(57)【要約】【課題】被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消する自動穿孔リベット締結装置を提供する。【解決手段】自動穿孔リベット締結装置のダイ１８は、自動穿孔リベット１の脚部５の中空部分を受ける中央ピン２５と、中央ピン２５の外周側に、自動穿孔リベットの脚部先端の半径方向外方への変形をガイドする凹部２６が形成されたダイ本体２７とから成り、中央ピン２５とダイ本体２７とは、パンチ１４に向う中央ピン２５の軸方向に沿って相対的に移動可能に支持され、パンチ１４によって押圧された自動穿孔リベット１が被締結部材２，３に打込まれてその脚部先端が受側被締結部材３を穿通し始めるとき、中央ピン２５が受側被締結部材３のダイ側の面に当接するように、中央ピン２５をダイ本体２７に対して相対的に移動させる皿ばね４１を有する。【選択図】          図４
2004358471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の頭部と該頭部から垂下する中空の脚部とを有する自動穿孔リベットを複数の被締結部材に打込むパンチとダイを有し、前記自動穿孔リベットを前記被締結部材に打込むと、前記脚部が被締結部材を穿通しつつ脚部先端が半径方向外方に拡がるように変形させられ且つ該脚部先端は前記ダイに隣接する受側の被締結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれ、前記変形拡開脚部と前記頭部とによって前記複数の被締結部材を相互に連結する、自動穿孔リベット締結装置において、
前記ダイは、前記自動穿孔リベットの脚部の中空部分を受ける位置にあって前記パンチに向けて延びる中央ピンと、該中央ピンの外周側に、前記自動穿孔リベットの脚部先端の半径方向外方への変形をガイドする凹部が形成されたダイ本体とから成り、前記中央ピンと前記ダイ本体とは、前記パンチに向う中央ピンの軸方向に沿って相対的に移動可能に支持されており、前記パンチによって押圧された自動穿孔リベットが前記被締結部材に打込まれてその脚部先端が前記受側の被締結部材を穿通し始めるとき、前記中央ピンが該受側被締結部材のダイ側の面に当接するように、該中央ピンを前記ダイ本体に対して相対的に移動させる手段を有することを特徴とする自動穿孔リベット締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、Ｃ型フレームを備え、前記パンチは、前記Ｃ型フレームの一端に、該Ｃ型フレームの他端に向けて移動可能に取付けられ、前記ダイは、前記Ｃ型フレームの他端に、前記パンチによって打込まれる自動穿孔リベットを受けるように該パンチに対向して取付けられ、前記ダイ本体は、前記Ｃ型フレームの前記他端に、前記中央ピンの軸方向に移動可能に支持されており、前記中央ピンは、前記Ｃ型フレームの前記他端に前記ダイ本体を貫通しピンの先端が前記パンチに向けて突出するように固着されており、前記中央ピンをダイ本体に対して相対的に移動させる手段は、前記ダイ本体と前記Ｃ型フレームの間に設けられて前記ダイ本体を前記パンチ側に付勢するばね手段であることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記可動のダイ本体は、パンチ側の大径の筒状部分と、前記Ｃ型フレームの前記他端の取付穴の中をスライドする小径の筒状部分とから成り、両筒状部分の中心には前記中央ピンをスライド可能に受け入れる穴が貫通している、中空の筒状体として形成されており、前記ばね手段は、前記大径筒状部分と前記Ｃ型フレームの間に設けられた皿ばねで成り、該皿ばねの付勢力は、前記パンチによって打込まれた自動穿孔リベットの脚部先端が被締結部材を穿通して前記受側の被締結部材に進入するときまでは、前記可動のダイ本体をパンチ側に付勢するが、前記パンチによって前記自動穿孔リベット脚部を前記受側被締結部材に穿通し始める強い押圧力が加わると前記ダイ本体がＣ型フレーム側へ移動して、前記中央ピンが該受側被締結部材のダイ側の面に当接するのを可能にするばね力であることