JP6963527B2 - 締結システム及び締結方法 - Google Patents
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Description
本発明は、締結システム及び締結方法に関する。
航空機の機体、翼等の構造物では、複数の部材が接着剤や締結具によって結合されている。締結具としては、例えば、ピンとカラーとを有するファスナーが用いられる。ファスナーを用いる場合、締結システムによってピン及びカラーが互いに加締められることにより、複数の部材が締結される。
例えば、特許文献１には、加圧部であるプルガンによってピンを引っ張ると共にピンに装着されたカラーを押すように力が加えられ、複数の部材を締結する締結システムが開示されている。
例えば、特許文献１には、加圧部であるプルガンによってピンを引っ張ると共にピンに装着されたカラーを押すように力が加えられ、複数の部材を締結する締結システムが開示されている。
組立構造体を構成する複数の部材の中には、ファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結されているものがある。
このような複数の部材をファスナーで締結するには、各ファスナーサイズに合わせて異なる力でピン及びカラーに力を加える必要がある。このため、各ファスナーサイズに合った加圧部とポンプユニットとを、組立構造体の各ファスナーにアクセスできる位置まで移動させる必要がある。
したがって、加圧部及びポンプユニットの移動が、締結作業の負担となっている。
このような複数の部材をファスナーで締結するには、各ファスナーサイズに合わせて異なる力でピン及びカラーに力を加える必要がある。このため、各ファスナーサイズに合った加圧部とポンプユニットとを、組立構造体の各ファスナーにアクセスできる位置まで移動させる必要がある。
したがって、加圧部及びポンプユニットの移動が、締結作業の負担となっている。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、締結作業の負担を軽減できる締結システム及び締結方法を提供することを目的とする。
第１の態様の締結システムは、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結する締結システムであって、流体を設定された所定圧力に加圧する加圧ポンプと、受圧面をそれぞれ有し、前記各ファスナーを加圧可能な位置にそれぞれ配置され、前記各受圧面で前記流体を受けて前記各ファスナーを加圧する複数の加圧部と、前記加圧ポンプに接続されている基端と前記各加圧部にそれぞれ接続されている複数の分岐端とを有し、前記基端から各分岐端へ向かって分岐し、前記基端から各分岐端に亘って、前記流体を供給可能な供給系統と、を備え、前記各受圧面は、対応する前記ファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積を有し、前記基端から前記各受圧面に亘って、前記流体を前記所定圧力で供給する。
本態様によれば、各ファスナーを締結可能な位置にそれぞれ配置されている複数の加圧部の受圧面に対し、流体を所定圧力で供給できる。このため、各ファスナーを締結可能な位置に加圧部及びポンプを移動させる作業が軽減される。したがって、締結作業の負担を軽減することができる。
また、第２の態様の締結システムは、前記ファスナーはピンとカラーとを有し、前記加圧部は、前記ピンを引っ張り、前記カラーを加締める第１の態様の締結システムである。
また、第３の態様の締結システムは、前記所定圧力を設定された下限値以上に維持する請求項１又は第２の態様の締結システムである。
また、第４の態様の締結システムは、前記加圧ポンプが、前記所定圧力が設定された下限値より小さくなると加圧する第１から第３の何れかの態様の締結システム。
また、第５の態様の締結システムは、前記各部材が複合材である第１から第４の何れかの態様の締結システムである。
また、第６の態様の締結方法は、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結する締結方法であって、流体を加圧する加圧ポンプと、受圧面をそれぞれ有し、前記各ファスナーを加圧可能な位置にそれぞれ配置され、前記各受圧面で前記流体を受けて前記各ファスナーを加圧する複数の加圧部と、前記加圧ポンプに接続されている基端と前記各加圧部にそれぞれ接続されている複数の分岐端とを有し、前記基端から各分岐端へ向かって分岐し、前記基端から各分岐端に亘って、前記流体を供給可能な供給系統と、を備え、前記各受圧面は、対応する前記ファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積を有する締結システムを用いた締結方法であって、前記加圧ポンプで前記流体を設定された所定圧力に加圧するステップと、前記基端から前記各受圧面に亘って、前記流体を前記所定圧力で供給し、前記各ファスナーで前記複数の部材を締結するステップと、を含む。
本態様によれば、各ファスナーを締結可能な位置にそれぞれ配置されている複数の加圧部の受圧面に対し、流体を所定圧力で供給できる。このため、各ファスナーを締結可能な位置に加圧部及びポンプを移動させる作業が軽減される。したがって、締結作業の負担を軽減することができる。
