特許 7486114 締結装置及びそれを用いた締結体製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-09

(45)【発行日】2024-05-17

(54)【発明の名称】締結装置及びそれを用いた締結体製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/03 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

B21D39/03 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020037711

(22)【出願日】2020-03-05

(65)【公開番号】P2021137843

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-01-27

(73)【特許権者】

【識別番号】596112790

【氏名又は名称】三徳コーポレーション株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004673

【氏名又は名称】パナソニックホームズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】原田 隆司

(72)【発明者】

【氏名】原 守

(72)【発明者】

【氏名】喜多 和也

(72)【発明者】

【氏名】川合 紀之

(72)【発明者】

【氏名】松原 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】水川 寛

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０３９１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３１６２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１７３８６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０１３５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０００１３９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ３９／０３

Ｂ２１Ｊ １５／１０

Ｆ１６Ｂ ４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置であって、
直動可能な直動部を有するアクチュエータと、
前記直動部に接続された第１及び第２パンチと、
前記第１パンチから第１方向に離間して配置され、前記第１パンチとともに前記金属板が押し込み可能な第１ダイと、
前記第２パンチから前記第１方向とは逆の第２方向に離間して配置され、前記第２パンチとともに前記金属板が押し込み可能な第２ダイと
を備え、
前記直動部の直動が前記第１及び第２パンチに伝えられることにより、前記第１ダイへの前記第１パンチの押込みと、前記第２ダイへの前記第２パンチの押込みとが行われるように構成されており、
前記直動部と前記第１及び第２パンチとの間に介在された梃子部
をさらに備え、
前記梃子部は、
梃子部本体と、
前記梃子部本体に軸支された第１及び第２梃子体と
を有し、
前記第１梃子体は、前記梃子部本体に軸支された第１軸支部と、前記第１軸支部が間に位置するように配置された第１及び第２端部とを有し、前記第１端部が前記直動部に接続され、前記第２端部が前記第１パンチに接続されており、
前記第２梃子体は、前記梃子部本体に軸支された第２軸支部と、前記第２軸支部が間に位置するように配置された第３及び第４端部とを有し、前記第３端部が前記直動部に接続され、前記第４端部が前記第２パンチに接続されている、
締結装置。

【請求項2】

前記第１端部と前記第１軸支部との間の距離が前記第２端部と前記第１軸支部との間の距離よりも長くされており、
前記第３端部と前記第２軸支部との間の距離が前記第４端部と前記第２軸支部との間の距離よりも長くされている、
請求項１記載の締結装置。

【請求項3】

前記第１端部と前記第１軸支部との間の距離と前記第２端部と前記第１軸支部との間の距離との比率が、前記第３端部と前記第２軸支部との間の距離と前記第４端部と前記第２軸支部との間の距離との比率と等しくされている、
請求項２記載の締結装置。

【請求項4】

前記第１及び第２パンチは、それぞれの往復動の延長線が互いに重なるよう直線上に配置されており、
前記直動部は、前記第１及び第２パンチの側方に配置されている、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の締結装置。

【請求項5】

前記直動部は、
前記第１梃子体の前記第１端部が接続された第１梃子接続部と、
前記第２梃子体の前記第３端部が接続された第２梃子接続部と
を有し、
前記第１及び第２梃子接続部が互いに分離可能に設けられている、
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の締結装置。

【請求項6】

前記第１ダイへの前記第１パンチの押込みと、前記第２ダイへの前記第２パンチの押込みとが交互に行われるように構成されている、
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の締結装置。

【請求項7】

前記第１及び第２パンチにより前記金属板に加えられる荷重を測定する荷重測定器と、
前記アクチュエータを介して前記第１及び第２パンチの移動を制御するコントローラと
をさらに備え、
前記コントローラは、前記締結のために前記第１及び第２ダイに向けて前記第１及び第２パンチを移動させるとき、前記荷重測定器により測定される荷重及び前記第１及び第２パンチの位置を監視して、前記荷重が増大し始める前記第１及び第２パンチの位置に応じて前記第１及び第２パンチのストローク量を決定し、
前記コントローラは、
前記荷重が増大し始める前記第１及び第２パンチの位置の区分毎に予め決定されたストローク量を記憶しており、
前記締結のために前記第１及び第２ダイに向けて前記第１及び第２パンチを移動させるとき、前記荷重が増大し始める前記第１及び第２パンチの位置の区分を判定し、判定された区分に対応するストローク量を使用する、
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の締結装置。

【請求項8】

互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置であって、
直動可能な直動部を有するアクチュエータと、
前記直動部に接続された第１及び第２パンチと、
前記第１パンチから第１方向に離間して配置され、前記第１パンチとともに前記金属板が押し込み可能な第１ダイと、
前記第２パンチから前記第１方向とは逆の第２方向に離間して配置され、前記第２パンチとともに前記金属板が押し込み可能な第２ダイと
を備え、
前記直動部の直動が前記第１及び第２パンチに伝えられることにより、前記第１ダイへの前記第１パンチの押込みと、前記第２ダイへの前記第２パンチの押込みとが行われるように構成されており、
前記第１ダイへの前記第１パンチの押込みと、前記第２ダイへの前記第２パンチの押込みとが交互に行われるように構成されている、
締結装置。

【請求項9】

互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置であって、
直動可能な直動部を有するアクチュエータと、
前記直動部に接続された第１及び第２パンチと、
前記第１パンチから第１方向に離間して配置され、前記第１パンチとともに前記金属板が押し込み可能な第１ダイと、
前記第２パンチから前記第１方向とは逆の第２方向に離間して配置され、前記第２パンチとともに前記金属板が押し込み可能な第２ダイと
を備え、
前記直動部の直動が前記第１及び第２パンチに伝えられることにより、前記第１ダイへの前記第１パンチの押込みと、前記第２ダイへの前記第２パンチの押込みとが行われるように構成されており、
前記第１及び第２パンチにより前記金属板に加えられる荷重を測定する荷重測定器と、
前記アクチュエータを介して前記第１及び第２パンチの移動を制御するコントローラと
をさらに備え、
前記コントローラは、前記締結のために前記第１及び第２ダイに向けて前記第１及び第２パンチを移動させるとき、前記荷重測定器により測定される荷重及び前記第１及び第２パンチの位置を監視して、前記荷重が増大し始める前記第１及び第２パンチの位置に応じて前記第１及び第２パンチのストローク量を決定し、
前記コントローラは、
前記荷重が増大し始める前記第１及び第２パンチの位置の区分毎に予め決定されたストローク量を記憶しており、
前記締結のために前記第１及び第２ダイに向けて前記第１及び第２パンチを移動させるとき、前記荷重が増大し始める前記第１及び第２パンチの位置の区分を判定し、判定された区分に対応するストローク量を使用する、
締結装置。

【請求項10】

前記アクチュエータは、サーボモータを含む、
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の締結装置。

