JP4294571B2 - エア供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、リベット締結後に分離したピンを負圧を利用して回収できるようにしたエアリベッター等に設けられるエア供給装置に関する。

この種のエアリベッターの構成は、例えば、図５に示される（例えば、特許文献１参照）。この例では、リベットのピンＰを把持可能なチャック機構５１を前後にスライドさせるための油圧機構５２と、その油圧機構５２を作動させるためのエアシリンダ機構５３と、リベット締結後に分離されたピンＰを回収するためにエア圧（負圧）を利用して吸引するバキューム機構５４と、ピンＰを収容するピン収容容器５５と、エアシリンダ機構５３とバキューム機構５４に対してエアを供給するための弁機構を有するエア供給装置５６と、を備えている。

そのエア供給装置５６には、図示省略のエア供給源が接続され、エアシリンダ機構５３とバキューム機構５４の双方に対してエアの供給が可能なように構成され、トリガースイッチ５７を引き操作すると、エアシリンダ機構５３にエアが供給されて油圧機構５２が作動し、チャック機構５１に把持されたリベットのピンＰが引き込まれることでかしめ加工が行われ、かしめ加工が終了した後は、バキューム機構５４で発生する負圧により、分離されたピンＰがピン収容容器５５内に回収される。

しかるに、上述のような従来のエアリベッターでは、トリガースイッチ５７を引き操作することで、エア供給装置５６のエア通路内で弁機構を構成するスプールが移動してエアシリンダ機構５３にエアが供給されるが、その時点でもバキューム機構５４にもエアが供給されている。従って、エアシリンダ機構５３を作動させるためのエア圧に損失が生じるため、充分な油圧力が得られない問題がある。なお、図５中、５８はエアピストン、５９はピストンロッド、６０はオイル室である。

そこで、このような問題を解消するために、バキューム機構へのエアの供給と停止とを任意に行えるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。これは、例えば、図６に示すように、ノズル体６２を切換体６１に対して相対的に軸方向一方向側に移動させることにより、シール部６３をノズル体６２に対して第一の位置に位置させて、エア供給源よりエア供給装置とに分けられたエアを通孔６４を介して絞り部６５に流入させる一方、ノズル体６２を切換体６１に対して相対的に軸方向他方側に移動させることにより、シール部６３をノズル体６２に対して第二の位置に位置させて、シリンダー６４内の絞り部６５へのエアの流入を遮断するように構成される。なお、６６はピン収容容器である。

特開２０００−２３７８３８号公報 特開２００３−１３６１７８号公報

上述のように、切換体６１を操作することでバキューム機構へのエアの供給と停止を任意に行えるようにした構成では、エア圧の損失を防止することはできるが、部品点数が多くなり、かつ、切換体６１のシール部６３及びその周辺部、連動部等に高い加工精度や組付精度が要求されるため、コスト高になる難点があり、また、充分な耐久性を確保するのも容易ではない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされ、バキューム機構の周辺部、連動部等に高い加工精度や組付精度を要することなく、エアシリンダ機構とバキューム機構に選択的に無駄なくエアを供給することができる構成が簡易なエア供給装置を提供することを目的とする。