本発明によれば、締結作業の負担を軽減することができる。
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態に係る締結システムについて、図１〜図８を参照して説明する。
本実施形態の締結システム１は、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結するためのものである。
以下、本発明の実施形態に係る締結システムについて、図１〜図８を参照して説明する。
本実施形態の締結システム１は、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結するためのものである。
（構成）
図１に示すように、締結システム１は、集中ポンプユニット１０と、複数の加圧部２０と、供給系統３０と、リターン系統４０と、を備える。締結システム１は、複数の部材である複数の複合材５０を締結する。
図１に示すように、締結システム１は、集中ポンプユニット１０と、複数の加圧部２０と、供給系統３０と、リターン系統４０と、を備える。締結システム１は、複数の部材である複数の複合材５０を締結する。
集中ポンプユニット１０は、加圧ポンプ１１と、加圧ポンプ１１’と、リターンポート１２と、を備える。
加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’は、供給系統３０に接続されている。加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’は、流体として油を設定された所定圧力Ｐｄに加圧することができる。加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’は、油を所定圧力Ｐｄで供給系統３０に供給することができる。
集中ポンプユニット１０は、供給圧ポンプモータ２個仕様である。リターン系統４０は、無負荷にて集中ポンプユニット１０に戻る。また、加圧ポンプ１１と加圧ポンプ１１’とは、それぞれ切替えバルブ３３にて、図１に示すように、組立冶具＃１及び組立冶具＃２の双方への圧力供給も可能である。これは、一方がトラブルにて動作不可となった場合の、他方の生産を止めない工夫である。
リターンポート１２は、リターン系統４０に接続されており、集中ポンプユニット１０に回収することができる。
以下、加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’のうち、加圧ポンプ１１について説明するが、加圧ポンプ１１’についても同様である。
加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’は、供給系統３０に接続されている。加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’は、流体として油を設定された所定圧力Ｐｄに加圧することができる。加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’は、油を所定圧力Ｐｄで供給系統３０に供給することができる。
集中ポンプユニット１０は、供給圧ポンプモータ２個仕様である。リターン系統４０は、無負荷にて集中ポンプユニット１０に戻る。また、加圧ポンプ１１と加圧ポンプ１１’とは、それぞれ切替えバルブ３３にて、図１に示すように、組立冶具＃１及び組立冶具＃２の双方への圧力供給も可能である。これは、一方がトラブルにて動作不可となった場合の、他方の生産を止めない工夫である。
リターンポート１２は、リターン系統４０に接続されており、集中ポンプユニット１０に回収することができる。
以下、加圧ポンプ１１及び加圧ポンプ１１’のうち、加圧ポンプ１１について説明するが、加圧ポンプ１１’についても同様である。
供給系統３０は、基端３１と複数の分岐端３２とを有する。
基端３１は、加圧ポンプ１１に接続されている。分岐端３２は、対応する各加圧部２０にそれぞれ接続されている。
供給系統３０は、ＸＹ平面に広がって延びている。供給系統３０は、基端３１から各分岐端３２へ向かって分岐している。加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄに加圧した油を、基端３１から各分岐端３２に亘って、供給可能に構成されている。
基端３１は、加圧ポンプ１１に接続されている。分岐端３２は、対応する各加圧部２０にそれぞれ接続されている。
供給系統３０は、ＸＹ平面に広がって延びている。供給系統３０は、基端３１から各分岐端３２へ向かって分岐している。加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄに加圧した油を、基端３１から各分岐端３２に亘って、供給可能に構成されている。
リターン系統４０は、基端４１と複数の分岐端４２とを有する。
基端４１は、リターンポート１２に接続されている。分岐端４２は、対応する各加圧部２０にそれぞれ接続されている。
リターン系統４０は、ＸＹ平面に広がって延びている。リターン系統４０は、基端４１から各分岐端４２へ向かって分岐している。
