JPH0976169A - スリーブかしめ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スリーブかしめ装置内に破断カスが溜まらな
いようにして装置が経時的に重くならないようにすると
ともに、破断カスを定期的に捨てる手間も不要にする。 【解決手段】 本発明に係るスリーブかしめ装置１は、
スリーブナットに挿通されたボルトの先端部を把持する
把持機構と、先端部を把持した把持機構に対しその先端
部が破断するまで軸方向に引っ張り力を付与する引張機
構と、引っ張り反力を利用してスリーブナットを半径方
向外側からかしめるかしめ機構とを備えるスリーブかし
め装置において、ボルトの破断した先端部を吸引して排
出するバキューム発生手段２１，２２を有することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スリーブナットに
挿通されたボルトの先端部を把持する把持機構と、前記
先端部を把持した把持機構に対しその先端部が破断する
まで軸方向に引っ張り力を付与する引張機構と、引っ張
り反力を利用して前記スリーブナットを半径方向外側か
らかしめるかしめ機構とを備えるスリーブかしめ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的にスリーブかしめ装置はピストル
型をしたハンディタイプの工具であり、スリーブナット
に挿通されたボルトの先端部を把持する把持機構と、前
記先端部を把持した把持機構に対し軸方向の引っ張り力
を付与する引張機構と、前記引っ張り反力を利用して前
記スリーブナットを半径方向外側からかしめるかしめ機
構とから構成されている。ここで、前記引張機構はボル
トの先端部が破断するまで前記把持機構に対して軸方向
に引っ張り力を付与できるようになっており、破断され
たボルトの先端部（以下、破断カスという）はスリーブ
かしめ装置のキャッチャーに溜められるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記スリ
ーブかしめ装置では、破断カスをキャッチャーに溜める
方式であるために、その破断カスが溜まるにつれて装置
が徐々に重くなる。このため、スリーブかしめ装置を把
持する作業者の手首に加わる負荷が徐々に大きくなり、
作業効率が低下するという問題がある。また、前記キャ
ッチャーに溜まった破断カスを定期的に捨てなければな
らないため、手間も掛かる。本発明の技術的課題は、破
断カスを連続して自動的に捨てられるようにすることに
より、スリーブかしめ装置が経時的に重くならないよう
にして作業効率の低下を防ぐとともに、破断カスを定期
的に捨てる手間も不要にしようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔課題を解決するための請求項１に係る手段〕上記した
課題は、以下の各部構造を有するスリーブかしめ装置に
よって解決される。即ち、本発明に係るスリーブかしめ
装置は、スリーブナットに挿通されたボルトの先端部を
把持する把持機構と、前記先端部を把持した把持機構に
対しその先端部が破断するまで軸方向に引っ張り力を付
与する引張機構と、前記引っ張り反力を利用して前記ス
リーブナットを半径方向外側からかしめるかしめ機構と
を備えるスリーブかしめ装置において、前記ボルトの破
断した先端部を吸引して排出するバキューム発生手段を
有することを特徴とする。即ち、破断カス（ボルトの先
端部）はバキューム発生手段により吸引されてスリーブ
かしめ装置から排出されるため、スリーブかしめ装置内
に溜まることがなく装置が経時的に重くなることはな
い。また、破断カスを定期的に捨てる手間も不要にな
る。

【０００５】〔課題を解決するための請求項２に係る手
段〕このスリーブかしめ装置は、請求項１に記載された
スリーブかしめ装置において、ボルトの先端部を把持す
る略筒状の把持機構と前記バキューム発生手段とを連通
させるバキューム配管と、前記バキューム配管内の圧力
を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検
出された圧力値により、スリーブかしめ装置を作動させ
る作動手段とを有している。このため、把持機構にボル
トの先端部が挿入されるとバキューム配管の一端が塞が
れた状態にほぼ等しくなり、前記バキューム配管内の圧
力は大気圧から大幅に低下する。逆に、把持機構にボル
トの先端部が挿入されていない状態、あるいは、挿入が
不完全な状態ではバキューム配管の一端が開かれた状態
になり、前記バキューム配管内の圧力はさほど低下せず
大気圧に近い状態になる。したがって、前記圧力検出手
段によりバキューム配管内の圧力を検出することによ
り、ボルトの先端部が確実に前記把持機構に挿入された
か否かを高精度で判定できるようになる。さらに、作動
手段は圧力検出手段により検出された圧力値によりスリ
ーブかしめ装置を作動させるため、ボルトの先端部が確
実に把持機構に挿入された状態でスリーブかしめ装置を
自動起動できるようになる。これによって、作業者の負
担が軽減されるとともに操作ミス等も防止することがで
きる。さらに、かしめ忘れ等も防止できる。

