JP2004507362A - 圧力ピアスヘッドユニット - Google Patents

Abstract

ベース（１２）と、ベース上を摺動する、ベースに取り付けられた第１支持部材（１４）と、第１支持部材上を摺動する、第１支持部材に取り付けられた第２支持部材（１６）と、を有するファスナー取付アセンブリー（１０）。第１及び第２支持部材は対向する係合面を有し、係合面の一方には定置部材（３０）及び可動部材（３２）が取り付けられ、他方の係合面にはダイ部材（２８）が取り付けられている。ファスナー取付アセンブリーは第１及び第２パワーシリンダー（１８，２０）を有し、第１パワーシリンダー（１８）は第１支持部材に作動的に連結され、第２パワーシリンダー（２０）は第２支持部材に作動的に連結され、パワーシリンダーはファスナーをパネルに取り付けるために係合面を一緒に移動させる。可動部材は定置部材に近接して取り付けられ、且つ定置部材に対して移動できる。

Description

【０００１】
（発明の背景）
本発明はピアスナットをパネルに取り付けるために使用されるプレス用のヘッドユニットに関する。本発明のヘッドユニットは、摩耗したヘッドユニットの構成部品を取り替えるのを容易にする安価で且つ簡単な機構を提供しながら定置部材と可動部材との間の正確な相対移動を確保するための改良機構を提供する。
【０００２】
従来のヘッドユニットは、典型的には、可動部材及び定置部材を正しく整合させるために、且つばねが可動部材を定置部材から押し離すときに可動部材を保持するために一対のガイドピン又は肩付きねじを利用した。ガイドピンは可動部材のボアに受け入れられ、そして定置部材にねじ込まれた。このようなヘッドユニットは、本出願の譲り受け人に対して１９８５年３月１９日に発行された、米国特許第４，５０５，４１６号に開示されている。
【０００３】
従来技術では、ガイドピン及びボアが摩耗し始めるとき望ましくない遊びが起こる。不幸にして、ガイドピンを取り替えることは十分でなく、ボアもまた修理を要し、プレスの高価な修理と長い中断時間につながる。例えば、ボアは典型的にはそれらを溶接し、同じ寸法のガイドピンを使用することができるようにボアを所望な直径に穴あけすることによって修理された。変形例として、ボアは特大のガイドピンを使用することができるように、より大きな直径に穴あけされた。これらの修理の双方は望ましくない時間消費であり、高価であった。
本発明の他の利点は、添付図面に関連して考慮されたとき、以下の詳細な説明を参照することによって理解することができる。
【０００４】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
ファスナー（図示せず）をパネル（図示せず）に取り付けるためのプレス１０を図１に示す。プレス１０はベース１２を有し、これに第１支持部材１４が取り付けられている。第１支持部材１４は、第１支持部材１４の一部分から延びるアーム１５と、第１支持部材１４の隣接部分で摺動可能に支持された第２支持部材１６と、を有する。第１シリンダー１８がベース１２と第２支持部材１６との間に連結され、第２支持部材１６は第１部材に対して摺動する。第２シリンダー２０がアーム１５と向かい合って第２支持部材１６で支持され、アームと第２支持部材は一緒になって作業領域２２を構成する。
【０００５】
ヘッドユニット２６が第２シリンダー２０と向かい合ってアーム１５に取り付けられている。第２シリンダー２０は、プレス作業中、パネルを成形するためのダイを備えた可動端２８を有する。プレス作業中、パネルが、ピアスナットのようなファスナーのパネルへの取り付けのためにダイ可動端２８とヘッドユニット２６との間の作業領域２２に装入される。第１シリンダー１８は、第２シリンダー２０が最初、図１に示す後退位置にある間に後退位置に作動される。このことにより、アーム１５を、領域２２を部分的に閉じる端部２８に向けさせ、アーム１５をパネルに向ける。第２シリンダー２０は作動され、パネルをダイ端２８と係合させ、パネルをヘッドユニット２６に押しつける。ヘッドユニット２６に配置されたピアスナットが第２シリンダー２０の作用によってパネルに押し込まれる。第２シリンダー２０が所定荷重に達するとき、第２シリンダー２０は第１シリンダー１８に打ち勝って、第２支持部材１６を第１支持部材１４に対して摺動させる。好ましい実施形態では、シリンダー１８は約８８６ポンドである。そしてシリンダー２０は約１５トンである。
