결합지그 및 그를 사용한 결합부재의 결합방법

결합지그 및 그를 사용한 결합부재의 결합방법

본 발명은, 패널끼리의 결합 등, 복수의 공작물을 결합하는 결합부재의 결합지그와 그 결합방법에 관한 것이다.

자동차의 보디 패널 등을 조립할 때의 결합부재로서, 종래부터 소성변형 가능한 슬리브를, 볼트축에 삽입통과시켜 코킹함으로써, 너트와 동일한 고정부재로서 사용하는 수법이 있다. 도 29 에는, 이 수법으로 볼트축 (101) 에 슬리브 (102) 를 코킹하는 모습을 나타내고 있다.

볼트축 (101) 은, 공작물 (W ₁ ) 에 용착되어 있다. 슬리브 (102) 는 플랜지 (flange ; 103), 공구결합부 (104) 및 몸통부 (105) 를 가지며, 그 내경은, 체결전의 상태에서는 볼트축 (101) 의 직경에 비해서 크게 형성되어 있다. 공구결합부 (104) 는 상면에서 보아 육각형을 이루고 있으며, 렌치 (wrench) 등을 결합시킴으로써, 체결후의 해체를 위한 회전을 용이하게 하는 것이다. 몸통부 (105) 는 대략 원통형을 이루며, 코킹되어 변형되는 부분이다.

체결시에는, 먼저 볼트축 (101) 을 공작물 (W ₁ ) 의 구멍에 삽입통과시키고, 계속해서 슬리브 (102) 를 볼트축 (101) 에 삽입통과시킨다. 다음에, 공구 (106) 의 노즈 (107) 를 볼트축 (101) 에 삽입통과시키고, 클램프 (108) 로 볼트축 (101) 을 클램핑한다. 그리고 클램프 (108) 를 상방으로 드로잉하고, 이 반력 (反力) 으로 노즈 (107) 를 슬리브 (102) 의 몸통부 (105) 로 밀어부친다. 그리고, 노즈 (107) 에서 몸통부 (105) 를 코킹하고, 슬리브 (102) 의 내경을 축소시켜서 볼트축 (101) 에 밀착시킨다. 슬리브 (102) 의 내경으로는 볼트축 (101) 의 나사산이 이동되어, 체결이 완료된다. 이 수법에 의하면, 슬리브 (102) 의 내벽으로 볼트축 (101) 의 나사산이 즉시 이동되므로, 밀착성은 매우 높으며, 통상의 볼트축 및 너트를 사용한 경우와 비교해서, 헐거움의 발생을 억제할 수 있다. 상기 종래예로서는 WO 94/01687 호 공보 등에 그 상세한 설명이 개시되어 있다.

그런데, 상기 종래예에는 다음과 같은 결점이 있었다. 상기 수법에서는, 슬리브 (102) 를 코킹할 때, 볼트축 (101) 을 클램프 (108) 로 쥐고, 드로잉에 의한 반력으로 노즈 (107) 를 슬리브 (102) 로 눌러서, 코킹을 하고 있다. 즉, 볼트축 (101) 에 대하여, 직접적으로 인장력을 가하게 되므로, 볼트축 (101) 의 강도에 의해 코킹력이 제한되어 버린다. 또, 한 번에 복수의 볼트축 (101) 에 대하여 슬리브 (102) 를 코킹하기 위해서는, 노즈 (107) 를 복수개 만들고, 각 노즈 (107) 의 내부에 클램프 (108) 및 그 구동기구를 설치할 필요가 있어서, 장치의 구성이 복잡해졌다. 또, 각 볼트축 (101) 의 강도에 대응하여 코킹력을 제어할 필요가 있는 등, 복잡한 제어가 필요해지므로, 한 번에 한 곳의 코킹작업을 하는 수법이 일반적이었다.

그래서, 도 30 에 나타내는 바와 같이, 스토퍼 (109) 에 의해 볼트축 (110) 의 위치를 결정하고, 공작물 (W ₁ , W ₂ ) 및 슬리브 (111) 를 볼트축 (110) 에 삽입통과시켜, 공구 (112) 의 원추형을 이루는 내벽 (113) 을, 슬리브 (111) 의 원추형을 이루는 코킹부 (114) 로 누르고, 슬리브 (111) 를 밀어 누름으로써 코킹하는 수법도 고안되어 있다. 그러나, 이 수법에서는, 공구 (112) 의 추력 (推力) 을 내벽 (113) 으로부터 슬리브 (111) 의 코킹부 (114) 로 전하고, 슬리브 (111) 를 밀어누름으로써 코킹을 행하므로, 이 때 볼트축 (110) 에 무리한 힘을 가하기 쉬워, 휠 염려가 있었다. 따라서, 볼트축 (110) 을 길게할 수 없고, 또, 슬리브 (111) 를 낮고 넓게 형성할 필요가 있어, 이 결합부재를 사용하는 장소에 제약을 받는 것이었다.

