JP4067726B2 - 締結部材の分解装置及びそのアタッチメント構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、頭部と胴部からなりかつ胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されしかもその頭部がその締結穴の周縁部に接触されてその母材と締結状態となっている締結部材を、その母材から分解する締結部材の分解装置及びそのアタッチメント構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板、プラスチックス等の母材同士、あるいは、この母材に他の部材を接合する接合技術として、溶接、接着、機械的締結等の技術が知られている。
【０００３】
溶接技術は、接合強度が大きいという長所があるが、大がかりで高価な設備を必要とすると共に、安全性を確保するために大きなスペースを必要とするという短所がある。
【０００４】
接着技術は、これに比較して安価でかつ小さなスペースで作業を行うことができるという長所があるが、接着剤が固化するまで母材の姿勢を一定に保っておかなければならず、接合に時間がかかるという短所がある。
【０００５】
また、溶接や接着は、母材の接合時に接合不良が発生して接合し直したり、母材をリサイクルして使用し直したりしたい場合に、母材を傷つけずにその接合部分からこの母材同士を分解することが極めて難しい。
【０００６】
一方、機械的締結技術には各種の締結技術が知られており、代表的な機械的締結技術として、ネジ締結、ピン締結、リベット締結がある。
【０００７】
ネジ締結には、例えば、図１８（ａ）に示すように、母材１、２の締結穴１ａ、２ａに挿通された締結部材としてのボルト３とこのボルト３に螺着されている締結部材としてのナット４とをスパナを用いて締め付けることによって、母材１、２同士を機械的に接合する方法、図１８（ｂ）に示すように、締結部材としてのタッピングビス５をドライバーを用いて締結穴１ａ、２ａに形成されているネジ部に螺合させて、母材１、２を締め付けることにより母材１、２同士を機械的に接合する方法が知られている。
【０００８】
ピン締結には、例えば、図１９（ａ）に示すように、締結部材としてのピン６を締結穴１ａ、２ａに挿通し、カシメマシーン、カシメ工具を用いてそのピン６の両端部をカシメることによって母材１、２同士を機械的に接合する方法、図１９（ｂ）に示すように、締結部材としての軸７を母材１の締結穴に挿通し、カシメマシーン、カシメ工具を用いて軸７の端部をカシメることによって、軸７を母材１に機械的に接合する方法が知られている。
【０００９】
リベット締結には、図２０（ａ）に示す締結部材としてのソリッドリベット８、図２０（ｂ）に示す締結部材としてのチューブラリベット９を母材１、２の締結穴１ａ、２ａに挿通して、図２０（ｄ）、図２０（ｅ）に示すように、そのソリッドリベット８、チューブラリベット９の端部を圧潰することにより母材１、２同士を機械的に接合する方法、図２０（ｃ）に示す締結部材としてのブラインドリベット１０を母材１、２の締結穴１ａ、２ａに挿通して、後述する芯軸を用いてそのブラインドリベット１０の端部を圧潰することにより図２０（ｆ）に示すように母材１、２同士を機械的に接合する方法が知られている。
【００１０】
そのブラインドリベット１０は、図２０（ｃ）に示すように、リベットボディ１１と、このリベットボディ１１の軸穴１１ａに挿通されたマンドレル（芯軸）１２とからなり、例えば、以下の手順によって母材１、２同士が機械的に締結される。
【００１１】
このリベット締結では、まず、ブラインドリベット１１の胴部１１ｂを図２１（ａ）に示すように母材１、２の締結穴１ａ、２ａに差し込み、図２１（ｂ）に示すようにマンドレル１２の端部にブラインドリベット締結装置１３をセットする。
【００１２】
そして、図２１（ｃ）に示すように、リベットボディ１１の頭部１１ｃにブラインドリベット締結装置１３のノーズピース１３ａを密着させて、頭部１１ｃをノーズピース１３ａにより母材１に押しつけつつ、ブラインドリベット締結工具１３の引き金を引いてをトリガーする。
【００１３】
これにより、ブラインドリベット締結装置１３の締結軸把持部としてのジョー部材１３ｂによってマンドレル１２が掴まれて押しつけ方向と反対方向に引っ張られ、胴部１１ｂの母材２の背面側に突出している部分が塑性変形して押し潰され、母材２にカシメ付けられて圧着される。
【００１４】
この状態で、ジョー部材１３ｂを更に押しつけ方向と反対方向に引っ張ると、図２１（ｄ）に示すように、マンドレル１２が縮径部１２ｂの部分で破断されて、母材１と母材２とがブラインドリベット１０によって締結される。
【００１５】
このブラインドリベット１０によれば、押しつけ方向と反対方向に引っ張って締結を行う作業方法であるので、図２１（ａ）〜図２１（ｄ）に示すように、母材１、２の背面側を支持せずに、母材１、２の締結作業を行うことができることになり、母材１、２の背面側に手が入らないような箇所の締結に適している。
【００１６】
なお、図２２に示すように、一方の母材１に予め一体的に形成された軸７（胴部１１ｂ）を、他方の母材２の締結穴２ａにカシメ付けて、母材１、２を機械的に接合するいわゆるバーリングカシメという機械的締結技術も知られている。
【００１７】
このような機械的締結技術は、溶接接合技術に比較して、大型の装置を必要とせず、狭いスペースでも安全を確保しつつ容易に締結作業を行うことができるという長所がある。また、接着接合技術に比較して、迅速に母材１、２を接合できるという長所がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ピン締結、リベット締結、バーリングカシメ等の機械的締結に用いられる締結部材は、その胴部が塑性変形されることによって母材に締結されるので、締結部材の母材への締結時に締結不良が発生して締結部材から母材を取り外すとき、母材のリサイクル使用のため締結部材から母材を取り外すときに、その締結部材を破壊しなければならず、その分解作業に手間がかかり、また、分解時に母材を傷つけるという不具合がある。すなわち、この種の締結部材の分解技術として、一般に、図２３に示す方法が知られている。その一例を締結部材としてのブラインドリベット１０の分解を例に挙げて説明する。
