リベット種類と理想的用途を探る：包括的ガイド

多くのコンポーネントと構造が組み合わさって完全な部品を構成します。いくつかの必須ツールを使用してこれらのコンポーネントを配置できます。製造業界のこうしたヒーローの一つがリベットです。設計要件と特性に基づいて使用可能な様々な種類のリベットがあります。

これらのリベットは軽負荷から重負荷まで驚異的な締結能力を提供します。これにより、航空機から潜水艦、板金アセンブリまで幅広い用途で価値があります。また、引張とせん断荷重の支持にも有益です。

本記事では様々なリベットの種類とその用途をご案内します。早速始めましょう！

リベットの概要

リベットとは？

一言で言えば、リベットは頭と尾を反対側に持つ機械的ファスナーまたはコネクタです。頭部、滑らかな円筒形ボディ、金属ピンのような見た目の尾部を持ちます。

リベットは通常アルミニウムまたはスチール製ですが、他の材料で作られたものもあります。これらのファスナーの種類は、通常のボルトとナットのように締め付けません。リベットとの独自の取り付け方法により、部品の永久的な組み立てや接続を確実にします。

リベットの仕組み

リベットは機械と構造建設において非常に重要なツールです。リベットはドリリング、パンチング、または穴に配置して尾部を変形させることで取り付けられます。最も一般的なリベッティングプロセスは、リベットされる部品に穴を開けることです。これは最もシンプルでアクセスしやすいためです。

リベットはリベット自体の直径より約1.5mm大きいドリル穴に適合し、リベットをより確実に固定します。リベットを取り付けるとすぐに、尾部が反対側から出てきて変形します。リベットの尾部を叩いたり潰したりすると、材料が平らになり、尾部が広がったり展開したりします。元のサイズの約1.5倍に広がります。

言い換えれば、リベットの尾部を叩いたり引いたりして片側を平らにし、もう片側に新しい頭を作ることでダンベルサイズのリベットを作れます。その後、尾部はダンベルの形状を取ります。こうして接合部がリベット止めされます。

リベットの欠点

利点のない欠点や制約のあるものはほとんどありません。ここではリベッティングのいくつかの欠点を示します：

• リベッティングは溶接より時間と労力を消費します。レイアウトと穴あけなどの追加作業が必要です。
• リベット接合の労務コストは比較的高いです。
• 溶接接合はリベット接合より軽量です。これは使用されるリベットとストラッププレートによるものです。
• リベッティングプロセスは溶接より騒音が大きいです。ハンマー打撃が大きな騒音を生みます。
• リベッティングは通常、密閉性のある接合を保証しません。
• リベットで組み立てられた接合部は、ろう付けや溶接されたものより常に重くなります。

リベットに使用される材料

リベット製造にはいくつかの金属材料があります。スチール、銅、真鍮、アルミニウム、銅、ステンレス鋼が含まれます。設計者とメーカーはこれらの異なる材料を選択してニーズを満たします。

これらの豊富な材料により、リベットは今や無限の用途を持ちます。したがって、接合しようとしている部品の特性に一致するリベット製造材料を選択することが推奨されます。

スチール

低炭素特性を持つスチールはリベット用途に適しています。これはそのクリッチング能力や用途への適合性によるものです。また、硬質な高炭素スチールリベットと比較して高い柔軟性と適応性を持ちます。高炭素スチール製リベットはより多くの材料を必要とし、成形性が低下します。

ステンレス鋼

ステンレス鋼リベットはかなり硬く、強く、劣化に耐えます。これらは鉄道車両、航空機、発電産業向けのリベットです。これらのステンレスリベットは耐食性のために採用されます。

アルミニウム

アルミニウムはリベットとファスナーで著名な使用実績を持つもう一つの金属バリエーションです。その柔らかさと軽量属性で知られています。アルミニウム材料は強力な劣化耐性を提供し、いくつかの用途に適しています。さらに、アルミニウムはかなり延性があるため、複雑な部品構成を容易に作成できます。

真鍮

真鍮は柔軟で低摩擦、しなやかな材料です。変色に対する魅力的な耐性と同等に高い強度を持ちます。その特性の結果、真鍮は火花を発生させません。これらの属性により、真鍮リベットがガス機器に最も適した種類となります。

銅

銅は外観と用途の両面で柔軟な材料です。熱と電気を伝導する驚異的な能力を持ちます。銅材料は優れた電気伝導体であり、銅リベットを水道と電気機器で最も好まれるものにしています。

