(57)【要約】【課題】ブラインドリベット単体で十分な気密性、水密性が得られるブラインドリベット。【解決手段】ブラインドリベット(1)は、リベット本体(10)と、マンドレル(30)とを備える。  リベット本体は、フランジ(16)と、フランジテーパ部(15)と、スリーブとを有し、フランジの表面からスリーブの底部に有底孔(18)が形成される。  マンドレルは、頭部(31)と、頭部テーパ部(32)と、Ｕ形状の溝が形成されたＵ溝部(33)と、破断可能部(35)と、円柱部(37)を有する。  マンドレルの頭部は、リベット本体の有底孔の底部に配置され、軸部は、リベット本体のフランジの上面から延び出る。  リベット本体のスリーブは、凹凸形状の凹凸部(13)を有し、マンドレルの頭部は、凹凸部により、リベット本体の有底孔の底部に保持される。マンドレルを引き抜き、頭部テーパ部により、スリーブを拡径させて拡径部(21)とフランジの間に基体を封止する。【選択図】図５
2019044940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラインドリベットであって、
円板状のフランジと、前記フランジの下面から軸方向に延びるスリーブとを有し、前記フランジの上面から前記スリーブの底部に有底孔が形成されたリベット本体と、
頭部と、前記頭部に隣接し前記頭部から離れると外径が小さくなる頭部テーパ部と、前記頭部テーパ部に隣接し、Ｕ形状の溝が外周に形成されたＵ溝部と、前記Ｕ溝部に隣接し、前記Ｕ溝部より大径の中間大径部と、前記中間大径部に隣接し、前記Ｕ溝部より外径が小さいＵ形状の溝が外周に形成された破断可能部と、前記破断可能部に隣接し、円柱形状の円柱部とを有するマンドレルと、を備え、
前記マンドレルの前記頭部は、前記リベット本体の前記有底孔の底部に配置され、前記円柱部は、前記リベット本体の前記フランジの上面から延び出るように組み合わされ、
前記リベット本体の前記スリーブは、前記有底孔の内面が凹凸形状の凹凸部を有し、前記マンドレルの前記頭部は、前記凹凸部により、前記リベット本体の前記有底孔から抜き出すことができないように保持されていることを特徴とするブラインドリベット。
【請求項２】
請求項１に記載のブラインドリベットであって、
前記マンドレルの前記頭部テーパ部の中心線を通る断面における対向する外面のなす角度が35〜45°であるブラインドリベット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラインドリベットであって、
前記リベット本体の前記フランジと前記スリーブとの間に、前記フランジから離れると外径が小さくなるフランジテーパ部が形成されているスリーブブラインドリベット。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のブラインドリベットであって、
前記リベット本体の前記フランジの表面には、皿形状のフランジ孔が形成されているブラインドリベット。
【請求項５】
リベット本体と共にブラインドリベットを構成するマンドレルであって、
頭部と、前記頭部の上方に隣接し、前記頭部より次第に細くなるテーパが付いた頭部テーパ部と、前記頭部テーパ部に隣接し、Ｕ形状の溝が外周に形成されたＵ溝部と、前記Ｕ溝部に隣接し、前記Ｕ溝部より大径の中間大径部と、前記中間大径部に隣接し、前記Ｕ溝部より外径が小さいＵ形状の溝が外周に形成された破断可能部と、前記破断可能部に隣接し、円柱形状の円柱部と、を有することを特徴とするマンドレル。
【請求項６】
ブラインドリベットにより、基体の開口部を封止する封止構造であって、
円板状のフランジと、前記フランジに隣接し前記フランジから距離が離れると外径が小さくなるフランジテーパ部と、前記フランジテーパ部から、前記基体の前記開口部の中を軸方向に延びるスリーブと、下端部の底部とを有し、前記フランジの上面から前記スリーブの底部に有底孔が形成されたリベット本体と、
頭部と、前記頭部に隣接する頭部テーパ部と、前記頭部テーパ部に隣接するＵ溝部と、前記Ｕ溝部に隣接する中間大径部と、前記中間大径部に隣接する破断した破断可能部とを有するマンドレルと、を備え、
