(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接合材の締結面に位置決め基準円を形成し、その基準円に基づいてリベットの打込みをなすリベット締結方法において、
前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、
リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、その外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とするリベット締結方法。
【請求項２】
被接合材の締結面に位置決め基準円を形成し、その基準円に基づいてリベットの打込みをなすリベット締結方法において、
前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、
リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、
前記基盤裏面に円盤状位置決め部材を同基盤の先端部が当該位置決め部材の内側となるようにして装着し、
前記位置決め部材の外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とするリベット締結方法。
【請求項３】
円弧または円盤の半径が、位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなることを特徴とする請求項１または２記載のリベット締結方法。
【請求項４】
位置決め部材が着脱自在とされてなることを特徴とする請求項２記載のリベット締結方法。
【請求項５】
被接合材の締結面に位置決め基準円を形成する位置決め基準円形成手段を備えてなるリベット締結具において、
前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、
前記リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、その外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすようされてなることを特徴とするリベット締結具。
【請求項６】
被接合材の締結面に位置決め基準円を形成する位置決め基準円形成手段を備えてなるリベット締結具において、
前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、
前記リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、
前記基盤裏面に円盤状位置決め部材を同基盤の先端部が当該位置決め部材の内側となるようにして装着し、
前記位置決め部材の外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすようにされてなることを特徴とするリベット締結具。
【請求項７】
位置決め基準円形成手段が、半径調整機構を有してなることを特徴とする請求項５または６記載のリベット締結具。
【請求項８】
円弧または円盤の半径が、位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなることを特徴とする請求項５または６記載のリベット締結具。
【請求項９】
位置決め部材が着脱自在とされてなることを特徴とする請求項６記載のリベット締結具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具に関する。さらに詳しくは、打込リベットなどの締結に使用されるリベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄骨構造物の組立てにおいては、軽量形鋼からなる梁材や柱材などを接合する手段として、リベット接合、特に被接合材にリベット孔を設けることなく打込リベットを直接打ち込んで接合する打込リベット接合方法が行われている。かかる打込リベット接合方法に使用されるリベット締結具の一例を図４に示す。
【０００３】
このリベット締結具Ｇ´は、基盤１０１の先端部所定位置に固定されたポンチ金型１０２と、ポンチ金型１０２上方にその軸心（リベット打込中心）をポンチ金型１０２の軸心に一致させて配設されたリベット打込機構１０３と、リベット打込機構１０３のリベット打込中心を所望のリベット打込位置に位置決めする、リベット打込機構１０３外周の適宜位置に配設されたレーザポインタＬＰとを備えてなるものとされる。
【０００４】
また、リベット打込機構１０３は、打込リベットを保持するリベット保持部１０３ａをその先端部に有するステム１０３ｂと、このステム１０３ｂを進退駆動する駆動部１０３ｃとを備えてなる。
【０００５】
図５に、レーザポインタＬＰによる打込リベットの打込位置の位置決め原理を示す。図５に示すように、レーザポインタＬＰから照射されるレーザスポット光は、リベット打込機構１０３のリベット打込センターライン(打込み基準線)ＣＬとリベット打込対象板Ｂ上で交差するようにその照射角度が調整されている。そのため、対象板Ｂ上に描かれたマーク位置にレーザスポット光を位置決めすることにより、リベット打込機構１０３のリベット打込位置の位置決めがなされる。
【０００６】
