KR20190039711A - 리벳 파스너 조립체 - Google Patents

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KR20190039711A
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leg
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fastener assembly
grommet
rivet fastener
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KR1020197003999A
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Inventor
조엘 알. 이
마크 오. 래퍼
Original Assignee
일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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Abstract

리벳 파스너 조립체는 하나 이상의 구성요소 상에 견고하게 클램핑하도록 구성된다. 리벳 파스너 조립체는 칼라 및 칼라로부터 연장되는 컬럼을 포함하는 그로밋을 포함한다. 칼라와 컬럼을 통해 통로가 획정된다. 컬럼은, 절첩되고 절첩될 때에 구성요소와 직접 접촉하도록 구성되는 구성요소 결합용 레그, 및 절첩되고 구성요소 결합용 레그가 구성요소와 직접 접촉함에 따라 절첩될 때에 구성요소 결합용 레그를 보강하도록 구성되는 보강 레그를 포함한다.

Description

리벳 파스너 조립체
관련 출원
본 출원은 2016년 8월 125일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "리벳 파스너 조립체(Rivet Fastener Assembly)"인 미국 가특허 출원 제62/374,129호에 관한 것으로서 그 우선권 이익을 주장하고, 상기 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 합체된다.
기술 분야
본 개시의 실시예는 전반적으로 파스너 조립체, 보다 상세하게는 차량 내의 패널들과 같은 2개의 구성요소들을 함께 고정시키도록 구성되는 파스너 조립체에 관한 것이다.
차량의 제조 프로세스 중에, 다양한 구성요소들이 서로 고정된다. 예를 들어, 내부 프레임 패널이 외부 도어 패널에 고정될 수 있거나, 에어백 조립체가 내부 도어 패널 또는 글러브 격실 패널에 고정될 수 있다. 다른 예로서, 트림 패널이 휠 라이너에 고정될 수 있다. 통상, 구성요소들은 하나 이상의 파스너를 통해 함께 고정된다.
WO 2011/094056호는 파스너 조립체를 개시한다. US 7,887,273호는 블라인드 리벳(blind rivet) 및 방법을 개시한다. US 6,761,520호는 클린치형 블라인드 너트(clinch-type blind nut)를 개시한다. US 5,846,039호는 포지티브 잠금 리벳(positive lock rivet)을 개시한다.
많은 공지된 플라스틱 리벳식 파스너는 특정 크기의 구멍 내에 끼워지도록 구성된다. 구멍이 특정 크기가 아니면, 구성요소는 통상적으로 파스너를 수용하도록 변경된다.
또한, 많은 공지된 플라스틱 리벳식 파스너는 통상적으로 용이하게 정비되고 및/또는 구성요소로부터 제거되도록 구성되지 않는다. 설치된 리벳식 파스너는 제거될 수 있지만, 그러한 제거는 흔히 외부 어플리케이션 및 마감 표면의 페인트를 손상시킬 우려가 있다. 또한, 공지된 단일 잠금 플라스틱 리벳식 파스너는 통상적으로 하중이 파스너의 중심선으로부터 멀어지게 이동함에 따라 보유 강도를 상실한다.
구성요소의 구멍이 사용되기 위해 변형될 필요가 없는 리벳 파스너 조립체에 대한 요구가 존재한다. 또한, 기존의 트림 및 패널 구멍에 사용되도록 구성되고 더 넓은 범위의 구멍 형상 및 크기를 허용하는 리벳 파스너 조립체에 대한 요구가 존재한다. 또한, 특별한 공구가 없이 설치될 수 있는 리벳 파스너 조립체에 대한 요구가 존재한다. 더욱이, 용이하게 정비되고 제거되도록 구성되는 리벳 파스너 조립체에 대한 요구가 존재한다.
이러한 요구를 염두에 두고, 본 개시의 특정 실시예는 하나 이상의 구성요소 상에 견고하게 클램핑되도록 구성된 리벳 파스너 조립체를 제공한다. 리벳 파스너 조립체는 칼라 및 칼라로부터 연장되는 컬럼을 포함하는 그로밋(grommet)을 포함한다. 칼라와 컬럼을 통해 통로가 획정된다. 컬럼은, 절첩되고 절첩될 때에 구성요소와 직접 접촉하도록 구성되는 구성요소 결합용 레그를 포함한다. 보강 레그는 절첩되고 구성요소 결합용 레그가 구성요소와 직접 접촉함에 따라 절첩될 때에 구성요소 결합용 레그를 보강하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그는 선형 휴지 상태와 절첩된 상태 사이에서 이동되도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 구성요소 결합용 레그는 보강 레그보다 더 길다.
리벳 파스너 조립체는 또한 그로밋의 통로 내에 고정되도록 구성되는 핀을 포함할 수 있다. 핀은 리벳 파스너 조립체가 구성요소에 커플링될 때에 그로밋에 대해 당겨져서 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그를 절첩시키도록 구성된다. 핀은 통로의 적어도 일부 내에서 그로밋에 나사식으로 고정되도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 핀은, 간섭 또는 억지 끼워맞춤, 설부 및 홈 연결, 리브 및 슬롯 연결, 및/또는 이와 유사한 것을 통해 통로의 적어도 일부 내에서 그로밋에 고정될 수 있다.
그로밋은 대향된 스탠드오프 부재를 포함할 수 있다. 대향된 스탠드오프 부재는 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그의 추가 절첩을 중단시키도록 협력한다. 적어도 하나의 실시예에서, 보강 레그는 대향된 스탠드오프 부재가 서로 접촉할 때에 똑바른 버팀 지지부를 제공한다. 대향된 스탠드오프 부재의 상호 작용은 보강 레그가 절첩될 때에 보강 레그의 형상을 제어한다.
