(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に、モータ駆動で任意に前後移動可能なスライド体を設ける一方、前記ハウジングの前端に、パンチ部材と、リベットのシャフトを把持可能なチャック機構とを夫々前後移動可能に併設した移動体を設けて、前記移動体の移動操作により、前記パンチ部材とチャック機構とを選択して前記スライド体の前方に配置可能とすると共に、前記スライド体の前方に配置した際の前記パンチ部材とチャック機構とを、前記スライド体に連動して夫々動作可能としたリベット締結具であって、
前記移動体を、前記パンチ部材とチャック機構とを同心円上に配置し、回転操作によって前記パンチ部材とチャック機構とが移動可能な回転盤とする一方、
前記チャック機構とスライド体との軸心に、前記リベットのシャフトが遊挿可能な貫通孔及び中空部を夫々形成して前記ハウジングの後方に設けた回収部に連通させ、リベット締結後に破断した前記シャフトを前記貫通孔及び中空部を通して前記回収部に貯留可能としたことを特徴とするリベット締結具。
【請求項２】
ハウジング内に、モータ駆動で任意に前後移動可能なスライド体を設けると共に、そのスライド体の前端に、リベットのシャフトを把持可能なチャック機構を設けたリベット締結具であって、
前記ハウジングの外部に、先端にパンチ部材を備えて中間部位が回動可能に軸着され、前記スライド体の前後移動に連動して揺動することで前記パンチ部材を穿孔方向へ進退動作させる揺動アームを設けたことを特徴とするリベット締結具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リベットを座屈変形させて部材をカシメ結合するリベット締結作業に用いられるリベット締結具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリベット締結具は、ハウジングに、モータ駆動で軸方向へ前後移動するスライド体を収容し、そのスライド体の前方に、スライド体の進退動に連動して拡縮し、リベットのシャフトを把持及びその解除可能なチャック機構を設けてなる。リベット締結の手順としては、リベットを締結する部材の該当箇所に、リベットの先端が貫通可能な透孔をパンチ工具等で穿孔した後、リベット締結具のチャック機構にリベットのシャフトを装着して、リベット先端を部材の透孔へ差し込む。この状態でスライド体と共にチャック機構を後退させてシャフトを引っ張ることで、シャフト外周のリベット本体が座屈変形して広がり、リベット鍔部との間で部材をカシメ結合すると同時に、シャフトが破断して締結が完了する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、リベット締結には、部材へのパンチ加工が最初に必要となるため、作業者は、パンチ加工とリベット締結との２つの作業を、パンチ工具とリベット締結具とを持ち替えて別々に行うこととなり、時間と手間とがかかっていた。
【０００４】
そこで、本発明は、パンチ加工を含めたリベット締結作業を短時間で簡単に行うことができるリベット締結具を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の第１発明は、ハウジング内に、モータ駆動で任意に前後移動可能なスライド体を設ける一方、ハウジングの前端に、パンチ部材と、リベットのシャフトを把持可能なチャック機構とを夫々前後移動可能に併設した移動体を設けて、移動体の移動操作により、パンチ部材とチャック機構とを選択してスライド体の前方に配置可能とすると共に、スライド体の前方に配置した際のパンチ部材とチャック機構とを、スライド体に連動して夫々動作可能としたリベット締結具であって、移動体を、パンチ部材とチャック機構とを同心円上に配置し、回転操作によってパンチ部材とチャック機構とが移動可能な回転盤とする一方、チャック機構とスライド体との軸心に、リベットのシャフトが遊挿可能な貫通孔及び中空部を夫々形成してハウジングの後方に設けた回収部に連通させ、リベット締結後に破断したシャフトを貫通孔及び中空部を通して回収部に貯留可能としたことを特徴とするものである。
