JP2020110829A - 固着具締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラインドナットやブラインドリベット等の固着具の被取付部材に対する十分な締結力を従来に比して得やすくすることが可能な固着具締結装置を得る。【解決手段】固着具締結装置２０は、固着具１０のフランジ部１１に当接するように構成された当接部２６を含み、当接部２６がフランジ部１１に当接するように配置された場合に筒状スリーブ部１２の内側に空間Ｓを区画するノーズ２５と、ノーズ２５から突出しており、固着具１０の筒状スリーブ部１２の内側に挿入された状態で筒状スリーブ部１２に対して引き込み動作を行なうことにより筒状スリーブ部１２を圧縮変形させるマンドレル２７と、筒状スリーブ部１２の内側に挿入されたマンドレル２７が引き込み動作を行なう際に、当接部２６と筒状スリーブ部１２とによって区画された空間Ｓ内に流体を供給して当該空間の内圧を増加させる流体供給部２８とを備える。【選択図】図４

Description

本開示は、固着具締結装置に関する。

特開２００５−０４６８６２号公報（特許文献１）に開示されているように、ブラインドナットやブラインドリベット等の固着具を被取付部材に締結できる締結装置が知られている。ブラインドナットおよびブラインドリベットは、それぞれ、ポップナットおよびポップリベットとも称される場合がある。

これらの固着具においては、部品又は構造の一方側のみから固着具が見える状態、すなわち反対側から固着具が見えないまたは見えにくいというブラインドの状態で固着具を被取付部材に挿入し、この状態で固着具の一部を圧縮変形（カシメ変形）させることによって被取付部材に固着具を締結するというものである。被取付部材へのアクセスが一方側のみからしか容易に得られない状況において、ブラインドナットやブラインドリベット等の固着具は有効に活用されている。

特開２００５−０４６８６２号公報

締結装置を用いてブラインドナットやブラインドリベット等の固着具を被取付部材に締結する場合には、固着具の一部（筒状スリーブ部）の軸方向における長さが短くなるように筒状スリーブ部が圧縮変形される。圧縮変形によって筒状スリーブ部の一部が径方向外側に拡径される。圧縮変形によって拡径された部分とフランジ部との間で被取付部材が挟み込まれることで、固着具が被取付部材に締結される。

ここで、筒状スリーブ部に存在し得る製作誤差や、締結装置を用いた締結作業に発生し得る熟練度に起因する作業バラツキの影響を受けて、筒状スリーブ部が径方向外側に適切に拡径されない場合がある。すなわち、筒状スリーブ部にいわゆる内倒れという状況が発生した場合には、圧縮変形した部分とフランジ部との間で被取付部材が十分に挟み込まれにくくなり、固着具の被取付部材に対する十分な締結力（締結トルク）も得にくくなる。締結自体が不可能になることも想定される。

本開示は、ブラインドナットやブラインドリベット等の固着具の被取付部材に対する十分な締結力を従来に比して得やすくすることが可能な固着具締結装置を提供することを目的とする。

本開示に基づく固着具締結装置は、筒状スリーブ部と上記筒状スリーブ部の一端側に設けられたフランジ部とを有する固着具を被取付部材に締結する固着具締結装置であって、上記固着具の上記フランジ部に当接するように構成された当接部を含み、上記当接部が上記フランジ部に当接するように配置された場合に上記筒状スリーブ部の内側に空間を区画するノーズと、上記ノーズから突出しており、上記固着具の上記筒状スリーブ部の内側に挿入された状態で上記筒状スリーブ部に対して引き込み動作を行なうことにより上記筒状スリーブ部を圧縮変形させるマンドレルと、上記筒状スリーブ部の上記内側に挿入された上記マンドレルが上記引き込み動作を行なう際に、上記当接部と上記筒状スリーブ部とによって区画された上記空間内に流体を供給して当該空間の内圧を増加させる流体供給部と、を備える。

上記構成によれば、上記当接部と上記筒状スリーブ部とによって区画された上記空間の内圧が高い状態で固着具に対して引き込み動作、すなわち締結動作が行なわれるため、筒状スリーブ部の内壁面の側に筒状スリーブ部の一部（余肉）がはみ出るようなことは効果的に抑制されており、固着具の被取付部材に対する十分な締結力を得ることが可能となる。

