JP6054228B2 - ハトメ取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハトメ取付装置に関し、更に詳しくは、閉鎖部材が付加されたハトメを生地に取り付けるためのハトメ取付装置に関する。

衣服、靴、鞄等に通気性、通水性等を与えるために取り付けられるハトメとして、図１に示すように、複数の孔１３ａを有する円板（閉鎖部材）１３が付加されたハトメ１０が知られている。このハトメ１０は、フランジ部１１及び円筒部１２を有すハトメ本体１０ａと、ハトメ本体１０ａの円筒部１２内に取り付けられた円板１３とから構成される。円板１３は、一般的に、円筒部１２内のフランジ部１１付近に圧入等によって固定される。ハトメ１０は、円筒部１２を生地１に貫通させた後に加締めることにより、生地１に取り付けられる（図３参照）。また、ハトメ１０の生地１への取り付け時に、加締められた円筒部１２の先端が生地１を損傷しないように、生地１の裏面側（円筒部１２が貫通する側）に環状のワッシャー２０が適用され得るが、ワッシャー２０無しでハトメ１０が生地１に取り付けられる場合もある。また、ハトメ１０を生地１に取り付ける際、円板１３が生地１と干渉する等してハトメ本体１０ａの円筒部１２内の固定箇所からずれる場合があった。このような円板１３の位置ずれが生じた場合、取付不良として別途処理される。しかしながら、円板１３の位置ずれがわずかである場合、円板１３が生地１に取り付けられたハトメ本体１０ａの円筒部１２内に留まることがあり、この場合、取付不良が発生していることを取付作業者等が見落とすおそれがある。

従って、本発明は、閉鎖部材が付加されたハトメを生地に取り付ける際、閉鎖部材が固定箇所からずれて取付不良が生じていることを確実かつ簡単に把握することができるハトメ取付装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明によれば、円筒部と、円筒部内に固定された閉鎖部材とを有するハトメを、円筒部を加締めることによって生地に取り付けるハトメ取付装置であって、前記ハトメを生地に取り付ける際にハトメを保持させる第１ダイと、生地を通った前記円筒部を加締めるための第２ダイとを備え、前記第１ダイは、保持しているハトメの閉鎖部材の第１ダイ側の面に接触させる押し当て部材と、円筒部が生地を通る貫通方向に押すように押し当て部材を付勢する弾性部材とを備えるハトメ取付装置が提供される。

本発明に係るハトメ取付装置では、ハトメを保持させた第１ダイを第２ダイに向かって相対的に移動させ、ハトメの円筒部を生地に通した後、第２ダイで加締めることにより、ハトメが生地に取り付けられる。このハトメが生地に取り付けられる間、第１ダイの押し当て部材は、弾性部材により付勢され、閉鎖部材の第１ダイ側の面を貫通方向に押し続ける。この押す力は、ハトメの円筒部の固定箇所にプレスばめ等によって固定された閉鎖部材を固定箇所から強制的にずらすことのできる力に比べて格段に小さい力（例えば約１０ｋｇｆ）であり、固定箇所にある閉鎖部材を固定箇所からずらすことはできない程度のものである。ハトメの生地への取り付けが正常な場合は、閉鎖部材は円筒部内の固定箇所からずれない。他方、ハトメの生地への取り付け時に、閉鎖部材が生地と干渉する等して円筒部内の固定箇所からずれると取付不良となる。プレスばめ（圧入）等により固定箇所に固定された閉鎖部材が一度固定箇所からずれると、閉鎖部材の円筒部に対する固定力が弱まり、押し当て部材の上記押す力でも簡単に更にずらされ、円筒部外に排出され得る。

本発明の一実施形態において、前記ハトメを生地に取り付ける際に、前記押し当て部材は、前記閉鎖部材により前記弾性部材による付勢方向とは反対方向に変位する。ハトメの生地への取り付け時に、弾性部材により閉鎖部材を押すように付勢される押し当て部材に閉鎖部材から弾性部材の弾性力を超える力がかかると、押し当て部材は弾性力に抗して付勢方向とは反対方向に変位する。

本発明の一実施形態において、前記押し当て部材は閉鎖部材と面的な広がりを持って接触する。ここで、「面的な広がりを持って接触する」とは、イ）押し当て部材が閉鎖部材と面接触する場合と、ロ）押し当て部材が閉鎖部材と線接触する場合であって、接触する線が円形等、面的な広がりを持つ形状を描く場合とを意味する。具体的には、上記イ）の例として、押し当て部材の閉鎖部材に接する端が平面である場合を挙げることができる。また、上記ロ）の例として、押し当て部材が管状であり、閉鎖部材に接する端（押し当て部材の下端の外周と内周間）が環状である場合が挙げられる。押し当て部材が閉鎖部材の１点を集中的に押す等、面的な広がりを持たないで閉鎖部材と接触する場合、閉鎖部材に撓みが生じるおそれがあるが、面的な広がりを持って接触することにより、そのような不具合を回避することができる。

本発明の一実施形態において、前記第１ダイは、押し当て部材の前記貫通方向への変位を制限する変位制限機構を備える。通常、押し当て部材は、弾性部材により貫通方向に付勢され、変位制限機構によって制限されるまで貫通方向に最大に変位している。この状態から、押し当て部材は、ハトメの生地への取り付け時に閉鎖部材を介して第２ダイ側から押させることにより、貫通方向とは逆の方向に変位する。この反動により、押し当て部材は、ハトメの取り付け時に閉鎖部材を弱い力で押し続ける。ハトメの生地への取り付け時に閉鎖部材が固定箇所からずれた場合、押し当て部材が閉鎖部材を押して更にずらすように働く。この時、押し当て部材は変位制限機構によって制限されるまで貫通方向に最大に変位する。

本発明の一実施形態において、前記第１ダイは、押し当て部材の変位を許容しつつ収容する収容部を含み、前記変位制限機構は、押し当て部材又は収容部の一方に設けた、前記貫通方向に長い凹部と、押し当て部材又は収容部の他方に設けた、前記凹部に入り込む凸部とを有する。この場合、押し当て部材は、凸部が凹部の貫通方向一端に接することにより、貫通方向へのそれ以上の変位が制限される。

