(57)【要約】【課題】  従来のクリンチ・ナット及びクリンチ・スタッドは、該ナット又は該スタッドに挿入する前に、予め穿孔されたパネル開口部を用いており、これは、費用のかかる余分な製造段階を付加し、取付け工具に複雑性を加え、さらに、乗り物のノイズ及び接合部における振動をもたらす望ましくない付加的な許容差のばらつきを付加する。【解決手段】  本発明の締結システムの好ましい実施形態は、ねじ状のパターンを有する自動穿孔ファスナを含む。本発明の別の態様において、ファスナ挿入機械が、流体を作動させることなく、電磁アクチュエータを用いる。本発明のさらに別の態様は、機械内で回転・直線変換装置を用いて、ファスナを前進させる。本発明のさらに別の態様においては、自動穿孔ファスナは、クリンチ・ナット又はクリンチ・スタッドである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の外面と前記第１の外面のほぼ反対側にある第２の外面とを有する少なくとも１つの加工物と、
（ａ）前記第１の外面を自動穿孔するように作動するが、前記第２の外面を自動穿孔するようには作動しない遠位端を備え、
（ｂ）前記遠位端は、前記加工物に完全に取り付けられた状態で拡がった形状を有し、
（ｃ）ねじ状のパターンを有する本体が設けられた、
ファスナと、
からなることを特徴とする締結システム。
【請求項２】
前記ファスナを前記加工物に自動的に挿入するように作動可能である機械をさらに備え、前記機械が電磁式非流体動力アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の締結システム。
【請求項３】
ファスナの特性を作動的に感知するセンサと、前記感知されたファスナの特性に応じて前記機械のファスナ挿入動作を自動的に変えるコントローラとをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の締結システム。
【請求項４】
前記ファスナの特性がファスナの寸法であることを特徴とする請求項３に記載の締結システム。
【請求項５】
前記ファスナの特性がファスナの挿入力であることを特徴とする請求項３に記載の締結システム。
【請求項６】
前記ファスナの特性が前記機械にファスナが存在することである請求項３に記載の締結システム。
【請求項７】
前記ファスナの特性が前記加工物に対するファスナの位置であることを特徴とする請求項３に記載の締結システム。
【請求項８】
前記ファスナの特性が前記加工物の厚さであることを特徴とする請求項３に記載の締結システム。
【請求項９】
前記ファスナ挿入動作が、ゼロより大きい挿入速度であることを特徴とする請求項３に記載の締結システム。
【請求項１０】
前記ファスナ挿入動作が、前記アクチュエータの電源を切ることである請求項３に記載の締結システム。
【請求項１１】
前記機械が、パンチと、前記アクチュエータの回転運動を前記パンチの直線運動に変換するように作動する変換装置とをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の締結システム。
【請求項１２】
前記ファスナが、本体の内部に配置されたボアを含む自動穿孔ナットであり、前記ねじが前記ボア内に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の締結システム。
【請求項１３】
前記ファスナの前記ボアと噛み合ったボルトをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の締結システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの加工物が２つの板金材料加工物を含み、前記第１の面が前記加工物の一方にあるパンチ側の外面であり、前記第２の面が該加工物の他方にあるダイ側の面であることを特徴とする請求項１に記載の締結システム。
【請求項１５】
前記加工物が、自動車の本体パネルであることを特徴とする請求項１に記載の締結システム。
【請求項１６】
前記加工物が、コンピュータ・パネルであることを特徴とする請求項１に記載の締結システム。
【請求項１７】
前記ファスナの前記本体が、ほぼ円筒形の長いスタッドであることを特徴とする請求項１に記載の締結システム。
【請求項１８】
