JP6310346B2 - かしめ装置 - Google Patents

Description

この発明は、かしめ装置に関する。

金属板の機械的な接合方法として、重ねられた２つの金属板を共に、突出部を有するパンチと凹部を有するダイとではさみ込み、パンチをダイの凹部に挿入するように押し込むことによって２つの金属板を共に変形させて一体化するかしめ接合がある。
例えば、特許文献１には、かしめ受け部の上下それぞれに、かしめ用ポンチ（上述のパンチに相当）を装着した油圧シリンダを備えた装置が記載されている。この装置では、２つの油圧シリンダを作動させることによって、かしめ受け部の上下でかしめ加工（かしめ接合）を行うことができる。例えば、コの字状断面をした部材の２つの平行な突出部をかしめ受け部の上下に配置し、さらに、コの字状部材の突出部のそれぞれに板状部材を重ねて配置し、２つの油圧シリンダを作動させると、コの字状部材の位置及び向きを途中で変更することなく、コの字状部材の２つの突出部に２つの板状部材をかしめ接合することができる。

特開平９−２３９６２６号公報

特許文献１に記載される装置では、かしめ受け部の上下に設けられた油圧シリンダはそれぞれ、長手方向である伸縮方向を上下方向として配置されている。このため、実際の装置は、２つの油圧シリンダの最大伸長時の全長と、かしめ受け部の上下方向の高さとを少なくとも含む高さを要することになり、上下方向に大きいスペースを必要として設置場所を限定するという問題がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、２つの方向からのかしめ接合を可能としつつ、低頭化を図るかしめ装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係るかしめ装置は、重ねられた金属板をかしめ接合するかしめ装置において、伸縮自在な第一シリンダと、第一シリンダに設けられ、第一シリンダの伸縮方向に沿って往復動作可能な第一パンチ部と、第一パンチ部に対向して設けられ、第一パンチ部を受け入れてかしめ接合を形成可能な第一ダイ部と、伸縮自在な第二シリンダと、第二シリンダに枢動可能なリンク部を介して設けられ、往復動作可能な第二パンチ部と、第二パンチ部に対向して設けられ、第二パンチ部を受け入れてかしめ接合を形成可能な第二ダイ部とを備え、第二シリンダは、第一シリンダの側方に並べて配置され、リンク部は、第二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二シリンダの動作を第二パンチ部に伝達する。

第二パンチ部の動作方向は、第二シリンダの伸縮方向と実質的に反対向きであってよい。
上記かしめ装置は、第一ダイ部及び第二ダイ部を共に支持するダイ支持部を備え、第一ダイ部の第一パンチ部を受け入れる方向は、第二ダイ部の第二パンチ部を受け入れる方向と実質的に反対向きであってよい。
上記かしめ装置は、第一ダイ部及び第二ダイ部の間の距離を変更する距離変更部を備えてよい。
上記かしめ装置は、水平方向及び鉛直方向に移動可能に吊り下げて設けられるように構成されてよい。
第一パンチ部及び第二パンチ部の少なくとも一方は、先端よりも突出し可撓性のある緩衝体を有してよい。

この発明に係るかしめ装置によれば、２つの方向からのかしめ接合を可能としつつ、低頭化することが可能になる。

この発明の実施の形態１に係るかしめ装置の側面図である。 図１のかしめ装置の正面図である。 図１のかしめ装置のダイ支持部周辺の拡大側面図である。 図１のかしめ装置のパンチ及びダイの構成を示す拡大断面側面図である。 図１のかしめ装置によってかしめ接合された２つの金属板の状態を示す断面側面図である。 この発明の実施の形態２に係るかしめ装置のダイ支持部の断面側面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図６のダイ間の距離変更時の状態を示す断面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。

以下、この発明の実施の形態に係るかしめ装置について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、本実施の形態１に係るかしめ装置１０１の構成を説明する。
図１及び図２をあわせて参照すると、かしめ装置１０１は、ワイヤ、チェーン等の吊り線材１を介して吊り下げられて使用されるように構成されている。
本実施の形態１における吊り線材１は、例えば、工場等の作業施設の天井に設けられているレール材に取り付けられた図示しないホイストクレーンによって吊り下げられるスプリングバランサ２から延出するワイヤである。スプリングバランサ２は、その内部に、ワイヤが周囲に巻回されるドラムと、ドラムに回転方向の付勢力を与えるゼンマイバネとを備えている。ゼンマイバネは、ワイヤの引き出し方向と反対方向の付勢力をドラムに与え、それ故、ドラムから引き出されたワイヤの端部に吊された荷に上方向への荷重を与える。ゼンマイバネの付勢力は調整できるように構成されており、ゼンマイバネの付勢力を荷重量と釣り合うように調節することによって、ワイヤに吊された荷は、上下方向で荷重が平衡状態となる。これによって、ワイヤに吊された荷を、僅かな力で上下に移動させることができる。

また、ホイストクレーンは、レール材に沿って水平方向に移動可能である。
これにより、かしめ装置１０１は、レール材に沿ってホイストクレーンと共に水平方向に移動可能であると共に、スプリングバランサ２によって手動で上下方向に移動可能である。また、かしめ装置１０１は、吊り線材１を中心軸として回転することもできる。
なお、かしめ装置１０１は、吊り線材１側を重力方向の上方側として設置されて用いられる。そして、以下の説明では、かしめ装置１０１から吊り線材１に向かう方向を上方向と呼び、その反対方向を下方向と呼ぶ。