【請求項11】

互いに重ねられた金属板を締結した締結体を製造するための締結体製造方法であって、
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の締結装置を用いて前記金属板を締結することを含む、締結体製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置及びそれを用いた締結体製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来用いられていたこの種の締結装置としては、例えば下記の特許文献１等に示されている装置を挙げることができる。すなわち、従来装置は、２つの方向からの締結接合を可能とするように構成されている。具体的には、従来装置は、第１油圧シリンダと、第１油圧シリンダの伸縮方向に沿って往復動作可能な上側パンチと、上側パンチに対向して設けられる上側ダイと、第２油圧シリンダと、第２油圧シリンダに枢動可能な梃子部材を介して接続されるとともに往復動作可能な下側パンチと、下側パンチに対向して設けられる下側ダイとを備える。第２油圧シリンダは第１油圧シリンダの側方に並べて配置され、梃子部材は、第２油圧シリンダの伸縮方向と異なる方向に動作させるように第２油圧シリンダの動作を下側パンチに伝達する。上側パンチと上側ダイとの間、及び下側パンチと下側ダイとの間に互いに重ねられた金属板がそれぞれ配置される。各パンチとともに金属板が各ダイに押し込まれることにより、それぞれの位置で金属板が締結される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１３５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような従来装置では、第１及び第２パンチを２つの油圧シリンダによりそれぞれ駆動しているので、装置の導入コスト及びメンテナンスコストが増大する。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置の導入コスト及びメンテナンスコストを抑えることができる締結装置及びそれを用いた締結体製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る締結装置は、互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置であって、直動可能な直動部を有するアクチュエータと、直動部に接続された第１及び第２パンチと、第１パンチから第１方向に離間して配置され、第１パンチとともに金属板が押し込み可能な第１ダイと、第２パンチから第１方向とは逆の第２方向に離間して配置され、第２パンチとともに金属板が押し込み可能な第２ダイとを備え、直動部の直動が第１及び第２パンチに伝えられることにより、第１ダイへの第１パンチの押込みと、第２ダイへの第２パンチの押込みとが行われるように構成されており、直動部と第１及び第２パンチとの間に介在された梃子部をさらに備え、梃子部は、梃子部本体と、梃子部本体に軸支された第１及び第２梃子体とを有し、第１梃子体は、梃子部本体に軸支された第１軸支部と、第１軸支部が間に位置するように配置された第１及び第２端部とを有し、第１端部が直動部に接続され、第２端部が第１パンチに接続されており、第２梃子体は、梃子部本体に軸支された第２軸支部と、第２軸支部が間に位置するように配置された第３及び第４端部とを有し、第３端部が直動部に接続され、第４端部が第２パンチに接続されている。
また、本発明に係る締結装置は、互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置であって、直動可能な直動部を有するアクチュエータと、直動部に接続された第１及び第２パンチと、第１パンチから第１方向に離間して配置され、第１パンチとともに金属板が押し込み可能な第１ダイと、第２パンチから第１方向とは逆の第２方向に離間して配置され、第２パンチとともに金属板が押し込み可能な第２ダイとを備え、直動部の直動が第１及び第２パンチに伝えられることにより、第１ダイへの第１パンチの押込みと、第２ダイへの第２パンチの押込みとが行われるように構成されており、第１ダイへの第１パンチの押込みと、第２ダイへの第２パンチの押込みとが交互に行われるように構成されている。
また、本発明に係る締結装置は、互いに重ねられた金属板を締結するための締結装置であって、直動可能な直動部を有するアクチュエータと、直動部に接続された第１及び第２パンチと、第１パンチから第１方向に離間して配置され、第１パンチとともに金属板が押し込み可能な第１ダイと、第２パンチから第１方向とは逆の第２方向に離間して配置され、第２パンチとともに金属板が押し込み可能な第２ダイとを備え、直動部の直動が第１及び第２パンチに伝えられることにより、第１ダイへの第１パンチの押込みと、第２ダイへの第２パンチの押込みとが行われるように構成されており、第１及び第２パンチにより金属板に加えられる荷重を測定する荷重測定器と、アクチュエータを介して第１及び第２パンチの移動を制御するコントローラとをさらに備え、コントローラは、締結のために第１及び第２ダイに向けて第１及び第２パンチを移動させるとき、荷重測定器により測定される荷重及び第１及び第２パンチの位置を監視して、荷重が増大し始める第１及び第２パンチの位置に応じて第１及び第２パンチのストローク量を決定し、コントローラは、荷重が増大し始める第１及び第２パンチの位置の区分毎に予め決定されたストローク量を記憶しており、締結のために第１及び第２ダイに向けて第１及び第２パンチを移動させるとき、荷重が増大し始める第１及び第２パンチの位置の区分を判定し、判定された区分に対応するストローク量を使用する。

【0007】

本発明に係る締結体製造方法は、互いに重ねられた金属板を締結した締結体を製造するための締結体製造方法であって、上述の締結装置を用いて金属板を締結することを含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明の締結装置及びそれを用いた締結体製造方法によれば、直動部の直動が第１及び第２パンチに伝えられることにより、第１ダイへの第１パンチの押込みと、第２ダイへの第２パンチの押込みとが行われるように構成されているので、装置の導入コスト及びメンテナンスコストの抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１による締結装置を示す説明図である。

【図2】図１の締結装置によって締結された締結体を示す斜視図である。

【図3】図２の面ＩＩＩにおける締結体の断面図である。

【図4】図１のダイベース、第１梃子接続部及び第２梃子接続部の断面図である。

【図5】図４の第１及び第２梃子体の動作を示す説明図である。

【図6】図１の第１パンチ及び第１ダイを示す一部断面の正面図である。

【図7】図６の第１パンチ及び第１ダイにより締結された後の第１及び第２金属板の接合部分の断面図である。

【図8】図１の第１及び第２金属板の締結時に荷重測定器によって測定される荷重と第１パンチ７の位置との関係を示すグラフである。

【図9】図１のコントローラによる制御動作を示すフローチャートである。

【図10】本発明の実施の形態２による締結装置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0011】

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による締結装置を示す説明図であり、図２は図１の締結装置によって締結された締結体１００を示す斜視図であり、図３は図２の面ＩＩＩにおける締結体１００の断面図である。図１に示す締結装置は、互いに重ねられた第１及び第２金属板１，２並びに第３及び第４金属板３，４をそれぞれ締結するためのものである。第１及び第２金属板１，２が互いに締結され、第３及び第４金属板３，４が互いに締結される。

【0012】

締結は、第１及び第２金属板１，２並びに第３及び第４金属板３，４をそれぞれ乾式接合により互いに接合することと理解できる。特に、本実施の形態の締結装置では、リベット等の副資材を用いずに第１及び第２金属板１，２並びに第３及び第４金属板３，４を接合できる。本実施の形態の締結装置による接合をかしめ接合又はクリンチかしめ接合と呼ぶこともある。しかしながら、締結装置は、リベット等の副資材を用いて第１及び第２金属板１，２並びに第３及び第４金属板３，４を締結してもよい。