耐漏れ性であり、少なくとも１対のパネルと前記パネルの少なくとも前記対に固定された内ねじクリンチ・ナットとを含むことを特徴とする接合部。
【請求項１９】
前記ナットがパネル穿孔端部を含むことを特徴とする請求項１８に記載の接合部。
【請求項２０】
前記ナットが、ほぼ円筒形の横方向外面を有する拡大本体を含むことを特徴とする請求項１９に記載の接合部。
【請求項２１】
前記ナットが、前記パネルの少なくとも１つ内に配置された拡開端部を有することを特徴とする請求項１８に記載の接合部。
【請求項２２】
前記ナットが、前記パネルのパンチ側を通って自動穿孔し、該ナットは該パネルのダイ側に部分的に自動穿孔し、該ナットは該パネルの前記ダイ側を完全に貫通して突出していないことを特徴とする請求項１８に記載の接合部。
【請求項２３】
前記パネルの少なくとも１つが金属の自動車の車体パネルであることを特徴とする請求項１８に記載の接合部。
【請求項２４】
前記パネルの少なくとも１つがコンピュータの一部であることを特徴とする請求項１８に記載の接合部。
【請求項２５】
少なくとも１つの加工物と、前記加工物に固定されたクリンチ・スタッドと、該加工物から露出された外側パターンを有する前記スタッドの長いシャフトとを備え、該スタッドの拡開する自動穿孔端部が、該加工物内に完全に含まれるようになったことを特徴とする接合部。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの加工物が少なくとも２つの金属パネルを含むことを特徴とする請求項２５に記載の接合部。
【請求項２７】
前記スタッドが、前記パネルのパンチ側を通って自動穿孔し、該スタッドは該パネルのダイ側に部分的に自動穿孔し、該スタッドは該パネルのダイ側を完全に貫通して突出していないことを特徴とする請求項２６に記載の接合部。
【請求項２８】
前記パネルの少なくとも１つが金属の自動車の車体パネルであることを特徴とする請求項２７に記載の接合部。
【請求項２９】
前記外側パターンが螺旋状のねじであり、前記自動穿孔端部に隣接する前記スタッドの端部が、取付け前にほぼ円筒形の外面と中空のキャビティとを有することを特徴とする請求項２５に記載の接合部。
【請求項３０】
ねじ付きファスナと、
（ａ）Ｃ形フレームと、
（ｂ）前記Ｃ形フレームに連結された少なくとも１つの変換装置用ハウジングと、
（ｃ）電気モータと、
（ｄ）少なくとも一部が前記変換装置用ハウジング内に配置され、前記モータに連結された変換装置と、
（ｅ）前記変換装置に連結されたパンチと、
を含む、前記ファスナを駆動するように自動的に作動可能な機械と、
からなり、
前記変換装置が、前記モータの回転運動を前記パンチの直線運動に作動的に変換し、前記ファスナを作動的に押し進めるようになったことを特徴とする締結システム。
【請求項３１】
前記機械に連結された少なくとも１つのセンサと、該機械に連結されたコントローラとをさらに含み、前記センサは、ファスナの特性を作動的に感知し、前記コントローラは、前記感知されたファスナの特性に応じて該機械のファスナ挿入動作を自動的に変えることを特徴とする請求項３０に記載の締結システム。
【請求項３２】
前記ファスナの特性がファスナの寸法であることを特徴とする請求項３１に記載の締結システム。
【請求項３３】
前記ファスナの特性がファスナの挿入力であることを特徴とする請求項３１に記載の締結システム。
【請求項３４】
前記ファスナの特性が前記機械にファスナが存在することである請求項３１に記載の締結システム。
【請求項３５】
前記ファスナ挿入動作が、ゼロより大きい挿入速度であることを特徴とする請求項３１に記載の締結システム。
【請求項３６】
前記ファスナと取り外し可能に噛み合ったねじ付き部材と、前記部材により該ファスナに固定された部品とをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の締結システム。
【請求項３７】
前記部品が電気コネクタであることを特徴とする請求項３６に記載の締結システム。
【請求項３８】
前記部品が回路基板であることを特徴とする請求項３６に記載の締結システム。
【請求項３９】
前記ファスナが自動穿孔ナットであることを特徴とする請求項３０に記載の締結システム。
【請求項４０】
前記ファスナが自動穿孔スタッドであることを特徴とする請求項３０に記載の締結システム。
【請求項４１】