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の第２発明は、ハウジング内に、モータ駆動で任意に前後移動可能なスライド体を設けると共に、そのスライド体の前端に、リベットのシャフトを把持可能なチャック機構を設けたリベット締結具であって、ハウジングの外部に、先端にパンチ部材を備えて中間部位が回動可能に軸着され、スライド体の前後移動に連動して揺動することでパンチ部材を穿孔方向へ進退動作させる揺動アームを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
《形態１》
まず、第１発明に対応する形態を説明する。図１は、リベット締結具１の縦断面図で、リベット締結具１は、本体ハウジング２の後方（図１の右側を前、左側を後とする）にモータ３を収容しており、モータ３の出力軸４の回転は、ギヤハウジング５内で出力軸４と平行に軸支される第２出力軸６へギヤ７を介して伝達される。第２出力軸６の前方には、中間シャフト８が直交状に軸支されて、その中間シャフト８と一体のベベルギヤ９が第２出力軸６と噛合すると共に、中間シャフト８は、その前方で平行に軸支されたクランクシャフト１０のギヤ１１と噛合している。
一方、ギヤハウジング５の上側で本体ハウジング２には、上方へ前後方向にスライド孔１４が形成されるスピンドルハウジング１３が固定されて、そのスライド孔１４内には、軸状の第１スライド体１５が軸受１６，１６を介して前後方向へ移動可能に軸支されている。この第１スライド体１５の下面には、断面コ字状の連結具１７が直交状に固着されており、連結具１７に、クランクシャフト１０の上面に突設した偏心ピン１２が、ニードルベアリング１８を介してスライド可能に軸支されている。
【０００８】
よって、モータ３の駆動によって出力軸４と噛合する第２出力軸６が回転すると、その回転が中間シャフト８、クランクシャフト１０へ減速しながら伝達され、クランクシャフト１０の回転に伴う偏心ピン１２の偏心運動により、第１スライド体１５は、偏心ピン１２の前後方向への移動ストローク分だけ前後に進退動することとなる。
【０００９】
但し、スライド孔１４内で第１スライド体１５の後方部位には、第１スライド体１５の後退位置（図１に二点鎖線で示す）を検出するマイクロスイッチ１９が設けられて、本体ハウジング２の下方に延設されたハンドル２０内の制御回路２１と電気的接続されている。この制御回路２１は、同じくハンドル２０内に設けられたスイッチ２２と、モータ３と、ハンドル２０の下端に連結された図示しないバッテリーパックと電気的接続されており、スイッチ２２に設けられたスイッチレバー２３を押し込み操作してスイッチ２２をＯＮさせると、制御回路２１により、第１スライド体１５を実線で示す前進位置からマイクロスイッチ１９が検出する後退位置まで後退させ、スイッチ２２がＯＦＦになる。その後再びスイッチ２２をＯＮさせると、制御回路２１により、第１スライド体１５を前進位置まで前進させ、スイッチ２２がＯＦＦになる。すなわち、クランクシャフト１０が半周ずつ回転するようにモータ３の回転を制御するものである。
【００１０】
そして、スピンドルハウジング１３の前端は、平坦面に形成され、その平坦面に、図２にも示すように、移動体としての回転盤２４が設けられている。この回転盤２４は、前方から中心を貫通してスピンドルハウジング１３に螺合された取付ボルト２５によって回動可能に軸着され、図１の回転位置での上側には、スピンドルハウジング１３のスライド孔１４の前方で同軸上に位置する第２スライド孔２６が穿設されて、その第２スライド孔２６に、先端にノーズピース２８を螺合させたノーズハウジング２７が同軸でネジ結合されている。
【００１１】
また、第２スライド孔２６及びノーズハウジング２７内には、チャック機構が収容される。このチャック機構は、第１スライド体１５と凹凸形状によって同軸で連結され、第１スライド体１５と一体に往復動する第２スライド体２９と、第２スライド体２９の前端にネジ結合され、内周に先細りのテーパ孔を形成したチャックケース３０と、そのチャックケース３０内で、チャックケース３０のテーパ孔に沿ったテーパ形状のチャック３１と、そのチャック３１の後方で第２スライド体２９に同軸で前後移動可能に内挿され、後方にコイルバネ３３を外装したプッシャ３２とからなり、プッシャ３２は、コイルバネ３３の付勢によって、チャック３１をチャックケース３０から突出する前方位置へ押圧している。
