JP2008168324A - リベット締結装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水中でのブラインドリベットの締結作業を好適に行うことができるリベット締結装置を提供すること。
【解決手段】本発明のリベット締結装置１は、シリンダ２と、ピストン３と、ピストン３を駆動させる油圧をシリンダ２内に供給する油圧供給源４とを備え、ピストン３の往復動作に伴って、リベットのマンドレルを切断するように設けられている。ピストン３の前方部に、マンドレルを挟持するジョー３３を収容したジョーケース３１が取り付けられ、シリンダ２の前端部にジョーケース３１を収容するノーズハウジング５が取り付けられ、シリンダ２の後端部にピストン３を付勢する弾性部材３２の反力を得るためのエンドキャップ６が取り付けられ、ノーズハウジング５及びエンドキャップ６に、ノーズハウジング５及びエンドキャップ６と外部とを連通させる流通路５１、５２、６１が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラインドリベットを使用して板材等をかしめるときのリベット締結装置に関し、特に、水面上や水中でのリベットの締結作業に好適なリベット締結装置に関する。

海洋や河川環境に設置された鋼構造物に対しては、被覆防食法が適用される場合が多い。被覆防食では、防食層を保護するために、その外側にプラスチックス製等の保護カバーが取り付けられる。近年この保護カバーの取り付けを、リベットを使用して行う被覆防食方法に関する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

この技術は、保護カバーで防食層の周りを覆ったときに両端部が重なり合うように周長に設定し、防食層の周囲を囲んで両端部の重なり合わせた部分にリベットをかしませて防食層の外側に保護カバーを取り付けるものである。リベットをかしませる作業は、特許文献２に記載されているような、リベッター称されるリベット締結装置が使用される。

ところで、被覆防食を行う構造物によっては、リベットをかしませる作業を水中で行わなければならない場合がある。このような場合、上述のリベット締結装置では、ハウジング内に水が浸入して充満し、浸入した水の抵抗でピストンの前後移動が妨げられ、リベットの締結作業に支障を来したり、切断されたマンドレルの部分が水中に落下してしまう課題を有していた。

特開２００３−１３８５９２号公報 特開２０００−１３５５４２号公報

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、水中でのブラインドリベットの締結作業を好適に行うことができるリベット締結装置を提供することを目的とする。

本発明は、筒状のシリンダと、前記シリンダ内で摺動するピストンと、前記ピストンを駆動させる油圧を前記シリンダ内に供給する油圧供給源とを備え、前記ピストンの往復動作に伴って、リベットのマンドレルを切断するように設けられているリベット締結装置であって、前記ピストンの前方部に、リベットのマンドレルを挟持するジョーを収容した筒状のジョーケースが取り付けられ、前記ピストンの後方部に該ピストンを前方に付勢する第１弾性部材が配置され、前記ジョーケース内に、前記ジョーを前方に付勢する第２弾性部材が配置され、前記ジョーケースの先端部の内周面に前方に向けて径が先細るテーパーが設けられ、前記ジョーの外面に前記ジョーケースの前記テーパーに対応し前方に向けて先細るテーパーが設けられ、前記シリンダの前端部に前記ジョーケースを収容するノーズハウジングが取り付けられ、前記シリンダの後端部に前記スプリングの反力を得るためのエンドキャップが取り付けられ、前記ノーズハウジングの先端部にノーズピースが取り付けられ、前記ノーズピースの前方部に前記リベットのマンドレルの挿入口が設けられ且つ後方部に前記ジョーのストッパーとなる突起部が設けられ、前記ノーズハウジング及び前記エンドキャップに、該ノーズハウジング及び該エンドキャップと外部とを連通させる流通路が設けられており、前記シリンダ内に前記油圧供給源から作動油が供給される前は、前記第２弾性部材の弾性力によって、前記ジョーが前記ストッパーに付勢されて開いており、前記作動油が前記シリンダ内に供給されたときは、前記ピストンが後方に移動して前記ジョーケースが後方に移動するに伴って、前記ジョーが該ジョーケースの前記内周面に沿って移動してリベットのマンドレルを挟持し、前記ピストンのさらに後方への移動に伴って前記マンドレルを引っ張って切断するように設けられているリベット締結装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。

