JPH0479791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１回の動作で、さら穴付きフアスナー
の穴のさら穴及び直線部分の両方をプレストレス
する方法及び装置に関する。

（従来の技術） 従来、さら穴を有する穴は、真直ぐな穴として
プレストレスされ、それからさら穴があけられ
た。この型の作業では、穴は、プレストレス後さ
ら穴があけられた。このさら穴をあける方法は、
本発明によつて取り除される１つの付加的なステ
ツプを必要とした。

又、プレストレス後さら穴をあける従来の方法
は、プレストレスとその結果としてのさら穴の疲
労特性の改善を、直線部分の穴のプレストレスに
限つてしまう。すなわち、さら穴をあける前のプ
レストレスは、直線部分の穴のプレストレスに限
つてのみ半径方向に延びている。他の問題は、従
来方法によりさら穴をあける穴の加工は、過大な
寸法の条件で穴をあけ、それに引き続いてプレス
トレス、孔ぐり、さら穴整合、過大寸法のフアス
ナー設置を要することである。

潤滑化されたスペーサスリーブの使用による、
フアスナーの穴のプレストレスまたは冷間拡張に
関する基本特許は、冷間加工方法及び装置という
名称の1971年３月２日の米国特許第3566662号で
ある。スリーブの形成方法及び装置は、スリーブ
形成方法及び装置という名称のクレアー・エム・
ハーターの1972年５月30日の米国特許第3665744
号である。穴加工装置という名称の出願人、ホレ
ス・イー・ヒル、ジヨセフ・エル・フイツプスの
1975年７月１日の米国特許第3892121号は、心金
の型、心金を引く工具又はガンを開示している。
引く装置及び方法という名称の1980年２月12日の
米国特許第4187708号は好ましい形のプレガンを
開示している。

前述の特許、それらに対して引用されたリフア
レンス、及び“スリーブ冷間加工による疲労改
善”という名称のジヨセフ・エル・フイリツプに
よる論文は、本発明を従来技術に対して正確に見
通すために注意深く考察されるべきである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする課題は、従来のよう
に真つすぐな穴に対して直線的なプレストレスを
行つてからさら穴をあけた場合、さら穴の周囲の
プレストレスが不十分になることに鑑み（第１図
を参照）、さら穴の周囲のプレストレスを十分か
つ容易に行うことができるようにすることにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本願の第１発明に
よれば、さら穴付きフアスナーの穴に挿入されそ
こを貫通して引かれる心金であつて、小径先導部
と、該小径先導部の軸方向外側に位置する最大径
部と、前記小径先導部と最大径部とを連結する切
頭円錐状の径増大部とを有する心金を備えた、フ
アスナーの穴をプレストレスするための装置にお
いて、前記フアスナーの穴内に嵌合するスリーブ
であつて前記心金が通過するところの中心通路を
有する拡張可能なスリーブと、外側円錐面を有し
且つ軸方向に沿つて延びるスリツトによつて分割
された拡張可能な環状部であつて前記円錐面がフ
アスナーの穴のさら穴の内周面に適合するように
前記スリーブ上に位置付けられる環状部を有する
プレストレス部材とをさらに備えており、前記心
金の径増大部および最大径部の径寸法は前記拡張
可能なスリーブの中心通路の径よりも大とされ、
それによつて、該径増大部および最大径部が前記
フアスナーの穴の直線部分を通過するときには前
記拡張可能なスリーブを介して前記穴の直線部分
を半径方向外方に押圧することにより該直線部分
のまわりの金属をプレストレスし、前記径増大部
および最大径部が前記穴のさら穴部分を通過する
ときには前記拡張可能なスリーブを介して前記プ
レストレス部材の前記環状部を強制して該環状部
を半径方向外方に拡張させることにより該環状部
の前記円錐面をさら穴の内周面に押し付けて該さ
ら穴のまわりの金属をプレストレスするようにな
されている。フアスナーの穴をプレストレスする
装置が提供される。

また、本願の第２発明によれば、 さら穴付きフアスナーをプレストレスする方法
であつて、 小径先導部と、該小径先導部の軸方向外側に位
置する最大径部と、前記小径先導部と最大径部と
を連結する切頭円錐状の径増大部とを有する冷間
拡張心金の前記小径先導部上に、前記心金の最大
径部および径増大部の径よりも小さい内径を有し
且つ予め潤滑剤を塗布された冷間拡張スリーブを
位置決めし、 外側円錐面を有し且つ軸方向に沿つて延びるス
リツトによつて分割された拡張可能な環状部を備
えたリング状のプレストレス部材を前記スリーブ
上に配置し、 前記心金およびスリーブを、金属部材のさら穴
付きフアスナーの穴に該穴のさら穴側から前記最
大径部を先にして挿入し、該穴内に前記スリーブ
を位置決めして保持するとともに、前記円錐面が
フアスナーの穴のさら穴の内周面に適合するよう
に前記環状部を位置決めして保持し、 前記心金を挿入方向とは逆方向に引くことによ
り前記スリーブ内を通し、それによつて、前記心
金の径増大部および最大径部が前記フアスナーの
穴の直線部分を通過するときには前記拡張可能な
スリーブを介して前記穴の直線部分を半径方向外
方に押圧することにより該直線部分のまわりの金
属をプレストレスし、前記径増大部および最大径
部が前記穴のさら穴部分を通過するときには前記
拡張可能なスリーブを介して前記プレストレス部
材の前記環状部を強制して該環状部を半径方向外
方に拡張させることにより該環状部の前記円錐面
をさら穴の内周面に押し付けて該さら穴のまわり
の金属をプレストレスする、 さら穴付きフアスナーの穴をプレストレスする
方法が提供される。

本発明は、前もつてあけられたさら穴を有する
穴が、１回の一方向操作で穴及びさら穴領域にお
いてプレストレスされる装置及び方法を提供す
る。

本発明は、２つのプロセスステツプのみを必要
とし、その第１は、１回の操作で穴及びさら穴を
あけ、第２は１回の一方向操作で穴及びさら穴の
プレストレスすなわち冷間拡張を行なうことであ
る。そのために提供されるこの方法及び装置は、
さら穴及び穴の領域における疲労特性を改善し、
従来技術で必要とされたさら穴の別個の加工を取
り除く。

従つて、本発明の目的は穴がプレストレスされ
る同じ操作でさら穴領域をプレストレスすること
によつて、さら穴を有する穴における最適の疲労
特性を提供することである。本発明による圧縮残
留ストレスの領域は、穴のプレストレス領域の半
径方向の厚みに等しい距離だけ、さら穴の外縁か
ら半径方向外側へ延びる。これは、さら穴のプレ
ストレスの範囲が直線部分の穴の実際のプレスト
レスに限られる従来技術と対照的である。

更に本発明の他の目的は、さら穴の縁の周りの
圧縮残留ストレスの領域を増やすことによつて、
応力腐蝕に対して感じにくいプレストレスシステ
ムを提供することである。

本発明の他の目的は、孔ぐりし、穴に再びさら
穴を設ける必要がないので、再加工操作のコスト
が安いプレストレスさら穴付き穴を提供すること
である。更に据えられたフアスナーの締めしろが
小さいため、必要な時の取り外しが容易でそのた
め穴の損傷を最小限度になる。

本発明の他の目的は、さら穴の面に対してつめ
を係合させたまゝに維持する反力を制御する方法
として、心金の最大径部分の長さ及びスリーブ内
で使用される潤滑剤の摩擦係数が制御されるさら
穴付き穴をプレストレスする改善された方法及び
装置を提供することである。

