JP2012166239A - シート材にハトメ部材を打ち込む際に用いるかしめ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材におけるハトメ部材の打ち込み位置の変更に簡単に対応することができ、しかも高精度で確実なハトメ部材のかしめ作業を行うことができるかしめ装置を提供すること。
【解決手段】自動車用フロアマット４０にハトメ部材２０を打ち込む際に用いるかしめ装置５０であって、下ピン５１とポンチ５２とを備えており、下ピン５１とポンチ５２との間で、自動車用フロアマット４０に設けた貫通孔に装着したハトメ部材２０をかしめることで、自動車用フロアマット４０にハトメ部材２０を取り付けることができるようになっており、下ピン５１とポンチ５２を自動車用フロアマット４０に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動可能とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート材にハトメ部材を打ち込むかしめ装置に関する。具体的にはカーペットやマットにハトメ部材を打ち込んでズレ防止用の係止孔を形成する際や、内層板とプリプレグとに設けた基準孔にハトメ部材を打ち込んで多層配線板を製造する際に用いるかしめ装置に関する。

従来、シート材にハトメ部材を打ち込む際に用いるかしめ装置としては、たとえば図１０に示すように、略コの字状のフレーム２を有し、このフレーム２の対向する両端部近傍には貫通穴３ａ，３ｂを有しており、前記下側の貫通穴３ａには先端に凸部４を有する円柱棒５の下ピン６が挿入され、前記上側の貫通穴３ｂにはポンチ型７を有する角柱棒８が挿入されるようになっており、前記円柱棒５の他端には、エアーシリンダー９と油圧シリンダー１０からなる加圧装置が接続され、前記角柱棒８の上部には前記ポンチ型７を一定間隔毎に降下させるクランクカム１１が配設され、前記下ピン６とポンチ型７の間に配置された板材の貫通穴にハトメ部材を装着し、前記クランクカム１１によって一定間隔毎に降下するポンチ型７と、前記エアーシリンダー９と油圧シリンダー１０とで加圧される下ピン６との間で前記ハトメ部材が開裂され折り曲げられて、かしめられるようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

このかしめ装置にあっては、作業者が１枚毎に板材を持って支えながら、板材の貫通穴の位置を下ピン６とポンチ型７の位置に合わせてかしめ作業を行う必要があり、そのかしめ作業は繁雑を極めていた。

特にこのかしめ装置を自動車用フロアマットにハトメ部材を打ち込んでズレ防止用の係止孔を形成する際に用いる場合には、自動車用フロアマットのズレ防止用の係止孔の位置が、フロアマットの種類や大きさにより、また自動車メーカーにより、様々に異なることから、その位置合わせも煩雑であるばかりか、ハトメ部材を打ちを誤った場合には、そのフロアマットは商品として出荷できなくなるので、そのかしめ作業には慎重が要求されていた。

一方、このかしめ装置を多層配線板を製造する際に用いる場合には、内層板とプリプレグとには複数の基準孔が設けられ、この基準孔毎にハトメ部材を打ち込む必要があり、また、各層間にクリアランスが生じないように確実な打ち込みが求められていた。ところが、このかしめ装置は、作業者が多層配線板毎に手で支えながらかしめ作業を行う必要があることから、高精度で均質なハトメ部材のかしめ作業を行うことは困難であった。

特開平０６−０００５６７号公報

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、シート材におけるハトメ部材の打ち込み位置の変更に簡単に対応することができ、しかも高精度で確実なハトメ部材のかしめ作業を行うことができるかしめ装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シート材にハトメ部材を打ち込む際に用いるかしめ装置であって、
下ピンとポンチとを備えており、前記下ピンとポンチとの間で前記シート材に設けた貫通孔に装着したハトメ部材をかしめることで前記シート材にハトメ部材を取り付けることができるようになっており、
前記下ピンと前記ポンチを前記シート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動可能としたことを特徴とするかしめ装置をその要旨とした。