かしめ装置１０１は、吊り線材１の先端に直接的に連結されて吊り下げられる又は吊り線材１の先端の図示しないフックに掛けられて吊り下げられる柱状の吊部１０を有している。
かしめ装置１０１はさらに、吊部１０の下部に連結された略直方体状の本体部１１を有している。

本体部１１は、図１に示すように、吊部１０よりも全体的に側方に幅広になった形状を有している。本体部１１は、基部１１ａと、基部１１ａの上部から側方に向かって突出するシリンダ支持部１１ｂと、基部１１ａの上下方向の中央付近からシリンダ支持部１１ｂと同方向に突出するダイ支持部１１ｃとを一体に有している。さらに、本体部１１は、基部１１ａの下部から下方に向かって突出し且つ基部１１ａよりも幅狭になったリンク支持部１１ｄと、リンク支持部１１ｄからダイ支持部１１ｃと同方向に突出するガイド部１１ｅとを基部１１ａと一体に有している。シリンダ支持部１１ｂ、ダイ支持部１１ｃ及びガイド部１１ｅは、上下方向に沿って一列に並んで位置している。
そして、吊部１０は、本体部１１の上端面１１ｆの中央付近に連結されている。

また、かしめ装置１０１は、本体部１１の上端面１１ｆ上に並列に配置された円筒状の第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３を有している。第一油圧シリンダ１２は、本体部１１のシリンダ支持部１１ｂに固定され、第二油圧シリンダ１３は、基部１１ａに固定されている。第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３は、同一の形状及び構造を有し、吊部１０を間に挟むようにして互いに平行に延在している。
ここで、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３はそれぞれ、第一シリンダ及び第二シリンダを構成している。

シリンダ支持部１１ｂには、上下方向にシリンダ支持部１１ｂを貫通する第一挿通穴１１ｂ１が形成され、基部１１ａには、上下方向に基部１１ａを貫通する第二挿通穴１１ａ１が形成されている。
第一挿通穴１１ｂ１内及び第二挿通穴１１ａ１内にはそれぞれ、円筒状のロッドガイド部材１４及び１５が挿入されて嵌合している。

第一油圧シリンダ１２の伸縮自在なシリンダロッド１２ａは、第一挿通穴１１ｂ１及びロッドガイド部材１４内を貫通して、シリンダ支持部１１ｂの下方に突出している。円柱状のシリンダロッド１２ａは、ロッドガイド部材１４の内周面に整合する外周面を有しており、ロッドガイド部材１４によって上下方向に摺動自在に支持及び案内される。第一油圧シリンダ１２は、シリンダ支持部１１ｂの下端面１１ｂ２からシリンダロッド１２ａを上下方向に伸縮するように動作させる。

ロッドガイド部材１５は、第二挿通穴１１ａ１内で下方側に配置されている。基部１１ａの下端面１１ａ２から第二挿通穴１１ａ１及びロッドガイド部材１５の内部に、円柱状のリンクロッド１６が挿入されている。リンクロッド１６は、ロッドガイド部材１５の内周面に整合する外周面を有しており、ロッドガイド部材１５によって上下方向に摺動自在に支持及び案内される。リンクロッド１６の上端は、第二挿通穴１１ａ１内において、第二油圧シリンダ１３から延びる伸縮自在なシリンダロッド１３ａの下端に、同軸上に位置するように連結されている。第二油圧シリンダ１３は、基部１１ａの下端面１１ａ２からリンクロッド１６を上下方向に伸縮するように動作させる。

また、かしめ装置１０１は、本体部１１のリンク支持部１１ｄの下方側に枢動自在に取り付けられたリンク部材１７を有している。リンク部材１７は、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３の中心軸を通る平面（図１の紙面に平行な平面）と垂直に延在する枢動軸１７ｃ（図１の紙面に垂直な奥行き方向の軸）を中心に旋回することができる。さらに、リンク部材１７は、その枢動軸１７ｃに垂直な方向に突出する第一アーム部１７ａ及び第二アーム部１７ｂを一体に含んでいる。第一アーム部１７ａ及び第二アーム部１７ｂは、互いに対してほぼ反対方向に延びて、リンク支持部１１ｄから側方に突出している。
ここで、リンク部材１７は、リンク部を構成している。

第一アーム部１７ａの先端は、リンクロッド１６の下端に枢動自在に連結されている。第二アーム部１７ｂの先端は、上下方向に沿って延在する円柱状の押圧ロッド１８の下端に枢動自在に連結されている。
ガイド部１１ｅには、上下方向にガイド部１１ｅを貫通する第三挿通穴１１ｅ１が形成されている。第三挿通穴１１ｅ１内には、円筒状のロッドガイド部材１９が挿入され嵌合している。

押圧ロッド１８は、ロッドガイド部材１９の内周面に整合する外周面を有し、ロッドガイド部材１９に挿入されていて上下方向に摺動自在に支持及び案内される。押圧ロッド１８は、その中心軸が第一油圧シリンダ１２のシリンダロッド１２ａの中心軸と同軸となるように配置されている。
そして、上述のようなリンクロッド１６及び押圧ロッド１８は、枢動軸１７ｃを挟んで両側に、互いに平行に配置されている。

