JPS5919709A - 盲ボルト - 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】 にスリーブとビン４有し、かつビン停止部全支持するこ
とによりスリーブの半径方向膨張全防止する錠止カラー
ヲ有スる錠止スピントル自ボルトに関する。

本発明の型式の盲ボルトは、（通常非構造的用途のため
である多数の直リベットと対１ｆ（ｔ　’ｆｔ：なして
）構造的用途に使用するように設ａ１されでいる。加え
て、本発明の盲ボルトはスリーブ−膨張′ｉたは孔一充
満型ではない（これもま之慣用の盲リベツトと対照をな
している）。航空機の用途では、盲ボルトは最大強度を
与えるために最大硬度に゛またはその近くにあるのが普
通である。従って、本発明の盲ボルトは、米国特許第３
，２５３，４９５号明細書に示されかつ記載された型式
のものである。従って、本発明のボルトは、はぼ上記の
特許に示されかつ記載されたように作用するスリーブ、
ビンおよび錠止カラーからなる。上記の特＊ｒ（ｄ、ス
リくブに硬度の勾配合力えて球根状ふくらみの形成金白
」ニさせるための独特の構造を教示したが、本発明は、
前頭部が形成された後にビンとスリーブ金−緒に錠止す
るための改良されたピン停止および錠止構造を設けるこ
とに向けられている。このことについては、ビンとスリ
ーブの間の最初の機械的停止部が係合した後、ビンとス
リーブの向かい合う空洞により区画された錠止ポケット
の中へ動かされる錠止リングにより錠止が−りえられる
。最初の機械的停止に達した後、本発明の錠止構造が停
止作用金補うように作用して、ビンの移動全停止させる
ように一層確実に保証−［る。

前述したように、本発明の型式の盲ボルトは、スリーブ
が膨張しない。換言すれば、このような盲ボルトは、ス
リーブの膨張により被結合加工片の相手孔を満たす作用
ケ行わない。実際、本発明の盲ボルトは、わずかな締め
しるから予め選択された隙間″まで変化する嵌合で孔に
位ｉ〆ｆするように設計されている。このような白ボル
トでは、ビンを、ビンとスリーブの停止肩部（前記特１
ト「の１１ｑ部３８と４８）の係合により停止させる。

前述したように、１べ５止肩ｊ５１（が係合したどきに
錠止ポケットが適正に区画される。しかしながら、隙間
全面用゛する場合にｅよ、ビンとスリーブが適正に錠止
空洞を区画するように適正に整合されるときの荷重で錠
止ｆｚＩ−設定するように作用させなけｙ’ｔ、げ、ビ
ン停止／ｉ″１部がスリーブケ半径方向に膨張させ、そ
れによってビン停止Ｈ１部がスリーブ停止肩部を乗り越
えることがらＺ）。このためビンとスリーブの錠止空洞
が所望の整合位ｉ：；ｊから外れ、その結果錠止の配置
１１′が不適尚に庁る。実際、＠ヒ止が構造的に４ｊ・
”３足であるとしても、ビンがスリーブの所定の点を越
え゛Ｃ位置−ｒることｔｊ、空気力学的に不湾足であり
、冒ボルトを除去−ｒるか才たは補助的機械加工作菜奮
必要とする。ｃＪｔらの問題に対し、従来の構造でに１
２、錠止の公差や錠止設置機構の公差を注意深く１１１
（抹１１することにより留意した。きらに、隙間を利用
する間は、隙間の量を次のように厳密に制御する。すな
わち、停止肩部がなお適切にビンを止めることができる
ように半径方向の膨張の程度（スリーブの膨張により孔
内壁に達するまで）を制限する。これらの問題が本発明
では大幅に減少した。

本発明を理解するのに、従来の盲ボルト錠止構造の考察
が役に立つだろう。

従来の盲ボルト錠止構造は次のものを含んでいる。

（１）複動工具を有する環状の錠止リング。

（２）波形構造の錠止カラーを有する剪断フランジ、お
よび （３）剪断キャップ。

最初の構造（複利工具）では、錠止の設定が工具の移動
機構に依存している。第二の構造では、剪断フランジの
極限剪断荷重が錠止カラ一部分の設置荷Ｍを決める。剪
断キャップは同様な仕方で作用する。上記の全ては詳細
に後述する。本発明では、全ての荷重を直接錠止カラー
にもって行き、その結果として摩擦力がビンに負荷され
る。理解されるように、この負荷方式は、ビンとスリー
ブの間の機械的停止に援助を与えるように制ｉ’ｆＱｌ
され、それによりこの停止部全通り過ぎたり、かつ錠止
ポケットの位置が合わなくなったりするｉＪ能性をでき
るだけ少なくする。

盲ボルトが、実質的に最大の硬度と強度またはこれらの
うちの一方をもつスリーブを備えるのが右利である。こ
の点については、前述の特許の一般的なスリーブ構造を
有利に使用できる。スリーブ−膨張および従って孔−充
填盲リベツトに関する関連した主題を米国特許第４　、
１２７．１３５号と第４．２３０，０１７号および１９
８０年７月２４日に発行された日本の公開公報昭５５−
９７５１１号に見ることができる。寅リベットはいろい
ろに作用し、盲ボルトと実質的に異なる目的に役立つ。

