JP2001510732A - リベット継手を形成する方法並びに装置 - Google Patents

リベット継手を形成する方法並びに装置

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Abstract

(57)【要約】 所望の大きさのクリアランス（８６）を有する継手によって相互に接合された部品同士の回動を許容するリベット継手を形成する方法と装置（２０、９０）。共にリベット接合される部品（６６、６８）は部品支持アンビル（２４、９６）上の所定位置に互いに整合して保持され、リベット（７４）が互いに一致した孔（７０、７２）の中に挿入される。リベットのヘッド（７６）に対してリベット支持アンビル（３８）が位置決めされ、初期状態を確立する。このリベット支持アンビルは、リベットの反端端に第２ヘッド（８４）が形成される前に、部品支持アンビルに対して必要な量だけ調節される。第２へッドの形成前にリベットは制御された量だけ動かされ、所望の大きさのクリアランスが与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリベット接合に関し、特に所望の大きさのクリアランスを具えたリベ
ット継手の形成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プライヤの継手、鋏の継手、ワイヤカッタ、種々のタイプのピニオン等のよう
に、リベットが二つ以上の部品同士を固定し、且つ回動シャフトとして作動する
二つの目的を果たす継手が多くの製造分野で望まれるている。 このような継手
においては、リベットの引張り又はクリアランスが、回動可能に相互接合された
二つ以上の部材の間の摩擦の大きさを決める因子となる。プライヤ等の工具の継
手は二つ以上の回動部材を具え、これらの部材は互いに接触してはいるが、その
使用が摩擦によって妨げられるほどにはきつく保持されておらず、且つ工具の二
つの部材が互いに緩みを感じられるほどには大きなクリアランスを持たないこと
が一般的には望まれている。鋏やワイヤカッタの場合には、こうした緩みはその
主要な切断機能における工具の有効性を減殺する。緩みのあるリベット継手を有
する工具は、一般には低品質であると認められている。
【０００３】 従来は、自動機械を使用してプライヤや鋏等二つの部品をリベット接合するこ
とは難しく、これらの継手の最終調整は熟練者によって人手で行う必要があった
。肩付きリベットを使用し、次いで正確に制御された時間と圧力をかけてリベッ
トヘッドを形成することによって、或る程度の成功を収めることができた。時間
とリベット接合圧の制御を成功させるためには、リベットの硬度を正確に制御す
る必要があり、且つできるだけ少ない圧力を使用して、リベットヘッドを形成す
る工具によって加えられる把持圧を最小にする必要がある。しかし、接合対象の
部品と使用されるリベットとが非常に狭い許容差になるように作られていなけれ
ば、これらの方法は完全に満足な結果を与えず、したがってこのリベット継手は
高価なものとなる。
【０００４】 リベット継手、特にその部品同士が互いに回動する工具の継手における引張り
又はクリアランスの大きさを制御するのに最も広く使用されている方法は、人手
による調節である。人手による調節とは、機械によってリベット継手が形成され
た後、手工具を用いて必要に応じて継手を締め付けたり緩めたりすることを意味
する。これは、回動継手の品質をばらつかせたり、リベットヘッドの外観を不完
全なものにすることが多い。
【０００５】 プライヤを組み立てる公知の一つの方法がThomson の米国特許1,177,738 に開
示されているが、これによれば、リベットが形成されている間、軸受面同士の間
に繊維材料のスペーサを介在させ、その後にスペーサを取り外して軸受面同士の
間に所望の大きさのクリアランスを与えることが教示されている。この方法は、
産業界にあまり喜んで受け入れられなかった。その理由は、多分、この方法を使
用して作られた工具の顎同士の間からスペーサを取り外すことが難しいからと思
われる。
【０００６】 Christensen の米国特許3,747,194 は、リベットヘッドを形成する前に予荷重
把持圧を使用して締結対象の部品同士を保持することを開示している。これは信
頼性のあるきついリベット継手を与えるが、接合された部品同士の回動を可能に
するクリアランスを具えたリベット継手を製造することは明らかに意図していな
い。
【０００７】 したがって、リベット接合された部品同士の間に非常に小さいが正確に設けら
れたクリアランスを有するリベット継手を形成し、摩擦とクリアランスの両方が
大き過ぎもせず、人手による調整の必要もなく、部品同士の相互の回動を可能と
する改善された方法と装置が求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、一群の部品同士を相互に接合するリベット継手を機械的に形成する
方法と装置を提供することによって、従来技術における前述の短所と欠点を克服
するものであり、このリベット継手は、これが緩く感じられるほどは大きくない
が、リベットを中心として相互に部品を回動させるのが困難なほどは小さくない
所望の大きさのクリアランスを有している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法によれば、リベット接合される一群の部品は共に把持され、部品
支持アンビルによって支えられる。リベット支持アンビルを使用して、リベット
を受け入れる貫通孔を形成する一致した一連のリベット孔の中にリベットを押し
込み、これによって、部品支持アンビルに対するリベット支持アンビルの初期状
態即ち初期位置が確立される。その後、リベット支持アンビルは部品支持アンビ
ルに対して調節され、リベットの反対端は膨らんでヘッドを形成し、一方、リベ
ット支持アンビルは、部品支持アンビルとは独立してリベットの事前に形成され
た第１ヘッドを支えている。
