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リベット (55367 views - Mechanical Engineering)

リベット(英: rivet)は、頭部とねじ部のない胴部からなり、穴をあけた部材に差し込んで専用の工具でかしめることで反対側の端部を塑性変形させて接合させる部品。
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This Design Squad Nation animation shows how a pop rivet clamps two pieces of material together. For more Design Squad Nation go to http://pbskids.org/designsquad/

Do you like to learn how things work? Watch this clip to learn how Glue Guns work! http://youtu.be/oF--VEoUFl4

リベット

リベット

リベット: rivet)は、頭部とねじ部のない胴部からなり、穴をあけた部材に差し込んで専用の工具でかしめることで反対側の端部を塑性変形させて接合させる部品[1]

概要

一般にステンレス鋼アルミニウムなどの金属製の円柱状で、片側にやや直径の大きい頭がついており、対象物の穴に通したあと反対側も同様の形状につぶすことで固定する。同様の目的に用いるボルトナットねじと異なり容易には取り外しができず、半永久的な締結用途に用いられる。用途によりプラスチックのものもある。

リベット

頭部の形状による分類では、

  • 丸頭 - 半球形
  • 平頭 - 円盤状
  • 皿頭(沈頭鋲)- 表面側が平で根元が円錐形

取り付け方法では、

  • 熱間 - 鋼橋鉄塔船舶などの鋼板鉄骨の接合など、大型のリベットに用いられた。リベットを真っ赤に熱して軟らかくしてから、リベットハンマー(圧縮空気で作動)などでかしめる(焼き締め)。重量が大きくなることや時間がかかることなどから、溶接やボルト・ナットに移行している。
  • 冷間 - 工場などでリベットハンマーや油圧プレス機(古くは水圧プレス機)などでかしめて取り付ける。航空機からナベ、ヤカンの本体と取手まで広く用いられ、少量ならば手ハンマーでも加工できる。

ブラインドリベット

片側からしか作業ができない場合のために、ブラインドリベット(: Blind rivet)が考案されて用いられている。

釘の様に見える心棒を空気圧や電動・手動などのリベッターで作業者側へ引っ張ることで、円筒状のリベット内側を変形させ、心棒を引きちぎることによりかしめる。締結圧はその細い心棒の破断耐力によるので、同じ径の通常のリベットに比べて小さくなる。


航空機用のリベット

航空機用のリベットはソリッド・シャンク・リベットとブラインド・リベットの2種類が使用されているが、航空機の設計用の要求に応じる為、形状・材質・サイズで区別され、パーツナンバー(部品番号)とリベットのヘッド・マークで識別できる。 規格はソリッド・シャンク・リベットの場合、MS(Military Standard:米軍規格)[2]が代表的であり。その後には形状・材質・サイズの番号又は記号が記載される。

頭部の形状は2種類がある。

  • 20426(リベット頭部が皿型、皿の角度は100度[3]
  • 20470(リベット頭部が丸型)

材質はアルミ合金の場合、強度が低い順から高い順に上から下に並べると5種類がある。

  • A(1100のアルミ合金)
  • B(5056のアルミ合金)
  • AD(2117のアルミ合金)
  • D(2017のアルミ合金)
  • DD(2024のアルミ合金)

その他の材質として4種類がある。

  • M(モネル
  • CまたはF(耐食鋼)
  • Pまたは-(炭素鋼)
  • 無し(耐熱鋼)

またリベットの径と長さは、径は1/32inch単位で長さは1/16inch単位で表され、表面処理の種類[4]として無印・A・D・S・F・Nの記号があり種類に応じてパーツナンバーの最後に表示される。

実際のパーツナンバーを表示すると。

MS20470AD 7-7

最初のMSは規格を示し、続く5桁の数字はリベット頭部の形状分類(リベット頭部が丸型)を示し、続くADは材質を示し(2117のアルミ合金)、続く最初の数字はリベットの径(7/32inch)、ハイフン後の数字はリベットの長さ(7/16inch)を表し、最後は無印のため、表面処理を黄金色で化成皮膜処理されたことを表す。

また材質のDのリベット径の大きい物(直径3/16inch以上)やDDの物は、硬い状態のため、そのまま機体の構造部材に打ち込むことは困難なので、熱処理(加熱)をしてリベット自体を軟らかい状態にしてから[5]打ち込んで、その後は時間の経過とともに硬化する[6]。また、熱処理したリベットを低温保存する(アイスボックス等に入れる)ことにより、硬化の進行を遅らせて軟らかい状態を長く保つことができるので、リベッティング(鋲打ち)の可能時間の延長を図ることができる。

備考

  • 初期の戦車では装甲板をリベット接合していたが、被弾時に衝撃でリベットが飛び散って乗員や随伴歩兵を殺傷する危険が生じたため、溶接接合に移行している。
  • 戦艦を始めとする戦闘艦は、戦車に比べて長くリベット止めが使われた。それは、溶接だと隣接する鋼板まで被害が及ぶのに対し、リベット止めだとリベットの破断により、隣接する鋼板への被害が抑えられると考えられていたためである。[独自研究?]
  • 初期の鉄道車両バス車体なども丸頭のリベットを使用していた。
  • 皿頭(沈頭鋲)はリベットの頭部と接合部材面が同一に仕上がるので、航空機の外板など平滑度を要求される箇所に使用される。
  • 接合する対象は必ずしも金属とは限らず、帆布などの厚手の布や、皮革の接合にも用いられる。例としてはジーンズのポケットやなどである。衣料用の場合、装飾目的でリベットを打つ場合もある。


脚注

  1. ^ 意匠分類定義カード(M3) 特許庁
  2. ^ 1950年以降に米軍により承認された軍用規格であり、その他に航空機用の部品(リベットの他にボルトナットワッシャーなど)の規格として、AN(Air force & Navy aeronautical standard:米空海軍航空規格)とNAS(National Aerospace Standard:アメリカの航空機とミサイルのメーカーが協議作成した規格)がある。
  3. ^ 沈頭鋲と呼ばれている物である。
  4. ^ 主に化成皮膜処理と陽極処理と重クロム酸封孔処理の3つがあり、さらに処理の種類により細分化される。
  5. ^ 溶体化処理と呼ばれる。
  6. ^ 時効硬化と呼ばれる。

参考文献

  • 大西久治『よくわかる 板金・製カン作業法』図書出版 理工学社、1987年、ISBN 9784844525141
  • 『航空機の基本技術』 日本航空技術協会 第6版第1刷 2010年 ISBN 978-4-902151-34-3


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