前記ファスナがダイに直接接触するのを防止するように前記パンチと実質的に位置合わせされ、前記Ｃ形フレームに取り付けられたダイと、前記ハウジング及び該Ｃ形フレームの少なくとも１つに連結されたロボット・アームとをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の締結システム。
【請求項４２】
少なくとも１対の自動車の車体パネルと、
取付け中に前記パネル内に自動穿孔し拡開する円筒形の先細端部と、内ねじ本体とを含むクリンチ・ナットと、
非流体動力アクチュエータと、
前記ナットを前記パネルに挿入するように作動するドライバと、
前記アクチュエータを前記ドライバに連結する変換装置と、
締結特性を感知するように作動するセンサと、
前記感知された締結特性に応じて前記ファスナの前記パネルへの取付けを自動制御するコントローラと、
からなることを特徴とする締結システム。
【請求項４３】
前記ファスナ特性がファスナの寸法であることを特徴とする請求項４２に記載の締結システム。
【請求項４４】
前記ファスナの特性がファスナの挿入力であることを特徴とする請求項４２に記載の締結システム。
【請求項４５】
前記ファスナの特性が、前記加工物に対するファスナの位置であることを特徴とする請求項４２に記載の締結システム。
【請求項４６】
前記変換装置及びドライバの少なくとも一部を含むハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられたＣ形フレームと、
前記ドライバと実質的に位置合わせされ、前記Ｃ形フレームに取り付けられたダイと、
前記ハウジング及び前記Ｃ形フレームの少なくとも１つに連結されたロボット・アームと、
をさらに含むことを特徴とする請求項４２に記載の締結システム。
【請求項４７】
前記アクチュエータが電気モータであることを特徴とする請求項４２に記載の締結システム。
【請求項４８】
前記変換装置が、前記アクチュエータの回転運動を前記ドライバの直線運動に変換するように作動することを特徴とする請求項４２に記載の締結システム。
【請求項４９】
外径を有する外ねじ状のパターンを含む長いシャフトと、
近位端において前記シャフトに取り付けられ、自動穿孔性の遠位端を有する加工物係合部分と、
を備え、
前記加工物係合部分が、前記シャフトの前記が外径とほぼ同じ予め定められた外径を有することを特徴とするファスナ。
【請求項５０】
前記遠位端が、取り付けられたときに外方に拡開することを特徴とする請求項４９に記載のファスナ。
【請求項５１】
前記加工物係合部分が、横方向の拡大フランジがない前記シャフトから直接延びることを特徴とする請求項４９に記載のファスナ。
【請求項５２】
前記加工物係合部分が、予め定められたほぼ円筒形の壁内のほぼ中空部分であり、前記シャフトに隣接する前記加工物係合部分のルーフが、ほぼ平坦であり、該シャフトの露出された端部に平行であることを特徴とする請求項４９に記載のファスナ。
【請求項５３】
パンチ及びダイを用いて、ねじ付きファスナをパネルに取り付ける方法であって、
（ａ）前記パンチを前進させ、
（ｂ）前記ねじ付きファスナを用いて前記パネルを穿孔し、
（ｃ）前記ねじ付きファスナが前記ダイに直接接触するのを防止する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項５４】
前記パネルを完全に貫通して前記ファスナを穿孔し、第２のパネルを通って該ファスナを部分的にだけ穿孔する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記ねじ付きファスナを前進させるために、電気モータの回転運動を前記パンチの直線運動に変換する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５６】
ロボットを用いて、前記パンチ及びダイを前記パネルに隣接する位置に移動させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５７】
前記ねじ付きファスナに電気部品を取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５８】
前記ねじ付きファスナに回路基板を取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５９】
