JPS622162B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はリベツトアセンブリに係り、更に詳し
くは比較的軟質の被工作物を接合する比較的高強
度の材質よりなるリベツトに関する。 〔従来の技術及びその問題点〕 従来、アルミニウムの航空機体のリベツト締め
はアルミニウムあるいはモネルメタルのような比
較的低強度の材質よりなるリベツトを用いて通常
行われている。やわらかいシートを高強度の材質
よりなるリベツトを用いてリベツト締めするとリ
ベツトのアツプセツトヘツド成形によつて穴が過
度に拡張せしめられ裂傷せしめられる傾向があ
り、また、それによつて構造物がひどく変形せし
められることもあるので高強度の材質（例えば
2812.28ないし7030.70Kg／cm²台のせん断強さを有
する材質）は限界荷重が低く、重せん断応力の継
手をリベツト締めする場合には通常は使用されて
ない。従つて、現在では、やわらかい材質のシー
トを接合する場合にはリベツトの代りにねじ付も
しくはタツプ付のインタロツク型の保持カラーを
有する高強度の材質よりなるピンが使用されてい
る。締まりばめはこの種の継手の疲れ寿命を延長
せしめるので、上述の如きピンはアンダサイズの
穴中に締めつけられる。 ロズマン米国特許No.3426641において開示され
ている最近の発明は被工作物に対して悪影響を及
ぼすことなく比較的やわらかいアルミシート中に
高強度の中実シヤンクリベツトをアツプセツト成
形することを可能ならしめている。これは特殊な
成形カラーを用いて行われる。しかし、このカラ
ーは、ちようどピンとカラーの方式の場合のよう
に、取付け際別々の取扱いを必要とし、それによ
つて取付けのコストと作業の複雑さが実質上増大
せしめられる欠陥があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の第１の目的は、穴が形成されている構
造物に大して悪影響を及ぼすことなくアツプセツ
トヘツドを成形することができ、かつ、そのアツ
プセツトヘツドは、プレ成形ヘツドと実質上変わ
らない程度に構造用継手に作用する引張分離荷重
に対して抵抗力を有する、比較的高強度の材質よ
りなるリベツトを提供することである。 本発明の第２の目的は、アツプセツトヘツドが
内部座屈したり偏心して成形されるのを防止する
手段を提供することである。 本発明の第３の目的は、取付けのコストと作業
の複雑さが実質上減少せしめられるように別々の
取扱いを要するカラーあるいは他の複数の部品を
使用することを要しないフアスナー方式を提供す
ることである。 本発明の第４の目的は、構造物に必然的に接触
する材質がわずか１種であるフアスナー方式を提
供し、それによつて継手におけるガルバニツク腐
食の度合を最小限にすることである。 本発明の要旨とする所を次に述べる。 本発明のリベツトフアスナーは就中アルミニウ
ムの航空機シートあるいはスチフナの如き構造用
部材を接合することを意図したものである。 本発明のリベツトアセンブリはリベツトとコア
ピンよりなる。前記リベツトは2812.28ないし
7030.70Kg／cm²台、好ましくは約6327.63ないし
7030.70／cm²の単位せん断強度の高強材質よりな
る。前記リベツトはそのせん断軸受長の主要部に
対しては中実に形成されており、その一端にはプ
レ成形されたヘツドを備え、その他端には管状の
すえ込み可能な部分を備えたシヤンクを有する。
前記管状のすえ込み可能な部分は前記シヤンクの
他端に形成されている。前記すえ込み可能な部分
の長さは所望アツプセツトヘツドを得るようあら
かじめ定められた長さである。前記中実シヤンク
の部分は構造用部材の併合厚さ（グリツプ）に関
連してあらかじめ定められた長さに形成されてい
る。前記管状のすえ込み可能な端部は、リベツト
によつて接合された構造用部材が継手に作用する
軸方向引張力によつて分離しないように、該構造
用部材を前記他端のプレ成形されたヘツドと共に
保持するヘツドを形成するようにすえ込まれる。
中空の管が端部に作用せしめられる力によつてす
え込まれアツプセツトヘツドが形成されるので、
穴の拡張し過ぎ、あるいはゆがみは何らおこらな
