JP2005088049A - かしめ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パンチ部材に大きな力が掛けられる簡素な構造の操作部材および往復動部材を備えることで、小型軽量の可搬性の良好なかしめ装置を実現する。
【解決手段】 本体部２を基準とする第１所定位置と、第２所定位置との間を手動操作により往復動可能な押圧シャフト部３と、被加工部材６０にかしめ固定される部品５０を保持する部品保持部２３と、部品保持部２３の上下面側に設けられ、被加工部材６０のかしめ部６０ａをかしめ加工するパンチ部材２４とを備えるかしめ装置であって、押圧シャフト部３が第１所定位置から第２所定位置に向かって往動するときは、部品５０が部品保持部２３により、かしめ部６０ａ近傍に保持および位置決めされて被加工部材６０に圧着されるとともに、その圧着された部品５０がパンチ部材２４により、かしめ部６０ａにかしめ固定される。これにより、小型軽量の可搬性良好な装置ができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、本体部に対し往復動する往復動部材およびパンチ部材を備えるかしめ装置に関するものであり、特に、被加工部材に部品を一工程にてかしめ固定する操作力の連結構造に関する。

従来、被加工部材に部品をかしめ固定するかしめ加工として、例えば、図７に示すように、被加工部材６０にかしめ固定される部品５０を保持する部品保持部２３と、被加工部材６０に形成されたかしめ部６０ａをかしめ加工する上下のパンチ部材２４ａ、２４ｂから構成している。

さらに、部品保持部２３、上パンチ部材２４ａおよび下パンチ部材２４ｂを駆動させるためのアクチュエータとして、エアーまたは油圧からなるシリンダー１００、１１０ａ、１１０ｂをそれぞれに設けるとともに、これらのシリンダー１００、１１０ａ、１１０ｂを制御するための制御装置（図示せず）が設けられている。

そして、被加工部材６０に部品５０をかしめ固定するかしめ加工のときは、まず、部品保持部２３をシリンダー１００により矢印の方向に駆動させて、部品５０のかしめ部６０ａへの位置決めと保持をし、その後に、上パンチ部材２４ａおよび下パンチ部材２４ｂをシリンダー１１０ａ、１１０ｂにより矢印の方向に駆動させてかしめ部６０ａをかしめ加工するようにしているものが知られている。

しかしながら、上記構成のかしめ装置によれば、複数のアクチュエータやそれらを制御する制御装置を必要とすることで、かしめ装置が大型化となって自在に移動できない固定の加工設備となっている。これは、被加工部材６０と部品とをかしめ装置側に移動させてかしめ加工を行なう製造方法となってしまう。

従って、コンベアーライン上に流れる被加工部材６０を移動することなくコンベアーライン上にて部品５０を被加工部材６０にかしめ固定するかしめ加工を行なうことが困難であるとともに、かしめ装置の設備コストが膨大となる問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、パンチ部材に大きな力が掛けられる簡素な構造の操作部材および往復動部材を備えることで、小型軽量の可搬性の良好なかしめ装置を提供することにある。

上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、本体部（２）と、この本体部（２）を基準とする第１所定位置と、第１所定位置とは異なる本体部（２）を基準とする第２所定位置との間を手動操作により往復動可能な往復動部材（３）と、この往復動部材（３）の一端に配設され、被加工部材（６０）にかしめ固定される部品（５０）を保持する部品保持部（２３）と、この部品保持部（２３）に対して回動可能となるように部品保持部（２３）の上下面側に設けられ、被加工部材（６０）のかしめ部（６０ａ）をかしめ加工するパンチ部材（２４）とを備えるかしめ装置であって、
往復動部材（３）が第１所定位置から第２所定位置に向かって往動するときは、部品（５０）が部品保持部（２３）により、かしめ部（６０ａ）近傍に保持および位置決めされて被加工部材（６０）に圧着されるとともに、その圧着された部品（５０）がパンチ部材（２４）により、かしめ部（６０ａ）にかしめ固定されることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、往復動部材（３）が第２所定位置に向かって往動する一工程にて、確実に部品（５０）がかしめ部（６０ａ）近傍に保持および位置決めされてかしめ部（６０ａ）にかしめ固定される。これにより、従来が部品（５０）を保持してから位置決めする工程、圧着する工程、かしめ部（６０ａ）をかしめ加工する工程が一貫して行なえるため、かしめ加工における加工時間の短縮化が図れる。