本発明のリベット締結装置によれば、海洋や河川の腐食環境下に設置された鋼構造物に、ブラインドリベットを使用した被覆防食を施すときに、リベットの締結作業を支障なく好適に行うことができる。

以下、本発明を、その好ましい実施の形態に基づいて説明する。
図１〜図４は、本発明のリベット締結装置の一実施形態を模式的に示したものである。

図１に示したように、本実施形態のリベット締結装置１は、筒状のシリンダ２と、シリンダ２内で摺動するピストン３と、ピストン３を駆動させる油圧をシリンダ２内に供給する油圧供給源４とを備え、ピストン３の往復動作に伴って、リベットのマンドレル１１（図４参照）を切断するように設けられている。

シリンダ２の内周には内方に突出するストッパー２１が設けられており、ピストン３は、このストッパー２１によってその前方への移動が規制される。シリンダ２の前方部には後述するジョーケース３１を収容するノーズハウジング５が取り付けられている。また、シリンダ２の後方部には、後述のスプリング３２の反力を得るためのエンドキャップ６が取り付けられている。さらに、シリンダ２の外周部の底面側には、下方に張り出した嵌合部２２が設けられている。嵌合部２２の内部は、当該嵌合部２２が、後述するネックグリップ７に嵌合されたときに、油圧供給源４の油圧シリンダ４１の一部が収容されるように中空に設けられている。また、シリンダ２には、嵌合部２２の内部と、当該シリンダ２の内部とを連通させる油圧供給路２３が設けられており、この油圧供給路２３を通じて油圧シリンダ４１から供給される作動油が、シリンダ２内に供給されてピストン３を後方に移動させる。

ピストン３には、その軸心に沿って延びる貫通孔３０が設けられている。貫通孔３０には、後述するように切断されたリベットのマンドレル１１の回収路を構成する二本の管体１１１、１１２が連設されている。ピストン３の前方部には管体１１１の先端部を収容するように筒状のジョーケース３１が取り付けられている。また、ピストン３の後方部にはピストン３を前方に付勢するスプリング（第１弾性部材）３２が配置されている。

ジョーケース３１内にはリベットのマンドレル１１を挟持するジョー３３が収容されている。また、ジョーケース３１内には、ジョー３３を前方に付勢するスプリング（第２弾性部材）３４が管体１１１の外周りに配置されている。本実施形態では、ジョー３３
の後端側に管体１１３が配置され、ジョー３３は、管体１１３を介してスプリング３４で前方に付勢されている。管体１１３と管体１１１との間には隙間が設けられている。

ジョーケース３１の先端部の内周面３１０には、前方に向けて径が先細るテーパーが設けられており、ジョー３３の外面３３０にはジョーケース３１の前記テーパーに対応し前方に向けて先細るテーパーが設けられている。