【0013】

第１～第４金属板１～４としては、種々の金属板を用いることができ、限定はされないが例えば鋼板、ステンレス鋼板、アルミ板若しくは銅板又はそれらに表面処理を施した物等を用いることができる。表面処理には、塗装及びめっきが含まれる。第１～第４金属板１～４の板厚は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、第１～第４金属板１～４として、異なる板厚を有する種々の金属板が使用され得る。用いられる金属板によって、第１及び第２金属板１，２の合計板厚並びに第３及び第４金属板３，４の合計板厚が変わることもある。

【0014】

第１～第４金属板１～４は、図２及び図３に示す締結体１００の一部であり得る。図２に示す締結体１００は、第１～第３溝形鋼１０１～１０３がコ字形をなすように互いに締結されたものである。第１金属板１が第１溝形鋼１０１の上フランジ１０１ａであり、第２金属板２が第２溝形鋼１０２の上フランジ１０２ａであり、第３金属板３が第１溝形鋼１０１の下フランジ１０１ｂであり、第４金属板４が第２溝形鋼１０２の下フランジ１０２ｂであり得る。同様に、第１金属板１が第１溝形鋼１０１の上フランジ１０１ａであり、第２金属板２が第３溝形鋼１０３の上フランジ１０３ａであり、第３金属板３が第１溝形鋼１０１の下フランジ１０１ｂであり、第４金属板４が第３溝形鋼１０３の下フランジ１０３ｂであり得る。図２において、第１及び第２溝形鋼１０１，１０２が重なる部分並びに第１及び第３溝形鋼１０１，１０３が重なる部分に示す円形は、締結箇所を表している。

【0015】

図１に示すように、本実施の形態の締結装置は、アクチュエータ５、上部カバー６、第１パンチ７、第１ダイ８、第２パンチ９、第２ダイ１０、ダイベース１１、第１梃子体１２、第２梃子体１３、荷重測定器１４及びコントローラ１５を含んでいる。

【0016】

アクチュエータ５は、第１及び第２パンチ７，９を往復動させるための機器である。本実施の形態のアクチュエータ５は、サーボモータ５０、第１プーリ５１、第２プーリ５２、ボールネジ５３、伝達部材５４、ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７を有している。

【0017】

サーボモータ５０は、コントローラ１５の制御に応じて動作される。サーボモータ５０の動力は交流電源及び直流電源のいずれでもよい。

【0018】

第１プーリ５１は、サーボモータ５０の回転軸に取り付けられており、その回転軸と一体に回転可能とされている。第２プーリ５２は、ボールネジ５３の一端に取り付けられており、そのボールネジ５３と一体に回転可能に設けられている。伝達部材５４は、第１及び第２プーリ３１，３２に巻き掛けられた部材であり、サーボモータ５０の駆動力をボールネジ５３に伝えることができる。本実施の形態の伝達部材５４はベルトによって構成されている。しかしながら、例えばチェーン又は鋼索等の他の部材によって構成されてもよい。

【0019】

ボールネジ５３は、他端側の外周面にネジ溝が設けられた長手状の部材である。本実施の形態では、ボールネジ５３は、サーボモータ５０の側方に配置されるとともに、サーボモータ５０の回転軸と平行に延在されている。

【0020】

ロッド５５は、内側に挿通空間を有する長手状の部材である。挿通空間はロッド５５の一端において開口されており、ロッド５５の一端から挿通空間内にボールネジ５３が挿通されている。挿通空間の内周面には、ボールネジ５３の外周面に設けられたネジ溝と螺合するロッド側ネジ溝が設けられている。

【0021】

第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７は、ロッド５５の先端に取り付けられた部材である。第１梃子接続部５６に第１梃子体１２が接続され、第２梃子接続部５７に第２梃子体１３が接続されている。第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７の構造については後に詳しく説明する。

【0022】

サーボモータ５０の駆動力によりボールネジ５３が回転駆動されることにより、ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７がロッド５５の長手方向５５ａに沿って進退され得る。ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７は、直動可能な直動部を構成している。本実施の形態の締結装置では、ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７の直動が第１及び第２梃子体１２，１３を介して第１及び第２パンチ７，９に伝えられることで、第１及び第２パンチ７，９が往復動作可能とされている。

【0023】

アクチュエータ５がサーボモータ５０を含むことにより、第１及び第２パンチ７，９の往復動の応答性を良くすることができる。しかしながら、アクチュエータ５の構成は任意であり、アクチュエータ５は例えば油圧シリンダ又は空気シリンダ等の他の構成を含んでいてもよい。

【0024】

上部カバー６は、締結装置の上部に設けられたカバーである。本実施の形態の上部カバー６は、アクチュエータ５の第１プーリ５１、第２プーリ５２及び伝達部材５４等を収納している。また、上部カバー６は、サーボモータ５０及びボールネジ５３に着脱可能に固定されている。図示はしないが、上部カバー６の上部に係合体が取り付けることができる。係合体を利用して締結装置の全体を吊り下げることが可能である。また、鉛直方向を軸として回転可能に締結装置を吊り下げられることができる。

【0025】

第１パンチ７は、第１パンチベース７０の先端に着脱可能に取り付けられている。第１パンチ７は、第１パンチベース７０及び第１梃子体１２を介してアクチュエータ５の第１梃子接続部５６に接続されており、アクチュエータ５の動力により往復動作可能に構成されている。第１ダイ８は、第１パンチ７から第１方向７ａに離間して配置され、第１パンチ７とともに第１及び第２金属板１，２が押し込み可能に構成されている。本実施の形態では、第１方向７ａは、鉛直方向に係る下方向とされている。第１方向７ａは、水平方向又は鉛直方向若しくは水平方向に対して傾いた方向であってもよい。

【0026】

第２パンチ９は、第２パンチベース９０に着脱可能に取り付けられている。第２パンチ９は、第２パンチベース９０及び第２梃子体１３を介してアクチュエータ５の第２梃子接続部５７に接続されており、アクチュエータ５の動力により往復動作可能に構成されている。第２ダイ１０は、第２パンチ９から第１方向７ａとは逆の第２方向９ａに離間して配置され、第２パンチ９とともに第３及び第４金属板３，４が押し込み可能に構成されている。本実施の形態では、第２方向９ａは、鉛直方向に係る上方向とされている。第２方向９ａは、第１方向７ａと同様に水平方向又は鉛直方向若しくは水平方向に対して傾いた方向であってもよい。

