JP2007521145A - 穿孔ナット装着装置 - Google Patents

Abstract

穿孔ナット装着装置（２０）は、供給通路（４４）と、プランジャ通路（５２）と、プランジャ通路（５２）を通って往復して、穿孔ナット（５６）に嵌合し、プランジャ通路（５２）に対向するパネル（５８）に装着するプランジャ（４６）とを有する。プランジャ通路の端部部分は、プランジャ（４６）の端部から突出し、円錐台状の外表面を有し、穿孔ナット孔の山頂径に実質的に等しい長径を有し、穿孔ナット（５６）をパネル（５８）に正確に配置し、プランジャ通路（５２）内での穿孔ナット（５６）のはね上がりを防止するナット案内要素（６８）を有する。

Description

本発明は、パネルに穿孔ナットをより正確に配置し、プランジャ通路内の穿孔ナットのはね上がりを防止する穿孔ナット装着装置に関する。

穿孔ナットは、自動車及び電気器具産業の大量生産用途のために本出願の出願人の権利の被承継人により発明され、工業用に開発された。当業者により理解されるであろうように、穿孔ナットは、パネルに開口を開ける突出した先端部を有し、そして穿孔ナットは、ダイ部材またはダイボタンにより穿孔された開口に装着される。典型的な用途では、穿孔ナット装着装置または往復プランジャを有するヘッドは、ダイ部材またはダイプラテン、典型的には、上側ダイ部材を有し、対向するダイ部材は、装着ヘッドのプランジャに対向するダイボタンを有する。穿孔ナットは、ダイプレスの各ストロークで、ダイボタンに支持されたパネルに装着される。本出願の出願人から利用可能で、通常パネルに開口を穿孔し、または開ける中央の突出した先端部、通常ねじ切られ、先端部を貫通する孔、先端部の少なくとも対向する側のフランジ部、及び先端部またはフランジ部の端面のいずれかに配置された溝を受け入れるパネルを含む種々のタイプの穿孔ナットがある。穿孔ナットは、回転成形工程で、または冷間ヘッディングにより形成可能である。

従来の穿孔ナット装着装置または装着ヘッドは、装着装置による装着のために、穿孔ナットを受け入れる穿孔ナット供給通路と、プランジャ通路から穿孔ナットを受け入れる供給通路と連通するプランジャ通路と、プランジャ通路を通って往復し、プランジャ通路に受け入れられた穿孔ナットに嵌合する概略平坦な端面を有し、上述したように、ダイボタンにプランジャ通路に対向して配置された金属パネルに対してプランジャ通路を通して穿孔ナットを移動するプランジャと、を有する。

従来の穿孔ナット装着装置を使用した穿孔ナットの装着に関し、本発明の穿孔ナットにより扱われる２つの問題がある。１つの問題は、穿孔ナットをパネルに正確に配置することである。当業者により理解されるであろうように、数個の穿孔ナットが、ダイプレスの各ストロークによりパネルに同時に装着可能であり、１以上の穿孔ナットを利用し、穿孔ナットのパネルへの非常に正確な配置を必要とする第２の要素が、ボルト等によりパネルに装着可能である。今時、配置のためのデータが、各穿孔ナットの装着について数個のデータを必要とする、穿孔ナットのねじ筒の周囲の間で測定されている。しかし、非常にデータを減少させる、穿孔ナットの孔の軸の間でデータを測定することが望ましいが、穿孔ナット孔の軸の間でのデータの測定を許容するいかなる方法または装置も、未だ開発されていない。大量生産方法は、より複雑化されたものになるので、このことは、より重大な問題となる。

穿孔ナット装着装置に関する他の問題は、プランジャ通路内での穿孔ナットのはね上がりである。この問題は、プランジャによる穿孔ナットの装着中に、穿孔ナットを受け、穿孔ナットとともにパネルまで移動するフィンガの使用により縮小可能である。

本発明の穿孔ナット装着装置は、パネルに装着する穿孔ナットを正確に配置する問題を排除し、必要なデータ数を大きく減少し、プランジャ通路内での穿孔ナットのはね上がりを実質的に排除する。