請求項２に記載の発明は、下ピンの対応する位置にポンチが位置するように前記下ピンと前記ポンチとが連動して前後左右に移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項３に記載の発明は、下ピンは、前記シート材が載値される平坦面を有するプレートに設けられ、前記ポンチは、前記プレートに対向して設けた押圧部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項４に記載の発明は、プレート上にはシート材の外周に当接して該シート材の位置を固定するガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項５に記載の発明は、制御手段によって、下ピンとポンチがシート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動するように制御されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項６に記載の発明は、制御手段によって、下ピンの対応する位置にポンチが位置するように前記下ピンと前記ポンチとが連動して前後左右に移動するように制御されていることを特徴とする請求項５に記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項７に記載の発明は、センサーによってシート材に設けた貫通孔の位置が把握されるようになっており、前記センサーによって把握された電子情報に基づいて制御手段により、下ピンとポンチが前記シート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動するように制御されていることを特徴とする請求項５に記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項８に記載の発明は、複数の下ピンとこれに対応する複数のポンチとを備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項９に記載の発明は、シート材が自動車用フロアマットであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項１０に記載の発明は、シート材が多層配線板であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のかしめ装置をその要旨とした。

請求項１〜１０に記載のかしめ装置にあっては、下ピン及びポンチをシート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動可能としたことから、シート材におけるハトメ部材の打ち込み位置の変更にも簡単に対応することができ、しかも高精度で確実なハトメ部材のかしめ作業を行うことができる。

本発明のかしめ装置を示す平面図。 同じく図１に示すかしめ装置の正面図。 同じく図１に示すかしめ装置の側面図。 図１に示すかしめ装置を用いて自動車用フロアマットに設けた貫通孔にハトメ部材を打ち込む状態を示す要部拡大図。 自動車用フロアマットに設けた貫通孔に打ち込むハトメ部材を示す要部拡大図。 自動車用フロアマットのハトメ部材を打ち込んで形成された係止孔に車体側に設けた係止フックを貫通し、自動車用フロアマットのズレを防止した状態を示す要部拡大図。 本発明のかしめ装置の別例を示す平面図。 同じく図７に示すかしめ装置の正面図。 同じく図７に示すかしめ装置の側面図。 従来のかしめ装置を示す斜視図。

以下、本発明のかしめ装置を自動車用フロアマットにハトメ部材を打ち込む作業を通して説明する。図５は自動車用フロアマットに設けた貫通孔に打ち込むハトメ部材を示す要部拡大図であり、図６は、自動車用フロアマットのハトメ部材を打ち込んで形成された係止孔に車体側に設けた係止フックを貫通し、自動車用フロアマットのズレを防止した状態を示す要部拡大図である。

図５に示すハトメ部材２０は、図６に示す自動車用フロアマット４０に設けた貫通孔（図示しない）の表側に配されるドーナッツ状の表部材２１と裏側に配されるドーナッツ状の裏部材２２とからなり、前記表部材２１の周囲には、フロアマット４０に設けた貫通孔（図示しない）の表面周縁に係止する多数の係止突起２１ａが設けられ、中央には円筒状に立ち上がり、先端部に係止板２７を有する筒状部２１ｃが設けられており、前記筒状部２１ｃの周面には高さ方向に沿って多数の係止溝２１ｂが設けられている。

一方、裏部材２２の周囲には、フロアマット４０に設けた貫通孔（図示しない）の裏面周縁に係止する多数の係止突起２２ａが設けられ、裏部材２２の外周中央内周面には、前記表部材２１の係止溝２１ｂに係止する多数の係止片２２ｂが間隔をおいて回動可能に設けられている。

そして、図６に示すように、自動車用フロアマット４０に設けた貫通孔（図示しない）に表側から表部材２１の筒状部２１ｃを挿入し、貫通孔（図示しない）に裏側から裏部材２２を押さえ込んで前記筒状部２１ｃの浅い位置に設けられた係止溝２１ｂに表部材２１の係止片２２ｂを係止させることで仮止めする。この後、本発明のかしめ装置によって裏部材２２を表部材２１に打ち込んで、裏部材２２の係止片２２ｂを表部材２１の所望の深さ位置の係止溝２１ｂに係止させ、自動車用フロアマット４０にハトメ部材２０からなる係止孔２３を形成することができる。