また、手動操作による往復動部材（３）に部品保持部（２３）およびパンチ部材（２４）を備えることにより、上述のような複数の工程を一貫して行なえることができる。しかも、これらの複数の工程を一工程の手動操作による操作力によって行なうことができるため、従来、部品保持部（２３）およびパンチ部材（２４）を駆動させるためのシリンダーおよび制御装置を必要としていたが、これらを用いる必要がないため装置の小型化が図れるとともに、装置の設備コストが大幅に低減できる。

請求項２に記載の発明では、往復動部材（３）には、この往復動部材（３）の往復動によりパンチ部材（２４）を押圧によって回動させる押圧ヘッド（３２）が設けられ、押圧ヘッド（３２）は、往復動部材（３）が第１所定位置から第２所定位置に達したときに、かしめ部（６０ａ）がかしめ加工されるようにパンチ部材（２４）に連結させたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、押圧ヘッド（３２）は、往復動部材（３）が第２所定位置に達したときに、かしめ部（６０ａ）がかしめ加工されるようにパンチ部材（２４）に連結させたことにより、往動方向に掛かる加工力を押圧ヘッド（３２）によって容易にパンチ部材（２４）を回動させることができる。つまり、パンチ部材（２４）を回動させることで、かしめ部（６０ａ）のかしめ加工が容易にできる。

請求項３に記載の発明では、往復動部材（３）には、第１所定位置から第２所定位置に向けて手動操作する操作部材（２６）が設けられ、押圧ヘッド（３２）は、パンチ部材（２４）を押圧する加工力が操作部材（２６）に入力される操作力に対して増幅されるように操作部材（２６）に連結させたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、押圧ヘッド（３２）は、パンチ部材（２４）を押圧する加工力が操作部材（２６）に入力される操作力に対して増幅されるように操作部材（２６）に連結させたことにより、小さな操作力でパンチ部材（２４）を押圧する大きな加工力を引き出すことができる。これにより、往復動部材（３）の構造が簡素にできるとともに、装置全体が小型化にできる。

請求項４に記載の発明では、往復動部材（３）の往復動方向に対し、押圧ヘッド（３２）が常に復動方向に近づくように付勢される応力付勢手段（３３）が設けられ、パンチ部材（２４）は、往復動部材（３）が第２所定位置から第１所定位置に向けて復動開始のときに、操作部材（２６）を操作しなくてもパンチ部材（２４）がかしめ部（６０ａ）から離脱されることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、復動方向に近づくように付勢される応力付勢手段（３３）が設けられることにより、かしめ固定のときは応力付勢手段（３３）を圧縮するように操作力を加え、かしめ固定が完了したときは、応力付勢手段（３３）のバネ力で復動させることができる。これにより、部品保持部（２３）から被加工部材（６０）を確実に離脱させることができるとともに、操作部材（２６）の操作性が優れる。

請求項５に記載の発明では、パンチ部材（２４）は、押圧ヘッド（３２）の往復動により、略楔状に形成されるとともにその楔の対辺が変化することを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、押圧ヘッド（３２）の往復動により、パンチ部材（２４）を略楔状に形成されるとともにその楔の対辺が変化することにより、往動方向に作用する押圧ヘッド（３２）により形成される楔によってパンチ部材（２４）の加工力を大幅に増幅できる。これにより、小さな操作力で大きな加工力を確実に得ることができるとともに、かしめ加工のための構造が簡素にできるため小型化が図れる。

