Sherex Taiwan Corporation

リベットナットは1936年に発明された. リベットナットの機能は、航空機の翼にゴム製の氷除去押出機を取り付けることです. につ以上の材料を一緒に固定することができる. 相手部品とねじを取り付けるためのナットとして使用されます。

丸い体、オープンエンド、リベットナットの航空宇宙規格は、NAS1329（フラットヘッド）とNAS1330（カウンターシンクヘッド）です。

航空分野では、様々なアイテムを取り付けるためにリベットナットがよく使用されます。 例えば、静電気除去器と検査アクセスカバーです。 機能は航空機の表面に機器を取り付ける。
 

リベットナットには主に3種類の応用があります：

1.リベットとして使用
リベットとして使用できます。2つのパーツを一緒にリベット締めし,リベット締めの後、ナットを利用してネジをほかの物品へと固定することができます。


2.片方向での施工
片方向の施工が可能です。通常、プレート上にネジを用いて付属品を固定したいと思う場合、プレートの両端から双方向で施工ができる際には、一般的にプレートのもう一方に普通のナットを設置してから、さらにこちら側からネジで固定する方法を選択します。しかしプレートが大きすぎる場合、1人で同時に両側の操作をすることは不可能なため、少なくとも2人以上で実装しなければならなくなり、コストと時間的な支出が大きくなります。リベットナットを使用すれば、同一方向から直接雌ネジをプレート上に組立てネジを締めて物品を固定でき、時間と手間を省けます。このほかパイプまたは中空のサンドイッチプレートは片方向からのみ組み立てられるため、リベットナットはこの種の応用の際には、真っ先に選ばれる製品となります。 


3.薄板のねじ切りへの強度補強
薄板のネジへの強度不足を補強します。薄板上にタッピングネジで物品を固定する場合、プレートが薄いため、ネジの強度が低めの場合は受ける負荷が比較的大きく、ネジ山がつぶれる可能性があります。リベットナットの使用は非常に優れた補強プランであり、リベットナットのネジ山の強度は通常のねじ切りの強度より数倍上となります。

 

リベットナット、またはブラインドナットと呼ばれています。英語ではRivet Nut で、文字の上から見ると、リベット締めの機能を備えたナットとなります。

リベットナットは今日まで数千種類のモデルが発明され、世界中で応用されています。様々な仕様がありますが、大きくわけると以下の数種類のカテゴリとなります。多くの特殊モデルの違いはサイズの大小、材質、表面処理と、特殊な仕様による違いとなります：
 

1. パイプナット：世界で最も古いリベットナットが、この全円タイプです。明るく輝く外観には、いかなる特殊な構造も備えていません。このタイプのリベットナットは回転対抗力(Spin Out)が弱めで滑りやすく、使用は次第に減っていきましたが、構造がシンプルで生産コストが比較的安いために、一部のユーザーは価格への考慮から継続してこのタイプのリベットナットを使用しています。

2. ローレットナット：パイプナットの回転抵抗性を向上させるために開発されたローレットナットは、組立の際にローレットが板に食い込むことで一定の性能が追加され、パイプナットの約2倍以上に達します。生産時のローレットは金型の寿命が比較的短く、価格が比較的高価なため、ローレットナットはパイプナットに比べ何割か高くなっています。現在このタイプのリベットナットが世界で最もよく用いられるタイプであり、Sherexグループでは、半数以上のご注文がこのタイプのリベットナットに属しています。

3. 半六角リベットナット：ローレットナットの回転抵抗力でリクエストを満足させられない場合は、より強力な性能の六角ナットリベットが必要となります。半六角ナットリベットは、パイプナットをベースとして変形部分に六角ナットを組み合わせることで、六角形のリベットナットの効果を得ています。外観は半分は六角形で、半分は円型となります。組立部分は六角形のため、六角形の穴に組み合わせてはじめて、機能の大幅な向上と効果がもたらされます。その回転抵抗力はローレットナットからさらに約50%～1倍前後ですが、半六角シリーズは通常どれもが外側と内側が六角形の構造であり、本当に回転力を受け止める六角形の対角の厚さと対辺などの厚さは特別強化されていないため、回転抵抗力は大幅に向上していません。価格は基本的にローレットナットに近いですが、先に六角穴があることが前提条件であり、使用上の制限となっています。