前記マンドレルの前記Ｕ溝部は、前記リベット本体の前記スリーブの材料で満たされ、前記基体の前記開口部の下方は、前記開口部の内径より大きい外径の前記リベット本体の拡径部であり、
前記リベット本体の前記フランジテーパ部と、前記拡径部との間に前記基体の前記開口部の周りが挟まれて前記開口部が封止されている封止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラインドリベット及び封止構造に関する。特に、ブラインドリベット単体で十分な気密性と水密性を得ることが出来るブラインドリベット及びブラインドリベットを使用した封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリーブと、スリーブの一端のフランジとを有する中空の金属製リベット本体と、頭部と、頭部から延びる軸部とを有する金属製マンドレルとを備えるブラインドリベットは良く知られている。ブラインドリベットは、複数のパネルを一方の側からだけの作業で結合できるという利点がある。
【０００３】
用途により、ブラインドリベットを締結した後に、ブラインドリベットと、ブラインドリベットを取り付ける基体（被取付部材）との間に、十分な気密性と、水密性を求められる場合がある。
例えば、リチウムイオン電池のケースに注液口から電解液を注入した後、注液口を封止する場合は、電解液が漏れないように高い水密性が必要である。このような注液口を封止するブラインドリベットを使用した１つの方法は、ブラインドリベットと樹脂パッキンを組み合わせ、ブラインドリベットのリベット本体と注液口の縁部との間に樹脂パッキンを挟み、注液口をふさぐ方法である。しかし、この方法は、ブラインドリベットの外に樹脂パッキンを用いるので、部品点数が増え、コストが高くなるという欠点がある。
【０００４】
特許文献１、２は、水密性を得ることができる封止方法を開示する。特許文献１は、極板群を収容した外装ケースの開口部が蓋体で密閉され、蓋体に注入口が形成され、注入口が封止手段で封止される電池を開示する。封止手段は、注液口の周囲外面に係合する係合顎（フランジ）と、注液口に挿入される袋状突部（スリーブ）とを有するリベット本体で構成されている。ブラインドリベットは、リベット本体と操作用ロッド（マンドレル）とからなる。
操作用ロッドの先端部には膨大部（頭部）が形成されている。封止口をブラインドリベットにより封止するときは、操作ロッドを引き上げ、膨大部によって、袋状突部が径方向外方に押し広げられ、注液口の周囲内面に係合するように塑性変形され、注液口が封止される。
【０００５】
特許文献１の封止構造は、注液孔の内径寸法がばらつき、又は注液孔の内周面の表面仕上が粗いと、蓋体と注液孔の内周面との間に隙間が生じやすく、高い信頼性で封止することが出来なくなる。
【０００６】
特許文献２は、リベット本体と、マンドレルとを備え、水密性を得られるブラインドリベットを開示する。ブラインドリベットのリベット本体は、大径のフランジと、フランジに隣接するテーパ部と、スリーブとを有し、フランジの表面からスリーブの底部に有底孔が形成されている。マンドレルは、頭部と、頭部から延びる細長い軸部とを有する。マンドレルの頭部は、リベット本体の有底孔の底部に配置され、肉厚部により、抜き出せないように保持される。マンドレルの軸部は、リベット本体のフランジの表面から出る。マンドレルが、引き抜かれると、リベット本体のスリーブが拡径し、拡径部とフランジとの間に基体が封止される。
【０００７】
特許文献２のブラインドリベットは、リベット本体のフランジの裏面にテーパ部が形成されている。テーパ部は、基体の開口部の縁部と小さい面積で強い応力で接触する。そのため、ブラインドリベット単体で、十分な密着性を得ることができる。
しかし、特許文献２のブラインドリベットは、基体の板厚、硬さ、取付孔径等がばらつくと、封止が不十分になり、液漏れが生じる恐れがある。また、１つのブラインドリベットを使用できる基体の条件の範囲が狭い。
【０００８】
