(57)【要約】      （修正有）【課題】クリンチングマシンにおいて、ワークにピンスタイル及びポケットスタイルツールでファスナを圧入すると、ワークに反りや当たり変形が発生する。この歪みや変形の発生を防止するロワーツールを提供する。【解決手段】下孔の開いたワークＷをクリンチングナット２の上に位置決めし、パンチ３でファスナ２を圧入するときのロワーツールは、ファスナ２を上部に保持するリテーナー５に進退調整自在に螺合したインナー６を弾性体４で付勢してロワー基軸７に外嵌して構成する。リテーナー５は、上部にファスナ２を装填する空間を備え上端に環状平面を有する。ファスナ２を保持したロワーツールの所定位置にワークＷの下孔を合わせて配置し、ワークＷの下孔の周囲を環状平面で押さえながらかつ所定の押圧でファスナ２を圧入する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
下孔１１を穿設したワークＷにファスナ２を圧入するときのロワーツール１であって、ファスナ２を上部に保持するリテーナー５に進退調整自在に螺合したインナー６を弾性体４で付勢して設け、前記リテーナー５とインナー６をロワー基軸７に上下摺動自在に外嵌したことを特徴とするクリンチングマシンのロワーツール。
【請求項２】
前記リテーナー５は、中心を貫通する中心孔５１が設けられ、上端に環状平面５２を有し、前記中心孔５１の上方はファスナ２を装填保持する空間をロワー基軸７の上端面を底として形成し、中心孔５１の下方は内面に雌螺子を切った螺合孔で、その螺合孔には、中心孔６１を有し上部円筒外周に雄螺子を切ったインナー６がその雄螺子を進退自在に螺合していることを特徴とする請求項１記載のクリンチングマシンのロワーツール。
【請求項３】
前記弾性体４が、ロワー基軸７に設けられた止め突起６０に係止してロワー基軸７に外嵌してあり、インナー６とリテーナー５をファスナ２への圧入力で圧縮可能な弾性力で上方に付勢していることを特徴とする請求項１記載のクリンチングマシンのロワーツール。
【請求項４】
前記弾性体４が、金属製コイル圧縮バネである請求項１又は請求項３のいずれかに記載のクリンチングマシンのロワーツール。
【請求項５】
所定径の下孔１１を穿設したワークＷにパンチ３とロワーツール１でファスナ２を圧入するクリンチングマシンのロワーツール１であって、ファスナ２を上部に保持するための中心にファスナ２を装填する中心孔５１を備えかつ上端に一定面積の環状平面５２を形成してワークＷの下面に環状に当接してワークＷを支えるリテーナー５と、このリテーナー５に進退調整自在に内嵌螺合したインナー６を設け、前記リテーナー５とこれに螺合したインナー６の中心孔６１をロワー基軸７に摺動自在に外嵌し、前記インナー６の下方には弾性体４を上方に付勢してロワー基軸７に外嵌したもので、ファスナ２を保持したリテーナー５の所定位置にワークＷの下孔１１を合わせて配置し、ワークＷの下孔１１周囲を前記リテーナー５の環状平面５２で上方に当接してなり、リテーナー５で保持されたファスナ２を上方から加工加圧するパンチとロワー基軸７とで圧入取り付けると同時に、取付けるファスナ２の周囲の下面に前記リテーナー５の環状平面５２を上方に付勢して当接して上下両面からワークＷのファスナ周囲を加圧保持することを特徴とするクリンチングマシンのロワーツール。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ピンスタイル及びポケットスタイルツールを備えたクリンチングマシンのロワーツールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クリンチングナット等のファスナを、ワークに予め形成されている下孔に装填後、これをそのワークに押し付けて取付けるクリンチングマシン（インサーションマシンの一形態でファスナ取付装置）は、ファスナを前記ワークに押し付けるパンチと、その押し付け方向と反対方向に押し付けるか或いは固定されたロワーツールから構成される。
【０００３】
ファスナとは、ねじなどの螺旋加工が不要で、プレスによって固定力を得る締結具［留め金具］を指称する。
ねじが切れない薄物板や、他の工具では力がかかるような狭小部所にも使用される。
