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Jan 30, 2024

リベットナットによる組み立て

I inserti filettati sono rivetti tubolari con filettatura femmina e fori svasati integrati.

リベットナットは、パネルの片側から完全に作業しながら取り付けることができる、一体型の雌ねじとザグリ加工を施した管状リベットです。 写真提供：PennEngineering

リベットナットはアルミニウム、スチール、ステンレススチール、モネル、真鍮から作ることができます。 写真提供：PennEngineering

引張圧力ツールを使用すると、エアモーターがマンドレルをリベットナットにねじ込みます。 ファスナーがワークピースに挿入されると、水圧が加えられてマンドレルが引き戻されます。 事前に設定された圧力に達すると、エアモーターが再び作動してマンドレルをナットから外します。 写真提供：MDS ファスニング システム

リベットナットの取り付け工程を自動化できます。 6軸ロボットにより提示された部品にリベットナットを自動で取り付ける機械です。 写真提供：MDS ファスニング システム

Leankeasy は、相手ねじがあらかじめ組み立てられた状態で提供されるリベット ナットです。 組立者は、2 ピースの留め具を穴に挿入し、標準の空気圧ドライバーまたは電動ドライバーを使用してナットを設定します。 ナットの圧着と相手ねじの取り付けは同じステップで行われます。 写真提供：Clufix

自動車メーカーは、部品を構造コンポーネントに取り付けるためにリベット ナットを広く使用しています。 写真提供：CC Tech

自動車メーカーは、車両構造にハイドロフォーミング金属チューブを使用することが増えています。 打ち抜きおよび溶接された金属部品と比較して、ハイドロフォーミング部品は軽量でコストが低く、剛性重量比が高くなります。

他の部品をねじ留め具で構造に取り付ける必要が生じるまでは、これで十分です。 材料の厚みや強度が十分でないため、チューブにねじ山をタッピングすることは不可能な場合があります。 取り付けには金属の反対側にアクセスする必要があるため、セルフクリンチング ナット、ナット プレート、または溶接ナットはオプションではありません。 ケージナットも可能ですが、四角い穴が必要で取り付けが困難です。

そこでリベット ナットの出番です。ブラインド スレッド インサートとしても知られるリベット ナットは、薄いパネルに強力な固定ネジを提供します。 このファスナーはもともと数十年前に飛行機の翼にゴム製の除氷ブーツを取り付けるために BF Goodrich によって開発されました。 現在、リベットナットはさまざまな製品に使用されています。

リベットナットは、パネルの片側から完全に作業しながら取り付けることができる、一体型の雌ねじとザグリ加工を施した管状リベットです。 古典的なブラインド リベットと同様に、リベット ナットの本体はブラインド側に形成されます。 裏面のフランジは偏心荷重が加わっても抜けにくい大きさです。 リベットナットはパネルの両側にアクセスせずに取り付けることができるため、このファスナーは部品をハウジング、チューブ、または押し出し成形品に取り付けるのに最適です。 このファスナーは、あらゆる金属、ほとんどのプラスチック、さらにはセラミックスにも取り付けることができます。

「リベットナットは、ファスナーを溶接したり締めたりすることができないプラスチックに最適です」と、MDS Fastening Systems の社長である Victor Lanni 氏は言います。

留め具はアルミニウム、スチール、ステンレス鋼、モネル、真鍮から作ることができます。 「最も一般的な材料は亜鉛メッキ鋼ですが、特に腐食が心配な場合はステンレス鋼を指定することもできます」と PennEngineering のリベット ナット担当製品マネージャーの Richard J. Kull 氏は言います。 「ステンレス鋼のリベットナットは、ソーラーパネルの設置やその他の屋外機器によく使用されます。」

通常、単一のファスナー サイズで幅広いグリップ範囲に対応できます。 たとえば、PennEngineering の 0.42 インチ長の SpinTite リベット ナットのグリップ範囲は 0.02 ～ 0.08 インチです。 長さ 1.45 インチのリベットナットのグリップ範囲は 0.35 ～ 0.5 インチです。

