JP2003311363A - リベット締結具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンチ加工を含めたリベット締結作業を簡単
且つ迅速に行う。 【解決手段】 モータ３の駆動で任意に前後移動可能な
第１スライド体１５を内設したスピンドルハウジング１
３の前端に、チャックケース３０やチャック３１等から
なるチャック機構と、パンチホルダ３９とを夫々前後移
動可能に併設した回転盤２４を取付ボルト２５によって
回動可能に設けて、回転盤２４の回転操作により、チャ
ック機構とパンチホルダ３９とを選択して第１スライド
体１５の前方に配置可能とすると共に、第１スライド体
１５の前方に配置したチャック機構とパンチホルダ３９
とを、第１スライド体１５に連動して夫々前後移動可能
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リベットを座屈変
形させて部材をカシメ結合するリベット締結作業に用い
られるリベット締結具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のリベット締結具は、ハウジング
に、モータ駆動で軸方向へ前後移動するスライド体を収
容し、そのスライド体の前方に、スライド体の進退動に
連動して拡縮し、リベットのシャフトを把持及びその解
除可能なチャック機構を設けてなる。リベット締結の手
順としては、リベットを締結する部材の該当箇所に、リ
ベットの先端が貫通可能な透孔をパンチ工具等で穿孔し
た後、リベット締結具のチャック機構にリベットのシャ
フトを装着して、リベット先端を部材の透孔へ差し込
む。この状態でスライド体と共にチャック機構を後退さ
せてシャフトを引っ張ることで、シャフト外周のリベッ
ト本体が座屈変形して広がり、リベット鍔部との間で部
材をカシメ結合すると同時に、シャフトが破断して締結
が完了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、リベット
締結には、部材へのパンチ加工が最初に必要となるた
め、作業者は、パンチ加工とリベット締結との２つの作
業を、パンチ工具とリベット締結具とを持ち替えて別々
に行うこととなり、時間と手間とがかかっていた。

【０００４】そこで、請求項１及び３に記載の発明は、
パンチ加工を含めたリベット締結作業を短時間で簡単に
行うことができるリベット締結具を提供することを目的
としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の第１発明は、ハウジング内に、モ
ータ駆動で任意に前後移動可能なスライド体を設ける一
方、ハウジングの前端に、パンチ部材と、リベットのシ
ャフトを把持可能なチャック機構とを夫々前後移動可能
に併設した移動体を設けて、移動体の移動操作により、
パンチ部材とチャック機構とを選択してスライド体の前
方に配置可能とすると共に、スライド体の前方に配置し
た際のパンチ部材とチャック機構とを、スライド体に連
動して夫々動作可能としたことを特徴とするものであ
る。請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加え
て、コンパクトで移動操作が容易な移動体を得るため
に、移動体を、パンチ部材とチャック機構とを同心円上
に配置し、回転操作によってパンチ部材とチャック機構
とが移動可能な回転盤としたものである。

【０００６】上記目的を達成するために、請求項３に記
載の第２発明は、ハウジング内に、モータ駆動で任意に
前後移動可能なスライド体を設けると共に、そのスライ
ド体の前端に、リベットのシャフトを把持可能なチャッ
ク機構を設けたリベット締結具であって、ハウジングの
外部に、パンチ部材を備えてスライド体の前後移動に連
動し、パンチ部材を穿孔方向へ動作させる外付けアーム
を設けたことを特徴とするものである。請求項４に記載
の発明は、請求項３の目的に加えて、パンチ加工に好適
な外付けアームを得るために、外付けアームを、先端に
パンチ部材を備えて中間部位がハウジングの外部で回動
可能に軸着される揺動アームとしたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】《形態１》まず、第１発明に対応
する形態を説明する。図１は、リベット締結具１の縦断
面図で、リベット締結具１は、本体ハウジング２の後方
（図１の右側を前、左側を後とする）にモータ３を収容
しており、モータ３の出力軸４の回転は、ギヤハウジン
グ５内で出力軸４と平行に軸支される第２出力軸６へギ
ヤ７を介して伝達される。第２出力軸６の前方には、中
間シャフト８が直交状に軸支されて、その中間シャフト
８と一体のベベルギヤ９が第２出力軸６と噛合すると共
に、中間シャフト８は、その前方で平行に軸支されたク
ランクシャフト１０のギヤ１１と噛合している。一方、
ギヤハウジング５の上側で本体ハウジング２には、上方
へ前後方向にスライド孔１４が形成されるスピンドルハ
ウジング１３が固定されて、そのスライド孔１４内に
は、軸状の第１スライド体１５が軸受１６，１６を介し
て前後方向へ移動可能に軸支されている。この第１スラ
イド体１５の下面には、断面コ字状の連結具１７が直交
状に固着されており、連結具１７に、クランクシャフト
１０の上面に突設した偏心ピン１２が、ニードルベアリ
ング１８を介してスライド可能に軸支されている。

