JPH05505346A - リベット止め装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 リベット止め装置および方法 発明の背景 １、発明の分野 本発明は変形固着具に関し、特にリベットをその頭部および尾部を変形すること によるリベット止めに関する。

２、従来の技術 従来、部材同士を結合させる手段として、複数の部材を貫通させこれらの部材の 対向側部において拡大または変形させた頭部および尾部を設けるリベット手段を 含め、種々の装置および方法が使用されてきた。また、中実のリベ・ソトが部材 の孔に配置され、さらに変形型を備えた２つの対向するガンまたはハンマがリベ ットの対向側部に配置されていた。これらのガンは通常電磁式、油圧式あるいは 空気式によるものである。ガンまたはノ＼ンマが作動されるとき、これらのガン またはハンマはそれらの間でリベットを圧縮しかつリベットの頭部および尾部を 変形させて互いに固着されている部材を固定する。

かかるタイプのリベット止め装置および方法を、比較的長い軸のリベットに使用 する際に、一つの問題が生じる。

根本的には、比較的長尺のリベット軸を用いることによるもので、かかる長尺の リベットを変形させる間、比較的大きな歪みエネルギがそれ自体の変形によりリ ベットの材料に吸収され、そして、リベット止め装置から除去されるときリベッ トを膨張させる。従って、リベットの頭部および尾部はそれらの間に部材を緊密 に挟持しないことになる。

このことは結果として、不十分でかつ動き得る接続を生じる。

それゆえ、本発明の目的は従来技術における課題を克服しならびに特別な固着具 を提供することにある。

発明の概要 上記課題は、新規でかつ改良されたリベット止め装置およびリベット止め方法に より克服されると共に他の利点が提供される。

本発明の一実施例によれば、リベット止め装置は第１駆動体、第１変形用突出部 材、第２駆動体及び第２変形用突出部材からなる。第１変形用突出部材は第１駆 動体に接続されかつ前方変形用座部を有している。第２駆動体は第１駆動体と反 対側に配置されかつそれに接続された第２変形用突出部材を有する。第２変形用 突出部材は外部ハウジングと内装ラムとからなる。外部ハウジングは変形用座部 および開口を備えた前方端を有し、前記内装ラムの一部分が前記第１および第２ 変形用突出部材が相対向して駆動されそれらの間でリベットを変形させるように 前記開口に可動に取り付けられ、そして前記内装ラムおよび前記外部ハウジング は、同一方向であるが休止位置から異なる移動量で移動されるべくなされる。

本発明の他の実施例によれば、リベット止め装置に使用するための駆動ヘッドが 提供される。駆動ヘッドは外部ハウジング、ラム、および外部ハウジングおよび ラムを動かすための手段からなる。外部ハウジングは変形用凹部を備えた前端、 内部キャビティおよび該内部キャビティから前記変形用凹部へ通ずる開口を育す る。ラムは内部キャビティ内に可動に取り付けられかつ開口内に配置されかつ前 記凹部内に突出可能な前方端を有する。移動させるだめの手段により、リベット を変形させるために外部ハウジングおよびプランジャ（ラム）を異なる速度かつ 異なる移動量で休止位置からリベット接続位置へ移動させることができる。

本発明の一方法によれば、リベット止め方法はリベットをリベット止めすべき複 数の部材の孔位置法めし；第１変形用工具をリベットの尾部端に位置決めし、ま た第２変形用工具をリベットの頭部端に位置決めし、前記第２変形用工具が前方 変形用座部（変形用凹部）を備えた外部ハウジングおよび前記前方変形用座部に 突出可能な内装ラムを有し：そして前記第１変形用工具および第２変形用工具を 互いに向けて移動させ、それによりそれらの間で前記リベットを変形させ、前記 外部ハウジングを有する前記第２変形用工具の移動が前記内装ラムと異なる速度 で動き、そして前記内装ラムがリベット接続位置において前記前方変形用座部に 突出することからなるリベット止め方法が提供される。

