CN102615233A - 铆钉的铆接装置及该铆钉的拆卸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铆钉的铆接装置及该铆钉的拆卸方法,能够比较容易拆卸一次铆接后的铆钉并且在相同孔上再次铆接铆钉。该铆接装置使用铆接用金属件(4)紧固插通两个具有板状部分的被安装部件(51、52)的铆钉孔(51A、52A)的铆钉(2)并将其挤压变形,从而将被安装部件(51、52)固定为一体,其中,从铆钉(2)的上方挤压的上侧金属件(4)在挤压面的中心部分具备前端呈锥状的突起(41),铆钉(2)形成为上侧金属件(4)的突起(41)进入的锥槽(22)通过被上侧金属件(4)的挤压面(4A)挤压的前端面(21)的中心部分,并且,从锥槽(22)向铆钉(2)的主体轴部(2B)的轴线方向切入规定深度而形成切入槽(23)。

Description

铆钉的铆接装置及该铆钉的拆卸方法
技术领域
本发明涉及一种拆卸铆钉变得容易的铆钉的铆接装置及该铆钉的拆卸方法。
背景技术
对现有的铆接装置而言,通常使用例如图8所示的铆钉100进行铆接。即,如图9所示,将铆钉100插入开设于要被安装成一体的两个板状部件101、102的两个孔中(参照图9(A))。之后,用下侧金属件110支承铆钉100的下部,同时,通过从上方挤压铆接用工具120,使铆接100的上部挤压变形,使两个板状部件101、102固定在压接状态(参照图9(B))。
另外,例如对电池模块的电极等也提出了一种铆接装置,其采用了防止在铆钉的局部集中应力的方法(例如,参照专利文献1)。
即,如图10所示,在此所用的铆钉200是金属制的部件,其前端是被槽状的细槽200A分割的导通部,通过贯通设置于金属端子201的通孔201A而固定在电池模块侧。在此,金属端子201的通孔201A构成为至少向前端侧扩大的锥孔。
在铆接安装这样的铆钉200的情况下,将铆钉200贯通垫圈202、盖体203、绝缘体204及金属端子201后,使用如图10(A)所示的前端为圆锥形的模具301,例如圆锥形的冲头或铆接工具等挤压铆钉200前端的细槽200A。同时,从铆钉200的下方抵接上表面为平面的模具302,例如铁砧等。模具301的前端的倾斜角与通孔201A的倾斜面的倾斜角一致。
需要说明的是,对所述金属端子201而言,在形成直线状的通孔后,通过钻孔加工或冲压加工而事先形成所述锥状的通孔201A。通过使用模具301及模具302挤压如上所述那样插通的铆钉200,如图10(B)所示,铆钉200的前端部呈放射状扩展,其外周面的下端部沿通孔201A的倾斜面贴合。这时垫圈202被压缩,并保持一定程度的压缩状态。而且,使用如图10(C)所示的另一种模具303,进一步扩大铆钉200的前端部的直径。由此,使铆钉200的前端部沿金属端子201的表面弯曲,从而完成铆接工序。
专利文献1:(日本)特开2008-192552号公报
但是,对于铆接后的铆钉而言,可能存在铆接状态不好,例如安装的两个板状部件松动,由铆钉固定的两个板状部件之间产生间隙等,从而导致产生晃动等安装异常等。在这样的情况下,必须拆卸铆钉并重新进行铆接。
但是,因为上述前者的铆钉被铆接变形而处于不规则的变形状态,所以很难拆卸。即,通常的铆钉一旦被铆接安装,则难以想象拆卸。因此,要么报废该部件,要么在极端的情况下使安装该部件的产品本身也报废,需要铆接另外新的部件而重新组装产品。
另一方面,即使对于后者类型的铆钉而言,很难完全拆卸铆钉。即,也许使用某种手段,可能从板状部件切断铆钉的主体轴部的部分而进行拆卸,但是因为通过铆钉的细槽分割的各前端部分,倾斜并牢固地陷入最上层的金属端子的锥状孔的内周面上,所以无法简单地拆卸。因此,在同一板状部件的同一孔部分再次铆接铆钉的作业是非常麻烦且困难的。