よって、第二油圧シリンダ１３がシリンダロッド１３ａを伸長させると、リンクロッド１６が基部１１ａから下方に向かって伸長し、それによりリンク部材１７が枢動して、押圧ロッド１８がガイド部１１ｅに対して上方に向かって伸長するように動作する。一方、第二油圧シリンダ１３がシリンダロッド１３ａを収縮させると、押圧ロッド１８がガイド部１１ｅに対して下方に向かって収縮するように動作する。

また、図１及び図３をあわせて参照すると、押圧ロッド１８の上端には、かしめ用（本実施の形態ではクリンチかしめ用）の下側パンチ２２が、先端を上方に向けて取り付けられている。第一油圧シリンダ１２のシリンダロッド１２ａの下端には、かしめ用の上側パンチ２１が、先端を下方に向けて取り付けられている。さらに、上側パンチ２１及び下側パンチ２２にはそれぞれ、その外周を囲むようにして円筒状の緩衝材２５が取り付けられている。緩衝材２５は、ウレタン等の可撓性のある樹脂材料から形成されている。上側パンチ２１の緩衝材２５は、上側パンチ２１の先端よりも下方に突出しており、下側パンチ２２の緩衝材２５は、下側パンチ２２の先端よりも上方に突出している。上側パンチ２１及び下側パンチ２２はそれぞれ、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３によって上下方向に緩衝材２５と共に往復移動するように駆動される。
ここで、上側パンチ２１及び下側パンチ２２はそれぞれ、第一パンチ部及び第二パンチ部を構成し、緩衝材２５は緩衝体を構成している。

また、ダイ支持部１１ｃにおいて、その上面１１ｃ１には、上側パンチ２１と対向するようにかしめ用の上側ダイ２３が埋め込まれている。ダイ支持部１１ｃの下面１１ｃ２には、下側パンチ２２と対向するようにかしめ用の下側ダイ２４が埋め込まれている。上側ダイ２３及び下側ダイ２４はそれぞれ、上面１１ｃ１及び下面１１ｃ２からわずかに突出している。そして、上側パンチ２１、上側ダイ２３、下側ダイ２４及び下側パンチ２２は、上下方向に一直線上に並ぶように配置されている。
ここで、上側ダイ２３及び下側ダイ２４はそれぞれ、第一ダイ部及び第二ダイ部を構成している。

また、第一油圧シリンダ１２のシリンダロッド１２ａにおける上側パンチ２１の近傍には、上側位置センサ１２ｂの被検知部１２ｂａが設けられ、本体部１１の基部１１ａの側部には、上側位置センサ１２ｂの検知部１２ｂｂが、被検知部１２ｂａと対向する位置に設けられている。検知部１２ｂｂは、上側パンチ２１の緩衝材２５がダイ支持部１１ｃの上面１１ｃ１に近接する位置になったときに、被検知部１２ｂａを検知するように構成されている。
さらに、押圧ロッド１８における下側パンチ２２の近傍には、下側位置センサ１８ａの被検知部１８ａａが設けられ、本体部１１の基部１１ａの側部には、下側位置センサ１８ａの検知部１８ａｂが、被検知部１８ａａと対向する位置に設けられている。検知部１８ａｂは、下側パンチ２２の緩衝材２５がダイ支持部１１ｃの下面１１ｃ２に近接する位置になったときに、被検知部１８ａａを検知するように構成されている。

上述のように構成することによって、第一油圧シリンダ１２による上側パンチ２１を動作させる構成、並びに、第二油圧シリンダ１３、リンクロッド１６、リンク部材１７及び押圧ロッド１８による下側パンチ２２を動作させる構成は、第二油圧シリンダ１３、リンクロッド１６及びリンク部材１７による上下方向の高さ内に収められる。
また、基部１１ａに対するダイ支持部１１ｃの結合部において、矩形状断面を有するダイ支持部１１ｃの外周を囲み且つダイ支持部１１ｃの外周に沿って結合部に向かって窪む角筒状の凹部１１ａ３が、基部１１ａに形成されている。

ここで、図１及び図３において、第一油圧シリンダ１２のシリンダロッド１２ａ、第二油圧シリンダ１３のシリンダロッド１３ａ、ロッドガイド部材１４、１５及び１９、リンクロッド１６、押圧ロッド１８、上側パンチ２１、下側パンチ２２、上側ダイ２３、並びに下側ダイ２４は、それぞれの構造の把握を容易にするために、他の部材によって隠れて見えない部分も実線で描かれている。

図２及び図３をあわせて参照すると、本体部１１の基部１１ａにおける軸１７ｃの方向の両側部１１ｇ及び１１ｈそれぞれから、上側クランプ操作部３１及び下側クランプ操作部３２が突出している。上側クランプ操作部３１及び下側クランプ操作部３２はいずれも、側方に突出した後に向きを変えて上方に向かって延在している。上側クランプ操作部３１及び下側クランプ操作部３２の上端付近の側部にはそれぞれ、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３（図１参照）を一時的に動作させて緩衝材２５をそれぞれダイ支持部１１ｃの上面１１ｃ１及び下面１１ｃ２に近接するように移動させるための上側プリクランプスイッチ３１ａ及び下側プリクランプスイッチ３２ａが設けられている。

