JP4830745B2 - 異品かしめ防止機能を有するかしめ治具 - Google Patents

Description

本発明は、部品チェックとかしめとを、作業者の一つの作業動作で可能とし、併せて、治具の低コスト化を図った、異品かしめ防止機能を有するかしめ治具に関するものである。

従来、かしめ工程では、塑性加工によって、取り付けるべき部品を取り付けるようにしたもので、対象とする部品に対応して特に設計した治具を用いている。例えば、次のようなものがある。

特開２００４−１４２５２号

この文献におけるシェル加工治具では、オペレータの作業負担を軽減すると共に仮かしめ時の不具合の発生を防止することを課題としたもので、押圧機構を有し、この押圧機構は、支持台部の支持面に締結された押圧ベース体と、操作者に把持される把持部材と、把持部材の回動により、押圧方向に進退移動する押圧移動部材とを有している。

他方、図に示すような部品をかしめる工程においては、１工程目でいわゆるポカヨケ治具にて部品チェックを行い、２工程目で、部品をかしめ治具にセットして、かしめ加工を施している。

このように、上記かしめ治具では、部品のチェックとかしめ工程が２工程に分かれるため、作業の効率化、品質の向上、治具の低コスト化という点で、少なからず、障害となっていた。
本発明はこのような課題を改善するために提案されたものであって、手動でのトグル作動機構操作の一往復運動のみで、部品形状チェック及び部品を製品へ挿入、密着、かしめの複数作業が同時にできる点と、油圧、空圧、電気等の動力を使用することなく、複数の機構的組み合わせ構成のみで実現することができ、治工具の低コスト、小型化、短納期化、部品かしめ組み付け時間のサイクルタイムアップ、製品品質の向上は勿論、段取部を交換することにより、他品番に簡単に対応できる点を兼ね備えた、異品かしめ防止機能を有するかしめ治具を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明における請求項１では、トグル作動機構３により作動棒９を駆動させることで、判別手段２１により前記載置された部品Ｐを判別可能とすると同時に、前記かしめ具１７によりかしめ作用を可能とする一方、前記部品Ｐを判別不能とすると同時に、かしめ作用を阻止する構成としたことで、１工程で取り付けるべき部品の判別とかしめ加工が可能となる。

また本発明における請求項１では、トグル作動機構３により作動棒９を駆動させることで、前記ガイド４上を転動部材ユニット５と共にテーパシャフト１５を連動させて、このテーパシャフト１５に連動して、前記部品Ｐを載置する段取部２０頂部から判別手段２１を突出させて、前記載置された部品Ｐにおける部品判別穴Ｈに嵌入することで、前記かしめ具１７のかしめ作用を行わせることができる。

また本発明における請求項２では、判別手段２１の先端側の嵌入部２１ｔを、載置された部品Ｐにおける部品判別穴Ｈに嵌入することで、載置された部品Ｐがかしめ加工を施すべき部品であると判定する判別作用がなされる。

また本発明における請求項３では、前記段取部２０は、取り付けるべき部品Ｐに対応して交換可能に構成したことで、他製品の治具への展開が可能となり、設備を兼用することが可能となる。

さらに本発明における請求項４では、前記段取部２０は、部品Ｐを判別するために、部品Ｐに応じて位置が異なる部品判別穴Ｈに合わせて、判別手段２１を進退自在に介装する縦穴２０Ｈの位置を異ならせた複数のものを交換可能とするべく備えたことで、異なる部品Ｐも取付けが可能となる。

以下、本発明にかかる異品かしめ防止機能を有するかしめ治具につき、一つの実施の態様を示し、添付の図面に基づいて説明する。
図１に示す車載用熱交換器Ｅは、車体に組み付けるためのブラケットＢを、かしめ加工によって取り付けるようにしたもので、例えば、図２に示すように、前記車載用熱交換器Ｅを、所定の位置にかしめ治具１を搭載した、治具基台２上に載置してかしめ加工を施すようにしている。

そこで、前記かしめ治具１について拡大して図３に示し、詳細に説明する。
すなわち前記かしめ治具1は、前記治具基台２上に固設したトグル作動機構３と、ガイド４上に、進退動可能に載置した転動部材ユニット５とかしめ具ユニット６とを備えている。

