JP2007120662A - Connection apparatus and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば消防ホースなどを相互に結合するために、雌雄の区別なく互いに結合可能な一対のカプラを備える結合装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a coupling device including a pair of couplers that can be coupled to each other without distinguishing between males and females, for example, for coupling fire fighting hoses and the like, and a manufacturing method thereof.
消防ホースなど、結合すべきホースを互いに結合する結合金具(結合装置)は、同一形状であって互いに着脱可能に結合する結合金具本体(カプラ)を一対備えている。結合金具本体は、結合すべきホースの端部に1つずつ取り付けられており、互いに結合することによって、結合すべきホースどうしを結合する。 A coupling fitting (coupling device) that couples hoses to be coupled to each other, such as a fire hose, has a pair of coupling bracket bodies (couplers) that have the same shape and are detachably coupled to each other. The coupling metal bodies are attached one by one to the ends of the hoses to be coupled, and the hoses to be coupled are coupled to each other by being coupled to each other.
各結合金具本体の前端面には、相手側の結合金具本体と互いに衝合するシール面が設けられている。また、各結合金具本体部の前端面には、シール面を囲って周方向に複数の嵌合突部(凸部)が形成されている。 The front end face of each coupling metal body is provided with a seal surface that abuts the mating coupling metal body. In addition, a plurality of fitting protrusions (convex portions) are formed in the circumferential direction on the front end surface of each coupling metal body portion so as to surround the sealing surface.
各嵌合突部は、結合金具本体の軸心線方向に相手側の結合金具本体に向かって突出している。周方向に隣接する嵌合突部間には、該隣接する嵌合突部どうしによって、相手側の結合金具本体の嵌合突部が嵌合可能な嵌合凹部(凹部)が規定されている。 Each fitting protrusion protrudes toward the mating fitting main body in the axial direction of the coupling fitting main body. Between the fitting protrusions adjacent to each other in the circumferential direction, a fitting recess (recess) into which the fitting protrusion of the mating fitting main body can be fitted is defined by the adjacent fitting protrusions. .
各嵌合突部の側部のうち、嵌合突部が並ぶ円周を横切る側部の一方には、係止鉤部が形成されている。各係止鉤部は、鉤状に形成されており、各嵌合突部が相手側の結合金具本体の嵌合凹部に嵌合した状態において、相手側の係止鉤部と周方向に係合する。 A locking collar portion is formed on one side of the side of each fitting projection that crosses the circumference where the fitting projections are arranged. Each locking hook is formed in a hook shape, and is engaged with the mating locking hook in the circumferential direction in a state where each fitting protrusion is fitted in the fitting recess of the mating fitting main body. Match.
各係止鉤部が相手側の結合金具本体の係止鉤部と係合することによって、各結合金具本体どうしが結合される。各係止鉤部は、各結合金具本体どうしが結合した状態において、互いに対向する端面が係合面となっている(例えば、特許文献1参照。)。 Each of the coupling metal bodies is coupled to each other by engaging each of the latching hooks with the locking collar of the coupling metal body on the other side. In the state in which the respective coupling fitting main bodies are coupled to each other, the engaging hooks have engaging surfaces at the end surfaces facing each other (see, for example, Patent Document 1).
一方、各結合金具の着脱操作を円滑に行うために、係止鉤部側の各嵌合突部の側面(案内面)は、結合金具本体の軸心線を通る面で構成されている。このため、この側面上に位置する係合面の側辺の延長線は、結合金具本体の軸心線を通る(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, in order to smoothly perform the attaching / detaching operation of each coupling fitting, the side surface (guide surface) of each fitting projection on the locking collar portion side is configured by a surface passing through the axial center line of the coupling fitting main body. For this reason, the extension line | wire of the side of the engaging surface located on this side surface passes along the axial center line | wire of a coupling metal fitting body (for example, refer patent document 2).