盲リベツトの場合、後者の特ｅ１により例証されるよう
に、スリーブはビンにより半径方向外方に膨張きれて、
スリーブ全配置しである孔全満たすように特別に設置さ
れている。この点については、ビンには、通常破壊右部
溝の前方に位置した拡大環状突出ランド部分があり、こ
のランド部分がスリーブの部分に係合してこれを膨張さ
せ、孔−充填部を形成するように設計されている。しか
しながら、盲ボルトは膨張して孔−充填部を形成するよ
うに意図されておらず、それなりにボルトはそのような
膨張するランド部分を有しない。実際、盲ボルトでその
ような半径方向膨張は望ましくなく、ピンがスリーブ内
を移動しすぎたときに起こる。従って、盲ボルトではそ
のような過剰のピン運動と膨張音できるだけ少なくする
ように企てられている。このような差具があるため、盲
リベツトと盲ボルトの間の荷重特性は全く異なっている
。理解さｉするように、本発明の構造は全く半径方向膨
張を保証しない。かくして、前述した特許により示され
る盲リベツト技術は本発明に適用できない。

以下、本発明の実施例について図１１ｉｊにより説明す
る０ 第１図を見ると、盲ボルト組立体１０が、−緒に固定す
べき一対の加工片１２および１４と共に示されている。

加工片１４が前部（′ｖ″なわちむき出しの）加工片で
あり、加工片１２が後５”ｂ　（Ｔなわちめくら（Ｉｌ
＋　）加］二片である。肖ボルト】Ｏは、ピンすなわち
心＋？！１６と、管状スリーブ１８と環状錠止リング丑
たはカラー２０とからなる。

スリーブ１Ｂは、拡大皿型頭部２４で終る直線シャンク
部分２２を有する。シャンク部分２２の外径Ｄ１は、そ
の長さに沿ってほぼ均等である。スリーブ１８は中心貫
通孔２６ヲ有し、この中心層通孔には、拡大頭部２４の
拡大孔部分２５で終る直径Ｄ２の中間孔部分２７があり
、拡大孔部２５は、円錐形の孔部分２８と軸方向に真直
な側壁の皿ぐり部分３０と？有する。

ｆＩ通孔２６の反対端は直径Ｄ３の八直な拡大直径孔部
分３２で終っており、この拡大直径孔部分３２は、孔部
多）２７との接合個所に環状の停止〃１部３４全区画し
ている。皿頭の形状が示されているが、本発明の特徴は
、突出゛ｊる頭部￥ｒ：冶するスリーブの場合でも等し
く適用できることに留意され１こい。見られる通り、ス
リーブ１８の貫通孔２６が相手のピン１６ヲ収容してい
る。

ピン１６が拡大頭部３６と細長いシャンク３８と４有す
る。頭部３６は、スリーブ１８の盲端部と係合している
。頭部３６に隣接して、シャンク３８が拡大直径シャン
ク部分４１有し、このシャンク部分４０に、拡大孔部分
３２内に止まりはめで受は入れられるようになっている
。中間シャンク部分４２が続いていて、かつ孔部分２７
内に止まりばめで受は入れられるようにしである小さな
直径を有する。ビン停止７Ｎ部４４がシャンク部分４０
と４２の接合部により区画され、かつファスナ１０の取
付は中ビン１６の移動を終了させるようにスリーブ停止
肩部３４と協働する。

環状の錠止溝４６が中間シャンク部分４２に隣接して位
置し、かつ拡大孔部分２５と共に錠止ポケットを区画す
るようになっている。陰間された、テなわち閉しられた
環状の破壊酸部すなわち切欠き４８が、錠止溝４６の近
くに位置した環状ランド５０に区画されている。このよ
うな破壊首部は米国特許第３．２９２，４８２号明細書
に開示されていて、破壊首部が環状の錠止リング２０ヲ
なめらかに移動できるように要求される。このことは、
錠止リング２０全通るピンの移動と干渉するような従来
の周知のむき出しの破壊盾部とは著しく違っている。環
状のスプライン部分５２が破壊首部ランド５０と細長い
引張り溝部５４０間に位置している。引張り溝部５４Ｈ
５取付工具により通常の仕方で把持されるようになって
いる複数の環状引張り溝５６で構成されている。

シャンク部分４２の直径およびランド５０の最大直径が
中間孔部分２７の直径Ｄ２とほぼ同じであることに留意
され７℃い。同様に、拡大シャンク部分４００的径が拡
大孔部分３２の直径Ｄ３とほぼ１月しである。

かくして、ビン１６ケスリーブ１８ｆｆｉ通して引つ張
つ１コトキに、スリーブ１８のシャンク２２の半径方向
膨張が引き起こ芒れず、また実際、ピンＪ＋”４部４４
がスリーブＴｉ部３４ヲ通９過ぎて、拡大シャンク部分
４０が中間孔部分２７の中へ移動できなければ、そのよ
うな膨張ｔま起こり得ない。理解されるように、本発明
の錠止構造は停止肩部３４　、４４と協働してピン■６
がスリーブ１８に対して軸方向に移動１−るのを防止し
、それによりピン１６ｆニスリーブ１８に対して適正に
位置決めして錠止ボケツＩｆ正確に区画する。

錠１Ｆリングま１こはカラー２０は環状の割りリング形
部材であジ、この削シリング形部材は、軽いしまυばめ
でビン１６のスプライン部分を越えて受は入れられるよ
うになっている。スプライン部分５２の１１径幻、ラン
ド５ｏの直径より若干大きく、それによって錠止リング
２ｏが組立後保持きれる。組立てたとき、錠止リングは
拡大孔部分２５の１（直な対向孔部分３０内にと捷υば
めで受は入れられている。

