(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のノーズ内を摺動自在に案内されるドライバを、圧縮空気圧力により衝撃的に駆動されるピストンを介して駆動し、一発の衝撃によりファスナーを打ち出すようにしたファスナー打込み工具の先端に取り付けるアタッチメントであって、該アタッチメントが、前記ノーズの先端部に同心的に取り付けられる中空の円筒部と、該円筒部内に摺動可能に配置されファスナーの頭部と当接可能な衝撃面を先端に形成したドライバヘッドと、該ドライバヘッドの先端に当接して該ドライバヘッドの先端方向への突出位置を規制するストッパとから構成されており、前記ドライバヘッドを常時先端方向へ向けて弾力付勢させるとともに、前記ドライバの先端とドライバヘッドの後端面とを離間させて配置し、ピストンにより駆動されるドライバを介して前記ドライバヘッドを衝撃的に殴打してドライバヘッドでファスナーを打ち出すことを特徴とするファスナー打込み工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機等の外板同士又は外板と構造材等を締結する際に、両部材に予め形成された締結穴内にリベット様のファスナーの軸部を貫通させるためのファスナー打ち込み工具に関する。
【０００２】
【従来技術】
航空機等の製造においては、航空機の外板同士又は外板と構造材を締結するためにリベット様のファスナーを外板又は構造材に形成した締結穴内に挿入してリベット締めを行う締結方法が使用されている。従来、外板や構造材の接合部にあらかじめ形成されている締結穴内に一端側に拡径頭部が形成されたファスナーを貫通させるために、リベッティングハンマーを使用して行っていた。リベッティングハンマーは、圧縮空気源から供給される圧縮空気によりピストンを往復駆動して、該ピストンに連結されているスナップにより毎秒２０乃至３０回程度の連続打撃をファスナーに与えることによりファスナーを貫通させていた。
【０００３】
上記リベッティングハンマーを使用する従来の工法によれば、リベッティングハンマーの連続打撃で発生する振動が作業者の副交感神経を麻痺させ、血液循環を悪くする等の障害を生じさせる恐れがあり作業者の健康上好ましいものではない。また、リベッティングハンマーによる連続打撃の衝撃がファスナーを介して航空機の外板、構造材に伝搬して大きな衝撃音が連続して発生し、更にファスナーの打ち込み完了時には、ファスナーを打撃しているスナップが直接外板や構造材を叩くため更に大きな衝撃音が発生し、作業環境としては好ましくないものである。更に、スナップがファスナー頭部を打撃する際に両者の接触によりまれに火花が発生して作業環境を損ねるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ファスナーに多数回の打撃を与えることなく一発の衝撃でファスナーを外板等に貫通させることにより連続した騒音の発生を抑止し、更に打ち込み時に発生する火花による作業環境の阻害を効果的に防止できるファスナーの打ち込み用の工具を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１の発明は、中空のノーズ内を摺動自在に案内されるドライバを、圧縮空気圧力により衝撃的に駆動されるピストンを介して駆動し、一発の衝撃によりファスナーを打ち出すようにしたファスナー打込み工具の先端に取り付けるアタッチメントであって、該アタッチメントが、前記ノーズの先端部に同心的に取り付けられる中空の円筒部と、該円筒部内に摺動可能に配置されファスナーの頭部と当接可能な衝撃面を先端に形成したドライバヘッドと、該ドライバヘッドの先端に当接して該ドライバヘッドの先端方向への突出位置を規制するストッパとから構成されており、前記ドライバヘッドを常時先端方向へ向けて弾力付勢させるとともに、前記ドライバの先端とドライバヘッドの後端面とを離間させて配置し、ピストンにより駆動されるドライバを介して前記ドライバヘッドを衝撃的に殴打してドライバヘッドでファスナーを打ち出すことを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
圧縮空気で衝撃的に駆動されるピストンに連結されたドライバを介して、ドライバヘッドを駆動して、ファスナーを一度の衝撃で外板や構造材を貫通させるようにしているので、連続打撃音が発生しない。また、ドライバヘッドのファスナーとの接触面積を大きく設定するとともに、ドライバヘッドをファスナーの頭部に予めスプリングの付勢力によって接触させているので、ドライバヘッドとファスナー間に火花が生じることが無く安全である。ドライバとドライバヘッド間には火花が生じることはあるが閉鎖されているノーズ内であるため支障はない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施例に係るファスナー打込み機の外観を示すものであり、ファスナー打込み工具１０は、中空のグリップ部１１を一体に形成したハウジング１２内にシリンダ１３が配置されており、該シリンダ１３内には圧縮空気によって衝撃的に駆動されるピストン１４が摺動自在に収容されている。該ピストン１４は前記グリップ部１１後端に取り付けられているプラグ１５を介して圧縮空気源から供給される圧縮空気が前記シリンダ１３内に導入されることによってシリンダ１３の一端から他端に向けて駆動される。
