JPS6346282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は一般にフアースナに関するものであ
り、更に詳しくは、最小長のピンテール部上の溝
を把持する引張り工具の作用によりツバ部材をす
え込みされる様に成された有頭ピンを含む型の２
部品フアースナに関するものであり、更に特殊に
は、チタン合金とその他類似物等の異種素材から
成り最小長のピンテール部を有するピンに関する
ものである。また本発明は、この型のフアースナ
の設定段階を含む複数工作物の相互固着法に関す
るものである。 （従来の技術） ピンテール部の引張り様溝を把持する引張り工
具の作用によつてシヤンク部に対してツバ部材を
すえ込む様に成された有頭ピンを使用する２部品
フアースナは公知である。代表的には、この型の
ピンは細長いシヤンクを備え、このシヤンク上
に、ヘツドから軸方向外向きに、ツバ部材をすえ
込まれる複数のロツク溝と、ブレーキネツク溝
と、複数の引張り溝を備えたピンテール部とを順
次に備える。引張り工具が前記引張り溝に係合し
てピンに対して軸方向張力を加え、複数の工作物
を相互に固着し、そののち、工具上に備えられた
アンビルをツバに対してすえ込ませてロツク溝と
鎖錠係合させることにより、これらのフアースナ
が設定される様に設計されている。この設定のの
ち、ブレークネツク溝が破断して、引張り工具が
ピンテール部をフアースナから分離する事ができ
る。これらのフアースナの設定の為に通常使用さ
れる工具においては、切断されたピンテール部は
その前方に排出される事なく、むしろ次のフアー
スナのピンテール部によつて工具ジヨー内部を軸
方向に移動させられ、工具の後部に排出される。 またピンの各溝を転造処理によつて形成する事
が一般の慣行である。転造工程に際して、溝を形
成する為に移動された金属が溝頂を限定する。こ
の場合原則として、溝の頂径と谷底径との中間
の、公称径を有するピン素材が使用される。故
に、溝が転造された時、公称径のランドが残存す
る。二、三の素材の場合、ブレークネツク溝を転
造して、引張り溝及び／またはロツク溝の頂の径
に近似する径のロールバツクランドが形成され
る。チタン合金の場合、ブレークネツク溝を転造
する事なく、これを機械加工するのが通例であ
る。ブレークネツク溝で転造処理によつて形成さ
れて大径のロールバツクランドが形成されるにせ
よ、或いは（ロツク溝と引張り溝を転造された）
公称径の素材からブレークネツク溝が機械加工さ
れるにせよ、このロールバツクランド（またはブ
レークネツク溝の隣接区域）はピンテール部の長
さの低減に関して問題となる。この様に通常のピ
ンテールはブレークネツク溝に直接に隣接する平
滑シヤンク部またはロールバツクランドを有し、
このシヤンク部またはランドは引張り用溝の公称
径と同等またはこれ以上の径を有する。 （発明が解決しようとする課題） ところがこの様な構造の場合、前に分離された
ピンテール部を工具のジヨーから完全に分離する
のに充分なピンテール長さを備える必要があつ
た。なぜならば、このロールバツクランド（即ち
公称径のランド）がジヨー内部に配置された時に
ジヨーを拡大状態に保持し、次のフアースナの把
持動作または完全把持状態を妨げるからである。
すなわち、フアースナのロールバツクランドの径
が従来のように大きいと、次のフアースナのピン
テール部とジヨーによつて把持しようとする場
合、未だジヨー内に先に切断されたピンテールが
止つているとそのロールバツクランドによつてじ
やまされて、ジヨーが完全に把持状態にならな
い。したがつて、ピンテール部を先に切断分離さ
れたピンテールを工具のジヨーから完全に押し出
し得るように長くする必要があつた。ところが剪
断されたピンテールは棄却されるのであるから、
次のフアースナによつて先に切断されたピンテー
ルを完全にジヨーから排出できる長さとするとそ
の分余分の長さを必要とする結果、フアースナの
