JP3313754B2

JP3313754B2 - リベットかしめ機のポンチ作動機構

Info

Publication number: JP3313754B2
Application number: JP09569792A
Authority: JP
Inventors: 宏幸石川
Original assignee: アスター工業株式会社
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JPH05293584A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、リベットかしめ機に
用いられ、特にリベット頭部に当接して押圧するポンチ
の作動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来、リベットかしめ機と
しては、通常最も基本的なものである、ポンチでリベッ
ト頭部を垂直な押圧力、又は衝撃力で押し潰し、固着す
る方式のものが知られているが、その他、図８に示すよ
うに、ポンチにいわゆるミソ擦り運動を伴って押圧する
方式のものがあった。

【０００３】これは、ポンチ５２を、スピンドル５０の
回転中心線５１から一定の傾斜角ｘを持たせ、かつ回転
中心線５１上に一致させて、スピンドル５０の先端部５
０ｅに、回転自在に取付けたものである。かかる構成の
ポンチ５２は、スピンドル５０の回転（矢印ｙ）によ
り、ポンチ５２は自転することなく、回転軸中心線５１
の回りを傾斜角ｘを保ちながら公転するように作動す
る。別言すれば、通称「ミソ擦り運動」と言われるもの
で、ポンチ５２の中心線５３が、ポンチ５２の先端を頂
点とする逆直円錐形の母線に沿った円運動をすることに
なる。これにより、押圧力（矢印ｚ）が、リベット５４
の頭部５４ｈの周縁に沿って円運動するように作用する
ものであった。

【０００４】しかし、かかる方式のものは、平板状のワ
ーク５５への取付けは、前記の基本的方式のものに比べ
て効果的なものであったが、リベット取付け部が略コ字
状又は略箱体状のワークの側面板に位置するような場合
には、スピンドル５３が障害となって、使用することが
できない不都合があった。かかる場合、従来は、プレス
工程でワーク５５を打ち抜き成形し、次にかしめ工程で
必要なリベット５４を全て取付けた後、再びプレス工程
へ移動させて箱体状のワーク５５を成形すると言う、重
複した工程を採らざるを得なかった。

【０００５】そこで、これを解決する他の機構として、
従来には一部、図９に示した構成のポンチ作動機構も採
用されていた。これによると、ポンチ支持ロッド５６
は、前記の様にスピンドル５７に、その回転中心線５８
を外して回転自在にして取付けられており、このポンチ
支持ロッド５６は、当該回転中心線５８から外側に屈曲
部５９によって迂回するような形状とされている。その
先端部５６ｅには回転中心線５８に一致させたポンチ６
０が取付けられている。

【０００６】これにより理論上は、ポンチ６０は前述の
ようにいわゆるミソ擦り運動をすることになるが、現実
は、スピンドル５７の回転（矢印ｍ）により、ポンチ６
０自体も自転してしまう不具合があった。そのため、こ
れを防止する手段として、屈曲部５９の下方に横方向か
ら抑止ロッド６１を取付け、自転を抑止し公転のみが起
きるようにしていた。

【０００７】しかしながら、かかる機構によれば、ワー
ク６２の側面６２ｓへのリベット６３の圧着工程を行う
ことができるが、対応できるワーク６２の形状は、ポン
チ支持ロッド５６の回避空間Ｓによって決まってしまう
という不都合があった。したがって、これより大型の箱
体状のワーク６２に対して使用するには、これに適合し
たポンチ支持ロッド５６をその都度装着し直す必要があ
った。

【０００８】このようにかかる機構においても、ポンチ
支持ロッド５６の適用範囲が狭いため、これを何種類か
予め準備して置かなければならず、またワーク６２に合
わせてポンチ支持ロッド５６を取り替え、段取りし直す
と言う煩雑さが、生産性向上の妨げになっていた。そこ
で、本願発明は、上記問題点に着目し、この解決を目的
として成されたものであり、ポンチ支持ロッド、及びそ
の作動手段を斜め上方に配置すると共に、ポンチ支持ロ
ッドの自転を抑止し公転のみが起きるようにすること
で、リベット取付け部の上方空間を広く取ることにより
平板状のワークはもちろんのこと、箱体状のワークに対
してもポンチ支持ロッドを付け替えることなく即応する
ことのできる、リベットかしめ機のポンチ作動機構を提
供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願のリベットかしめ機のポンチ作動機構は、以下のよ
うに構成される。すなわち、円筒状の基体（７）がポン
チ当接面中心点（５ｃ）を通る傾斜した直線（Ｌ）上に
配置され、該基体（７）内には同期して自転する第１回
転保持体（３）と第２回転保持体（４）とが所定間隔で
離隔配置され、該第１回転保持体（３）はその自転軸の
延長線上に先端側のポンチ（５）を配置した作動ロッド
（６）が回転自在にかつ傾斜させて貫通保持され、該貫
通した作動ロッド（６）の後端側は自在継手（１６）を
介して第２回転保持体（４）の自転中心から離隔した位
置で回転自在に貫通保持されると共に、この貫通した上
端部は、第２回転保持体（４）の自転軸線上の基体
（７）に固定された支持軸（２１）の回りを自転するこ
となく公転するように、当該支持軸（２１）と連係させ
たことを特徴としている。