基端４１は、リターンポート１２に接続されている。分岐端４２は、対応する各加圧部２０にそれぞれ接続されている。
リターン系統４０は、ＸＹ平面に広がって延びている。リターン系統４０は、基端４１から各分岐端４２へ向かって分岐している。
複数の加圧部２０は、各ファスナー６０を加圧可能な位置にそれぞれ配置される。
図２に示すように、各加圧部２０は、受圧面２１を有する駆動部２２と、筐体２３と、把持部２２ｂと、をそれぞれ有する。各受圧面２１は、それぞれ受圧面積Ｓｒを有する。各受圧面２１は、対応するファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有する。
図２に示すように、各加圧部２０は、受圧面２１を有する駆動部２２と、筐体２３と、把持部２２ｂと、をそれぞれ有する。各受圧面２１は、それぞれ受圧面積Ｓｒを有する。各受圧面２１は、対応するファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有する。
把持部２２ｂは、下方向Ｄｄに延びる凹部２２ａを有する。把持部２２ｂは、凹部２２ａに嵌められたピン６１の先端６１ｔを掴み、駆動部２２の駆動により、ピン６１の先端６１ｔを下方向Ｄｄに引っ張る。
把持部２２ｂは、割ピン、又は凹部２２ａをねじ形状とすることで、ピン６１の先端６１ｔを掴むことができる。
本実施形態では、図２に示すように、把持部２２ｂは、ピンクランプ２２ｃを有する。ピンクランプ２２ｃは、クランプ爪となっており、凹部２２ａに嵌められたピン６１の先端６１ｔを掴むことができる。
把持部２２ｂは、割ピン、又は凹部２２ａをねじ形状とすることで、ピン６１の先端６１ｔを掴むことができる。
本実施形態では、図２に示すように、把持部２２ｂは、ピンクランプ２２ｃを有する。ピンクランプ２２ｃは、クランプ爪となっており、凹部２２ａに嵌められたピン６１の先端６１ｔを掴むことができる。
図２に示すように、複合材５０は、第一複合材５１と第二複合材５２とを有する。本実施形態において、複合材５０は、航空機の翼部や本体を構成する部材である。
第一複合材５１は、板形状を有する。第一複合材５１は、一対の板面を貫通する第一孔５１ｈを有する。
第二複合材５２は、板形状を有する。第二複合材５２は、一対の板面を貫通する第二孔５２ｈを有する。
第一複合材５１は、板形状を有する。第一複合材５１は、一対の板面を貫通する第一孔５１ｈを有する。
第二複合材５２は、板形状を有する。第二複合材５２は、一対の板面を貫通する第二孔５２ｈを有する。
ファスナー６０は、ピン６１とカラー６２とを有する。
ピン６１は、基部６１ｂから先端６１ｔに向かう軸方向に延びる形状を有している。
カラー６２は、ピン６１に嵌められる。ピンクランプ２２ｃが、ピン６１をクランプし、受圧面２１に圧力が加えられ、駆動部２２が動作するに連れ、その反力で筐体２３（後述の当接面２３ａ）が、ピン６１に嵌まっているカラー６２を、第二複合材５２へ密着するように絞り、カラー６２をピン６１に加締める。
ピン６１は、基部６１ｂから先端６１ｔに向かう軸方向に延びる形状を有している。
カラー６２は、ピン６１に嵌められる。ピンクランプ２２ｃが、ピン６１をクランプし、受圧面２１に圧力が加えられ、駆動部２２が動作するに連れ、その反力で筐体２３（後述の当接面２３ａ）が、ピン６１に嵌まっているカラー６２を、第二複合材５２へ密着するように絞り、カラー６２をピン６１に加締める。
第一複合材５１と第二複合材５２とを結合する場合、ファスナー６０が、第一孔５１ｈ及び第二孔５２ｈに亘って貫通するように、第一複合材５１側からピン６１、第二複合材５２側からカラー６２を嵌める。これにより、ピン６１とカラー６２とで、第一複合材５１と第二複合材５２とを両側から挟みつつ、ピン６１をカラー６２に嵌めることによって、ファスナー６０は、第一複合材５１と第二複合材５２とを締結する。
このとき、ピン６１の基部６１ｂは拡径しているので、第一複合材５１の上から下方向Ｄｄに向かって、ピン６１をカラー６２に嵌めると、ピン６１は、第一複合材５１を上から押さえる。他方、カラー６２は、第二複合材５２を下から上方向Ｄｕに向かって、押さえつける。
さらに、カラー６２に対し、カラー６２の基部６２ｂから突出しているピン６１の先端６１ｔを下方向Ｄｄに向かって引っ張ると、第一孔５１ｈ及び第二孔５２ｈとピン６１との隙間にカラー６２が変形しながら食い込む。これにより、ファスナー６０は、第一複合材５１と第二複合材５２とを締結することができる。
ピン６１は、先端６１ｔに破断部を有しており、第一複合材５１と第二複合材５２とを締結するのに必要な推力以上となると、ピン６１の先端６１ｔがちぎれるように構成されている。
このとき、ピン６１の基部６１ｂは拡径しているので、第一複合材５１の上から下方向Ｄｄに向かって、ピン６１をカラー６２に嵌めると、ピン６１は、第一複合材５１を上から押さえる。他方、カラー６２は、第二複合材５２を下から上方向Ｄｕに向かって、押さえつける。
さらに、カラー６２に対し、カラー６２の基部６２ｂから突出しているピン６１の先端６１ｔを下方向Ｄｄに向かって引っ張ると、第一孔５１ｈ及び第二孔５２ｈとピン６１との隙間にカラー６２が変形しながら食い込む。これにより、ファスナー６０は、第一複合材５１と第二複合材５２とを締結することができる。