図１及び図２に示したように、油圧供給源４は、作動油を収容した油圧シリンダ４１と、油圧シリンダ４１の容積を変化させるエアシリンダユニット４２とを備えている。エアシリンダユニット４２は、シリンダケース４２０と、シリンダケース４２０内で摺動するエアピストン４２１とを具備している。エアピストン４２１には、油圧シリンダ４１内で摺動するピストンロッド４２２が取り付けられている。シリンダケース４２０のピストンロッド４２２側であって、その天面部４２３には、シリンダケース４２０内と外部とを連通させる流通路４２４が設けられている。図３に示すように、シリンダケース４２０の前方部の外側には、コンプレッサー（図示せず）から送られてくる加圧空気をシリンダケース４２０内に導く導入路４２５及びシリンダケース４２０内の加圧空気を外部に排出する排気路４２６が一体的に設けられている。導入路４２５と排気路４２６は、経路切り替え用のバルブユニット４２７を介して連結されている。バルブユニット４２７のバルブロッド４２８がバネの弾性力で上昇しているとき（図３の状態）は、導入路４２５がバルブロッド４２８で遮断され、前記コンプレッサーからの加圧空気の供給は行われない。このとき、バルブロッド４２８より先端側において導入路４２５と排気路４２６とが連通され、シリンダケース４２０の内部が外部につながった状態となる。バルブロッド４２８が下降しているときは、排気路４２６がバルブロッド４２８で遮断され、バルブロッド４２８による導入路４２５の遮断が解かれる。そして、導入路４２５を通じて前記コンプレッサーから加圧空気の供給が行われ、前記コンプレッサーからシリンダケース４２０の下方部から供給される。これにより、エアピストン４２１が上昇し、ピストンロッド４２２が上昇する。なお、バルブロッド４２８の下降は、導入路４２５を通じた加圧空気の導入とともに前記コンプレッサーから供給される加圧空気が、導入路４２９を通じて導入されることで行われる。本実施形態のリベット締結装置１では、シリンダケース４２０の天面部４２３に流通路４２４が設けられているので、シリンダケース４２０が水に浸った状態での水中作業であっても、流通路４２４を通じて、シリンダケース４２０内外への水の移動がスムーズに行われる。よって、エアピストン４２１の駆動に伴う当該エアピストン４２１の移動抵抗が抑えられ、支障なくブラインドリベットで板等をかしませることができる。

図１に示したように、ノーズハウジング５には、当該ノーズハウジング５内と外部とを連通させ、ノーズハウジング５内に水中作業下の水の流通を可能とする流通路５１、５２が設けられている。流通路５１は、ノーズハウジング５の前方部であってジョー３３の移動部分に対応するように設けられており、スリット状の形態を有している。流通路５２は、ジョーケース３１の後端部の移動部分に対応するように設けられており、断面が円形の形態を有している。ノーズハウジング５にこれらの流通路５１、５２が設けられているので、ノーズハウジング５が水に浸った状態での水中作業であっても、流通路５１、５２を通じてノーズハウジング５内外への水の移動がスムーズに行われる。よって、ピストン３の駆動に伴うジョーケース３１やジョー３３の移動抵抗が抑えられ、支障なくブラインドリベットで板等をかしませることができる。

ノーズハウジング５の先端部には、ノーズピース５３が取り付けられている。ノーズピース５３の内部には貫通路５３１が設けられている。この貫通路５３１の前端開口部５３２は、リベットのマンドレル１１の挿入口とされる。ノーズピース５３の後方部にはジョー３３の先端に当接してそのストッパーとなる突起部５３３が設けられている。

前記ノーズピース５３には、リベットの前記挿入口５３２から挿入されたリベットのマンドレル１１に当接してリベットのマンドレルを係止する係止手段５３１を備えている。本実施形態では、係止手段５３１は、ノーズピース５３の外周面から貫通路５３１に達するように設けられた挿入孔５３４と、挿入孔５３４に挿入されたボルト５３５と、ボルト５３５のヘッドを押さえる弾性リング５３６とから構成されている。

エンドキャップ６には、当該エンドキャップ６内とを連通させる流通路６１が設けられている。エンドキャップ６に流通路６１が設けられているので、エンドキャップ６が水に浸った状態での水中作業であっても、流通路６１を通じて、エンドキャップ６内外への水の移動がスムーズに行われる。よって、ピストン３の駆動に伴う当該ピストン３の移動の抵抗が抑えられ、支障なくブラインドリベットで板等をかしませることができる。

エンドキャップ６の奥面部６２には、貫通孔６３が設けられている。貫通孔６３には、切断されたマンドレル１１の回収路を構成する２本の管体１１４、１１５が挿通されている。管体１１４は、管体１１５内に前後に摺動可能に配設されており、管体１１４の前端部は、管体１１２の後端部に接続されている。

