JP4891970B2 - Fastening device and fastening method - Google Patents
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Description
本発明は、液圧を利用して締結部材を拡径させることによって複数の被締結部材を連結させる締結装置及び締結方法に関する。 The present invention relates to a fastening device and a fastening method for connecting a plurality of fastened members by expanding the diameter of a fastening member using hydraulic pressure.
従来、複数の構造物からなる被締結部材を締結する場合は、一般に、リベットやボルト・ナットや溶接等による締結方法が用いられている。現在、現地での鋼構造物の架設や組立てには、高張力鋼材を使ったボルトの使用が一般的である。
そのほか、リベットやボルト・ナット以外で構造を連結するには、溶接が用いられる。溶接を用いることで、継手構造を単純化して、工数を減らすことができる。
Conventionally, when fastening a member to be fastened composed of a plurality of structures, a fastening method using rivets, bolts / nuts, welding, or the like is generally used. At present, bolts made of high-strength steel are generally used for construction and assembly of steel structures on site.
In addition, welding is used to connect structures other than rivets, bolts and nuts. By using welding, the joint structure can be simplified and man-hours can be reduced.
前記リベットは、一般に、基端部に頭部を有する軸部状の部材からなり、片側若しくは両側を叩いて先端に頭部を形成して、複数の被締結部材を連結する締結部材である。そのリベットは、例えば、橋、ビル等の鋼構造物の建造物や、アルミニウム合金を使った航空機の機体の組立て等に用いられている。 In general, the rivet is a shaft-shaped member having a head at the base end, and is a fastening member that connects a plurality of members to be fastened by hitting one or both sides to form a head at the tip. The rivet is used, for example, for assembling steel structures such as bridges and buildings, and assembling aircraft bodies using aluminum alloys.
航空機産業でリベットが多く用いられる理由としては、次のようなことが挙げられる。
(1) 溶接によって被締結部材を連結する場合には、熱による材料変化、溶接条件等によって溶接接合部の強度等にバラツキが生じる。航空機は、定期的に分解して検査し、再度組立てる必要があるため、全ての接合箇所に溶接を用いることが困難となっている。
(2) ボルト・ナットは、緩む可能性があり、また、全てをボルト・ナットにすると、膨大な数のトルク管理が必要であるため、あまり使用されない。
(3) リベットは、単価が安く、取り外しが容易である。
このような理由からリベットは、航空機産業に多く使用されている。
The reason why rivets are often used in the aircraft industry is as follows.
(1) When the members to be fastened are connected by welding, the strength and the like of the welded joints vary due to material changes due to heat, welding conditions, and the like. Aircraft need to be periodically disassembled, inspected, and reassembled, making it difficult to use welding at all joints.
(2) Bolts and nuts may loosen, and if they are all bolts and nuts, an enormous number of torque management is required, so they are rarely used.
(3) Rivets are cheap and easy to remove.
For these reasons, rivets are often used in the aircraft industry.
また、リベットには、マンドレルを有する取り付け工具によって片側から取り付けることが可能なブラインドリベットが知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、リベットは、軸部を被締結部材に穿設された貫通孔に挿入して、軸部の先端を押し潰して頭部を形成する必要がある。このため、リベットによる締結方法は、軸部の先端に頭部を成形する際に、労力と、その際に発生する騒音とが作業者の大きな負担になるという問題点があった。さらに、リベットの頭部を成形するリベット打ちは、熟練が必要であり、また、打ち付ける際に、激しい騒音が発生するという問題点があった。 However, in the rivet, it is necessary to insert the shaft portion into a through-hole formed in the fastened member and to crush the tip of the shaft portion to form a head. For this reason, the fastening method using rivets has a problem that the labor and the noise generated at that time are a heavy burden on the operator when the head is formed at the tip of the shaft. Further, rivet driving for forming the head of the rivet requires skill, and there has been a problem that intense noise is generated when driving.
また、通常のリベットでは、構造物を固定する際に、リベット頭部を指で押えながら反対側を叩いて頭部を形成しなければならない。このため、リベット打ちする際には、リベットを押える機構等を構造物に設けるか、或いは、リベットを保持する専用の治具等が必要であり、接合作業が煩雑になるという問題点があった。
また、特許文献1に記載のブラインドリベットは、通常のリベットと比較して、強度が乏しく、強度が要求されない箇所の締結にしか使用できないという問題点があった。
Further, in a normal rivet, when fixing a structure, the head must be formed by hitting the opposite side while pressing the rivet head with a finger. Therefore, when riveting, there is a problem that a mechanism for pressing the rivet or the like is provided on the structure, or a dedicated jig for holding the rivet is required, and the joining work becomes complicated. .
Further, the blind rivet described in
ボルト・ナットによる構造物の締結は、トルク管理が必要であり、構造物が大きくなると、それに伴ってボルトの数も多くなり、膨大な数のトルク管理が必要になるとともにコストアップになるという問題点があった。また、ボルト・ナットは前記したように、振動が発生する箇所に使用した場合に緩みが生じる可能性がある。 Fastening a structure with bolts and nuts requires torque management, and as the structure becomes larger, the number of bolts increases accordingly, which requires a huge number of torque management and increases costs. There was a point. Further, as described above, there is a possibility that the bolts and nuts may loosen when used in locations where vibrations occur.
さらに、ボルト・ナットによって複数の被締結部材を締結させる締結装置は、前記同様に、ボルト・ナットを締め付ける際のトルクの管理が必要となるので、使用するボルト・ナットの数や種類が多くなると、それに伴ってトルク管理の負担も大きくなるという問題点があった。 Furthermore, since the fastening device for fastening a plurality of members to be fastened with bolts and nuts requires the management of torque when tightening the bolts and nuts as described above, the number and types of bolts and nuts to be used increase. As a result, there has been a problem that the burden of torque management increases.
溶接による構造物の接合は、次のような問題点がある。
(1) 溶接は、接合時に熱を発生するため、その熱の影響を受け易い部材には適用できない。
(2) 溶接される接合箇所には、局部的に加熱冷却されてひずみが発生する。
(3) 母材の性質が溶接した際の溶接熱によって変化する。
(4) 母材は、その性質の変化によって、構造物としての伸びや衝撃力等に対して劣化し、脆性破壊が発生することがある。
(5) 溶接した際に、溶接金属という新しい異質な材料が溶接箇所に部分的にできる。
(6) 巣等の溶接欠陥の検出は、非破壊検査等が必要であり、目視によって容易に発見できない。
The joining of structures by welding has the following problems.
(1) Since welding generates heat at the time of joining, it cannot be applied to a member that is easily affected by the heat.
