(57)【要約】開示されるファスナ取り付け装置は、複数の離間された平行な供給通路を備え、それぞれの供給通路は可動部内のプランジャ通路と連絡する。固定部は、複数の離間された平行な足部を有するプランジャアセンブリを備える。足部はプランジャ通路内を往復動し、プランジャ通路に向かって配置されるパネルに複数のファスナを同時に取り付ける。実施形態の１つでは、プランジャアセンブリは固定部に固定されたボディ部と、複数の平行した一体となった足部を備え、２つ目の実施形態では、複数の別個に離間した平行なプランジャを備える。各プランジャ通路は、プランジャ通路と近接する、だが離間する、近接プローブを備える。これにより、使用時における近接プローブの摩耗及び損傷を排除する。
2007529331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各前記プランジャのボディ部は円筒状であり、前記ファスナ部の前記開口は円筒状であり、前記固定部と相対して、前記プランジャが回転することを可能としている、
ことを特徴とする、請求項１５に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項２】
前記センサは、前記プランジャ通路の近傍に、しかし離間して配置される、端部を有しており、よって、前記ファスナは前記センサに接触しない、
ことを特徴とする、請求項１４に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項３】
前記近接プローブは細長く、前記供給通路および前記プランジャ通路とほぼ垂直に伸びた長手方向の軸と、プランジャ通路の近傍に、しかし離間して配置される端部と、を備える、
ことを特徴とする、請求項２に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項４】
前記近接プローブは、前記プランジャ通路とほぼ垂直にファスナ取り付け装置から伸びている線によって制御部に接続されている、
ことを特徴とする、請求項３に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項５】
固定部と、
前記固定部に相対して固定されるよう適合され、自由端を有する突起した足を備えるプランジャアセンブリと、
前記固定部から、ばねによって偏向される可動部であって、前記ファスナ取り付け装置によって取り付けるために、ファスナを受け取る供給通路、これは、前記プランジャアセンブリの前記突起している足に向かって存在する、供給通路とほぼ垂直に交わるプランジャ通路と連絡している、を有しており、さらに、前記プランジャ通路に向かって配置されているパネルにファスナを取り付けるため、前記可動部を前記固定部へと動かす際、前記プランジャの前記自由端を、前記プランジャ通路を通じて受け入れる、ことを特徴とする可動部と、
前記プランジャ通路の表面を形成し、前記供給通路からプランジャ通路へとファスナが動くことを制限する、前記供給通路の向側に位置する停止面と、
前記プランジャ通路及び前記供給通路と、ほぼ垂直に伸びる長手方向の軸と、プランジャ通路の近傍に、離間して配置され、前記ファスナが前記近接プローブに接触することなく、前記プランジャ通路内に、ファスナが存在するかどうかを感知する端部と、を有する細長い近接プローブと、
を備えるファスナ取り付け装置。
【請求項６】
前記近接プローブは円筒状であり、前記ファスナ取り付け装置の制御部に接続される、前記ファスナ取り付け装置から前記プランジャ通路へとほぼ垂直に伸びる線を備える、
ことを特徴とする、請求項５に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項７】
前記プランジャアセンブリは複数の離間したほぼ並行な足を有し、各足は自由端を備え、前記可動部は複数の離間したほぼ並行な供給通路を備え、各供給通路は前記ファスナ取り付け装置による取り付けのためにファスナを同時に受け取り、そして各ファスナ通路は、ほぼ垂直に交わるプランジャ通路と連絡し、プランジャ通路は、前記プランジャアセンブリの、前記複数の離間したほぼ並行な足のうちの一つを受け入れ、そして前記プランジャ通路に向かって配置されるパネルに複数のファスナを同時に取り付ける、
ことを特徴とする、請求項５に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項８】
前記プランジャアセンブリはボディ部と、前記ボディ部と一体となった、複数の離間されたほぼ垂直な足と、を備える、
ことを特徴とする、請求項７に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項９】
前記プランジャアセンブリは複数の別個の平行するプランジャを有しており、各プランジャは前記固定部に相対して固定されているボディ部を備える、
ことを特徴とする、請求項７に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項１０】
前記複数のプランジャの前記ボディ部は、前記ボディ部を受け入れるように構成された前記固定部の開口に受け入れられる、
ことを特徴とする、請求項９に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項１１】