（１）本発明のエア供給装置は、リベットのピンを把持可能なチャック機構をスライドさせるためにエア圧で作動する油圧機構１と、リベット締結後に分離されたピンを回収するためにエア圧を利用して吸引するバキューム機構２と、前記油圧機構１を作動させるためのトリガースイッチ１４とを備えたリベッターＡＲに設けられるエア供給装置であって、エア供給源に接続されるエア通路３が形成され、該エア通路３と連通するように、前記油圧機構１にエアを供給するための油空圧用開口４及び前記バキューム機構２にエアを供給するためのバキューム用開口５が形成されたケーシング１６と、前記油空圧用開口４を開閉するためのスプール６と、前記バキューム用開口５を開閉するための開閉部材７とを備え、前記スプール６は、軸心方向に貫通した貫通孔６ｃが穿設され、前記開閉部材７は、スリーブで構成され、前記スプール６及び開閉部材７は、互いに連動して摺接移動自在となるように前記エア通路３内に配設され、前記エア通路３内にエアが供給された状態で前記トリガースイッチ１４をオフにすると、前記エア通路３内のエアが前記開閉部材７内及び前記スプール６の貫通孔６ｃを経由して前記ケーシング１６内の空所１８内に導入され、該空所１８のエア圧で前記スプール６及び開閉部材７が軸心方向の一方側に移動し、前記スプール６が前記油空圧用開口４を閉じる一方で、前記開閉部材７が前記バキューム用開口５を開くように構成され、前記エア通路３内にエアが供給された状態で前記トリガースイッチ１４をオンにすると、前記ケーシング１６内の空所１８が大気解放され、前記エア通路３内のエア圧で前記スプール６及び開閉部材７が軸心方向の他方側に移動し、前記スプール６が前記油空圧用開口４を開く一方で、前記開閉部材７が前記バキューム用開口５を閉じるように構成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、（かしめ加工を行う際にトリガースイッチを操作し）スプール６を油空圧用開口４を開く位置に移動させて油圧機構１を作動させるときには、開閉部材７によってバキューム用開口５が閉じられるため、エア圧の損失なく油圧機構１を作動させることができる。一方、（かしめ加工が終了してトリガースイッチが離され）油空圧用開口４がスプール６によって閉じられると、開閉部材７が連動して移動しバキューム用開口５が開かれるため、エア圧の損失なくバキューム機構２を作動させることができる。このような開閉部材７の移動は、スプール６の移動に連動して移動するため、外部から何ら操作を必要とすることなく自動的に行われるので、エア圧の損失を確実に防ぐことができる。

（２）前記開閉部材７は、径大部７ａと、開口７ｃを有する径小部７ｂと、を有し、前記スプール６が前記油空圧用開口４を開く位置にあるときには、前記径大部７ａによって前記バキューム用開口５が閉じられる一方、前記スプール６が前記油空圧用開口４を閉じる位置にあるときには、前記径小部７ｂの開口７ｃを、前記バキューム用開口５に連通させるようにしてもよい。

このようにすれば、既にあるエア通路３内に、径大部７ａと開口７ｃを有する径小部７ｂを有するスリーブ７を摺接移動自在に嵌挿させるのみの、単一部品を追加するだけの簡易な構成として、エアの損失のないエア供給装置を提供することができる。このようなエア供給装置では、エア通路３にスリーブ７を摺接移動自在に嵌挿すればよく、特に、高い加工精度や組付精度は必要とせず、装置を安価に提供することができる。

本発明のエア供給装置によれば、スプールを油空圧用開口を開く位置に移動させて油圧機構を作動させるときには、開閉部材によってバキューム用開口が閉じられるため、エア圧の損失なく油圧機構を作動させることができ、効率よくかしめ加工を行うことができる。一方、油空圧用開口がスプールによって閉じられると、開閉部材が連動して移動しバキューム用開口が開かれるため、エア圧の損失なくバキューム機構を作動させることができ、効率よくピンを回収することができる。しかも、このような開閉部材の移動は、スプールの移動に連動するため、外部から何ら操作を必要とすることなく自動的に行われるため、エア圧の損失を確実に防ぐことができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態に係るエア供給装置（以下、スプールユニットという）を図面を参照しつつ詳細に説明する。
このスプールユニットは、例えば、図３（ａ）乃至（ｃ）及び図４に示すようなエアリベッターＡＲに設けられる。このエアリベッターＡＲは、リベットのピンを把持可能なチャック機構１１をスライドさせるためにエア圧で作動する油圧機構１と、リベット締結後に分離されたピンを回収するためにエア圧を利用して吸引するバキューム機構２と、を具備し、スプールユニットＳＵはシリンダカップ１２の上に載設され、エアスイッチ１３がオン操作されてスプールユニットＳＵ内にエアが供給された後トリガースイッチ１４を引き操作（オン操作）すると、シリンダカップ１２内のエアシリンダ室１５にのみエアが供給されて油圧機構１が作動され、トリガースイッチ１４の引き操作を解除すると（オフ操作）、バキューム機構２にのみエアが供給されるように構成される。