本発明の穿孔ナット装着装置は、上述したタイプの通常の穿孔ナットを受け入れる供給通路と、供給通路と連通し、供給通路から穿孔ナットを受け入れるプランジャ通路と、プランジャ通路を通って往復し、上述したようにプランジャ通路に対向するパネルへの装着のために、プランジャ通路に受け入れられた穿孔ナットに対して移動される端部部分を有するプランジャとを有する。本発明の穿孔ナット装着装置の端部部分は、さらに、プランジャの端部部分から突出し、穿孔ナットの孔に受け入れられるように構成され、孔の内径に実質的に等しい外径を有し、プランジャ通路内での穿孔ナットのはね上がりを防止し、続くパネル装着時に穿孔ナットを正確に配置する概略円筒状の部分を有する。プランジャは、ダイプレスに非常に正確に配置可能であり、概略円筒状の部分は、穿孔ナット孔と並んで正確に配置されるので、必要なデータの数は、非常に減少され、配置のためのデータとして、パネルに装着される穿孔ナットのナット孔の軸の使用を許容する。さらに、概略円筒状の突出部が、ナット孔に隣接して受け入れられるので、プランジャ通路内での穿孔ナットのはね上がりは、実質的に排除される。

本発明の穿孔ナット装着ヘッドの望ましい実施形態では、プランジャの端部の概略円筒状の突出部は、脱着可能かつ交換可能であり、異なるナット孔を有し交換される穿孔ナットを収容する。本発明の穿孔ナット装着装置の開示された実施形態では、概略円筒状の突出部は、プランジャの端部に螺号可能に装着されて、急速で容易な除去及び交換を許容する。開示された実施形態では、プランジャの端部部分は、平坦で、ねじ切られた軸方向の開口を有し、概略円筒状の部分は、プランジャの端部のねじ切られた軸方向の開口にねじ込まれる雄ねじの切られた端部を有する。

望ましい実施形態では、概略円筒状の部分は、硬質の高分子のような、穿孔ナットより軟らかい材料から形成され、概略円筒状の突出部は、円錐台状であり、プランジャの端部部分に隣接する長径を有し、穿孔ナット孔の山頂径と等しいかまたは僅かに大きい直径を有し、パネルに装着される穿孔ナットの非常に正確な配置を提供し、上述したようにプランジャ孔内での穿孔ナットのはね上がりを防止する。

本発明の穿孔ナット装着装置の他の利点及び特徴は、望ましい実施形態の以下の説明、添付のクレーム、及び簡単なその説明が続く図面から、より完全に理解されるであろう。

図１に示す穿孔ナット装着装置または装着ヘッド２０は、ダイプレスのダイ部材に装着されて穿孔ナットを受け入れ、上述したようにパネルに装着可能であり、穿孔ナット装着装置は、典型的には、補助板２４を通常有するベース部材２２により上側ダイシューに装着される。装着ヘッド部材の開示された実施形態は、保持ボルト３０と上側ダイシュー（不図示）との間で圧縮される螺旋胴ばね２８を受け入れる胴部２６を有する。その代わりに、ばね２８は、空気圧力に置き換え可能である。胴部は、以下に説明するように、穿孔ナットの装着中、胴部停止ピン３４を受け入れる垂直スロット３２を有する。補助板２２は、上側ダイシュー（不図示）に、だぼピン３６により配置されて、ダイシュー上での装着ヘッド２０の正確な配置を提供する。

胴部２６は、だぼピン４２により保持され、装着ヘッド２０により穿孔ナットを受け入れるための供給通路４４を規定するプラスチックのシュート４０を受け入れるシュートシュー３８を有する。ベース部材２２は、さらに、だぼピン４８によりベース部材に保持されるプランジャ４６を有する。プランジャは、プランジャ通路５２を規定するノーズ部材５０を通って往復する。穿孔ナット装着ヘッド２０の開示された実施形態は、さらに、供給通路４４から図１に示すようなプランジャ４６の端部に対向するプランジャ通路５２への穿孔ナット５６の受け入れを確認する近接プローブ５４を有する。当業者により容易に理解されるであろうように、穿孔ナット５６は、折れやすいワイヤにより相互に結合可能であり、または穿孔ナット装着ヘッドにまとめて供給可能である。簡単のために、１つの穿孔ナットのみが、図１のプランジャ通路５２に示されている。しかし、穿孔ナット装着ヘッドの通常の動作中、複数の穿孔ナット５６が、供給通路に配置されるであろうし、シュート部材（不図示）が供給通路４４からプランジャ通路５２に穿孔ナットを供給する。

