(57)【要約】      （修正有）【課題】留め具を取り付けるためのシステム及び方法が提供される。【解決手段】方法は、留め具２５０を穴２３０に挿入することと、複数のダイ５１０、５２０で留め具の両端を挟むことと、を含む。複数のダイのうちの少なくとも１つは、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆５３０を、留め具と接触する表面に含む。本方法は、さらに、ダイからの力で留め具を塑性変形させることを含み、これにより留め具を拡張させて、留め具の長さに沿って穴に締り嵌めにする。この際、留め具と穴との間の締め代が、留め具の長さにわたって、０．００１５インチ超、且つ、０．０２０インチ未満になるようにする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
留め具を穴に挿入し、
前記留め具の両端を複数のダイで挟み、前記ダイのうちの少なくとも１つは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、
前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させ、これにより前記留め具を拡張させて、前記留め具の長さに沿って前記穴に締り嵌めにし、この際に、前記留め具と前記穴との間の締め代が、前記留め具の前記長さにわたって０．００１５インチ超、且つ、０．０２０未満になるようにする、方法。
【請求項２】
前記留め具を塑性変形させるに際し、ビッカース硬度が５，０００と１０，０００の間である前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記留め具の塑性変形は、前記ダイに犠牲潤滑剤を塗布せずに行われる、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記留め具を塑性変形させるに際し、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含む前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記留め具を塑性変形させるに際し、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含む前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
さらに、前記穴を皿座ぐりする、
請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
さらに、前記穴の穿孔を行う、
請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記ダイからの力は、前記ダイのうちの少なくとも一方を前記ダイのうちの他方に向けて押し付けることにより加えられる、
請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記留め具を拡張させることは、押圧により前記留め具を柱状に膨張させることである、
請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記留め具を塑性変形させることは、リベットを塑性変形させることである、
請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記留め具を塑性変形させると、前記留め具の尾端における材料によって、前記穴の直径よりも大きい直径を有するボタン形状部が形成される、
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一方のダイは、前記留め具の前記尾端に接触する前記永久被覆を含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
両方のダイが前記永久被覆を含む、
請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記穴は少なくとも２つの部品にまたがっており、前記留め具を塑性変形させると複数の部品が結合される、
請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記留め具の塑性変形は、前記穴に割れを生じさせることなく行われる、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記２つの部品は、アルミニウムを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記穴の直径は、１インチ未満である、
請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
留め具を拡張させて穴に締り嵌めにすべく前記留め具を塑性変形させる力を加えるダイを選択し、
静摩擦係数が０．２未満の被覆を選択し、
前記ダイにおける前記留め具と接触する表面に前記被覆を永久的に付着させ、これにより、前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させると、前記留め具と前記穴との間に、前記留め具の長さ方向にわたって０．００１５インチと０．０２０インチとの間の締め代が生じるようにする、方法。
【請求項１９】
前記被覆のビッカース硬度は、５，０００と１０，０００の間である、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記被覆は、犠牲潤滑剤ではない、
請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記被覆は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含む、
請求項１８〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記被覆は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含む、
請求項１８〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記被覆を永久的に付着させることは、物理蒸着法（ＰＶＤ）により前記被覆を付着させることを含む、
請求項１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記被覆を永久的に付着させることは、陰極アーク蒸着法により前記被覆を付着させることを含む、
請求項１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記被覆を永久的に付着させることは、スパッタリング法により前記被覆を付着させることを含む、
請求項１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記被覆を永久的に付着させることは、イオンビーム蒸着法により前記被覆を付着させることを含む、
請求項１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記留め具は、リベットである、
請求項１８〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記ダイは、前記留め具の尾端における材料を前記穴の周辺に流動させる、
請求項１８〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記ダイは、留め具を取り付けるツールにより使用される複数のダイのうちの１つである、
請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
さらに、前記ツールで用いられる前記複数のダイに前記被覆を付着させる、
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ダイは、割れを生じさせることなく複数の留め具を塑性変形させる力を加えることができる、
