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技術 仮鋲およびそれを用いる加工方法

出願人 川崎重工業株式会社
発明者 笠原健治田村純一後藤喜朗柏原仁
出願日 2007年9月27日 (12年9ヶ月経過) 出願番号 2007-252633
公開日 2009年4月23日 (11年2ヶ月経過) 公開番号 2009-085250
状態 特許登録済
技術分野 挿入ピン・リベット リベット締め
主要キーワード 板状構造材 円錐台面状 マーク片 本固定用 締結用孔 操作軸体 自動工作機械 位置ずれ防止ピン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年4月23日)のものです。
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図面 (13)

課題

検出エラーを生じることがなく、また加工品質および作業性を向上することができる仮鋲およびそれを用いる加工方法を提供する。

解決手段

仮鋲10は、筒状本体18に対する操作軸体19の変位操作で、締結用孔13,14に着脱可能に構成される。これによって加工装置において仮鋲10をドリルアウトする必要がなく、作業性を向上して作業時間を短縮することができる。しかも仮鋲10のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲10をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上して作業時間を短縮することができる。また仮鋲10に設けられるマーク38は、その形状および位置が仮鋲10の着脱操作に全く依存しないので、検出エラーを生じることがない。

概要

背景

図11(ALLFAST社のFastack鋲を示す)は、従来の技術の仮鋲1を示す断面図であり、この先行技術はたとえば特許文献1,2に記載されている。たとえば航空機機体組立てるにあたって、複数の部材2,3を重ねて仮鋲1で仮止めしたワークが、孔開ファスニング自動工作機械などと呼ばれる加工装置搬入され、この加工装置でワークが加工されるとともに、仮鋲1が除去されて、各部材2,3が本固定される。各部材2,3には、本固定に用いられる締結具挿通させる締結用孔よりも内径の小さい下孔4,5が形成されており、この下孔4,5に仮鋲1が挿通されて、各部材2,3が仮止めされる。

このような仮鋲1は、ALLFAST社製のFastack(登録商標)鋲またはTEXTRON社製の
Chobert(登録商標)鋲として商業的に入手可能である。この仮鋲1は、図12のフローチャートに示すように、ステップa0で作業が開始され、ステップa1でかしめ用工具6を用いてかしめられ、仮想線で示すようなかしめ部7を形成して、各部材2,3を仮止めする構成である。次にステップa2において、仮鋲1は、軸線に沿って貫通する貫通孔8を有しており、加工装置では、この貫通孔8を検出して仮鋲1の位置を把握し、仮鋲1の位置に基づいて、仮鋲1以外の孔開け、皿取りなどの加工位置を決定し、加工している。

こうして孔開け皿取り加工が終了すると、ステップa3に移り、加工装置は、各部材2,3を本固定するにあたって、仮鋲1とは異なる位置ずれ防止ピンで各部材2,3の位置ずれを防止したうえで、ステップa4で仮鋲1が設けられる位置をドリル穿孔し、仮鋲1をドリルアウトして除去するとともに、下孔4,5を拡径して締結用孔を形成し、ステップa5で締結用孔に本固定用ファスナを挿通させて、各部材2,3を本固定し、ステップa6でワークの組立で作業が終了する。

特表2000−505526号公報
特開平6−147208号公報

概要

検出エラーを生じることがなく、また加工品質および作業性を向上することができる仮鋲およびそれを用いる加工方法を提供する。 仮鋲10は、筒状本体18に対する操作軸体19の変位操作で、締結用孔13,14に着脱可能に構成される。これによって加工装置において仮鋲10をドリルアウトする必要がなく、作業性を向上して作業時間を短縮することができる。しかも仮鋲10のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲10をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上して作業時間を短縮することができる。また仮鋲10に設けられるマーク38は、その形状および位置が仮鋲10の着脱操作に全く依存しないので、検出エラーを生じることがない。

目的

本発明の目的は、検出エラーを生じることがなく、また加工品質および作業性を向上することができる仮鋲およびそれを用いる加工方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工するにあたって用いられる前記仮鋲であって、各部材を本固定する締結具挿通させるための締結用孔に任意の一方側から離脱可能に装着され、かつ加工装置によって検出可能な位置検出用マーク部を有することを特徴とする仮鋲。