い。 前記コアピンは前記管状のすえ込み可能な部分
とシヤンク端部とによつて画定された凹所中にあ
らかじめ挿入され、前記管状のすえ込み可能な部
分がすえ込まれる間管状のすえ込み可能な部分を
半径方向に支え、管状のすえ込み可能な部分が内
部座屈あるいは偏心して成形されるのを防止して
いる。取付後は中央の適所に残留し、アツプセツ
トヘツドを支え、構造用継手に作用する引張力に
抗している。 前記リベツトは被工作物と接触する唯一の構成
部分であるので、一般に使用されているピンおよ
びカラー方式の２構成部分と比較して、継手は電
気腐食を受けにくい。これはリベツトが僅少の材
質系よりなり、それ故、継手において流電気結合
は僅かしかないためである。また、コアピンをリ
ベツトシヤンクの部分にあらかじめ組み込むこと
ができるので、取付けのコストと組み立ての複雑
さは本願発明の方式によれば、従来の２ピースフ
アスナー方式に比して実質上減少せしめられる。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。第１図は本発明に係るさら頭型フアスナーを
ヘツドをすえ込むのに要するツーリングと共に例
示したものである。前記フアスナーはすえ込み成
形前の状態において図示されている。前記フアス
ナーはリベツト１とコアピン２とよりなる。リベ
ツト１は中心軸３ａを有し、リベツト１の一方の
端部４ａにフレ成形されたヘツド４を備え、リベ
ツト１の他方の端部５ａに中空で管状のすえ込み
可能な部分５を備えた中実シヤンク３を有する。
すえ込み可能な部分５は所望のアツプセツトを提
供するようにあらかじめ定められた長さｄの円筒
状の内壁５ｂによつて境界づけられた凹所を囲ん
でいる。管状のすえ込み可能な部分５の容積はす
え込み可能な部分の長さと壁の厚さと半径とによ
つて決まるものである。 円筒外壁面５ｃは中実シヤンクとすえ込み可能
な部分の外方の境界を形成している。 コアピン２の直経６はコアピン２を凹所内に配
設できる大きさでなければならない。好ましくは
その直径は管状のすえ込み可能な部分の内径７に
略々等しくしなければならず、また、その中にし
つかりと保持した状態ではめ込むことができる程
度に充分に大きくしなければならない。しか
し、、コアピン２を凹所内に他の方法でしつかり
と固着することができるならばコアピン２の周囲
のクリアランスは許容できる。プレスばめは簡単
であり、かつ保持の信頼度が高いのでプレスばめ
が好ましい。凹所内にコアピン２を保持する方法
によつて、取付け処理のコストと複雑さを減少さ
せることができる。コアピン２は凹所の底部５４
と接触させる。 リベツト１は好ましくは2812.28Kg／cm²の単位
せん断限界強さ以上の強度を有する材質よりなる
のが良い。また、その材質は少なくとも10％の伸
びと少なくとも30％の面積の減少の延性値を有す
るものでなければならない。このような延性値は
すえ込み成形中にアツプセツトヘツドの割れを排
除するために必要である。伸びの好ましい範囲は
15〜20％である。そして面積の減少の好ましい範
囲は約40％から60％である。 リベツト１は構造用パネル９と１０に共通であ
る穴８の中に取り付けられる。すなわち、心合せ
された穴が２枚のパネルに形成されている。前記
中実シヤンク３の直径１１は取付けを容易にする
ために穴の直径よりも幾分小さくしても良い。そ
れらの直径間の関係については後で詳細に述べ
る。コアピン２は単位圧縮耐力強度がリベツトを
形成している材質の強度に（幾分少ないのも可と
して）実質上等しいかあるいはそれよりも強い材
質によつて構成されている。コアピン２の厚さｔ
は、所望のアツプセツトヘツドを形成するように
あらかじめ定められた管状のすえ込み可能な部分
の長さｄ以下でなければならない。また、コアピ
ン２の厚さｔは、内方のツールピースの表面２２
がコアピンの表面５２と接触するまで凹所の直径
１４内に内側のツールピースの直径１２を密接さ
せることによつて内側のツールピースを受けて同
軸的に該ツールピースを配置させる部分h₁を提供
する厚さでなければならない。 図示の前記ツーリングは本発明の一方法に係る
フアスナーに対してすえ込み成形に要する荷重を