ファスナの種類としては、取付けた面でピンとして使用するスペーサや、ねじになるスタッド、内側にねじを切ったナットなどがある。
下孔にかしめ装填するので、バリ取りや、皿もみ（皿頭のおねじ部品頭部を沈めるための円錐状のスペースを作る事）や、座繰り（円筒スペースの形成）が不要で、仕上りは美しく端正である。
【０００４】
図３（図面代用写真）は、従来のクリンチングマシン１００のロワーツール１０１を示している。
ファスナを自動供給する前後に進退する付属の供給装置が備えられている。
その構成はワークＷに押し付けるパンチ３と、ロワー軸の上面中央にロケーションピンを凸設したピンスタイルのロワーツール１０１からなる。
図３では、ピンスタイルを示しているが、凹部を有するポケットスタイルのロワーツールもある。
本考案はパンチのロワーツール部分の改良であるので、クリンチングマシン１００が、多様に進化しても基本部分に適用されるものである。
【０００５】
クリンチングの状態を示す図４は、ワークＷにファスナ２の一種であるクリンチングナットを、パンチ３と、ロワーツール１０１で圧入して取り付けた状態の概念説明図である。
ワークＷの下孔１１にファスナ２を装填して、上から加圧することでファスナ２はワークＷのその肉厚に脱落できない食い込み形態で固設される。
【０００６】
クリンチングマシンは、ナット、スペーサ、スタッド、パネルファスナ、フラッシュナットなどの各種ファスナ２の圧入に適用できるが、実際に圧入する製品サイズは、小さなブラケットから、  非常に大きなパネルまで多種多様で、製品には、多くの場合、複数の種類と多様な大きさのファスナ２が必要とされるため、マシン設備も、一度に圧入されるファスナ２の総数に対応して設置されている。
【０００７】
大量のファスナ２を圧入する場合には、それに応じたインサーションマシン［圧入加工機＝かしめ機］が導入され、通常は、一回のセッティングで、一種類のファスナ２が圧入され、  複数の種類や大きさのファスナ２を圧入する場合は、複数のマシンを用意する事が効率的であるとされる。
【０００８】
大量のファスナ２を大量のワークＷの所定多数個所に圧入してゆく作業は、ワークＷの材質、ワークＷへの下孔１１の穿設加工、クリンチングナット等のファスナ２の態様、圧入作業が常時同じ条件であれば、正常に作業が進行するが、固体的には正常許容範囲寸法のクリンチングナットや正常許容範囲寸法のワークＷであっても、微細な大きさや厚さの誤差が相乗化されたりするために、実際には、常時均一な加工環境とは言えない状況が生じる。
クリンチングマシンで圧入作業を大量に進行してゆくと、中にはクリンチングナットなどのファスナにある微細な誤差のために、過剰な力が伝播しワークＷに反りＹが発生し、ワーク裏面に当たりや歪み或いはバリＢが発生する。
【０００９】
図５はクリンチングナットであるファスナ２の周囲に生じるワークＷの反り、歪み、バリを模式的に表した断面図である。
【００１０】
つまり  圧入のパワーＰと横方向へのパワーＰＰがワークＷの下孔１１に嵌合したとき下孔の内縁に吸収されて適正に調和されない場合には、微細な誤差が相乗し、ファスナ２への適正な押圧力が、ワークＷには過剰であったり、方向が偏って伝播するなどで、不適正な押圧力が係るからである。
【００１１】
そのとき図５のように、反りや歪みＹやバリＢが発生してしまうのである。
この反りの発生を防ぐために、例えばナット自体の構造をかえて、反りの発生を防止した特許文献１のようなナットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平０７−１５１１２６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
本考案が解決しようとする課題は、クリンチングマシンでの圧入作業中に発生するワークＷのファスナの装填周囲に生じる反りやバリを防止することである。
その防止は、特許文献１のような圧入するファスナ、ナット自体の構造改変ではなく、圧入する装置側に装着されるロワーツールを交換自在なアタッチメントとして改良を行うことである。
本考案は、多様な種類のファスナに対応できるように、マシン側の改良であり、交換自在なアタッチメントとしての改良を課題とした。
