特開 2024-176860 コーナーヘッド構造、該コーナーヘッド構造を備えたリベットツール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176860

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】コーナーヘッド構造、該コーナーヘッド構造を備えたリベットツール

(51)【国際特許分類】

   B21J 15/30 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

B21J15/30 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095698

(22)【出願日】2023-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】390025243

【氏名又は名称】ポップリベット・ファスナー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(74)【代理人】

【識別番号】100228337

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 綾

(72)【発明者】

【氏名】小澤 匡史

(72)【発明者】

【氏名】永山 亨

(57)【要約】

【課題】高耐久なコーナーヘッドを提供する。
【解決手段】コーナーヘッド構造は、原動体と、被動体と、ベルクランクと、支持ピンとを備え、原動体および被動体は案内部を含み、ベルクランクは、第１および第２の被案内部を含み、支持ピンの軸の周りに回転可能であり、第１および第２の被案内部は、原動体の案内部および被動体の案内部とそれぞれ摺動可能に接触するように構成されている。原動体を、第１の方向に移動させたときに、第１の被案内部は、原動体の案内部に案内されて、第１の方向に垂直な第２の方向に移動し、ベルクランクは、支持ピンの軸の周りに回転し、第２の被案内部は、被動体の案内部に案内されて、第２の方向と異なる第３の方向に移動し、被動体は、第３の方向に垂直な第４の方向に移動する、ように構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具に装着されるコーナーヘッド構造であって、
原動体と、被動体と、ベルクランクと、支持ピンとを備え、
前記原動体および前記被動体は案内部を含み、
前記ベルクランクは、第１および第２の被案内部を含み、前記支持ピンの軸の周りに回転可能であり、
前記第１および第２の被案内部は、前記原動体の案内部および前記被動体の案内部とそれぞれ摺動可能に接触し、
前記原動体を、第１の方向に移動させたときに、
前記第１の被案内部は、前記原動体の案内部に案内されて、前記第１の方向に垂直な第２の方向に移動し、
前記ベルクランクは、前記支持ピンの軸の周りに回転し、
前記第２の被案内部は、前記被動体の案内部に案内されて、前記第２の方向と異なる第３の方向に移動し、
前記被動体は、前記第３の方向に垂直な第４の方向に移動する、
ように構成された、
コーナーヘッド構造。

【請求項2】

前記ベルクランクは、ベルクランク本体を含み、前記ベルクランク本体は、第１および第２の連結ピンを介して、それぞれ前記第１および第２の被案内部と結合される、請求項１に記載のコーナーヘッド構造。

【請求項3】

前記第１の被案内部のある面が、前記原動体の案内部と摺動可能に面接触し、前記第２の被案内部のある面が、前記被動体の案内部と摺動可能に面接触する、請求項１または２に記載のコーナーヘッド構造。

【請求項4】

請求項１または２に記載のコーナーヘッド構造を備えた、リベットツール。

【請求項5】

請求項３に記載のコーナーヘッド構造を備えた、リベットツール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コーナーヘッドの構造に関する。特に、リベットを引く力の方向を異なる方向へ変換するコーナーヘッドの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

リベットによって部材と部材を締結させるときには、リベットツールが用いられる。狭隘部においてリベットツールを用いてリベット締結を行うときには、リベットツールの先端が狭隘部に入らず、リベットを引くことができないため、リベットツールに、リベットを引く力の方向を異なる方向へ変換するためのコーナーヘッドが用いられる。例えば、９０°変換するコーナーヘッドが用いられている。

【0003】

一般に、リベットツールにおいて、リベットを引く力の方向を異なる方向へ変換するためのコーナーヘッドの機構として、ベルクランク機構がよく知られている。具体的には、ベルクランク機構は、原動体と、ベルクランクと、被動体とを備える。ベルクランクは、プレート状であり、２つの長孔部を含み、支持ピンを通すための孔を含む。ベルクランクは支持ピンの軸の周りに回転可能である。原動体は、ベルクランクの２つの長孔部の一方とピンを介して結合され、被動体は、ベルクランクの２つの長孔部の他方と他のピンを介して結合される。