請求項６に記載の発明では、かしめ部（６０ａ）は、板状からなる板部を折り曲げて部品（５０）をかしめ固定するものであって、部品（５０）は、かしめ部（６０ａ）の近傍に予め仮止めさせた後に、部品保持部（２３）およびパンチ部材（２４）によりかしめ部（６０ａ）に位置決めされてかしめ固定されることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、かしめ部（６０ａ）の近傍に仮止めされた部品（５０）に部品保持部（２３）を当接するようにして操作部材（２６）を一方向に操作するのみで部品（５０）のかしめ固定ができるため、かしめ加工の加工時間が大幅に短縮することができる。

請求項７に記載の発明では、本体部（２）、往復動部材（３）、部品保持部（２３）、パンチ部材（２４）、および押圧ヘッド（３２）から構成されるかしめ装置は可搬性の装置であることを特徴としている。請求項７に記載の発明によれば、簡素な構造の構成部品から構成されるかしめ装置は、可搬性の装置であることにより、コンベアーライン上にかしめ装置を移動させて、被加工部材（６０）を移動することなくコンベアーライン上にかしめ装置を移動させて部品（５０）を被加工部材（６０）にかしめ固定ができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態によるかしめ装置を図１ないし図６に基づいて説明する。図１は本発明を適用したかしめ装置１の全体構成を示す斜視図であり、図２は本発明におけるかしめ装置１の主要部の全体構成を示す模式図である。また、図３および図４は本発明のかしめ装置１により、被加工部材６０にかしめ固定される部品５０、被加工部材６０の概略構成を示す構成図である。

まず、本実施形態のかしめ装置１は、図１に示すように、被加工部材６０に仮止めされた部品５０を被加工部材６０に形成されたかしめ部６０ａをかしめ加工するものであり、このかしめ加工により部品５０が被加工部材６０にかしめ固定される。

なお、かしめ固定される部品５０は、具体的には、ゴムなどの弾性体から形成されたクッションゴムであり、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、一端が先細りの略円筒状に形成された突出部５０ａ、他端が矩形状に形成された矩形部５０ｂからなる形状のもので、他端の長辺側上下面がかしめ固定されるようになっている。

一方、被加工部材６０は、具体的には、図４に示すように、車載用熱交換器を構成する略コの字状に形成された板状のアルミ部材であって、この被加工部材６０の一部にかしめ部６０ａが形成されている。かしめ部６０ａは、板状の板部が後述するパンチ部材２４を回動させるかしめ加工により折り曲げられるようにしている。因みに、図中符号Ａで示すかしめ部６０ａ詳細図は、かしめ加工後の板部が折り曲げられた状態を示している。

ところで、本発明によるかしめ装置１は、図１および図２に示すように、大別して、本体部２と、この本体部２に対し往復動する往復動部材である押圧シャフト部３と、部品５０を保持する部品保持部２３と、この部品保持部２３の上下面側に設けられ、かしめ部６０ａをかしめ加工するパンチ部材２４とを備えている。

そして、本体部２の最下部には、板状のベース２１が配置され、そのベース２１には、固定された支柱２２が設けられている。押圧シャフト部３は、押圧シャフト部３が往動するときに、手動操作による操作力を後述するパンチ部材２４に大きな加工力を与えるように構成しており、手動操作するための操作部材であるハンドル２６と、ハンドル２６に連結された押圧シャフト３１と、押圧シャフト３１に設けられた押圧ヘッド３２とから構成されている。

ハンドル２６は、取手部２６ａとレバー部２６ｂとから構成し、レバー部２６ｂの下端側が支柱２２に設けられた図示しない摺動軸受け部に係合ピン２６２にて連結されている。これにより、ハンドル２６は、取手部２６ａを掴んで手動操作することで本体部２と連結される係合ピン２６２を支点として、第１所定位置Ｘと第２所定位置Ｙとの間を往復動するようになっている。

