JP2018134656A - リベット締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マンドレルが短く、リベット本体とマンドレルを組み立てた後にマンドレルの加工が不要であるブラインドリベットを容易に締結できるリベット締結装置。
【解決手段】ブラインドリベット20のマンドレルは、マンドレルヘッド27と、マンドレル軸部26とを備える。マンドレル軸部は、円柱部と、細軸部28と、円柱部と同じ外径の後端部とを有する。リベット締結装置のマンドレル軸部を把持する引き込み部は、プリングヘッド36と；前方に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケース32と；ジョーケース内に配置され、ジョーケースの内周面に当接する外周面を有するジョー40とを有する。ジョーの外周面の傾斜角は、ジョーケースの内周面の傾斜角より小さい。ジョーの２つのセグメントの間の割溝は、ジョーの前方の外周部で狭く、ジョーの後方の外周部で広い。ジョーの軸心孔の前方は小径孔、後方は大径孔である。
【選択図】図５

Description

本発明は、リベット締結装置に関し、特に、短いマンドレルを有するブラインドリベットを締結するリベット締結装置に関する。

ブラインドリベットは、リベット本体とマンドレルとからなる。リベット本体は、円筒形のスリーブとスリーブの一端部に形成された大径のフランジとからなる。マンドレルは、細長いマンドレル軸部と、マンドレル軸部の一端部に形成され、スリーブの内径より大径のマンドレルヘッドとからなる。リベット本体のスリーブの一端部からマンドレル軸部を挿入し、マンドレルヘッドがスリーブの一端部に当接し、マンドレル軸部がフランジから長く延び出るように組み合わされる。

ブラインドリベットは、マンドレル軸部の把持される部分がリベット締結装置のノーズに挿入されてリベット本体のフランジがノーズに当接した状態でリベット締結装置に保持される。リベット締結装置に保持されたブラインドリベットは、リベット本体のスリーブが被締結部材の取付孔に挿入されてフランジが被締結部材に接面される。

次に、リベット締結装置の引き込み部の動作によりマンドレル軸部が強く引き抜かれ、マンドレルヘッドがスリーブの一部を拡径させ、その拡径したスリーブとフランジとの間に被締結部材が強く挟持される。マンドレルは、マンドレル軸部に形成された小径の破断可能部で破断する。ブラインドリベットは、被締結部材として車体パネルのような面積の大きいパネルであっても片側から締結作業ができる利点がある。一般的に、ブラインドリベットは、スチールやアルミニウム等の金属材料製である。

従来のブラインドリベットを締結するとき、リベット締結装置が、ジョーによりマンドレル軸部の把持部を把持して強く引き抜く。そのため、ブラインドリベットは、軸方向に細長いマンドレル軸部を有し、マンドレル軸部の把持部にはスリップしないように溝が形成されていた。
リベット締結装置のジョーが、マンドレル軸部に高い面圧力をかけて、主に摩擦力によりマンドレル軸部を引き抜くので、マンドレル軸部は長い把持部を有し、リベット締結装置も、長いノーズを有していた。

マンドレルを短くするため、マンドレルのマンドレルヘッドと反対側の端部に外径が大きい大径部を形成したブラインドリベットがある。このようなブラインドリベットは、ダブルヘッドリベットと呼ばれている。ダブルヘッドリベットを締結するとき、マンドレルの大径部を引っ張るので、マンドレル軸部の把持部が高い摩擦力により崩壊することが防止される。

しかし、ダブルヘッドリベットは、マンドレルの先端部の大径部の外径がスリーブの外径より大きいので、リベット本体とマンドレルとを組み立てた後、マンドレルの先端部に大径部を形成する加工が必要であった。また、スリーブの外径より大きい外径の大径部がリベット締結装置のノーズピースの開口部を通るため、リベット本体のフランジを支持するノーズピースは、数個に分割された割りノーズピースであることが必要である。そのため、コストが高くなるという欠点があった。

特許文献１は、このようなダブルヘッドリベットを締結するリベット取付装置を開示する。ダブルヘッドリベットのマンドレルは、チューブ状のリベット本体の端面に係合する取付けヘッドと、マンドレルを引っ張るための引張りヘッドとを有する。
リベット取付装置は、マンドレルの引張りヘッドと係合する引張り組立体と、リベットを支持する支持セグメントとを備える。引張りセグメントがマンドレルを後方へ引張り、ダブルヘッドリベットを締結する。

特許文献１で使用するダブルヘッドリベットのマンドレルは、マンドレルを引っ張るための引張りヘッドを有する。マンドレルの引張りヘッドの外径は、リベットの外径より大きい。そのため、リベットとマンドレルを組み立てた後に、マンドレルを拡径させて引張りヘッドを形成する工程が必要である。
リベット取付装置は、リベットを締結するとき、リベットのフランジを支持するため、引張り組立体を囲む複数の支持セグメントを有する。支持セグメントは、マンドレルの大径の引張りヘッドを通すため、セグメントに分割されている必要がある。
マンドレルの引張りヘッドと係合する引張り組立体は、エッジを引張りヘッドに引っ掛けて引っ張る為、引張りヘッドの径が小さいと引張りヘッドがエッジに引っかからず削れて滑り、マンドレルの引き込みが出来なくなる恐れがある。