【0004】

係るコーナーヘッドのベルクランク機構において、原動体をある方向に引くと、引く力は、ベルクランクの原動体が結合された長孔部内の内壁に伝達される。次に、このような引く力の伝達により、ベルクランクが支持ピンの軸の周りを回転する。さらに、このような回転により、引く力は、ベルクランクの被動体が結合された長孔部内の内壁に伝達される。最後に、このような引く力の伝達により、引く力は、ベルクランクの被動体が結合された長孔部内の内壁から被動体に伝達され、原動体を引く力の方向とは異なる方向に、被動体を引く力がはたらく。
係るベルクランク機構を備えるコーナーヘッドを用いることで、リベットツールによるリベットを引く力の方向を、異なる方向へ変換することができる。

【0005】

係るベルクランク機構は、上述のような動作において、原動体およびベルクランクを結合しているピンと、ベルクランクおよび被動体を結合している他のピンとがそれぞれ、対応するベルクランクの２つの長孔部内の内壁を摺動することで、ベルクランクの２つの長孔部内の内壁に局所的に応力が加わる。このような局所的な応力が原因となって、ベルクランクの耐久不足となることや、マンドレル破断強度の大きいリベットにコーナーヘッドを用いる場合に、ベルクランクの強度不足となること等の課題がある。

【0006】

そのため、狭隘部におけるリベット締結に用いられるコーナーヘッドにおいて、従来のベルクランク機構に比べ高耐久を実現できるような、コーナーヘッド内の限られたスペースの中での構造が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来のコーナーヘッドに比べ、高耐久なコーナーヘッドを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、本発明の一実施形態において、コーナーヘッド構造は、原動体と、被動体と、ベルクランクと、支持ピンとを備え、原動体および被動体は案内部を含み、ベルクランクは、第１および第２の被案内部を含み、支持ピンの軸の周りに回転可能であり、第１および第２の被案内部は、原動体の案内部および被動体の案内部とそれぞれ摺動可能に接触し、原動体を、第１の方向に移動させたときに、第１の被案内部は、原動体の案内部に案内されて、第１の方向に垂直な第２の方向に移動し、ベルクランクは、支持ピンの軸の周りに回転し、第２の被案内部は、被動体の案内部に案内されて、第２の方向と異なる第３の方向に移動し、被動体は、第３の方向に垂直な第４の方向に移動する、ように構成されている。
このような構成により、従来のコーナーヘッドの長孔部の内壁に局所的に応力がかかるのに対し、第１および第２の被案内部に分散して応力がかかるようになるため、高耐久なコーナーヘッドを提供することができる。また、このような構成により、従来のコーナーヘッドに比べ、より壁面に近い場所でのリベット締結に使用できるコーナーヘッドを提供することができる。さらに、このような構成により、従来のコーナーヘッドに比べ一度の引く動作でリベットを引くことができる距離が大きくなり、大きな引く距離が必要なリベットに対応できるコーナーヘッドを提供することができる。

【0009】

また、他の一実施形態において、コーナーヘッド構造において、ベルクランクは、ベルクランク本体を含み、ベルクランク本体は、第１および第２の連結ピンを介して、それぞれ第１および第２の被案内部と結合される、ように構成されている。
このような構成により、従来のコーナーヘッドの長孔部の内壁に局所的に応力がかかるのに対し、第１および第２の被案内部に分散して応力がかかるようになるため、高耐久なコーナーヘッドを提供することができる。また、このような構成により、従来のコーナーヘッドに比べ、より壁面に近い場所でのリベット締結に使用できるコーナーヘッドを提供することができる。さらに、このような構成により、従来のコーナーヘッドに比べ一度の引く動作でリベットを引くことができる距離が大きくなり、大きな引く距離が必要なリベットに対応できるコーナーヘッドを提供することができる。