本発明の他の目的は、加工片の前方に一時的に
取り付けられた穴あけ装置のドリルブツシユを通
して穴があけられる加工片におけるさら穴付きフ
アスナーの穴をプレストレスする装置及び方法を
提供することである。穴あけ装置におけるたくさ
んのドリルブツシユが、ドリルの案内のために使
用されて、全ての穴を正確な位置に位置決めす
る。本発明は、個々のドリルブツシユを通しての
プレストレスを可能にし、穴における全ての操作
が完了するまで穴あけ装置を取り外さずに、同じ
ドリルブツシユを通してプレストレス後孔ぐりで
きる。

穴あけ装置を取り付けたままで全体の操作を完
了できることは、許容誤差が小さい場合に特に望
ましい。もし本発明によらなければ、穴あけ装置
を所定位置に取り付けて穴あけ作業および孔ぐり
作業を行い、それからプレストレス作業のために
穴あけ装置を取り外し、プレストレス作業が終わ
ると、最後の孔ぐり作業のために再び穴あけ装置
を取り付けることになる。これでは穴あけ装置の
取り付け・取り外しのたびに誤差が大きくなるば
かりである。

本発明の他の目的は、プルガンのプレストレス
端部に、さら穴プレストレス装置である非常に小
径のノーズピースを設けることによつて、プレス
トレスのために穴あけ装置を取り外す必要性をな
すことである。このプレストレス装置は、利用可
能なドリルブツシユを通して、プレストレスされ
るフアスナーの穴のさら穴の中に位置決めされる
ようになつている。細長く、潤滑剤を塗付された
プレストレススリーブ保持装置は、本発明の重要
な部分で、プレガンの軸方向外側で、さら穴プレ
ストレス装置内に位置決めされるようになつてい
る。このさら穴プレストレス装置とスリーブ保持
装置の両方とも、プルガン内に取り付けられた内
端を有している。

プルガンから外側へ延びる小径のさら穴プレス
トレス装置を設けることによつて、本発明は、突
起のために、加工片に近く位置決めされないの
で、比較的径の大きい従来のプルガン及びノーズ
ピースの使用を不要にする突起を有する加工片の
さら穴付き穴をプレストレスするようにされた利
点も与えてくれる。こうして、穴あけ装置におけ
るドリルブツシユを通して挿入可能な比較的小径
のさら穴プレストレス装置は、さら穴プレストレ
ス装置を、さら穴付き穴に挿入するために小空間
しか利用できない加工片と係合させるのにも使用
できる。

更に本発明の長所は、特許請求の範囲を限定せ
ずに、詳細が十分開示された明細書の以下の記載
で明らかとなるであろう。

以下添付図面を参照して説明する。

再び図面を参照すると、第１図は、従来技術に
よるプレストレストフアスナーの穴を示す図であ
る。このプレストレスは加工片１４の環状斜線部
１２で示されている。航空機産業では、そのよう
な加工片は、アルミニウム、チタニウム、或いは
スチールであるのが普通である。

従来、プレストレスは、穴１０を大きくし、さ
ら穴１６をあける前に行なつていた。プレストレ
スの効果すなわち穴のまわりの圧縮残留応力は、
穴の内面から半径方向外方に向けて穴の半径距離
に相当する範囲にまで及ぶ（第１図における細か
い斜線部分の範囲を参照）。プレストレスの後で
さら穴をあけるので、さら穴部分におけるプレス
トレスの大きさは、穴の他の部分のプレストレス
より小さい。例えば、さら穴の外縁では、プレス
トレスは、穴の半径の長さより小さい範囲に及ん
でいる。

（実施例） 第２図は、フアスナーの穴２２とさら穴２４を
一作業であけた加工片２０を示している。その
後、フアスナーの穴とさら穴の周囲をプレストレ
スし、その結果、穴２２の内面から半径方向外方
に広がるプレストレスの領域は、例えば穴２２の
半径距離に相当する範囲にわたり、同様にさら穴
２４の部分におけるプレストレスの領域も、例え
ば穴２２の半径距離に等しい範囲にまで及ぶ。

第３図、第４図において、フアスナーの穴とそ
のさら穴をプレストレスする装置が詳細に示され
ている。プルガン３０は一部が示されている。プ
ルガン３０は、1980年２月12日に特許された米国
特許第4187708号に開示された型のもので良い。

プルガン３０は、第３図、第５図の引き出した
位置から、第８図の引込めた位置まで心金３２を
水圧で動かすように作動する。水圧作動手段は、
米国特許第4187708号で詳細に示されている。

ノーズキヤツプ３４が、プルガンの作動端に設
けられる。ノーズキヤツプ３４は、円筒状側壁
と、円筒状中心穴を有する放射状端壁３５から成
つている。端壁３５と反対側のノーズキヤツプ３
４の端部は、ノーズキヤツプ３４と同形状のかみ
あい保持ナツトの雄ねじ４２と螺着する雌ねじ４
０を備えている。ナツト４４は、心金が往復動す
る端壁中心穴４６を備えている。

心金３２は、その内端５４において、前述した
米国特許第4187708号に開示されているような水
圧手段によつて往復駆動されるアダプタ５６に螺
着される。心金３２上のボス５８は、心金がアダ
プタ内にしつかり螺着された時、アダプタ５６に
当接する。

ボス５８の外側は、小径部即ち心金３２の中間
円筒部６２で、そこから外側には、径が増大して
いる円錐部分６４が延びている。この円錐部分６
４は、直径とほぼ等しい軸方向の長さを有する最
大径筒部分６６で終つている。心金の最大径は、
プレストレスを受ける最初の穴の直径よりも僅か
に小さい（即ちスリーブ壁の厚みのほぼ３倍だけ
小さい）。心金の外端部は、径が減少している円
錐部分によつて形成されている。

円筒状リング７４は、６個の大きさの等しいセ
グメント７６に軸方向部分に沿つて分割され、こ
れらのセグメントは、分割された面に沿つて一緒
に位置決めされた時、それらを貫通して延びる軸
方向の円筒状通路８０を形成する。セグメント７
６は、円周環状溝８２を有し、その中に、セグメ
ント７６を付勢する弾性リング８６が入られる。
リング７４の外側環状面８８は、内側へ向つて傾
斜し、各セグメントの軸方向外方を向いた咬合形
成部９０で終つている。この面８８は、ノーズキ
ヤツプ３４の外方内面の環状肩部３８と通常一部
接触している。

リング部７６の内面は、円筒体のセグメントで
ある。これらは、全体で通路８０を形成してい
る。咬合部９０の外側端部は、最大直径部が軸方
向内側にあつて、円筒面９６で終端している円錐
面９４の性質を有しており、円筒面９６は順次環
状面８８で終端している。リング７４の内側環状
面１００は、円筒通路８０を形成する面に垂直で
ある。

第２の円筒状分割リング又はデイスク１０２
は、第４図〜第８図の６個のセグメント１０４か
ら形成されている。分割面に沿つて、リング部１
０４は、円筒リングを形成するように共に嵌合
し、円筒リングは、内側に向つて大きくなる軸方
向に貫通する円錐形通路１１０を有し、その結
果、通路１１０の大きい端部は、リング１０２の
内側端部にある。リング１０２の外側環状面１１
４は、通常リング７４の内側環状面１００と当接
している。内側環状面１１６は、通常内側キヤツ
プ４４の環状状面５０と接触している。リング１
０２は、周縁環状溝１１８を有し、その中に弾性
リング１２０が、リングセグメント１０４，１０
６を共に付勢するように入れられている。通路１
１０の直径は、環状面１１４の内側周面に環状肩
部１２２を設けるように、円筒状通路８０の直径
よりも小さい。

