(57)【要約】  本発明のリベット打ち装置は、熱気を供給する熱気管と；中空の管状を成し、前記熱気管の下側に結合される連結管と；下面の縁部と中央部が下側に突出し、その間は上側に凹形に形成され、中央と側面に排出孔が形成され、前記連結管の下側に結合され、前記連結管を通じて伝達される熱気を排出孔を通じて排出して下側の突起を加熱成形するツールと；前記熱気管または連結管に結合され、前記ツールを上下に移動させる移動部と；前記ツールの周囲を取り囲み、ツールの側面に形成された排出孔を通じて排出される熱気が突起側に向かうようにするガイドと；を含んでなる。
2010527292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂突起を加熱及び加圧によって成形して多数の板材を結合させるリベット打ち装置において、
熱気を供給する熱気管と；
中空の管状を成し、前記熱気管の下側に結合される連結管と；
下面の縁部と中央部が下側に突出し、その間は上側に凹形に形成され、中央と側面に排出孔が形成され、前記連結管の下側に結合され、前記連結管を通じて伝達される熱気を排出孔を通じて排出して下側の突起を加熱成形するツールと；
前記熱気管または連結管に結合され、前記ツールを上下に移動させる移動部と；
前記ツールの周囲を取り囲み、ツールの側面に形成された排出孔を通じて排出される熱気が突起側に向かうようにするガイドと；
を含んでなることを特徴とする、リベット打ち装置。
【請求項２】
前記連結管は外周面に多数の冷却用ピンを備えることを特徴とする、請求項１に記載のリベット打ち装置。
【請求項３】
前記ガイドは、下側末端に多数の溝が形成されて、突起を加熱した熱気が外部に排出されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載のリベット打ち装置。
【請求項４】
前記ガイドは、冷気が供給される冷気管が連結されて、突起の成形後に冷気がツールと連結管を冷却することを特徴とする、請求項１に記載のリベット打ち装置。
【請求項５】
前記ガイドは、上側が連結管を取り囲み、前記連結管に沿って上下動可能に設置され、スプリングが結合され、ツールの下降の際に前記スプリングの弾性力によって板材を押しつけることを特徴とする、請求項１に記載のリベット打ち装置。
【請求項６】
前記ガイドは、外周面に下側末端より下側に突出した一つ以上のストリッパーが結合されて、ガイドの末端が直接素材の表面に接しないようにすることを特徴とする、請求項５に記載のリベット打ち装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリベット打ち装置に係り、より詳しくはツールの軸方向及び放射状に形成された排出孔を通じて高温の空気を排出して突起を溶かした後、ツールが下降して突起に圧力を加えて成形し、ツールの上側に連結された連結管に冷却用空気を供給してツールの温度を下げて、ツールに接触した突起を冷却させるリベット打ち装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車内装材のように、多数のプラスチック素材を積層して結合する場合、一素材の縁部に多数の貫通孔を形成し、前記貫通孔に結合する相手素材の突起を挿入した後、前記突起をリベット打ちで成形する方法を使用することになる。
【０００３】
前記自動車内装材の場合、前記突起を合成樹脂で製作するので、金属材の突起とは異なり、まず合成樹脂を溶かした後、ツールで圧力を加えて成形し、ついで突起を冷却させて作業を完了することになる。
【０００４】
このようなリベット打ち作業のために、従来は、図１に示すように、突起１を成形するツール１４の上側に電熱線が内蔵されたヒーター１２を設けることで、電源が供給されれば、前記ヒーター１２がツール１４を加熱して温度を上昇させる装置が開発されている。
【０００５】
前記装置はツール１４そのものを加熱するので、ツール１４を加熱した後、ツール１４を下降させることにより、突起１の加熱と成形を同時に行うようにする。
【０００６】
ところで、前記のように、ツール１４を使用して突起１を溶かすように構成された装置は、構造が簡単で装置の製作費用が安くかかる点では有利であるが、加熱と加圧が同時に行われるため、まったく溶けなかった状態で圧力が加わるので、突起１の成形が完全になされなく、素材２に前記圧力が伝達されて素材２が潰れるか白化が生じることから、完成製品の品質が落ちるという欠点がある。
【０００７】
また、冷却の際、ツールの温度が徐々に落ちるので、作業時間が長くかかるという問題点がある。
【０００８】
前記のようにツールを直接加熱する方式の代わりに、図２の（ａ）のように、突起１の周囲に熱気を供給して突起１を溶かした後、ツール２４が下降して成形する装置が開発された。
