JPH03444A

JPH03444A - ブラインドリベツト及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03444A
Application number: JP2122849A
Authority: JP
Inventors: Frederick A Summerlin; フレデリツク　アーサー　サマリン
Original assignee: Milladale Ltd
Current assignee: Milladale Ltd
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1991-01-07
Also published as: DE69018511D1; GB8911218D0; EP0398512B1; US4988247A; DE69018511T2; ES2073524T3; EP0398512A3; EP0398512A2; GB2231932A

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）本発ｆｆＪｌは、ブラインドリベット及びその製造方法
に関する。ブラインドリベットとは、互いにリペ１．ト
締めされるべき隙間のある部材の一方の側だけに近ずき
、挿入し締め付けることができるリベットである。より
詳細には、本発明は自己施栓型（ｓｅｌｆ−ｐｌｕｇｇ
ｉｎｇ）ブラインドリベット及びその製造方法に関する
。

（従来の技術）この自己施栓型ブラインドリベットは、一端に前もって
形成した半径方向の頭部を有する管状外殻部材と、この
管状外殻部材を透過して延び外殻部材の尾端に隣接する
頭部を有する軸部材とからなる。使用に際しては、　リ
ベットを、　リベット締めしようとする部材の穴に外殻
部材尾端を先にして挿入し、前もって形成した外殻部材
頭部をリベット締めしようとする部材のうちの近い方の
部材に接触させ、かつ外殻部材尾端を遠い方の部材から
突出させる。リベットを締め付けるには、外殻部材頭部
を受は台によって支持し、ついで軸部材を引っ張ると、
軸部材頭部が外殻部材を受は台に向けて圧縮し、外殻部
材の軸方向の収縮とその少なくとも一部分の半径方向の
膨張をもたらし、これによってブラインドヘッドを形成
して、前もって形成した頭部と協働してリベット締めし
ようとする部材どうしを緊締する。軸部材頭部に隣接す
る少なくとも一部分は外殻部材内に保持されて、リベッ
ト締めが終わったのち、外殻部材を施栓する。軸部材の
残部（すなわちその頭部から離れた尾端）は、外殻部材
頭部から突出しないように破断されるのが好ましい。

（発明が解決しようとする課題）上記のような自己施栓型ブラインドヘッドトは周知であ
り広く用いられている。実用上、締め付けたりべ、７ト
には多くの異なった育利な特性を発揮することが強く望
まれている。例えば、グリップ範囲の広いこと（−個の
リベットが満足に機能する部材の全厚の範囲）、緊締特
性の良いこと（始めは離れている部材を互いに引き付け
る能力）、大充填性（薄板に設けられた穴の充填能力）
、せん断力の大きいこと、軸部材の保持が良いこと、締
め付けたりべ・ットの全グリップ範囲にわたり弓張り強
さの大きいこと、締め付はリベットの前もって形成した
頭部から軸部材の残留部分が突出しないことなどである
。

これらの特性は異なった設計上の特徴を含むので、なか
には互いに矛盾するものがある。本発明は、これらの望
ましい特性を満足させ、簡単で製造容易なリベットを提
供することを目的とする。

広いグリ・／プ範囲を得るためには、最小のグリップに
おいて裏の方の薄板と接触する位置で満足できるブライ
ンドへノドを形成するとともに、より厚い薄板において
も最大のグリップにいたるまで満足できるブラインドヘ
ッドが得られなければならない。良いブラインドヘッド
は、大きな引張り強さを得るために絶対必要である。軸
部材の確実な保持は、リベットを締め付けるときに軸部
材と外殻部材とを確実にインターロックすることによっ
て達成されるが、これは軸部材がリベットから外れてそ
の外観を損なうことを防止するだけでなく、継ぎ手を水
密性とするのを助ける。大充填性は、リベットの柄部が
比較的軟らかくて、締め付は中にリベット柄部が短くな
り横に広がって穴を確実に充填することによって達成で
きる。この結果は、緊締性を良くすることにも寄与する
。大きなせん断力を維持するためには、軸部材の締め付
はリベット内に残留する部分が、リベット締めされた部
材内でその裂は目または接触面を横切って存在しなけれ
ばならない。さらに、同時に軸部材の残留部分は前もっ
て形成した外殻部材頭部から突出してはならないとすれ
ば、締め付けたリベットの全長は、グリップ範囲のいか
んにかかわらずその変化は小さいものであるべきである
。