そのため、基体の開口部を安価で、高い信頼性をもって、気密性、水密性良く封止することの出来るブラインドリベット及びブラインドリベットを使用した開口部の封止構造が求められている。また、基体の開口部にばらつきがあっても、安定して封止することの出来るブラインドリベット及び封止構造が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２２９１１８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７８８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、ブラインドリベット単体で、十分な気密性、水密性を得られるブラインドリベットを安価に提供することである。
本発明の別の目的は、封止する基体の寸法等にばらつきがあっても安定して締結できるブラインドリベットを提供することである。
本発明の更に別の目的は、このようなブラインドリベットを使用した封止構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、本発明では、ブラインドリベットのマンドレルの頭部の上面にテーパを付け、テーパの付いた頭部により、ブラインドリベットのリベット本体と、基体の開口部の縁部とフランジの裏面との接触面積を小さくし、小さい接触部分の接触応力を高くし、確実にシールするものである。
【００１２】
本発明の１態様は、ブラインドリベットであって、
円板状のフランジと、前記フランジの下面から軸方向に延びるスリーブとを有し、前記フランジの上面から前記スリーブの底部に有底孔が形成されたリベット本体と、
頭部と、前記頭部に隣接し前記頭部から離れると外径が小さくなる頭部テーパ部と、前記頭部テーパ部に隣接し、Ｕ形状の溝が外周に形成されたＵ溝部と、前記Ｕ溝部に隣接し、前記Ｕ溝部より大径の中間大径部と、前記中間大径部に隣接し、前記Ｕ溝部より外径が小さいＵ形状の溝が外周に形成された破断可能部と、前記破断可能部に隣接し、円柱状の円柱部とを有するマンドレルと、を備え、
前記マンドレルの前記頭部は、前記リベット本体の前記有底孔の底部に配置され、前記円柱部は、前記リベット本体の前記フランジの上面から延び出るように組み合わされ、
前記リベット本体の前記スリーブは、前記有底孔の内面が凹凸形状の凹凸部を有し、前記マンドレルの前記頭部は、前記凹凸部により、前記リベット本体の前記有底孔から抜き出すことができないように保持されていることを特徴とするブラインドリベットである。
【００１３】
リベット本体とマンドレルが組み合わされたブラインドリベットを基体の開口部に挿入し、リベット本体のフランジを押えて、マンドレルの円柱部を引き抜くと、マンドレルの頭部により、リベット本体のスリーブの材料を移動させて拡径部を形成し、リベット本体の拡径部を基体の開口部に係合させ、ブラインドリベットを破断可能部で破断させ、容易にブラインドリベットを締結し、基体の開口部を封止することができる。
【００１４】
前記マンドレルの前記頭部テーパ部の中心線を通る断面における対向する外面のなす角度が35〜45°であることが好ましい。
【００１５】
頭部テーパ部の角度が35〜45°であると、リベット本体は、締結時に頭部テーパ部により緩やかに押し広げられ、拡径部は円周方向に均一に拡径する。また、頭部テーパ部は、基体の開口部の中により深く入っていくので、基体の開口部の位置に多少のばらつきがあっても、マンドレルの中心軸はリベット本体の中心軸にそろうので、異常な変形は起こりにくい。
【００１６】
前記リベット本体の前記フランジと前記スリーブとの間に、前記フランジから離れると外径が小さくなるフランジテーパ部が形成されていることが好ましい。
【００１７】
リベット本体のフランジの下にフランジテーパ部が形成されている場合は、フランジ、フランジテーパ部、スリーブの順に並ぶ。この場合は、ブラインドリベットを締結するとき、フランジテーパ部は、基体の開口部の縁部に狭い幅で線状に当接し、開口部を確実にシールすることができる。
【００１８】
前記リベット本体の前記フランジの表面には、皿形状のフランジ孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