【0027】

本実施の締結装置では、第１及び第２パンチ７，９は、それぞれの往復動の延長線が互いに重なるよう直線上に配置されている。より具体的には、第１及び第２パンチ７，９は、鉛直方向に沿って往復動作可能に構成されており、鉛直方向に沿って上下に配置されている。しかしながら、第１及び第２パンチ７，９は水平方向に互いにずれて配置されていてもよい。第１及び第２パンチ７，９並びに第１及び第２ダイ８，１０の構造については後に図を用いて説明する。

【0028】

アクチュエータ５の直動部（ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７）は、第１及び第２パンチ７，９の側方に配置されている。アクチュエータ５の直動部の軌道と第１及び第２パンチ７，９の軌道は互いに平行とされている。

【0029】

ダイベース１１は、第１及び第２ダイ８，１０を支持する部材である。本実施の形態のダイベース１１には、第１及び第２梃子体１２，１３が軸支されている梃子部本体を構成する。ダイベース１１（梃子部本体）は、第１及び第２梃子体１２，１３とともに、直動部と第１及び第２パンチ７，９との間に介在された梃子部を構成する。本実施の形態のダイベース１１は、シャフト１１０を介してボールネジ５３に支持されている。すなわち、アクチュエータ５の直動部（ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７）が直動しても、ダイベース１１は移動しない。ダイベース１１の構造については、後に図を用いて説明する。

【0030】

第１梃子体１２は、ダイベース１１に軸支されるとともに、第１パンチ７とアクチュエータ５の第１梃子接続部５６との間に介在されている。第１梃子体１２は、アクチュエータ５の直動部の往復動を第１パンチ７に伝える。同様に、第２梃子体１３は、ダイベース１１に軸支されるとともに、第２パンチ９とアクチュエータ５の第２梃子接続部５７との間に介在されている。第２梃子体１３は、アクチュエータ５の直動部の往復動を第２パンチ９に伝える。第１及び第２梃子体１２，１３の構造については後に図を用いて説明する。

【0031】

荷重測定器１４は、第１及び第２パンチ７，９により第１～第４金属板１～４に加えられる荷重を測定するための機器である。荷重測定器１４は、第１～第４金属板１～４に第１及び第２パンチ７，９が押し当てられた際の反力を荷重として測定することができる。荷重測定器１４の配置は任意である。後に図を用いて説明するように、第１ダイ８への第１パンチ７の押込みと、第２ダイ１０への第２パンチ９の押込みとが交互に行われる。本実施の形態の荷重測定器１４は、第１パンチ７により第１及び第２金属板１，２に加えられる荷重と、第２パンチ９により第３及び第４金属板３，４に加えられる荷重とを交互に測定することができる。

【0032】

コントローラ１５は、アクチュエータ５を介して第１及び第２パンチ７，９の移動を制御するものであり、例えばプログラムに基づいて演算処理を行うコンピュータ又は専用回路等の機器により構成することができる。本実施の形態のコントローラ１５は、サーボモータ５０及び荷重測定器１４に接続されており、締結のために第１及び第２ダイ８，１０に向けて第１及び第２パンチ７，９を移動させるとき、荷重測定器１４により測定される荷重及び第１及び第２パンチ７，９の位置を監視することができる。コントローラ１５は、第１及び第２パンチ７，９の移動を制御しているため、第１パンチ７の位置を認識できる。第１及び第２パンチ７，９の位置は、エンコーダ等の位置測定器からの信号に基づいて監視してもよい。

【0033】

後に詳しく説明するように、本実施の形態のコントローラ１５は、締結のために第１及び第２ダイ８，１０に向けて第１及び第２パンチ７，９を移動させるとき、荷重測定器１４により測定される荷重が増大し始める第１及び第２パンチ７，９の位置に応じて第１及び第２パンチ７，９のストローク量を決定できる。ここでいうストローク量とは、第１及び第２パンチ７，９の基準位置から下死点までの第１及び第２パンチ７，９の変位量である。ストローク量を変更することは、第１及び第２パンチ７，９の下死点を変更することと理解することができる。

【0034】

次に、図４は図１のダイベース１１、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７の断面図であり、図５は図４の第１及び第２梃子体１２，１３の動作を示す説明図である。図４に示すように、ダイベース１１には、一対の側壁部１１１、上壁部１１２及び中央部１１３が設けられている。図４では紙面奥側の側壁部１１１のみを示しているが、紙面手前側にも側壁部１１１が設けられている。

【0035】

上壁部１１２は、ダイベース１１の高さ方向１１ａに係る上部において側壁部１１１間を接続している。図１に示すシャフト１１０は上壁部１１２に固定される。上壁部１１２には、ダイベース１１の幅方向１１ｂに係る一端側においてダイベース１１の高さ方向１１ａに延在された挿通孔１１２ａが設けられている。上壁部１１２の挿通孔１１２ａには、第１梃子接続部５６が挿通されている。挿通孔１１２ａは、高さ方向１１ａに沿う第１梃子接続部５６の進退を案内する。

【0036】

中央部１１３は、ダイベース１１の高さ方向１１ａに係る中央において側壁部１１１間を接続している。中央部１１３には、ダイベース１１の幅方向１１ｂに係る一端側においてダイベース１１の高さ方向１１ａに延在された挿通孔１１３ａが設けられている。中央部１１３の挿通孔１１３ａには、第２梃子接続部５７が挿通されている。挿通孔１１３ａは、高さ方向１１ａに沿う第２梃子接続部５７の進退を案内する。

【0037】

中央部１１３には、ダイベース１１の幅方向１１ｂに係る他端側に配置されるとともに、ダイベース１１の高さ方向１１ａに互いに離間された第１突出部１１４、第２突出部１１５及び第３突出部１１６が設けられている。

【0038】

第１突出部１１４は、第２突出部１１５の上方に配置されている。第１突出部１１４には、ダイベース１１の高さ方向１１ａに延在された挿通孔１１４ａが設けられている。第１突出部１１４の挿通孔１１４ａには、第１パンチベース７０が挿通されている。挿通孔１１４ａは、高さ方向１１ａに沿う第１パンチベース７０の進退を案内する。

【0039】

第２突出部１１５は、第１突出部１１４と第３突出部１１６との間に配置されている。第２突出部１１５には、上側凹部１１５ａ及び下側凹部１１５ｂが設けられている。上側凹部１１５ａ内には、第１ダイ８が配置されている。下側凹部１１５ｂ内には、第２ダイ１０が配置されている。第１及び第２ダイ８，１０は、第２突出部１１５に着脱可能に取り付けられる。

【0040】

第３突出部１１６は、第２突出部１１５の下方に配置されている。第２突出部１１５には、ダイベース１１の高さ方向１１ａに延在された挿通孔１１６ａが設けられている。第３突出部１１６の挿通孔１１６ａには、第２パンチベース９０が挿通されている。挿通孔１１６ａは、高さ方向１１ａに沿う第２パンチベース９０の進退を案内する。