그로밋은 하나 이상의 탭을 제거하기 위해 공구에 의해 결합되도록 구성되는 하나 이상의 파열 슬롯을 포함할 수 있다. 탭의 제거는 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거를 용이하게 한다. 그로밋은 또한 파열 슬롯에 근접하여 하나 이상의 차폐부를 포함할 수 있다. 차폐부는 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거 중에 손상으로부터 구성요소를 보호한다.
그로밋은 구성요소와 관련하여 리벳 파스너 조립체의 축방향 이동을 제한하도록 구성되는 하나 이상의 간섭 돌기를 포함할 수 있다.
그로밋의 컬럼은 통로 안으로 내향으로 지향되는 하나 이상의 굴곡 부재를 포함할 수 있다. 굴곡 부재는 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그 중 한쪽 또는 양쪽의 굴곡을 용이하게 하도록 구성된다.
본 개시의 특정 실시예는 하나 이상의 구성요소, 및 구성요소 상에 견고하게 클램핑되는 리벳 파스너 조립체를 포함하는 고정 시스템을 제공한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 분해 사시도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 측면도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제1 단부 도면을 도시한다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제2 단부 도면(도 4의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소의 구멍과 축방향으로 정렬된 리벳 파스너 조립체의 사시도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소와 초기에 정합된 리벳 파스너 조립체의 사시도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소와 정합된 리벳 파스너 조립체의 사시도를 도시하는데, 핀이 그로밋과 관련하여 상방으로 당겨져 있다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소와 정합된 리벳 파스너 조립체의 사시도를 도시하는데, 제1 레그와 제2 레그가 완전히 절첩되어 있다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소에 고정된 리벳 파스너 조립체의 단부 도면을 도시한다.
도 11 및 도 12는 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소에 고정된 리벳 파스너 조립체의 측면도를 도시한다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른, 도 10의 선 13-13을 통해 취한, 구성요소에 고정된 리벳 파스너 조립체의 횡단면도를 도시한다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소에 고정된 리벳 파스너 조립체의 측면도를 도시한다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제1 단부 도면을 도시한다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제2 단부 도면(도 15의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다.
도 17은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제1 단부 도면을 도시한다.
도 18은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제2 단부 도면(도 17의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다.
도 19는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제1 단부 도면을 도시한다.
도 20은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제2 단부 도면(도 19의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다.
도 21은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체의 제2 단부 도면을 도시한다.
도 22는 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소에 고정된 리벳 파스너 조립체의 제2 단부 도면을 도시한다.
도 23은 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소와 상호 작용하는 간섭 돌기의 횡단면도를 도시한다.
도 24는 본 개시의 실시예에 따른, 핀과 그로밋을 포함하는 리벳 파스너 조립체의 축방향 횡단면도를 도시한다.
도 25는 본 개시의 실시예에 따른, 그로밋의 축방향 횡단면도를 도시한다.
도 26은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체를 구성요소로부터 제거하는 데에 사용되는 공구의 사시도를 도시한다.
본 개시의 실시예를 상세히 설명하기 전에, 본 개시는 그 용례에 있어서 이하의 설명에 기재되거나 도면에 예시된 구성요소의 구성 및 배열의 상세 내용으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 개시는 다른 실시예가 가능하고 다양한 방식으로 실시되거나 실행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 어구 및 전문 용어는 설명의 목적을 위한 것이고 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다는 점을 이해해야 한다. "포함하는" 및 "구비하는" 및 그 파생어의 사용은 그 앞에 열거된 항목 및 그 균등물 뿐만 아니라 추가 항목 및 그 균등물을 포함하는 것으로 의도된다.
본 개시의 특정 실시예는 구성요소의 구멍이 사용되기 위해 변형될 필요가 없는 리벳 파스너 조립체를 제공한다. 대신에, 리벳 파스너 조립체는 기존의 트림 및 패널 구멍에 사용되도록 구성되고 더 넓은 범위의 구멍 형상 및 크기를 허용한다. 또한, 리벳 파스너 조립체는 특별한 공구없이 설치될 수 있다. 또한, 리벳 파스너 조립체는 용이하게 정비되고 제거되도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 리벳 파스너 조립체는 층상 레그(layered leg)를 포함한다. 예를 들어, 리벳 파스너 조립체는 절첩된 상태에서 보강 레그를 오버레이하도록 구성되는 구성요소 결합용 레그를 포함한다. 보강 레그는 절첩되고, (체결되는) 하나 이상의 구성요소(들)과 상호 작용하는 구성요소 결합용 레그에 맞닿아 보강함으로써, 강하고 견고한 체결 연결을 유발한다. 적어도 하나의 실시예에서, 리벳 파스너 조립체는 비교적 연성의 재료들로 제조된 다수의 패널들에 부착되어 함께 체결하도록 구성된다. 구성요소 결합용 레그를 보강함으로써 더 높은 보유력이 달성된다.
리벳 파스너 조립체는 구성요소로부터 파스너 조립체의 제거를 가능하게 하는 다양한 피쳐를 포함한다. 제거 프로세스는 구성요소에 대한 손상 가능성을 제거하거나, 최소화하거나, 달리 감소시킨다. 보강 레그는 구성요소 결합용 레그의 받침점을 외향으로 이동시켜, 파스너 조립체가 고정되는 임의의 구멍의 개구 둘레에서 보유력을 보강하도록 구성된다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체(100)의 분해 사시도를 도시한다. 도 1은 리벳 파스너 조립체(100)를 조립되지 않은 상태로 도시한다. 리벳 파스너 조립체(100)는 핀(102) 및 그로밋(104; grommet)을 포함한다. 그로밋(104)은 핀(102)을 수용하도록 구성된다. 핀(102) 및 그로밋(104)은, 예를 들어 하나 이상의 플라스틱으로 형성될 수 있다.