(2) The joints to be welded are locally heated and cooled to generate strain.
(3) The properties of the base material change depending on the welding heat when welding.
(4) The base material may deteriorate with respect to elongation, impact force, etc. as a structure due to a change in its properties, and brittle fracture may occur.
(5) When welding, a new heterogeneous material called a weld metal is partially created at the weld location.
(6) Detection of weld defects such as nests requires nondestructive inspection and cannot be easily detected by visual inspection.
そこで、本発明は、このような問題点を解決するために創案されたものであり、互いに連結される被締結部材の種類を選ばずに短時間で締結できると共に、熟練を要さず、作業者への負担も小さい締結装置及び締結方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention was devised to solve such problems, and can be fastened in a short time without selecting the type of fastened members to be connected to each other. It is an object of the present invention to provide a fastening device and a fastening method with a small burden on a person.
前記課題を解決するため、請求項1に記載の締結装置の発明は、重ねた複数の板状の被締結部材に穿設された締結部材挿入穴に挿入される筒状の締結部材によって前記重ねた複数の板状の被締結部材を締結させる締結方法であって、少なくとも、前記締結部材の締結部分、あるいは、当該締結部分によって締結される前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分のいずれか一方には、溝または凸部が形成され、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴に前記締結部材を挿入し、前記締結部材の前記筒部を、高圧液体供給源から供給された高圧液体によって拡径させて、当該締結部材の外筒面を、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面に押圧させることによって、前記溝、または、前記凸部が、前記締結部材の締結部分、または、前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分に食い込んだ状態に接合されて、前記重ねた複数の板状の被締結部材を連結させることを特徴とする。
ここで「高圧」とは、締結部材を拡径させて圧着成形するのに必要な圧力をいい、筒状の締結部材の厚さ、大きさ、形状、材質等によって相違するが、一般的には、数百気圧の圧力をいう。
To solve the above problems, the overlapped by the inventors, a plurality of plate-shaped tubular fastening member inserted into the fastening member insertion hole formed in the workpieces overlaid fastening device according to claim 1 A fastening method for fastening a plurality of plate-like members to be fastened, wherein at least a fastening portion of the fastening members or a plurality of plate-like fastened members that are fastened by the fastening portions are fastened A groove or a convex portion is formed in any one of the portions, the fastening member is inserted into the fastening member insertion hole of the stacked plate-like fastened members, and the cylindrical portion of the fastening member is By expanding the diameter by the high-pressure liquid supplied from the high-pressure liquid supply source, the outer cylindrical surface of the fastening member is pressed against the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the plurality of stacked plate-like fastened members. , The groove or the protrusion Characterized in that the fastening portion of the fastening member, or is joined in a state that bite into the fastened portion of the plurality of plate-like workpieces which the superposed, thereby connecting a plurality of plate-like workpieces which the superimposed And
Here, “high pressure” refers to the pressure required to press-mold the fastening member by expanding the diameter, and varies depending on the thickness, size, shape, material, etc. of the tubular fastening member. Means a pressure of several hundred atmospheres.
かかる構成によれば、締結部材は、マンドレルシール部の吐出口から吐出された高圧液体によって拡径成形され、外筒面が重ねた複数の板状の被締結部材の締結部材挿入穴の内壁面を押圧して被締結部材に接合する。このため被締結部材は、締結部材によって種類を選ばず異種素材同士あるいは同素材同士であっても短時間で締結される。また、締結部材は、前記吐出口から吐出される高圧液体の圧力を調整することによって、重ねた複数の板状の被締結部材を連結するための最適な締結力を得ることができる。その結果、熟練度に拘らず安定した締結力を得ることができる。重ねた複数の板状の被締結部材は、液圧で締結部材を拡径する際の圧力で締結するので、振動、騒音、熱等が発生することがない。そのため、被締結部材への影響がなく、作業者への負担も小さい。
また、かかる構成によれば、重ねた複数の板状の被締結部材の締結部分は、溝または凸部が形成されていることにより、締結部材が、高圧液体によって押圧されて塑性変形して拡径されると、締結部材の外筒面が溝または凸部に食い込む。このため、締結部材と重ねた複数の板状の被締結部材とは、互いにしっかりと締結されて、締結部材が重ねた複数の板状の被締結部材から脱落することがない。
According to such a configuration, the fastening member has an inner wall surface of the fastening member insertion hole of the plurality of plate-like fastened members formed by expanding the diameter of the high pressure liquid discharged from the discharge port of the mandrel seal portion and overlapping the outer cylindrical surfaces. To be joined to the member to be fastened. For this reason, a to-be-fastened member is fastened in a short time even if it is dissimilar materials or the same materials regardless of a kind by a fastening member. Further, the fastening member can obtain an optimum fastening force for connecting a plurality of stacked plate-like members to be joined by adjusting the pressure of the high-pressure liquid discharged from the discharge port. As a result, a stable fastening force can be obtained regardless of the skill level. Since the plurality of stacked plate-like members to be fastened are fastened by the pressure at the time of expanding the fastening member by hydraulic pressure, vibration, noise, heat and the like are not generated. Therefore, there is no influence on a to-be-fastened member and the burden on an operator is also small.
Further, according to such a configuration, the fastening portions of the plurality of stacked plate-like members to be fastened are formed with grooves or projections, so that the fastening members are pressed by the high-pressure liquid and plastically deformed to expand. When the diameter is increased, the outer cylindrical surface of the fastening member bites into the groove or the convex portion. For this reason, the plurality of plate-like members to be fastened overlapped with the fastening members are firmly fastened to each other so that they do not fall off from the plurality of plate-like fastened members on which the fastening members overlap .
請求項2に記載の締結装置の発明は、請求項1に記載の締結装置であって、前記マンドレルシール部は、前記吐出口に連通する高圧流路を有するマンドレル本体と、前記高圧液体供給源から前記高圧液体が注入される注入部と、前記吐出口から吐出された前記高圧液体を、前記マンドレル本体の前記外周面と前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面と前記2つのシール材との間に封入するシール部と、を有することを特徴とする。
The fastening device according to
かかる構成によれば、高圧液体供給源から高圧液体が注入部に注入されると、高圧液体がマンドレル本体内の高圧流路を通って吐出口からマンドレル本体の外周面と重ねた複数の板状の被締結部材の締結部材挿入穴の内壁面と2つのシール材との間のシール部内に吐出されて、シール部内が高圧状態になる。シール部内が高圧状態になると、締結部材は、筒部内が高圧液体に押圧されて拡径成形され、重ねた複数の板状の被締結部材の締結部材挿入穴の内壁面を押圧し、外筒面が被締結部材の締結部材挿入穴の内壁面に圧着される。これにより、重ねた複数の板状の被締結部材は、締結部材によって互いに連結される。 According to such a configuration, when high-pressure liquid is injected from the high-pressure liquid supply source into the injection unit, the high-pressure liquid passes through the high-pressure channel in the mandrel body and the plurality of plate shapes are overlapped with the outer peripheral surface of the mandrel body from the discharge port. Is discharged into the seal portion between the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the to- be-fastened member and the two sealing materials, and the inside of the seal portion becomes a high pressure state. When the inside of the seal portion is in a high-pressure state, the fastening member is pressed by the high-pressure liquid inside the cylindrical portion to increase the diameter, presses the inner wall surface of the fastening member insertion holes of the plurality of stacked plate-like fastening members, and the outer cylinder The surface is crimped to the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the fastened member. Thereby, the several plate-shaped to- be-fastened member piled up is mutually connected by the fastening member.