ピン６１は、先端６１ｔに破断部を有しており、第一複合材５１と第二複合材５２とを締結するのに必要な推力以上となると、ピン６１の先端６１ｔがちぎれるように構成されている。
加圧部２０の構成について詳しく説明する。
加圧部２０は、スイッチ２４と、供給バルブ２５と、リターンバルブ２６と、をさらに備える。
供給バルブ２５には、供給系統３０の分岐端３２が接続されている。リターンバルブ２６には、リターン系統４０の分岐端４２が接続されている。
加圧部２０は、スイッチ２４と、供給バルブ２５と、リターンバルブ２６と、をさらに備える。
供給バルブ２５には、供給系統３０の分岐端３２が接続されている。リターンバルブ２６には、リターン系統４０の分岐端４２が接続されている。
スイッチ２４は、ＯＮとＯＦＦとを切り替えることができる。
スイッチ２４をＯＮにすると、供給バルブ２５とリターンバルブ２６とが開放される。供給バルブ２５が開放されると、所定圧力Ｐｄに加圧されている油が分岐端３２から加圧部２０に供給され、受圧面２１に油が所定圧力Ｐｄで供給される。リターンバルブ２６が開放されると、受圧面２１への油の供給に伴い加圧部２０から排出される油を、基端４１へ排出する。
スイッチ２４をＯＦＦにすると、供給バルブ２５とリターンバルブ２６とが閉鎖される。
スイッチ２４をＯＮにすると、供給バルブ２５とリターンバルブ２６とが開放される。供給バルブ２５が開放されると、所定圧力Ｐｄに加圧されている油が分岐端３２から加圧部２０に供給され、受圧面２１に油が所定圧力Ｐｄで供給される。リターンバルブ２６が開放されると、受圧面２１への油の供給に伴い加圧部２０から排出される油を、基端４１へ排出する。
スイッチ２４をＯＦＦにすると、供給バルブ２５とリターンバルブ２６とが閉鎖される。
筐体２３は、当接面２３ａを有する本体部２３ｂを備える。
本体部２３ｂは、内部に駆動部２２を収容している。
当接面２３ａは、本体部２３ｂの上端に形成される端面である。当接面２３ａは、カラー６２の基部６２ｂに当接される。
本体部２３ｂは、内部に駆動部２２を収容している。
当接面２３ａは、本体部２３ｂの上端に形成される端面である。当接面２３ａは、カラー６２の基部６２ｂに当接される。
加圧部２０の駆動部２２及び筐体２３の構成について、図３を参照してさらに詳しく説明する。
駆動部２２は、第一面２２ｆと、第二面２２ｓと、をさらに有する。第一面２２ｆ及び第二面２２ｓは、筐体２３内に形成されている。
第一面２２ｆは、加圧部２０の受圧面２１として機能する。したがって、第一面２２ｆは、上方向Ｄｕを向く面であり、受圧面積Ｓｒを有する面である。
第二面２２ｓは、第一面２２ｆの裏面を形成する面であって、下方向Ｄｄを向いている。
駆動部２２は、第一面２２ｆと、第二面２２ｓと、をさらに有する。第一面２２ｆ及び第二面２２ｓは、筐体２３内に形成されている。
第一面２２ｆは、加圧部２０の受圧面２１として機能する。したがって、第一面２２ｆは、上方向Ｄｕを向く面であり、受圧面積Ｓｒを有する面である。
第二面２２ｓは、第一面２２ｆの裏面を形成する面であって、下方向Ｄｄを向いている。
筐体２３は、第一開口部２３ｆと、第二開口部２３ｓと、をさらに有する。
第一開口部２３ｆは、本体部２３ｂ内部に設けられた駆動部２２の第一面２２ｆに向かって開口している。
第一開口部２３ｆは、供給系統３０の分岐端３２と接続されている。このため、第一開口部２３ｆには、所定圧力Ｐｄで油が注入される。
第一開口部２３ｆは、本体部２３ｂ内部に設けられた駆動部２２の第一面２２ｆに向かって開口している。
第一開口部２３ｆは、供給系統３０の分岐端３２と接続されている。このため、第一開口部２３ｆには、所定圧力Ｐｄで油が注入される。
第一開口部２３ｆと駆動部２２の第一面２２ｆとの間において、加圧部２０は密封構造となっている。このため、第一開口部２３ｆから油を加圧注入すると、油が受圧面２１として機能する第一面２２ｆを押すことによって、駆動部２２は、図４に示すように、下方向Ｄｄに駆動する。
このとき、油を所定圧力Ｐｄで注入すると、駆動部２２は、受圧面２１（第一面２２ｆ）の面積と所定圧力Ｐｄとの積に相当する推力で下方向Ｄｄに駆動する。
このとき、油を所定圧力Ｐｄで注入すると、駆動部２２は、受圧面２１（第一面２２ｆ）の面積と所定圧力Ｐｄとの積に相当する推力で下方向Ｄｄに駆動する。
第二開口部２３ｓは、本体部２３ｂ内部に設けられた駆動部２２の第二面２２ｓに向かって開口している。第二開口部２３ｓと駆動部２２の第二面２２ｓとの間において、加圧部２０は密封構造となっている。
（ファスナーサイズ、受圧面積及び推力の関係）
本実施形態の場合、図５に示すように、各受圧面２１は、対応する各ファスナー６０のファスナーサイズに応じて、それぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有する。
ここで「個別」とは、各ファスナーサイズのファスナー６０に対して、固有の受圧面積Ｓｒが設定されることをいい、少なくとも同じファスナーサイズに対して、同じ受圧面積Ｓｒが設定されることをいう。図５に示す場合も、各ファスナーサイズのファスナー６０に対して、固有の受圧面積が設定されている。