リング７４と１０２のセグメントは、第５図〜
第８図で示すように、キヤツプ３４の面３８と外
側リングの面８８によつて放射方向内方に形成さ
れた鋭角で決まる範囲に、軸方向の動きが制限さ
れる。

心管３２を引き出すと、第３図、第４図に示す
ように、薄い軸方向に分割された冷間拡張又はブ
レストレスを施すスチールスリーブ１２６が、心
金の外端部を覆うように、小径部６２にすべりば
めされる。このような冷間拡張スリーブは、加工
片材料と同等か、それよりも、たわみ率が大き
い。スリーブ１２６の内面１２７は、酸化鉛、グ
ラフアイト、二硫化モリブデンを含む商用型の固
体潤滑膜を有している。この潤滑膜は、28000
Kg／cm²以上耐えることできる。スリーブと、それ
らの構成方法の詳細については、米国特許第
3566662号、1972年５月30日特許されたクレア
ー・エム・ハーターの米国特許第3665744号を参
照されたい。また潤滑剤の選択については、前述
の文献の“スリーブ冷間加工による疲れの改善”
というタイトルの項を参照されたい。推奨される
潤滑剤は、二硫化モリブデン、グラフアイト、固
着剤、溶剤（例えばトルエン）及びある酸化鉛で
ある。当業者に周知のように、この潤滑剤の摩擦
係数は、いろいろな成分を変えることによつて変
えられる。

第５図〜第８図において、本発明のプレストレ
ス作業が示される。フアスナーによつて共に固定
された２つの当接した加工片１３０と１３２は、
それぞれ貫通してあけられた穴１３４と１３６を
有している。穴１３６は、穴１３６とじ作業でつ
くられたさら穴１３８を有しており、さら穴は、
つめ９０の面９４と同じ角度を有している。

第５図において、心金３２は、ガン３０に対し
て完全に引き出された位置にあり、穴１３４と１
３６を通して動かされている。スリーブ１２６
は、心金３２の小径部６２上に位置している。ノ
ーズキヤツプ３４の外側端面３５は、加工片の面
１４０から離れている。

第５図に示すように、心金３２が完全に引き出
された位置にある時、ボス５８の外面は、リング
１０２のセグメントの面１１６と接触し、その結
果、両方のリングのセグメントは、ガン及び加工
片に対して傾いている。面８８は、ノーズキヤツ
プ３４の肩部３８と完全に接触し、つめ９０の円
錐面９４は、さら穴１３８と一部接触している。
リング１０２の面１１４の肩部１２２は、スリー
ブの内端と接触し、リング７４の円筒面８０はス
リーブの内端と係合するが、軸方向外側へいくに
従つてスリーブから離れるように傾斜している。

プレストレス行程は、一方的な作業であるので
割りスリーブ１２６は心金３２とスリーブ１２６
を拡張され、プレストレスを施される穴に入れる
前に心金３２上に据えられる。スリーブと穴の壁
との間には間隙が必要であり、約0.076mmに等し
い。第８図から解るように、この間隙をなくすた
めに、心金の傾斜部６４の始端は、穴１３４を拡
張し始める前に、接触後、約0.065インチ軸方向
に動くことが必要である。

第６図で示されるように、心金は加工片１３０
に対して引つ込められて、径の増大する部分６４
と最大径部分６６は、それぞれ破線１４４と１４
６で示されるように穴１３４の周りの領域をプレ
ストレスする。心金が軸方向に動くと、スリーブ
１２６の直径は拡げられ、プレストレスト部分は
図のように圧縮される。第６図に示される状態よ
り前の軸方向の動きで、リング１０２の面１１６
は動いて、内側キヤツプの肩部５０と当接する。
各リングの面１００と１１４は、心金の軸に直角
となるように移動して当接する。リング通路８０
の円筒面は、動いてスリーブと接触し、つめ９０
の円錐面９４は、さら穴１３８と完全に係合する
ように動くが、半径方向の圧力は伴わない。スリ
ーブの半径方向の拡張によつて１４４，１４６で
示されるような面のプレストレス中、肩部１２２
は、スリーブのいかなる軸方向の動きも完全に押
える。

第７図で示されるように、リング部材は、第６
図と軸方向同じ位置にとどまり、心金が引つ込め
られるとき、径の変化している部分６４は、通り
抜ける時穴を拡げる。第７図において、心金３２
は、円筒状穴部のプレストレスが完了した位置に
ある。心金の径の変化している部分６４が、つめ
９０と半径方向整列するように動くと、スリーブ
は、第７図の半径方向外側に、リング７４のリン
グセグメント７６を動かすように、更に拡げら
れ、その結果、つめ９０の円錐面９４は、さら穴
の面１３８と高圧プレストレス接触するように動
く。それらに対して及ぼされる大きな圧縮力は、
第７図、第８図に示されるようにさら穴部をプレ
ストレスする。

第８図において、最大径部６６は、スリーブの
内端の外側に殆んど全体が動くまで、さら穴を拡
げ続けるように、リングに半径方向の力を及ぼし
続ける。この点で、さら穴のプレストレスは、第
２図で示される範囲まで完了し、さら穴のプレス
トレスは、第１図に示された従来のプレストレス
とは著しく違つて、穴の壁面からのプレストレス
の距離と同じさら穴の面からの距離となる。

スリーブを通して心金を引つ張り、穴とさら穴
を冷間拡張即ちプレストレスを施すには、相当の
引つ張り力を必要とする。心金の最大径円筒部６
は、穴の周りのプレストレス作業中、摩擦及び引
つ張り力を増加させる。いろいろなアルミニウム
の4.76ないし12.7mm径の穴では、これらの力は
907ないし4082Kgの範囲である。心金上のこれと
同じ引つ張り力が、つめ９０に反作用として働
き、この反作用で、プレストレス作業中、面９４
がさら穴から滑り出てしまうのを防いでいる。つ
め９０は、肩部３８と５０の間に２つのリング７
４と１０２を位置決めし、スリーブを肩部１２２
に配列することによつてさら穴の中に軸方向保持
されるが、この配列は、さら穴に対して大きなプ
レストレス力を一切生じない。本発明によれば、
スリーブ内の潤滑剤の摩擦係数と心金部６６の軸
長は、効果的な反発力を得るために調節される。
心金部分６６の長さは、心金部分６６における直
径に等しいことが望ましい。

前述したように、心金の大径部が穴とスリーブ
に入るために、スリーブの外面と穴の壁との間に
は、最小0.003インチの間隙がある。心金の径が
増大している部分６４のテーパーは、0.045イン
チ／インチであり、前述の間隙の0.025mm毎に
0.559mm或いは最小1.676mm移動しなければならな
い。第７図、第８図に示された動作において、面
９４とさら穴の間には全く間隙がない。従つて、
さら穴の一部と穴の一部は、必要とされるより大
きな引つ張り力が生ずるように同時に拡げられ
る。このことは、鋳造効果によりプレストレスを
増加させる。

つめの面９４をさらに穴に維持するのを助ける
他の点は、スリーブの外面が、滑らかにされてい
ないことである。これは、心金が穴を拡げ始めた
時に、先づ穴の壁につめをロツクし、スリーブの
外面とつめとの間の摩擦がつめセグメントをさら
穴に保持する力を与える。前述したように、スリ
ーブ内の潤滑剤の摩擦係数は、つめの面９４を、
さら穴を保持する他の方法として調節される。