前記可動部は２つの向かい合ってはめ合わされる可動部分を備え、前記複数の離間されたほぼ並行な供給通路は、前記向かい合ってはめ合わされる可動部分の間に形成される、
ことを特徴とする、請求項５に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項１２】
前記ファスナ取り付け装置は、前記可動部に接続される自由端を有する、軸を備え、軸は、前記可動部の動きを案内し、前記軸の摩耗を抑制する、軸受筒によって取り囲まれる、
ことを特徴とする、請求項５に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項１３】
前記停止面は、前記可動部に解放可能に装着された板である、
ことを特徴とする、請求項５に記載のファスナ取り付け装置。
【請求項１４】
取り付けヘッドにより取り付けられるファスナを受け取り、両側に側壁を備える、供給通路と、
前記供給通路と交差し、連絡するプランジャ通路と、
前記供給通路からプランジャ通路へと受け取られたファスナを取り付けるためにプランジャ通路内を往復動するプランジャと、
前記プランジャ通路と交わる点において、前記供給通路の前記側壁のうちの一つにセンサを有しており、前記ファスナが前記センサと接触すること無く、プランジャ通路内にファスナが存在するかどうかを感知する近接プローブと、
を備える、ファスナ取り付けヘッド。
【請求項１５】
少なくとも２つの開口を備え、それぞれの開口は端壁を有している、固定部と、
少なくとも２つの異なる平行プランジャを有しており、それぞれのプランジャは前記固定部の前記開口に接近して受け入れられるよう構成されたボディ部と、前記固定部から突起しており、それぞれが端面を有するプランジャ部と、を備えることを特徴とする、プランジャアセンブリと、
前記固定部から離れた方向に弾力的に偏向された可動部であって、前記ファスナ取り付け装置によって取り付けられるファスナを同時に受け取り、前記プランジャアセンブリの前記突起したプランジャ部の一つと位置合わせされたプランジャ通路と垂直に交わり、連絡する、少なくとも２つの供給通路を備え、これにより、前記固定部へと前記可動部が動き、前記プランジャ通路を通じて前記プランジャアセンブリの突起したパイロット部を受け入れる際に、少なくとも２つのファスナが前記ファスナ取り付け装置によって同時に取り付けられる、ことを特徴とする可動部と、
を備える、ファスナ取り付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来のファスナ取り付け装置を利用することができないような狭い空間における適用を特に目的とした、しかしこれに限定しない、ピアスナットおよびクリンチナットを含む自己装着型ファスナを取り付けるファスナ取り付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業など、大量生産への適用において、自己装着型ファスナを取り付けるファスナ取り付け装置は、往復動プランジャ（往復動プランジャは、プランジャの通路と向かって面しているパネルに自己装着型ファスナを取り付ける）を備えるファスナ取り付けヘッドと、パネルを支持し、ファスナの持つ空間内にパネルを変形することで、ファスナをパネルに永久的に取り付けるダイ部、またはダイボタンと、を通常有する。自己装着型ファスナには、例えば、本願に関心を持つ先人の譲受人が譲受した米国特許第３，６４８，７４７号に開示されるピアスナットやクリンチナットを含む様々な種類のものが存在する。この特許で開示されるピアスナットは、パネルを貫通し、開口を作成する長方形のパイロットと、パイロットの両側に位置するフランジ部（フランジ部は、パネルを支持する面と、パイロットの両側にあるフランジ部の支持面に鳩の尾のような形状をした凹角の溝を含む）と、を備える。ピアスナットは、例えば、本願に関心を持つ先人の譲受人が同様に譲受した米国特許第３，８４５，８６０号に示されるように、ワイヤなどの壊れやすいコネクタによって相互に接続されてもよい。または、自己装着型ナットはファスナ取り付けヘッドに、まとめて運ばれるようにしてもよい。
【０００３】
本発明のファスナ取り付け装置は、米国特許第３，１５２，６２８号に開示されるＴ型ピアスナットや、米国特許第２，７５０，６６０号に開示されるクリンチナットを取り付けるために利用することもできる。これら２つの特許についても、本願に関心を持つ先人が譲受している。本発明のファスナ取り付けヘッドは、本願に関心を持つ先人が譲受する米国特許第５，０４２，５１８号に開示される取り付けヘッドのように、特に冷間成形された自己装着型ファスナを取り付けるように設計されたものではない。しかし、本発明の原理はそのような用途に利用することも可能である。
【０００４】