この場合、固有の受圧面積Ｓｒが設定されればよく、「ファスナーサイズ＝Ａ」と「ファスナーサイズ＝Ｂ」とに対し、同じ受圧面積（＝５．００３ｃｍ２）が設定されているように、異なるファスナーサイズのファスナー６０に対して、同じ受圧面積Ｓｒが設定されてもよい。もちろん、異なる受圧面積が設定されてもよい。
なお、図５においてファスナーサイズは、ファスナーの外径を示す。ファスナーサイズは、小さいものから順に、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとなっている。
本実施形態の場合、図５に示すように、各受圧面２１は、対応する各ファスナー６０のファスナーサイズに応じて、それぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有する。
ここで「個別」とは、各ファスナーサイズのファスナー６０に対して、固有の受圧面積Ｓｒが設定されることをいい、少なくとも同じファスナーサイズに対して、同じ受圧面積Ｓｒが設定されることをいう。図５に示す場合も、各ファスナーサイズのファスナー６０に対して、固有の受圧面積が設定されている。
この場合、固有の受圧面積Ｓｒが設定されればよく、「ファスナーサイズ＝Ａ」と「ファスナーサイズ＝Ｂ」とに対し、同じ受圧面積（＝５．００３ｃｍ２）が設定されているように、異なるファスナーサイズのファスナー６０に対して、同じ受圧面積Ｓｒが設定されてもよい。もちろん、異なる受圧面積が設定されてもよい。
なお、図５においてファスナーサイズは、ファスナーの外径を示す。ファスナーサイズは、小さいものから順に、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとなっている。
各ファスナーサイズのファスナー６０に対して、固有の受圧面積Ｓｒが設定されることより、図５に示すように同じ所定圧力Ｐｄを加圧するだけで、各受圧面積を有する受圧面２１は、下方向Ｄｄに個別の推力をそれぞれ受けることができる。
さらに本実施形態の場合、上記のとおり、各加圧部２０の中に、対応するファスナーサイズに応じて受圧面２１の受圧面積Ｓｒが異なっている加圧部２０がある。
図５に示す場合、例えば、「ファスナーサイズ＝Ａ」（又は「ファスナーサイズ＝Ｂ」）であるファスナー６０に対して、「受圧面積＝５．００３ｃｍ２」である受圧面２１を有する加圧部２０が配置されており、「ファスナーサイズ＝Ｃ」を有するファスナー６０に対しては、「受圧面積＝８．０４２ｃｍ２」の受圧面２１を有する加圧部２０が配置されている。
図５に示す場合、例えば、「ファスナーサイズ＝Ａ」（又は「ファスナーサイズ＝Ｂ」）であるファスナー６０に対して、「受圧面積＝５．００３ｃｍ２」である受圧面２１を有する加圧部２０が配置されており、「ファスナーサイズ＝Ｃ」を有するファスナー６０に対しては、「受圧面積＝８．０４２ｃｍ２」の受圧面２１を有する加圧部２０が配置されている。
図５に示すように、本実施形態の締結システム１のポンプユニットは、各加圧部２０のポンプユニットが統一された「統一圧力ポンプユニット」を採用している。このため、締結システム１のポンプユニットの台数は、集中ポンプユニット１０の１台であり、ポンプユニットを固定したまま、締結作業を行うことができる。
比較例として、締結システムが各圧力部で個別のポンプユニットを有する「個別ポンプユニット」を採用している場合、図６に示す台数のポンプユニットを作業者が持ち回り、締結作業を行う必要がある。
比較例として、締結システムが各圧力部で個別のポンプユニットを有する「個別ポンプユニット」を採用している場合、図６に示す台数のポンプユニットを作業者が持ち回り、締結作業を行う必要がある。
本実施形態において、加圧部２０は、図２に示すようにストレートタイプのプルガンであるが、変形例として、図７に示す加圧部２０’のように、加圧部は、異なるタイプであるオフセットタイプのプルガンであってもよい。
（締結方法）
締結システム１を用いた締結方法について図８に沿って説明する。
締結システム１を用いた締結方法について図８に沿って説明する。
まず、締結システム１は、加圧ポンプ１１で油を所定圧力Ｐｄに加圧する（ＳＴ１０：加圧するステップ）。すると、加圧された油は、供給系統３０の基端３１に供給される。本実施形態の場合、供給系統３０の基端３１に油が供給されると、供給系統３０の基端３１から各分岐端３２に亘って油が所定圧力Ｐｄで供給される。
続いて、基端３１から各受圧面２１に亘って、油を所定圧力Ｐｄで供給し、各ファスナー６０で複数の複合材５０を締結する（ＳＴ２０：締結するステップ）。本実施形態の場合、各加圧部２０において作業者がスイッチ２４をＯＮにすることによって、供給バルブ２５が開放される。これにより、基端３１から各受圧面２１に亘って、各分岐端３２に供給されている油が所定圧力Ｐｄで供給される。
所定圧力Ｐｄで受圧面２１へ供給された油は、受圧面２１を下方向Ｄｄへ所定圧力Ｐｄで押す。