【００１０】 本発明の方法は、ヘッド形成装置の圧力に対してリベット支持アンビルを支え
るのに使用される油圧又は空気圧を調節することを含んでいる。
【００１１】 この方法は、リベット支持アンビルを前記初期位置から所定の距離だけ動かす
ステップも含んでいる。
【００１２】 この方法は、リベット支持アンビルを支える構造の一部を調節して、部品支持
アンビルに対するリベット支持アンビルの前記構造による支持の機械的予荷重の
量を調節するステップも含んでいる。
【００１３】 本発明の方法においては、部品支持アンビルとリベット支持アンビルの相対的
な初期状態即ち初期位置がリベットと相互接合される部品の実際のサイズを自動
的に補償し、したがって、接合対象部品を正確に製造して所望のクリアランスの
大きさを有する継手を提供する必要はない。所望の又は必要なクリアランスの大
きさはゼロであってもよく、リベットを形成するプロセスにおいて相互接合され
る部品は圧縮され、ここで所望の又は必要なクリアランスは締め代即ち負のクリ
アランスとなり、継手が完成した場合、リベットに引っ張りを生じる。
【００１４】 本発明は、本発明の方法によってリベット継手を形成する装置をも提供し、こ
の装置は部品支持アンビル、部品クランプ、リベットの第１ヘッド即ち事前形成
されたヘッドに対して押し付けられ、これを一致した一連のリベット孔に押し込
んでリベット接合される部品を貫通させることができるリベット支持アンビル、
及びこのリベット支持アンビルと連携する機構を具え、この機構は、部品支持ア
ンビルに対してリベット支持アンビルにリベットを支持させ、リベットの反対端
にリベットヘッドを形成する装置が使用される場合にリベット継手が所望の大き
さのクリアランスを持つようにしている。
【００１５】 本発明の好適実施例である装置は、部品クランプ、部品支持アンビル、及びリ
ベット支持アンビルを初期状態に保持するロックと、リベット支持アンビルと部
品支持アンビルの関係を初期状態からリベットの第２ヘッドの形成によって必要
なクリアランスが得られる状態まで調節する機構とを具えている。
【００１６】 本発明の一実施例の装置は、リベットを相互接合される部品の初期位置に位置
決めするのに使用される突起部分を有するリベット支持アンビルを具えている。
この突起部分は、リベットの第２ヘッドを形成するのに働く力の下でリベットに
よって所定の距離だけ動くことができ、これによってリベット支持アンビルの別
の部分は、リベット継手が完成したときに所望の大きさのクリアランスが与えら
れる位置にリベットの第１ヘッドを支持する。
【００１７】 本発明を適用した一つのリベッティング機械においては、部品支持アンビルは
把持部材の方に動くことができ、この部品支持アンビルはブレーキによって固定
位置に保持され、リベット支持アンビルを部品支持アンビルに対して調節する前
に初期状態を確立する。
【００１８】 本発明の前述の及びその他の目的、特長及び利点は、添付の図面に関連して次
に述べる本発明の詳細な説明を参照すれば更に容易に理解されるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この開示の一部を形成する図を参照すると、図１に模式的に示されたリベット
接合機械２０は概略的に示されたフレーム２２を具えている。部品支持アンビル
２４は支持面２６を具え、該支持面を貫通して延びる開口２８を規定している。
部品クランプ３０は把持面３２を具え、該把持面３２を貫通して延びるリベット
接合開口３４を規定している。この部品クランプ３０はエアシリンダ／ピストン
・アセンブリ３６等のモータ機構を用いることによってフレーム２２に対して可
動であり、このエアシリンダ／ピストン・アセンブリのシリンダはフレーム２２
に取付けられ、そのピストンは部品クランプ３０に連結されて、これを部品支持
アンビル２４に対して遠近方向に移動させる。エアシリンダ／ピストン・アセン
ブリ３６に使用される空気圧は、部品クランプ３０によって加えられる力を制限
するように注意深く制御されることが望ましい。エアシリンダ／ピストン・アセ
ンブリ３６に対する空気の流量も部品クランプ３０の運動速度を制限するように
制御されている。制御された速度で動かし、制御された力を作用させるように配
置された他のモータを使用してもよい。これらには適宜な制御装置の付いた油圧
シリンダ／ピストン・アセンブリや電気又は空気モータによって駆動されるボー
ルねじ機構等が含まれている。シリンダ／ピストン・アセンブリにおいて加圧流
体によって駆動されるカム／従動子機構も部品クランプ３０を動かすのに使用可
能である。
【００２０】 リベット支持アセンブリはリベット支持アンビル３８を具え、これは部品支持
アンビル２４の開口２８を貫通して延び、該開口２８内に露出するリベットヘッ
ド支持面４０を有する。この開口２８は、使用されるリベットとの接触を避けて
リベット支持アンビル３８のためのクリアランスを与えるのに必要な程度以上に
は大きくないことが望ましい。リベット支持アンビル３８は部品支持アンビル２
４に対して可動であり、それによって支持面２６とリベットヘッド支持面４０の
相対位置を変えることができる。
【００２１】 シャフト４２が、フレーム２２に対して固定位置に支持されている（図示しな
い）一組の軸受に回転可能に支持されている。非常にストロークの短いクランク
と同等な偏心ホイール４４がシャフト４２上に固定されるか又はこれと一体的に
形成され、軸受４６によって連結リンク４８に相互連結され、この軸受は連結リ
ンク４８に対して偏心ホイール４４を回転できるようにしている。この偏心ホイ
ール４４の代わりに、連結リンク４８に相互連結された従動子をカムと共に使用
して、カム形状とカム位置に応じてこれを動かしてもよい。同様に、ねじ（図示
しない）をフレーム２２に支持して、連結リンク４８に螺合させ、これをフレー
ム２２に対して動かしてもよい。
【００２２】 軸受４６から所定の距離だけ離れて連結リンク４８に取付けられた軸受５０は
、連結リンク４８をフレーム２２に対して可動のリベット支持アンビル・キャリ