図１（ａ）（ｂ）はスプールユニットＳＵの断面図（図２（ｂ）のＡ−Ａ矢視相当）で、（ａ）はエアスイッチ１３がオンでトリガースイッチ１４がオフの状態、（ｂ）はエアスイッチ１３がオンでトリガースイッチ１４がオンの状態を示す。図２（ａ）はスプールユニットＳＵの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面図である。図１（ａ）（ｂ）にて、符号３は、スプールユニットＳＵのケーシング１６内に形成されるエア通路で、エアスイッチ１３を介して図示省略のエア供給源に接続される。４は油圧機構１を作動させるエアをエアシリンダ室１５に供給するための油空圧用開口、５はバキューム機構２へエアを供給するためのバキューム用開口、６は油空圧用開口４を開閉するためのスプール、７はバキューム用開口５を開閉するためのスリーブである。なお、ケーシング１６は、第１ケーシング１６１と第２ケーシング１６２を一体化してなり、第１ケーシング１６１の端部にはエアスイッチ１３が接続され、第２ケーシング１６２の端部は栓体１７によって閉塞されている。

このスプール６とスリーブ７は、エア通路３内に互いに連動して摺接移動自在となるように嵌挿されており、スプール６は、エア通路３の内径の異なるシリンダ室にそれぞれ摺接移動自在な外径の異なる二つのピストン６ａ，６ｂを有し、かつ、その軸心には、貫通孔６ｃが貫設されている。一方、スリーブ７は、径大部７ａと、開口７ｃを有する径小部７ｂとを有し、その径大部７ａが、バキューム用開口５が形成されているエア通路３の壁面に摺接して該バキューム用開口５を開閉する。

エアスイッチ１３がオンされると（トリガースイッチ１４がオフの状態）、図１（ａ）に示すように、エア通路３内にエアが供給されるため、スプール６の軸心方向に貫設された貫通孔６ｃを経由して空所１８内にエアが導入され、外径の異なる二つのピストン６ａ，６ｂが受ける圧力差（面積差）によって、スプール６は左端に移動する。この状態では、油空圧用開口４はスプール６の二つのピストン６ａ，６ｂの間にあってエア源に対して閉じられる一方、バキューム用開口５が開かれる。なお、両ピストン６ａ，６ｂの間に開設された開孔ｈはケーシング１６に開設されてエアシリンダ室１５に連通しており、そのエアシリンダ室１５の上部には、大気に開放される複数の小孔が開設されているため、エアが開孔ｈからエアシリンダ室１５内に導入されて圧力が大幅に低下した後、大気に排出されるので、例えば、車の排気ガスマフラーのような消音緩衝機能が発揮される。

一方、スリーブ７の径大部７ａは、バキューム用開口５よりも左側にあり、バキューム用開口５の内側は、径小部７ｂとの間に形成された隙間に臨んで開口し、その径小部７ｂに形成された開口７ｃに連通しており、バキューム用開口５の外側は、第１ケーシング１６１と第２ケーシング１６２の間に形成される隙間を介して第２ケーシング１６２に付設されたストレートバルブ１９に連通しているため、そのストレートバルブ１９に接続されたウレタンホース２０を介してバキューム機構２にのみエアが供給されることとなる。

トリガースイッチ１４がオンされると、バルブスリーブ２１が大気解放されるため、ウレタンホース２２を介してバルブスリーブ２１に接続されている空所１８の圧力が低下し、図１（ｂ）に示すように、スプール６とスリーブ７が右側に移動し、バキューム機構２へのエアの供給が停止され、シリンダカップ１２内のエアシリンダ室１５にのみエアが供給されて油圧機構１が作動され、リベットのピンを把持したチャック機構１１を後退させてかしめ加工が行われる。

