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【発明の名称】 リベット締結装置
【発明者】 【氏名】志鶴 真介

【氏名】田中 一弘

【要約】 【課題】水中でのブラインドリベットの締結作業を好適に行うことができるリベット締結装置を提供すること。

【解決手段】本発明のリベット締結装置1は、シリンダ2と、ピストン3と、ピストン3を駆動させる油圧をシリンダ2内に供給する油圧供給源4とを備え、ピストン3の往復動作に伴って、リベットのマンドレルを切断するように設けられている。ピストン3の前方部に、マンドレルを挟持するジョー33を収容したジョーケース31が取り付けられ、シリンダ2の前端部にジョーケース31を収容するノーズハウジング5が取り付けられ、シリンダ2の後端部にピストン3を付勢する弾性部材32の反力を得るためのエンドキャップ6が取り付けられ、ノーズハウジング5及びエンドキャップ6に、ノーズハウジング5及びエンドキャップ6と外部とを連通させる流通路51、52、61が設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状のシリンダと、前記シリンダ内で摺動するピストンと、前記ピストンを駆動させる油圧を前記シリンダ内に供給する油圧供給源とを備え、前記ピストンの往復動作に伴って、リベットのマンドレルを切断するように設けられているリベット締結装置であって、
前記ピストンの前方部に、リベットのマンドレルを挟持するジョーを収容した筒状のジョーケースが取り付けられ、前記ピストンの後方部に該ピストンを前方に付勢する第1弾性部材が配置され、前記ジョーケース内に、前記ジョーを前方に付勢する第2弾性部材が配置され、
前記ジョーケースの先端部の内周面に前方に向けて径が先細るテーパーが設けられ、前記ジョーの外面に前記ジョーケースの前記テーパーに対応し前方に向けて先細るテーパーが設けられ、
前記シリンダの前端部に前記ジョーケースを収容するノーズハウジングが取り付けられ、前記シリンダの後端部に前記第1弾性部材の反力を得るためのエンドキャップが取り付けられ、
前記ノーズハウジングの先端部にノーズピースが取り付けられ、前記ノーズピースの前方部に前記リベットのマンドレルの挿入口が設けられ且つ後方部に前記ジョーのストッパーとなる突起部が設けられ、
前記ノーズハウジング及び前記エンドキャップに、該ノーズハウジング及び該エンドキャップと外部とを連通させる流通路が設けられており、
前記シリンダ内に前記油圧供給源から作動油が供給される前は、前記第2弾性部材の弾性力によって、前記ジョーが前記ストッパーに付勢されて開いており、前記作動油が前記シリンダ内に供給されたときは、前記ピストンが後方に移動して前記ジョーケースが後方に移動するに伴って、前記ジョーが該ジョーケースの前記内周面に沿って移動してリベットのマンドレルを挟持し、前記ピストンのさらに後方への移動に伴って前記マンドレルを引っ張って切断するように設けられているリベット締結装置。
【請求項2】
前記油圧供給源は、作動油を収容した油圧シリンダと、該油圧シリンダの容積を変化させるエアシリンダユニットとを備え、前記エアシリンダユニットが、シリンダケースと、該シリンダケース内で摺動するエアピストンとを具備し、前記エアピストンは、前記油圧シリンダ内で摺動するロッドが取り付けられ、前記シリンダケースにおける前記ロッド側に該シリンダケース内と外部とを連通させる流通路が設けられている請求項1に記載のリベット締結装置。
【請求項3】
前記ノーズピースに前記挿入口から挿入されたリベットのマンドレルに当接してリベットを係止する係止手段を備えている請求項1又は2に記載のリベット締結装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、ブラインドリベットを使用して板材等をかしめるときのリベット締結装置に関し、特に、水面上や水中でのリベットの締結作業に好適なリベット締結装置に関する。
【背景技術】
【0002】
海洋や河川環境に設置された鋼構造物に対しては、被覆防食法が適用される場合が多い。被覆防食では、防食層を保護するために、その外側にプラスチックス製等の保護カバーが取り付けられる。近年この保護カバーの取り付けを、リベットを使用して行う被覆防食方法に関する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