 

4. 全六角リベットナット：このタイプのリベットナットは、すべてのタイプのうち回転抵抗力が最強となるタイプです。六角構造は通常外側が六角形で内側が丸いため、この六角形の対角の壁の厚さが半六角形シリーズよりはるかに厚く、回転抵抗力も半六角形シリーズに比べて数倍の強さとなります。このタイプのリベットナットは壁が比較的厚く、組立力が高めで、通常コストの比較的低い回転引き抜き式ツールを使用して組立られません。このタイプの製品は高価な直接引き抜き式ツールを購入してはじめて、正常に設置することができます。

5. ジャックナット：どの種類のリベットナットにも、組み立てるプレートの厚さの範囲に制限があります。またこれらの範囲は通常大きくはなく、大多数が2～3㎜の範囲内にあります。ジャックナットは、特殊なスタイルのリベットナットであり、本体にあらかじめ4つの溝が切り込まれています。組み立ての際に4本の溝が均等に割れて4本の脚で板を挟み込みます。この種類の形式のリベットナットは、非常に幅広い板厚の範囲を生み出すことができ、一般的なリベットナットのほぼ2～3倍に達します。また4本の脚の折れ幅も一般的なリベットナットの数倍となります。組立の際には非常に薄い、または構造強度が余り高くないプレート上にも、一般的なリベットナットと比べて数倍の引張強度への対抗力(pull out)を生み出せます。しかし堅固なプレート上に組立てる場合は、ジャックナットの4本の溝が壊れて本体との一体構造となり、かえって強度は一般的なリベットナットに遠く及ばなくなるため、このタイプのリベットナットは特に、プレートの強度が弱めの使用環境に適しています。ジャックナットは溝の金型コストが非常に高く寿命が短く、さらに生産上の技術的な高さから、すべてのタイプのリベットナットの中で最も高価なタイプといえるでしょう。

 

6. 2層式リベットナット：このタイプのリベットナットは非常に特殊な設計で、製品の中間に腰となる部分があります。その厚さは0.2㎜以下で、組立の際に腰の部分は切り取られ、ねじ山部分は大穴部分の内側に向かい挿入されます。またその外壁が広がり、しっかりと組立用の穴に固定されます。2層式リベットナットにはほとんど板厚の制限がありません。これは組立方法が穴を押し広げることに頼っているためであり、一般的なリベットナットがリング状の変形構造で板を挟み込むのではないためです。しかし様々な性能指数は低めであるため、比較的受けなければならないパワーが小さめの応用に適しています。主に電子関連産業に使用され、このタイプのリベットナットは鍛造方式での大量生産ができず、必ず旋盤加工となるため、販売価格は高めとなります。

7. フロートリベットナット：フロートリベットナットはSherexグループの特許取得製品です。多数の部品を組み立て生産する際に、累積した公差へのソリューションとして用いられます。最後にいくつかのねじがこのために組立困難となる状況を打破するために開発された、新型のリベットナットです。特に自動車や航空宇宙などの大型の手作り産業に適しています。フロートナットリベットのねじ頭は1～3㎜の小さな範囲でフロートし、一定の小さな角度に傾斜させられます。このタイプの組立における問題に対する、非常に幅広いソリューションです。このタイプのリベットナットは特許を取得しています。2つのパーツの組み合わせパーツであるため、コストと販売価格が高めで、自動車と航空宇宙クラスへの応用に、多くのお客様にご使用いただいています。

8. ショートタイプ・フロートリベットナット：こちらもSherexグループの特許取得製品です。フロート機能を備えるだけでなく、長さがより短いため、組立後の長さは普通のフロートリベットナットの半分以下となります。深さの浅い密閉されたサンドイッチパネル上での応用に、非常に適しています。

 