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記Ｃ型フレームの前記他端には、前記ダイ本体の前記小径筒状部分をスライド可能に収容する取付穴が形成されており、該Ｃ型フレームの他端には、更に、前記パンチと反対側において前記取付穴に続く大径の中央ピン収容穴が形成されており、前記取付穴には、前記ダイ本体が、前記小径筒状部分においてスライド可能に取付けられており、前記中央ピン収容穴には内壁に雌ねじが形成されており、該中央ピン収容穴には、前記中央ピンが前記雌ねじへの螺合によって取付けられていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、Ｃ型フレームを備え、前記パンチは、前記Ｃ型フレームの一端に、該Ｃ型フレームに他端に向けて移動可能に取付けられ、前記ダイは、前記Ｃ型フレームの他端に、前記パンチによって打込まれる自動穿孔リベットを受けるように該パンチに対向して取付けられ、前記ダイ本体は、Ｃ型フレームの前記他端に固着され、該ダイ本体には、前記中央ピンを、該ピンの先端がダイ本体を貫通し前記パンチに向けて突出するように収容する中央ピン収容室が形成され、前記中央ピンは、前記中央ピン収容室の中に該ピンの軸方向に沿って移動可能に支持されており、前記中央ピンをダイ本体に対して相対的に移動させる手段は、油圧又は空圧によって中央ピンを前記パンチ側に付勢する油圧又は空圧手段であることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記油圧又は空圧手段は、前記パンチによって打込まれた自動穿孔リベットの脚部先端が前記被締結部材を穿通して前記受側の被締結部材に進入するときまでは、前記中央ピンを移動させないが、前記パンチによって前記自動穿孔リベット脚部を前記受側被締結部材に穿通し始める強い押圧力が加わると、前記中央ピンを前記受側被締結部材のダイ側の面に当接させるように動作することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、大径の頭部と該頭部から垂下する中空の脚部とを有する自動穿孔リベットを複数の被締結部材に締結する自動穿孔リベット締結装置に関し、特に、自動車組立て等の板金組立作業（特にアルミニウムボデーの組立作業）で、２枚若しくは３枚以上の板部材（又は板部材と部品）である被締結部材を自動穿孔リベットを使用して相互に締結する自動穿孔リベット締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動穿孔リベット締結装置の１例が、特表平８−５０５０８７号公報に記載されている。その図１には、自動穿孔リベットの１例が示されている。自動穿孔リベットは、大径の頭部と該頭部から垂下する中空の脚部とを有し、締結装置のパンチとダイによって、例えば２枚のボデーパネルである被締結部材に打ち込まれると、脚部はパネルを穿通しつつ脚部の先端が拡がるように変形し、この変形拡開脚部と大径の頭部とによって両被締結部材が相互に連結される。自動穿孔リベットは、溶接に不向きなアルミニウムボデーパネルの連結に適しており、現在軽量化が進められている自動車のボデーではアルミニウムボデーが採用され、自動穿孔リベットの需要は増大している。特に、自動穿孔リベットは、パンチ側の被締結部材は穿通するが、ダイに隣接する受側の被締結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれるので、これによって、受側の被締結部材の表面にはリベット穿通穴が形成されない。そのため、受側の被締結部材への密封性が損なわれず、また外観がそのまま維持される利点がある。
【０００３】