押圧シャフト３１は、ハンドル２６を往復動することで連動して往復動するものであり、その一端に部品保持部２３が結合され、他端に係合ピン３１１を介してレバー部２６ｂに連結させている。この係合ピン３１１は、レバー部２６ｂに形成された係合溝２６２に回動自在に連結されている。なお、この連結部は、押圧シャフト３１が往動するときに、ハンドル２６に入力される操作力に対し押圧する力が増幅される位置に設けられている。

そして、押圧シャフト３１の一端に設けられる部品保持部２３は、かしめ加工のときに、部品５０の突出部５０ａが挿入される溝部２３ａを形成させたブロック材であって、その上下面側には、かしめ部６０ａをかしめ加工するためのパンチ部材２４が部品保持部２３に対し回動可能に配設されている。

図中の２４１は回動軸であり、この回動軸２４１を支点としてパンチ部材２４の先端部が上下方向に回動する。また、パンチ部材２４と部品保持部２３との間には、バネ材２５が配設され、パンチ部材２４が押圧シャフト３１に押圧されていないときには、パンチ部材２４の先端部が開くようにしている。

次に、押圧ヘッド３２は、押圧シャフト３１の往動によりパンチ部材２４を押圧させるものであり、押圧シャフト３１の中途に配設させて、押圧ヘッド３２の両端に設けられたベアリング３２１を介してパンチ部材２４に連結させている。そして、この押圧ヘッド３２によりパンチ部材２４が略楔状に形成され、ハンドル２６の操作位置が第２所定位置Ｙに達すると、ベアリング３２１により押圧されたパンチ部材２４により部品保持部２３に保持された部品５０がかしめ固定されるようになっている。

このように、押圧ヘッド３２によりパンチ部材２４が略楔状に形成させることで、ハンドル２６に入力される操作力に対しパンチ部材２４を押圧する力、つまり、加工力を増幅させることができるものである。

また、部品保持部２３と押圧ヘッド３２との間には、応力付勢手段であるバネ部材３３が設けられている。このバネ部材３３は、押圧ヘッド３２が、常に右方向、つまり、復動方向に付勢されるようにしてある。これは、かしめ加工終了後、ハンドル２６を操作しなくても、ハンドル２６が第２所定位置Ｙから第１所定位置Ｘに向けて復動するときに、二つのバネ部材２５、３３のバネ力の作用によりかしめ部６０ａからパンチ部材２４を離脱させることができる。

次に、以上の構成によるかしめ装置１の作動について図５および図６に基づいて説明する。図５はハンドル２６を第１所定位置Ｘから第２所定位置Ｙに向けて往動するように操作させたときの途中であって、部品保持部２３が部品５０を保持したときの形態を示した模式図であり、図６はハンドル２６が第２所定位置Ｙに達したときであって、パンチ部材２４によりかしめ部６０ａがかしめ加工された形態を示す模式図である。

かしめ加工をするときは、予め被加工部材６０のかしめ部６０ａ近傍に部品５０を仮止めしておく（図２参照）。そして、ハンドル２６を操作して第１所定位置Ｘから第２所定位置Ｙに向けて往動させる。この往動により部品保持部２３が前進して部品５０が位置決めされるとともに押圧により被加工部材６０に圧着される。このときの押圧はハンドル２６に入力される操作力に対し、レバー比（Ｌ１／Ｌ２）により増幅されている。

そして、第２所定位置Ｙに達するようにハンドル２６を操作させると、図６に示すように、押圧ヘッド３２が部品保持部２３側に往動することで、パンチ部材２４を押圧させてパンチ部材２４の先端部を回動させる。これにより、かしめ部６０ａのかしめ加工が行なわれ、被加工部材６０に部品５０がかしめ固定される。