請求項１８〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記ダイは、前記穴に割れを生じさせることなく前記留め具を塑性変形させる、
請求項１８〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記表面は、カップ形状を有する、
請求項１８〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
さらに、前記被覆を０．５マイクロメートルと２．５マイクロメートルの間の厚さに付着させる、
請求項１８〜３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
留め具を穴に固定する複数のダイを含むシステムであって、当該複数のダイは、
前記留め具の第１端に接触する第１ダイと、
前記留め具の第２端に接触する第２ダイと、を含み、
前記第２ダイは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、
前記複数のダイは、協働して前記留め具を塑性変形させる力を加え、これにより前記留め具を拡張させて前記留め具の長さに沿って前記穴に締り嵌めにする、システム。
【請求項３６】
前記永久被覆のビッカース硬度は、５，０００と１０，０００の間である、
請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
前記複数のダイは、犠牲潤滑剤を含まない、
請求項３５又は３６に記載のシステム。
【請求項３８】
前記永久被覆は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含む、
請求項３５〜３７のいずれかに記載のシステム。
【請求項３９】
前記永久被覆は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含む、
請求項３５〜３７のいずれかに記載のシステム。
【請求項４０】
前記永久被覆は、物理蒸着法（ＣＶＤ）で付着された被覆である、
請求項３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【請求項４１】
前記永久被覆は、陰極アーク蒸着法で付着された被覆である、
請求項３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【請求項４２】
前記永久被覆は、スパッタリング法で付着された被覆である、
請求項３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【請求項４３】
前記永久被覆は、イオンビーム蒸着法で付着された被覆である、
請求項３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【請求項４４】
前記留め具は、リベットである、
請求項３５〜４３のいずれかに記載のシステム。
【請求項４５】
前記留め具を塑性変形させると、前記留め具の尾端における材料によって、前記穴の直径よりも大きい直径を有するボタン形状部が形成される、
請求項３５〜４４のいずれかに記載のシステム。
【請求項４６】
前記第２ダイは、前記留め具の前記尾端に接触する、
請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
両方のダイが前記永久被覆を含む、
請求項３５〜４６のいずれかに記載のシステム。
【請求項４８】
前記システムは、前記留め具を塑性変形させて、前記穴を介して別個の２つの部品を結合する、
請求項３５〜４７のいずれかに記載のシステム。
【請求項４９】
前記複数のダイは、前記穴に割れを生じさせることなく前記留め具を塑性変形させる、
請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
前記部品は、アルミニウムを含む、
請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記穴の直径は、１インチ未満である、
請求項３５〜５０のいずれかに記載のシステム。
【請求項５２】
前記被覆の厚さは、０．５マイクロメートルと２．５マイクロメートルの間である、
請求項３５〜５１のいずれかに記載のシステム。
【請求項５３】
留め具を穴に挿入し、
前記留め具の両端を複数のダイで挟み、前記ダイのうちの少なくとも１つは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、
前記ダイからの力で前記留め具が柱状に膨張するように塑性変形させ、これにより、前記留め具と前記穴を前記留め具の長さに沿って締り嵌めにし、この際に、前記留め具の全長における最大締め代の最小締め代に対する比率が４未満になるようにする、方法。
【請求項５４】
前記留め具を塑性変形させるに際し、ビッカース硬度が５，０００と１０，０００の間である前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記留め具の塑性変形は、前記ダイに犠牲潤滑剤を塗布せずに行われる、
請求項５３又は５４に記載の方法。
【請求項５６】
第１部品、
第２部品、及び、
前記第１部品と前記第２部品とにまたがる穴に挿入され、前記第１部品と前記第２部品とを結合する留め具を含む装置であって、
前記留め具は、塑性変形されており、これにより前記留め具が拡張して前記留め具の全長に沿って前記穴に締り嵌めにされており、前記留め具の全長における最大締め代の最小締め代に対する比率が４未満である、装置。
【請求項５７】
前記留め具は、リベットである、
請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記留め具と前記穴と間の締め代は、前記留め具の前記長さにわたって０．００１５インチと０．０２０インチとの間である、
請求項５６又は５７に記載の装置。
【請求項５９】
留め具を穴に挿入し、
前記留め具の両端を複数のダイで挟み、
前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させて前記穴と締り嵌めにし、
前記留め具の軸方向全長における前記留め具の塑性変形の大半は、前記ダイからの軸方向の力を受けて前記留め具の軸部が柱状に膨張することにより締め代を生じさせる変形である、方法。
【請求項６０】
前記複数のダイは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有する、
請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記留め具を塑性変形させるに際し、ビッカース硬度が５，０００と１０，０００の間である前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
請求項５９又は６０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、機械的な留め具の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空業界において、留め具は、航空機の様々な構造部品を機械的に結合するために利用されている。例えば、航空機翼の外皮の一部を構成する金属パネルは、ボルトやリベットを利用して別の金属部品に結合される。航空機構造体においては、リベットを締り嵌めで取り付けることが望ましい場合が多い。締り嵌めとは、取り付け後の状態において、リベットが挿入されている穴の径よりもリベットの径が大きいことを意味する。リベットを締り嵌めで取り付けると、航空機の組立作業を容易に行うことができ、また、結合箇所の性能、特に疲労強度が向上する。留め具は、航空機の構造的強度を高めることを目的としているので、土台となる航空機の構造部材が留め具の取り付け作業によって損傷しないようにすることは重要である。具体的には、リベットの両端において径方向の締め代（radial interference）が大きすぎることは望ましくない。