対向孔部分３ｏは錠止リング２ｏ全支持するの全助け、
かつ錠止ポケット内へ軸方向に移動する前に錠止リング
が半径方向膨張に変形するのを防止する。

第３Ａ図〜第３Ｄ図は、ファスナー１０を取りつける際
の種々の段階を示１−０第３Ａ図は、加工片１２と１４
の整合した開口アロと７８にそＩｔぞれ位置しｆこ直ボ
ルト組立体１０を示す。シャンク２２の直径Ｄ１は開口
アロと７８の直径Ｄ４より小さく（第１図参照）、それ
により隙間の関係が定められる。第３Ａ図は取（；１け
ザイクルの始めのファスナー１０ｉ示し、かつこれに取
付は工具５７が当てられている所を示す。

工具５７は周知の構造の単動汲工具であυ、従ってその
詳細を簡単のために省略した。工具５７には、歯を有す
る複数のチャックジョー５８があり、歯は、ビン１６の
シャンク３８全引張り溝部分５４で杷持てきるように引
張り溝５６と補完的である。アノピル部月６０は、環状
の錠止リング２ｏと係合するようになっている細長い環
状ハ１部分６２を有する。この鼻部分６２け、また拡大
孔部分２５０対向孔３ｏの中へ隙間ケもって軸方向に移
動できる寸法でもある。工具５７全作用させると、ジョ
ー５８を保持するコレット６４が前部側から軸方向に後
方へ（矢印の方向に）押圧され、鼻部６２と錠止リング
２ｏとの保合個所を経てビン１６とスリーブ１８の間に
相対的な軸方向カ全加える。第３ｂ図には、相対的な軸
方向力が続くと、ビン１６がスリーブ１８に対して動が
され、そして拡大頭部３６が柱荷重金スリーブ■８のシ
ャンク部分２２に加える。柱荷重が連続的に増大し、つ
いには球根状にふくらみ始め、それによって巨頭部６６
が加工片１２にもたれて形成され、加工片１２ヲ加工片
１４に当てて引っ張って二つを一緒に締めっける。

拡大直径の孔部分３２ヲ予め選択された薄い壁厚を持つ
ような寸法に作っであるので、球根状ぷくらみがその弱
りシタ区分に沿って生ずる。ビン１６の軸方向移動がピ
ン肩部４４とスリーブ肩部３４との接触により始めに停
止されるまで球根状ふくらみ−またけすえ込みが続く。

この接触位置で、錠止溝４６が今や拡大孔部分２５の円
錐形孔部分２８と半径方向に整合し、そしてこれらが−
緒に、錠止リング２０を収容するようになっている錠止
空洞６８ヲ区画Ｔる。ビン１６がスリーブのシャンク２
２ヲ半径方向に膨張させずにスリーブ１８に対して軸方
向に移動し、従ってさらに軸方向運動および半径方向膨
張に抵抗する唯一の構造は停止肩部３４，４４の係合を
介して作用することに注目されたい。

第３Ｃ図に錠止空洞６８が今や区画されかつ錠止リング
２０に対し開放し良状態で示したように、（ビン１６と
リング２０の間の）相対的な軸方向力が錠止リング２０
ヲ錠止空洞６８の中へ移動させる。錠止がこのように設
定されたときに見られるように、肩部３４と４４の停止
作用が支持され、それによりビン１６の付加的な軸方向
運動が除かれる。

従来の盲ボルト構造では、肩あの直径と半径方向幅の間
の寸法関係は屑４４の寸法関係に対して臨界的であった
。本発明の冒ボルト組立体の場合、錠止溝造により与え
られる停止支持がその寸法関係からくる多少の臨界性を
除去する。

さてビン１６が停止した状ｈｊ１で、相対的軸方向力が
増加し続けるので、ビン１Ｇが破壊灯部４８で破７すす
る荷重に達し、ソヤンク３８のその部分を・ビンの残部
から切断する。この時点で、ファスナーの増刊けが完了
する。

第２図の曲線Ａは、錠止リング２０を経たビン１６とス
リーブ１８の間の、本発明の相対的軸方向荷重（ボンド
）とビン１６の運動をグラフで表示しグζものである。

ＩＩｏ”からＩｔ　ａＭまでの曲線Ａの部分（ｄｌ、球
根状にふくらんだ頭部６６を部分的に形成させる荷重の
蓄積とピン運動を表す。ＩＩ　、　Ｈがら′ビまでの曲
線Ａの部分は、球根状にふくらんだ頭部６６の最終的形
成および）８部３４と４４の保合（ピで）を表’ｉ−ｏ
　”　ｂ　”からＣ″までの曲線への部分は、錠止リン
グ２（７の設置とＣ″　におりるピン破壊の達成を表す
。信頼性ケ高めるために、・・ｂ　”と・・。・・の間
の荷重レベルに有意差をもたせて、公差、材料などの変
化により起こり得る早期のビン破壊を避けるのが望まし
い。この荷重レベルの差異は、本発明の構造により容易
に達成しかつ維持することができる。前述したようにか
つ理解されるように、本発明の構造によれば、従来の盲
ボルト構造に対し顕著な改良が得られる。代表的な従来
の盲ボルト構造を第４図〜第６図に示しである。