図面の簡単な説明 本発明の上記態様および他の特徴は、添付図面に関連して行われる以下の記載に おいて説明される。

図ＩＡは従来技術において知られているような、リベット止めされる２つの部材 の概略断面図である。

図ＩＢは従来技術において知られているような、リベット止めされる２つの部材 の概略断面図である。

図２は本発明の特徴を組み込んでいるリベット止め装置を示す概略側断面図であ る。

図３はリベット変形後における図２に示したリベット止め装置を示す概略断面図 である。　図４は図２および図３の実施例における時間と前方および後方工具の 移動量を示す線図である。

発明の詳細な説明 図ＩＡおよび図ＩＢを参照すると、従来技術において生じる問題点である、リベ ットＣおよびＤにより接続された２つの部材ＡおよびＢの概略断面図が示されて いる。リベットＣおよびＤは、最初用いられるときにはその頭部または尾部にど のような実質的な不規則性もない実質上均一な未成形の長尺リベットである。か かる未成形リベットは部材ＡおよびＢの孔ＥおよびＦ内に位置決めされる。図示 部材Ｂにおいて、孔Ｆは座ぐりされた拡大区域Ｇを有している。基本的に、２つ のガンまたはハンマはリベットの対向側部に配置され、かつ互いに向けて駆動さ れかつそれにより未成形リベットを圧縮変形させて２つの部材ＡおよびＢをそれ らの間に挟持し、かつ孔ＥおよびＦ内で緊密に接触させるべ（なされたリベット 頭部Ｈおよび尾部■を形成する。

図ＩＡは頭部および尾部のガンが同時にまたは短い遅延または付与力のみで起動 されたリベット止め装置が除去された後の長い軸のリベットを示す。リベットが 比較的長尺であることから、リベットはリベット止め装置が除去されるとき解放 される幾らかの歪みエネルギを吸収する。これから解かるように、リベット頭部 Ｈはその適切な位置にあるけれども、リベットが膨張することでその尾部■が持 ち上げられ、尾部Ｉと第１部材Ａとの間に空間Ｊを生じる。

図ＩＢはりベント尾部Ｉに高い付与力または遅延が設けられたリベット止め装置 が除去された後の長い軸のリベットを示す。これから解かるように、リベット尾 部■はその適切な位置にあるけれども、リベットはそれにも拘わらず歪みエネル ギの解放の結果として膨張し、かつ第２部材Ｂに対してリベット頭部Ｈは適切に 着座せず、座ぐりされた区域Ｇに隙間におよび空間りを生じる。上記で言及され たごとく、リベットの頭部および尾部がそれらの間に部材を緊密に挟持しないな らば、両者の結合は不十分となる。　従来技術の欠点を克服するために、本発明 は新規なかつ改良された駆動ヘッドまたは変形用突出部材を提供する。ここで図 ２および図３を参照すると、本発明の特徴を組み込んでいる駆動ヘッド（または 変形用突出部材）１０を有するリベット止め装置２の一実施例の２つの図が示さ れている。

本発明は図面に示した実施例に関連して説明されているけれども、理解されるべ きことは、本発明が多くのタイプの選択的な実施例において具体化されることが できるということである。加えて、如何なる好適な材料および／または要素の大 きさおよび形状をも提供し得ることができる。