본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 점은, 볼트축에 고정부재를 코킹하여 이루어지는 결합부재에 있어서, 고정부재를 눌러서 그 외벽을 조임으로써, 볼트축에 무리한 힘을 가하는 일 없이 코킹할 수 있고, 따라서, 이 때의 코킹력을 볼트축의 강도에 의해서 제한받는 일 없이 충분히 부여하는 것에 있다. 또, 복수의 결합부재에 대하여 동시에 코킹하는 것에 있다.

도 1 은 본 발명의 실시의 형태에 관한 결합지그를 사용하여, 결합부재를 결합하는 모습을 나타내는 모식도이다.

도 2 는 도 1 에 표시하는 결합부재를 나타내는 도이며, (a) 는 코킹전의 모습을, (b) 는 코킹후의 모습을 나타내는 단면도이다.

도 3 은 본 발명에 관한 결합지그의 제 1 의 실시의 형태를 나타내는 단면도이며, 상기 결합지그를 사용하는 결합순서의 제 1 의 공정을 나타내는 도이다.

도 4 는 도 3 에 이어지는 제 2 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 5 는 도 4 에 이어지는 제 3 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 6 은 도 5 에 이어지는 제 4 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 7 은 도 6 에 이어지는 제 5 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 8 은 도 7 에 이어지는 제 6 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 9 는 본 발명에 관한 결합지그의 제 2 의 실시의 형태를 나타내는 단면도이며, 상기 결합지그를 사용하는 결합순서의 제 1 의 공정을 나타내는 도이다.

도 10 은 도 9 에 이어지는 제 2 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 11 은 도 10 에 이어지는 제 3 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 12 는 도 11 에 이어지는 제 4 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 13 은 도 12 에 이어지는 제 5 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 14 는 도 13 에 이어지는 제 6 의 공정을 나타내는 결합지그의 단면도이다.

도 15 는 본 발명에 관한 결합지그를, 상이한 길이를 갖는 복수의 결합부재에 대하여 사용하는 경우의 응용예를 나타내는 모식도이다.

도 16 은 본 발명에 관한 결합지그를, 상이한 높이로 배치된 복수의 결합부재에 대하여 사용하는 경우의 응용예를 나타내는 모식도이다.

도 17 은 도 2 에 나타내는 결합부재의 응용예를 나타내는 도이며, (a) 는 코킹전의 모습을, (b) 는 코킹후의 모습을 나타내는 단면도이다.

도 18 은 도 2 에 나타내는 결합부재의 또다른 응용예를, 본 발명의 실시의 형태에 관한 결합지그를 사용하여 결합하는 모습을 나타내는 모식도이다.

도 19 는 도 18 에 표시한 결합부재를 나타내는 도이며, (a) 는 코킹전의 모습을, (b) 는 코킹후의 모습을 나타내는 단면도이다.

도 20 은 도 18 에 나타내는 결합부재의 일실시예를 나타내는 모식도이다.

도 21 은 도 20 에 나타내는 결합부재의 단면도이다.

도 22 는 도 18 에 나타내는 결합부재의 기타 실시예를 나타내는 모식도이다.

도 23 은 도 22 에 나타내는 결합부재의 단면도이다.

도 24 는 도 2 에 나타내는 결합부재의 볼트축으로서, 한 쪽의 공작물에 파묻히는 스터드 볼트를 사용한 경우를 나타내는 도이며, (a) 는 코킹전의 모습을, (b) 는 코킹후의 모습을 나타내는 단면도이다.

도 25 는 도 17 에 나타내는 결합부재의 볼트축으로서, 한 쪽의 공작물에 파묻히는 스터드 볼트를 사용하고, 본 발명의 실시의 형태에 관한 결합지그를 사용하여 결합하는 모습을 나타내는 모식도이다.

도 26 은 도 25 에 표시하는 결합부재를 나타내는 도이며, (a) 는 코킹전의 모습을, (b) 는 코킹후의 모습을 나타내는 단면도이다.

도 27 은 도 18 에 나타내는 결합부재의 볼트축으로서, 한 쪽의 공작물에 파묻히는 스터드 볼트를 사용하며, 본 발명의 실시의 형태에 관한 결합지그를 사용하여 결합하는 모습을 나타내는 모식도이다.

도 28 은 도 27 에 나타내는 결합부재를 나타내는 도이며, (a) 는 코킹전의 모습을, (b) 는 코킹후의 모습을 나타내는 단면도이다.