【０００６】〔課題を解決するための請求項３に係る手
段〕このスリーブかしめ装置は、請求項１に記載された
スリーブかしめ装置において、バキューム発生手段によ
って吸引されたボルトの破断した先端部を検出する破断
カス検出手段を有することを特徴とする。一般的にスリ
ーブかしめ装置において、かしめ不良はボルトの先端部
が把持機構から外れた場合に発生し、ボルトの先端部は
未破断のままで残される。したがって、スリーブかしめ
作業後に破断カス検出手段によってボルトの破断した先
端部が検出できればかしめ良好と判定できる。逆に、ボ
ルトの破断した先端部が検出できなければかしめ不良と
判定できる。即ち、破断カス検出手段によってかしめ作
業の良否が判定できるようになる。

【０００７】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、図１〜図３に基づいて本発
明の第１の実施の形態に係るスリーブかしめ装置の説明
を行う。ここで、図１は本実施の形態に係るスリーブか
しめ装置の全体配管系統図、図２は図１のＡ部矢視図で
ある。また、図３はスリーブかしめ装置によりスリーブ
かしめ作業を行う際の各工程を表している。スリーブか
しめ装置１はスリーブナットｗを半径方向外側からかし
めてスタッドボルトｗｂに固定するための装置であり、
前記スリーブナットｗをかしめる部分である装置本体部
２（図１参照）を備えている。前記装置本体部２はピス
トル型をしたハンディタイプの工具であり、図２、図３
に示されるように、その先端部にはスリーブナットｗを
把持するためのチャック１２が本体ケース１８に対して
同軸に、かつ、軸方向に所定寸法だけ変位できるように
装着されている。さらに、前記チャック１２の後方には
そのチャック１２に把持されたスリーブナットｗを半径
方向外側からかしめるための略リング状のノーズピース
１４がチャック１２と同軸に、かつ、本体ケース１８に
対して相対移動不能に位置決めされている。

【０００８】また、前記ノーズピース１４の後方にはス
リーブナットｗに挿通されたスタッドボルトｗｂ（図３
参照）の先端部を把持するジョー１６及びジョーケース
１７がそのノーズピース１４と同軸に装着されている。
前記ジョー１６はそのテーパー外周面１６ｔがジョーケ
ース１７のテーパー内周面１７ｔに面接触しており、両
者１６，１７が軸方向に相対移動することによりテーパ
面の作用によりジョー１６は半径方向に変位する。これ
によって、前記ジョー１６はスタッドボルトｗｂの先端
部を把持できるようになる。また、前記ジョー１６及び
ジョーケース１７は本体ケース１８に固定されたエアー
シリンダ（図示されていない）に連結されており、その
エアーシリンダによって本体ケース１８内を軸方向に引
っ張られるようになっている。

【０００９】前記装置本体部２には、図１に示されるよ
うに、主配管２３によって高圧空気が供給されるように
なっており、この高圧空気によって前記エアーシリンダ
が駆動される。さらに、前記主配管２３の途中には装置
本体部２に対して高圧空気の供給／停止を行うための主
バルブ２３ｖが取付けられている。前記主バルブ２３ｖ
は制御盤３０から出力された操作信号に基づいて動作
し、その主バルブ２３ｖが開閉することにより前記エア
ーシリンダを自動的に駆動／停止できるようになってい
る。なお、スリーブかしめ装置１を手動起動に切り換え
れば、作業者が装置本体部２のトリガー２ｔを引くこと
により前記エアーシリンダを作動させることが可能であ
る。

