JP4838447B2 - リベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はリベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具に関する。さらに詳しくは、打込リベットなどの締結に使用されるリベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、鉄骨構造物の組立てにおいては、軽量形鋼からなる梁材や柱材などを接合する手段として、リベット接合、特に被接合材にリベット孔を設けることなく打込リベットを直接打ち込んで接合する打込リベット接合方法が行われている。かかる打込リベット接合方法に使用されるリベット締結具の一例を図4に示す。
【0003】
このリベット締結具G´は、基盤101の先端部所定位置に固定されたポンチ金型102と、ポンチ金型102上方にその軸心(リベット打込中心)をポンチ金型102の軸心に一致させて配設されたリベット打込機構103と、リベット打込機構103のリベット打込中心を所望のリベット打込位置に位置決めする、リベット打込機構103の外周の適宜位置に配設されたレーザポインタLPとを備えてなるものとされる。
【0004】
また、リベット打込機構103は、打込リベットを保持するリベット保持部103aをその先端部に有するステム103bと、このステム103bを進退駆動する駆動部103cとを備えてなる。
【0005】
図5に、レーザポインタLPによる打込リベットの打込み位置の位置決め原理を示す。図5に示すように、レーザポインタLPから照射されるレーザスポット光は、リベット打込機構103のリベット打込みセンターライン(打込み基準線)CLとリベットの打ち込み対象板B上で交差するようその照射角度が調整されている。そのため、対象板B上にけがかれたマーク位置にレーザスポット光を位置決めすることにより、リベット打込機構103のリベット打込み位置決めがなされる。
【0006】
次に、このリベット締結具G´によるリベット締結作業について、図6に示すような3本のリップ溝形鋼部材R´、R´、R´の節点をガセットプレートP´で接合する場合を例に採り説明する。この場合、ガセットプレートP´上にはあらかじめリベット締結位置(打込位置)がマーキングされている。具体的には、リップ溝形鋼部材R´のゲージラインL´に対応する位置に直線が引かれるとともに、この直線にピッチラインが交差させられ、その交点が締結位置となるようにされている。
【0007】
リベット締結具G´の基盤101をリップ溝形鋼部材R´のリップ開口部から差し込み、ポンチ金型102を被接合部の裏面側に当接させた後、前記レーザポインタを照射し、そのポイント光と前記マーキングされた締結位置とが一致するようにリベット締結具G´を移動させて、リベット打込機構103のリベット打込中心をマーキングされた締結位置に位置決めする。ついで、駆動部103cを駆動してステム103bを一気に進出させ、リベット保持部103aに保持された打込リベットU´によりガセットプレートP´およびリップ溝形鋼部材R´を打ち抜くとともに、打込リベットU´の先端をポンチ金型102に押し付けてかしめる。この締結作業をマーキングされたすべての締結位置について行うことによりリップ溝形鋼部材R´、R´、R´の節点がガセットプレートP´により結合される。
【0008】
しかしながら、かかるリベット締結具G´を用いたリベット締結方法には、以下のような問題がある。
【0009】
(1)リベット締結位置のマーキング作業に非常に時間がかかり作業性が悪い。また、締結位置のマーキングは作業者が図面に基づいて行うため、作業者の過誤により実際のゲージライン位置やピッチライン位置からずれた位置にマーキングされるおそれがある。
【0010】
(2)構造物組立て後に接合部を塗装しなかった場合には、マーキング跡により構造物の美観が損なわれる。
【0011】
(3)リベット打込み時の衝撃などにより、リベット締結具G´がぶれてリベット打込位置にずれを生じてしまうおそれがある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、リベット締結位置のマーキング作業が軽減され、かつリベット打込精度の高いリベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明のリベット締結方法の第1形態は、基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具を用いたリベット締結方法であって、前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、前記円弧状部の外周面が、前記リベット打込機構のリベット打込中心をゲージラインに位置決めする位置決め部とされ、前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の円弧中心に一致させて前記基盤に固定され、前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設され、前記位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とする。
【0014】
本発明のリベット締結方法の第1形態においては、位置決め部の円弧の半径が、位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのが好ましい。
【0015】
本発明のリベット締結方法の第2形態は、基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具を用いたリベット締結方法であって、前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の中心に一致させて前記基盤に固定され、前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設され、前記基盤裏面に円盤状位置決め部材をその中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて装着し、前記基盤の先端部は、前記円盤状位置決め部材の内側に位置させられ、前記円盤状位置決め部材の外周面が位置決め部とされ、前記位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とする。