【0010】

また、他の一実施形態において、コーナーヘッド構造は、前記第１の被案内部のある面が、前記原動体の案内部と摺動可能に面接触し、前記第２の被案内部のある面が、前記被動体の案内部と摺動可能に面接触する、ように構成されている。
このような構成により、被案内部にかかる応力を案内部と接触する面で分散させることができ、結果として、他の実施形態よりもさらに高耐久なコーナーヘッドが提供することができる。また、このような構成により、従来のコーナーヘッドに比べ、より壁面に近い場所でのリベット締結に使用できるコーナーヘッドを提供することができる。さらに、このような構成により、従来のコーナーヘッドに比べ一度の引く動作でリベットを引くことができる距離が大きくなり、大きな引く距離が必要なリベットに対応できるコーナーヘッドを提供することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、従来のコーナーヘッドに比べ、高耐久なコーナーヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態によるリベットツールの斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態によるコーナーヘッドの斜視図である。

【図3】図２のコーナーヘッドのＡ－Ａ線における断面図である。

【図4】本発明の一実施形態によるコーナーヘッドのベルクランクの斜視図である。

【図5】図４のベルクランクのＢ－Ｂ線における断面図である。

【図6】図３の状態から原動体を－Ｙ方向に引いた、リベットを引く動作の途中の状態の断面図である。

【図7】図６の状態からさらに原動体を－Ｙ方向に引いた、リベットを引く動作の終了の状態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態によるコーナーヘッド２０、およびコーナーヘッド２０を備えるリベットツール１０について説明する。

【0014】

（リベットツール）
図１は、本発明の実施形態のコーナーヘッド２０を備えるリベットツール１０の斜視図を示している。コーナーヘッド２０は、リベットツール１０に取り付け、取り外しすることができる。なお、コーナーヘッド２０は、リベットツール１０と一体であってもよい。本実施形態のようにコーナーヘッド２０が取り付け、取り外しすることができる場合は、コーナーヘッド２０を既存のリベットツール１０に取り付け、取り外しすることができる。また、リベットツール１０は、空圧、油圧、電動等であっても、コーナーヘッド２０をリベットツール１０に取り付け、取り外しすることができる。コーナーヘッド２０のノーズユニット２３の先端から、－Ｚ方向にリベットを挿入する。

【0015】

（コーナーヘッド）
図２は、本発明の実施形態のコーナーヘッド２０の斜視図を示している。また、図３は、図２のコーナーヘッド２０のＡ－Ａ線における断面図を示している。コーナーヘッド２０は、原動体２１と、被動体２２と、ベルクランク３０とを備えている。原動体２１は案内部２４を備えている。被動体２２は案内部２５を備えている。原動体２１の案内部２４は、案内部２４ａ、２４ｂを含む。被動体２２の案内部２５は、案内部２５ａ、２５ｂを含む。ベルクランク３０は、後述するように第１の被案内部３２を備えており、第１の被案内部３２は、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂの少なくとも一方と摺動可能に接触するように構成されている。ベルクランク３０は、後述するように第２の被案内部３３を備えており、第２の被案内部３３は、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂの少なくとも一方と摺動可能に接触するように構成されている。本実施形態のコーナーヘッド２０をリベットツール１０に用いることで、引く力の方向を９０°の角度変換することができる。なお、変換する角度は９０°に限られず、例えば、引く力の方向を４５°や、１２０°等の角度変換することができるように構成してもよい。

【0016】

（ベルクランク）
図４は、本発明の実施形態のベルクランク３０の斜視図を示している。また、図５は、図４のベルクランク３０のＢ－Ｂ線における断面図を示している。ベルクランク３０は、ベルクランク本体３１が、第１の連結ピン３５を介して、第１の被案内部３２と結合されている。ベルクランク３０は、ベルクランク本体３１が、第２の連結ピン３６を介して、第２の被案内部３３と結合されている。なお、本実施形態において、ベルクランク本体３１、第１の被案内部３２、および第２の被案内部３３は、上述のように組立体として構成されているが、他の実施形態において、これらが一体として構成されていてもよい。ベルクランク３０は、ベルクランク本体３１に支持ピン３４が挿通されている。ベルクランク３０は、支持ピン３４の軸の周りに回転することができる。ここで、図５において、ベルクランク本体３１には斜線の付された部分と斜線の付されていない部分とが表されているが、図５が図４のＢ－Ｂ線における断面図ということに鑑みると、ベルクランク本体３１の斜線の付された部分はスリットが設けられていない部分、ベルクランク本体３１の斜線の付されていない部分はスリットが設けられている部分であると理解できる。なお、本実施形態の第１および第２の被案内部３２、３３の形状は八角形であるが、第１の被案内部３２は原動体２１の案内部２４と、第２の被案内部３３は被動体２２の案内部２５と、それぞれ摺動可能に接触していれば、形状は問わない。