提供するものであり、ここにおいて管状のすえ込
み可能な端部が先ず成形され、次いで、少なくと
もすえ込み成形の終端部を圧縮力がコアピン２を
通して中実シヤンク３に作用せしめられ、アツプ
セツトヘツド成形を終えるまで中実シヤンクが膨
脹せしめられる。後で開示するようにこの装置は
なんらの圧縮力もコアピンに作用しない他の組み
立て技術にも適用できる。 外側のツールピース１５は内側のツールピース
１３の外側にはめ込まれており、管状のすえ込み
可能な部分５をすえ込むために一方向に前方にス
ライドできるようになつている。外側のツールピ
ース１５がスライドして環状のすえ込み可能な部
分がすえ込まれ環状に潰れた形状のアツプセツト
ヘツドが形成される。この環状のすえ込み可能な
部分を潰す過程で、中空の環状のすえ込み可能な
端部はたる状に外方に太くなり、そして折れ重な
りアツプセツトヘツドが形成される。これは第１
１図に最も良く図示されている。これは型鉄によ
る成形ヘツドではなく、外径ｚを有する潰された
環状形状の構造になつている。 内側のツールピース１３は弾性体もしくはスプ
リング１７によつて肩１６に支えられ、その最初
の位置に保持されている。距離h₂は寸法h₁に相対
してあらかじめ定められている。 第２図に例示の如く、力F₁はすえ込み可能な
ヘツド端部とプレ成形されたヘツド端部に対して
それぞれツーリング１８および１９によつて作用
せしめられる。プレ成形されたヘツドは好ましく
はリベツト軸の中心に荷重を集中させるクラウン
形のものが良い。このようなクラウン形は第８図
の突出されたヘツドにも適用することができる。
弾性体１７を圧縮させてツーリング１８を内側の
ツールピース１３の方へ前進させると同時にツー
ルピース１５を押し進めることによつて環状のす
え込み可能な端部５をすえ込みアツプセツトヘツ
ド２０に形成する。h₂が０になるとき、すなわ
ち、ツールピース１３の表面２３とツーリング１
８の表面２４とが一致すると、外側のツールピー
ス１５の表面２１と内側のツールピース１３の表
面２２とが、アツプセツト表面２５とコアピン表
面５２の双方に対して同時に荷重をかけるように
なる。すなわち、ヘツド成形操作工程の最終部分
において、前記ツールは中実シヤンクを膨脹させ
る役目をするコアピンを通して中実シヤンクに端
部荷重をかける。これは本願発明における随意の
技術でシヤンク膨脹操作はツーリングの適宜の修
正もしは調整によつて削除することができる。 コアピン２は高強度の材質よりなるので、中実
シヤンク３を膨脹させるためのコアピン２に負荷
される荷重はコアピン２自体の過度の寸法拡張を
生ぜしめることなく、コアピン２を通して中実シ
ヤンク３に直接つたえられる。ツーリング１８に
対して作用せしめられる力F₁が増大し続ける
と、リベツト１のシヤンク３が穴８を満たし、穴
８を拡張するように通常約0.00508から0.0254cm
の概略の範囲の所望の締りばめが得られるまでリ
ベツト１のシヤンク３の直径が増大せしめられ
る。ここで締りばめとすえ込み後のし緩状態にあ
るリベツト１のシヤンク３の直径１１と、リベツ
トが穴の中に挿入される以前に存在した穴８の直
径との間の干渉として定義されるものである。 第１図示の実施例において、コアピン２はその
軸方向に相対する両面に等しいすみ径２６および
２８を有しており、その径は凹所のすみ径２７と
実質上等しく、コアピンを凹所内に可逆的に装着
し得るようになつている。これはまた、アツプセ
ツトヘツドの材質５３のフローがすみ径２８を囲
み込み、それによつてコアピンとアツプセツトヘ
ツドとをインタロツクすることを可能ならしめて
いる。 コアピンの両端部の構造の同一性は必要ではな
い。第９および第１０図の実施例から明らかな如
く、テーパがコアピンの一端部のみに設けられて
も良い。そしてこのようなコアピンはその両端部
が同一でないから、可逆的ではない。 コアピン２はヘツドのすえ込み成形中、管状の
すえ込み可能な端部を横方向に補強しており、ヘ
ツドの座屈および偏心を防止している。コアピン
はまた、組み立てが完了した後、力Ｐによつてア
ツプセツトヘツドを補強している。それらの力Ｐ
は回転を防止し、そして引張分離力F₂を受けて