現在の自動穿孔リベットの打込みでは、パンチからの打込方向においてパンチ側の被締結部材の厚さが、ダイに隣接する受側の被締結部材より厚い場合、リベット脚部が受側被締結部材に斜めに穿通してできる半径方向の穿通長さすなわちアンダーカット量が少なく、十分な結合強度が得られないことがあった。その様子を図１に示す。図１は、自動穿孔リベット１が、２枚の被締結部材２及び３に打込まれて、パンチ側の被締結部材２（図示の例では１枚であるが複数枚あってもよい）とダイに隣接する受側の被締結部材３を締結する様子を示している。自動穿孔リベット１は、大径の頭部４と該頭部から垂下する中空の脚部５とを有する。図示のように、パンチ側の被締結部材２が受側被締結部材３より厚い場合、自動穿孔リベットの脚部５が受側被締結部材３に斜めに穿通してできる半径方向穿通長さすなわちアンダーカット量６が少なくなってしまい、被締結部材３を被締結部材２に結合するのに十分な強度が得られない。現在、パンチ側の被締結部材の厚さとダイに隣接する受側被締結部材の厚さの比率は、十分な結合力を得るためには、２：１を越えられないとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような制約があるため、自動穿孔リベットの打込部位には、受側被締結部材が、それ以外の被締結部材の厚さの１／２以下の薄いものにならないようにするため、打込み方向の制約がある。例えば、図１において、被締結部材２の厚さが他の被締結部材３の厚さに対して、例えば、３：１とか４：１等のように、２：１を越えてしまう場合、受側被締結部材を被締結部材３として自動穿孔リベットを打込むと、図示のように、十分なアンダーカット量が得られず、そのため十分な締結強度が得られない。そこで、リベット締結装置を反転させて、被締結部材２を受側被締結部材としたり、被締結部材２及び被締結部材３を全体的に反転させて、同じように被締結部材２を受側被締結部材として、被締結部材２と３を十分な強度で締結するようにしている。しかし、締結装置の反転や被締結部材の反転には時間を必要とし、締結作業を迅速に行うことができなかった。また、被締結部材の形状の制約や、締結部位の制約等によっては、上記の反転ができない場合があった。
【０００５】
国際公開番号ＷＯ  ００／２３２１３号公報には、ダイを、締結装置本体に固定したダイ本体と、ダイ本体の中に軸方向に移動可能に支持した中央ピンとで構成し、ダイ本体には自動穿孔リベットの脚部先端の半径方向外方への変形をガイドする凹部が形成されている、自動穿孔リベット締結装置が開示されている。この締結装置では、自動穿孔リベットを被締結部材の打込む最初のときにおいて、自動穿孔リベットの脚部の中央を位置決めするため、中央ピンが突出して被締結部材に当接させられ、リベットの打込みの最終工程においては中央ピンはダイ本体に引込まれている。この従来の自動穿孔リベット締結装置は、自動穿孔リベットの打込みのときの中心の位置決めを行うものであって、被締結部材へのアンダーカット量の不足に伴う不十分な締結を解消するものではない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消する自動穿孔リベット締結装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明は、大径の頭部と該頭部から垂下する中空の脚部とを有する自動穿孔リベットを複数の被締結部材に打込むパンチとダイを有し、前記自動穿孔リベットを前記被締結部材に打込むと、前記脚部が被締結部材を穿通しつつ脚部先端が半径方向外方に拡がるように変形させられ且つ該脚部先端は前記ダイに隣接する受側の被締結部材を貫通せずにその中に留まるように打込まれ、前記変形拡開脚部と前記頭部とによって前記複数の被締結部材を相互に連結する、自動穿孔リベット締結装置であって、前記ダイは、前記自動穿孔リベットの脚部の中空部分を受ける位置にあって前記パンチに向けて延びる中央ピンと、該中央ピンの外周側に、前記自動穿孔リベットの脚部先端の半径方向外方への変形をガイドする凹部が形成されたダイ本体とから成り、前記中央ピンと前記ダイ本体とは、前記パンチに向う中央ピンの軸方向に沿って相対的に移動可能に支持されており、前記パンチによって押圧された自動穿孔リベットが前記被締結部材に打込まれてその脚部先端が前記受側の被締結部材を穿通し始めるとき、前記中央ピンが該受側被締結部材のダイ側の面に当接するように、該中央ピンを前記ダイ本体に対して相対的に移動させる手段を有することを特徴とする自動穿孔リベット締結装置を提供する。
【０００８】