図２において、駆動ヘッド（または変形用突出部材）１０は駆動体１２に接続さ れて示される。２つの部材ＡおよびＢはそれらの孔ＥおよびＦ内に位置決めされ た未成形のリベット１４と共に示される。リベット止め装置はまた前方変形用座 部２０を有する尾部変形用突出部材１８を備えた尾部端側動体１６を有する。駆 動体１２および１６は適宜空気式、油圧式および電磁式ガンを含んでいるハンマ またはガンタイプの装置から構成されることができる。駆動ヘッド１０は、図示 実施例において、リベット１４の頭部を変形するのに設けられるが、リベットの 尾部を変形するのに設けられても良い。図示実施例において、変形用突出部材１ ０は外部ハウジング２２、内装ラム（または突き打ちプランジャ）２４、ばね円 板２６、および駆動体アダプタ２８を有する。外部ハウジング２２は好ましくは 金属から作られかつ前方端３０、後方端３２、および内部キャビティ３４を有す る。前方端３０に配置されるのは変形用座部３６および内部キャビティ３４から 変形用座部３６に通じる開口３８である。外部ハウジング２２は細長くかつその 後方端３２においてそれにアダプタ２８を接続するためのネジ山４０を有する。

アダプタ２８は外部ハウジング２２のネジ山４０への接続のためのネジ山４２お よびその後方端４６て駆動体１２のネジ山への接続のためのネジ山４４を有して いる。アダプタ２８の前方＃ｉ４８は、図示実施例において、屈曲面を有する。

図２および図３に示した実施例において、内装ラム２４およびばね円板２６は外 部ハウジング２２の内部キャビティ３４内に配置されかつ少なくとも部分的にそ の中で可動に取り付けられる。内装ラム２４は好ましくは炭化物または他の密な 材料から作られる。しかしながら、適宜好適な材料を使用することができる。内 装ラムは、図示実施例において、屈曲した後方端５０およびストッパ棚部５４を 有する前方端５２、細い部分５６および屈曲前方先端５８を備えた細長い長さを 有する。内装ラムの細い部分５６は外部ハウジングの開口３８内に位置決めされ かつその中で可動である。ばね円板２６は好ましくは鋼のごとき金属から作られ る。しかしながら、適宜好適な材料を使用することかできる。円板または仮２６ は実質上平らでありかつ内装ラム２４の屈曲後方端５０と駆動体アダプタ２８の 屈曲前方端４８との間に挟装される。

とくに図２を参照すると、リベット止め装置はリベット１４のリベット止めの前 で示されている。２つの変形用突出部材１０および１８は撤退された休止位置に おいて示され、未成形リベット１４は部材ＡおよびＢの孔ＥおよびＦ内に位置決 めされ、そしてリベット１４の端部が変形用座部２０および３６内に配置される 。外部ハウジング２２および内装ラム２４は両方ともそれらの休止位置にあり、 ラムストッパ棚部５４はハウジングストッパ棚部３９から僅かに間隔がおかれ、 ラム屈曲前方先端５８が変形用座部３６内に突出しかつリベットに接触しそして 屈曲後方端５０はばね円板２６に接触しそして屈曲後方端５０はばね日板２６に 接触する。該円板２６は内装ラム２４とアダプタ２８との間に挟まれた変形され ない平らな輪郭である。

次に同様に図３および図４を参照すると、リベット１４はガン１６および１２を 起動することにより固定され、駆動ヘッドまたは変形用突出部材１０および１８ を互いに対向させて駆動する。好適な実施例において、尾部ガン１６は頭部ガン １２の起動に関連して付与力が与えられまたは約３０マイクロ秒遅延される。し かしながら、適宜好適な付与力または遅延が、遅延または反対の遅延を含まずに 設けられることができる。駆動体１２および１６は約１ミリ秒の重力量の約１０ ００ないし４０００倍の量でヘッド１０および１８を加速する。

図４において見ることができるように、この点において本発明の新規な特徴が実 施される。外部／１ウジング２２は、少なくとも最初に、内装ラム２４より速く 動く。これは外部ハウジングの内部キャビティ３４内の内装ラム２４の可動のま たは摺動位置決めおよび内装ラム２４の後方端５０と駆動体アダプタ２８の前方 端４８との間のばね円板２６の存在のため引き起こされる。一般に、駆動体１２ が前進すると、該駆動体１２は駆動体アダプタ２８を押し進める。