ア５２に取付けている。このアンビル・キャリア５２は、フレーム２２に取付け
られたボールスライド（図示しない）又はその他の精密な軸受によって、フレー
ム２２に対して直線的な運動をするように拘束されている。
【００２３】 リベット支持アンビル３８もボールスライド又はその他の精密な軸受（図示し
ない）によって、フレーム２２に対して直線的な運動をするように拘束され、エ
アシリンダ／ピストン・アセンブリ５４等のモータの使用によってリベット支持
アンビル・キャリア５２に対して動き得る。このエアシリンダ／ピストン・アセ
ンブリのシリンダはリベット支持アンビル・キャリア５２上に取付けられ、ピス
トンはリベット支持アンビル３８に駆動可能に連結されている。このエアシリン
ダ／ピストン・アセンブリ５４は、リベット支持アンビル３８をリベット支持ア
ンビル・キャリア５２に対して遠近方向に動かし、公知の制御用弁機構（図示し
ない）を使用して、シリンダ／ピストン・アセンブリ５４の利用可能なストロー
クによって限定された位置の範囲で、リベットヘッド支持面４０を部品支持アン
ビル２４の支持面２６に対して動かす。開口２８を貫通しているリベット支持ア
ンビル３８の部分は、部品支持アンビル２４に対して、自由に且つ独立して動く
ことができる。
【００２４】 シリンダ／ピストン・アセンブリ５４に使用される空気圧は、リベット支持ア
ンビル３８によって加えられる力を限定するように制御されることが望ましい。
シリンダ／ピストン・アセンブリ５４への空気の流量も、リベット支持アンビル
３８の運動速度を限定するように制御されている。制御された速度で動き、制御
された力を及ぼすように構成された他のモータを使用することも可能である。こ
れらには、適宜な制御装置の付いた油圧シリンダ／ピストン・アセンブリ又は電
気又は空気モータで駆動されるボールねじ機構等が含まれる。
【００２５】 リベット支持アンビル３８は、アンビル・キャリア５２に対するその動きを、
リベット支持アンビル３８に取付けられたダイポスト５６とブレーキ５２との相
互作用によって制限され、このブレーキは図１に模式的に示されているようなテ
ーパー付きのコレットチャックであって、ブレーキ６２が作動するとダイポスト
５６に係合してリベット支持アンビル３８をロックする。
【００２６】 ダイポスト５６とブレーキ６２の代わりに、油圧のワークレスト(work rest) 等の他の機構も使用できる。エアシリンダ／ピストンのモータ５４の代わりに又
はこれを補助するためにボールねじとステップモータの組合せを使用する場合に
は、ステップモータを所望の位置に保持する電気ブレーキは、ステップモータの
電気ブレーキがボールねじを介してリベット支持アンビル３８を所望の位置に確
実に維持するという充分な機械的利点を有する。
【００２７】 図２〜８を参照すると、一対の鋏の第１の刃６６と第２の刃６８等の本発明の
方法によってリベット接合されるべき部品が、それぞれのリベット孔７０と７２
が互いに整合するように互いに隣接して置かれている。図３に示されるように、
リベット７４は整合したリベット孔７０と７２によって一対の鋏の刃を貫通して
形成された貫通孔に挿入される。鋏の刃６６と６８及びリベット７４によって構
成されたこのアセンブリは、部品支持アンビル２４と部品クランプ３０との間に
置かれ、その位置は部品支持アンビル２４の支持面２６が可動刃６８には接触す
るがリベット７４のヘッド７６には接触しないように定められる。リベット孔７
２は皿孔を形成するように面取りされ、リベット７４のヘッド７６は平らであり
、リベット孔７２の皿孔部分の形状に対応するように形作られた内側面を有する
。本発明によってリベット接合される部品の他のグループでは、貫通孔は皿孔を
具えていなくてもよい。シリンダ／ピストン・アセンブリ３６を加圧することに
よって部品クランプ３０をフレーム２２に対して図４に模式的に示された位置ま
で動かすことによって、部品クランプ３０と部品支持アンビル２４は相互に接近
して鋏の刃６６と６８を保持し、その間、リベット７４が部品同士の相互の整合
を維持する。
【００２８】 これとほぼ同時に、シリンダ／ピストン・アセンブリ５４も加圧されて、必要
に応じてリベット支持アンビル３８を動かし、図５に示されているように、リベ
ット７４を整合したリベット孔７０と７２内に楽に押し込んでヘッド７６を可動
刃６８の対応する面にしっかりと接触させるのに充分な力で、そのリベットヘッ
ド支持面４０をリベット７４のヘッド７６に接触させる。しかし、リベット支持
アンビル３８をリベット７４の方に移動させるために加えられる力は、リベット
７４や接合される部品を変形させたり、部品クランプ３０によって加えられる力
に打ち克って鋏の刃６６と６８を部品支持アンビルの支持面２６から遠ざけるの
に充分なほど大きくなくてもよい。
【００２９】 シリンダ／ピストン・アセンブリ３６と５４を加圧することによって、リベッ
ト支持アンビル３８は部品支持アンビル２４に対して初期位置を占め、リベット
接合される部品とリベットとは、シリンダ／ピストン・アセンブリ３６と５４内
の圧力によって設定された大きさの力によって相互に保持される。次に、ブレー
キ６２がロックとして作動し、部品支持アンビル２４に対してリベット支持アン
ビル３８を初期状態に保持する。その初期状態を得る際に、シリンダ／ピストン
・アセンブリがリベット支持アンビル３８を事前形成されたリベットヘッド７６
上に接触させるのに必要な程度に移動するにつれて、接合対象の部品とリベット
の実際のサイズは自動的に調整される。ブレーキ６２が作動すると、シリンダ／
ピストン・アセンブリ５４の力は解放される。
【００３０】 鋏としてよく切れるように、しかも回動継手を中心として互いに動くことが難
しい程度にはきつくないように、形成される回動継手が刃６６、６８同士をうま
く保持するために、本発明によれば、図６に模式的に示されたように 第２ヘッ
ドがリベット７４に形成されて刃６６と６８又はリベット接合されるその他のア
センブリ同士を相互に接合する前に、リベット支持アンビル３８と部品支持アン