特許文献２は、フランジと中空のスリーブから成るリベット本体と、マンドレル軸部の端部に配置されたマンドレルヘッドを有するマンドレル（リベットピン）とを備えるブラインドリベットを開示する。マンドレルは、マンドレルの外径に相当する外径を有する終端部と、終端部からマンドレルヘッドに向かって次第に細くなる円錐部と、一定の太さの円柱状の部分とを有する。
リベット締結装置は、ブラインドリベットの取り付け作動中に、ジョー（締付チャック）が、ブラインドリベットの円錐部に係合する。ジョーは、ブラインドリベットの円錐部に適合している。また、ジョーは、マンドレルの終端部に対する側面に連行エッジを有する。
ブラインドリベットを締結する力は、ジョーから円錐部を経由して、マンドレルに伝達される。また、連行エッジが終端部に係合し、引張力の伝達が改善される。そのため、ジョーの摩耗と、マンドレルの材料摩耗とが軽減される。

特許文献２のブラインドリベットのマンドレルの終端部の外径は、マンドレルの外径に相当するので、スリーブを通ることが出来る。そのため、リベット本体とマンドレルとを組み立てた後、マンドレルの後加工をする必要はない。
また、リベット締結装置のノーズピースを通ることが出来るので、ノーズピースを円周方向に複数のセグメントに分割する必要はない。

しかし、特許文献２のブラインドリベットのマンドレルは、大径の終端部と、次第に細くなるテーパの付いた円錐部と、一定の太さの円柱状の部分と、マンドレルヘッドとを有し、形状が複雑になる。テーパの付いた円錐部は、加工に手間がかかる。マンドレルは、多数使用するので、形状が複雑になるとかなりコストが高くなる。
また、マンドレルの締付圧力が不十分な場合は、連行エッジがマンドレルの終端部に係合し、力の伝達が改善される。しかし、連行エッジは補助的に設けられている。
先細のジョーの外周面の傾斜角と、ジョーケースの内周面の傾斜角とは同じと考えられる。そのため、ジョーケースからジョーへ、マンドレルを締め付ける力は有効に伝わらない恐れがある。

そのため、マンドレルが短く、リベット本体とマンドレルを組み立てた後にマンドレルの加工が不要であり、簡単に加工できるブラインドリベットが求められていた。また、このようなブラインドリベットを容易に締結することのできるリベット締結装置が求められていた。

特開平８−３１８３４４号公報 特開平５−８７１１２号公報

本発明の目的は、マンドレルが短く、リベット本体とマンドレルを組み立てた後にマンドレルの加工が不要であるブラインドリベットを提供し、このようなブラインドリベットを容易に締結することのできるリベット締結装置を提供することである。

本発明の第１の態様は、マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットを被取付部材に締結するリベット締結装置であって、
前記マンドレルのマンドレル軸部を把持して引き込む引き込み部と、
前記リベット本体のフランジを支持するためのノーズハウジングと、
を備え、
前記引き込み部は、
軸方向に移動するプリングヘッドと、
前記プリングヘッドに隣接して前記プリングヘッドと一体に配置され、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、
前記ジョーケース内に配置され、前記ジョーケースの前記内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有し、
前記ジョーの前記外周面の傾斜角は、前記ジョーケースの前記内周面の傾斜角より小さいことを特徴とするリベット締結装置である。

ジョーの外周面の傾斜角が、ジョーケースの内周面の傾斜角より小さいと、
ジョーケースの内周面がジョーの外周面を押圧する力は、後方より前方で大きくなる。そのため、マンドレル軸部は、後端部より細軸部でより強く把持される。

前記ジョーは、２つのジョーセグメントからなり、前記２つのジョーセグメントの間の割溝は、前記ジョーの後方の後太部の外周部では狭い狭溝で、前記後太部より前方の外周部では前記狭溝より広い広溝であり、前記狭溝と前記広溝との間は割溝段部となっていることが好ましい。

ジョーの前方の外周部において割溝の幅が広いと、ジョーの２つのセグメントは、前方で相互に近づくことが出来る。そのため、マンドレルは細軸部でより強く把持され、高い面圧により強い摩擦力で引っ張られる。

前記ジョーは、前記マンドレル軸部を把持するための軸心孔を有し、前記軸心孔の前方は内径が小さい小径孔、後方は内径が大きい大径孔であり、前記小径孔と前記大径孔との間は軸心孔段部となっていることが好ましい。