かかる自動穿孔リベット締結装置によれば、ダイの中央ピンが、自動穿孔リベットの脚部先端がダイに隣接する受側の被締結部材を穿通し始めるとき、その受側被締結部材のダイ側の面に当接し、それ以前まで中央ピンは受側の被締結部材には作用しないので、自動穿孔リベット脚部は受側の被締結部材に進入するまでは拡開することなく直進し、リベット脚部が受側被締結部材に穿通し始めると、中央ピンが突き上がって、リベット脚部の先端を半径方向外方に大きく展開させて拡開させ始め、その展開の大きさによって、十分なアンダーカット量が得られる。この十分なアンダーカット量によって、受側の被締結部材の厚さが他の被締結部材（すなわちパンチ側の被締結部材）の厚さの１／２以下の薄いものであっても、十分な結合力を得ることができる。そのため、被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消することができ、従来の締結装置のように、締結装置を反転させたり、被締結部材を反転させる手間を減少させ、又は省くことができ、迅速な締結が可能になる。そして、従来の締結不能な打込方向であっても締結が可能になり、締結部位の制約が解消されて、自動穿孔リベットの適用個所又は部位が拡大する。
【０００９】
上記の自動穿孔リベットにおいて、Ｃ型フレームを備え、パンチは、Ｃ型フレームの一端に、該Ｃ型フレームに他端に向けて移動可能に取付けられ、ダイは、Ｃ型フレームの他端に、パンチによって打込まれる自動穿孔リベットを受けるように該パンチに対向して取付けられ、ダイ本体は、Ｃ型フレームの前記他端に、中央ピンの軸方向に移動可能に支持されており、中央ピンは、Ｃ型フレームの前記他端にダイ本体を貫通しピンの先端がパンチに向けて突出するように固着されており、中央ピンをダイ本体に対して相対的に移動させる手段は、ダイ本体とＣ型フレームの間に設けられてダイ本体をパンチ側に付勢するばね手段にできる。
【００１０】
その場合、可動のダイ本体は、パンチ側の大径の筒状部分と、Ｃ型フレームの前記他端の取付穴の中をスライドする小径の筒状部分とから成り、両筒状部分の中心には中央ピンをスライド可能に受け入れる穴が貫通している、中空の筒状体として形成されており、ばね手段は、大径筒状部分とＣ型フレームとの間に設けられた皿ばねで成り、該皿ばねの付勢力は、パンチによって打込まれた自動穿孔リベットの脚部先端が被締結部材を穿通して受側の被締結部材に進入するときまでは、可動のダイ本体をパンチ側に付勢するが、パンチによって自動穿孔リベット脚部を受側被締結部材に穿通し始める強い押圧力が加わるとダイ本体がＣ型フレーム側へ移動して、中央ピンが該受側被締結部材のダイ側の面に当接するのを可能にするばね力である。
【００１１】
更に、Ｃ型フレームの前記他端には、ダイ本体の小径筒状部分をスライド可能に収容する取付穴が形成されており、該Ｃ型フレームの他端には、更に、パンチと反対側において取付穴に続く大径の中央ピン収容穴が形成されており、取付穴には、ダイ本体が、小径筒状部分においてスライド可能に取付けられており、中央ピン収容穴には内壁に雌ねじが形成されており、該中央ピン収容穴には、中央ピンが雌ねじへの螺合によって取付けることができる。
【００１２】
また、上記のＣ型フレームを有する自動穿孔リベットにおいて、Ｃ型フレームを備え、ダイ本体は、Ｃ型フレームの前記他端に固着され、該ダイ本体には、中央ピンを、該ピンの先端がダイ本体を貫通しパンチに向けて突出するように収容する中央ピン収容室が形成され、中央ピンは、中央ピン収容室の中に該ピンの軸方向に沿って移動可能に支持されており、中央ピンをダイ本体に対して相対的に移動させる手段は、油圧又は空圧によって中央ピンをパンチ側に付勢する油圧又は空圧手段であってもよい。その場合、油圧又は空圧手段は、パンチによって打込まれた自動穿孔リベットの脚部先端が被締結部材を穿通して受側の被締結部材に進入するときまでは、中央ピンを移動させないが、パンチによって自動穿孔リベット脚部を受側被締結部材に穿通し始める強い押圧力が加わると、中央ピンを受側被締結部材のダイ側の面に当接させるように動作するようにする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。