ビル２４との相対初期状態が調節される。図１に示されているリベット接合機械
２０においては、この調節はシャフト４２を制御された角度だけ回転させること
によって行われ、それによって軸受５０によって連結リンク４８に支えられてい
る偏心ホイール４４がフレーム２２に対する連結リンク４８の位置を変える。比
較的短い距離例えば０．００３インチだけシャフト４２から偏心している偏心ホ
イール４４によって、及びシャフト４２の回転量を注意深く制御することによっ
て、矢印７８で示したように、連結リンク４８の位置は精確且つ確実に０．００
０１インチ以内に制御された距離だけ調節可能である。
【００３１】 必要な調節量は経験的に決められ、その後で公知の組成の比較的均一な部品と
リベットを使用して特定のタイプのアセンブリをリベット接合する際に使用され
る。調節量が決定されると、前述のように確立された初期状態からのシャフト４
２の位置の同じような調節によって、その後に作られる同様な各継手において所
定量のクリアランスが得られる。例えば、前述のように一対の鋏に回動継手を形
成する際に、カムシャフト４２は６０°回転してリベット支持アンビル３８をリ
ベットのヘッド７４の方に０．００２インチの距離だけ動かし、フレーム２２の
部分に予荷重を付与してリベット７４の外端８２に対するリベット接合ヘッド８
０の力に耐えられるようにし、その結果、回動継手に適当なクリアランスが得ら
れる。
【００３２】 この調節が完了すると、リベット接合ヘッド８０等のリベットヘッド形成装置
は、図７に示されているように、以前にはヘッドの無かったリベット７４の外端
即ち先端８２に当接する位置まで移動し、リベット７４をリベット支持アンビル
３８の方に押し付け、ヘッド７６をリベットヘッド支持面４０にしっかりと接触
させる。リベット接合ヘッド８０は、部品クランプ３０のリベット接合用アクセ
ス孔３４を通じてリベット７４の端８２に接触するが、この孔は第２ヘッド８４
を形成する際にリベット接合ヘッド８０が必要に応じてリベットの端８２を中心
に移動できる広いクリアランスを提供する。リベット７４はリベット支持アンビ
ル３８によって非常に小さい距離しか動かないように拘束されているので、リベ
ット接合ヘッド８０によって付与される圧力によってリベットの端８２は膨らん
で、リベット７４の本体の一部をリベット孔７０内で半径方向に膨張させ、図２
と図８に最もよく示されているようにリベット７４上に第２ヘッド８４を形成す
る。使用されるリベット接合ヘッドのタイプが何であるかはあまり重要ではなく
、リベット接合ヘッド８０は空気圧又は油圧式軌道リベッタ等であってもよい。
【００３３】 第２ヘッド８４を形成する際にリベット７４に沿って軸方向に圧力が作用し、
リベット７４の本体はリベット孔７０の中で幾分膨張するので、リベット７４は
リベット孔７４に固定されるが、リベット支持アンビル３８が予め調節されてい
るので、図８に示されているように、リベット７４の事前形成された第１ヘッド
７６と部品支持アンビル２４に接触している隣接面との間には一定の大きさのク
リアランス７６が得られる。図８には、ヘッド７６の下面と刃６８のリベット孔
７２の面取りされた面即ち皿孔部分との間にクリアランス８６が示されている。
【００３４】 初期状態が確立した後、同じような部品群のそれぞれに対してカムシャフト４
２を同じように回転させることによって、経験的に決められた調節量を使用して
、第２ヘッド８４が形成される時に同じクリアランス８６が設けられる。しかし
、これは、シリンダ／ピストン・アセンブリ３６と５４で使用される圧力を調整
することによって保証されるように、部品クランプ３０を組立対象の部品と部品
支持アンビル２４に押し付けるように作用する力と初期位置を確立する際にリベ
ット支持アンビル３８によって加えられる力が合理的に均等になることが必要で
ある。リベット接合ヘッド８０が及ぼす力の差が、リベット支持アンビル３８と
部品支持アンビル２４を支える機構又は構造の変形量に著しい差を克服し又は生
じさせるほどに、又はリベットによって接合される部品を変形させるほどに大き
くはない限り、リベット接合ヘッド８０が及ぼす圧力の大きさとその圧力が働く
滞留時間は実際に得られるクリアランス距離８６に影響しない。しかし、この圧
力と滞留時間は、一連のリベットに対してかなり均等な維持されて、均一性を保
たなければならない。
【００３５】 フレーム２２が弾性を有しており、部品支持アンビル２４とカムシャフト４２
がフレーム２２に固定されているので、部品支持アンビル２４に対するリベット
支持アンビル３８の調節が行われるとき、部品支持アンビル２４に対してリベッ
ト支持アンビル３８が実際に動かないこともある。フレーム２２とこれに対する
部品支持アンビル２４とカムシャフト４２の接続部が完全な剛体であれば、リベ
ット支持アンビル３８をリベット７４のヘッド７６から遠ざかるように動かすこ
とが必要であろう。実際には、フレーム２２が可撓性を有し、ブレーキ６２にバ
ックラッシュがある等の要因によって、必要なリベット支持アンビル３８の調節
は、リベットヘッド７６を更にしっかりと支えるためにフレーム２２に付加的な
予荷重を与える方向に行われる場合が多く、その理由は、第２ヘッド８４を形成
するプロセスでリベット接合ヘッド８０がリベットをリベットヘッド支持面４０
に押し付ける時に、リベット接合ヘッド８０がリベット支持アンビル３８を部品
支持アンビル２４に対して移動させることができるからである。図面ではクリア
ランス距離８６はヘッド７６と刃６８の面との間の実際の空間として示されてい
るが、多くの場合、所望の又は必要なクリアランスはゼロであるか、又はリベッ
トによって相互に接合される部品に或る程度の圧縮を生じさせる締め代であり、
これによって継手が完成した場合にリベットに引張りが発生する。
【００３６】 図９と１０を参照すると、図１に示されたリベット接合機械２０とほぼ同様の
リベッタ９０は、可動部品クランプの代わりにフレーム９４に固定された支持テ
ーブル９２を具え、このフレーム上には、前述のリベット接合機械２０のフレー