第９図、第１０図において、加工片１３２は、
穴とさら穴がプレストレスされた後のものが示さ
れている。すなわち、スリーブと心金が取り除か
れた時、穴１３６は１３６Ａのように拡げられ、
さら穴は、１３８のように拡げられる。分割スリ
ーブＹ１２６は穴の中で拡げられるので、その直
径は大きくなり、割れ目は拡げられる。割れ目の
ために小さい隆起１５６が形成される。同様に、
つめの面９４同士の間の割れ目は、さら穴に非常
に小さい痕跡１５８を生ずる。さら穴のこの痕跡
は、フアスナーの穴に嵌合するリベツト或いはボ
ルトにとつて問題とはならない。いくつかの装置
においては、ブローチ削り、或いは孔ぐりによつ
て、隆起１５６を取り除くことが望ましいが、再
度寸法を合わせるブローチ削りは不必要であると
信じられている。

心金２３２のねじ形成された内側端部２３７
は、プルガン３０の伸ばしたり、引つ込めたりす
る部分２３９の内側にねじ切りされた盲穴にねじ
込まれる。Ｏリングシール２４０は、フランジ２
３６と部材２３９の外側端部との間に設けられる
のが好ましい。組み立てられた時、フランジ２３
６は、部材２３９の外側端部と部材２４３の外側
端部に設けられたフランジの内側放射状面の間に
挾持される。部材１６８は、部材２４３の外側部
分とプルガン３０の胴部２４５のねじ切りされた
外側端部の両方に螺着される。

次に第１１図〜第２４図の実施例を説明する。
一般の円筒状ノーズキヤツプ１６０（第１１図〜
第１３図及び第１９図）はプルガンの作動外端部
近くに設けられ、小径で、細長い管状さら穴プレ
ストレス部材即ち装置１６２を、ガン１０の外端
部内に取り付けるようにされている。キヤツプ１
６０は、円筒状中心穴１６６を備えた外側半径方
向端部壁１６４を有している。壁１６４の軸方向
内側には、開口１６６の内側延長部を形成する小
形部１７２に軸方向前方で終端している雌ねじ１
７０（第１９図））を有する外部円筒壁１６８が
ある。開口１６６の内側で半径方向外側には、壁
１６４によつて形成され、さら穴プレストレス装
置１６２（第１１図、第１９図、第２０図）の半
径方向に延びる円筒状フランジベース１７６を保
持するようにされたフランジ１７４がある。フラ
ンジ１７６は、内端に端ぐり１８０（第１９図）
を有する軸方向を向いた円筒壁１７８を有してい
る。端ぐりの外側及び装置１６２を通して中心管
状通路１８２が延びている。

第１１図〜第１３図、第１９図、第２０図で示
されるような完成型で使用されるものとして、本
発明の構造体を理解するのに役立たせるために、
第１４図〜第１８図を参照する。先ず、さら穴プ
レストレス装置は、第１４図、第１５図における
１６２Ａとして示される構造体によつて示される
ように形成されている。装置１６２Ａは、装置１
６２と同じフランジ形状で、フランジ１７６から
外側に、連続した円筒壁１８４が延びている。円
筒状外面１８８Ａと外面外側円錐面１９０Ａから
形成された軸方向に向いたフインガー１８６Ａか
ら形成された通路１８２Ａが、壁１８４から外側
へ延びている。フインガー１８６Ａは、一般に平
行側面を有する多数の軸方向のスロツト１９２Ａ
によつて隔てられている。フインガー１８６Ａの
外端部は、半径方向環状面１９４Ａから形成され
ている。

第１４図、第１５図に示されるような構造体１
６２Ａは、熱処理前の超高力合金スチール或いは
それと同等のものでつくられている。熱処理プロ
セスと、その結果つくられる装置１６２の形の構
造体は、外端部における通路１８２Ａ（第１５図）
よりも直径が僅かに小さい通路１８２の外端部を
除いて、その内面が図示されない第１６図〜第１
８図を参照して説明される。内面の残りの部分
は、それぞれ説明される第１９図、第２０図で示
されるような熱処理後と同じ物である。

熱処理プロセスの一部として、フインガー１８
６Ａは、スロツト１９２Ａを軸方向のスリツト１
９８と２００にせばめるリング１９６で共に締め
付けられる（第１６図）。スリツト１９８の面同
士は、フインガー部分１８８に沿つて延びてお
り、スリツトの面２００同士は、半径方向の面１
９４の内側で接触し、接触部分は円錐面１９０に
沿つて内方へ延びている。フインガー部分１８８
が、それらの内端から円錐面１９０に向つて外方
へ傾斜しているという点で、フインガー１８６の
外面は、フインガー１８６Ａの外面とは変化して
いる。こうして、フインガー部分１８８の外面の
断面は、外側に向つて径が減少し、その結果、こ
の装置は、切れ目のない円筒壁部分１８４の外方
へ向つて円錐形となつている。

第１６図に示されるように、この装置は、熱処
理され、従来の方法で急冷されて、それからリン
グ１９６が取り外される。リングを取り外した後
この装置１６２は、第１６図〜第１８図で示され
る形を保持する。熱処理プロセスによりスチール
は焼入れされ、バネ性フインガー１８６は硬くな
り、その結果、円錐プレストレス面１９０は、プ
レストレス作業中、大きな力をさら穴に及ぼす。
面１９０の円錐角は、プレストレスを受ける穴の
さら穴部分の角度の余角となる。

仕上げられた装置１６の内側形状は、第１９
図、第２０図に示されている。貫通路は、切れ目
のない円筒壁１８４の外側のフインガー１８６の
内面によつて境が決められている。フインガー部
分１８８の内面２０２は、軸方向外方へ向つて径
をより小さくしようとする。面２０２の軸方向外
方には、軸方向外方に向つて径が減少する円錐肩
部２０４がある。肩部２０４は、カム従節面とな
る。

面２０４の外側には、外側へ向つて径が減少す
るほんの僅か円錐形であるフインガー面２０６が
ある。

さら穴プレストレス装置（第１９図、第２０
図）の内端には、端ぐり１８０が、弾性Ｏリング
２０８である環状ばねを受入れるように形成され
ている。Ｏリング２０８の外側部は、穴の肩部２
１０に接している。スリーブ保持装置２１４（第
２０図）の環状フランジ２１２は、ガン１０の中
でＯリング２０８を内側へ向つて支持している。
スリーブ保持装置２１４は、さら穴装置と幾分形
状が似ており、同じ型の材料である熱処理超高力
合金スチールからつくられている。フランジ２１
２の内側には、径の大きい連続した円筒部２１６
があり、フランジの外側には、幾分径の小さい連
続した円筒管状部分２１８があつて外側端部スロ
ツト付き管状部２２０で終端している。スリーブ
保持装置２１４は、円筒状貫通路２２２を有し、
心金２３２を覆つて延び、さら穴装置１６２の通
路内に摺動するように形成されている。

スリーブ保持装置２１４は、第２０図側面図に
おいて、さら穴装置のカム従節面２０４に平行で
あるように延びる環状カム面がある外端面２２６
から内側へ延びる４つの環状に離間した軸方向の
スロツト２２４を有している。スロツト２２４同
士の間には、４つの硬い軸方向のばね性フインガ
ー２３０がある。小径部分は、28000Kg以上に耐
える。スリーブ及びその構成方法の詳細について
は、前述の米国特許第3566662号及び米国特許第
3665744号を参照されたい。推奨される潤滑剤は
二硫化モリブデン、グラフアイト、バインダー、
溶剤（例えばトルエン）及び可能なある酸化鉛か
ら成つている。当業者には周知のように、この潤
滑剤の摩擦係数は、いろいろな成分を変えること
によつて変化させることができる。前述したよう
に、潤滑剤は、心金がさら穴を拡げられるように
し、さら穴を拡げるのに必要とされる力は、穴の
直線部分を拡げるのに必要とされる力よりも大き
い。