上記構成によれば、ブラインドナットやブラインドリベット等の固着具の被取付部材に対する十分な締結力を従来に比して得やすくすることが可能な固着具締結装置を得ることができる。

固着具締結装置２０を示す側面図である。 固着具締結装置２０に備えられたノーズ２５およびマンドレル２７の周辺構造および固着具１０を示す断面図であり、固着具１０がノーズ２５およびマンドレル２７に装着される際の様子を表わしている。 固着具締結装置２０に備えられたノーズ２５およびマンドレル２７の周辺構造および固着具１０を示す断面図であり、固着具１０に装着されたノーズ２５およびマンドレル２７が被取付部材３０の取付穴３１に挿入される際の様子を表わしている。 固着具締結装置２０に備えられたノーズ２５およびマンドレル２７の周辺構造および固着具１０を示す断面図であり、筒状スリーブ部１２の内側に形成された空間Ｓ内に流体供給部２８から流体が供給されている様子を表わしている。 固着具締結装置２０に備えられたノーズ２５およびマンドレル２７の周辺構造および固着具１０を示す断面図であり、筒状スリーブ部１２の内側に挿入されたマンドレル２７が引き込み動作を行なっている様子を表わしている。 図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図であり、被取付部材３０（不図示）に取り付けられた固着具１０をフランジ部１１の側から見た際に視認される様子を表わしている。 比較例における固着具締結装置によって被取付部材３０（不図示）に取り付けられた固着具１０をフランジ部１１の側から見た際に視認される様子を表わしている。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。以下の説明において同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。図１は、固着具締結装置２０を示す側面図である。図２は、固着具締結装置２０に備えられたノーズ２５およびマンドレル２７の周辺構造および固着具１０を示す断面図であり、固着具１０がノーズ２５およびマンドレル２７に装着される際の様子を表わしている。

図１に主として示すように、固着具締結装置２０は、ツールハウジング２１、エアシリンダ２２、ハンドル２３、トリガレバー２４、ノーズ２５、マンドレル２７、および流体供給部２８（図２）等を備える。ノーズ２５はツールハウジング２１の先端に設けられており、ノーズ２５からマンドレル２７が突出している。

ノーズ２５の内部を貫通するように流体供給部２８が形成されており、流体供給部２８は、ノーズ２５の先端面上において開口している。採用し得る一態様として、ノーズ２５の先端面上には環状のシール部材２６が設けられていてもよい。本実施の形態では、シール部材２６が、後述する「固着具１０のフランジ部１１に当接するように構成された当接部」として機能しており、流体供給部２８は、ノーズ２５の先端面上におけるシール部材２６の内側の位置で開口するように構成されている。シール部材２６が用いられない場合には、ノーズ２５の先端面が、「固着具１０のフランジ部１１に当接するように構成された当接部」として機能し得る。

マンドレル２７は、ツールハウジング２１内に設けられた図示しない駆動機構（エアモータ等）に連結されており、軸芯の回りに回転することができる。マンドレル２７には雄ネジが形成されており、固着具１０に対して相対回転することで、固着具１０（ここではブラインドナット）の雌ネジ１５（図２）に螺合することができる。

図２に示すように、固着具１０は、フランジ部１１および筒状スリーブ部１２を有する。フランジ部１１は、円環状に延びる形状を有し、筒状スリーブ部１２の一端１２ａの側に設けられている。筒状スリーブ部１２は薄肉部１３と厚肉部１４とを含む。薄肉部１３は筒状スリーブ部１２の一端１２ａの側に位置しており、厚肉部１４は、筒状スリーブ部１２の他端１２ｂの側に位置している。薄肉部１３の内径は厚肉部１４の内径よりも大きく、厚肉部１４の内周に雌ネジ１５が形成されている。以上のような構成を有する固着具１０は、ブラインドナットとして利用することができる。

図２に示すように、マンドレル２７に雌ネジ１５を螺合させることにより、固着具１０はノーズ２５およびマンドレル２７に装着されることとなる。図３に示すように、シール部材２６（当接部）が固着具１０のフランジ部１１に当接するように配置された状態では、ノーズ２５は固着具１０の筒状スリーブ部１２（ここでは薄肉部１３）の内側に空間Ｓを区画する。この状態で、固着具１０は被取付部材３０の取付穴３１の内側に挿入される。