前記トグル作動機構３は、前記治具基台２上に立設したトグル基台７に、起伏操作可能に設けた操作レバー８と、操作レバー８の操作によって進退動可能に設けた作動棒９とで構成している。

前記ガイド４は、詳細は図示していないが、前記転動部材ユニット５およびかしめ具ユニット６の可動方向を、前記トグル作動機構３における作動棒９の動作方向と平行に設定している。

前記転動部材ユニット５は、前記ガイド４上において、前記トグル作動機構３寄りの位置にあり、前記ガイド４上に移動自在に配置してなる移動部材１０上に立設した、転動部材支持基体１１を有し、この転動部材支持基体１１に、前記トグル作動機構３における作動棒９先端側を連結する一方、転動部材支持基体１１頂部において、前記ガイド４上の転動部材ユニット５の移動部材１０の進退動方向と直交する方向に、前記作動棒９先端側取付部を挟んで、両側、上下に配設した転動部材１２を備えている。

また、前記かしめ具ユニット６は、前記ガイド４上の前記転動部材ユニット５の右方に移動可能に配置している。すなわち、前記かしめ具ユニット６は、前記ガイド４上に移動自在に配置してなる移動部材１３上に立設した、かしめ具支持基体１４を有している。なお、このかしめ具支持基体１４は、詳細は後述するが前記転動部材ユニット５の転動部材支持基体１１と、テーパシャフト１５、ばね部材１６を介して、所定の範囲で、間隔調節可能に連結している。
そして、前記かしめ具支持基体１４の上部には、製品である車載用熱交換器Ｅにかしめ止めすべき部品Ｐを載置して、載置された部品Ｐを判別する段取部２０を交換可能に載置する構成としている（図５参照）。

さらに、前記転動部材ユニット５および前記かしめ具支持基体１４の上部の段取部２０間には、前記転動部材ユニット５の転動部材支持基体１１頂部に配設した転動部材１２に末端側を当接して、前記トグル作動機構３における操作レバー８の操作によって進退動する作動棒９により前記転動部材１２を介して開閉するかしめ具１７を設けている。
このかしめ具１７は、先端近傍において、開閉可能に軸止めした一対のレバー１７ａ，１７ｂで構成している。なお、これら一対のレバー１７ａ，１７ｂは、末端側近傍において、常時、閉じる方に付勢しているばね部材１８を介在している。
またこのかしめ具１７先端には、前記一対のレバー１７ａ，１７ｂを開くことにより、外方へ拡開してかしめ止めすべき部品Ｐにかしめ加工を施す、かしめ作用部１９を設けている。

次に、前記かしめ具支持基体１４についてさらに詳細に説明する。すなわち、前記かしめ具支持基体１４には、テーパシャフト１５を進退自在に介装する貫通穴１４Ｈを形成している。前記テーパシャフト１５には、先端側を末端側の基径部１５ａに比較して細径の細径部１５ｂを設けている。これら基径部１５ａと細径部１５ｂとの間には、所定角度の傾斜面を有するテーパ部１５ｃを設けている。前記細径部１５ｂの先端側は、前記かしめ具支持基体１４外側に突没可能に構成している。そして前記貫通穴１４Ｈには、前記テーパシャフト１５に対応して、途中で前記細径部１５ｂに対応した内径の貫通穴１４Ｈとして段差形成している。
そして、前記かしめ具支持基体１４内には、前記貫通穴１４Ｈと連通する縦穴１４Ｈｖを設けてスライドピン２２を介装している。このスライドピン２２頂部には、後述する段取部２０における判別手段２１に伝達するための伝達板２４を設けている。