도 29 는 종래의 결합부재의 결합방법을 나타내는 모식도이다.

도 30 은 종래의 결합부재의, 또다른 수법에 의한 결합방법을 나타내는 것이며, (a) 는 그 제 1 공정을, (b) 는 그 제 2 공정을, (c) 는 그 제 3 공정을 나타내는 도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 볼트축 2 : 슬리브

3 : 공작물 4 : 하형

5 : 상형 6 : 노즈

6b : 코킹부 6c : 도피부

7 : 녹 핀 (knock pin) 13 : 지지구

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 관한 수단은, 볼트축에 고정부재를 삽입하고, 상기 고정부재를 상기 볼트축에 코킹하여 공작물의 결합을 행하는 결합부재의 결합지그로서, 상기 볼트축을 하방으로부터 지지하는 하형 (下型) 과, 코킹부 및 도피부를 구비한 노즈를 가지며 상기 고정부재를 상기 볼트축의 기단부 방향으로 누르는 상형 (上型) 을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 결합지그는, 하형에 의해서 볼트축의 위치를 결정하고, 상형의 노즈를 상기 볼트축에 삽입통과시킨 고정부재로 누르고, 상기 노즈의 코킹부에서 상기 고정부재의 외벽을 조임으로써 코킹을 행하고, 코킹을 끝낸 부분을 상기 노즈의 도피부로 보내면서, 코킹을 볼트축의 기단부 방향으로 진행시킨다.

본 발명에 있어서의 결합지그는, 코킹후의 상기 상형의 상승시에 이형 (離型) 수단을 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 코킹후의 상기 상형의 상승시에, 상기 노즈에 상기 고정부재가 물림으로써, 공작물이 상형과 함께 상승되는 것을 방지하기 위해, 상기 이형수단에 의해서 상형으로부터 공작물을 떼어놓는다.

본 발명에 있어서는, 상기 이형수단은, 상기 노즈에 구비된 녹 핀 (knock pin) 인 것이 바람직하다. 그리고 코킹후의 상기 상형의 상승시에, 상기 녹 핀으로 노즈에 물린 결합부재 및 볼트축을 밀어냄으로써, 상형으로부터 공작물을 떼어놓는다.

또, 상기 이형수단으로서, 상기 공작물을 상기 하형으로 밀어부치는 지지구를 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 코킹후의 상기 상형의 상승시에, 상기 지지구에 의해 공작물을 하형에 고정하고, 상형의 상승에 이끌려서 공작물이 상승하는 것을 방지한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 상기 상형은 상기 노즈를 복수개 갖는 것이 바람직하다. 그리고, 복수의 결합부재에 대하여 동시에 조인다.

또, 상기 문제를 해결하기 위한 본 발명에 관한 결합부재의 결합방법은, 공작물에 형성된 구멍에 볼트축의 선단부를 삽입통과시키고, 또한 상기 볼트축 선단부를 고정부재에 삽입하고, 상기 볼트축의 기단부를 향해서 공작물을 누른 상태로, 코킹부 및 도피부를 구비한 노즈에 의해서, 상기 고정부재의 외벽을 볼트축 기단부를 향하여 조이는 각 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 결합방법에 의하면, 볼트축에 삽입된 고정부재의 외벽을, 노즈의 코킹부에서, 볼트축 기단부를 향하여 조임으로써 코킹을 행하고, 코킹을 끝낸 부분을, 순차적으로 노즈의 도피부로 보낸다. 따라서, 상기 볼트축에 대하여, 그 축방향으로 직접적으로 노즈의 추력을 가하는 일이 없다. 그리고, 상기 고정부재가 조여짐으로써 변형을 발생시키고, 노즈의 코킹부에 의해서 고정부재에 직경방향의 압압력을 부여하여, 볼트축에 코킹한다.