【0041】

第１梃子接続部５６には、胴部５６０と、その胴部５６０の下端から突出された環状突出部５６１とが設けられている。胴部５６０には、ダイベース１１の幅方向１１ｂに延在する挿通孔５６０ａが設けられている。挿通孔５６０ａに第１梃子体１２の一端（第１端部１２１）が挿入されることで、第１梃子体１２が第１梃子接続部５６に接続されている。環状突出部５６１には、ダイベース１１の高さ方向１１ａに延在された挿通孔５６１ａが設けられている。挿通孔５６１ａには、第２梃子接続部５７の上端が挿入されている。環状突出部５６１及び第２梃子接続部５７にピン５８が挿通されることで、第１梃子接続部５６に第２梃子接続部５７が接続されている。ピン５８が取り外されることで、第１梃子接続部５６から第２梃子接続部５７を取り外すことができる。すなわち、第１及び第２梃子接続部５６，５７は互いに分離可能に設けられている。第１及び第２梃子接続部５６，５７が互いに分離可能に設けられていることで、第１及び第２梃子接続部５６，５７を個々に交換でき、メンテナンスコストを低減できる。しかしながら、第１及び第２梃子接続部５６，５７は互いに分離できないように一体に設けられていてもよい。

【0042】

第２梃子接続部５７には、柱部５７０と、その柱部５７０の下部に設けられた環状部５７１とが設けられている。柱部５７０の上部が第１梃子接続部５６の環状突出部５６１に設けられた挿通孔５６１ａに挿通されている。環状部５７１には、ダイベース１１の幅方向１１ｂに延在する挿通孔５７１ａが設けられている。挿通孔５７１ａに第２梃子体１３の一端（第３端部１３１）が挿入されることで、第２梃子体１３が第２梃子接続部５７に接続されている。

【0043】

第１梃子体１２は、上壁部１１２と中央部１１３との間に配置されている。第１梃子体１２には、第１軸支部１２０、第１端部１２１及び第２端部１２２が設けられている。第１軸支部１２０は、ダイベース１１（梃子部本体）に軸支されている部分である。より具体的には、第１軸支部１２０はダイベース１１の側壁部１１１に軸支されている。第１梃子体１２は、第１軸支部１２０を中心に回動可能に設けられている。第１及び第２端部１２１，１２２は、第１軸支部１２０が間に位置するように配置された第１梃子体１２の端部である。第１端部１２１は、第１梃子接続部５６の挿通孔５６０ａに挿通されている。第１端部１２１には、第１梃子接続部５６の挿通孔５６０ａの内周下面と接触される接触面１２１ａが設けられている。第１端部１２１の接触面１２１ａ及び挿通孔５６０ａの内周下面は互いに面接触される形状とされている。第２端部１２２は、リンクプレート１２３及び第１パンチベース７０を介して第１パンチ７に接続されている。リンクプレート１２３は、第２端部１２２及び第１パンチベース７０に回動可能に取り付けられた接続部材である。リンクプレート１２３とは異なる部材によって第２端部１２２が第１パンチベース７０に接続されていてもよい。

【0044】

第２梃子体１３は、中央部１１３の下方に配置されている。第２梃子体１３には、第２軸支部１３０、第３端部１３１及び第４端部１３２が設けられている。第２軸支部１３０は、ダイベース１１（梃子部本体）に軸支されている部分である。より具体的には、第２軸支部１３０はダイベース１１の側壁部１１１に軸支されている。第２梃子体１３は、第２軸支部１３０を中心に回動可能に設けられている。第３及び第４端部１３１，１３２は、第２軸支部１３０が間に位置するように配置された第２梃子体１３の端部である。第３端部１３１は、第２梃子接続部５７の挿通孔５７１ａに挿通されている。第３端部１３１には、第２梃子接続部５７の挿通孔５７０ａの内周上面と接触される接触面１３１ａが設けられている。第３端部１３１の接触面１３１ａ及び挿通孔５７０ａの内周上面は互いに面接触される形状とされている。第４端部１３２は、リンクプレート１３３及び第２パンチベース９０を介して第２パンチ９に接続されている。リンクプレート１３３は、第４端部１３２及び第２パンチベース９０に回動可能に取り付けられた接続部材である。リンクプレート１３３とは異なる部材によって第４端部１３２が第２パンチベース９０に接続されていてもよい。

【0045】

図４は、第１及び第２パンチ７，９の両方が第１及び第２ダイ８，１０から離された中間状態を示している。第１及び第２梃子接続部５６，５７の変位は、第１及び第２梃子体１２，１３並びに第１及び第２パンチベース７０，９０を介して第１及び第２パンチ７，９に伝えられる。図５の（ａ）に示すように、第１及び第２梃子接続部５６，５７が図４の状態から上方に変位したとき、第１パンチ７が第１ダイ８に向けて移動されるとともに、第２パンチ９が第２ダイ１０から離れる方向に移動される。このとき、第１及び第２金属板１，２の締結が行われる。

【0046】

図４に特に示しているように、本実施の形態では、第１端部１２１と第１軸支部１２０との間の距離Ｄ１が第２端部１２２と第１軸支部１２０との間の距離Ｄ２よりも長くされている。このため、第１及び第２梃子接続部５６，５７を上方へと移動させる力が増幅された上で第１パンチ７に伝えられる。すなわち、小さな駆動力で大きな締結力を得ることができる。これにより、アクチュエータ５の駆動源（サーボモータ５０）を小形化することができる。但し、距離Ｄ１が、距離Ｄ２と等しいか又は距離Ｄ２より短くてもよい。

【0047】

また、図５の（ｂ）に示すように、第１及び第２梃子接続部５６，５７が図４の状態から下方に変位したとき、第１パンチ７が第１ダイ８から離れる方向に移動されるとともに、第２パンチ９が第２ダイ１０に向けて移動される。このとき、第３及び第４金属板３，４の締結が行われる。

【0048】

図４に特に示しているように、本実施の形態では、第３端部１３１と第２軸支部１３０との間の距離Ｄ３が第４端部１３２と第２軸支部１３０との間の距離Ｄ４よりも長くされている。このため、第１及び第２梃子接続部５６，５７を下方へと移動させる力が増幅された上で第２パンチ９に伝えられる。すなわち、小さな駆動力で大きな締結力を得ることができる。これにより、アクチュエータ５の駆動源（サーボモータ５０）を小形化することができる。但し、距離Ｄ３が、距離Ｄ４と等しいか又は距離Ｄ４より短くてもよい。

【0049】

本実施の形態では、距離Ｄ１と距離Ｄ２との比率が距離Ｄ３と距離Ｄ４との比率と等しくされている。これにより、第１及び第２金属板１，２の締結と第３及び第４金属板３，４の締結とをより確実に同じ力で行うことができる。しかしながら、これらの比率は互いに異なっていてもよい。