ジョーは、マンドレル軸部を把持するための軸心孔を有し、軸心孔の前方の内径が小さい小径孔であり、後方は内径が大きい大径孔であり、小径孔と大径孔との間は軸心孔段部となっていると、ジョーの小径孔の内側にマンドレルの細軸部が配置され、ジョーの大径孔の内側にマンドレルの後端部が配置され、軸心孔段部がマンドレルの細軸部と後端部の間の段差を引っ張るようにすることが出来る。

前記リベット締結装置で締結する前記ブラインドリベットの前記マンドレルは、一端部のマンドレルヘッドと、前記マンドレルヘッドから延びる前記マンドレル軸部とからなり、前記マンドレル軸部は、円柱部と、前記円柱部の後方の前記円柱部より細い外径の細軸部と、前記細軸部の後方の前記円柱部と同じ外径の後端部とを有し、前記細軸部と前記後端部との間は段差となっていて、
前記引き込み部が前方位置にあり、前記リベット締結装置に前記ブラインドリベットがセットされたとき、前記ジョーの前記小径孔の内側に前記マンドレルの前記細軸部が配置され、前記ジョーの前記大径孔の内側に前記マンドレルの前記後端部が配置されるようになっていることが好ましい。

マンドレル軸部が、円柱部と、円柱部の後方の円柱部より細い外径の細軸部と、細軸部の後方の円柱部と同じ外径の後端部とを有すると、後端部は、円柱部と同じ外径なので、リベット本体とマンドレルを組み立てた後、後端部を加工する必要がない。
ジョーの小径孔の内側にマンドレルの細軸部が配置され、ジョーの大径孔の内側にマンドレルの後端部が配置されるように、ジョーの寸法がマンドレル軸部の寸法に適合していると、ジョーの小径孔はマンドレルの細軸部に引張力をかけ、ジョーの大径孔はマンドレルの太軸部に引張力をかけることが出来る。

前記引き込み部が後退するとき、前記小径孔と前記大径孔との間の前記軸心孔段部が、前記細軸部と前記後端部との間の前記段差を引っ張るようになっていることが好ましい。

ジョーによりマンドレルが引っ張られるとき、ジョーの段部がマンドレルの段差に当接するので、引っ張り力をかけやすく、高い面圧をかけ摩擦力だけでマンドレル引っ張る場合よりマンドレルは塑性変形しにくい。

本発明の第２の態様は、マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットにより被取付部材を締結するリベット締結装置のジョーであって、
前記ジョーは、２つのジョーセグメントからなり、前記２つのジョーセグメントの間の割溝は、前記ジョーの後方の後太部では狭い狭溝、前方の前記先細部では広い広溝であり、前記狭溝と前記広溝との間は割溝段差となっていることを特徴とするジョーである。

前記ジョーは、前記マンドレルのマンドレル軸部を把持するため、軸心孔を有し、前記軸心孔は前方は内径が小さい小径孔、後方は内径が大きい大径孔であり、前記小径孔と前記大径孔との間は軸心孔段部となっていることが好ましい。

本発明の第３の態様は、マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットを被取付部材に締結するリベット締結装置の前記マンドレルのマンドレル軸部を把持して引き込む引き込み部であって、前記引き込み部は、
軸方向に移動するプリングヘッドと、
前記プリングヘッドに隣接して前記プリングヘッドと一体に配置され、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、
前記ジョーケース内に配置され、前記ジョーケースの前記内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有し、
前記ジョーの前記外周面の傾斜角は、前記ジョーケースの前記内周面の傾斜角より小さいことを特徴とする引き込み部である。

本発明によれば、マンドレルが短く、リベット本体とマンドレルを組み立てた後にマンドレルの加工が不要であるブラインドリベットを提供し、このようなブラインドリベットを容易に締結することのできるリベット締結装置を提供することができる。

従来のブラインドリベットを締結する従来のリベット締結装置の断面図である。 本発明の実施形態によるリベット本体とマンドレルからなるブラインドリベットの正面図である。 図２のブラインドリベットのリベット本体の正面図である。 図２のブラインドリベットのマンドレルの正面図である。 本発明の実施形態によるリベット締結装置の断面図である。 図５のリベット締結装置のジョーとジョーケースのみの断面図である。 図５のリベット締結装置のジョーの斜視図である。 図７のジョーの正面図である。 図７のジョーの左側面図である。 図７のジョーの右側面図である。 図７のジョーの図９のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図７のジョーの図８のＣ部分の拡大図である。 図７のジョーの図１１のＢ部分の拡大図である。

以下、従来のブラインドリベット1と従来のリベット締結装置10について説明し、次に、本発明の１実施形態によるブラインドリベット20とリベット締結装置30について、図面を参照して説明する。