【００１９】
まず、ドリル１４によって、ブラインドリベット１０の頭部１１ｃを切削し、このブラインドリベット１０の頭部１１ｃを胴部１１ｂから除去する。その後、胴部１１ｂが締結穴１ａ、２ａから抜け出る方向にその切削部を叩いて、母材１、２からブラインドリベット１０を抜き取る。
【００２０】
この従来の締結部材の分解方法では、ドリル１４の準備、選定、切削作業等の段取りに手間がかかる。また、図２４に示すように、頭部１１ｃの切削時に、ドリル１４の先端部が母材１に達して、この母材１の締結穴１ａが切削され、締結穴１ａが大きくなると、この母材１をリサイクルしてブラインドリベット１０を用いて再締結したとしても、十分な締結力を確保することができず、一般に、締結部材の分解作業を行ったときに母材１、２に傷をつけると、その母材１、２をリサイクルによって再使用することが困難である。
【００２１】
また、この種のドリルを用いての締結部材の分解方法の場合には、締結部材の頭部を切削する際に、ドリル１４の回転によって締結部材が連れ回りして、母材１に擦り傷が付いたり、頭部１１ｃの切削ができなかったりするという問題もある。特に、母材１が製品の外装に用いられるものでは、母材１の表面に擦り傷がついていたりすると、製品の商品価値が著しく低下するので、そのような擦り傷のついている母材１をリサイクルで再使用することはできず、分解時の母材の不良率が著しく高くなる。
【００２２】
そこで、ドリル１４の回転に伴う締結部材の連れ回りを阻止するために、図２３に示すように、頭部１１ｃ又は胴部１１ｂをプライヤー又はペンチ等の把持工具１５によって掴んで、連れ回りを阻止しつつドリル１４によって頭部１１ｃを切削しているが、この作業を一人で行うと危険であるため、二人以上で行っており、分解作業に人件費がかさむという問題がある。
【００２３】
ところが、締結部材の頭部１１ｃが皿形形状で、この頭部１１ｃを把持工具１５で掴みにくいとき、締結部材が母材１、２の背面側で手が入らない箇所を締結しているときには、胴部１１ｂを把持工具１５によって掴めないため、連れ回りを防止し難い。
【００２４】
なお、図１８（ａ）、図１８（ｂ）に示すネジ締結の場合には、母材１、２から締結部材としてのボルト３、ナット４、タッピングビス５を容易に取り外すことができる場合も多いが、ネジ締結の場合でも、ボルト３とナット４との螺合部が錆び付いて固着しているとき、タッピングビス５と締結穴１ａ、２ａとの螺合部が固着しているとき、ネジ山が破損してボルト３とナット４とからなる締結部材が母材１、２に対して空回りするという不具合がある。また、ボルト３の角頭部、ナット４の角部、タッピングビス５の頭部が損傷していたりした場合には、ボルト３、ナット４、タッピングビス５の取り外しに多大の困難を伴う。
【００２５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、母材に締結された締結部材を、母材を損傷することなく容易かつ迅速に母材から除去することのできる締結部材の分解装置及びそのアタッチメント構造を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の締結部材の分解装置は、
頭部と胴部とからなりかつ胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されしかも前記頭部が前記締結穴の周縁部に接触されて前記母材と締結状態となっている締結部材を前記母材から分解する締結部材の分解装置であって、
胴部軸方向と略直交する方向から前記胴部と頭部とを切断分離する一対の刃先を有する切断刃と、
前記切断刃を前記胴部軸方向に駆動させる切断刃駆動軸と、
前記切断刃を前記切断刃駆動軸と共に保持する切断刃保持部材と、
前記母材に接触される接触部と前記切断刃保持部材の端部とに螺着固定されかつ切断時に前記母材に対して前記切断刃保持部材を一定位置に維持させる接触保持部材と、
前記切断刃駆動軸の進退動に伴って前記一対の刃先を前記胴部軸方向と略直交する方向に離反接近させる動作変換部と、を備えていることを特徴とする。
請求項２に記載の締結部材の分解装置は、請求項１に記載の締結部材の分解装置において、前記切断刃保持部材にはその端部に傾斜面が形成され、前記各切断刃には前記傾斜面に当接する傾斜面が形成され、前記動作変換部は前記両傾斜面によって形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の締結部材の分解装置は、請求項２に記載の締結部材の分解装置において、前記切断刃保持部材には前記切断刃駆動軸としての把持軸を把持して胴部から遠ざかる方向に前記把持軸を引っ張るジョー部材が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の締結部材の分解装置は、頭部と胴部とからなりかつ胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されしかも前記頭部が前記締結穴の周縁部に接触されて前記母材と締結状態となっている締結部材を前記母材から分解する締結部材の分解装置であって、
胴部軸方向と略直交する方向から前記胴部と頭部との間の境界領域を軸中心に対して両方向から切断分離する一対の刃先を有する切断刃と、
前記切断刃を前記胴部軸方向に駆動させる切断刃駆動軸と、
前記切断刃を前記切断刃駆動軸と共に保持する切断刃保持部材と、
前記母材に接触される接触部と前記切断刃保持部材とに螺着固定される湖底部とを有しかつ切断時に前記母材に対して前記切断刃保持部材を一定位置に維持させる接触保持部材と、
前記切断刃駆動軸を把持して進退動させるアクチュエータと、
前記切断刃駆動軸の進退動に伴って前記一対の刃先を前記胴部軸方向と略直交する方向の開閉動作に変換することにより前記切断刃を離反接近させる動作変換部と、を備えていることを特徴とする。