【００１０】前記エアーシリンダは、前記ジョー１６に
把持されたスタッドボルトｗｂの先端部が切り込み部ｗ
ｋから破断するまでそのジョー１６及びジョーケース１
７に対して引っ張り力を付与できるようになっている。
そして、前記引っ張り力が付与されている間、後記する
ように、前記スリーブナットｗは前記ノーズピース１４
によってかしめられる。一方、前記ジョー１６及びジョ
ーケース１７はスタッドボルトｗｂの先端部が破断する
ことにより本体ケース１８内を一定距離だけ軸方向に移
動した後、バネ（図示されていない）の力により元の位
置、即ち、図２に示されるようにジョーケース７の外側
面がノーズピース１４の内面に接触する位置まで戻され
る。即ち、前記ジョー１６及びジョーケース１７が本発
明の把持機構に相当し、前記エアーシリンダが引張機構
に相当する。また、前記主バルブ２３ｖ、制御盤３０等
が本発明の作動手段として機能する。

【００１１】前記ジョー１６は、図２に示されるよう
に、本体ケース１８内に形成された吸引通路１９の先端
に位置決めされてその吸引通路１９の一部を構成してお
り、さらに、そのジョー１６の壁部及びジョーケース１
７の壁部には吸引通路１９と外部とを連通させるバイパ
ス通路１６ｂ，１７ｂが形成されている。前記バイパス
通路１６ｂ，１７ｂは、スタッドボルトｗｂの先端部が
ジョー１６に予め決められた寸法だけ正しく挿入された
状態でその先端部によって塞がれるようになっている。

【００１２】前記吸引通路１９はかしめ後に破断された
スタッドボルトｗｂの先端部（以下、破断カスという）
を排出するための通路であり、その後端部には、図１に
示されるように、バキューム配管２１の一端が接続され
ている。前記バキューム配管２１は破断カスを通過させ
るだけの内径を備えておりその他端がバキューム発生機
構２２に接続されている。このため、バキューム発生機
構２２が動作することにより、吸引通路１９内の破断カ
スはバキューム配管２１を通ってバキューム発生機構２
２まで導かれる。さらに、前記バキューム発生機構２２
まで導かれた破断カスは送り配管２５によって回収箱２
４まで送られ、ここで回収される。

【００１３】前記バキューム発生機構２２は高圧空気の
流れによって負圧を発生させる構造であり、高圧空気源
である主配管２３から分岐した分岐管２６の先端が接続
されるようになっている。また、前記分岐管２６の途中
にはバキューム発生機構２２に対する高圧空気の供給／
停止を行うための起動バルブ２６ｖが取付けられてい
る。前記起動バルブ２６ｖは前記制御盤３０から出力さ
れた操作信号に基づいて動作し、その起動バルブ２６ｖ
が開閉することによりバキューム発生機構２２は起動／
停止する。

【００１４】前記バキューム配管２１には配管内の圧力
を検出するするための圧力計２１ｐが取付けられてお
り、この圧力計２１ｐの圧力信号が制御盤３０に入力さ
れるようになっている。ここで、前記ジョー１６にスタ
ッドボルトｗｂの先端部が正しく挿入されるとそのジョ
ー１６の先端及びバイパス通路１６ｂ，１７ｂが塞がれ
て、前記バキューム配管２１内の圧力は大気圧から大幅
に低下する。逆に、前記ジョー１６にスタッドボルトｗ
ｂの先端部が挿入されていない状態、あるいは、挿入が
不完全な状態ではジョー１６の先端又はバイパス通路１
６ｂ，１７ｂが開かれた状態になり、バキューム配管２
１内の圧力はさほど低下せずに大気圧に近づくことにな
る。前記制御盤３０では圧力計２１ｐの圧力信号を設定
値と比較することにより、スタッドボルトｗｂの先端部
がジョー１６に正しく挿入されたか否かを判定できるよ
うになっている。

【００１５】また、前記バキューム配管２１には金属通
過センサー２１ｍが設置されており、その金属通過セン
サー２１ｍの信号が前記制御盤３０に入力される。前記
金属通過センサー２１ｍは破断カスの通過を検出するセ
ンサーであり、前記制御盤３０では金属通過センサー２
１ｍからの信号に基づいて破断カスの通過個数をカウン
トする。そして、一工程作業時間内に規定本数の破断カ
スが金属通過センサー２１ｍによって検出されなかった
場合には、作業忘れあるいはかしめ不良として制御盤３
０の警報ブザー及びランプ（図示されていない）が作動
するとともに、前記制御盤３０から組付けラインにイン
ターロック信号が伝送されてその組付けラインが停止す
る。さらに、かしめ途中でバキューム配管２１内の圧力
が大気圧近くまで上昇した場合にもスタッドボルトｗｂ
の先端部がジョー１６から外れたと判定して制御盤３０
の警報ブザー及びランプが作動するとともに、前記制御
盤３０からのインターロック信号により組付けラインが
停止する。即ち、前記金属通過センサー２１ｍ、制御盤
３０が本発明の破断カス検出手段に相当する。