【０００６】
ヘッドユニット２６は、アーム１５に固定される定置部材３０と、定置部材３０に対して移動できる可動部材３２と、を有する。弾性部材（図１に図示せず）が、可動部材３２と定置部材３０かアーム１５のいずれかとの間に介在されていて、可動部材３２を定置部材３０からダイ端２８に向かって付勢する。ピアスナットが定置部材とパネルとの間に介在される。第２シリンダー２０がパネルを可動部材３２の面３３に押し付けるとき、弾性部材は圧縮され、ピアスナットは定置部材３０によってパネルに取り付けられる。
【０００７】
図２を参照すると、ヘッドユニット２６が分解されて示されている。可動部材３２は、ピアスナットを受け入れるためのナット通路４４を構成するナットキャップ４２に締結される本体４０を含む。ナットキャップ４２は対向する外方に延びたタブ４６及びフランジ４８を有する。ノーズプレート５０が本体４０及びナットキャップ４２に締結され、且つ本体４０、ナットキャップ４２、及びノーズプレート５０を互いに固定的に係止するフランジ４８を受け入れる溝５２を有する。本体４０、ナットキャップ４２及びノーズプレート５０は、ナット通路４４に直交し、ナットキャップ４２及び本体４０を貫いて開口５７を形成する面３３まで延びるプランジャー通路５６を構成する。
【０００８】
ノーズプレート５０は、プランジャー通路５６に交わる開口５８と、近接プローブ６０を受け入れるようになった輪郭面と、を有する。近接プローブ６０は、いつナットがプランジャー通路５６にあるのかを決定するために近接プレート６２によって、プランジャー通路５６に隣接してノーズプレート５０に取り付けられる。
【０００９】
定置部材３０はアーム１５に取り付けられるハウジング６４を含む。ハウジング６４は正方形部分６４と、この部分から延びるシリンダー部分６６と、を有し、ボア６８がこれらの部分を貫いて延びる。Ｔ形プランジャー７０が、ボア６８と平行に、ハウジング６４の正方形部分６４に締結されている。プランジャー７０は、プレス作業中ナットに係合するための係合面７６を備えた脚部７２を有する。脚部７２はプランジャー通路５６内に摺動可能に配置され、可動部材３２が定置部材３０に対して移動するとき、プランジャー７０がピアスナットを開口５７を通して、プランジャー通路５６から押し出してパネルに押し込む。
【００１０】
シャンク７８が可動部材３２に取り付けられ、そしてボア６８内に配置される。標準寸法のブッシング８０がシャンク７８と可動部材３２との間に介在されていて、部材３０，３２間の相対移動中、可動部材３２と定置部材３０との間に支持面を提供する。弾性部材、すなわち、ばね８２がシャンク７８の開口８４内に受け入れられる。ばね８２は可動部材３２とアーム１５との間に配置される。従来技術の装置は、可動部材と、可動部材と反対側で定置部材に取りつけられたバックアッププレートとの間にばねを位置決めした。
【００１１】
一対のキーパー８８が可動部材３２の両側でアーム１５に締結されている。各キーパー８８はタブ４６を受け入れる長方形ポケット９０を有する。ばね８２は可動部材３２のタブ４６をポケット９０の前方面９２に押し付ける。ポケット９０は、可動部材３２を定置部材３０に対して、プランジャー７０がナットをパネルに取り付けるのに十分な距離移動させるのに十分大きい。タブ４６とキーパー８８は、共に定置部材３０に対する可動部材３２の移動を制限するように機能し、それによって従来技術のガイドピンの移動制限機能に取って代わる。
【００１２】
シャンク７８、ブッシング８０、及びハウジング６４は、プランジャー７０がプレス作業中ピアスナットに対して正確に位置決めされるように互いに共同する。共に、それらは従来技術のガイドピンに取って代わるように作動する。本発明では、ブッシング８０は、可動部材３２が定置部材３０に対して移動するので、時のたつにつれて摩耗する。ブッシング８０を取り替えるために、キーパー８８はアーム１５から簡単に取り外され、このことにより、図３に最もよく示されるように、ヘッドユニット２６の残部の取り外し及びブッシング８０へのアクセスを可能にする。
