JP2861958B2 - かしめ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、かしめ装置に関
し、特にかしめヘッド部の上下動作によって、かしめヘ
ッド部先端に取り付けられたかしめ用ポンチで、かしめ
用ピンをかしめるかしめ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のかしめ装置の全体構成図を図３
に、かしめヘッド部およびかしめ用ピンの拡大図を図４
に示す。

【０００３】従来のかしめ装置では、エア圧によって上
下運動するシリンダ２２を備えたかしめヘッド部２と、
かしめヘッド部２を移動させるＸ−Ｙ軸１と、かしめヘ
ッド部２の先端にかしめヘッド部２と同一軸上に鉛直方
向に取り付けられたかしめ用ポンチ３と、部品固定用ワ
ーク５１とを有し、かしめ用ピン４１〜４４のかしめ作
業を行っている。図４に示すように、かしめ用ピン４１
の中心部には凹部４１ａが形成され、その凹部４１ａの
周りの部分４１ｂが、ポンチ３によってつぶされて、か
しめられる。

【０００４】次に動作について説明する。まずワーク部
５１に部品６１、部品６２が置かれ、かしめ用ピン（４
１〜４４）が部品開孔部６３に部品６１から突出するよ
うにセットされる。Ｘ−Ｙ軸１がまず第１番目にかしめ
るべきかしめ用ピン４１の鉛直上方までかしめヘッド部
２を移動させる。次にシリンダ２２を下降させ、ポンチ
３が、かしめ用ピン４１上端に接触し、エア圧による軸
力でかしめ用ピン４１をかしめることによって部品６１
と部品６２を締結する。その後かしめヘッド部２は上昇
し、Ｘ−Ｙ軸１は第２番目にかしめられるかしめ用ピン
４２に上方に移動する。これら一連の動作をピン４２〜
４４についても繰り返すことによって部品６１と部品６
２を締結する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のかしめ装置では良好なかしめ状態が得られにくいと
いう問題があった。

【０００６】その理由は、まず第１に、かしめヘッド部
先端にかしめヘッド部と同一軸上にかしめ用ポンチを取
り付け、シリンダのエア圧による上下動作で軸力のみに
よりかしめ用ピンのかしめを行っていたため、かしめ状
態が、軸力やかしめ用ピンに対する軸力の加わる方向に
依存しており、軸力の加わる位置とかしめ用ピンの位置
が少しでもずれていると、かしめ用ピンがきれいにかし
められなかったり、または座屈しやすいからである。

【０００７】第２に、かしめ用ピンと部品はワーク部に
完全に固定されているため、かしめ用ピン、部品、ワー
ク部に自由度がなく、かしめ用ピン及び部品の位置精度
が悪いと、かしめ用ピンが変形したり、かしめ形状、か
しめ状態が悪くなったりするからである。

【０００８】本発明の目的は、かしめ用ピンの変化が無
く、良好なかしめ形状、かしめ状態が得られるかしめ装
置を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、より小さな軸力（軸
力に依存しない）とシリンダ下降時のポンチの上下微動
で、より手かしめに近い状態でかしめ用ピンをかしめる
ことにより、かしめ用ピンが座屈しにくいかしめ装置を
提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、ワーク部にセルフア
ライメント機能を持たせることにより、かしめる際にワ
ーク部がかしめ用ポンチに合わせて微動するようにし
て、かしめ用ピン及び部品の位置精度に左右されないか
しめ装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るため、本発明によるかしめ装置は、かしめ用ポンチを
回転させる回転手段（図１の２１）を設けるようにし
た。これにより、ポンチが回転しながらかしめ用ピンに
当るので、ポンチの位置とピンの位置とが多少ずれてい
てもポンチの回転によってずれを矯正することができ、
良好なかしめ状態が得られる。

【００１２】この場合、かしめ用ポンチ（図の３１）を
鉛直方向に対して傾斜させるようにしてもよい。ポンチ
を傾斜させることによって、ポンチの軸方向を変化でき
るので、より手かしめに近い状態でかしめ用ピンをかし
めることができる。

【００１３】また、かしめ用ポンチを上下方向に振動さ
せる振動手段（図１の２３）を設けるようにした。シリ
ンダ下降時にポンチを上下微動させることで、ポンチと
ピンが接触、日接触を繰り返し、ポンチがピンを徐々に
かしめていくので接触摩擦も少なく、より小さな軸力
で、より手かしめに近い状態でかしめ用ピンをかしめる
ことができる。このため、ピンが座屈することなく、ま
たバリ等の発生もなく良好なかしめを行うことができ
る。