上側プリクランプスイッチ３１ａ及び下側プリクランプスイッチ３２ａをそれぞれ押してＯＮ状態とすると、図示しないコントロールユニットが、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３（図１参照）のシリンダロッドを伸長させ、上側パンチ２１及び下側パンチ２２をそれぞれ、上側ダイ２３及び下側ダイ２４に向かって移動させる。そして、コントロールユニットは、上側位置センサ１２ｂの検知部１２ｂｂが被検知部１２ｂａを検知すると、第一油圧シリンダ１２の動作を停止し、下側位置センサ１８ａの検知部１８ａｂが被検知部１８ａａを検知すると、第二油圧シリンダ１３の動作を停止する。

さらに、上側クランプ操作部３１及び下側クランプ操作部３２の上端にはそれぞれ、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３（図１参照）を動作させて上側パンチ２１及び下側パンチ２２をそれぞれ、上側ダイ２３及び下側ダイ２４に押しつけるための、上側クランプスイッチ３１ｂ及び下側クランプスイッチ３２ｂが設けられている。
上側クランプスイッチ３１ｂ及び下側クランプスイッチ３２ｂをそれぞれ押してＯＮ状態とすると、図示しないコントロールユニットが、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３のシリンダロッドを伸長させ、上側パンチ２１及び下側パンチ２２をそれぞれ、上側ダイ２３及び下側ダイ２４に押しつける。

また、第一油圧シリンダ１２には上側クランプ圧力操作部３３が取り付けられ、第二油圧シリンダ１３（図１参照）には下側クランプ圧力操作部３４が取り付けられている。上側クランプ圧力操作部３３及び下側クランプ圧力操作部３４はそれぞれ、上側クランプ操作部３１及び下側クランプ操作部３２と同様にして、側方に突出した後に向きを変えて上方に向かって延在している。
上側クランプ圧力操作部３３及び下側クランプ圧力操作部３４の上端にはそれぞれ、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３が上側パンチ２１及び下側パンチ２２をそれぞれ上側ダイ２３及び下側ダイ２４に押しつける圧力を設定するための上側圧力設定スイッチ３３ａ及び下側圧力設定スイッチ３４ａが設けられている。

ここで、図４及び図５を参照して、かしめ装置１０１によって形成されるクリンチかしめの構成について説明する。
なお、上側パンチ２１及び上側ダイ２３と、下側パンチ２２及び下側ダイ２４とが形成するクリンチかしめの構成は、同一であるため、上側パンチ２１及び上側ダイ２３によるクリンチかしめの構成のみを説明する。
上側ダイ２３は、上側パンチ２１からの下方への押圧力を受け止める基部２３ａと、基部２３ａの側部２３ａ１を囲繞し且つ基部２３ａよりも上方に突出するように設けられる枠部２３ｂとを備えている。そして、枠部２３ｂの内面２３ｂ１及び基部２３ａの上面２３ａ２によって、上側パンチ２１の先端部を受け入れ可能な受入凹部２３ｃが形成される。
枠部２３ｂは、通常、図示しない付勢手段によって側部２３ａ１に押しつけられているが、側部２３ａ１側から側方外側に向かう方向の力が付与されると、側部２３ａ１から離れて拡がるように移動する。枠部２３ｂが側部２３ａ１に押しつけられているときの受入凹部２３ｃは、上側パンチ２１の先端２１ａと整合する形状となる。

かしめ接合を実施する場合、かしめようとする２つの金属板２６ａ及び２６ｂを重ねて、枠部２３ｂの上に置く。そして、上側パンチ２１が下方に移動すると、緩衝材２５を金属板２６ａに当接させた後に上下方向に縮むように変形させつつ、その先端２１ａが、上側ダイ２３の受入凹部２３ｃ内に向かって２つの金属板２６ａ及び２６ｂを共に押し込む。これにより、枠部２３ｂが押圧されて側方外側に移動する。押圧される金属板２６ａ及び２６ｂは、受入凹部２３ｃに沿うように変形し、さらに、基部２３ａの上面２３ａ２及び枠部２３ｂの内面２３ｂ１の間に生まれる隙間内に押し込まれるように変形する。よって、金属板２６ａ及び２６ｂは、図５に示すように、下部が側方に拡がるような形状に変形し、この変形部で一体化される、つまりかしめられる。これにより、金属板２６ａ及び２６ｂによるクリンチかしめ部２７が形成され、かしめ部２７では、金属板２６ａ及び２６ｂは、図５に示すようにいびつに変形することで互いに堅固に接合される。

次に、本実施の形態１のかしめ装置１０１の動作を説明する。
図１〜図３をあわせて参照すると、かしめ装置１０１を用いて、コの字状断面をした軽溝形鋼である第一金属部材２８の上下のフランジ部２８ａ及び２８ｂの内側にそれぞれ、コの字状断面をした軽溝形鋼である第二金属部材２９の上下のフランジ部２９ａ及び２９ｂをかしめ接合する。本実施の形態１では、第一金属部材２８の上側のフランジ部２８ａと第二金属部材２９の上側のフランジ部２９ａとのかしめ接合を行った後に、第一金属部材２８の下側のフランジ部２８ｂと第二金属部材２９の下側のフランジ部２９ｂとのかしめ接合を行う。なお、第二金属部材２９は、フランジ部２９ａ及び２９ｂが第一金属部材２８のフランジ部２８ａ及び２８ｂの内側に嵌まる寸法で形成されている。
ここで、第一金属部材２８及び第二金属部材２９は、金属板を構成している。