なお、ノーズピース２８とチャック３１との軸心には、リベットのシャフトが遊挿可能な貫通孔３４が夫々形成され、第１スライド体１５及び第２スライド体２９、プッシャ３２にも、貫通孔３４と連通する中空部３５が夫々同軸で形成されて、貫通孔３４を本体ハウジング２の後方に設けた回収部３６まで連通させている。
【００１２】
一方、回転盤２４において、図１の下側には、パンチ機構が設けられている。このパンチ機構は、回転盤２４の前面に固着されたコ字状の受台３７と、その受台３７における回転盤２４との固着部３８内で、第２スライド体２９と取付ボルト２５を中心とした点対称の位置で前後移動可能に軸支されるパンチ部材としてのパンチホルダ３９とからなり、パンチホルダ３９は、固着部３８と、パンチホルダ３９の後端のフランジ４０との間に設けたコイルバネ４１によって、スピンドルハウジング１３の前面に当接する図１の後退位置に付勢されて、パンチホルダ３９の前端に突設されたパンチ４２を受台３７のコ字状空間内に位置させている。４３は、受台３７の先端側に穿設されて前進したパンチ４２が遊挿可能な受け孔である。
【００１３】
よってここでは、回転盤２４を１８０°ずつ回転させると、第１スライド体１５の前方に、チャック機構の第２スライド体２９と、パンチ機構のパンチホルダ３９との何れかを位置させることができる。なお、この場合、回転盤２４の回転に伴って第２スライド体２９が第１スライド体１５と回転盤２４の周方向で嵌脱できるように、第１スライド体１５の前端の凹部は、第２スライド体２９の後端の移動軌跡に沿った凹溝４４となっている。また、回転盤２４の側面には、回転時に前進位置の第１スライド体１５と干渉しないように、第２スライド孔２６と連通する図示しない切欠きが形成されている。
さらに、回転盤２４の後面で取付ボルト２５を中心とする点対称位置には、スチールボール４５，４５がコイルバネ４６，４６によって後方へ付勢されて収納されている。このスチールボール４５，４５は、第１スライド体１５の前方に第２スライド体２９またはパンチホルダ３９が位置する状態で、スピンドルハウジング１３の前面に凹設した凹部４７，４７と嵌合して、回転盤２４の位置決めとなるものである。
【００１４】
以上の如く構成されたリベット締結具１においては、リベットを締結する部材へのパンチ加工も行うことができる。例えば、図１の状態からでは、まず回転盤２４を回転させて、第２スライド体２９を第１スライド体１５から離脱させた後、スイッチ２２をＯＮして第１スライド体１５を後退させる。次に、回転盤２４を回転操作して、図３のように、パンチホルダ３９を後退した第１スライド体１５の前方に位置させる。そして、パンチ４２と受台３７の受け孔４３とを結ぶ線上に穿孔位置が来るように、部材Ｗ（１または複数）を受台３７にあてがって固定する。
この状態でスイッチレバー２３を押し込んでスイッチ２２をＯＮさせ、第１スライド体１５を前進させると、第１スライド体１５に押されてパンチホルダ３９も二点鎖線で示す位置まで前進するため、先端のパンチ４２が部材Ｗを貫通して受け孔４３に遊挿する。穿孔後、再びスイッチ２２をＯＮして第１スライド体１５を後退させると、コイルバネ４１の付勢によってパンチホルダ３９も実線位置へ後退し、パンチ加工は完了する。
【００１５】
続いてリベット締結を行う場合、図３の状態から回転盤２４を回転させて、パンチホルダ３９を第１スライド体１５の前方から離反させた後、スイッチ２２をＯＮして第１スライド体１５を前進させる。次に、回転盤２４を回転させると、図１のように、第２スライド体２９の後端が第１スライド体１５の凹溝４４に嵌合し、両者が軸方向で連結される。
よって、ノーズピース２８にリベットＲのシャフト部分を差し込み装着し、リベットＲの先端側を複数の部材に穿設した透孔に差し込み、スイッチレバー２３を押し込んでスイッチ２２をＯＮさせると、第１スライド体１５と共に第２スライド体２９も後退してチャックケース３０を後退させる。このとき、チャック３１はプッシャ３２によって前方へ付勢されているから、テーパ孔の案内によってチャック３１が縮小し、リベットＲのシャフトを把持したまま後退する。よって、先端側では、シャフト外周のリベット本体が座屈変形して広がり、鍔部との間で部材をカシメ結合すると共に、シャフトが破断して締結が完了する。