【００１４】さらに、ワーク部（図１の５０）にセルフ
アライメント機構（図１の５２，５３）を設けるように
した。すなわち、ワーク部は、ＸＹ平面上を定位置から
移動可能であり、かつ、定位置へ復帰する力を有する。
このセルフアライメント機構を備えたことにより、ポン
チとピンの位置が多少ずれていても、かしめる際にワー
ク部がかしめ用ポンチに合わせて微動する。このため、
かしめ形状がかしめ用ピン及び部品の位置精度に左右さ
れずに、良好なかしめ状態が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照にして詳細に説明する。図１は、かしめ装置の一
実施形態の全体構成図、図２は、かしめヘッド部および
かしめ用ピンの拡大図である。

【００１６】Ｘ−Ｙ軸１は、３本のレールで構成されて
おり、Ｘ−Ｙ軸１に取り付けられたかしめヘッド部２を
決められた位置まで移動させる。かしめヘッド部２は、
ポンチ３１を回転させるためのモータ２１、エア圧によ
って上下動作するシリンダ２２、かしめヘッド２が下降
したときにポンチ３１を上下微動させるための振動手段
としてのバイブレータ２３より構成されている。

【００１７】かしめ用ポンチ３１は、鉛直方向に設置さ
れたかしめヘッド２に対し角θだけ傾けて取り付けられ
ており、したがって、鉛直方向に設置されたかしめ用ピ
ン４１と角θだけ傾いて接触するようになっている。ポ
ンチ３１を取り付けるため、バイブレータ２３内にチャ
ッキング機構が設けられ、この機構によって、ポンチを
傾斜させて固定する。

【００１８】角θの値は特に限定されず、ピン４１の径
の大きさや材質等によって決定すればよい。例えば、直
径３mmのかしめ用ピンに対してはθ＝３°程度である。
一般には、この傾きはわずかであり数度程度であろう。
なお図２においては、説明のため、ポンチ３１の傾きは
誇張して示してある。

【００１９】部品固定部５は、ワーク部５０，スプリン
グ５２，スプリング固定枠５３より構成されている。ワ
ーク部５０は、部品６１、部品６２、かしめ用ピン４を
固定する台である。スプリング５２は、各方向数本ずつ
スプリング固定枠５３とワーク部５０の間に取り付けら
れており、スプリング５２と固定枠５３とでセルフアラ
イメント機構を構成し、ワーク部５０の自由度を高める
働きを持つ。スプリング固定枠５３は、ワーク部５０及
びスプリング５２を固定している。かしめ用ピン４１
は、部品６１と部品６２の部品開孔部６３に部品６１か
ら突出するように設置され、部品６１、６２とともにワ
ーク部５０に固定されている。

【００２０】次に動作について説明する。まず、ワーク
部５０にあらかじめ部品６１、部品６２を置き、かしめ
用ピン４１を部品開孔部６３に部品６１から突出するよ
うにセットする。このセッティングは、自動化設備等に
よって行ってもよい。

【００２１】次にＸ−Ｙ軸１が動作し、第１番目のかし
め位置であるかしめ用ピン４１の鉛直方向上方までかし
めヘッド部２を移動させる。その後、モータ２１が回転
をはじめポンチ３１を回転させ、シリンダ２２によりポ
ンチ３１を下降するとともにバイブレータ２３がポンチ
３１を上下微動させる。

【００２２】その後、かしめ用ポンチ３１が、かしめ用
ピン４１と角θの傾きを持って接触し、シリンダ２２の
エア圧による軸力とバイブレータ２３によるかしめヘッ
ド部２の上下微動でかしめ用ピン４１をかしめ始める。
またポンチ３１が回転するので、ポンチ３１がピン４１
にあたる方向も変化しながらかしめられる。

【００２３】このときＸ−Ｙ軸１の位置精度及びワーク
部５０に対する部品６１，部品６２，かしめ用ピン４１
の位置精度には、ある程度のばらつきがあるため、かし
め用ポンチ３１とかしめ用ピン４１の接触時にもある程
度の位置ずれが発生する。

【００２４】そこで、ワーク部５０に取り付けられたス
プリング５２がかしめ用ポンチ３１とかしめ用ピン４１
が接触するときに伸縮することで、ワーク部５０にセル
フアライメント機能が働き、かしめ用ポンチ３１に対す
るかしめ用ピン４１の位置が適切な場所に微動する。