【００１３】
本発明は例示によって説明され、それは、使用される用語が制限よりはむしろ説明の用語の性質をおびているものであることを理解すべきである。明らかに、本発明の多くの修正及び変更が上記技術に照らして可能である。したがって、本発明を添付の特許請求の範囲内において、詳細に説明された以外で実施してもよいことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ピアスナットをパネルに取り付けるために使用されるプレスの斜視図である。
【図２】
本発明のヘッドユニットの分解斜視図である。
【図３】
組み立てられた図２のヘッドユニットの背面斜視図である。
【図４】
組み立てられた図２のヘッドユニットの正面斜視図である。
【図５】
図４の線５−５によるヘッドユニットの断面図である。

Claims (20)

1. プレス用のファスナー取付アセンブリーであって、
   プレスに取り付けるための、プランジャーを取り付けた定置部材と、
   前記定置部材に対して移動でき、前記定置部材に近い可動部材と、を有し、前記可動部材は、前記可動部材を前記定置部材に関して案内するために前記定置部材の中へ延びるシャンクを含み、
   ファスナーを受け入れ且つプランジャー通路に案内する、前記可動部材に形成されたファスナー通路を有し、前記プランジャーは、前記可動部材が前記定置部材に関して移動するとき、前記プランジャー通路の中へ延び、前記プランジャーは前記ファスナー通路に直角に移動し、
   前記可動部材を前記定置部材に関して保持し、前記可動部材を前記定置部材に関して移動させ、且つ前記シャンクと協働して前記可動部材を前記定置部材に関して案内する、前記可動部材に対して取り付けられたキーパーを有する、前記ファスナー取付アセンブリー。
2. 前記シャンクに係合して、通常、前記可動部材を前記定置部材から押し離すばねをさらに含む、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
3. 前記可動部材は前記可動部材の両面から外方に延びるタブを含み、前記キーパーは前記タブの受け入れのためのポケットを含み、前記キーパーとタブは協働して前記可動部材の移動を制限し、且つ前記可動部材を十分な所定距離移動させる、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
4. 前記プランジャーは、前記プランジャー通路内のファスナーに係合するための係合面を備えた脚部を有するほぼｔ形である、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
5. 前記定置部材はボアを有するブロックを含み、前記ボアと一緒に往復運動可能に前記シャンクの受け入れのための前記ボアが前記ブロックを貫いて延びる、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
6. 前記定置部材は前記ボアに挿入されたブッシングを含み、前記シャンクは前記ブッシング内で往復運動可能に前記ブッシング内に受け入れられる、請求項５に記載のファスナー取付アセンブリー。
7. 前記ブッシングは黄銅で作られている、請求項６に記載のファスナー取付アセンブリー。
8. 前記ブッシングは標準寸法である、請求項６に記載のファスナー取付アセンブリー。
9. 前記可動部材は、前記ファスナー通路を構成するノーズ本体に締結されるノーズプレートを含む、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
10. 前記可動部材は前記ノーズプレートを前記本体プレートに取り付けるためのカバープレートを含み、前記カバープレート及び前記ノーズプレートは前記カバープレートを前記ノーズプレートに取り付けるコネクターの受け入れのための開口を有し、前記ノーズ本体はフランジを有し、前記カバープレートは、前記カバープレートが前記ノーズプレートに取り付けられたとき、前記ノーズ本体が前記ノーズプレートに取り付けられるように前記フランジの受け入れのための溝を有する、請求項９に記載のファスナー取付アセンブリー。