次に、前記かしめ具支持基体１４の上部の段取部２０について説明する。
この段取部２０は、部品Ｐを判別する手段としての判別手段２１を備えたもので、この判別手段２１は、前記かしめ具支持基体１４内に設けたテーパシャフト１５に連動して、スライドピン２２を介し、部品Ｐを載置する段取部２０頂部から突没可能としている。
この場合、前記判別手段２１は前記スライドピン２２と、ばね部材２３と、判別手段２１の動作範囲を規制する伝達板２４とを介して動力的に連結する構成としている。
その際、このスライドピン２２は、下端側を前記テーパシャフト１５のテーパ部１５ｃに当接している。
さらに、前記判別手段２１の先端側には、フランジ部ｆを介して前記載置された部品Ｐにおける部品判別穴Ｈに嵌入可能な嵌入部２１ｔを設けている。
すなわち、前記段取部２０は、部品Ｐを判別するために、部品Ｐに応じて位置が異なる部品判別穴Ｈに合わせて、判別手段２１を進退自在に介装する縦穴２０Ｈの位置を異ならせた複数のものを交換可能としている。

以上のように段取部２０は構成されることにより、トグル作動機構３における操作レバー８によって、前記ガイド４上を移動する前記転動部材ユニット５と共に連動するテーパシャフト１５と、このテーパシャフト１５に連動して、前記スライドピン２２を介し、部品Ｐを載置するかしめ具支持基体１４頂部から判別手段２１が連動突出して、前記載置された部品Ｐにおける部品判別穴Ｈに、前記判別手段２１の先端側の嵌入部２１ｔを嵌入することで、前記載置された部品Ｐがかしめ加工を施すべき部品であると判定すると同時に、前記転動部材ユニット５における転動部材１２によって、前記かしめ具１７における一対のレバー１７ａ，１７ｂを開いて、先端部のかしめ作用部１９を外方に拡開させ、かしめ作用を許容する構成としている。

以上のような構成の異品かしめ防止機能を有するかしめ治具１において、製品に対し、部品を取り付けるかしめ工程について説明する。以下の手順でなされる。
先ず、トグル作動機構３における操作レバー８を操作して、作動棒９を図６中、矢印方向、すなわち転動部材ユニット５側へ突出させる（図６参照）。

前記作動棒９を、転動部材ユニット５側へ突出させていくと、転動部材ユニット５における転動部材支持基体１１が作動棒９によって押圧され、ガイド４上を、移動部材１０を介して、かしめ具ユニット６側へ移動する。
その際、転動部材支持基体１１の移動と共に、かしめ具支持基体１４は、上記テーパシャフト１５およびばね部材１６の反発力によって、転動部材ユニット５とかしめ具ユニット６との離隔距離を一定に保ったまま、ガイド４上を、移動部材１３を介して連動移動して、製品である車載用熱交換器Ｅにおける取付位置に至る。

そうすると、転動部材支持基体１１とかしめ具支持基体１４とは、機械的に一体化した状態となり、かしめ具１７先端側のかしめ作用部１９は、部品Ｐにおけるかしめ部位と共に、車載用熱交換器Ｅにおける取付位置に圧入密着させることができる。

そして、さらに、トグル作動機構３における操作レバー８を操作して、作動棒９を突出させていくと、テーパシャフト１５が、ばね部材１６の反発力に抗して、かしめ具支持基体１４内の貫通穴１４Ｈ内を進行して、基径部１５ａと細径部１５ｂとの間のテーパ部１５ｃが、貫通穴１４Ｈの段差部に突き当たる一方、細径部１５ｂ側は、かしめ具支持基体１４から外方へ突出する。

そして、さらに前記作動棒９が、転動部材ユニット５側へ移動することで、転動部材支持基体１１頂部において、前記作動棒９先端側取付部、両側上下の転動部材１２が、かしめ具１７における一対のレバー１７ａ，１７ｂ末端側を押圧するので、一対のレバー１７ａ，１７ｂは、ばね部材１８に抗して開いていく。

このようにして、最終的には、かしめ具１７先端側のかしめ作用部１９が、部品Ｐにおけるかしめ部位を、車載用熱交換器Ｅにおける取付位置にかしめ固定することができる（図８参照）。