【０００３】
例えば、航空機の翼外皮とその下に位置するストリンガなど、異なる部品をリベットで結合する場合、リベットの据込み作業は特に煩雑である。このような状況では、リベットに生じる径方向の締め代の大きさを、リベットが挿入された穴におけるリベットの軸方向全長について調整することが望ましい。軸方向に位置によって、径方向の締め代が小さすぎる部分があることは望ましくない。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書に記載の実施形態では、改良型のツールを使用して留め具を取り付ける。本明細書に記載の改良型ツールは、低摩擦係数の永久被覆を含む。摩擦係数が低いことにより、取り付けの際に塑性変形により生じる留め具と穴との間の締め代が、穴の全長にわたって所望の範囲に収まる。
【０００５】
例示的な一実施形態における方法は、留め具を穴に挿入することと、留め具の両端を複数のダイで挟むことと、を含む。前記ダイのうちの少なくとも１つは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を含む。本方法は、さらに、前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させることを含み、これにより前記留め具を拡張させて前記留め具の長さに沿って前記穴に締り嵌めにし、この際に、前記留め具と前記穴との締め代が、前記留め具の前記長さにわたって０．００１５インチ超、且つ、０．０２０未満になるようにする。
【０００６】
さらに別の実施形態における方法は、留め具を拡張させて穴に締り嵌めにすべく前記留め具を塑性変形させる力を加えるダイを選択することと、静摩擦係数が０．２未満の被覆を選択することと、を含む。本方法は、さらに、前記ダイにおける前記留め具と接触する表面に前記被覆を永久的に付着させることを含み、これにより、前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させると、前記留め具と前記穴との間に、前記留め具の長さ方向にわたって０．００１５インチと０．０２０インチとの間の締め代が生じるようにする。
【０００７】
さらに別の実施形態におけるシステムは、留め具を穴に固定する複数のダイを含む。前記複数のダイは、前記留め具の第１端に接触する第１ダイと、前記留め具の第２端に接触する第２ダイと、を含む。前記第２ダイは、前記留め具と接触する表面に静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、前記複数のダイは、前記留め具を塑性変形させる力を加え、これにより前記留め具を拡張させて前記留め具の長さに沿って前記穴と締り嵌めにする。
【０００８】
さらに別の実施形態における方法は、留め具を穴に挿入することと、前記留め具の両端を複数のダイで挟むことと、を含み、前記ダイのうちの少なくとも１つは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有する。本方法は、さらに、前記ダイからの力で前記留め具が柱状に膨張するように塑性変形させることを含み、これにより、前記留め具と前記穴を前記留め具の長さに沿って締り嵌めにし、この際に、前記留め具の全長における最大締め代の最小締め代に対する比率が４未満になるようにする。
【０００９】
さらに別の実施形態による装置は、第１部品、第２部品、及び、前記第１部品と前記第２部品とにまたがる穴に挿入され、前記第１部品と前記第２部品とを結合する留め具を含む。前記留め具は、塑性変形されており、これにより前記留め具が拡張して前記留め具の全長に沿って前記穴に締り嵌めにされており、前記留め具の全長における最大締め代の最小締め代に対する比率が４未満である。
【００１０】
さらに別の実施形態による方法は、留め具を穴に挿入することと、前記留め具の両端を複数のダイで挟むことと、を含む。本方法は、さらに、前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させて前記穴と締り嵌めにすることを含む。前記留め具の軸方向全長における前記留め具の塑性変形の大半は、前記ダイからの軸方向の力を受けて前記留め具の軸部が柱状に膨張することによる締め代を生じさせる変形である。
【００１１】
他の例示的な実施形態（例えば、上述の実施形態に関する方法及びコンピュータ可読媒体）を下記に記載する。上述の特徴、機能、利点は、様々な実施形態において個別に達成することもできるし、他の実施形態と組み合わせてもよい。そのような実施形態のさらなる詳細は、以下の記載及び図面を参照することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
次に、本開示の実施形態のいくつかを添付図面を参照して説明する。ただし、これらの実施形態は、あくまでも例である。全ての図面において、同じ要素や同じ種類の要素は、同じ参照符号で示している。
【００１３】
【図１】例示的な実施形態における航空機を示す図である。
【図２】例示的な実施形態における翼構造の一部を示す断面図である。
【図３】例示的な実施形態における留め具を含む翼構造の拡大断面図である。
【図４】例示的な実施形態における留め具の取り付け前の状態を示す図である。
【図５】例示的な実施形態における留め具の穴への取り付けを示す拡大図である。
【図６−７】例示的な実施形態における摩擦係数の低い永久被覆を有するダイを示す拡大図である。
【図８−９】例示的な実施形態における留め具の尾端をダイで塑性変形させる様子を示す拡大図である。
【図１０】例示的な実施形態における留め具の取り付け方法を示すフローチャートである。
【図１１】例示的な実施形態における留め具の取り付け用のダイの作製方法を示すフローチャートである。
【図１２】例示的な実施形態における留め具取り付けシステムを示すブロック図である。
【図１３】例示的な実施形態における航空機の製造及び保守方法を示すフローチャートである。
【図１４】例示的な実施形態における航空機を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付の図面及び以下の記載において、本開示の例示的な実施形態を具体的に説明する。したがって、本明細書に明確には記載や図示がないものの、本開示の原理を実現する様々な変形が当業者には想到可能であるが、そのような変形も本開示の範囲に含まれることは理解されよう。加えて、本明細書に記載した例は、すべて本開示の原理の理解を助けることを目的としており、記載した具体的な例や状況に限定するものではないと認識されるべきである。つまり、本開示は、以下に記載する特定の実施形態や例に限定されるのではなく、請求の範囲及びその均等範囲によって限定される。
【００１５】
図１〜図３は、留め具が取り付けられる環境の例を示し、図４〜図５は、留め具の取り付けの例を示し、図６〜図９は、留め具の取り付け用に設計されたツールの作用の例を示す。
【００１６】
図１は、改良された留め具を利用可能な例示的な航空機の構造を示す。具体的には、図１は、例示的な実施形態における航空機１００を示す図である。航空機１００は、ノーズ１１０、翼１２０、胴体部１３０及び尾翼部１４０を含む。
【００１７】
図２は、航空機１００の翼１２０の一部を、図１の矢印２の方向に見た断面図である。図２に示すように、翼外皮２００は、複合材又は金属の複数の部品（２１０、２２０）を含む。例えば、部品２１０及び部品２２０は、それぞれ厚さＴ１及びＴ２を有するアルミニウム部品であり、部品２１０及び部品２２０にまたがる穴２３０が設けられている。留め具２５０は穴２３０に圧入され、穴２３０に締り嵌めで固定される。ヘッド部（head end）２６０は、穴２３０に入り込んでいる。実施形態によっては、ヘッド部２６０をシェービング加工して部品２１０と面一に仕上げることができる。留め具２５０は塑性変形されることによって、部品２１０及び部品２２０を互いに結合させる。本実施形態では、留め具２５０は、アルミニウムのリベットであり、各リベットが穴の中で拡張し、皿穴を充填し、ボタン形状部（button）２４０を形成するように塑性変形させて、リベットを固定する。さらに別の実施形態では、留め具２５０は、任意の適当な種類のリベット（例えば、割出ヘッド（index head）、突出ヘッド（クラウン）、スラグ（slug））でもよいし、尾部が変形可能なボルトでもよい。