請求項５に記載の締結部材の分解装置は、請求項４に記載の締結部材の分解装置において、前記切断刃は弾性を有して外周表面が前記一対の刃先が存在する方向に向かって外側に傾斜する傾斜面となり、前記動作変換部は前記外周表面と前記切断刃保持部材の端部とによって形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載のアタッチメント構造は、頭部と一体の胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されてブラインドリベットのマンドレルを把持しつつ引っ張って前記ブラインドリベットを締結するブラインドリベット締結装置に装着されて前記ブラインドリベットを分解するアタッチメント部材を備え、
該アタッチメント部材は、前記胴部と前記頭部との境界領域でかつ胴部軸方向に略直交する方向から前記境界領域を胴部中心に向かって両側から切断する一対の刃先を有する切断刃と、
該切断刃を前記胴部軸方向に沿って進退させるために前記ブラインドリベット締結装置のアクチュエータに把持される把持軸と、
前記把持軸の進退動に伴って前記一対の刃先を前記胴部軸方向と略直交する方向に動作させる動作変換手段と、
前記母材に接触される接触部と前記ブラインドリベット締結装置の一部を構成しかつ前記切断刃を前記把持軸と共に保持する切断刃保持部材の端部とに螺着固定されしかも前記切断刃保持部材の端部を切断時に前記母材に対して一定位置に維持する接触部材とを有することを特徴とする。
請求項７に記載のアタッチメント構造は、請求項６に記載のアタッチメント構造において、前記切断刃は弾性を有して外周表面が前記一対の刃先が存在する方向に向かって外側に傾斜する傾斜面となり、前記動作変換部は前記外周表面と前記切断刃保持部材の端部とによって形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１ないし請求項７に記載の発明によれば、母材に対する切断刃保持部材の位置を一定に保持しつつ頭部と胴部との間の境界領域を切断できるので、母材を損傷することなく容易かつ迅速に締結部材を除去できる。
【００５４】
【発明の実施の形態１】
図１は本発明の実施の形態に係わる締結部材の分解装置１００Ａの全体構成を示す外観図である。
【００５５】
この分解装置１００Ａは、一対の切断刃１１０、１２０、切断力出力装置１３０を有している。各切断刃１１０、１２０には図２に示すようにその先端に互いに噛み合う刃先１１０ａ、１２０ａが設けられ、その基端部には切断刃駆動軸（移動手段）１４０の一端がが設けられている。その切断刃駆動軸１４０の他端には係合部１４０Ａが形成されている。
【００５６】
各切断刃１１０、１２０は図３に示すように矢印ａ方向に開閉可能に構成され、各刃先１１０ａ、１２０ａは、通常、各切断刃１１０、１２０に装着されたリング状のスナップスプリング１５０の弾性力によって離間する方向に付勢され、開放状態とされている。
【００５７】
切断力出力装置１３０は、例えば、図１に示すように、取っ手部１３１を有するピストル型とされている。この取っ手部１３１には、エアーバルブ１３２、分解装置本体としてのエアーシリンダ１３３、トリガー１３４、調整つまみ１３５が設けられている。
【００５８】
エアーバルブ１３２にはエアーホース１３６を通じて図示を略すエアーポンプから圧搾空気が供給される。図１において、トリガー１３４を引くと、エアーバルブ１３２が開放され、エアーがエアーシリンダ１３３に供給される。この供給エアー圧は調整つまみ１３５によって調整可能である。
【００５９】
そのエアーシリンダ１３３には図２に示すように筒状の切断刃保持部材１６０が取り付けられている。エアーシリンダ１３３はアクチュエータ１３７を有し、アクチュエータ１３７は矢印ｂ方向に進退可能とされている。このアクチュエータ１３７とエアーシリンダ１３３との間にはコイルバネ１３８が介在され、コイルバネ１３８は切断刃１１０、１２０が切断刃保持部材１６０から突出する突出方向にアクチュエータ１３７を付勢している。そのアクチュエータ１３７はエアーシリンダ１３３にエアーを供給すると、コイルバネ１３８の付勢力に抗して突出方向と反対方向にアクチュエータ１３７を駆動する。このアクチュエータ１３７の先端部にはジョイント部材１３９を介して切断刃駆動軸１４０の他端部が取り付けられている。
【００６０】
その分解装置１００Ａはアクチュエータ１３７の進退動に伴って、各切断刃１１０、１２０の刃先１１０ａ、１２０ａの開閉動作に変換する動作変換手段を有する。この動作変換手段は、ここでは、切断刃保持部材１６０の先端に設けられた切断刃保持部１６１によって構成される。この切断刃保持部１６１は切断刃１１０、１２０を開閉可能に保持する。
【００６１】
この切断刃保持部１６１は傾斜面１６１ａを有する。各切断刃１１０、１２０の基端部にはその外周表面に傾斜面１１０ｂ、１２０ｂが形成されている。その切断刃１１０、１２０は切断刃駆動軸１４０の突出方向と反対方向への移動によって、傾斜面１１０ｂ、１２０ｂが傾斜面１６１ａに当接して、その刃先１１０ａ、１２０ａが閉じる方向に変位され、切断刃駆動軸１４０の突出方向への移動によって、傾斜面１１０ｂ、１２０ｂと傾斜面１６１ａとの当接が解除され、その刃先１１０ａ、１２０ａが開く方向に変位される。これによって、各切断刃１１０、１２０が開閉される。
【００６２】
次に、図４を参照しつつ、この分解装置１００Ａを用いて、ブラインドリベット１０の胴部１１ｂを切断する作業を説明する。
【００６３】
まず、図４（ａ）に示すように、その切断刃１１０、１２０の各刃先１１０ａ、１２０ａを母材１と頭部１１ｃとの間の境界領域に臨ませる。次に、切断力出力装置１３０のトリガー１３４を引く。すると、エアーバルブ１３２が開放されて、予め調整されたエアーがエアーシリンダ１３３に供給される。これによって、図４（ｂ）に示すように、アクチュエータ１３７がコイルバネ１３８の付勢力に抗して突出方向と反対方向に駆動される。このアクチュエータ１３７の突出方向と反対方向への移動によって、各切断刃１１０、１２０が切断刃保持部１６１に接近する方向に引っ張られる。