【００１６】次に、図１、図３に基づいて本実施の形態
に係るスリーブかしめ装置１の動作を説明する。先ず、
起動バルブ２６ｖが開かれることによりバキューム発生
機構２２が起動する。さらに、図３（Ａ）に示されるよ
うに、装置本体部２のチャック２にスリーブナットｗが
セットされる。この状態では、まだ、ジョー１６の先端
及びバイパス通路１６ｂ，１７ｂは開かれているため
に、バキューム配管２１内の圧力はさほど低下せず大気
圧に近い状態である。

【００１７】次に、図３（Ｂ）に示されるように、スタ
ッドボルトｗｂがスリーブナットｗに通されて、そのス
タッドボルトｗｂの先端部が前記ジョー１６に規定量だ
け挿入されると、そのジョー１６の先端及びバイパス通
路１６ｂ，１７ｂが塞がれてバキューム配管２１内の圧
力は大気圧から大幅に低下する。制御盤３０では圧力計
２１ｐによって検出されたバキューム配管２１内の圧力
を設定値と比較することによりスタッドボルトｗｂの先
端部が前記ジョー１６に正しく挿入されたか否かを判定
する。そして、スタッドボルトｗｂの先端部が前記ジョ
ー１６に正しく挿入されたと判定した段階で、制御盤３
０は主配管２３の主バルブ２３ｖを開く信号を出力す
る。これによって、主バルブ２３ｖが開かれて装置本体
部２のエアーシリンダが駆動される。

【００１８】前記エアーシリンダが駆動されることによ
り、前記ジョー１６にスタッドボルトｗｂの先端部が把
持されるとともにそのジョー１６及びジョーケース１７
が軸方向に引っ張られる。即ち、図３（Ｂ）に示される
状態で、スタッドボルトｗｂの先端部が図中右方向に引
っ張られる。これによって、前記エアーシリンダを固定
する本体ケース１８にはその引っ張り反力が加わり、そ
の本体ケース１８に固定された略リング状のノーズピー
ス１４がチャック１２に把持されたスリーブナットｗを
図中左方向に押圧する。ここで、前記チャック１２は本
体ケース１８に対して所定寸法だけ軸方向に変位できる
ため、図に示される状態でノーズピース１４がスリーブ
ナットｗを押圧すると、前記ノーズピース１４はスリー
ブナットｗに対して図中左方向に変位し、そのスリーブ
ナットｗはノーズピース１４によって半径方向外側から
かしめられる。

【００１９】そして、スリーブナットｗに対するノーズ
ピース１４の動きが停止した状態でかしめが終了し、図
３（Ｃ）に示されるように、スタッドボルトｗｂの先端
部がジョー１６の引っ張り力によって切り込み部ｗｋか
ら破断する。これによって、前記ジョー１６及びジョー
ケース１７が軸方向に一定距離だけ移動し、バネの力に
より元の位置まで戻される。この過程で、図３（Ｄ）に
示されるように、ジョーケース１７の先端がスリーブナ
ットｗをノーズピース１４から突き出すとともに、破断
したスタッドボルトｗｂの先端部（破断カス）がジョー
１６から離れる。このようにして、図３（Ｅ）に示され
るように、スリーブナットｗのかしめ作業の１サイクル
が終了する。

【００２０】ここで、前記破断カスは吸引通路１９から
バキューム配管２１を通ってバキューム発生機構２２ま
で導かれ、さらに、送り配管２５によって回収箱２４ま
で送られ、ここで回収される。そして、前記破断カスが
金属通過センサー２１ｍの位置を通過することによりそ
の破断カスの通過が制御盤３０によってカウントされ
る。なお、前述のように、一工程作業時間内に規定本数
の破断カスが金属通過センサー２１ｍによって検出され
なかった場合には、作業忘れあるいはかしめ不良として
制御盤３０の警報ブザー及びランプが動作するととも
に、前記制御盤３０からのインターロック信号により組
付けラインが停止する。また、かしめ途中でバキューム
配管２１内の圧力が大気圧近くまで上昇した場合にもス
タッドボルトｗｂの先端部がジョー１６から外れたと判
定して制御盤３０の警報ブザー及びランプが動作すると
ともに、前記制御盤３０からのインターロック信号によ
り組付けラインが停止する。