（従来のブラインドリベット）
図１は、従来のリベット締結装置10の断面図であり、リベット締結装置10は従来のブラインドリベット1を保持している。
ブラインドリベット1は、リベット本体2と、マンドレル5とからなる。リベット本体2は、円筒状のスリーブ3と、スリーブ3の一端に形成されたスリーブ3より大径のフランジ4とからなる。マンドレル5は、細長い円柱状のマンドレル軸部6と、マンドレル軸部6の一端部に形成されたマンドレルヘッド7とからなる。マンドレル軸部6のマンドレルヘッド7の近くには破断可能部が形成されている。マンドレル軸部6には、リベット締結装置10のジョーで把持するため、周方向の溝を有する把持部8が形成されている。

リベット本体2と、マンドレル5とは組み合わされ、マンドレルヘッド7がスリーブ3の一端部に当接し、マンドレル軸部6がフランジ4から長く延び出ている。

（従来のリベット締結装置）
図１を参照して、従来のリベット締結装置10について説明する。リベット締結装置10の前方のノーズは、先端のノーズピース11と、ノーズピース11から後方に延びる円筒形のノーズハウジング13を有する。
ノーズピース11の先端部分は外径が大きく、先端部分がノーズハウジング13の開口部に当接するように配置される。ノーズピース11は軸方向に中心孔が形成されている。マンドレル5のマンドレル軸部6は、中心孔に受け入れられている。リベット本体2のフランジ4は、ノーズピース11の端面に当接している。

ノーズピース11の中心孔に、ピン11Pが少し入り込むように配置される。ノーズピース11の周りに、Ｏ−リング11R配置される。ピン11Pは、Ｏ−リング11Rにより押さえられ、ピン11Pの先端部はノーズピース11の中心孔に突出し、中心孔の一部が狭くなるようになっている。

ノーズハウジング13の内側の先端部分には、ジョーケース12が配置される。ジョーケース12は、ほぼ円筒形で、ノーズハウジング13内をスライド可能である。ジョーケース12の内側の先端側は、内径が次第に小さくなり、ジョーケース12の内側に、ジョー14が収容される。
ジョー14は、ノーズピース11に向けて先細の形状に形成されている。ジョー14は、周方向に２個〜３個に分割され、組み合わされて、軸心が空洞の中空の筒状体になり、筒状のジョーケース12の先細形状の空洞内に収容される。

ジョー14は、ブラインドリベット1のマンドレル軸部6を受入れて、把持部8を把持する。
ジョー14の外周面の後方への傾斜角は、ジョーケース12の内周面31の後方への傾斜角と同じである。ジョー14の外周面とジョーケース12の内周面31とは、ぴったり適合する。

ノーズハウジング13の内側で、ジョーケース12の後側には、ほぼ円筒形のプリングヘッド16と、その外側にジョーケースロック17が配置される。

プリングヘッド16の内側でジョー14の後方には、中空の筒状体のジョープッシャー15が配置される。ジョープッシャー15とプリングヘッド16との間には、ジョープッシャースプリング18が配置され、ジョープッシャー15を前方へ押圧している。

プリングヘッド16は、その後方のボールスクリューシャフト19に固定されている。ボールスクリューシャフト19は、円筒形の部材であり、軸方向に延びている。

ジョーケース12と、プリングヘッド16と、ジョーケースロック17と、ボールスクリューシャフト19とは、ノーズハウジング13に対して軸心が整列した状態で配置され、軸方向にスライド可能に配置されている。これらの部材は、一体に軸方向に往復運動し、ジョー14を、ノーズハウジング13の後方に引き込み、ノーズハウジング13の前方に戻すことができる。

ジョー14と、ジョープッシャー15と、プリングヘッド16と、ボールスクリューシャフト19のそれぞれの軸心部分は、ノーズの入口から回収容器の入口へ連続する中空通路が形成されている。ジョー14の軸心部分にマンドレル軸部6が挿入される。破断されたマンドレル軸部6は、中空通路を通って回収容器に送り込まれるようになっている。

ジョー14の軸心孔にブラインドリベット1のマンドレル5があるとき、ジョーケース12が後方に引込まれると、そのため、ジョー14の軸心孔に保持されたブラインドリベット1のマンドレル軸部6は、強く把持される。

リベット締結装置10のスピンドル（図示せず）が回転すると、ボールスクリューシャフト19は後方へ直進移動する。プリングヘッド16と、ジョーケースロック17と、ジョーケース12とが一体に後方へ移動する（図１の右方向）。ジョー14は、先細部分の斜面に中心軸方向の力が付与される。プラインドリベット1のマンドレル軸部6は、ジョー14で把持されて強く後方に引き込まれる。マンドレル5は破断部で破断し、プラインドリベット1が締結される。

（本発明の実施形態のブラインドリベット）
次に、図２〜図４を参照して、本発明の実施形態によるブラインドリベット20について説明する。図２は、本発明の実施形態によるブラインドリベット20の正面図である。図３は、ブラインドリベット20のリベット本体22の正面図である。図４は、ブラインドリベット20のマンドレル25の正面図である。