図３に示すように、図示しない組み立て台上で、第一金属部材２８の内側に第二金属部材２９を嵌め込むように配置し、クランプ等で仮固定する、つまり第一金属部材２８及び第二金属部材２９を仮組みする。そして、かしめ装置１０１を水平方向及び上下方向に移動させ、第二金属部材２９のフランジ部２９ａ及び２９ｂの間にダイ支持部１１ｃを挿入するようにして、仮組みした金属部材２８及び２９にセットする。

さらに、第一金属部材２８のフランジ部２８ａと第二金属部材２９のフランジ部２９ａとのかしめ接合を行うために、かしめ装置１０１の位置を水平方向、上下方向及び回転方向に微調整し、上側パンチ２１の位置をかしめ接合を行うべき箇所に合わせる。このとき、第二金属部材２９のフランジ部２９ａがダイ支持部１１ｃの上側ダイ２３上に載るようなかたちとなる。かしめ装置１０１は、第二金属部材２９のフランジ部２９ａ及び２９ｂの一方が、ダイ支持部１１ｃの上側ダイ２３及び下側ダイ２４の一方に接触するように構成されている。
また、第一金属部材２８のフランジ部２８ａの端部又は第二金属部材２９のフランジ部２９ａの端部からかしめ接合を行うべき箇所までの距離が大きい場合でも、基部１１ａの凹部１１ａ３内に上記端部を挿入するようにかしめ装置１０１を回転させて位置決めすることよって、かしめ接合を行うべき箇所に上側パンチ２１の位置を合わせることができる。

さらに、図２に示す上側圧力設定スイッチ３３ａを操作し、上側ダイ２３への上側パンチ２１の押圧力、即ちかしめ圧を、第一金属部材２８のフランジ部２８ａ及び第二金属部材２９のフランジ部２９ａの材質、厚さ等に基づき予め算出したかしめ圧に設定する。そして、上側プリクランプスイッチ３１ａをＯＮ状態にし、第一油圧シリンダ１２を動作させる。
このとき、図３に示すように、かしめ装置１０１は、シリンダロッド１２ａを伸長させ、上側パンチ２１を上側ダイ２３に向かって下降させる。上側パンチ２１の緩衝材２５がダイ支持部１１ｃに近接し、フランジ部２８ａに接触して押圧するようになるとき、上側位置センサ１２ｂの検知部１２ｂｂが被検知部１２ｂａを検知し、その結果、かしめ装置１０１は、第一油圧シリンダ１２の動作を停止する。
このとき、上側パンチ２１は、その緩衝材２５のみを第一金属部材２８のフランジ部２８ａに接触させて押圧し、フランジ部２８ａを第二金属部材２９のフランジ部２９ａに密着させる。

かしめ位置に対する上側パンチ２１の位置ずれ、金属部材２８及び２９の位置ずれ等の異常が確認されない場合、図２に示す上側クランプスイッチ３１ｂをＯＮ状態にし、第一油圧シリンダ１２を再び動作させて、本かしめが行われる。
このとき、図３に示すように、下降する上側パンチ２１は、緩衝材２５を上下方向に縮むように変形させつつ、その先端をフランジ部２８ａに接触させてフランジ部２８ａ及び２９ａを共に上側ダイ２３に押しつける。そして、かしめ装置１０１は、上側パンチ２１の押圧力が設定したかしめ圧に達すると、シリンダロッド１２ａを収縮させ、上側パンチ２１に押圧を停止させて上昇させる。これにより、フランジ部２８ａ及び２９ａは、図５に示すように形成されるクリンチかしめ部２７によって互いに接合される。なお、上側パンチ２１を上昇させてクリンチかしめ部２７から引き離す際、縮むように変形している緩衝材２５が、上側パンチ２１と共に上方に浮き上がろうとするフランジ部２８ａに対してその弾性力を伴った反力を与えて移動を阻止する。これにより、上側パンチ２１のクリンチかしめ部２７からの引き離しが容易になる。

次に、第一金属部材２８のフランジ部２８ｂと第二金属部材２９のフランジ部２９ｂとのかしめ接合を行う。図３に示す構成では、下側ダイ２４とフランジ部２９ｂとの間に間隙があるため、かしめ装置１０１を下方に移動させ、下側ダイ２４をフランジ部２９ｂに接触させる。

そして、図２に示す下側圧力設定スイッチ３４ａを操作し、下側ダイ２４への下側パンチ２２のかしめ圧を、第一金属部材２８のフランジ部２８ｂ及び第二金属部材２９のフランジ部２９ｂの材質、厚さ等に基づき予め算出したかしめ圧に設定する。その後、下側プリクランプスイッチ３２ａをＯＮ状態とし、第二油圧シリンダ１３を動作させる。
このとき、図３に示すように、かしめ装置１０１は、シリンダロッド１３ａを伸長させ、下側パンチ２２を下側ダイ２４に向かって上昇させる。なお、第一金属部材２８のフランジ部２８ｂ及び第二金属部材２９のフランジ部２９ｂは、フランジ部２８ａ及び２９ａがかしめ接合されていることによって、互いに密着している。