（課題を解決するための手段）このために、本発明は、その１つの態様において、隙間
のある部材を互いに固定する自己施栓壓ブラインドリベ
ットであって、このリベットは、柄部とこの柄部の一端
にある尾端面と同柄部の他端にある前もって形成した半
径方向に広がった頭部とを有する管状外殻部材と、この
外殻部材を透過して延び前記柄部の尾端面に隣接した軸
部材頭部を有する軸部材とからなり、前記外殻部材柄部
はその尾端部位の外径が太き（なっており、かっこの部
位における材料は、前記前もって形成した半径方向に広
がった頭部に隣接した部位における同柄部の材料より硬
く、このために使用に際し前記外殻部材柄部に軸方同の
圧縮荷重がかかると、同柄部は始めに前記前もって形成
した頭部に隣接した前記部位が圧曲され、前記外殻部材
頭部から離れた方の前記隙間のある部材と接触してブラ
インドへノドを形成し、これによって前記隙間のある部
材を互いに緊締することからなるブラインドリベ・クト
を提供する。

本発明の他の態様によって、一端に前もって形成した半
径方向に広がった頭部をもった中空柄部を有する管状リ
ベット外殻部材と、前記リベット柄部より大きい直径の
頭部を有する軸部材とからなる自己施栓型ブラインドリ
ベットの製造方法であつて、この方法は、前記軸部材を
前記リベット柄部内に挿入して前記軸部材頭部が前記柄
部の尾端面に隣接するようにし、前記外殻部材頭部に隣
接する部位においては同柄部に締りばめ状態にあるが、
同柄部の尾部に隣接する部位においては広くなっている
内孔を存するダイス型内に前記リベットと軸部材とを納
め、かつ前記リベット外殻部材頭部と前記軸部材頭部と
の間に圧縮力を加え、これによって少なくとも前記外殻
部材柄部の尾端部位が広がり前記ダイス型を満たして同
柄部の尾端部位に大径の部分を形成し、同部分は前記前
もって形成した柄部の頭部に隣接する前記リベット柄部
より硬いことからなる自己施栓型ブラインドリベットの
製造方法を提供する。

圧縮すると、実際に、前記内孔の細くなった部分へのあ
る量の押し出しがリベット柄部に沿って起こり、この柄
部と前記軸部材との間の空隙を満たし、かつ前記広がっ
た尾端部位と柄部の頭部との中間に硬いゾーンを形成す
る。

前記柄部の広がった部位の直径は、前記軸部材頭部の直
径とちょうど等しいことが好ましい。この目的に対して
は、前記ダイス型内孔の広がった部位が同軸部材頭部と
等しい直径を有するべきであるが、実際にこれを達成す
ることは難しいであろう。したがって、前記軸部材頭部
を前記ダイス型内孔の広がった部位より僅かに大きくし
、このため前記リベットと前記軸部材とを前記ダイス型
内で組み立てるときに、前記リベット柄部の頭部と前記
軸部材の頭部との間の圧縮力によって、同軸部材頭部を
前記ダイス型内孔の広がった部位内へ押し込み、これに
よって同軸部材頭部の寸法を広がった前記ダイス型内孔
の正確な直径、したがって前記柄部の尾端部位の直径に
合わせることが好ましい。

好ましくは、前記軸部材柄部にその頭部から間隔を置い
て直径の細（なった部位、または破断ネックを設け、こ
のため前記リベットの組み立て中に、前記軸部材の直径
の細（なった部位が前記柄部からの材料によって満たさ
れ、前記リベット柄部をさらに硬くして、同柄部が前記
前もって形成した頭部に隣接して圧曲する傾向を増し、
かつ最小または最大のグリップにおいて締め付けたとき
のリベット高さの差を減少し、さらに前記軸部材が前記
破断ネックにおいて破断したときに、同軸部材のリベッ
ト内に残留した部分が前記リベット柄部の大部分を透過
して延びて、グリップ範囲のせん断力に寄与する。