ところで、前記かしめ具１７によるかしめ固定がなされるのは、載置された部品Ｐがかしめ加工されるべき部品であることを前提としている。その際の部品Ｐを判別する工程について説明する。
トグル作動機構３における操作レバー８を操作して、作動棒９を突出させていくと、テーパシャフト１５が、ばね部材１６の反発力に抗して、かしめ具支持基体１４側へ移動し、かしめ具支持基体１４内の貫通穴１４Ｈ内を進行していく。これによって、テーパシャフト１５におけるテーパ部１５ｃが、スライドピン２２を押し上げ、この結果、判別手段２１は、部品Ｐを載置するかしめ具支持基体１４頂部から連動突出して、載置された部品Ｐにおける部品判別穴Ｈに、前記判別手段２１の先端側の嵌入部２１ｔを嵌入することで、載置された部品Ｐがかしめ工程を施すべき部品であるとして（図９（１））、前述のかしめ具１７先端側のかしめ作用部１９による、部品Ｐのかしめ固定が許容され、かしめ固定が達成されるのである（図８参照）。

一方、載置された部品Ｐがかしめ工程を施すべき部品でないときは、部品の部品判別穴Ｈが異なる位置にあるため、判別手段２１が、部品Ｐを載置するかしめ具支持基体１４頂部から突出しようとしても、部品Ｐによって阻止され、前記段取部２０におけるテーパシャフト１５はそれ以上動かすことができず、結果、かしめ具１７によるかしめ動作は阻止されるので、これを以って、載置された部品Ｐは異品であるとして、かしめ操作を阻止することができるのである（図９（２））。

前述のかしめ工程がなされた後は、トグル作動機構３における操作レバー８を戻し操作して、作動棒９を退動させると、かしめ具１７作動棒９先端側取付部、両側上下の転動部材１２から、かしめ具１７における一対のレバー１７ａ，１７ｂ末端側への押圧力が解除されるので、一対のレバー１７ａ，１７ｂは、ばね部材１８により閉じていき、これによって、かしめ具１７先端のかしめ作用部１９も閉じて、かしめ加工した部品のかしめ部位から解放される。
それと同時に、かしめ具支持基体１４内のテーパシャフト１５が貫通穴１４Ｈを退動し、これによって、スライドピン２２を押し上げていたテーパシャフト１５のテーパ部１５ｃが退動するので、スライドピン２２が伝達板２４と共に、ばね部材２３の反発力によって下降し、結果、判別手段２１が下降し、部品Ｐの部品判別穴Ｈから先端側の嵌入部２１ｔが離脱する。

そして、さらに、作動棒９を退動させていくことにより、転動部材支持基体１１の移動と共に、かしめ具支持基体１４は、上記テーパシャフト１５およびばね部材１６によってガイド４上を移動部材１３を介して、連動移動して、転動部材ユニット５およびかしめ具ユニット６を当初の位置に復帰させることができる。

以上の工程は、特定の部品Ｐをかしめる場合の工程であるが、ここで、別の部品Ｐをかしめるときは、その部品Ｐに対応した段取部２０に交換することによって可能となる（図５参照）。

以上のように、本発明のかしめ治具１によれば、手動でのトグル作動機構３による、一往復運動のみで、部品Ｐ形状チェック及び部品Ｐを製品へ挿入、密着、かしめの複数作業が同時にでき、油圧、空圧、電気等の動力を使用することなく、複数の機構的組み合わせ構成のみで実現することができ、治工具の低コスト、小型化、短納期化、さらには、部品かしめ組み付け時間の短縮化が可能となる。
さらに、異なる部品Ｐをかしめ組み付けるときは、部品Ｐに対応した段取部２０を交換することで、他品番に簡単に対応できるという、格別な効果を奏することができる。

本発明にかかる異品かしめ防止機能を有するかしめ治具を使用する対象としての、車載用熱交換器の一例を示す、平面説明図である。 図１に示すかしめ治具を使用するために、車載用熱交換器を治具基台に配置した、平面図である。 本発明にかかるかしめ治具の側面図である。 図３に示すかしめ治具の平面的説明図である。 図３に示すかしめ治具において、かしめ具ユニットにおけるかしめ具支持基体の拡大的要部断面説明図である。 本発明にかかるかしめ治具による動作を説明するための側面図である。 本発明にかかるかしめ治具による動作を説明するための側面図である。 本発明にかかるかしめ治具による動作を説明するための側面図である。 本発明にかかる異品かしめ防止機能を説明するための、要部断面説明図である。 本発明にかかるかしめ治具による動作を説明するための側面図である。