リベット ナットはさまざまなヘッド スタイルで使用できます。 幅広の前面側フランジにより、大きな耐荷重面が得られます。 これにより穴が補強され、突き抜けが防止されます。 耐候性用途のためにフランジの下にシーラントを塗布することも可能です。 厚いフランジはスペーサーとして機能し、余分な押し出し強度を提供します。 皿頭の薄型ヘッドにより、面一または面一に近い設置が保証されます。 頭の下にあるくさびまたはローレットは、相手材に食い込み、留め具が穴の中で回転するのを防ぐように設計されています。

「ウェッジヘッドは、プラスチック、グラスファイバー、アルミニウムなどの柔らかい素材に最適です」とカル氏は言います。 「しかし、リベットナットは焼きなましされているため、比較的柔らかいです。スチール部品にはウェッジはあまり効果的ではありません。」

リベットナットにもさまざまなボディスタイルがあります。 標準的なリベットナットは表面が滑らかな円筒形ですが、スプライン付き、四角形、六角形などのバリエーションもあります。 このようなバリエーションはすべて、特にアルミニウムやプラスチックなどの柔らかい素材の場合、穴の中でファスナーが回転しないようにするという 1 つのことを目的として設計されています。

「正しく設定されていないと、丸いリベット ナットが高いトルク レベルで穴の中で回転する可能性があります」と Lanni 氏は説明します。 「六角形の留め具ならそのような問題はありません。

「六角形の留め具の欠点は、六角形の穴が必要なことです。一部のメーカーでは…六角形の穴よりも丸い穴を作る方が安価です。」

リベット ナットには、オープンエンド バージョンとクローズエンド バージョンもあります。 後者は、車両外装の取り付けポイントなど、相手ねじが必ずしも存在しない用途に最適です。 したがって、閉鎖端はアセンブリの内部への水や塵の侵入を防ぎます。

リベット ナットは、手動工具、またはより一般的には電動工具を使用して取り付けることができます。 前者はブラインドリベットを取り付けるための工具に似ています。 後者は手持ち式またはリニアアクチュエータに取り付けて完全または半自動操作が可能です。 6軸ロボットにも搭載可能です。

リベットナットを取り付けるための最も簡単な電動工具は、空気圧式「スピンスピン」ツールです。 留め具は、ツールの端にあるマンドレルにねじ込まれます。 次に、締結具がワークピースの穴に挿入されます。 ツールが作動すると、マンドレルが急速かつ強力に回転し、リベットナットのシャンクのねじ部分をワークピースの盲側に向かって引っ張り、ねじのない部分の周囲に膨らみを形成します。 膨らみがパネルの背面を押し、シートをしっかりとグリップするクランプ力を生み出します。 リベットナットが所定の位置にしっかりと固定されると、マンドレルが反対方向に回転し、ナットからネジが外され、ファスナーの雌ネジがそのまま残ります。

コーティングまたは塗装されたコンポーネントであっても、設置後に追加の仕上げを行う必要はありません。 したがって、リベットナットは製造プロセスのどの段階でも取り付けることができます。

スピン-スピン ツールからのアップグレードは、「スピン-プル」ツールです。 スピン-スピンツールと同様に、エアモーターがマンドレルをナットにねじ込みます。 ファスナーがワークピースに挿入されると、水圧が適用されてマンドレルが設定距離だけ引き戻されます。 留め具がセットされると、エアモーターが再び作動してマンドレルをナットから外します。

3 番目のオプションは、「圧力に引っ張る」ツールです。 スピンプルツールと同じように機能しますが、設定された距離まで引っ張るのではなく、設定された圧力まで引っ張ります。

「柔らかいプラスチックを固定する場合は、スピンプルツールの方が良いかもしれません」とラニ氏は言います。 「引っ張って圧力をかけるツールを使用すると、ファスナーが材料にオーバーセットしてしまう可能性があります。一方、金属やガラス入りナイロンなどの硬質プラスチックを締め付ける場合は、引っ張って圧力をかけるツールの方が安定します。」

リベットナット取り付けツールの最新の開発は、プロセス監視です。 「リベットナットを正しく固定するのが難しいことで有名です」とラニー氏は言います。 「プロセス監視テクノロジーは、ツールがどのくらいの力でファスナーを引っ張っているのか、どのくらいの距離までファスナーを引っ張っているのかを測定します。また、サイクル中に取り付けられたファスナーの数をカウントすることもできます。」