本発明に係るハトメ取付装置では、ハトメの生地への取り付け時に、ハトメの円筒部内の閉鎖部材が生地と干渉する等して固定箇所からずれた場合、押し当て部材が閉鎖部材を押して更にずらし、円筒部外に排出し得る。そのため、取付作業者等は一目で取付不良を認識することができる。

図１は、本発明に係るハトメ取付装置によって生地に取り付けられるハトメを一部破断して示す斜視図である。 図２は、ハトメと生地とワッシャーの取付前の配置状態を示す断面説明図である。 図３は、ハトメを生地に取り付けた状態を示す断面説明図である。 図４は、本発明に係るハトメ取付装置が組み込まれたハトメ取付機の全体を概略的に示す正面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るハトメ取付装置の断面説明図である。 図６は、ハトメの円筒部が生地に接した時点のハトメ取付装置の断面説明図である。 図７は、ハトメの円筒部が生地を貫通した時点のハトメ取付装置の断面説明図である。 図８は、ハトメを正常に加締めた状態を示すハトメ取付装置の断面説明図である。 図９は、ハトメの生地への取り付け時に円板がずれた状態を示すハトメ取付装置の断面説明図である。 図１０は図９の一部拡大図である。 図１１は、本発明の別の実施形態に係るハトメ取付装置の断面説明図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び均等の範囲内で変更等がなされ得る。図１は、後述する本発明に係るハトメ取付装置３０（図５等参照）によって生地１（図２等参照）に取り付けられるハトメの一例であるハトメ１０を一部破断して示す斜視図である。図２は、ハトメ１０と、ハトメ１０が取り付けられる生地１と、生地１に対しハトメ１０とは反対側（図２において下方）から適用されるワッシャー２０との取付前の配置状態を示す断面説明図である。図３は、ハトメ１０を生地１に取り付けた状態を示す断面説明図である。なお、ワッシャー２０を用いることなくハトメ１０が生地１に取り付けられる場合もある。ハトメ１０は、円環状のフランジ部１１及び円筒部１２を有するハトメ本体１０ａと、ハトメ本体１０ａの円筒部１２内に固定された閉鎖部材としての円板１３とから構成される。円板１３は、複数（図１では一例として七つ）の円形の孔１３ａを有する。円筒部１２は、フランジ部１１の半径方向内側端部からフランジ部１１と同心状でフランジ部１１の半径方向に直交する方向に延びる。言い換えると、フランジ部１１は、軸方向に延びる円筒部１２の半径方向外側端部から円筒部１２と同心状に半径方向外側に延びている。フランジ部１１は、図２の紙面上方に凸となるように湾曲している。また、円筒部１２の厚さは図２の紙面下方へとわずかに薄くなり、これにより、円筒部１２の先端（図２の紙面下端）１２ａが鋭利となっている。ハトメ１０は、アルミニウム合金、銅合金等からなる金属製の部品であるが、円板１３は樹脂製であってもよい。

円筒部１２の内周面におけるフランジ部１１付近には、内径がフランジ部１１側へと段状に縮小する段部１２ｂが存在する。円板１３は、円筒部１２内の段部１２ａ上の固定箇所１２ｃに圧入すなわちプレスばめにより固定される。固定箇所１２ｃに固定された円板１３は段部１２ａに接する。円板１３の固定箇所１２ｃへの固定前において、円板１３の外径は円筒部１２の固定箇所１２ｃの内径よりもわずかに大きくなるように設定される。そのため、円板１３を円筒部１２の先端１２ａ側から円筒部１２内の固定箇所１２ｃに押し込むことにより、円板１３が円筒部１２の固定箇所１２ｃでの内径をわずかに広げ、これにより、円板１３の外周面と円筒部１２の固定箇所１２ｃでの内周面とが相互に押し付け合い、これらの間の摩擦力を高めることにより、円板１３が固定箇所１２ｃにしっかりと固定される。しかしながら、一旦円板１３が固定箇所１２ｃからずれると、円板１３の外周面と円筒部１２の内周面との間の摩擦力が低下し、円板１３の円筒部１２の内周面に対する固定力が弱まる。段部１２ｂは、円筒部１２の内周面に事前に形成される場合の他、円筒部１２内への円板１３の固定によって生じる場合もある。

ワッシャー２０は、ハトメ１０の円筒部１２を通す開口２３を規定する円環状の金属部品である。ワッシャー２０は、半径方向内側の平坦部２１と、半径方向外側の湾曲部２２とを有する。湾曲部２２は、図２の紙面下方に凸となるように湾曲する。ハトメ１０を生地１に取り付ける場合、ハトメ１０の円筒部１２がその鋭利な先端１２ａから生地１を図２の紙面下方に貫通し、更にワッシャー２０の開口２３を通った後、円筒部１２の先端１２ａ側が後述するハトメ取付装置３０の第２ダイ３１（図５等参照）によって半径方向外側へと湾曲するように加締められる（図３参照）。これにより、ハトメ１０が生地１に固定される。図３に示すように、加締められた円筒部１２の先端１２ａはワッシャー２０の平坦部２１と湾曲部２２との境界又はその付近で受け止められ、これにより、円筒部１２の先端１２ａが生地１を損傷するようなことはない。ハトメ１０が固定された状態で、生地１は、生地１の一面側からのハトメ１０のフランジ部１１と、生地１の他面側からの、加締められた円筒部１２の先端１２ａで押さえ付けられたワッシャー２０とにより圧縮される。ハトメ１０の円筒部１２が生地１を貫通することにより、生地１からほぼ円形の生地片１ａが切り離される。このような生地片１ａがハトメ１０の円筒部１２内に留まらないように、ハトメ１０の生地１への取り付け時に、ハトメ取付装置３０の第１ダイ４０（図５等参照）から第２ダイ３１へと空気を流す場合もある。以上のようなハトメ１０の生地１への取り付け時に、ハトメ１０の円板１３が、生地１あるいは生地片１ａとの干渉、上記空気からの作用等により、円筒部１２内の固定箇所１２ｃからずれる場合がある。円板１３が少しでも固体箇所１２ｃからずれれば、ハトメ１０の生地１への取り付けが不良であるとして対処する必要がある。しかしながら、固定箇所１２ｃからずれた円板１３が円筒部１２内に留まる場合、取付作業者等が不良を見落とすおそれがある。後述するハトメ取付装置３０は、円板１３が円筒部１２内の固定箇所１２ｃからわずかでもずれた場合に、円板１３を円筒部１２外に押し出すことにより、取付作業者等が一目で取付不良を認識できるようにするためのものである。

