JP3794921B2 - リベット打機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の概要】
本発明は、リベットを受け部（abutment）によって支持する間に各リベットの内孔にリベット打ちマンドレルの拡大ヘッドを順次引き通すことによって、複数の管状リベットを連続的に打ち出す形式のリベット打機に関する。加工物の一方側に接近できるだけでよいので、そのようなリベットは一般的にブラインドリベットと呼ばれている。
【０００２】
そのようなリベットは周知であり、ＣＨＯＢＥＲＴ、ＢＲＩＶおよびＲＩＶＳＣＲＥＷの登録商標で広く入手可能である。
【０００３】
さらに具体的に言うと、本発明は、拡大ヘッドを一端部に有し、複数の管状リベットを装填してリベット列をマンドレル上に形成して担持している細長いマンドレルを、そのヘッドから遠い方の端部またはその付近で把持手段によって把持し、把持手段と受け部との間の相対往復移動によって受け部に対して往復移動させて、列状のリベットをマンドレルに沿って前方へ送ることによって、マンドレルヘッドに最も近い先頭のリベットをマンドレルヘッドと受け部との間に配置した後、マンドレルを受け部に対して後方に移動させることによって、リベットを受け部によって支持する間にリベットの内孔にマンドレルのヘッドを引き通してそのリベットを打ち出すことができる形式のリベット打機に関する。そのような装置を以下の説明では「定義された形式のリベット打機」と呼ぶ。
【０００４】
受け部は一般的に、マンドレルを間に挟むジョーを有するノーズピースによって形成されており、ジョーは、マンドレルに沿って前方へ送られるリベットがその間を通過できるように分離可能であり、ジョーの前方へ進んだ送り出しリベットの背後で閉じて、送り出しリベットの後方移動を阻止するようにばね付勢されている。そのようなリベット打機の例が、我々の先行の英国特許明細書第１１８３０４９号および第２２９９２８８号に記載されており、それらの内容は参照として本明細書に援用され、本発明の分野を理解するために読者はそれを参照されたい。
【０００５】
そのようなリベット打機は周知であり、機械的組み立て産業で多用されている。例をＡＶＤＥＬ７１７シリーズ、ＡＶＤＥＬ７２７シリーズおよびＡＶＤＥＬ７５３シリーズ（ＡＶＤＥＬは登録商標である）の名前で広く得ることができる。
【０００６】
前述したように、マンドレル上にリベット列が設けられる。リベットの長さによって決まるが、リベット列は一般的に約５０個までのリベットを含む。マンドレル上のすべてのリベットが打ち出されると、マンドレルを装置から取り外し、新しいリベット列を再装填してから装置に再挿入する間、装置の使用を一時的に停止しなければならない。
【０００７】
生産工程のすべての段階を最小限の遮断で可能な限りほぼ連続的に行わなければならない最近の製造ライン状態では、装置の使用がそのように反復的に遮断されることは非常に不都合である。
【０００８】
したがって、オペレータが工具に再装填するために必要な時間をできる限り短縮することが望ましい。我々の先行の英国特許第２２９９２８８号は、工具再装填時間を短縮することができる多くの特徴を記載している。
【０００９】
工具のリベット打ち出し作業を効率的にするための１つの必要事項は、マンドレルの各リベット打ち出しストロークの開始時に、マンドレルヘッドおよび受け部間にあって、まさに打ち出しを行うところの先頭のリベットの一端部をマンドレルヘッドと接触させ、他端部を受け部から必要最小限の距離だけ離すことによって、リベットがジョーから送り出された後に受け部ジョーがそのリベットの背後で閉じることができるようにすることである。これによって、マンドレルストロークの初期部分の浪費が最小になるため、時間およびエネルギの浪費が最小限に抑えられる。実際的に言うと、これは、マンドレルヘッドが受け部に対して適正関係に位置するようにしてマンドレルを工具に挿入できなければならないことを意味する。我々の先行の英国特許第２２９９２８８号は、第２４頁および２５頁において図４Ｄを参照しながら、受け部から遠い方の工具端部にストップを設けて、それにマンドレルの末端部（すなわち、ヘッドから遠い方の端部）が当接するようにし、このストップの位置をマンドレル軸線に沿った方向に調節可能にすることによってこれを達成する手段を記載している。以上の説明から、その調節可能なストップアセンブリの構造が複雑であり、それを調節することがオペレータにとってやっかいな作業であることは理解されるであろう。
【００１０】
本発明の以下の実施形態に記載されている工具は、受け部およびマンドレルヘッドの初期相対位置を調節するためのもっと簡単な構造を提供している。
【００１１】
したがって、本発明は、その態様の１つとして、請求項Ａ１に記載されているリベット打機を提供している。本発明のさらなる特徴は、請求項Ａ２〜Ａ４に記載されている。