본 발명에 있어서는, 상기 고정부재를 공작물과 일체로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 볼트축을 공작물의 구멍에 삽입통과시킬 때, 고정부재의 삽입통과도 동시에 완료시킨다. 또, 공작물과 고정부재의 이음매를 없애고, 이 부분에서의 밀폐성을 높인다. 또, 복수의 볼트축에 대하여 동시에 고정부재를 조일 수도 있으며, 복수의 결합부재를 사용하여 공작물을 고정하는 경우에도, 그 작업을 한 번에 종료시킨다. 또한 본 발명에 있어서는, 상기 볼트축을 공작물과 일체로 형성할 수도 있으며, 상기 볼트축에 스터드 볼트를 사용하는 등, 적응범위를 넓힐 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면에 의거하여 설명한다. 종래예와 동일부분 또는 상당하는 부분에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 에는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 결합지그를 사용하여, 결합부재를 결합하는 모습을 나타내고 있다. 결합부재는, 볼트축 (1) 과 고정부재인 슬리브 (2) 로 이루어진다. 그런데, 이하의 설명에 있어서, 볼트축 (1) 의 두부를 기단부, 나사부 선단을 선단부라 칭한다. 작업순서로서는, 먼저, 볼트축 (1) 을 하형 (4) 의 소정위치 (공작물 (3) 의 구멍 (3a) 과 일치하는 위치) 로 맞추고, 구멍 (3a) 에 볼트축 (1) 을 삽입통과시키도록 하여 공작물 (3) 을 볼트축 (1) 에 겹치고, 또한, 슬리브 (2) 를 볼트축 (1) 에 삽입통과시킨다. 그리고, 상형 (5) 을 하강시켜서, 상형 (5) 에 형성한 노즈 (6) 에서 슬리브 (2) 를 누름으로써, 복수의 볼트축 (1) 에 대하여, 동시에 슬리브 (2) 를 코킹하는 것이다.

도 2 에는, 도 1 에 표시하는 결합부재를 나타내고 있으며, 도 2 (a) 에는, 코킹전의 볼트축 (1), 슬리브 (2) 및 공작물 (3) 의 모습을 나타내고 있다. 슬리브 (2) 는, 상면에서 보아 육각형을 이루는 공구결합부 (2a) 와, 코킹되어 변형하는 대략 원통형의 몸통부 (2b) 를 갖는다. 또, 몸통부 (2b) 의 선단에 모따기부 (2c) 를 형성하고 있다. 또, 내통부 (內筒部 ; 2d) 는, 볼트축 (1) 의 직경에 비하여 대경으로 형성되어 있으며, 볼트축 (1) 에 대한 삽입을 용이하게 하고 있다. 도 2 (b) 에는, 코킹후의 볼트축 (1), 슬리브 (2) 및 공작물 (3) 의 모습을 나타내고 있다. 슬리브 (2) 의 몸통부 (2b) 는, 내통부 (2d) 의 직경을 축소시켜서 볼트축 (1) 에 밀착하고, 내통부 (2d) 에는 볼트축 (1) 의 나사산이 이동되어, 체결이 완료된다.

여기서, 도 3 내지 도 8 에 본 발명에 관한 결합지그의 제 1 의 실시의 형태와, 이에 의한 결합부재의 결합순서를 나타내어 설명한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 결합지그는, 볼트축 (1) 을 장치하여 하방으로부터 지지하는 하형 (4) 과, 노즈 (6) 가 형성된 상형 (5) 을 갖는다. 노즈 (6) 의 내통부 선단에는, 모따기부 (6a) 가 형성되고, 또한, 그대로 상방을 향하여 가장 소경을 이루는 코킹부 (6b) 가 형성되어 있다. 그리고, 코킹부 (6b) 로부터 더욱 상방을 향하여 재차 내경이 확대되어, 도피부 (6c) 를 형성하고 있다. 또, 상형 (5) 에는, 코킹후의 상형 (5) 의 상승시에, 노즈 (6) 에 슬리브 (2) 가 물림으써, 상형 (5) 과 함께 공작물 (3) 이 상승하는 것을 방지하기 위한 이형수단으로서, 노즈 (6) 내부에 녹 핀 (7) 을 구비하고 있다. 또, 상형 (5) 에는 녹 핀 (7) 을 구동하기 위한 실린더 (8) 를 설치하고 있다.

상기 구성을 이루는 결합지그를 사용하여 결합하는 순서를, 이하에 설명한다. 먼저, 도 3 에 나타내는 바와 같이 상형 (5) 이 상사점에 있을 때, 하형 (4) 의 소정위치에 볼트축 (1) 을 장치하고, 구멍 (3a) 에 볼트축 (1) 을 삽입통과토록 하여 공작물 (3) 을 볼트축 (1) 에 겹치고, 또한, 슬리브 (2) 를 볼트축 (1) 에 삽입한다. 상형 (5) 의 실린더 (8) 에는 통로 B 측에 압력을 가하고, 녹 핀 (7) 을 상사점에 위치시킨다. 다음에, 도 4 에 나타내는 바와 같이 상형 (5) 을 하강시키고, 노즈 (6) 의 모따기부 (6a) 를 슬리브 (2) 의 모따기부 (2c) 에 밀착시킨다. 그리고, 슬리브 (2) 에 압력을 가하여, 공작물 (3) 을 볼트축 (1) 의 기단부를 향하여 누른다.