より詳しくは、バキューム用開口５は、スリーブ７の径大部７ａに密接されて閉じられる一方、スプール６のピストン６ａが、図示のように壁面ｗに密接して油空圧用開口４と開孔ｈの連動状態を遮断して油空圧用開口４を開く位置に移動するため、スリーブ７の径小部７ｂに形成された開口７ｃから油空圧用開口４にエアが供給される。この油空圧用開口４には、エアピストン管２３が接続されており、その下端開口からエアシリンダ室１５の底部にエアが供給され（図４参照）、これにより、エアピストン２４が上方へ移動し、このエアピストン２４と一体のピストンロッド２５によって、オイル室２６内のオイルがオイルシリンダ３０に供給されることで、オイルピストン３１を後方に移動させ、上述のように、チャック機構１１を後退させてかしめ加工が行われる。なお、本実施の形態では、オイルシリンダ３０とオイルピストン３１で油圧機構１を構成している。

その他の構成について説明すると、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）にて、符号２７は、バキューム用開口５に連通するウレタンホースで、その上部に設けたコネクター２８が、本体フレーム２９（図４参照）内のオイルシリンダ３０の後部に接続され、エア圧によってオイルピストン３１を初期位置に復帰させるようにしている。即ち、トリガースイッチ１４をオン操作してオイル室２６内のオイルをオイルシリンダ３０の前部に供給することで、オイルピストン２９を後退させ、前述したように、かしめ加工を行った後、トリガースイッチ１４をオフ操作すると、オイルシリンダ３０の後部にエアが供給されるため、オイルピストン３１が初期位置に復帰する。このように、戻しバネに代えて、エア圧でオイルピストン３１を初期位置に復帰させるようにしたので、重量の軽減化を図ることができる。

チャック機構１１は、オイルピストン３１のロッド３２の前部に結合されて雌型テーパー体３３と係合する筒体３４と、ロッド３２の先端から前方に離間する方向に戻しスプリング３５で付勢されて筒体３４内を摺動可能な内装体３６と、その内装体３６に取り付けられて雌型テーパー体３３内に内装される二分割された雄型テーパー体３７とを備え、オイルピストン３２が後退したときには、雌型テーパー体３３は、ロッド３２と共に後退する筒体３４に係止されて後退し、雄型テーパー体３７と雌型テーパー体３３の相対位置が変化することで、雄型テーパー体３７は、雌型テーパー体３３の内側テーパー面の押圧を受けて縮径し、雄型テーパー体３７内に装入されたリベットのピンを把持する。

このような構成により、リベットのピンを雄型テーパー体３７内に装入した状態で、トリガースイッチ１４を引き操作すると、チャック機構１１に把持されたリベットのピンが後退移動してかしめ加工が行われた後、ピンのみが分離されて雄型テーパー体３７内に残る。このかしめ加工が終了した時点で、トリガースイッチ１４の引き操作を解除すると、前述したように、バキューム用開口５が開かれるため、オイルピストン３１が初期位置に復帰すると共に、戻しスプリング３５によって雄型テーパー体３７が拡径し、ピンがフリーな状態となる。と同時に、バキューム機構２が作動してピンがオイルシリンダ３０の後部に着脱自在に付設されたピン収容容器３８内に回収されることとなる。

バキューム機構２は、ウレタンホース２０から供給されるエア（圧縮空気）の流速を高くするための絞り部を具備し、ロッド３２内に形成されたピン回収孔３２ａの前部で負圧を発生させることで、そのピン回収孔３２ａにフリーな状態のピンを吸引してピン収容容器３８内に回収するように構成される。本実施の形態では、このようなバキューム機構２を、チャック機構１１の直後の位置に配設している。このような比較的前方の位置にバキューム機構２を設けることにより、ピンに対して無駄なく負圧を作用させることができ、効率よくピンを回収することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、トリガースイッチ１４をオン操作してかしめ加工を行う際に、スプール６を油空圧用開口４を開く位置に移動させて油圧機構１を作動させるときには、そのスプール６に連動して移動するスリーブ７によってバキューム用開口５が閉じられるため、エア圧の損失なく油圧機構１を作動させ、効率よくかしめ加工を行うことができる。一方、かしめ加工が終了してトリガースイッチ１４が離されるとバルブスリーブ２１が閉じられるため、空所１８の圧力が上昇し、スプール６が油空圧用開口４を閉じる位置に移動し、これと連動するスリーブ７によってバキューム用開口５が開かれるため、エア圧の損失なくバキューム機構２を作動させ、効率よくピンを回収することができる。このようなスリーブ７の移動は、スプール６の移動に連動して行われるため、外部から何ら操作を必要とすることなく自動的に行われるので、常に、エア圧の損失を確実に防ぐことができる。