ム２２の場合と同じようにシャフト４２が取付けられている。リベット支持アン
ビル３８とこれに連携する構造体は、リベッタ２０の場合と同様にフレーム９４
に連結されている。
【００３７】 しかし、部品支持アンビル９６は支持テーブル９２とフレーム９４に対して動
くことができ、一つアセンブリとしてリベット接合される第１刃６６及び第２刃
６８等の部品を共に押し付ける。今述べたことを除いて、この部品支持アンビル
９６は部品支持アンビル２４と同様のものであり、同じ部品には部品支持アンビ
ル２４に関して使用されたのと同じ符号が付されている。前記シリンダ／ピスト
ン・アセンブリ３６にほぼ対応する部品支持アンビル９６は、シリンダ／ピスト
ン・アセンブリ９８等のモータによって支持テーブル９２の方に動かされる。こ
のシリンダ／ピストン・アセンブリ９８は加圧流体によって伸長し、部品支持ア
ンビル９６を支持テーブル９２の方に動かし、組み立てられる一群の部品を把持
する。前記ブレーキ６２と同様のブレーキ１００は、部品支持アンビル９６に取
付けられてこれと共に動くダイポスト１０２に作用を及ぼし、部品支持アンビル
９６がシリンダ／ピストン・アセンブリ９８によって支持テーブル９２の方に動
かされた後は、部品支持アンビル９６をフレーム９４に対して固定位置にロック
する。
【００３８】 ダイポスト１０２に作用するブレーキ１００によって所定位置に保持された部
品支持アンビル９６によって、シリンダ／ピストン・アセンブリ５４はリベット
支持アンビル３８をリベット７４のヘッド７６に接触する位置まで動かし、次に
ブレーキ６２はダイポスト５６上に作用してリベット支持アンビル３８を所定位
置にロックし、図１０に示すように部品支持アンビル９６に対するリベット支持
アンビル３８の初期状態を確立する。
【００３９】 その後の部品支持アンビル９６に対するリベット支持アンビル３８の調節とリ
ベット接合ヘッド８０の作用は前述のリベット接合機械１０の場合と同じであり
、ブレーキ１００が部品支持アンビル９６をフレーム９４に対してロックし、リ
ベット接合ヘッド８０の力に抗してリベット接合対象の部品を支持する。
【００４０】 鋏の刃６６と６８等の一群の部品を組み立ててリベット継手を形成することは
、図１１、１２、１３に示されたリベット接合機械１１０を用いても行うことが
でき、この機械では、頑丈なフレーム１１３（模式的に示されている）に取付け
られた適宜なサイズの部品支持アンビル１１２が貫通孔１１４を規定している。
リベット支持アセンブリ１１６は部品支持アンビル１１２の下方に位置決めされ
、エアシリンダ１１８、外部ピストン１２０、外部ピストン１２０の内側に形成
された内部シリンダ１２２、及び内部シリンダ１２２の内側に可動に設けられた
内部ピストン１２４を具えている。このシリンダ１１８の一端は部品支持アンビ
ル１１２によって閉鎖され、導管１２７に出入りする加圧ガスの通路のためのポ
ート１２６は外部ピストン１２０の上方のエアシリンダ１１８に連通している。
クリアランス孔１２８は、エアシリンダ１１８の壁を貫通して導管１２９を通じ
て内部ピストン１２４の下方の内部シリンダ１２２の内部に出入りする加圧ガス
の通路のための内側ポート１３０へのアクセスを提供する。外部ピストン１２０
にに嵌合したプラグ１３２は、内部ピストン１２４の反対側の内部シリンダ１２
２を閉鎖している。このプラグ１３２から外に向かって連結ロッド１３４が回転
可能に延在し、スリップ継手カップリング１３５を介して、加圧空気等の制御さ
れた圧力を有するガスによって駆動されるロータリアクチュエータ１３６等のモ
ータに連結されている。このロータリアクチュエータ１３６はスリップ継手カッ
プリング１３５を駆動し、このカップリングは、連結ロッド１３４上のボールね
じのねじ山１４０（図１１に模式的に示されている）に係合しているボールナッ
ト１３８の内部で連結ロッド１３４を回転させる。このロータリアクチュエータ
１３６とボールナット１３８は、両方ともフレーム１１３等の一つの構造体に支
持されて互いに固定され、ねじ山１４０がボールナット１３８と噛み合っている
連結ロッド１３４が回転すると、連結ロッド１３４はフレーム１１３とスリップ
継手カップリング１３５に対して長手方向に動かされ、したがって外部ピストン
１２０はエアシリンダ１１８の内部で長手方向に動かされる。
【００４１】 リベット支持アンビルが、エアシリンダ１１８の内部から貫通孔１１４の中に
可動に延びており、このアンビルは中心ピン１４４とこの中心ピン１４４を取り
囲む孔１４８を規定するスリーブ即ちチューブ状外側ピン１４６とを具えている
。この外側ピン１４６は外部ピストン１２０と一体化され、そこから貫通孔１４
４内に延びている。中心ピン１４４はリベット挿入部材として孔１４８を通って
延び、内部ピストン１２４に取付けられ、内部ピストン１２４が内部シリンダ１
２２内で動くと、中心ピン１４４が外側ピン１４６の中で孔１４８に沿って長手
方向に移動する。
【００４２】 リベット接合が実際に行われる場合を除いて、ポート１３０を通じて内部シリ
ンダ１２２の内部に導入される制御された圧力を有する一定量のガスは、（図１
１に示されているように）内部ピストン１２４を内部シリンダ１２２の上端まで
押し上げ、取り囲んでいる外側ピン１４６に対して可能な限り外まで延びている
中心ピン１４４を例えば６０ポンドの力で保持する。次いで中心ピン１４４は、
図１２に示されているように、調節距離１５０だけ外側ピン１４６を越えて突出
する。この調節距離１５０は、リベット接合ヘッドによってリベットの外端８２
の径が膨張してリベット７４上に第２ヘッドが形成される際に、リベット７４の
ヘッド７６と可動刃６８のリベット孔７２の内面との間に所望のクリアランスを
与えるように選ばれている。
【００４３】 このリベット接合機械１１０は、一対の鋏の第１刃６６と第２刃６８等の一群
の部品を整合して位置決めし、前述したようにこれらの刃にそれぞれ設けられた
リベット孔７０と７２にリベット７４を挿入することによって使用される。ロー