図６に示すように、こうして形成された自動車用フロアマット４０の係止孔２３に車体のフロアのファーストカーペット３０に取り付け固定した係止フック２４のベース２５から突出し、回動可能に設けた係止突部２６を挿入し、その上で係止始突部２６を回動させることで、該係止始突部２６がハトメ部材２０の表部材２１の筒状部２１ｃに設けた係止板２７に当たり、抜け止め状態となって、自動車用フロアマット４０のズレが防止できるようになっているのである。

以下、自動車用フロアマット４０の貫通孔に仮止めされた状態のハトメ部材２０を本発明のかしめ装置を用いてかしめることで係止孔２３を形成する過程を説明する。図１〜図３に示すかしめ装置５０は、自動車用フロアマットの２箇所に設けた貫通孔にハトメ部材をかしめ付けることができるようにした態様を示すものである。

図１〜図３に示すかしめ装置５０は、２つの下ピン５１とこれに対応する２つのポンチ５２とを備えている。下ピン５１は、図５に示すハトメ部材２０の表部材２１の筒状部２１ｃの形状に対応するピン形状を有するものであり、フロアマットに仮止めした表部材２１の筒状部２１ｃを下ピン５１に挿入することで、表部材２１は前後左右にずれることなく、確実にその位置が固定されるようになる。

図１〜図３に示すかしめ装置５０においては、２つの下ピン５１が平坦面を有するプレート５３に設けられている。プレート５３は、図２及び図３に示すように、２つのハトメ部材２０を仮止めした自動車用フロアマット４０が載値できる大きさに設けられており、該プレート５３上には、自動車用フロアマット４０の外周に当接して該フロアマット４０の位置を固定するガイド部材５３ａが設けられている。

作業者は、自動車用フロアマット４０のズレ防止用の係止孔の位置に対応させるため、２つの下ピン５１とこれに対応する２つのポンチ５２のそれぞれの位置を前記各下ピン５１及び各ポンチ５２をそれぞれ前後左右に移動させ、その上でフロアマットを裏向きにしてプレート５３上のガイド部材５３ａに沿わせて載値し、ハトメ部材２０を下ピン５１に挿入することでかしめ作業のための準備が完了するようになっている。

図１〜図３に示すかしめ装置５０において、２つの下ピン５１は、移動手段によってそれぞれ前後左右に移動可能になっており、フロアマットの種類や大きさにより、また自動車メーカーにより、様々に異なる自動車用フロアマットのズレ防止用の係止孔の位置に簡単に対応できるようになっている。図示の移動手段は、各下ピン５１の下部に設けた突部（図示しない）が嵌り込み、これを支持する嵌合穴（図示しない）を頂部に有する可動部６１と、各可動部６１下部に設けたネジ孔（図示しない）に螺合するネジ棒６２と、各ネジ棒６２を繋ぐ連結部６３と、各ネジ棒６２を回転させるサーボモータ６４と、連結部６３下部に設けたネジ孔（図示しない）に螺合するネジ棒６５と、ネジ棒６５を回転させるサーボモータ６６とからなる。

そして、サーボモータ６４を作動させることで、各ネジ棒６２が回転し、これに螺合する可動部６１がそれぞれ左右に移動することで、可動部６１上に支持された各下ピン５１が左右に移動し、サーボモータ６６を作動させることで、ネジ棒６５が回転し、これに螺合する連結部６３が前後動することで、連結部６３によって連結された可動部６１及びネジ棒６２が前後動し、各可動部６１上に支持された各下ピン５１が前後に移動するようになっているのである。

図１〜図３に示すかしめ装置５０において、前記２つの下ピン５１に対応する２つのポンチ５２は、前記プレート５３に対向して設けた２つの押圧部７１に設けられている。押圧部７１は油圧によって昇降動すると共に空気圧によって急速降下するシャフト７２を有しており、このシャフト７２の先端にジョイント７３を介してポンチ５２が取り付けられるようになっている。