リベット本体のフランジの表面に、皿形状のフランジ孔が形成されていると、ブラインドリベットを締結するとき、締結機械のノーズピースの凸状部をフランジ孔に挿入して、リベット本体の材料の上方向への移動を抑制し締結状態のばらつきを防ぐことができる。
【００２０】
本発明の第２の態様は、リベット本体と共にブラインドリベットを構成するマンドレルであって、
頭部と、前記頭部に隣接し、前記頭部より次第に細くなるテーパが付いた頭部テーパ部と、前記頭部テーパ部に隣接し、Ｕ形状の溝が外周に形成されたＵ溝部と、前記Ｕ溝部に隣接し、前記Ｕ溝部より大径の中間大径部と、前記中間大径部に隣接し、前記Ｕ溝部より深いＵ形状の溝が外周に形成された破断可能部と、前記破断可能部に隣接し、円柱形状の円柱部と、を有することを特徴とするマンドレルである。
【００２１】
頭部テーパ部を有するマンドレルを使用して、ブラインドリベットを締結すると、リベット本体のスリーブが、頭部テーパ部により徐々に拡径するように変形するので、拡径部が異常に変形することが少ない。また、基体の開口部の位置ずれ、寸法ばらつきがあっても、安定して締結することができる。
【００２２】
本発明の第３の態様は、ブラインドリベットにより、基体の開口部を封止する封止構造であって、
円板状のフランジと、前記フランジに隣接し前記フランジから距離が離れると外径が小さくなるフランジテーパ部と、前記フランジテーパ部から、前記基体の前記開口部の中を軸方向に延びるスリーブと、下端部の底部とを有し、前記フランジの上面から前記スリーブの底部に有底孔が形成されたリベット本体と、
頭部と、前記頭部に隣接する頭部テーパ部と、前記頭部テーパ部に隣接するＵ溝部と、前記Ｕ溝部に隣接する中間大径部と、前記中間大径部に隣接する破断した破断可能部とを有するマンドレルと、を備え、
前記マンドレルの前記Ｕ溝部は、前記リベット本体の前記スリーブの材料で満たされ、前記基体の前記開口部の下方は、前記開口部の内径より大きい外径の前記リベット本体の拡径部であり、
前記リベット本体の前記フランジテーパ部と、前記拡径部との間に前記基体の前記開口部の周りが挟まれて前記開口部が封止されている封止構造である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ブラインドリベット単体で十分な気密性、水密性が得られるブラインドリベットを安価に得ることができる。
また、このブラインドリベットを使用した封止構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態のブラインドリベットのマンドレルの正面図である。
【図２】図１のマンドレルのＡ部分の拡大図である。
【図３】図１のマンドレルとリベット本体とを組み合わせたブラインドリベットの一部を断面とした正面図である。
【図４】図３のブラインドリベットを基体の取付孔に挿入した状態の一部を断面とした正面図である。
【図５】図４のブラインドリベットの下部の拡大図である。
【図６】ブラインドリベットを締結するとき使用するノーズピースの一部を断面とした正面図である。
【図７】図３のブラインドリベットを基体に締結した状態の一部を断面とした正面図である。
【図８】従来のマンドレルの頭部付近の拡大図である。
【図９】図８のマンドレルと、図３のリベット本体を使用したブラインドリベットを、基体に締結した状態の一部を断面とした正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるブラインドリベット1について説明する。ブラインドリベット1は、リベット本体10と、マンドレル30とを備える。初めに、マンドレル30について説明する。次に、リベット本体10と、マンドレル30を組み合わせたブラインドリベット1について説明する。リベット本体10とマンドレル30を組み合わせるには、リベット本体10に、マンドレル30を挿入した後、リベット本体10にローリング加工等を行い、マンドレル30が抜けないようにする。
【００２６】
（マンドレル）
図１は、本発明の実施形態のブラインドリベット1のマンドレル30の正面図である。図２は、マンドレル30のＡ部分の拡大図である。本発明の説明では、図１の上方を上方向、下方を下方向という。