図４は、本発明に係るハトメ取付装置３０が組み込まれたハトメ取付機１００の全体を概略的に示す正面図である。ハトメ取付装置３０は、詳しくは後述するが、ハトメ１０の生地１への取り付け時にハトメ１０を保持させる第１ダイ４０と、ワッシャー２０が載置される第２ダイ３１とを含む。ハトメ取付機１００は、第１ダイ４０にハトメ１０を一つずつ供給するハトメ供給部１０１と、第２ダイ３１にワッシャー２０を一つずつ供給するワッシャー供給部１０２と、多数のハトメ１０が収容されるハトメホッパー１０３と、多数のワッシャー２０が収容されるワッシャーホッパー１０４と、ハトメホッパー１０３からハトメ供給部１０１へとハトメ１０を一つずつ送るハトメシュート１０５と、ワッシャーホッパー１０４からワッシャー供給部１０２へとワッシャー２０を一つずつ送るハトメシュート１０６とを備える。ハトメ取付機１００は、ハトメ及びワッシャー供給部１０１、１０２からハトメ取付装置３０へとハトメ１０及びワッシャー２０を自動供給してハトメ１０の生地１への取り付けを行うが、ハトメ取付装置３０に手動でハトメ１０及びワッシャー２０をセットしてハトメ１０の取付作業を行うこともできる。

図５は、本発明の一実施形態に係るハトメ取付装置３０の断面説明図である。以下、ハトメ取付装置３０について上下方向は図５〜８の紙面に基づく。ハトメ取付装置３０は、ハトメ１０を生地１に取り付ける際にハトメ１０を保持させる上方の第１ダイ４０と、ワッシャー２０を載置する第２ダイ３１とを備える。第１ダイ４０は、ハトメ保持部４６を下端部に有するダイ組立体４１と、ダイ組立体４１の上方部分を保持し、ハトメ１０の生地１への取り付け時にダイ組立体４１が受ける衝撃を緩和するためのダイ保持体６０とを備える。ダイ保持体６０は、円筒状のハウジング部６１と、ハウジング部６１の上方開口部を気密に閉じる蓋部材６２と、ハウジング部６１内に収容されるコイルばね（以下単に「ばね」という。）６３と、ばね６３内に通されるコア部材６４とを備える。ハウジング部６１は、ばね６３及びコア部材６４を収容する上方のばね収容部６１ａと、ダイ組立体４１の後述する摺動部材４３が配置される下方のダイ収容部６１ｂとを含む。ハウジング部６１のばね収容部６１ａとダイ収容部６１ｂの間には、ハウジング部６１の内径が縮小したストッパー部６１ｃが形成される。ストッパー部６１ｃは、コア部材６４及びばね６３をばね収容部６１ａの内部で保持するためのもので、ハウジング部６１の内面から中心軸に向けて突出している。ばね収容部６１ａ及びダイ収容部６１ｂは一定の同じ内径を有する。ストッパー部６１ｃは、ばね収容部６１ａ内の空気がダイ収容部６１ｂ内へと流入することを許容する空気入口６１ｄを規定する。コア部材６４の下端部は拡径して栓部６４ａをなす。栓部６４ａは、ばね６３の下端を受ける。第１ダイ４０に保持されたハトメ１０が生地１に接していない状態（初期状態）において、ばね６３は栓部６４ａを下方に付勢し、これにより、栓部６４ａはストッパー部６１ｃに押し付けられて空気入口６１ｄを気密に閉じる。ダイ組立体４１は、略円筒状のダイ本体４２と、ダイ本体４２の上半部４２ｂと一体的に連結し、ハウジング部６１のダイ収容部６１ｂ内に収容される略円筒状の摺動部材４３と、摺動部材４３と栓部６４ａとを連結する円筒状の連結部材４４と、ダイ本体４２内の空洞４２ｄに配置され、ダイ保持部４６に保持された状態のハトメ１０の円板１３に対し押し当て部材（７２）を比較的弱い力で押し当てる押し当て機構７０とを備える。