由此,产生了将铆接不良的部件分解开并对各部件重新进行铆接等要求,据此对新的铆接装置的开发要求逐渐提高,要求其能够比较容易地拆卸铆接后的铆钉并在同一孔中再次铆接铆钉。此外,在资源循环利用和有效利用等的背景下,也对可以拆卸铆钉的铆接装置的开发要求很高。
发明内容
因此,鉴于以上情况,本发明的目的在于提供一种铆钉的铆接装置及该铆钉的拆卸方法,其能够比较容易地拆卸铆接后的铆钉并在同一孔中再次铆接铆钉。
为了达到所述目的,提供以下技术方案:
(1)本发明的铆钉的铆接装置使用上下配置的铆接用金属件紧固贯穿至少两个被安装部件的铆钉孔的铆钉并将其挤压变形,从而将所述被安装部件固定为一体,该铆钉的铆接装置的特征在于,
从所述铆钉的上方挤压的上侧金属件在通过挤压面的中心的部分具有前端呈锥状的突起,
所述铆钉形成为,所述上侧金属件的突起进入的锥状槽的斜面通过与上侧金属件的挤压面面对的前端面的中心呈对称状或放射状,并且从所述锥状槽的斜面向铆钉的主体轴部的轴线方向纵深处以规定深度形成有切入槽。
(2)此外,本发明的铆钉的铆接装置使用上下配置的铆接用金属件紧固贯穿至少两个具有板状部分的被安装部件的铆钉孔的铆钉并将其挤压变形,从而将所述被安装部件固定为一体,该铆钉的铆接装置的特征在于,
从上方挤压所述铆钉的前端的上侧金属件的挤压面具有平坦的形状,
所述铆钉形成为,所述上侧金属件抵接的锥状斜面相对通过与上侧金属件的挤压面面对的前端面中心的规定分割线呈对称状或放射状,并且从所述铆钉的锥状斜面至铆钉主体轴部的轴线方向纵深处的规定深度,朝向前端逐渐分开而形成有V形槽,其剖面呈大致V形。
(3)另外,铆钉的拆卸方法使用具有与所述铆钉的主体轴部的外径大致相同外径的钻头拆除用上述(1)或(2)所记载的铆接装置铆接的铆钉,该铆钉的拆卸方法的特征在于,
通过将所述铆钉和钻头的轴心的重合并使钻头钻入规定深度,
分别分断所述铆钉的中心轴部和向外侧分开的前端部侧,
从而从所述被安装部件拆除所述铆钉。
根据本发明第一方面的铆钉的铆接装置,由于使用比较简单地加工而形成的铆钉,因此,避免使从铆接后的铆钉的主体轴部向外侧分开的各前端部分处于以倾斜地紧贴的状态牢固地陷入最上层的被安装部件的孔的内周面的状态。因此,如上所述,因为铆钉的前端部分没有牢固地固定在最上层的被安装部件的孔的内周面上,所以对一次铆接后的铆钉,如果使用本发明的第三方面的铆钉的拆卸方法,使从主体轴部向外侧分开并被挤压变形的前端部分分断,由此能够比较容易地拆卸该前端部分。这样具有能够在同一孔中再次铆接铆钉的优点。
本发明第二方面的铆钉的铆接装置与第一方面发明不同,不需要在从上方挤压铆钉的上侧金属件的挤压面设置锥状的突起,能够实现利用简单的挤压面就能够比较容地拆卸铆钉的铆接装置。
本发明第三方面的铆钉的拆卸方法在使铆钉与钻头的刃双方的轴心重合后,通过使该钻头向铆钉的主体轴部钻入规定的深度以上,能够容易地从主体轴部分断从该主体轴部向外侧展开的前端部分。因此,只要通过目测使轴心重合,就能够使用通常的钻头进行铆钉的拆卸。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的铆钉铆接装置的主要部分的说明图。
图2是表示用于该铆钉铆接装置的铆钉的主视图。
图3(A)~(C)是表示使用本发明第一实施方式的铆钉铆接装置铆接铆钉时的作业的说明图。
图4(A)、(B)是表示使用本发明第一实施方式的铆接装置拆除铆接后的铆钉时作业的说明图。
