リベットの原理

リベットは、2 つ以上の材料 (通常は金属またはプラスチック) を永久的に結合するために使用される機械的留め具です。これらは、挿入後にリベットの一端を変形させて材料をしっかりと固定することで機能します。リベットの背後にある原理は、圧縮と拡張によって強力な機械的結合を生み出すことに基づいています。リベットの仕組みとその背後にある原理は次のとおりです。

1. リベットの構造

頭: リベットのあらかじめ形成された端。取り付け後も目に見えるままになります。形状はさまざまです（円形、平ら、皿穴など）。

シャンク: リベットの被接合材を貫通する円筒状の部分。

テール（マンドレル）: 取り付け中に変形して反対側に 2 番目の「頭」を形成し、材料を固定するリベットの部分。

2. リベットの作動原理

リベットの基本原理には次の手順が含まれます。

リベットの挿入: 接合する必要がある材料に穴が開けられます。

リベットは穴に挿入され、ヘッドが材料の一方の側に置かれ、シャンクが反対側に通されます。

尻尾の変形：ソリッドリベットの場合はハンマー、ブラインドリベットの場合はリベットガンなどの専用工具を使用してリベット後端を変形させます。

変形によりリベットの反対側に「第 2 のヘッド」または「バックテール」が作成され、材料が互いに固定されます。

クランプと圧縮: リベットテールの変形により、元のヘッドと新しく形成されたテールの間に材料がクランプされ、永久的な接合が形成されます。

リベットは穴内でわずかに拡張し、摩擦が増加してしっかりとフィットします。

ソリッドジョイント: リベットを取り付けると、材料がしっかりと固定され、接合部はせん断力 (表面に平行な力) と引張力 (材料を引き離そうとする力) に耐えることができます。

3. リベットの種類

リベットにはさまざまなタイプがあり、それぞれ同じ基本原理で機能しますが、さまざまな用途に適しています。

ソリッドリベット：一枚の金属でできています。ハンマーやリベットガンによって変形され、永久的な接合が形成されます。航空機や造船などの用途に使用されます。

ブラインドリベット(ポップリベット): 材料の片面から取り付けることができるため、両面へのアクセスが制限されている用途に便利です。内部にはマンドレルがあり、取り付け中に引っ張られるとシャンクが拡張してテールが形成されます。

チューブラーリベット：シャンクが中空のため、取り付け時に変形します。革製品や軽作業用途によく見られます。

分割リベット: テールに分割があり、取り付け中に広がり、材料を固定します。

4. リベットの利点

永久ジョイント: リベットを取り付けると、永久的な不正行為防止接合が形成されます。

高強度: リベットはせん断荷重と引張荷重の両方に対応できるため、高強度の用途に適しています。

耐振動性：リベット接合はネジやボルトに比べて振動によって緩みにくいです。

簡単な取り付け: 特にブラインド リベットの場合、取り付けは比較的簡単で、材料の片側のみにアクセスする必要があります。

5. リベットの用途

航空宇宙: リベットは、その強度と信頼性により、航空機の製造に広く使用されています。特にソリッドリベットは金属シートの接合によく使用されます。

造船: リベットは歴史的に船や橋の建設に使用されてきました。

自動車: リベットはさまざまな自動車用途、特に永久的な固定が必要な領域で使用されます。

工事：鉄骨構造物では、鋼板と梁の接合にリベットが使用されます。

電化製品と家具：小型リベットは電子機器、家具、家電製品の組み立てに使用されます。

6. リベット留めの重要な要素

材質の適合性: リベットの材質は、電気腐食を避けるために、接合される材質と適合する必要があります (例: アルミニウム シートの場合はアルミニウム リベット)。

穴のサイズ: しっかりと嵌合するには、穴の直径がリベットの直径と一致している必要があります。穴が大きすぎると接合部が弱くなります。

資料へのアクセス: ブラインド リベットでは、材料の片面のみにアクセスできる必要がありますが、ソリッド リベットでは取り付けのために両面にアクセスする必要があります。

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