【００１８】
図３は、例示的な実施形態における留め具２５０を含む翼構造の拡大断面図である。図３は、図２の領域３に対応する。図３に示す部品２１０及び部品２２０は、例えばアルミニウム部品である。図３は、さらに、留め具２５０が有する皿部（countersink）３２０及び軸部３６０を示す。固定後は、軸部３６０の表面３３０は、穴２３０の表面３４０に対して圧接状態になる。ボタン形状部２４０は、後述するように、ボタン径ＢＤ及びボタン高さＢＨを有する。ＢＤは、穴２３０の直径（ＨＤ）よりも大きい。一実施形態では、ＨＤは１インチ未満であり、例えば３／８インチである。
【００１９】
取り付けに際しては、留め具２５０を、穴２３０の長さ（ＬＨ）の全長にわたって部品２１０及び部品２２０に対して締り嵌め状態になる。例えば、皿部３２０が部品２１０の表面２１２と接する位置で直径ＣＳＫを有する第１位置３２１と、皿部３２０の終わり直後（例えば、位置３２２から、負のＺ方向に０．０２０インチ）の位置で直径Ｄ１を有する第２位置３６１と、部品２１０の終わり直前（例えば、位置３６５から、正のＺ方向に０．０２０インチ）の位置で直径Ｄ２を有する第３位置３６２と、部品２２０の始まり直後（例えば、位置３６５から、負のＺ方向に０．０２０インチ）の位置で直径Ｄ３を有する第４位置３６３と、部品２２０の終わり直前（例えば、位置３６７から、正のＺ方向に０．０２０インチ）の位置で直径Ｄ４を有する第５位置３６４と、に締め代を生じさせる。ＨＤが３／８インチである実施形態では、留め具２５０を塑性変形させると、位置３２１及び位置３６１〜３６４のそれぞれにおいて、穴と留め具との間に０．０２０インチ未満の締め代が生じる。本明細書において、位置３６５は、部品２１０と部品２２０の境界面でもある。
【００２０】
図４は、例示的な実施形態における留め具２５０を、穴２３０に取り付ける前の状態で示す図である。ただし、図４は、利用可能な各種リベットやその他の留め具の数ある１つ（例えば、突出ヘッドリベット）を示しているに過ぎない。図４に示すように、留め具２５０の尾端２４２は、未だ塑性変形されておらず、ボタン形状部２４０は形成されていない。また、ヘッド部２６０も塑性変形前の状態である。なお、留め具２５０の長さ（ＬＦ）も図示されている。
【００２１】
図５は、例示的な実施形態において、留め具２５０を穴２３０に取り付ける様子を示す拡大図である。図５は図３と同様に、図２の領域３に対応する。図５に示す留め具２５０は、ダイ５１０及びダイ５２０からそれぞれ方向５１２及び方向５２２の力（Ｆ）を加えて塑性変形させた状態である。さらに別の実施形態では、一方又は両方のダイを押圧することで力を加える。ここで加える力は、リベット材料（例えば、アルミニウム）の剪断強度よりも大きく、リベットを塑性変形させる（即ち、形状を永久的に変形させる）力である。図５は、さらに、ダイ５２０の表面５３０（カップ５３２の形状を有する）が尾端２４２に当接し、尾端２４２を塑性変形させ、ボタン形状部２４０が形成された様子を示している。同様に、ダイ５１０の表面５１４は、留め具２５０のヘッド部２６０に当接している。
【００２２】
図６〜図７は、例示的な実施形態におけるダイ５２０を示す図である。図６は、図５の領域６に対応し、図７は、図６の矢印７に対応する矢視図である。図６〜図７に示すように、ダイ５２０は、カップ５３２に設けられた永久被覆６００を含む。被覆６００は、低摩擦係数を有する。被覆６００の摩擦係数（例えば、静摩擦係数）は、０．２未満であり、例えば０．０５から０．１５の範囲であり、好ましくは０．０５から０．１０の範囲である。さらに、被覆６００の摩耗寿命はダイ５２０と同等であり、よって永久的な被覆である。例えば、被覆６００は、数万回あるいは数十万回繰り返し留め具の取り付けに利用可能であって、犠牲潤滑剤（sacrificial lubricant）とは異なる。犠牲潤滑材は、留め具の取り付けを数回（例えば、１００回未満）繰り返すごとに摩滅する。被覆６００は、表面５３０のみに付着させてもよいし、周縁６１０を含め、ダイ５２０の外側部分まで付着させてもよい。被覆６００は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）で構成することができる。ＤＬＣのビッカース硬度（Vickers hardness）は、５，０００と１０，０００の間の望ましい値であって、相当の摩耗に耐えうるよう設定されている。また、摩擦係数μは、０．０５から０．１０の範囲の低い値である。このような実施形態の場合、被覆６００によって、ダイ５２０又はダイ５１０の摩耗寿命を、被覆なしのダイの３倍まで実際に延ばすことができる。
【００２３】
加えて、ＤＬＣは、薄膜（例えば、０．５〜２．５マイクロメートル）であるので、ＤＬＣ膜を被覆６００としてダイ５２０に付着させても、ダイ５２０の実質的な形状や寸法は変わらない。さらに別の実施形態では、ＤＬＣに含める炭素の状態を調整（例えば、ＤＬＣに含まれるグラファイト相の材料とダイヤモンド相の材料の量を調整）して、ＤＬＣ膜の性質を最適化することができる。さらに他の実施形態では、被覆６００は、０．５マイクロメートルと２．５マイクロメートルの間の厚さの多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）膜で構成することができる。実施形態によっては、被覆６００のビッカース硬度は、５，０００超であることが望ましく、例えば、８００と１０，０００の間（例えば、５，０００と１０，０００の間）であることが望ましい。
【００２４】
図８〜図９は、例示的な実施形態において、留め具の尾端２４２を塑性変形させるダイ５２０を示す拡大図である。図８〜図９は、ダイ５２０が方向５２２に押込まれるにつれて、表面５３０からの接触力（Ｆ）によって材料８１２が塑性変形する様子を示す。また、この結果、矢印８１０で示す方向に表面５３０との摩擦が生じる。ここで加えられた力により、（留め具２５０を構成している）材料８１２が流動する。材料８１２の流動に伴って、表面５３０には、矢印８２０で示す摩擦力が生じる。このプロセスは、ボタン形状部２４０が完全に形成されるまで継続する。ダイ５２０及びダイ５１０を互いに向けて押し合うことで材料の流動が生じ、留め具２５０の材料８１２の一部は軸部３６０に流れ込む。この結果、軸部に柱状の膨張８１４が生じて、締り嵌めの状態が得られる（つまり、締め代が大きくなる）。よって、留め具を拡張させることは、押圧により留め具を柱状に膨張８１４させることを含む。留め具２５０と穴２３０との間の締め代が、小さすぎたり、大きすぎたりすると、疲労寿命が必要な長さよりも短くなる。したがって、留め具２５０は、ＣＳＫ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４における締め代すべてが所望の範囲に収まるように取り付けることが望ましい。一実施形態では、望ましい締め代の範囲は、留め具２５０の全長にわたって均一である（例えば、０．００１５インチと０．０２０インチの間、例えば、０．００３インチと０．０１８インチの間）。さらに別の実施形態では、許容可能な締め代の範囲は、留め具の部分によって異なり、例えば、ヘッド部２６０か尾端２４２に近い部分では、軸部３６０の中央に近い部分に比べて締め代の最小値及び最大値が大きくてもよい。留め具２５０により結合する部品の硬度が低いほど、締め代のレベルが許容範囲を超えないようにすることが困難になる。また、Ｔ２（図２）がＴ１（図２）よりも小さい場合も、同様である。
【００２５】