Ｓ方向にアツプセツトヘツドを生むことを防止し
ている。かようにして支持されたアツプセツトヘ
ツドはプレ成形されたヘツドと実質上同程度に強
く形成されている。また、コアピンはソリツドシ
ヤンクを膨脹させるすえ込み荷重をソリツドシヤ
ンクに直接的に伝え、シヤンクの直径を膨脹させ
その結果、構造用継手の疲労寿命を実質上延長さ
せる締りばめ取付けにする働きをする。この膨脹
の特色を利用することは随意である。リベツトは
該膨脹がない場合でも実質的に有用である。 コアピンは所定の長さのフアスナーをパネルの
厚さの変動の実質的な範囲Ｒ（グリツプレンジ）
に対して使用することを可能ならしめる、重要な
付加的機能を果たしている。グリツプレンジは第
３図示の如く、最大グリツプg₁と最小のグリツプ
g₂との間の厚さの差として定義されるものであ
る。 通常商取引上許容し得る、フアスナーが役目を
果たさなければならないグリツプレンジＲは
0.07938cmである。0.635cmの直径のフアスナーの
場合、グリツプレンジの範囲はそのシヤンクの直
径の８分の１でなければならない。このグリツプ
レンジＲは第３図に略々相対的な寸法で示されて
おり、最大グリツプg₁と最小グリツプg₂との差が
グリツプレンジＲであり、Ｌはフアスナーの長さ
を表している。本発明においては、小さなサイズ
（シヤンクの直径にして約32分の５およびそれ以
下）の場合を除けば、達し得るグリツプレンジは
少なくとも0.15875cmであり、公式に許容される
とみなされる値の約２倍である。前記小さなサイ
ズの場合には、グリツプレンジは少なくとも
0.07938cmである。シートの厚さは製造の許容誤
差内で変化するものであるので、所定長さのフア
スナーは増分すなわちグリツプ変化の実質的範囲
の用途に対して満足に適用し得なければならな
い。また、テーパ付シートが時々使用されるがそ
の場合該シートはリベツトパターンの長さ方向に
沿つてグリツプを当然異ならせている。そして、
実際上工作物の厚さのどの微少な変化にも適用さ
せるように異なつたフアスナー長さを用いること
ができないことは明白である。 凹所の底部５４は最大グリツプ状態のパネル後
面３１よりも距離Ｒだけ下であり、最小グリツプ
状態の表面３２よりも上に位置せしめられてい
る。換言すればグリツプ変化がなく適正に取付け
る場合においては、底部５４は工作物の後面ある
いはそれ以下に位置せしめられ、決してそれ以上
の所に位置せしめられることはないであろう。ア
ツプセツトヘツドをクラツクさせることなく表面
３２上に底をつけさせるために、管状のすえ込み
可能な材質のみが表面３２上に突出し、中実シヤ
ンクの材質は突出しないことが必要である。 グリツプレンジの範囲内の種々のグリツプにお
いて同一のリベツトが形成される場合において、
アツプセツトヘツドの形状は許される限界内で幾
分変化するであろう。何故ならば、所定体積を有
し、すえ込み前の長さh₃を有する管状のすえ込み
可能な部分が表面３２上に突出するのであるが、
それが個々のグリツプによつて変化するからであ
る。しかし、有用なアツプセツトヘツドは設定さ
れたグリツプレンジの範囲内のどのグリツプにお
いても得ることができる。受容し得るヘツドとし
ての第１の基準は比Ｚ／Ｄ（第１１図を参照のこ
と）すなわち、成形されたアツプセツトヘツドの
外径と中実シヤンクの外径との比は少なくとも約
1.3程度に大きくならなければならないことであ
る。コアピンは中空端部リベツトを広範囲のグリ
ツプ変化に関わりなく適用し得るようにし、それ
と共にシヤンクを膨脹させる機能を提供する重要
な構成部分である。 前述の如きコアピンの機能は本発明の重要な特
色を構成しており、本発明を従来のシングルピー
ス中空端部リベツトと識別するのにかくべからざ
る部分である。これは従来のリベツトについて論
じられている以下の記述の図面から明らかになる
であろう。 第４図は従来のヘツドすえ込み用ツーリング３
４および３５と共に図示した従来の中空端部リベ
ツト２３を表したもので、中心線を境として上は
すえ込み前を、下はすえ込み後を表している。ｄ
は必要なアツプセツトヘツドの体積を得るための
凹所の深さを表している。コアピンの支持体がな