9. 大型リベットナット：大部分のリベットナット、は主にM10 以下のネジ山の仕様へと応用されていますが、少数の応用はなおも非常に高い強度に耐えなければなりません。このため、M12 以上の大型リベットナットが満を持して誕生しました。現在Sherexグループの大型リベットナットは、パイプナットと全六角リベットナットの2種類のタイプがあります。最大寸法はM20に達し、このために1.8万ポンドの引張力のFLEX18リベッターを開発しました。現在市場で引張力と安定性が最も優れた大型リベットナット用の組立ツールです。

現在最もよくみられるリベットナットの材質は5種類、炭素鋼、ステンレススチール、アルミ合金、黄銅、モネル(Monel)となります。そのうち炭素鋼の材質は全世界のリベットナットへの応用量が最大となる材質で、ほぼ90％以上を占めています。次いでアルミ合金、ステンレススチールとなります。黄銅とモネルの容量は非常に少なく、炭素鋼による材質の多くは炭素含有量が千分の6～10の低炭素鋼材です。一部の高強度のリベットナットには千分の20～25の間の炭素含有量の上限の低炭素鋼材で作製されていますが、炭素含有量が高すぎると鍛造のプロセスが困難であるだけでなく、製品の組立力が高めで折れやすくなります。アルミ合金製リベットナットは、その多くが組立環境の一致性により使用され、一部は重量を軽減する理由により用いられています。アルミ合金製リベットナットの強度は、炭素鋼材質の製品の約6割のみであり、通常受ける力が強すぎる環境への応用はされません。ステンレススチール製リベットナットの最も優れた点は、炭素鋼材質の表面処理に有害物質が含有されていないかどうかなどの問題に悩む必要がなく、炭素鋼製のように組み立ててから数年後に錆始める可能性があることについて心配する必要がない点となります。黄銅製は特殊な応用に用いられています。使用量が非常に少なく、応用についても市場の情報が多くありません。モネル製には強い腐食耐性のある材質で、主に船舶に用いられます。

リベットナットのネジの仕様は、主にヨーロッパ規格のメートル制によるネジ山とアメリカ規格のインチ制の2大カテゴリに分かれます。インチ制のネジでよく用いられる仕様は、最小が＃4から3/4“、メートル制のネジはM3 ～M20 となります。しかしすべての種類のネジの仕様が、市場で簡単に入手できるわけではありません。市場での主流はM5 、M6 とM8 (#10 ~5/16")となり、これらのサイズの範囲内での応用量が最大であり、生産しているメーカーも多く、市場での供給量も豊富です。そのほかの主流でないサイズは、非常に高確率でオーダーメイドによってはじめて入手できます。特にM4以下とM12 以上のリベットナットの多くが、現行品を手に入れるのは容易ではありません。
 

リベットナットでよくみられるメートル制のネジの仕様は以下の通りです：
M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12、M16、M20

リベットナットでよくみられるインチ制のネジの仕様は以下の通りです：
#4-40、#6-32、#8-32、#10-24、#10-32、1/4"-20、1/4"-28、5/16"-18、5/16"-24、3/8"-16、3/8"-24、1/2"-13、5/8"-11、3/4"-10

リベットナットには一般的な標準タイプのほか、以下の数種類のような特殊な変化タイプがあります：
 

1. スルーホールパーツ：ある種の応用では、リベットナットを組み立てた後に防塵、防雨または防水などの能力を得る必要があります。外部の要素でリベットナット間の隙間から製品または設備の内部に浸透するのを防止するために、製品の末端部分の穴をなくすことで、水気やほこりがリベットナットの末端部から侵入できないようにします。スルーホールパーツは通常長さが比較的長く、重量も重めで、単価も必然的に高めになります。一部の防水へのリクエストの、よりハイレベルな環境への応用には、フランジの下部に防水グルーを塗布するする必要があります。

2. 防水グルー：スルーホールパーツと同様のリクエストとなります。水やほこりが進入可能な部分は、リベットナットの末端部とフランジとプレートが接触する部分の2個所となります。末端部分を穴なしのデザインにて解決し、フランジの部分には防水グルーを施す必要があります。防水グルーと穴なしのリベットナットが同時にあってはじめて、完璧な防水の目的を達成できます。

