷４６を有している。金敷４６は中央截頭円錐形の開口
すなわちのど部５０を有しており、この開口は外端に第
１の比較的緩かなテーパ一部５２を有し、このテーパ一
部５２の後に第２の幾分緩かなテーパ一部５４を有して
いる。外端のテーパ一部５２は、カラー１２の円筒状部
分すなわち第１、第２部分３１．３２の外径が幅広の端
部に丁度入る様に成っている。また、工具は、コレット
５８に支持されたジョー５６によって精成される握持引
張装置を有する。ジョー５６はロックボルトピンの組合
せ清２２の放射方向外部に係合するよう適宜な形の歯を
有している。

引張工具の作動によってジョー５６の間に挿入されたピ
ン１０の組合せ溝２２にジョー５６が係合して金敷４６
に対してピン１０を後方に引き込めてピン１０に引張力
すなわち緊張力を作用するように成る。

締着具の使用方法を図面の第２．３．４．５図に就いて
以下に説明しよう。

ロックボルトは、互いに固着されるように使用される２
つの金属のパネル６０．６２から成る被加工物に取付け
られる。パネル６ｏ、６２は間に隙間６４を先ず持つこ
とが有る。一致した孔６６．６８が２つのパネル６０．
６２に設けられており、これらの孔６０．６２は断面が
円形で、直径はピン１０の柄部１４に遊嵌するがピン１
０の頭部１６やカラー１２のフランジ４０の直径よりも
小さくなっている。ピン１０は、ピン１０の頭部１６が
後のパネル６０の隣接の背面７０に当接する迄パネル６
０．６２の背後、すなわち第１図で見て左手側から挿入
され、ピン１０の柄部１４の自由端が他方のパネル６２
の前面すなわち最も近い方の面７２から突出される。カ
ラー１２はピン１０の柄部１４の処に置かれてフランジ
４ｏがパネル６０．６２の近くに置かれ、減厚された壁
厚さの第２部分３２がパネル６０．６２がら遠く離れて
置かれる。カラー１２は、カラー１２のフランジ４０が
前方のパネル６２の面７２に当接する迄ピン１０に沿っ
て押圧される。引張工具４４が突出するピン１０の柄部
１４に作用されるので、ピン１０の柄部１４は金敷４６
ののど部５ｏに入ってジョー５６の間に入る。金敷４６
の外方のテーパ一部５２がカラー１２の外端にてカラー
１２の第２部分３２に接触する迄、引張工具４４は前方
に押圧される。そこで、引張工具４４が作動されて、先
ずジョー５６が互いに閉じられてピン１ｏを握持し、ジ
ョー５６の歯の間に位置するピン１ｏの組合せ渭２２の
放射方向外部にジョー５６の歯が入る。この状態が第１
図に示されている。

引張工具４４の続いての作動で、ジョー５６が金敷４６
に対して引込められるようになる。ジョー５６がピン１
０の組合せ渭２２に係合して頭部１６とパネル６０の面
７ｏとの係合のためにピン１０が動くことが出来ないの
で、金敷４６は前方に第２．３．４．５図に示される様
に左方に向がって駆動される。これによって前方のパネ
ル６２が後方に押されて２つのパネル６０．６２が互い
に当接するまで隙間６４を閉じる。

金敷４６ののど部５０のテーパ一部５２が次いでカラー
１２の上に載るように駆動される。これによって先ずカ
ラー１２の第２部分３２がら始まってカラー１２が放射
方向内方に変形される。外径が縮径された第２部分３２
は、テーパー付金敷４６の第２部分５４の端部によって
放射方向内方に十分に据込みされる時にカラー１２の第
２部分３２がピン１０のリブ２３と係合することの無い
ように確実にする。しかし、カラー１２の第２部分３２
が第１部分３１と一体になっていることは、順にテーパ
ーに成っている金敷の面すなわちテーパ一部５２．５４
によって第２部分３２に作用される内方据込み力がカラ
ー１２の第１部分３１の隣接外端に作用されることを意
味している。このことは後に説明されよう。

カラー１２に沿った金敷４６のテーパ一部５２．５４の
漸進的な前進にてカラー１２の第１部分３１の外端を、
その内側に位置する組合せ溝２２の少なくとも放射方向
外部に据込みし始める。第３図はこの工程の初期の段階
を示しており、カラー１２の第１部分３１の端部がカラ
ー１２の当該部分の端部の内側の第１の組合せ渭に据込
みされている９ 取付工具すなわち引張工具４４の更に続いての操作にて
金敷４６がカラー１２の上に載るようにされるので、こ
れによってカラー１２の第１部分３１の長さの大部分が
ピン１０の連続した組合せ溝２２の放射方向外部に据込
みされる。第４図は、据込みが完了されてカラー１２が
最早変形出来ない状態を示している。