上述したように、本発明のファスナ取り付け装置は、限られた、あるいは狭い空間における適用を特に目的としているが、これに限定するものではない。このようなファスナ取り付け装置において、自己装着型ファスナをパネルに打ち込むプランジャは、「圧力ピアスヘッド」とも呼ばれることのある従来の自己装着型ファスナ取り付けヘッドと比較して、ごく限られた、短いストロークを有している必要がある。本願に関心を持つ先人の譲受人が譲受する米国特許第４，５０５，４１６号は、このような用途のための圧力ピアスヘッドを開示する。この特許に開示されるように、自己装着型ファスナ取り付けヘッドは固定部と、固定部から離れた方向にコイルばねによって弾力的に偏向された可動部と、を有している。固定部は、可動部内のプランジャ通路を往復動するプランジャを有している。これにより、プレスの各ストロークにおいて、プランジャ通路と向かって配置されるパネルに自己装着型ファスナが取り付けられる。固定部は、同時にパネルを形成するような従来のダイプレスに取り付けられてもよい。また、圧力ピアスヘッドは、後述するように、別のプレスアセンブリに利用されてもよい。しかし、米国特許第４，５０５，４１６号に開示される圧力ピアスヘッドには、案内軸やボルトの摩耗などを含むいくつかの問題があり、大量生産への適用において、その寿命が限られていた。また、供給通路を含む可動部は、一塊の金属から形成されているため、可動部に損傷がある場合は、可動部全てを交換する必要があった。さらに、この特許に開示されている、圧力ピアス取り付けヘッドは位置合わせに関する問題があった。大量生産への適用における厳しい利用で、案内ボルトが十分にプランジャを案内できなかったためである。さらなる問題は、このようなヘッドの設計に、近接プローブなどのセンサを含めることが、実用的でなかったという点にある。
【０００５】
米国特許第４，５０５，４１６号に開示される圧力ピアスヘッドは、その後、本願の譲受人に譲受された米国特許第６，４４２，８３０号に開示される圧力ピアスヘッドによって置き換えられた（開示は、参照により引用される）。米国特許第６，４４２，８３０号に開示される圧力ピアスヘッドは、米国特許第４，５０５，４１６号に開示される圧力ピアスヘッドと比較して、いくつかの重要な利点を有している。特に、案内軸を取り囲む軸受筒を導入することで、より正確に案内軸を案内できるようになった。これにより、さらに厳しい構成を有することが可能となった。米国特許第６，４４２，８３０号に開示される圧力ピアスヘッドのさらなる利点は、維持費用の削減である。可動部は互いにボルト留めされた面板、またはナットトラックと、ナットキャップとから構成されており、ナット通路が面板とナットキャップの間に輪郭付けられている。よって、損傷や摩耗の際、これらいずれの要素をも交換することが可能である。プランジャ通路は、面板とナットキャップとノーズプレートを合わせてできた開口によって輪郭づけられており、可動部アセンブリの動作は、案内ボルトではなく、固定部に付随する保持部によって限定される。
【０００６】
当業者に解されるように、ファスナ取り付け装置の駆動よりも前に、ファスナが供給通路を通じて受け取られ、プランジャ通路に到達することを確実にすることは、とても重要である。米国特許第６，４４２，８３０号は、供給通路の向かいのプランジャ通路内に位置し、プレスを起動する前にプランジャ通路においてファスナが存在するか否かを知らせる、従来の近接プローブを開示する。すなわち、供給通路から受け取られたファスナは近接プローブのヘッドと接触することで、プランジャ供給通路内にファスナが存在するかどうかを知らせる。近接プローブは次いで、従来の方法でプレスの制御部に接続され、プランジャ供給通路内にファスナが存在しているとプレスを起動する。しかし、この従来の構成は、大量生産に適用した場合、近接プローブに摩耗や損傷を生じる。さらに、プランジャの足は、起動時に近接プローブの障害物を取り除くための、機械化された溝を要し、更なる費用が生じる。よって、近接プローブを直にファスナに接触させないことが望ましい。
【０００７】
全ての従来の自己装着型ファスナを取り付ける装置に関連する更なる問題点は、パネル内の近接した位置に自己装着型ファスナを取り付けることであった。従来の自己装着型ファスナ取り付けヘッドでは、パネル内のファスナの間隔はノーズ、または可動部のサイズによって制限されていた。すなわち、２つの自己装着型ファスナがパネル内の比較的近い位置に取り付けられる場合、ファスナどうしの間隔は、取り付けヘッドの近接するノーズ部分の幅の合計によって制限される。そして取り付けヘッドはダイアセンブリ内に離間して配置される必要がある。色々な用途において、自己装着型ファスナを比較的近い位置でパネルに取り付けることが望まれる。自己装着型ファスナどうしの間隔は、異なる取り付けヘッドの近接するノーズ部分の幅の合計よりも小さい場合がある。さらに、当業者に解されるように、ダイアセンブリ内では、取り付けヘッドどうしの干渉を防ぐために、そして取り付けヘッドに適切な支持を提供するために、取り付けヘッドは間隔をもって配置されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の改善されたファスナ取り付け装置は、近接プローブをファスナに直接接触させることを回避し、これらの問題を解決する。そして、二つ以上の自己装着型ファスナをパネル内の比較的近い位置に取り付けることを可能にする。本発明のファスナ取り付け装置に関する以下の記載から解されるように、これらの改良は組み合わせて、または個別に利用することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したように、本発明のファスナ取り付け装置は、自己装着型ファスナの取り付けヘッドに関する２つの個別の課題を解決するように設計されたものである。その課題とは、具体的には、近傍の２つ以上の自己装着型ファスナを近接してパネルに取り付けることと、近接プローブの摩耗・損傷、および、プランジャ通路内のファスナの感知を妨げる破片の排除である。