製造で利用可能な様々なリベットの種類

いくつかの異なる種類のリベットが利用可能です。しかし、これらは大まかに以下のカテゴリーに分類されます。

ソリッドリベット：最も一般的なリベット

これらは最も一般的なリベットタイプです。シンプルで信頼性が高く、材料接合の最古の形式です。これらのシンプルなツールは、片側に頭を持つソリッドシャフトで構成され、一度パンチされると反対側の頭なし部分がリベットガンやハンマーで変形されます。

ソリッドリベットはシャフトと頭のみで構成され、リベットガンやハンマーで変形されます。これらのリベットタイプは100度皿頭または丸ユニバーサルヘッドのいずれかを持つことができます。安全性と信頼性が重要な場合によく利用されます。例えば、典型的な用途の一つは航空機の構造部品です。

ブラインドリベット：ポップリベットとも呼ばれる

ブラインドリベットは中空リベットまたはポップリベットとも呼ばれます。これらの金属リベットは中心にマンデルを持つ管状ファスナーです。メーカーは接合対象部品に開けたドリル穴にブラインドリベットを挿入します。

リベットのブラインドエンドが拡張し、マンデルがスナップオフします。ソリッドリベットとは異なり、ブラインドリベットは部品の片側から接合部に取り付けられます。これにより、反対側に対して「ブラインド（盲目）」になります。ブラインドリベットは接合部の背面が見えにくい状況に適しています。他のリベットと同様、かなり簡単かつ迅速に適用可能です。航空宇宙、エレクトロニクス、造船で最も支配的な接合方法です。

使用可能な一般的なブラインドリベット：

• プルマンデルリベット – 両面にフラッシュ表面クリッチを提供する特殊な両面皿頭ブラインドリベット。マンデルヘッドが離れず、一貫したクランプ力を提供。また、これらのリベットのタイトラジアルセットが構造剛性を向上。
• スレッドリベット – ブラインドリベットナットまたはスレッドインサートとも呼ばれる。メーカーは設置部品の片側からこの標準ブラインドリベットのバリエーションをアンカーできます。標準と重負荷スレッドリベットがあります。標準オプションは永久設置のためのほぼ全てのブラインド用途を満たします。しかし、重負荷リベットは重負荷サイドウォールとヘッドを特徴とし、高性能でより要求の厳しい用途に有用です。
• ドライブピンリベット – これらのブラインドリベットタイプはヘッドから短いマンデルが突出しています。ドライブピンリベットを穴に挿入すると、ハンマーや他の材料でマンデルを作動させられます。これにより穴内部のリベット端が広がります。ドライブピンリベットは穴あけを必要としないため、建築やその他の美的意図を持つ用途でより人気があります。ただし、他の多くのリベットタイプよりクランプ力が低いことに注意が必要です。

チューブラリベット：中空端を持つ

これらは多くの異なる構成を持つ部分的に中空のリベットです。一般的なチューブラリベットは片側に製造ヘッド、反対側に中空端を持ちます。中空端は接合のための全ピースを貫通します。メーカーはしばしば中空端を現場でフィールドヘッドにコールドフォーミングします。

これらのリベットには広範なコールドフォーミングが必要なため、非常に延性があり低強度金属であることが不可欠です。その結果、チューブラリベットは商業用途で人気があります。特定のチューブラリベットタイプ：

• 圧縮チューブラリベット – 締結プロセス中に干渉嵌合を持つ2部品で構成。軟質材料での商業用途で、コンポーネント両面に美観が必要な場合に使用。
• フルチューブラリベット – 対応物より深い穴を持ちます。通常セミチューブラリベットより弱いですが、布やプラスチックなどの軟質材料を容易に貫通できます。
• セミチューブラリベット – これらのリベットの種類はフィールドエンドに穴を持ちます。穴深さは通常シャンク直径の約1.12倍。したがって、フィールドヘッド形成時にセミチューブラリベットはソリッドリベットのように感じられる場合があります。

スプリットリベット：ホームリペア用リベット

二股リベットとも呼ばれ、スプリットリベットはセルフピアシングリベットと密接に関連しています。革、プラスチック、木材などの軟質材料の接合に最適なオプションです。

スプリットリベットは分割または鋸目ボディで利用可能で、ホームリペアに適用可能です。また、材料自体に穴を開ける鋭い端またはチップを持ちます。極限またはクリティカルな用途での使用は推奨しません。

フラッシュリベット：カウンターシンクリベットとも呼ばれる

フラッシュリベット（カウンターシンクリベット）は外部表面で使用され、良好な外観を確保し空気抵抗を排除します。

これは皿穴と皿頭の両方を使用するためです。抗力と乱流の低減（空力的理由）のため、フラッシュリベットは航空機外部で機能します。エアフロー改善のため、取り付け後の追加操作が必要な場合があります。