また、各結合金具本体どうしが結合した状態で内部に水などの流体が流動する場合、各結合金具本体どうしを互いに離間する方向に作用する荷重は、各係止鉤部の係合面に作用する。このため、係合面の耐久性を向上するために、各係合面のうち相手側の係合面と接触すべき接触部は、互いに全域で接触する、つまり面接触するように形成されている。それゆえ、嵌合突部および嵌合凹部が並ぶ周方向を横切る係合面の接触部の両側辺の延長線は、それぞれ結合金具本体の軸心線を通る。 In addition, when a fluid such as water flows in the state where the coupling metal bodies are coupled to each other, the load acting in the direction in which the coupling metal bodies are separated from each other acts on the engagement surface of each locking collar. To do. For this reason, in order to improve the durability of the engagement surface, contact portions to be brought into contact with the mating engagement surface among the respective engagement surfaces are formed so as to be in contact with each other, that is, in surface contact with each other. Yes. Therefore, the extension lines on both sides of the contact portion of the engagement surface crossing the circumferential direction in which the fitting protrusions and the fitting recesses are arranged pass through the axis of the coupling metal body.
さらに、接触部は、結合金具本体の軸心線に向かい、かつ延長線が軸心線を垂直に横切る線の集まりによって構成されている。 Further, the contact portion is constituted by a group of lines that are directed to the axial center line of the coupling metal body and whose extension line vertically crosses the axial center line.
また、各結合金具の結合状態が不意に解除されることを抑制するために、各係合面は、係止鉤部側の側辺から嵌合突部が並ぶ円周に沿って奥側に亘って嵌合突部の突出方向に傾斜している。係合面が傾斜することによって、結合金具本体の軸心線まわりに各係止鉤部どうしの係合を解除する方向へ、各結合金具本体どうしが相対的に回動することが抑制される。それゆえ、各結合金具本体どうしの結合が不意に解除されることが抑制される。 In addition, in order to prevent the coupling state of each coupling metal member from being released unexpectedly, each engagement surface is formed on the back side along the circumference in which the fitting protrusions are arranged from the side of the locking collar portion side. It inclines in the protrusion direction of the fitting protrusion. By tilting the engagement surface, the relative rotation of the coupling metal bodies in the direction of releasing the engagement of the locking hooks around the axis of the coupling metal body is suppressed. . Therefore, the unintentional release of the coupling between the coupling metal bodies is suppressed.
前記のような形状の各係合面は、曲面となる。このため、係合面は、結合金具本体を形成するワークを回動させる回動軸と、ワークを切削する工具をワークに相対的に向かわせる軸と、ワークに対して工具をワークの軸心線方向に沿って相対的に移動する軸と、工具の径を補正するために工具をワークに対して相対的に移動する軸とのうち、いくつかの軸を同時に制御することができるマシニングセンタなどの装置によって形成される。
しかし、特許文献1に開示された結合金具であると、係合面を曲面に形成するために、多軸を同時に制御できるマシニングセンタなどの装置が必要になる。一般に、前記の装置は、高価である。それゆえ、結合金具のコストも高くなる傾向にある。
However, the coupling fitting disclosed in
したがって、本発明の目的は、着脱操作の円滑さと抜け止め機能と係合面の充分な耐久性とを維持しつつ、コストを抑えて製造することができる結合装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a coupling device that can be manufactured at low cost while maintaining smoothness of attachment / detachment operation, retaining function and sufficient durability of an engagement surface.