第一に、本発明のファスナ取り付け装置は、複数の自己装着型ファスナを近接して同時にパネルに取り付けるために利用することが可能である。本発明のファスナ取り付け装置の好ましい実施形態の１つでは、プランジャは、固定部と相対して固定されるように適合されており、少なくとも２つの平行に離間された突起した端部又は足を有している。当業者に解されるように、プランジャは、固定部に装着されていても、開放可能に装着されていても良い。あるいは、プランジャは、プランジャ通路内の往復動の際、固定部と境を接することで、固定部と相対して固定されるように適合されてもよい。さらに、２つ以上のファスナをパネルに取り付けることが望まれる場合は、プランジャは２つ以上の離間されたほぼ突起した端部、または複数の離間した、ほぼ並行な、突起した端部を備える。プランジャの開示された実施形態の１つにおいて、プランジャは一般にＣ字型であり、固定部と相対して固定されたボディ部を備える。プランジャは少なくとも２つの一般的に平行な足または突起した端部を備えており、好ましくは、端部はボディ部と一体化されている。第２のさらに好ましい本発明のファスナ取り付け装置の実施の形態では、プランジャアセンブリは、少なくとも２つの別個の近接する、平行なプランジャを備える。開示された実施形態では、各プランジャは、円筒状の底、あるいは支持部を有しており、これらは、固定部内に構成された開口によって受け入れられる。足部、またはプランジャ部はプランジャ通路内で伸縮自在に受け入れ可能である。開示された実施形態では、プランジャの足部は長方形の断面を有しており、刃先が損傷した場合は、プランジャを１８０度回転することが可能である。さらに、本実施の形態は、プランジャアセンブリのプランジャどうしを正確に位置合わせすることを確実にし、重過重の際、ファスナが剪断されることを防ぐ。
【００１０】
ファスナ取り付け装置は、さらに固定部から離れた方向に弾力的に偏向されている可動部または、可動アセンブリを備える。可動部は少なくとも２つの離間したほぼ平行した供給通路を有しており、各供給通路は、ファスナ取り付け装置が取り付けるためのファスナを同時に受け取る。各供給通路は、ほぼ垂直に交差して配置される、プランジャアセンブリの突起した足の一つと整列される、プランジャ通路と連絡する。それにより、固定部に向かって可動部が動く際に、本発明のファスナ取り付け装置によって、少なくとも２つのファスナが同時に取り付けられる。プランジャ通路は可動部またはノーズ部内に比較的近接して配置することが可能なため、本発明のファスナ取り付け装置は、従来の複数の取り付けヘッドを有するファスナ取り付け装置と比較して、より近接して２つ以上の自己装着型ファスナを同時にパネルに取り付けることができる。
【００１１】
開示された実施形態では、ファスナ取り付け装置は、一方の端部を、可動部に固定された、案内軸を備える。案内軸は、可動部を弾力的に固定部から離れた方向に偏向させる、コイルばねを受け入れる、穴を有している。さらにファスナ取り付け装置は、上記引例の米国特許第６，４４２，８３０号に開示されるように、案内軸を取り囲む軸受筒を備え、案内軸の摩耗を軽減し、可動部の動きを固定部に対して正確に案内する。しかし、本発明のファスナ取り付け装置を用いて複数の自己装着型ファスナを同時に取り付ける原理はその他の自己装着型ファスナ取り付けヘッドに利用されてもよい。
【００１２】
本発明のファスナ取り付け装置の好ましい実施の形態は、さらに、ファスナ感知システムを備える。ファスナ感知システムは、プランジャ通路（または複数のプランジャ通路）内のファスナの有無を感知するが、センサの摩耗・損傷から生じるファスナ感知システムの不具合や、プランジャ通路内に蓄積した屑や破片によって生じる誤感知を防ぐ。好ましい実施の形態の１つにおいて、ファスナ取り付け装置は、プランジャ通路や供給通路とほぼ垂直に伸びる近接プローブなどのセンサを備える。センサは、プランジャ通路の近傍に、だが、離間して配置される端部を有しており、ファスナに接触することなく、プランジャ通路内にファスナが存在するかどうかを感知する。アセンブリはさらに供給通路に向かって配置される、プランジャ通路の面を形成する停止面を備える。ファスナが、センサではなく、停止面と接触するようにすることで、停止面は供給通路からプランジャ通路に到達したファスナの動きを制限する。開示される実施の形態では、センサは細長い近接プローブであり、プランジャ通路及び供給通路とほぼ垂直に伸びる長手方向軸を備える。近接プローブは、プランジャ通路の近傍に、だが、離間して配置される端部を有している。開示される実施形態では、近接プローブは円筒状であるが、どのような従来の形を有していてもよい。このように、プランジャ通路によって受け取られる自己装着型ファスナは近接プローブに接触しないため、近接プローブの摩耗やセンサの誤感知を排除する。上述したように、本発明のファスナ取り付け装置は同時に少なくとも２つの自己装着ファスナをパネルに取り付けるが、ファスナ取り付け装置は各プランジャ通路の近傍に、だが離間して配置されるセンサを備える。しかし、改良されたセンサを上記引例の米国特許第６，４４２，８３０に開示されるファスナ取り付け装置に利用されてもよい。本発明のセンサシステムのさらなる利点は、近接プローブからの線またはワイヤがプランジャ通路とほぼ垂直の可動部から伸びていることである。このため、取り付け装置に必要な空間が少なくて済む。
【００１３】