【００１６】
なお、再びスイッチ２２をＯＮして第１スライド体１５を前進させると、破断したシャフトは、チャック３１による把持を解かれるため、プッシャ３２及び第１スライド体１５、第２スライド体２９の中空部３５を通って後方の回収部３６に貯留される。回収部３６では、蓋４８の開放によってまとめて廃棄できる。
【００１７】
このように、上記形態１のリベット締結具１によれば、スピンドルハウジング１３の前端に、パンチホルダ３９とチャック機構とを夫々併設した回転盤２４を設けて、回転盤２４の回転操作により、パンチホルダ３９とチャック機構とを選択して第１スライド体１５の前方に配置可能とすると共に、第１スライド体１５の前方に配置した際のパンチホルダ３９とチャック機構とを、第１スライド体１５に連動して夫々動作可能としたことで、一つの工具でパンチ加工とリベット締結とが連続して行える。よって、工具を持ち替える必要がなくなり、パンチ加工も含めたリベット締結作業を簡単且つ迅速に行うことができる。
特に、移動体として回転盤２４を採用しているから、チャック機構とパンチ機構とを併設する移動体がコンパクトに形成でき、両機構の選択に係る操作も容易に行えるようになっている。
【００１８】
なお、回転盤は、上記形態のような板状に限らず、円形としても良いし、両端にチャック機構とパンチ機構とを夫々設けた棒状のアームとしても良い。また、１８０°回転させる構造に限定せず、例えば９０°等のもっと小さい角度で両機構を選択可能とすることもできる。この場合、回転盤は、中心側が軸着される扇形等にしても差し支えない。
さらに、チャック機構とパンチ機構との構造も上記形態に限定するものではなく、例えばパンチ機構では、コイルバネをなくして第２スライド体と同様の構造で第１スライド体に連結させたりもできる。その他、両機構は夫々移動体に１つずつ設けるものに限らず、リベットの径やパンチの径を選択できるように複数ずつ設けることも可能である。
【００１９】
《形態２》
次に、第２発明に対応する実施の形態を説明する。なお、形態１と同機能の構成部は同じ符号を付して重複する説明は省略する。
図４は、リベット締結具１の縦断面図で、ここではモータ３は本体ハウジング２の前方にあって、その回転は、前方の第２出力軸６、中間シャフト８、クランクシャフト１０と後方へ順に伝達され、クランクシャフト１０の偏心ピン１２は、第１スライド体１５の後端で連結されている。また、スピンドルハウジング１３は、ノーズハウジング２７と直接同軸で連結されて、第１スライド体１５の前端に、チャック機構を形成するチャックケース３０がネジ結合され、さらに第１スライド体１５の軸心に、チャック３１を前方へ付勢するプッシャ３２が内挿されている。
【００２０】
一方、スピンドルハウジング１３の左側方には、図５，６に示すように、支持アーム４９が突設され、その支持アーム４９の先端に、平面くの字状の揺動アーム５０が、ボルト５１によって揺動可能に軸着されている。この揺動アーム５０の基端側（スピンドルハウジング１３側）には、ピン５２が固着され、そのピン５２は、スピンドルハウジング１３の側方で前後方向に穿設された長孔５３を貫通して、第１スライド体１５の前方外周に凹設された凹溝５４に挿入している。一方、揺動アーム５０の先端側には、ノーズハウジング２７側へ向けてパンチ部材としてのパンチ５５が突設されている。よって、第１スライド体１５が後退すると、図５の二点鎖線で示すように、ピン５２が後退して揺動アーム５０を右回転させ、先端のパンチ５５を穿孔方向（ノーズハウジング２７側）へ移動させることになる。なお、スピンドルハウジング１３の側方には、旋回移動したパンチ５５が遊挿可能な受け筒５６が固着されている。
【００２１】
以上の如く構成されたリベット締結具１において、パンチ加工を行う場合、まず図５に示すように、受け筒５６に穿孔位置を位置決めして部材Ｗを固定し、この状態でスイッチレバー２３を押し込んでスイッチ２２をＯＮさせ、第１スライド体１５を後退させる。すると、第１スライド体１５がマイクロスイッチ１９で検出される後退位置（図４に二点鎖線で示す）まで後退することで、前述のようにピン５２を介して揺動アーム５０が回転し、先端のパンチ５５が部材Ｗを貫通して図５の二点鎖線のように受け筒５６に遊挿する。その後再びスイッチ２２をＯＮして第１スライド体１５を前進させると、ピン５２を介して揺動アーム５０が逆方向へ回転してパンチ５５が図５の実線位置へ後退し、パンチ加工は完了する。