【００１２】
以下の例に記載されているマンドレルでは、マンドレルの末端部が、たとえばクリンピング作業によって半径方向にわずかに拡大している。しかし、たとえば我々の先行の英国特許第１１８３０４９号および第２２９９２８８号に記載されているように、リベット列をマンドレルに沿って前方に送るために使用される手段は一般的に空気圧ピストンであり、それの内孔にマンドレルの末端部が挿通される。ピストンの内孔はマンドレルステムの周囲に十分に密接して、その間から空気がまったく（または最小量の空気しか）逃げないようにする必要があるので、マンドレルの末端拡大部分をリベット送り空気圧ピストンの内孔に最初に通す時に問題が生じる。以下の例に記載されている工具は、この問題を解決しようとするリベット送り装置を組み込んでいる。
【００１３】
したがって、本発明は、別の態様によれば、請求項Ｂ１に記載されているリベット送り手段を提供している。本発明のさらなる特徴は、請求項Ｂ２〜Ｂ７に記載されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら、本発明の特定の実施形態を例示として説明する。
【００１５】
本例のリベット打機は、我々の英国特許第２２９９２８８号に記載されているものと全体的に構造および作用が類似しており、それを参照されたい。
【００１６】
本例のリベット打機は、手持ち式リベット打ち工具１１と、空気圧多重路接続部(pneumatic multiway connection)（図示せず）によってそれを接続した空気圧制御装置キャビネット（図示せず）とを含む。本例の工具は、完全空気圧制御システム(totally pneumatic control system)を有する。工具内のマンドレル後退手段は油圧式に作動し、したがって工具は油圧ホース１５によって油圧−空気圧増強器(intensifier)（図示せず）にも接続されている。
【００１７】
手持ち式工具１１は、リベット打機（the rivet placing apparatus）の機械部品のすべてを、油圧システムおよび空気圧制御システムの該当部品と共に包含している。それの様々な部品は、基本的に円筒形部分１６と一体形ピストルグリップ１７とを有するハウジング内に組み込まれている。ハウジング部分１６は、前バレル１８の形式の工具胴部を含み、その前端部には、ノーズ−ジョーアセンブリ１９の形式の受け部アセンブリが取り付けられており、これはハウジング胴部１６の外側に位置している。バレル１８の後端部の外側には、内側バレル１８に対して限定的に往復移動可能に後バレル２３が取り付けられている。後バレル２３の後端部には、多数のリベット５０を装填したマンドレル３０の末端部を把持する末端−ジョーアセンブリ２４の形式のマンドレル把持装置が取り付けられている。
【００１８】
後バレル２３の前端部は、油圧スレーブシリンダ２６内を往復移動する環状ピストン２４に連結されている。この油圧スレーブシリンダ２６は、油圧コネクタ２７を介して油圧ホース１５に、さらに油圧増強器に接続されている。ピストンおよびシリンダアセンブリ２５、２６が、マンドレル把持装置を後退させる動力手段を形成している。
【００１９】
ノーズ−ジョーアセンブリ１９は、バレル１８の前端部に取り付けられている。実質的に、それは２つのジョー２８、２８（図２）を有する。ジョーはばね３１によってホルダ２９内へ後方に付勢されており、ホルダおよびジョーの形状は、ばねの後方付勢力によってジョーの前端部が互いに押し合わされる（図２）ようになっている。閉じた時、２つのジョーの前端面が協働して環状の受け部すなわちアンビル３２を形成する。リベット送り手段によってジョーを通って前方に押し出された先頭のリベットによって、ジョーがばね３１の付勢力に逆らって開くことができる。ジョーはまた、マンドレルの取り外しおよび交換のために手動で開閉させることもできる。
【００２０】
前述したマンドレル把持および後退手段は、末端−ジョーアセンブリ２４とピストンおよびシリンダアセンブリ２５、２６とを含む。末端−ジョーアセンブリ２４は、この形式の工具では一般的であるが、ジョーキャリヤ４５内に担持された１対の焼き入れ鋼末端ジョー４３を含み、このジョーの外面がテーパ状になって、テーパ状コレット４４と協働する。ジョーキャリヤ４５は、バレル２３の後端部の一部を形成しているシリンダ４７内を摺動するピストン４６を有する末端ジョー空気圧閉鎖装置によってマンドレル３０の方へ前向きに（図１において左方向に）押しつけられている。末端ジョー空気線５１を接続したコネクタ４８を介して空気圧をピストン４６の後部に加えた時、ジョーキャリヤ４４が前方に押しつけられて、前述したように末端ジョー４３をマンドレル３０上に閉じる。ピストン４６の後部から空気圧を除去すると、ばね４９がジョーキャリヤ４４を後方に押しつけるため、末端ジョー４３がマンドレルから解放される。