符号の説明

１ かしめ治具
２ 治具基台
３ トグル作動機構
４ ガイド
５ 転動部材ユニット
６ かしめ具ユニット
７ トグル基台
８ 操作レバー
９ 作動棒
１０ 移動部材
１１ 転動部材支持基体
１２ 転動部材
１３ 移動部材
１４ かしめ具支持基体
１４Ｈ 貫通穴
１４Ｈｖ 縦穴
１５ テーパシャフト
１５ａ 基径部
１５ｂ 細径部
１５ｃ テーパ部
１６ ばね部材
１７ かしめ具
１７ａ，１７ｂ レバー
１８ ばね部材
１９ かしめ作用部
２０ 段取部
２０Ｈ 縦穴
２１ 判別手段
２１ｔ 嵌入部
２２ スライドピン
２３ ばね部材
２４ 伝達板
Ｅ 車載用熱交換器
Ｂ ブラケット
Ｐ 部品
ｆ フランジ部
Ｈ 部品判別穴

Claims (4)

1. トグル作動機構（３）の操作により、ガイド（４）上を進退動可能に設けた転動部材ユニット（５）とかしめ具ユニット（６）とを備え、
   前記転動部材ユニット（５）は、前記トグル作動機構（３）における作動棒（９）先端側と連結する構成とすると共に、前記かしめ具ユニット（６）と、所定の範囲で間隔変動可能とすると共に、連動可能に連結する構成とし、前記転動部材ユニット（５）と前記かしめ具ユニット（６）との間において、前記転動部材ユニット（５）における転動部材（１２）を介して末端側を当接して、前記トグル作動機構（３）による作動棒（９）の往復動駆動によって開閉するかしめ具（１７）を設け、
   このかしめ具（１７）先端側に、かしめ具（１７）の開閉動作により開閉するかしめ作用部（１９）を備え、
   前記かしめ具ユニット（６）には、製品にかしめ止めすべき部品（Ｐ）を載置する段取部（２０）とを備え、
   この段取部（２０）は、前記載置された部品（Ｐ）を判別する判別手段（２１）を備えていて、
   前記転動部材ユニット（５）と前記かしめ具ユニット（６）とは、前記トグル作動機構（３）により前記作動棒（９）を駆動させることで、前記ガイド（４）上を移動する前記転動部材ユニット（５）と共に連動するテーパシャフト（１５）と、このテーパシャフト（１５）に連動して、前記部品（Ｐ）を載置する前記段取部（２０）頂部から突没可能に設けた前記判別手段（２１）とを有し、この判別手段（２１）が、前記載置された部品（Ｐ）における部品判別穴（Ｈ）に嵌入することで、前記かしめ具（１７）のかしめ作用を許容する構成とするとともに、
   前記トグル作動機構（３）により前記作動棒（９）を駆動させることで、前記判別手段（２１）により前記載置された部品（Ｐ）を判別可能とすると同時に、前記かしめ具（１７）によりかしめ作用を可能とする一方、前記部品（Ｐ）を判別不能とすると同時に、かしめ作用を阻止する構成としたことを特徴とする異品かしめ防止機能を有するかしめ治具。
2. 前記判別手段（２１）の先端側には、前記載置された部品（Ｐ）における前記部品判別穴（Ｈ）に嵌入可能な嵌入部（２１ｔ）を設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の異品かしめ防止機能を有するかしめ治具。
3. 前記段取部（２０）は、取り付けるべき部品（Ｐ）に対応して交換可能に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の異品かしめ防止機能を有するかしめ治具。
4. 前記段取部（２０）は、部品（Ｐ）を判別するために、部品（Ｐ）に応じて位置が異なる部品判別穴（Ｈ）に合わせて、判別手段（２１）を進退自在に介装する縦穴（２０Ｈ）の位置を異ならせた複数のものを交換可能とするべく備えたことを特徴とする請求項１ないし３記載のうち、いずれか一項に記載の異品かしめ防止機能を有するかしめ治具。

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