さら穴装置のフインガー１８６の内径が小さ
く、僅かに円錐形の部分２０６は、心金部分２３
４としつかりと接触するように内側へ向けて偏倚
されて、心金２３２におけるスリーブ２４０が、
プレストレス作業のための保持位置にある保持装
置の端部に入るのを防いでいる。第１９図に示さ
れるように、心金２３２は、外側へ動かされ、そ
の結果当接部材２３６は、保持装置の内側円筒部
分２１６の内面と接触し、当接部材が保持ナツト
２３８の内向きのフランジと接触するまで心金は
外方へ移動し続ける。この移動で、内側フランジ
２１２は、外側へ動かされてＯリングスプリング
２０８を圧縮する。同時に、保持装置２１４の外
端部のカムエツジ２２８は、フインガーの外端部
が、心金２３２の円筒部分２３４から半径方向外
側け向つて離れるように、フインガー１８６の各
各の小径部分２０６の軸方向内側で、カム従節２
０４と接触する。このため、スリーブ２０４は、
保持装置２１４のフインガーの外端部２２６に抗
して、保持位置の内方側へ動かされる。当接部材
が、保持部２１６の内端から離れるような心金２
３２の僅かな引つ込みは、ロツクナツト２３８に
抗してフランジ２１２を正常位置の方内側へ動か
すようにＯリング２０８を拡張させる。カム２２
８が、カム従節２０４から離れた後、円錐面２０
６はスリーブ２４０と接触する。

第２１図〜第２４図において、本発明のプレス
トレス動作が示されている。フアスナーによつて
共に固定された２つの接触する加工片２４２，２
４４は、それぞれ貫通してあけられた穴２４６と
２４８を有している。プレストレスプロセスは、
片側動作であるので、心金２３２とスリーブ２４
０を拡げられ、プレストレスを受ける穴に挿入す
る前に、第１９図、第２０図に示されるように、
分割スリーブ２４０は心金２３２に取りつけられ
る。

第２１図において、心金は、穴２４６，２４８
を通して挿入され、円錐面１９４が穴２４６のさ
ら穴２５０へ動かされているので、保持装置２１
４を加工片の方へ動かすことによつて、スリーブ
２４０は、穴２４６，２４８の位置へ動かされ
る。

第２１図において、心金２３２は、円筒部分２
３４上の矢印で示される引込み方向に動き始め、
径の増大する部分２５２は、穴２４８の周囲で心
金プレストレスを始めている。このようになる
と、さら穴プレストレス装置の円錐面１９０は、
穴２４６のさら穴面２５０と固く係合する。同時
に、保持装置２１４は、スリーブ２４０の端部と
しつかりと係合し、プレストレス作業中、スリー
ブを所定位置に保持する。フインガー１８６の端
部における内径面２０６は、スリーブ２４０と固
く係合して、貫通して動くとき、保持装置２１４
と心金面との接触を保持する。

心金２３２とスリーブ２４０がプレストレスを
受ける穴２４６，２４８に挿入される時、スリー
ブ２４０と穴２４６，２４８の壁の間の間隙が必
要で、約0.003インチに等しいことが実現される
べきである。第２１図で示されるように、この間
隙をなくすために、心金２３２の傾斜部分２５２
の始端は、穴を拡張し始める前に、接触後約
0.065インチ軸方向に動くことが必要である。さ
ら穴を有する穴をプレストレスするために、心金
２３２の最大径部分２５４は、その直径とほぼ等
しい長さだけ軸方向に延びているべきであること
が見出されている。

第２２図に示されるように、心金２３２が加工
片に対して引き込められ、径の増大する部分２５
２と最大径部２５４は、穴２４８におけるスリー
ブ部の形状変化即ち冷間拡張によつて示されるよ
うに、穴２４８の周囲をプレストレスする。すな
わち、穴２４８の周囲の金属は、圧縮され、径の
増大する部分２５２が穴２４６の中へ動く時、ス
リーブと穴２４６拡張が始まる。

第２３図において、穴２４６の円筒部分は、大
径部分２５４が入ることによつてプレストレスさ
れ、径の増大する部分は、さら穴２５０内のさら
穴プレストレス装置に作用し始める。

第２４図に示されるように、穴とさら穴２５０
のプレストレスが完了された。完了すると、フイ
ンガー１８６の端部の円筒面は、スリーブ２４０
との接触を維持し、スリーブ２４０が保持装置２
１４の端部に保持されるのを助け、その結果スリ
ーブ２４０は加工片内に保持される。

心金をスリーブ２４０を通して引き、穴２４
６，２４８及びさら穴２５０を拡張即ちプレスト
レスするには相当大きな引つ張り力が必要であ
る。心金２３２の最大径円筒部分２５４は、プレ
ストレス作業中、穴の周囲の摩擦及び引つ張り力
を増加させる。例として、いろいろなアルミニユ
ームの直径4.76ないし12.7mmの穴では、これらの
力は907ないし4082Kgの範囲である。心金２３２
におけるこれと同じ引つ張り力が、フインガー１
８６の円錐面１９０に反作用として働き、この反
作用は、プレストレス作業中、面１９０がさら穴
２５０から抜けてしまうのを防ぐ。フインガー１
８６は強度が大きく、さら穴２５０に抗して円錐
面１９０に圧力を及ぼす心金２３２によつてさら
穴の中に軸方向に保持される。

第２３図、第２４図に示された動作では面１９
０とさら穴２５０との間には間隙がない。従つ
て、さら穴２５０の一部と穴２４６の一部とは、
同時に拡張されて、必要とされる大きな引つ張り
力が生ずる。これは鋳造効果によりプレストレス
を増大させ、スリーブの潤滑剤により、心金２３
２はさら穴２５０を拡張する。

さら穴２５０の中に円錐面１９０を保持する助
けを行なう他の性質は、スリーブ２４０の外面に
潤滑が塗付されていないことである。心金２３２
が穴を拡張し始める時、先づ穴２４６，２４８の
壁の中に自身をロツクし、スリーブ２４０の外面
と面２０６の間の摩擦が円錐面１９０を有する分
割フインガーをさら穴２５０に保持する力を与え
る。

前述のことから、ガンの外側にあつて、さら穴
プレストレス装置１６２の比軽的小径部と、その
中に同心的に係合した径の小さ保持装置２１４の
構成が、さら穴をあけたフアスナーの穴のプレス
トレスに大きな利点を与えている。プレストレス
装置１６２の小さな外径は、穴あけ装置のきりブ
ツシユを通してプレストレスする場合の使用に特
に適している。そのような穴あけ装置は、穴をあ
けられて冷間拡張によりプレストレスされる加工
片の前方に位置決めされ、一時的に固定される。
穴あけ作業では、この穴あけ装置は、全ての穴を
正しい位置に位置決めするように、きりブツシユ
を通してドリルを案内するように使用される。

孔ぐりは、穴の冷間拡張後行われるので、径の
小さいプレストレス装置を使用することにより、
製作者は、その作業の冷間拡張部分に対し、穴あ
け後、穴あけ装置を所定位置に残したままにで
き、そのため、最後の孔ぐりは、穴あけした最初
の穴と整列したまゝのきりブツシユを通して行な
うことができる。プレストレス装置の直径は、プ
レストレスされるさら穴の直径よりもほんの僅か
大きいことが認識されるべきである。

第２４図のガンの外端部は、加工片からかなり
離れているので、ガンが加工片上の突起の妨害に
なることはなく、装置１６２の径の小さく、加工
片から延びる突起との接触を防ぐことは注意され
るべきである。もし必要ならば、装置１６２は、
突起を避けるために、図示のものより長くするこ
とができる。