ければ、中空端部５′の座屈あるいは偏心成形が
点線で示すように容易におきてしまう。中心線よ
り下に図示したように、仮にヘツド３６が満足に
すえ込まれたにしても、それは内から支持されて
おらず、軸方向の力F₂を受けて内側に座屈し、
Ｓの方向に容易にまがつてしまう。また、力F₁
はシヤンクを膨脹させるようには伝えられない。 第５図は従来の中空端部リベツト３３を表した
もので、中心線を境として上はすえ込み前を、下
はすえ込み後を表している。厚さg₃はすえ込み後
ツールの表面３７がリベツトの表面３８と接触
し、リベツトシヤンクを膨脹させ得るように選定
されたものである。凹所の表面３９はアツプセツ
トヘツド４０の厚さに等しい量h₄だけ表面３１よ
りも上にある。中空部分が中実シヤンクの延長部
分、距離h₄以上にわたつて押圧されると、点線４
１で図示したようにアツプセツトヘツドの割れが
容易に生じてしまう。また、すえ込み中、中空シ
ヤンク端部の座屈を防止する内部の支持体はな
い。 第６図は従来の中空端部リベツト３３を表した
もので、中心線を境として上はすえ込み前を、下
はすえ込み後を表している。修正されたアツプセ
ツトヘツドツーリング４２は長さh₅のノーズ部分
４３を有し、それはヘツドをすえ込んだ後、表面
４４に接触し、シヤンクを膨脹させる働きをす
る。すえ込み中、中空端部のほんの部分的な支持
がなされるがここにおいてもまた、アツプセツト
ヘツドは内的に支持されておらず、Ｓの方向から
軸方向の張力F₂を受けて容易にまたがつてしま
う。 第７図は本発明の他の態様を例示したもので、
中心線を境として上はすえ込み前を、下はすえ込
み後を表している。コアピン４５の環状のみぞ４
６はすえ込まれた中空端部の表面４７をインタロ
ツクする手段を提供している。中空端部の材質は
溝内に入り込み、ロツクを形成する。 第８図はすえ込み前の状態の突出ヘツド４９を
有する、本発明のフアスナーの突出型リベツトヘ
ツド４８を例示したものである。この型のものは
第１図示のさら頭型フアスナーと同様に働く。 第９〜１１図は違うコアピン６０と共に用いら
れた第１図示のリベツト１を表している。このコ
アピンはその長さの部分に対しては円筒状の外表
面６１を有し、残りの部分に対してはテーパ部分
６２を有する。このテーパ部分は底部５４から離
れて対向している、円状の接触面６３にて終わつ
ている。円筒表面６１は、その中に保持されるよ
うに凹所の内側にぴつたりとはめ込まれる。接触
面６４がコアピンの他端に形成されており、凹所
の底面５４に接するように意図されている。第９
および１１図示の種々の寸法表示に関しては後述
する。 寸法線６５は底部５４の軸方向の位置を示して
いる。寸法線６５および６７はそれぞれ最小およ
び最大のグリツプ状態の各工作物の露出面、すな
わち裏面６８（第１１図参照）の位置を示してい
る。他の寸法表示は図面から明らかであろう。 第１０および１１図は工作物（対象物）９およ
び１０にコアピン６０でもつて取り付けたリベツ
ト１を表している。工作物９および１０の一部分
が第１１図に図示されているが、これからこのア
センブリが第３図示のように意図されたものであ
ることが理解されるであろう。第１１図のアツプ
セツトヘツド６９は本発明に関して、アツプセツ
トヘツドが形成される状態をより完全に示したも
のである。それはたる状折れの結果図示の如き折
れ重なり７０を生ぜしめ、外径Ｚのボタン状ヘツ
ドを提供することを表している。しかし、使用さ
れる大きさによつては、すえ込みヘツド（すなわ
ち、たる状折れはなく圧縮によつて再成形された
材質よりなる折れ曲げられていないヘツド）が、
管状部分の長さ、壁の厚さおよび直径によつて第
３図のとより厳密に一致して成形されることが可
能である。より短く、そしてより厚い壁の管状端
部である程すえ込まれた端部を形成しやすい。 第１１図示のヘツドは必要な限定ではないけれ
ども、それが本発明のすべての実施例において達
成されるものであることを提供しておく。ヘツド
の外面７１がツールピース１５の成形面２１の表
面をなぞるようにアツプセツトヘツド６９におい
て、メタルの再形成の如き、ある程度のすえ込み
があることが観察されるであろう。アツプセツト