图5(A)、(B)分别表示本发明第一实施方式的铆钉的俯视图及主视图。
图6(A)~(C)是使用本发明第二实施方式的铆接装置铆接铆钉时的作业的说明图。
图7是表示使用本发明第二实施方式的铆接装置铆接铆钉时的状态的剖视图。
图8(A)、(B)分别表示现有的用于铆接的铆钉形状的俯视图及主视图。
图9(A)、(B)是表示使用该铆钉的一般的铆接方法的说明图。
图10(A)~(C)是表示使用现有的其他铆钉的铆接方法的说明图。
附图标记说明
1铆接装置
2、2’铆钉
2A头部
2B主体轴部
2C、2E脚部
21前端面
22锥槽
23切入槽
25锥面
26扩开槽
3下侧金属件
4、4’上侧金属件
4A挤压面
41突起
5被安装部件
51下侧部件
52上侧部件
51A、52A铆钉孔
6钻头
61刃
7下侧金属件
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细的说明。
(第一实施方式)
图1表示本发明第一实施方式的铆钉铆接装置的主要部分,对该铆钉的铆接装置1而言,在从上下方向夹着铆钉2而将铆钉2的前端部分挤压变形的、下侧金属件3(参考图3)及上侧金属件4中的上侧金属件4的挤压面4A的中心部分具有锥状的突起41,另一方面,在铆钉2的前端面21形成有使上侧金属件4的突起41进入的锥状槽(以下,称为“锥槽22”),并且从该锥槽22向铆钉2的主体轴部2B(参考图2)的轴线方向的纵深处以规定深度形成有切入槽(以下,称为“切入槽23”)。
即,铆钉2由例如碳钢等通过来自于上下方向的施加压力比较容易变形的材料形成。本实施方式的铆钉2用于固定构成压缩机的两种部件(以下称为被安装部件5),通过组装该被安装部件5使其处于固定状态,以确保两者之间的气密状态或水密状态。在本实施方式中,对组装为一体的两种部件而言,下方侧是主框架或支承板,上方侧是单向阀(バツ力一バルブ),但是,以下分别称为下侧部件51、上侧部件52。需要说明的是,用于该下侧部件51、上侧部件52的构件不特别限定于上述部件。
此外,在这些下侧部件51、上侧部件52的平坦面部分分别穿设有用于插通铆钉2的孔(以下称这些孔为铆钉孔51A、铆钉孔52A)。另外,这些铆钉孔51A、铆钉孔52A各自的内径的尺寸在整个厚度方向上相同,是通常形状的通孔。
如图2所示,该铆钉2由头部2A、主体轴部2B构成,其中,头部2A位于一端部(图2的下端部)并且直径扩大,主体轴部2B从该头部2A向另一端侧延伸并具有相同的直径。
主体轴部2B设置有:锥槽22,将前端面21(图2的上端面)的中心部分以规定的倾斜角度θ倾斜地切削至深度H使剖面呈锥状;切入槽23,其从该锥槽22进一步向头部2A方向仅切入规定深度D而将主体轴部2B分割成两等份。形成于主体轴部2B的锥槽22及切入槽23不限定为本实施方式的二等份,也可以分割三份、四份等,分割成三份以上的多份的结构。在主体轴部2B中,将从前端面21分割至切入槽23而分离的各部分称为脚部2C。
虽然下侧金属件3是通常使用的上表面部分为平坦平面的作业台,但是也可以是具有刚性的铁砧等。
上侧金属件4利用未图示的冲压机等适合装置从铆钉2的上方挤压铆钉,将铆钉2的脚部2C挤开而使其挤压变形,上侧金属件4的前端在作为平坦的下表面部分的挤压面4A的中心部分具有锥状的突起41。本实施方式的突起41的纵剖面呈至少对应于所使用的铆钉2的锥槽22的三角形,该突起41以比锥槽22的深度H更大的高度h(或者也可以是相同的高度)向下方突出。
需要说明的是,该突起41可根据挤开的铆钉2材质的强度和韧性,或者铆钉2的切入槽23的深度等各要素适合形成。其适合的形状能够有效地发挥切开铆钉2的切入槽23的作用,该适合的形状为,例如与锥槽22的倾斜角度θ相比,大幅地扩大突出角度α(其中α>θ)并使其呈锐角,与锥槽22的高度H相比,大幅地增加突出高度h(h>H)等。