【０００９】
前記装置は、素材と突起が所定位置に至ると、まず図２の（ｂ）に示すように、熱気を供給する熱気供給部２２が下降して突起の周囲を取り囲む状態で突起１の周囲に熱気を供給することになり、一定時間が経った後、図２の（ｃ）に示すように、前記熱気供給部２２は上昇し、ツール２４が結合されたパンチが下降して突起を成形し、さらに冷気を供給して冷却させるように構成される。
【００１０】
前記のように熱気を使用すれば、突起１が溶けた後、ツール２４を下降させて成形することができるので、図１に示すように、加熱と成形が同時に行われるものに比べ、高品質のリベット打ちの結果を得ることができる。
【００１１】
しかし、前記のような装置は、熱気供給部２２を昇降させる駆動部とツールを下降させる駆動部を別に備えなければならないので、構造が複雑で装置が高価のものになり、熱気供給部を下降させて加熱した後、さらに熱気供給部を上昇させた後にパンチ作業が行われるので、作業時間が長くかかるという問題点がある。
【００１２】
さらに他のリベット打ち装置としては、図３に示すように、ドイツのＫＩＥＦＥＬ社で開発したものが知られている。
【００１３】
前記装置は、図３に示すように、ツールの上側にヒーター３２を設け、前記ヒーター３２とツール３４の周囲を取り囲んだ後、空気を供給し、前記ヒーター３２によって加熱された高温の空気を突起１に供給して突起１を溶かした後、前記ツール３４が下降して成形するようにしたものである。
【００１４】
前記装置は構造が簡単で熱気を使用して突起を成形するので、品質を向上させることができるという利点がある。
【００１５】
しかし、ツールとヒーターを取り囲む部分のサイズを増加させるのに限界があるので、内部に設置されるヒーターのサイズが制限され、加熱可能な空気量が限定されるので、突起を溶かすための時間が長くかかることになる。特に、突起の外周面にだけ熱気を供給するので、内側まで溶かすのに長時間がかかる。また、冷却の際、ツールとヒーターを一緒に冷却させなければならないので、冷却時間も長くかかり、反対に加熱の際には、ツールとヒーターを再び加熱しなければならないので、エネルギー損失が大きくて作業時間が長くかかるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明は前記の問題点を解決するためになされたもので、リベット打ち作業の品質が高くてエネルギー効率が良く、さらに作業時間が短縮して生産効率の高いリベット打ち装置を提供するにその目的がある。
【００１７】
また、本発明は、構造が簡単で低費用で製作が容易であるリベット打ち装置を提供することに他の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明の一面によれば、合成樹脂突起を加熱及び加圧によって成形して多数の板材を結合させるリベット打ち装置において、熱気を供給する熱気管と；中空の管状を成し、前記熱気管の下側に結合される連結管と；下面の縁部と中央部が下側に突出し、その間は上側に凹形に形成され、中央と側面に排出孔が形成され、前記連結管の下側に結合され、前記連結管を通じて伝達される熱気を排出孔を通じて排出して下側の突起を加熱成形するツールと；前記熱気管または連結管に結合され、前記ツールを上下に移動させる移動部と；前記ツールの周囲を取り囲み、ツールの側面に形成された排出孔を通じて排出される熱気が突起側に向かうようにするガイドと；を含んでなる、リベット打ち装置が提供される。
【００１９】
本発明の他の面によれば、前記連結管は外周面に多数の冷却用ピンを備えることができる。
【００２０】
本発明のさらに他の面によれば、前記ガイドは、下側末端に多数の溝が形成されて、突起を加熱した熱気が外部に排出されるようにすることができる。
【００２１】
本発明のさらに他の面によれば、前記ガイドは、冷気が供給される冷気管が連結されて、突起の成形後に冷気がツールと連結管を冷却することができる。
【００２２】
本発明のさらに他の面によれば、前記ガイドは、上側が連結管を取り囲み、前記連結管に沿って上下動可能に設置され、スプリングが結合され、ツールの下降の際に前記スプリングの弾性力によって板材を押しつけることができる。
【００２３】
本発明のさらに他の面によれば、前記ガイドは、外周面に下側末端より下側に突出した一つ以上のストリッパーが結合されて、ガイドの末端が直接素材の表面に接しないようにすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、前述したように、熱気を受け、ツールに形成された排出孔を通じて突起を加熱した後に加圧することになるので、リベット打ち作業の品質が優秀で、エネルギー効率が高く、加熱時間と冷却時間が短縮して生産性が向上されるという効果がある。
【００２５】