請求項2

適合する締結用孔の寸法を示す色の表面を有することを特徴とする請求項1に記載の仮鋲。

請求項3

前記仮鋲は、複数の構成部品によって組立てられており、一構成部品は、適合する締結用孔の内径を示す色の表面を有し、一構成部品とは異なる他の構成部品は、適合する締結用孔の軸線方向寸法を示す色の表面を有することを特徴とする請求項2に記載の仮鋲。

請求項4

構成部品として、大略的に筒状の筒状本体と、大略的に軸状の操作軸体とを備え、筒状本体は、軸線方向一端部に半径方向外方に突出する係止部が形成されるとともに、軸線方向他端部側の部分が周方向に複数の部分に分割され、軸線方向他端部が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能であり、操作軸体は、軸状に形成され、一端部に残余の部分よりも外径の大きい頭部を有し、操作軸体の他端部側の部分が、筒状本体内に筒状本体の一端部側から挿入され、操作軸体は、筒状本体に対して、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能に設けられ、操作軸体が操作位置にある場合、筒状本体の軸線方向他端部が、操作軸体によって半径方向外方に押圧されて突出し、操作軸体が解除位置にある場合、操作軸体による半径方向外方への押圧が解除されて、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方退避することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の仮鋲。

請求項5

操作軸体の頭部は、他端部に向かうにつれて外径が小さくなる形状に形成されることを特徴とする請求項4に記載の仮鋲。

請求項6

複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工する加工方法であって、各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔を各部材に形成し、請求項1〜5のいずれか1つに記載の仮鋲を前記締結用孔に挿通させて、各部材を仮止めしてワークを形成するワーク形成工程と、加工装置によって位置検出用マーク部を検出して仮鋲の位置を検出し、仮鋲の位置を基準にして、加工装置によって締結用孔への締結具装着による本固定以外の加工を施す加工工程と、仮鋲を離脱させた後、加工装置によって締結用孔に締結具を挿通させて各部材を本固定する本固定工程とを備えることを特徴とする加工方法。

技術分野

0001

本発明は、複数の部材を重ねて仮止めするための仮鋲、この仮鋲で各部材が仮止めされたワークを加工する加工方法に関する。

背景技術

0002

図11(ALLFAST社のFastack鋲を示す)は、従来の技術の仮鋲1を示す断面図であり、この先行技術はたとえば特許文献1,2に記載されている。たとえば航空機機体組立てるにあたって、複数の部材2,3を重ねて仮鋲1で仮止めしたワークが、孔開ファスニング自動工作機械などと呼ばれる加工装置搬入され、この加工装置でワークが加工されるとともに、仮鋲1が除去されて、各部材2,3が本固定される。各部材2,3には、本固定に用いられる締結具挿通させる締結用孔よりも内径の小さい下孔4,5が形成されており、この下孔4,5に仮鋲1が挿通されて、各部材2,3が仮止めされる。

0003

このような仮鋲1は、ALLFAST社製のFastack(登録商標)鋲またはTEXTRON社製の
Chobert(登録商標)鋲として商業的に入手可能である。この仮鋲1は、図12フローチャートに示すように、ステップa0で作業が開始され、ステップa1でかしめ用工具6を用いてかしめられ、仮想線で示すようなかしめ部7を形成して、各部材2,3を仮止めする構成である。次にステップa2において、仮鋲1は、軸線に沿って貫通する貫通孔8を有しており、加工装置では、この貫通孔8を検出して仮鋲1の位置を把握し、仮鋲1の位置に基づいて、仮鋲1以外の孔開け、皿取りなどの加工位置を決定し、加工している。

0004

こうして孔開け皿取り加工が終了すると、ステップa3に移り、加工装置は、各部材2,3を本固定するにあたって、仮鋲1とは異なる位置ずれ防止ピンで各部材2,3の位置ずれを防止したうえで、ステップa4で仮鋲1が設けられる位置をドリル穿孔し、仮鋲1をドリルアウトして除去するとともに、下孔4,5を拡径して締結用孔を形成し、ステップa5で締結用孔に本固定用ファスナを挿通させて、各部材2,3を本固定し、ステップa6でワークの組立で作業が終了する。