本発明の結合装置は、直線である軸心線方向に互いに着脱可能に結合する同一形状の一対の筒状のカプラを備える。カプラは、筒状のカプラ本体と、嵌合部と、案内面と、係合面とを備える。嵌合部は、カプラの軸心線回りの基準円に沿ってカプラ本体の先端部に交互に並んで設けられる凹部と凸部とを備える。嵌合部は、相手側の嵌合部と互いに嵌合する。案内面は、カプラの軸心線を含む平面に沿って凸部に形成され、一対のカプラの着脱操作時に互いに面接触し、嵌合部どうしの嵌合を案内する。係合面は、凸部に形成され、係合状態の一対のカプラが軸線方向に互いに離れる方向に互いに面接触する接触部を有する。係合面を、案内面側の第1の側辺から基準円に沿って奥側の第2の側辺に亘って、凸部の突出方向に傾斜する平面に形成する。 The coupling device of the present invention includes a pair of cylindrical couplers of the same shape that are detachably coupled to each other in the direction of a straight axis. The coupler includes a cylindrical coupler main body, a fitting portion, a guide surface, and an engagement surface. The fitting portion includes concave portions and convex portions provided alternately along the tip of the coupler main body along a reference circle around the axis of the coupler. The fitting portion fits with the mating fitting portion. The guide surface is formed as a convex portion along a plane including the axial center line of the coupler, and is brought into surface contact with each other when the pair of couplers are attached and detached to guide fitting between the fitting portions. The engaging surface is formed as a convex portion, and has a contact portion in which the pair of engaged couplers are in surface contact with each other in a direction away from each other in the axial direction. The engaging surface is formed on a plane inclined in the protruding direction of the convex portion from the first side on the guide surface side to the second side on the back side along the reference circle.
このような結合装置では、各カプラどうしを結合する際に、案内面を相手側のカプラの案内面と接触させることによって、案内面が各嵌合部どうしの嵌合を案内するので、各カプラどうしの着脱作業を行いやすくなる。 In such a coupling device, when coupling the couplers, the guide surface is brought into contact with the guide surface of the mating coupler so that the guide surface guides the fitting between the fitting portions. It becomes easier to perform the attachment / detachment work between the two.
また、案内面は、カプラの軸心線を含む面に形成される。このため、各案内面が相手側のカプラの案内面と面接触することによって、各案内面間に生じる反力は、カプラの軸心線へ向かう分力を有しない。つまり、各カプラどうしの着脱作業中に、各カプラの軸心線がずれることがない。 The guide surface is formed on a surface including the axial center line of the coupler. For this reason, the reaction force generated between the guide surfaces when each guide surface comes into surface contact with the guide surface of the counterpart coupler does not have a component force toward the axial center line of the coupler. That is, the axis line of each coupler does not shift during the attaching / detaching operation of each coupler.
さらに、係合面が傾斜を有しているので、係合面どうしの係合が解除されにくくなる。さらに、係合面の接触部は、互いに面接触する。このため、各本体部どうしを引き離す荷重を充分に受けることができる。さらに、係合面が平面で形成されるので、多軸を同時に制御するマシニングセンタなどの高価な装置を用いなくても、係合面を形成することができる。 Furthermore, since the engaging surfaces have an inclination, it becomes difficult to release the engagement between the engaging surfaces. Further, the contact portions of the engagement surfaces are in surface contact with each other. For this reason, the load which pulls apart each main-body part can fully be received. Furthermore, since the engagement surface is formed as a flat surface, the engagement surface can be formed without using an expensive device such as a machining center that simultaneously controls multiple axes.
このような場合、本発明の結合装置では、係合面を
となる平面に形成する。 It forms in the plane which becomes.
第1の長さK1は、第1の接触部端点から第1の仮想線と基準平面との交点までの長さである。第1の接触部端点は、接触部における案内面側の案内面側側辺において基準円の外側に位置する端点である。第1の仮想線は、第1の接触部端点を含みカプラの軸心線と平行に延びる線である。基準平面は、カプラの軸心線と直交する平面である。第2の長さK2は、第2の接触部端点から第2の仮想線と基準平面との交点までの長さである。第2の接触部端点は、案内面側側辺において基準円の内側に位置する端点である。第2の仮想線は、第2の接触部端点を含みカプラの軸心線と平行に延びる線である。第3の長さK3は、第3の接触部端点から第3の仮想線と基準平面との交点までの長さである。第3の接触部端点は、接触部における基準円に沿って奥側の奥側側辺において基準円の外側に位置する端点である。第3の仮想線は、第3の接触部端点を含みカプラの軸心線と平行に延びる線である。第4の長さK4は、第4の接触部端点から第4の仮想線と基準平面との交点までの長さを第4の長さである。第4の接触部端点は、奥側側辺において基準円の内側に位置する端点である。第4の仮想線は、第4の接触部端点を含みカプラの軸心線と平行に延びる線である。 The first length K1 is the length from the first contact portion end point to the intersection of the first imaginary line and the reference plane. The first contact portion end point is an end point located outside the reference circle on the guide surface side side of the contact portion on the guide surface side. The first imaginary line is a line including the first contact portion end point and extending in parallel with the axial line of the coupler. The reference plane is a plane orthogonal to the axial center line of the coupler. The second length K2 is a length from the second contact portion end point to the intersection of the second imaginary line and the reference plane. The second contact portion end point is an end point located inside the reference circle on the side on the guide surface side. The second imaginary line is a line including the second contact portion end point and extending in parallel with the coupler axis. The third length K3 is a length from the third contact portion end point to the intersection of the third imaginary line and the reference plane. A 3rd contact part end point is an end point located in the outer side of a reference | standard circle in the back | inner side side along the reference | standard circle in a contact part. The third imaginary line is a line including the third contact portion end point and extending in parallel with the coupler axis. The fourth length K4 is the fourth length from the fourth contact portion end point to the intersection of the fourth imaginary line and the reference plane. The fourth contact portion end point is an end point located inside the reference circle on the back side. The fourth imaginary line is a line including the fourth contact portion end point and extending in parallel with the axial line of the coupler.