図１〜図３に示すかしめ装置５０において、２つのポンチ５２は、移動手段によってそれぞれ前後左右に移動可能になっており、フロアマットの種類や大きさにより、また自動車メーカーにより、様々に異なる自動車用フロアマットのズレ防止用の係止孔の位置に簡単に対応できるようになっている。図示の移動手段は、各ポンチ５２を取り付ける押圧部７１の下部に設けたネジ孔（図示しない）に螺合するネジ棒８１と、各ネジ棒８１を繋ぐ連結部８２と、各ネジ棒８１を回転させるサーボモータ８３と、連結部８２下部に設けたネジ孔（図示しない）に螺合するネジ棒８４と、ネジ棒８４を回転させるサーボモータ８５とからなる。

そして、サーボモータ８３を作動させることで、各ネジ棒８１が回転し、これに螺合する押圧部７１がそれぞれ左右に移動することで、押圧部７１のシャフト７２にジョイント７３を介して取り付けたポンチ５２が左右に移動し、サーボモータ８５を作動させることで、ネジ棒８４が回転し、これに螺合する連結部８２が前後動することで、連結部８２によって連結された押圧部７１及びネジ棒８１が前後動し、各押圧部７１に支持された各ポンチ５２が前後に移動するようになっているのである。

かしめ作業のための準備が完了した後、各押圧部７１のシャフト７２を油圧によって下降させ、ジョイント７３を介して取り付けられた各ポンチ５２が所定位置高さまで下降したとき、該装置５０に設けた２つの連動スイッチ５４を同時に押すことで、各押圧部７１のシャフト７２が空気圧によって急速降下し、その先端の各ポンチ５２がそれぞれの対応する下ピン５１を強打し、各下ピン５１と各ポンチ５２との間で自動車用フロアマット４０に設けた貫通孔に装着した各ハトメ部材２０をかしめられるようになっている。

本発明のかしめ装置５０では、上述のように、下ピン５１とポンチ５２との間でフロアマット４０の貫通孔に装着したハトメ部材２０をかしめることで前記フロアマット４０にハトメ部材２０を取り付けるようになっていることから、下ピン５１及びポンチ５２を前後左右に移動させる場合、下ピン５１の対応する位置にポンチ５２が位置するように移動させる必要がある。

図示の例では、各下ピン５１とこれらに対応する各ポンチ５２とが連動して前後左右に移動するようになっている。すなわち、各下ピン５１を左右に移動させるサーボモータ６４と各ポンチ５２を左右に移動させるサーボモータ８３、各下ピン５１を前後に移動させるサーボモータ６６と各ポンチ５２を前後に移動させるサーボモータ８５はそれぞれ同期を取って作動するようになっているのである。例えば各下ピン５１がそれぞれ右又は左に５ｃｍだけ移動して各下ピン５１の間隔を広くしたり狭くしたりするのと同時に、各ポンチ５２もそれぞれ右又は左に５ｃｍだけ移動して各ポンチ５２の間隔を広くしたり狭くしたりし、また、各下ピン５１を前後に５ｃｍだけ移動させるのと同時に、各ポンチ５２も前後に５ｃｍだけ移動させるのである。このように各下ピン５１とこれらに対応する各ポンチ５２とを連動して前後左右に移動するようにすることで、移動後、各下ピン５１の対応する位置に各ポンチ５２が位置するようになり、確実なかしめ作業が実現することができる。

また、本発明のかしめ装置は、制御手段を備える態様を採ることもできる。すなわち制御手段を採用しない場合、シート材（フロアマットや多層配線板など）に設けた貫通孔の位置を計測し、その数値に従って作業者が移動手段を操作して下ピン及びポンチを移動させる必要があり、人為的な誤差が介入する恐れがあるのに対し、制御手段を用いた場合、シート材（フロアマットや多層配線板など）に設けた貫通孔の位置を計測した数値を入力するだけで、下ピンとポンチがシート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動するように制御されるので、より正確な移動が可能となり、フロアマットの種類や大きさにより、また自動車メーカーにより、様々に異なる自動車用フロアマットのズレ防止用の係止孔の位置に簡単、かつ確実に対応できるようになる。