第４図は、複動用工具で取り伺けられる従来の構造を示
す。第４図の具体例では、第１図および第３Ａ〜３Ｄ図
の具体例の構成要素に類似した同様な構成要素には同じ
数字表示をして文字の後書きａ″　を付けである。第４
図に＆′Ｊ：、複動用工具７０を盲ポル）　１０ａと共
に示しである。工具７０は、来訪１特許第３，７９２，
６４５号明ａ１１゛に示されかつ記載された型式のもの
にできる。工具７０には、スリーブ１．８ａの拡大頭部
と係合するようになっている外側アノビル７２がある。

かくして、初期荷重が直接スリーブＪ８ａとビン１ｔ３
ａにより受けられる。内側アンビル７４が錠止リング２
（Ｊａと係合できる間は、球根状ふくらみが形成されて
停止肩部３４ａど伺ａが係合するまで内側アンビル７４
がそのリング２０ａに力を及ぼさない。その係合時点で
、工具７０により加えられる荷重が増加し、かつこの荷
重が予め選択された大きさを達成する時全感知する移動
機構（図示省略）が荷重全内側アンビル７４に、従って
錠止リング２Ｑａに加えて錠止リングをその関連した錠
止ポケットの中へ移動させる。

この作用も才た米国特ａ′Ｆ第２，４６６．８１１号明
細書に示されかつ記載され７を作用と同様でちる。その
米国特許では、錠止リングが別個の部片の代りにスリー
ブの一部として形成されている。

第２図の曲線Ｂは、第４図のファスナーと同様なファス
ナーのビン連動に対する＋ｌｌＩ＋方向荷重金例示する
。曲線Ｂにおいて、点”　ｂ　”は、工具７０の移動が
起こって荷重を内側アンビル７４を経て錠止リング２０
ａに加える荷重を表子。−１０”から°゛ｂ″までの初
期荷重はｆこだ単にスリーブｔ８ａとビン１６ａの間に
あるので、その荷重は曲線Ａの同じ範囲にわたる荷重よ
りも大体低い。これは、第１図のファスナーでは、荷重
が錠止リング２０によりビン１６に少なくとも部分的に
加えられるので、摩擦力が存在するからである。しかし
ながら、工具７０の移動機構の作用が変化し得るので、
移動が起こる荷重範囲がある。これが線”　ｄ　”と′
Ｃ″で表わ式ズｔている。工具７０が移動して錠止リン
グ２０ａ　’ｒ：高いレベルの荷重１１６　Ｈに設置す
れば、破壊首部の寸法上の変化や他の変化のため早期の
ビン破壊に遭遇し得る。かくして、錠止リング２０ａが
設置される前にビン破壊が起こることがあり、ファスナ
ーが不適正に取りつけられることになる。加えて、工具
の移ａｆＪｔ　、Ｅ確に維持しなければならず、かつ球
根状ふくらみが完了する（荷重線”ｆ”）前に工具移動
が起こって錠止リング２０ａの早期設＠全引き起こしつ
る。ファスナーの取付けに影響を力えるこれらの変化の
可能性が本発明により減少した。

前述し／こ丁きまばめの問題は、本発明の構造により除
去でれる。酊ボルトは、関連した加工片の開口に、わず
かな締りばめから予め泗択された隙間までの半径方向嵌
合の範囲で利用される。このようにして、第１図のファ
スナー１０のスリーブ１８は、加工片１３と１４の整合
された開（」７６および７８との間に隙間があるように
示されている。停止肩部３４と４４が係合したときの隙
間の関係には、ビンがスリーブを半径方向に膨張させて
スリーブ停止部３４ヲ乗り越え、それにより停止部全通
り抜けることがあり得る。理解されるように、このため
ビンが運動し過ぎて、錠止溝４６が孔部分２５と所望の
半径方向整合ができなくなる。その最後の結果は、錠止
ポケット６８が形成できなくなるか、または悪い形で形
成されたり、および／！ｆ、たは錠止可能性が低下する
か、ま７”ＣＩ’ｊ：なくなることになる。

前述の停止部の通り抜けは第４図の構造では起り得るが
、それが第１図の構造により防止される。

停止肩部３４と４４が係合すると、錠止ポケット６８が
開放して錠止リング２０により丁ぐにふさがり始める。

このようにビン１６に初めは摩擦力がそして最後に機械
的な錠止力が加わるので、停止肩部の停止作用が増大し
、かつこの停止部を通り抜けないように確保するのが太
いに助けられる。

盲ボルトが１．０００“（線対線嵌合）から、００３“
の隙間の加工片に対する公差を有するのが通常である。

時たま、盲ボルトは８．００２”の締めしるから、００
１’の隙間の加工片開口に対する公差を有する用途に使
用される。ピン停止部を無傷に維持するのが困難なため
、従来の盲ボルトは前述のＯ０３′を超過する隙間には
１時に良く適してぃなかった。

本発明の構造では、従来の許容隙間の少なくとも二倍（
，００６“）の太きさまでの隙間を利用することができ
る。上記の特定の公差は称呼％“のシャンク直径ＤＩ　
（これは実際には、２６ｏ“である）の盲ボルトに対す
る代表的なものであることに留意されたい。上記の公差
はＤＩの大きさが変るときに変る。