被覆が施されたダイ５２０を用いると、リベットの尾端２４２における締め代を大幅に小さくすることができ、有利である。なぜならば、Ｄ４における尾端の締め代及び／又はＤ１におけるヘッド部の締め代は、例えば、Ｄ２やＤ３など、尾端２４２とヘッド部２６０の間の中間部分における締め代よりも大幅に大きくなりやすいからである。Ｄ２及びＤ３における締め代を大きくすると、結合箇所の疲労強度が向上する。加えて、Ｄ１及びＤ４における締め代を通常のレベルより小さくする構成と組み合わせると、結合箇所の疲労寿命を大幅に延ばすことができる。留め具２５０の全長にわたって締め代を均一にすることが望まれる場合、尾端側の締め代を大幅に小さくできることは有利である。加えて、被覆が施されたダイ５２０を用いると、処理の繰り返し性（repeatability）が大幅に向上し、取り付けに際してより大きな力を加えることが可能になり、また、リベットのばらつき、部品２１０及び部品２２０のばらつき、微量の潤滑剤の付着といったその他の要因による処理への影響を小さくできる。尾端側の締め代の大幅な縮小及び繰り返し精度の向上により、締り嵌め及び皿部の締り嵌めを改善するように処理を変更することが可能になり、これにより、留め具による結合箇所の疲労寿命を改善することができる。
【００２６】
ダイ５１０及びダイ５２０で取り付けると、留め具２５０を望ましい態様の締り嵌めで固定することができるが、これは、ダイ５１０及びダイ５２０の摩擦係数が、被覆を施されていないダイより小さいので得られる結果である。摩擦の大きなダイを用いる場合、ダイからの力のより多くが、尾端２４２（及び／又はヘッド部２６０）において径方向に作用する。この結果、ボタン形状部２４０の材料８１２が軸部３６０におけるＤ４近傍に流れ込み、つまりは、より多くの材料８１２が径方向に押されることになる。したがって、例えば、Ｄ４における締め代が必要以上に増加して、Ｄ２やＤ３における締め代より大きくなる。これは、より多くの材料がＤ４に流れ、Ｄ２やＤ３に流れないことを意味する。これに対し、摩擦の小さいダイを用いる場合、より多くの力が留め具２５０の軸部３６０に軸方向に印加及び又は伝達され、とりわけ、Ｄ２及びＤ３の近傍で部品２１０と部品２２０とが接触する領域に印加及び又は伝達される。つまり、締り締めは、主に、軸部３６０が柱状に膨張（例えば、軸方向に変形）することで生じており、材料８１２がボタン形状部２４０から径方向に流動して軸部３６０におけるＤ４近傍に到達することで生じたのではないことを意味する。
【００２７】
別の表現をすれば、ダイ５１０及び／又はダイ５２０の摩擦が大きいと、力を加えた時に、ボタン形状部２４０を形成すべき材料８１２が軸部３６０に流れてしまう。この結果、Ｄ４における締め代がＤ２及びＤ３におけるよりも大幅に大きくなってしまう。このように、摩擦が大きいほど、力を加えたときに径方向に生じる変形が大きくなる。これに対し、ダイ５１０及び／又はダイ５２０の摩擦が小さいと、軸部３６０がより均等に拡張する。これは、（例えば、Ｄ４における）締め代は、主に、軸部３６０が柱状に膨張することで生じており、材料がボタン形状部２４０から軸部３６０に流れ込んで生じたのではないことによる。つまり、摩擦が小さいほど、より多くの力が軸部３６０の軸方向に沿って印加／伝達される。
【００２８】
さらに、依然として重要であるので強調するが、留め具２５０の軸部３６０に単に潤滑剤を施しても、締め代に関する有益な効果は得られない。逆に、軸部３６０に潤滑剤を使用すると、留め具２５０を塑性変形させて固定する場合に生じる締め代が穴２３０の全体で増加する。尾端側のダイ５２０において何らかの犠牲潤滑剤（例えば、セチルアルコール）を用いると、潤滑剤が留め具２５０を汚染する可能性がかなり高い。この結果、穴２３０に望ましくない疲労を生じさるような大きさの締め代になりうる。つまり、短期的な犠牲潤滑剤は、概ね制御不能であり、圧縮時にボタン形状部の材料が流動するのに伴って留め具を汚染しやすい。
【００２９】
ダイ５１０及びダイ５２０の作用及び作製の詳細を、図１０〜図１１を参照して説明する。この実施形態では、技術者が多数の留め具２５０を使って２つの異なる部品を結合するものとする。
【００３０】
図１０は、例示的な実施形態における、留め具２５０の設置方法１０００を示すフローチャートである。方法１０００のステップは、図５に示すダイ５１０及びダイ５２０について記載されているが、方法１０００は、他のシステムにおいても実行可能なことは当業者には理解されよう。また、フローチャートにすべてのステップが網羅されているとは限らず、図示していない他のステップも含まれうる。記載したステップを、異なる順序で実行することもできる。
【００３１】
最初の処理として、技術者は、穴２３０の穿孔及び皿座ぐり（countersinking）を行ってもよい。あるいは、穴２３０の穿孔及び皿座ぐりは、メモリに格納された数値制御（ＮＣ）プログラムにしたがって自動機械（automated machine）を動作させて行うようにしてもよい。図１０によれば、次に、留め具２５０を穴２３０に挿入する（ステップ１００２）。この段階では、留め具２５０は、未だ塑性変形されてないので、図４に示すような状態である。次に、技術者は、留め具取り付け用のツールを利用する。ツールには、留め具２５０の両端で挟むための複数のダイが含まれている。ダイ５１０及びダイ５２０を介して、ツールで留め具２５０を図５に示すように挟む（ステップ１００４）。上述のように、少なくとも一方のダイ（例えば、ダイ５２０）は、留め具２５０と接触する表面に被覆６００を有している。このステップは、メモリに格納された数値制御（ＮＣ）プログラムにしたがって自動機械を動作させて実行することもできる。留め具２５０を挟んだ状態で、尾端２４２側のダイ５１０及びヘッド部２６０側のダイ５２０を互いに押圧する。このステップは、ダイ５１０及び／又はダイ５２０を互いに向けて押し付けることで実行してもよい。したがって、一方又は両方のダイを他方のダイに向けて押し付けることにより、両方のダイから力が作用する。この動作により、尾端２４２の材料が穴２３０の周辺で流動し、穴２３０よりも径の大きいボタン形状部２４０が形成される。このように、ダイ５１０及び／又はダイ５２０からの力により留め具２５０が塑性変形され、締り嵌めで穴２３０と嵌合する。繰り返し説明するが、このプロセスにより留め具２５０を拡張させて、留め具２５０の全長にわたり穴２３０に圧接させる（ステップ１００６）。
【００３２】
一実施形態では、留め具２５０の軸方向全長において生じる留め具２５０の塑性変形の大半は、締り嵌めを生じさせる変形である。この締り嵌めは、ダイ５１０及びダイ５２０から軸方向に加えられる力を受けて軸部３５０が柱状に膨張することにより生じ、接合する材料の境界面において特に顕著である。被覆が設けられていないダイを用いるシステムでは、径方向の摩擦力によって材料が軸部３６０に流れてＤ４に生じる締め代が主となる。これに対し、ダイ５１０及びダイ５２０を用いると、軸部３６０の全長（例えば、Ｄ４を含む）にわたって柱状膨張によって生じる締め代が主体的となる。ステップ１００６の結果、留め具２５０の全長にわたって、特に、接合する材料の境界面において、所定の範囲内の締め代（例えば、０．００１５インチと０．０２０インチとの間）が得られ、例えば、Ｄ１とＤ２の間（又は、Ｄ３とＤ４の間）の締め代の比率が所定の範囲（例えば、２：１）内に収まる。穴２３０に対する留め具２５０の締め代が均一であるほど、結合部の疲労寿命が改善される。例えば、留め具の全長における最大締め代（例えば、Ｄ４又はＤ１における締め代）の最小締め代（例えば、Ｄ２又はＤ３における締め代）に対する比率は、４未満である。尚、ステップ１００２〜１００４について上述したように、このプロセスは、自動機械により実行することもできる。
【００３３】
ダイ５１０及びダイ５２０は、複数の留め具に対して相当な力を加えても、過剰な摩耗や割れがダイに生じることはない。ダイ５１０及びダイ５２０は、一定期間経過後、例えば、留め具取り付け及び固定のサイクルを数万回行った後には、故障に至るような実質的な摩耗が生じうる。このような場合、交換用のダイを作製することが望ましい。
【００３４】