また、制御手段を備える態様においては、制御手段によって、下ピンの対応する位置にポンチが位置するように前記下ピンと前記ポンチとが連動して前後左右に移動するように制御することもでき、例えば多層配線板など高い精度を要求されるハトメ部材のかしめ作業もより確実に行うことができるようになる。

また、本発明のかしめ装置は、さらにセンサーを備える態様を採ることもできる。すなわち、センサーを採用しない場合、シート材（フロアマットや多層配線板など）に設けた貫通孔の位置を作業者が計測しなければならないのに対し、センサーを備える態様を採用した場合、センサーが自動的に貫通孔の位置を計測し、電子情報化することができ、そして、このセンサーによって把握された電子情報に基づいて制御手段により、下ピンとポンチが前記シート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動するように制御することが可能となり、作業者は、該装置にシート材をセットするだけでよく、より効率的で均質なかしめ作業を実現することができる。

尚、図１〜図３に示す例では、２箇所に設けた貫通孔にハトメ部材をかしめ付けることができる態様を示したが、これに限らず、本発明のかしめ装置は、１箇所のみに設けた貫通孔にハトメ部材をかしめ付けることができる態様や、３箇所以上に設けた貫通孔にハトメ部材をかしめ付けることができる態様など、その態様は自由に変更可能である。例えば図７〜図９に示すように、運転席用と助手席用の自動車用フロアマット４０にそれぞれ２つの貫通孔を設けたものをプレート５３上に突き合わせ状態に載値し、それぞれ４つのハトメ部材２０を同時にかしめ付ける態様を採ることもできる。図７〜図９に示す装置１００は、４つの下ピン５１とこれに対応する４つのポンチ５２を備えており、これら各下ピン５１及び各ポンチ５２が前後左右に移動できるようになっているのである。

尚、本発明のかしめ装置は、上記例に限定されるものではなく、例えば下ピン及びポンチを油圧シリンダーや電動アクチュエータによって前後左右に移動させたり、ラックとピニオンを利用して移動させたりするなど、特許請求の範囲に記載された範囲で自由に変更して実施することができる。

２０・・・ハトメ部材
４０・・・自動車用フロアマット
５１・・・下ピン
５２・・・ポンチ
５３・・・プレート

Claims (10)

1. シート材にハトメ部材を打ち込む際に用いるかしめ装置であって、
   下ピンとポンチとを備えており、前記下ピンとポンチとの間で前記シート材に設けた貫通孔に装着したハトメ部材をかしめることで前記シート材にハトメ部材を取り付けることができるようになっており、
   前記下ピンと前記ポンチを前記シート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動可能としたことを特徴とするかしめ装置。
2. 下ピンの対応する位置にポンチが位置するように前記下ピンと前記ポンチとが連動して前後左右に移動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のかしめ装置。
3. 下ピンは、前記シート材が載値される平坦面を有するプレートに設けられ、前記ポンチは、前記プレートに対向して設けた押圧部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のかしめ装置。
4. プレート上にはシート材の外周に当接して該シート材の位置を固定するガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のかしめ装置。
5. 制御手段によって、下ピンとポンチがシート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動するように制御されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のかしめ装置。
6. 制御手段によって、下ピンの対応する位置にポンチが位置するように前記下ピンと前記ポンチとが連動して前後左右に移動するように制御されていることを特徴とする請求項５に記載のかしめ装置。
7. センサーによってシート材に設けた貫通孔の位置が把握されるようになっており、前記センサーによって把握された電子情報に基づいて制御手段により、下ピンとポンチが前記シート材に設けた貫通孔の位置に対応して前後左右に移動するように制御されていることを特徴とする請求項５に記載のかしめ装置。
8. 複数の下ピンとこれに対応する複数のポンチとを備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のかしめ装置。
9. シート材が自動車用フロアマットであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のかしめ装置。
10. シート材が多層配線板であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のかしめ装置。

Images