または、このような場合、本発明の結合装置では、案内面側側辺と、奥側側辺とを、それぞれの延長線がカプラの軸心線と交差するように、かつ第1の基準平面上に案内面側側辺と奥側側辺とをカプラの軸心線方向に投影した第1の仮想側辺と第2の仮想側辺が、カプラの軸心線上で角度β傾斜して交差するように形成する。案内面側側辺は、接触部における案内面側の側辺である。奥側側辺は、接触部における基準円に沿って奥側の側辺である。第1の基準平面は、第1の側辺において基準円の外側に位置する端点を含みカプラの軸心線と直交する平面である。 Alternatively, in such a case, in the coupling device of the present invention, the first reference plane is formed such that each extension line intersects the axial center line of the coupler between the guide surface side side and the back side side. The first imaginary side and the second imaginary side obtained by projecting the guide surface side side and the back side side on the coupler in the direction of the axis of the coupler intersect with each other at an angle β on the axis of the coupler. To be formed. The guide surface side edge is the guide surface side edge of the contact portion. The back side is a side on the back side along the reference circle in the contact portion. The first reference plane is a plane that includes an end point located outside the reference circle on the first side and is orthogonal to the axial line of the coupler.
係合面を、第3の基準平面上に形成する。第3の基準平面は、第2の基準平面を、第2の基準平面上の第2の線よりも軸心線側を第2の線を回転軸に凸部の突出方向に、
傾斜させた面である。第2の基準平面は、第1の線を含み、第1の基準平面に対して第2の仮想側辺側が第1の仮想側辺側よりも凸部の突出方向に角度α傾斜する平面である。第1の線は、基準円の外側に位置する第1の側辺の端点を含みカプラの軸心線と直交する線である。第2の線は、第2の基準平面に含まれ、前記第1の側辺の端点を含んで前記第1の側辺に直角な線である。 It is an inclined surface. The second reference plane is a plane that includes the first line and in which the second virtual side side is inclined with respect to the first reference plane by an angle α in the projecting direction of the convex portion relative to the first virtual side side. is there. The first line is a line that includes the end point of the first side located outside the reference circle and is orthogonal to the axial line of the coupler. The second line is a line that is included in the second reference plane and includes the end point of the first side and is perpendicular to the first side.
結合装置を簡単に製造できるようにするために、第2の側辺を、係合面を軸心線方向から見た状態において、案内面と平行に形成する。 In order to enable easy manufacture of the coupling device, the second side is formed in parallel with the guide surface in a state where the engagement surface is viewed from the axial direction.
このようにすることによって、係合面を形成する工具を、案内面に平行な姿勢で切り込んだ場合、係合面は、本体部を工具に対して相対的に一方向に移動するだけで形成される。 In this way, when the tool for forming the engagement surface is cut in a posture parallel to the guide surface, the engagement surface is formed only by moving the main body portion in one direction relative to the tool. Is done.