【００６４】
各切断刃１１０、１２０がエアーシリンダ１３３が位置する側に引っ張られることによって、切断刃保持部材１６０が母材１、２が位置する側に向かう方向に相対移動して、各切断刃１１０、１２０の基端部に形成されている傾斜面１１０ｂ、１２０ｂと、切断刃保持部１６１に形成されている傾斜面１６１ａとが当接し、これによって、各切断刃１１０、１２０が図４（ｂ）に示すように胴部軸方向と直交する方向でかつ互いに接近する方向に変位する。
【００６５】
このようにして、アクチュエータ１３７の進退に基づく切断力が、動作方向変換手段を介してブラインドリベット１０の胴部１１ｂと頭部１１ｃとの境界領域に沿って、刃先１１０ａ、１２０ａを開閉させる開閉力に変換される。
【００６６】
そのアクチュエータ１３７から各切断刃１１０、１２０に伝達された切断力によって、刃先１１０ａ、１２０ａが互いに噛み合う方向に接近して、図４（ｃ）に示すように、ブラインドリベット１０の頭部１１ｃと母材１との間に食い込んで胴部１１ｂを把持し、胴部１１ｂと頭部１１ｃとが切断される。ここでは、切断力出力装置１３０の駆動源にエアーを使用しているが、この駆動源に油圧を用いても良い。
【００６７】
この分解装置１００Ａによれば、刃先１１０ａ、１２０ａを頭部１１ｃと母材１との間の境界面Ｚ１（図２０（ｆ）参照）に沿って直線的に移動させて、胴部１１ｂと頭部１１ｃとを切断するので、従来のドリルを用いた分解方法のように、ブラインドリベット１０の分解時に、このブラインドリベット１０が空回りをしたり、このブラインドリベット１０の空回りによって母材１の表面に傷がついたりすることを避けつつ、胴部１１ｂと頭部１１ｃとを一度に容易に切断できる。
【００６８】
また、この分解装置１００Ａによれば、ブラインドリベット１０の切断時にその頭部１１ｃや胴部１１ｂをプライヤーやペンチ等の把持工具を用いて掴んでおく必要もないので、掴み難い形状の頭部１１ｃ、胴部１１ｂが掴みにくい箇所に位置している場合でも、胴部１１ｂと頭部１１ｃとを容易に切断できる。
[ブラインドリベット締結装置１３を用いた分解装置１００Ｂの例]
切断力出力装置１３０には、図２１（ｂ）、図２１（ｃ）に示すようなブラインドリベット締結装置１３を用いても良い。図５はそのブラインドリベット締結装置１３を用いた分解装置１００Ｂを示している。この図５に示す分解装置１００Ｂでは、ジョー１３ｂが図２に示す切断力出力装置１３０のアクチュエータ１３７に対応している。なお、この分解装置１００Ｂでは、切断刃駆動軸１４０の機能と同様の機能を有する把持軸（把持部）１７０を有する。この把持軸１７０は切断刃１１０、１２０の基部に係合する係合部１７０Ａを有する。この把持軸１７０は切断刃１１０、１２０に対して着脱可能である。
【００６９】
図６はそのブラインドリベット締結装置１３を用いた分解装置１００Ｂを用いて、母材１、２に締結されたブラインドリベット１０の胴部１１ｂと頭部１１ｃとを切断する切断過程を示している。
【００７０】
まず、図６（ａ）に示すように、その切断刃１１０、１２０の各刃先１１０ａ、１２０ａを頭部１１ｃと母材１との間の境界面に臨ませる。この状態で、ブラインドリベット締結装置１３のトリガー（図示を略す）を引く。これによって、ジョー１３ｂが把持軸１７０を把持し、この把持軸１７０がブラインドリベット締結装置１３の内部に引き込まれる。すなわち、把持軸１７０が胴部軸方向に沿って脚部１１ｂから遠ざかる方向に引っ張られ、各切断刃１１０、１２０が把持軸１７０の移動方向と同方向に駆動される。
【００７１】
この各切断刃１１０、１２０のブラインドリベット分解装置１３の側への移動によって、切断刃保持部材１６０が各切断刃１１０、１２０に向かって相対変位して、各切断刃１１０、１２０の基部に形成された傾斜面１１０ｂ、１２０ｂに切断刃保持部１６１の傾斜面１６１ａが当接する。
【００７２】
これによって、切断刃１１０、１２０の刃先１１０ａ、１２０ａが図６（ｂ）に示すように互いに接近する方向に変位される。その結果、各刃先１１０ａ、１２０ａがブラインドリベット１０の頭部１１ｃと母材１との間に食い込み、ブラインドリベット１０の胴部１１ｂとが切断される。
【００７３】
この分解装置１００Ｂによれば、分解装置１００Ａの効果に加えて以下に記載する効果を有する。
【００７４】
すなわち、切断力出力装置１３０として、ブラインドリベット締結装置１３をそのまま使用できるので、ブラインドリベット締結装置１３を用いて、ブラインドリベット１０を母材１、２に締結している際に、締結不良が発生してブラインドリベット１０を母材１、２から分離する必要が生じた場合に、把持軸１７０と一対の切断刃１１０、１２０とをアタッチメント部材としてブラインドリベット締結装置１３に装着し、このブラインドリベット締結装置１３を分解装置１００Ｂとして用いてブラインドリベット１０の切断を行うことができるので、ブラインドリベット１０の切断作業、再締結作業を極めて迅速に行うことができる。
【００７５】
また、このブラインドリベット締結装置１００Ｂによれば、既存のブラインドリベット締結装置１３を切断力出力装置として用いることができるので、極めて安価にブラインドリベット締結装置１００Ｂを構成することができる。
【００７６】
更に、この分解装置１００Ｂによれば、アタッチメント部材としての切断刃１１０、１２０を切断刃保持部材１６０から着脱できる構成となっており、かつ、把持軸１７０から切断刃１１０、１２０を取り外し可能となっているので、切断刃１１０、１２０がブラインドリベット１０に適した大きさでないときに、ブラインドリベット１０に適した大きさの切断刃１１０、１２０に交換することが容易である。
【００７７】