【0016】
本発明のリベット締結方法の第2形態においては、位置決め部材が着脱自在とされているのが好ましい。その場合、位置決め部の円弧の半径が、位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのがさらに好ましい。
【0017】
また、本発明のリベット締結方法においては、レーザポインタにより被接合材の締結面に形成されたピッチラインを照射し、打込み基準線をその照射位置に位置決めしてリベットの打込みをなすのが好ましい。
【0018】
本発明のリベット締結具の第1形態は、基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具であって、前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、前記円弧状部の外周面が、前記リベット打込機構のリベット打込中心をゲージラインに位置決めする位置決め部とされ、前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の円弧中心に一致させて前記基盤に固定され、前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設されてなることを特徴とする。
【0019】
本発明のリベット締結具の第1形態においては、位置決め部の円弧の半径が、位置決め部側面を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのが好ましい。
【0020】
本発明のリベット締結具の第2形態は、基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具であって、前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の中心に一致させて前記基盤に固定され、前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設され、前記基盤裏面に円盤状位置決め部材をその中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて装着し、前記基盤の先端部は、前記円盤状位置決め部材の内側に位置させられ、前記円盤状位置決め部材の外周面が位置決め部とされなることを特徴とする。
【0021】
本発明のリベット締結具の第2形態においては、位置決め部材が着脱自在とされるのが好ましい。その場合、位置決め部の円弧の半径が、位置決め部材側面を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのがさらに好ましい。
【0022】
また、本発明のリベット締結具においては、リベット打込機構にレーザポインタが装着され、前記レーザポインタのレーザスポット光が、被接合材にあらかじめマーキングされているピッチラインに一致するようその照射角度が調整されてなるのが好ましい。
【0023】
【作用】
本発明は前記のごとく構成されているので、リベット締結位置のマーキング作業が軽減され、かつリベット打込時に位置ずれの生ずるおそれが減少する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【0025】
実施形態1
本発明の実施形態1にかかるリベット締結方法に用いられるリベット締結具の概略図を図1に示し、このリベット締結具Gは軽量形鋼の接合に好適に用いられる。なお、本実施形態においても、従来の技術の項と同様に、3本のリップ溝形鋼部材R、R、Rの節点をガセットプレートPで結合する場合を例に採り説明する。ただし、図1においては、理解を容易にするために1本のリップ溝形鋼部材Rのみが図示されている。
【0026】
リベット締結具Gは、図1に示すように、基盤10と、基盤10の先端部上面所定位置に固定されたポンチ金型20と、ポンチ金型20上方にそのリベット打込中心(打込み基準線)をポンチ金型20の軸心に一致させて配設されたリベット打込機構30と、リベット打込機構30のリベット打込中心(打込み基準線)をピッチライン上に位置決めするレーザポインタ40とを主要構成要素としてなる。
【0027】
基盤10は、所定平面形状、具体的にはリベット打込機構30を支持する支持部材11の立設された後端部から中間部までが一定幅で、中間部から先端部へ近づくに従って徐々に幅が狭くされるとともに、その先端部が所定半径の円弧状とされた平面形状を有する平板状部材とされ、この円弧状部の外周面がリベット打込機構30のリベット打込中心(打込み基準線)をゲージライン位置に位置決めする位置決め部(ゲージライン位置決め部)12とされる。
【0028】
具体的には、位置決め部12の半径は、リップ溝形鋼部材(被接合材)Rの被接合部R1の裏面側にポンチ金型20を位置させた際に位置決め部12と対向する面(以下、位置決め基準面という)R2と、ゲージラインLとの間の距離に等しくされて、位置決め部12側面を前記位置決め基準面R2に当接させることにより位置決め部12を構成している円弧状部の中心がゲージラインLに一致するようにされている。
【0029】
ポンチ金型20は、その軸心を前記円弧状部の中心に一致させて基盤10に固定されて、位置決め部12を前記位置決め基準面R2に当接させることによりポンチ金型20の軸心がゲージラインLに一致するようにされている。
【0030】
リベット打込機構30は、ポンチ金型20上方にその先端面をポンチ金型20に向けて配設されたステム31と、ステム31先端面中央に設けられたリベット保持部32と、ステム31を進退駆動する駆動部33とを備えた従来より公知のリベット打込機構とされ、ステム31およびリベット保持部32の軸心、すなわちリベット打込中心がポンチ金型20の軸心に一致するように、駆動部33が支持部材11に支持されている。つまり、位置決め部12を前記位置決め基準面R2に当接させることにより、リベット打込機構30のリベット打込中心(打込み基準線)がゲージライン上に位置決めされるようにされている。