請求項3に記載の締結装置の発明は、請求項1に記載の締結装置であって、前記被締結部材と前記被締結部材との間には、前記高圧液体によって拡径された前記締結部材の膨出部が入り込む隙間が形成されていることを特徴とする。
The invention of the fastening device according to
かかる構成によれば、被締結部材と前記被締結部材との間には、隙間があることによって、高圧液体によって拡径された締結部材の膨出部がその隙間に入り込んで、しっかりと固定される。 According to such a configuration, since there is a gap between the member to be fastened and the member to be fastened, the bulging portion of the fastening member expanded in diameter by the high-pressure liquid enters the gap and is firmly fixed. The
請求項4に記載の締結方法の発明は、重ねた複数の板状の被締結部材に穿設された締結部材挿入穴に挿入される筒状の締結部材によって前記重ねた複数の板状の被締結部材を締結させる締結方法であって、少なくとも、前記締結部材の締結部分、あるいは、当該締結部分によって締結される前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分のいずれか一方には、溝または凸部が形成され、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴に前記締結部材を挿入し、前記締結部材の前記筒部を、高圧液体供給源から供給された高圧液体によって拡径させて、当該締結部材の外筒面を、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面に押圧させることによって、前記溝、または、前記凸部が、前記締結部材の締結部分、または、前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分に食い込んだ状態に接合されて、前記重ねた複数の板状の被締結部材を連結させることを特徴とする。 Invention of the fastening method according to claim 4, a plurality of plate-shaped object to be overlaid above a plurality of plate-shaped tubular fastening member inserted into the fastening member insertion hole formed in the workpieces overlaid A fastening method for fastening a fastening member, wherein at least one of a fastening part of the fastening member or a part to be fastened of the plurality of stacked plate-like fastened members fastened by the fastening part A groove or a convex portion is formed, the fastening member is inserted into the fastening member insertion hole of the plurality of stacked plate-like fastened members, and the cylindrical portion of the fastening member is supplied from a high-pressure liquid supply source. By expanding the diameter with a high-pressure liquid, and pressing the outer cylindrical surface of the fastening member against the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the stacked plate-like fastened members. The convex portion is a fastening portion of the fastening member. Or, it is joined in a state of biting into the fastened portion of the plurality of plate-shaped workpieces that the superimposed, characterized in that for connecting a plurality of plate-like workpieces which said superimposed.
かかる構成によれば、締結部材の筒部が、高圧液体供給源から供給された高圧液体によって拡径成形されて、締結部材の外筒面を、重ねた複数の板状の被締結部材の締結部材挿入穴の内壁面に押圧させることによって、重ねた複数の板状の被締結部材を連結させることができる。 According to such a configuration, the cylindrical portion of the fastening member is subjected to diameter expansion molding by the high-pressure liquid supplied from the high-pressure liquid supply source, and the outer cylindrical surface of the fastening member is fastened to the plurality of plate-like members to be fastened. By pressing the inner wall surface of the member insertion hole, a plurality of stacked plate-like members to be fastened can be connected.
請求項5に記載の締結方法の発明は、重ねた複数の板状の被締結部材に形成された締結部材挿入穴に挿入される筒状の締結部材の外筒面を、当該締結部材の筒部内に挿入されたマンドレルシール部から吐出される高圧液体供給源からの高圧液体で拡径させて、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面に押圧させることにより前記重ねた複数の板状の被締結部材を締結させる締結方法であって、前記重ねた複数の板状の被締結部材のうちの前記マンドレルシール部の先端部側に配置される被締結部材のみ、前記締結部材挿入穴が有底に形成され、それ以外の前記マンドレルシール部の基端側に配置される被締結部材は、前記締結部材挿入穴が貫通されて形成され、前記締結部材の筒部を、前記マンドレルシール部の基端側の前記被締結部材の前記締結部材挿入穴に挿通し、さらに、前記マンドレルシール部の先端側の前記被締結部材の前記締結部材挿入穴に挿入させて、前記貫通された締結部材挿入穴を有する前記被締結部材と、前記有底の締結部材挿入穴を有する前記被締結部材とを連結させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fastening method in which an outer cylindrical surface of a cylindrical fastening member to be inserted into a fastening member insertion hole formed in a plurality of stacked plate-like fastened members is used as a cylinder of the fastening member. Expanding the diameter with high-pressure liquid from a high-pressure liquid supply source discharged from a mandrel seal portion inserted into the portion, and pressing the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the plurality of stacked plate-like members to be fastened A fastening method for fastening the plurality of stacked plate-like members to be fastened, wherein the member to be fastened is disposed on the distal end side of the mandrel seal portion among the plurality of stacked plate-like members to be fastened Only the fastening member insertion hole is formed with a bottom, and other members to be fastened arranged on the base end side of the mandrel seal portion are formed by penetrating the fastening member insertion hole. The cylinder part is connected to the base of the mandrel seal part. The fastening member insertion hole is inserted into the fastening member insertion hole of the fastening member on the side, and further inserted into the fastening member insertion hole of the fastening member on the distal end side of the mandrel seal portion. The to-be-fastened member having the above-mentioned and the to-be-fastened member having the bottomed fastening member insertion hole are connected.
かかる構成によれば、重ねた複数の板状の被締結部材のうちのマンドレルシール部の先端部側に配置される被締結部材は、締結部材挿入穴が有底に形成されていても、被締結部材の締結部材挿入穴が貫通孔からなる被締結部材の場合と同様に、締結部材の筒部が高圧液体によって拡径され、締結部材の外筒面と被締結部材の内壁面が圧着される。このため、重ねた複数の板状の被締結部材は、締結部材に強固に連結される。 According to such a configuration, the fastened member disposed on the distal end side of the mandrel seal portion among the plurality of stacked plate-like fastened members has a fastened member insertion hole even if the fastened member insertion hole is formed at the bottom. Similarly to the case where the fastening member insertion hole of the fastening member is a through-holed member, the diameter of the cylindrical portion of the fastening member is expanded by the high pressure liquid, and the outer cylindrical surface of the fastening member and the inner wall surface of the fastening member are crimped. The For this reason, the plurality of stacked plate-like members to be fastened are firmly connected to the fastening members.