0005

特表2000−505526号公報
特開平6−147208号公報

発明が解決しようとする課題

0006

従来の技術の仮鋲1を用いて加工する構成では、仮鋲1が作業者手作業でかしめられるので、作業者の技量によって、仮鋲1のかしめ品質が異なり、鋲頭形状を変化させてしまう場合がある。これによって加工装置によって貫通孔8を検出するときに、検出エラーが生じる場合がある。また各部材2,3を本固定するにあたって、加工装置で仮鋲1をドリルアウトして締結用孔を形成するときに、仮鋲1の切粉がドリルにからみつき、穿孔加工に支障を来たしてしまう。たとえば締結用孔の内径が、本来の内径よりも大きくなり、品質を低下させてしまう。しかも仮鋲1をドリルアウトするときの各部材2,3の位置ずれを防ぐために、位置ずれ防止のためのピンを設ける作業が必須となり、しかもこのピンの取付作業は手作業で行わなければならず、加工装置の自動運転一時停止しなければならず、作業性が悪い。

0007

本発明の目的は、検出エラーを生じることがなく、また加工品質および作業性を向上することができる仮鋲およびそれを用いる加工方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工するにあたって用いられる前記仮鋲であって、
各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔に任意の一方側から離脱可能に装着され、かつ加工装置によって検出可能な位置検出用マーク部を有することを特徴とする仮鋲である。

0009

また本発明は、適合する締結用孔の寸法を示す色の表面を有することを特徴とする。
また本発明は、前記仮鋲は、複数の構成部品によって組立てられており、一構成部品は、適合する締結用孔の内径を示す色の表面を有し、一構成部品とは異なる他の構成部品は、適合する締結用孔の軸線方向寸法を示す色の表面を有することを特徴とする。

0010

また本発明は、構成部品として、大略的に筒状の筒状本体と、大略的に軸状の操作軸体とを備え、
筒状本体は、軸線方向一端部に半径方向外方に突出する係止部が形成されるとともに、軸線方向他端部側の部分が周方向に複数の部分に分割され、軸線方向他端部が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能であり、
操作軸体は、軸状に形成され、一端部に残余の部分よりも外径の大きい頭部を有し、
操作軸体の他端部側の部分が、筒状本体内に筒状本体の一端部側から挿入され、
操作軸体は、筒状本体に対して、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能に設けられ、
操作軸体が操作位置にある場合、筒状本体の軸線方向他端部が、操作軸体によって半径方向外方に押圧されて突出し、操作軸体が解除位置にある場合、操作軸体による半径方向外方への押圧が解除されて、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方退避することを特徴とする。

0011

また本発明は、操作軸体の頭部は、他端部に向かうにつれて外径が小さくなる形状に形成されることを特徴とする。

0012

また本発明は、複数の部材を仮鋲で仮止めしたワークを、仮鋲の位置を基準にして加工装置で加工する加工方法であって、
各部材を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔を各部材に形成し、前記仮鋲を前記締結用孔に挿通させて、各部材を仮止めしてワークを形成するワーク形成工程と、
加工装置によって位置検出用マーク部を検出して仮鋲の位置を検出し、仮鋲の位置を基準にして、加工装置によって締結用孔への締結具装着による本固定以外の加工を施す加工工程と、
仮鋲を離脱させた後、加工装置によって締結用孔に締結具を挿通させて各部材を本固定する本固定工程とを備えることを特徴とする加工方法である。

発明の効果

0013

本発明によれば、仮鋲は、当初よりフルサイズ孔(締結孔)を加工可能であって孔径を拡大させる必要はなく、本固定のための締結具を挿通させる締結用孔に表側または裏側の任意の一方側から着脱可能に装着されるので、加工装置において仮鋲をドリルアウトする必要がない。したがって仮鋲のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上することができる。また仮鋲には、加工装置によって検出可能な位置検出用マーク部が設けられている。この位置検出用マーク部は、その形状および位置が仮鋲の着脱操作に全く依存しないので、加工装置によって検出するときに、検出エラーを生じることがない。

0014

また本発明によれば、仮鋲の表面の色が、その仮鋲に適合する締結用孔の寸法を示している。これによって作業者が、仮鋲の表面の色から、その仮鋲がどのような寸法の締結用孔に適合するか、容易に判断することができる。したがって仮鋲を選択する作業を容易にすることができる。