本発明のファスナ取り付け装置の、その他の利点やメリットとなる特徴は、以下に記述する好ましい実施の形態、付随する請求の範囲および図面、そして続く簡単な説明から、より理解を深めることが可能である。本発明のファスナ取り付け装置の開示された実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、開示された実施形態は、付随の請求の範囲にそのように記載している場合を除いて、本発明を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のファスナ取り付け装置の開示される実施の形態は、自動車産業や、家電産業などの大量生産への適用において、金属製のパネルに自己装着型ファスナを取り付けることに適している。上記引例の特許は、本特許出願の譲受人の提供する自己装着型ナットのうち、いくつかを開示している。しかしながら、ファスナ取り付け装置は、様々な自己装着型ファスナ（ピアスナットやクリンチナットを含む、だが、これらに限定しない）を取り付けられるように適合しても良い。上述したように、本発明のファスナ取り付け装置は、特に、取り付けヘッドに与えられた空間が狭く、制限された場合に自己装着型ファスナを取り付けるのに適しているが、これに限定するものではない。すなわち、上述した従来のピアスナット取り付けヘッドと比較して、プランジャアセンブリ（プランジャアセンブリは自己装着型ファスナと接触し、プランジャ通路に向かって配置されるパネルに自己装着型ファスナを取り付ける）のストロークが比較的短い場合に適している。本願に開示するファスナ取り付けヘッドの実施形態は、ダイプレスの各ストロークにおいて、ファスナをパネルに取り付けるように、ダイプレス（図示しない）のダイシュー(die shoe)に実装しても良い。本発明のファスナ取り付けヘッドは、上記引例の、米国特許第６，４４２，８３０号に開示されるように（開示は、参照により本願に組み込まれる）、別個のプレスアセンブリに利用するために適合しても良い。このアセンブリでは、ファスナヘッドは不動部または固定部に据え付けられ、ダイ部は、取り付けヘッドの可動部（後述する）に対してダイ部を打ち込む作動シリンダ上に据え付けられる。そして取り付けヘッドの可動部は、プランジャアセンブリの端部（または複数の端部）を、プランジャ通路（または複数の通路）を通じて打ち込み、パネルに自己装着型のファスナ（又は複数のファスナ）を取り付ける。上述したように、本発明において開示するファスナ取り付け装置、およびヘッドの実施の形態は、例示を目的としており、ファスナ取り付けヘッドの開示された実施の形態に、特に、様々な自己装着型ファスナを取り付けるために本発明のファスナ取り付け装置を適合する目的で、しかし、これに限定せず、様々な改良を加えても良い。
【００１５】
図１は、パネル（図示せず）に同時に２つの自己装着型ファスナを取り付けるように適合された本発明のファスナ取り付け装置の実施例一つを示した分解図である。後述する内容から解されるように、ファスナ取り付けヘッドの開示された実施例では、同時に３つ以上のファスナをパネルに取り付けることが、小さな改良を加えることによって可能である。図１に開示するファスナ取り付け装置、あるいはヘッドの構成要素は、通常長方形の固定部２０を有している。固定部２０は、円筒状の突起２２と、長方形の部分と円筒形の突起２２内に伸びる、円筒状の穴２４とを有している。軸受筒２６は、黄銅、青銅、または、同様の素材の柔らかめの金属から形成されており、円筒状の外面２８を有している。図６に示すように、外面２８は、固定部の円筒状の穴２４にプレス嵌めされている。軸受筒２６は、伸縮自在に案内軸３２を受け入れる円筒形の穴３０を備える。図６に示すように案内軸３２は、円筒状の外面３４と円筒状の穴３６を備える。案内軸３２の円筒状穴３６は図６に示すように、コイルばね３８を受ける。図６に示すように、案内軸３２は円筒状の突起４０を備え、突起４０は、案内軸３２を通じて、円筒状の穴３６と同軸状に配置された円筒状の穴４２を有する。さらに図６に示すように、固定部２０、軸受筒２６、そして案内軸３２は、本願の譲受人により譲受された上記参照の米国特許第６，４４２，８３０号に開示されるプレスアセンブリの固定アームのように、支持部４４によって支えられてもよい。図６に示すように支持部４４は穴４６を備える。穴４６は、固定部の円筒状の突起２２と、長方形の開口２８を受け入れる。長方形の開口２８は、固定部２０の長方形部分を受け入れ、ファスナ取り付け時の固定部２０の動き（回転を含む）を防ぐ。可動部アセンブリ（後述する）は、ねじ山の切られた軸部５２を有するボルト５０によって保持される。軸部５２は、図１および図６に示すように、ナットキャップ５６のねじ山の切られた穴５４に受け入れられる。後述するように、可動部アセンブリはナットキャップ５６およびナットトラック(nut track)５８を備える。
【００１６】