【００２７】
マンドレル30は、一端部に頭部31を有する。頭部31は、大きい外径の円板状の形状である。頭部31の底面と側面の間は、丸みを帯びている。
頭部31の上には、上方向に向かって緩やかに細くなるテーパのついた頭部テーパ部32が形成されている。図２に示すように、頭部テーパ部32の中心線を通る断面における対向する線のなす角度θは、35〜45°である。
【００２８】
マンドレル30は、頭部テーパ部32に続いて、軸部を有する。軸部は、Ｕ溝部33と、中間大径部34と、破断可能部35と、上部大径部36と、円柱部37とを有する。
頭部テーパ部32に隣接して、Ｕ溝部33がある。Ｕ溝部33は、外周に沿って断面がＵ字形の溝が形成され、中心軸方向の中央部で直径が小さくなる。ブラインドリベット1を締結するとき、頭部31と頭部テーパ部32によりリベット本体10の材料が上方向へ移動し、Ｕ溝部33に入るようになっている。
【００２９】
Ｕ溝部33の上側に隣接して、直径がＵ溝部33より大きく頭部31より小さく、中心軸方向には短い中間大径部34がある。上述したように、ブラインドリベット1を締結するとき、頭部31と頭部テーパ部32によりリベット本体10の材料が上方向へ移動し、Ｕ溝部33に入る。Ｕ溝部33の上方向にはＵ溝部33より大径の中間大径部34があるので、Ｕ溝部33に入ったリベット本体10の材料により、マンドレル30の頭部31が動かないように保持される。
【００３０】
中間大径部34の上側に隣接して、破断可能部35がある。破断可能部35は、Ｕ溝部33のようにＵ字形の溝が形成されていて、中心軸方向の中央部の外径は、Ｕ溝部33の中央部の外径より小さくなっている。破断可能部35は、マンドレル30の中で一番外径が細い。破断可能部35は、ブラインドリベット1を組み立てた状態で、リベット本体10の有底孔18に収容される部分にある。締結機械40のジョーでマンドレル30の円柱部37を挟持して引き抜くとき、ある引抜力を超えると、マンドレル30は破断可能部35で破断するようになっている。
【００３１】
破断可能部35の上側に隣接して、上部大径部36がある。上部大径部36は、中間大径部34とほぼ同じ一定の外径であり、中間大径部34より中心軸方向に長い。
中間大径部34の上側は、上部大径部36よりわずかに細い外径で、中心軸方向い長く延びる円柱部37である。
円柱部37には、締結機械40のジョーが把持する部分に円周方向に一定間隔で係止溝が多数形成されていて、締結機械40のジョーで把持するときスリップしないようになっている。
マンドレル30の材質はスチール、アルミ、ステンレス等であり、リベット本体10より硬質の材料で形成されている。
【００３２】
（リベット本体）
図３は、マンドレル30とリベット本体10とを組み合わせたブラインドリベット1の一部を断面とした正面図である。リベット本体10は、底のある円筒形のスリーブと、スリーブから次第に太くなるフランジテーパ部15と、端部の大径のフランジ16とを有する。スリーブは、下端部の底部11と、薄肉部12と、凹凸部13と、円筒部14とを有する。スリーブの下端部は、底部11であり、底部11は閉じられている。底部11の下面は平らな円形の面である。
底部11に隣接して、薄肉部12がある。薄肉部12は、マンドレル30の頭部31の外周を取り囲む。
【００３３】
薄肉部12の上側に隣接して、凹凸部13がある。凹凸部13は、マンドレル30のＵ溝部33に入り込んだ部分と、中間大径部34を取り囲む部分と、破断可能部35に入り込んだ部分とである。
凹凸部13の上側に隣接して、マンドレル30の円柱部37の一部を取り囲む円筒部14がある。スリーブ（薄肉部12、凹凸部13、円筒部14）の外径は、封止する基体51の開口部53の内径とほぼ等しいか、少し小さい一定の外径であり、開口部53に挿入可能な大きさである。
【００３４】
円筒部14に隣接して、上方向に向かって外径が大きくなるフランジテーパ部15がある。ブラインドリベット1の底部11を先頭にして基体51の開口部53に挿入していくと、フランジテーパ部15の円筒部14との境界部の近くが開口部53の縁部に当接して止まるようになっている。円筒部14とフランジテーパ部15との間は、曲線で連続せず、急激に角度が変化する。フランジテーパ部15は、円筒部14からフランジ16に向かって外径が大きくなるように傾斜している。