本発明及びその長所は、前述のことから理解さ
れるであろう。そして本発明の思想、範囲を逸脱
せずに、或いは利点をそこなわずに、型、構成、
要素の配置のいろいろな変形が可能であり、従つ
て前述した構成は単なる例示にすぎないことは明
らかである。本発明は、特許請求の範囲で限定さ
れたものを除いて、図示した特定の型、前述した
使用には制限されない。

（発明の効果） 従来のように真つすぐな穴に対して直線的なプ
レストレスを行つてからさら穴をあけた場合、さ
ら穴の周囲のプレストレスが不十分になるのに対
し、本発明の装置または方法によれば、簡単な作
業によつてさら穴の周囲のプレストレスを十分か
つ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加工片の側面断面図で、従来技術でプ
レストレスされたさら穴をあけたフアスナーの穴
を示す図。第２図は第１図と同型の図であるが、
本発明によるプレストレスから生ずる圧力残留ス
トレスの領域を示す図。第３図は、本発明を具体
化したプルガンの前端及び心金の実物大部分図。
第４図は、プルガンの前端、心金及びプレストレ
ススリーブの実物大分解図。第５図は、本発明に
よるプレストレス作業順を示す４つの一連のもの
の最初の縦断面図で、プルガンの前端、プレスト
レスされる穴及びさら穴を囲む加工片の部分、プ
レストレススリーブ断面、及び心金側面を示し、
フアスナーの穴への心金及びスリーブの挿入に追
従するプレストレス工具の位置を示す図。第６図
は第５図と同様の図で、プルガンによる心金の引
き込み、加工片の一部をプレストレスし始める心
金の径の増大する部分と最大径部分、及びさら穴
部分に強制的に入れられる伸縮可能なリングのつ
めを示す図。第７図は第５図、第６図と同様な図
で半径方向外側に向いた力を、伸縮可能なリング
のつめに加えてさら穴をプレストレスするプロセ
スにおける心金を示す図。第８図は、さら穴のプ
レストレスの完了時、完全に引つ込んだ位置にあ
る心金を示す第５図〜第７図と同様な図。第９図
は、さら穴をあけたフアスナーの穴の縦断面図
で、分割スリーブによつて円筒部分に形成された
隆起及びさら穴プレストレスリングのつめによつ
て形成された同様な隆起を示す図。第１０図は、
第９図の線１０−１０の視点からとられ、さら穴
側からフアスナーの穴の方を軸方向に見た端部
図。第１１図は、本発明の第２の実施例の部品の
実物大分解図。第１２図は、第２の実施例を絵で
表わした図で、プレストレスされる穴のさら穴に
入れられる円錐端部を有するさら穴プレストレス
装置を示し、フアスナーの穴を通して延び図示し
ない心金が、プレストレス装置及び支持プルガン
へ引つ込められた位置にある図。第１３図は、実
物大部分分解図で、心金に摺動嵌合され、プルガ
ンの外方へ延びる端部円錐形のさら穴プレストレ
ス装置内の径の小さい円筒部分上に位置決めされ
る切れ目を設けた内部に潤滑剤を塗付した位置を
示す図。第１４図は、本発明によるさら穴プレス
トレス装置の側縦断面図で、熱処理前の装置に切
られた軸方向のスロツトを示す図。第１５図は、
第１４図の左方から見た装置の端部図。第１６図
は、熱処理のために締め付けられた外端部を有
し、スロツトの軸方向の面が互いに引きつけられ
て外端部附近でスリツトを狭くし、装置の円錐形
部分の少なくとも一部で接触する装置の側面図。
第１７図は、熱処理プロセスが完了した後の装置
の前面図。第１８図は、第１６図の左側から見た
端部図。第１９図は、心金とさら穴プレストレス
装置及びガンに取り付けられた本発明によるスリ
ーブ保持装置を有するプルガンの外端部の断面図
で、さら穴装置を開いて分割プレストレススリー
ブを受け入れるように心金の内端によつて保持装
置が外側へ動かされた状態を示す図。第２０図
は、第１９図と同様な図で、さら穴装置に対して
引つ込められた位置にあつて、さら穴装置の小径
部分と、心金の小径部分の間の保持装置上の保持
位置にあるスリーブ保持装置を示す図。第２１図
は、フアスナーの穴をプレストレスする位置にあ
る加工片の中の心金及びスリーブ、フアスナーの
穴をプレストレスする位置のさら穴の中あるプレ
ストレス装置の円錐形端部、及びプレストレス動
作中スリーブを保持する位置にある保持装置を示
す図。第２２図は、第２１図と同様な図で心金が
加工片中に引き込まれて、心金の径の増大する部
分と大径部分がフアスナーの穴をプレストレスす
る働きをしている状態を示す図。第２３図は、プ
レストレスが更に進み、大径部分が、さら穴プレ
ストレス部分のすぐ内側で、スリーブに抗して動
こうとしている状態と、心金の径の増大する部分
が入る結果、拡張状態にある保持装置の外端部に
対して保持される径の増大する部分の形状に追従
するスリーブを示す図。第２４図は、穴とさら穴
のプレストレスの最終段階を示す図で、心金の最
大径部分がさら穴を通つて半径方向最大に保持装
置を拡張し、スリーブが保持位置に維持される状
態を示す図。 １０，２２……穴、１４，２０……加工片、１
６，２４……さら穴、３０……プルガン、３２…
…心金、３４……ノーズキヤツプ、５８……ボ
ス、７４，１０２……リング、９０……つめ、１
２６……スリーブ、１３０，１３２……加工片、
１６０……ノーズキヤツプ、１６２……さら穴プ
レストレス装置、１７６……フランジ、１８６…
…フインガー、１９８……スリツト、２０８……
Ｏリング、２１２……フランジ、２１４……スリ
ーブ保持装置、２２４……スロツト、２３２……
心金、２４０……スリーブ、２４２，２４４……
加工片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ さら穴付きフアスナーの穴に挿入されそこを
   貫通して引かれる心金であつて、小径先導部と、
   該小径先導部の軸方向外側に位置する最大径部
   と、前記小径先導部と最大径部とを連結する切頭
   円錐状の径増大部とを有する心金を備えた、フア
   スナーの穴をプレストレスするための装置におい
   て、 前記フアスナーの穴内に嵌合するスリーブであつ
   て前記心金が通過するところの中心 通路を有す
   る拡張可能なスリーブと、外側円錐面を有し且つ
   軸方向に沿つて延びるスリツトによつて分割され
   た拡張可能な環状部であつて前記円錐面がフアス
   ナー穴のさら穴の内周面に適合するように前記ス
   リーブ上に位置付けられる環状部を有するプレス
   トレス部材とをさらに備えており、前記心金の径
   増大部および最大径部の径寸法は前記拡張可能な
   スリーブの中心通路の径よりも大とされ、それに
   よつて、該径増大部および最大径部が前記フアス
   ナーの穴の直線部分を通過するときには前記拡張
   可能なスリーブを介して前記穴の直線部分を半径
   方向外方に押圧することにより該直線部分のまわ
   りの金属をプレストレスし、前記径増大部および
   最大径部が前記穴のさら穴部分を通過するときに
   は前記拡張可能なスリーブを介して前記プレスト
   レス部材の前記環状部を強制して該環状部を半径
   方向外方に拡張させることにより該環状部の前記
   円錐面をさら穴の内周面に押し付けて該さら穴の
   まわりの金属をプレストレスするようになされて
   いる、フアスナーの穴をプレストレスする装置。 ２ 前記分割された環状部が、前記さら穴部と同
   じ開き角度を有する円錐形部である特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 心金の前記最大径部が、その直径にほぼ等し
   い軸方向の長さを有する特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ４ 前記プレストレス部材が、複数のセグメント