【０００８】よって、モータ３の駆動によって出力軸４
と噛合する第２出力軸６が回転すると、その回転が中間
シャフト８、クランクシャフト１０へ減速しながら伝達
され、クランクシャフト１０の回転に伴う偏心ピン１２
の偏心運動により、第１スライド体１５は、偏心ピン１
２の前後方向への移動ストローク分だけ前後に進退動す
ることとなる。

【０００９】但し、スライド孔１４内で第１スライド体
１５の後方部位には、第１スライド体１５の後退位置
（図１に二点鎖線で示す）を検出するマイクロスイッチ
１９が設けられて、本体ハウジング２の下方に延設され
たハンドル２０内の制御回路２１と電気的接続されてい
る。この制御回路２１は、同じくハンドル２０内に設け
られたスイッチ２２と、モータ３と、ハンドル２０の下
端に連結された図示しないバッテリーパックと電気的接
続されており、スイッチ２２に設けられたスイッチレバ
ー２３を押し込み操作してスイッチ２２をＯＮさせる
と、制御回路２１により、第１スライド体１５を実線で
示す前進位置からマイクロスイッチ１９が検出する後退
位置まで後退させ、スイッチ２２がＯＦＦになる。その
後再びスイッチ２２をＯＮさせると、制御回路２１によ
り、第１スライド体１５を前進位置まで前進させ、スイ
ッチ２２がＯＦＦになる。すなわち、クランクシャフト
１０が半周ずつ回転するようにモータ３の回転を制御す
るものである。

【００１０】そして、スピンドルハウジング１３の前端
は、平坦面に形成され、その平坦面に、図２にも示すよ
うに、移動体としての回転盤２４が設けられている。こ
の回転盤２４は、前方から中心を貫通してスピンドルハ
ウジング１３に螺合された取付ボルト２５によって回動
可能に軸着され、図１の回転位置での上側には、スピン
ドルハウジング１３のスライド孔１４の前方で同軸上に
位置する第２スライド孔２６が穿設されて、その第２ス
ライド孔２６に、先端にノーズピース２８を螺合させた
ノーズハウジング２７が同軸でネジ結合されている。

【００１１】また、第２スライド孔２６及びノーズハウ
ジング２７内には、チャック機構が収容される。このチ
ャック機構は、第１スライド体１５と凹凸形状によって
同軸で連結され、第１スライド体１５と一体に往復動す
る第２スライド体２９と、第２スライド体２９の前端に
ネジ結合され、内周に先細りのテーパ孔を形成したチャ
ックケース３０と、そのチャックケース３０内で、チャ
ックケース３０のテーパ孔に沿ったテーパ形状のチャッ
ク３１と、そのチャック３１の後方で第２スライド体２
９に同軸で前後移動可能に内挿され、後方にコイルバネ
３３を外装したプッシャ３２とからなり、プッシャ３２
は、コイルバネ３３の付勢によって、チャック３１をチ
ャックケース３０から突出する前方位置へ押圧してい
る。なお、ノーズピース２８とチャック３１との軸心に
は、リベットのシャフトが遊挿可能な貫通孔３４が夫々
形成され、第１スライド体１５及び第２スライド体２
９、プッシャ３２にも、貫通孔３４と連通する中空部３
５が夫々同軸で形成されて、貫通孔３４を本体ハウジン
グ２の後方に設けた回収部３６まで連通させている。