本発明の実施形態によるブラインドリベット20は、リベット本体22と、マンドレル25とからなる。
図３に示すように、リベット本体22は、円筒状のスリーブ23と、スリーブ23の一端に形成されたスリーブ23より大径のフランジ24とからなる。スリーブ23の端部からフランジ24まで、貫通孔が形成されている。

図４に示すように、マンドレル25は、細長い円柱形のマンドレル軸部26と、マンドレル軸部26の一端部に形成されたマンドレルヘッド27とを備える。マンドレルヘッド27の外径は、スリーブ23の内径より大径であり、スリーブ23の外径とほぼ等しい。マンドレル軸部26のマンドレルヘッド27の近くには破断可能部26hが形成されている。マンドレル軸部26は、円柱部26cと、円柱部26cの後端側の円柱部26cより外径が少し細い円柱形の細軸部28が形成されている。細軸部28の後は、円柱部26cとほぼ同じ外径の円柱形の後端部29となっている。細軸部28と後端部29の間は、段差28dとなっている。

１実施例では、円柱部26cの直径φc＝3.65ｍｍ、細軸部28の直径φn＝3.44ｍｍ、後端部29の直径φe＝3.64ｍｍである。細軸部28と後端部29の間の段差28dは、片側で0.1ｍｍである。

図２に示すように、リベット本体22と、マンドレル25とは組み合わされ、マンドレルヘッド27がスリーブ23の一端部に当接し、マンドレル軸部26がフランジ24から長く延び出ている。
後端部29の外径は、マンドレル軸部26の外径とほぼ等しく、スリーブ23の内径と等しいかそれより少し小さい。マンドレル軸部26と後端部29は、スリーブ23の貫通孔を通ることが出来る。そのため、リベット本体22とマンドレル25を組み立てた後、マンドレル25を加工する必要はない。

図５を参照すると、ブラインドリベット20は、マンドレル軸部26がリベット締結装置30のノーズハウジング33の中心孔に挿入されている。リベット本体22のフランジ24は、ノーズハウジング33の端面に当接している。リベット本体22とマンドレルヘッド27は、ノーズハウジング33から出ている。マンドレル25の細軸部28と後端部29は、ジョー40により把持されている。図５では、ジョーケース32とジョー40は、前方位置にある。前方位置で、ジョー40の軸心孔にマンドレル軸部26を挿入し、把持する。
本明細書では、リベット締結装置30のノーズの前方向（図５の左方）を前方といい、ノーズの後方向を後方という。

（本発明の実施形態のリベット締結装置）
図５を参照して、本発明の実施形態のリベット締結装置30について説明する。リベット締結装置30の前方はノーズハウジング33である。ノーズピースは独立した部品としては存在せず、ノーズハウジング33の先端部がノーズピースの機能を行う。マンドレル25の後端部29はマンドレル軸部26とほぼ同じ太さで、ノーズハウジング33の先端部の中心孔を通ることが出来る。そのため、ノーズハウジング33の先端部は、複数のセグメントに分割する必要はない。
ノーズハウジング33の先端部は軸方向に中心孔が形成され、中心孔にマンドレル25のマンドレル軸部26を受け入れている。

ノーズハウジング33の内側の先端部分には、ジョーケース32が配置される。ジョーケース32の後部は、ほぼ円筒形である。ジョーケース32の先端側の外形は、ノーズハウジング33の内側の空洞の形状に合わせて先細形状になっている。ジョーケース32は、ノーズハウジング33内をスライド可能である。ジョーケース32の先端側の内形は、次第に先細になり、ジョーケース32の内側の空洞に、先細形状のジョー40を収容することが出来るようになっている。

ジョー40は、ノーズハウジング33の先端に向けて先細形状に形成されている。ジョー40は、周方向に２個に分割され、組み合わされて、軸心部分が軸心孔になり、筒状のジョーケース32の先細形状の空洞内に収容される。
ジョー40は、ジョープッシャー35及びジョープッシャースプリング38により、先細形状のジョーケース32内で前方に押圧されている。ジョー40は、ブラインドリベット20のマンドレル軸部26を軸心孔に受入れて把持する。
本発明の実施形態のリベット締結装置30のジョー40とジョーケース32は、後述するように特別の形状である。

ノーズハウジング33の内側で、ジョーケース32の後側には、ほぼ円筒形のプリングヘッド36と、その外側にジョーケースロック37が配置される。

プリングヘッド36の内側でジョー40の後方には、中空の筒状体のジョープッシャー35が配置される。ジョープッシャー35とプリングヘッド36との間には、ジョープッシャースプリング38が配置され、ジョープッシャー35を前方へ押圧している。