次に、このリベット締結具Ｇ´によるリベット締結作業について、図６に示すような３本のリップ溝形鋼部材Ｒ´、Ｒ´、Ｒ´の節点をガセットプレートＰ´で結合する場合を例に採り説明する。この場合、ガセットプレートＰ´上にはあらかじめリベット締結位置(打込位置)がマーキングされている。具体的には、リップ溝形鋼部材Ｒ´のゲージラインＬ´に対応する位置に直線が引かれるとともに、この直線にピッチラインが交差させられ、その交点が締結位置となるようにされている。
【０００７】
リベット締結具Ｇ´の基盤１０１をリップ溝形鋼部材Ｒ´のリップ開口部から差し込み、ポンチ金型１０２を被接合部の裏面側に当接させた後、レーザポインタＬＰを照射し、そのポイント光と前記マーキングされた締結位置とが一致するようにリベット締結具Ｇ´を移動させて、リベット打込機構１０３のリベット打込中心をマーキングされた締結位置に位置決めする。ついで、駆動部１０３ｃを駆動してステム１０３ｂを一気に進出させ、リベット保持部１０３ａに保持された打込リベットＵ´によりガセットプレートＰ´およびリップ溝形鋼部材Ｒ´を打ち抜くとともに、打込リベットＵ´の先端をポンチ金型１０２に押し付けてかしめる。この締結作業をマーキングされたすべての締結位置について行うことによりリップ溝形鋼部材Ｒ´、Ｒ´、Ｒ´の節点がガセットプレートＰ´により結合される。
【０００８】
しかしながら、かかるリベット締結具Ｇ´を用いたリベット締結方法には、以下のような問題がある。
【０００９】
（１）所望の締結位置からずれた位置でリベットが締結され、所定の端明きやピッチが確保されていない場合、かかる接合部は構造上の欠陥となってしまうので、締結位置のマーキングは図面に基づいて厳密に行う必要があるため、作業に非常に時間がかかり作業性が悪い。また、作業者の過誤により誤った位置にマーキングされるおそれもある。
【００１０】
（２）構造物組立て後に接合部を塗装しなかった場合には、マーキング跡により構造物の美観が損なわれる。
【００１１】
（３）リベット打込み時の衝撃などにより、リベット締結具Ｇ´がぶれてリベット打込位置にずれを生じてしまうおそれがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、リベット締結位置のマーキングをしないにもかかわらず、所定の端明き寸法やピッチ寸法が確保されるリベット締結方法およびそれに用いるリベット締結具を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のリベット締結方法の第１形態は、被接合材の締結面に位置決め基準円を形成し、その基準円に基づいてリベットの打込みをなすリベット締結方法において、前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、その外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とする。本発明のリベット締結方法の第２形態は、被接合材の締結面に位置決め基準円を形成し、その基準円に基づいてリベットの打込みをなすリベット締結方法において、前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、前記基盤裏面に円盤状位置決め部材を同基盤の先端部が当該位置決め部材の内側となるようにして装着し、前記位置決め部材の外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすことを特徴とする。
【００１５】
本発明のリベット締結方法においては、円弧の半径が、位置決め部側面を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのが好ましい。
【００１６】
本発明のリベット締結方法の第２形態においては、位置決め部材が着脱自在とされているのが好ましい。その場合、円盤の半径が、位置決め部材側面を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのがさらに好ましい。
【００１７】
本発明のリベット締結具の第１形態は、被接合材の締結面に位置決め基準円を形成する位置決め基準円形成手段を備えてなるリベット締結具において、前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、前記リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、その外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすようされてなることを特徴とする。また、本発明のリベット締結具の第２形態は、被接合材の締結面に位置決め基準円を形成する位置決め基準円形成手段を備えてなるリベット締結具において、前記基準円の半径が、端明き寸法またはピッチ寸法に等しくされ、前記リベット締結具の基盤先端部を円弧状に形成し、前記基盤裏面に円盤状位置決め部材を同基盤の先端部が当該位置決め部材の内側となるようにして装着し、前記位置決め部材の外周面を位置決め部とし、その位置決め部を被接合材の位置決め基準面に当接させてリベットの打込みをなすようにされてなることを特徴とする。
【００１８】
本発明のリベット締結具においては、位置決め基準円形成手段が、半径調整機構を有してなるのが好ましい。
【００１９】
本発明のリベット締結具においては、円弧または円盤の半径が、位置決め部側面を被接合材の位置決め基準面に当接させた状態で、打込み基準線がゲージラインに一致するよう調整されてなるのが好ましい。
【００２０】
また、本発明のリベット締結具の第２形態においては、位置決め部材が着脱自在とされているのが好ましい。