カラー１２は、組合せ溝２２の総てにおいて同じではな
いが、カラー１２のフランジ４０に向かって環状肩面３
４から離れる方に順次少なく程度に組合せ溝２２に据込
みされる。カラー１２に沿って順次テーパーに成ったの
ど部５０を有する金敷４６の前方移動はカラー１２を僅
かに延ばすようにする。カラー１２の第１部分３１の後
端部がピン１０の組合せ溝２２に錠止されるので、この
伸長部分はカラー１２のフランジ４０を前方に押圧する
効果を有しており、従って、パネル６０．６２はカラー
１２がピン１０に残っている引張力によって十分据込み
される時にピン１０の頭部１６とカラー１２のフランジ
４０との間に据込みされる。更に、カラー１２を尾端部
すなわち自由端部にて僅かに伸長するように出来る。カ
ラー１２が最早変形できないので、引張工具４４の連続
作動に基くピン１０の増大された引張力はピン１０を破
断するように為す、この破断は、カラー１２の第１部分
３１の端部まなは端部の環状肩面３４に隣接したピン１
０の組合せ溝２２で起こるのが見られる。全組合せ溝２
２が同−最大深さを有する、すなわち各破断頚部の直径
が同じであるので、総ての破断頚部は同−強さを有して
いる。破断は、組合せ講２２の両側に位置する２つのリ
ブ２３間にくさび状に据込みされたカラー１２からの材
料によって組合せ溝を横切って最大附加引張力が作用さ
れる組合せ溝で起こるよう確信される。この附加引張力
は、この様なくさび作用を設けるよう最外側の組合せ溝
部分に据込されたカラーの材料が実質的に十分に入る最
尾端側の組合せ溝で最大に成る。カラーが同様な程度ま
たは実質的に同様な程度に据込みされる２つの隣接した
組合せ溝２２に就いて考えるに、組合せ渭２２の間にあ
るリブ２３の軸方向の合力は実質的に同様な２つのくさ
び力に基いて非常に小さい、しかし、十分に据込みされ
たカラーの外端に隣接して、軸方向の力が実際に不平衡
になる１つの環状のリブが有る。

軸方向合力は、すブの他方の側、すなわちピンの頭部に
向かった側の溝内に据込みされるカラー材料と比較して
リブの尾端側の組合せ溝内に据込みされるカラーの材料
が無いこと戒は比較的僅かであることに基いてピンの尾
端部に向がう方向に在る。従って、附加的な軸方向引張
力がピンの頭部に向かう前述のリブの側に在る組合せ溝
を横切って最大に成るものと確信される。

第５図は破断直後の状態を示しており、ピン１０の最尾
端部１５が残りの部分から切り離され、金敷４６が十分
据込みされたカラー１２がら自由になっている。ピン１
０は据込みされたカラー１２の環状肩面３４との組合せ
渭の位置にて破断されて、破断面７６が残っている。

この発明に従ったカラーと協同する締着具の１つの利点
は、カラー１２の第２の部分３２がピン１０の破断面７
６を越えて軸方向に突出して、破断面７６の周りに機械
的な保護を設けていることである、言い換えれば、破断
面７６はカラー１２の端部を越えて外方に突出せず、従
って前述した突出する粗雑な面の危険を排除したり或は
低減している。

しかし、上述した実施例にて説明されたカラーによって
与えられる別の予期されない利点が有る。

改良されたカラーと協同する取付けられる締着具によっ
て、縮径された内径の端部すなわち第２部分３２を持た
ない従来のカラーを用いる締着具に依るよりもビンの端
部の破断面７６が粗雑にならないし且つ不均一にもなら
ないことが見られる。

言い換えれば、これら従来のカラーは平らで且つ環状で
カラーの円筒本体の内径から外径にまで延びる外端面を
有している。

改良されたカラーを用いたビンの改良された破断面がカ
ラーの環状肩面３４における交互の応力集中に基いてい
ることが確信される。前述した様に、カラーが取付工具
の金敷によって据込みされる時に、カラーの第２部分３
２の内据込み面はカラーの第１部分３１の隣接部分に力
を作用する。

環状肩面３４が第１、第２部分３１．３２の接合部に在
るので、カラーの第１、第２部分３１．３２の内据込み
力がカラーの環状肩面３４に作用する。カラーの隣接の
第２部分３２に作用される据込み力に基いて環状肩面３
４に隣接したカラーの第１部分３１の一部に作用される
別の力がカラーとビンの応力集中を変えてビンの破断面
７６を改良するように為すことが見られる。これはビン
の特別な組合せ溝や特別なリプの形状に関連したカラー
の環状肩面３４の正確な軸方向位置に係わりなく起こる
よう見られる。従って、カラーの環状肩面３４は組合せ
溝の最も深い部分やリブの突起部や中間部分と整列でき
る。