【0017】

（コーナーヘッドの動作）
図３、６、および７は、リベットツール１０でリベットを引く動作において、－Ｙ方向に引く力を－Ｚ方向に引く力に９０°の角度変換するコーナーヘッド２０における、コーナーヘッド２０内の各部品の状態を示している。なお、コーナーヘッドによる角度変換は９０°に限られず、例えば、４５°、１２０°等の角度変換するように構成してもよい。図３はリベットを引く動作の開始の状態を、図６はリベットを引く動作の途中の状態を、図７はリベットを引く動作の終了の状態を、それぞれ示している。なお、図７の状態がリベットを引く動作の終了の状態を示すとは限らず、対象となるリベットの長さによっては、例えば、図６に示す状態がリベットを引く動作の終了の状態となる場合もある。また、図３の状態において、上述のように、本実施形態では、第１の被案内部３２は、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂと接触している。このとき、第１の被案内部３２は、少なくとも原動体２１の案内部２４ａと接触してればよい。

【0018】

図６は、図３の状態から原動体２１を－Ｙ方向に引いた、リベットを引く動作の途中の状態を示している。このときのコーナーヘッド２０内の動作の様子を図３の状態と比較して以下に説明する。

【0019】

原動体２１を引く力により原動体２１は－Ｙ方向に移動する。原動体２１は案内部２４ａ、２４ｂを含んでいるため、原動体２１の－Ｙ方向への移動に伴い、同様に原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂは、－Ｙ方向に移動する。本実施形態では、第１の被案内部３２は原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂと接触しているため、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂの－Ｙ方向への移動により、第１の被案内部３２は、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂによって案内されて、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂの間を摺動しながら、－Ｙ方向に垂直な－Ｚ方向に移動する。なお、第１の被案内部３２は、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂのうちの一方である案内部２４ａのみと接触し、案内部２４ａとのみ摺動しながら、－Ｙ方向に垂直な－Ｚ方向に移動するように構成してもよい。

【0020】

第１の被案内部３２の－Ｚ方向への移動により、第１の被案内部３２と第１の連結ピン３５を介して結合されたベルクランク３０は、支持ピン３４の軸の周りに、紙面に向かう方向（図４を参照すると、－Ｘ方向）に見て時計回りに回転する。ベルクランク３０の回転により、第２の被案内部３３に－Ｚ方向に力が伝達される。

【0021】

第２の被案内部３３への－Ｚ方向の力の伝達により、本実施形態では、第２の被案内部３３が被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂと接触しているため、第２の被案内部３３から被動体２２の案内部２５ａに－Ｚ方向に力が伝達される。したがって、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂは、－Ｚ方向に移動する。このとき、第２の被案内部３３は、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂによって案内されて、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂの間を摺動しながら、－Ｚ方向に垂直な＋Ｙ方向に移動する。なお、第２の被案内部３３は、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂのうちの一方である案内部２５ａのみと接触し、案内部２５ａとのみ摺動しながら、－Ｚ方向に垂直な＋Ｙ方向に移動するように構成してもよい。

【0022】

被動体２２は、案内部２５ａ、２５ｂを含んでいるため、案内部２５ａ、２５ｂの－Ｚ方向への移動に伴い、被動体２２は、同様に－Ｚ方向に移動する。

【0023】

図７は、図６の状態から原動体２１を－Ｙ方向にさらに引いた、リベットを引く動作の終了の状態を示している。このときのコーナーヘッド２０内の動作の様子を図６の状態と比較して以下に説明する。