本発明に係る締結装置及び締結方法によれば、互いに連結される被締結部材の種類を選ばずに短時間で締結できると共に、熟練を要さず、振動、騒音、熱等が発生することがなく、作業者への負担も小さくすることができる。 According to the fastening device and the fastening method according to the present invention, the fastening device and the fastening method can be fastened in a short time without selecting the types of fastened members to be coupled to each other, and vibration, noise, heat, etc. are generated without requiring skill. In addition, the burden on the operator can be reduced.
以下、図1〜図3を参照して本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る締結装置の使用状態を示す斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係る締結装置を示す図であり、マンドレルシール部によって締結部材を複数の被締結部材に締結させたときの状態を示す要部拡大断面図である。図3は、本発明の実施形態に係る締結装置のシール材の動きを示す要部拡大断面図であり、(a)はマンドレルシール部を締結部材内に挿入させたときの状態を示す図、(b)はマンドレルシール部に高圧液体を圧入させたときの状態を示す図、(c)は締結部材を被締結部材に締結させ終わったときの状態を示す図である。 Hereinafter, a fastening device and a fastening method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a use state of a fastening device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the fastening device according to the embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view showing a main part when a fastening member is fastened to a plurality of fastened members by a mandrel seal portion. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the movement of the sealing material of the fastening device according to the embodiment of the present invention, (a) is a diagram showing a state when the mandrel seal part is inserted into the fastening member, (B) is a figure which shows a state when a high pressure liquid is press-fitted in a mandrel seal part, (c) is a figure which shows a state when it has finished fastening a fastening member to a to-be-fastened member.
≪締結装置の構成≫
図2に示すように、締結装置1は、複数の被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3aに挿入させた締結部材4の内筒面4c内のシール部54(図3(b)参照)内に高圧な液圧を封入することによって、締結部材4を内面側から押圧して拡径成形させて、複数の被締結部材2,3に圧接させて両者を連結させる装置である。図1に示すように、締結装置1は、複数の被締結部材2,3と、筒状のリベットからなる締結部材4と、高圧液体を吐出する吐出口51bを有するマンドレルシール部5と、このマンドレルシール部5に高圧液を注入するときの注入操作を行う注入装置7と、この注入装置7に供給する高圧液体を生成するための高圧液体供給源6と、この高圧液体供給源6で生成された高圧液体を注入装置7に送るための高圧配管8と、を備えて構成されている。
なお、この締結装置1で使用される高圧液体は、例えば、水であり、その他に油等の液体であってもよい。加工部の清浄性から清水が望ましいが、シール性の高いタービン油やその他液体も目的に応じ使用できる。
≪Configuration of fastening device≫
As shown in FIG. 2, the
The high-pressure liquid used in the
≪被締結部材の構成≫
被締結部材2,3は、締結部材4によって互いに連結される少なくとも2つ以上の構造物であり、例えば、2枚のステンレス鋼やスチール等の金属製厚板部材のワークからなる。被締結部材2,3は、拡径した締結部材4を締め付けて、締結状態を維持することが可能な弾性を有する材料からなる。この被締結部材2,3には、内壁面2b,3bを有する締結部材挿入穴2a,3aがそれぞれ穿設されている。被締結部材2,3は、被締結部材2の内壁面2bと被締結部材3の内壁面3bとを同軸上に合致させて、締結部材挿入穴2a,3aが連通する状態に重ねて配置されている。締結部材挿入穴2a,3aは、円筒形状の締結部材4が挿入される円形の貫通孔からなり、例えば、ドリル等によって被締結部材2,3に穿設した孔である。
≪Configuration of fastened members≫
The to-
≪締結部材の構成≫
図2に示すように、締結部材4は、被締結部材2,3にそれぞれ穿設された締結部材挿入穴2a,3aに挿入されて、被締結部材2と被締結部材3とを連結するための部材である。この締結部材4は、後記するマンドレル本体51を通すことが可能なマンドレル挿入穴4eを有する筒状(管状)のリベットからなる。締結部材4は、例えば、アルミニウムや銅等の比較的軟質で塑性変形し易い金属によって形成されて、高圧液体によって拡径されて塑性変形した状態を維持できる材料からなる。締結部材4には、それぞれ後記する筒部4aと、外筒面4bと、内筒面4cと、鍔部4dと、マンドレル挿入穴4eと、が形成されている。締結部材4は、吐出口51bから吐出された高圧液体によって拡径されて、外筒面4bが、被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3aの内壁面2b,3bに押圧されて圧接することにより締結される。
≪Composition of fastening member≫
As shown in FIG. 2, the fastening member 4 is inserted into the fastening member insertion holes 2 a and 3 a drilled in the fastened
筒部4aは、締結部材4によって被締結部材2と被締結部材3とを連結させる際に、被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3a内に締結部材4が挿入される部位であり、円筒状に形成されている。
外筒面4bは、筒部4aの外側の面であり、被締結部材2,3の内壁面2b,3bに対向するように挿入配置される。この外筒面4bと前記内壁面2b,3bとの間は、締結部材4が拡径成形できるように、適宜なクリアランスが設けられている。このため、締結部材4は、締結部材挿入穴2a,3a内に容易に挿入できるようになっている。
内筒面4cは、筒部4aの内側の面であり、マンドレル本体51の外周面51aが対向するように挿入配置される。この内筒面4cとマンドレル本体51の外周面51aとの間は、マンドレル本体51を締結部材4の内筒面4c内に挿入できるように、僅かな隙間がある。
鍔部4dは、締結部材4の基端(一端)に形成されたフランジ状の頭部であり、締結部材4を被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3aに挿入して取り付けるときに、被締結部材2の開口縁に当接する部位である。
マンドレル挿入穴4eは、マンドレル本体51が挿入される部位であり、円筒状の貫通孔からなる。
The cylindrical portion 4a is a portion where the fastening member 4 is inserted into the fastening
The outer cylindrical surface 4b is an outer surface of the cylindrical portion 4a, and is inserted and disposed so as to face the inner wall surfaces 2b and 3b of the fastened
The inner cylindrical surface 4c is an inner surface of the cylindrical portion 4a, and is inserted and arranged so that the outer peripheral surface 51a of the mandrel main body 51 is opposed to the inner cylindrical surface 4c. There is a slight gap between the inner cylindrical surface 4 c and the outer peripheral surface 51 a of the mandrel main body 51 so that the mandrel main body 51 can be inserted into the inner cylindrical surface 4 c of the fastening member 4.