ダイ組立体４１のダイ本体４２は略円筒状であり、下半部４２ａと、下半部４２ａよりも外径がわずかに小さい上半部４２ｂと、下半部４２ａよりも外径が拡大している中間部４２ｃとを有する。ダイ本体４２の内部には軸線に沿って延びる一定径の空洞４２ｄが形成される。空洞４２ｄは、ダイ本体４２の上端及び下端でそれぞれ開放する。押し当て機構７０は、ダイ本体４２の空洞４２ｄに実質的に配置され、ダイ本体４２は特許請求の範囲における「収容部」をなす。押し当て機構７０は、図６等にも拡大して示すように、上方の円筒状の弾性部材７１と、弾性部材７１によって下方（貫通方向）に付勢される押し当て部材としての円筒状の押し当てピン（以下、単に「ピン」という。）７２と、ピン７２の上下方向の変位を制限するための変位制限機構７３とを含む。弾性部材７１としては、ばね、エラストマー等を用いることができる。ここで、弾性部材７１の弾性力は３ｋｇｆ〜１０ｋｇｆに設定されており、この弾性力を超える力が押し当て部材７２にかかると、押し当て部材７２が弾性力に抗して変位することになる。そして、この弾性力はハウジング６１内に収容されるコイルばね６３に比較して小さいものである。弾性部材７１及びピン７２はほぼ同じ内外径を有し、弾性部材７１及びピン７２の外径はダイ本体４２の内径とほぼ同じである。また、ピン７２の外径は、円板１３が固定される円筒部１２内の固定箇所１２ｃの内径よりも小さく、ピン７２の円板１３と接触する環状の下端（ピン７２の下端の外周と内周間）は、円板１３と面的な広がりを持って接触することができる。なお、ピン７２の円板１３と接触する下端を、例えば円形の平面に形成することもでき、この場合も、ピン７２の下端面は円板１３と面的な広がりを持って接触する。なお、押し当て部材が円板１３の１点を集中的に押すような場合、円板１３に撓みが生じて検査が不正確になるおそれが生じ得るが、ピン７２を円板１３に面的な広がりを持って接触させることにより、そのような不具合を回避することができる。また、ピン７２の外径は、固定箇所１２ｃの内径よりわずかに小さいほどに設定することで、ピン７２を変位するための弾性力が、円板１３の外周付近全域に伝達されるので、上述した円板１３が撓むようなことはない。弾性部材７１の上端部は、ダイ本体４２の上半部４２ｂの上端部に一体的に設けられたばね受け（図示せず）で受けられる。このばね受けには、上述した連結部材４４の下端部が連結される。弾性部材７１の下端はピン７２の上端と常に接し、ピン７２を下方に付勢する。弾性部材７１の下端とピン７２の境界は、ダイ本体４２の中間部４２ｃよりやや上方の上半部４２ｂ内にある。変位制限機構７３は、ピン７２の上方部分の外周面に、直径方向に対向するように二つ設けた、上下方向に長い長円形状の凹部すなわち窪み７３ａと、ダイ本体４２の内周面から突出し、窪み７３ａに入り込ませる半球状の凸部７３ｂとから構成される。凸部７３ｂは、ダイ本体４２の中間部４２ｃの上下方向中間部に設けられる。本実施形態において、凸部７３ｂは、小球を中間部４２の内周面に埋め込んで形成されるが、これに限定されるものではない。また、ピン７２の外周面に突部を、ダイ本体４２の内周面に窪みを設けてもよく、また、窪み７３ａはピン７２を貫通する開口であってもよい。図５及び６に示す状態では、ピン７２が弾性部材７１から下方に押され、窪み７３ａの上端に凸部７３ｂが引っ掛かり、ピン７２のそれ以上の下方への変位が制限されている。この状態で、ピン７２は、ダイ本体４２に対して最も下方の位置にあり、この時のピン７２の下端は、ダイ本体４２の下半部４２ａの下端よりもわずかに下方に突出する。以下、図５及び６に示すような、第１ダイ４０に対しハトメ１０、生地１あるいはワッシャー２０を介して第２第ダイ３１側から力が実質的に作用していない状態を、第１ダイ４０について「初期状態」という。初期状態において、ピン７２はダイ本体４２に対し最下方位置にある。

ダイ本体４２の下半部４２ａの周囲の下方部には、環状のハトメ保持部材４５が設けられる。ハトメ保持部材４５と、ダイ本体４２の中間部４２ｃとの間にはコイルばね４５ａが配置される。更に、図６等を参照して、ハトメ保持部材４５の内周面には、軸方向（上下方向）に長い溝４５ｂが周方向に複数形成される。他方、ダイ本体４２の下半部４２ａの外周面には溝４５ｂ内に入り込む小突起４５ｃが複数設けられる。初期状態において、コイルばね４５ａは、ハトメ保持部材４５を、小突起４５ｃが溝４５ｂの上端に突き当たる限度まで下方に押し下げている。この時、ハトメ保持部材４５の下端面４５ｄは、ダイ本体４２の下半部４２ａの下端よりもわずかに下方に突出する。この時のハトメ保持部材４５の下端面４５ｄのレベルすなわち上下方向位置は、初期状態のピン７２の下端とほぼ同じである。ハトメ保持部材４５は、ハトメ１０の生地１への取り付け時に生地１側から相対的に上方に押される。これにより、コイルばね４５ａの付勢に抗して、小突起４５ｃが溝４５ｂの下端に突き当たる限度までダイ本体４２に対し上方に変位することができる（図８参照）。ハトメ保持部材４５の下端部の半径方向内側でかつダイ本体４２の下半部４２ａの下端面下に、ハトメ１０を保持するためのハトメ保持部４６が規定される。ダイ本体４２の下半部４２ａの下端面４２ｅは、ハトメ１０のフランジ部１１に合致するように上方に湾曲状に窪んでいる。ハトメ１０は、ハトメ保持部材４５の下端部の内周面とハトメ１０のフランジ部の半径方向外側端との間に作用する摩擦によってハトメ保持部４６に保持される。すなわち、ハトメ１０のフランジ部の外径は、ハトメ保持部材４５の内径よりもわずかに大きく設定される。また、ハトメ１０がハトメ保持部４６に保持された時点（すなわち初期状態）で、ダイ本体４２の下半部４２ａの下端面４２ｅは、図６に示すように、ハトメ１０のフランジ部１１から若干上方に離れる。ハトメ保持部４６へのハトメ１０のセットにより、ピン７２の下端がハトメ１０の円板１３に接するが、この時、ピン７２は円板１３をほとんど押さない。

ダイ組立体４１の摺動部材４３は、ハウジング部６１のダイ収容部６１ｂの内径とほぼ同じ外径を有し、摺動部材４３の外周面とダイ収容部６１ｂの内周面とは気密に接する。この気密性を保ったまま、摺動部材４３はダイ収容部６１ｂに対し相対的に軸方向に変位し得る。摺動部材４３は、ダイ本体４２の上半部４２ｂを受け入れる、下方の大径空洞４３ａと、大径空洞に連続する、連結部材４４を通す上方の小径空洞４３ｂとを有する。大径空洞４３ａの軸方向長さは、小径空洞４３ｂのそれの約２倍である。摺動部材４３には、ダイ本体４２の上半部４２ｂが螺合等により一体的に連結される。この連結は、ダイ本体４２の中間部４２ｃの上面が摺動部材４３の下端面に接するまで行われる。中間部４２ｃの外径はダイ収容部６１ｂの内径よりもわずかに小さい。大径空洞４３ａと小径空洞４３ｂとの間には、上方から下方へと拡径する段部４３ｃがある。段部４３ｃとダイ本体４２の上半部４２ｂの上端とは離れている。