【００１２】一方、回転盤２４において、図１の下側に
は、パンチ機構が設けられている。このパンチ機構は、
回転盤２４の前面に固着されたコ字状の受台３７と、そ
の受台３７における回転盤２４との固着部３８内で、第
２スライド体２９と取付ボルト２５を中心とした点対称
の位置で前後移動可能に軸支されるパンチ部材としての
パンチホルダ３９とからなり、パンチホルダ３９は、固
着部３８と、パンチホルダ３９の後端のフランジ４０と
の間に設けたコイルバネ４１によって、スピンドルハウ
ジング１３の前面に当接する図１の後退位置に付勢され
て、パンチホルダ３９の前端に突設されたパンチ４２を
受台３７のコ字状空間内に位置させている。４３は、受
台３７の先端側に穿設されて前進したパンチ４２が遊挿
可能な受け孔である。

【００１３】よってここでは、回転盤２４を１８０°ず
つ回転させると、第１スライド体１５の前方に、チャッ
ク機構の第２スライド体２９と、パンチ機構のパンチホ
ルダ３９との何れかを位置させることができる。なお、
この場合、回転盤２４の回転に伴って第２スライド体２
９が第１スライド体１５と回転盤２４の周方向で嵌脱で
きるように、第１スライド体１５の前端の凹部は、第２
スライド体２９の後端の移動軌跡に沿った凹溝４４とな
っている。また、回転盤２４の側面には、回転時に前進
位置の第１スライド体１５と干渉しないように、第２ス
ライド孔２６と連通する図示しない切欠きが形成されて
いる。さらに、回転盤２４の後面で取付ボルト２５を中
心とする点対称位置には、スチールボール４５，４５が
コイルバネ４６，４６によって後方へ付勢されて収納さ
れている。このスチールボール４５，４５は、第１スラ
イド体１５の前方に第２スライド体２９またはパンチホ
ルダ３９が位置する状態で、スピンドルハウジング１３
の前面に凹設した凹部４７，４７と嵌合して、回転盤２
４の位置決めとなるものである。

【００１４】以上の如く構成されたリベット締結具１に
おいては、リベットを締結する部材へのパンチ加工も行
うことができる。例えば、図１の状態からでは、まず回
転盤２４を回転させて、第２スライド体２９を第１スラ
イド体１５から離脱させた後、スイッチ２２をＯＮして
第１スライド体１５を後退させる。次に、回転盤２４を
回転操作して、図３のように、パンチホルダ３９を後退
した第１スライド体１５の前方に位置させる。そして、
パンチ４２と受台３７の受け孔４３とを結ぶ線上に穿孔
位置が来るように、部材Ｗ（１または複数）を受台３７
にあてがって固定する。この状態でスイッチレバー２３
を押し込んでスイッチ２２をＯＮさせ、第１スライド体
１５を前進させると、第１スライド体１５に押されてパ
ンチホルダ３９も二点鎖線で示す位置まで前進するた
め、先端のパンチ４２が部材Ｗを貫通して受け孔４３に
遊挿する。穿孔後、再びスイッチ２２をＯＮして第１ス
ライド体１５を後退させると、コイルバネ４１の付勢に
よってパンチホルダ３９も実線位置へ後退し、パンチ加
工は完了する。