3. フランジヘッド：ローレットナットは現在世界中での応用量が最大のリベットナットのタイプです。しかしある種の応用環境では、なおも回転対抗力の要求に到達しない状況があります。六角ナットへの変更は、六角形のホールの問題があるため、フランジヘッドはもう1つの優れた選択となります。フランジの下部に板に食い込む鋭い歯を追加したことで、組立の際に挿入するプレートの面に一定の滑り止め力が生まれます。ある意味、半六角シリーズの性能と比べられると言えます。フランジヘッドが追加された構造により、フランジヘッドのリベットナットの価格は通常、一般的なローレットナットより高めとなります。

4. トリミング加工：リベットナットの回転防止能力を増加するために、ローレット、六角とフランジヘッドのほかに、さらにリベットナットのフランジにトリミング加工を行ったデザインがあります。お客様の組立環境に、いくつかの平面に切りそろえられたトリミング加工のリベットナットを設置すと、同様にして非常に強力な回転対抗力の性能が生まれます。

まずはじめに、使用される方は使用環境からの要望、リベットナットがどれだけの大きさのエネルギーを受けとめる必要があるのか、どれだけの回転対抗力が必要なのかを確定する必要があります。もしも一般的に負荷の比較的軽い電子業への応用であれば、M4 以下を選び使用できます。一般的な民生用途にはM4 とM5 を、高めの強度が必要な応用にはM6 とM8 、より高い強度へのリクエストがある場合はM10 以上の仕様を使用します。高荷重の環境での使用にはM12 ～M20 の大型リベットナットが必要となります。大部分の製品への応用には、ローレットナットを選べば、回転抵抗力へのリクエストをほとんど満足させられます。安さ第一で、機能は二の次である場合は、パイプナットを考慮に入れることが出来ます。より高い回転抵抗力が必要な際に、半六角または全六角のリベットナットを考慮し、組立の際に非常に薄く壊れやすいプレートにはジャックナットを、組立時に複数のリベットナットを使用するために、変形や穴位置のずれにより最終的にいくつかのホールにねじ止めしにくい場合には、フロートリベットナットを選んで組み立てることが出来ます。

生産地と材質証明がキーポイントの1つとなります。リベットナットは鉄鋼の材質がメインであり、延伸性が比較的高い低炭素鋼材よりで、ご存知の通りドイツと日本の鋼材の純度が最良となります。台湾中鋼製の品質も非常に優れています。中国の鋼材は不純物の含有量が高めですが、リベットナットの生産量は世界最大となります。その低炭素鋼はわずかに不純物を含み、なんとかリベットナットに使用できますが、きちんとつくられていないリベットナットの熱処理プロセスの影響が非常に大きく、品質の安定度が低く、組立力の不安定さがもたらされるため、自動モニタリング組立プロセスでの高級な設備には使用できない可能性があります。引張力の変化が大きく、手持ち式のツールの設定上比較的困難となる可能性があります。さらに重要なのは、性能が低すぎて容易に折れる可能性があることです。世界中で最も高い品質のリベットナットの主な生産地はヨーロッパ、アメリカ、日本であり、台湾製のリベットナットの品質もまた高く評価されています。コストパフォーマンスが非常に高い製品の供給源であり、さらに品質管理とコントロールのレベルも、TS認証のあるリベットナットメーカーは絶対に最も厳格な品質管理を行っています。出荷前には100％全数検査マシンを通過し、ほとんど製品に混在が発生せず、ネジ山なしと熱処理がされていないといった不良品がほとんどなく、ネジ山のケバも非常に少ないです。またネジ山の寸法も確実に国際規格と一致しています。多くの中国のリベットナット工場には、いかなる品質保証もなく、製品の出荷前にもいかなる品質検査も行っていません。製品の原料の混入と不良品が非常に多く、問題発生時には手が付けられず処理に協力できません。これもまたヨーロッパやアメリカのお客様が、なおも安価な中国製のリベットナットに対して心配と疑いを抱き、考慮する主なポイントとなっています。しかしながら、一般的で、比較的レベルの低い段階への使用であれば、廉価な中国製リベットナットは、なおも排除できない選択ではあります。しかし例えば自動車と航空中など、安全性への憂慮がある場合は、よくお考えになることをお勧めします。
リベットナットの組立品質も、重要な評価ポイントです。良いリベットナットは、表示された大部分の板厚の範囲を満足でき、組立時にリング状の変形が斜めに跳ね上がり、さらには内側に折れるといったことがあまりありません。この部分について何社かの世界最高峰のリベットナットメーカーでは、どこもその会社特有の技術で組立品質を安定させることができます。しかし多くの純粋な代行製造工場は、ただリベットナットを生産できるだけで、リベットナットのカギとなる特性を理解していません。外観は完璧で光り輝き、サイズもすべて公差内であっても、組み立てればその品質が劣る品であることがすぐにわかります。品質は組み立てればすぐに見て取ることが出来るのです。