ヘツドの端部はコアピンのテーパ部分をだき込
み、ヘツドが成形された後、コアピンが脱落する
のを防止している。また、この保持は今まで論じ
られてきた如き、相互補強を提供している。後で
論じられる理由から、内方のツールピース１３は
実質的なシヤンクの膨脹が望まれないときコアピ
ンを通して力が伝わるのを禁じている。また、実
際上コアピンとの接触は必要ではない。他の取付
けのモードにおいてはツールピース１３は少なく
ともシヤンクを膨脹させるために、アツプセツト
ヘツドの形成工程の最終部分においてコアピンと
接触し、該コアピンを通して力を及ぼすように長
軸７３に沿つて軸方向に延長されていても良い。
この場合は主として動きばめ取付けに対して使用
されている。内方のツールピース１３のテーパ９
０（第１１図示）は円筒部分９１と連接している
のが好ましい。仮に何らの実質的なシヤンクをす
え込む力がピース１３によつて及ぼされるべきで
はない場合においても円筒部分９１はリベツトの
軸に関連してツールを位置せしめるようにリベツ
トのすえ込み可能な部分の端部に配置されてい
る。テーパはコアピンに対して軸方向の力を加え
ることなしにリベツトが取付けられるときリベツ
トの端部との干渉を避けている。 第１２図および第１３図は他の型のコアピンを
表している。第１２図には円筒外面７６、テーパ
外面７７および第２のより小径の円筒外面７８を
有するコアピン７５が図示されている。表面７６
および７７の機能は第１１図示の表面６１および
６２の機能と同一である。付加的円筒面７８はヘ
ツドが成形されている間、管状のすえ込み可能な
部分の末端部が内方に動くとき末端部に対して付
加的なガイドを提供する働きをする。テーパ部分
７７は管状のすえ込み可能な部分がつぶれると
き、もし支持されていないとした場合とるであろ
う通路に略々近接した部分を示している。第１２
図示のコアピンの大きさはその端部の大きさによ
つて選択される。 図示の如く小さな円錐状の突部７９がコアピン
７５の一端部に形成されている。本発明の二三の
実施態様において、リベツトがリバースエクスト
ルージヨンあるいはヒツテイング技術によつて形
成される場合、凹所を作るために使用されるパン
チは小さな抜きこう配を有する場合がしばしばあ
る。コアピンが底部５４と全面にわたつて接触す
る必要はない。しかし、もしも望むならばコアピ
ン端部に底部の形状と実質上同一な突部を設けて
も良い。 第１３図はテーパ表面８３を介して配置された
１対の円筒表面８１および８２を有する他の形状
のコアピン８０をあらわしている。この構造と第
１２図示の構造との差は単に２つの円筒表面の軸
方向長さ間の違いでしかない。しかしこれは、も
しもコアピンをリベツト内によりかたく保持した
いと望まれる場合には、小さい円筒表面８２をだ
き込むようにテーパ付すえ込み可能な部分８４を
成形することによつて行うことができる。その結
果形成されたジヨグル８５がコアピンを保持す
る。 上記リベツト方式の基準と用途を考えるにあた
り、次の４つの基本モードにつき考えて見よう。 シヤンクの実質上の膨脹なし。初期のプレス
ばめ。 シヤンクの実質上の膨脹なし。初期の正味の
はめ合い、またはクリアランスはめ合い。 シヤンクの実質上の膨脹。初期のプレスば
め。 シヤンクの実質上の膨脹。初期の正味のはめ
合い、またはクリアランスはめ合い。 モードおよびにおいては締めしろを生み出
すかあるいはすでに存在する締めしろを増大する
のに資するシステムの実質上の膨脹は何らない。
このような構造は第１１図示のツーリングを用い
て完成されるものであり、その場合、外側のツー
ルピース１５のみがアツプセツトヘツドを形成す
るようにリベツトに作用を及ぼし、コアピンに対
しては中実シヤンクの実質上の膨脹を生ぜしめる
程充分な軸方向力は内側のツールピースによつて
何ら及ぼされない。勿論、直接的にコアピンに力
は加えられないけれども、少なくとも幾らかの力
はシヤンクへ伝えられるので、例えツールによつ
てコアピンに直接的に及ぼされる縦方向圧縮力は
何らないとしても、力がヘツドをすえ込むために
及ぼされる結果幾らかのシヤンクの膨脹がおこる
であろう。しかし、ヘツドをすえ込むために使用