さらに、上昇する下側パンチ２２が、その緩衝材２５をダイ支持部１１ｃに近接させ、緩衝材２５のみをフランジ部２８ｂに接触させて押圧するようになると、下側位置センサ１８ａの検知部１８ａｂが被検知部１８ａａを検知し、その結果、かしめ装置１０１は第二油圧シリンダ１３の動作を停止する。
かしめ接合を行うにあたって問題がない場合、図２に示す下側クランプスイッチ３２ｂをＯＮ状態にし、第二油圧シリンダ１３を再び動作させて、本かしめが行われる。
このとき、図３に示すように、上昇する下側パンチ２２は、緩衝材２５を上下方向に縮むように変形させつつ、下側パンチ２２の先端を接触させてフランジ部２８ｂ及び２９ｂを共に下側ダイ２４に押しつける。そして、かしめ装置１０１は、下側パンチ２２の押圧力が設定したかしめ圧に達すると、シリンダロッド１３ａ（図１参照）を収縮させ、下側パンチ２２に押圧を停止させて下降させる。これにより、フランジ部２８ｂ及び２９ｂは、図５に示すように形成されるクリンチかしめ部２７によって互いに接合される。

さらに、下側パンチ２２をクリンチかしめ部２７から引き離す際も、緩衝材２５が、フランジ部２８ｂに対してその弾性力を伴った反力を与えて移動を阻止する。これにより、下側パンチ２２のクリンチかしめ部２７からの引き離しが容易になる。
なお、かしめ接合を行う前、フランジ部２８ｂ及びフランジ部２９ｂは互いに密着しているため、下側パンチ２２の押しつけ時に緩衝材２５はなくてもよい。さらに、第一金属部材２８及び第二金属部材２９の強度が高い場合には、かしめ接合後の下側パンチ２２の引き離し時に金属部材が変形等することがないため、緩衝材２５はなくてもよい。

上述のように、かしめ装置１０１は、仮組みした金属部材２８及び２９にセットした後、上記の仮組みしたものを移動させること及び向きを変えることなく、第一金属部材２８に第二金属部材２９をかしめ接合することができる。

このように、この発明の実施の形態１に係るかしめ装置１０１は、重ねられた金属部材２８及び２９をかしめ接合するものである。そして、かしめ装置１０１は、伸縮自在な第一油圧シリンダ１２と、第一油圧シリンダ１２に設けられ且つ第一油圧シリンダ１２の伸縮方向に沿って往復動作可能な上側パンチ２１と、上側パンチ２１に対向して設けられ且つ上側パンチ２１を受け入れてかしめ接合を形成可能な上側ダイ２３と、伸縮自在な第二油圧シリンダ１３と、第二油圧シリンダ１３に枢動可能なリンク部材１７を介して設けられ且つ往復動作可能な下側パンチ２２と、下側パンチ２２に対向して設けられ且つ下側パンチ２２を受け入れてかしめ接合を形成可能な下側ダイ２４とを備える。第二油圧シリンダ１３は、第一油圧シリンダ１２の側方に並べて配置され、リンク部材１７は、第二油圧シリンダ１３の伸縮方向と異なる方向に動作させるように第二油圧シリンダ１３の動作を下側パンチ２２に伝達する。

このとき、第二油圧シリンダ１３が第一油圧シリンダ１２の側方に並べて配置されているため、かしめ装置１０１は、油圧シリンダ１２及び１３による上下方向の高さの増大を抑えることができる、つまり低頭化を可能にする。さらに、上側パンチ２１が第一油圧シリンダ１２の伸縮方向に沿って動作可能であるのに対し、下側パンチ２２が第二油圧シリンダ１３の伸縮方向と異なる方向に動作可能であるので、第一油圧シリンダ１２及び第二油圧シリンダ１３の延在方向に関係なく、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の動作方向を異ならせることができる。よって、かしめ装置１０１は、異なる２つの方向からのかしめ接合を可能にしつつ低頭化を可能にする。

また、かしめ装置１０１において、下側パンチ２２の動作方向は、第二油圧シリンダ１３の伸縮方向と実質的に反対向きである。さらに、かしめ装置１０１は、上側ダイ２３及び下側ダイ２４を共に支持するダイ支持部１１ｃを備える。さらにまた、上側ダイ２３の上側パンチ２１を受け入れる方向は、下側ダイ２４の下側パンチ２２を受け入れる方向と実質的に反対向きである。このとき、かしめ装置１０１は、互いに反対方向からのかしめ接合を可能にする。さらに、かしめ装置１０１は、接合部材にダイ支持部１１ｃをセットすることによって、接合部材の位置及び向きを変更することなく、接合部材に対して互いに反対方向からのかしめ接合を可能にする。
また、かしめ装置１０１は、水平方向及び鉛直方向に移動可能に吊り下げて設けられるように構成される。これによって、接合部材へのかしめ装置１０１のダイ支持部１１ｃのセットが容易になる。