前記ピンスタイル及びポケットスタイルのツールのパンチで圧入加工するときに、加工母材であるワークＷに、反りなどの発生を極力低減するアタッチメントを開発することが課題である。
【００１４】
一般にプレス装置では、圧入調整は、下降量調節装置や圧入力調整機構などが備わっていて、上下降限界の設定や微妙な圧入調整ができるのであるが、それでもなお、ナット等の精度誤差で上記反り等の事態の発生があるために、本考案ではクリンチングマシンのピンスタイル及びポケットスタイルツールにおいて、多様なワークＷや装填されるナット類の多様性に適応できるように、交換自在なアタッチメントとして構成して工夫している。
なお、ワークの適正位置検出装置や拘束機構、ファスナの適正保持のセンサ装置、ロワーロック機構、パンチとロワーの対向方向にずれがある場合など各種の警報装置、作業者の安全装置などは、適宜併用される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本考案は、交換自在なアタッチメントとして構成したリテーナー式ナットツール（ナットを保持して所定位置にガイドするツール）で、クリンチングナット等のファスナの装填周囲に生じるワークに発生する反りやバリを防止するクリンチングマシンの圧入調整できるロワーツールを提供する。
【００１６】
本考案は、所定径の下孔を穿設したワーク（加工母材）にファスナをパンチの下降力で圧入するときのクリンチングマシンのパンチに対向するロワーツールであって、ファスナを上部に保持するリテーナーに進退調整自在に螺合したインナーを弾性体で上方に付勢してロワー基軸に外嵌したロワーツールとして構成したものである。
【００１７】
前記リテーナーは、中心にファスナを装填する空間を備えかつ上端に環状平面を備え、ワークの下面に環状に当接して上方に付勢して支える。
環状平面は、ワーク下面に当接しその付勢位置から加圧により圧縮して下降するが、そのままワーク下面に環状に当接して平面を支える。
リテーナーは、中心を貫通する中心孔が設けられ、中心孔の上方はファスナを保持する空間となり、中心孔の下方は内面に雌螺子を切ったインナーの螺合孔となっている。
リテーナーの下方の雌螺子を切った螺合孔には、同径の中心孔を有し上部外周に雄螺子を切ったインナーがその雄螺子で進退自在に螺合している。
【００１８】
螺合したリテーナーとインナーは、ロワー基軸にその中心孔を通して摺接昇降する。
インナーの下には、弾性体が止め突起に係止してロワー基軸に外嵌していて、インナーとリテーナーを上方に付勢している。
クリンチングマシンが有するパンチとロワー基軸先端との押圧力は、リテーナー及びインナーの付勢力とは無関係である。
インナーとリテーナーは上方に付勢されながら、その螺合で全体長を変移でき、リテーナーの環状平面を上下動できる。
【００１９】
この構成のロワーツールは、ファスナを上部に保持し、そのロワーツールの所定位置にワークの下孔を合わせて配置し、パンチの下降でワークの下孔周囲を環状平面で押さえながら圧入するので、ワークの下孔周囲は上下両面から押圧されることになる。
ファスナへの圧入力と、ワークを両面から保持押圧する力を異ならせることができ、過剰な力を伝播せず、両面からの押圧で、反りやバリの発生を低減できることになる。
【考案の効果】
【００２０】
本考案にかかるクリンチングマシンのロワーツールは、前記のような構成であり、次のような技術的効果がある。
（１）ロワーツールは、交換自在なアタッチメントであるので、多種多様なクリンチングファスナに応じて、そのロワーツールを交換することができる。
ロワーツールは、リテーナーを変更し、環状平面の径を変更し、弾性体を適度弾性のものに変更した種々のものを準備することができる。
【００２１】
（２）クリンチングマシンにセットされたロワーツールは、下孔を設けたワークを配置し、そのリテーナーでクリンチングナット等のファスナを保持し、パンチで圧入するが、そのファスナの圧入時にワークの下孔の周囲をリテーナーの環状平面が圧縮力（弾性力）をもって当接して、上下方向の圧力Ｐと水平方向の開拡力ＰＰを下孔に集中させ調和させてファスナをクリンチングするともに、ファスナの周囲には緩衝された上下方向の圧力で上下両面から保持することになる。