この技術は、保護カバーで防食層の周りを覆ったときに両端部が重なり合うように周長に設定し、防食層の周囲を囲んで両端部の重なり合わせた部分にリベットをかしませて防食層の外側に保護カバーを取り付けるものである。リベットをかしませる作業は、特許文献2に記載されているような、リベッター称されるリベット締結装置が使用される。
【0004】
ところで、被覆防食を行う構造物によっては、リベットをかしませる作業を水中で行わなければならない場合がある。このような場合、上述のリベット締結装置では、ハウジング内に水が浸入して充満し、浸入した水の抵抗でピストンの前後移動が妨げられ、リベットの締結作業に支障を来したり、切断されたマンドレルの部分が水中に落下してしまう課題を有していた。
【0005】
【特許文献1】特開2003−138592号公報
【特許文献2】特開2000−135542号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、水中でのブラインドリベットの締結作業を好適に行うことができるリベット締結装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、筒状のシリンダと、前記シリンダ内で摺動するピストンと、前記ピストンを駆動させる油圧を前記シリンダ内に供給する油圧供給源とを備え、前記ピストンの往復動作に伴って、リベットのマンドレルを切断するように設けられているリベット締結装置であって、前記ピストンの前方部に、リベットのマンドレルを挟持するジョーを収容した筒状のジョーケースが取り付けられ、前記ピストンの後方部に該ピストンを前方に付勢する第1弾性部材が配置され、前記ジョーケース内に、前記ジョーを前方に付勢する第2弾性部材が配置され、前記ジョーケースの先端部の内周面に前方に向けて径が先細るテーパーが設けられ、前記ジョーの外面に前記ジョーケースの前記テーパーに対応し前方に向けて先細るテーパーが設けられ、前記シリンダの前端部に前記ジョーケースを収容するノーズハウジングが取り付けられ、前記シリンダの後端部に前記スプリングの反力を得るためのエンドキャップが取り付けられ、前記ノーズハウジングの先端部にノーズピースが取り付けられ、前記ノーズピースの前方部に前記リベットのマンドレルの挿入口が設けられ且つ後方部に前記ジョーのストッパーとなる突起部が設けられ、前記ノーズハウジング及び前記エンドキャップに、該ノーズハウジング及び該エンドキャップと外部とを連通させる流通路が設けられており、前記シリンダ内に前記油圧供給源から作動油が供給される前は、前記第2弾性部材の弾性力によって、前記ジョーが前記ストッパーに付勢されて開いており、前記作動油が前記シリンダ内に供給されたときは、前記ピストンが後方に移動して前記ジョーケースが後方に移動するに伴って、前記ジョーが該ジョーケースの前記内周面に沿って移動してリベットのマンドレルを挟持し、前記ピストンのさらに後方への移動に伴って前記マンドレルを引っ張って切断するように設けられているリベット締結装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明のリベット締結装置によれば、海洋や河川の腐食環境下に設置された鋼構造物に、ブラインドリベットを使用した被覆防食を施すときに、リベットの締結作業を支障なく好適に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を、その好ましい実施の形態に基づいて説明する。
図1〜図4は、本発明のリベット締結装置の一実施形態を模式的に示したものである。
【0010】
図1に示したように、本実施形態のリベット締結装置1は、筒状のシリンダ2と、シリンダ2内で摺動するピストン3と、ピストン3を駆動させる油圧をシリンダ2内に供給する油圧供給源4とを備え、ピストン3の往復動作に伴って、リベットのマンドレル11(図4参照)を切断するように設けられている。
【0011】