【0024】

原動体２１を引く力により原動体２１は－Ｙ方向にさらに移動する。原動体２１は案内部２４ａ、２４ｂを含んでいるため、原動体２１の－Ｙ方向へのさらなる移動に伴い、同様に原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂは、－Ｙ方向にさらに移動する。本実施形態では、第１の被案内部３２は原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂと接触しているため、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂの－Ｙ方向へのさらなる移動により、第１の被案内部３２は、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂによって案内されて、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂの間を摺動しながら、－Ｙ方向に垂直な＋Ｚ方向に移動する。なお、第１の被案内部３２は、原動体２１の案内部２４ａ、２４ｂのうちの一方である案内部２４ａのみと接触し、案内部２４ａとのみ摺動しながら、－Ｙ方向に垂直な＋Ｚ方向に移動するように構成してもよい。

【0025】

第１の被案内部３２の＋Ｚ方向への移動により、第１の被案内部３２と第１の連結ピン３５を介して結合されたベルクランク３０は、支持ピン３４の軸の周りに、紙面に向かう方向（図４を参照すると、－Ｘ方向）に見て時計回りに回転する。ベルクランク３０の回転により、第２の被案内部３３に－Ｚ方向に力が伝達される。

【0026】

第２の被案内部３３への－Ｚ方向の力の伝達により、本実施形態では、第２の被案内部３３が被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂと接触しているため、第２の被案内部３３から被動体２２の案内部２５ａに－Ｚ方向に力が伝達される。したがって、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂは、－Ｚ方向にさらに移動する。このとき、第２の被案内部３３は、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂによって案内されて、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂの間を摺動しながら、－Ｚ方向に垂直な－Ｙ方向に移動する。なお、第２の被案内部３３は、被動体２２の案内部２５ａ、２５ｂのうちの一方である案内部２５ａのみと接触し、案内部２５ａとのみ摺動しながら、－Ｚ方向に垂直な－Ｙ方向に移動するように構成してもよい。

【0027】

被動体２２は、案内部２５ａ、２５ｂを含んでいるため、案内部２５ａ、２５ｂの－Ｚ方向へのさらなる移動に伴い、被動体２２は、同様に－Ｚ方向にさらに移動する。

【0028】

上述に説明の動作において、第１の被案内部３２の移動方向に着目すると、第１の被案内部３２は、図３の状態から図６の状態への遷移においては－Ｚ方向に移動し、図６の状態から図７の状態への遷移においては＋Ｚ方向に移動している。また、第２の被案内部３３の移動方向に着目すると、第２の被案内部３３は、図３の状態から図６の状態への遷移においては＋Ｙ方向に移動し、図６の状態から図７の状態への遷移においては－Ｙ方向に移動している。

【0029】

リベットを引く動作において、上述に説明の動作により、コーナーヘッド２０内で原動体２１が－Ｙ方向に移動するのに伴い、被動体２２は－Ｚ方向に移動し、その結果、リベットを引く力の方向が９０°の角度変換されている。

【0030】

このように、図３、６、および７に示されたコーナーヘッド２０内の動作の開始から終了までにおいて、第１の被案内部３２は、原動体２１の移動方向に対して垂直方向に移動する。同様に、第２の被案内部３３は、被動体２２の移動方向に対して垂直方向に移動する。また、第１および第２の被案内部３２、３３は、第１および第２の連結ピン３５、３６によってそれぞれ支持され、連絡されており、回転自由度を持っているため、ベルクランク３０は常に決まった角度姿勢を維持することができる。

【0031】

なお、本実施形態では、９０°の角度変換するコーナーヘッドであるため、第２の被案内部３３の移動方向は、第１の被案内部３２の移動方向と垂直であるように構成されるが、例えば、１２０°の角度変換するコーナーヘッドにおいては、第２の被案内部の移動方向は、第１の被案内部の移動方向に対して１２０°であるように構成される。

【符号の説明】

【0032】

１０ リベットツール
２０ コーナーヘッド
２１ 原動体
２２ 被動体
２３ ノーズユニット
２４（２４ａ、２４ｂ） 案内部
２５（２５ａ、２５ｂ） 案内部
３０ ベルクランク
３１ ベルクランク本体
３２ 第１の被案内部
３３ 第２の被案内部
３４ 支持ピン
３５ 第１の連結ピン
３６ 第２の連結ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】