（３）この一連の作動で、クリンチングは、ファスナへの加圧とファスナ周囲への加圧を異にするので、ファスナに微細な誤差があってもその誤差を吸収した形で、ワークに反り等の歪みを発生させることなくクリンチングが達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本考案に係るクリンチングマシンのロワーツールの実施例で、その要部を表わす切開した説明図である。中央切開図で、ワークＷに取り付ける直前の状態のファスナの位置を示している。
【図２】図２は  同じ実施例のクリンチングマシンのロワーツールの側面図である。
【図３】図３は、従来のクリンチングマシンのピンスタイルツールの圧入部の図面代用写真である。
【図４】図４は、従来のクリンチングマシンで、ファスナを装着した状態を示す説明図である。
【図５】図５は、従来のクリンチングマシンでファスナを装着する場合の圧入力の方向を示す説明図である。その圧入力のバランスの乱れでワークＷに反りや歪み、バリが生じることを説明している。
【考案を実施するための形態】
【００２３】
図１  図２に実施例として示すクリンチングマシンのアタッチメントであるロワーツール１について説明する。
ロワーツール１は、クリンチングナット等のファスナ２を  アルミ金属板、アルミ合金板、ステンレス板、鉄板などの加工母材であるワークＷに、パンチ３に対向して配置されるクリンチング圧入部材である。
ファスナ２は、ナット、スペーサ、スタッド、パネルファスナ、フラッシュナット、クリンチングナット等のピンスタイル及びポケットスタイルのクリンチングに適する所定構造のものが含まれる。
又、ワークＷの素材は、本考案では上下方向の圧力Ｐと水平方向の開拡力ＰＰを調和させてかつ上下両面から押圧してクリンチングするので、素材の許容幅があり比較区広範な金属素材が選択できる。
【実施例】
【００２４】
図１の実施例は、所定径の下孔１１を穿設したワークＷをクリンチングナットであるファスナ２の上に位置決めし、パンチ３でファスナ２を圧入するときのクリンチングマシンのロワーツール１である。
【００２５】
この実施例は、交換自在なアタッチメントとして構成したリテーナー式ナットツール（ナットを保持して所定位置にガイドするツール）で、クリンチングナット等のファスナ２の装填周囲に生じる反りやバリを防止するロワーツール１として構成されている。
【００２６】
図１のように、実施例のロワーツール１は、所定径の下孔１１を穿設したワークＷを、その下孔１１をファスナ２の上に位置決めし、パンチ３の下降力でファスア２を圧入するときのクリンチングマシンのロワーツール１であって、ファスナ２を上部に保持するリテーナー５に進退調整自在に螺合したインナー６を弾性体４で上方に付勢してロワー基軸７に上下摺動自在に外嵌したものである。
【００２７】
前記リテーナー５は、中心を貫通する中心孔５１が設けられ、上端に環状平面５２を有する円筒体である。
前記中心孔５１の上方はクリンチングナット等のファスナ２を装填保持する空間となり、中心孔５１の下方は内面に雌螺子を切ったインナー６の螺合孔となっている。
前記中心孔５１の上方のファスナ２を装填保持する空間は、平面視形状を中心孔の形状で決め、その深さはロワー基軸７の上端面で決められる。
ファスナ２を装填保持する空間は、ロワー基軸７の上端面を底として形成している。
【００２８】
リテーナー５の形状は円筒体に限定されず、ワークＷに取り付けるファスナ２の形状に応じて、リテーナー５の中心孔５１の形状を変えることや、筒体の深さや、環状平面の形状や面積を変えることもできる。
その環状平面５２は、ワークＷの下面に環状に当接して上方に付勢されながら支える。
【００２９】
リテーナー５の中心孔５１の下方の雌螺子を切った前記螺合孔には、中心孔６１を有し上部円筒外周に雄螺子を切った円筒体のインナー６がその雄螺子を進退自在に螺合している。
螺合したリテーナー５とインナー６は、ロワー基軸７にその中心孔５１・６１を通して摺接昇降する。
【００３０】
インナー６の下には、金属コイル圧縮バネの弾性体４がロワー基軸７の下方に設けられた止め突起６０に係止してロワー基軸７に外嵌していて、インナー６とリテーナー５をファスナ２への圧入力で圧縮可能な弾性力で上方に付勢している。