従来、隙間の寸法は部分的には停止肩部３４と４４の半
径方向幅により決められた。換言すれば、前述の公差は
、開口アロの側壁に係合するような若干の半径方向膨張
を許すように設定された。保合が起ったときに、多分な
おピンを止めるために停止肩部の間に十分な半径方向（
幅）の面係合を残してさらに半径方向に膨張するのが除
かれた。時にはそれが微妙なバランスであると認めるこ
とができる。このことに１１、複動用工具の移動荷重が
、例えば高い側へ変化し、孔係合条件すらがピンを止め
るのを困難にすることがあるときに特に正しい。

本発明の盲ボルトおよび比較上の従来の装置は、孔全う
めるファスナーではなく、従って前述の孔係合の型式が
非常に制限され、かつ特に望まれるものではなく、単に
望寸しくない条件を補償する試みの結果にすぎないこと
に留意しなければならない。

本発明では、スリーブ１８が半径方向に膨張しようとす
る傾向金、錠止リング２ｏと停止肩部３４および４４の
協働により防止し、これらが−緒に作用してピン１６が
望ましくない軸方向移動をしないようにピン１６ヲ保持
する。これにより、盲ボルトｆｆｉ使用で−きる隙間を
著しく増加させることができる。

それがまた、孔の調整の臨界性を小さくする。

第５図と第６図の他の従来の構造に１−Ｊｌ、第４図の
構造と同じ欠点がある。第５図と第６図の記載において
、第１図の実施例の構成要素に類似した同様な構成要素
には同じ数字表示をしてそれぞれ文字の後１月、きｂ″
と’ｃ”ｉイτｊけである。

第４図の具体例と異なり、第５図と第６図は単動型工具
を利用している。第５図では、ファスナー１０ｂは、米
国特許第２，８８７，００３号明細書に示されかつ記載
された構造の錠止リング２０ｂ　’（５利用した。リン
グ２０ｂは剪断フランジ部分８０と錠止リング部分８２
を有する。単動工具５７ｂが使用されかつ荷重がリング
２０ｂ　ｆｆｉ経てスリーブ１８ｂに加えられるが、リ
ング２０ｂからピン１６ｂに加えられる摩擦力が存在し
ない。なぜなら、剪断７ランジ部分８０がリング２０ｂ
’（ｚスリーブ１８ｂの頭部外面に支持するからである
。この支持はスリーブ頭部の拡大孔の外側に起る。わず
かな真直の対向孔部分が外端に設けられて論で有効な剪
断面金与える。構造は、停止肩部３４ｂと４４ｂが係合
した後、リング２０ｂに加わる荷重が増大し、ついには
剪断フランジの極限剪断応力に達し、錠止部分８２ヲ剪
断フランジ部分８０から剪断して錠止部分を錠止ポケッ
トに押し込む（第２図、曲線Ｂ、点ＩＩ　ｌ、　Ｉ＋参
照）。１■■び、寸法上の変化や他の変化の１こめ、θ
’Ｊ　ｔｌｒｉフランジ部分８０の剪断前型に範囲１−
なわち変化があり、それによって第４図の具体例で注目
しグこ回じ１羽倹１が存在−［る。′！、た、望ましく
ないピンのはね返りを引き起こすことがある剪断の１１
４間に起こるｉν１約１的荷Ｉ■もある。リング２０ｂ
ｌ”、Ｊ：、その輪かくの／こめたりではなく、その極
限剪断荷重の太き埒金制？１ｌｌｌすることが必要なた
め比較的費用のかかる部品であることに注目しなければ
ならない。実際、ｆ市々の剪断ｒＫ性のリング２０ｂを
設けて、寸法−や材料の変化ケ有するピンとスリーブを
調、「１１さぜることは普通のことである。さらに、リ
ング２０ｂを（車用すると、剪ｔｌｙｉ作用によりまた
はその結弔として破壊されて分離される剪υＪｉフラン
′）部分８０′（仮想線で示した）の形の破片が生ずる
ことになる。

Ａ２８６のような拐料が使用されるある用途では、リン
グ２０ｂのようなｊｉｉ　Ａな剪断型錠止リングを容易
に得ることができない。これらの用途には、一層複雑な
錠止組立体が利用芒れるが、これを第６図に示しである
。第６図の具体例は、剪断キャップ８４ヲ錠止リング２
０ｃと組合わせて、剪断型部材２０ｂとほとんど同じ仕
方で利用した。かくして、剪断キャップ８４が、外側剪
断リング部分８６と内側剪断フランジ部分８８を有する
。キャップ８４内には錠止リング２０ｃが入れ子犬に入
っている。工具５７Ｃが内側剪断フランジ部分８８と係
合し、そして外側リング部分８６と拡大孔部分の周りの
スリーブ１８Ｃの頭部との保合個所金紗て軸方向荷重全
スリーブ１８ｃに伝達する。球根状ふくらみが形成され
かつ停止肩部３４ｃとＩＣが係合した後、ビン１６ｃと
スリーブ１８ｃの間の荷重が増加し、ついにはキャップ
８４の極限剪断荷重を超過する（第２図、曲線Ｂの点”
ｂ′全参照）。この荷重で、内側フランジ部分８８が外
側リング部分８６から剪断きれて、今や錠止リング２（
ＪＣが錠止ポケットの中へ設置される。

理解される通り、第５図の具体例に対する解説と同じ解
説が当てはまる。また、種々の剪断特性のキャップ８４
ヲ利用してビンとスリーブの寸法や月利の変化に調和さ
せる。このような複数の部品は本発明では必要とＬない
。停止部全通り過ぎるという困難に加えて、内側剪断リ
ング部分８８′と外側リング部分８６′（仮想線で示す
）が切断されて分離されるときに破片が生ずる。