プリングヘッド36は、その後方のボールスクリューシャフト39に固定されている。ボールスクリューシャフト39は、円筒形の部材であり、軸方向に延びている。ボールスクリューシャフト39の軸心には中空通路が形成されている。

ジョーケース32と、プリングヘッド36と、ジョーケースロック37と、ボールスクリューシャフト39とは、ノーズハウジング33に対して軸心が整列した状態で配置され、軸方向にスライド可能に配置されている。これらの部材は、一体に軸方向に往復運動し、ジョー40を、ノーズハウジング33の後方の後方位置まで引き込み、また、ノーズハウジング33の前方の前方位置へ戻すことができる。

ジョープッシャー35と、プリングヘッド36と、ボールスクリューシャフト39のそれぞれの軸心部分は、後方の回収容器（図示せず）まで連続する中空通路が形成されている。ジョー40の軸心孔にマンドレル軸部26を挿入することが出来る。破断されたマンドレル軸部26は、中空通路を通って回収容器に送り込まれるようになっている。

ジョー40の軸心孔にブラインドリベット20のマンドレル軸部26があるとき、ジョーケース32が後方に引込まれると、ジョー40は、ジョーケース32により先細の外周面41に中心軸方向の力が付与される。そのため、ジョー40の軸心孔に保持されたブラインドリベット20のマンドレル軸部26は、強く把持される。

リベット締結装置30のスピンドル（図示せず）が回転すると、ボールスクリューシャフト39は後方に直進移動する。プリングヘッド36と、ジョーケースロック37と、ジョーケース32とが一体に後退し、プラインドリベット20のマンドレル軸部26は、ジョー40で把持されて強く後方に引き込まれ、マンドレル25は破断可能部26hで破断し、プラインドリベット20が締結される。

スピンドルが逆回転すると、ボールスクリューシャフト39は前方に直進移動する。ボールスクリューシャフト39、プリングヘッド36、ジョーケースロック37、ジョーケース32が一体に前進し、元の位置に戻る。

ここで、本発明の実施形態のジョー40とジョーケース32について詳述する。ジョー40は、マンドレル25の幅の狭い段差28dを引張り、かつマンドレル25の細軸部28を高い面圧で把持することが出来るようになっている。マンドレル25を引っ張ったとき、マンドレル25の破断可能部26hが破断する前に、細軸部28と後端部29がジョー40による面圧により変形することがないようになっている。

（ジョー外周面とジョーケース内周面の傾斜角の差）
図６は、図５のジョー40とジョーケース32のみの断面図であり、ジョー40とジョーケース32は、前方位置にある。リベット締結装置30の他の部品は示していない。
ジョーケース32の内周面31の傾斜角αcより、ジョー40の外周面41の傾斜角αjのほうが小さい。
ジョーケース32の内周面31の傾斜角αc＞ジョー40の外周面41の傾斜角αj
ここに、ジョーケース32の内周面31の傾斜角αcとは、図６の中心軸を通る断面において、ジョーケース32の２本の内周面31の線が形成する角度である。ジョー40の外周面41の傾斜角αjとは、図６の中心軸を通る断面において、ジョー40の２本の外周面41の線が形成する角度である。

前方位置において、ジョー40の先細部42では、ジョー40の外周面41はジョーケース32の内周面31にぴったり当接し、後太部43では、ジョー40の外周面41はジョーケース32の内周面31から微小な隙間があく。

一実施例では、ジョーケース32の内周面31の傾斜角αc＝20°ジョー40の外周面41の傾斜角αj＝18°である。

ブラインドリベット20を締結するとき、ジョー40の外周面41がジョーケース32の内周面31により後方（図６の右方）へ引っ張られる。ジョーケース32の内周面31の傾斜角αcより、ジョー40の外周面41の傾斜角αjのほうが小さいので、ジョーケース32の内周面31がジョー40の外周面41を押圧する力は、後方の後太部43より前方の先細部（図６の左側）で大きくなる。

図５を参照すると、ジョー40とジョーケース32はブラインドリベット20を締結する前の前方位置にある。ブラインドリベット20のマンドレル軸部26がリベット締結装置30のノーズハウジング33の中心孔に挿入されている。リベット本体22のフランジ24は、ノーズハウジング33の端面に当接している。

ジョー40の先細部42の内側に、マンドレル軸部26の細軸部28が位置するので、マンドレル軸部26は、後端部29より細軸部28でより強く把持される。マンドレル軸部26は、高い面圧により強い摩擦力で引っ張られる。
また、後述するように、マンドレル軸部26の段差28dが、ジョー40の軸心孔段部46dにより強く引っ張られる。

（ジョーの割溝段部）
図７はジョー40の斜視図、図８は正面図、図９は左側面図、図１０は右側面図である。図１１は図９のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１２は図８のＣ部分の拡大図、図１３は図１１のＢ部分の拡大図である。

