JP2006187787A - ブラインドリベット締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全体がノーズからハウジング後方のピストンシリンダ装置までほぼ直線的な形状のリベット締結装置で、リベット本体フランジを被締結部材に押付けねばトリガレバーを引くことができないようにする。
【解決手段】 ハンドル１７が、ハウジング１３の外周を包囲する筒状体に形成されてハウジング外周を長手方向に移動可能に配置され、ハンドル１７は、ノーズの後方側に位置するようにばね３７で付勢され、トリガレバー２３は、ばね付勢のハンドルの突起３８によってロックされ、ハンドルを握ってノーズ先端のブラインドリベットのスリーブを被締結部材の取付穴に挿入して押付けたとき、ハンドルがノーズ先端側に移動してトリガレバーのロックが解除される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ブラインドリベットの締結装置に関し、特に、ブラインドリベットを被締結部材に押付けない限り締結作業をできないようにしたブラインドリベット締結装置に関する。

ブラインドリベットは、中空のリベット本体と、リベット本体に挿入されたマンドレルとから成り、リベット本体は、中空のスリーブとスリーブの一端のフランジとから成り、スリーブを貫通したマンドレルをフランジ側へ強く引込んでスリーブの一部を拡膨するように変形させ、その拡膨変形スリーブ部分とフランジとによって被締結部材を両側から挟持するようにしてリベット本体を被締結部材に締結させる。ブラインドリベットは、パネル等の被締結部材に片側から締結できる利点がある。マンドレルを強く引込んでスリーブの一部を拡膨変形させるため、一般には、油圧作動の締結装置を用いて、被取付部材への締結作業が行われる。

リベット締結装置には、装置先端のノーズにブラインドリベットのマンドレルを把持するためのジョーが設けられている。ノーズにブラインドリベットのマンドレルを挿入してジョーにマンドレルを把持させ、ノーズから突出するリベット本体をパネル等の被締結部材の取付穴に挿入した状態で締結装置のトリガーを引くと、空気圧シリンダのピストンが移動してそのピストンが油圧シリンダ内を移動して高い油圧を発生し、その油圧によってジョーが締結装置内を引込み方向に駆動されて、マンドレルが破断予定部で破断するほど強く引っ張られてリベット本体の軸部を膨張させ、この膨張軸部部分とリベット本体のフランジとによりリベット本体を被取付部材に締結する。最もよく知られたブラインドリベット締結装置は、締結装置のノーズから後方に延びる装置本体部に対して、トリガー付きのハンドルが交差するように延びていて、作業者には持ち易い形状になっており、使用できる範囲は広い。

特開２００２−０１８５４４号公報 特開２０００−３５１０４２号公報

しかし、前記のリベット締結装置は、作業者の腰から上の位置において被締結部材にその上方からブラインドリベットを挿入して締結する作業には適していない。これは、ハンドルを持った状態で締結装置の先端を腰から上にある被締結部材に上方からあてがうと、手が不自然な形となって持ちにくくなり、作業しずらいからである。そこで、被締結部材にその上方からブラインドリベットを挿入して締結する作業に適した、締結装置が開発されている。その一例が、特開２００２−０１８５４４号公報（特許文献１）の図１及び図２に示されている。ブラインドリベット締結装置は、ノーズと、ノーズから後方に延びるハウジングと、ハウジングから更に後方に延びる空気圧シリンダ部とを備え、ハウジングの内側には空気圧シリンダピストン部に隣接する位置に油圧ピストンシリンダ装置が設けられている。ブラインドリベット締結装置は、全体がノーズから空気圧ピストンシリンダ部まで直線的に長く延びる形状にされている。締結装置のハウジングの部分には、作業者が握るハンドルが設けられ、ハンドルの部分にはトリガレバーが取付けられている。作業者は、ハンドルを握って締結装置のノーズを下向きにし、被締結部材の上方からブラインドリベットの締結作業を行う。締結装置には、圧縮空気供給パイプが連結され、ハンドルにあるトリガレバーを握ることによって、圧縮空気を空気圧シリンダに導入し、油圧ピストンシリンダ装置に圧油を送って締結作業を行う。