【0050】

次に、図６は、図１の第１パンチ７及び第１ダイ８を示す一部断面の正面図である。図６を用いて第１パンチ７及び第１ダイ８の具体的構造について説明する。第２パンチ９及び第２ダイ１０の具体的構造は、第１パンチ７及び第１ダイ８の具体的構造と同じである。

【0051】

図６に示すように、第１パンチ７には、基端部７１、先端部７２、中間部７３及び緩衝部材７４が設けられている。

【0052】

基端部７１、先端部７２及び中間部７３は、一体に構成されている。基端部７１は、図４の第１パンチベース７０に装着される部分である。先端部７２は、第１パンチ７の先端を構成する部分であり、円柱状に形成されている。先端部７２は、第１及び第２金属板１，２に押し当てられるとともに、これら第１及び第２金属板１，２とともに第１ダイ８に押し込められる。中間部７３は、基端部７１及び先端部７２の中間に位置する部分である。中間部７３には、先端部７２の外径よりも大きな外径を有するフランジ部７３ａが設けられている。

【0053】

緩衝部材７４は、先端部７２を囲むように配置された円筒状の部材である。緩衝部材７４の上面はフランジ部７３ａの下面に固着されている。緩衝部材７４の下面７４ａは先端部７２の下面７２ａよりも下方に位置されており、先端部７２よりも先に緩衝部材７４が第１及び第２金属板１，２に押し当てられる。緩衝部材７４と第１ダイ８とにより第１及び第２金属板１，２を挟み込むことにより、先端部７２が第１及び第２金属板１，２に押し当てられる前に、第１及び第２金属板１，２を互いに密着させることができる。緩衝部材７４と第１ダイ８とにより第１及び第２金属板１，２を挟み込むことをプリクランプと呼ぶことがある。緩衝部材７４は例えばゴム等の可撓性を有する素材により構成されている。緩衝部材７４が第１及び第２金属板１，２に押し当てられた後に第１パンチ７が第１ダイ８に向けてさらに変位されることにより、緩衝部材７４が圧縮されるとともに、先端部７２が第１及び第２金属板１，２に押し当てられる。

【0054】

第１ダイ８は、ケース８１、アンビル８２及び複数のブレード８３を有している。

【0055】

ケース８１には、基端部８１ａ及び収容部８１ｂが設けられている。基端部８１ａは、図４のダイベース１１に装着される部分である。収容部８１ｂは、基端部８１ａの上部に設けられた有底筒状の部分である。収容部８１ｂの内側にアンビル８２及びブレード８３が収容されている。

【0056】

アンビル８２は、円柱状の基部８２ａと、基部８２ａの上面から突出された円柱状の凸部８２ｂとを有している。凸部８２ｂの外径は基部８２ａの外径よりも小さくされており、収容部８１ｂの内周面と凸部８２ｂの外周面との間に空隙が形成されている。凸部８２ｂの軸中心は、基部８２ａの軸中心と一致されていることが好ましい。

【0057】

複数のブレード８３は、凸部８２ｂの周方向に互いに間隔を置いて凸部８２ｂの外周面と収容部８１ｂの内周面との間に配置されている。各ブレード８３は、図示しないバネ等の付勢手段により凸部８２ｂの径方向内側に向かって付されており、付勢手段の付勢を超える外力が作用した際に凸部８２ｂの径方向外側に向かって変位可能に構成されている。各ブレード８３の上面は、アンビル８２の凸部８２ｂの上面よりも上方に設けられている。

【0058】

アンビル８２の凸部８２ｂの上面及び各ブレード８３の内周面は、凹部８４を形成している。緩衝部材７４とブレード８３の上面とにより第１及び第２金属板１，２が挟み込まれた後、第１パンチ７が第１ダイ８に向けてさらに変位されたとき、第１パンチ７並びに第１及び第２金属板１，２が凹部８４内に押し込まれる。凹部８４内への第１パンチ７並びに第１及び第２金属板１，２の押し込みが進むにつれて凸部８２ｂの径方向外側に向かう外力が各ブレード８３に作用し、その外力が付勢手段の付勢を超えた際に各ブレード８３が凸部８２ｂの径方向外側に向けて変位する。

【0059】

次に、図７は、図６の第１パンチ７及び第１ダイ８により締結された後の第１及び第２金属板１，２の接合部分２０の断面図である。第１パンチ７並びに第１及び第２金属板１，２が凹部８４内に押し込まれることにより、図３に示す接合部分２０が第１及び第２金属板１，２に形成される。

【0060】

接合部分２０には、圧縮部２００及びかしめ部２０１が形成されている。

【0061】

圧縮部２００は、第１パンチ７の先端部４１とアンビル８２の凸部８２ｂとにより第１及び第２金属板１，２が板厚方向に圧縮された部分である。圧縮部２００における第１及び第２金属板１，２の合計板厚（締結によって圧し潰された後の第１及び第２金属板１，２の合計板厚Ｔａ）は、第１パンチ７の先端部４１とアンビル８２の凸部８２ｂとにより圧縮されていない部分における第１及び第２金属板１，２の合計板厚（締結前の第１及び第２金属板１，２の合計板厚Ｔｂ）よりも薄くなっている。

【0062】

かしめ部２０１は、第１及び第２金属板１，２がかしめられた部分である。かしめ部２０１は、第１金属板１に形成された凸部２０１ａと、第２金属板２に形成された凹部２０１ｂとを含んでいる。第１金属板１の凸部２０１ａは、第２金属板２の凹部２０１ｂに嵌合されている。かしめ部２０１の凸部２０１ａ及び凹部２０１ｂは、圧縮部２００が形成される際に、第１ダイ８の各ブレード８３が径方向外方に向けて変位されることにより生じた空間を埋めるように第１及び第２金属板１，２を構成する金属が変形することで形成される。

【0063】

次に、図８は、図１の第１及び第２金属板１，２の締結時に荷重測定器１４によって測定される荷重と第１パンチ７の位置との関係を示すグラフである。第３及び第４金属板３，４の締結時に荷重測定器１４によって測定される荷重と第２パンチ９の位置との関係も同様である。

【0064】

図８には、複数の曲線Ｃ１～Ｃ３が示されている。実線にて示す曲線Ｃ１は、第１及び第２金属板１，２として２．３ｍｍの金属板をそれぞれ用いた場合の荷重と第１パンチ７の位置との関係を示している。第１パンチ７の位置は、基準位置からの第１パンチ７の移動量として理解することができる。一点鎖線にて示す曲線Ｃ２は、第１及び第２金属板１，２の一方として２．３ｍｍの金属板を用い、他方として１．６ｍｍの金属板を用いた場合の荷重と第１パンチ７の移動量との関係を示している。二点鎖線にて示す曲線Ｃ３は、第１及び第２金属板１，２として１．６ｍｍの金属板をそれぞれ用いた場合の荷重と第１パンチ７の移動量との関係を示している。すなわち、曲線Ｃ１～Ｃ３は、第１及び第２金属板１，２の合計板厚が異なる場合の荷重と第１パンチ７の位置との関係を示している。