핀(102)은, 제1 단부(110)에 둥근 헤드(108)를 그리고 제1 단부(110)의 반대쪽인 제2 단부(114)에 베벨식 노오즈(112)를 갖는 종방향 본체(106)를 포함한다. 둥근 헤드(108)는 샤프트(116)에 연결된다. 둥근 헤드(108)는 샤프트(116)의 단부(118)로부터 연장되는 반구형 돌기일 수 있다. 선택적으로, 헤드(108)는 둥글게 되지 않을 수 있다.
노오즈(112)는 단부(118)의 반대쪽인 샤프트(116)의 단부(120)로부터 연장된다. 노오즈(112)는 단부(120)로부터 연장되는 원주 방향 립(122)을 포함하고, 립(122)은 샤프트(116)의 단부(120)의 직경보다 큰 직경을 갖는 뭉툭한 에지일 수 있다. 테이퍼형 또는 리드인(lead-in) 팁(124)이 립(122)으로부터 샤프트(116)의 단부에서 멀어지게 외측으로 연장된다. 테이퍼형 팁(124)의 직경은 단부(120)로부터 거리가 증가함에 따라 감소된다. 예를 들어, 테이퍼형 팁(124)은 립(122)으로부터 원위 단부(126)까지 내향으로 각도를 이룬다.
그로밋(104)은 환형 칼라(128) 및 환형 칼라(128)로부터 연장되는 가요성 핀 수용 컬럼(130)을 포함한다. 칼라(128) 및 컬럼(130)은 동축으로 정렬될 수 있다. 컬럼(130)은 중앙 통로(136)를 통해 칼라(128)의 개구(134)에 연결되는 개구(132)를 포함한다.
컬럼(130)은 칼라(128)로부터 하방으로 연장되는 제1 레그 또는 구성요소 결합용 레그(138)를 포함한다. 제1 레그(138)는 반경 방향 간극(140)에 의해 서로 분리되는 가요성의 선형 빔(조립되지 않은 상태에서)이다. 적어도 하나의 실시예에서, 컬럼(130)은 간극(140)에 의해 분리된 2개의 구성요소 결합용 레그(138)를 포함한다. 선택적으로, 컬럼(130)은 3개 이상의 구성요소 결합용 레그(138)를 포함할 수 있다. 제1 레그 또는 구성요소 결합용 레그(138)는, 레그(138)가 절첩되고(그리고 외향으로 납작해지고) 구성요소가 칼라(128)와 절첩된 레그(138) 사이에 샌드위치될 때에 구성요소와 직접 접촉하도록 구성된다.
제1 레그(138)는 조립되지 않은 상태에서 제1 레그(138)의 배향에 대체로 수직인 중간 환형 림(142)에 연결된다. 림(142)은 그로밋(104)의 원위 단부에서 칼라(128)와 개구(132) 사이에 위치 결정된다.
컬럼(130)은 또한 제1 레그(138)와 대향하여 림(142)으로부터 하방으로 연장되는 제2 레그 또는 보강 레그(144)를 포함한다. 제2 레그(144)는 반경 방향 간극(146)에 의해 서로 분리되는 가요성의 선형 빔(조립되지 않은 상태에서)이다. 제2 레그(144)는 칼라(128)로부터 원위측으로 위치된 원위 림(148)에 연결된다. 림(148)은 구멍(132)을 획정한다. 적어도 하나의 실시예에서, 컬럼(130)은 간극(146)에 의해 분리된 2개의 보강 레그(144)를 포함한다. 선택적으로, 컬럼(130)은 3개 이상의 보강 레그(144)를 포함할 수 있다. 제2 레그(144)는, 제1 레그(138)가 절첩되고 구성요소가 칼라(128)와 절첩된 제1 레그(138) 사이에 샌드위치될 때에, 절첩되고 외향으로 납작해지며(절첩 시에) 제1 레그(138)에 직접 맞닿아 제1 레그를 보강하도록 구성된다.
도시된 바와 같이, 제1 레그(138)는 제2 레그(144)보다 길 수 있다. 더 짧은 제2 레그(144)는 절첩될 때에 더 긴 레그와 비교하여 벤딩에 덜 민감한, 더 단단하고 견고한 보강 지지부를 제공한다. 이 방식에서, 더 짧은 제2 레그(144)는 절첩될 때에 제1 레그에 대해 단단하고 견고한 지지부를 제공한다. 적어도 하나의 다른 실시예에서, 제1 레그(138)와 제2 레그(144)는 적어도 대략 동일한 길이일 수 있다. 대안적으로, 제2 레그(144)는 제1 레그(138)보다 길 수 있다.
제1 및 제2란 용어들은 상호 교환될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 즉, 제1 레그(138)는 제2 레그로 고려될 수 있고, 제2 레그(144)는 제1 레그로 고려될 수 있다. 다른 예로서, 제1 단부(110)는 제2 단부로 고려될 수 있고, 제2 단부(114)는 제1 단부로 고려될 수 있다.