また、かしめ装置１０１において、上側パンチ２１及び下側パンチ２２は、その先端よりも突出し可撓性のある緩衝材２５を有する。これにより、かしめ接合時、上側パンチ２１及び下側パンチ２２それぞれが接触する前に緩衝材２５が接合部材に接触して押圧し、重ねられた２つの接合部材を互いに密着させる。その後、上側パンチ２１及び下側パンチ２２はそれぞれ、緩衝材２５を変形させつつ接合部材に接触して押圧し、かしめ接合を行う。よって、接合すべき２つの接合部材を密着させた状態でかしめ接合を行うことができるため、確実なかしめ接合が可能になる。さらに、かしめ接合後にかしめ部から上側パンチ２１及び下側パンチ２２をそれぞれ引き抜く際、接合部材に対して緩衝材２５が反力を与えてその移動を阻止するため、引き抜きが容易になる。
なお、本実施の形態１では、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の両方に緩衝材２５を設けていたが、上側パンチ２１によるかしめ接合後に下側パンチ２２のかしめ接合を実施する場合、下側パンチ２２の緩衝材２５を省略することもできる。逆に、下側パンチ２２によるかしめ接合後に上側パンチ２１のかしめ接合を実施する場合、上側パンチ２１の緩衝材２５を省略することもできる。さらに、仮組み時に金属部材２８及び２９を密着させて固定することができれば、緩衝材２５は、上側パンチ２１及び下側パンチ２２のいずれからも省略してもよい。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るかしめ装置は、実施の形態１に係るかしめ装置１０１において、上側ダイ２３と下側ダイ２４との上下方向の距離を変更する距離変更機構２１０をダイ支持部１１ｃに設けたものである。
なお、以下の実施の形態２において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

図６及び図７を参照すると、かしめ装置の本体部１１のダイ支持部１１ｃの内部には、距離変更機構２１０を収容する機構室２１１が形成されている。さらに、ダイ支持部１１ｃには、機構室２１１から上方に延びてダイ支持部１１ｃの上面１１ｃ１に開口する第一ダイ摺動穴２１２と、機構室２１１から下方に延びてダイ支持部１１ｃの下面１１ｃ２に開口する第二ダイ摺動穴２１３とが形成されている。

第一ダイ摺動穴２１２内には、上側ダイ２３が上下方向に摺動自在に挿入され、第二ダイ摺動穴２１３内には、下側ダイ２４が上下方向に摺動自在に挿入されている。
さらに、機構室２１１内において、上側ダイ２３及び下側ダイ２４の間に、楕円形状の断面を有するカム体２１４が設けられている。カム体２１４は、楕円形の中心を通り且つダイ支持部１１ｃ内を本体部１１の基部１１ａに向かって延びる回転シャフト２１５を一体に備えている。回転シャフト２１５は、図示しないアクチュエータ等の駆動装置によって、カム体２１４と共に回転駆動されるように構成されている。

さらにまた、上側ダイ２３及び下側ダイ２４の両側部には、上側ダイ２３及び下側ダイ２４を連結する付勢部材２１６が設けられている。付勢部材２１６は、上側ダイ２３及び下側ダイ２４に対して、互いに向かって引き寄せるように付勢する。付勢部材２１６は、本実施の形態２では、コイルばねとしているが、収縮性のある部材等の上側ダイ２３及び下側ダイ２４を互いに向かって引き寄せる付勢力を有するものであればよい。
付勢部材２１６によって付勢された上側ダイ２３及び下側ダイ２４は、カム体２１４の外周面であるカム面２１４ａに押しつけられている。

図６及び図７のように、カム体２１４が楕円形状断面の長軸方向を側方に向けた状態のとき、上側ダイ２３及び下側ダイ２４との間の上下方向の距離が最小となる。このとき、上側ダイ２３の先端２３ｄは、ダイ支持部１１ｃの上面１１ｃ１とほぼ同一の位置にあり、下側ダイ２４の先端２４ｄは、ダイ支持部１１ｃの下面１１ｃ２とほぼ同一の位置にある。
また、図８及び図９のように、カム体２１４が楕円形状断面の長軸方向を上下方向（鉛直方向）に向けた状態のとき、上側ダイ２３及び下側ダイ２４の間の上下方向の距離が最大となる。このとき、上側ダイ２３の先端２３ｄは、上面１１ｃ１からの突出量を最大とし、下側ダイ２４の先端２４ｄは、下面１１ｃ２からの突出量を最大とする。
よって、カム体２１４を回転させることによって、上側ダイ２３及び下側ダイ２４を上下方向に移動させて互いの間の距離を自在に変更することができる。
また、本実施の形態２のかしめ装置でも、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の両方に緩衝材２５が設けられている。

上述のような構成によって、かしめ接合すべき金属部材２８及び２９におけるフランジ間の距離が変更されても、上側ダイ２３及び下側ダイ２４の間の距離を変更することによって、上側ダイ２３及び下側ダイ２４をそれぞれ、第二金属部材２９のフランジ部２９ａ及び２９ｂに接触させるようにすることができる。従って、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の一方によるかしめ接合後に他方によるかしめ接合を行うために、かしめ装置を移動させる必要がなくなる。