（発明の作用及び効果）本発明のブラインドリベットは、その構成によって、自
己施栓型ブラインドリベットにとりで望ましい緒特性を
満足させ、かつ構造が簡単で製造が容易である。

（実施例）本発明の実施態様を例示により、かつ添付した図面を参
照して以下に記載する。

先ず第１図において、外殻部材１７は、同心円筒内孔１
２を有する管状柄部１１と、一端に設けられた半径方向
に広がった頭部１３とからなる。

外殻部材の尾端部１６は平坦であり、かつ外殻部材の軸
線に対して直角である。

第２図に示す軸部材２１は細長（てだいたい円柱状であ
る。同部材は、一端に半径方向に広がった一体的頭部２
２を有し、この頭部は軸部材柄部２５から外方に向かう
凸面２３と同柄部に向かう平坦な環状面２４とを備えて
いる。軸部材頭部の直径は、外殻部材柄部１１の直径よ
り若干大きい。

軸部材頭部にすぐ隣接して１組の浅い満２６が、軸部材
柄部２５に形成されているが、これらの溝の軸方向の長
さは、軸部材柄部の直径とほぼ等しい。軸部材頭部から
さらに離れて深い溝２７が位置しているが、これはリベ
ットを締め付けたときに、そこから軸部材が破断する位
置を決定する破断ネックを構成するものである。

第３図は、外殻部材１７に通し、ダイス型３１内に納め
られた軸部材２１を示す。軸部材２１は、外殻部材の内
孔１２内に締りばめ状態にあり、またリベット柄部１１
は同様にダイス型の内孔の下部３２内に締りばめ状態に
ある。ダイス型３１の上部は大きな直径を有する２つの
部分を育する。

部分３３は軸部材頭部よりも僅かに小さい直径を有し、
部分４６は軸部材頭部よりも僅かに大きい直径を有する
。内孔４６は角をなす面４７によって内孔３３と連結し
、また内孔３３は角をなす面３４によって小径内孔３２
と連結している。本実施例においては、３４．４７の両
面はともに６゜度の開先角度（ｉｎｃｌｕｄｅｄ　　ａ
ｎｇｌｅ）を有している。

ダイス型３１は、第４図に示すように３１５．３６の２
部分に分割されており、リベット部材をダイス型内に納
め、かつ組み立て終わったリベットを取り出すことを可
能にしている。リベットを組み立てる前にダイス型に納
めるときには、リベット柄部の端末１６が角をなす面４
７からちょうど突出し、軸部材の頭部２２が内孔４６内
に位置する。

リベットの組み立て中は、ダイス型の２つの部分はクラ
ンプ（図示省略）によって互いにずれないようにしっか
りと保持する。リベット頭部１３はアンビル３７によっ
て支持されるが、このアンビルは、軸部材柄部２５にす
ベリばめ状態の中心孔と、リベット頭部とぴったりと合
う凹部３８とを備えている。アンビル３７をダイス型３
１に向カって押し付けて、リベット頭部】３の面１５が
ダイス型の面１００と接触状態にあることが望ましい。

大径の内孔４６は、軸部材頭部２２と接触するポンチ４
０を支える。

リベットを組み立てる場合には、ポンチ４ｏをアンビル
３７に向けて押し付ける。ダイス型の内孔の下部３２内
にあるリベット柄部の部分はその締りばめによって支持
されているので、ダイス型の上部３３．４６内にあるリ
ベット柄部の部分は第５図に示すように座屈（ｃａｌ　
１ａｐｓｅ）　Ｌ始める。

これが始まると、軸部材頭部２２は内孔３３内に入り、
その直径は内孔３３の直径に合うように変形する。同時
に、角をなす面３４が座屈した部分４１を支持し、同部
分４１は軸線方向に縮んで第６図に示すように大径内孔
８３を満たす。大径内孔３３が実質的に満たされると、
アンビル３７とポンチ４０との間にさらに力を加えるこ
とによって、材料が角をなす面３４を通って小径内孔３
２内に押し出され、小径内孔内の材料を圧縮してこの部
位にあるいずれかの空隙内に流し込む。これらの空隙は
、主として、破断ネック２７、浅い溝２６、リベット柄
部とダイス型内孔３２との間の間隙、及び軸部材柄部と
リベット内孔１２との間にある間隙からなる。この状況
を第７図に示す。