受圧面２１が所定圧力Ｐｄで押されると、駆動部２２は、受圧面２１の面積と所定圧力Ｐｄとの積に相当する推力で下方向Ｄｄに駆動する。図５に示すように受圧面積Ｓｒが異なると駆動部２２の推力が異なるため、駆動部２２は、ファスナー６０のファスナーサイズに応じた推力で下方向Ｄｄに駆動し、ピン６１の先端６１ｔを下方向Ｄｄに引っ張る。このとき、カラー６２は、筐体２３の当接面２３ａに当接し、下方向Ｄｄには動かない。
所定圧力Ｐｄで受圧面２１へ供給された油は、受圧面２１を下方向Ｄｄへ所定圧力Ｐｄで押す。
受圧面２１が所定圧力Ｐｄで押されると、駆動部２２は、受圧面２１の面積と所定圧力Ｐｄとの積に相当する推力で下方向Ｄｄに駆動する。図５に示すように受圧面積Ｓｒが異なると駆動部２２の推力が異なるため、駆動部２２は、ファスナー６０のファスナーサイズに応じた推力で下方向Ｄｄに駆動し、ピン６１の先端６１ｔを下方向Ｄｄに引っ張る。このとき、カラー６２は、筐体２３の当接面２３ａに当接し、下方向Ｄｄには動かない。
カラー６２に対し、ピン６１の先端６１ｔが下方向Ｄｄに向かって引っ張られると、ファスナー６０は、第一複合材５１と第二複合材５２とを締結する。
第一複合材５１と第二複合材５２とが締結されると、ピン６１の先端６１ｔは、加圧部２０によってさらなる推力で引っ張られ、引きちぎられる。
第一複合材５１と第二複合材５２とが締結されると、ピン６１の先端６１ｔは、加圧部２０によってさらなる推力で引っ張られ、引きちぎられる。
なお、作業者がスイッチ２４をＯＮにすると、リターンバルブ２６も開放される。第二面２２ｓから第二開口部２３ｓに亘って油が満たされている場合、リターンバルブ２６も開放されると、駆動部２２の下方向Ｄｄへの駆動により、第二開口部２３ｓからリターン系統４０を介して、リターンポート１２へ油が排出される。
複合材５０の締結後、作業者は、スイッチ２４をＯＦＦにし、作業を終了する。
加圧ポンプ１１は、供給系統３０内を所定圧力Ｐｄに一旦加圧した後は停止させてもよい。その場合、締結作業の中で供給系統３０内の圧力が設定された所定圧力Ｐｄより低下すると再び作動し、再び供給系統３０内の圧力を所定圧力Ｐｄに加圧する。
図５に示すように、本実施形態において、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄを４５９ｋｇ／ｃｍ２（４５・０ＭＰａ）に設定している。
図５に示すように、本実施形態において、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄを４５９ｋｇ／ｃｍ２（４５・０ＭＰａ）に設定している。
（作用及び効果）
本実施形態の締結システム１は、各ファスナー６０を締結可能な位置にそれぞれ配置されている複数の加圧部２０の受圧面２１に対し、油を所定圧力Ｐｄで供給できる。さらに、各受圧面２１は、対応するファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有し、供給系統３０の基端３１から各受圧面に亘って、油を所定圧力Ｐｄで供給している。
このため、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナー６０で締結する場合においても、複数の加圧部２０と加圧ポンプ１１とをそれぞれ固定配置したまま複数のファスナー６０で締結することができる。
したがって、各ファスナー６０を締結可能な位置に加圧部２０と加圧ポンプ１１とを移動させる作業が軽減され、締結作業の負担を軽減することができる。
本実施形態の締結システム１は、各ファスナー６０を締結可能な位置にそれぞれ配置されている複数の加圧部２０の受圧面２１に対し、油を所定圧力Ｐｄで供給できる。さらに、各受圧面２１は、対応するファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有し、供給系統３０の基端３１から各受圧面に亘って、油を所定圧力Ｐｄで供給している。
このため、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナー６０で締結する場合においても、複数の加圧部２０と加圧ポンプ１１とをそれぞれ固定配置したまま複数のファスナー６０で締結することができる。
したがって、各ファスナー６０を締結可能な位置に加圧部２０と加圧ポンプ１１とを移動させる作業が軽減され、締結作業の負担を軽減することができる。
さらに、本実施形態では、締結システム１は、加圧ポンプ１１から各加圧部２０の受圧面２１に亘って、油を一律に所定圧力Ｐｄで供給するものでありながら、各加圧部２０の駆動部２２を個別の推力で駆動することができる。
したがって、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナー６０で締結する場合においても、供給バルブ２５で開放か、閉鎖かを選択するだけで、各加圧部２０に供給する油の圧力を個別に調整する必要がなく、締結作業の負担を軽減することができる。
したがって、複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナー６０で締結する場合においても、供給バルブ２５で開放か、閉鎖かを選択するだけで、各加圧部２０に供給する油の圧力を個別に調整する必要がなく、締結作業の負担を軽減することができる。
＜変形例＞