The flange 4d is a flange-shaped head formed at the base end (one end) of the fastening member 4, and when the fastening member 4 is inserted and attached to the fastening
The mandrel insertion hole 4e is a part into which the mandrel main body 51 is inserted, and is formed of a cylindrical through hole.
≪マンドレルシール部の構成≫
図2に示すように、マンドレルシール部5は、締結部材4のマンドレル挿入穴4e内に高圧液体を送って締結部材4を拡径成形させて、被締結部材2と被締結部材3とを連結させるためのものである。このマンドレルシール部5は、締結部材4に形成された筒部4a内に挿入され、筒部4a内に高圧液体を吐出する吐出口51bを外周面51aに有し、注入装置7のアタッチメントとしてこの注入装置7に装着される。マンドレルシール部5は、それぞれ後記するマンドレル本体51と、注入部52と、高圧流路53と、シール部54と、シール材55,56と、から主に構成されている。なお、マンドレルシール部5は、マンドレル本体51の大きさを用途に合わせたものに適宜に交換することが可能である。
≪Mandrel seal configuration≫
As shown in FIG. 2, the
<マンドレル本体の構成>
マンドレル本体51は、締結部材4のマンドレル挿入穴4eに挿入される部位であり、丸棒形状に形成されている。マンドレル本体51は、高圧流路53と、吐出口51bと、環状溝51c,51dと、シール部54と、シール材55,56とを有している。マンドレル本体51の外周面51aには、中央部に吐出口51bが形成され、その吐出口51bの基端部側及び先端部側に適宜な間隔を介して環状溝51c,51dが形成されている。
<Configuration of mandrel body>
The mandrel body 51 is a part that is inserted into the mandrel insertion hole 4 e of the fastening member 4 and is formed in a round bar shape. The mandrel body 51 includes a high-
図3(a)〜(c)に示すように、吐出口51bは、マンドレル本体51内の高圧流路53から送られた高圧液体がマンドレル本体51外に吐出される開口である。
図3(b)、(c)に示すように、環状溝51c,51dは、環状のシール材55,56がそれぞれ嵌入される溝である。環状溝51c,51dは、深さが、シール材55,56の太さ(直径)より浅く形成され、軸方向の長さが、シール材55,56の太さ(直径)より長く形成されている。このため、環状溝51c,51dに嵌合されたシール材55,56は、高圧液体の圧力で上下方向(矢印a,b,c方向)に動くことが可能になっている。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the discharge port 51 b is an opening through which the high-pressure liquid sent from the high-
As shown in FIGS. 3B and 3C, the
<注入部の構成>
図2に示すように、注入部52は、マンドレルシール部5を注入装置7に装着して、高圧液体供給源6から供給された高圧液体が注入される部位であり、この注入部52の端面からマンドレル本体51の中央部に向けて高圧流路53が形成されている。注入部52は、マンドレル本体51の基端側にステンレス鋼等によって一体形成されている(図1参照)。注入部52は、後記する高圧流路53と、この高圧流路53から直交する方向に形成された横穴52aと、注入装置7の装着部7bに取り付けられる連結部52bと、を備え、略円筒状に形成されている(図1参照)。
<Configuration of injection part>
As shown in FIG. 2, the
<高圧流路の構成>
高圧流路53は、マンドレルシール部5に供給された高圧液体が流動する流路であり、マンドレルシール部5内に形成されている。高圧流路53は、一端が注入部52の基端側の端面に形成され、他端の吐出口51bがマンドレル本体51の外周面51aの中央部分に形成されている。
<Configuration of high-pressure channel>
The high-
<シール部の構成>
図3(b)に示すように、シール部54は、マンドレル本体51の外周面51aと、締結部材4の内筒面4cと、マンドレル本体51と締結部材4とに圧接した状態に配置されるシール材55,56と、によって形成された密閉空間である。そのシール部54の密閉空間に、吐出口51bから吐出された高圧液体を封入することにより高圧状態が形成されるようになっている。
<Configuration of seal part>
As shown in FIG. 3B, the seal portion 54 is disposed in a state where it is in pressure contact with the outer peripheral surface 51 a of the mandrel body 51, the inner cylindrical surface 4 c of the fastening member 4, and the mandrel body 51 and the fastening member 4. This is a sealed space formed by the sealing
<シール材の構成>
シール材55,56は、締結部材4が被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3a内に挿入されたときに、内壁面2b,3bに弾性的に押圧された状態に当接して、シール材55,56間に密閉空間を形成するための部材である。そのシール材55,56間の密閉空間に高圧流路53から高圧液体が供給されると、密閉空間は、高圧液体を封入して高圧状態の高圧室を形成して、高圧液体が締結部材4を拡径させて塑性変形させるようになっている。そのシール材55,56は、例えば、円環状に形成されて弾性を有するゴム製のOリングからなる。
<Configuration of sealing material>
When the fastening member 4 is inserted into the fastening
図3(b)に示すように、前記締結部材4を被締結部材2,3に圧着させて締結させる締結部分Tの軸方向の長さLは、2つのシール材55,56間の距離S2(シール部54の軸方向長さ)と略同じ長さであり、シール材55,56間の距離S2によって決定されている。つまり、シール材55,56間の距離S2を長くすれば、締結部材4が被締結部材2,3の内壁面2b,3bに圧着する締結部分Tの軸方向の長さLも長くなって、安定して強固に締結されるようになっている。
As shown in FIG. 3B, the length L in the axial direction of the fastening portion T for fastening the fastening member 4 to the fastened
≪高圧液体供給源及び高圧配管の構成≫
図1に示すように、高圧液体供給源6は、マンドレルシール部5に高圧液体を生成して供給するための供給源である。高圧液体供給源6は、例えば、水や油等の液体を油圧ポンプを利用して高圧液体にするポンプ装置等からなる。
高圧配管8は、高圧液体供給源6で生成された高圧液体を注入装置7に送るための配管であり、一端が高圧液体供給源6に接続され、他端が注入装置7に接続されたチューブからなる。
≪Configuration of high-pressure liquid supply source and high-pressure piping≫
As shown in FIG. 1, the high-pressure liquid supply source 6 is a supply source for generating and supplying high-pressure liquid to the
The high-pressure pipe 8 is a pipe for sending the high-pressure liquid generated by the high-pressure liquid supply source 6 to the injection apparatus 7. One end of the high-pressure pipe 8 is connected to the high-pressure liquid supply source 6 and the other end is connected to the injection apparatus 7. Consists of.