   から成る軸方向に分割されたリング部材である特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 前記リング部材は、前記心金を引つ張るため
   の引つ張り装置の一端内にはめ込まれ、前記軸方
   向に分割された環状部は、前記一端から軸方向外
   側へ延びている特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 ６ 前記引つ張り装置の面と接する内面を有し、
   前記環状部が前記さら穴部をプレストレスする時
   に前記リング部材と軸方向固定接触する部材にし
   て、前記リング部材の軸方向内方に位置して前記
   引つ張り装置内で前記心金の周りに嵌合された第
   ２の拡張可能な部材；及び 前記心金が、プレストレス操作中に引つ込めら
   れた時、軸方向内側への動きに抗して前記スリー
   ブの内側端部を支持するため、前記心金に隣接し
   且つその周囲に位置づけられる、前記第２の拡張
   可能な部材に設けられた手段； を備えた特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 前記第２の拡張可能な部材は、前記心金が通
   る通路を有する、軸方向に分割されたデイスクで
   あり；前記第２の拡張可能な部材を貫通する前記
   通路は、円錐形で、前記スリーブの前記内側端部
   に向かつて最小径部を有し；前記第２の拡張可能
   な部材上の前記手段は、前記リング部材を接する
   前記第２の拡張可能な部材の面に沿つて、前記最
   小径部から半径方向外方に延び、前記第２の拡張
   可能な部材の端面は、前記スリーブの前記内側端
   部を支持する肩部を備えている特許請求の範囲第
   ６項記載の装置。 ８ 環状部が拡張される時に該環状部を軸方向に
   支持し、且つ前記スリーブを軸方向に支持する手
   段を備えた特許請求の範囲第１項記載の装置。 ９ 前記最大径部と前記環状部とは、さら穴をプ
   レストレスする半径方向の距離が、フアスナーの
   穴の他の部分のプレストレスする半径方向距離と
   同じとなるような寸法で形状づけられている特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 １０ 心金を使用中に中に引込められるように引
   つ張るための引つ張り装置； 前記引つ張り装置に当接し前記プレストレス部
   材に設けられた該プレストレス部材の内端；及び 前記引つ張り装置の外部で前記プレストレス部
   材と係合し、前記心金が、フアスナーの穴、さら
   穴、およびスリーブを通して軸方向に引込められ
   た時前記フアスナーの穴に前記スリーブを保持す
   るスリーブ保持装置； を備えた特許請求の範囲第１項記載の装置。 １１ 前記引つ張り装置の外側の前記プレストレ
   ス部材は、その内端部及び前記引つ張り装置の径
   と比較して小さな外径の外端部を有し、該外端部
   は、フアスナーの穴を心金の最大径部が通る長さ
   よりも長い距離、前記引つ張り装置の外側に延び
   ている特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ プレストレス部材の外端部は、さら穴と同
   じ角度を有する円錐形である特許請求の範囲第１
   ０項記載の装置。 １３ 心金の前記最大径部は、ほぼその直径に等
   しい軸方向の長さを有している特許請求の範囲第
   １０項記載の装置。 １４ 前記スリーブ保持装置は、前記引つ張り装
   置に固定された内側端部を有し、前記引つ張り装
   置の外側に外側部分を有し、通常前記心金の前記
   小径部を囲む細長い管状部材であり；前記スリー
   ブ保持装置は心金とプレストレス部材の間で、前
   記引つ張り装置の外側のプレストレス部材におけ
   る中心通路内に延び；前記スリーブ保持装置は、
   心金が引つ込められるとき、穴とさら穴がプレス
   トレスされる間スリーブの内端と係合して該内端
   をフアスナーの穴内に保持するように前記プレス
   トレス部材の中心通路内に外端部を有する特許請
   求の範囲第１０項記載の装置。 １５ 前記スリーブ保持装置は、外端部から内側
   へ延び且つ引つ張り装置の外端部近くで内側に終
   端する複数の環状に離れた軸方向のスロツトを有
   し； 前記スリーブ保持装置は、前記プレストレス部
   材に対して該プレストレス部材の前記中心通路内
   で軸方向に摺動可能であり； 前記心金の内側部分上の手段が前記スリーブ保
   持装置の内側端部と係合して、前記スリーブ保持
   装置を前記プレストレス部材の中心通路に対して
   外側へ移動可能となされており； 前記プレストレス部材の中心通路内の該プレス
   トレス部材の内面上の手段が、前記スリーブ保持
   装置が外側へ動かされた時、該スリーブ保持装置
   の外端部によつて係合されてプレストレス部材の
   外端部を半径方向に拡張し、その結果、心金上の
   前記スリーブが、前記スリーブ保持装置の外端部
   を接触保持するように位置決めされるようになさ
   れている特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １６ 心金が引つ込められ、該心金の内側部分上
   の前記手段が前記スリーブ保持装置の内端から外
   れる時、プレストレス部材との係合を外して前記
   スリーブ保持装置を内側へ動かす前記プレストレ
   ス部材と前記スリーブ保持装置の部分との間のバ
   ネ手段を備えた特許請求の範囲第１５項記載の装
   置。 １７ 前記プレストレス部材を軸方向に分割する
   スリツトは、外端部から内側へ延び、引つ張り装
   置の外側で終端するようにされ； 前記スリツトは軸方向に向いた細長い弾性部分
   によつて環状に離間され； 前記プレストレス部材の前記内面上の前記手段
   は、前記細長い弾性部分の各々に環状に配置され
   たカム従節であり； 前記細長い弾性部分の各々は、前記プレストレ
   ス部材の前記中心通路の内面を形成しており； 該中心通路は、前記カム従節の軸方向内側に大
   径部を有しており、前記スリーブ保持装置は該大
   径部の中を延び； 前記中心通路の小径部は前記カム従節の外側に
   延び； 細長い弾性部分の外側部分は前記小径部を形成
   し、プレストレス操作中、スリーブとしつかり係
   合するようになされている； 特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １８ 前記プレストレス部材は、前記引つ張り装
   置の外側の管状部材であり； 細長い弾性部分で形成されたプレストレス部材
   の外側端部は、さら穴の角度の余角を有する円錐
   形を有している特許請求の範囲第１７項記載の装
   置。 １９ 前記細長い弾性部分間の前記スリツトの各
   軸方向の面同士は、狭いスリツトを形成するよう
   に前記外側端部近くで接している特許請求の範囲
   第１８項記載の装置。 ２０ 前記スリーブ保持装置のフインガーが、そ
   れらの外端部に、前記プレストレス部材上の前記
   カム従節と係合して、プレストレス部材の外側端
   部を拡張するカム面を有する特許請求の範囲第１
   ７項記載の装置。 ２１ 前記バネ手段がＯリングである特許請求の
   範囲第１６項記載の装置。 ２２ 前記引つ張り装置の外部の前記プレストレ
   ス部材は、その内側端部及び前記引つ張り装置の
   径に比べて小さい外径の外端部を有し； 該外端部は、心金の最大径部が、フアスナーの
   穴を通る長さよりも長い距離前記引つ張り装置の