接着,参照图3,对本实施方式的铆钉2以及用具备下侧金属件3及上侧金属件4的冲压机等固定下侧部件51及上侧部件52时的铆接作业进行说明。
(1)固定保持即将被固定的下侧部件51及上侧部件52以使其铆钉孔51A及铆钉孔52A的位置正确地重合。
(2)接着,事先将所述本实施方式的铆钉2从前端侧插入这些铆钉孔51A、铆钉孔52A,并插入至铆钉2的头部2A卡止于下侧部件51的铆钉孔51A。
(3)之后,将下侧金属件3上升,以使铆钉2的头部2A处于搭载在下侧金属件3的上表面的状态,并且将上侧金属件4下降(参照图3(A))。由此,事先找出铆钉2的前端面21的锥槽22与上侧金属件4的突起41的中心,至少使二者的中心位置一致,即找出中心位置。这里的中心是指将铆钉2的前端面21的面积二等份的分割线。
(4)之后,通过使未图示的冲压机等工作,使上侧金属件4进一步下降,使上侧金属件4的突出41压入铆钉2的前端面21的锥槽22。由此,从铆钉2的前端面21侧切开切入槽23而将其挤开(参照图3(B))。
(5)由此,使铆钉2的前端侧的脚部2C向左右展开,一边使脚部2C挤压变形一边使脚部2C压接在上侧部件52的上表面(参照图3(C))。
(6)由此,利用铆钉2能够将下侧部件51及上侧部件52固定为一体,并使其保持气密状态及水密状态。
接着,参照图4,对使用本发明的铆钉的拆卸方法拆卸上述本实施方式的铆钉2时的作业进行说明,该拆卸方法使用与一般所使用的钻头相同的钻头6,以及包括附设有未图示的XY微动机构的支承架的下侧金属件7,从下侧部件51及上侧部件52的铆钉孔51A、52A拆卸铆钉2。需要说明的是,在该下侧金属件7中,将这种XY微动机构附设在未图示的X-Y平台上,但是,只要通过目视容易使轴心重合,就可以不特别附设该XY微动机构。
下侧部件51及上侧部件52虽然在所述X-Y二维方向上可以微动,但是通过未图示的所述支承架等牢固地固定保持,使其处于不以铆钉孔51A、52A为旋转中心旋转的状态。但是,为了进行以下说明的轴心重合,该支承架附设有所述未图示的X-Y微动机构。
需要说明的是,所使用的钻头6的刃61具有与上侧部件52的铆钉孔52A的直径大致相同或者与铆钉2的主体轴部2B的直径大致相同的直径。
(1)首先,将已经通过铆钉2固定为一体的下侧部件51及上侧部件52搭载在构成下侧金属件7的X-Y平台的上表面7A上。在这样的情况下,如上所述,通过下侧金属件7的未图示的XY微动机构,能够在X方向及Y方向上对下侧部件51及上侧部件52进行微调整。
(2)接着,使用例如XY微动机构、摄像方法等适当方法,将事先用支承架被固定成防止旋转的下侧部件51及上侧部件52在X-Y轴的两个方向上微调整,由此使固定下侧部件51及上侧部件52的铆钉2和钻头6的刃61轴心重合。
(3)由此,在使铆钉2和钻头6的刃61轴心重合后,使钻头的刃61向设置于铆钉2的前端面21中心的锥槽22的中心部下降(参照图4(A))。
(4)之后,使钻头6的刃61的轴心在与上侧部件52的铆钉孔52A的轴心位置重合的状态下下降。即,一边使刃61的轴心与铆钉2的轴心位置重合,一边使刃61朝前进方向旋转而钻入至规定深度(参考图4(B))。该钻入深度大致为压接在上侧部件52的上表面的铆钉2的脚部的前端侧部分的厚度,致使铆钉2的左右脚部2C被挤压变形而切断。