≪注入装置の構成≫
図1に示すように、注入装置7は、マンドレルシール部5及び高圧配管8が装着されて、不図示のスイッチボタンを操作することで、高圧配管8から送られてきた高圧液体をマンドレルシール部5に送る操作を行う装置である。注入装置7には、作業者が手で持つためのハンドル部7aが形成されている。なお、ハンドル部7aは、大きな締結部材4に使用する場合、両手式のものからなり、小さな締結部材4に使用する場合、片手式のものでもよい。
≪Injection device configuration≫
As shown in FIG. 1, the injection device 7 is equipped with a
[作用]
次に、図1〜図3を参照しながら本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の作用を、板厚が約10mmの2枚の金属製板材からなる被締結部材2,3をアルミニウム製の締結部材4によって、約150MPaの水圧で2秒間保持して接合する場合を例に挙げて、説明する。
[Action]
Next, the operation of the fastening device and the fastening method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Description will be made by taking as an example a case in which the joining member 4 is made to be held for 2 seconds at a water pressure of about 150 MPa.
まず、図2に示すように、連結する被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3aを合致させる。その締結部材挿入穴2a,3aに締結部材4を挿入する。次に、締結部材4のマンドレル挿入穴4eにマンドレル本体51を挿入し、注入装置7のスイッチボタンを操作して、高圧液体供給源6から供給される高圧液体をマンドレルシール部5に注入する。
First, as shown in FIG. 2, the fastening
その高圧液体は、マンドレル本体51内の高圧流路53から吐出口51bを介してシール部54内に封入される。このため、密閉空間を形成するシール部54内が高圧室となり、このシール部54に面している締結部材4の内筒面4cが高圧液体によって径方向の外側へ押圧されて拡径して塑性変形され、締結部材4の外筒面4bが被締結部材2,3の内壁面2b,3bに圧着されて固定される。換言すると、締結部材4は、高圧液体の圧力で拡径した状態に塑性変形して変形が止まり、被締結部材2,3は、その締結部材4に押圧されて弾性変形して、元に戻ろうとする収縮力で締結部材4と被締結部材2,3とが互いに圧接した締結状態が維持される。
The high-pressure liquid is sealed in the seal portion 54 from the high-
このとき、図3(a)に示す元の位置にあったシール材55,56は、シール部54内に高圧液体が封入されて高圧状態になったことにより、高圧液体に押圧されて、環状溝51c,51d内を吐出口51bから遠ざかる軸方向の外側(矢印a,b方向)へ移動する。このため、シール材55,56間の距離S1が距離S2に長くなり、それに伴って締結部材4を被締結部材2,3に圧着させる締結部分Tの軸方向の長さLも長くなる。
At this time, the sealing
このようにして、増圧されたシール部54(高圧室)内の高圧液体の液圧エネルギーにより、リベットである締結部材4は、拡径成形されて、ワークである被締結部材2,3の締結部材挿入穴2a,3aの内壁面2b,3bに、外筒面4bが圧接するようになる。換言すると、シール部54内の高圧状態を約2秒間維持すると、締結部材4は、被締結部材2,3の内壁面2b,3bに強く押し付けられ、塑性領域まで変形されて、締結部材4と被締結部材2,3との間のクリアランスが埋まり、被締結部材2,3に固着される。このように、締結装置1は、一瞬のうちに高圧液体をマンドレル本体51に送って、瞬時に締結できるため、施行時間を大幅に短縮することができる。
In this way, the fastening member 4 that is a rivet is subjected to diameter-expansion molding by the hydraulic energy of the high-pressure liquid in the seal portion 54 (high-pressure chamber) that has been increased in pressure, and the
注入装置7のスイッチボタンをOFF操作して高圧流路53内及びシール部54内の圧力を解除した後は、塑性変形した締結部材4と被締結部材2,3の弾性力との相互作用で、締結部材4と被締結部材2,3との間で接触残留応力が生じて強固に固着された状態が保持される。また、シール材55,56は、締結後、シール部54内が減圧されることによって、環状溝51c,51d内を吐出口51bに近付く方向側に移動して元の位置に戻る(図3(c)参照)。
なお、高圧液体がシール部54の内筒面4cを押圧するエネルギーは、均等に被締結部材2,3の内壁面2b,3bに作用するため、締結部材4の外筒面4bが被締結部材2,3の内壁面2b,3bに強固に接合される。
After the switch button of the injection device 7 is turned OFF to release the pressure in the high-
The energy with which the high-pressure liquid presses the inner cylindrical surface 4c of the seal portion 54 acts on the inner wall surfaces 2b and 3b of the fastened
また、締結後、マンドレル本体51は、締結部材4が拡径成形されて、締結部材4の内径が大きく拡張され、さらに、シール材55,56がその拡径成形された部位まで戻ることによって、摩擦抵抗が小さくなり、締結部材4のマンドレル挿入穴4eから容易に抜き取ることができる。
なお、締結部材4の径や被締結部材2,3の厚さがさらに厚いものを締結する場合には、高圧液体供給源6の液圧を調整すると共に、マンドレル本体51の大きさを締結部材4の径に適合させるようにすれば、最適な接合力を得ることができる。
In addition, after fastening, the mandrel body 51 is formed by expanding the fastening member 4, greatly expanding the inner diameter of the fastening member 4, and returning the sealing
In addition, when fastening the thing whose diameter of the fastening member 4 or the to-
このように、締結装置1は、液圧を利用するファスニング方法を用いることにより、従来のリベット施行に必要であった施行反対面からのリベットの押え込みが不要になるため、リベットの締結作業を簡素化して、作業性を向上させることができる。
このため、締結部材4を被締結部材2,3に取り付けて被締結部材2,3を連結する回数が多くても、締結装置1は、常に安定した締結力を得ることができるため、作業者のスキルに左右されないリベット締結作業を得ることができる。
In this way, the
For this reason, the
また、締結装置1は、静水圧で締結部材4を拡径するため、ボルト・ナットによる締結作業と比較して、トルク管理が不要となるので、その分だけ作業全体が簡素化される。そして、締結装置1は、締結作業中に、振動や騒音や熱を発生しないので、締結された箇所へ熱等の影響を与えることがなく、さらに、作業者の負担も軽減させることができる。
Further, since the
[第1変形例]
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。図4は、本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の第1変形例を示す要部拡大断面図である。
[First Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. The present invention extends to these modifications and changes. Of course. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a first modification of the fastening device and the fastening method according to the embodiment of the present invention.