このように、第６図の構造にまでる第１回の構造の利点
全上記のことからも理解することができる。さらに、第
１図の構造では、種々の拐料金有する単利工具用の種々
の型式の錠止リング（第５図と第６図に示す）全使用す
る必要がない。なぜなら、第１図の環状リング構造は、
第５図と第６図の構造が用いられる両方の場合に十分で
あるからである。

第７図は、取り付けられた盲ボルトにおけるビンの位置
の臨界的性質を示す。第７図において、第１図および第
３Ａ　−３Ｄ図の具体例の構成要素と同様な構成要素に
は同じ数字表示をして文字の後書き”ｄ”を付けである
。第７図にビン位置を示すようにしであるので、錠止リ
ングは簡単にするために省略しである。

第７図の左側において、寸法Ｂ１は、スリーブ１８ｄの
頭部２４ｄより上の破壊首部ランド５０ｄの残余の最大
許容距離金示す。右側の寸法Ｂ２は、頭部２４ｄより下
の破壊首部ランド５０ｄの最大許容距離を示す。頭部２
４ｄより」二に突出しすぎることは、たとえ錠止の強度
が適当であっても空気力学的に望ましくないことがあり
得ることに注目されたい。

第８図は、設置きれた盲ボルトにおける錠止位置の臨界
的性質を示す。第８図において、ＷＪ１図および第３Ａ
　−３Ｄ図の具体例の構成要素と同様な構成要素には、
同じ数字表示をして文字の後書き”ｅ″を付けである。

第８図の左側において、寸法Ａ１は、スリーブ１漢の頭
部２４ｅより上の錠止リング２０ｅの最大許容圧１１７
１６を示す。右側の寸法成は、頭部２４ｅより下の錠止
リング２０ｅの最大Ｗ「容距離を示す。再び、錠止リン
グ２０ｅが頭部２４ｅより上に突出しすぎるのは、たと
え錠止の強さが適当であっても空気力学的に望寸しくな
いことがあり得る。

さらに、両方の第７図と第８図は、早期に打ち込まれる
錠止リングが望１しくないことを示している。本発明の
構造はビン位［ｉｆｆ金安定化させることによりＡＩ、
Ａ２およびＢ１、Ｂ２の基準を満たー「のを助ける。

ファスナー１０は最大強さを有するのが望ましい。

また、ビン１Ｇの月利が高い強度４有するのが望寸１７
い。旨ボルト構造では、約！１５ＫｓＩ以上の引張強さ
を有するビンとスリーブ金有するのが普通である。ファ
スナー、Ｏの場合、設置荷重をリング２０に加えること
に起因する摩擦力を考ＦＪｆ、して、所望の球根状にふ
くらんだ頭部を形成するのに必要な本来の１！１了重を
受容しなければならない。

ビン１６とスリーブ１８の間に加えられる（目射的な力
がもっばら錠止リング２０に介して加えられるので、摩
陣力がリング２０とビン］６の間に生じ、作用荷アバレ
ベル全増加きせる。この摩擦荷重の大きさは、円錐形孔
部分２日の角度゛Ｘ”の大きさに関係する。角度゛Ｘ″
が減少するにつれて、半径方向内向きの運１１ｔｌＪに
抵抗できる錠止カラー１０の可能性が減少し７、かつビ
ン１６に加わる摩擦荷重が増大する。

角度”　ｘ　”が増加するにつれて、半径方向内向きの
運動に対する抵抗が増加−［るが、同時に錠止リング２
０の材料を錠止ポケット６８の中へ移動させるのに必要
な荷重が増大する。第４図〜第６図に示した型式のファ
スナーの場合、約３８°の角度”Ｘ”　’に用いるのが
通常であった。これは図示の構造では錠止リングを打ち
込みやすくシたが、そのような角度しよ第１図の構造の
場合摩擦力が過剰しなるだろう。同時に、角度゛Ｘ″が
太きすぎれば、錠止リングを設置するのに必要な荷重が
過剰になり、早期にビンが破壊することになる（第２図
の曲線Ａ参照）。角度“ＸＨが３８°の場合、錠止ポケ
ット６８が錠止リング２０金不適当にも近寄らせず、そ
の結果ビン１６に加わる摩擦力が高くなる。錠止ポケッ
ト６８について角！　”　Ｘ”が９０°の場合に社、錠
止カラー２０がビン１６から十分に離れた状態におかれ
て摩擦荷重が低く維持される。しかしながら、錠止リン
グを錠止ポケットに効果的に設置するには、早期のビン
破壊になり得るような大きさの荷重を必要とするだろう
。同時に、このように離しておく荷重が太きいと、錠止
の有効性を減少させて肩部３４．４４　がビンを停止さ
ぜるのを助ける。同時に、盲ボルトの皿頭２４が、ファ
スナーの構造性のため拡大され、すなわち慣用の盲リベ
ット頭より大きくなる。角度”　ｘ　”が小さすぎる場
合には、同様に角度のついた相手孔表面から離れるよう
にデイツシングが生ずるだろう。これを避けるには、角
度１１Ｘ″を約６０’より大きく選択すれば良い。この
ようにして、角度”　ｘ　”が約７００〜８５℃の範囲
になければならないと信する。本発明の一つの形態にお
いて、８（）０の角度”ＸＨが満足であることが分った
。円錐形の孔部分２８が、はぼ一様に傾斜した、真直な
面を区画する。この形状が、錠止リング２０ヲ錠止ポケ
ットに打ち込むのを助けると信する。