上記特許文献１に記載のようなブラインドリベット締結装置において、リベット本体のフランジを被締結部材に押付けなくてもトリガレバーを引くことができるため、被締結部材へフランジを不十分に押付けた状態又は全く押付けない状態でトリガレバーを引くと、ピストンシリンダ装置が動作してフランジと被締結部材との間に隙間が生じたままリベット本体が被締結部材に連結され、締結不良を生じてしまう。

特許文献１に開示の締結装置においては、上記のような締結不良を解消することが望まれている。特許文献２（特開２０００―３５１０４２）には、リベット本体のフランジを被締結部材に押付けなければ、マンドレルを引込むことができないように構成したブラインドリベット締結装置が開示されている。しかし、特許文献２のブラインドリベット締結装置は、ノーズから後方に延びる装置本体部に対して、トリガー付きのハンドルが交差するように延びた、既述の形状のもので、特許文献１の形状の締結装置における課題を解決するものではない。

従って、本発明の目的は、全体がノーズからハウジング後方のピストンシリンダ装置までほぼ直線的に延びる形状のブラインドリベット締結装置において、リベット本体のフランジを被締結部材に押付けなければ、トリガレバーを引くことができないようにすることにある。

かかる目的を達成するため、本発明に係るリベット締結装置は、マンドレルとリベット本体とから成るブラインドリベットのマンドレルを受入れる中空のノーズと、ノーズ内に配置され、ノーズ内に受入れられたマンドレルを把持する手段と、ノーズの後方のハウジングに配置されて、マンドレルを把持した把持手段をノーズ後方に引込むように動作するピストンシリンダ装置とを備え、ピストンシリンダ装置の動作はハウジングに設けられたトリガレバーの操作によって行うことができ、把持手段の後方への引込みによってリベット本体のスリーブを拡膨するように変形させて拡膨変形スリーブ部分とリベット本体のフランジとによってリベット本体を被締結部材に締結させるリベット締結装置であって、作業者が握るハンドルが、ノーズの外周又はハウジングの外周を包囲する筒状体に形成されてノーズ外周又はハウジング外周を長手方向に移動可能に配置され、ハンドルは、ノーズの後方側に位置するようにばね付勢されており、ハウジングに取付けられたトリガレバーは、ばね付勢されたハンドルの後方部分によって作業者が操作できないようにロックされており、作業者がハンドルを握って、ノーズ先端のブラインドリベットのスリーブを被締結部材の取付穴に挿入してフランジを被締結部材に押付けたとき、ハンドルがノーズ先端側に移動してトリガレバーのロックが解除されるように構成された、ことを特徴とする。

上記のように、ばね付勢されたハンドルの後方部分によって作業者が操作できないようにロックされ、作業者がハンドルを握ってノーズ先端のブラインドリベットのスリーブを被締結部材の取付穴に挿入してフランジを被締結部材に押付けたとき、ハンドルがノーズ先端側に移動してトリガレバーのロックが解除されるので、リベット本体が被締結部材に適正に位置決めされて一定以上の力（ばね付勢力以上の力）で押圧されない限り、トリガレバーを引くことができない。従って、全体がノーズからハウジング後方のピストンシリンダ装置までほぼ直線的に延びる形状のリベット締結装置であっても、被締結部材へフランジを不十分に押付けた状態又は全く押付けない状態ではトリガレバーを引くことができず、フランジと被締結部材との間に隙間がある締結不良を無くすることができる。

上記リベット締結装置において、トリガレバーは、一端がハウジングにピボットピンで旋回可能に連結されており、ハンドルの後方部分には、トリガレバーがピボットピン回りに旋回するのを阻止する突起が設けられ、この突起は、ハンドルへのばね付勢によってトリガレバーの他端を含む部分に係合し且つハンドルのノーズ先端側への移動によってトリガレバーへの係合を解除する位置に形成されている。