前記実施形態で説明した締結部材4(図2参照)のマンドレル挿入穴4eは、図4に示す締結部材4Aのように、有底のマンドレル挿入穴4Aeに形成しても、前記実施形態と同様に、締結部材4Aを被締結部材2A,3Aに圧着させることができ、貫通孔でも盲孔でもどちらでも構わない。
Even if the mandrel insertion hole 4e of the fastening member 4 (see FIG. 2) described in the embodiment is formed in the bottomed mandrel insertion hole 4Ae as in the fastening member 4A shown in FIG. In addition, the fastening member 4A can be crimped to the fastened
[第2変形例]
図5は、本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の第2変形例を示す要部拡大断面図である。前記実施形態で説明した被締結部材2,3(図2参照)は、締結部材挿入穴2a,3aが穿設されてあればよく、それぞれが異形のものでも、異種素材でも、あるいは、同一素材同士であっても構わない。図5に示すように、例えば、被締結部材2B,3Bの材質は、特に限定されず、例えば、アルミニウム合金等の軽合金や鋼板、銅板等の金属以外に、カーボン繊維やガラス繊維を含んだ合成樹脂、エポキシガラス、あるいは強化プラスチック等の合成樹脂であっても構わない。
また、締結部材4Bは、図5に示すように、鍔部4d(図2参照)がない金属製の管状のものや、チューブ形状のものでもよい。なお、金属製以外の被締結部材2B,3Bを連結させる場合には、高圧液体の圧力を適宜に調整する。
[Second Modification]
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a second modification of the fastening device and the fastening method according to the embodiment of the present invention. The fastened
Further, as shown in FIG. 5, the fastening member 4 </ b> B may be a metal tubular member having no flange 4 d (see FIG. 2) or a tube-shaped member. In addition, when connecting the to-
[第3変形例]
図6は、本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の第3変形例を示す要部拡大断面図である。さらに、締結部材4Cは、締結部分Tに、溝または凸部4Caが形成されたものであっても構わない。このように、締結部材4Cは、締結部分Tに溝または凸部4Caを形成すれば、溝または凸部4Caが被締結部材(図示省略)に食い込むように圧接して動かないように強固に固定することができる。
[Third Modification]
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a third modification of the fastening device and the fastening method according to the embodiment of the present invention. Further, the fastening member 4 </ b> C may be formed by forming a groove or a convex portion 4 </ b> Ca in the fastening portion T. In this way, when the groove or convex portion 4Ca is formed in the fastening portion T, the fastening member 4C is firmly fixed so that the groove or convex portion 4Ca does not move by being pressed against the member to be fastened (not shown). can do.
[第4変形例]
図7は、本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の第4変形例を示す図であり、(a)は締結前の状態を示す要部拡大断面図、(b)は締結後の状態を示す要部拡大断面図である。図8は、図7(b)のB部の拡大図である。
また、図7(a)、(b)及び図8に示すように、被締結部材2D,3Dは、締結部分Tに、溝2Da,3Daが形成されたものであっても構わない。このように、被締結部材2D,3Dは、締結部分Tに溝2Da,3Daを形成すれば、高圧液体によって締結部材4Dが締結された際に、締結部材4Dが溝2Da,3Da内に食い込むように突状部4Daが形成されて、締結部材4Dと被締結部材2D,3Dとの締結力が向上されて、さらに、動かないようにしっかりと固定することができる。
[Fourth Modification]
FIG. 7: is a figure which shows the 4th modification of the fastening apparatus and fastening method which concerns on embodiment of this invention, (a) is a principal part expanded sectional view which shows the state before fastening, (b) is after fastening. It is a principal part expanded sectional view which shows a state. FIG. 8 is an enlarged view of a portion B in FIG.
Further, as shown in FIGS. 7A, 7 </ b> B, and 8, the fastened
[第5変形例]
図9は、本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の第5変形例を示す図であり、締結前の状態を示す要部拡大断面図である。図10は、本発明の実施形態に係る締結装置及び締結方法の第5変形例を示す図であり、締結後の状態を示す要部拡大断面図である。
[Fifth Modification]
FIG. 9 is a view showing a fifth modification of the fastening device and the fastening method according to the embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state before fastening. FIG. 10: is a figure which shows the 5th modification of the fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention, and a fastening method, and is a principal part expanded sectional view which shows the state after fastening.
また、図9及び図10に示すように、被締結部材2Eと被締結部材3Eは、両者間に隙間Hを設けた状態で、締結部材4Eによって連結してもよい。このように、被締結部材2E,3E間に隙間Hがある場合には、高圧液体で締結部材4Eを拡径させると、締結部材4Eの隙間Hがある部分の外側が空間状態になっていて、被締結部材2E,3Eによって支持されていないため、外側方向へ大きく膨らんで膨出部4Eaが形成される。その膨出部4Eaは、外周方向へ環状に膨らんだ状態に形成されて、隙間Hに入り込む。このため、締結部材4Eは、膨出部4Eaが隙間Hに係止して軸方向へ移動することが抑制されて、しっかりと被締結部材2E,3Eに固定され、脱落することがない。
Moreover, as shown in FIG.9 and FIG.10, the to-
[その他の変形例]
前記実施形態では、締結装置1で使用される高圧液体を水の場合を例に挙げて説明したが、締結部材4が、径の小さな中空のリベットや、軟質材料からなるリベットからなる場合には、空気圧を使用したものであっても構わない。
[Other variations]
In the above-described embodiment, the case where the high-pressure liquid used in the
なお、前記実施形態では、締結部材4として断面円形のものを使用した場合を説明したが、締結部材4の断面形状は、円形に限定されるものではない。例えば、締結部材4は、断面形状が四角形の角筒状のものであっても構わない。
また、複数の被締結部材2,3のうちのマンドレルシール部5の先端部側に配置される一方(先端側)の被締結部材3は、締結部材挿入穴3aが有底に形成されていてもよい。
In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the cross-sectional shape was used as the fastening member 4, the cross-sectional shape of the fastening member 4 is not limited to a circle. For example, the fastening member 4 may be a rectangular tube having a square cross-sectional shape.