タリアクチュエータ１３６を作動して連結ロッド１３４を短い距離だけ後退させ
、リベット支持アンビルの中心ピン１４４と外側ピン１４６のそれぞれの外端１
５２と１５４を、支持面１５６に対して引っ込んだ位置まで持ってくる。次に、
これらの刃６６と６８及びリベット７４は、リベットのヘッド７６が貫通孔１１
４に整合し、可動刃６８が部品支持アンビル１１２の支持面１５６上に置かれた
状態で、共に部品支持アンビル１１２上に載せられる。これらの部品とリベット
７４の群が支持面１５６上に適正に位置決めされると、部品クランプ１５８が下
降して鋏の刃６６と６８に接触してこれを共に押して、これらを変形させるほど
大きくない或る程度の圧力で支持面１５６に接触させる。
【００４４】 圧縮空気等の制御された圧力を有する一定量のガスが、導管１２７とポート１
２６を通じて外部ピストン１２０の上方のエアシリンダ１１８に導入され、同様
に、導管１２９とポート１３０を通じて前述のように内部シリンダ１２２に導入
される。次に、ロータリアクチュエータ１３６が作動してスリップ継手カップリ
ング１３５を回転させ、これによってボールナット１３８内の連結ロッド１３４
のねじ山１４０を必要に応じて回転させ、連結ロッド１３４とこれに取付けられ
た外部ピストン１２０を上昇させ、それと共に、図１２に示されているように、
中心ピン１４４が外側ピン１４６を越えて突出した状態で外側ピン１４６と中心
ピン１４４を動かす。外部ピストン１２０の上方のエアシリンダ１１８の中の加
圧ガスが及ぼす下向きの力がボールねじの力に対抗し、外部ピストン１２０は例
えば３０ポンドの正味の力でリベット７４のヘッド７６の方へ上方に押されるが
、この力は内部ピストン１２４を外部ピストン１２０に対して上方に押す力より
も小さい。外部ピストン１２０の上方のガスの力は、アクチュエータ１３６とボ
ールナット１３８の力に逆らって働き、リベットのヘッド７６に対するリベット
支持アンビルの正味の上向き力を限定する。
【００４５】 その結果、中心ピン１４４の外端１５２は、内部シリンダ１２２の加圧ガスの
力に打ち克つのに要する力よりも小さい力でリベット７４のヘッド７６の面に接
触し、中心ピン１４４は外側ピン１４６を越えて延び続ける。部品クランプ１５
８の及ぼす下向きの力もリベット７４のヘッド７６上の正味の上向きの力よりも
大きい。したがって、中心ピン１４４の上向き圧力はリベット７４を押して可動
刃６８のリベット孔７２に楽に係合させ、一方、外側ピン１４６の外端１５４は
、図１２に示されているように、調節距離１５０だけリベット７４のヘッド７６
から離れたままに保たれている。
【００４６】 次に、リベット接合ヘッド８０は下方に移動してリベット７４の外端８２に接
触する。これによって、先ずリベットが内部シリンダ１２２内の圧縮空気の力に
打ち克って下方に押され、図１３に示されているように、中心ピン１４６の外端
１５２が外側ピン１４６の外端１５４と同一面になるまで中心ピン１４４を外側
ピン１４６内で押し、リベット７４のヘッド７６も外側ピン１４６の外端１５４
に接触させる。リベット接合ヘッド８０がリベットの外端８２の径を膨張させて
第２ヘッド８４を形成する際に、ロータリアクチュエータ１３６とボールナット
１３８は外部ピストン１２０と外側ピン１４６をリベット７４と部品支持アンビ
ル１１２に対してその位置に保持する。
【００４７】 リベット接合ヘッド８０がリベット７４の外端８２に接触する前に、外側ピン
１４６は、外端１５２がヘッド７６に接触してリベット７４をリベット孔７２の
内面に充分に押し付けるまで中心ピン１４４と共に動くので、リベット接合ヘッ
ド８０がリベット７４の外端８２に押し付けられる前に確立された初期状態で可
動刃６８が載っている支持面１５６に対するリベット７４のヘッド７６の実際の
位置に無関係に、リベットのヘッド７６が外端１５４に接触するまでに得られる
リベット７４の動きの量は、常に所望の調節距離１５０に等しい。
【００４８】 前述の明細書で使われている用語並びに表現は、単なる説明のための用語とし
て使用され、何ら限定的なものではなく、これらの用語や表現の使用は開示され
た特長の均等物を排除する意図を持たず、本発明の範囲は以下に述べる請求の範
囲によってのみ規定され、限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一対の部品をリベット接合して、形成されたリベット継手に所望のの
大きさのクリアランスを与える本発明のリベット接合機械の概略部分断面図であ
る。
【図２】 本発明によってリベット接合された一対の鋏の部品を拡大スケールで
示した断面図である。
【図３】 図１に示された機械の基礎部品の単純化された概略断面図であり、本
発明のリベット継手を形成する方法の第１ステップを拡大スケールで示している
。
【図４】 本発明の方法による次のステップにおける図１に示されたリベット接
合機械の部品の位置を示す図３と同様の図である。
【図５】 本発明の方法による更に次のステップを示す図４と同様の図である。
【図６】 本発明の方法による更に次のステップを示す図５と同様の図である。
【図７】 リベットに第２ヘッドが形成されつつある本発明による更に次のステ
ップを示す図６と同様の図である。
【図８】 図７のステップにおいて形成されたリベット継手を更に拡大スケール
で示した詳細図である。
【図９】 本発明のリベット接合機械の他の実施例を示す簡略化された概略部分
断面図である。
【図１０】 図９に示された機械を使用したリベット継手を形成するプロセスの
一ステップを示す図６と同様の図である。
【図１１】 本発明の方法の一変形によってリベット継手を形成するのに使用さ
れる機械の単純化された概略断面図である。
【図１２】 図１１に示された機械を使用したリベット継手を形成する方法の最
初のステップにおけるこの機械の特定部分を拡大スケールで示した単純化された
概略図である。
【図１３】 図１１に示された機械の同じ部分と、図１１に示された機械を使用
した本発明によって形成されつつあるリベット継手の相対位置を示す図１２と同