그리고, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상형 (5) 을 하강 하사점까지 이동시키는 과정에서, 슬리브 (2) 의 몸통부 (2b) 의 외벽을, 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 로 조이고, 볼트축 (1) 의 기단부 방향으로 코킹을 진행한다. 이 코킹이 진행됨에 따라서, 몸통부 (2b) 의 이미 코킹이 완료된 부분은, 노즈 (6) 의 도피부 (6c) 로 보내진다. 또, 몸통부 (2b) 는 조여짐으로써 그 내통부 (2d) 의 직경을 축소시켜서, 볼트축 (1) 에 밀착하여, 내통부 (2d) 로는 볼트축 (1) 의 나사산이 이동되어, 체결이 완료된다.

다음에 상형 (5) 의 이형을 개시한다. 먼저, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 상형 (5) 의 실린더의 통로 A 측에 압력을 가하여, 녹 핀 (7) 을 하강시키고, 볼트축 (1) 및 슬리브 (2) 를 하방으로 누른다. 그리고 도 7 에 나타내는 바와 같이 상형 (5) 을 상승시키면, 녹 핀 (7) 에 의해 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 에 가해진 볼트축 (1) 및 슬리브 (2) 를, 노즈 (6) 로부터 압출하여, 이형을 촉진시킨다.

마지막으로, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 상형 (5) 을 상사점까지 상승시키고, 또한 실린더 (8) 의 통로 B 측에 압력을 가하고, 녹 핀 (7) 을 상사점으로 이동시킨다. 이상에 의해서, 복수의 볼트축 (1) 에 대하여, 동시에 슬리브 (2) 의 조임을 행하는 공정이 완료된다.

이어서, 본 발명에 관한 결합지그의 제 2 의 실시의 형태와, 이에 의한 결합부재의 결합순서를, 도 9 내지 도 14 에 나타내어 설명한다. 결합지그의 제 1 의 실시의 형태와 동일부분 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일부호로 표시하고, 상세한 설명은 생략한다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 결합지그의 상형 (5) 은, 도 3 내지 도 8 에 나타내는 결합지그의 제 1 의 실시의 형태와 같이, 노즈 (6) 의 내부에 녹 핀 (7) 을 갖지 않는다. 그러나, 녹 핀 (7) 을 대신하는 이형수단으로서, 지지구 (13) 를 갖는다. 지지구 (13) 는 공작물 (3) 을 측방으로부터 삽입통과시켜 두고, 또, 하형 (4) 에 밀어 누르는 것이다. 지지구 (13) 는 도시하지 않은 액튜에이터에 의해서, 개폐 작동된다.

상기 구성을 이루는 결합지그를 사용하여 결합하는 순서를, 이하에 설명한다. 먼저, 도 9 에 나타내는 바와 같이 상형 (5) 이 상사점에 있을 때, 하형 (4) 의 소정위치에 볼트축 (1) 을 장치하고, 구멍 (3a) 에 볼트축 (1) 을 삽입통과시켜 공작물 (3) 을 볼트축 (1) 에 겹치고, 또한, 슬리브 (2) 를 볼트축(1) 에 삽입한다. 이 때, 지지구 (13) 는 열어 둔다.

다음에, 도 10 에 나타내는 바와 같이 지지구 (13) 를 닫고, 공작물 (3) 을 측방으로부터 끼워고정시키고, 또, 하형 (4) 에 대하여 누른다. 이에 의해, 공작물 (3) 은 볼트축 (1) 의 기단부를 향하여 눌려진다. 또, 상형 (5) 을 하강시키고, 노즈 (6) 의 모따기부 (6a) 를 슬리브 (2) 의 모따기부 (2c) 에 밀착시킨다. 그리고, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 상형 (5) 을 하강 하사점까지 이동시키는 과정에서, 슬리브 (2) 의 몸통부 (2b) 의 외벽을, 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 로 조이고, 볼트축 (1) 의 기단부 방향으로 코킹을 진행한다. 이 조임이 진행됨에 따라서, 몸통부 (2b) 의 이미 코킹이 완료된 부분은, 노즈 (6) 의 도피부 (6c) 로 보내진다. 또, 몸통부 (2b) 는 조여짐으로써 그 내통부 (2d) 의 직경을 축소시켜서, 볼트축 (1) 에 밀착하고, 내통부 (2d) 에는 볼트축 (1) 의 나사산이 이동되어, 체결이 완료된다.

다음에 상형 (5) 의 이형을 개시한다. 먼저, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 지지구 (13) 로 공작물 (3) 을 하형 (4) 에 누른채. 상형을 상승시킨다. 이 때, 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 에 물린 볼트축 (1) 및 슬리브 (2) 는, 공작물 (3) 이 하형에 고정되어 있음으로써, 상형 (5) 에 이끌려서 상승하는 일이 없고, 노즈 (6) 로부터 드로잉되어 이형이 진행된다. 그리고, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 상형 (5) 을 상사점까지 상승시키고, 또한 도 14 에 나타내는 바와 같이 지지구 (13) 를 해방시킴으로써, 복수의 볼트축 (1) 에 대하여, 동시에 슬리브 (2) 를 조인다.