【0031】
レーザポインタ40は駆動部33外周の適宜位置に配設され、それより照射されるレーザスポット光をあらかじめマーキングされたピッチラインに一致させることにより、リベット打込機構30のリベット打込中心が所望位置となるようにその照射角度が調整されている。本実施形態においては、ガセットプレートPおよびリップ溝形鋼部材Rの厚さを合わせた高さ位置において、ポンチ金型20の軸心線と交差するようにその照射位置が調整されている。
【0032】
次に、図2を参照しながら、リベット締結具Gによるリベット締結作業について説明する。なお、リベット締結具Gによれば、ゲージライン位置のマーキングは不要となることから、ガセットプレートPにはピッチラインのみがマーキングされている。
【0033】
(1)基盤10をリップ溝形鋼部材Rのリップ開口部から差し込み、ポンチ金型20を被接合部R1裏面に当接させるとともに、位置決め部12を位置決め基準面R2に当接させて、リベット打込機構30のリベット打込中心をゲージライン位置に位置決めする(図2参照)。なお、基盤10は、位置決め部12が位置決め基準面R2に当接し得る範囲内で、差し込みやすい方向からリップ開口部に差し込めばよい。(例えば、図2(a)2点鎖線参照)。
【0034】
(2)レーザポインタ40を照射し、そのレーザスポット光がピッチラインと一致するようにリベット締結具Gを移動させて、リベット打込機構30のリベット打込中心をピッチラインに位置決めする。これにより、リベット打込機構30のリベット打込中心が所望のリベット締結位置に位置決めされることとなる。
【0035】
(3)リベット打込機構30の駆動部33を駆動しステム31を一気に進出させて、リベット保持部32に保持された打込リベットUによりガセットプレートPおよびリップ溝形鋼部材Rを打ち抜くとともに、打込リベットUの先端をポンチ金型20に押し付けてかしめる。
【0036】
(4)すべての締結位置について前記(1)〜(3)の作業を繰り返す。これにより、3本のリップ溝形鋼部材R、R、Rの節点がガセットプレートPにより結合される。
【0037】
このように、この実施形態1によれば、位置決め部12を位置決め基準面R2に当接させることにより、リベット打込機構30のリベット打込中心がゲージライン位置に位置決めされるので、ゲージライン位置のマーキングが不要となりピッチラインのみのマーキングでよくなる。そのため、マーキング作業が軽減され作業性が向上する。また、同様の理由により、マーキングが誤った位置になされるおそれも減少するとともに、構造物組立て後に接合部を塗装しなかった場合にも、構造物の美観がそれ程損なわれない。さらに、位置決め部12側面を位置決め基準面R2に押し当てながら打込リベットを打込めるため、打込時の衝撃などにより打込位置がずれるおそれが減少する。
【0038】
実施形態2
本発明の実施形態2にかかるリベット締結方法に適用されるリベット締結具の概略図を図3に示す。このリベット締結具G1は、図3に示すように、実施形態1のリベット締結具Gの基盤10を改変して様々な種類やサイズの軽量形鋼の接合に1台のリベット締結具で対応できるようにしてなるものである。
【0039】
具体的には、基板10先端部に位置決め部12を形成する代わりに位置決め部材(ゲージライン位置決め部材)12Aを着脱自在に備えさせてなるものである。
【0040】
すなわち、基盤10Aの裏面側には、ねじ穴13がその軸心をポンチ金型20の軸心、つまりリベット打込機構30のリベット打込中心(打込み基準線)に一致させて形成されている。また、その先端部は、位置決め部材12Aの内側に位置せしめられて、位置決め部材12Aによるゲージライン位置の位置決めの障害とならないようにされている。
【0041】
位置決め部材12Aは、所定半径の円盤状部材とされ、明瞭には図示されていないが、その中心に前記ねじ穴13と螺合する雄ねじ体12aが形成されて、雄ねじ体12aおよびねじ穴13を利用して位置決め部材12Aを基板10Aに取り付けた際に、リベット打込機構30のリベット打込中心(打込み基準線)と位置決め部材12Aの中心とが一致するようにされている。
【0042】
また、この位置決め部材12Aの半径も、実施形態1の位置決め部12の半径と同様に、位置決め基準面R2とゲージラインLとの間の距離に等しくされて、位置決め部材12A外周面(側面)を位置決め基準面R2に当接させることにより、リベット打込機構30のリベット打込中心がゲージライン位置に位置決めされるようにされている。
【0043】
しかして、この実施形態2においては、軽量形鋼の種類やサイズに対応した様々な半径の位置決め部材12Aを用意しておけば、様々な種類やサイズの軽量形鋼の接合に1台のリベット締結具で対応可能となる。
【0044】
なお、実施形態2のその余の構成および作用・効果は実施形態1と同様とされている。
【0045】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態においては、軽量形鋼としてリップ溝形鋼を例に採り説明されているが、これに限定されるものではなく、本発明のリベット締結具はH形鋼やI形鋼などあらゆる軽量形鋼の接合に使用することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、リベット締結位置のマーキング作業が軽減され、かつリベット打込時に位置ずれの生ずるおそれが減少するという優れた効果が得られる。
【0047】
また、本発明の好ましい形態によれば、打ち込み基準線を被接合材のゲージラインに一致させた状態でリベットの打込みがなし得るという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1にかかるリベット締結具の概略図であって、同(a)は概略側面図を示し、同(b)は概略平面図を示す。
【図2】同リベット締結具によるリベット締結作業の説明図であって、同(a)は接合部周辺の概略平面図を示し、同(b)は同(a)のX−X線概略断面図を示す。