In addition, the fastening
また、前記実施形態では、封入手段としてOリングからなるシール材55,56をマンドレル本体51に嵌入した場合を説明したが、これに限定されるものではない。シール材55,56は、シール性を有するものであればよく、例えば、パッキンや、断面が四角形のゴム製のチューブ状(円筒状)の部材等であっても構わない。
さらに、マンドレルシール部5は、作業者が手で持って作業する注入装置7に取り付けたものを例に挙げて説明したが、自動機械本体に設けて、モータ等によって往復移動するようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the sealing
Further, the
1 締結装置
2,2A〜2E,3,3A〜3E 被締結部材
2a,3a 締結部材挿入穴
2b,3b 内壁面
4,4A〜4E 締結部材
4a 筒部
4b 外筒面
4Ca 溝または凸部
5 マンドレルシール部
6 高圧液体供給源
51 マンドレル本体
51a 外周面
51b 吐出口
51c,51d 環状溝
52 注入部
53 高圧流路
54 シール部
55,56 シール材
L 締結部分の軸方向の長さ
T 締結部分
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記締結部材に形成された筒部内に挿入され、高圧液体を前記筒部内に吐出する吐出口を外周面に有するマンドレルシール部と、
前記マンドレルシール部に前記高圧液体を供給する高圧液体供給源と、
前記マンドレルシール部の前記吐出口の軸方向の両側にそれぞれ嵌合された環状のシール材と、を備え、
少なくとも、前記締結部材の締結部分、あるいは、当該締結部分によって締結される前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分のいずれか一方には、溝、または、凸部が形成され、
前記締結部材は、前記吐出口から吐出された前記高圧液体によって拡径されて、当該締結部材の外筒面が、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面に押圧されて、
前記溝、または、前記凸部が、前記締結部材の締結部分、または、前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分に食い込んだ状態に接合されることを特徴とする締結装置。 A plurality of plate-shaped workpieces of repeated, with the fastening device for fastening with a cylindrical fastening member inserted into the fastening member insertion hole formed in a plurality of plate-like workpieces overlaid the And
A mandrel seal portion inserted into a cylindrical portion formed in the fastening member and having a discharge port on the outer peripheral surface for discharging high pressure liquid into the cylindrical portion;
A high-pressure liquid supply source for supplying the high-pressure liquid to the mandrel seal part;
An annular seal material fitted to both sides of the discharge port in the axial direction of the mandrel seal part, and
At least one of the fastening portion of the fastening member or the fastening portion of the plurality of stacked plate-like fastened members fastened by the fastening portion is formed with a groove or a convex portion,
The fastening member is expanded in diameter by the high-pressure liquid discharged from the discharge port, and an outer cylindrical surface of the fastening member is an inner wall surface of the fastening member insertion hole of the plurality of stacked plate-like fastened members. Pressed by
The fastening device is characterized in that the groove or the convex portion is joined in a state of being bitten into a fastening portion of the fastening member or a fastened portion of the plurality of stacked plate-like fastened members.
前記高圧液体供給源から前記高圧液体が注入される注入部と、
前記吐出口から吐出された前記高圧液体を、前記マンドレル本体の前記外周面と前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面と前記2つのシール材との間に封入するシール部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の締結装置。 The mandrel seal portion has a mandrel body having a high-pressure channel communicating with the discharge port,
An injection part into which the high-pressure liquid is injected from the high-pressure liquid supply source;
The high-pressure liquid discharged from the discharge port is placed between the outer peripheral surface of the mandrel main body and the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the plurality of plate-like members to be fastened and the two sealing materials. The fastening device according to claim 1, further comprising a sealing portion to be sealed.
少なくとも、前記締結部材の締結部分、あるいは、当該締結部分によって締結される前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分のいずれか一方には、溝または凸部が形成され、
前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴に前記締結部材を挿入し、
前記締結部材の前記筒部を、高圧液体供給源から供給された高圧液体によって拡径させて、
当該締結部材の外筒面を、前記重ねた複数の板状の被締結部材の前記締結部材挿入穴の内壁面に押圧させることによって、前記溝、または、前記凸部が、前記締結部材の締結部分、または、前記重ねた複数の板状の被締結部材の被締結部分に食い込んだ状態に接合されて、前記重ねた複数の板状の被締結部材を連結させることを特徴とする締結方法。 A fastening method of fastening a plurality of plate-like plurality of plate-like workpieces overlaid the by the cylindrical fastening member inserted into the fastening member insertion hole formed in the workpieces overlaid,
At least one of the fastening portion of the fastening member or the fastening portion of the plurality of stacked plate-like fastening members fastened by the fastening portion is formed with a groove or a convex portion,
Inserting the fastening member into the fastening member insertion hole of the stacked plate-like fastened members,
The diameter of the cylindrical portion of the fastening member is increased by a high-pressure liquid supplied from a high-pressure liquid supply source,
By pressing the outer cylindrical surface of the fastening member against the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the overlapped plate-like members to be fastened, the groove or the convex portion is fastened to the fastening member. moiety, or, fastening methods are joined in a state of biting into the fastened portion of the plurality of plate-shaped workpieces that the superimposed, characterized in that for connecting a plurality of plate-like workpieces which said superimposed.
前記重ねた複数の板状の被締結部材のうちの前記マンドレルシール部の先端部側に配置される被締結部材のみ、前記締結部材挿入穴が有底に形成され、それ以外の前記マンドレルシール部の基端側に配置される被締結部材は、前記締結部材挿入穴が貫通されて形成され、
前記締結部材の筒部を、前記マンドレルシール部の基端側の前記被締結部材の前記締結部材挿入穴に挿通し、さらに、前記マンドレルシール部の先端側の前記被締結部材の前記締結部材挿入穴に挿入させて、
前記貫通された締結部材挿入穴を有する前記被締結部材と、前記有底の締結部材挿入穴を有する前記被締結部材とを連結させることを特徴とする締結方法。 An outer cylindrical surface of a cylindrical fastening member inserted into a fastening member insertion hole formed in a plurality of stacked plate-like fastened members is discharged from a mandrel seal portion inserted into the cylindrical portion of the fastening member. The plurality of stacked plate-like members to be tightened by expanding the diameter with a high-pressure liquid from a high-pressure liquid supply source and pressing the inner wall surface of the fastening member insertion hole of the plurality of stacked plate-like members to be fastened. A fastening method for fastening
The fastening member insertion hole is formed in the bottom only in the fastened member disposed on the tip side of the mandrel seal portion among the plurality of stacked plate-like fastened members, and the other mandrel seal portions other than that The to-be-fastened member disposed on the base end side is formed by penetrating the fastening member insertion hole,
The tube portion of the fastening member is inserted into the fastening member insertion hole of the fastened member on the base end side of the mandrel seal portion, and further, the fastening member insertion of the fastened member on the distal end side of the mandrel seal portion is inserted. Let me insert it into the hole
A fastening method comprising connecting the fastened member having the penetrated fastening member insertion hole and the fastened member having the bottomed fastening member insertion hole.
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