【００３５】
フランジテーパ部15の中心軸を通る断面において、フランジテーパ部15の対向する外形のなす角度αは、120〜150°である。
フランジテーパ部15に隣接して、大径のフランジ16がある。フランジ16の上面は平面である。フランジ16は、厚みのある円板状であり、上面からフランジテーパ部15との境界部まで外径は一定である。フランジ16は、十分な剛性を有している。そのため、フランジテーパ部15が基体51の開口部53の縁部と当接するとき、変形せず十分な気密性と水密性を得ることができるようになっている。
基体51の開口部53は、一般に断面が円形であり、開口部53の上縁部は、エッジ状に形成され、テーパ部は形成されていない。
【００３６】
フランジ16の上面の有底孔18の周りには、皿形状のフランジ孔17が形成されている。ブラインドリベット1を締結するとき、フランジ孔17には、締結機械40のノーズピース41の凸状部42が入り、リベット本体10が動かないように保持するようになっている。
リベット本体10の材質はスチール、アルミ、ステンレス、銅等であり、マンドレル30より軟質の材料で形成されている。
【００３７】
リベット本体10の内側には、フランジ16の上面から軸方向下方に延びる有底孔18が形成されている。有底孔18の底部には、マンドレル30の頭部31が隣接している。有底孔18には、Ｕ溝部33と、中間大径部34と、破断可能部35と、上部大径部36と、円柱部37の一部とが収容されている。マンドレル30の頭部31は、リベット本体10の凹凸部13により、上側を押えられていて、有底孔18から抜けないようになっている。
【００３８】
マンドレル30を挿入する前のリベット本体10の有底孔18の内径は、図３とは異なり、フランジ16の端面から有底孔18の底部まで、マンドレル30の頭部31の外径と等しいかやや大きい均一な内径であり、有底孔18に頭部31を先頭にしてマンドレル30を挿入することが出来る。マンドレル30を挿入する前のリベット本体10のスリーブ（薄肉部12、凹凸部13、円筒部14になる部分）の外径は、均一である。
【００３９】
（ブラインドリベット）
図３とは形状が異なるリベット本体10と、図３に示すマンドレル30とが組み合わされたブラインドリベット1にする方法を説明する。リベット本体10は全体として円筒形であり、一端部のフランジ16とフランジテーパ部15とスリーブとを有する。スリーブの端部は、底部11であり、閉じられている。スリーブの外径は一定であり、内径はマンドレル30の頭部31の外径より少し大きく、マンドレル30の頭部31を挿入できる。リベット本体10の有底孔18に、頭部31を先頭にしてマンドレル30を挿入する。マンドレル30の頭部31がリベット本体10の底部11の内面に当接するようにする。この状態では、有底孔18の内周面と頭部31とは密着するか小さい隙間があいている。有底孔18の内周面と、マンドレル30のＵ溝部33、中間大径部34、破断可能部35、上部大径部36、円柱部37との間には、隙間があいている。
【００４０】
リベット本体10の有底孔18にマンドレル30を挿入した後に、ローリング加工、絞り加工などにより、リベット本体10の底部11からフランジテーパ部15の下までのスリーブの外周を一定の外径になるように細く加工する。このとき、リベット本体の材料が、有底孔18の内周面と、Ｕ溝部33、中間大径部34、破断可能部35との間の隙間に移動される。図３に示すように、有底孔18の内周面と、マンドレル30の頭部31、頭部テーパ部32、Ｕ溝部33、破断可能部35、との間の隙間がなくなる。こうして、リベット本体10の、薄肉部12、凹凸部13、円筒部14の形状が成形される。
マンドレル30の頭部31の上側は凹凸部13により押さえられ、マンドレル30はリベット本体10の有底孔18から抜けることが出来なくなる。
【００４１】