現在リベットナットには主に3種類の方法があります。
 

1. 回転引き抜き式: 基本的にネジ山の回転を利用して、大きな引張力を産みだし組み立てるリベットナットです。このタイプの方法は、効率の上では普通でありながら、非常に便利です。リベットナットの組立工程を考慮する必要がなく、ただ回転力が足りてさえいれば組み上げることが出来ます。もちろん回転力が強すぎると、リベットナットのネジ山が破壊される恐れがあるため、このタイプの組立方法で最も重要なポイントは、回転力のコントロールとなります。良く用いられる回転引き抜き式のツールには、スピンリベッター、電動リベッターと各種形式のハンドリベッターが用いられています。自動ツールの多くが回転力の調整能力を備えているため、現在市場での主流はなおもエアーリベッターであり、価格も安く、組立品質に優れています。電動ツールについては、現在台湾製と中国製のリベッターには、ほとんど電動ドリルや電動ドライバーを改造したものが用いられています。ハンドリベッターのツールは現在市場で数多くの種類が販売されていますが、最大の問題は価格が高めであることで、一部はエアリベッターの価格に近く、競争力がありません。Sherexグループでは、SHTシリーズのツールを開発しました。このタイプのツールでは最高のコストパフォーマンスで、価格が安く構造がシンプルなだけでなく、性能も優れ使いやすく、少量での使用と初めてリベットナットを使用する入門クラスのユーザーのはじめての選択に非常に適しています。回転引き抜き式のツールの最大の制限は、厚く高い組立力を必要とする製品に適していないことです。一方では組立の回転力が高く、ツールが動かない可能性があるためであり、もう一方で、ツールの軸受も比較的大きな引張力を受けとめるため、寿命が短めとなり、一部のリベットナットのタイプは構造上の問題から回転引き抜き式での組立に適していないことです。直溝式のジャックナットに回転式のツールを使用した場合はツイスト状となり、完全に組立られなくなります。回転引き抜き式のツールは、その多くが薄いアメリカ仕様のリベットナット上に使用されます。

 

2. 引き通し式：このタイプの組立は通常空油圧のツールをメインとしています。5～7の大気圧源をシリンダーに注ぎ入れて、断面積に約2～3百キロの推進力を産みだし油圧シリンダーのピストンを押し動かし、さらに油圧シリンダーの断面積に転換後千キロにのぼる引張力を産みだして、直接リベットナットを引き動かして組立を行います。この種類の組立方式が最も理想的な組立方法であり、すべてのタイプのリベットナットを組み立てることが出来ます。ヨーロッパの国々は、ほとんど引き通し式のツールのみを使用しており、引き通し式のツールの引張力も普遍的に壁が厚くと高い組立力のヨーロッパ仕様のリベットナットへの使用に適しています。ただしこのタイプの組立ツールは価格が高めで、さらには回転引き抜き式ツールの数倍となります。しかしその組立効率は回転式ツールの2倍以上と、絶対にその価値はあります。引き通し式ツールは技術の進歩に伴い強化される傾向にあり、現在までにすでに4代目の引き通しタイプのリベッターへと発展しています。以下の通り、その世代別の機能の進化を整理しました：
 

第1世代：単純なエアを油の引張力へと転換する構造で、正常に引き通し式の組立を行えますが、リベットナットの組立前に先にシャフトを締めて、組立後にもシャフトを外さなければなりません。第1世代のリベッターは締めと外すこの部分にのみホイールを提供しており、部材の供給と部材の返却は手動のみとなります。このタイプのリベッターはいまでも市場で見ることが出来ます。最大の利点は価格が安いことですが、使用効率は手動のツールと大差ありません。