本発明に係る結合装置の製造方法では、万能フライス盤を用いる。結合装置は、直線である軸心線方向に互いに着脱可能に結合する同一形状の一対の筒状のカプラを備える。カプラは、筒状のカプラ本体と、嵌合部と、案内面と、係合面とを備える。嵌合部は、カプラの軸心線回りの基準円に沿ってカプラ本体の先端部に交互に並んで設けられる凹部と凸部とを備える。嵌合部は、相手側の嵌合部と互いに嵌合する。案内面は、カプラの軸心線を含む平面に沿って凸部に形成され、一対のカプラの着脱操作時に、嵌合部どうしの嵌合を案内する。係合面は、凸部に形成され、係合状態の一対のカプラが軸線方向に互いに離れる方向に互いに面接触する接触部を有する。係合面は、平面である。 In the manufacturing method of the coupling device according to the present invention, a universal milling machine is used. The coupling device includes a pair of cylindrical couplers having the same shape that are detachably coupled to each other in the direction of the axial line that is a straight line. The coupler includes a cylindrical coupler main body, a fitting portion, a guide surface, and an engagement surface. The fitting portion includes concave portions and convex portions provided alternately along the tip of the coupler main body along a reference circle around the axis of the coupler. The fitting portion fits with the mating fitting portion. The guide surface is formed in a convex portion along a plane including the axial center line of the coupler, and guides the fitting between the fitting portions when the pair of couplers is attached and detached. The engaging surface is formed as a convex portion, and has a contact portion in which the pair of engaged couplers are in surface contact with each other in a direction away from each other in the axial direction. The engagement surface is a flat surface.
案内面側側辺と奥側側辺とは、それぞれの延長線がカプラの軸心線と交差するように、かつ第1の基準平面上に案内面側側辺と奥側側辺とをカプラの軸心線方向に投影した第1の仮想側辺と第2の仮想側辺が、カプラの軸心線上で角度β傾斜して交差するように形成される。案内面側側辺は、接触部における案内面側の側辺である。奥側側辺は、接触部における基準円に沿って奥側の側辺である。第1の基準平面は、係合面の案内面側の第1の側辺において基準円の外側に位置する端点を通ってカプラの軸心線と直交する面である。 The guide surface side side and the back side side are configured such that the extension line intersects with the coupler axis and the guide surface side side and the back side side are coupled to each other on the first reference plane. The first imaginary side and the second imaginary side projected in the direction of the axial center line are formed so as to intersect at an angle β on the axial center line of the coupler. The guide surface side edge is the guide surface side edge of the contact portion. The back side is a side on the back side along the reference circle in the contact portion. The first reference plane is a plane orthogonal to the axial center line of the coupler through an end point located outside the reference circle on the first side of the engagement surface on the guide surface side.
係合面は、第3の基準平面上に形成される。第3の基準平面は、第2の基準平面を、第2の基準平面上の第2の線よりも軸心線側を第2の線を回転軸に凸部の突出方向に、
傾斜させた面である。第2の基準平面は、第1の線を含み、第1の基準平面に対して第2の仮想側辺側が第1の仮想側辺側よりも凸部の突出方向に角度α傾斜する面である。第1の線は、基準円の外側に位置する第1の側辺の端点を含みカプラの軸心線と直交する線である。第2の線は、第2の基準平面に含まれ、前記第1の側辺の端点を含んで前記第1の側辺に直角な線である。 It is an inclined surface. The second reference plane is a surface that includes the first line, and the second virtual side side is inclined with respect to the first reference plane by an angle α in the protruding direction of the convex portion relative to the first virtual side side. is there. The first line is a line that includes the end point of the first side located outside the reference circle and is orthogonal to the axial line of the coupler. The second line is a line that is included in the second reference plane and includes the end point of the first side and is perpendicular to the first side.