리벳 파스너 조립체(100)를 조립하기 위해, 핀(102)의 헤드(108)를 개구(132)와 축방향으로 정렬하고 화살표(145)의 방향으로 개구(132) 내로 가압한다. 핀(102)은 통로(136) 내로 계속 가압되어 헤드(108)가 칼라(128)의 개구(134) 밖으로 통과한다. 화살표(145)의 방향으로 핀(102)의 추가 이동은 립(122)이 림(148)의 노출된 에지(150)에 맞닿을 때에 중단된다. 도시된 바와 같이, 핀(102)은 또한 조립된 상태로 핀(102)을 유지하기 위해 그로밋(104) 내의 상호 피쳐에 견고하게 결합하도록 구성된 고정부(152)(하나 이상의 보유 피쳐를 포함할 수 있음)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정부(152)는 칼라(128)에 근접한 컬럼(130) 내에 형성된 암나사와 나사식으로 결합되는 나사부일 수 있다. 선택적으로, 고정부(152)는, 간섭 또는 억지 끼워맞춤, 설부 및 홈 연결, 리브 및 슬롯 연결, 및/또는 이와 유사한 것과 같은 다른 연결을 통해 컬럼(130)과 결합하도록 구성될 수 있다.
도 2는 리벳 파스너 조립체(100)의 사시도를 도시한다. 도 3은 리벳 파스너 조립체(100)의 측면도를 도시한다. 도 4는 리벳 파스너 조립체(100)의 제1 단부 도면을 도시한다. 도 5는 리벳 파스너 조립체(100)의 제2 단부 도면(도 4의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다. 도 2 내지 도 5는 리벳 파스너 조립체(100)를 조립된 상태로 도시한다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 조립된 상태에서, 헤드(108)를 포함하는 핀(102)의 단부(110)는 칼라(128)를 통해 형성된 개구(134)를 통해 외향으로 연장된다. 또한, 노오즈(112)는 림(148)의 에지(150)에 맞닿는다. 특히, 립(122)이 림(148)의 노출된 에지(150)에 맞닿는다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소(202)(하나 이상의 패널 등)의 구멍(200)과 축방향으로 정렬된 리벳 파스너 조립체(100)의 사시도를 도시한다. 리벳 파스너 조립체(100)를 구성요소(202)에 고정하기 위해, 리벳 파스너 조립체(100)는 먼저, 칼라(128)[구멍(200)보다 큰 직경을 가짐]가 구멍(200)을 둘러싸는 구성요소(202)의 외표면(206)에 맞닿을 때까지 화살표(204)의 방향으로 구성요소(202)의 구멍(200) 내로 가압된다.
도 7은 구성요소(202)와 초기에 정합된 리벳 파스너 조립체(100)의 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 컬럼(130)은 구성요소(202)의 채널(208)을 통해 연장되고 칼라(128)는 채널(208) 내로 이어지는 구멍(200)을 둘러싸는 외표면(206)에 맞닿는다. 도 7에 도시된 바와 같이, 레그(138 및 144)는 휴지의 선형 상태로 있다.
도 8은 구성요소(202)와 정합된 리벳 파스너 조립체(100)의 사시도를 도시하는데, 핀(102)은 그로밋(104)과 관련하여 상방으로 당겨져 있다. 구성요소(202)를 칼라(128)와 레그(138) 사이에 견고하게 클램핑하기 위해, 핀(102)은 화살표(210)의 방향으로 상방으로 당겨진다. 이 방식으로 핀(102)을 당김으로써, 노오즈(112)는 이에 응답하여 컬럼(130)을 상방으로 가압하여, 레그(114)가 절첩되고 외향으로 납작해져 구성요소(202)의 밑면[칼라(128)에 의해 직접 접촉되는 구성요소(202)의 표면의 반대쪽임]과 직접 결합되게 한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 구성요소(202) 내로 완전히 삽입되면, 공통의 리벳 공구가 그로밋(104)을 제위치에 유지할 수 있고, 핀(102)은 화살표(210)의 방향으로 (도 8에 도시된 바와 같이) 상방으로 당겨질 수 있다. 핀(102)이 상방으로 당겨짐에 따라, 핀(102)의 노오즈(112)는 동일한 방향으로 그로밋(104)을 상방으로 가압함으로써, 제1 레그(138)가 반경 방향 외향으로 절첩되게 한다. 구성요소(202)는 칼라(128)와 절첩된 제1 레그(138) 사이에 포획된다. 레그(138)는 구성요소(202)의 구멍(200)의 직경(또는 스팬)보다 절첩된 경우에 더 큰 스팬을 가지도록 크기 결정됨으로써, 파스너 조립체(100)가 다양한 크기의 개구를 갖는 구성요소(202)에 견고하게 클램핑되는 것을 보장한다. 절첩된 제1 레그(138)는 구성요소(202)들(다중 패널들 등)을 절첩된 제1 레그(138)와 칼라(128) 사이에서 함께 견고하게 클램핑한다. 이어서, 칼라(128) 위로 연장되는 샤프트(116)의 부분은 (예를 들어, 파단 또는 절단을 통해) 제거될 수 있다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소(202)와 정합된 리벳 파스너 조립체(100)의 사시도를 도시하는데, 제1 레그(138)와 제2 레그(144)는 완전히 절첩되어 있다. 도시된 바와 같이, 칼라(128) 위로 연장되는 핀(102)의 부분은 제거되었다.