リベットの外殻部材１７と軸部材２１との完成した組み
立てを第８図に示す。本実施例においては、外殻部材１
７は呼びで２％のマグネシウムを含有するアルミニウム
合金から製造された。軸部材２１は冷間引き抜き軟鋼か
ら作られた。冷間加工が起こったので、リベットの太く
なった端部４５は、リベットの柄部の大半部４６よりも
実質的に硬いが、太くなった端部から押し出され、この
ため太くなった部分よりも僅かに硬くなった短い部位４
７を除いてのことである。部位４７の長さは前記の空隙
の容積によって決定される。

特定のリベット試料について下記の硬度が得られた。

太くなツタ端部（４５）　　−７０（１’ｌＶ　　２．
５）押し出し部分　（４７）　　−７４（＋’ｌＶ　　
２．５）大　　半　　部　　　　（４６）　　　−６１
（ＢＹ　　　２．５）リベットの寸法割合は下記のとお
りである。

柄部の太くなった部分４５の直径は、細い柄部４６の直
径の約１．　１倍であり、太くなった部分４５の長さは
、細い柄部４６の直径にほぼ等しく、押し出されて硬く
なった部位４７の長さは柄部の直径の約０．２５倍であ
る。

第９図は、互いにリベット締めしようとする２枚の薄板
８１．８２に設けられた穴８３に挿入した組み立てリベ
ットを示す。浅い溝２６は太くなった端部４５から流入
した材料８８によって満たされ、破断ネック２７は柄部
の大半部４６からの材料８７によって満たされている。

孔８３は、リベット柄部の太くなった部分４５の透過を
ちょうど許すだけの直径をもつ。リベットは、外殻部材
頭部１３が近い方の薄板８２に接触するまで挿入する。

ついで、適当な引っ張り工具を用いてリベット軸部材の
突出部８４を掴み、軸部材を外殻部材の方へ引っ張って
リベットを締め付ける。このようなリベットを引っ張り
または締め付ける工具は、ブラインドリベット技術にお
いては周知であり、基本的にはこのような工具は、リベ
ット外殻部材頭部に当接するための環状アンビルを一端
に有する本体部材と、リベット軸部材の引っ張り部分が
環状アンビル内に挿入されたときにこれを掴む掴み手段
例えば１対のジョーと、アンビルに対してジー−を引っ
込む引っ張り装置例えば空気または水と空気の作用によ
るピストンとシリンダとからなる。添付した第９，１０
図には、アンビル８５のみを示すが、これは使用される
締め付は用工具の残余の部分は慣用のものであり本発明
を構成する部分ではないからである。

第１θ図に示すように、軸部材柄部８４がアンビル８５
に対して始めに引っ張られると、リベット柄部の軟らか
い部分が薄板８１に隣接して球８６を形成し始め、薄板
をともに引っ張る。この段階においては、リベット試料
の広がった部分４５は目に見える程度には変形しないが
、僅かな球状化が起こって、材料８８を浅い溝２６から
僅かに引き離す。柄部４６の強度に寄与していた材料８
７は、満２７から外れて締め付は行程にこれ以上はなん
ら寄与しない。

第１１図は、締め付はシーケンスの少し後の段階を示す
。球８６は、今や薄板８１にしっかりと着座し、また第
２の球８９が太くなった端部４５に形成し始める。

第１２図においては、リベットは完全な締め付は状態に
ある。柄部８４゛は、破断ネック２７，９１において引
き裂かれ、軸部材２１の残留部分はリベットの内孔内に
保持されている。球８６は完全に閉ざされ、また球８９
は軸方向の圧縮によって拡張し、溝２６は材料８８によ
って再び満たされ、軸部材の残留部分９１をリベット本
体内に拘束するのに役立つ。部分９１はリベット頭部の
方に移動しているので、その端末９０はちょうどリベッ
ト頭部１３の表面以下にある。

第１３図は、最大グリップ近（の条件で締め付けたリベ
ットを示す。厚い薄板１０２，１０３によって妨げられ
るので、第１２図に示す球８６は形成されておらず、球
８９が尾部を構成している。