なお、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、母材１に接触する接触部（第１接触部）２００Ａと分解装置本体としての切断刃保持部材１６０の端部に固定される固定部（第２接触部）２００Ｂとを有する接触保持部材２００を切断刃保持部１６０の端部に螺着させ、把持軸１７０を引っ張り手段として機能させて、頭部１１ｃを引きちぎるようにしても良い。この場合、接触保持部材２００は切断刃保持部材１６０を母材１に対して一定位置に維持させる維持手段として機能する。
【００７８】
この分解装置１００Ｃによる切断は、以下に説明する手順によって行う。
【００７９】
切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０を駆動すると、切断刃保持部材１６０と切断刃１１１、１２１とが相対移動することによって、各傾斜面１１１ｂ、１２１ｂが図９（ａ）に示すように内周縁部１６０ａに当接する。すると、切断刃１１１、１２１がその放射角度（開き角度）が小さくなる方向に、その自己が有する弾性力に抗して変位する。
【００８０】
その結果、図９（ｂ）に示すように、切断刃１１１、１２１の各刃先１１１ａ、１２１ａが互いに噛み合う方向に接近して、ブラインドリベット１０の胴部１１ｂと頭部１１ｃとの間に食い込み、胴部１１ｂと頭部１１ｃとが切断される。その後、切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０を反対方向に駆動すると、切断刃１１１、１２１はその自己の弾性復帰力によって、元の状態に戻る。
【００８１】
従って、この分解装置１００Ｃによれば、切断刃開閉手段の構成が簡素化される。
【００８２】
なお、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、母材１に接触する接触部２００Ａと分解装置本体としての切断刃保持部材１６０の端部に固定される固定部２００Ｂとを有する接触保持部材２００を切断刃保持部材１６０の端部に螺着させ、切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０を引っ張り手段として機能させて、破断部材としての切断刃１１１、１２１によって頭部１１ｃを引きちぎるようにして切断しても良い。
[切断刃の変形例２]
図１１は本発明に係わる切断刃の変形例２を示す。
【００８３】
ここでは、切断刃１１２、１２２は交差リンク部１１２ｈ、１２２ｈを有する。切断刃保持部材１６０には支軸１６０ｂが設けられ、切断刃１１２、１２２は支軸１６０ｂを支点にして回動可能とされている。その交差リンク部１１２ｈ、１２２ｈには案内孔１１２ｆ、１２２ｆが設けられている。
【００８４】
この分解装置１００Ｄの切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０には係合ピン１４０ｋ（１７０ｋ）が突設され、この係合ピン１４０ｋ（１７０ｋ）は案内孔１１２ｆ、１２２ｆに嵌合されている。切断刃１１２、１２２と切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０とはスライダリンク機構を構成している。
【００８５】
この分解装置１００Ｄによる切断は、以下に説明する手順によって行う。
その切断刃１１２、１２１の各刃先１１２ａ、１２２ａを頭部１１ｃと母材１との境界面に臨ませた状態で、切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０が切断刃保持部材１６０の内側に向けて引っ張られると、切断刃１１２、１２１の刃先１１２ａ、１２２ａが互いに接近する方向に支軸１６０ｂ、１６０ｂを支点にして回動される。
【００８６】
その結果、刃先１１２ａ、１２２ａが頭部１１ｃと母材１との間に食い込んで、胴部１１ｂと頭部１１ｃとが切断される。
【００８７】
この分解装置１００Ｄによれば、切断刃駆動軸１４０又は把持軸１７０の進退動作のみによって、各刃先１１２ａ、１２２ａを開閉でき、図３に示すスナップリング１５０を用いたり、図８に示す切断刃１１１、１２１を弾性部材で構成することなく、切断刃１１２、１２２を元の状態に復帰させることができる。
[ブラインドリベットの構造]
図１２〜図１５はブラインドリベット１０の頭部１１ｃと母材１との間の境界面に切断刃１１１、１２１の刃先１１１ａ、１２１ａを食い込み易くするためのブラインドリベット１０の構造を示すもので、図１２（ａ）は頭部１１ｃであって母材１に臨む下部に傾斜部１１ｅを形成したものであり、この傾斜部１１ｅはアルミニウム系のブラインドリベットよりも鉄系のブラインドリベットに設けるのが望ましい。鉄系のブラインドリベットは材質が固いため、傾斜部２１ｅを設けないと切断刃１１１、１２１の刃先１１１ａ、１２１ａを食い込ませにくいからである。
【００８８】
このブラインドリベット１０の頭部１１ｃに傾斜部１１ｅを設ける代わりに頭部１１ｃの下部に段差部１１ｆを図１２（ｂ）に示すように設ける構成としても良く、また、頭部１１ｃの下部に図１２（ｃ）に示すように肉厚部１１ｇを設ける構成としても良い。
【００８９】
また、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、ブラインドリベット１０の胴部１１ｂに平板形状のカラー１１ｈを挿入して、頭部１１ｃと母材１との間にカラー１１ｈを介在させて、切断刃１１１、１２１の刃先１１１ａ、１２１ａを食い込み易くする構成とすることもできる。このカラー１１ｈはブラインドリベット１０の分解の際に破壊される。
【００９０】
そのカラー１１ｈは図１４（ａ）に示すようにスリ割り１１ｉを形成したものでも良いし、図１４（ｂ）に示すようにカラー１１の周部にＶ字溝１１ｊを形成したものでも良いし、カラー１１ｈに図１４（ｃ）に示すように等間隔に貫通孔１１ｋを形成しても良い。図１４（ｂ）に示す構成のカラー１１ｈによれば、カラー１１ｈを刃先１１１ａ、１２１ａによって挟み付けた際にそのＶ字溝１１ｊに応力が集中するので、カラー１１ｈがＶ字溝１１ｊの近傍から破壊される。カラー１１ｈの外周部にＶ字溝１１ｊを形成する代わりに、カラー１１ｈの内周部にＶ字溝１１ｊを形成しても良い。また、Ｖ字溝１１ｊの代わりにＵ字溝をカラー１１ｈに形成しても良い。図１４（ｃ）に示す構成のカラー１１ｅの場合、貫通孔１１ｋを形成した箇所が残余の箇所に較べて圧縮力に対して強度が低くなるので、この貫通孔１１ｋを形成した箇所の近傍からカラー１１ｅが破壊される。