【００１０】また、第２回転保持体（４）を貫通した作
動ロッド（６）の上端部と、基体（７）に固定された支
持軸（２１）との連係においては、例えば、該上端部の
外周にギアが刻設されたプーリー（１８）を取り付け、
これに噛合巻装されたベルト（１９）を支持軸（２１）
に固定したプーリー（２０）へ巻き付けるようにしても
よい。

【００１１】

【作用】上記のように構成することにより、本願発明は
次のように作用する。回転駆動手段により、回転駆動軸
は傾斜した直線上で回転する。これにより各回転保持体
も同一周期で回転し、保持された作動ロッドは、前記ポ
ンチ当接面中心点を頂点とし、前記傾斜した直線を軸と
する直円錐形の母線に沿って、かつ自転が抑制されなが
ら、前記回転駆動軸の回りを公転する。これにしたがっ
て、該作動ロッドの先端部に取付けられたポンチの中心
軸は、リベットの頭部と当接し、その中心点を頂点とす
る逆直円錐形の母線に沿って、自転が抑制されながら円
運動する。すなわち、ポンチとリベット頭部との接点
（押圧点）が、リベットの頭部の周辺を順次略円形に移
動することになる。

【００１２】

【実施例】次に本願発明にかかるポンチ作動機構の実施
の一例を、図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施
例の全体を示した縦断面図である。図２は図１のＡーＡ
線断面図を示し、図３は図１のＢーＢ線断面図を示すも
のである。さらに、図４は作動ロッド６の先端部を拡大
して示した一部縦断面図である。

【００１３】本実施例のポンチ作動機構１は、主に、回
転駆動軸２と、その両端に取付けられた回転保持体３、
４と、これに取付けられて先端部にポンチ５が取付けら
れた作動ロッド６と、及びこれらを内蔵保持する円筒状
の基体７とから構成されている。回転駆動軸２は、適宜
長さの円柱棒状を成し、直角未満の傾斜角θを持った回
転中心軸Ｌ上に配置されている。ここで、該傾斜角θ
は、ポンチ５の当接面５ｓの中心点５ｃを通る回転中心
線Ｌの傾き角として設定される。この傾斜角θは、直角
未満の角が適宜選択されるが、約３０度から６０度に設
定するのが好ましい、本実施例では約４５度に設定され
ている。回転駆動軸２の両端には、ポンチ５寄りを第１
とした回転保持体３と、他方を第２とした回転保持体４
が取付けられている。

【００１４】該第１回転保持体３は、適宜の長さで中実
円柱状に形成され、内部に円柱状の空間開口９が形成さ
れた基体７の下端開口部１０に、軸回転自在になるよう
に保持されている。かかる保持の方法は、第１回転保持
体３の外周形を下端開口部１０の内径より小径に形成し
て、ベアリング１１を介して下端開口部１０の内部に挿
入される。第２回転保持体４は、第１回転保持体３の長
さより短い長さの中実円柱状に形成されており、前記と
同様にベアリング１２を介して、基体７の空間開口９内
に軸回転自在に保持されている。

【００１５】なお、該基体７は、外部の垂直移動手段
（図示省略。）に固定されている。また、この第２回転
保持体４の外周には、ギア４ａが刻設され、これと噛合
する駆動ベルト１３が連係されている。この駆動ベルト
１３は、基体７に固定されたモータ等の回転駆動手段
（図示省略。）により駆動されている。かかる構成によ
り、各回転保持体３、４は、回転駆動手段（図示省
略。）の駆動力により、基体７の空間開口９内におい
て、前記回転中心軸Ｌと回転駆動軸２が一致した自転回
転をすることになる。なお、第１回転保持体３と第２回
転保持体４とは、回転周期が同一になるように設定され
ている。