前記ファスナが自動穿孔ナットであり、取付け中に前記ファスナの端部を外方に拡げ、該ファスナの該端部を前記パネル内に完全に含ませ、該ファスナと該パネルの間に耐漏れ性接合部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項６０】
取付け機械を用いて、ねじ付きファスナと少なくとも１つの加工物の間に接合部を形成する方法であって、
（ａ）回転運動をもたらすように前記機械の電磁部材を回転させ、
（ｂ）前記機械の第２の部材のために、前記回転運動を直線運動に変換し、
（ｃ）前記ねじ付きファスナを前記少なくとも１つの加工物に向けて直線的に前進させ、
（ｄ）前記ねじ付きファスナを用いて、前記少なくとも１つの加工物を自動穿孔する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項６１】
前記機械に連結された少なくとも１つのセンサと、該機械に連結されたコントローラをさらに含み、前記センサは、ファスナ特性を感知するように作動し、前記コントローラは、前記感知されたファスナ特性に応じて該機械のファスナ挿入動作を自動的に変えることを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記ファスナ特性がファスナ挿入力であることを特徴とする請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記ファスナ挿入動作が、ゼロより大きい挿入速度であることを特徴とする請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記ねじ付きファスナに電気部品を取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６５】
前記ねじ付きファスナに回路基板を取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６６】
前記ファスナが自動穿孔ナットであり、取付け中に前記ファスナの端部を外方に拡げ、該ファスナの該端部を前記パネル内に完全に含ませ、該ファスナと該パネルの間に耐漏れ性接合部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６７】
前記ねじ付きファスナが、少なくとも１つの加工物のダイ側の面を完全に貫通するのを防止する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６８】
前記ねじ付きファスナのねじ部分を用いて、第２のねじ付き部材に取り外し可能に係合させ、前記加工物に部品を固定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【請求項６９】
前記ねじ付きファスナの自動穿孔部分を用いて、前記加工物のうちの少なくとも２つを互いに締結する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、締結システムに関し、より具体的には、自動穿孔のねじ付きファスナ、接合部、及び機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願の相互関係）
本発明は、２００３年１１月２１日に出願された米国特許仮出願番号第６０／５２４，３６０号に基づく優先権を主張するものであり、この出願は、引用によりここに組み入れる。
【０００３】
近年、自動穿孔リベットを板金材料パネルに挿入するために、油圧モータ及び電気モータ駆動機械を用いることが知られるようになった。例えば、電気モータ・ベースの装置が、２００１年８月２１日にＭａｕｅｒ他に付与された、「リベット接合部を形成するためのリベット・システム及び方法」という名称の米国特許第６，２７６，０５０号に開示されており、この出願は、引用によりここに組み入れる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単一の厚さ、板金材料、自動車のパネルと共に用いるために、従来のクリンチ・ナットも採用された。このナットにより、スラグがパネルから削り出され、その後、取付け機械のラムが該スラグを取り除く。このように、パネルの一方の側から他方の側までナットが貫通する塞がれていない穴が存在するようになる。これは、汚い乗り物の排気及び他のごみが穴を通してパネルの一方の側から他方の側まで移動できるという点で、不利である。