【００９１】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）はカラー１１ｈの上端面に固着層１１ｍを形成したものであり、この固着層１１ｍは両面テープを用いて形成しても良いし、接着剤を用いて形成しても良い。このように構成すると、あらかじめ、図１５（ｃ）に示すように、ブラインドリベット１０の頭部１１ｃの底面にカラー１１ｈを付着させておくことができ、母材１、２にブラインドリベット１０を締結する都度、カラー１１ｈを胴部１１ｂに挿入する必要がなく、締結作業時間の短縮とカラー１１ｈの挿入忘れとを防止できる。
[作業ミスをしたリベットを分解するための生産ライン]
頭部と胴部とからなりかつ胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されしかも前記頭部が前記締結穴の周縁部に接触されて該母材と締結状態となっている締結部材を除去することによって母材を回収する生産システムを以下に説明する。
【００９２】
以下に、母材に対する締結部材の締結状況を検査し、検査に基づいて締結部材と母材との締結状況が不良のときに、頭部と胴部との境界領域から切断して胴部と頭部とを互いに分離し、母材から締結部材を除去して母材を回収する工程を図１６を参照しつつ説明する。
Ｓ．１（リベット締結工程）
市販品のブラインドリベット締結装置１３を用いて少なくとも２つの母材（ワーク）をブラインドリベットによって締結する。
Ｓ．２（締結具合い検査工程）
Ｓ．１のリベット締結工程において、例えば、締結したブラインドリベット１０とワーク（母材１、２）との間に隙間が発生しているかどうか（ワークががたついているかどうか）、リベット１０がワークの締結穴表面に対して斜めになっているかどうか等を検査する。この締結具合い検査工程は、リベット締結工程（Ｓ．１）と同時に実施しても良い。
Ｓ．３（リベット分解工程）
締結具合検査工程（Ｓ．２）でリベット締結不備が発見されたときには、リベット分解装置（例えば、既存のリベット締結装置１３を用いる分解装置１００Ｐ）を用いて、リベット１０をワークから除去する。このリベット分解工程（Ｓ．３）は締結具合検査工程（Ｓ．２）と同時に実施しても良い。リベット締結具合検査工程（Ｓ．２）をリベット締結工程（Ｓ．１）と同時に実施する場合には、このリベット分解工程（Ｓ．３）をリベット締結工程（Ｓ．１）と同時に実施しても良い。
Ｓ．４（ワーク検査工程）
リベット分解工程（Ｓ．３）において分解されたワークを再利用できる場合には、再びリベット締結工程（Ｓ．１）に移行して、２つのワークをリベットによって締結する。
【００９３】
リベット分解工程（Ｓ．３）において分解されたワークを再利用できない場合には、ワークを廃棄処分とする。
【００９４】
すなわち、リベット分解工程（Ｓ．３）の分解作業によって、締結穴１ａ、２ａが曲がったり、傷ついていたり、変形していたりする場合、ワークそのものが変形していたりした場合には、そのワークを廃棄処分とする。
Ｓ．５（ユニット組み付け工程）
締結具合検査工程（Ｓ．２）において、締結良好と判定されたワークは、生産ラインのユニット組み付け工程に送られる。その工程数は例えばｎ（ｎは整数）である。
Ｓ．６（ユニット検査工程）
そのユニットはユニット検査工程に送られる。その工程数は例えばｍ（ｍは整数）である。このユニット検査工程においては、組み付けの良好性、性能検査等が行われる。全てのユニット検査工程において、検査を満足したときには、そのユニットが出荷される。
【００９５】
この生産ラインは、作業者が各自各工程を手作業によって実施しても良いし、自動化ラインのロボットによって、自動的に実施しても良い。
【００９６】
なお、製品回収後のリサイクルのためのリベット分解作業の生産ラインは、以下に説明するようにすれば良い。
【００９７】
ユーザーから製品を回収した場合、リベット締結状態のワーク（母材１、２）を分解装置によって分解する。分解したワークが再利用可能な状態のとき、そのワークを再利用する。その分解したワークが再利用不可能な状態のとき、そのワークを廃棄処分とする。金属製のワークと樹脂製のワークとが混在している場合には、これらのワークの分別作業を行ってから再利用することにすれば作業性が向上する。
[生産ラインに使用する自動リベット分解装置]
この生産ラインに使用する自動リベット分解装置には例えば、図１７に示す構成のものを使用する。以下に、自動リベット分解装置の一例を説明する。
【００９８】
符号７０３は複腕形ロボット装置を示している。この複腕型ロボット装置７０３は一対のアーム機構を有する。各アーム機構は、順次に連結された第１アーム７０４、第２アーム７０５、第３アーム７０６からなる。第１アーム７０４はベルト駆動ユニット（図示を略す）によって移動するベース７１１、ベース７１１に形成されたガイド７１１ａに係合してベース７１１を案内するガイドレール７１２からなる。ベース７１１には第２アーム７０５が載置連結され、第２アーム７０５は原点Ｏ１で互いに交差する所定の３座標軸Ｘ１、Ｚ１、Ｙ１のうち座標軸Ｘ１の方向に移動される。
【００９９】
符号７１６はそのベルト駆動ユニットの従動プーリ、符号７１７は駆動プーリ（図示を略す）と従動プーリ７１６とに巻掛けられて両端部がベースに固着されたベルトを示している。駆動プーリはモータによって駆動されて、この駆動プーリの回転によってベルト７１７が走行され、同時に、ベース７１１がガイドレール７１２に案内されて第２アーム７０５を座標軸Ｘ１方向に高精度で移動させる。
【０１００】
さらに、第２アーム７０５は第１アーム７０４のベース７１１上に固定されたフレーム７１８と、このフレーム７１８に形成されたスリット７１８ａにガイドロッドが挿入されかつ第３アーム７０６の基端部７０６ａが固定された移動ベース７１９と、移動ベース７１９に螺合するスクリュー（図示を略す）を回転させて移動ベース７１９を移動させるモータ７２０とからなる。この第２アーム７０５はモータ７２０の回転によって第３アーム７０６を移動ベース７１９と共に座標軸Ｚ１方向に移動させる。