因みに、このときの加工力は、図６に示すように、パンチ部材２４のレバー比（Ｌ４／Ｌ３）および押圧ヘッド３２の往動により形成される略楔状の角度θが変化する楔効果により増幅されるものである。従って、ここでは、上述したレバー比（Ｌ１／Ｌ２）、パンチ部材２４のレバー比（Ｌ４／Ｌ３）および楔効果により、ハンドル２６に入力される操作力に対し数倍の加工力を引き出すことができる。

なお、かしめ加工終了後に、ハンドル２６を離すことにより、二つのバネ部材２５、３３の付勢により、パンチ部材２４、押圧ヘッド３２およびハンドル２６が図５に示す位置に復動される。これにより、部品保持部２３から被加工部材６０を確実に離脱させることができる。

以上の一実施形態のかしめ装置１によれば、ハンドル２６が第２所定位置Ｙに向かって往動する一工程にて、確実に部品５０がかしめ部６０ａ近傍に保持および位置決めされてかしめ部６０ａにかしめ固定される。これにより、従来が部品５０を保持してから位置決めする工程、圧着する工程、かしめ部６０ａをかしめ加工する工程が一貫して行なえるため、かしめ加工における加工時間の短縮化が図れる。

また、手動操作によるハンドル２６これに連動して往復動する押圧シャフト３１に部品保持部２３およびパンチ部材２４を備えることにより、上述のような複数の工程を一貫して行なえることができる。しかも、これらの複数の工程を一工程の手動操作による操作力によって行なうことができるため、従来、部品保持部２３およびパンチ部材２４を駆動させるためのアクチュエータであるシリンダーおよびそれらを制御する制御装置を必要としていたが、これらを用いる必要がないため装置の小型化が図れるとともに、装置の設備コストが大幅に低減できる。

また、押圧ヘッド３２は、ハンドル２６が第２所定位置Ｙに達したときに、かしめ部６０ａがかしめ加工されるようにパンチ部材２４に連結させたことにより、往動方向に掛かる加工力を押圧ヘッド３２によって容易にパンチ部材２４を回動させることができる。つまり、パンチ部材２４を回動させることで、かしめ部６０ａのかしめ加工が容易にできる。

また、押圧ヘッド３２は、パンチ部材２４を押圧する加工力がハンドル２６に入力される操作力に対して増幅されるように押圧シャフト３１に連結させたことにより、小さな操作力でパンチ部材２４を押圧する大きな加工力を引き出すことができる。これにより、押圧シャフト部３の構造が簡素にできるとともに、装置全体が小型化にできる。

また、復動方向に近づくように付勢されるバネ部材３３が設けられることにより、かしめ固定のときはバネ部材３３を圧縮するように操作力を加え、かしめ固定が完了したときは、バネ部材３３のバネ力で復動させることができる。これにより、部品保持部２３から被加工部材６０を確実に離脱させることができるとともに、ハンドル２６の操作性が優れる。

また、押圧ヘッド３２の往復動により、パンチ部材２４を略楔状に形成されるとともにその楔の対辺が変化することにより、往動方向に作用する押圧ヘッド３２により形成される楔効果によってパンチ部材２４の加工力を大幅に増幅できる。これにより、小さな操作力で大きな加工力を確実に得ることができるとともに、かしめ加工のための構造が簡素にできるため小型化が図れる。

また、かしめ部６０ａの近傍に仮止めされた部品５０に部品保持部２３を当接するようにしてハンドル２６を一方向に操作するのみで部品５０のかしめ固定ができるため、かしめ加工の加工時間が大幅に短縮することができる。

また、以上の簡素な構造の構成部品から構成されるかしめ装置１は、小型軽量であるため可搬性が良好となる。従って、コンベアーライン上にかしめ装置を移動させて被加工部材６０を移動することなくコンベアーライン上にかしめ装置１を移動させて部品５０を被加工部材６０にかしめ固定ができる。