【０００８】
前記ピストン１４の他端側の面にはロッド状のドライバ１６が一体に結合されており、該ドライバ１６はハウジング１２の他端側に突出形成されている中空のノーズ１７内を摺動可能に案内されている。１８は前記ピストン１４を起動させるためにグリップ部１１の基部に形成したトリガレバーであり、グリップ部１１を把持している手の指で該トリガレバー１８を操作することにより前記ピストン１４を介してドライバ１６を駆動させる。
【０００９】
２０はファスナーを航空機の外板や構造材に打ち込むためのアタッチメントであり、該アタッチメント２０は、前記ノーズ１７の先端部に装着されて延長したノーズ部を形成する円筒部２１、該円筒部２１内に摺動自在に収容されてファスナーと係合可能にされたドライバヘッド２２及びこのドライバヘッド２２の円筒部２１先端からの突出位置を調整設定するストッパ２３により構成されている。
【００１０】
円筒部２１の内径は上部が前記ノーズ１７の内径とほぼ同一に形成され下部はこれより稍大きな内径に形成されており、円筒部２１は後端部において前記ノーズ１７の先端に形成されたブラケット部１７ａに対してボルト等の結合手段によって一体に結合されることにより前記ドライバ１６を同心状に摺動案内するようにされている。ドライバヘッド２２は前記円筒部２１の各内径内に収容されるような外径形状に形成されており、円筒部２１内に収容されている圧縮バネ２４の作用によって先端方向へ常時付勢されている。
【００１１】
ストッパ２３は、内周面に形成された雌ねじが円筒部２１の外周面に形成された雄ねじと螺合することにより円筒部２１の下部に装着されており、ストッパ２１の内径が縮径されている下端部が前記ドライバヘッド２２の先端方向への突出を制限している。ストッパ２３を円筒部２１に対して回転させて螺合位置を可変させることによりドライバヘット２２の先端に形成されている打撃面２２ａの突出位置を可変調整できる。前記円筒部２１の雄ねじに螺合させたナット２５により前記ストッパ２３の螺合位置が作業中の振動等により変動しないようにしている。
【００１２】
なお、２６は前記円筒部２１の外周面に沿って摺動可能に配置されたコンタクト部材であり、先端部が前記ストッパ２３の先端より更に先端方向に突出して配置されるとともに、後端部が前記トリガレバー１８の近傍に配置されており、前記先端部がファスナーの打ち込み作業の際に外板や構造材等と接触させられて円筒部２１に沿って摺動し、トリガレバー１８との協働によりピストン１４を起動させるようにした安全装置を構成している。
【００１３】
上記実施例のファスナー打込み工具の動作を図３乃至図５により説明する。図３は作業前の状態であり、ピストン１４とドライバ１６は上死点位置に静止されており、ドライバヘッド２２は圧縮バネ２４の作用で下死点位置に配置されている。この状態ではドライバ１６の先端とドライバヘッド２２の後端は離れた状態を維持している。
【００１４】
図４に示すように、一端側に拡径頭部が形成されたファスナーＦの先端ネジ部を航空機の外板又は構造材２７の所定位置に形成されている締結穴２８内に挿入して、このファスナーＦの頭部上面に打込み工具１０のドライバヘッド２２の打撃面２２ａを当てて、この状態で打込み工具１０を外板又は構造材に向けて押しつける。押しつけによりドライバヘッド２２は圧縮バネ２４に抗して円筒部２１内に押し込められ、ストッパ２３の先端面が外板又は構造材２７面に当接される。このときには、コンタクト部材２６も外板又は構造材２７と接触して押し上げられて、トリガレバー１８の近傍に延びている上端部が起動機構を起動準備させる。ドライバヘッド２２の上端は円筒部２１内の上昇位置に配置されるが、ドライバ１６が依然として上死点位置に配置されているので、ドライバヘッド２２の後端とドライバ１６の先端は離間されたままである。
【００１５】
この状態からトリガレバー１８を引き操作すると、シリンダ１３内に圧縮空気が供給されてピストン１４が駆動され、ピストン１４と一体のドライバ１６がノーズ１７内を先端方向に駆動して、アタッチメント２０の円筒部２１内に進入してドライバヘッド２２の後端を殴打して衝撃的に駆動し、ドライバヘッド２２を先端方向に駆動する。ドライバヘッド２２の駆動により、ドライバヘッド２２の下端の打撃面２２ａに当接されていたファスナーＦに衝撃力が作用してファスナーＦは外板又は構造材２７に形成されている締結穴２８内に貫通されてファスナーＦの打ち込みが完了する。
【００１６】