図１１は、例示的な実施形態における、留め具を設置するためのダイ５２０の作製方法１１００を示すフローチャートである。具体的には、図１１は、永久的な低摩擦被覆を備えるダイを作製するための方法１１００を示す。係る被覆は、留め具の取り付け中の材料の流動特性の改善を可能にする。
【００３５】
図１１によれば、未処理、未被覆のダイを選択する（ステップ１１０２）。このダイは、留め具２５０に十分な力を加えて留め具２５０を塑性変形させることができる。これにより、留め具２５０と穴２３０との間に締り嵌めが形成される。ダイを選択することは、ダイを作製することを含んでもよいし、あるいは、既に作製されており、利用可能な複数のダイから１つを選択することを含んでもよい。
【００３６】
ダイが選択されれば、方法１１００を継続して、静摩擦係数が０．２未満の被覆を選択する（ステップ１１０４）。所望の物理的特性を示す被覆６００が選択されるのであれば、任意の適当な手法で被覆を選択することができる。一実施形態では、例えば、５，０００超のビッカース硬度、例えば、５，０００と１０，０００の間のビッカース硬度を有する被覆６００を選択する。これにより、設置する留め具の数が一日当たり数万個に及ぶような製造環境（例えば、航空業界における環境）で使用するのに十分な摩耗寿命を有する被覆が選択される。
【００３７】
選択された被覆６００を用い、留め具２５０と接触するダイ表面５３０に被覆６００を永久的に付着させる（ステップ１１０６）。被覆６００は、任意の適当なプロセスで表面５３０に付着させることができ、そのようなプロセスの例には、物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）、スパッタリング法、イオンビーム蒸着法、陰極アーク蒸着法などがある。いずれの場合も、被覆６００は、溶融され、焼成され、あるいは、ダイ５２０に強固に付着／一体化されて、ダイ５２０に強固に密着する。さらに別の実施形態では、方法１１００の実行により、（例えば、ツールが用いる）ダイ５１０及びダイ５２０の両方に被覆６００が設けられる。被覆６００は、「永久」被覆であり、通常の使用ではダイから剥がれ落ちない（例えば、犠牲潤滑剤では数回の使用で剥がれ落ちることが一般的）。被覆６００に損傷が生じるのは、より長期の使用後（例えば、１００，０００サイクルの使用後にダイそのものが損傷するとき）である。繰り返し説明するが、ダイ５２０及びダイ５１０は、犠牲層ではなく、永久的な被覆６００を備える。
【実施例】
【００３８】
以下に記載する実施例では、航空機の構造部品を固定する目的で留め具を設置するためのシステムに関連して、追加のプロセス、システム及び方法について記載する。
【００３９】
図１２は、例示的な実施形態における留め具設置システム１２００を示すブロック図である。図１２によれば、システム１２００は、自動機械１２１０を含み、この機械は、留め具１２５０を穴１２７４に自動的に挿入、固定して、留め具１２５０で部品１２７０と部品１２７２を結合する。本実施形態では、自動機械１２１０は、ＮＣプログラム１２１４が記憶されたメモリ１２１２を含み、このプログラムは、留め具１２５０を配置すべき位置を示す命令を含む。これらの命令は、例えば、据え込み形状（upset profile）、最大力、駐留時間（dwell time）などを含め、所望の力を加えるための制御を指定する命令である。自動機械１２１０は、ＮＣプログラム１２１４の命令に従い連鎖機構（kinematic chain）１２２０を介してエンドエフェクタ１２２２を移動させる。本実施形態では、エンドエフェクタ１２２２は、加圧式又は油圧式のリベットガン（rivet gun）などのツール１２２６を操作する。ツール１２２６は、複数のダイを含み、これらのダイには、（カップ１２３２の形状の）表面１２３３に被覆１２３４が施されたヘッド部側ダイ１２３０と、（カップ１２４２の形状の）表面１２４３及び被覆１２４４を含む尾端側ダイ１２４０と、が含まれる。ダイ１２３０及びダイ１２４０は、協働して留め具１２５０を挟み、尾端１２５２を塑性変形させ、ボタン形状部１２５４を形成し、軸部１２６４を拡張させるのに十分な力を留め具１２５０に加える。図には、ヘッド部１２６２及び軸部１２６４も示されている。
【００４０】
より具体的に図面を参照すると、本開示の実施形態は、図１３に示す航空機の製造及び保守方法１３００及び図１４に示す航空機１３０２に関連させて説明することができる。製造開始前の工程として、例示的な方法１３００は、航空機１３０２の仕様決定及び設計１３０４並びに材料調達１３０６を含む。製造中は、航空機１３０２の部品及び小組立品（subassembly）の製造１３０８及びシステム統合１３１０が行われる。その後、航空機１３０２は、認可及び納品１３１２の工程を経て、就航１３１４に入る。顧客による就航の期間中は、航空機１３０２は、定例の整備及び保守１３１６（例えば、変更、再構成、及び／又は改装などを含む）のスケジュールに組み込まれる。本明細書に具体的に記載した装置及び方法は、製造及び保守方法１３００の工程（例えば、仕様決定及び設計１３０４、材料調達１３０６、部品及び小組立品の製造１３０８、システム統合１３１０、認可及び納品１３１２、就航１３１４、整備及び保守１３１６）のうちの任意の適当な１又は複数の工程に採用することができる。また、航空機１３０２のコンポーネント（例えば、機体１３１８、複数のシステム１３２０、内装１３２２、推進系１３２４、電気系１３２６、油圧系１３２８、環境系１３３０）のうちの任意の適当なコンポーネントにおいて採用することができる。
【００４１】
航空機の製造及び保守方法１３００の各工程は、システムインテグレーター、第三者、及び／又は、オペレーターによって実行又は実施することができる。説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機製造業者及び主要システム下請業者をいくつ含んでもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでもよいが、これに限定されない。オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織などであってもよい。
【００４２】
図１４に示すように、例示的な方法１３００によって製造される航空機１３０２の機体１３１８は、例えば、複数のシステム１３２０及び内装１３２２を含む。高水準システム１３２０の例としては、推進系１３２４、電気系１３２６、油圧系１３２８、環境系１３３０の内の１つ又は複数が挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでもよい。また、航空産業の例を説明したが、本発明の原理は、例えば自動車産業などの他の産業にも適用可能である。
【００４３】
既に説明したように、本明細書に具体的に記載した装置及び方法は、航空機の製造及び保守方法１３００おける１つ又は複数の任意の工程で採用することができる。例えば、製造工程１３０８で作製される部品又は小組立品は、航空機１３０２の就航中に作製される部品又は小組立品と同様に作製することができる。また、装置の実施形態や方法の実施形態の１つ又は複数、又は、それらの組み合わせを、例えば、製造工程１３０８及び１３１０で用いれば、航空機１３０２の組み立てを大幅に速めたり、コストを大幅に削減したりすることができる。同様に、装置の実施形態や方法の実施形態の１つ又は複数、又は、それらの組み合わせを、航空機１３０２の就航期間中に利用することができ、限定するものではないが、例えば、整備及び保守１３１６に利用することができる。例を挙げると、本明細書で説明した技術及びシステムは、ステップ１３０６、１３０８、１３１０、１３１４、及び／又は、１３１６で利用することもできるし、機体１３１８及び／又は内装１３２２に利用することもできる。これらの技術及びシステムは、推進系１３２４、電気系１３２６、油圧系１３２８及び／又は環境系１３３０を含む複数のシステム１３２０に利用することもできる。
【００４４】