図２は、本発明の１実施例に係る自動穿孔リベット締結装置９の全体の概略を示している。図２において、自動穿孔リベット締結装置９は、多関節型ロボットアーム（図示せず）への連結部１０が設けられたＣ型フレーム１１を有する。Ｃ型フレーム１１は、上部の水平アーム部分と連結部１０が取付けられた垂直アーム部分と下部の水平アーム部分とが一体になった剛体で成る。Ｃ型フレーム１１の上部水平アーム部分の端部すなわち一端の側には、自動穿孔リベット締結装置の主部分となる締結機構部１３が取付けられている。締結機構部１３には、先端（図２において下端）の側にパンチ１４が移動可能に取付けられて、パンチ１４から更に先端側にレシーバ部１５が設けられている。レシーバ部１５に送られてそこに保持された自動穿孔リベット（例えば図１の自動穿孔リベット１を参照されたい）は、パンチ１４によって打込まれる。パンチ１４の上方にはスピンドル駆動部１７が設けられ、パンチ１４を押込んで、その下側のレシーバ部に保持された自動穿孔リベットを打込む。ダイ１８が、Ｃ型フレーム１１の下部水平アームの端部すなわちＣ型フレームの他端に取付けられている。スピンドル駆動部１７は、例えば、駆動用電動モータ１９とモータの回転力を伝達する減速歯車機構２１及び歯車機構２２と、モータからの回転力によって回転しつつ上下動するリードスクリュー２３とを備え、電動モータの回転によって、リードスクリューが下動し、この運動がパンチ１４に伝達されてレシーバ部１５に保持した自動穿孔リベットを強力にダイ１８の側に押し込む。複数の被締結部材（例えば、図１の被締結部材２及び３を参照されたい）は、ダイ１８の上に載置され、パンチ１４の下降によって複数の被締結部材に自動穿孔リベットが穿孔しつつ挿入されてそれらの被締結部材は相互に締結される。
【００１４】
Ｃ型フレーム１１の他端に自動穿孔リベットを受けるように取付けられた、本発明に係るダイ１８の詳細が図３に示されている。図３において、ダイ１８は、自動穿孔リベットの脚部の中空部分、更に詳細にはリベット脚部の軸心位置を受ける位置にあって且つパンチに向けて延びる中央ピン２５と、中央ピン２５の外周の回りに自動穿孔リベットの脚部先端が半径方向外方へ変形するのをガイドする凹部２６が形成されたダイ本体２７とから成る。中央ピン２５とダイ本体２７とは、Ｃ型フレーム１１の他端部分に、パンチ１４に向う中央ピン２５の軸方向に沿って相対的に移動可能に支持されている。この実施例においては、ダイ本体２７は、Ｃ型フレーム１１に、中央ピン２５の軸方向に移動可能に支持されており、中央ピン２５は、Ｃ型フレーム１１に固着されてダイ本体２７を貫通しピンの先端がパンチ１４に向けて突出する。そのため、可動のダイ本体２７は、パンチ側の大径の筒状部分３０と、Ｃ型フレーム１１に形成された取付穴３１の中をスライドする小径の筒状部分３３とから成り、両筒状部分の中心には、中央ピン２５をスライド可能に受け入れる穴３４が貫通した中空の筒状体として形成されている。Ｃ型フレーム１１には、更に、ダイ本体２７の取付穴３１の下方に大径の中央ピン収容穴３５が形成され、中央ピン収容穴３５には内壁に雌ねじが形成されている。中央ピン２５には、大径の円筒状取付部３８が形成されてその外周面に、中央ピン収容穴３５の雌ねじに適合する雄ねじが形成されている。これによって、中央ピン収容穴３５に中央ピン２５の取付部３８をねじ込んで中央ピン２５をＣ型フレーム１１に固着できる。なお、中央ピン２５の固着が緩まないように、止めねじ３９がＣ型フレーム１１に取付けられる。
【００１５】