【0065】

まず、実線にて示す曲線Ｃ１に基づき、荷重測定器１４によって測定される荷重と第１パンチ７の移動量との関係を説明する。

【0066】

第１及び第２金属板１，２の締結には、第１期間Ｐ１、第２期間Ｐ２及び第３期間Ｐ３が含まれる。第１期間Ｐ１は、第１パンチ７が基準位置から第１ダイ８に向けて移動を開始した時から第１パンチ７の緩衝部材７４が第１及び第２金属板１，２に接触するまでの期間である。第２期間Ｐ２は、緩衝部材７４が第１及び第２金属板１，２に接触した時から第１及び第２金属板１，２がアンビル８２の凸部８２ｂの上面に接触するまでの期間である。第３期間Ｐ３は、第１及び第２金属板１，２がアンビル８２の凸部８２ｂの上面に接触した時から第１パンチ７が所定の下死点に到達するまでの期間である。

【0067】

曲線Ｃ１により表されているように、第１期間Ｐ１では、第１パンチ７の移動に拘わらず荷重測定器１４によって測定される荷重の値に大きな変化は生じない。第２期間Ｐ２が始まった時、すなわち第１パンチ７の先端が第１及び第２金属板１，２に接触した時、荷重測定器１４によって測定される荷重が急激に増大する。第２期間Ｐ２中、荷重が徐々に増大し、第３期間Ｐ３が始まった時、すなわち第１及び第２金属板１，２がアンビル８２の凸部８２ｂの上面に接触した時に、再び荷重が急激に増大する。荷重測定器１４によって測定される荷重は、第１及び第２金属板１，２の締結の進展に応じて非連続に増大する。

【0068】

上述のように、曲線Ｃ１～Ｃ３は、第１及び第２金属板１，２の合計板厚が異なる場合の荷重と第１パンチ７の位置との関係を示している。曲線Ｃ１～Ｃ３を比較することで分かるように、第１及び第２金属板１，２の合計板厚が厚いほど第２期間Ｐ２が早く始まる。すなわち、第２期間Ｐ２が始まる第１パンチ７の位置に基づいて第１及び第２金属板１，２の合計板厚を判別することができる。

【0069】

第２期間Ｐ２が始まる第１パンチ７の位置は、荷重測定器１４によって測定される荷重と第１パンチ７の位置とを監視することで検出することができる。すなわち、第１ダイ８に向けての第１パンチ７の移動を開始した後、荷重測定器１４によって測定される荷重の増大が始まるタイミングを検出した際、その時の第１パンチ７の位置を第２期間Ｐ２が始まる第１パンチ７の位置として扱うことができる。荷重の微分値が閾値を超えた時を、荷重の増大が始まるタイミングと扱うことができる。すなわち、荷重測定器１４によって測定される荷重と第１パンチ７の位置とを監視することにより、第１及び第２金属板１，２の合計板厚を判別することができる。

【0070】

次に、図９は、図１のコントローラ１５による制御動作を示すフローチャートである。図９では、第１ダイ８に向けて第１パンチ７を移動させる際の制御動作を示している。第２ダイ１０に向けて第２パンチ９を移動させる際の制御動作も同様である。図９に示すように、コントローラ１５は、締結のために第１ダイ８に向けて第１パンチ７を移動させ始めた後（ステップＳ１）、荷重測定器１４により測定される荷重及び第１パンチ７の位置を監視する（ステップＳ２）。コントローラ１５は、荷重及び位置を監視しているとき、荷重の増大が始まるか否かを判定する（ステップＳ３）。コントローラ１５は、荷重の微分値が閾値を超えた際に荷重の増大が始まったと判定することができる。荷重及び位置の監視は、荷重の増大が始まるまで実施される。

【0071】

コントローラ１５は、荷重の増大が始まったと判定したとき、その時の第１パンチ７の位置に基づいて第１及び第２金属板１，２の合計板厚を判別する（ステップＳ４）。本実施の形態のコントローラ１５は、荷重が増大し始める第１パンチ７の位置の区分（範囲）と第１及び第２金属板１，２の合計板厚との対応関係に係る情報を予め有しており、荷重の増大が始まったと判定した時の第１パンチ７の位置がどの区分の位置であるかに基づいて、第１及び第２金属板１，２の合計板厚を判別する。

【0072】

コントローラ１５は、第１及び第２金属板１，２の合計板厚を判別した後、第１パンチ７のストローク量を決定する（ステップＳ５）。

【0073】

ここで、締結（第１及び第２金属板１，２のかしめによる接合）の強度は、第１及び第２金属板１，２の圧下率と関係を有する。圧下率は、締結時に第１パンチ７及び第１ダイ８により第１及び第２金属板１，２をどの程度圧し潰したかを表す指標であり、締結前の第１及び第２金属板１，２の合計板厚をＴｂとし、締結によって圧し潰された後の第１及び第２金属板１，２の合計板厚をＴａとしたとき、｛（Ｔｂ－Ｔａ）／Ｔｂ｝×１００［％］で表すことができる。圧下率は、パンチのストローク量（変位量）の設定を変更することにより調整することができる。

【0074】

本実施の形態のコントローラ１５は、荷重が増大し始める第１パンチ７の位置の区分（すなわち第１及び第２金属板１，２の合計板厚）毎に、予め決定された第１パンチ７のストローク量（締結強度を高めるとの観点から最適と考えられるストローク量）を記憶している。コントローラ１５は、第１及び第２金属板１，２の合計板厚を判別した後、荷重が増大し始める第１パンチ７の位置の区分を判定し、判定された区分に対応するストローク量を使用する。

【0075】

コントローラ１５は、第１パンチ７のストローク量を決定した後、そのストローク量に対応する下死点に第１パンチ７が到達するか否かを判定する（ステップＳ６）。コントローラ１５は、第１パンチ７が下死点に到達したと判定した場合、第１ダイ８から遠ざかるように第１パンチ７の移動を反転させて（ステップＳ７）、第１及び第２金属板１，２の接合部分２０から第１パンチ７を引き抜く。

【0076】

コントローラ１５は、第１パンチ７が下死点に到達したと判定した後、今回の締結の合否を判定する（ステップＳ８）。コントローラ１５は、適正に締結が行われた際の荷重測定器１４によって測定される荷重と第１パンチ７の位置との関係を示す基準情報を有しており、今回の締結時に荷重測定器１４によって測定される荷重及び第１パンチ７の位置と基準情報とを比較して合否を判定することができる。例えば、第１パンチ７の位置毎又は位置の区分毎に基準情報における荷重と実際に測定された荷重との差が所定範囲内であるとき今回の締結を合格と判定することができる。

【0077】

コントローラ１５は、締結を特定する情報に関連づけて、その締結時に判別した合計板厚、その締結時に適用したストローク量及びその締結の合否を記憶するとともに、それらの少なくとも１つを図示しない表示装置に表示させることができる。