素材コストが不必要に増大し、特にチタン合金ま
たは類似物等の“異種”金属で作成されたフアー
スナの場合にそのコストは非常に高くなる等の問
題がある。 〔発明の構成〕 本発明は、ピンテールの平滑シヤンク部または
ロールバツクランドが引張り用溝の谷底径以下ま
で縮少されたフアースナを提供するものである。
これにより引張り工具のジヨーは、前に分離され
たピンテールがジヨーから完全に出たか出ないか
にかかわらず、引張り工具のジヨーは次のフアー
スナの引張り用溝と完全に係合する事が可能とな
る。この様なランドの径縮少により、現在使用さ
れている通常の工具をもつてフアースナを設定す
る際にピンテールは特定の型のフアースナの設定
に必要とされる最小限数の引張り用溝を備えるだ
けの長さがあればよいのであるから、素材必要量
が低減され、コスト節約が図れる。 （実施例） 以下本発明を図面に示す実施例について詳細に
説明する。 今、付図について説明すれば、本発明によつて
構成された二部品フアースナ１０はピン２０とツ
バ部材２８とを含む。図示のフアースナ１０のピ
ン２０は、工作物１６と１８の整列開口１２と１
４に挿通された細長いシヤンク部２４と、工作物
１８の外側面に係合する様にシヤンク部の一端に
形成された拡大ヘツド２２とを有する。 シヤンク部２４は複数の環状ロツク溝２６を備
え、これらの溝２６は、ピン２０が開口１２と１
４との中に配置されている時に工作物１６の開口
１２の外部に隣接する様に設定された距離をもつ
てヘツド２２から離間配置される。これらのロツ
ク溝２６は公知の構造であつて、対応のツバ２８
がすえ込みされてこれら溝２６と鎖錠結合する様
に成されている。またツバ２８をピン２０のシヤ
ンク２４上に配置した時にこのツバ２８の軸方向
外端に近接する様に、小径ブレークネツク溝３０
がロツク溝２６に隣接して配置されている。また
シヤンク２４は、そのヘツド２２の反対側末端に
ピンテール部３２を備えている。このピンテール
部３２は、前記ブレークネツク溝３０の方に延び
た複数の引張溝３３を備え、これらの引張溝は、
工具３８の複数のジヨー３４によつて結合される
様に成される。 またピンテール３２上に、比較的平滑な公称径
部、即ちロールバツクランド４０が配置され、こ
のランドは、ブレークネツク溝３０との接合点３
１を有し、また軸方向に引張溝３３まで延びてい
る。前述の様に、転造ダイスを以てロツク溝２６
と引張溝３３を形成するのが通例である。この様
な転造形成に際しては、公称径の素材、即ち溝２
６と３３の頂と谷底の径の中間径の素材を使用
し、溝の頂は溝形成中に移動した素材部分によつ
て構成される。二、三の場合には、ブレークネツ
ク溝３０を転造し、この際に移動した素材部分が
ランドを成し（ランド４０の位置に）、このラン
ドの径は、引張溝３３の谷底径より大きく、かつ
その頂きの径にほぼ等しくなる。また他の場合に
おいては、ブレークネツク溝３０が切削され、ラ
ンド４０の部位の径がピン素材の公称径に等しく
成される。しかし本発明の場合、ロールバツクラ
ンド４０の径は、引張溝３３の谷底４２の径より
小径まで縮小される。この径が縮小されたロール
バツクランドは、例えば機械加工またはフライス
削り等の任意の通常法で製作される。 本発明のフアースナは、好ましくは米国特許第
2527307号に記載の一般型式の非自己解錠型ノー
ズ組立体を備えた設定用工具において使用される
設計とする。故に、この工具３８は、公知の自己
作動型／非自己解錠型構造のジヨー３４を含む非
自己解錠型ノーズ組立体３６を有する通常構造で
ある。ジヨー３４は代表的には８〜10個の歯４４
を備え、コレツトまたはジヨー引込部材４６の内
部に可動的に配置され、このコレツト４６はハウ
ジング４８内部を往復動自在に成される。ハウジ
ング４８はその外端部に、すえ込みアンビル５０
を備える。押圧手段（図示されず。前掲の米国特
許参照）が連続的にジヨー３４を、ハウジング４