金属パネル５８への穿孔ナット５６の装着中、パネル５８は、先の曲がったリップ６２と、当業者により理解されるであろうようにパネルスラグを受け入れる開口６４とを有するダイボタン６０により支持される。ダイボタン６０は、典型的には、ダイプレス（不図示）の下側ダイシュー６６に受け入れられ、穿孔ナット装着ヘッド２０のベース部材２２は、上側ダイシュー（不図示）に確保される。ダイプレスが閉じるとき、ノーズ部材５０は、始めに、ノーズ部材５０の動作を拘束するパネル５８に嵌合する。ダイプレスの引き続く閉止が、プランジャ４６の端部部分を、プランジャ通路５２の穿孔ナットに対して移動して、パネル５８に対して穿孔ナットを移動させ、パネルを穿孔し、当該分野で知られているように穿孔ナットをパネルに装着する。しかし、上述したように、この汎用タイプの穿孔ナット装着ヘッドに関し、本発明の穿孔ナット装着ヘッド２０により扱われ、（１）穿孔ナット５６のパネル５８への正確な配置、及び（２）プランジャ通路５２内での穿孔ナット５６のはね上がりの防止、を含む２つの課題がある。これらの課題は、図２に最良に示されるプランジャ４６の端面７０から突出するナット案内要素６８により達成される。望ましい実施形態では、ナット案内要素６８は、プランジャ４６に解放可能に装着され、その結果、ナット案内要素は、磨耗したとき、または異なる寸法のねじ筒を有する穿孔ナットの装着中に、交換可能である。

開示された実施形態では、プランジャ４６の端面７０は、プランジャ４６の長手方向の軸７４と並列に配置されたねじ切られた軸方向の孔７２を有し、ナット案内要素６８は、図３に示すように、ねじ切られた孔７２に螺号可能に受け入られる雄ねじの切られた端部部分７６を有する。ナット案内要素６８は、さらに、図３に示すように雄ねじの切られた端部部分７６がねじ切られた孔７２に受け入れられたとき、プランジャ４６の平坦な端面７０から突出する概略円筒状のヘッド部７８を有する。望ましい実施形態では、概略円筒状のヘッド部７８は、図２及び３に示すように、円錐台状であり、円錐台の外表面８０は、２度と１０度の間、より望ましくは３度と７度の間の角度で傾斜され、プランジャ４６の平坦な端面７０で長径を有する。また、ナット案内ヘッド７８の円形の端面８２は、ナット案内要素６８の容易な除去及び交換を許容するように、アレン（Ａｌｌｅｎ）レンチ開口８４を有する。その代わりに、外側のレンチ平面が、除去のために提供可能である。望ましい実施形態では、ナット案内要素６８は、真鍮や低炭素鋼を含む非鉄金属のような、しかし最も好ましくはナイロンのような高分子である、穿孔ナット５６より軟らかい材料から形成され、ヘッド部７８の円錐台状の外表面８０の長径は、図３に最良に示されるように、穿孔ナット５６のねじ切られた孔８６の短径または山頂径に等しいかまたは僅かに大きい。

上述したように、本発明の穿孔ナット装着ヘッド２０は、図３に示す穿孔ナット５６のような任意の通常の穿孔ナットを装着するために使用可能である。穿孔ナット５６は、突出した先端部８８、端面９２を有する、先端部の対向する側のフランジ部９０、及びフランジ部９０の端面９２の再入またはあり継ぎ形状の溝９４を有する。当該分野で周知のように、穿孔ナット５６がプランジャ４６によりパネルに対して移動され、そして先の曲がったリップ６２がパネル金属をナット溝９４内に変形させるとき、先端部８８は、パネル５８に開口を穿孔する。

ここで、図３に図解される穿孔ナット５６のような穿孔ナットの装着方法が、以下のように説明可能である。始めに、穿孔ナットは、供給通路４４を通って図１に示すようにプランジャ４６に対応するプランジャ通路５２に受け入れられる。次に、ナット案内要素６８が、穿孔ナット５６のねじ切られた孔８６に対向して配置される。上述したようにダイプレス（不図示）が閉じるとき、ノーズ部材５０は、始めにパネル５８に嵌合し、次いで、プランジャ４６の平坦な端面７０が、穿孔ナット５６に対して移動され、ナット案内要素６８が、同時に、ナット孔８６に受け入れられる。円錐台状の外表面８０は、ナット案内要素６８を図３に示す孔に正確に案内し、そしてナット孔８６は、プランジャの長手方向の軸７４と並んで正確に配置され、装着に続いてパネル５８に穿孔ナット５６の正確な配置が形成され、複数のデータの必要性が排除され、プランジャ４６の軸７４と一致したナット孔８６の長手方向の軸と並列に配置されたデータの使用を許容する。ナットは、プランジャ通路５２を通ってナット案内要素７８により正確に案内されるので、最後に、ナット案内要素６８は、また、プランジャ通路５２内でのナットのはね上がりを防止する。