様の図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ， ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，Ｔ Ｄ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ， ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＷ

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の部品を共にリベット接合して、リベットと該リベットによ
    って相互接合される部品との間に所定のクリアランス又は締め代を有するアセン
    ブリを形成する方法であって、 （ａ）リベット接合される複数の部品の両側に部品クランプと部品支持アンビ
    ルをそれぞれ押し付け、 （ｂ）リベットの第１ヘッドにリベット支持アンビルを押し付けて、リベット
    をリベット接合される部品を貫通して延びるリベット孔に押し込んで、初期状態
    を確立し、 （ｃ）その後、前記部品支持アンビルに対して前記リベット支持アンビルを調
    節して、調節状態となし、 （ｄ）その後、前記部品支持アンビルとリベット支持アンビルとを前記調節位
    置に維持しながら、前記リベットに第２ヘッドを形成する各ステップを含む方法
    。
  2. 【請求項２】 リベット支持アンビルを調節した後、第２ヘッドを形成する前に
    、リベットをリベット支持アンビルの方に押すステップを含む請求項１に記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 前記調節ステップが、リベット支持アンビルと部品支持アンビル
    の一方を他方に対して動かすステップを含む請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 リベット支持アンビルを調整した後、第２ヘッドを形成する前に
    、リベットを第１ヘッドの方に動かす方向に該リベットに軸方向の力を付与する
    ステップを含む請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 フレームに対して部品支持アンビルと部品クランプをロックし、
    その後、該フレームに対して部品支持アンビルを調節することによって部品支持
    アンビルに対してリベット支持アンビルを調節するステップを含む請求項１に記
    載の方法。
  6. 【請求項６】 前記調節ステップが、部品支持アンビルに対して所定距離だけリ
    ベット支持アンビルを動かすステップを含む請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 部品支持アンビルに対して部品クランプの位置をロックするステ
    ップを含み、前記調節ステップが、その後で部品支持アンビルの位置に対するリ
    ベット支持アンビルの位置を調節するステップを含む請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記調節ステップの前に、リベット支持アンビルを前記初期状態
    にロックするステップを含む請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記調節ステップが、リベット支持アンビル・アセンブリに設け
    られた偏心ホイールを動かすことによって部品支持アンビルの位置に対してリベ
    ット支持アンビルの位置を調節するステップを含む請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記調節ステップが、リベット支持アンビル・アセンブリに設
    けられたカムホイールを動かすことによって部品支持アンビルの位置に対してリ
    ベット支持アンビルの位置を調節するステップを含む請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記調節ステップが、リベット支持アンビル・アセンブリに設
    けられたクランクを動かすことによって部品支持アンビルの位置に対してリベッ
    ト支持アンビルの位置を調節するステップを含む請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記調節ステップが、ねじ機構を作動させることによって部品
    支持アンビルの位置に対してリベット支持アンビルの位置を調節するステップを
    含む請求項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 部品支持アンビルと部品クランプをフレームに対してロックし
    、その後でフレームに対して部品支持アンビルを調節することによって、部品支
    持アンビルに対してリベット支持アンビルを調節するステップを含む請求項１に
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 複数の部品を共にリベット接合して、リベットと部品との間に
    所定のクリアランス又は締め代を有するアセンブリを形成する方法であって、 （ａ）一群の部品を共に把持し、 （ｂ）整合した一組のリベット孔を接合対象の前記部品に設け、 （ｃ）前記一組の整合したリベット孔にリベットを挿入し、 （ｄ）前記一群の部品を部品支持アンビルの上に支持し、 （ｅ）リベットの予め形成されたヘッドに対してリベット支持アンビルを押し
    付け、それによってリベットを前記リベット孔に押し込んで、部品支持アンビル
    上の一群の部品の支持とは無関係にリベットの前記事前形成ヘッドを支えながら
    、部品支持アンビルに対するリベット支持アンビルの初期状態を確立し、 （ｆ）その後、部品支持アンビルに対してリベット支持アンビルを調節して、