제1 레그 또는 구성요소 결합용 레그(138)는 절첩되고 외향으로 확장되어 구성요소(202)를 칼라(128)와 구성요소 결합용 레그(138) 사이에 견고하게 클램핑한다. 비교적 긴 구성요소 결합용 레그(138)는 핀(102)이 상방으로 당겨질 때에 외향으로 절첩되어 칼라(128)는 다양한 크기의 구멍(200)을 수용하도록 구성요소(202)에 고정된 상태로 유지된다. 즉, 구성요소 결합용 레그(138)는 리벳 파스너 조립체(100)를 다양한 크기의 구멍을 갖는 구성요소에 순응적으로 고정시킨다. 제2 레그 또는 보강 레그(144)는 절첩되어, 구성요소(202)와 직접적으로 결합되는 구성요소 결합용 레그(138)의 부분에 대향하는 구성요소 결합용 레그(138)에 맞닿는다. 보강 레그(144)는 구성요소 결합용 레그(138)가 구성요소(202)와 견고하게 결합되는 것을 보장하는 보강 버팀 지지부를 구성요소 결합용 레그(138)에 제공한다.
리벳 파스너 조립체(100)와 구성요소(202)는, 리벳 파스너 조립체(100)가 도 9에 도시된 것과 같이 구성요소(202)에 커플링될 때에 고정 시스템(101)을 형성한다.
도 10은 구성요소(202)에 고정된 리벳 파스너 조립체(100)의 단부도를 도시한다. 도 11 및 도 12는 구성요소(202)에 고정된 리벳 파스너 조립체(100)의 측면도를 도시한다. 도 13은 도 10의 선 13-13을 통해 취한, 구성요소(202)에 고정된 리벳 파스너 조립체(100)의 횡단면도를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 구성요소(202)는 다수의 구성요소(202a, 202b, 202c)를 포함할 수 있다. 또한, 리벳 파스너 조립체(100)는 4개의 제1 레그(138)와 4개의 제2 레그(144)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 선택적으로, 리벳 파스너 조립체(100)는 도시된 것보다 많거나 적은 제1 레그(138) 및 제2 레그(144)를 포함할 수 있다.
리벳 파스너 조립체(100)가 구성요소(202)와 완전히 정합될 때에, 리벳 파스너 조립체(100)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 다수의 구성요소(202a, 202b, 202c)(패널 등)를 함께 견고하게 클램핑할 수 있다. 설치될 때에, 제1 레그(138)는 제2 레그(144) 위에서 절첩된다. 절첩된 제2 레그(144)는, 하중이 제1 레그(138)에 가해질 때에 제1 레그(138)를 안정화시키고 보강한다.
하중(240)이 구성요소(202)에 가해질 때에, 하중(240)은 제1 레그(138)로 전달되어 제1 레그(138)가 지점(160)에서 벤딩되게 한다. 즉, 제1 레그(138)는 하중(240)이 가해질 때에 제2 레그(144)로 벤딩된다. 하중(240)이 증가될 때에, 제1 레그(138)는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 계면(162)에서 제2 레그(144)와 접촉한다. 제2 레그(144)는, 예를 들어 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, (예를 들어, 벤딩 받침점을 외향으로 변위시킴으로써) 제1 레그(138)의 벤딩 받침점을 변화시키고, 하중(240)을 제2 레그(144)의 절첩된 거리(170)를 따라 분배함으로써 제1 레그(138)를 보강한다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따른, 구성요소(202)에 고정된 리벳 파스너 조립체(100)의 측면도를 도시한다. 이 실시예에서, 그로밋(104)은 제1 레그(138)와 제2 레그(144)가 절첩될 때에 서로 맞닿는 대향된 스탠드오프 부재(300, 302)(예를 들어, 포스트, 컬럼, 스터드, 링, 칼라, 및/또는 이와 유사한 것)를 포함한다. 이 방식에서, 스탠드오프 부재(300, 302)는 조립된 위치에서 포지티브 정지점을 제공하도록 협력하여 제1 레그(138)와 제2 레그(144)의 추가 절첩을 중단시킨다. 제1 레그(138)와 제2 레그(144)가 절첩될 때에, 스탠드오프 부재(300, 302)는 서로를 향해 서로의 안으로 이동된다. 스탠드오프 부재(300, 302)가 서로 접촉할 때에, 제2 레그(144)는 제1 레그(138)에 증가된 구조적 보강을 제공하는 더 똑바른 버팀 지지부(145)를 제공한다. 따라서, 스탠드오프 부재(300, 302)의 상호 작용은 절첩될 때에 제2 레그(144)의 형상을 제어함으로써, 하중 하에서 구성요소(202a-202c)의 구조적 보유를 증가시킨다. 버팀 지지부(145)는 하중(240)의 방향에서 제1 레그(138)와 제2 레그(144)의 (도 14에 도시된 바와 같은) 추가 하방 이동을 저지한다. 스탠드오프 부재(300, 302)는 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체(100)의 제1 단부 도면을 도시한다. 도 16은 리벳 파스너 조립체(100)의 제2 단부 도면(도 15의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다. 도 15 및 도 16을 참조하면, 리벳 파스너 조립체(100)는 신속하고 용이한 정비를 가능하게 하는 하나 이상의 피쳐를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파열 슬롯(180)과 같은 공구 결합 채널이 칼라(128)의 제1 표면을 통해 형성될 수 있고, 파열 슬롯 또는 천공부(182)와 같은 공구 결합 채널이 칼라(128)의 제2 표면을 통해 형성될 수 있다. 파열 슬롯(180, 182)은 칼라(128)의 탭(183)이 공구를 통해 제거될 수 있도록 공구의 작동부(예를 들어, 니들 노오즈 플라이어)를 수용하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 파열 슬롯(180, 182)은 그 사이에 탭(182)을 획정한다.