【００２１】
【作用】
本発明は前記のごとく構成されているので、リベット締結位置のマーキングを必要とせずに、所定の端明きやピッチを確保しながらリベットによる締結がなされる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００２３】
実施形態１
本発明の実施形態１にかかるリベット締結方法に用いられるリベット締結具の概略図を図１に示し、このリベット締結具Ｇは軽量形鋼の接合に好適に用いられる。なお、本実施形態においても、従来の技術の項と同様に、３本のリップ溝形鋼部材Ｒ、Ｒ、Ｒの節点をガセットプレートＰで結合する場合を例に採り説明する。ただし、図１においては、理解を容易にするために１本のリップ溝形鋼部材Ｒのみが図示されている。
【００２４】
リベット締結具Ｇは、図１に示すように、基盤１０と、基盤１０の先端部上面所定位置に固定されたポンチ金型２０と、ポンチ金型２０上方にそのリベット打込中心(打込み基準線)をポンチ金型２０の軸心に一致させて配設されたリベット打込機構３０と、リベット打込機構３０によるリベット打込の基準となる円(位置決め基準円)を形成するレーザ投光器（位置決め基準円形成手段）４０とを主要構成要素としてなる。
【００２５】
基盤１０は、所定平面形状、具体的にはリベット打込機構３０を支持する支持部材１１の立設された後端部から中間部までが一定幅で、中間部から先端部へ近づくに従って徐々に幅が狭くされるとともに、その先端部が所定半径の円弧状とされた平面形状を有する平板状部材とされ、この円弧状部の外周面がリベット打込機構３０のリベット打込中心（打込み基準線）をゲージライン位置に位置決めする位置決め部(ゲージライン位置決め部)１２とされる。
【００２６】
具体的には、位置決め部１２の半径は、リップ溝形鋼部材(被接合材)Ｒの被接合部Ｒ1の裏面側にポンチ金型２０を位置させた際に位置決め部１２と対向する面(以下、位置決め基準面という)Ｒ2と、ゲージラインＬとの間の距離に等しくされて、位置決め部１２側面を前記位置決め基準面Ｒ2に当接させることにより位置決め部１２を構成している円弧状部の中心がゲージラインＬに一致するようにされている。
【００２７】
ポンチ金型２０は、その軸心を前記円弧状部の中心に一致させて基盤１０に固定されて、位置決め部１２を前記位置決め基準面Ｒ2に当接させることによりポンチ金型２０の軸心がゲージラインＬに一致するようにされている。
【００２８】
リベット打込機構３０は、ポンチ金型２０上方にその先端面をポンチ金型２０に向けて配設されたステム３１と、ステム３１先端面中央に設けられたリベット保持部３２と、ステム３１を進退駆動する駆動部３３とを備えた従来より公知のリベット打込機構とされ、ステム３１およびリベット保持部３２の軸心、すなわちリベット打込中心がポンチ金型２０の軸心に一致するように、駆動部３３が支持部材１１に支持されている。つまり、位置決め部１２を前記位置決め基準面Ｒ2に当接させることにより、リベット打込機構３０のリベット打込中心(打込み基準線)がゲージライン上に位置決めされるようにされている。
【００２９】
レーザ投光器４０は、駆動部３３外周の適宜位置に配設され、ポンチ金型２０上方所定高さ位置に所定半径の円形光（位置決め基準円）が形成されるように、その照射角度が調整されるとともに、その投光部に設けられた絞り機構（半径調整機構）４１によりその半径が調整される。
【００３０】
なお、本実施形態においては、基準円半径調整機構４１は、位置決め基準円がガセットプレートＰの締結部表面に形成されるように調整されている。
【００３１】
しかして、図２に示すように、ポンチ金型２０を被接合部Ｒ1裏面に当接させかつ位置決め部１２を位置決め基準面Ｒ2に当接させた状態でレーザ投光器４０を照射して円形光の外周縁をガセットプレートＰの所定の端部に一致させることにより、その端部と円形光の中心、すなわちリベット打込機構３０のリベット打込中心との間に所定の端明きが確保され、また円形光の外周縁を既に締結がなされたリベット締結部に一致させることにより、そのリベット締結部とリベット打込機構３０のリベット打込中心との間に所定のピッチが確保される。つまり、リベット打込機構３０のリベット打込中心（打込み基準線）が、所望の締結位置に位置決めされる。
【００３２】
次に、図２を参照しながら、リベット締結具Ｇによるリベット締結作業について説明する。
【００３３】
（１）基盤１０をリップ溝形鋼部材Ｒのリップ開口部から差し込み、ポンチ金型２０を被接合部Ｒ1裏面に当接させるとともに、位置決め部１２を位置決め基準面Ｒ2に当接させて、リベット打込機構３０のリベット打込中心をゲージライン位置に位置決めする(図２参照)。なお、基盤１０は、位置決め部１２が位置決め基準面Ｒ2に当接し得る範囲内で、差し込みやすい方向からリップ開口部に差し込めばよい。(例えば、図２(ａ)２点鎖線参照)。
【００３４】
（２）レーザ投光器４０を照射し、照射された円形光（位置決め基準円）の外周縁がガセットプレートＰの所定の端部と一致するようにリベット締結具Ｇを移動させてリベット打込機構３０のリベット打込中心を位置決めする(図２（ａ）参照)。また、既に締結のなされたリベット締結部に隣接させてリベットを打ち込む場合には、円形光の外周縁がその締結部と一致するようにリベット締結具Ｇを移動させてリベット打込機構３０のリベット打込中心を位置決めする(図２（ａ）参照)。これにより、リベット打込機構３０のリベット打込中心が所望のリベット締結位置に位置決めされることとなる。つまり、端部との間に所定の端明きを確保した位置、あるいは既設のリベット締結部との間に所定のピッチを確保した位置に、リベット打込機構３０のリベット打込中心が位置決めされる。