ばね円板２６はかくして内装ラム２４の後方端５０を押し進める。内装ラム２４ の前方端５８および外部／Ｘウジング２２の変形用座部３６はリベット１４の一 端を押し進める。

尾部端工具１８がまたリベット１４の反対端を押し進めているため、リベットは 内装ラム２４および外部１１ウジング２２を押し進める。リベットからの圧力は 外部／＼ウジング２２の運動に著しく影響を及ぼさない。しかしながら、ばね円 板２６が変形可能であるかまたは圧縮可能であるため、密な内装ラム２４の慣性 が該内装ラム２４を内部キャビティ３４内を外部ハウジング２２に対して相対的 に後退させ、内装ラムの細い部分５６も開口３８内を後退する。また、慣性エネ ルギかばね円板２６内に蓄えられかっばね円板が内装ラム２４と駆動体アダプタ ２８との間で圧縮または変形させられるため、内装ラム３４は内部キャビティ内 て後方に移動することができる。必要とされる力により、図示実施例において、 図２に示した休止位置でのばね円板２６の両側面上のアダプタ前方端４８とラム 後方端５０との法線方向の点荷重は、約８０パーセントの表面接触部に生じる面 荷重に変換される。かかる荷重の変換は、ラム２４とアダプタ２８との間に位置 するばね円板２６の変形によって生じるものである。しかしながら、図示実施例 において、かかるばね円板２６の変形は単に一時的なものである。外部ハウジン グ２２がそのリベット接続位置においてその走行または移動の終わりに達すると き、内装ラム２４は前進を停止しない。内装ラム２４はばね円板２６およびそれ 自身の前進方向の慣性によりその最終走行段階において前方に駆動される。駆動 体１２が動きを停止し、すなわち外部ハウジングの前進を停止しても、ばね円板 ２６は内装ラム２４の後方端に圧力を及ぼし内装ラムを前進させる。内装ラム２ ４が前方に押し進められると、該内装ラムはリベット１４を押し付け、また、内 装ラム２４は図３に示されるようなその最終リベット接続位置に達するまで前進 し続ける。外部ハウジングよりさらに長い距離の内装ラム２４の運動は、一般に 、内装ラム２４の材料が比較的非圧縮的な性質を有すること、細長い長さおよび 僅かに圧縮可能なまたは変形可能な材料であるが故に外部／％ウジング２２の圧 縮変形が僅かであること、および変形された状態から実質上平らな変形されない 状態へばね円板２６が膨張することによる。内装ラム２４の運動はばね円板２６ のこの膨張および内装ラム２４の前方先端５８を変形用座部３６領域に突出させ るために、その最終走行距離の間中内装ラム２４を実質上前進させるのは、ばね 円板２６の膨張とその慣性エネルギである。駆動ヘッド１０の走行の終わりに内 装ラムが変形用座部３６へ突出することで、リベット頭部Ｈに凹みを形成させる 。かくして、外部１１ウジングの変形用座部３６は実質上リベット頭部Ｈを形成 するが、内装ラムによるリベット１４のさらなる変形は、従来技術において発生 したようなリベット止め装置を取り外した後の如何なる空間または隙間の形成を も阻止すべくさらにリベットを変形させる。

最終形状のリベット、つまりリベット止め装置が取り外された後も同様の形状を 実質上保持するりベントが示された図３を参照して解かるように、尾部変形用突 出部材１８はリベットの尾部Ｉを形成する。頭部突出片１０はリベ・ノドの頭部 Ｈを形成する。頭部および尾部の双方は、頭部Ｈが座ぐりＧを適切に満たしてい ることで、部材ＡおよびＢと密着している。図ＩＢに示したリベットＤと異なっ て、頭部Ｈが外部ハウジング２２の変形用座部３６により実質上形成された後そ の凹みを作る内装ラム２４による頭部Ｈでの材料の変位のため、部材Ｂと頭部Ｈ との間に空間がなく、また座ぐりＧ内の隙間もない。したがって、良好なリベッ ト接続がなされることになる。図４は後方工具または変形用突出部材１８か休止 位置からリベット接続位置に０゜１１インチの距離だけ移動される本発明の一応 用例のグラフを示す。また二の応用例において、前方工具または変形用突出部材 １０の外部ハウジング２２は休止位置からリベット接続位置に約０．１３インチ 動かされ、そして内装ラム２４は休止位置からリベット接続位置へ０．１４４イ ンチ動かされる。しかしながら、適切であればどのような移動も可能でありかつ また外部／Ｘウジングと内装ラム両者の速度または加速の間に適宜な差を設ける こともできる。