連結部材４４は、小径空洞４３ｂの内径とほぼ同じ外径を有し、小径空洞４３ｂに通され、小径空洞４３ｂに対応する摺動部材４３の内周面に気密に固定される。また、連結部材４４は、摺動部材４３の上端から上方に突出し、ハウジング部６０の空気入口６１ｄを通って連結部材４４の底部に連結される。連結部材４４の外径は、空気入口６１ｄよりも小さい。そのため、ストッパー部６１ｃの内径と連結部材４４の外周面との間には空気入口６１ｄの一部である環状の空隙が残る。この空隙も以下「空気入口６１ｄ」という。連結部材４４の、摺動部材４３の上端から上方に突出する部分には、複数の開口４４ａが設けられる。更に、連結部材４４は、摺動部材４３の段部４３ｃから下方に突出し、上述したようにダイ本体４２の上半部４２ｂの上端部に連結される。連結部材４４の内部は、ダイ本体４２の空洞４２ｄに空気を送る通路の役割を果たす。そのため、連結部材４４の下端部は、ダイ本体４２の上半部４２ｂの上端部に対し気密に連結される。詳しくは後述するが、ハトメ１０の生地１への取り付け時に栓部６４ａが空気入口６１ｄを開放すると、ばね収容部６１ａ内の空気が、連結部材４４の開口４４ａから連結部材４４内に入り、連結部材４４内を下方に流れ、次いで、ダイ本体４２の空洞４２ｄへと流れる。なお、初期状態において、摺動部材４３の上端面は、ストッパー部６１ｃの下面から若干離れている（図５参照）。そして、詳しくは後述するが、ハトメ１０の円筒部１２の加締め時に摺動部材４３がダイ収容部６１ｂに対し相対的に上方に変位し、摺動部材４３の上端面がストッパー部６１ｃの下面に対し近接又は接触する（図８参照）。

蓋部材６２は、外径がハウジング部６１と同じ頭部６２ａと、頭部６２ａから下方に延び、ハウジング部６１の上端部６１ｅの内周面に螺合等により気密に連結される連結部６２ｂと、連結部６２ｂから筒状に下方に延びて、ばね６３の上端を受けるばね受け部６２ｃと、ばね受け部６２ｃの半径方向内側にて上方に窪む凹部６２ｄとを含む。凹部６２ｄは、ハトメ１０の取り付け時にハウジング部６１に対し相対的に上方に変位するコア部材６４の上端部を受け入れることができる。蓋部材６２は、空気供給源の一例として概略的に示される空気ポンプ６５から供給された空気をハウジング部６１内に導入するための空気導入路６６を有する。空気導入路６６の一端は、蓋部材６２の頭部６２ａの外周面に開口し、他端は蓋部材６２のばね受け部６２ｃを通じて、ハウジング部６１のばね収容部６１ａ内に開口する。空気ポンプ６５から空気供給路６６を通じて第１ダイ４０に供給された空気は、栓部６４ａが空気入口６１ｄを開放している状態で、蓋部材６２の空気導入路６６、ハウジング部６１のばね収容部６１ａ、空気入口６１ｄ、連結部材４４、及びダイ本体４２の空洞４２ｄを軸方向下方へと通過することができる。

第２ダイ３１は、上面にワッシャー２０を載置すると共に、生地１を下方に貫通したハトメ１０の円筒部１２を加締めるための環状の窪み３２を有する。また、第２ダイ３１には、ハトメ１０の円筒部１２が生地１を貫通することによって生じ得る生地片１ａ（図７参照）を下方の排出先（図示せず）に排出するための排出路３３が形成される。排出路３３は第２ダイ３１の上端に開口し、ここから第１ダイ４０のダイ本体４２の空洞４２ｄから下方に吐出された空気を受け入れる。第２ダイ３１は主体３４を含み、主体３４は下方の大径部３４ａと上方の小径部３４ｂとを有する。排出路３３は主体３４の軸線に沿って形成される。第２ダイ３１は、小径部３４ｂの周囲に設けられた円筒部材３５、及び円筒部材３５の上方に連結された環状部材３６を含む。窪み３２は、主体３４の小径部３４ｂの上端面と環状部材３６の上端面にわたって形成される。

ハトメ１０を生地１に取り付ける際、ハトメ取付機１００の昇降部（図示せず）により、第１ダイ４０が上方位置から下方の第２ダイ３１に向けて降下させられる。そして、詳しくは後述するが、ダイ本体４１が保持するハトメ１０の円筒部１２が生地１を貫通して第２ダイ３１上のワッシャー２０に突き当たった後、円筒部１２が加締められる。この加締め時にダイ組立体４１には下方への移動にブレーキがかかるが、ダイ保持体６０はそのまま降下し続ける。これにより、ダイ保持体６０に対しダイ組立体４１が相対的に上方に変位する。これにより、連結部材４４が、空気入口５１ｄを閉じていたコア部材６４の栓部６４ａをばね６３の付勢に抗して持ち上げ、空気入口５１ｄを開放する。