この発明の改良された据込み可能な管状部材が、上述し
た様にカラーとビンの組合せ溝の形状との正確な軸方向
の関係に拘わり無く、いずれが１つの組合せ清が破断溝
として作用出来ねばならない組合せ錠止破断溝を有する
多握持ビンの破断にて出会う問題を解決すべく試みるよ
うに特に設計されていることが強調されねばならない、
この様な問題は、１つだけの破断溝が設けられてビンが
破断されねばならない通常のビンの場合には起こらない
、孔の軸心に対して約４５°の内テーパーを有すること
によって、カラーの内孔の外端部が連続的に変化する縮
径された内径である据込み可能なカラーをビンのために
設けるように提案されていることを本発明者は知ってい
る。この様なカラーは、組合せ錠止破断溝を有したビン
と共に使用されるならば、この発明のカラーによって設
けられる有益な結果を庸さない。

第６図はこの発明の別の実施例を示すもので、完全に取
付けられる時に上述した第２の変形例の盲締着具の形を
成している。この変形例においては、管状部材は盲リベ
ツトの殻体８ｏによって形成され、ビン８２は盲頭部８
４を形成するように殻体８０を変形すべく殻体８０内に
引込まれる。

殻体８０の外端には予め造られた頭部８６が有って、ビ
ン８２を殻体８０に錠止するためにビン８２の組合せ溝
８８に頭部８６の一部が据込まれる。

この発明は上述した実施例の詳細に制限されない１例え
ば、ビンとカラーは鋼でなく、アルミニウム合金の櫟な
他の適宜な材料にすることが出来る。

特に、先の実施例において、締着具の第１部分３１の端
部の環状肩面３４がビンの軸心に対して直角に示されて
いるが、この様にする必要はない。

環状肩面３４と軸心の間の角度が９０”である代わりに
、好適にはカラーのフランジ端部がら外方後方に傾斜す
るように７５°程に小さくすることが出来る。請求の範
囲中の用語“大体直角°′はこの様な角度を含むよう解
釈されるべきである。この様な形状のカラーは容易に製
造でき、上述した実施例の利点を与えるものである。

カラーの第２部分３２の軸方向長さはビンの組合せ溝の
ピッチの半分よりも大きく出来る６

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従ったロックボルトカラーにおける
軸方向縦断面拡大図、第２図は接合すべき被加工物の整
列した孔を通って挿入されて取付工具が締着具と初期係
合された第１図のカラーと協同するロックボルトにおけ
る軸方向縦断面図、第３図、第４図および第５図は初期
据込みから据込み完了およびビン破断までの取付順序を
示す第２図と同様な図、第６図は異なった種類の締着具
へのこの発明の適用を示す第５図に対応する図である６
図中、１０：ビン、１２：カラー、１４：柄部、１６：
頭部、２２：組合せ溝、２３：リブ、３１：第１部分、
３２：第２部分、３４：環状肩面、４０：フランジ、４
４：引張工具、４６：金敷、４８：ノーズ部、５０：の
ど部、５６：ジ３−１６０．６２：パネル、６６．６８
：孔、８０：殻体、８２：ビン、８４：盲頭部、８８二
組合せ溝。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピンが複数個の錠止破断用組合せ溝を有し、各組
   合せ溝が錠止溝または破断頚部溝のいずれかとして作用
   でき、管状部材をピンに錠止するように１つ以上の組合
   せ溝に管状部材を据込みでき、管状部材がピンの１つ以
   上の組み合せ溝に据込みすべく適した長さの内径の第１
   部分を有する型のピンおよび据込み可能な管状部材締着
   具の管状部材において、管状部材は使用において管状部
   材の外端部と成る管状部材の端部分に位置された長さの
   第２部分を有し、該第２部分は、管状部材がピンに据込
   みされる時に第２部分がピンと係合しないように成る大
   きくなった内径を有し、管状部材の第１、第２部分の接
   合部は、管状部材の軸心に対して大体直角な環状肩面に
   よって管状部材の第１部分の内径と出会うことを特徴と
   する据込み可能な管状部材。
2. （２）環状肩面とピンの軸心との間の角度が７５゜より
   も大きなことを特徴とする請求項１記載の据込み可能な
   管状部材。
3. （３）第２部分の内径が大体均一であることを特徴とす
   る請求項１、２いずれか記載の据込み可能な管状部材。
4. （４）第２部分の壁厚さが第１部分の壁厚さの大体半分
   であるように第２部分の内径が成っていることを特徴と
   する請求項１乃至３いずれか１つ記載の据込み可能な管
   状部材。
5. （５）第２部分の軸方向長さが第１部分の壁厚さの半分
   に大体等しい請求項１乃至４いずれか１つ記載の据込み
   可能な管状部材。
6. （６）据込み可能な管状部材と組合って錠止溝または破
   断頚部溝のいずれかとして各々作用できる錠止破断用組
   合せ溝を複数個有するピンを備えたことを特徴とするピ
   ンおよび据込み可能な管状部材締着具。
7. （７）管状部材の第２部分の軸方向長さがピンの組合せ
   溝のピッチの半分よりも大きなことを特徴とする請求項
   ６記載のピンおよび据込み可能な管状部材締着具。
8. （８）管状部材の第２部分の軸方向長さがピンの組み合
   せ溝のピッチよりも大きくないことを特徴とする請求項
   ６または７いずれか記載のピンおよび据込み可能な管状
   部材締着具。