シリンダ2の内周には内方に突出するストッパー21が設けられており、ピストン3は、このストッパー21によってその前方への移動が規制される。シリンダ2の前方部には後述するジョーケース31を収容するノーズハウジング5が取り付けられている。また、シリンダ2の後方部には、後述のスプリング32の反力を得るためのエンドキャップ6が取り付けられている。さらに、シリンダ2の外周部の底面側には、下方に張り出した嵌合部22が設けられている。嵌合部22の内部は、当該嵌合部22が、後述するネックグリップ7に嵌合されたときに、油圧供給源4の油圧シリンダ41の一部が収容されるように中空に設けられている。また、シリンダ2には、嵌合部22の内部と、当該シリンダ2の内部とを連通させる油圧供給路23が設けられており、この油圧供給路23を通じて油圧シリンダ41から供給される作動油が、シリンダ2内に供給されてピストン3を後方に移動させる。
【0012】
ピストン3には、その軸心に沿って延びる貫通孔30が設けられている。貫通孔30には、後述するように切断されたリベットのマンドレル11の回収路を構成する二本の管体111、112が連設されている。ピストン3の前方部には管体111の先端部を収容するように筒状のジョーケース31が取り付けられている。また、ピストン3の後方部にはピストン3を前方に付勢するスプリング(第1弾性部材)32が配置されている。
【0013】
ジョーケース31内にはリベットのマンドレル11を挟持するジョー33が収容されている。また、ジョーケース31内には、ジョー33を前方に付勢するスプリング(第2弾性部材)34が管体111の外周りに配置されている。本実施形態では、ジョー33
の後端側に管体113が配置され、ジョー33は、管体113を介してスプリング34で前方に付勢されている。管体113と管体111との間には隙間が設けられている。
【0014】
ジョーケース31の先端部の内周面310には、前方に向けて径が先細るテーパーが設けられており、ジョー33の外面330にはジョーケース31の前記テーパーに対応し前方に向けて先細るテーパーが設けられている。
【0015】
図1及び図2に示したように、油圧供給源4は、作動油を収容した油圧シリンダ41と、油圧シリンダ41の容積を変化させるエアシリンダユニット42とを備えている。エアシリンダユニット42は、シリンダケース420と、シリンダケース420内で摺動するエアピストン421とを具備している。エアピストン421には、油圧シリンダ41内で摺動するピストンロッド422が取り付けられている。シリンダケース420のピストンロッド422側であって、その天面部423には、シリンダケース420内と外部とを連通させる流通路424が設けられている。図3に示すように、シリンダケース420の前方部の外側には、コンプレッサー(図示せず)から送られてくる加圧空気をシリンダケース420内に導く導入路425及びシリンダケース420内の加圧空気を外部に排出する排気路426が一体的に設けられている。導入路425と排気路426は、経路切り替え用のバルブユニット427を介して連結されている。バルブユニット427のバルブロッド428がバネの弾性力で上昇しているとき(図3の状態)は、導入路425がバルブロッド428で遮断され、前記コンプレッサーからの加圧空気の供給は行われない。このとき、バルブロッド428より先端側において導入路425と排気路426とが連通され、シリンダケース420の内部が外部につながった状態となる。バルブロッド428が下降しているときは、排気路426がバルブロッド428で遮断され、バルブロッド428による導入路425の遮断が解かれる。そして、導入路425を通じて前記コンプレッサーから加圧空気の供給が行われ、前記コンプレッサーからシリンダケース420の下方部から供給される。これにより、エアピストン421が上昇し、ピストンロッド422が上昇する。なお、バルブロッド428の下降は、導入路425を通じた加圧空気の導入とともに前記コンプレッサーから供給される加圧空気が、導入路429を通じて導入されることで行われる。本実施形態のリベット締結装置1では、シリンダケース420の天面部423に流通路424が設けられているので、シリンダケース420が水に浸った状態での水中作業であっても、流通路424を通じて、シリンダケース420内外への水の移動がスムーズに行われる。よって、エアピストン421の駆動に伴う当該エアピストン421の移動抵抗が抑えられ、支障なくブラインドリベットで板等をかしませることができる。
【0016】