される力によつて生ぜしめられる如きシヤンクの
膨脹はさほど重要ではなく、ツーリングによつて
コアピンに直接的に実質的な力を加えることによ
つて生ぜしめられるシヤンクの膨脹に比して比較
にならない位小さい。 モード３およびにおいては、中実シヤンクの
実質上の膨脹がある。モードにおいては、すえ
込みリベツトのシヤンクと該シヤンクが取付けら
れねばならない穴の内壁面との間に初期のプレス
ばめ（すなわち締めばめ）が既に形成されてい
る。モードにおいては、初期の正味のはめ合い
もしくはクリアランスはめ合いで始まつて、コア
ピンに及ぼされる力によつて決まる量の干渉がお
こる。シヤンクの膨脹量は中実シヤンクに加えら
れる力のレベルに殆どよることを観察して見よ
う。アツプセツトヘツドは力がコアピンに及ぼさ
れるときに実質上充分に形成される。膨脹力はア
ツプセツトヘツドの形成の少なくとも終末部分の
ときと同時にコアピンに及ぼされ、その結果、シ
ヤンクが拡大せしめられ、幾分短くせしめられる
ので外側のツールピースはそれに伴い、緊密に締
め付けられた継手を生むようにアツプセツトヘツ
ドを形成しつづける。 第１表に記載された実施例において、リベツト
とコアピンの大きさは根本的にモードに関連し
ている。構造をアツプセツトヘツドの形成に加え
てシヤンクの実質上の膨脹が望まれる使用法に適
合させるために必要とされる如き小さな寸法修正
をすることは当業者なら何ら困難なく行うことが
できる。上記４つのモードは重要な便宜を提供す
る。モードは自動ツーリングを用いて容易に使
用することができ、適当な大きさの穴を迅速にプ
レスばめすることができ、そしてシヤンクの実質
上の膨脹なしに適度の力でアツプセツトヘツドを
形成することができる利点を有する。 モードは同様に投立つ。リベツトを穴の中に
挿入するのが極めて容易であるので、手動操作に
対しては多分取扱いやすいであろう。しかし、こ
のモードは穴中のシヤンクの最終の正味のはめ合
い、あるいはクリアランスはめ合いが許容し得る
構造においてのみ有用なるものである。このよう
な取付けは択山ある。そしてこの実施例における
アツプセツトヘツドの強度を考慮すれば、このモ
ードの実質的な応用は予想され得る。 モードはリベツトを被工作物の穴の中に容易
に挿入することができる正味のはめ合い、あるい
はクリアランスはめ合いで始めて、その後、シヤ
ンクの実質上の膨脹がおこり、その結果締めばめ
継手となる。 モードに対して必要とされる形成力は強いア
ツプセツトヘツドを有する従来のアツプセツトリ
ベツトに対して必要とされる形成力よりもかなり
軽い。例えば、モードでもつてシヤンクの直径
に対するアツプセツトヘツドの直径の比Ｚ／Ｄ＝
1.3のアツプセツトヘツドを形成するために、直
径0.39688cmのチタン製リベツトを組み付けるの
に必要とされる圧縮力は約2721.55Kgであること
が見い出さている。0.47625、0.635、0.79375およ
び0.9525cmのリベツトに対する力はそれぞれ
3628.74、6803.89、9979.03および13154.2Kgであ
る。 前記のモードとそれらの使用法の分析はリベツ
トの材質の単位せん断強度が被工作物の材質の単
位せん断強度よりも大きいことが有利である継手
の場合においてこのリベツトを有効に使用するこ
とができることを示している。よつて、このリベ
ツトの材質は高強度よりなると言われている。実
際上、特に気圏装置においてはリベツトの材質の
強度は約2812.28Kg／cm²以上の単位せん断強度で
なければならない。しかし、大半の装置において
は6327.63ないし7030.70Kg／cm²台である。これら
の強度は例えばアルミニウム構造物において見い
出される強度以上である。適当な高強度材質の例
は次の通りである。

【表】 勿論、他の材質がその代わりに使用されても良
く、上記は単なる実施例であり、それに限定され
るものではない。 コアピンはチタン合金よりなるリベツトと共に
使用できる適当な強度レベルに処理されたチタン
合金6Al―4Vよりなるのが良い。また、コアピン
はスチール合金よりなるリベツトと共に使用でき
る適当な強度レベルに処理されたスチール合金Ａ