【００１５】続いてリベット締結を行う場合、図３の状
態から回転盤２４を回転させて、パンチホルダ３９を第
１スライド体１５の前方から離反させた後、スイッチ２
２をＯＮして第１スライド体１５を前進させる。次に、
回転盤２４を回転させると、図１のように、第２スライ
ド体２９の後端が第１スライド体１５の凹溝４４に嵌合
し、両者が軸方向で連結される。よって、ノーズピース
２８にリベットＲのシャフト部分を差し込み装着し、リ
ベットＲの先端側を複数の部材に穿設した透孔に差し込
み、スイッチレバー２３を押し込んでスイッチ２２をＯ
Ｎさせると、第１スライド体１５と共に第２スライド体
２９も後退してチャックケース３０を後退させる。この
とき、チャック３１はプッシャ３２によって前方へ付勢
されているから、テーパ孔の案内によってチャック３１
が縮小し、リベットＲのシャフトを把持したまま後退す
る。よって、先端側では、シャフト外周のリベット本体
が座屈変形して広がり、鍔部との間で部材をカシメ結合
すると共に、シャフトが破断して締結が完了する。

【００１６】なお、再びスイッチ２２をＯＮして第１ス
ライド体１５を前進させると、破断したシャフトは、チ
ャック３１による把持を解かれるため、プッシャ３２及
び第１スライド体１５、第２スライド体２９の中空部３
５を通って後方の回収部３６に貯留される。回収部３６
では、蓋４８の開放によってまとめて廃棄できる。

【００１７】このように、上記形態１のリベット締結具
１によれば、スピンドルハウジング１３の前端に、パン
チホルダ３９とチャック機構とを夫々併設した回転盤２
４を設けて、回転盤２４の回転操作により、パンチホル
ダ３９とチャック機構とを選択して第１スライド体１５
の前方に配置可能とすると共に、第１スライド体１５の
前方に配置した際のパンチホルダ３９とチャック機構と
を、第１スライド体１５に連動して夫々動作可能とした
ことで、一つの工具でパンチ加工とリベット締結とが連
続して行える。よって、工具を持ち替える必要がなくな
り、パンチ加工も含めたリベット締結作業を簡単且つ迅
速に行うことができる。特に、移動体として回転盤２４
を採用しているから、チャック機構とパンチ機構とを併
設する移動体がコンパクトに形成でき、両機構の選択に
係る操作も容易に行えるようになっている。

【００１８】なお、回転盤は、上記形態のような板状に
限らず、円形としても良いし、両端にチャック機構とパ
ンチ機構とを夫々設けた棒状のアームとしても良い。ま
た、１８０°回転させる構造に限定せず、例えば９０°
等のもっと小さい角度で両機構を選択可能とすることも
できる。この場合、回転盤は、中心側が軸着される扇形
等にしても差し支えない。一方、移動体としては、同心
円上で回転させる形態にとどまらず、例えばスピンドル
ハウジングの前端でアリ形のレールと溝との嵌合によっ
て左右や上下にスライドするスライド体として、スライ
ドにより第１スライド体の前方にチャック機構とパンチ
機構とを選択して配置させる形態も採用可能である。さ
らに、チャック機構とパンチ機構との構造も上記形態に
限定するものではなく、例えばパンチ機構では、コイル
バネをなくして第２スライド体と同様の構造で第１スラ
イド体に連結させたりもできる。その他、両機構は夫々
移動体に１つずつ設けるものに限らず、リベットの径や
パンチの径を選択できるように複数ずつ設けることも可
能である。

【００１９】《形態２》次に、第２発明に対応する実施
の形態を説明する。なお、形態１と同機能の構成部は同
じ符号を付して重複する説明は省略する。図４は、リベ
ット締結具１の縦断面図で、ここではモータ３は本体ハ
ウジング２の前方にあって、その回転は、前方の第２出
力軸６、中間シャフト８、クランクシャフト１０と後方
へ順に伝達され、クランクシャフト１０の偏心ピン１２
は、第１スライド体１５の後端で連結されている。ま
た、スピンドルハウジング１３は、ノーズハウジング２
７と直接同軸で連結されて、第１スライド体１５の前端
に、チャック機構を形成するチャックケース３０がネジ
結合され、さらに第１スライド体１５の軸心に、チャッ
ク３１を前方へ付勢するプッシャ３２が内挿されてい
る。