(5)由此,铆钉2的脚部2C的前端侧部分与脚部2C的基端部分分断而通常向外方飞出脱落,所以通过逆旋转钻头6而使刃61从铆钉2拔出。结果,从上侧部件52的上表面简单地去除压接于该上表面的铆钉2的脚部的前端侧部分,但是,在很难剥落的情况下,也可以使用例如锤子、凿子等适当工具进行剥落。
(6)之后,使用例如凿子、打孔机及其他适当工具,将铆钉2从前端侧挤压而取出。由此,因为能够拆除包括分断的铆钉2的脚部2C在内的铆钉2的各部分而全部拆卸,所以也能够简单地分离下侧部件51及上侧部件52。
如上所述,根据本实施方式,通过分别分断铆钉2的中心轴部2B与向脚部2C的外侧分开的前端部侧,能够拆卸铆钉2并将其完全拆除,使下侧部件51及上侧部件52分离。之后,用新的铆钉2再次固定该相同的下侧部件51及上侧部件52,能够重新进行组装。
因此,例如在压缩机的组装工序中,即使在用铆钉没有良好地组装下侧部件51及上侧部件52而导致组装不良的情况下,也能够再次使用该下侧部件51及上侧部件52比较容易地重新进行组装作业。其结果,即使是组装不良的下侧部件51及上侧部件52,也能够再次使用,因此,具有良好的经济性,并且能够避免资源的浪费。
而且,根据本发明,即使在例如压缩机等常年使用后不使用而报废产品的情况下,回收该产品后通过拆卸铆钉2,也能够容易地使下侧部件51及上侧部件52等被安装部件循环使用。
(第二实施方式)
接着,参照图5至图7对本发明的第二实施方式进行说明。需要说明的是,在实施方式中,与所述第一实施方式相同的部件使用相同的附图标记表示,并省略重复的说明。
图5表示本实施方式的铆钉2’,该铆钉2’与第一实施方式同样地由通过来自于上下方向的施加压力比较容易变形的碳钢等形成。本实施方式的铆钉2’也使用构成压缩机的所述两种部件作为被安装部件5。
如图5所示,铆钉2’在从头部2A向另一端侧延伸并具有相同直径的主体轴部2B设置有:锥状斜面(以下称为“锥面25”),其在整个前端面21(如图5的上端面)上从中心部分以规定的倾斜角度θ’倾斜地切削深度H’并使剖面呈锥状而形成;槽(以下称为“扩开槽26”),其从该锥面25进一步向头部2A方向仅切入规定深度D使其两等份后,朝向相互的前端侧向外侧方向扩展而分开。
需要说明的是,即使是形成于本发明的主体轴部2B的锥面25及扩开槽26,也不限定于本实施方式的二等份分割,与第一实施方式相同,也可以分割成三份、四份等,分割成三份以上的多份的结构。在主体轴部2B中,将从各前端侧的锥面25分开至扩开槽26并向前端依次扩开而使剖面呈大致V形的部分称为扩开脚部2E。
另一方面,构成本实施方式的冲压机一部分的下侧金属件3及上侧金属件4’中的下侧金属件3使用与第一实施方式相同的部件,但是对上侧金属件4’而言,不需要设置与第一实施方式相同的突起41,可以是单纯地具有平坦下表面4A’的结构。
接着,参考图6,对使用本实施方式的铆钉2’及冲压机等固定下侧部件51及上侧部件52时的铆接作业进行说明。
(1)在本实施方式中,也对即将被固定的下侧部件51及上侧部件52进行临时固定,使这些铆钉孔51A及52A的位置正好重合。
(2)接着,事先将铆钉2’从前端侧插入这些铆钉孔51A、52A,并插入到铆钉2’的头部2A卡止于下侧部件51的铆钉孔51A。
(3)之后,用适合的未图示的保持机构固定下侧部件51及上侧部件52。接着,将下侧金属件3上升,以使该铆钉2’的头部2A处于搭载在下侧金属件3的上表面的状态,并且使上侧金属件4’下降(参照图6(A))。需要说明的是,在本实施方式中,不需要找出作为铆钉2’的前端面的锥槽25和上侧金属件4’的中心。
(4)之后,通过未图示的冲压机等工作使上侧金属件4’下降,以使上侧金属件4’抵接在作为铆钉2’的前端面的锥面25。由此,从铆钉2’的锥面25侧挤开扩开槽26(参照图6(B))。