図４は、図１のブラインドリベット1を基体51の開口部53に挿入した状態を示す一部を断面とした正面図である。図４の下側がブラインド側であり、上側からブラインドリベット1を取り付ける作業をする。図５は、図４の下部の拡大図である。
基体51は、１枚であるが、基体51を複数枚とすることも出来、その場合は、各基体51の開口部53の位置が合うように重ね合わされる。
【００４２】
リベット本体10とマンドレル30とを組み合わせた図３のブラインドリベット1を基体51の開口部53に図４の上側から挿入していくと、リベット本体10のフランジテーパ部15が基体51の開口部53の周りの表面に当接して、図４の状態になる。
【００４３】
（ノーズピース）
図６は、本発明の実施形態のブラインドリベット1を締結するとき使用する締結機械40のノーズピース41の一部を断面とした正面図である。ノーズピース41は、マンドレル30の円柱部37を締結機械40のジョーにより挟持して引き抜くときに、リベット本体10のフランジ16の上面を上から押さえる。
【００４４】
ノーズピース41の下面の中心軸の周りに、凸状部42が形成されている。凸状部42の外径は、フランジ16のフランジ孔17の内径より少し小さく、凸状部42の高さは、フランジ16のフランジ孔17の深さより少し小さい。凸状部42は、リベット本体10のフランジ孔17に入ることができる大きさである。
ブラインドリベット1を締結するとき、凸状部42は、リベット本体10のフランジ孔17に入り、リベット本体10がずれないようにしっかり保持する。凸状部42は、無くてもよい。
ノーズピース41と凸状部42の中心軸に沿って、ノーズピース孔43が貫通している。ノーズピース孔43の外径は、マンドレル30の円柱部37の外径より大きい。ブラインドリベット1を締結するとき、ノーズピース孔43にマンドレル30の円柱部37が通る。
【００４５】
（締結動作）
図５、７を参照して、本発明の実施形態のブラインドリベット1が、基体51に締結される動作について説明する。図７は、ブラインドリベット1が、基体51に締結された後の一部を断面とした正面図である。
図５の状態から、リベット本体10のフランジ16の上面をノーズピース41により支持する。
【００４６】
マンドレル30の円柱部37を締結機械40のジョー（図示せず）で把持して上方に引き抜いていく。
マンドレル30の頭部31が、リベット本体10の凹凸部13を内側から押し広げながら、上方へ移動していく。頭部31と凹凸部13は、凹凸部13の上側に隣接する円筒部14も内側から押し広げながら、上方へ移動していく。このとき、頭部31の上側は緩やかな角度（35〜45°）の頭部テーパ部32なので、リベット本体10の凹凸部13と円筒部14は、頭部テーパ部32により緩やかに押し広げられる。そのため、拡径部21は円周方向に均一に拡径する。また、頭部テーパ部32があると、頭部31は、基体51の開口部53の中により深く入っていく。
頭部テーパ部32があると、基体51の開口部53の位置に多少のばらつきがあっても、マンドレル30の中心軸はリベット本体30の中心軸にそろうので、異常な変形は起こりにくい。
【００４７】
凹凸部13と円筒部14との外径は、頭部31により押し広げられて大きくなり、凹凸部13と円筒部14との長さは短くなる。凹凸部13と円筒部14とは、変形して、基体51の下面に当接する拡径部21を形成する。拡径部21の外径は開口部53の内径より大きくなる。
【００４８】
基体51の開口部53の内側にある円筒部14の部分は、開口部53により外径を規制されて、拡径することが出来ない。マンドレル30の頭部31が、基体51に近づくと、頭部31は円筒部14を押し広げることができず、それより上昇することが出来なくなる。
更に、マンドレル30の円柱部37を強く上方へ引くと、マンドレル30は破断可能部35で破断する。頭部31とＵ溝部33と中間大径部34とはリベット本体10内に残り、上部大径部36と円柱部37とは、リベット本体10の有底孔18から引き抜かれる。図７に示すように、基体51は、リベット本体10の拡径部21とフランジテーパ部15との間に挟まれて、ブラインドリベット1が締結される。
リベット本体10のスリーブの材料は、凹凸部13となって、マンドレル30のＵ溝部33に入っているので、マンドレル30の頭部31は、有底孔18内でがたつくことはない。