図７に示すように、ジョー40は、上下２つのセグメントに分かれている。ジョー40の外周面41は、先端に近いほど細く、先端は先細部42となっている。後端は、後太部43である。
ジョー40が図５に示す前方位置にあるとき、ジョー40は、図５の奥行き方向で、ジョーケース32にぴったり適合し、図５の上下方向では、２つのセグメントの間に割溝45ができる。

図８、図８のＣ部分の拡大図である図１２に示すように、ジョー40の太い後太部43（図８の右側）の外周部では、ジョー40の割溝45は、幅w1で狭い狭溝45nである。後太部43より前方の外周部では、割溝45は幅w2で広い広溝45wである。狭溝45nと広溝45wとの間は、割溝段部45dとなっている。割溝段部45dは、後太部43よりである。即ち、狭溝45nの軸方向長さは、広溝45wの軸方向長さより短い。
狭溝45nの幅w1＜広溝45wの幅w2

ジョー40とジョーケース32の前方位置において、狭溝45nは、前端部から割溝段部45dまで同じ幅であり、広溝45wは、割溝段部45dから後端部まで同じ幅である。
１実施例では、幅w1＝0.2ｍｍ、幅w2＝0.5ｍｍである。

ジョー40がジョーケース32により引っ張られるとき、ジョー40の前方の先細部42（図６の左側）は、割溝45の幅が広いので、ジョー40の２つのセグメントの先細部42は、相互に近づくことが出来る。前述したように、ジョーケース32の内周面31の傾斜角αcより、ジョー40の外周面41の傾斜角αjのほうが小さいので、ジョー40の先細部42は、より相互に近づく。
図５に示すように、ジョー40の先細部42の内側に、マンドレル25の細軸部28が位置するので、細軸部28は、高い面圧により強い摩擦力で引っ張られる。

（ジョーの軸心孔段部）
図９のＡ−Ａ線に沿った断面図である図１１、図１１のＢ部分の拡大図である図１３に示すように、ジョー40は、マンドレルを把持するため、内側が軸心孔となっている。ジョー40の前方の先細部42（図１１の左側）の近くでは、軸心孔は内径が小さい小径孔46sであり、ジョー40の後方の後太部43（図１１の右側）の近くでは、軸心孔は内径が大きい大径孔46bとなっている。小径孔46sと大径孔44bの境は、軸心孔段部46dとなっている。小径孔46sの内径は、大径孔46bの内径より小さい。

ジョー40とジョーケース32の前方位置において、小径孔46sの内径は、先細部42（前端部）から軸心孔段部46dまで一定であり、大径孔44bの内径は、軸心孔段部46dから後太部43（後端部）まで一定である。
１実施例では、小径孔46sの内径＝3.2ｍｍ、大径孔46bの内径＝3.6ｍｍであり、軸心孔段部46dは片側0.2ｍｍである。

リベット締結装置30にブラインドリベット20がセットされたとき、ジョー40の小径孔46sの内側にマンドレル25の細軸部28が配置され、ジョー40の大径孔46bの内側にマンドレル25の後端部29が配置されるようになっている。
ジョー40の小径孔46sは、マンドレル25の細軸部28に当接し、ジョー40の大径孔46bは、マンドレル25の後端部29に当接する。

ジョー40によりマンドレル25が引っ張られるとき、ジョー40の軸心孔段部46dがマンドレル25の段差28dに当接するので、マンドレル25に引っ張り力をかけやすい。この場合、ジョー40の軸心孔段部46dと、マンドレル25の段差28dとは幅が非常に狭いので、マンドレル25の細軸部28にジョー40の小径孔46sで十分面圧をかける必要がある。
ジョー40により、段差28dに引張力をかけ、同時に細軸部28に高い面圧をかける。そのため、段差28dが変形せず、細軸部28と後端部29が、高い面圧により塑性変形することを防止出来る。

本発明の実施形態によれば、ジョー40の外周面41の傾斜角αjは、ジョーケース32の内周面31の傾斜角αcより小さい。
ジョー40の割溝45は、ジョー40の後太部43では幅w1で狭く、それより左側は幅w2で広くなっている。
そのため、マンドレル軸部26は、細軸部28で後端部29より強く把持され、高い面圧により強い摩擦力で引っ張られる。

ジョー40は、先端側で小さい内径の小径孔46sであり、後端側で大きい内径の大径孔46bである。小径孔46sと大径孔46bの間に軸心孔段部46dが形成されている。
ジョー40の軸心孔段部46dがマンドレル25の段差28dに当接して、マンドレル25を引っ張ることが出来る。ジョー40が、マンドレル25の段差28dを引っ張り、同時にマンドレル25の細軸部28と後端部29に高い面圧をかけ摩擦力でマンドレル25を引っ張るので、マンドレル25の段差28dと細軸部28が塑性変形するのを防止することが出来る。