【００２５】かしめ用ピン４１と接触したかしめ用ポン
チ３１は、モータ２１の回転とシリンダ２２の軸力とバ
イブレータ２３によってかしめ用ピン４１をかしめ、部
品６１と部品６２を締結する。このとき、ポンチ３１の
回転により、ポンチ３１とピン４１との位置が合いやす
くなる。また、バイブレータ２３がかしめヘッド部２を
上下微動させる（上下微動を繰り返す）ことによって、
かしめ用ポンチ３１はかしめ用ピン４１と接触、非接触
を繰り返し、少しずつかしめ用ピン４１をかしめていく
ので、より小さな軸力で、またより手かしめに近い状態
でかしめ用ピンをかしめることができる。このため、か
しめ用ピンが座屈することなく良好なかしめを行うこと
ができる。さらに、ポンチ３１が傾斜しているので、ポ
ンチ３１の軸方向が変化し、より手かしめに近い状態で
かしめ用ピンをかしめることができる。

【００２６】その後、かしめ用ピン４１をかしめ終えた
かしめヘッド部２は上昇し、次のかしめ用ピン４２の鉛
直上方まで移動する。それを繰り返してピン４３，４４
をかしめ、部品６１と部品６２とを良好に締結すること
ができる。

【００２７】また、ワーク部５０に取り付けられたスプ
リング５２により、ワーク部５０にセルフアライメント
機能を持たせることで、かしめる際にワーク部５０がか
しめ用ポンチ３１の位置に合わせて微動するので、かし
め用ピン４，及び部品６１，部品６２に位置精度に左右
されにくく、確実なかしめを行うことができる。かしめ
が終わったらワーク部５０はスプリング５２の力によっ
て元の位置に戻る。

【００２８】上記例における回転手段（図１の２１）、
振動手段（図１の２３）、セルフアライメント機構（図
１の５２，５３）は、一例を示しただけであって、本発
明は上記例に限定されず、他の手段を用いてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、部品のかしめ不足、か
しめ用ピンの座屈、変形、バリの発生をなくし、より手
かしめに近い状態で良好なかしめを行うことができるた
め、かしめ装置を使用した部品の生産性が向上し、より
安定したかしめ品質が得られる。

【００３０】その理由は、第１に振動手段がかしめヘッ
ド部を上下微動させる（上下動を繰り返す）ことで、か
しめ用ポンチとかしめ用ピンが接触、非接触を繰り返
し、かしめ用ピンを徐々にかしめていくので、接触摩擦
も少なく、より小さな軸力でかしめ用ピンをかしめるこ
とができるからである。

【００３１】第２に、ワーク部に取り付けられたスプリ
ングにより、ワーク部にセルフアライメント機能を持た
せることで、かしめる際にワーク部がかしめ用ポンチの
位置に合わせて微動するので、かしめ用ピン、及び部品
の位置精度に左右されにくいためである。

【００３２】第３に、回転手段によってポンチを回転さ
せるので、ポンチとピンとの間に軸ずれがあってもポン
チの回転により矯正され、良好なかしめ状態が得られる
からである。

【００３３】さらに、第４に、ポンチを傾斜させれば、
ポンチの軸方向が変化することにより、手かしめにより
近い良好なかしめ状態が得られるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の全体構成図。

【図２】かしめヘッド部およびかしめ用ピンの拡大図。

【図３】従来のかしめ装置の全体構成図。

【図４】従来のかしめヘッド部およびかしめ用ピンの拡
大図

【符号の説明】

１ Ｘ−Ｙ軸 ２ かしめヘッド部 ２１ モータ（回転手段） ２２ シリンダ ２３ バイブレータ（振動手段） ３，３１ かしめ用ポンチ ４１ 第１番目にかしめられるかしめ用ピン ４２ 第２番目にかしめられるかしめ用ピン ５ 部品固定部 ５０，５１ ワーク部 ５２ スプリング ５３ スプリング固定部 ６１，６２ 部品 ６３ 部品開孔部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 かしめ用ポンチをシリンダによって上下
   運動させてかしめ用ピンをかしめるかしめ装置におい
   て、前記かしめ用ポンチを上下方向に振動させる振動手
   段を設けたことを特徴とするかしめ装置。
2. 【請求項２】 前記かしめ用ポンチを回転させる回転手
   段を備えた請求項１に記載のかしめ装置。
3. 【請求項３】 前記かしめ用ポンチを鉛直方向に対して
   傾斜させた請求項１または２に記載のかしめ装置。
4. 【請求項４】 部品開口部から突出するように設置され
   たかしめ用ピンをかしめるために、上下動作するシリン
   ダを備えたかしめヘッド部と、前記かしめヘッド部先端
   に鉛直方向に対して傾けて取り付けたかしめ用ポンチ
   と、部品及びかしめ用ピンを固定し四方にスプリングと
   スプリング固定部を備えたセルフアライメント機構を有
   する部品固定部とを備えたかしめ装置において、前記か
   しめ用ポンチを上下方向に振動させるバイブレータを前
   記かしめヘッド部に設けたことを特徴とするかしめ装
   置。