更に、本発明によれば、マンドレルとリベット本体とから成るブラインドリベットのマンドレルを把持する把持手段と、マンドレルを把持した把持手段をマンドレルの軸方向であってリベット本体から離れる方向に引込む引込み手段と、引込み手段を作動させるトリガレバーとを備え、把持手段の引込みによってリベット本体のスリーブを拡膨するように変形させて該拡膨変形スリーブ部分とリベット本体のフランジとによってリベット本体を被締結部材に締結させる、マンドレルの軸方向に直線状に形成されたリベット締結装置であって、作業者が握るハンドルが、マンドレルの軸方向に移動可能に配置され、待機時にはハンドルがトリガレバーをロックし、押付け時には、ハンドルがマンドレルの軸方向であってリベット本体に近づく方向に移動して前記トリガレバーのロックが解除されるよう構成された、ことを特徴とするリベット締結装置が提供される。
ここで、用語「マンドレルの軸方向」はマンドレルの長さ方向をいう。また、用語「待機時」はリベット締結装置に把持したブラインドリベットを被締結部材に当接させないときをいう。更に、用語「押付け時」は、リベット締結装置に把持したブラインドリベットを被締結部材に押付けるときをいう。

以下、本発明の１実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１及び図２において、長手方向に延びる縦型のリベット締結装置１は、ブラインドリベット２を、例えば車体パネル等の被締結部材に締結する。ブラインドリベット２は、図１の下部に示すように、マンドレル３とリベット本体５とから成り、リベット本体５は、中空のスリーブ６と一端のフランジ７とから成り、マンドレル３は、リベット本体５を貫通し、フランジ７から長く延び出てリベット締結装置１に把持される部分と、フランジ７と反対側のスリーブ６の端部から延び出てスリーブ内径より大径のマンドレルヘッド９とを有する。よく知られているように、ブラインドリベット２は、リベット本体５のスリーブを被締結部材の取付穴に挿入してフランジ７を被締結部材に接面させて、マンドレル３を所定の破断部分で破断するほどに強く引き抜いてマンドレルヘッド９でスリーブ６の一部を拡膨変形させ、その拡膨変形したスリーブ部分とフランジ７との間に被締結部材を強く挟持することによってリベット本体５が被締結部材に締結される。ブラインドリベット２は、被締結部材が面積の大きいパネル、例えば車体であっても片側から締結作業ができる利点がある。一般的に、ブラインドリベット２は、スチールやアルミニウム等の金属材料で成る。

図１及び図２において、リベット締結装置１は、ブラインドリベット２のマンドレル３を受入れる中空のノーズ１０と、ノーズ１０内に配置され、ノーズ内に受入れられたマンドレル３を把持する手段としてのジョー１１と、ノーズ１０の後方のハウジング１３に配置されて、マンドレルを把持したジョー１１をノーズ後方に引込むように動作するピストンシリンダ装置１４、１５とを備えている。ピストンシリンダ装置は、ジョー１１を強力に引込むための油圧ピストンシリンダ装置１４と、この油圧ピストンシリンダ装置１４へ圧油を送るための空圧ピストンシリンダ装置１５とを包含する。この実施形態では、ピストンシリンダ装置は、油圧ピストンシリンダ装置と空圧ピストンシリンダ装置とを包含しているが、マンドレルを把持したジョー１１をノーズ後方に引込むことができれば、単一のピストンシリンダ装置でもよい。また、ハウジング１３の外周には、作業者が握るハンドル１７が設けられている。ハンドル１７の詳細については後述する。更に、ジョー１１の引っ張りによって破断したマンドレル部分をリベット締結装置１の後方に排出するための排出通路１８が、ノーズ１０、ハウジング１３内の油圧ピストンシリンダ装置１４のシリンダ１９、空圧ピストンシリンダ装置１５のシリンダ２１を貫通して、リベット締結装置１の後端に延びるように設けられている。排出通路１８の出口には、破断マンドレルを収容する円筒の容器２２が設けられている。このように、リベット締結装置１は、全体がノーズ１０からハウジング１３後方のピストンシリンダ装置までほぼ直線的に延びる形状に形成されて、ハウジング１３には交差するハンドルもないので、装置全体を小形軽量にすることができ、更に、作業者の腰から上の位置において被締結部材に上方からブラインドリベットを挿入して締結する作業に適している。