11. 前記カバープレートに取り付けられた近接スイッチをさらに含み、前記近接スイッチは前記プランジャー通路のファスナーの位置を決定するようになっている、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
12. 前記シャンクはボルトによって前記可動部材に連結されている、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
13. プレスをさらに含み、前記ファスナー取付アセンブリーが前記プレスに取り付けられている、請求項１に記載のファスナー取付アセンブリー。
14. 前記プレスはベースと、前記ベース上を摺動する、前記ベースに取り付けられた第１支持部材と、前記第１支持部材上を摺動する、前記第１部材支持部材に取り付けられた第２支持部材と、を有し、前記第１及び第２支持部材は対向する係合面を有し、前記係合面の一方には前記定置及び可動部材が取り付けられ、前記係合面の他方にはダイ部材が取り付けられている、請求項１３に記載のファスナー取付アセンブリー。
15. パワーシリンダーをさらに含み、前記パワーシリンダーの一方が前記第１支持部材に作動的に連結され、他方のパワーシリンダーは前記第２パワーシリンダーに作動的に連結され、前記パワーシリンダーはファスナーをパネルに取り付けるために前記係合面を一緒に移動させる、請求項１４に記載のファスナー取付アセンブリー。
16. ファスナー取付アセンブリーであって、
    ベースと、前記ベース上を摺動する、前記ベースに取り付けられた第１支持部材と、前記第１支持部材上を摺動する、前記第１支持部材に取り付けられた第２支持部材と、を有し、前記第１及び第２支持部材は対向する係合面を有し、前記係合面の一方が定置部材と、該定置部材に取り付けられた可動部材と、を有し、他方の前記係合面にはダイ部材が取り付けられ、
    第１及び第２パワーシリンダーを有し、前記第１パワーシリンダーが前記第１支持部材に作動的に連結され、前記第２パワーシリンダーが前記第２支持部材に作動的に連結され、前記第１及び第２パワーシリンダーはファスナーをパネルに取り付けるために前記係合面を一緒に移動させ、
    前記第１パワーシリンダーは、前記第２パワーシリンダーの最終圧力以下である最終圧力を有し、第２シリンダーの最終圧力が第１シリンダーの最終圧力に達するときに第１シリンダーが引っ込められ、第２支持部材を第１支持部材に対して摺動させ、この第１支持部材は前記パネルの取り外しを所定の加圧力で維持する、前記ファスナー取付アセンブリー。
17. 前記定置部材はプランジャーを含み、
    前記可動部材は前記定置部材に近接して取り付けられ、且つ前記定置部材に対して移動でき、前記可動部材は前記可動部材を前記定置部材に関して案内する、前記定置部材の中に延びるシャンクを含み、
    ファスナーをプランジャー通路に受け入れ、且つ案内する、前記可動部材に形成されたファスナー通路を含み、前記プランジャーは前記可動部材が前記定置部材に関して移動するとき前記プランジャー通路に延び、前記ファスナー通路に直角に移動し、
    前記可動部材を前記定置部材に関して保持し、前記可動部材を前記定置部材に関して移動させ、且つ前記シャンクと協働して前記可動部材を前記定置部材に関して案内する、前記可動部材に対して取り付けられたキーパーを含む、請求項１６に記載のファスナー取付アセンブリー。
18. 前記可動部材は前記可動部材の両面から外方に延びるタブを含み、前記キーパーは前記タブの受け入れのためのポケットを含み、前記キーパーとタブは協働して前記可動部材の移動を制限し、前記可動部材を十分所定距離移動させる、請求項１７に記載のファスナー取付アセンブリー。
19. 前記プランジャーは、前記プランジャー通路内のファスナーに係合させるための係合面を備えた脚部を有するほぼｔ形である、請求項１８に記載のファスナー取付アセンブリー。
20. 前記定置部材はブッシングを含み、このブッシングは前記ブッシング内で往復運動可能に前記ブッシングに受け入れられる前記シャンクと一緒に前記ボアに挿入される、請求項１８に記載のファスナー取付アセンブリー。