上記実施形態では、複合材５０の締結後（ＳＴ２０の後）、作業を終了しているが、変形例として、供給系統３０内の圧力が所定圧力Ｐｄに維持されているなら、続けて他のファスナー６０を締結してもよい。
上記実施形態では、複合材５０の締結後（ＳＴ２０の後）、作業を終了しているが、変形例として、供給系統３０内の圧力が所定圧力Ｐｄに維持されているなら、続けて他のファスナー６０を締結してもよい。
上記実施形態では、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄを４５９ｋｇ／ｃｍ２（４５・０ＭＰａ）に設定している。
変形例として、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄを、設定された下限値以上に維持するものであってもよい。その場合、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄが設定された下限値より小さくなると加圧する。
他の変形例として、設定された下限値以上に維持することに加え、供給系統３０内の圧力を一定範囲の圧力に維持するものであってもよい。例えば、加圧ポンプ１１は、供給系統３０内の圧力が所定圧力Ｐｄを４２１〜４５９ｋｇ／ｃｍ２（４１．３〜４５・０ＭＰａ）の範囲内となるように維持するものであってもよい。この場合、加圧ポンプ１１は、供給系統３０内の圧力を４５９ｋｇ／ｃｍ２に一旦加圧した後は停止する。供給系統３０内の所定圧力Ｐｄが下限値である４２１ｋｇ／ｃｍ２より小さくなると、加圧ポンプ１１は再び作動し、供給系統３０内の所定圧力Ｐｄが再び４５９ｋｇ／ｃｍ２となるまで加圧する。
変形例として、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄを、設定された下限値以上に維持するものであってもよい。その場合、加圧ポンプ１１は、所定圧力Ｐｄが設定された下限値より小さくなると加圧する。
他の変形例として、設定された下限値以上に維持することに加え、供給系統３０内の圧力を一定範囲の圧力に維持するものであってもよい。例えば、加圧ポンプ１１は、供給系統３０内の圧力が所定圧力Ｐｄを４２１〜４５９ｋｇ／ｃｍ２（４１．３〜４５・０ＭＰａ）の範囲内となるように維持するものであってもよい。この場合、加圧ポンプ１１は、供給系統３０内の圧力を４５９ｋｇ／ｃｍ２に一旦加圧した後は停止する。供給系統３０内の所定圧力Ｐｄが下限値である４２１ｋｇ／ｃｍ２より小さくなると、加圧ポンプ１１は再び作動し、供給系統３０内の所定圧力Ｐｄが再び４５９ｋｇ／ｃｍ２となるまで加圧する。
上記実施形態では、各受圧面２１は、対応するファスナー６０のファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積Ｓｒを有している。変形例として、各ファスナーサイズに応じて、加圧部２０がそれぞれ異なる受圧面積を有してもよい。
上記実施形態では、図５に示すように、各受圧面２１は、対応するファスナー６０のファスナーサイズが大きい程、受圧面積Ｓｒが大きいものだけではなく、小さいものもある。変形例として、各受圧面２１は、対応するファスナー６０のファスナーサイズが大きい程、受圧面積Ｓｒが大きくなるように設定されてもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
１ 締結システム
１０ 集中ポンプユニット
１１ 加圧ポンプ
１１’ 加圧ポンプ
１２ リターンポート
２０ 加圧部
２０’ 加圧部
２１ 受圧面
２２ 駆動部
２２ａ 凹部
２２ｂ 把持部
２２ｃ ピンクランプ
２２ｆ 第一面
２２ｓ 第二面
２３ 筐体
２３ａ 当接面
２３ｂ 本体部
２３ｆ 第一開口部
２３ｓ 第二開口部
２４ スイッチ
２５ 供給バルブ
２６ リターンバルブ
３０ 供給系統
３１ 基端
３２ 分岐端
３３ 切替えバルブ
４０ リターン系統
４１ 基端
４２ 分岐端
５０ 複合材（部材）
５１ 第一複合材
５１ｈ 第一孔
５２ 第二複合材
５２ｈ 第二孔
６０ ファスナー
６１ ピン
６１ｂ 基部
６１ｔ 先端
６２ カラー
６２ｂ 基部
Ｄｄ 下方向
Ｄｕ 上方向
ＳＴ１０ 加圧するステップ
ＳＴ２０ 締結するステップ
１０ 集中ポンプユニット
１１ 加圧ポンプ
１１’ 加圧ポンプ
１２ リターンポート
２０ 加圧部
２０’ 加圧部
２１ 受圧面
２２ 駆動部
２２ａ 凹部
２２ｂ 把持部
２２ｃ ピンクランプ
２２ｆ 第一面
２２ｓ 第二面
２３ 筐体
２３ａ 当接面
２３ｂ 本体部
２３ｆ 第一開口部
２３ｓ 第二開口部
２４ スイッチ
２５ 供給バルブ
２６ リターンバルブ
３０ 供給系統
３１ 基端
３２ 分岐端
３３ 切替えバルブ
４０ リターン系統
４１ 基端
４２ 分岐端
５０ 複合材（部材）
５１ 第一複合材
５１ｈ 第一孔
５２ 第二複合材
５２ｈ 第二孔
６０ ファスナー
６１ ピン
６１ｂ 基部
６１ｔ 先端
６２ カラー
６２ｂ 基部
Ｄｄ 下方向
Ｄｕ 上方向
ＳＴ１０ 加圧するステップ
ＳＴ２０ 締結するステップ
Claims (6)
- 複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結する締結システムであって、