また、構造が簡単で装置の製作が容易であるので、経済的であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は従来のリベット打ち装置のツールと素材を示す断面図である。
【図２】図２は他の従来のリベット打ち装置の作動状態を示す断面図である。
【図３】はさらに他の従来のリベット打ち装置の断面図である。
【図４】は本発明のリベット打ち装置のツール部分を示す断面図である。
【図５】は本発明のリベット打ち装置のガイドの正面図である。
【図６】は本発明のリベット打ち装置で突起を加熱する状態を示す断面図である。
【図７】図７は突起の成形状態を示す断面図である。
【図８】図８は突起の成形状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例によるリベット打ち装置について詳細に説明する。
【００２８】
図４は本発明の実施例によるリベット打ち装置のツール３００及び前記ツール３００の上部を示す断面図である。
【００２９】
図４を参照すれば、本発明のリベット打ち装置は、大別して熱気管２００、連結管１００、ツール３００、移動部、及びガイド５００を含んでなる。
【００３０】
まず、熱気管２００について説明する。前記熱気管２００は中空の管状を成して、上側から供給される熱気が下側に移動するようにする通路となる。
【００３１】
前記連結管１００は中空の管状を成し、前記熱気管２００の下側末端に結合されて、前記熱気管２００を通じて供給される熱気が下側に移動するようにする通路となる。
【００３２】
この際、熱伝逹性能を一層高めるために、前記連結管１００はアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属材で製作される。
【００３３】
つぎに、ツール３００について説明する。前記ツール３００は前記連結管１００の下側末端に結合され、平たい円盤状を成し、中央は上下に貫通されて外周面には周囲に沿って前記中央の貫通部と連通する多数の貫通孔が形成されて排出孔３１０をなすことになる。
【００３４】
前記のように、前記連結管１００を通じて供給された熱気はツール３００の下部中央と外周面に形成された排出孔３１０を通じて排出される。
【００３５】
前記ツール３００は、図４に示すように、下面の縁部と中央部が下側に突出し、その間は上側に凹んでいるので、突起１の成形の際、突起１の上側が前記凹面に沿って外側に広がって成形されるようにする。
【００３６】
前記ツール３００は、容易な加熱及び冷却のために、熱伝導率の高い金属材でなることが好ましい。
【００３７】
つぎに、移動部について説明する。前記移動部は前記熱気管２００または連結管１００に結合され、スプリング５２０の作用によって前記ツール３００が上下に移動するようにする。本発明においては、図４に示すように、油圧シリンダー４１０と前記油圧シリンダー４１０の上下運動を前記熱気管２００に伝達するための伝達板４２０を含んでなる。
【００３８】
この際、前記のように伝達板４２０を使用する理由は、多数の突起１を一度に成形するために、装置の内部に前述した多数のツール３００を備え、前記伝達板４２０を移動させて前記ツール３００を同時に上下に移動させるためである。
【００３９】
しかし、前記のように伝達板４２０を使用してツール３００を昇降させる代わりに、油圧シリンダー４１０を直ちにツール３００の上側連結管１００や熱気管２００に連結しても構わなく、前記油圧シリンダー４１０の代わりにエアシリンダー、カムなどを使用することもできる。
【００４０】
つぎに、ガイド５００について説明する。前記ガイド５００は、前記ツール３００を取り囲み、前記ツール３００の排出孔３１０を通じて排出される熱気が突起１側に向かうようにする。このために、前記ガイド５００は上側から下側にいくほど直径が徐々に減少するようにして、熱気が前記ガイド５００にぶつかって突起１の周囲に向かうようになる。
【００４１】
ここで、前記ガイド５００は、一側に冷気が供給される冷気管５３０が連結されることにより、突起１を成形した後、ツール３００を冷却させるための冷気を受けるようにする。この際、ガイド５００の内部に冷気を供給して冷却させるとき、冷却時間を減らし、ツール３００とともに連結管１００の下部末端も急速に冷却させるために、前記連結管１００の外周面下側には多数の冷却ピン１１０が設けられ、前記ガイド５００が前記冷却ピン１１０も一緒に取り囲むように構成される。
【００４２】
前記ガイド５００の下側は、図５に示すように、下端に多数の溝５４０を形成して、前記突起１を加熱した熱気またはツール３００を冷却させた冷気が外部に排出されるようにする。これは、突起１またはツール３００に接触した熱気や冷気を外部に排出させることにより、上側から供給される熱気や冷気が続いて突起１に接触して速かに加熱させるか冷却させるようにするためのものである。