1 ブラインドリベット
2 リベット本体
3 スリーブ
4 フランジ
5 マンドレル
6 マンドレル軸部
7 マンドレルヘッド
8 把持部
10 リベット締結装置
11 ノーズピース
11R Ｏ−リング
11P ピン
12 ジョーケース
13 ノーズハウジング
14 ジョー
15 ジョープッシャー
16 プリングヘッド
17 ジョーケースロック
18 ジョープッシャースプリング
19 ボールスクリューシャフト
20 ブラインドリベット
22 リベット本体
23 スリーブ
24 フランジ
25 マンドレル
26 マンドレル軸部
26h 破断可能部
26c 円柱部
27 マンドレルヘッド
28 細軸部
28d 段差
29 後端部
30 リベット締結装置
31 内周面
32 ジョーケース
33 ノーズハウジング
35 ジョープッシャー
36 プリングヘッド
37 ジョーケースロック
38 ジョープッシャースプリング
39 ボールスクリューシャフト
40 ジョー
41 外周面
42 先細部
43 後太部
45 割溝
45n 狭溝
45w 広溝
45d 割溝段部
46s 小径孔
46b 大径孔
46d 軸心孔段部

Claims (8)

1. マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットを被取付部材に締結するリベット締結装置であって、
   前記マンドレルのマンドレル軸部を把持して引き込む引き込み部と、
   前記リベット本体のフランジを支持するためのノーズハウジングと、
   を備え、
   前記引き込み部は、
   軸方向に移動するプリングヘッドと、
   前記プリングヘッドに隣接して前記プリングヘッドと一体に配置され、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、
   前記ジョーケース内に配置され、前記ジョーケースの前記内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有し、
   前記ジョーの前記外周面の傾斜角は、前記ジョーケースの前記内周面の傾斜角より小さいことを特徴とするリベット締結装置。
2. 請求項１に記載のリベット締結装置であって、
   前記ジョーは、２つのジョーセグメントからなり、前記２つのジョーセグメントの間の割溝は、前記ジョーの後方の後太部の外周部では狭い狭溝で、前記後太部より前方の外周部では前記狭溝より広い広溝であり、前記狭溝と前記広溝との間は割溝段部となっているリベット締結装置。
3. 請求項１又は２に記載のリベット締結装置であって、
   前記ジョーは、前記マンドレル軸部を把持するための軸心孔を有し、前記軸心孔の前方は内径が小さい小径孔、後方は内径が大きい大径孔であり、前記小径孔と前記大径孔との間は軸心孔段部となっているリベット締結装置。
4. 請求項３に記載のリベット締結装置であって、
   前記リベット締結装置で締結する前記ブラインドリベットの前記マンドレルは、一端部のマンドレルヘッドと、前記マンドレルヘッドから延びる前記マンドレル軸部とからなり、前記マンドレル軸部は、円柱部と、前記円柱部の後方の前記円柱部より細い外径の細軸部と、前記細軸部の後方の前記円柱部と同じ外径の後端部とを有し、前記細軸部と前記後端部との間は段差となっていて、
   前記引き込み部が前方位置にあり、前記リベット締結装置に前記ブラインドリベットがセットされたとき、前記ジョーの前記小径孔の内側に前記マンドレルの前記細軸部が配置され、前記ジョーの前記大径孔の内側に前記マンドレルの前記後端部が配置されるようになっているリベット締結装置。
5. 請求項４に記載のリベット締結装置であって、
   前記引き込み部が後退するとき、前記小径孔と前記大径孔との間の前記軸心孔段部が、前記細軸部と前記後端部との間の前記段差を引っ張るようになっているリベット締結装置。
6. マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットにより被取付部材を締結するリベット締結装置のジョーであって、
   前記ジョーは、２つのジョーセグメントからなり、前記２つのジョーセグメントの間の割溝は、前記ジョーの後方の後太部では狭い狭溝、前方の先細部では広い広溝であり、前記狭溝と前記広溝との間は割溝段差となっていることを特徴とするジョー。
7. 請求項６に記載のジョーであって、
   前記ジョーは、前記マンドレルのマンドレル軸部を把持するため、軸心孔を有し、前記軸心孔は前方は内径が小さい小径孔、後方は内径が大きい大径孔であり、前記小径孔と前記大径孔との間は軸心孔段部となっているジョー。
8. マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットを被取付部材に締結するリベット締結装置の前記マンドレルのマンドレル軸部を把持して引き込む引き込み部であって、前記引き込み部は、
   軸方向に移動するプリングヘッドと、
   前記プリングヘッドに隣接して前記プリングヘッドと一体に配置され、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、
   前記ジョーケース内に配置され、前記ジョーケースの前記内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有し、
   前記ジョーの前記外周面の傾斜角は、前記ジョーケースの前記内周面の傾斜角より小さいことを特徴とする引き込み部。

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