【００１６】次に、作動ロッド６は、中実丸棒状を成
し、その先端部にはポンチ支持部１４が設けられてい
る。そのポンチ支持部１４の先端下面には、リベット８
に当接する略円柱状のポンチ５が取付けられている。該
作動ロッド６の配置設定は、次のように行われる。すな
わち、先ず、ポンチ支持部１４の幹部１４ａが、第１回
転保持体３に、その自転中心（回転中心線Ｌ上）から半
径方向に適宜の長さ離れた位置で、ベアリング１５を介
して回転自在に保持される。ここで、作動ロッド６の第
１回転保持体３への取付け位置は、ポンチ中心点５ｃを
通る作動ロッド６の軸中心線Ｍと前記回転中心線Ｌとが
一定の挟み角αを持ち、その挟み角αの設定により適宜
設定される。この設定された挟み角αは、そのままポン
チ当接面５ｓの傾斜角となる。好ましくは約３°〜約１
０°の範囲内で所望の角度が設定される。本実施例で
は、この挟み角αを約５°に設定している。

【００１７】さらに、作動ロッド６は、該第１回転保持
体３を貫通して上方に伸び、自在継手（ユニバーサルジ
ョイント）１６を介して、第２回転保持体４に保持され
ている。かかる保持も、前記と同様に、第２回転保持体
４の自転中心（回転中心線Ｌ上）から半径方向に適宜の
長さ離れた位置で、環装されたベアリング１７を介して
回転自在に保持される。

【００１８】さらにまた、作動ロッド６は、第２回転保
持体４をも貫通し、その先端部にプーリー１８が取付け
られている。

【００１９】プーリー１８は、外周にギア１８ａが刻設
されており、これに噛合巻装された２本並設のベルト１
９、１９を介して、プーリー２０と連係されている。該
プーリー２０は、前記回転中心線上の位置で基体７に固
定された支持軸２１によって固定される。これにより、
プーリー１８に生じる自転力は、ベルト１９の移動（矢
印ａ）によってプーリー２０に伝わり、該プーリー２０
は固定されて回転しないため、ベルト１９自体がその周
りを卷きながら周回運動をする。これによって、プーリ
ー１８自体は自転が抑制されて、プーリー２０の回りを
公転（矢印ｃ）することになる。

【００２０】

【実施例の作動】以上のように構成した本実施例の作動
について、図面に基づき説明する。図５は、作動機構を
説明する概略図であり、図６はポンチ５の作動を概略的
に示す斜視図である。基体７に固定された駆動モータ２
２の作動（又はこれに連係した駆動ベルト１３の作動
（矢印ｄ）。）により、傾斜角θを持って配置された回
転駆動軸２が回転し（矢印ｅ）、これにより両端に固定
された第１回転保持体３、及び第２回転保持体４は、同
一周期で基体７内を自転する（矢印ｆ）。さらに、貫通
保持された作動ロッド６は、各回転保持体３、４と共に
回転軸（回転中心軸上Ｌ）の回りを周回運動をすること
になる。別言すれば、この運動は、作動ロッド６の中心
軸が、ポンチ中心点５ｃを頂点とする逆直円錐形を傾斜
角θをもって配置したときの、その逆直円錐形の母線に
沿って移動する円運動となる（なお、この運動を本明細
書においては、「円錐回転」と定義する。）。この場
合、作動ロッド６は、その上端部に取付けられたプーリ
ー１８、ベルト１９およびプーリー２０との作用によ
り、自転が抑制されているため、固定軸２１の回りを公
転運動（又は周回運動）をすることになる（矢印ｇ）。

【００２１】かかる作動ロッド６の円錐回転により、そ
の下端のポンチ支持部１４の先端部に略垂直に取付けら
れたポンチ５は、自転せずその当接面５ｓの傾きαの方
向のみが、ポンチ中心点５ｃの回りを円移動することに
なる（矢印ｈ）。この運動は、通称「ミソ擦り運動」と
も言われるが、あくまで自転は抑制されており、ポンチ
当接面５ｓとリベット頭部８ｈとの接触点が、該頭部８
ｈの外周縁付近に沿って周回移動して行くものである。