８に関して軸方向外向に、また閉鎖位置に向つて
放射方向内向に押圧している。 フアースナ１０を設定するため、ピン２０が開
口１２と１４を通して挿入され、またツバ部材２
８をシヤンク部２４の上に配置する。次にピン２
０のピンテール部３２を工具３８の開放端の中に
挿入し、次にジヨー３４をまず軸方向後向に（押
圧手段に抵抗して）また放射方向外向に移動さ
せ、言わば引張溝３３上に係止させる。この様に
してジヨー３４が閉じた時、その歯４４が引張溝
３３を自動的に把持する。しかし前記の連続押圧
力のために、フアースナが設定されてしまうま
で、工具３８はピンテール３２から離脱されな
い。次に、コレツト４６がアンビル部５０に対し
て軸方向後向に動かされ、ジヨー３４を後方に動
かし、これによつてピン２０に引張り力を加え、
またアンビル５０を介してツバ部材２８をすえ込
んでロツク溝２６と係合させる（第２図参照）。
そののち、コレツト４６を連続的に軸方向後向き
に移動させると、ピン２０に対する引張り力が増
大し、ピンテール部３２がブレークネツク溝３０
において、設定されたフアースナから切断される
に至る。次に設定されるべきフアースナに対して
工具３８を適用する際に、このフアースナのピン
テール部３２はジヨー３４並びに先に切断された
ピンテール５２と係合させられ、この様にして先
に切断されたピンテール部５２は工具３８に対し
て軸方向後向きに複数のジヨー３４の中を移動さ
せられ、最終的に排出される。本発明におけるピ
ンテール３２の素材量を低減する為、ピンテール
部はフアースナ１０を設定するのに充分な軸方向
応力に耐えるのに最小限必要数の引張溝を備える
様に製作される事が好ましい。しかしながら、所
定の軸方向長を有する非自己解錠型の通常のジヨ
ー３４を使用する場合、そのピンテール３２は短
かすぎて、先に切断されたピンテール５２をジヨ
ー区域から完全に押し出す事ができない。このた
めに従来構造の場合、短かいピンテールを使用す
る事は不可能であろう。何故かならば、ロールバ
ツク型ランド（ランド４０の位置に配置されたラ
ンド）がジヨー３４の歯に係合して、これらの歯
が次のフアースナの引張溝に充分に閉じる事を妨
げるからである。この問題は本発明によつて解決
されている。何故かならば、本発明の場合、転造
されたピン２０のロールバツク型ランド部４０の
径は引張溝３３の谷底径に実質同等の径まで縮小
されているからである。即ち、ジヨー３４とピン
テール３２の引張溝との係合を先行フアースナの
ロールバツクランドが妨害する事がないからであ
る。切断されたピンテール部のランド部が公称径
を有して、ジヨー３４の歯４４と次のフアースナ
の引張溝３３との部分的結合を可能にするとして
も、この短かいピンテール上には最小限数の引張
溝しか備える事ができないのであるから、ジヨー
の歯と引張溝との間のこの様な部分的係合は、フ
アースナの設定に必要な引張り力または軸方向応
力を引張溝に対して加えるのには充分でない。も
ちろん、ロールバツクランドが引張溝の頂径であ
る場合には、この部分的係合さえも得られないで
あろう。 本発明は第１図〜第３図に示す様に突出ヘツド
２２を備えたピンを有するフアースナについて説
明されているのであるが、フラツシユヘツドを備
えたピンを有するフアースナ５４についても応用
可能である。即ち第４図において、第１図〜第３
図と類似の要素は同一番号を付して図示する。こ
のフラツシユヘツドフアースナ５４は前記の例と
実質的に同様に作動する。しかし、これらの突出
型ヘツドもフラツシユ型ヘツドも張力型または剪
断型フアースナと成しうる事を注意なければなら
ない。これらの型の相違点は、ヘツドの実際寸法
と、設定の為にこれに加えるべき応力にある。 下記の表は、選定されたピン径に対して必要と
される引張溝の最小限数と、設定工具ジヨー上に
通常備えられている歯数を示す。

〔発明の効果〕

このようにして、ロールバツクランドの径を縮