当業者により理解されるであろうように、添付のクレームの範囲内で、種々の変形が本発明の穿孔ナット装着装置またはヘッドになされ得る。上述したように、本発明の穿孔ナット装着装置は、該装置により装着のために穿孔ナットを受け入れる供給通路、供給通路と連通し、供給通路から穿孔ナットを受け入れるプランジャ通路、及びプランジャ通路を通って往復するプランジャを有する任意の穿孔ナット装着装置に利用可能であり、そのため、開示された実施形態に限定されない。ナット案内要素は、望ましくは、プランジャに解放可能に装着され、ナット案内要素は、任意の好適な結合部材によりプランジャに装着可能であり、またはプランジャと一体にされ得る。さらに、上述したように、ナット案内要素は、非鉄金属を含む任意の好適な材料から形成可能であるが、望ましい実施形態では、ナット案内要素は、硬質の高分子から形成される。さらに、本発明の穿孔ナット装着装置は、任意の穿孔またはクリンチナットを装着するために利用可能であり、図示された穿孔ナットに限定されない。最後に、本発明の穿孔ナット装着装置の望ましい実施形態では、ナット案内要素のヘッド部分７８の長手方向の長さは、図３に示すようなナット孔の長手方向の長さより小さい。しかし、ナット案内要素のヘッド部分７８は、穿孔ナットのねじ切られた孔の長手方向の長さと概略等しい、しかし望ましくは小さい。本発明の穿孔ナット装着装置の望ましい実施形態を説明したので、これから、発明が以下のようにクレームされる。

本発明の穿孔ナット装着装置の実施形態の側断面図である。 図１に示すプランジャの端部の部分分解図である。 パネルへの穿孔ナットの装着中の穿孔ナットに嵌合するプランジャ部材の側部部分断面図である。

Claims (18)