本発明は明らかに従来技術を超える多くの利点を有する。

良好なリベット接続を得ることに加えて、駆動ヘッド１０が比較的簡単であるた め、この駆動ヘッドは比較的安いコストで製造、使用および修理することを許容 する。加えて、内装ラムを別個に駆動するための追加の駆動手段を設けるとは可 能である。加えて、内装ラム２４の前方先端５８は変形用座部３６に突出しない 休止位置を有することができる。

理解されるべきことは、上記説明が本発明を単に例示しているだけであるという ことである。種々の変更および変形が本発明の思想から逸脱することなしに当業 者により案出されることができる。したがって、本発明は請求項の範囲に入るそ のようなすべての変更、変形および変化を包含するものである。

図２ 要約 リベット止め装置はリベット変形用突出部材を備えた第１駆動体およびこれに対 向配置されたリベット変形用突出部材を備えた第２駆動体を有している。リベッ ト変形用突出部材の一方はその前方端に変形用座部および該変形用座部への開口 を備えた外部ハウジングを有する。開口内に挿通されるのは変形用座部領域に突 出することができる可動ラムである。このラムおよび外部ハウジングはリベット を変形させるために異なる速度および距離で休止位置から動き得る。

国際調査報告

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．リベットを据え付けるためのリベット止め装置において、 第１駆動体と； 前記第１駆動体に接続されかつ前方変形用座部を有する第１変形用突出部材と； 前記第１駆動体と対向して位置する第２駆動体と；前記第２駆動体に接続される 第２変形用突出部材とからなり、前記第２変形用突出部材は外部ハウジングと内 装ラムとを有し、前記外部ハウジングは変形用座部および開口を備えた前方端を 有し、前記内装ラムの一部分は前記第１および第２変形用突出部材が互いに向け て駆動されてそれらの間でリベットを変形させるように前記開口に可動に挿通さ れ、前記内装ラムおよび前記外部ハウジングは同一方向に、かつ、休止位置から 異なる移動速度で移動されるべくなされることを特徴とするリベット止め装置。
2. ２．前記第２変形用突出部材が駆動体アダプタにより前記外部ハウジングの後方 端で前記第２駆動体に接続されることを特徴とする請求項１に記載のリベット止 め装置。
3. ３．前記第２変形用突出部材が前記駆動体アダプタと前記内装ラムの後方端との 間で前記外部ハウジング内に配置されたばね部材を有することを特徴とする請求 項２に記載のリベット止め装置。
4. ４．前記内装ラムは前記開口内に挿通されると共に先端が凸状の曲面形状をなす 前方端を有することを特徴とする請求項１に記載のリベット止め装置。
5. ５．前記第２変形用突出部材は前記外部ハウジングと前記内装ラムを休止位置か ら異なる距離に移動させる手段を有することを特徴とする請求項１に記載のリベ ット止め装置。
6. ６．前記内装ラムは実質上密な材料から構成されることを特徴とする請求項１に 記載のリベット止め装置。
7. ７．前記内装ラムと前記第２駆動体との間に配置されたばね円板を有することを 特徴とする請求項１に記載のリベット止め装置。
8. ８．前記第２変形用突出部材が休止位置からリベット接続位置への異なる移動速 度で前記外部ハウジングと前記内装ラムを移動させる手段を有することを特徴と する請求項１に記載のリベット止め装置。