【０１０１】
モータ７２０によって回転駆動されるスクリューが螺合する移動ベース７１９の雄ネジは移動ベース７１９の移動の円滑化と高精度化とのために、多数のボールを内蔵するボールネジにより構成されている。また、ガイドロッドは移動ベース７１９の回り止めのために設けられている。第３アーム７０６は第２アーム７０５の移動ベース７１９に固定されて第２アーム７０５に連結された基端部７０６ａを一端に有する第１アーム部材７２１と、基端部７０６ａに対向する先端部７０６ｂを一端に有する第２アーム部材７２２と、第１アーム部材７２１の他端に第２アーム部材７２２の他端を連結しかつ第２アーム部材７２２を第１アーム部材７２１に対して回動させる関節部７２３とからなっている。そして、第３アーム７０６は関節部７２３によって先端部７０６ｂを所定の３座標軸Ｘ１、Ｚ１、Ｙ１のうち座標軸Ｙ１方向に移動させる。第３アーム７０６の先端部７０６ｂにはハンド部７２５が設けられている。このハンド部７２５には、分解装置１００Ａが取り付けられている。
【０１０２】
その複腕型ロボット装置７０３はコンピュータで自動制御され、生産ラインにおいて、母材１、２の締結不良が生じたとき、図１６に示すフローチャートに従って、自動的に締結部材が分解される。その切断の際、切断刃１１１、１２１に連動して押し出しピン１４０が貫通孔１１ａに進入される。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項７に記載の分解装置によれば、母材に対する切断刃保持部材の位置を一定に保持しつつ頭部と胴部との間の境界領域を切断できるので、母材を損傷することなく容易かつ迅速に締結部材を除去できる。
請求項６、請求項７に記載の発明によれば、とくに既存のブラインドリベット締結装置を用いて、締結部材の分解を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係わる分解装置の外観を示す斜視図である。
【図２】 図１に示す分解装置の要部断面図である。
【図３】 図２に示す分解装置のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図４】 図１に示す分解装置によるブラインドリベットの切断過程を示す説明図であって、（ａ）はブラインドリベットの頭部と母材との間に刃先をあてがった状態を示し、（ｂ）は切断刃の刃先をブラインドリベットの胴部に食い込ませた状態を示し、（ｃ）はブラインドリベットの胴部を切断した状態を示す。
【図５】 本発明の実施の形態２に係わる分解装置の要部断面図である。
【図６】 図５に示す分解装置による切断過程を示す説明図であって、（ａ）はブラインドリベットの頭部と母材との間に刃先をあてがった状態を示し、（ｂ）は切断刃の刃先をブラインドリベットの胴部に食い込ませた状態を示し、（ｃ）はブラインドリベットの胴部を切断した状態を示す。
【図７】 図５に示す分解装置本体に接触保持部を設けた例を示す図であって、（ａ）はブラインドリベットの頭部に切断刃の刃先を当てがった状態を示し、（ｂ）はその頭部を引きちぎった状態を示す。
【図８】 本発明に係わる切断刃の第１変形例を示す斜視図である。
【図９】 図８に示す切断刃を用いての切断過程を示す説明図であって、（ａ）はブラインドリベットの頭部と母材との間に切断刃の刃先をあてがった状態を示し、（ｂ）は切断刃の刃先をブラインドリベットの胴部に食い込ませた状態を示す。
【図１０】 図８に示す切断刃に接触保持部を設けた例を示す図であって、（ａ）はブラインドリベットの頭部に切断刃の刃先を当てがった状態を示し、（ｂ）はその頭部に切断刃の刃先を食い込ませた状態を示す。
【図１１】 本発明に係わる切断刃の第２変形例を説明するための分解装置の要部断面図であり、（ａ）はブラインドリベットの頭部と母材との間に切断刃の刃先をあてがった状態を示し、（ｂ）は切断刃の刃先をブラインドリベットの胴部に食い込ませた状態を示す。
【図１２】 切断刃の刃先がブラインドリベットの頭部と母材との間に食い込み易くした構成のブラインドリベットを示し、（ａ）は頭部に傾斜部が設けられたブラインドリベット、（ｂ）は頭部に段差部が形成されたブラインドリベット、（ｃ）は頭部に肉厚部を設けたブラインドリベットを示している。
【図１３】 ブラインドリベットに挿入されるカラーの説明図であって、（ａ）はスリ割りが形成されているカラーをブラインドリベットの胴部に挿入する直前の状態を示し、（ｂ）はカラーが介在されたブラインドリベットを母材１、２に挿通した状態を示し、（ｃ）はブラインドリベットの胴部を塑性変形させて、母材１、２をブラインドリベットによって締結した状態を示す。
【図１４】 図１３に示すカラーの平面図であり、（ａ）はスリ割りが形成されているカラーを示し、（ｂ）はＶ字溝が形成されているカラーを示し、（ｃ）は貫通孔が形成されているカラーを示す。
【図１５】 図１３に示すカラーの他の例を示す図であって、（ａ）はスリ割り付きのカラーに固着層を設けた平面図を示し、（ｂ）は（ａ）に示すカラーの側面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すカラーをブラインドリベットの頭部の下面に取り付けた状態を示す側面図である。
【図１６】 母材から締結部材を除去して母材を回収する生産システムを説明するためのフローチャートである。
【図１７】 自動リベット分解装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１８】 ネジ締結技術の説明図であって、（ａ）はボルト・ナットによって母材を締結している状態を示し、（ｂ）はタッピングビスによって母材同士を締結している状態を示す。