【0078】

本実施の形態の締結体を製造するための締結体製造方法は、上述の締結装置を用いて第１及び第２金属板１，２を締結することを含む。製造方法は、図９に示すコントローラ１５の各工程を含むことができる。

【0079】

このような締結装置及びそれを用いた締結体製造方法では、直動部（ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７）の直動が第１及び第２パンチ７，９に伝えられることにより、第１ダイ８への第１パンチ７の押込みと、第２ダイ１０への第２パンチ９の押込みとが行われるように構成されているので、装置の導入コスト及びメンテナンスコストの抑えることができる。

【0080】

また、直動部（ロッド５５、第１梃子接続部５６及び第２梃子接続部５７）と第１及び第２パンチ７，９との間に梃子部（ダイベース１１、第１梃子体１２及び第２梃子体１３）が介在されているので、直動部の直動を梃子部で制御した上で第１及び第２パンチ７，９に伝えることができ、より細やかに締結を行うことができる。

【0081】

また、第１梃子体１２の第１端部１２１と第１軸支部１２０との間の距離Ｄ１が第２端部１２２と第１軸支部１２０との間の距離Ｄ２よりも長くされているとともに、第２梃子体１３の第３端部１３１と第２軸支部１３０との間の距離Ｄ３が第４端部１３２と第２軸支部１３０との間の距離Ｄよりも長くされているので、直動部を変位させる力を増幅した上で第１及び第２パンチ７，９に伝えることができ、アクチュエータ５の駆動源（サーボモータ５０）の小形化を図ることができる。

【0082】

また、距離Ｄ１と距離Ｄ２との比率が距離Ｄ３と距離Ｄ４との比率と等しくされているので、第１及び第２金属板１，２の締結と第３及び第４金属板３，４の締結とをより確実に同じ力で行うことができる。

【0083】

また、第１及び第２パンチ７，９は、それぞれの往復動の延長線が互いに重なるよう直線上に配置されており、直動部は、第１及び第２パンチ７，９の側方に配置されているので、一つの直動部で第１及び第２パンチ７，９に変位を伝達することができ、図２のような溝型鋼に対して上面及び下面の連続かしめ接合を効率的に実施できる。また、第１梃子体１２と第２梃子体１３の長さを変える事により、かしめ接合部へ伝達する応力を制御できる。

【0084】

また、第１及び第２梃子接続部５６，５７が互いに分離可能に設けられているので、第１及び第２梃子接続部５６，５７を個々に交換でき、メンテナンスコストを低減できる。

【0085】

また、第１ダイ８への第１パンチ７の押込みと、第２ダイ１０への第２パンチ９の押込みとが交互に行われるように構成されているので、これらの押込みが同時に行われる場合と比較してアクチュエータ５の駆動源（サーボモータ５０）の小形化を図ることができる。この構成は、コントローラ１５による第１及び第２パンチ７，９のストローク量制御を行う場合に特に有用である。

【0086】

また、コントローラ１５は、締結のために第１及び第２ダイ８，１０に向けて第１及び第２パンチ７，９を移動させるとき、荷重測定器１４により測定される荷重及び第１及び第２パンチ７，９の位置を監視して、荷重が増大し始める第１及び第２パンチ７，９の位置に応じて第１及び第２パンチ７，９のストローク量を決定するので、締結体１００の製造効率の低下を回避しつつ、締結強度を向上できる。想定されるどの合計板厚であっても所定の締結強度を確保できるように平均的なストロークを採用する場合と比較して、パンチ７，９及びダイ８，１０の消耗を抑えることができる。

【0087】

また、コントローラ１５は、荷重が増大し始めるパンチ７，９の位置の区分毎に予め決定されたストローク量を記憶しており、締結のために第１及び第２ダイ８，１０に向けて第１及び第２パンチ７，９を移動させるとき、荷重が増大し始める第１及び第２パンチ７，９の位置の区分を判定し、判定された区分に対応するストローク量を使用するので、ストローク量の決定に要する演算負荷を低減でき、より確実に締結強度を向上できる。

【0088】

また、アクチュエータ５はサーボモータ５０を含むので、第１及び第２パンチ７，９の往復動の応答性を良くすることができる。

【0089】

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２による締結装置を示す説明図である。実施の形態１では、第１及び第２梃子体１２，１３を介してアクチュエータ５が第１及び第２パンチ７，９に接続されるように説明した。しかしながら、第１及び第２パンチ７，９の少なくとも一方が梃子体を介さずにアクチュエータ５に接続されていてもよい。

【0090】

図１０には、第１及び第２パンチ７，９の両方が梃子体を介さずにアクチュエータ５に接続されている態様を示している。アクチュエータ５には、第１パンチベース７０及び第２パンチベース９０を互いに接続するリンク部材５９が接続されている。第１パンチベース７０には第１パンチ７が取り付けられており、第２パンチベース９０には第２パンチ９が取り付けられている。アクチュエータ５の直動部（ロッド５５）の直動は、リンク部材５９を介して第１及び第２パンチ７，９に伝えられる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。

【0091】

このように、第１及び第２パンチ７，９の少なくとも一方が梃子体を介さずにアクチュエータ５に接続されていてもよい。

【0092】

なお、実施の形態１，２では、荷重が増大し始める第１及び第２パンチ７，９の位置の区分からコントローラ１５が第１及び第２金属板１，２又は第３及び第４金属板３，４の合計板厚を判別するように説明したが、コントローラ１５は、荷重が増大し始めるパンチ７，９の位置と金属板の合計板厚との関係を表す関係式から合計板厚を判別する（すなわち、パンチ７，９の位置に対して一対一の関係で第１及び第２金属板１，２の合計板厚を算出する）等の他の方法を採ってしてもよい。

【0093】

また、荷重が増大し始める第１及び第２パンチ７，９の位置の区分からコントローラ１５が使用するストローク量を決定するように説明したが、コントローラは、荷重が増大し始めるパンチの位置と使用すべきストローク量との関係を表す関係式からストローク量を決定する（すなわち、パンチの位置に対して一対一の関係でストローク量を決定する）等の他の方法を採ってもよい。

【0094】

また、２枚の金属板（第１及び第２金属板１，２又は第３及び第４金属板３，４）を締結するように説明したが、３枚以上の金属板を締結してもよい。

【符号の説明】

【0095】

１～４ 第１～第４金属板（金属板）
５ アクチュエータ
５０ サーボモータ
５５ ロッド（直動部）
５６ 第１梃子接続部（直動部）
５７ 第２梃子接続部（直動部）
７ 第１パンチ
８ 第１ダイ
９ 第２パンチ
１０ 第２ダイ
１１ ダイベース（梃子部本体）
１２ 第１梃子体
１３ 第２梃子体
１４ 荷重測定器
１５ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】