なお、円筒部２１に対してのストッパ２３の螺合位置を調整することにより、ドライバヘッド２２の打撃面２２ａが円筒部２１先端から突出する寸法を調整することが可能であり、これにより外板又は構造材２７の面に対してファスナーＦが適切な打ち込み深さでドライバヘッド２２の打撃面２２ａがストッパ２３により停止され、ドライバヘッド２２の打撃面２２ａが直接外板又は構造材を殴打することが防止される。
【００１７】
次に、本発明の別の実施例を図６乃至図７に基づいて説明する。この実施例によるアタッチメント３０では、図６に示すようにストッパ２３に形成されている中空部の内径寸法ＡをファスナーＦの拡径頭部の外形寸法Ｂに合わせて設定しており、所定サイズのファスナーＦ専用のアタッチメントとして使用でき、異なったサイズのファスナーＦを誤って締結してしまうことを防止している。また、前記ストッパ２３の中空部の軸方向長さ寸法Ｃを使用するファスナーＦのグリップ部の長さ寸法Ｄよりも長く設定するとともに、ファスナーＦの頭部を打撃するドライバヘッド２２の打撃面２２ａ側の長さＥを前記ストッパ２３の中空部の軸方向長さ寸法Ｃよりも長く設定し、ドライバヘッド２２の打撃面２２ａ側をストッパ２３の中空部内に収容させているもので、その他の構成は前述の実施例と同じである。
【００１８】
上記構成により、ストッパの中空部の長さ寸法ＣをファスナーＦのグリップ部の長さ寸法Ｄより長く設定しているので、ファスナーＦの頭部が常にストッパ２３の中空内に配置されてドライバヘッド２２の打撃面２２ａによる図７（ａ）に示すファスナーの打ち込みの初期から図７（ｂ）に示す打ち込み完了までの間、ドライバヘッド２２の打撃面２２ａとファスナーＦを中空内で同軸上に位置決めできファスナーＦを正確に打ち込むことができる。また、ドライバヘッド２２の打撃面２２ａ側の長さＥを前記中空部の長さＣより長く設定しているので、ファスナーＦの頭部の高さ寸法が異なった場合でも対応することができる。上記のように、この実施例のアタッチメント３０によれば、ドライバヘッド２２の打撃面２２ａ側の突出長さの調整が不十分であっても、ファスナーＦの頭部のみを打撃することができ、従って、航空機の外板、構造材等をドライバヘッド２２で打撃してしまうことを確実に防止できる。
【００１９】
更に本発明の別の実施例によるアタッチメント４０を図８により説明する。この実施例のアタッチメント４０では前記円筒部２１の外周面に沿って摺動可能に配置されているコンタクト部材２６の先端部に、ウレタンゴム等の保護材４１を取り付けたものであり、その他の構成は前述の図１乃至図５に示す実施例又は、図６及び図７に示す実施例と同一の構成である。保護材４１はコンタクト部材２６の先端面を覆うように筒状に形成されており、コンタクト部材２６の先端部に着脱可能に装着されている。この実施例では、保護部材４１の筒状部の内周面に突出形成した突起４２をコンタクト部材の外周壁に形成した開口４３に係合させて保持させるようにしている。このようにコンタクト部材２６の先端に保護部材４１を取り付けることにより、航空機外板、構造材等へのアタッチメント４０の押し付けによりコンタクト部材２６による傷、痕跡がついてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のファスナー打込み工具の実施例を示す外形図
【図２】  同じ実施例の縦断面図
【図３】  操作前の要部の断面図
【図４】  締結箇所に位置決めしたファスナーに打込み工具を配置した作動状態の断面図
【図５】  打ち込み工具が起動されてファスナーの打ち込みが完了した作動状態の断面図
【図６】  本発明の別の実施例によるファスナー打ち込み工具の操作前の要部の断面図
【図７】  図６の実施例の作動状態の断面図であり、（ａ）は締結箇所に位置決めしたファスナーに打込み工具を配置した状態、（ｂ）は打ち込み工具が起動されてファスナーの打ち込みが完了した状態を示す
【図８】  本発明の更に別の実施例によるファスナー打ち込み工具の要部の断面図
【符号の説明】
１０  ファスナー打込み工具
１１  グリップ部
１２  ハウジング
１３  シリンダ
１４  ピストン
１５  プラグ
１６  ドライバ
１７  ノーズ
１８  トリガレバー
２０、３０、４０  アタッチメント
２１  円筒部
２２  ドライバヘッド
２３  ストッパ
２４  圧縮バネ
２５  ナット
２６  コンタクト部材
４１  保護部材
【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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【図７】
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【図８】
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