図1に示したように、ノーズハウジング5には、当該ノーズハウジング5内と外部とを連通させ、ノーズハウジング5内に水中作業下の水の流通を可能とする流通路51、52が設けられている。流通路51は、ノーズハウジング5の前方部であってジョー33の移動部分に対応するように設けられており、スリット状の形態を有している。流通路52は、ジョーケース31の後端部の移動部分に対応するように設けられており、断面が円形の形態を有している。ノーズハウジング5にこれらの流通路51、52が設けられているので、ノーズハウジング5が水に浸った状態での水中作業であっても、流通路51、52を通じてノーズハウジング5内外への水の移動がスムーズに行われる。よって、ピストン3の駆動に伴うジョーケース31やジョー33の移動抵抗が抑えられ、支障なくブラインドリベットで板等をかしませることができる。
【0017】
ノーズハウジング5の先端部には、ノーズピース53が取り付けられている。ノーズピース53の内部には貫通路531が設けられている。この貫通路531の前端開口部532は、リベットのマンドレル11の挿入口とされる。ノーズピース53の後方部にはジョー33の先端に当接してそのストッパーとなる突起部533が設けられている。
【0018】
前記ノーズピース53には、リベットの前記挿入口532から挿入されたリベットのマンドレル11に当接してリベットのマンドレルを係止する係止手段531を備えている。本実施形態では、係止手段531は、ノーズピース53の外周面から貫通路531に達するように設けられた挿入孔534と、挿入孔534に挿入されたボルト535と、ボルト535のヘッドを押さえる弾性リング536とから構成されている。
【0019】
エンドキャップ6には、当該エンドキャップ6内とを連通させる流通路61が設けられている。エンドキャップ6に流通路61が設けられているので、エンドキャップ6が水に浸った状態での水中作業であっても、流通路61を通じて、エンドキャップ6内外への水の移動がスムーズに行われる。よって、ピストン3の駆動に伴う当該ピストン3の移動の抵抗が抑えられ、支障なくブラインドリベットで板等をかしませることができる。
【0020】
エンドキャップ6の奥面部62には、貫通孔63が設けられている。貫通孔63には、切断されたマンドレル11の回収路を構成する2本の管体114、115が挿通されている。管体114は、管体115内に前後に摺動可能に配設されており、管体114の前端部は、管体112の後端部に接続されている。
【0021】
エンドキャップ6の後方部には、管体115の後端部を内包するように回収ボックス64が取り付けられており、切断されたマンドレル11は前記管体111〜115を通って回収ボックス64に収容される。
【0022】
ネックグリップ7には、トリガースイッチ71が装備されている。このトリガースイッチ71は、その後方に取り付けられたバルブユニット72内のバルブロッド721を作動させるスイッチである。バルブユニット72は、前記導入路425及び429に介装されている。トリガースイッチ71を引くと、各バルブユニット72、427が作動し、図示しないコンプレッサーが接続されるジョイント81(図3参照)から導入路(図示せず)を通じて供給される加圧空気が、導入路425を通じてシリンダケース421内に導かれるとともに、導入路429を通じて供給された加圧空気がバルブユニット427のバルブロッド428を下降させる。これにより、加圧空気が導入路425を通じてシリンダケース420に供給される。そして、エアピストン421が押し上げられて油圧シリンダ41内に配されたピストン421が駆動される。
【0023】
上記構成のリベット締結装置1は、シリンダ2内に油圧供給源4から作動油が供給される前は、図1に示すように、スプリング32の弾性力によって、ピストン3は、シリンダ2のストッパー21に付勢されている。これに伴いジョーケース31は、ノーズハウジング5の前方に位置する。このとき、ジョー33は、スプリング34によって前方に付勢されるが、ノーズピース53の突起部533に当接するため、ジョーケース31の内周面のテーパーに沿って後方に押し込まれて開いた状態となる。
【0024】