リベット締結装置１には、ジョー１１をノーズ後方に引込むように動作するピストンシリンダ装置１４、１５を動作させるため、ハンドル１７の後方（図１、２の上方）部分に延びるトリガレバー２３が、ハウジング１３にピボットピン２５によって旋回可能に取付けられている。トリガレバー２３が、旋回可能な状態（図４の状態）にあるとき、ピボットピン２５回りに図２において反時計回りに旋回させると、トリガバルブピン２６を押上げ、ホース２７から送られる加圧空気を空圧ピストンシリンダ装置１５のシリンダ２１に送る。加圧空気は、ピストン２９を押下げてピストンロッド３０が油だめ３１に進入し、その中の油が加圧されて油圧ピストンシリンダ装置１４のシリンダ１９に供給され、油圧ピストン３３を上方に移動させて、ノーズ１０のジョー１１を強力に引っ張り上げる。空圧ピストンシリンダ装置１５は油圧ピストンシリンダ装置１４への増倍力装置として作用する。ジョー１１の強力な引っ張り力は、ジョー１１で把持していたマンドレル３に伝えられ、マンドレルヘッド９でスリーブ６の一部を拡膨変形させ、その拡膨変形したスリーブ部分とフランジ７との間に被締結部材を強く挟持することによって、被締結部材にリベット本体５が締結される。また、ジョー１１の強力な引っ張り力は、マンドレル３を破断する程に強く、破断したマンドレル部分は排出通路１８を通って容器２２に収容される。ジョー１１にブラインドリベット２を把持させるには、フランジ７から延び出たマンドレル３をノーズ１０に挿入するだけで、ノーズ１０内にあるジョー１１がマンドレル３の部分に係合して把持する。

作業者が握るハンドル１７は、ノーズ１０の外周又はハウジング１３の外周を包囲する筒状体の形状に形成されて、ノーズ１０の外周又はハウジング１３の外周を長手方向に移動可能に配置されている。図示の実施形態では、ハンドル１７は、ハウジング１３の外周を包囲する筒状体として形成され、ハウジング１３の外周を長手方向（図１及び図２の上下方向）に移動可能に配置されている。ハンドル１７の位置は、作業者が握るのに都合のよい位置でよい。従って、ハウジング１３の外周に限らず、ノーズ１０の外周にスライド可能に設けられてもよく、ノーズ１０とハウジング１３とをまたぐ位置に設けられてもよい。ハンドル１７の前方端部（図の下方端部）３４には、ハウジング１３の前方端部３５との間にコイルばね３７が設けられ、ハンドル１７はノーズ１０の後方側（図の上方側）に位置するようにばね付勢されている。コイルばね３７のばね付勢力は、作業者がハンドル１７を握っているだけでは、ハンドル１７を前方（図の下方）側へ移動させることがない強さを有し、作業者がノーズ１０（又はノーズ１０に保持されたブラインドリベット）を被締結部材に当接させて強く押付けるときだけ、ハンドル１７を前方側へ移動させることができる強さを有する。

既述のように、トリガレバー２３は上端がハウジング１３にピボットピン２５で旋回可能に連結されている。ハンドル１７の後方部分（図の上方部分）には、トリガレバー２３がピボットピン２５の回りに旋回するのを阻止する突起３８が設けられている。突起３８は、ハンドル１３がコイルばね３７によるばね付勢によって後方（図の上方）へ移動している状態、すなわち、作業者がノーズ１０（又はノーズ１０に保持したブラインドリベット）を被締結部材に強く押付けるとき以外の状態において、トリガレバー２３のピボットピン２５から離れた部分に係合する。突起３８がトリガレバー２３に係合するので、トリガレバー２３は作業者が操作できないストッパとして機能して、トリガレバー２３が作動不能にロックされる。トリガレバー２３の自由端部には、ローラ３９が設けられ、また、突起３８には、ローラ３９の湾曲案内路４１が形成されている。ローラ３９と案内路４１によってトリガレバー２３のトリガ操作が楽になるとともに、図４のロック解除状態から図１〜３のロック状態に復帰するときにも、トリガレバー２３が滑らかにロック状態に復帰できる。