締結データはハードドライブに保存したり、作業現場のネットワークにダウンロードしたりできます。

リベットナットは多くの産業の多くの用途に使用されています。 このファスナーは冷蔵庫、遊具、オフィス家具、自転車などさまざまな製品に使用されています。

自動車業界では、コンポーネントをダッシュ​​ボードやファイアウォールに接続するために使用されます。 また、ラジエーター、ルーフラック、スポイラー、プラスチック製のフェンダーとフェイシアを取り付けるためにシャーシとボディフレームにも取り付けられます。 Jeep Wranglerのアフターマーケットハードトップはリベットナットで取り付けられています。

航空宇宙産業では、航空機の内装で頭上の収納棚、肘掛け、調理室や化粧室のコンポーネントを取り付けるために使用されます。

防衛産業では、軍用車両のハンドルやオーバーヘッドラックの取り付けにリベットナットが使用されています。 また、一時避難所のメーカーは、コンポーネントをハニカム複合材に取り付けるための留め具をテストしています。

電気機器の製造元は、リベット ナットを使用して大型電子エンクロージャのドア ヒンジを取り付けています。 コンポーネントをエンクロージャに取り付けるための留め具は、床、天井、壁にも取り付けられています。

リベットナットは何十年も前から存在していますが、その技術は静的なままではありません。 サプライヤーは最近、いくつかの新しいデザインを導入しました。

昨年の秋、フランスのファスナーメーカー Clufix は、相手ねじがあらかじめ組み立てられたリベット ナットである Leankeasy を発表しました。 通常、リベットナットを使用した組み立ては、専用工具を必要とする多段階のプロセスです。 Leankeasy では、組立者が部品を位置合わせし、2 ピースの留め具を穴に挿入し、標準の空気圧ドライバーまたは電動ドライバーを使用してナットを設定します。 ナットの圧着と相手ねじの取り付けは同じステップで行われます。

Leankeasy のサイズは M6 で、グリップ範囲 (ナット側) は 0.5 ～ 3 ミリメートル、クランプ範囲 (ネジ頭側) は 1 ～ 5 ミリメートルです。

2013 年の初め以来、Clufix は、ティア 1 およびティア 2 の自動車サプライヤー、エレベーター、トラクター、発電機のメーカーを含む 10 社の顧客とともに Leankeasy をテストしてきました。 Clufix 社のディレクター、エリック・マスブーフ氏は、Leankeasy によってこれらの顧客の設置コストが平均 35% 削減されたと述べています。 トラクター製造業者は 33% のコスト削減を報告したが、エレベーター製造業者はコストが 70% も削減されたと述べている。

最近、リベット ナットに関する別の新しい考え方が Sherex Fastening Solutions LLC によって導入されました。 リブフロートといいます。 標準的なリベットナットでは、リベット本体にねじ山が刻まれています。 Riv-Float では、リベット本体がフローティングナットを包みます。 ナットはリベット本体内で左右に 0.003 インチ移動し、半径方向に 0.02 インチ浮動します。 これにより、相手ねじを斜めに差し込むことができ、部品の位置ずれに対応し、ねじ山が交差するのを防ぎます。

ファスナーは標準サイズとメートルサイズの両方でご利用いただけます。 標準サイズのグリップ範囲は 0.027 ～ 0.15 インチ、本体直径は 0.39 ～ 0.53 インチ、取り付け長さは 0.522 ～ 0.63 インチです。 ネジサイズは8-32、10-32、1/4-20です。 スモールフランジバージョンのヘッド直径は 0.455 ～ 0.595 インチの範囲です。 ラージ フランジ バージョンのヘッド直径は 0.5 ～ 0.685 インチの範囲です。

メートルサイズのグリップ範囲は 0.7 ～ 3.8 ミリメートル、本体直径は 9.91 ～ 13.46 ミリメートル、取り付け長さは 13.25 ～ 16 ミリメートルです。 ネジサイズはM4、M5、M6です。 スモールフランジバージョンのヘッド直径は 11.56 ～ 15.11 ミリメートルの範囲です。 ラージフランジバージョンのヘッド直径は 13.25 ～ 16 ミリメートルの範囲です。