一実施形態では、ダイ５２０は、部品及び小組立品の製造工程１１０８において、機体１３１８の一部分に留め具を挿入し、留め具２５０を固定するために利用される。これらの留め具は、異なる種類の部品を保持することによりシステム統合１１１０が容易に行え、就航１１１４の期間中は、摩耗により留め具２５０が使用できなくなるまで用いられる。また、整備及び保守１１１６の工程においては、留め具２５０が破棄され、新たに製造された部品とダイ５２０を操作して交換される。ダイ５２０は、部品及び小組立品の製造１１０８において、種々の留め具２５０の取り付けに利用可能である。
【００４５】
図示又は本明細書に記載した制御部品（例えば、電気部品や電子部品）はいずれも、ハードウェアとして実現することも、ファームウェアを構成するプロセッサとして実現することも、その組み合わせで実現することも可能である。例えば、特定の要素を専用のハードウェアとして実現することも可能である。専用のハードウェア要素は、「プロセッサ」、「コントローラ」、又は、これに類する用語で呼ばれる場合がある。プロセッサとして実現する場合、該当する機能を単一の専用プロセッサにより提供することもできるし、単一の共有プロセッサにより提供することもできるし、あるいは、共有可能な複数の別個のプロセッサにより提供することもできる。加えて、「プロセッサ」又は「コントローラ」との用語が明示的に使用されている場合、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみに言及すると解釈されるべきではない。これらの用語は、限定するものではないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）若しくは他の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアの保存用の読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性記憶装置、論理回路、又は、他の物理的なハードウェア部品若しくはモジュールを暗黙的に含みうる。
【００４６】
また、制御要素は、プロセッサにより実行可能な命令としても、当該要素の機能を実行するプロセッサとして実現可能である。そのような命令の例としては、ソフトウェア、プログラムコード、ファームウェアが含まれる。これらの命令は、プロセッサで実行されると、当該プロセッサに要素の機能を実行させる。これらの命令は、プロセッサ可読の記憶装置に格納することができる。記憶装置の例には、固体メモリ、磁気ディスク及び磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハードドライブ、光学的に読み取り可能なデジタルデータ記憶媒体が含まれる。
【００４７】
本明細書において具体的な実施形態をいくつか説明したが、本開示の範囲はこれらの特定の実施形態に限定されない。本開示の範囲は、添付の請求の範囲及びその均等物によって規定される。
【００４８】
最後に、本開示の範囲は、以下に記載する付記を包含する。
［付記］
【００４９】
付記１．  留め具を穴に挿入し、
前記留め具の両端を複数のダイで挟み、前記ダイのうちの少なくとも１つは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、
前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させ、これにより前記留め具を拡張させて、前記留め具の長さに沿って前記穴に締り嵌めにし、この際に、前記留め具と前記穴との間の締め代が、前記留め具の前記長さにわたって０．００１５インチ超、且つ、０．０２０未満になるようにする、方法。
【００５０】
付記２．  前記留め具を塑性変形させるに際し、ビッカース硬度が５，０００と１０，０００の間である前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
付記１に記載の方法。
【００５１】
付記３．  前記留め具の塑性変形は、前記ダイに犠牲潤滑剤を塗布せずに行われる、
付記１又は２に記載の方法。
【００５２】
付記４．  前記留め具を塑性変形させるに際し、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含む前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
付記１〜３のいずれかに記載の方法。
【００５３】
付記５．  前記留め具を塑性変形させるに際し、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含む前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
付記１〜３のいずれかに記載の方法。
【００５４】
付記６．  さらに、前記穴を皿座ぐりする、
付記１〜５のいずれかに記載の方法。
【００５５】
付記７．  さらに、前記穴の穿孔を行う、
付記１〜６のいずれかに記載の方法。
【００５６】
付記８．  前記ダイからの力は、前記ダイのうちの少なくとも一方を前記ダイのうちの他方に向けて押し付けることにより加えられる、
付記１〜７のいずれかに記載の方法。
【００５７】
付記９．  さらに、前記留め具を拡張させることは、押圧により前記留め具を柱状に膨張させることである、
付記１〜８のいずれかに記載の方法。
【００５８】
付記１０．  前記留め具を塑性変形させることは、リベットを塑性変形させることである、
付記１〜９のいずれかに記載の方法。
【００５９】
付記１１．  前記留め具を塑性変形させると、前記留め具の尾端における材料によって、前記穴の直径よりも大きい直径を有するボタン形状部が形成される、
付記１〜１０のいずれかに記載の方法。
【００６０】
付記１２．  前記少なくとも一方のダイは、前記留め具の前記尾端に接触する前記永久被覆を含む、
付記１１に記載の方法。
【００６１】
付記１３．  両方のダイが前記永久被覆を含む、
付記１〜１２のいずれかに記載の方法。
【００６２】
付記１４．  前記穴は少なくとも２つの部品にまたがっており、前記留め具を塑性変形させると複数の部品が結合される、
付記１〜１３のいずれかに記載の方法。
【００６３】
付記１５．  前記留め具の塑性変形は、前記穴に割れを生じさせることなく行われる、
付記１４に記載の方法。
【００６４】
付記１６．  前記２つの部品は、アルミニウムを含む、
付記１５に記載の方法。
【００６５】
付記１７．  前記穴の直径は、１インチ未満である、
付記１〜１６のいずれかに記載の方法。
【００６６】
付記１８．  留め具を拡張させて穴に締り嵌めにすべく前記留め具を塑性変形させる力を加えるダイを選択し、
静摩擦係数が０．２未満の被覆を選択し、
前記ダイにおける前記留め具と接触する表面に前記被覆を永久的に付着させ、これにより、前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させると、前記留め具と前記穴との間に、前記留め具の長さ方向にわたって０．００１５インチと０．０２０インチとの間の締め代が生じるようにする、方法。
【００６７】
付記１９．  前記被覆のビッカース硬度は、５，０００と１０，０００の間である、
付記１８に記載の方法。
【００６８】
付記２０．  前記被覆は、犠牲潤滑剤ではない、
付記１８又は１９に記載の方法。
【００６９】
付記２１．  前記被覆は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含む、
付記１８〜２０のいずれかに記載の方法。
【００７０】
付記２２．  前記被覆は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含む、
付記１８〜２０のいずれかに記載の方法。
【００７１】
付記２３．  前記被覆を永久的に付着させることは、物理蒸着法（ＰＶＤ）により前記被覆を付着させることを含む、
付記１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【００７２】