【図１９】 ピン締結技術の説明図であって、（ａ）はカシメマシンを用いてピンの両端部をカシメることによって母材同士を締結している状態を示し、（ｂ）は母材としての軸をカシメることによって軸の端部と母材とを締結している状態を示す。
【図２０】 リベット締結技術の説明図であり、（ａ）はソリッドリベットを示し、（ｂ）はチューブラリベットを示し、（ｃ）はブラインドリベットを示し、（ｄ）はソリッドリベットによって母材同士を締結している状態を示し、（ｅ）はチューブラリベットによって母材同士を締結している状態を示し、（ｆ）はブラインドリベットによって母材同士を締結している状態を示す。
【図２１】 ブラインドリベットを用いて母材を締結する締結工程の説明図であり、（ａ）は母材１の締結穴にブラインドリベットを挿通する直前の状態を示し、（ｂ）はそのブラインドリベットのマンドレルの端部をブラインドリベット締結装置のジョー部材によって把持する直前の状態を示し、（ｃ）はそのジョー部材によってマンドレルの軸部を把持した状態を示し、（ｄ）はそのジョー部材によってマンドレルの軸部を引っ張ることにより、マンドレルが破断箇所から破断されることによって、胴部の突出端部がカシメ付けられた状態を示している。
【図２２】 バーリングカシメを示す断面図である。
【図２３】 ドリルによって頭部を切削することにより締結部材を分解している状態を示す図である。
【図２４】 ドリルによる分解方法の不具合を説明するための図である。
【符号の説明】
１、２ 母材
１ａ、２ａ 締結穴
１０ 締結部材
１１ｂ 胴部
１１ｃ 頭部
１００Ａ 分解装置
１１０、１２０ 切断刃（切断部）
１４０ 切断刃駆動軸（移動手段）
１６１ 切断刃保持部（動作変換部）
Ｚ１ 境界面

Claims (7)

1. 頭部と胴部とからなりかつ胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されしかも前記頭部が前記締結穴の周縁部に接触されて前記母材と締結状態となっている締結部材を前記母材から分解する締結部材の分解装置であって、
   胴部軸方向と略直交する方向から前記胴部と頭部とを切断分離する一対の刃先を有する切断刃と、
   前記切断刃を前記胴部軸方向に駆動させる切断刃駆動軸と、
   前記切断刃を前記切断刃駆動軸と共に保持する切断刃保持部材と、
   前記母材に接触される接触部と前記切断刃保持部材の端部とに螺着固定されかつ切断時に前記母材に対して前記切断刃保持部材を一定位置に維持させる接触保持部材と、
   前記切断刃駆動軸の進退動に伴って前記一対の刃先を前記胴部軸方向と略直交する方向に離反接近させる動作変換部と、
   を備えていることを特徴とする締結部材の分解装置。
2. 前記切断刃保持部材にはその端部に傾斜面が形成され、前記各切断刃には前記傾斜面に当接する傾斜面が形成され、前記動作変換部は前記両傾斜面によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の締結部材の分解装置。
3. 前記切断刃保持部材には前記切断刃駆動軸としての把持軸を把持して胴部から遠ざかる方向に前記把持軸を引っ張るジョー部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の締結部材の分解装置。
4. 頭部と胴部とからなりかつ胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されしかも前記頭部が前記締結穴の周縁部に接触されて前記母材と締結状態となっている締結部材を前記母材から分解する締結部材の分解装置であって、
   胴部軸方向と略直交する方向から前記胴部と頭部との間の境界領域を軸中心に対して両方向から切断分離する一対の刃先を有する切断刃と、
   前記切断刃を前記胴部軸方向に駆動させる切断刃駆動軸と、
   前記切断刃を前記切断刃駆動軸と共に保持する切断刃保持部材と、
   前記母材に接触される接触部と前記切断刃保持部材とに螺着固定される湖底部とを有しかつ切断時に前記母材に対して前記切断刃保持部材を一定位置に維持させる接触保持部材と、
   前記切断刃駆動軸を把持して進退動させるアクチュエータと、
   前記切断刃駆動軸の進退動に伴って前記一対の刃先を前記胴部軸方向と略直交する方向の開閉動作に変換することにより前記切断刃を離反接近させる動作変換部と、
   を備えていることを特徴とする締結部材の分解装置。
5. 前記切断刃は弾性を有して外周表面が前記一対の刃先が存在する方向に向かって外側に傾斜する傾斜面となり、前記動作変換部は前記外周表面と前記切断刃保持部材の端部とによって形成されていることを特徴とする請求項４に記載の締結部材の分解装置。
6. 頭部と一体の胴部が母材に形成されている締結穴に挿通されてブラインドリベットのマンドレルを把持しつつ引っ張って前記ブラインドリベットを締結するブラインドリベット締結装置に装着されて前記ブラインドリベットを分解するアタッチメント部材を備え、
   該アタッチメント部材は、前記胴部と前記頭部との境界領域でかつ胴部軸方向に略直交する方向から前記境界領域を胴部中心に向かって両側から切断する一対の刃先を有する切断刃と、
   該切断刃を前記胴部軸方向に沿って進退させるために前記ブラインドリベット締結装置のアクチュエータに把持される把持軸と、
   前記把持軸の進退動に伴って前記一対の刃先を前記胴部軸方向と略直交する方向に動作させる動作変換手段と、
   前記母材に接触される接触部と前記ブラインドリベット締結装置の一部を構成しかつ前記切断刃を前記把持軸と共に保持する切断刃保持部材の端部とに螺着固定されしかも前記切断刃保持部材の端部を切断時に前記母材に対して一定位置に維持する接触部材とを有するアタッチメント構造。
7. 前記切断刃は弾性を有して外周表面が前記一対の刃先が存在する方向に向かって外側に傾斜する傾斜面となり、前記動作変換部は前記外周表面と前記切断刃保持部材の端部とによって形成されていることを特徴とする請求項６に記載のアタッチメント構造。

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