図１に示すように、ナットキャップ５６は２つの平行に配置された溝６０、および溝６２を有しており、それらは、上述したような種類の自己装着型のピアスナットやクリンチナットをファスナ取り付けヘッドに運ぶ、柔軟性のあるシュート(chute)またはトラック(track)（図示せず）を受けても良い。可動部のアセンブリは、さらに、小ねじ６６によってナットトラック５８に装着されたふた板６４を有している。ふた板６４は、図６に示すように、機械によって粗く削られた面６８を有しており、ファスナ取り付けヘッドにおって取り付けられるナットを受け入れるナットトラック、またはポリマーシュート（図示せず）を保持する。図６に示すように、自己装着型ファスナ（図示せず）はナットキャップ５６とナットトラック５８の間に形成される平行した供給通路７０によって受けとられる。図１に示すようにナットキャップ５６とナットトラック５８は図１に示すように小ねじ７２によって固定される。ナットキャップ５６とナットトラック５８は平行に配置された長方形のスロット７４および７６をそれぞれ有しており、これらは、同時に２つの自己装着型ファスナを供給通路７０から受け取るために、部分的にプランジャ通路８２（図２および図４を参照）を形成している。プランジャ通路の端面はノーズプレート７８によって形成されている。供給通路７０を通じて受け取られたファスナは、下記に詳述するように、ノーズプレート７８と接触する。ノーズプレート７８はナットトラック５８と、ノーズプレート７８の開口８０を通じて受け入れられる小ねじ（図示せず）で固定され、ナットトラック５８のねじ山の切られた開口８３に装着される。よって、ここで利用されているように、可動部アセンブリは、ナットキャップ５６、ナットトラック５８、ふた板６４、そしてノーズプレート７８から構成されており、これらを組み合わせたものは、ほぼ平行な供給通路７０を形成する。供給通路７０は、取り付け装置が取り付けを行うファスナを同時に受け取り、ほぼ垂直に交差して配置されるプランジャ通路８２（図４および図６を参照）と連絡する。プランジャ通路８２は通路７０からファスナを受け取り、ファスナはプランジャ通路８２に向かって面しているノーズプレート７８と接触する。
【００１７】
図１に最もよく示されるように、ファスナ取り付け装置は、プランジャアセンブリ８４を備える。本実施の形態では、プランジャアセンブリ８４はほぼＣ字型であり、ボディ部８６と、突起するほぼ平行に配置される端部、または足部８８と、を備える。足部８８は平端面９０を備え、後述するように、ほぼ平行な供給通路７０から受け取られたファスナ（図示せず）と同時に接触し、ファスナをプランジャ通路８２へと送る。プランジャ８４のボディ部８６は固定部２０に小ねじ９２で固定される。小ねじ９２はプランジャアセンブリ８４のボディ部８６内の開口９４を通じて受け入れられ、固定部２０の開口９４に装着される。ナットキャップ５６および、ナットトラック５８を含む、可動部アセンブリが固定部２０から離れるときの動作は、ジブブロック(gib block)または保持部９８によって制限される。各保持部９８は、溝型の開口１００を有し、これはナットキャップ５６の両側にある耳１０２を受け入れる。保持部９８は、支持部４４（図６を参照）に、開口１０４を通じて受け入れられる小ねじ（図示せず）で固定されてもよい。これにより、ファスナ取り付け装置、またはヘッドは支持部４４に固定される。
【００１８】
上記のファスナ取り付け装置について開示された実施の形態の説明から解されるように、ナットキャップ５６、ナットトラック５８、およびノーズプレート７８を含む可動部アセンブリは、コイルばね３８によって固定部２０から離れた方向に偏向されている。しかし、可動部アセンブリは、固定部２０から離れた方向の動作について、ジブブロック、または保持部９８によって制限されるため、プランジャ８６の”ストローク”は図６に示す距離”Ｄ”に制限される。典型的な適用例では、プランジャのストロークは３／８インチから５／８インチである。したがって、本発明のファスナ取り付け装置は、特に、とても狭い空間において、２つの自己装着型ファスナを、プランジャ通路８２に向かって配置されるパネル（図示せず）に取り付けることに適しているが、これに限定するものではない。本発明のファスナ取り付け装置の開示される実施形態では、これより説明するように、各プランジャ通路８２の近傍に、離間して配置される、近接プローブ１０６をさらに有する。図４および図５に近接プローブ１０６の位置と動作を図示する。図示されるように、開示される実施形態における各近接プローブ１０６は、ほぼ円筒状で、プランジャ通路８２と面してはいるが、離間して配置される端面１０８を備える。これにより、図５の破線で示されるファスナ１１０はノーズプレート７８と接触するが、近接プローブ１０６と接触することはない。上述するように、近接プローブ１０６は従来にみられるどのような形を有していてもよい。よって、本発明のファスナ取り付け装置の実施形態は、従来技術において問題であった、近接プローブ１０６の損傷や摩耗を防止する。さらに、近接プローブ１０６をプレス（図示せず）の制御部に接続するケーブル１１２は、プランジャ通路８２と供給通路７０の両方に垂直に伸びており、本発明のファスナ取り付け装置の必要とする空間をさらに少なくしている。各ケーブル１１２は従来の近接プローブカバー１１４を有している。プローブカバー１１４は、ナットトラック５８に、小ねじ１１８でナットトラック５８の側部に装着される近接プローブクリップによって固定される。ここで解されるように、ほぼ平行した供給通路７０を通じて、ほぼ垂直に交差するほぼ平行なプランジャ通路８２へと受け入れられるファスナは、近接プローブとは接触することなく、近接プローブ１０６によって感知される。これにより、近接プローブの摩耗や損傷を排除し、さらには、パネルを廃棄しなければならないような誤認識を排除する。
【００１９】