付記２４．  前記被覆を永久的に付着させることは、陰極アーク蒸着法により前記被覆を付着させることである、
付記１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【００７３】
付記２５．  前記被覆を永久的に付着させることは、スパッタリング法により前記被覆を付着させることを含む、
付記１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【００７４】
付記２６．  前記被覆を永久的に付着させることは、イオンビーム蒸着法により前記被覆を付着させることを含む、
付記１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【００７５】
付記２７．  前記留め具は、リベットである、
付記１８〜２６のいずれかに記載の方法。
【００７６】
付記２８．  前記ダイは、前記留め具の尾端における材料を前記穴の周辺に流動させる、
付記１８〜２７のいずれかに記載の方法。
【００７７】
付記２９．  前記ダイは、留め具を取り付けるツールにより使用される複数のダイのうちの１つである、
付記２８に記載の方法。
【００７８】
付記３０．  さらに、前記ツールで用いられる前記複数のダイに前記被覆を付着させる、
付記２９に記載の方法。
【００７９】
付記３１．  前記ダイは、割れを生じさせることなく複数の留め具を塑性変形させる力を加えることができる、
付記１８〜３０のいずれかに記載の方法。
【００８０】
付記３２．  前記ダイは、前記穴に割れを生じさせることなく前記留め具を塑性変形させる、
付記１８〜３１のいずれかに記載の方法。
【００８１】
付記３３．  前記表面は、カップ形状を有する、
付記１８〜３２のいずれかに記載の方法。
【００８２】
付記３４．  さらに、前記被覆を０．５マイクロメートルと２．５マイクロメートルの間の厚さに付着させる、
付記１８〜３３のいずれかに記載の方法。
【００８３】
付記３５．  留め具を穴に固定する複数のダイを含むシステムであって、当該複数のダイは、
前記留め具の第１端に接触する第１ダイと、
前記留め具の第２端に接触する第２ダイと、を含み、
前記第２ダイは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、
前記複数のダイは、協働して前記留め具を塑性変形させる力を加え、これにより前記留め具を拡張させて前記留め具の長さに沿って前記穴に締り嵌めにする、システム。
【００８４】
付記３６．  前記永久被覆のビッカース硬度は、５，０００と１０，０００の間である、
付記３５に記載のシステム。
【００８５】
付記３７．  前記複数のダイは、犠牲潤滑剤を含まない、
付記３５又は３６に記載のシステム。
【００８６】
付記３８．  前記永久被覆は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を含む、
付記３５〜３７のいずれかに記載のシステム。
【００８７】
付記３９．  前記永久被覆は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）を含む、
付記３５〜３７のいずれかに記載のシステム。
【００８８】
付記４０．  前記永久被覆は、物理蒸着法（ＣＶＤ）で付着された被覆である、
付記３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【００８９】
付記４１．  前記永久被覆は、陰極アーク蒸着法で付着された被覆である、
付記３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【００９０】
付記４２．  前記永久被覆は、スパッタリング法で付着された被覆である、
付記３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【００９１】
付記４３．  前記永久被覆は、イオンビーム蒸着法で付着された被覆である、
付記３５〜３９のいずれかに記載のシステム。
【００９２】
付記４４．  前記留め具は、リベットである、
付記３５〜４３のいずれかに記載のシステム。
【００９３】
付記４５．  前記留め具を塑性変形させると、前記留め具の尾端における材料によって、前記穴の直径よりも大きい直径を有するボタン形状部が形成される、
付記３５〜４３のいずれかに記載のシステム。
【００９４】
付記４６．  前記第２ダイは、前記留め具の前記尾端に接触する、
付記４５に記載のシステム。
【００９５】
付記４７．  両方のダイが前記永久被覆を含む、
付記３５〜４６のいずれかに記載のシステム。
【００９６】
付記４８．  前記システムは、前記留め具を塑性変形させて、前記穴を介して別個の２つの部品を結合する、
付記３５〜４７のいずれかに記載のシステム。
【００９７】
付記４９．  前記複数のダイは、前記穴に割れを生じさせることなく前記留め具を塑性変形させる、
付記４８に記載のシステム。
【００９８】
付記５０．  前記部品は、アルミニウムを含む、
付記４９に記載のシステム。
【００９９】
付記５１．  前記穴の直径は、１インチ未満である、
付記３５〜５０のいずれかに記載のシステム。
【０１００】
付記５２．  前記被覆の厚さは、０．５マイクロメートルと２．５マイクロメートルの間である、
付記３５〜５１のいずれかに記載のシステム。
【０１０１】
付記５３．  留め具を穴に挿入し、
前記留め具の両端を複数のダイで挟み、前記ダイのうちの少なくとも１つは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有し、
前記ダイからの力で前記留め具が柱状に膨張するように塑性変形させ、これにより、前記留め具と前記穴を前記留め具の長さに沿って締り嵌めにし、この際に、前記留め具の全長における最大締め代の最小締め代に対する比率が４未満になるようにする、方法。
【０１０２】
付記５４．  前記留め具を塑性変形させるに際し、ビッカース硬度が５，０００と１０，０００の間である前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
付記５３に記載の方法。
【０１０３】
付記５５．  前記留め具の塑性変形は、前記ダイに犠牲潤滑剤を塗布せずに行われる、
付記５３又は５４に記載の方法。
【０１０４】
付記５６．  第１部品と、
第２部品と、
前記第１部品と前記第２部品とにまたがる穴に挿入され、前記第１部品と前記第２部品とを結合する留め具と、を含む装置であって、
前記留め具は、塑性変形されており、これにより前記留め具が拡張して前記留め具の全長に沿って前記穴に締り嵌めにされており、前記留め具の全長における最大締め代の最小締め代に対する比率が４未満である、装置。
【０１０５】
付記５７．  前記留め具は、リベットである、
付記５６に記載の装置。
【０１０６】
付記５８．  前記留め具と前記穴と間の締め代は、前記留め具の前記長さにわたって０．００１５インチと０．０２０インチとの間である、
付記５６又は５７に記載の装置。
【０１０７】
付記５９．  留め具を穴に挿入し、
前記留め具の両端を複数のダイで挟み、
前記ダイからの力で前記留め具を塑性変形させて前記穴と締り嵌めにし、
前記留め具の軸方向全長における前記留め具の塑性変形の大半は、前記ダイからの軸方向の力を受けて前記留め具の軸部が柱状に膨張することにより締め代を生じさせる変形である、方法。
【０１０８】
付記６０．  前記複数のダイは、前記留め具と接触する表面に、静摩擦係数が０．２未満の永久被覆を有する、
付記５９に記載の方法。
【０１０９】
付記６１．  前記留め具を塑性変形させるに際し、ビッカース硬度が５，０００と１０，０００の間である前記永久被覆を前記留め具に接触させる、
付記５９又は６０に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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