9. ９．リベット止め装置に使用する駆動ヘッドにおいて、前方端に位置する変形用 座部、内部キャビティおよび該内部キャビティから前記変形用座部に連通する開 口を有する外部ハウジングと； 前記内部キヤピテイ内に摺動自在に取り付けられかつ前記開口内に挿通されると 共に前記変形用座部領域に突出可能な前方端を有する突き打ちプランジャと；リ ベットを変形すべく外部ハウジングと前記プランジャとを休止位置からリベット 接続位置まで異なる移動速度及び異なる移動距離で移動させるための移動手段と からなることを特徴とする駆動ヘッド。
10. １０．前記外部ハウジングを前記リベット止め装置に接続すべく前記外部ハウジ ングに接続された駆動体アダプタを有することを特徴とする請求項９に記載の駆 動体ヘッド。
11. １１．前記移動手段が前記内部キヤピテイ内に配置されたばねからなることを特 徴とする請求項９に記載の駆動ヘッド。
12. １２．前記移動手段が前記プランジヤと前記駆動体アダプタとの間に配置された 金属円板からなることを特徴とする請求項１０に記載の駆動ヘッド。
13. １３．前記外部ハウジングが金属からなりかつ前記プランジヤが炭化物からなる ことを特徴とする請求項１０に記載の駆動ヘッド。
14. １４．リベットを据え付けるためのリベット止め方法において、 リベットをリベット止めすべき複数の部材の孔に位置決めし； 第１変形用突出部材をリベットの尾部端に第２変形用突出部材をリベットの頭部 端に各々位置決めし、前記第２変形用突出部材が前方変形用座部を備えた外部ハ ウジングおよび前記前方変形用座部に突出可能な内装ラムを有し；そして 前記第１変形用突出部材および第２変形用突出部材を互いに向けて移動させ、そ れによりそれらの間で前記リベットを変形させ、前記外部ハウジングを有する前 記第２変形用突出部材の移動が少なくとも部分的に前記内装ラムと異なる移動速 度で動き、そして前記内装ラムがラムリベット接続位置において前記前方変形用 座部に突出することを特徴とするリベット止め方法。
15. １５．前記第１および第２変形用突出部材を移動させる工程は異なる時間で開始 することを特徴とする請求項１４に記載のリベット止め方法。
16. １６．前記第２変形用突出部材たる前記外部ハウジングおよび前記内装ラムの移 動は休止位置からリベット接続位置へ異なる距離で動くことを特徴とする請求項 １４に記載のリベット止め方法。
17. １７．前記外部ハウジングおよび前記内装ラムの移動は金属部材を有した駆動体 によって行われ、該金属部材は前記内装ラムと前記駆動体との間に配置され、か つ最初に前記外部ハウジングに対する前記内装ラムの運動量を減少し、次いでリ ベット接続位置に向かう前記第２変形用突出部材の運動の間中前記外部ハウジン グに対する前記内装ラムの連動を加速すべく変形可能であることを特徴とする請 求項１４に記載のリベット止め方法。
18. １８．リベットを据え付けるためのリベット止め方法において、 リベットをリベット止めすべき複数の部材の孔に位置決めし； 第１変形用突出部材をリベットの尾部端に第２変形用突出部材をリベットの頭部 端に各々位置決めし、前記第２変形用突出部材が前方変形用座部を備えた外部ハ ウジングおよび前記前方変形用座部に突出可能な内装ラムを有し；そして 前記第１変形用突出部材および第２変形用突出部材を互いに向けて移動させ、そ れによりそれらの間で前記リベットを変形させ、前記外部ハウジングが休止位置 からリベット接続位置への第１距離を動き、そして前記内装ラムが休止位置から リベット接続位置への第２距離を動き、前記第２距離は前記第１距離より大きい ことを特徴とするリベット止め方法。