【００２２】
続いてリベット締結を行う場合、形態１と同様にノーズピース２８にリベットＲのシャフトを差し込み装着し、リベットＲの先端を部材に穿設した透孔に差し込む。この状態で、スイッチレバー２３を押し込んでスイッチ２２をＯＮさせ、第１スライド体１５を後退させると、チャックケース３０も後退してチャック３１にリベットＲのシャフトを把持させ、そのまま第１スライド体１５と共に後退する。よって、リベット本体が座屈変形して広がり、部材をカシメ結合すると共に、シャフトが破断して締結が完了する。なお、この場合も破断したシャフトは、第１スライド体１５の前進に伴うチャック３１の把持解除によって、プッシャ３２及び第１スライド体１５の中空部３５を通って本体ハウジング２の後方に設けられたカップ５７内に貯留される。所定量貯留後は、図４の二点鎖線で示すようにカップ５７の開放によってまとめて廃棄可能となる。
【００２３】
このように、上記形態２のリベット締結具１においても、スピンドルハウジング１３の外部に、パンチ５５を備えて第１スライド体１５の前後移動に連動し、パンチ５５を穿孔方向へ動作させる揺動アーム５０を設けたことで、一つの工具でパンチ加工とリベット締結とが連続して行える。よって、工具を持ち替える必要がなくなり、パンチ加工を含めたリベット締結作業を簡単且つ迅速に行うことができる。特に、形態１のリベット締結具に比べて付加機構が少ないので、大きさや重量において有利な形態と言える。
また、揺動アーム５０を採用しているから、揺動中心の位置や距離等の設定によってパンチ５５の旋回ストロークや穿孔位置等が調整しやすくなり、パンチ加工に好適となる。
【００２４】
なお、揺動アームは、スライド体に連動して動作可能であれば、ハウジングの上下左右何れに設けることもできるし、１つに限らず、パンチ径を選択できるように複数設けることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、一つの工具でパンチ加工とリベット締結とが連続して行えるため、工具を持ち替える必要がなくなり、パンチ加工を含めたリベット締結作業を簡単且つ迅速に行うことができる。
特に、請求項１に記載の発明によれば、パンチ部材とチャック機構とを同心円上に配置し、回転操作によってパンチ部材とチャック機構とが移動可能な回転盤を採用したことで、パンチ部材とチャック機構とを併設する移動体がコンパクトに形成でき、両者の選択に係る操作も容易に行える。
また、請求項２に記載の発明によれば、先端にパンチ部材を備えて中間部位がハウジングの外部で回動可能に軸着される揺動アームを採用したことで、揺動中心の位置や距離等の設定によってパンチ部材の旋回ストロークや穿孔位置等が調整しやすくなり、パンチ加工に好適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】形態１のリベット締結具の縦断面図である（リベット締結時）。
【図２】形態１のリベット締結具の正面図である。
【図３】形態１のリベット締結具の縦断面図である（パンチ加工時）。
【図４】形態２のリベット締結具の縦断面図である。
【図５】形態２のリベット締結具の一部平面断面図である。
【図６】形態２のリベット締結具の一部左側面図である。
【符号の説明】
１・・リベット締結具、２・・本体ハウジング、３・・モータ、１０・・クランクシャフト、１２・・偏心ピン、１３・・スピンドルハウジング、１５・・第１スライド体、２１・・制御回路、２４・・回転盤、２９・・第２スライド体、３０・・チャックケース、３１・・チャック、３７・・受台、３９・・パンチホルダ、４２，５５・・パンチ、５０・・揺動アーム。
【図１】
0004005406.tif 000002
【図２】
0004005406.tif 000003
【図３】
0004005406.tif 000004
【図４】
0004005406.tif 000005
【図５】
0004005406.tif 000006
【図６】
0004005406.tif 000007