1. それぞれが、該穿孔ナット装着装置による装着のための、貫通するねじ切られた孔を有する穿孔ナットを受け入れる穿孔ナット供給通路と、
   前記供給通路と連通し、前記供給通路から前記穿孔ナットを受け入れるプランジャ通路と、
   前記プランジャ通路を通って往復し、前記穿孔ナットに嵌合して前記プランジャ通路に対向するパネルに装着する平坦な端部を有するプランジャと、前記プランジャの前記平坦な端部は、前記プランジャの前記平坦な端部に解放可能に固定され、前記プランジャの前記平坦な端面から軸方向に突出し、前記穿孔ナットの前記孔に受け入れられ、前記穿孔ナットの前記ねじ切られた孔の内径に実質的に等しいかまたは大きい外径を有し、前記プランジャ通路内での前記穿孔ナットのはね上がりを防止し、前記パネルに穿孔ナットを正確に配置する概略円筒状の案内要素を有する、を備える穿孔ナット装着装置。
2. 前記概略円筒状の案内部は、前記プランジャの前記端部部分に螺号可能に装着される、請求項１に記載の穿孔ナット装着装置。
3. 前記プランジャの前記平坦な端部は、ねじ切られた軸方向の開口を有し、前記概略円筒状の案内部は、前記ねじ切られた軸方向の開口に螺号可能に受け入れられる雄ねじの切られた端部部分を有する、請求項１に記載の穿孔ナット装着装置。
4. 前記概略円筒状の案内部は、円錐台状で、前記プランジャの前記端部部分にて前記穿孔ナットの前記孔の前記内径と等しいかまたは大きい長径を有する、請求項１に記載の穿孔ナット装着装置。
5. 前記概略円筒状の案内部は、硬質の高分子から形成される、請求項４に記載の穿孔ナット装着装置。
6. 前記概略円筒状の案内部は、円錐台状であり、前記プランジャの前記端部部分にて前記穿孔ナットの前記孔の前記内径より大きい長径を有する、請求項５に記載の穿孔ナット装着装置。
7. 前記円錐台状の案内部は、３度と７度の間の傾斜を有する、請求項６に記載の穿孔ナット装着装置。
8. 前記円錐台状の案内部は、前記穿孔ナットの前記孔の軸方向長さより小さい軸方向の長さを有する、請求項６に記載の穿孔ナット装着装置。
9. 前記プランジャは、鋼から構成され、軸方向のねじ切られた孔を有する平坦な端面を有し、前記概略円筒状の案内部は、前記ねじ切られた軸方向の孔に螺号可能に受け入れられる、請求項５に記載の穿孔ナット装着装置。
10. それぞれが、該穿孔ナット装着装置による装着のための、貫通するねじ切られた孔を有する穿孔ナットを受け入れる穿孔ナット供給通路と、
    前記供給通路と連通し、前記供給通路から穿孔ナットを受け入れるプランジャ通路と、
    前記プランジャ通路を通って往復し、前記プランジャ通路に受け入れられた穿孔ナットに嵌合する概略平坦な端面を有し、前記プランジャ通路に対向するパネルに前記穿孔ナットを装着するプランジャと、前記平坦な端面は、軸方向の孔、及び、前記穿孔ナットより軟らかい材料から形成され、前記プランジャの前記軸方向の孔に解放可能な固定され、前記穿孔ナットの前記孔に受け入れられるように前記端面から突出し、前記穿孔ナットの前記ねじ切られた孔の内径と等しいかまたは大きい外径を有し、前記ねじ切られた孔と締りばめを形成する概略円筒状の案内要素を有し、前記概略円筒状の案内要素は、前記プランジャ通路内での前記穿孔ナットのはね上がりを防止し、前記パネルに前記穿孔ナットを正確に配置する、を備える穿孔ナット装着装置。
11. 前記プランジャの前記平坦な端面の前記軸方向の孔は、内側がねじ切られ、前記概略円筒状の案内要素は、前記プランジャの前記軸方向の孔に螺号可能に受け入れられる雄ねじの切られた端部部分を有する、請求項１０に記載の穿孔ナット装着装置。
12. 前記概略円筒状の案内要素は、円錐台状であり、前記ねじ切られた孔の内径より大きく、前記プランジャの前記平坦な端面に隣接する長径を有する、請求項１０に記載の穿孔ナット装着装置。
13. 前記概略円筒状の案内要素は、硬質の高分子から形成される、請求項１２に記載の穿孔ナット装着装置。
14. 前記概略円筒状の案内要素の前記長径は、前記穿孔ナットの前記ねじ切られた孔の前記内径より大きい、請求項１３に記載の穿孔ナット装着装置。
15. 前記概略円筒状の案内要素は、３度と７度の間の傾斜を有する、請求項１３に記載の穿孔ナット装着装置。
16. それぞれが、該穿孔ナット装着装置による装着のための、貫通する孔を有する穿孔ナットを受け入れる穿孔ナット供給通路と、
    前記供給通路と連通し、前記供給通路から穿孔ナットを受け入れるプランジャ通路と、
    前記プランジャ通路を通って往復し、前記プランジャ通路に受け入れられた穿孔ナットに嵌合する平坦な端面を有し、前記穿孔ナットを前記プランジャ通路に対向するパネルに装着するプランジャと、前記プランジャの前記平坦な端面は、前記平坦な端面に解放可能に固定され、前記穿孔ナットを貫通する前記孔の内径と実質的に等しいかまたは大きい、前記平坦な端面に隣接する長径を有し、軸方向に延びる円錐台状の案内要素を有し、前記軸方向に延びる円錐台状の案内部は、前記プランジャによる穿孔ナットの装着中に前記穿孔ナットの前記孔に受け入れられて、前記プランジャ通路内での前記穿孔ナットのはね上がりを防止し、前記パネルに前記穿孔ナットを正確に配置する、を備える穿孔ナット装着装置。
17. 前記プランジャの前記平坦な端面は、軸方向のねじ切られた孔を有し、前記軸方向に延びる円錐台状の案内部は、前記軸方向のねじ切られた孔に螺号可能に受け入れられる雄ねじの切られた部分を有する、請求項１６に記載の穿孔ナット装着装置。
18. 前記軸方向に延びる円錐台状の案内部は、硬質の高分子から形成される、請求項１６に記載の穿孔ナット装着装置。

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