탭(183)이 제거된 후에, 보유 압력이 핀(102)으로부터 해제된다. 예를 들어, 탭(102)은 핀(102)을 그로밋(104)에 견고하게 커플링하는 구조체(나사식 계면)에 커플링될 수 있다. 따라서, 핀(102)은 안으로 가압되어, 레그(138, 144)가 절첩되지 않게 하고(예를 들어, 도 1 내지 도 9에 도시됨), 리벳 파스너 조립체(100)가 구성요소로부터 제거되게 할 수 있다. 파열 슬롯(180, 182) 및 제거 가능한 탭(183)은 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
도 17은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체(100)의 제1 단부 도면을 도시한다. 도 18은 리벳 파스너 조립체(100)의 제2 단부 도면(도 17의 제1 단부 도면의 반대쪽임)를 도시한다. 도 17 및 도 18을 참조하면, 칼라(128)는 공통의 공구가 탭(194)을 제거하게 하는 파열 슬롯(188, 190), 및/또는 파열 슬롯(192)을 포함할 수 있다. 파열 슬롯(190)은 칼라(128)의 외경 내에 위치되어 외부 차폐부(195)를 획정할 수 있다. 공구의 작동부는 파열 슬롯(190) 내로 나아갈 수 있고, 차폐부(195)는 구성요소를 공구에 의해 손상되는 것으로부터 보호한다. 파열 슬롯(188, 190), 탭(194), 및 차폐부(195)는 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
도 19는 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체(100)의 제1 단부 도면을 도시한다. 도 20은 리벳 파스너 조립체(100)의 제2 단부 도면(도 19의 제1 단부 도면의 반대쪽임)을 도시한다. 도 19 및 도 20을 참조하면, 파열 슬롯(196)은 칼라(128)를 통해 형성된다. 파열 슬롯(196)은 공구의 작동 단부를 수용하여 탭(197)을 제거하도록 구성된다. 파열 슬롯(196)은 C-형상일 수 있다. 선택적으로, 파열 슬롯(196)은 도시된 것과 상이하게 크기 결정 및 형성될 수 있다. 파열 슬롯(196)은 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
도 21은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체(100)의 제2 단부 도면을 도시한다. 도 22는 구성요소(202)에 고정된 리벳 파스너 조립체(100)의 제2 단부 도면을 도시한다. 도 23은 구성요소(200)와 상호 작용하는 간섭 돌기(350)의 횡단면도를 도시한다. 도 21 내지 도 23을 참조하면, 리벳 파스너 조립체(100)는 칼라(128)로부터 연장되는 간섭 돌기(350)를 포함할 수 있다. 간섭 돌기(350)는 스터드, 미늘, 블록, 반구형 구조체, 너브(nub) 및/또는 이와 유사한 것일 수 있다. 도시된 바와 같이, 리벳 파스너 조립체(100)는 4개의 규칙적으로 이격된 간섭 돌기(350)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 리벳 파스너 조립체(100)는 더 많거나 적은 간섭 돌기를 포함할 수 있다.
간섭 돌기(350)는 구멍(200)을 획정하는 구성요소(202)의 에지(201)와 상호 작용하도록 구성된 이동 방지 구조체를 제공한다. 간섭 돌기(350)는 최소 또는 공칭 구멍 크기보다 큰 구멍 또는 슬롯을 갖는 구성요소(202)를 고정시킬 때에 설치된 리벳 파스너 조립체(100)의 축방향 이동을 제거하거나, 최소화하거나 또는 달리 감소시킨다.
도 23에 도시된 바와 같이, 간섭 돌기(350)는 힘(352)의 인가에 응답하여 구성요소(200)의 에지(201)와 결합한다. 구성요소(200)와 간섭 돌기(350)의 간섭 결합은 그로밋(104)이 패널(200)의 에지(201) 내로 이동하는 것을 정지시킨다. 간섭 돌기(350)는 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
도 24는 본 개시의 실시예에 따른, 핀(102)과 그로밋(104)을 포함하는 리벳 파스너 조립체(100)의 축방향 횡단면도를 도시한다. 도 25는 그로밋(104)의 축방향 횡단면도를 도시한다. 도 24 및 도 25를 참조하면, 컬럼(130)은 중앙 통로(136) 내로 내측을 향해 지향되는 굴곡 부재(400)(예를 들어, 톱니 모양의, 주름진, 또는 오목한 벽 세그먼트, 링 세그먼트, 림 세그먼트 등)를 포함할 수 있다. 굴곡 부재(400)는 그로밋(104)의 컬럼(130) 내에 위치될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 굴곡 부재(400)는 중앙 통로(136)의 축방향 부분을 획정하는 컬럼(130)의 전체 내주에 걸쳐 연장된다.
굴곡 부재(400)는 설치 중에 핀(102)과 접촉하고, 핀(102)이 그로밋(104)과 조립될 때에 핀(102)과의 접촉을 유지한다. 굴곡 부재(400)가 핀(102)과 접촉함에 따라, 굴곡 부재(400)는 레그(138, 144; 예를 들어 도 1 내지 도 3에 도시됨)를 외측으로 편향시키는 경향이 있어, 더 낮은 설치력 및 핀(102)의 적절한 설치와 종료를 가능하게 한다. 즉, 굴곡 부재(400)는 레그(138, 144)의 보다 용이한 굴곡을 촉진한다. 굴곡 부재(400)는 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
도 26은 본 개시의 실시예에 따른, 리벳 파스너 조립체(100)를 구성요소(202)로부터 제거하는 데에 사용되는 공구(500)(니들 노오즈 플라이어)의 사시도를 도시한다. 공구(500)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 피벳 파스너 조립체(100)의 쉽고 안전한 제거를 용이하게 하도록 파스너 조립체(100)에서 탭을 파열시키는 데에 사용될 수 있다. 리벳 파스너 조립체(100)는 탭이 용이하게 제거되는 것을 보장하도록 공구(500)에 의해 결합되는 하나 이상의 파열 슬롯을 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 본 개시의 실시예는 구성요소의 구멍이 사용되기 위해 변형될 필요가 없는 리벳 파스너 조립체를 제공한다. 즉, 리벳 파스너 조립체는 상이한 크기의 구멍에 맞추도록 구성된다. 또한, 본 개시의 실시예는 기존의 트림 및 패널 구멍에 사용되도록 구성되고 더 넓은 범위의 구멍 형상 및 크기를 허용하는 리벳 파스너 조립체를 제공한다. 또한, 본 개시의 실시예는 특별한 공구가 없이 설치될 수 있는 리벳 파스너 조립체를 제공한다. 더욱이, 본 개시의 실시예는 용이하고 안전하게 정비 및/또는 제거되도록 구성되는 리벳 파스너 조립체를 제공한다.