軸部材の残留部分９１の端末９０はリベットの内孔内に
在るが、薄板１０２，１０３の接触面１０１を横切って
透過しているので、せん断力に対して寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１３図は本発明によるブラインドリベット
の実施例を示し、第１図は組み立て前におけるリベット
外殻部材の縦断面図、第２図は組み立て前におけるリベ
ット軸部材の側面図、第３図は軸部材に通し組み立て作
業をするためにダイス型内に納めたリベット外殻部材の
断面図、第４図は第３図の！Ｖ−ＩＶ線断面図、第５図
は第３図に類似する断面図であるが組み立て作業が部分
的に終わった状態を示し、第６図は第５図に類似する断
面図であるが組み立て作業の次の段階を示し、第７図は
第６図に類似する断面図であるが組み立て作業が完全に
終わった状態を示し、第８図はダイス型から取り外した
組み立てずみのリベットの側面図、第９．１０．１１．
１２図はそれぞれグリップ範囲の下端で２つの部材を締
結したときにおける第８図のリベットの連続した変形段
階を示す断面図、第１３図は第１２図に対応するが、グ
リップ範囲の上端で完全に締め付け２つの部材を緊締し
た第８図のリベットの断面図である。符　　号　　の　　説　　明１１・・・外殻部材柄部、１３・・・外殻部材頭部、１
６・・・外殻部材尾端面、１７外殻部材、２１・・・軸部材、２２・頭部、２５・・・軸部材柄部、２６・２７・・・深い溝（破断ネック）、３イス型。・・管状・軸部材・浅い溝、・・・ダ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）隙間のある部材を互いに固定する自己施栓型ブラ
インドリベットであって、このリベットは、柄部とこの
柄部の一端にある尾端面と同柄部の他端にある前もって
形成した半径方向に広がった頭部とを有する管状外殼部
材と、この外殻部材を透過して延び前記柄部の尾端面に
隣接した軸部材頭部を有する軸部材とからなり、前記外
殻部材柄部はその尾端部位の外径が大きくなっており、
かつこの部位における材料は、前記前もって形成した半
径方向に広がった頭部に隣接した部位における同柄部の
材料より硬く、このために使用に際し前記外殼部材柄部
に軸方向の圧縮荷重がかかると、同柄部は始めに前記前
もって形成した頭部に隣接した前記部位が圧曲され、前
記外殻部材頭部から離れた方の前記隙間のある部材と接
触してブラインドヘッドを形成し、これによつて前記隙
間のある部材を互いに緊締することからなるブラインド
リベット。
（２）前記尾端部位と前記前もって形成した半径方向に
広がった頭部との中間に硬いゾーンがあることからなる
請求項１に記載のブラインドリベット。
（３）前記軸部材頭部の直径が前記外殻部材柄部の尾端
部位の直径に等しいことからなる請求項１または２に記
載のブラインドリベット。
（４）前記軸部材柄部に１つまたはそれ以上の直径の細
い部位が設けられていることからなる請求項１、２また
は３に記載のブラインドリベット。
（５）前記軸部材柄部に形成された破断ネックをさらに
含む請求項１、２、３または４に記載のブラインドリベ
ット。
（６）一端に前もって形成した半径方向に広がった頭部
をもった中空柄部を有する管状リベット外殻部材と、前
記リベット柄部より大きい直径の頭部を有する軸部材と
からなる自己施栓型ブラインドリベットの製造方法であ
って、この方法は、前記軸部材を前記リベット柄部内に
挿入して前記軸部材頭部が前記柄部の尾端面に隣接する
ようにし、前記外殻部材頭部に隣接する部位においては
同柄部に締りばめ状態にあるが、同柄部の尾部に隣接す
る部位においては広くなっている内孔を有するダイス型
内に前記リベットと軸部材とを納め、かつ前記リベット
外殻部材頭部と前記軸部材頭部との間に圧縮力を加え、
これによって少なくとも前記外殻部材柄部の尾端部位が
広がり前記ダイス型を満たして同柄部の尾端部位に大径
の部分を形成し、同部分は前記前もって形成した柄部の
頭部に隣接する前記リベット柄部より硬いことからなる
自己施栓型ブラインドリベットの製造方法。
（７）始めは前記軸部材頭部の直径が前記ダイス型内孔
の広くなった部位より大きいことからなる請求項６に記
載のブラインドリベットの製造方法。