前述Ｉ７たように、工具５７の真部分６２は、真直な対
向孔３０内に嵌まるよ゛うに寸法法めされている。

錠止リング２０を設置する際に、鼻部６２を式直な対向
孔３０の中へ延ばして、錠止リング２０の月利が錠止空
洞の中へ十分に詰め込まれてその結果としての錠止全向
上させるように保証する。

盲ポル）１、最大強度を有し、かつこのこと顛ついては
材料をその最大硬度で利用するように形成するのが望ま
しい。同時に、全厚さの変化する材料を一緒に締め付け
ることができる広がった把持範囲にわたってファスナー
を使用できるのが望ましい。もちろん、間Ｂは、球根状
ふくらみが、最後の加工片−すなわち加工片１２の裏の
シートラインに起るように確保することである。これを
達成するには、加工片の盲すなわち球根状ふくらみを形
成する側、すなわち加工片１２のより遠い側へ向う方向
に減少する硬度の勾配を有する硬化スリーブを設ければ
良い。所望の勾配を与えるには、スリーブ１８の周りの
狭い環状区分金、最大および最小杷持線ＭｘとＭｎの間
の位置でそれぞれ焼鈍するかまたは焼戻しすれば良い。

スリーブ１８の残りはその元の高い硬度にまたはほぼそ
の硬度に維持される。これにより、所望の位置に球根状
ふくらみが生ずるように確保されながら、最大許容硬度
に熱的に硬化されたスリーブ１８の使用が可能となる。

勾配を与える他の手段音用いることができる。

本発明の構造の場合、Δ２８６のような＃ｊ触＋４１：
　鏑、モネルまたは同様なものだけではなく、４（１２
７゜４０３７のような合金鋼または同様なもので焼鈍を
利用できることが分った。

また、本発明の場合、半径方向膨張が防止きれるので、
一層状質の加工片および／神たは半径方向膨張で損傷を
一層受けやすい加工片と共に盲ポル）ｋ一層容易に使用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は若干の部分を断面しかつ他の部分不：破断し−
Ｃ示した宵ボルトの図で、この旨ボルトは取イ；１け前
の状態で示されかつ本発明の特徴を具体化している。第
２図は本発明の盲ボルトと従来の盲ボルトについてビン
の運ｉｔｌ＋に対してビンとスリーブに加えられた荷重
（ボンド）をグラフで表示した図、第３Ａ図〜第３Ｄ図
は＠３３Ａで工具全盲ボルトに適用１−るどきから第３
Ｄ図で盲ボルトを最終的に設置するまで第１図の盲ボル
トの取付は全示す一連の図、第４図に複動工具を必要と
する従来の盲ポル）ｋ、若干の部分を断面しかつ他の部
分全破断して示した（第３Ａ図と同様な）図、第５図は
剪断フランジ型錠止金利用する従来の盲ボルト構造を、
若干の部分全断面しかつ他の部分全破断して示す（第３
Ａ図と同様な）図、第６図は剪断キャップ型錠止組立体
を利用する従来の盲ボルト構造を、若干の部分を断面し
かつ他の部分を破断して示す（第３Ａ図と同様な）図、
第７図は若干の部分全断面しかつ他の部分を破断して示
す、設置されたファスナーの部分分割側面図で、ビン位
置の公差限界を示す図、第８図は若干の部分全断面しか
つ他の部分全破断して示す、設置されたファスナーの部
分側面図で、錠止位置の公差限界を示す図である。 １０・・・盲ボルト、１２．１４・・・加工片、１６・
・・ビン、１８・・・管状スリーブ、２０・・・錠止カ
ラー、２２・・・スリーブシャンク部分、２４・・・拡
大スリーブ頭、２７・・・中間直径孔部分、２８・・・
拡大円錐形孔部分、３２・・・拡大直径孔部分、３４・
・・スリーブ停止肩部、３６・・・拡大ピン頭部、３８
・・・ビンシャンク部分、４０・・・拡大直径シャンク
部分、４２・・・中間シャンク部分、４４・・・ビン係
止肩部、４６・・・錠止溝、５７・・・工具、６２・・
・アンビルハロ部分、６６・・・球根状頭部、６８・・
錠止ポケット、７６　、７８・・・加工片の開口。 出願人代理人　　猪　股　　　消