別の従来のシステムは、単一の板金材料パネル内の予め穿孔された穴と共に用いられるクリンチ・スタッドを提供する。空気圧式取付け機械が、従来のクリンチ・ナット及びクリンチ・スタッド・システムの両方に用いられる。この空気圧式取付け機械は、電気モータ式アクチュエータに比べて著しく異なる制御性及び作動特性を有する。さらに、他の従来のクリンチ・ナット及びクリンチ・スタッドは、該ナット又は該スタッドに挿入する前に、予め穿孔されたパネル開口部を用いており、これは、費用のかかる余分な製造段階を付加し、取付け工具に複雑性を加え、さらに、乗り物のノイズ及び接合部における振動をもたらす望ましくない付加的な許容差のばらつきを付加する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、締結システムの好ましい実施形態が、ねじ状のパターンを有する自動穿孔ファスナを含む。本発明の別の態様によると、ファスナ挿入機械が、流体を作動させることのない電磁アクチュエータを用いる。本発明のさらに別の態様は、挿入機械において回転・直線変換装置を用いて、ファスナを前進させる。本発明のさらに別の態様は、多数の加工物を接合させるためのクリンチ・ファスナを提供する。さらに、本発明の別の態様は、ファスナと加工物の間に耐漏れ性接合部を提供する。本発明のさらに別の態様において、ねじ付きファスナの前端が、パネル内に含まれる。本発明のさらに別の態様においては、自動穿孔ファスナは、クリンチ・ナット又はクリンチ・スタッドである。少なくとも１つの加工物にファスナを取り付ける方法も提供される。
【０００６】
本発明の締結システムは、接合領域を通して、汚れ、ごみ、及び排気が通るのを防止する、加工物とファスナの間の接合部が形成されるという点において、従来の装置と比較して有利なものである。本発明の別の利点は、電磁アクチュエータ、リアルタイムの感知システム、及び制御論理を用いることにより理解された、ファスナを取り付けるのに用いられる挿入機械のリアルタイムの制御性、変化、及び精度である。これは、自動締結特性の理解、質、可撓性、及び結果追跡を改良するものである。ファスナ及び方法の自動穿孔性質により、機械及び処理コスト、並びに複雑性がさらに減少される。さらに、本発明の締結システムは、２方向の接合部を形成する際に用いるのに有利に適しており、ファスナのクリンチ部分が、２つ又はそれ以上の板金材料パネルを接合し、一方、ファスナの本体も、電気コネクタ、トリム・パネル、及び／又は回路基板のような部品を固定する。さらなる特徴及び利点が、添付の特許請求の範囲及び添付の図面を参照して以下にさらに開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１乃至図３を参照すると、本発明の締結システム２１の好ましい実施形態が、ファスナ２３、一対の板金材料加工物２５、及び取付け機械２７を含む。機械２７は、１組の外側ハウジング２９、受け組立体すなわちノーズピース３１、Ｃ形フレーム３３、及び該Ｃ形フレームに取り付けられた固定ダイ３５を有する。関節型ロボット３７のアームは、Ｃ形フレーム３３に取り付けられることが好ましいが、代わりに、ハウジング２９に取り付けることもできる。コンピュータ・コントローラ３９が、機械２７に接続され、プログラム可能なマイクロプロセッサと、メモリと、キーボード又はタッチ・スクリーンのような入力装置と、ディスプレイ画面、ＣＲＴ、ディスプレイの光などのような出力装置とを含む。
【０００８】
電気モータ５１は、電磁的に励磁されたときに回転する内部の可動鉄心を有する。この可動鉄心は、出力シャフトを作動的に回転させ、次に、１組の２つ又は３つの減速平歯車５５、５７、及び５９を回転させる。その結果、平歯車５９が、回転可能なボール又はナット６５に連結されたナット・ハウジング６１を回転させる。ナット６５の回転は、噛み合ったスピンドル６７を、長手方向軸に沿って直線的に前進及び後退させる。パンチ・ホルダ６９及び取り付けられたパンチ８１が、スピンドル６７を直線的に移動させる。部品５５、５７、５９、６１、６５、６７、及び６９は、回転運動から直線運動への変換装置として働き、これにより、取付けパンチ８１、加工物用クランプ８２、及び取り付けられたクランプ・リング８３が直線的に前進及び後退させられる。
【０００９】