【００２１】このように、本実施の形態によると、破断
カスはバキューム発生機構２２により吸引されて装置本
体部２から排出されるため、その装置本体部２内に溜ま
ることがなく装置が経時的に重くなることはない。ま
た、破断カスを定期的に捨てる手間も不要になる。ま
た、圧力計２１ｐでバキューム配管２１内の圧力を検出
しその検出された圧力値によりスリーブかしめ装置を作
動させるため、誤操作がなくなるとともに作業者がトリ
ガー２ｔを引く手間も不要になり負担が軽減される。ま
た、かしめ忘れも防止できる。さらに、一工程作業時間
内におけるボルトの先端部の積算個数を確認できるため
に、かしめ不良、即ち、スタッドボルトｗｂの先端部が
破断されないで残された状態等を素早く検出することが
できるようになる。したがって、従来のように、スタッ
ドボルトｗｂの破断音によって作業者がかしめ不良を判
定する方式と比べて不良検出精度が高くなる。

【００２２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この本発明の実施の形態には請求の範囲に記載し
た技術的事項以外に次のような各種の技術的事項を有す
るものであることを付記しておく。 （１） 請求項２に記載されたスリーブかしめ装置にお
いて、前記把持機構には、その把持機構の内側と外部と
を連通させるバイパス通路が形成されており、前記バイ
パス通路は前記ボルトの先端部が把持機構に規定量だけ
挿入されることによりその先端部によって塞がれること
を特徴とするスリーブかしめ装置。即ち、ボルトの先端
部が把持機構に規定量だけ挿入された状態でバキューム
配管の一端が塞がれ、そのバキューム配管内の圧力が大
気圧から大幅に低下することになる。したがって、ボル
トの先端部が把持機構に正しく挿入されたか否かを正確
に判定できるようになる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によると、破断カスはバキューム
発生手段により吸引されて外部に排出されるため内部に
溜まることがなく装置が経時的に重くなることはない。
このため、作業者の負担が軽減されて作業効率が向上す
る。また、破断カスを定期的に捨てる手間も不要になる
ため、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るスリーブかしめ装
置の全体配管系統図である。

【図２】図１のＡ部矢視図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係るスリーブかしめ装
置によりかしめ作業を行う際の各工程を表している。

【符号の説明】

ｗ スリーブナット ｗｂ スタッドボルト ２ 装置本体部 １４ ノーズピース（かしめ機構） １６ ジョー（把持機構） １７ ジョーケース（把持機構） ２１ バキューム配管 ２１ｐ 圧力計（圧力検出手段） ２１ｍ 金属通過センサー（破断カス検出手段） ２２ バキューム発生機構 ２３ｖ 主バルブ（作動手段） ３０ 制御盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブナットに挿通されたボルトの先
   端部を把持する把持機構と、前記先端部を把持した把持
   機構に対しその先端部が破断するまで軸方向に引っ張り
   力を付与する引張機構と、前記引っ張り反力を利用して
   前記スリーブナットを半径方向外側からかしめるかしめ
   機構とを備えるスリーブかしめ装置において、 前記ボルトの破断した先端部を吸引して排出するバキュ
   ーム発生手段を有することを特徴とするスリーブかしめ
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたスリーブかしめ装
   置において、 ボルトの先端部を把持する略筒状の把持機構と前記バキ
   ューム発生手段とを連通させるバキューム配管と、 前記バキューム配管内の圧力を検出する圧力検出手段
   と、 前記圧力検出手段により検出された圧力値により、スリ
   ーブかしめ装置を作動させる作動手段と、を有すること
   を特徴とするスリーブかしめ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載されたスリーブかしめ装
   置において、 バキューム発生手段によって吸引されたボルトの破断し
   た先端部を検出する破断カス検出手段を有することを特
   徴とするスリーブかしめ装置。