【００２１】
本例の装置はまた、既知の所定長さのマンドレルの後端すなわち末端部の軸方向位置を位置決めするマンドレル位置決め手段を備えている。それは、（重量を抑えることによって移動速度を高めるためにほとんど中空であるピストンの形式の）可動ストップ部材５２を含み、これはジョーキャリヤ４５の内孔内を往復移動して第２ストップ部材５３と協働することができる。第２ストップ部材５３は、ジョーキャリヤ４５の後部にねじ込まれたプラグ部材によって形成されている。このため、第２ストップ部材５３は外側バレル２３に対して固定位置にあり、マンドレル後退手段が前方位置にある時には、内側バレル１８に対しても固定位置にある。マンドレル３０をノーズジョー２８に挿通して、それの後端部がストップ部材５２をストップ５３と接触する位置まで押し戻した時、バレル１８に対するマンドレル３０の軸方向位置が所定位置にある。可動ストップ部材５２は往復移動可能であるため、英国特許第２２９９２８８号に記載されているように、マンドレルがない場合、それは前方に移動してリベット送り手段への空気供給を遮断する。
【００２２】
本例の工具はまた、空気圧ピストンアセンブリ５５の形式の空気圧作動式リベット送り手段を備えており、これに設けられた中央内孔にマンドレル３０が挿通されている。ピストンは、内側固定バレル１８内に滑りばめされている。加圧空気が可動ストップ部材５２の外側の周囲に沿って進んでからジョー４３を通過してピストン５５の後部に供給される。最後のリベットが確実にジョーから送り出されるようにするために、長いプラスチック管の形式のスペーサ６８が設けられている。
【００２３】
以上に説明したように、本例の工具は、英国特許第２２９９２８８号に記載されているものと構造および作用が類似しているが、マンドレル位置決め手段が調節できない点で異なっている。しかし、本例の工具には、従来技術の工具に勝る２つの重要な相違点がある。
【００２４】
第１に、受け部手段１９は、マンドレル軸線に沿った方向で工具胴部に対して調節可能である。これを行うための手段が、図２に示されている。固定バレル１８の前端部の外側にねじ５６が付けられ、ジョーアセンブリ１９の後部の内側に雌ねじ５７が付けられている。ジョーアセンブリ１９をバレル１８に対して回転させることによって、ジョーアセンブリ１９の、したがって受け部アンビル面３２の位置をバレル１８に対して、したがってマンドレル３０に対して軸方向に調節することができる。約３ｍｍの調節範囲で十分である。前述した目的で受け部アンビル面３２とマンドレルヘッド３３との間に所定距離が得られるように、ノーズアセンブリ１９を選択位置に固定するためにロックナット５８が設けられている。
【００２５】
本例のマンドレルも、英国特許第２２９９２８８号に記載されているものと異なっている。前述したように、工具再装填処理を高速化する１つの方法は、それぞれにリベット列を装填済みのマンドレル在庫を準備することによって、マンドレルを工具から取り外した後にさらなるリベットをマンドレル上に装填する工程をなくすことである。マンドレル上のすべてのリベットが打ち出された後、マンドレルを工具から取り外して廃棄し、これは「使い捨てマンドレル」と呼ばれる。使い捨てマンドレルは、何度も再装填して再利用することによって合計で何千個、おそらくは何万個にもなるリベットを打ち出すのではなく、それに装填済みのリベット数（一般的に５０個まで）だけを打ち出すために工具に挿入して一度だけ使用されることを目的としているため、それは従来技術の再装填可能なマンドレルほど強く耐摩耗性を高くする必要はない。このため、潜在的に危険である使い捨てマンドレルの再充填および再利用を防止することが必要である。さらに、製造時点での事前装填作業の後、輸送、取り扱いおよびリベット打ち工具への装填中に、使い捨てマンドレル上に装填済みのリベット列を保持する必要がある。
【００２６】
このために、マンドレル３０に半径方向拡大部分が設けられており、本例では、これは互いに直径方向に対向する２つの突起５９、５９（図３および図４）の形をしており、リベット３０（および後述の管状スペーサ）をマンドレル上に装填した後、クリンピング作業によって形成される。マンドレルの末端部が最もクリンピング作業を行いやすいため、クリンプ拡大部分はこの末端部付近に配置されている。この拡大部分は、装填済みリベットがマンドレルの末端部から抜け落ちることを防止すると共に、さらに重要であるが、元のリベットを打ち出し終わった後にさらなるリベットをマンドレルに不当に再装填することを防止する。したがって、マンドレルの末端部の拡大部分５９が空気圧リベット送りピストン５５の内孔を通り抜けることができるが、前述のように使用時にはピストンおよびマンドレル間に十分な気密が得られるようにすることが必要である。