この状態で、ノーズピース53の挿入口532から未使用のリベット11のマンドレルを挿入し、係止手段531で係止させる。そして、ネックグリップ7のトリガースイッチ71を引くと、バルブユニット72、コンプレッサ(図示せず)からの加圧空気が導入路425、429を通じて供給されるとともに、バルブユニット427が作動し、導入路425を通じてシリンダケース420下方に導かれ、エアピストン421を押し上げる。このとき、シリンダケース420に流通路424が設けられているので、エアピストン421の上昇が妨げられずに、スムーズに上昇する。そして、エアピストン421に取り付けられたピストンロッド422が油圧シリンダ41の容積を狭めるように上昇し、油圧供給路24を通じてシリンダ2内に作動油が供給される。
【0025】
図4に示したように、ピストン3が後方に移動するに伴って、ジョーケース31が後方に移動し、ジョー33がジョーケース31の内周面310に沿って移動してリベットのマンドレル11を挟持し、ピストン3のさらに後方への移動に伴ってマンドレル11を引っ張って切断するとともに、板体等をかしめるようにリベットを締結させる。
【0026】
トリガースイッチ71を離すと、導入路425、429を通じた加圧空気の供給が止まるので、図3に示すように、バルブロッド428が上昇して導入路425が遮断され、シリンダケース420内の加圧空気が排気路426を通じて外部に排出される。これに伴って、スプリング34の弾性力によってピストン3が前方に戻されるとともに、シリンダ2内に供給される作動油が油圧供給源4に戻されてエアピストン421が下がり、図1の状態に戻る。
【0027】
以上説明したように、本実施形態のリベット締結装置1によれば、ノーズハウジングやエンドキャップに流通路を設けたので、ピストン3やジョーケース31がエンドキャップ6やノーズハウジング5内を移動しても、その移動に伴う容積変化に見合う水が流通路を通して外部に排出されるので、従来のような抵抗を生じることがなく、水中でのブラインドリベットの締結作業を好適に行うことができる。
【0028】
また、ノーズピース53にリベットのマンドレル11を係止する係止手段531を備えているので、切断されたマンドレル11が水中に落下してしまうことがない。
【0029】
本発明は、前記実施形態に何ら制限されない。
例えば、前記実施形態では、油圧シリンダ41を作動させるエアシリンダユニット42を水中に沈む構造としたが、エアシリンダユニットを水に沈まない構成とする場合には、シリンダケース420に設けた流通路424を省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明のリベット締結装置は、海洋や河川等の腐食環境下に構築された鋼構造物にリベットを使用した被覆防食を水中で行うときに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明のリベット締結装置の一実施形態を模式的に示す断面図であり、(a)は要部の断面図、(b)は(a)における円Aで囲まれた部分の拡大図である。
【図2】同実施形態のリベット締結装置における、油圧供給源のエアシリンダユニットの構成を示す部分断面図である。
【図3】同実施形態のリベット締結装置における、加圧空気の導入路及び排気路の構成を示す部分断面図である。
【図4】同実施形態のリベット締結装置において、リベットのマンドレルを引っ張っている状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【0032】
1 リベット締結装置
2 シリンダ
20 ストッパー
3 ピストン
31 ジョーケース
32 スプリング(第1弾性部材)
34 スプリング(第2弾性部材)
33 ジョー
4 油圧供給源
42 エアシリンダユニット
420 シリンダケース
421 エアピストン
5 ノーズハウジング
53 ノーズピース
535 ボルト(係止手段)
6 エンドキャップ
【出願人】 【識別番号】000211891
【氏名又は名称】株式会社ナカボーテック
【出願日】 平成19年1月12日(2007.1.12)
【代理人】 【識別番号】100076532
【弁理士】
【氏名又は名称】羽鳥 修


【公開番号】 特開2008−168324(P2008−168324A)
【公開日】 平成20年7月24日(2008.7.24)
【出願番号】 特願2007−4086(P2007−4086)