次に、ハトメ取付装置３０を使用してハトメ１０を生地１に取り付ける工程について説明する。ハトメ取付機１００においてハトメ１０は、ハトメ供給部１０１から、上方の初期位置にある第１ダイ４０に供給され、ダイ組立体４１のハトメ保持部４６に保持される。同時にワッシャー２０は、ワッシャー供給部１０２から第２ダイ３１上に載置される。生地１はワッシャー２０上に配される（図６参照）。この際、ポンプ６５からダイ保持体６０のハウジング部６１のばね収容部６１ａ内に空気が供給される。この空気は、空気入口５１ｄがばね６３により下方に付勢された栓部６４ａによって閉じられているため、ばね収容部６１ａ内で圧縮状態に保たれる。この状態から取付作業者がハトメ取付機１００のスタートボタン（図示せず）を押すと、第１ダイ４０が初期位置から下方の第２ダイ３１に向けて降下し始める。この実施形態では第２ダイ３１は実質的にずっと静止したままである。図６は、降下中の第１ダイ４０が保持するハトメ１０の円筒部１２の先端１２ａが生地１の上面に接した時点を示す断面説明図である。この後、ハトメ１０の円筒部１２は、図７に示すように、生地１を下方に貫通し、次いでワッシャー２０の開口２３に入って第２ダイ３１の窪み３２に突き当たる。この際、生地１からほぼ円形の生地片１ａが切り離される。この後、図８に示すようにハトメ１０の円筒部１２が窪み３２により加締められる。図６の時点では、第１ダイ４０の押し当て機構７０のピン７２は、ダイ本体４２に対し最下方位置にあり、ダイ本体４２の下半部４２ａの下端面４２ｅがハトメ１０のフランジ部１１から若干上方に離れている。つまり、ハトメ１０が第１ダイ４０のハトメ保持部４６に保持された状態（図６に表す）で、ピン７２は円板１３と接触し、フランジ部１１が第１ダイ４０の下端面４２ｅから離れている。この下端面４２ｅは、生地１への取付時（図７、図８、図９に表す）に、フランジ部１１と接触する面であることから、接触面と言うこともできる。この状態からハトメ１０の円筒部１２が生地１を貫通し始めると、生地１やハトメ１０等を介して第２ダイ３１から第１ダイ４０のダイ組立体４１へと荷重が伝わり始め、ピン７２にハトメ１０の円板１３から上方に向かう荷重がかかり始める。これにより、ピン７２はばね７１の付勢に抗してダイ本体４２に対し相対的に上方に変位し、そのため、変位制限機構７３において窪み７３ａの上端に接していた凸部７３ｂが窪み７３ａの上端から相対的に下方に離れる（図７参照）。また、図６の時点から図７の時点にかけて、ハトメ保持部材４５も生地１との接触後、上方に向かう荷重を受け、コイルばね４５ａの付勢に抗してダイ本体４２に対し相対的に上方に変位する。このようなダイ本体４２に対するピン７２及びハトメ保持部材４５の上方への変位により、図７の時点で、ダイ本体４２の下端部４２ａの下端面４２ｅがピン７２の下端及びハトメ保持部材４５の下端面４５ｄに対し相対的に下方に変位し、ハトメ１０のフランジ部１１を受けるようになる。

次いで、ハトメ１０の円筒部１２は第２ダイ３１の窪み３２により加締められる（図８参照）。この加締め時に、ダイ組立体４１には、第２ダイ３１からハトメ１０を介して、上述した円筒部１２の生地１への貫通時にかかる荷重よりもずっと大きい荷重がかかる。加締め時にダイ組立体４１が受ける荷重により、ダイ組立体４１の下方への移動にブレーキがかかり、その一方、ダイ保持体６０は加締めの終了時点までそのまま降下し続ける。そのため、加締めの間、降下するダイ保持体６０に対しダイ組立体４１が相対的に上方に変位する。これに伴い、図８に示すように連結部材４４がストッパー部６１ｃに対し上方に変位する。これにより、栓部６４ａがばね６３の付勢に抗して相対的に上方に変位し、これによりばね６３が上方に圧縮され、また、栓部６４ａがストッパー部６１ｃの上面から離れて、空気入口６１ｄを開放する。栓部６４ａがばね６３を圧縮することにより、加締め時にダイ組立体４１が受ける衝撃が緩和される。また、空気入口６１ｄの開放により、ばね収容部６１ａ内に圧縮状態で保たれていた空気が空気入口６１ｄからダイ収容部５６ｂ内に入り、次いで、連結部材４４の開口４４ａから連結部材４４内に入り、ダイ本体４２の空洞４２ｄを通ってダイ組立体４１の下端から第１ダイ４０外の下方に噴出する。この空気は、次いで、生地１に取り付け中のハトメ１０の円板１３の孔１３ａを通った後、第２ダイ３１の排出路３３に入り、排出路３３を通って下方の排出先（図示せず）に排出される。このような空気の流れにより、ハトメ１０の円筒部１２が生地１を貫通して生じた生地片１ａを排出することができる。

上述したように、図７の時点でピン７２はばね７１の付勢に抗してダイ本体４２に対し上方に変位する。これにより、ばね７１が上方に若干圧縮され、この反動によってピン７２はばね７１により下方に押される。これにより、ピン７２は加締め中のハトメ１０の円板１３を比較的弱い力で下方に押す。この力は、ハトメ１０の円筒部１２内の固定箇所１２ｃにある円板１３を固定箇所１２ｃから強制的にずらす力に比べ格段に小さい力であり、ハトメ１０の生地１への取り付け時に固定箇所１２ｃにある円板１３を固体箇所１２ｃからずらすことはできないように設定される。この力は、一例として１０ｋｇｆに設定され得る。図８は、ハトメ１０の生地１への取り付けが正常に完了した状態を示す断面説明図である。ハトメ１０の生地１への正常な取り付けでは、ピン７２は円板１３を上記弱い力で下方に押し続けるが、円板１３が円筒部１２の固定箇所１２ｃからずれることはない。

図９は、ハトメ１０の生地１への取り付け時に円板１３が固定箇所１２ｃからずれた場合の断面説明図であり、図１０は図９の一部拡大図である。ハトメ１０の生地１への取り付け時に、円板１３は、生地１あるいは生地片１ａとの干渉、上記空気からの作用等により、円筒部１２内の固定箇所１２ｃから図１０の紙面下方にずれる場合がある。この際、ばね７１によって下方に付勢されているピン７２は、ずれた円板１３に追随して下方に変位して円板１３を下方に押す。一旦固定箇所１２ｃからずれた円板１３では、円筒部１２の内周面に対する固定力が弱まる。そのため、ピン７２が円板１３を押す力がたとえ比較的弱くても、円板１３は下方に更にずらされる。ピン７２は、変位制限機構７３において凸部７３ｂが窪み７３ａの上端に接するまでダイ本体４２に対し下方に変位しつつ円板１３を押し下げる。これにより、円板１３はハトメ本体１０ａから外れる。そのため、取付作業者は、第１ダイ４０が上方の初期位置に戻った際、あるいはその後生地１を持ち上げた際、生地１に取り付けられた円環状のハトメ本体１０ａが、その中央に円板１３が存在せず、開放しているため、取付不良が発生したことを一目で認識することができる。なお、円板１３は円筒部１２内の固定箇所１２ｃに最初に固定される。すなわち、固定箇所１２ｃは初期セット位置とも言える。この初期セット位置が生地１への取り付け後にもずれていないものが良品であると言える。ここで、ピン７２は、初期セット位置に固定された円板１３によって、ピン７２の押す方向とは反対方向に抗して変位されても、初期セット位置に円板１３が固定されていれば、正常な取付状態であると判断できる。言い換えると、ピン７２により円板１３が押されても初期セット位置に円板１３が固定されていれば、正常な取付状態であると判断できる。または、円板１３がピン７２を変位させる途中で、円板１３がピン７２の押す方向にずれる、つまりピン７２が押す力で円板１３の初期セット位置からピン７２が押す方向にずれて円板１３がハトメ本体１０ａから外れていれば取付異常と判断でき、円板１３がハトメ本体１０ａから完全に外れていなくとも、初期セット位置に比較して下方にずれていれば、取付異常と判断できる。このピン７２と、ピン７２を円板１３に対しに付勢する弾性部材７１とは、円板１３のハトメ本体１０ａに対する取付状態の正常・異常を判断するための検査機構と言うことができる。