具体的には、本実施形態２のかしめ装置では、次のようにしてかしめ接合が実施される。
まず、図６及び図７に示すように、上側ダイ２３及び下側ダイ２４との間の距離を最小にした状態のダイ支持部１１ｃに対して、仮組みした金属部材２８及び２９がセットされる。その後、カム体２１４が回転駆動されて、第二金属部材２９のフランジ部２９ａ及び２９ｂにそれぞれ接触するまで、上側ダイ２３が上昇させられると共に下側ダイ２４が下降させられる。これにより、図８及び図９に示すような状態となり、金属部材２８及び２９がダイ支持部１１ｃに対して固定される。その後、上側パンチ２１及び下側パンチ２２を一方ずつ或いは同時に上側ダイ２３及び下側ダイ２４に向かって移動させ、第二金属部材２９のフランジ部２９ａと第一金属部材２８のフランジ部２８ａとがかしめ接合されると共に、第二金属部材２９のフランジ部２９ｂと第一金属部材２８のフランジ部２８ｂとがかしめ接合される。かしめ接合完了後、上側パンチ２１及び下側パンチ２２が引き戻されて再び図６及び図７に示すような状態とされ、金属部材２８及び２９が取り除かれる又は次のかしめ接合のために移動させられる。このとき、上側ダイ２３及び下側ダイ２４が突出するかしめ部２７（図５参照）に干渉しないため、金属部材２８及び２９の移動がスムーズになる。
また、この発明の実施の形態２に係るかしめ装置のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

そして、実施の形態２におけるかしめ装置によれば、上記実施の形態１のかしめ装置１０１と同様な効果が得られる。さらに、かしめ装置は、上側ダイ２３及び下側ダイ２４の間の距離を変更する距離変更機構２１０を備えているため、接合部材の寸法に関係なく、上側ダイ２３及び下側ダイ２４を同時に接合部材に接触させることができる。よって、上側ダイ２３及び下側ダイ２４における２つのかしめ接合の間でのかしめ装置の位置調整が不要となる。また、２つのかしめ接合を同時に行うことも可能になる。
なお、実施の形態２におけるかしめ装置においても、緩衝材２５は、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の一方にのみ設けられてもよく、両方に設けられなくてもよい。

また、実施の形態１及び２のかしめ装置では、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の押圧方向が互いに対して１８０°をなす反対方向となっていたが、これに限定されるものでなく、上側パンチ２１及び下側パンチ２２の押圧方向が互いに異なっていればよい。
また、実施の形態１及び２のかしめ装置は、上方から吊される構成であったが、下方の移動可能な装置上に設置される構成であってもよい。このとき、かしめ装置を上下逆に配置してもよい。

また、実施の形態２のかしめ装置では、上側ダイ２３及び下側ダイ２４の間の距離をカム体２１４を用いて変更していたが、これに限定されるものでない。上側ダイ２３及び下側ダイ２４に螺合するねじを回転させることによって、上側ダイ２３及び下側ダイ２４を上下方向に移動させるようにしてもよい。又は、上側ダイ２３及び下側ダイ２４に係合する伸縮自在なシリンダ（油圧式、空気圧式等）、アクチュエータなどによって、上側ダイ２３及び下側ダイ２４を上下方向に移動させるようにしてもよい。

１１ 本体部、１１ａ 基部、１１ｃ ダイ支持部、１２ 第一油圧シリンダ（第一シリンダ）、１３ 第二油圧シリンダ（第二シリンダ）、１７ リンク部材（リンク部）、２１ 上側パンチ（第一パンチ部）、２２ 下側パンチ（第二パンチ部）、２３ 上側ダイ（第一ダイ部）、２４ 下側ダイ（第二ダイ部）、２５ 緩衝材（緩衝体）、２８ 第一金属部材（金属板）、２９ 第二金属部材（金属板）、２１０ 距離変更機構（距離変更部）、１０１ かしめ装置。

Claims (6)

1. 重ねられた金属板をかしめ接合するかしめ装置において、
   伸縮自在な第一シリンダと、
   前記第一シリンダに設けられ、前記第一シリンダの伸縮方向に沿って往復動作可能な第一パンチ部と、
   前記第一パンチ部に対向して設けられ、前記第一パンチ部を受け入れてかしめ接合を形成可能な第一ダイ部と、
   伸縮自在な第二シリンダと、
   前記第二シリンダに枢動可能なリンク部を介して設けられ、往復動作可能な第二パンチ部と、
   前記第二パンチ部に対向して設けられ、前記第二パンチ部を受け入れてかしめ接合を形成可能な第二ダイ部とを備え、
   前記第二シリンダは、前記第一シリンダの側方に並べて配置され、
   前記リンク部は、前記第二シリンダの伸縮方向と異なる方向に動作させるように前記第二シリンダの動作を前記第二パンチ部に伝達するかしめ装置。
2. 前記第二パンチ部の動作方向は、前記第二シリンダの伸縮方向と実質的に反対向きである請求項１に記載のかしめ装置。
3. 前記第一ダイ部及び前記第二ダイ部を共に支持するダイ支持部を備え、
   前記第一ダイ部の前記第一パンチ部を受け入れる方向は、前記第二ダイ部の前記第二パンチ部を受け入れる方向と実質的に反対向きである請求項２に記載のかしめ装置。
4. 前記第一ダイ部及び前記第二ダイ部の間の距離を変更する距離変更部を備える請求項３に記載のかしめ装置。
5. 水平方向及び鉛直方向に移動可能に吊り下げて設けられるように構成された請求項１〜４のいずれか一項に記載のかしめ装置。
6. 前記第一パンチ部及び前記第二パンチ部の少なくとも一方は、先端よりも突出し可撓性のある緩衝体を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のかしめ装置。

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