小することにより、フアースナのピンテール部の
引張溝にジヨーを係合させる場合、先に切断さ
れ、工具ジヨー内から未だ排出されていないフア
ースナのロールバツク型ランドに工具ジヨーの歯
が突き当つて、工具ジヨーの歯が十分閉じられな
くなつてフアースナの引張溝に係合できなくなる
ようなことが防止される。したがつて、ピンテー
ル部を先に切断されたピンテール部を完全に工具
ジヨー内から押し出すだけの長さにする必要がな
く、ピンテールの全長を短くすることができ、引
張溝の数を最小限に減少できる。 しかもその際に、フアースナの設定の為に通常
の設定工具を使用する事が可能である。非自己解
錠型ノーズ組立体型の通常設定工具を使用できる
事は、フアースナの設計並びに製造において重要
な問題点である。何故かならば、この型の工具を
変更なしに種々の型のフアースナに使用する事が
でき、また更にこれらの工具が最小限長のピンテ
フアースナのピンテール部は設定されたフアース
ールの使用を可能にするからである。更にまた、
ナの強度に役立たないのであるから、このスクラ
ツプになる部分に由るコストの低減は非常に望ま
しい。このコストの低減は、チタン合金または類
似物等の異種金属で作成されたフアースナの場合
特に重要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフアースナと工具の一部を示
す断面図、第２図は、ツバ部材がすえ込みされた
状態を示す第１図と類似の図、第３図は、第１図
と第２図のフアースナピンの部分拡大図、また第
４図は、本発明によるフアースナのピンの他の実
施態様の部分拡大図である。 １０……フアースナ、１２，１４……工作物、
２０……ピン、２２……ヘツド、２４……シヤン
ク、２６……ロツクグルーブ、２８……キヤリ
ヤ、３０……ブレークネツク溝、３１……接合
点、３２……引張溝、３４……ジヨー、３８……
工具、４０……ロールバツクランド、４２……谷
底、５０……アンビル、５２……切断されたピン
テール部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピン部材とツバ部材を有し、前記ピン部材は
   一端において拡大ヘツドに終る細長いシヤンク部
   を有し、前記シヤンク部は複数のロツク溝と、ピ
   ンテール部と、前記ロツク溝と前記ピンテール部
   の中間のブレークネツク溝とを有し、前記ピンテ
   ール部は複数の引張り用溝と、前記ブレークネツ
   ク溝と前記引張り用溝との間に配置されたランド
   部とを有し、前記ツバ部材は前記ロツク溝を包囲
   する関係において前記シヤンク部上に配置される
   様に成され、また引張り用工具の作用によつて前
   記ロツク溝とすえ込み係合される様に成され、引
   張り工具は前記引張り用溝と係合する為の多歯ジ
   ヨー部材と、前記ツバに係合してこれをすえ込む
   為のアンビルとを備え、前記ジヨー部材は非自己
   解錠型構造であつて、前記引張り用溝と係合する
   最前位置から最後位置まで作動自在であり、また
   前記ツバ部材は、前記ジヨー部材の前記最前位置
   から前記最後位置までの相対運動に対応して前記
   アンビルによつてすえ込まれ、また前記引張り工
   具は、前記相対運動に際して、前記ツバ部材のす
   え込み後に前記ブレークネツク溝において前記ピ
   ンテール部を前記シヤンク部から分離する様に作
   動し、またこの様に切断されたピンテール部は、
   前記ジヨー部材が次のフアースナの部材に押し当
   てられてその切断端部がこの後続フアースナのピ
   ンテール部と係合する事によつて、前記ジヨー部
   材の内部を少なくとも部分的に移動させられる様
   に成された、複数の工作物を相互に固着する為の
   ２部品フアースナにおいて、前記ランド部４０は
   前記引張り溝３３の谷底径以下の径を有する事を
   特徴とするフアースナ。 ２ 前記ピンテール部上に備えられる引張り用溝