상기 2 개의 실시의 형태에 관한 결합지그를 사용하여 얻어지는 작용 효과는, 이하와 같다. 결합지그는, 볼트축 (1)을 장치하여 하방으로부터 지지하는 하형 (4) 과, 노즈 (6) 가 형성된 상형 (5) 을 가지며, 노즈 (6) 의 내통부 선단에는, 모따기부 (6a) 가 형성되고, 또한, 그대로 상방을 향하여 가장 소경을 이루는 코킹부 (6b) 가 형성되어 있다. 그리고, 코킹부 (6b) 로부터 또한 상방을 향하여 다시 내경이 확대되고, 도피부 (6c) 가 형성되어 있다. 볼트축 (1) 은, 하형 (4) 에 장치함으로써, 볼트축 (1) 의 위치를 결정하고 또 상형 (5)의 누름에 대향한다. 그리고, 노즈 (6) 의 모따기부 (6a) 를 볼트축 (1)에 삽입통과된 슬리브 (2) 의 모따기부 (2c) 로 누르고, 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 로 슬리브 (2) 의 외벽을 조여, 코킹을 진행한다. 코킹을 끝낸 부분은, 도피부 (6c) 로 보내지면서, 볼트축 (1) 의 기단부 방향으로의 코킹을 진행시킨다.

이와 같이, 슬리브 (2) 를 밀어 누름으로써 코킹을 하는 것이 아니라, 슬리브 (2) 의 외벽을 그 축선 방향을 향하여 순차적으로 조임으로써 코킹하므로, 볼트축 (1) 에 대하여 직접적으로 노즈 (6) 의 추력을 가하는 일이 없고, 무리한 압력을 가함으로써 볼트축 (1) 을 구부려뜨릴 염려가 없다. 따라서, 볼트축 (1) 의 휨을 피하기 위해 길이를 제한할 필요가 없으며, 슬리브 (2) 의 형상도 높이에 제한을 받는 일 없이 자유롭게 설정할 수 있다. 그러므로, 다양한 장소에 이 결합부재를 사용할 수 있게 된다.

또, 종래와 같이 볼트축 (1) 을 드로잉하는 것과 같은 힘을 가하는 일이 없으므로, 볼트축 (1) 에 직접적으로 축방향의 힘이 가해지는 일이 없으며, 따라서, 볼트축 (1) 의 강도에 의해 코킹력이 제한되어 버리는 일도 없어진다. 또, 복수의 볼트축 (1) 에 대하여 동시에 코킹을 하는 경우에도, 각 볼트축의 강도에 따라서 코킹력을 조절할 필요도 없으며, 복잡한 작동제어도 필요없게 된다.

또한, 코킹후의 상형 (5) 의 상승시에, 노즈 (6) 에 슬리브 (2) 가 물림으로써, 공작물이 상형에 이끌려서 상승하는 것을 방지하기 위한 이형수단으로서, 노즈 (6) 의 내부에 녹 핀 (7) 을 배치하거나, 공작물 (3) 을 끼워 고정하여, 하형 (4) 으로 밀어부치는 지지구 (13) 를 설치하고 있다. 따라서, 상형 (5) 의 공작물에 대한 이형도 확실하게 행할 수 있다.

또, 상기 실시의 형태에 관한 결합부재의 결합방법으로 얻어지는 작용 효과는 이하와 같다. 이 결합방버에 의하면, 볼트축 (1) 에 삽입된 슬리브 (2) 의 외벽을, 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 로, 볼트축 (1) 의 기단부를 향하여 조임으로써 코킹을 하고, 코킹을 끝낸 부분은, 순차적으로 노즈 (6) 의 도피부 (6c) 로 보낸다. 그리고, 이 때, 노즈 (6) 의 코킹부 (6b) 에 의해 슬리브 (2) 의 직경방향의 압압력을 주고, 볼트축 (1) 의 나사산을 이동시킨다. 따라서, 볼트축 (1) 에 대하여, 그 축방향으로 직접적으로 노즈 (6) 의 추력을 가하는 일이 없으므로, 볼트축 (1) 의 강도에 의해 코킹력이 제약받는 일이 없어진다. 또, 볼트축 (1) 의 변형을 방지하기 위해, 볼트축 (1) 의 길이나 슬리브 (2) 의 높이에 제한을 둘 필요도 없어진다.