突起３８は、作業者がノーズ１０（又はノーズ１０に保持したブラインドリベット）を被締結部材に強く押付けてハンドル１７がノーズ先端側へ移動すると、トリガレバーへ２３の係合を解除する位置に形成されている。従って、作業者がノーズ１０（又はノーズ１０に保持したブラインドリベット）を被締結部材に押付けて、ハンドル１７をノーズ１０の先端側へ移動させると、トリガレバー２３のロックが解除されて、トリガレバー２３をピボットピン２５の回りに旋回させることができ、これによって、ブラインドリベット２の締結動作を行うことができる。

トリガレバー２３のロック及びロックの解除、並びにブラインドリベット２の被締結部材への締結の様子を、図３及び図４を参照して説明する。図３において、ハンドル１７には、コイルばね３７のばね付勢力によって、ハンドル１７は後方（図の上方）側に付勢されている。突起３８がトリガレバー２３の自由端側の部分に係合して、トリガレバー２３のピボットピン２５回りの旋回を阻止して、トリガレバー２３はロック状態にある。図４において、ノーズ１０には、ブラインドリベット２のマンドレルが挿入されて保持されている。ブラインドリベット２のリベット本体５のスリーブは、被締結部材４２の取付穴に挿入されている。

作業者は、ハンドル１７を握って、ノーズ１０の先端にあるブラインドリベット２のリベット本体５のフランジを被締結部材４２に強く押付けるように、矢印４１の方向に、コイルばね３７のばね付勢力を越える押圧力を加える。これによって、ブラインドリベット２のフランジは被締結部材に隙間無く押付けられ、また、その一定の強い押付け力によって、コイルばね３７の付勢力に抗してハンドル１７がノーズ１０の先端方向に移動する。ハンドル１７の移動によって、突起３８はトリガレバー２３との係合が解除され、トリガレバー２３のロックを解除する。これによって、作業者はトリガレバー２３を操作することができ、指で図４の位置に旋回させると、図１のホース２７から送られる加圧空気が図２の空圧ピストンシリンダ装置１５のシリンダ２１に送られる。加圧空気はピストン２９を押下げてピストンロッド３０が油だめ３１に進入し、その中の油が加圧されて油圧ピストンシリンダ装置１４のシリンダ１９に供給され、油圧ピストン３３を上方に移動させ、ノーズ１０のジョー１１を強力に引っ張り上げる。強力な引っ張り力は、ジョー１１で把持していたマンドレル３に伝えられ、マンドレルヘッド９でスリーブ６の一部を拡膨変形させ、その拡膨変形したスリーブ部分とフランジ７との間に被締結部材を強く挟持することによって、被締結部材にリベット本体５が締結される。このように、リベット本体が被締結部材に適正に位置決めされて一定以上の力（すなわちばね付勢力以上の力）で押圧されない限り、トリガレバーを引くことができないので、全体がノーズからハウジング後方のピストンシリンダ装置までほぼ直線的に延びる形状のリベット締結装置であっても、被締結部材へフランジを不十分に押付けた状態又は全く押付けない状態ではトリガレバーを引くことができず、フランジと被締結部材との間に隙間がある締結不良を無くすることができる。

締結後、ハンドル１７への押圧力をなくすると、コイルばね３７の復帰力によって、ハンドル１７は元の後方位置に復帰し、トリガレバー２３も、ピボットピン２５の回りに設けられたねじりばね（図示せず）等によって初期位置に復帰する。この復帰のとき、トリガレバー２３のローラ３９は突起３８の湾曲案内路４１に沿って滑らかに復帰する。