【００２０】一方、スピンドルハウジング１３の左側方
には、図５，６に示すように、支持アーム４９が突設さ
れ、その支持アーム４９の先端に、外付けアームとし
て、平面くの字状の揺動アーム５０が、ボルト５１によ
って揺動可能に軸着されている。この揺動アーム５０の
基端側（スピンドルハウジング１３側）には、ピン５２
が固着され、そのピン５２は、スピンドルハウジング１
３の側方で前後方向に穿設された長孔５３を貫通して、
第１スライド体１５の前方外周に凹設された凹溝５４に
挿入している。一方、揺動アーム５０の先端側には、ノ
ーズハウジング２７側へ向けてパンチ部材としてのパン
チ５５が突設されている。よって、第１スライド体１５
が後退すると、図５の二点鎖線で示すように、ピン５２
が後退して揺動アーム５０を右回転させ、先端のパンチ
５５を穿孔方向（ノーズハウジング２７側）へ移動させ
ることになる。なお、スピンドルハウジング１３の側方
には、旋回移動したパンチ５５が遊挿可能な受け筒５６
が固着されている。

【００２１】以上の如く構成されたリベット締結具１に
おいて、パンチ加工を行う場合、まず図５に示すよう
に、受け筒５６に穿孔位置を位置決めして部材Ｗを固定
し、この状態でスイッチレバー２３を押し込んでスイッ
チ２２をＯＮさせ、第１スライド体１５を後退させる。
すると、第１スライド体１５がマイクロスイッチ１９で
検出される後退位置（図４に二点鎖線で示す）まで後退
することで、前述のようにピン５２を介して揺動アーム
５０が回転し、先端のパンチ５５が部材Ｗを貫通して図
５の二点鎖線のように受け筒５６に遊挿する。その後再
びスイッチ２２をＯＮして第１スライド体１５を前進さ
せると、ピン５２を介して揺動アーム５０が逆方向へ回
転してパンチ５５が図５の実線位置へ後退し、パンチ加
工は完了する。

【００２２】続いてリベット締結を行う場合、形態１と
同様にノーズピース２８にリベットＲのシャフトを差し
込み装着し、リベットＲの先端を部材に穿設した透孔に
差し込む。この状態で、スイッチレバー２３を押し込ん
でスイッチ２２をＯＮさせ、第１スライド体１５を後退
させると、チャックケース３０も後退してチャック３１
にリベットＲのシャフトを把持させ、そのまま第１スラ
イド体１５と共に後退する。よって、リベット本体が座
屈変形して広がり、部材をカシメ結合すると共に、シャ
フトが破断して締結が完了する。なお、この場合も破断
したシャフトは、第１スライド体１５の前進に伴うチャ
ック３１の把持解除によって、プッシャ３２及び第１ス
ライド体１５の中空部３５を通って本体ハウジング２の
後方に設けられたカップ５７内に貯留される。所定量貯
留後は、図４の二点鎖線で示すようにカップ５７の開放
によってまとめて廃棄可能となる。

【００２３】このように、上記形態２のリベット締結具
１においても、スピンドルハウジング１３の外部に、パ
ンチ５５を備えて第１スライド体１５の前後移動に連動
し、パンチ５５を穿孔方向へ動作させる揺動アーム５０
を設けたことで、一つの工具でパンチ加工とリベット締
結とが連続して行える。よって、工具を持ち替える必要
がなくなり、パンチ加工を含めたリベット締結作業を簡
単且つ迅速に行うことができる。特に、形態１のリベッ
ト締結具に比べて付加機構が少ないので、大きさや重量
において有利な形態と言える。また、外付けアームとし
て揺動アーム５０を採用しているから、揺動中心の位置
や距離等の設定によってパンチ５５の旋回ストロークや
穿孔位置等が調整しやすくなり、パンチ加工に好適な外
付けアームが得られる。