상부, 바닥, 하부, 중간, 측방향, 수평, 수직, 전방 등과 같이 다양한 공간 및 방향 용어가 본 개시의 실시예를 설명하는 데에 사용될 수 있지만, 그러한 용어는 단지 도면에 도시 된 배향에 관하여 사용된다는 점이 이해된다. 배향은, 예를 들어 상부가 하부가 되고, 하부가 상부가 되며, 수평이 수직이 되도록 반전되거나, 회전되거나, 또는 달리 변경될 수 있다.
전술한 내용의 변형 및 수정이 본 개시의 범위 내에 있다. 본 명세서에 개시되고 정의된 실시예는 텍스트 및/또는 도면에서 언급하였거나 또는 명백한 2개 이상의 개별적인 특징의 모든 대안적인 조합으로 확장된다. 이들 상이한 조합 모두는 본 개시의 다양한 대안적인 양태를 구성한다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는 본 개시를 실시하기 위해 공지된 최상의 모드를 설명하며 당업계의 숙련자가 본 개시를 이용 가능하게 할 것이다. 청구범위는 종래 기술에 의해 허용되는 범위까지 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
첨부된 청구 범위에서 사용되는 범위에서, "포함하는(including)" 및 "있는(in which)"이라는 용어는 각각의 용어 "구비하는(comprising)" 및 "있는(wherein)"의 평이한 영어 동등물로서 사용된다. 또한, 이하의 청구 범위에서 사용되는 범위에서, "제1", "제2" 및 "제3"등의 용어는 단지 표식으로서 사용되며, 그들의 물체에 수치적 요건을 부과하도록 의도되지 않는다. 또한, 이하의 청구 범위의 한정은 수단 플러스 기능 포맷으로 작성되지 않으며, 그러한 청구 범위의 한정이 추가 구조가 없는 기능의 기술이 뒤따르는 "~을 위한 수단"이라는 문구를 명시적으로 사용하지 않는 한 35 U.S.C.§112(f)에 기초하여 해석되도록 의도되지 않는다.
본 개시의 다양한 특징은 아래의 청구범위에 기술된다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 구성요소 상에 견고하게 클램핑하도록 구성되는 리벳 파스너 조립체로서,
    칼라 및 상기 칼라로부터 연장되는 컬럼을 포함하는 그로밋(grommet)
    을 포함하고, 상기 칼라 및 컬럼을 통해 통로가 획정되며, 상기 컬럼은,
    절첩되고 절첩될 때에 하나 이상의 구성요소와 직접 접촉하도록 구성되는 구성요소 결합용 레그, 및
    절첩되고 상기 구성요소 결합용 레그가 하나 이상의 구성요소와 직접 접촉함에 따라 절첩될 때에 구성요소 결합용 레그를 보강하도록 구성되는 보강 레그를 포함하는 것인 리벳 파스너 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그는 선형 휴지 상태와 절첩된 상태 사이에서 이동되도록 구성되는 것인 리벳 파스너 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그로밋의 통로 내에 고정되도록 구성되는 핀
    을 더 포함하고, 상기 핀은 리벳 파스너 조립체가 하나 이상의 구성요소에 커플링될 때에 그로밋에 대해 당겨져서 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그를 절첩시키도록 구성되는 것인 리벳 파스너 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 핀은 상기 통로의 적어도 일부 내에서 상기 그로밋에 고정되도록 구성되는 것인 리벳 파스너 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구성요소 결합용 레그는 보강 레그보다 더 긴 것인 리벳 파스너 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그로밋은 대향된 스탠드오프 부재를 더 포함하고, 상기 대향된 스탠드오프 부재는 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그의 추가 절첩을 중단시키도록 협력하는 것인 리벳 파스너 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보강 레그는 대향된 스탠드오프 부재가 서로 접촉할 때에 똑바른 버팀 지지부를 제공하며, 대향된 스탠드오프 부재의 상호 작용은 보강 레그가 절첩될 때에 보강 레그의 형상을 제어하는 것인 리벳 파스너 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 그로밋은 하나 이상의 탭을 제거하기 위해 공구에 의해 결합되도록 구성되는 하나 이상의 파열 슬롯을 포함하고, 상기 하나 이상의 탭의 제거는 하나 이상의 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거를 용이하게 하는 것인 리벳 파스너 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 그로밋은 상기 하나 이상의 파열 슬롯에 근접하여 하나 이상의 차폐부를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 차폐부는 하나 이상의 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거 중에 손상으로부터 하나 이상의 구성요소를 보호하는 것인 리벳 파스너 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 그로밋은 상기 하나 이상의 구성요소와 관련하여 리벳 파스너 조립체의 축방향 이동을 제한하도록 구성되는 하나 이상의 간섭 돌기를 더 포함하는 것인 리벳 파스너 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 그로밋의 컬럼은 통로 안으로 내향으로 지향되는 하나 이상의 굴곡 부재를 포함하고, 상기 하나 이상의 굴곡 부재는 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그 중 한쪽 또는 양쪽의 굴곡을 용이하게 하도록 구성되는 것인 리벳 파스너 조립체.