그런데, 상기 2 개의 실시의 형태에 관한 결합지그는, 도 15 에 나타내는 바와 같은 볼트축 (1) 의 길이가 상이한 복수의 결합부재에 대해서도, 상형 (5) 의 노즈 (6) 의 길이를 각각의 볼트축 (1) 에 맞추어 설정함으로써, 대응할 수 있다. 또, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 결합부재를 사용하는 부분의 높이가 상이한 경우에도, 하형 (4) 및 상형 (5) 을 각각의 높이에 맞추어 형성함으로써, 대응할 수 있다.

이하에, 상기 본 발명의 실시의 형태의 응용예를 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술한 실시의 형태와 동일부분 또는 상당하는 부분은 동일부호로 표시하고, 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 도 17 에는, 도 2 에 표시하여 설명한 결합부재의 응용예를 나타내고 있다. 이 예에서는, 공작물 (9) 과 일체로 슬리브 (9a) 가 형성되어 있다. 이와 같은 형상의 공작물은, 주조 등에 의해서 용이하게 제조할 수 있다. 도 17 (a) 는 코킹전의 상태를 나타내고, 도 17 (b) 는 코킹후의 상태를 나타내고 있다. 이 구성에 의하면, 볼트축 (1) 을 공작물 (9) 의 구멍 (9b) 에 삽입통과시킴으로써, 슬리브 (9a) 의 삽입통과도 동시에 완료시킬 수 있으므로, 슬리브 (9a) 의 수가 증가할수록, 별체의 경우와 비교해서, 부품수와 부착시의 공정수를 삭감할 수 있다.

도 18 및 도 19 에는, 도 17 에 나타내는 결합부재의 또다른 응용예를 나타내고 있으며, 공작물 (10) 에 딥 드로잉을 실시함으로써, 주머니모양의 슬리브 (10a) 를 일체로 형성한 예를 나타내고 있다. 이와 같은 형상의 공작물 (10) 은, 프레스로 용이하게 성형할 수 있다. 도 19 는, 도 18 에 표시하는 결합부재를 나타내고 있으며, 도 19 (a) 는 슬리브 (10a) 의 코킹전의 상태를 나타내고, 도 19 (b) 는 코킹후의 상태를 나타내고 있다. 이 구성에 있어서도, 볼트축 (1) 을 공작물 (10) 의 구멍 (10b) 에 삽입통과시킴으로써, 슬리브 (10a) 의 삽입통과도 동시에 완료시킬 수 있으므로, 슬리브 (10a) 의 수가 증가할수록 , 별체의 경우와 비교해서, 부품수와 부착시의 공정수를 삭감할 수 있다. 또, 공작물 (10) 과 슬리브 (10a) 의 사이에 이음매가 전혀 없으므로, 밀폐성이 우수하며, 도 20 및 도 21 에 나타내는 바와 같이 지붕재 등의 고정에 사용한 경우에는, 누수나 결합부재의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 도 22 및 도 23 에 나타내는 바와 같이, 공작물 (10) 이 액층 등인 경우에도, 누수나 결합부재의 부식을 방지할 수 있다.

도 24 에는, 도 2 에 나타내는 결합부재의 볼트축으로서, 한 쪽의 공작물 (12) 에 파묻히는 스터드 볼트 (11) 를 사용한 경우를 나타내고 있다. 도 24 (a) 는 코킹전의 상태를 나타내고, 도 24 (b) 는 코킹후의 상태를 나타내고 있다. 이와 같이, 볼트축을 공작물과 일체로 형성하는 것을 가능하게 하고, 본 발명의 적용범위를 넓힐 수 있다. 또한, 이 구성의 경우에는, 결합지그의 하형 (4 ; 도 3 또는 도 9 참조) 에 공작물 (12) 을 장치함으로써 스터드 볼트 (11) 를 지지하고, 슬리브 (2) 의 조임을 행한다.

도 25 에는, 도 17 에 나타내는 결합부재의 볼트축으로서, 한 쪽의 공작물 (12) 에 파묻히는 스터드 볼트 (11) 를 사용한 예를 나타내고 있다. 도 26 에는 도 25 에 표시하는 결합부재를 나타내고 있으며, 도 26 (a) 는 슬리브 (9a) 의 코킹전의 상태를 나타내고, 도 26 (b) 는 코킹후의 상태를 나타내고 있다. 이 구성에 의하면, 복수의 스터드 볼트 (11) 에 대하여, 1 개라도 슬리브 (9a) 의 조임을 행하면, 그 후의 공작물의 회전은 불가능해진다. 따라서 분해를 하는 것이 불가능해진다. 그러나, 스터드 볼트 (11) 의 정상부에 육각구멍 등을 형성하여 회전가능하게 하면, 분해가 가능해진다. 또, 도 26 (b) 에 9c 로 표시되는 부분을 공구결합부로서 형성하면, 이 공구결합부 (9c) 에 렌치 등을 결합시켜서 회전시킴으로써, 슬리브 (9a) 만을 공작물 (9) 로부터 파단시켜서 분해할 수 있다.