本発明において、パンチ１４によって押圧された自動穿孔リベットが被締結部材に打込まれてその脚部先端が受側の被締結部材（図１の被締結部材３を参照されたい）を穿通し始めるとき、中央ピン２５が受側被締結部材のダイ側の面に当接するように、中央ピン２５をダイ本体２７に対して相対的に移動させる手段が設けられている。図３に示す実施例において、ダイ本体２７とＣ型フレーム１１の間に設けられてダイ本体２７をパンチ１４の側に付勢するばね手段である。具体的には、ばね手段は、大径筒状部分３０とＣ型フレーム１１との間に設けられた皿ばね４１で成る。皿ばね４１は、Ｃ型フレーム１１に置かれた座４０の上に載置され、皿ばね４１が撓んだときのＣ型フレームの摩耗を防止している。皿ばね４１の付勢力すなわち大径筒状部分３０をパンチ側に押上げる力は、パンチによって打込まれた自動穿孔リベットの脚部先端が被締結部材を穿通して受側の被締結部材に進入するときまでは、可動のダイ本体をパンチ側に付勢するが、パンチによって自動穿孔リベット脚部を受側被締結部材に穿通し始める強い押圧力が加わるとき、ダイ本体２７がＣ型フレーム１１の側へ移動して、中央ピン２５が受側被締結部材のダイ側の面に当接するのを可能にするばね力に設定されている。なお、小径筒状部分３３の下端には、前記皿ばねの付勢力によって取付穴３１からダイ本体２７が抜け出ないようにするため、止め用のＣリング４２が設けられている。
【００１６】
かかる自動穿孔リベット締結装置９を用いて自動穿孔リベットを打込む動作を図４及び図５を参照して説明する。図４において、自動穿孔リベット１は、給送部（図示せず）からレシーバ部１５に自動給送されて、レシーバ部１５の中でパンチ１４の下方にあるように保持される。パンチ１４は、スピンドル駆動部１７（図２）からの押込み力を受けて、下方に下がって自動穿孔リベット１を、パンチ側の被締結部材２に打込む。この打込みによって自動穿孔リベット１の中空の脚部５が被締結部材２を穿通して進む。図４に図示のように、本発明において、打込みの第１段階では、ダイ１８のダイ本体２７はせり上がった状態にあり、中央ピン２５はダイ１８に隣接する受側の被締結部材３には当接しないので、自動穿孔リベット脚部５は被締結部材２の中を拡開することなく直進する。その後、自動穿孔リベット脚部５の穿通が進んでダイに隣接する受側の被締結部材３に至り、パンチ１４からのリベットへの押圧力がその受側の被締結部材３をリベット脚部５が穿通する程の強い力になると、皿ばね４１が撓んで、ダイ本体２７がＣ型フレーム１１の側に下がる。その様子が図５に示されている。
【００１７】
図５において、自動穿孔リベット１の脚部５の先端がダイ１８に隣接する受側の被締結部材３を穿通し始めるとき、中央ピン２５の先端が受側被締結部材３のダイ側の面に当接するようになる。中央ピン２５は、パンチ１４の押圧力を受ける受側被締結部材の押圧力に対抗して、当接位置の受側被締結部材３の部分を突き上げるように作用し、その位置がリベット脚部５の中心位置にあるので、自動穿孔リベット１のリベット脚部５の先端を半径方向外方に大きく展開させて拡開させ始める。これによって、脚部５は半径方向外方に大きく拡開するように変形して受側被締結部材の中を穿通し、受側被締結部材を貫通する手前で打込みは終了するが、脚部５は半径方向への変形量が大きく、脚部５の半径方向の穿通長さすなわちアンダーカット量が十分に得られる。２枚の被締結部材２及び３は、自動穿孔リベット１の変形拡開脚部５と大径頭部４とによって相互に締結される。本発明においては、拡開した脚部５の十分なアンダーカット量によって、受側の被締結部材３の厚さが他の被締結部材２（すなわちパンチ側の被締結部材）の厚さの１／２以下の薄いものであっても、被締結部材２と３とは十分な結合力で相互に締結させることができる。それによって、被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消することができ、従来の自動穿孔リベット締結装置のように、締結装置を反転させたり、被締結部材を反転させる手間を減少させ、又は省くことができ、迅速な締結が可能になる。そして、従来の締結不能な打込方向であっても締結が可能になり、締結部位の制約が解消されて、自動穿孔リベットの適用個所又は部位が拡大する。
【００１８】