―286よりなるのが良い。 リベツトの材質に関連してコアピンの材質を選
択する基準はコアピンの材質は少なくとも実質上
リベツトの材質の強度と同程度である圧縮耐力強
度を有しなければならないことである。 第１表の寸法は第９図示のリベツトに対して与
えられている。このようなリベツトの構成材質と
して示唆される材質はリベツトに対しては、約
6327.63Kg／cm²の単位せん断強度のチタン合金
を、コアピンに対しては、より高強度レベルに処
理された多分約7030.70Kg／cm²の同じチタン合金
である。 第１表における寸法はcmで表されている。ダツ
シユラインは0.07938cmの倍数として表される呼
びリベツトシヤンク直径である。 基準として種々の比を用いる場合、次の範囲に
わたつて適合することができ、第１表にはその最
適値が表されている； Ｅ／Ｄは約1.5以下であり、好ましくは約1.0な
いし約1.2 Ｅ／Ｃは約1.7ないし約1.8 Ｃ／Ｄは約0.6ないし約0.7 Ｆ／Ｅは約0.4ないし約0.6 Ｆ／Ｄは約0.45ないし約0.55 底部５４は通常アツプセツトヘツドが支えてい
る被工作物の表面から0.1905cm以上下にあつては
ならない。

【表】

〔効果〕

以上、説明した如く、本発明によればリベツト
を高強度の材質により構成することができ、高強
度材質よりなるリベツトを被工作物を損傷するこ
となしに比較的低強度の材質中に組み付けること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はすえ込み成形前の状態にて図示したさ
ら頭型フアスナーをすえ込むためのツールを備え
た本発明のさら頭型フアスナー系の軸方向断面
図、第２図はすえ込み成形後の第１図示のフアス
ナー系とツールの断面図、第３図は厚さの異なる
パネルの場合のすえ込み成形前後の第１図示のフ
アスナーの断面図、第４図はすえ込み成形の前後
の従来の中空端リベツトとそのすえ込み用ツール
の断面図、第５図は中空端リベツトとそのすえ込
み用ツールとを表す他の断面図、第６図は改良さ
れた従来のすえ込みツールを備えた中空端リベツ
トのすえ込み成形前後の断面図、第７図はすえ込
み成形前後にて表した本発明のフアスナー系を表
す他の断面図、第８図は本発明に係る突出頭型フ
アスナー系の断面図、第９図及び第１０図はそれ
ぞれ寸法表示して図示した本発明の好ましい実施
例の軸方向断面図と右端面図、第１１図はリベツ
トを組み付けるツールを一緒に備えた第９図示リ
ベツトの横方向断面図、第１２図は代わりのコア
ピン構成の側面図、第１３図は他のコアピンの実
施例を示す一部分軸方向断面図である。 １……リベツト、２……コアピン、３ａ……中
心軸、４……ヘツド、５……管状のすえ込み可能
な部分、３……中実シヤンク、１０……内側のツ
ールピース、１５……外側のツールピース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端部にはヘツドを有し、該ヘツドの隣りに
   は中実シヤンクが連設されており、他端部には前
   記中実シヤンクに連設された管状のすえ込み可能
   な部分を有し、前記中実シヤンクおよび管状のす
   え込み可能な部分は円筒外方形状を有しており、
   前記管状のすえ込み可能な部分は前記リベツトの
   他端部に開口している凹所を画定しており、そし
   て前記中実シヤンクの他端部の前記凹所の内側に
   底部を有するリベツトと、前記凹所内に配置され
   たコアピンとよりなり、前記コアピンは少なくと
   も前記底部を圧している接触面を有し、前記管状
   のすえ込み可能な部分の体積は前記リベツトをリ
   ベツト穴中に挿入しすえ込んだとき被工作物の最
   大グリツプ領域において、前記中実シヤンクの直
   径の少なくとも1.3倍の大きさの最大直径を有す
   るアツプセツトヘツドを形成するのに充分なるも
   のであり、前記底部は被工作物の最小グリツプ領
   域において、被工作物の外側に位置しない位置に
   あり、前記コアピンの材質の単位当りの圧縮耐力
   強度が前記リベツトの圧縮耐力強度と少なくとも
   実質上同一である中心軸を有するシーピースリベ
   ツトアセンブリ。