【００４９】
基体51の開口部53の上縁部はエッジ状に形成され、テーパは形成されていない。そのため、フランジテーパ部15の下端部と基体51の上面の開口部53の内縁とが、狭い線状に高い応力でシールされる。
また、拡径部21の上端部と、基体51の下面の開口部52の内縁とが、幅の狭い線状に高い応力でシールされる。リベット本体10の金属と、基体51の金属とが、密着してシールされる。
【００５０】
本発明の実施形態によれば、マンドレル30の頭部31に隣接して、頭部テーパ部32が形成されている。ブラインドリベット1を締結するとき、リベット本体10の拡径部を形成する部分は、頭部テーパ部32により緩やかに拡径されていくので、拡径部21は異常変形しにくい。
また、リベット本体10のフランジ16の下面にフランジテーパ部15が形成されている。リベット本体10のフランジテーパ部15が、基体51の開口部53の内縁に接触する面積が小さく、強い応力で接触する。そのため、フランジテーパ部15又は開口部53の内縁又は双方が変形して密着し、十分な気密性と、水密性を得ることが出来る。
マンドレル30の頭部テーパ部32と、リベット本体10のフランジテーパ部15とが、組み合わさると、一層気密性と水密性が向上する。
【００５１】
（比較例）
図８は、従来のブラインドリベット6のマンドレル80の頭部31付近の拡大図である。本発明の実施形態のマンドレル80と同じ部分は、同じ参照番号を付して示す。従来のマンドレル80は、頭部31はあるが、頭部31に隣接するテーパ部はない。その他の点については、本発明の実施形態のマンドレル30と同じである。
【００５２】
図９は、図８に示す従来のマンドレル80と、本発明の実施形態のリベット本体10を使用したブラインドリベット6を、本発明の実施形態と同じ基体51に締結した状態の一部を断面とした正面図である。本発明の実施形態と同じ形状のリベット本体を使用するが、締結後のリベット本体60の拡径部71の形状は、本発明の実施形態によるリベット本体10の拡径部21の形状とは異なる。図９の締結後のリベット本体は参照番号60を付して説明する。
【００５３】
リベット本体60の拡径部21とフランジ16の下のフランジテーパ部15との間に、基体51が挟まれて、ブラインドリベット6が基体51に締結されている。
比較例のブラインドリベット6を締結する場合は、マンドレル80にテーパ部がないので、頭部31により急激に拡径されて、拡径部71が形成される。そのため、拡径部71は不均一に拡径する恐れがある。また、基体51の材質、板厚、取付孔53の内径等にばらつきがあると、異常な拡径部71が形成され、気密性、水密性が保持できない場合がある。
【００５４】
本発明の実施形態によるブラインドリベット1は、マンドレル30の頭部31に隣接して頭部テーパ部32が有るので、リベット本体10の凹凸部13、円筒部14（スリーブ）を緩やかに各方向に均等な圧力をかけて拡径させる。頭部テーパ部32があるので、マンドレル30の頭部31は、より上まで移動することができる。そのため、十分な気密性と、水密性が得られる。また、基体51の材質、板厚、取付孔53の内径等にばらつきがあっても、気密性と水密性を保持することができる。
【符号の説明】
【００５５】
1  ブラインドリベット
6  ブラインドリベット
10  リベット本体
11  底部
12  薄肉部
13  凹凸部
14  円筒部
15  フランジテーパ部
16  フランジ
17  フランジ孔
18  有底孔
21  拡径部
30  マンドレル
31  頭部
32  頭部テーパ部
33  Ｕ溝部
34  中間大径部
35  破断可能部
36  上部大径部
37  円柱部
40  締結機械
41  ノーズピース
42  凸状部
43  ノーズピース孔
51  基体
53  開口部
60  リベット本体
71  拡径部
80  マンドレル
【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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