【００４３】
そして、前記ガイド５００は前記連結管１００に上下動可能に結合され、その上側にスプリング５２０が結合されることにより、前記スプリング５２０の弾性によってツール３００を完全に取り囲む形態に構成される。
【００４４】
この際、前記ガイド５００の末端には多数のストリッパー５１０が結合されて、ツール３００の下降の際にガイド５００の末端が素材２に直接接触しないようにする。
【００４５】
前記のようにストリッパー５１０を使用する理由は、ガイド５００が直接素材２に接する場合、ガイド５００の熱によって前記ガイド５００と接触する素材２が溶けてきずが発生するおそれがあるので、これを防止するためである。
【００４６】
このために、前記ストリッパー５１０はガイド５００の末端より下側に突出した棒状のもので、前記ツール３００の下降の際に先に素材２に接してガイド５００の下降を防止することになる。この際、ガイド５００の下降が中止された状態でもツール３００は続いて下降するので、前記スプリング５２０が圧縮されて弾性力を保有することになる。
【００４７】
前記ストリッパー５１０は素材２に接すれば、スプリング５２０の弾性力によって素材２を押しつけて固定することになるので、成形の際に素材２が動かないようにする。
【００４８】
その後、ツール３００が上昇すれば、前記ツール３００が一定距離を移動する間には、前記スプリング５２０の弾性力によって前記ガイド５００は続いて停止状態を維持し、前記ツール３００がさらに上昇すれば、前記ガイド５００も一緒に上昇することになる。
【００４９】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例によるリベット打ち装置の作用及び効果について説明する。
【００５０】
図６は素材２を位置させた状態で加熱する状態を示す断面図、図７及び図８は加圧状態のツール３００と突起１を示す断面図である。
【００５１】
まず、図６に示すように、ツール３００を突起１の上側に位置させた状態で熱気を供給することになる。熱気管２００と連結管１００を通過した熱気はツール３００の排出孔３１０を通じて中央及び周囲に排出される。この際、中央を通じて排出された熱気は突起１の内側を加熱し、周囲に排出された熱気はガイド５００にぶつかって突起１の外周面を加熱してから外部に排出される。
【００５２】
一定時間のうち加熱が行われた後、前記移動部が駆動されて前記ツール３００が下降すれば、前記ツール３００は突起１の上側に接し、さらに突起１を加圧すれば、前記突起１の上側はツール３００の下面に形成された凹面に沿って外側に広がって図７及び図８に示すような形状に徐々に成形される。
【００５３】
この際、前記ツール３００が下降するうち、にともに下降するガイド５００はストリッパー５１０が素材２に接すれば下降が中止され、ツール３００がさらに下降することにより、スプリング５２０が圧縮されて弾性力を蓄積することになる。
【００５４】
その後、ツール３００が完全に下降して成形を完了すれば、熱気の供給が中断され、前記ガイド５００の一側に形成された冷気管５３０を通じて冷気が供給されて連結管１００の冷却ピン１１０とツール３００に接触することで連結管１００及びツール３００を冷却させることになり、これによりツール３００に接触している突起１が冷却される。
【００５５】
ついで、冷却が完了すれば、冷気の供給を中断した後、ツール３００が上昇し、ツール３００が一定距離以上に上昇すれば、ガイド５００がツール３００とともに上昇することになる。
【００５６】
ツール３００がまったく上昇すれば、リベット打ちを完了した素材２を装置から取り除き、新しい素材２を投入して再びリベット打ち作業を行うことになる。
【符号の説明】
【００５７】
１：突起
２：素材
１２：ヒーター
１４：ツール
２２：熱気供給部
２４：ツール
３２：ヒーター
３４：ツール
１００：連結管
１１０：冷却ピン
２００：熱気管
３００：ツール
３１０：排出管
４１０：油圧シリンダー
４２０：伝達板
５００：ガイド
５１０：ストリッパー
５２０：スプリング
５３０：冷気管
５４０：溝
【図１】
2010527292.tif 000003
【図２】
2010527292.tif 000004
【図３】
2010527292.tif 000005
【図４】
2010527292.tif 000006
【図５】
2010527292.tif 000007
【図６】
2010527292.tif 000008
【図７】
2010527292.tif 000009
【図８】
2010527292.tif 000010
【国際調査報告】
2010527292.tif 000011
2010527292.tif 000012