   外側へ延びている特許請求の範囲第１９項記載の
   装置。 ２３ さら穴付きフアスナーをプレストレスする
   方法であつて、 小径先導部と、該小径先導部の軸方向外側に位
   置する最大径部と、前記小径先導部と最大径部と
   を連結する切頭円錐状の径増大部とを有する冷間
   拡張心金の前記小径先導部上に、前記心金の最大
   径部および径増大部の径よりも小さい内径を有し
   且つ予め潤滑剤を塗布された冷間拡張スリーブを
   位置決めし、 外側円錐面を有し且つ軸方向に沿つて延びるス
   リツトによつて分割された拡張可能な環状部を備
   えたリング状のプレストレス部材を前記スリーブ
   上に配置し、 前記心金およびスリーブを、金属部材のさら穴
   付きフアスナーの穴に該穴のさら穴側から前記最
   大径部を先にして挿入し、該穴内に前記スリーブ
   を位置決めして保持するとともに、前記円錐面が
   フアスナーの穴のさら穴の内周面に適合するよう
   に前記環状部を位置決めして保持し、 前記心金を挿入方向とは逆方向に引くことによ
   り前記スリーブ内を通し、それによつて、前記心
   金の径増大部および最大径部が前記フアスナーの
   穴の直線部分を通過するときには前記拡張可能な
   スリーブを介して前記穴の直線部分を半径方向外
   方に押圧することにより該直線部分のまわりの金
   属をプレストレスし、前記径増大部および最大径
   部が前記穴のさら穴部分を通過するときには前記
   拡張可能なスリーブを介して前記プレストレス部
   材の前記環状部を強制して該環状部を半径方向外
   方に拡張させることにより該環状部の前記円錐面
   をさら穴の内周面に押し付けて該さら穴のまわり
   の金属をプレストレスする、 さら穴付きフアスナーの穴をプレストレスする
   方法。 ２４ 前記スリーブが、前記プレストレス部材と
   係合し且つ心金引込み装置に取り付けられるスリ
   ーブ保持装置によつてフアスナーの穴内に保持さ
   れる特許請求の範囲第２３項記載の方法。 ２５ 前記スリーブ保持装置は、軸方向に分割さ
   れて、心金が引つ込められながら通る中心通路を
   有しており、前記心金の内側部分上に前記スリー
   ブ保持装置を位置決めするため、心金が完全に引
   き出された位置にあるとき該スリーブ保持装置と
   係合し、該スリーブ保持装置を前記スリーブと軸
   方向で係合させる手段が設けられている特許請求
   の範囲第２４項記載の方法。 ２６ 前記プレストレス部材は、さら穴内に突出
   する半径方向の大きさを有し軸方向に分割された
   環状プレストレス部分を有する軸方向に分割され
   たリングである特許請求の範囲第２５項記載の方
   法。 ２７ 前記スリーブは、その内端を、軸方向に分
   割されたデイスクと接触させることによつて穴の
   中に保持されている特許請求の範囲第２６項記載
   の方法。 ２８ 前記スリーブ内の心金の最大径部の摩擦を
   制御し、前記プレストレス部材を通して心金の径
   増大部を軸方向に動かす間、該プレストレス部材
   の環状部を、さら穴の面とプレストレス接触させ
   ておくのに十分な、心金と穴との間の反力を生じ
   させることを含む特許請求の範囲第２３項記載の
   方法。 ２９ 潤滑剤の摩擦係数を制御して、前記スリー
   ブと穴の内部の最大径部の摩擦を制御する特許請
   求の範囲第２８項記載の方法。 ３０ 心金の最大径部の長さを制御して、前記ス
   リーブと穴の内部の心金の最大径部の摩擦を制御
   する特許請求の範囲第２８項記載の方法。 ３１ 引つ張り装置の外側で、通常は心金の小径
   部の周りに延びてフアスナーの穴から軸方向に離
   れている管状のスリーブ保持装置によつて、前記
   スリーブをフアスナーの穴内に保持し； 通路を有し、前記スリーブとスリーブ保持装置
   との半径方向外方にある細長い、軸方向に複数個
   分割された、さら穴プレストレス部材をさら穴内
   に挿入し； スリーブ、スリーブ保持装置、さら穴プレスト
   レス部材を通して心金を引つ込め； それにより、心金が引つ込められたときに、心
   金の径増大部及び最大径部をしてスリーブを半径
   方向に拡げることによりフアスナーの穴の周囲の
   金属をプレストレスし、さらにさら穴プレストレ
   ス部材を半径方向に拡げることによりさら穴の周
   囲の金属をプレストレスする特許請求の範囲第２
   ３項記載の方法。 ３２ 前記プレストレス部材に対して引つ張り装
   置の外側へ心金及び前記スリーブ保持装置を動か
   し； 該スリーブ保持装置をプレストレス部材の表面
   に押しつけるように移動させることにより、プレ
   ストレス部材の外端部を心金から離すように半径
   方向に拡げ； 前記スリーブを、プレストレス部材の外端部と
   心金との間に挿入し； 心金をスリーブ保持装置に対して引つ込め； スリーブ保持位置へと、前記スリーブ保持装置
   を軸方向内側に偏倚させ； 心金上のスリーブを、スリーブ保持装置の外端
   部と保持接触するように摺動させる； ことを含む特許請求の範囲第３１項記載の方法。 ３３ 前記プレストレス部材は、引つ張り装置に
   比して比較的小さい外径部を有し、心金の最小径
   部に相当する小さい内径部を有するが、心金が大
   きな力でプレストレス部材を貫通して引つ張られ
   るときにさら穴を十分にプレストレスすることが
   できる強度を有している特許請求の範囲第３１項
   記載の方法。 ３４ 前記スリーブ保持装置とさら穴プレストレ
   ス部材は、フアスナーの穴を通る最大径部の長さ
   よりも長い距離だけ、引つ張り装置の外側へ延び
   ている特許請求の範囲第３１項記載の方法。 ３５ 前記スリーブ保持装置は、外側端部から内
   側へ延び、引つ張り装置の外端部に近く、内側で
   終端している多数の軸方向の、環状に離間したス
   ロツトを有し、更に軸方向を向いたバネ性フイン
   ガーが、隣接スロツト間を延びている特許請求の
   範囲第３１項記載の方法。 ３６ 前記心金の内側部分上の手段は、前記スリ
   ーブ保持装置の内端と係合して、それを前記中心
   通路に対して外側へ移動可能となされており； 前記通路内の前記プレストレス部材の内面上の
   手段は、スリーブ保持装置が外側へ動かされた
   時、該スリーブ保持装置の外端部と係合して、プ
   レストレス部材の外端部を半径方向に拡げ、それ
   により、心金上のスリーブが、スリーブ保持装置
   の外端部に接触保持されるように位置決めされる
   ようになされている特許請求の範囲第３１項記載
   の方法。 ３７ 前記スリーブ保持装置の部分と前記プレス
   トレス部材の間にバネ手段が設けられ、該バネ手
   段は、心金が引つ込められてその内側部分上に設
   けた前記手段がスリーブ保持装置の内端から外れ
   る時、前記スリーブ保持装置を内側へ動かして前
   記プレストレス部材との係合を外すようになされ
   ている特許請求の範囲第３６項記載の方法。 ３８ 前記プレストレス部材は、さら穴に挿入さ
   れた外端部を有し、プレストレス部材のスリツト
   は、外側端部から内側へ延びて引つ張り装置の外
   側で終端し、該スリツトは、軸方向の細長い弾性
   部分によつて環状に離間され、プレストレス部材
   の外側端部は該細長い弾性部分で形成されて、さ
   ら穴の角度の余角を有する円錐形を有している特
   許請求の範囲第３１項記載の方法。 ３９ 前記細長い弾性部分同士の間の前記スリツ
   トの各軸方向の面同士は、狭いスリツトを形成す
   るように、前記外側端部近くで接触している特許
   請求の範囲第３８項記載の方法。