図１から図６に示すファスナ取り付け装置、またはヘッドの動作を以下に説明する。上述するように、本発明のファスナ取り付け装置は、プランジャ通路８２に向かって配置されるパネルにピアスナット、またはクリンチナットを取り付けるために特に設計されている。しかし、本発明の原理はその他のファスナを取り付けるために利用してもよい。開示される実施形態では、二つのファスナは、ほぼ平行に、離間して配置された供給通路７０（図４を参照）によって同時に受け入れられる。次いで、ファスナは、供給通路７０とほぼ垂直に交わる２つの平行しているプランジャ通路８２（図２及び図４を参照）に受け入れられる。その際、プランジャ通路８２内にある取り付け準備のできたファスナの存在が両側の近接プローブ１０６によって感知される。ファスナを供給する機構は従来のどのような供給機構でもよい。例えば、自己装着型ファスナを塊で受け取る、あるいは、当業において知られているように壊れやすいコネクタ要素で相互接続されたファスナを受け取る、トラックやシュート（図示せず）のようなものであってもよい。上記引例の米国特許第６，４４２，８３０号により完全に開示されるように、本発明のファスナ取り付け装置の開示される実施形態は、支持部、または支持部のアームに装着されてもよい。このとき、ダイ部に支持される金属パネルはナットトラック５８およびカバー部６４の端面に打ち付けられ、ナットトラック５８、ナットキャップ５６、およびノーズプレート７８を含む、可動部アセンブリを、固定部２０と接触させるため、固定部２０へと打ち付ける。これにより、プランジャ８４の自由端、または足部８８が、プランジャ通路８２を通じて打ち付けられる。このとき、足部８８の端面９０がファスナと接触し、ファスナを、プランジャ通路を通じて、プランジャ通路８２に向かって配置される金属パネル（図示せず）へと打ち込むことで、同時に２つのファスナが接近して金属パネルに取り付けられる。
【００２０】
図７および図８に示す本発明のファスナ取り付け装置の実施形態において、プランジャアセンブリは２つの平行したプランジャ１２０を有しており、これらそれぞれは、突起した端部、または足部１２２と、ボディ部１２４を備える。１つの好ましい実施形態では、プランジャ１２０の足部、または突起した端部１２２の断面は長方形であり、それぞれが、平端面１２６を備える。本実施の形態では、図７に示すようにボディ部１２４は円筒状で、この円筒状のボディ部は、固定部１３０の円筒状の開口１２８によって受け入れられる。当業者には解されるように、プランジャ１２０は硬化された特殊鋼によって構成されることが好ましく、また、円筒状のボディ部１２４は円筒状の開口１２８とぴったりと適合し、滑るように研磨されることが好ましい。上述するように本発明のファスナ取り付け装置は、上記引例の米国特許第３，８４５，８６０に開示されるように、壊れやすいコネクタによって相互に接続されたピアスナットやクリンチナットを取り付けるために利用されてもよい。この特許で開示されるように、ピアスナットまたは、クリンチナットは、取り付けヘッドに連続して、帯状に供給される。このとき、プランジャ通路に受け入れられるファスナは、ファスナどうしを帯状に接続する壊れやすいワイヤを切断するプランジャと接触する。そしてプランジャはプランジャ通路を通じて、プランジャ通路に向かって面しているパネルへとファスナを打ち付ける。このような取り付け法では、プランジャがプランジャ通路を通じて打ち付けられる際に壊れやすいコネクタを切断するために、足部１２２は比較的先の尖った端部を有している。このため、平端部１２６と長方形の突起した端部１２２の間に形成される刃先において摩耗や損傷が生じる。プランジャアセンブリの本実施の形態では、プランジャ１２０は１８０度回転させることが可能であり、プランジャ１２０を交換することなく、新しい刃先を提供することが可能である。
【００２１】
図７および図８に示すプランジャアセンブリは以下に示すさらなる利点を有する。第一に、プランジャ１２０の長手方向の軸は案内軸３２と平行しているため、図８に示すように、プランジャ１２０とプランジャ通路８２は正確に位置あわせが行われることが保証される。すなわち、プランジャ１２０の組み立て、および解体は、プランジャをプランジャ通路８２に常に正確に配置する。第２に、図１に示すように、固定部２０にプランジャ８４を装着する小ねじ９２には、平端面９０がプランジャ通路８２に打ち付けられる際に、剪断過重が加わる。図７及び図８に示すファスナ取り付け装置の実施形態は、特に、プランジャアセンブリを固定部１３０に結合する、垂直方向の締め具９２を不要とする。解されるように、プランジャ１２０のボディ部１２４の好ましい形状は、用途に依存する。しかし、プランジャ１２０のボディ部を受け入れる固定部１３０の開口１２８は、ボディ部１２４をぴったりと受け入れるように構成されることが好ましい。すなわち、ボディ部１２４は長方形であってもよいが、このとき、開口１２８も長方形となる。上述するように、固定部１３０は好ましくは長方形であり、円筒状の突起１３４と円筒状の開口１３２を有している。軸受筒２６を受け入れる開口１３２は円筒状の突起１３４を通じて伸びる。
【００２２】