    リベットに所望のクリアランスを与え、 （ｇ）その後、リベット支持アンビルがリベットの事前形成ヘッドを部品支持
    アンビルに隣接して、それとは無関係に支えている間に、部品支持アンビルとは
    反対側の前記一群の部品の側面のリベット上に第２ヘッドを形成する各ステップ
    を含む方法。
  15. 【請求項１５】 複数の部品を共にリベット接合して、所定のクリアランス又は
    締め代を有するアセンブリを形成する方法であって、 （ａ）部品支持アンビルに対して一群の部品を共に把持し、 （ｂ）整合した一組のリベット孔を前記部品群の各部品に設け、 （ｃ）前記一組の整合したリベット孔にリベットを挿入し、 （ｄ）第１の大きさの挿入力でリベットの第１ヘッドに対してリベット挿入部
    材の押圧面を押し、 （ｅ）リベット支持アンビルのリベット支持面を、リベットとリベット挿入部
    材の押圧面から所定の距離だけ離れたリベットに整合した位置に位置決めし、 （ｆ）リベット支持アンビルを部品支持アンビルに対して静止状態に保持し、 （ｇ）その後、リベットの反対端に圧力を加え、前記挿入力に打ち克ってリベ
    ットの第１ヘッドをリベット支持面に接触させ、その後、前記第１ヘッドをリベ
    ット支持面に接触させた状態でリベットに第２ヘッドを形成する各ステップを含
    む方法。
  16. 【請求項１６】 リベット支持アンビルとリベット挿入部材との間に前記第１の
    大きさの力よりも大きい力を付与して、リベット挿入部材をリベット支持面に対
    して前記位置に支持するステップを含む請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 第１ヘッドに対してリベット挿入部材を押す前記ステップの際
    に、一つのユニットとしてリベット支持アンビルとリベット挿入部材を移動させ
    るステップを含む請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 ねじを使用して、前記第１の大きさの力よりも大きくない力で
    リベット支持アンビルをリベットの方に移動させ、第２リベットヘッドを形成す
    る前記ステップの際に、リベット支持アンビルを静止状態に保持するステップを
    含む請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 複数の部品同士を接合するリベット継手を形成する装置であっ
    て、 （ａ）支持構造体と、 （ｂ）前記支持構造体に支えられた部品支持アンビルと、 （ｃ）部品支持アンビルに隣接して位置決めされ、支持構造体によって支えら
    れているリベット支持アンビルと、 （ｄ）前記部品支持アンビルと部品把持部材の少なくとも一方が、相互に及び
    支持構造体に対して動き得るよう構成された、部品支持アンビルの反対側に配置
    された部品把持部材と、 （ｅ）リベット支持アンビルを初期のリベット支持位置に保持するように配置
    されたロックと、 （ｆ）前記フレームとリベット支持アンビルとの間に介在しているリベット支
    持アンビル調節機構と、 （ｇ）リベット支持アンビルに支持されている第１ヘッドを有するリベット上
    に第２ヘッドを形成する位置にリベット支持アンビルの反対側に配置されたリベ
    ットヘッド形成装置とを具えた装置。
  20. 【請求項２０】 更に、部品クランプと部品支持アンビルの中の動き得る方を他
    方に対して部品把持位置に保持するように配置された第２ロックを具えた請求項
    １９に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記ロックが、リベットヘッド支持アンビルを前記フレームに
    対して前記初期リベット支持位置に保持するように位置決めされている請求項１
    ９に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記ロックが、リベットヘッド支持アンビルを前記部品支持ア
    ンビルに対して前記初期リベットヘッド支持位置に保持するように位置決めされ
    ている請求項１９に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 部品支持アンビルと部品クランプの中の動き得る方を、所定の
    力で他方に対して押し付けるように配置された第１モータを具えた請求項１９に
    記載の装置。
  24. 【請求項２４】 リベット支持アンビルを前記所定の力よりも小さい第２の力で
    部品クランプの方に動かすように配置された第２モータを具えた請求項２３に記
    載の装置。
  25. 【請求項２５】 複数の部品同士を接合するリベット継手を形成する装置であっ
    て、 （ａ）部品支持アンビルと、 （ｂ）前記部品支持アンビルに対して一群の部品を保持するように構成された
    部品クランプと、 （ｃ）リベット支持面を有するリベット支持アンビルと、 （ｄ）前記リベット支持アンビルに組み込まれ、前記リベット支持面を越えて
    所定の距離だけ突出する、リベット支持面の方に弾性的に可動な押圧面を有する
    リベット挿入部材とを具えた装置。
  26. 【請求項２６】 前記リベット挿入部材が、リベット支持アンビルの外側部分に
    形成された軸方向孔の中に位置する中心ロッドである請求項２５に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記リベット挿入部材が、中に入っている一定量の加圧流体に
    よってリベット支持アンビルに対して支持されている請求項２５に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記一定量の加圧流体がシリンダ／ピストン・アセンブリ内に
    入っている請求項２７に記載の装置。
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