万能フライス盤は、工具と、テーブルと、インデックスと、加工ヘッドとを備える。工具は、前記嵌合部が形成される第1の端部とこれと反対側の第2の端部とを有するカプラの素材としてのワークを切削する。テーブルには、ワークが固定される。固定手段は、ワークをテーブルに固定可能である。加工ヘッドは、工具を保持する。加工ヘッドとテーブルとは、互いに離れる方向および近づく方向に沿う第3の方向と、第3の方向と直角な第1の方向および第2の方向とに、相対的に移動可能である。固定手段は、第1の方向と第2の方向とで規定される面内で、第1の方向に対してワークの軸線を傾斜させた状態でワークをテーブルに固定する。加工ヘッドは、第2の方向に垂直な面内で第3の方向に対して工具の軸心線が傾斜する状態に姿勢変化可能である。 The universal milling machine includes a tool, a table, an index, and a machining head. The tool cuts a workpiece as a material of a coupler having a first end where the fitting portion is formed and a second end opposite to the first end. A work is fixed to the table. The fixing means can fix the workpiece to the table. The machining head holds the tool. The processing head and the table are relatively movable in a third direction along a direction away from and closer to each other, and in a first direction and a second direction perpendicular to the third direction. The fixing means fixes the workpiece to the table in a state where the axis of the workpiece is inclined with respect to the first direction within a plane defined by the first direction and the second direction. The machining head can change its posture in a state in which the axis of the tool is inclined with respect to the third direction in a plane perpendicular to the second direction.
まず、工具の切削線を凹部の輪郭に沿って移動することによって第1の端部に案内面を形成する。なお、工具の切削線とは、円筒状の工具において前記ワークへの半径方向切り込みの先端を結んだ線である。つまり、工具におけるワークとの接触範囲において、前記工具の進行方向と直角方向の切削側の縁である。 First, a guide surface is formed at the first end by moving the cutting line of the tool along the contour of the recess. In addition, the cutting line of a tool is a line which connected the front-end | tip of the radial direction cut | incision to the said workpiece | work in a cylindrical tool. In other words, in the contact range of the tool with the workpiece, the edge on the cutting side in the direction perpendicular to the traveling direction of the tool.
案内面を形成した後、形成されるべき係合面が第2の軸と第3の軸とで規定される平面と平行になるように、ワークの軸心線を第1の方向に対して、角度α傾斜させ、かつ工具の軸心線を、第3の軸に対して工具の先端が前記第1の端部の先端に近づくように、角度
傾斜させる。そして、工具を係合面が形成されるべき部位に位置決めして、ワークを第2の方向に移動して係合面を形成する。 Tilt. And a tool is positioned in the site | part in which an engagement surface should be formed, a workpiece | work is moved to a 2nd direction, and an engagement surface is formed.
なお、本明細書において、特にことわらない限り、線、側辺と表現した場合には、これら線、側辺は、直線状である。また、特にことわらない限り、面と表現した場合には、これら面は、平面状である。 In this specification, unless expressed otherwise, when expressed as lines and sides, these lines and sides are linear. Unless otherwise stated, when expressed as surfaces, these surfaces are planar.
本発明の結合装置によれば、各カプラどうしの着脱操作の際に、各カプラ本体の軸心線がずれることがなくなるので、各カプラどうしの着脱操作の円滑さが維持される。また、各カプラどうしが結合した状態では、各係合面の係合状態が解除されにくくなるので、各カプラが不意に外れて抜けることが抑制される。また、結合装置は、接触部が面接触して荷重を受けるので、各カプラどうしを引き離す荷重に対する係合面の耐久性が向上する。アノダイズなどの表面処理を施した場合には、単位面積あたりの荷重である面圧を低くすることが大切であるので、本発明の結合装置に対して、アノダイズなどの表面処理は、特に有効である。 According to the coupling device of the present invention, since the center line of each coupler body does not shift during the attachment / detachment operation between the couplers, the smoothness of the attachment / detachment operation between the couplers is maintained. In addition, in a state where the couplers are coupled to each other, the engagement state of the engagement surfaces is difficult to be released, so that it is possible to prevent the couplers from being unexpectedly disconnected. Further, since the coupling device receives a load when the contact portion comes into surface contact, durability of the engagement surface with respect to a load that separates the couplers is improved. When surface treatment such as anodizing is applied, it is important to reduce the surface pressure, which is the load per unit area, so surface treatment such as anodizing is particularly effective for the coupling device of the present invention. is there.