コントローラ３９は、例えば、ファスナ挿入の深さ、ファスナの種類（例えば、長さ、材料、形状など）、挿入速度、クランプ力、加工物の厚さ（例えば、単一のシートの使用、２枚のシートの使用、３枚のシートの使用、その何らかの組み合わせの不均一な厚さなど）又はその種の他のものに関して前の接合部又は次の接合部と異なる、加工物２５の所定の位置の各々に作られることになる接合部についての予め格納された特徴的なデータを自動的に呼び出す。したがって、機械により行われることになる輪郭取付け作業を定める予め格納されたファスナの特性及び選択されるべき望ましいファスナが、マイクロプロセッサによりメモリから自動的に取り出される。一連のファスナ２３が、空気圧により、供給装置組立体から供給用ホース８５を通してノーズピース３１内の受け領域に連続的に供給される。１つのファスナ２３がパンチ８１と位置合わせされ、正しい位置における該ファスナ２３の存在を示す１つ又はそれ以上の信号及び実際のファスナの長さが、センサ３０１によりリアルタイムでコントローラ３９に送られ、予め格納されたデータと比較される。センサ３０１は、センサ・ハウジング３０３内に取り付けられた直線のエンコーダである。その後、電気モータ５１は、コントローラ３９により自動的に通電され、ばね３０５が、加工物２５のパンチ側の面に押し当ててクランプ・リング８３を外方に付勢し、ファスナ２３を駆動するパンチ８１を前進させることも可能にする。予め格納されたデータとリアルタイムで比較するために、加工物２５の厚さを示す１つ又はそれ以上の信号も、センサ３０１によりコントローラ３９に送られる。パンチ８１がいつ完全に後退した位置にくるかを感知するために、センサ・ハウジング３０３内に位置センサ３０７がさらに設けられる。さらに、荷重計センサ３０９が、ナット・ハウジング６１の近位端に隣接して取り付けられ、予め格納されたデータとの比較のために必要とされる実際のファスナの取付け力を示すリアルタイムの情報をコントローラ３９に提供し、このデータは、ファスナの挿入の深さなどの可変制御を間接的に検証するか又はこれを可能にする。センサ３０１、３０７、及び３０９は、コントローラ３９に接続される。
【００１０】
ファスナの取り付け中、実際の変換力、モータの電流、得られたモータのアンペア数などは、センサにより自動的に感知され、そこで、コントローラ３９は、満足のいく接合部が形成されたかどうかを自動的に判断し、成功を示す適切な出力信号を送り、満足のいくものでない場合には工程を中断し、所望であればパンチ速度又は移動をリアルタイムで変更し、これまでの品質制御追跡データに記録を追加する。その後、パンチは後退され、機械は、ロボットにより次の接合領域に移動されるか、或いは加工物が移動される。
【００１１】
ここで図１、図２、図５Ａ、図６、及び図７を参照すると、好ましくはクリンチ・ナットであるファスナ２３の先細の円筒形遠位端９１が、パンチ側の加工物２５ａを完全に貫通し、ダイ側の加工物２５ｂを部分的にだけ通り、自身の穴を自動穿孔し、切削する。取付け中、遠位端９１は、ダイ３５により外方に拡げられるが、ファスナ２３は、ダイ側の加工物を貫通して完全に穿孔すること、又は該ダイに直接接触することが防止され、これにより、ダイ側の加工物２５ｂに含まれる該遠位端９１と共に耐漏れ性接合部が形成される。ファスナ２３は、２つ（又はそれ以上の）加工物パネル２５ａ及び２５ｂを互いに固定するように働く。ファスナ２３の好ましいナットの実施形態は、ボアの内側を覆う螺旋形の内ねじ９５と円筒形の外面９７とを有する拡大本体９３をさらに含む。取付け前、遠位端９１の外側の横方向面９９も円筒形であり、本体９３の面９７より小さな外径でできている。図５Ｂに示される第１の別の実施形態において、遠位端９１の外側の横方向面９９は、六角形、八角形、又は他の多角形の形状でできているか、ボルトが後で取り付けられたときに、加工物２５に対して取り付けられたファスナ２３の望ましくない回転が起こらないように、長手方向に延びる溝又はリブを有する。
【００１２】