도 27 에는, 도 18 에 나타내는 결합부재의 볼트축으로서, 한 쪽의 공작물 (12) 에 파묻히는 스터드 볼트 (11) 를 사용한 예를 나나태고 있다. 또, 도 28 에는 도 27 에 표시하는 결합부재를 나타내고 있으며, 도 28 (a) 는 슬리브 (9a) 의 코킹전의 상태를 나타내고, 도 28 (b) 는 코킹후의 상태를 나타내고 있다. 이 구성에 있어서도, 복수의 스터드 볼트 (11) 에 대하여, 1 개라도 슬리브 (10a) 의 조임을 행하면, 그 후의 분해가 불가능해지고, 게다가 밀폐성을 높게 지지할 수 있다. 따라서, 분해하고 싶지 않은 부위나, 봉인하지 않는 부위의 체결에 유효하다. 또한, 도 27 및 도 28 에 나타내는 예와 같이, 분해를 필요로 하지 않는 경우에는, 스터드 볼트의 나사홈을 나선형으로 하지 않고, 고리형의 홈을 복수개 겹친 것을 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 이와 같이 구성하였기 때문에, 이하와 같은 효과를 갖는다. 본 발명에 관한 결합지그에 의하면, 고정부재를 밀어 누름으로써 코킹을 하는 것이 아니라, 고정부재의 외벽을 그 축선 방향을 향하여 순차적으로 조임으로써 코킹을 하므로, 볼트축에 직접적으로 노즈의 추력을 가하는 일이 없으며, 볼트축에 무리한 압력을 가하여 구부려뜨리는 일이 없다. 따라서, 볼트축의 휨을 피하기 위해 볼트축의 길이를 제한할 필요가 없으며, 또, 고정부재의 형상도 높이에 제한을 받는 일 없이 자유롭게 설정할 수 있다. 그러므로, 이 결합부재를 적용하는 범위가 넓어진다.

또, 종래와 같이 볼트축을 드로잉하는 힘을 가하는 일도 없으므로, 볼트축의 강도에 의해 코킹력이 제한되어 버리는 일도 없어진다. 또, 복수의 볼트축에 대하여 동시에 조이는 경우에도, 각 볼트축의 강도에 따라서 코킹력을 조절할 필요도 없으며, 복잡한 작동제어도 필요없게 되어, 용이하게 복수의 볼트축에 대한 코킹을 동시에 행할 수 있게 된다. 또한, 코킹후의 상형의 상승시에, 노즈에 고정부재가 물림으로써, 공작물이 상형에 이끌려서 상승하는 것을 방지하기 위한 이형수단을 가지므로, 코킹작업을 확실하게 진행시킬 수 있다.

또, 본 발명에 관한 고정부재의 고정 방법에 의하면, 볼트축에 대하여, 그 축방향으로 직접적으로 노즈의 추력을 가하는 일이 없으므로, 볼트축의 강도에 의해 코킹력을 제약받는 일이 없어진다. 또, 볼트축의 변형을 방지하기 위해, 볼트축의 길이나 고정부재의 높이 등 형상적인 제한을 받는 일이 없어져, 다양한 부위로 적용범위를 넓힐 수 있다. 게다가, 복수의 볼트축에 대하여 동시에 조이는 것이 가능해지므로, 복수의 결합부재를 사용하여 공작물을 고정하는 경우에도, 그 작업을 한 번에 종료시키고, 공정수의 삭감에 의한 비용 절감을 도모할 수 있다.

그런데, 상기 고정부재를 공작물과 일체로 형성한 경우에는, 상기 볼트축을 공작물의 구멍에 삽입통과시킴으로써, 고정부재의 삽입통과도 동시에 완료시킬 수 있으며, 볼트축의 수가 증가할수록 부품수와 부착시의 공정수를 삭감하는 효과를 늘일 수 있게 된다. 또한, 공작물과 고정부재와의 이음매를 없애게 되므로, 결합부재의 밀폐성을 높일 수 있으며, 이 부분의 부식이나 누수 등을 방지할 수 있다.

또, 상기 볼트축을 공작물과 일체로 형성할 수도 있으며, 상기 볼트축에 스터드 볼트를 사용하는 등, 적응범위를 넓힘과 동시에, 상기 고정부재를 공작물과 일체로 형성한 것을 조합시킴으로써, 결합부재의 밀폐성을 높이고, 또, 분해 가능하게 하여, 봉인할 수도 있게 된다.