エンドキャップ６の後方部には、管体１１５の後端部を内包するように回収ボックス６４が取り付けられており、切断されたマンドレル１１は前記管体１１１〜１１５を通って回収ボックス６４に収容される。

ネックグリップ７には、トリガースイッチ７１が装備されている。このトリガースイッチ７１は、その後方に取り付けられたバルブユニット７２内のバルブロッド７２１を作動させるスイッチである。バルブユニット７２は、前記導入路４２５及び４２９に介装されている。トリガースイッチ７１を引くと、各バルブユニット７２、４２７が作動し、図示しないコンプレッサーが接続されるジョイント８１（図３参照）から導入路（図示せず）を通じて供給される加圧空気が、導入路４２５を通じてシリンダケース４２１内に導かれるとともに、導入路４２９を通じて供給された加圧空気がバルブユニット４２７のバルブロッド４２８を下降させる。これにより、加圧空気が導入路４２５を通じてシリンダケース４２０に供給される。そして、エアピストン４２１が押し上げられて油圧シリンダ４１内に配されたピストン４２１が駆動される。

上記構成のリベット締結装置１は、シリンダ２内に油圧供給源４から作動油が供給される前は、図１に示すように、スプリング３２の弾性力によって、ピストン３は、シリンダ２のストッパー２１に付勢されている。これに伴いジョーケース３１は、ノーズハウジング５の前方に位置する。このとき、ジョー３３は、スプリング３４によって前方に付勢されるが、ノーズピース５３の突起部５３３に当接するため、ジョーケース３１の内周面のテーパーに沿って後方に押し込まれて開いた状態となる。

この状態で、ノーズピース５３の挿入口５３２から未使用のリベット１１のマンドレルを挿入し、係止手段５３１で係止させる。そして、ネックグリップ７のトリガースイッチ７１を引くと、バルブユニット７２、コンプレッサ（図示せず）からの加圧空気が導入路４２５、４２９を通じて供給されるとともに、バルブユニット４２７が作動し、導入路４２５を通じてシリンダケース４２０下方に導かれ、エアピストン４２１を押し上げる。このとき、シリンダケース４２０に流通路４２４が設けられているので、エアピストン４２１の上昇が妨げられずに、スムーズに上昇する。そして、エアピストン４２１に取り付けられたピストンロッド４２２が油圧シリンダ４１の容積を狭めるように上昇し、油圧供給路２４を通じてシリンダ２内に作動油が供給される。

図４に示したように、ピストン３が後方に移動するに伴って、ジョーケース３１が後方に移動し、ジョー３３がジョーケース３１の内周面３１０に沿って移動してリベットのマンドレル１１を挟持し、ピストン３のさらに後方への移動に伴ってマンドレル１１を引っ張って切断するとともに、板体等をかしめるようにリベットを締結させる。

トリガースイッチ７１を離すと、導入路４２５、４２９を通じた加圧空気の供給が止まるので、図３に示すように、バルブロッド４２８が上昇して導入路４２５が遮断され、シリンダケース４２０内の加圧空気が排気路４２６を通じて外部に排出される。これに伴って、スプリング３４の弾性力によってピストン３が前方に戻されるとともに、シリンダ２内に供給される作動油が油圧供給源４に戻されてエアピストン４２１が下がり、図１の状態に戻る。

以上説明したように、本実施形態のリベット締結装置１によれば、ノーズハウジングやエンドキャップに流通路を設けたので、ピストン３やジョーケース３１がエンドキャップ６やノーズハウジング５内を移動しても、その移動に伴う容積変化に見合う水が流通路を通して外部に排出されるので、従来のような抵抗を生じることがなく、水中でのブラインドリベットの締結作業を好適に行うことができる。

また、ノーズピース５３にリベットのマンドレル１１を係止する係止手段５３１を備えているので、切断されたマンドレル１１が水中に落下してしまうことがない。

本発明は、前記実施形態に何ら制限されない。
例えば、前記実施形態では、油圧シリンダ４１を作動させるエアシリンダユニット４２を水中に沈む構造としたが、エアシリンダユニットを水に沈まない構成とする場合には、シリンダケース４２０に設けた流通路４２４を省略することができる。