(5)由此,使铆钉2’的前端侧的脚部2E向左右展开,一边使脚部2E分别被挤压变形一边使脚部2E压接在上侧部件52的上表面(参照图6(C))。
(6)由此,如图7所示,利用铆钉2’能够将下侧部件51及上侧部件52固定为一体,并使其处于保持气密状态及水密状态。
需要说明的是,利用本发明的铆钉的拆卸方法拆卸本实施方式的铆钉2’时的作业方法与第一实施方式的情况相同,通过使用如图4所示的钻头6和包括附设有未图示的XY微动机构的未图示的支承架的下侧金属件7,能够在相同的方向上进行。
因此,根据本发明,虽然事先进行的铆钉2’的形状加工与第一实施方式的铆钉2相比稍微麻烦,但是,由于作为铆接装置的上侧金属件4’能够直接使用通常的部件,所以与第一实施方式相比,没有造成成本增加的问题。
但是,根据本实施方式,因为铆钉2’的脚部2E具有事先向左右较大地扩展而分开的形状,所以容易被挤开,因此利用铆接装置的上侧金属件4’挤开而挤压变形的铆接作业容易且可靠地进行。另外,根据本实施方式,与第一实施方式的铆钉2的脚部2C的挤压变形后的厚度相比,因为铆钉2’的扩开的脚部2E的挤压变形后的厚度加工得更薄,所以也使铆钉2’的拆卸作业变得更加容易。
而且,由于在上侧金属件4、4’的中央部设置圆锥形的突起部(在第一实施方式中,除突起41以外,还可以设置垂直于突起41的其他的突起),因此在铆接工序后,在铆钉2、2’的大致中央部开设对应于该圆锥形的孔,所以能够容易地找出拆卸铆钉2、2’时的中心。
本发明不限定于所述实施方式,在不脱离发明范围所记载的要旨的范围内可以进行各种变形。
即,在所述实施方式中,无论是何种铆钉,因为能够把即将铆接的被安装部件组装成处于气密状态或水密状态,所以适用于压缩机所使用的部件,但是不特别限定于该压缩机的部件,也可以适用于组装各种制品的具有板状部分的部件。
另外,如上述各实施方式所述,对作为被安装部件的各部件而言,不限定于用铆钉组装两个部件,也可以适用于组装三种以上的部件的情况。

Claims (3)

1.一种铆钉的铆接装置,其使用上下配置的铆接用金属件紧固贯穿至少两个被安装部件的铆钉孔的铆钉并将其挤压变形,从而将所述被安装部件固定为一体,该铆钉的铆接装置的特征在于,
从所述铆钉的上方挤压的上侧金属件在通过挤压面的中心的部分具有前端呈锥状的突起,
所述铆钉形成为,所述上侧金属件的突起进入的锥状槽的斜面通过与上侧金属件的挤压面面对的前端面的中心呈对称状或放射状,并且从所述锥状槽的斜面向铆钉的主体轴部的轴线方向的纵深处以规定深度形成有切入槽。
2.一种铆钉的铆接装置,其使用上下配置的铆接用金属件紧固贯穿至少两个具有板状部分的被安装部件的铆钉孔的铆钉并将其挤压变形,从而将所述被安装部件固定为一体,该铆钉的铆接装置的特征在于,
从上方挤压所述铆钉的前端的上侧金属件的挤压面具有平坦的形状,
所述铆钉形成为,所述上侧金属件抵接的锥状斜面相对通过与上侧金属件的挤压面面对的前端面中心的规定分割线呈对称状或放射状,并且从所述铆钉的锥状斜面至铆钉主体轴部的轴线方向纵深处的规定深度,朝向前端逐渐分开而形成有扩开的V形槽,其剖面呈大致V形。
3.一种铆钉的拆卸方法,使用具有与所述铆钉的主体轴部的外径大致相同外径的钻头拆除用权利要求1或2所述的铆接装置铆接的铆钉,该铆钉的拆卸方法的特征在于,
通过将所述铆钉和钻头的轴心的重合并使钻头钻入规定深度,
分别分断所述铆钉的中心轴部和向外侧分开的前端部侧,
从而从所述被安装部件拆除所述铆钉。
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