【００２７】
これは、従来技術の工具に勝る本工具の第２の重要な相違点によって達成される。図３および図４に示されているように、マンドレルが挿通される内孔を形成しているピストン手段部分が、一時的に半径方向に拡張可能である。ピストン内孔６１は、２つのほぼ半円筒形鋼セグメント６２、６２内の半割内孔によって形成されており、これらのセグメント６２、６２はその周囲の環状チャネル６４にはまったＯリングシール６３によって半径方向内向きに弾性的に押しつけられており、シール６３はチャネルから半径方向外向きに突出している。このＯリングシール６３は、セグメントの外表面とピストン５５の胴部を形成する鋼管状シェル６５の内側との間のシールも行う。セグメント６２、６２は、シェル６５内にその環状肩部分６６とばねクリップ６７との間で保持されている。
【００２８】
マンドレルの末端部がピストン５５の内孔６１内に押し込まれた時、セグメント６２、６２がわずかに分離して（図３ａおよび図３ｂ）拡大部分が通り抜けることができるようにしてから、それの背後で閉じて（図４ａおよび図４ｂ）マンドレル３０の周囲をほぼ密閉する。同様に、マンドレルを工具から取り出す時、拡大部分は逆方向にピストン内孔を容易に通り抜けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 リベット打機の軸方向断面図である。
【図２】 図１の左側部分の拡大図であり、受け部手段を示す図である。
【図３ａ】 空気圧ピストン手段の軸方向の切断図である。
【図３ｂ】 空気圧ピストン手段の横断面図である。
【図４ａ】 空気圧ピストン手段の軸方向の切断図である。
【図４ｂ】 空気圧ピストン手段の横断面図である。
【符号の説明】
１９ 受け部手段
３０ マンドレル
３２ アンビル
３３ マンドレルヘッド
５２、５３ ストップ部材
５５ リベット送り手段

Claims (7)

1. 拡大ヘッドを一端部に有し、複数の管状リベットを装填してリベット列を形成して担持している細長いマンドレルと、該マンドレルを前記ヘッドから遠い方の端部またはその付近で把持する把持手段とを含み、前記マンドレルは、前記把持手段と受け部との間の相対往復移動によって該受け部に対して往復移動可能であり、前記列状のリベットを前記マンドレルに沿って前方へ送ることによって、前記マンドレルヘッドに最も近い先頭のリベットを前記マンドレルヘッドと前記受け部との間に配置した後、前記マンドレルを前記受け部に対して後方に移動させることによって、該リベットを前記受け部によって支持する間に該リベットの内孔に前記マンドレルの前記ヘッドを引き通して該リベットを打ち出すことができ、さらに、一端部に取り付けられた受け部手段およびそれから遠い位置に取り付けられたストップ手段を有する胴部を含み、前記受け部手段に挿通されたマンドレルのヘッドから遠い方の端部が、前記ストップ手段によって前記胴部に対して所定の軸方向関係に軸方向に位置決めされ、前記受け部手段はマンドレル軸線に沿った方向で前記胴部に対して調節可能であり、それによって前記受け部および前記マンドレルヘッドの相対位置の調節が行われるリベット打機であって、
   使用時にリベット打機にリベットを送る空気圧ピストン手段を備えており、該空気圧ピストン手段に内孔が設けられ、使用時にそれにマンドレルが挿通され、これによって、前記ピストン手段の一端部に空気圧を加えることによって、ピストンがリベット列にスラストを加え、これによって該リベットを前述のように前記マンドレルに沿って前方へ送ることができ、内孔を形成している前記空気圧ピストン手段の部分は、一時的に半径方向に拡張可能であり、それによって前記マンドレルの前記ヘッドから遠い位置で前記マンドレルに設けられた半径方向拡大部分が前記内孔を通り抜けることができ、また、該拡大部分が前記内孔を通り抜けた後、再び前記マンドレル上に閉じるようにしたことを特徴とするリベット打機。
2. 前記受け部手段は、前記胴部に螺着され、それによって相対回転による調節が行われることを特徴とする請求項１記載のリベット打機。
3. さらに、前記受け部手段を選択位置にロックするためにロックナットが設けられていることを特徴とする請求項２記載のリベット打機。
4. 前記空気圧ピストン手段は、半径方向に拡張可能な部分を包囲する管状シェルを有する先行の請求項のいずれか１項記載のリベット打機。
5. 前記半径方向に拡張可能な部分は、複数の半径方向に分離可能なセグメントを有する請求項４記載のリベット打機。
6. 前記半径方向に分離可能なセグメントは、半径方向内向きに押しつけられている請求項５記載のリベット打機。
7. 前記空気圧ピストン手段は、前記セグメントを半径方向内向きに押しつけると共にそれらと管状シェルとの間の気密シールとなる弾性環状部材を含む請求項６記載のリベット打機。

Images