なお、本発明は、実施の形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、必要に応じて、適宜、設計変更や改良等は自由であり、例えば、バキューム用開口５を開閉するための開閉部材７は、スプール６と連動して摺接移動自在となるようにエア通路３内に配設できればよく、その構成の如何を問わない。また、チャック機構１１やバキューム機構２、及びエアリベッターＡＲの形式や構成も、本実施の形態に記載のものの他、適宜に選択されてよい。

本発明の実施の形態に係るエア供給装置の要部構成説明図で、（ａ）はトリガースイッチオフの状態、（ｂ）はトリガースイッチオンの状態を示す。この（ａ）（ｂ）は図２の（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は同エア供給装置の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）は同エアリベッターの右側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。 同エアリベッターの断面図で、図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。 従来のエアリベッターの一例を示す断面図である。 同エアリベッターの他の例における要部断面図である。

符号の説明

１…油圧機構
２…バキューム機構
３…エア通路
４…油空圧用開口
５…バキューム用開口
６…スプール
７…開閉部材（スリーブ）
７ａ…径大部
７ｂ…径小部
７ｃ…開口

Claims (2)

1. リベットのピンを把持可能なチャック機構をスライドさせるためにエア圧で作動する油圧機構（１）と、リベット締結後に分離されたピンを回収するためにエア圧を利用して吸引するバキューム機構（２）と、前記油圧機構（１）を作動させるためのトリガースイッチ（１４）とを備えたリベッター（ＡＲ）に設けられるエア供給装置であって、エア供給源に接続されるエア通路（３）が形成され、該エア通路（３）と連通するように、前記油圧機構（１）にエアを供給するための油空圧用開口（４）及び前記バキューム機構（２）にエアを供給するためのバキューム用開口（５）が形成されたケーシング（１６）と、前記油空圧用開口（４）を開閉するためのスプール（６）と、前記バキューム用開口（５）を開閉するための開閉部材（７）とを備え、前記スプール（６）は、軸心方向に貫通した貫通孔（６ｃ）が穿設され、前記開閉部材（７）は、スリーブで構成され、前記スプール（６）及び開閉部材（７）は、互いに連動して摺接移動自在となるように前記エア通路（３）内に配設され、前記エア通路（３）内にエアが供給された状態で前記トリガースイッチ（１４）をオフにすると、前記エア通路（３）内のエアが前記開閉部材（７）内及び前記スプール（６）の貫通孔（６ｃ）を経由して前記ケーシング（１６）内の空所（１８）内に導入され、該空所（１８）のエア圧で前記スプール（６）及び開閉部材（７）が軸心方向の一方側に移動し、前記スプール（６）が前記油空圧用開口（４）を閉じる一方で、前記開閉部材（７）が前記バキューム用開口（５）を開くように構成され、前記エア通路（３）内にエアが供給された状態で前記トリガースイッチ（１４）をオンにすると、前記ケーシング（１６）内の空所（１８）が大気解放され、前記エア通路（３）内のエア圧で前記スプール（６）及び開閉部材（７）が軸心方向の他方側に移動し、前記スプール（６）が前記油空圧用開口（４）を開く一方で、前記開閉部材（７）が前記バキューム用開口（５）を閉じるように構成されていることを特徴とするエア供給装置。
2. 前記開閉部材（７）は、径大部（７ａ）と、開口（７ｃ）を有する径小部（７ｂ）と、を有し、前記スプール（６）が前記油空圧用開口（４）を開く位置にあるときには、前記径大部（７ａ）によって前記バキューム用開口（５）が閉じられる一方、前記スプール（６）が前記油空圧用開口（４）を閉じる位置にあるときには、前記径小部（７ｂ）の開口（７ｃ）が、前記バキューム用開口（５）に連通することを特徴とする請求項１に記載のエア供給装置。

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