【００２２】以上の作動機構から、リベット８は、上記
ポンチ５の運動と下方の押圧力とが相俟うことにより、
リベット頭部８が押し潰されてワーク２３に固着される
ことになる。なお、本願発明はポンチ作動機構にあるた
め、ここに示されていないリベットかしめ機の他の部分
は、従来から各種存在し公知の物であるため、特に説明
しない。すなわち、既に現在の技術水準にあるＸーＹテ
ーブルから構成されるワーク台の上方に、公知の垂直移
動手段を配置し、これに本実施例の基体７を一定の傾斜
角θをもって取付け固定すれば、所期の効果を十分に発
揮する。

【００２３】また、実施例のポンチ５の形状は、当接面
５ｓが平面形の円柱状に形成されているが、この他、リ
ベット頭部８ｈの形状、又は所望の潰し形状の要求によ
り、図７にその例を示したように当接面５ｓを凹状又は
凸状など、適宜の形状にして形成されるものである。

【００２４】

【効果】上記構成により、本願発明は以下の効果を奏す
る。ポンチ支持部とそれを作動させる駆動手段がワーク
の斜め上方に配置されて、いるため、平板状のワークは
もちろんのこと、略箱体状に成形されたワークの側面部
を水平に置いた状態でも、かしめ作業を行うことがで
き、従来のようなかしめ工程の重複を回避することがで
きる。

【００２５】また、基体を斜めに配置しているため、か
しめ部の上方空間を広く採ることができるため、各種大
きさの箱体にも、ポンチ支持ロッドを付け替えることな
く対応することができ、また適応範囲も従来以上に広く
なる効果がある。さらに、作動ロッドの自転を抑止して
円錐回転させることによって、ポンチが押圧力を伴った
ミソ擦り運動をするため、単なる押圧力や衝撃力による
方法よりも、確実にリベットの固着をすることができ
る。そのため、不良品のほとんどない信頼性の高い作業
を行うことができる。

【００２６】加えて、押し潰したリベット頭部の高さを
も微小値で設定することができ、規格精度の高い作業を
も行うことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の全体を示しす縦断面図である。

【図２】図１のＡーＡ線断面図を示すものである。

【図３】図１のＢーＢ線断面図を示すものである。

【図４】本実施例の作動ロッドの先端部を拡大して示し
た一部縦断面図である。

【図５】本実施例の作動機構を説明する概略図である。

【図６】本実施例のポンチの作動を概略的に示す斜視図
である。

【図７】他のポンチ形状の例を示す断面図である。

【図８】従来例を示す一部切欠縦断面図である。

【図９】他の従来例を示す一部切欠縦断面図である。

【符号の説明】

１・・・ポンチ作動機構２・・・回転駆動軸
３・・・第１回転保持体４・・・第２回転保持体５・・・ポンチ
５ｓ・・当接面５ｃ・・中心点６・・・作動ロッド
７・・・基体８・・・リベット８ｈ・・リベット頭部
９・・・空間開口 10・・・下端開口部 11，12・・・ベアリング
13・・・駆動ベルト 14・・・ポンチ支持部 14ａ・・・幹部
15，17・・・ベアリング 16・・・自在継手 18，20・・・プーリー
19・・・ベルト 21・・・支持軸 22・・・駆動モータ
23・・・ワークＬ・・・回転中心線Ｍ・・・軸中心線
α・・・挟み角 θ・・・傾斜角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21J 15/00 - 15/02 B21J 15/12 B21J 15/16 B21J 15/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の基体（７）がポンチ当接面中心点
（５ｃ）を通る傾斜した直線（Ｌ）上に配置され、該基体（７）内には同期して自転する第１回転保持体
（３）と第２回転保持体（４）とが所定間隔で離隔配置
され、該第１回転保持体（３）はその自転軸の延長線上に先端
側のポンチ（５）を配置した作動ロッド（６）が回転自
在にかつ傾斜させて貫通保持され、該貫通した作動ロッド（６）の後端側は自在継手（１
６）を介して第２回転保持体（４）の自転中心から離隔
した位置で回転自在に貫通保持されると共に、この貫通した上端部は、第２回転保持体（４）の自転軸
線上の基体（７）に固定された支持軸（２１）の回りを
自転することなく公転するように、当該支持軸（２１）
と連係させたことを特徴とするにリベットかしめ機のポ
ンチ作動機構。
【請求項２】第２回転保持体（４）を貫通した作動ロッ
ド（６）の上端部と、基体（７）に固定された支持軸
（２１）との連係において、該上端部の外周にギアが刻設されたプーリー（１８）を
取り付け、これに噛合巻装されたベルト（１９）を支持
軸（２１）に固定したプーリー（２０）へ巻き付けるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載のリベットかし
め機のポンチ作動機構。