本発明の１実施形態に係るリベット締結装置の正面図である。 図１のリベット締結装置の縦断面図である。 図１のリベット締結装置のハンドル部分とノーズ部分とを示す部分正面図である。 ロックを解除して締結可能になった状態の、図３と同様の、リベット締結装置の部分正面図である。

符号の説明

１ リベット締結装置
２ ブラインドリベット
３ マンドレル
５ リベット本体
６ スリーブ
７ フランジ
９ マンドレルのヘッド
１０ ノーズ
１１ ジョー
１３ ハウジング
１４ 油圧ピストンシリンダ装置
１５ 空圧ピストンシリンダ装置
１７ ハンドル
１８ 排出通路
１９ 油圧シリンダ
２１ 空圧シリンダ
２２ 容器
２３ トリガレバー
２５ ピボットピン
２６ トリガバルブピン
２７ ホース
２９ ピストン
３０ ピストンロッド
３１ 油だめ
３３ 油圧ピストン
３４ ハンドルの前方部分
３５ ハウジングの前方部分
３７ コイルばね
３８ 突起
３９ ローラ
４１ 案内路
４２ 被締結部材

Claims (3)

1. マンドレルとリベット本体とから成るブラインドリベットのマンドレルを受入れる中空のノーズと、該ノーズ内に配置され、該ノーズ内に受入れられた前記マンドレルを把持する手段と、前記ノーズの後方のハウジングに配置されて、前記マンドレルを把持した前記把持手段をノーズ後方に引込むように動作するピストンシリンダ装置とを備え、前記ピストンシリンダ装置の動作は前記ハウジングに設けられたトリガレバーの操作によって行うことができ、前記把持手段の後方への引込みによって前記リベット本体のスリーブを拡膨するように変形させて該拡膨変形スリーブ部分とリベット本体のフランジとによって該リベット本体を被締結部材に締結させる、リベット締結装置であって、
   作業者が握るハンドルが、前記ノーズ又は前記ハウジングの外周を包囲する筒状体に形成されて該ノーズ外周又はハウジング外周を長手方向に移動可能に配置され、該ハンドルは、前記ノーズの後方側に位置するようにばね付勢されており、前記ハウジングに取付けられた前記トリガレバーは、前記ばね付勢された前記ハンドルの後方部分によって作業者が操作できないようにロックされており、作業者が前記ハンドルを握って、前記ノーズ先端のブラインドリベットの前記スリーブを被締結部材の取付穴に挿入して前記フランジを被締結部材に押付けたとき、前記ハンドルがノーズ先端側に移動して前記トリガレバーのロックが解除されるよう構成された、ことを特徴とするリベット締結装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記トリガレバーは、一端が前記ハウジングにピボットピンで旋回可能に連結されており、前記ハンドルの後方部分には、前記トリガレバーが前記ピボットピンの回りに旋回するのを阻止する突起が設けられ、該突起は、前記ハンドルへのばね付勢によって前記トリガレバーの他端を含む部分に係合し且つ前記ハンドルのノーズ先端側への移動によって前記トリガレバーへの係合を解除する位置に形成されていることを特徴とする装置。
3. マンドレルとリベット本体とから成るブラインドリベットの前記マンドレルを把持する把持手段と、前記マンドレルを把持した前記把持手段をマンドレルの軸方向であってリベット本体から離れる方向に引込む引込み手段と、前記引込み手段を作動させるトリガレバーとを備え、前記把持手段の引込みによって前記リベット本体のスリーブを拡膨するように変形させて該拡膨変形スリーブ部分とリベット本体のフランジとによって該リベット本体を被締結部材に締結させる、マンドレルの軸方向に直線状に形成されたリベット締結装置であって、
   作業者が握るハンドルが、マンドレルの軸方向に移動可能に配置され、待機時には該ハンドルが前記トリガレバーをロックし、押付け時には、前記ハンドルがマンドレルの軸方向であってリベット本体に近づく方向に移動して前記トリガレバーのロックが解除されるよう構成された、ことを特徴とするリベット締結装置。

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