0015

また本発明によれば、仮鋲の一構成部品の表面の色が、その仮鋲に適合する締結用孔の内径を示し、仮鋲の他の構成部品の表面の色が、その仮鋲に適合する締結用孔の軸線方向寸法を示している。これによって作業者が、一構成部品および他の構成部品の表面の色から、その仮鋲がどのような内径および軸線方向寸法の締結用孔に適合するか、容易に判断することができる。したがって仮鋲を選択する作業を容易にすることができる。

0016

また本発明によれば、仮鋲は、筒状本体と操作軸体とを備え、操作軸体が筒状本体に部分的に挿入された状態で、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能に設けられる。操作軸体が操作位置にある場合、筒状本体の軸線方向他端部が、操作軸体によって半径方向外方に押圧されて突出する。操作軸体が解除位置にある場合、操作軸体による半径方向外方への押圧が解除されて、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方へ退避する。したがって操作軸体が操作解除位置に配置される状態で、仮鋲を締結用孔に挿入し、操作軸体を操作位置に変位させることによって、筒状本体の軸線方向両端部で各部材を挟持させ、仮止めすることができる。またこの状態から、操作軸体を操作解除位置に変位させることによって、筒状本体の軸線方向他端部が半径方向内方へ退避し、仮止め状態が解除されるので、仮鋲を締結用孔から抜取り、離脱させることができる。このようにして仮鋲を、着脱することができるとともに、仮鋲を着脱しても、各部材を損傷してしまうことがない。

0017

また本発明によれば、操作軸体の頭部の形状が、他端部に向かうにつれて外径が小さくなる形状であり、操作軸体が操作位置にある状態でも、操作軸体の頭部に、たとえば作業者の指および工具などの掛合部が存在することになる。したがって操作軸体を操作位置から操作解除位置に変位させる操作が容易になる。

0018

また本発明によれば、当初よりフルサイズ孔(締結孔)を加工可能であって孔径を拡大させる必要はなく、各部材を仮止めしてワークを形成するにあたって、締結用孔に仮鋲を挿通させて各部材を仮止めする。仮鋲は、本固定のための締結具を挿通させる締結用孔に任意の一方側から着脱可能に装着されるので、加工装置において仮鋲をドリルアウトする必要がない。したがって仮鋲のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。また仮鋲をドリルアウトするときの位置ずれ防止のためのピンを用いる必要がなく、作業性を向上することができる。

0019

さらに加工装置によって、仮鋲に設けられる位置検出用マーク部を検出して仮鋲の位置を検出し、仮鋲の位置を基準にして、加工装置によって締結用孔への締結具装着による本固定以外の加工を施す。仮鋲に設けられる位置検出用マーク部は、その形状および位置が仮鋲の着脱操作に全く依存しないので、加工装置によって検出するときに、検出エラーを生じることがない。

0020

さらに仮鋲を離脱させた後、加工装置によって締結用孔に締結具を挿通させて各部材を本固定する。仮鋲は、着脱可能に構成されており、着脱時に各部材を損傷することがなく、仮鋲を離脱させた締結用孔に締結具を挿通してしっかりと本固定することができる。しかも製品の品質を高くすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0021

図1は、本発明の実施の一形態の仮鋲10を示す断面図である。仮鋲10は、複数、本実施の形態では2つの部材11,12を仮止めする鋲である。各部材11,12は、全体が板状であってもよいし、一部が板状であってもよいが、いずれにしても板状の部分を有している。各部材11,12は、前述の板状の部分に厚み方向に貫通する締結用孔13,14が形成されており、各締結用孔13,14が同軸に配置されるように、前述の板状の部分が重ねられる。各締結用孔13,14は、同一の内径を有する。仮鋲10は、各締結用孔13,14に挿通され、各部材11,12を挟持するようにして仮止めする。

0022

各締結用孔13,14は、各部材11,12を本固定するのに用いられる締結具を挿通させるための孔であり、仮鋲10は、各締結用孔13,14に各部材11,12の表側または裏側のいずれかである任意の一方側から離脱可能に装着される。各部材11,12の本固定に用いられる締結具は、その構成は、特に限定されるものではなく、たとえばファスナなどとも呼ばれる締結具が用いられる。この締結具には、従来の技術で本固定に用いられている締結具を用いることも可能である。