図１１は、本発明の別の実施形態に係るハトメ取付装置１３０を概略断面説明図である。ハトメ取付装置１３０について上下方向は図１１の紙面に基づく。ハトメ取付装置１３０は、ハトメ１０を生地１に取り付ける際にハトメ１０を保持させる下方の第１ダイ１４０と、ワッシャー２０を保持させる上方の第２ダイ１５０とを備える。第１ダイ１４０は、上方に開放する円筒状の収容部１４１ａを含むダイ本体１４１と、収容部１４１ａ内に実質的に収容された押し当て機構１４２とを備える。この押し当て機構１４２は、既述した押し当て機構７０と実質的に同様のものである。押し当て機構１４２は、下方の弾性部材１４３と、弾性部材１４３上に配置された円筒状の押し当て部材１４４と、押し当て部材１４４の上下方向の変位を制限するための変位制限機構１４５とを含む。変位制限機構１４５は、押し当て部材１４４の外周面に、直径方向に対向するように二つ設けた、上下方向に長い長円形状の凹部１４５ａと、収容部１４１ａの内周面から突出し、凹部１４５ａに入り込ませる半球状の凸部１４５ｂとから構成される。図１１に示す初期状態において、押し当て部材１４４が弾性部材１４３から上方に押され、凹部１４５ａの下端に凸部１４５ｂが接して、押し当て部材１４４は収容部１４１ａに対し最上方位置にある。この時の押し当て部材１４４の上端は、収容部１４１ａの上端よりもわずかに上方に突出する。

ダイ本体１４１の収容部１４１ａの上半部の周囲には、環状のハトメ保持部材１４６が設けられる。ハトメ保持部材１４６と、ダイ本体１４１の基端部１４１ｂとの間にはコイルばね１４６ａが配置される。ハトメ保持部材１４６の内周面には、軸方向に長い溝１４６ｂが周方向に複数形成され、他方、収容部１４１ａの外周面には溝１４６ｂ内に入り込む小突起１４６ｃが複数設けられる。初期状態において、コイルばね１４６ａは、ハトメ保持部材１４６を、小突起１４６ｃが溝１４６ｂの下端に突き当たる限度まで上方に押し上げている。この時、ハトメ保持部材１４６の上端面は、収容部１４１ａの上端よりもわずかに上方に突出する。この時のハトメ保持部材１４６の上端面のレベルすなわち上下方向位置は、初期状態の押し当て部材１４４の上端とほぼ同じである。ハトメ保持部材１４６は、ハトメ１０の生地１への取り付け時に生地１側から相対的に下方に押される。これにより、コイルばね１４６ａの付勢に抗して、小突起１４６ｃが溝１４６ｂの上端に突き当たる限度まで収容部１４１ａに対し下方に変位することができる。ハトメ保持部材１４６の上端部の半径方向内側でかつ収容部１４１ａの上端面上に、ハトメ１０を保持するためのハトメ保持部１４７が規定される。収容部１４１ａの上端面１４１ｃは、ハトメ１０のフランジ部１１に合致するように下方に湾曲状に窪んでいる。ハトメ１０がハトメ保持部１４７に保持された時点で、収容部１４１ａの上端面１４１ｃは、図１１に示すように、ハトメ１０のフランジ部１１から若干下方に離れる。ハトメ保持部１４７へのハトメ１０のセットにより、押し当て部材１４４の上端がハトメ１０の円板１３に接するが、この時、押し当て部材１４４は円板１３をほとんど押さない。なお、押し当て部材１４４の上端は、円形環状又は円形平面であり、いずれでも円板１３に対し面的な広がりを持って接触することができる。

第２ダイ１５０は主体１５１を含み、主体１５１は上方の大径部１５１ａと下方の小径部１５１ｂとを有する。主体１５１には、その軸線に沿って延び、下方に開放する空洞１５２が形成される。空洞１５２には、円筒状の位置合わせ用ピン（以下、単に「ピン」という。）１５３が上下方向に変位可能に配置される。ピン１５３は図示しないばねによって弱い力で下方に付勢される。この弱い力は、弾性部材１４３が押し当て部材１４４を上方に付勢する力よりも更に弱く設定される。ピン１５３の外周面には上下方向に長い長円形状の窪み１５３ａが複数形成される。他方、主体１５１の空洞１５２を規定する内周面には、窪み１５３ａに入り込む円形の突起１５３ｂが設けられる。ハトメ１０の生地１への取り付け直前の図１１の状態（初期状態）で、ピン１５３はばねの付勢により最下方位置にある。この時、突起１５３ｂは窪み１５３ａの上端に接して、ピン１５３の下方への変位を制限している。第２ダイ１５０は、小径部１５１ｂの周囲に設けられた円筒部材１５４、及び円筒部材１５４の下方に連結された環状部材１５５を含む。主体１５１の小径部１５１ｂの下端面と環状部材１５５の下端面にわたって、ワッシャー２０を保持すると共に、生地１を通ったハトメ１０の円筒部１２を加締めるための環状の窪み１５６が形成される。ハトメ取付装置１３０でハトメ１０を生地１に取り付ける場合、生地１にハトメ１０の円筒部１２を通すための円形の開口１ｂが設けられる。第２ダイ１５０のピン１５３は、生地１の開口１ｂと窪み１５６に保持したワッシャー２０との位置を合わせるためのものである。開口１ｂの直径はハトメ１０の円筒部１２の外径とほぼ同じであり、ピン１５３の外径は円筒部１２の内径とほぼ同じである。ピン１５３は初期状態で窪み１５６よりも下方に突出する。