【図3】本発明の実施形態2にかかるリベット締結具の概略図であって、同(a)は概略側面図を示し、同(b)は概略平面図を示す。
【図4】従来のリベット締結具の概略側面図である。
【図5】レーザポインタによるリベット打ち込み位置の設定原理の説明図である。
【図6】同リベット締結具によるリベット締結作業の説明図であって、同(a)は接合部周辺の概略平面図を示し、同(b)は同(a)のX−X線概略断面図を示す。
【符号の説明】
10 基盤
12 位置決め部(ゲージライン位置決め部)
12A 位置決め部材(ゲージライン位置決め部材)
20 ポンチ金型
30 リベット打込機構
40 レーザポインタ
R リップ溝形鋼部材(被接合材)
R1 被接合部
R2 位置決め基準面
P ガセットプレート
G リベット締結具
Claims (10)
- 基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具を用いたリベット締結方法であって、
前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、
前記円弧状部の外周面が、前記リベット打込機構のリベット打込中心をゲージラインに位置決めする位置決め部とされ、
前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、
前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の円弧中心に一致させて前記基盤に固定され、
前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設され、
前記位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とするリベット締結方法。 - 基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具を用いたリベット締結方法であって、
前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、
前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、
前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の中心に一致させて前記基盤に固定され、
前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設され、
前記基盤裏面に円盤状位置決め部材をその中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて装着し、
前記基盤の先端部は、前記円盤状位置決め部材の内側に位置させられ、
前記円盤状位置決め部材の外周面が位置決め部とされ、
前記位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とするリベット締結方法。 - 位置決め部の円弧の半径が、位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなることを特徴とする請求項1または2記載のリベット締結方法。
- 位置決め部材が着脱自在とされてなることを特徴とする請求項2記載のリベット締結方法。
- レーザポインタにより被接合材の締結面に形成されたピッチラインを照射し、打込み基準線をその照射位置に位置決めしてリベットの打込みをなすことを特徴とする請求項1または2記載のリベット締結方法。
- 基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具であって、
前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、
前記円弧状部の外周面が、前記リベット打込機構のリベット打込中心をゲージラインに位置決めする位置決め部とされ、
前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、
前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の円弧中心に一致させて前記基盤に固定され、
前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設されてなる
ことを特徴とするリベット締結具。 - 基盤とポンチ金型とリベット打込機構とを備えたリベット締結具であって、
前記基盤は、幅が後端部から中間部までが一定とされ、前記中間部から先端部へ近づくにしたがって徐々に狭くされるとともに、その先端部が円弧状とされ、
前記リベット打込機構は、前記基盤の後端部に設けられた支持部材に支持され、
前記ポンチ金型は、その軸心を前記円弧状部の中心に一致させて前記基盤に固定され、
前記リベット打込機構は、リベット打込中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて配設され、
前記基盤裏面に円盤状位置決め部材をその中心を前記ポンチ金型の軸心に一致させて装着し、
前記基盤の先端部は、前記円盤状位置決め部材の内側に位置させられ、
前記円盤状位置決め部材の外周面が位置決め部とされなる
ことを特徴とするリベット締結具。 - 位置決め部の円弧の半径が、位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなることを特徴とする請求項6または7記載のリベット締結具。
- 円盤状位置決め部材が着脱自在とされてなることを特徴とする請求項7記載のリベット締結具。
- リベット打込機構にレーザポインタが装着され、
前記レーザポインタのレーザスポット光が、被接合材にあらかじめマーキングされているピッチラインに一致するようその照射角度が調整されてなることを特徴とする請求項6または7記載のリベット締結具。
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