セルフピアシングリベット：優れた柱強度

このカテゴリのリベットは、使用前に穴を開けたりパンチングしたりする必要がありません。これらのリベットの端部がベベルドリルまたは面取りポークを持って関連コンポーネントを貫通するためです。セルフピアシングリベットは材料の上層を貫通しながら下層を半分貫通させ、ガス密または水密接合を形成します。アップセットダイがリベットの尾部を広げ、下部シートにインターロックさせて低プロファイルボタンを形成します。

フリクションロックリベット：拡張ボルトに類似

これらはキューポラまたはカウンターシンク方式で製造されます。これらのフリクションロックリベットは拡張ボルトに類似しています。

違いは、十分な張力があるとシャフトが表面下でスナップすることです。フリクションロックリベットはブラインドリベットの原型で、軽航空機修理の航空宇宙分野で一般的に適用されます。

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リベットは何に使用されるか？

リベットの主な目的は、2つ以上の金属または木材材料を確実かつ信頼性高く締結することです。これを行うと、同じ直径のネジより強力な接合部が得られます。

以下はリベットの用途の一部です：

航空機でのリベット

本来、航空機マシニングプロジェクトは固体、耐久性、信頼性のある材料で作られるべきです。残念ながら、オペレーターがこれらの固体で重い材料を適切に締結しなければ、全てが崩壊する可能性があります。したがって、リベッティングはブラジング、溶接、ボルト締めと同様に航空機建設に不可欠です。

主な目的は強力なアライメントと、部品の最強組み合わせを実現することで、リベッティングはこれを達成するために重要です。リベットはアルミニウム合金を締結するのに役立ちます。これらはハンダ付けが困難だからです。リベッティングは整然さと強度も確保し、航空機の軽量化の余地を作ります。航空機修理や建設では、締結構造の遠端に到達することが困難またはほぼ不可能な場合があります。この状況での唯一の解決策がリベッティングです。

ジュエリー

プロとアマチュアのジュエリーメーカーは、リベッティングをコールド接合技術として操作に含めています。ジュエリー製造者は、いくつかの指導ビデオ、基本的な金属成形スキル、一般的なツールを使用して、リベッティングでコールド接続を容易に実現できます。リベッティングにより、必ずしもハンダ付けせずにジュエリーで金属ピースを接続することがかなり可能になりました。

接合部

リベットは建設における効率性で有名です。機械と構造の異なる部品を簡単に接続できる洗練されたコネクタです。このリベットはキャビネット、木製棚、ロッカーの接合を容易にします。リベットを接合部として使用すると、あらゆる木材材料を接続できます。

リベットはネジやラインよりかなり耐久性と信頼性の高い接合部として機能します。例えば、リベットが家具の接合部として使用されると、その家具は長持ちすることが確実です。これはリベットが時間の経過とともに家具を所定位置に保持するためです。

住宅建設

あなたの家の中と外をよく見ると、これまで気づかなかった1つや2つのリベットに遭遇する可能性があります。事実、それらはあなたの身近な環境に存在する可能性が高いです。これらのリベットはガラス繊維屋根に適用可能です。あなたの家がこの種の屋根なら、リベットがガラスを保持しています。

また、リベットは雨樋建設の効果的な材料です。金属シートを一緒に固定するため、釘より信頼性が高いです。より重要なのは、リベッティングが窓ブラインド、風除け、ドア、ハンガーストラップのような構造物の製作に役立つことです。

結論

リベットはネジ、ボルト、ナットのより良い代替品です。これら全てのコネクタより効率的で信頼性が高いことを証明しています。今日、様々なリベットの種類が様々な目的を持っています。これは機械と構造の動的な性質の結果です。しかし、あなたの用途に適した金属リベットを選択して最高の結果を得る必要があります。

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FAQ

リベッティングとは？

機械用途では永久接合と非永久接合があります。永久接合の例がリベットです。リベットは部品に機械的力を用いて部品を永久的に接合します。これらの部品を接合するプロセスがリベッティングです。

最も強いリベットは？

ステンレス鋼リベットとステンレス鋼またはスチールマンデルの組み合わせが最強です。しかし、スチールリベットとスチールマンデルの組み合わせも強固です。アルミニウムリベットとスチールマンデルの組み合わせも同様です。

リベットの異なる種類は？

用途に利用可能なリベットにはいくつかの種類があります。しかし、ソリッド、ブラインド、チューブラ、スプリット、フラッシュ、セルフピアシング、フリクションロックリベットが最も一般的です。