【００２４】なお、外付けアームとしては上記形態のよ
うな揺動アームとする構造に限らず、単に棒状や板状の
外付けアームをハウジングを貫通させて第１スライド体
へ例えば直交状に連結し、その外付けアームの先端にパ
ンチ部材を突設することで、第１スライド体に連動した
外付けアームの平行移動によってパンチ加工を可能とし
ても良い。また、外付けアームは、スライド体に連動し
て動作可能であれば、ハウジングの上下左右何れに設け
ることもできるし、１つに限らず、パンチ径を選択でき
るように複数設けることも可能である。

【００２５】

【発明の効果】請求項１及び３に記載の発明によれば、
一つの工具でパンチ加工とリベット締結とが連続して行
えるため、工具を持ち替える必要がなくなり、パンチ加
工を含めたリベット締結作業を簡単且つ迅速に行うこと
ができる。請求項２に記載の発明によれば、請求項１の
効果に加えて、移動体を、パンチ部材とチャック機構と
を同心円上に配置し、回転操作によってパンチ部材とチ
ャック機構とが移動可能な回転盤としたことで、パンチ
部材とチャック機構とを併設する移動体がコンパクトに
形成でき、両者の選択に係る操作も容易に行える。請求
項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、
外付けアームを、先端にパンチ部材を備えて中間部位が
ハウジングの外部で回動可能に軸着される揺動アームと
したことで、揺動中心の位置や距離等の設定によってパ
ンチ部材の旋回ストロークや穿孔位置等が調整しやすく
なり、パンチ加工に好適な外付けアームが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】形態１のリベット締結具の縦断面図である（リ
ベット締結時）。

【図２】形態１のリベット締結具の正面図である。

【図３】形態１のリベット締結具の縦断面図である（パ
ンチ加工時）。

【図４】形態２のリベット締結具の縦断面図である。

【図５】形態２のリベット締結具の一部平面断面図であ
る。

【図６】形態２のリベット締結具の一部左側面図であ
る。

【符号の説明】

１・・リベット締結具、２・・本体ハウジング、３・・
モータ、１０・・クランクシャフト、１２・・偏心ピ
ン、１３・・スピンドルハウジング、１５・・第１スラ
イド体、２１・・制御回路、２４・・回転盤、２９・・
第２スライド体、３０・・チャックケース、３１・・チ
ャック、３７・・受台、３９・・パンチホルダ、４２，
５５・・パンチ、５０・・揺動アーム。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、モータ駆動で任意に前
   後移動可能なスライド体を設ける一方、前記ハウジング
   の前端に、パンチ部材と、リベットのシャフトを把持可
   能なチャック機構とを夫々前後移動可能に併設した移動
   体を設けて、前記移動体の移動操作により、前記パンチ
   部材とチャック機構とを選択して前記スライド体の前方
   に配置可能とすると共に、前記スライド体の前方に配置
   した際の前記パンチ部材とチャック機構とを、前記スラ
   イド体に連動して夫々動作可能としたことを特徴とする
   リベット締結具。
2. 【請求項２】 移動体が、パンチ部材とチャック機構と
   を同心円上に配置し、回転操作によって前記パンチ部材
   とチャック機構とが移動可能な回転盤である請求項１に
   記載のリベット締結具。
3. 【請求項３】 ハウジング内に、モータ駆動で任意に前
   後移動可能なスライド体を設けると共に、そのスライド
   体の前端に、リベットのシャフトを把持可能なチャック
   機構を設けたリベット締結具であって、 前記ハウジングの外部に、パンチ部材を備えて前記スラ
   イド体の前後移動に連動し、前記パンチ部材を穿孔方向
   へ動作させる外付けアームを設けたことを特徴とするリ
   ベット締結具。
4. 【請求項４】 外付けアームが、先端にパンチ部材を備
   えて中間部位がハウジングの外部で回動可能に軸着され
   る揺動アームである請求項３に記載のリベット締結具。