ファスナ２への圧入力で圧縮可能な弾性力とは、ファスナ２の取り付けのための圧入力には影響しないで、一方、ファスナ２の取り付け周囲には付勢力をもって当接して歪みや反りを生じないような両面からの押圧力を付与する弾性力である。
ファスナ２の取り付けのための圧入力には反抗しないで圧縮するが、水平方向
の偏向した反る力には反抗して平面を維持する弾性力になる。
実施例での弾性体４は、金属製コイル圧縮バネである。
圧縮バネは、ステンレス製、超弾性合金（形状記憶合金）製、ゴム系素材、合成樹脂製などを問わない。ウレタン樹脂製の筒バネも可能である。
【００３１】
弾性体４の弾性反発力は、経験則から弾性係数の所定数値が開発者によって確認されているが、この数値はノウハウになる。
インナー６とリテーナー５は上方に付勢されながら、その螺合を回転させることで間隔を大きくして、全体長を変移でき、リテーナー５の環状平面５２を上下動できる。
【００３２】
リテーナー５は、その保持空間でファスナ２の配置する深さを決め、かつインナー６との螺合の深さで、ワークＷへの当接位置を決めるので、その位置決めは微妙である。
ワークＷの下孔１１との関係で、ファスナ２が表面から突出しないでかつ十分な食い込みの圧力を受けるためには、バネ付勢力と高さの調整が必要である。
つまり本考案のロワーツール１は、ワークＷに当接する弾性反発力とファスナ２へのパンチの圧力に差異があり、夫々の圧力を極めて微妙に調整できる。
【００３３】
ロワーツール１は、リテーナー５とこれに螺合したインナー６の中心孔５１・６１をロワー基軸７に摺動自在に外嵌し、そのリテーナー５とインナー６を弾性体４で上方に付勢して設けたので、クリンチングナット等のファスナ２を中心に保持し、その位置にワークＷの下孔１１を合わせて置き、パンチ３の下降で、ワークＷの下孔１１周囲を環状平面５２で押さえながら圧入するので、ワークＷの下孔１１周囲は上下両面から押圧されることになる。
しかも、その押圧は、パンチ３とロワー基軸７によるファスナへの押圧とは異なり弾性体４で緩衝されているので、反りに至る圧量にはならないのである。
両面からの押圧で、反りやバリの発生を低減できることになる。
【００３４】
ファスナ２は、パンチ３とロワー基軸７上面で、クリンチングマシンで設定する所定の押圧力をそのまま受け、上下の押圧力と水平方向の圧力を調和して下孔１１に食い込むように取り付けられる。
【００３５】
本考案のロワーツールは交換自在なアタッチメントとしてクリンチングマシンに取り付けられる構成であるので、ファスナ２に対応するリテーナー５の中心孔５１の形状や上面形状の設計変更が作業事前に準備でき、弾性体４の調整とインナー６の螺合深度の微調整で、各種ファスナに応じた事前対応が可能で、加えてワークＷの素材に応じた弾性体の選択もできるので、ワークＷのファスナ周囲へ過剰な加圧もなく、その反りや歪み、バリの発生を低減ができ、ないしはそれらの発生防止ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本考案は、クリンチングマシンにおけるピンスタイル及びポケットスタイルツールのロワーツールアタッチメントに関するが、ファスナの態様やワークＷに応じて、リテーナーを改変できる分解組み立てが容易な構成でもあり、各種のインサーションマシンに応用が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１      ロワーツール本体
Ｗ      ワーク（加工母材）
２      ファスナ（クリンチングナット等）
３      パンチ
４      弾性体（コイル圧縮バネ等）
５      リテーナー
５１    中心孔
５２    環状平面
６      インナー
６０    止め突起
６１    中心孔
７      ロワー基軸
１０１  従来のピンスタイルロワーツール
１００  クリンチングマシン
【図１】
0003181623.tif 000003
【図２】
0003181623.tif 000004
【図３】
0003181623.tif 000005
【図４】
0003181623.tif 000006
【図５】
0003181623.tif 000007