第2世代：第1世代のリベッターの部材供給と返却効率の悪さを改善するために、第2世代のリベッターにはエアモーターが追加されています。ユーザーはただリベットナットを軽くシャフトの先端部に乗せて駆動すれば、リベットナットが回転して組立位置に挿入されます。エアモーターの回転力が弱いことにより、予想外の組立問題が発生しません。組立後には内部のエア制御回路を通した自動的な圧力リリーフとモーターの反転により、自動での部材の返却の目的を達成します。第2世代のリベッターは、現在非常に成熟しており、組立効率も非常によく、2秒内に1つのリベットナットを組み立てられます(部材の供給と返却を含む)。自動での部材の供給/返却機能を追加したことで大幅に組立効率が向上しましたが、このために販売価格が少なくとも第1世代のリベッターの2～3倍以上となっています。

第3世代：第3世代のリベッターが世に出てから10年は経っていません。SherexグループのFLEXシリーズのリベッターは、この世代のリベッターに属しています。第2世代のリベッターとの最大の違いは、第3世代のリベッターには引張力を調整する機能があることです。第2世代のリベッターは設定上でプロセス調整できるのみでです。プロセスコントロール式のリベッターは使用上に大きな問題があります。それは製品のサイズが多少変化した際、組立の差異が顕著に表れることです。例えば同じ仕様で異なるロット番号のリベットナットの組立関連のサイズには、最大で0.2～0.5㎜の差異がある可能性があります。もしも前のロットのプロセスコントロールが非常に多く、このロットのリベットナットのホールの深さが下限よりであった場合、ネジ山が壊れる恐れがあります。翻ってこのロットの組立がしっかりとフィットしないことになります。プロセスコントロールによる組立は、通常引張力の設定が最大で、リベットナットが組立しフィットした後からネジ山が壊れて変形できるまでのプロセスが非常に小さいため、プロセスコントロールで完璧な組立条件を設定するのは、予想よりもはるかに難しくなり、ともすると0.2㎜前後の範囲のみ調整が可能となります。逆に、第3世代は引張力を調整できるためリベッターの設定が非常に簡単で、組立の完成からネジ山が壊れるまで約数百キロさらには千キロ以上の調整可能範囲があるため、この範囲内で調整するだけで、すべて完璧に組み立てられます。ユーザーは手軽にリベッターの引張力の設定をポジショニングでき、問題が発生しにくいため、ここ10年にわたり欧米でリベットナットを使用する大手メーカーのほとんどが第3世代のリベッターに変更して使用しています。しかし販売価格は2代目の2～3倍となります。

第4世代：テクノロジーの進歩により、ここ1、2年で様々なスタイルのツールがスマートな風を吹かせ始めました。電気制御装置と電子テクノロジーをリベッターに注入しはじめるメーカーが出現しました。第4世代のリベッターの最大の特徴は、モニターの出現です。組立プロセスの各種の条件変化を表現し、さらにはブルートゥース機能を備え、組立データをモニタリングコンピュータにアップロードし、ビックデータにしたり、その他の分析をできるようになりました。さらには電子式の引張力の調整が、伝統的な物理方式での調整に取って代わっています。しかし第4世代のリベッターはなおも発展期にあり、第3世代のリベッターを駆逐して、ただちに第4世代のリベッターへ変更するような決定的な誘因はいまだ出現していません。

 

3. 圧入式：このタイプの組立は、プレスまたはスタンピングを使用し金型を組み合わせて組立を行います。多くのリベットナットを用いる大手メーカーが人力を節約するために大型の設備での組立に変更しています。組立プロセスも前述の2種類の方法のようにネジ山に接触することはなく、直接スタンピングによりリベットナットの末端部分をプレスして組立作業を完成させます。各方面の組立効率はどれもがリベッターや組立ツールよりいいのですが、自動組立装置の価格は通常安くはないため、非常に大量に組立を行うユーザーのみがこの圧入式の組立を考慮しています。