0023

図2は、航空機のに設けられるフラップ15を示す斜視図である。仮鋲10は、図2に示すフラップ15などの構造体を製造するために用いられる。フラップ15は、たとえば2枚の板材が積層された板状構造体からそれぞれ成る上下一対部品組合せて、翼形状に形成される。たとえばこの板状構造材料を形成する前記2つの板材が、各部材11,12にそれぞれ相当し、各部材11,12を仮鋲10で仮止めしたワーク16が、孔開けファスニング自動工作機械などと呼ばれる加工装置に搬入され、板状構造材料が製造される。

0024

加工装置では、仮鋲10の位置を基準にして、ワーク16が加工され、各部材11,12が本固定される。一例ではあるが、長手方向寸法W1が2mであり、幅方向寸法W2が1mであるフラップ15の場合、1つの板状構造材料を製造するにあたって、20〜70カ所における仮止めに、仮鋲10がそれぞれ用いられる。加工装置は、その構成が限定されるものではなく、単一の機械からなってもよいし、複数の機械を組合わせた構成であってもよい。たとえば従来の技術で本固定に用いられている加工装置を用いることも可能である。

0025

図3は、仮鋲1を分解して示す斜視図である。図1を参照して、仮鋲10は、たとえば合成樹脂から成る。また仮鋲10は、構成部品として、大略的に筒状の筒状本体18と、大略的に軸状の操作軸体19とを備えている。仮鋲10は、操作軸体19が筒状本体18内に部分的に挿入されて構成される。操作軸体19と、筒状本体18とは、同軸に配置され、軸線方向へ相対的に変位可能である。

0026

図4は、筒状本体18を示す正面図である。図5は、図4の筒状本体18を上方から見た平面図である。図6は、図4の筒状本体18を下方から見た底面から見た底面図である。筒状本体18は、略有底筒状であり、軸線方向一端部が開放端部20となり、軸線方向他端部が底部となる。筒状本体18は、開放端部20に半径方向外方に突出する係止部21が形成される。係止部21は、たとえば周方向全周にわたって延びる外向きフランジ突条によって実現される。また係止部21は、外周面21aが、軸線方向他端部25から一端部20に向かう方向に縮径する円錐台面状に形成されている。

0027

また筒状本体18は、底部25側の部分に、軸線に垂直な断面が十字状の切込22が形成され、筒状本体18の底部25側の部分は、底部25も含めて、周方向に等間隔に、複数、本実施の形態では4つの部分(以下「分割部分」という)23に分割されている。このように4つの分割部分23に分割される底部25側の部分は、軸線方向他端部が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能である。つまり各分割部分23は、底部25が半径方向外方に突出するように、弾発的に変形可能である。さらに底部25は、その外周面が開口端部20から遠ざかるにつれて縮径する先細状の円錐台面状に形成されている。

0028

さらに筒状本体18の内周面部26は、軸線方向他端部25側の部分に配置される嵌合部27と、嵌合部27よりも軸線方向一端部20寄りの案内部28と、嵌合部27よりも軸線方向他端部25寄りの当接部29とを有する。嵌合部27および案内部28は、直円筒状の内周面をそれぞれ有し、嵌合部27の内径が案内部28の内径より大きく形成されている。嵌合部27と案内部28との間には段差を有している。当接部29は、底部25における内周面部に相当し、軸線方向一端部20から他端部25に向かう方向に縮径する円錐台状の内周面を有している。

0029

図7は、操作軸体19を示す正面図である。図8は、図7の操作軸体19を上方から見た平面図である。図9は、図7の操作軸体19を下方から見た底面から見た底面図である。操作軸体19は、軸状に形成され、軸線方向一端部に頭部30が形成され、軸線方向他端部に操作部31が形成されている。操作軸体19における頭部30と操作部31との間の部分である軸部32は、軸線方向両端部間の中間部に相当し、直円柱状に形成されている。

0030

頭部30は、軸部32に近づくにつれて縮径するように円錐台状に形成されている。頭部30の軸部32側の端部の外径D30aが軸部32の外径D32よりも大きく、頭部30は、軸部32に対して段差を有して連なっている。また頭部30は、軸部32と反対側の端面33近傍において軸部32から遠ざかるにつれて縮径するように面取り加工されて、物品が不所望に引掛かることが防がれている。この頭部30の最も外径が大きい部分は、端面33近傍に存在しており、その外径(最大外径)D30は、軸部32の外径D32よりも大きい。