図８に示すように、ファスナ（図示せず）取り付けの際は、プランジャ１２０は固定部１３０と相対して固定されるように、ボディ部１２４の端面１３６は支持部４４とその境を接する。上述するように、プランジャ１２０の端面１３６は、初期状態において、ボディ部１２４の長さ、およびプランジャ１２０に要求するプランジャ通路内のストロークに応じて、プランジャ１２０が、ファスナ取り付け装置の起動時に固定部１３０と相対して固定されるように、支持部４４から離間させてもよい。図７、および図８に示す、ファスナ取り付け装置の残りの要素は、図１から図６に示すファスナ取り付け装置と同じであってもよいため、図１から図６と同様の参照番号を割り当てている。すなわち、図７および図８に示すファスナ取り付け装置はナットキャップ５６、ナットトラック５８、ふた板６４、ノーズプレート７８から構成される可動部アセンブリを備える。可動部アセンブリは、固定部１３０から離れた方向にコイルばね３８によって弾力的に偏向されている。そして可動部アセンブリの動きは、案内軸３２によって案内される。案内軸３２は、伸縮自在に、軸受筒２６によって受け入れられる。自己装着型ファスナは同時に供給通路７０を通じて、プランジャ通路８２へと受け入れられる。プランジャ通路８２では、自己装着型ファスナ（図示せず）の位置が、近接プローブ１０６によって感知・確認される。近接プローブ１０６は、図４および図５を参照して上記に説明したように、プランジャ通路８２の近傍に、だが、離間して配置される端部１０８を有している。さらに、図７および図８に示すファスナ取り付け装置の動作は、上記に詳細を説明した、図１から図６に示すファスナ取り付け装置と同一である。すなわち、図７及び図８に示すファスナ取り付け装置は、ダイ部（図示せず）に支持された金属パネルを可動部アセンブリに打ち付けることによって駆動される。これにより、プランジャ１２０の自由端または足部１２２はプランジャ通路８２を移動し、上述したように、同時に２つの自己装着型ファスナをパネルに取り付ける。上記の説明から解されるように、図７および図８に示されファスナ取り付け装置は２つ以上のプランジャを有してもよく、この場合、複数の自己装着型ファスナをパネルに同時に取り付けることが可能になる。
【００２３】
上述したように、本発明のファスナ取り付け装置、またはヘッドには、付属する請求の範囲内で様々な改良を加えることが可能である。具体的には、米国特許第６，４４２，８３０号に開示されたファスナ取り付け装置に加えられた、本願に開示する改良は、ここに開示されるように組み合わせて利用することも可能であるとともに、個別に利用することも可能である。本発明のファスナ取り付けヘッドの開示された実施形態は、同時に２つの自己装着型ファスナを近接して金属パネルに取り付けることを目的として設計されている。これは、本発明のファスナ取り付け装置における重要な利点である。しかしながら、既に明白であるように、可動部アセンブリは３つ以上のほぼ並行して離間された供給通路７０（各供給通路７０は、ほぼ垂直のプランジャ通路８２と連絡している）を有していても良い。このとき、プランジャアセンブリは３つ以上の自由端または足部８８及び１２２を有し、これらは、上述したように、ファスナ取り付け装置の駆動時にプランジャ通路８２を通じて受け入れられる。そして、各プランジャ通路８２は、近接プローブ１０６を備える。さらに、近接プローブ１０６の配置や方向によって提供される改良は、可動部アセンブリは１つの供給通路と１つのプランジャ通路のみ保有する、米国特許第６，４４２，８３０号に開示されているファスナ取り付け装置に適用しても良い。こうすることにより、ファスナが、取り付け時に近接プローブに接触しないため、近接プローブの摩耗及び損傷が排除される。近接プローブの配置や方向は、例えば、上記引例の特許に開示されているような種類の、他のファスナ取り付け装置にも利用可能である。さらに上述したように、プランジャ８４、およびプランジャ１２０は、固定部に直接装着されている必要はなく、取り付け装置の駆動時に固定部と接触させるために、可動部アセンブリと固定部の間に配置されていてもよい。これにより、プランジャ８４、およびプランジャ１２０は、ファスナの取り付け時に、固定部と相対して固定されることになる。上記に示す、本発明のファスナ取り付け装置、またはヘッドの好ましい実施の形態から、発明について以下に請求する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のファスナ取り付け装置の実施形態の一つを示した、部分的に分解した図である。
【図２】図１に示したファスナ取り付け装置を組み立てた側面図である。
【図３】図２を矢印３−３の方向に見たときの上部断面図である。
【図４】図３を矢印４−４の方向に見たときの断面図である。
【図５】図４の、丸で囲まれている、５と記された部分の拡大図である。
【図６】図２を矢印６−６の方向に見たときの断面図である。
【図７】本発明のファスナ取り付け装置の別の実施形態を部分的に分解した図である。
【図８】図６と同様に、図７に示すファスナ取り付け装置の実施形態の断面図である。
【図１】
2007529331.tif 000003
【図２】
2007529331.tif 000004
【図３】
2007529331.tif 000005
【図４】
2007529331.tif 000006
【図５】
2007529331.tif 000007
【図６】
2007529331.tif 000008
【図７】
2007529331.tif 000009
【図８】
2007529331.tif 000010
【国際調査報告】
2007529331.tif 000011
2007529331.tif 000012