【００３５】
（３）リベット打込機構３０の駆動部３３を駆動しステム３１を一気に進出させて、リベット保持部３２に保持された打込リベットＵによりガセットプレートＰおよびリップ溝形鋼部材Ｒを打ち抜くとともに、打込リベットＵの先端をポンチ金型２０に押し付けてかしめる。
【００３６】
（４）すべての締結位置について前記(１)〜（３）の作業を繰り返す。これにより、３本のリップ溝形鋼部材Ｒ、Ｒ、Ｒの節点がガセットプレートＰにより結合される。
【００３７】
このように、この実施形態１によれば、リベット締結位置のマーキングを行わずに、所定の端明きやピッチを確保したリベット締結がなし得る。また、リベット締結位置のマーキングが必要なくなるため、作業性が向上するとともにマーキング跡により構造物の美観が損なわれることもない。さらに、位置決め部１２側面を位置決め基準面Ｒ2に押し当てながら打込リベットを打込めるため、打込時の衝撃などにより打込位置がずれるおそれが減少する。さらにまた、照射された円形光の真円度からリベット締結具Ｇの垂直度を把握することもできる。
【００３８】
実施形態２
本発明の実施形態２にかかるリベット締結方法に用いられるリベット締結具の概略図を図３に示す。このリベット締結具Ｇ１は、図３に示すように、実施形態１のリベット締結具Ｇの基盤１０を改変して様々な種類やサイズの軽量形鋼の接合に１台のリベット締結具で対応できるようにしてなるものである。
【００３９】
具体的には、基板１０先端部に位置決め部１２を形成する代わりに位置決め部材(ゲージライン位置決め部材)１２Ａを着脱自在に備えさせてなるものである。
【００４０】
すなわち、基盤１０Ａの裏面側には、ねじ穴１３がその軸心をポンチ金型２０の軸心、すなわちリベット打込機構３０のリベット打込中心（打込み基準線）に一致させて形成されている。また、その先端部は、位置決め部材１２Ａの内側に位置せしめられて、位置決め部材１２Ａによるゲージライン位置の位置決めの障害とならないようにされている。
【００４１】
位置決め部材１２Ａは、所定半径の円盤状部材とされ、明瞭には図示されていないが、その中心に前記ねじ穴１３と螺合する雄ねじ体１２ａが形成されて、雄ねじ体１２ａおよびねじ穴１３を利用して位置決め部材１２Ａを基板１０Ａに取り付けた際に、リベット打込機構３０のリベット打込中心（打込み基準線）と位置決め部材１２Ａの中心とが一致するようにされている。
【００４２】
また、この位置決め部材１２Ａの半径も、実施形態１の位置決め部１２の半径と同様に、位置決め基準面Ｒ2とゲージラインＬとの間の距離に等しくされて、位置決め部材１２Ａ外周面（側面）を位置決め基準面Ｒ2に当接させることにより、リベット打込機構３０のリベット打込中心がゲージライン位置に位置決めされるようにされている。
【００４３】
しかして、この実施形態２においては、軽量形鋼の種類やサイズに対応した様々な半径の位置決め部材１２Ａを用意しておけば、様々な種類やサイズの軽量形鋼の接合に１台のリベット締結具で対応可能となる。
【００４４】
なお、実施形態２のその余の構成および作用・効果は実施形態１と同様とされている。
【００４５】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態においては、軽量形鋼としてリップ溝形鋼を例に採り説明されているが、これに限定されるものではなく、本発明のリベット締結具はＨ形鋼やＩ形鋼などあらゆる軽量形鋼の接合に使用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、リベット締結位置のマーキングを必要とせずに、所定の端明きやピッチを確保しながらリベットによる締結がなされるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかるリベット締結具の概略図であって、同(ａ)は概略側面図を示し、同(ｂ)は概略平面図を示す。
【図２】同リベット締結具によるリベット締結作業の説明図であって、同(ａ)は接合部周辺の概略平面図を示し、同(ｂ)は同(ａ)のＸ−Ｘ線概略断面図を示す。
【図３】本発明の実施形態２にかかるリベット締結具の概略図であって、同(ａ)は概略側面図を示し、同(ｂ)は概略平面図を示す。
【図４】従来のリベット締結具の概略側面図である。
【図５】レーザポインタによるリベット打込み位置の設定原理の説明図である。
【図６】同リベット締結具によるリベット締結作業の説明図であって、同(ａ)は接合部周辺の概略平面図を示し、同(ｂ)は同(ａ)のＸ−Ｘ線概略断面図を示す。
【符号の説明】
１０    基盤
１２    位置決め部（ゲージライン位置決め部）
１２Ａ  位置決め部材（ゲージライン位置決め部材）
２０    ポンチ金型
３０    リベット打込機構
４０    レーザ投光器（位置決め基準円形成手段）
４１    絞り機構（半径調整機構）
Ｒ    リップ溝形鋼部材(被接合材)
Ｒ1   被接合部
Ｒ2   位置決め基準面
Ｐ    ガセットプレート(被接合材)
Ｇ    リベット締結具
【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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