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、管状スリーブ、ビンおよびほぼ環状の錠止カラーカ
   ラなり、ビンとスリーブの間に錠止カラーを経て相対的
   軸方向力を加える工具を用いて複数の加工片を一緒に固
   定するための盲ボルトであって、管状スリーブが加工片
   の整合された開口に配置されかつ相対的な軸方向力に応
   答して加工片の盲側に球根状にふくらんだ頭部を形成す
   るようになっており、前記スリーブが、一端で拡大スＩ
   Ｊ−ブ頭で終る比較的真直なスリーブシャンク部分を有
   し、前記スリーブには、その反対端にある拡大直径の孔
   部分と、中間の縮小した直径の孔部分と、前記の拡大ス
   リーブ頭にある拡大円錐形孔部分とを有する貫通孔があ
   り、スリーブ停止肩部が前記拡大孔部分と中間孔部分の
   接合個所により区画され、前記ビン部材は、一端で拡大
   ビン頭部で終るビンンヤンク部分を有し、かつ前記ビン
   頭部が前記反対端でスリーブシャンクの上に係合するよ
   うにしてスリーブと組立てられるようになっており、前
   記ビン部制には、前記の拡大孔部分内に受は入れられる
   曲径の拡大直径／ヤンク部分と、前記の中間孔ｇＢ分内
   に受は入れられるようになっている縮小直径の中間シャ
   ンク部分とがあり、ビン停止肩部が前記の拡大シャンク
   部分と中間／ヤンク部分の接合個所により区画され、環
   状の錠止溝が前記ビンンヤンクの中間シャンク部分に隣
   接して位置している盲ボルトにおいて、前記円錐孔１１
   ｂ分（２８）の外端が軸方向に直直な壁の対向孔（３０
   ）で終っており、前記錠止カラー（２０）が前記対向孔
   内に位置し、前記スリーブ停止肩部（３４）と係合した
   ときに、前記錠止溝が円鮪孔部分（２８）と半径方向に
   整合した状態で位置して錠止ポケット（６８）を区画す
   るように前記ビン肩部（４４）が前記錠止溝（４６）か
   ら予め選択された距離全おいて位置し、前記錠止カラー
   （２０）の外端が工具のアノビル鼻部分と係合されるよ
   うに露出され、工具はまた、前記ビンシャンクの他端に
   あるビンの前記シャンク（３８）の引張り部分全把持す
   るための杷持手段金有し、それにより前記工具が鼻部分
   と錠止カラーの保合個所を経てビンとスリーブの間に相
   対的な軸方向力を加えることによってビンがスリーブに
   対して軸方向に移動して拡大直径の孔部分を球根状にふ
   くらませ盲頭部を形成させ、前記ビン肩部がスリーブ肩
   部と係合してさらにビンが軸方向に移動するのを初期に
   停止きせるまで前記工具が前記の相対的軸方向力を加え
   続けるように作用可能であり、前記の拡大直径の孔部分
   （３２）と中間直径の孔部分（２７）は、ビンとスリー
   ブの停止肩部が係合テるまでのビンの軸方向運動中スリ
   ーブシャンクの半径方向膨張全実質的に与えないように
   寸法法めされており、前記錠止カラー全錠止ポケットの
   中へ移！１ｆｌＪキせて、ビンとスリーブの肩部により
   生じた停止全支持することにより、ビンの拡大シャンク
   部分によるスリーブの中間直径部分の半径方向膨張が防
   止され、前記の円錐形孔部分（２８）が予め選択された
   単一の挟角を有し、この挟角は、ビンに対する錠止カラ
   ー（２０）の過剰の摩擦を避りると共に錠止カラーを予
   め選択きれた犬き芒」２り小さい設置荷重で錠止ポケッ
   ト（６８）の中へ移！Ｉ！ＩＩさ亡るような大きさを冶
   し、その設置荷重で前記錠止カラーが、中間孔１ＩＩＸ
   分への拡大シャンク部分の移動を経た、スリーブのシャ
   ンクの半径方向膨張に起因１−るビンの過剰の軸方向連
   動を除去するようにビンの停止全助り、前記スリーブが
   、予め選択された締めしるから予め選択されグこ隙間捷
   での嵌合で前記の整合きれ１こ開口に受は入れられるよ
   うになっており、前記隙間が称呼直径μ“（、２６０“
   ）に対し少なくとも、００６“であること全特徴と−づ
   −る盲ボルト。 さ前記挟角を、拡大スリーブ頭のデイツ／ングが生ずる
   挟角より大きくした、特許請求の範囲第１項記載の冒ボ
   ルト。 ３拡犬スリ一ブ頭部が皿形であり、かつ整合きれた開口
   の同様に形成された狂人位置に受は入れられるようにな
   っているときに、挟角全拡大スリーブ頭のディッ／ング
   が生ずる挟角より太きくしである、特許請求の範囲第２
   項記載の盲ボルト。 ４、挟角が約７０’から約８５°までの範囲にある、特
   許請求の範囲第１項から第３項までのうちのいずれか一
   つに記載の盲ボルト。 ５挟角が約８０’である、特許請求の範囲第４項記載の
   盲ボルト。 ６円錐形の孔部分（２８）が直線のテーパー面である、
   １時ｔＴ’請求の範囲第１項から第５項までのうちのい
   ずれか一つに記載の盲ボルト。 ７、環状の錠止溝（４６）に隣接した環状ランド（５ｏ
   ）に位置する、閉じられた破壊首部溝（４８）を備えた
   、ｌ特許請求の範囲第１項から第６項までのうちのいず
   れか一つに記載の盲ボルト。 ８　ビンとスリーブが、約９５ＫＳＩより大きい引張強
   さに硬化された材料で作られている、特許請求の範囲第
   １項から第７項までのうちのいずれが一つに記載の盲ボ
   ルト。 ９、スリーブを熱的に硬化し、かつシャンク金、硬度の
   減少する勾配を与えるように焼鈍して、加工片の選択さ
   れた把持範囲にわたって前記盲側に隣接する球根状にふ
   くらんだ頭部の形成全容易にした、特許請求の範囲＠１
   項から第８項′４でのうものいずれか一つにｉ己載の盲
   ボルト。