  12. 고정 시스템으로서,
    하나 이상의 구성요소, 및
    상기 하나 이상의 구성요소 상에 견고하게 클램핑하도록 구성되는 리벳 파스너 조립체
    를 포함하고, 상기 리벳 파스너 조립체는,
    칼라 및 상기 칼라로부터 연장되는 컬럼을 포함하는 그로밋으로서, 상기 칼라 및 컬럼을 통해 통로가 획정되는 것인 그로밋, 및
    상기 그로밋의 통로 내에 고정되는 핀
    을 포함하고, 상기 컬럼은,
    절첩되고 절첩될 때에 하나 이상의 구성요소와 직접 접촉하도록 구성되는 구성요소 결합용 레그, 및
    절첩되고 상기 구성요소 결합용 레그가 하나 이상의 구성요소와 직접 접촉함에 따라 절첩될 때에 구성요소 결합용 레그를 보강하도록 구성되는 보강 레그를 포함하며, 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그는 선형 휴지 상태와 절첩된 상태 사이에서 이동되도록 구성되고,
    상기 핀은 리벳 파스너 조립체가 하나 이상의 구성요소에 커플링될 때에 그로밋에 대해 당겨져서 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그를 절첩시키도록 구성되는 것인 고정 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 핀은 상기 통로의 적어도 일부 내에서 상기 그로밋에 고정되는 것인 고정 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 구성요소 결합용 레그는 보강 레그보다 더 긴 것인 고정 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 그로밋은 대향된 스탠드오프 부재를 더 포함하고, 상기 대향된 스탠드오프 부재는 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그의 추가 절첩을 중단시키도록 협력하며, 상기 보강 레그는 대향된 스탠드오프 부재가 서로 접촉할 때에 똑바른 버팀 지지부를 제공하며, 대향된 스탠드오프 부재의 상호 작용은 보강 레그가 절첩될 때에 보강 레그의 형상을 제어하는 것인 고정 시스템.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 그로밋은 하나 이상의 탭을 제거하기 위해 공구에 의해 결합되도록 구성되는 하나 이상의 파열 슬롯을 포함하고, 상기 하나 이상의 탭의 제거는 하나 이상의 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거를 용이하게 하는 것인 고정 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 그로밋은 상기 하나 이상의 파열 슬롯에 근접하여 하나 이상의 차폐부를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 차폐부는 하나 이상의 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거 중에 손상으로부터 하나 이상의 구성요소를 보호하는 것인 고정 시스템.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 그로밋은 상기 하나 이상의 구성요소와 관련하여 리벳 파스너 조립체의 축방향 이동을 제한하도록 구성되는 하나 이상의 간섭 돌기를 더 포함하는 것인 고정 시스템.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 그로밋의 컬럼은 통로 안으로 내향으로 지향되는 하나 이상의 굴곡 부재를 포함하고, 상기 하나 이상의 굴곡 부재는 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그 중 한쪽 또는 양쪽의 굴곡을 용이하게 하도록 구성되는 것인 리벳 파스너 조립체.
  20. 하나 이상의 구성요소 상에 견고하게 클램핑하도록 구성되는 리벳 파스너 조립체로서,
    (a)칼라, (b)칼라로부터 연장되는 컬럼으로서, 상기 칼라와 컬럼을 통해 통로가 획정되는 것인 컬럼, (c)하나 이상의 탭을 제거하기 위해 공구에 의해 결합되도록 구성되는 하나 이상의 파열 슬롯으로서, 상기 하나 이상의 탭의 제거는 하나 이상의 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거를 용이하게 하는 것인 하나 이상의 파열 슬롯, (d)상기 하나 이상의 파열 슬롯에 근접한 하나 이상의 차폐부로서, 상기 하나 이상의 차폐부는 하나 이상의 구성요소로부터 리벳 파스너 조립체의 제거 중에 손상으로부터 하나 이상의 구성요소를 보호하는 것인 하나 이상의 차폐부, 및 (e)상기 하나 이상의 구성요소와 관련하여 리벳 파스너 조립체의 축방향 이동을 제한하도록 구성되는 하나 이상의 간섭 돌기를 포함하는 그로밋, 및
    상기 그로밋의 통로 내에 고정되도록 구성되는 핀
    을 포함하고, 상기 컬럼은,
    절첩되고 절첩될 때에 하나 이상의 구성요소와 직접 접촉하도록 구성되고, 제1 길이를 갖는 구성요소 결합용 레그, 및
    절첩되고 상기 구성요소 결합용 레그가 하나 이상의 구성요소와 직접 접촉함에 따라 절첩될 때에 구성요소 결합용 레그를 보강하도록 구성되는 보강 레그를 포함하며, 상기 보강 레그는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 갖고, 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그는 선형 휴지 상태와 절첩된 상태 사이에서 이동되도록 구성되고,
    상기 핀은 리벳 파스너 조립체가 하나 이상의 구성요소에 커플링될 때에 그로밋에 대해 당겨져서 상기 구성요소 결합용 레그 및 보강 레그를 절첩시키도록 구성되고, 상기 핀은 상기 통로의 적어도 일부 내에서 그로밋에 고정되도록 구성되는 것인 리벳 파스너 조립체.
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