図６は、本発明に係る自動穿孔リベット締結装置の他の実施例を示しており、この実施例では、ダイ４３は、Ｃ型フレーム１１に、パンチ１４に対向して固着されたダイ本体４５と、ダイ本体４５の中に移動可能に保持された中央ピン４６とから成る。そのため、ダイ本体４５には、中央ピン４６をピンの先端がダイ本体を貫通してパンチ１４に向けて突出するように収容する中央ピン収容室４７が形成されている。中央ピン４６は、中央ピン収容室４７の中にピンの軸方向に沿って移動可能に支持されている。従って、この実施例では、中央ピン４６がパンチ１４の側に移動する。その移動のための手段は、ポンプ４９等の油圧又は空圧を中央ピン収容室４７の下部から供給して中央ピン４６をパンチ側に付勢する、油圧又は空圧手段である。この油圧又は空圧手段は、パンチ１４によって打込まれた自動穿孔リベットの脚部先端５がパンチ側の被締結部材２を穿通して受側の被締結部材３に進入するときまでは、中央ピン４６を移動させないが、パンチ１４によって自動穿孔リベット脚部５を受側被締結部材３に穿通し始める強い押圧力が加わると、中央ピン４６を受側被締結部材３のダイ側の面に当接させるように動作する。図６のダイ４３を用いた場合も図４及び図５において説明したのと同様に、自動穿孔リベット１を被締結部材２及び３に打込んだ場合、自動穿孔リベット１の脚部５は十分なアンダーカット量で受側被締結部材３に穿通する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ダイの中央ピンは、自動穿孔リベットの脚部先端がダイに隣接する受側被締結部材を穿通し始めるときまでは受側被締結部材には作用せず、リベット脚部先端が受側被締結部材を穿通し始めると中央ピンが確実に作用するので、受側被締結部材に進入するまでは拡開することなく直進していたリベット脚部が受側被締結部材に穿通し始めると、中央ピンが作用してリベット脚部の先端を半径方向外方に大きく展開させて拡開させ始め、十分なアンダーカット量が得られる。この十分なアンダーカット量によって、受側の被締結部材の厚さが他の被締結部材（すなわちパンチ側の被締結部材）の厚さの１／２以下の薄いものであっても、十分な結合力を得ることができ、被締結部材の打込方向の制約を減少し又は解消することができ、従来の締結装置のように、締結装置を反転させたり、被締結部材を反転させる手間を減少させ、又は省くことができ、迅速な締結が可能になる。更に、従来の締結不能な打込方向であっても締結が可能になり、締結部位の制約が解消され、自動穿孔リベットの適用個所や部位が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動穿孔リベットが従来の締結装置によって打込まれた被締結部材の締結の様子を示す断面図である。
【図２】本発明の１実施例に係る自動穿孔リベット締結装置の概略正面図である。
【図３】本発明の１実施例に係る自動穿孔リベット締結装置のダイ部分の断面図である。
【図４】図２及び図３に示す自動穿孔リベット締結装置を用いて被締結部材に自動穿孔リベットを打込む途中の状態を示す、ダイ及びパンチ部分の断面図である。
【図５】本発明に係る締結装置を用いて自動穿孔リベットを被締結部材に打込んで被締結部材を相互に結合した状態を示す、図４と同様の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る自動穿孔リベット締結装置のダイ部分の断面図である。
【符号の説明】
１  自動穿孔リベット
２  パンチ側の被締結部材
３  受側被締結部材
４  自動穿孔リベットの大径頭部
５  自動穿孔リベットの脚部
６  アンダーカット量
９  自動穿孔リベット締結装置
１０  ロボットアームへの連結部
１１  Ｃ型フレーム
１３  締結機構部
１４  パンチ
１５  レシーバ部
１７  スピンドル駆動部
１８  ダイ
１９  モータ
２１  減速歯車機構
２２  歯車機構
２３  リードスクリュー
２５  中央ピン
２６  ガイド用の凹部
２７  ダイ本体
３０  大径筒状部分
３１  取付穴
３３  小径筒状部分
３５  中央ピン収容穴
３７  雌ねじ
３８  中央ピンの取付部
３９  止めねじ
４１  皿ばね
４２  Ｃリング
４３  ダイ
４５  ダイ本体
４６  中央ピン
４７  中央ピン収容室
４９  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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