0031

操作部31は、略円柱状であり、軸部32と反対側の先端部34が、先細状に縮径する円錐台状に形成されている。操作部31の先端部34を除く操作基部35は、直円柱状であり、操作基部35の外径D31は、軸部32の外径D32よりも大きく、操作部31は、軸部32に対して段差を有して連なっている。操作基部35の外径D31は、頭部30の頭部30の軸部32側の端部の外径D30よりも小さい。

0032

また操作軸体19には、頭部30に端面33で開口する凹所36が形成されており、この凹所36に、マーク片37が嵌合されている。凹所36は、その軸線が、操作軸体19の軸線と一致する円柱状に形成されている。マーク片37は、円柱状の部材であり、操作軸体19に同軸に設けられている。頭部30とマーク片37とは、少なくとも表面の色(以下「表面色」という)が異なっており、これによって操作軸体19の軸線を中心とする円形の位置検出用マーク部(以下「マーク」という)38が形成される。頭部30の表面色と、マーク片37の表面色とは、互いに非類似の色に設定することが好ましい。たとえば一方の明度が高く、他方の明度が低い組合せ、また互いに色相が補色となる組合せに設定される。一例を述べると、マーク片37の表面色が黒に設定され、頭部30の表面色が、白、黄、橙、などの明度の高い色に設定される。

0033

再び図1を参照して、仮鋲10は、操作軸体19の操作部31側の部分が、筒状本体18内に筒状本体の開放端部20側から挿入されて、組立てられる。この組立てにあたって、操作部31の先端部34が先細状に形成されているので、組立作業が容易である。操作軸体19は、軸部32が筒状本体18の案内部28に案内されて、筒状本体18に対して軸線方向へ変位可能に支持されている。操作軸体19は、筒状本体18に対して、挿入量が大きい操作位置と、挿入量が小さい操作解除位置とにわたって、軸線方向へ変位可能である。

0034

操作位置は、図1実線で示す位置であって、操作軸体19の頭部30と軸部32との段差面が、筒状本体18の開放端部20の端面に当接する位置である。操作軸体19が操作位置にある状態では、操作部31が嵌合部27から底部25側にさらに変位している。この状態では、操作部31が当接部29に当接し、底部25の各分割部分23を半径方向外方へ押圧して変位させている。

0035

操作解除位置は、図1に仮想線で示す位置であって、操作部31が筒状本体18の嵌合部28に嵌り込み、操作部31と軸部32との段差面が、嵌合部27と案内部28との段差面に係止される位置である。操作軸体19が操作解除位置にある状態では、操作部31が嵌合部27内に納まっている。この状態では、操作部31による底部25の各分割部分23への操作が解除され、各分割部分23は復元力で半径方向内方へ退避している。

0036

このような仮鋲10は、操作軸体19が操作解除位置に配置された状態で、筒状本体18の底部25側から各締結用孔13,14に挿通される。このとき底部25が、先細状に形成されているので、各締結用孔13,14への仮鋲10の挿入作業が容易である。仮鋲10は、各締結用孔13,14に挿入して、筒状本体18の係止部21を一方の部材11の表面に係止された状態で、底部25が他方の部材12の表面から突出する寸法に形成される。この状態から、操作軸体19を操作位置に変位させることによって、底部25は、締結用孔13,14の内周面よりも外方へ押し広げられ、係止部21と底部25とによって各部材11,12が挟持され、仮止めされる。

0037

この状態で、一方の部材11の表面からの頭部30の突出量Hが、3mm以上5mm以下であることが好ましい。この突出量Hが小さすぎると、操作軸体19の操作解除位置への変位作業が困難になり、突出量Hが大きすぎると、他の物品などに不所望に干渉しやすくなる。突出量Hを前述のような範囲にすれば、作業性向上と、干渉防止とを両立させることができる。