図８及び図９は、次の組立て段階を示す。図８において、第２の別の実施形態の接合部は、前に開示されたように、単一の板金材料、自動車の車体パネル、又は加工物２５に取り付けられたファスナ２３を用いる。自動車の接地センサにクランプされた、ここでは打ち抜かれた金属の目穴１０１である電気コネクタ部品が、ボルト１０７の外ねじシャフト１０５を介して、ファスナ２３に取り外し可能に連結される。図９は、外ねじボルト１０７によりファスナ２３に固定された電子回路基板部品１０９を用いる第３の別の実施形態の締結システムを示し、該ファスナ２３は、コンピュータ・ハウジング・パネル、ブラケット、加工物２５、又は他の構造体に固定される。代わりに、加工物２５は、自動車の車体パネルとすることができ、部品１０９は、重合体又は繊維の内装品用パネルとすることができる。加工物２５は、打ち抜かれたアルミニウム又は鋼板であることが好ましいが、代替的に、鋳造された金属合金又はクリンチ・ファスナに適した他の材料とすることもできる。ファスナ２３（及び２２３）は、３０及び５０Ｒｃに熱処理された炭素鋼であることが好ましいが、代わりに、用途の要件によって、アルミニウム又はアルミニウム合金とすることもできる。
【００１３】
図１０に見られるように、第４の別の実施形態の締結システムが、自動穿孔の手法で、好ましい実施形態に関して既述されたような機械を用いて、単一の（又は、交互に２つ又はそれ以上の）加工物２２５にクリンチされたスタッド・ファスナ２２３を用いる。この例示的なファスナ２２３は、後に部品及びナットにより係合するように、外ねじのパターン２９５を持つ長手方向に長いシャフト２９３を有するクリンチ・スタッドである。クリンチ遠位端２９７は、ダイ側の加工物から切削されたゆるいスラグを説明する必要もなく、加工物２２５内に含まれ、該加工物２２５内に外側に拡がる。
【００１４】
本発明の多数の実施形態が開示されたが、本発明の範囲内に依然として含まれる種々の変更をなすことができることを理解すべきである。例えば、ねじではなく別の係合パターンをファスナに用いることができる。変換装置の歯車及びシャフトの量及び位置が、特定の使用のために必要とされる、力の減少又は増加、速度、移動、及びパッケージの要件によって変えることも考えられる。さらに、本発明の機械は、ロボットに移動可能に取り付けるのではなく、工場の生産現場に固定的に取り付けることもできる。代わりに、流体動力ファスナ取付け機械を用いて、開示された接合部を生成することもできるが、開示された好ましい電気モータ駆動式回転・直線駆動機械を用いずに、多くの作動的及び質的利点を達成することができる。種々の材料が開示されたが、種々の他の材料を用いることができることを理解すべきである。上記の特許請求の範囲は、これら及び、本発明の真の精神内に含まれる開示された実施形態から隔たっている他の如何なるものも含むように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の締結システムの好ましい実施形態に用いられる取り付け機械及び接合部を示す斜視図である。
【図２】好ましい実施形態の取付け機械を示す図１の線２−２に沿って取った、長手方向の断面図である。
【図３】好ましい実施形態の取付け機械を示す分解斜視図である。
【図４】好ましい実施形態の取付け機械に用いられるセンサ組立体を示す分解斜視図である。
【図５Ａ】本発明の締結システムの好ましい実施形態に用いられるナット・ファスナを取付け前の状態で示す端面図である。
【図５Ｂ】本発明の締結システムの第１の別の実施形態に用いられるナット・ファスナを取付け前の状態で示す端面図である。
【図６】ナット・ファスナの好ましい実施形態を取付け前の状態で示す図５Ａの線６−６に沿って取った断面図である。
【図７】好ましい実施形態の締結システムの接合部を取付け後の状態で示す図６のものに類似した断面図である。
【図８】本発明の第２の別の実施形態の締結システムを示す図７に類似した断面図である。
【図９】本発明の第３の別の実施形態の締結システムを示す図７に類似した断面図である。
【図１０】本発明の第４の別の実施形態の締結システムを示す図７に類似した断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
２３：ファスナ
２５：加工物
３０：ばね
３５：ダイ
３９：コントローラ
５１：電気モータ
６７：スピンドル
８１：パンチ
２２３：ファスナ
３０１：センサ
３０７：センサ
３０９：センサ
【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５Ａ】
2005153008.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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