ハトメ取付装置１３０を使用してハトメ１０を生地１に取り付ける場合、上方の第２ダイ１５０が下方の第１ダイ１４０に向けて降下する。なお、第１ダイ１４０が上昇してもよい。降下する第２ダイ１５０のピン１５３が生地１の開口１ｂに入ることにより、生地１がワッシャー２０に対し位置合わせされる。次いで、生地１の開口１ｂを上方に通ったハトメ１０の円筒部１２が第２ダイ１５０の窪み１５６によって加締められる。図１１の時点で、第１ダイ１４０の収容部１４１ａの上端面１４１ｃがハトメ１０のフランジ部１１から若干下方に離れている。この上端面１４１ｃは、加締め時に押し当て部材１４４及びハトメ保持部材１４６がばね１４３及びコイルばね１４６ａの付勢に抗して収容部１４１ａに対し相対的に下方に変位するため、ハトメ１０のフランジ部１１を受けるようになる。この上端面１４１ｃは、生地１への取付時に、フランジ部１１と接触する面であることから、接触面と言うこともできる。

ハトメ１０の円筒部１２の加締め中、第１ダイ１４０の押し当て部材１４４は、円板１３を介して第２ダイ１５０により下方への荷重を受ける。これにより、ばね１４３が下方に若干圧縮され、この反動によって押し当て部材１４４はばね１４３により上方に押される。これにより、押し当て部材１４４は加締め中のハトメ１０の円板１３を比較的弱い力で上方に押す。この際、変位制限機構１４５において凹部１４５ａの下端に接していた凸部１４５ｂが凹部１４５ａの下端から相対的に上方に離れる。また、ハトメ１０の円筒部１２の加締め中、第２ダイ１５０のピン１５３の下端は円板１３の上面に接している。ピン１５３が円板１３を下方に付勢する弾性力は、押し当て部材１４４が円板１３を上方に付勢する弾性力よりも弱い。ハトメ１０の生地１への正常な取り付けでは、押し当て部材１４４は円板１３を上記弱い力で上方に押し続けるが、円板１３が円筒部１２の固定箇所１２ｃからずれることはない。その一方、ハトメ１０の生地１への取り付け時に、円板１３が固定箇所１２ｃからずれた場合、ばね１４３によって上方に付勢されている押し当て部材１４４は、ずれた円板１３を更にずらすように上方に変位し、これにより、円板１３はハトメ本体１０ａから外れる。この時、押し当て部材１４４は、変位制限機構１４５において凸部１４５ｂが凹部１４５ａの下端に接するまで収容部１４１ａに対し上方に変位しつつ円板１３を押し上げる。なお、この時、円板１３と共にピン１５３も上方に変位する。そのため、取付作業者は、取付不良が発生したことを一目で認識することができる。また、目視に限らず、カメラや各種センサーを使用して取付不良の発生を認識するようにもできる。なお、加締め時の衝撃を吸収するためのばね等を含む機構（図示せず）は、第１ダイ１４０又は第２ダイ１５０の一方に設けることができる。

１ 生地
１ａ 生地片
１０ ハトメ
１２ 円筒部
１２ｃ 固定箇所
１３ 円板（閉鎖部材）
２０ ワッシャー
３０、１３０ ハトメ取付装置
３１、１５０ 第２ダイ
４０、１４０ 第１ダイ
４１ ダイ組立体
４２ ダイ本体（収容部）
６０ ダイ保持体
７０、１４２ 押し当て機構７０
７１、１４３ 弾性部材
７２、１４４ 押し当てピン（押し当て部材）
７３、１４５ 変位制限機構
７３ａ、１４５ａ 窪み（凹部）
７３ｂ、１４５ｂ 凸部
１００ ハトメ取付機
１４１ ダイ本体
１４１ａ 収容部

Claims (5)

1. 円筒部（１２）と、円筒部（１２）内に固定された閉鎖部材（１３）とを有するハトメ（１０）を、円筒部（１２）を加締めることによって生地（１）に取り付けるハトメ取付装置（３０、１３０）であって、
   前記ハトメ（１０）を生地（１）に取り付ける際にハトメ（１０）を保持させる第１ダイ（４０、１４０）と、
   生地（１）を通った前記円筒部（１２）を加締めるための第２ダイ（３１、１５０）とを備え、
   前記第１ダイ（４０、１４０）は、保持しているハトメ（１０）の閉鎖部材（１３）の第１ダイ（４０、１４０）側の面に接触させる押し当て部材（７２、１４４）と、円筒部（１２）が生地（１）を通る貫通方向に押すように押し当て部材（７２、１４４）を付勢する弾性部材（７１、１４３）とを備えるハトメ取付装置。
2. 前記ハトメ（１０）を生地（１）に取り付ける際に、前記押し当て部材（７２、１４４）は、前記閉鎖部材（１３）により前記弾性部材（７１、１４３）による付勢方向とは反対方向に変位する請求項１に記載のハトメ取付装置。
3. 前記押し当て部材（７２、１４４）は閉鎖部材（１３）と面的な広がりを持って接触する請求項１または２に記載のハトメ取付装置。
4. 前記第１ダイ（４０、１４０）は、押し当て部材（７２、１４４）の前記貫通方向への変位を制限する変位制限機構（７３、１４５）を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のハトメ取付装置。
5. 前記第１ダイ（４０、１４０）は、押し当て部材（７２、１４４）の変位を許容しつつ収容する収容部（４２、１４１ａ）を含み、前記変位制限機構（７３、１４５）は、押し当て部材（７２、１４４）又は収容部（４２、１４１ａ）の一方に設けた、前記貫通方向に長い凹部（７３ａ、１４５ａ）と、押し当て部材（７２、１４４）又は収容部（４２、１４１ａ）の他方に設けた、前記凹部（７３ａ、１４５ａ）に入り込む凸部（７３ｂ、１４５ｂ）とを有する請求項４に記載のハトメ取付装置。

Images