流体を設定された所定圧力に加圧する加圧ポンプと、
受圧面をそれぞれ有し、前記各ファスナーを加圧可能な位置にそれぞれ配置され、前記各受圧面で前記流体を受けて前記各ファスナーを加圧する複数の加圧部と、
前記加圧ポンプに接続されている基端と前記各加圧部にそれぞれ接続されている複数の分岐端とを有し、前記基端から各分岐端へ向かって分岐し、前記基端から各分岐端に亘って、前記流体を供給可能な供給系統と、を備え、
前記各受圧面は、対応する前記ファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積を有し、
前記基端から前記各受圧面に亘って、前記流体を前記所定圧力で供給する締結システム。 - 前記ファスナーはピンとカラーとを有し、
前記加圧部は、前記ピンを引っ張り、前記カラーを加締める請求項１に記載の締結システム。 - 前記所定圧力を設定された下限値以上に維持する請求項１又は請求項２に記載の締結システム。
- 前記加圧ポンプが、前記所定圧力が設定された下限値より小さくなると加圧する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の締結システム。
- 前記各部材が複合材である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の締結システム。
- 複数の部材をファスナーサイズの異なる複数のファスナーで締結する締結方法であって、
流体を加圧する加圧ポンプと、
受圧面をそれぞれ有し、前記各ファスナーを加圧可能な位置にそれぞれ配置され、前記各受圧面で前記流体を受けて前記各ファスナーを加圧する複数の加圧部と、
前記加圧ポンプに接続されている基端と前記各加圧部にそれぞれ接続されている複数の分岐端とを有し、前記基端から各分岐端へ向かって分岐し、前記基端から各分岐端に亘って、前記流体を供給可能な供給系統と、を備え、前記各受圧面は、対応する前記ファスナーサイズに応じてそれぞれ個別の受圧面積を有する締結システムを用いた締結方法であって、
前記加圧ポンプで前記流体を設定された所定圧力に加圧するステップと、
前記基端から前記各受圧面に亘って、前記流体を前記所定圧力で供給し、前記各ファスナーで前記複数の部材を締結するステップと、
を含む締結方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018059928A JP6963527B2 (ja) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 締結システム及び締結方法 |
| EP19774368.5A EP3778065A4 (en) | 2018-03-27 | 2019-03-22 | Fastening system and fastening method |
| US16/961,038 US11396039B2 (en) | 2018-03-27 | 2019-03-22 | Fastening system and fastening method |
| PCT/JP2019/012108 WO2019188789A1 (ja) | 2018-03-27 | 2019-03-22 | 締結システム及び締結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018059928A JP6963527B2 (ja) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 締結システム及び締結方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019171396A JP2019171396A (ja) | 2019-10-10 |
| JP6963527B2 true JP6963527B2 (ja) | 2021-11-10 |
Family
ID=68061949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018059928A Active JP6963527B2 (ja) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 締結システム及び締結方法 |
Country Status (4)
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| EP (1) | EP3778065A4 (ja) |
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| JPS5119249Y2 (ja) * | 1972-04-15 | 1976-05-20 | ||
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| KR101295258B1 (ko) * | 2013-06-14 | 2013-08-09 | (주)벽산엔지니어링 | 멀티 리벳팅 장치 |
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