本発明のリベット締結装置は、海洋や河川等の腐食環境下に構築された鋼構造物にリベットを使用した被覆防食を水中で行うときに好適に用いられる。

本発明のリベット締結装置の一実施形態を模式的に示す断面図であり、（ａ）は要部の断面図、（ｂ）は（ａ）における円Ａで囲まれた部分の拡大図である。 同実施形態のリベット締結装置における、油圧供給源のエアシリンダユニットの構成を示す部分断面図である。 同実施形態のリベット締結装置における、加圧空気の導入路及び排気路の構成を示す部分断面図である。 同実施形態のリベット締結装置において、リベットのマンドレルを引っ張っている状態を示す要部断面図である。

符号の説明

１ リベット締結装置
２ シリンダ
２０ ストッパー
３ ピストン
３１ ジョーケース
３２ スプリング（第１弾性部材）
３４ スプリング（第２弾性部材）
３３ ジョー
４ 油圧供給源
４２ エアシリンダユニット
４２０ シリンダケース
４２１ エアピストン
５ ノーズハウジング
５３ ノーズピース
５３５ ボルト（係止手段）
６ エンドキャップ

Claims (3)

1. 筒状のシリンダと、前記シリンダ内で摺動するピストンと、前記ピストンを駆動させる油圧を前記シリンダ内に供給する油圧供給源とを備え、前記ピストンの往復動作に伴って、リベットのマンドレルを切断するように設けられているリベット締結装置であって、
   前記ピストンの前方部に、リベットのマンドレルを挟持するジョーを収容した筒状のジョーケースが取り付けられ、前記ピストンの後方部に該ピストンを前方に付勢する第１弾性部材が配置され、前記ジョーケース内に、前記ジョーを前方に付勢する第２弾性部材が配置され、
   前記ジョーケースの先端部の内周面に前方に向けて径が先細るテーパーが設けられ、前記ジョーの外面に前記ジョーケースの前記テーパーに対応し前方に向けて先細るテーパーが設けられ、
   前記シリンダの前端部に前記ジョーケースを収容するノーズハウジングが取り付けられ、前記シリンダの後端部に前記第１弾性部材の反力を得るためのエンドキャップが取り付けられ、
   前記ノーズハウジングの先端部にノーズピースが取り付けられ、前記ノーズピースの前方部に前記リベットのマンドレルの挿入口が設けられ且つ後方部に前記ジョーのストッパーとなる突起部が設けられ、
   前記ノーズハウジング及び前記エンドキャップに、該ノーズハウジング及び該エンドキャップと外部とを連通させる流通路が設けられており、
   前記シリンダ内に前記油圧供給源から作動油が供給される前は、前記第２弾性部材の弾性力によって、前記ジョーが前記ストッパーに付勢されて開いており、前記作動油が前記シリンダ内に供給されたときは、前記ピストンが後方に移動して前記ジョーケースが後方に移動するに伴って、前記ジョーが該ジョーケースの前記内周面に沿って移動してリベットのマンドレルを挟持し、前記ピストンのさらに後方への移動に伴って前記マンドレルを引っ張って切断するように設けられているリベット締結装置。
2. 前記油圧供給源は、作動油を収容した油圧シリンダと、該油圧シリンダの容積を変化させるエアシリンダユニットとを備え、前記エアシリンダユニットが、シリンダケースと、該シリンダケース内で摺動するエアピストンとを具備し、前記エアピストンは、前記油圧シリンダ内で摺動するロッドが取り付けられ、前記シリンダケースにおける前記ロッド側に該シリンダケース内と外部とを連通させる流通路が設けられている請求項１に記載のリベット締結装置。
3. 前記ノーズピースに前記挿入口から挿入されたリベットのマンドレルに当接してリベットを係止する係止手段を備えている請求項１又は２に記載のリベット締結装置。

Images