0038

仮止め状態から、操作軸体19を任意の一方側から操作解除位置に変位させることによって、仮止めが解除される。操作軸体19の頭部30の外径D30は、筒状本体18に係止部21の外径D21よりも大きく形成されており、操作軸体19を操作解除位置に変位させるにあたって、頭部30に、作業者の指、鋲抜き工具などを掛合しやすく、作業性が向上される。また頭部30が、操作部31に近づくにつれて縮径する円錐台状に形成されているので、これによっても、頭部30への、作業者の指、鋲抜き工具などの掛合を容易にし、作業性がさらに向上される。頭部30は、円錐台状でなくても、段差状になっていても、操作部31に近づくにつれて縮径する構成であれば、同様の効果が得られる。鋲抜き工具は、たとえば二股の爪を有し、爪間に軸部32を配置するようにして、各爪を頭部30に掛合するような工具であってもよい。

0039

仮止めが解除された状態では、仮鋲10を各締結用孔13,14から容易に抜出し、離脱させることができる。しかも操作解除位置で、筒状本体18と操作軸体19とが、前述のように互いに係止される構成であり、仮鋲10の抜取り作業が容易である。このようにして仮鋲10を、ワーク16に関して片側からの操作によって着脱することができるとともに、仮鋲10を着脱しても、各部材11,12を損傷してしまうことがない。

0040

また仮鋲10は、その仮鋲10が適合する締結用孔13,14の寸法を示す表面色を有している。仮鋲10は、複数の構成部品によって組立てられており、一構成部品は、適合する締結用孔13,14の内径を示す表面色を有し、一構成部品とは異なる他の構成部品は、適合する締結用孔13,14の軸線方向寸法を示す表面色を有している。

0041

仮鋲10の寸法が、締結用孔13,14の寸法に適合していなければ、仮止め不良を生じるなど、不具合を発生する。たとえば筒状本体18における係止部21および底部25を除く部分(以下「筒基部」という)40の外径D40が、締結用孔13,14の内径D13よりも大きい場合、仮鋲10の挿入ができない、または困難であるし、筒基部40の外径D40が締結用孔13,14の内径D13よりも小さい場合、仮鋲10の軸線と締結用孔D13,D14の軸線がずれてしまい、後段の加工装置による加工時に、加工位置がずれてしまう。また筒基部40の軸線方向寸法L40が、締結用孔13,14の厚み寸法の合計L16よりも大きい場合、係止部21と底部25とによる各部材11,12の挟持ができず、仮止できないおそれがあり、筒基部40の軸線方向寸法L40が、締結用孔13,14の軸線方向寸法の合計L16よりも小さい場合、底部が各締結用孔13,14から突出せずに、仮止めができなくなるおそれがある。

0042

本実施の形態では、一構成部品である操作軸体19の表面色が、適合する締結用孔13,14の内径D13を示している。たとえば内径D13が複数の範囲に分けられ、操作軸体19は、適合する内径D13の寸法がどの範囲に属するかによって、表面色が、白、橙、黄、薄紫、などに色分けされる。また他の構成部品である筒状本体18の表面色が、適合する締結用孔13,14の軸線方向寸法の合計L16を示している。たとえば軸線方向寸法の合計L16が複数の範囲に分けられ、筒状本体18は、適合する軸線方向寸法の合計L16がどの範囲に属するかによって、表面色が、水色、薄紫、橙、黄、、黒、白、透明、などに色分けされる。このように仮鋲10が適合する締結用孔13,14の寸法を表面色で示すことによって、作業者が、各部材11,12を好適に仮止めできる適合した仮鋲10を選択しやすくすることができる。

0043

図10は、仮鋲10を用いてワーク16を加工する加工方法を示すフローチャートである。図10に示す加工方法は、複数、本実施の形態では、2つの部材11,12を仮鋲10で仮止めしたワーク16を、仮鋲10の位置を基準にして加工装置で加工する方法であり、たとえば前述のフラップ15の板状構造材料を形成するために好適に実施される方法である。この加工方法に従う手順は、ワーク16を構成する部材11,12を準備して、ステップs0で開始され、ステップs1に進む。

0044

ワーク形成工程であるステップs1では、まず各部材11,12を本固定する締結具を挿通させるための締結用孔13,14を各部材11,12に形成する。この加工は、別途用意される孔開け装置によって実行される。さらに図1図9を参照して説明した仮鋲10を前記締結用孔13,14に挿通させて、各部材11,12を仮止めしてワーク16を形成する。このようにワーク16を形成してステップs2に進む。