（他の実施形態）
以上の一実施形態では、押圧シャフト３１は直線状に往復動するものであったが円弧状に往復動する往復動部材であっても本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態におけるかしめ装置１の全体構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるかしめ装置１の主要部の全体構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態における（ａ）は部品５０の形状を示す正面図、（ｂ）は部品５０の形状を示す平面図である。 本発明の一実施形態における被加工部材６０の構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態における主要部の作動形態を示す模式図である。 本発明の一実施形態における主要部の作動形態を示す模式図である。 従来技術におけるかしめ装置の概略構成を示す模式図である。

符号の説明

２…本体部
３…押圧シャフト部（往復動部材）
２３…部品保持部
２４…パンチ部材
２６…ハンドル（操作部材）
３２…押圧ヘッド
３３…バネ部材（応力付勢手段）
５０…部品
６０…被加工部材
６０ａ…かしめ部

Claims (7)

1. 本体部（２）と、
   前記本体部（２）を基準とする第１所定位置と、前記第１所定位置とは異なる前記本体部（２）を基準とする第２所定位置との間を手動操作により往復動可能な往復動部材（３）と、
   前記往復動部材（３）の一端に配設され、被加工部材（６０）にかしめ固定される部品（５０）を保持する部品保持部（２３）と、
   前記部品保持部（２３）に対して回動可能となるように前記部品保持部（２３）の上下面側に設けられ、前記被加工部材（６０）のかしめ部（６０ａ）をかしめ加工するパンチ部材（２４）とを備えるかしめ装置であって、
   前記往復動部材（３）が前記第１所定位置から前記第２所定位置に向かって往動するときは、前記部品（５０）が前記部品保持部（２３）により、前記かしめ部（６０ａ）近傍に保持および位置決めされて前記被加工部材（６０）に圧着されるとともに、その圧着された前記部品（５０）が前記パンチ部材（２４）により、前記かしめ部（６０ａ）にかしめ固定されることを特徴とするかしめ装置。
2. 前記往復動部材（３）には、前記往復動部材（３）の往復動により前記パンチ部材（２４）を押圧によって回動させる押圧ヘッド（３２）が設けられ、前記押圧ヘッド（３２）は、前記往復動部材（３）が前記第１所定位置から前記第２所定位置に達したときに、前記かしめ部（６０ａ）がかしめ加工されるように前記パンチ部材（２４）に連結させたことを特徴とする請求項１に記載のかしめ装置。
3. 前記往復動部材（３）には、前記第１所定位置から前記第２所定位置に向けて手動操作する操作部材（２６）が設けられ、前記押圧ヘッド（３２）は、前記パンチ部材（２４）を押圧する加工力が前記操作部材（２６）に入力される操作力に対して増幅されるように前記操作部材（２６）に連結させたことを特徴とする請求項２に記載のかしめ装置。
4. 前記往復動部材（３）の往復動方向に対し、前記押圧ヘッド（３２）が常に復動方向に近づくように付勢される応力付勢手段（３３）が設けられ、前記パンチ部材（２４）は、前記往復動部材（３）が前記第２所定位置から前記第１所定位置に向けて復動開始のときに、前記操作部材（２６）を操作しなくても前記パンチ部材（２４）が前記かしめ部（６０ａ）から離脱されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のかしめ装置。
5. 前記パンチ部材（２４）は、前記押圧ヘッド（３２）の往復動により、略楔状に形成されるとともにその楔の対辺が変化することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載のかしめ装置。
6. 前記かしめ部（６０ａ）は、板状からなる板部を折り曲げて前記部品（５０）をかしめ固定するものであって、前記部品（５０）は、前記かしめ部（６０ａ）の近傍に予め仮止めさせた後に、前記部品保持部（２３）および前記パンチ部材（２４）により前記かしめ部（６０ａ）に位置決めされてかしめ固定されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のかしめ装置。
7. 前記本体部（２）、前記往復動部材（３）、前記部品保持部（２３）、前記パンチ部材（２４）、および前記押圧ヘッド（３２）から構成されるかしめ装置は、可搬性の装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のかしめ装置。

Images