   ３３の数は、前記フアースナを固定するため前記
   工具によつて係合される引張り用溝の必要最小限
   数より大でなく、また前記ジヨー部材上に備えら
   れた歯の数より小である事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のフアースナ。 ３ ピンテール部３２は式Ａ＝Ｂ−Ｃで定義され
   る最大長を有し、ここにＡは、前記ピンテールの
   末端から、前記ブレークネツク溝３０と前記ラン
   ド部４０との接合点３１まで測定された前記ピン
   テール部の長さ、Ｂは、前記工作物のツバ係合
   “シートライン”から前記ジヨー部材が前記最前
   位置にあり、かつ前記アンビルが前記ツバに最初
   に接触するときの、前記ジヨー部材の最遠ピンテ
   ール係合部までの距離、またＣは、前記ツバ係合
   シートラインから、前記ブレークネツク溝と前記
   ランド部とのほぼ接合点３１までの距離とするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載のフアースナ。 ４ 最小長を有する前記ピンテール部３２は、前
   記ジヨー部材が前記の最前位置にある時に前記ピ
   ンテール部の末端がこのジヨー部材の有歯部の中
   に軸方向に部分的にのみ入る様に選定され、この
   故に前記ピンテール部の前記最小長は前記の切断
   されたピンテール部を前記ジヨー部材内部全体を
   通して軸方向に移動させるには不十分である様に
   成された事を特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項のいずれかに記載のフアースナ。 ５ 最小長を有する前記ピンテール部３２は、引
   張り工具のジヨー部材の最外側歯が、前記ランド
   部に直接隣接した引張り用溝に係合するとき、ピ
   ンテール部の末端が、前記ジヨー部材の歯の部分
   を通して、ごく部分的に軸方向に延ばすように選
   定されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第４項のいずれかに記載のフアースナ。 ６ 前記のピン部材はピン素材から形成され、前
   記ロツク溝、引張り用溝及びブレークネツク溝の
   少くとも一部は、転造された溝の頂の径と谷底の
   径の中間にある公称径から、転造によつて形成さ
   れ、またこれによつて生じるロールバツクランド
   は最初、前記引張り用溝の谷底の径より大きい径
   を有し、次にこのロールバツクランドは前記引張
   り用溝の谷底の径以下の径まで縮小されている事
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の
   いずれかに記載のフアースナ。 ７ 前記ピンのシヤンク部は、剪断型フアースナ
   の場合、3/16″径乃至3/8″径の前記ピン部材サイ
   ズにおいて、５以上、６以下の数の引張り用溝を
   有し、この数は引張り工具のジヨー部材の歯数よ
   り小である事を特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第６項のいずれかに記載のフアースナ。 ８ ピンのシヤンク部は、張力型フアースナの場
   合、3/16″径乃至3/8″径のピン部材サイズにおい
   て、６以上、８以下の数の引張り用溝を有し、こ
   の数は引張り工具のジヨー部材の歯の数より小で
   ある事を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ６項のいずれかに記載のフアースナ。 ９ 前記ピンはチタン合金等の“異種”物質で構
   成される事を特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第８項のいずれかに記載のフアースナ。