図４に示すように、筒状スリーブ部１２の内側に挿入されたマンドレル２７が引き込み動作を行なうことに先立ち、あるいは当該引き込み動作を行なう際には、ノーズ２５のシール部材２６と筒状スリーブ部１２とによって区画された空間Ｓ内に流体供給部２８から流体が供給され、当該空間Ｓの内圧が増加される。空間Ｓの内圧を増加させるに際し、シール部材２６の存在は空間Ｓのシール性を向上させ得る。流体の供給はたとえばトリガレバー２４（図１）の操作によって開始され得る。流体の例としては、典型的には空気が考えられる。流体は油などであってもよい。

図５に示すように、固着具１０の筒状スリーブ部１２の内側に挿入されているマンドレル２７は、空間Ｓの内圧が増加されている状態で、筒状スリーブ部１２に対して引き込み動作を行なう。引き込み動作により、筒状スリーブ部１２（ここでは薄肉部１３）の軸方向における長さが短くなるように筒状スリーブ部１２が圧縮変形する。圧縮変形によって筒状スリーブ部１２の一部が径方向外側に拡径され、圧縮変形によって拡径された部分とフランジ部１１との間で被取付部材３０が挟み込まれることで、固着具１０が被取付部材３０に締結されることとなる。

図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図であり、被取付部材３０（不図示）に取り付けられた固着具１０をフランジ部１１の側から見た際に視認される様子を表わしている。図６においては便宜上のためシール部材２６および被取付部材３０は図示していない。図６に示すように、本実施の形態においては空間Ｓの内圧が高い状態で固着具１０に対して引き込み動作、すなわち締結動作が行なわれるため、筒状スリーブ部１２（薄肉部１３）の内壁面の側に筒状スリーブ部１２の一部（余肉）がはみ出るようなことはなく、固着具１０の被取付部材３０に対する十分な締結力を得ることが可能となっている。

図７は、比較例における固着具締結装置によって被取付部材３０（不図示）に取り付けられた固着具１０をフランジ部１１の側から見た際に視認される様子を表わしている。図７に示すように、筒状スリーブ部１２（薄肉部１３）の内壁面の側に筒状スリーブ部１２の一部（余肉１３Ｄ）がはみ出るような締結が行なわれた場合、すなわち、筒状スリーブ部１２にいわゆる内倒れという状況が発生した場合には、圧縮変形した部分とフランジ部１１との間で被取付部材が十分に挟み込まれにくくなり、固着具の被取付部材に対する十分な締結力も得にくくなる。上述の実施の形態においてはこのような事象が生じる可能性を効果的に低減することが可能である。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 固着具、１１ フランジ部、１２ 筒状スリーブ部、１２ａ 一端、１２ｂ 他端、１３ 薄肉部、１３Ｄ 余肉、１４ 厚肉部、１５ 雌ネジ、２０ 固着具締結装置、２１ ハウジング、２２ エアシリンダ、２３ ハンドル、２４ トリガレバー、２５ ノーズ、２６ シール部材（当接部）、２７ マンドレル、２８ 流体供給部、３０ 被取付部材、３１ 取付穴、Ｓ 空間。

Claims (1)

1. 筒状スリーブ部と前記筒状スリーブ部の一端側に設けられたフランジ部とを有する固着具を被取付部材に締結する固着具締結装置であって、
   前記固着具の前記フランジ部に当接するように構成された当接部を含み、前記当接部が前記フランジ部に当接するように配置された場合に前記筒状スリーブ部の内側に空間を区画するノーズと、
   前記ノーズから突出しており、前記固着具の前記筒状スリーブ部の内側に挿入された状態で前記筒状スリーブ部に対して引き込み動作を行なうことにより前記筒状スリーブ部を圧縮変形させるマンドレルと、
   前記筒状スリーブ部の前記内側に挿入された前記マンドレルが前記引き込み動作を行なう際に、前記当接部と前記筒状スリーブ部とによって区画された前記空間内に流体を供給して当該空間の内圧を増加させる流体供給部と、を備える、
   固着具締結装置。

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