0045

ステップs2では、加工装置によってマーク38を検出して仮鋲10の位置を検出する。マーク38を検出する手段は、たとえばマーク38付近撮像し、画像処理してマーク38の中心位置を求めるセンサである。仮鋲10に前述のようなマーク38が形成されており、検出エラーを生じることなく、確実かつ高精度に仮鋲10の位置を検出することができる。仮鋲10の位置を検出すると、ステップs3に進む。

0046

ステップs3では、検出した仮鋲10の位置を基準にして、ワーク16に対する加工位置を決定し、その加工位置によって加工を施す。この加工は、締結用孔13,14への締結具装着による本固定以外の加工である。たとえば締結用孔13,14以外の孔開け加工、孔の皿取り加工などである。ステップs2,s3を合せて、加工工程となる。このような本固定以外の加工を終了すると、ステップs4に進む。

0047

本固定工程であるステップs4では、仮鋲10を離脱させた後、加工装置によって締結用孔13,14に締結具を挿通させて各部材11,12を本固定する。この本固定が終了すると、ステップs5に進み、加工方法に従う手順を終了する。

0048

本実施の形態によれば、従来の技術で必要とされた工程a3,a4を省くことができる。つまり従来の技術では、仮鋲1の取付け、 仮鋲1以外の孔開けなどの加工、位置ずれ防止のためにピンの取付け、 仮鋲1のドリルアウト、本固定、という各工程a3,a4が必要である。これに対して、本発明に従う仮鋲10を用いると、従来の技術で必要とされた位置ずれ防止のためにピンの取付け、 仮鋲1のドリルアウト、の各工程を省くことできる。これによって、段取り時間、機械の加工時間の削減が可能である。

0049

本件発明者は、本発明の仮鋲10を用いる場合に必要な作業時間と、従来の仮鋲1を用いる場合の作業時間とを、シミュレーションによって推定した結果、従来の仮鋲1を用いる場合と比べ、段取り時間、機械の加工時間の削減し、総作業時間を、約30%も削減できることが明らかになった。

0050

本発明により、当初よりフルサイズ孔(締結孔)加工可能で孔径を拡大させる必要はなく、仮鋲10は、本固定のための締結具を挿通させる締結用孔13,14に任意の一方側から着脱可能に装着されるので、加工装置において仮鋲10をドリルアウトする必要がなく、ドリルアウト時の孔径拡大などの不具合の撲滅し、このような仮鋲10のドリルアウトに起因する品質低下が生じることがなく、加工品質を向上させることができる。さらに仮鋲10は、着脱可能に構成されており、着脱時に各部材11,12を損傷することがなく、仮鋲10を離脱させた締結用孔13,14に締結具を挿通してしっかりと本固定することができる。しかも製品の品質を高くすることができる。

0051

また仮鋲10には、加工装置によって検出可能なマーク38が設けられている。このマーク38は、その形状および位置が仮鋲10の着脱操作に全く依存しないので、ばらつきのない高品質のマーク38が実現される。したがって加工装置によって検出するときに、検出エラーを生じることがない。しかも仮鋲10は、前述のように部材11,12に対して一方側で着脱操作可能であり、前述のフラップ15などの閉構造であっても、外方側から着脱操作することができる。

0052

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば仮鋲10の形状、材料は、前述の構成に限定されるものではない。また仮鋲10は、航空機の他の構造体を形成するために用いられてもよいし、航空機以外で用いられる構造体を形成するために用いてもよい。

図面の簡単な説明

0053

本発明の実施の一形態の仮鋲10を示す断面図である。
航空機の翼に設けられるフラップ15を示す斜視図である。
仮鋲1を分解して示す斜視図である。
筒状本体18を示す正面図である。
筒状本体18を示す平面図である。
筒状本体18を示す底面図である。
操作軸体19を示す正面図である。
操作軸体19を示す平面図である。
操作軸体19を示す底面図である。
仮鋲10を用いてワーク16を加工する加工方法を示すフローチャートである。
従来の技術の仮鋲1を示す断面図である。
従来技術の仮鋲1を用いたワークの組立て手順を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

0054

10 仮鋲
11,12 部材
13,14締結用孔
16 ワーク
18 筒状本体
19操作軸体
20開口端部
25 底部
30 頭部
37マーク片
38 マーク

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