また、高価なマシニングセンタを用いなくてもカプラを製造することができる。また、係合面が平面であることによって、本発明のカプラを鍛造や鋳造によっても、容易に製造するこができる。なお、カプラ本体と複数の凸部とを相互に独立して形成する組み立てタイプのカプラであっても、凸部の加工が容易となる。 Further, the coupler can be manufactured without using an expensive machining center. Further, since the engaging surface is flat, the coupler of the present invention can be easily manufactured by forging or casting. In addition, even if it is an assembly type coupler which forms a coupler main body and several convex part mutually independently, processing of a convex part becomes easy.
つまり、本発明によれば、着脱操作の円滑さと充分な抜け止め機能と係合面の耐久性とを維持しつつ、コストを抑えて結合装置を製造することができる。 That is, according to the present invention, it is possible to manufacture the coupling device at a reduced cost while maintaining smoothness of the attaching / detaching operation, a sufficient retaining function and durability of the engaging surface.
以下に本発明の1実施形態に係る結合装置について、図1から図19を参照して説明する。 Hereinafter, a coupling device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、結合装置10は、一対のカプラ10aを備えている。一方のカプラ10aは、第1のホース13の端部に固定されている。他方のカプラ10aは、第2のホース14の端部に固定されている。各カプラ10aが結合される場合は、カプラ10aの先端面15どうしが対向する。
As shown in FIG. 1, the
カプラ10aは、筒状であって、カプラ本体11を備えている。カプラ本体11は、略円筒状である。カプラ本体11は、基部11aと、先端部11bとを有している。基部11aは、断面が略円である。断面は、カプラ10aの軸心線H方向に先端部11bに向かって進むにつれて断面の外径が大きくなる形状である。先端部11bは、前記基部11aの端部のうち、断面が大きい方の端部からカプラ10aの軸心線H方向に延びている。先端部11bの断面は、略円であって、一定である。
The
カプラ本体11の内周面には、鋸歯状の凹凸を有するホース取り付け部が形成されている。第1,2のホース13,14のそれぞれ端部は、ホース取り付け部内に挿入される。そして、第1,2のホース13,14の内周面から締めリングが第1,2のホース13,14の端部の外周面をホース取り付け部に押圧する。このため、第1,2のホース13,14は、カプラ10aに固定される。なお、前記の取り付け構造は、一例であって、これに限定されるものではない。
On the inner peripheral surface of the coupler
カプラ本体11には、シール面部材20が、例えば、内周面に螺合されることによって固定されている。シール面部材20において、相手側のカプラ10aに向かう面は、シール面20aとなっている。シール面20aの内周側には全周に亘ってシール部材21が設けられている。
A
各カプラ10aが結合すると、シール面20aは、互い当接し、シール部材21によって液密になされる。各カプラ10aどうしが互いに結合すると、各カプラ10aの内部が互いに連通する。これにより、第1のホース13と第2のホース14との間を流体が流動することができる。
When the
各カプラ本体11の先端部11bには、複数の凸部30が設けられている。各凸部30は、カプラ10aの軸心線H方向に沿って、相手側のカプラ10aに向かって突出している。また、図2に示すように、各凸部30は、シール面20aを囲む基準円K(図2中に2点鎖線で示す)上に等間隔に離れて配置されている。本実施形態では、凸部30は、6個設けられているが、これに限定されるものではない。なお、図2は、カプラ10aを先端面15側から見た状態を示している。
A plurality of
図1に示すように、各凸部30は、第1の側面31と第2の側面32とを有している。図2に示すように、第1の側面31と第2の側面32とは、基準円Kを横切る。第1の側面31側の凸部30の側部には、後に説明される係止鉤部40が形成される。第2の側面32側の凸部30の側部には、後に説明される付勢機構70が設けられる。また、図2において、第2の側面32は、第1の側面31に対して時計方向に進んだ位置の側面を示している。
As shown in FIG. 1, each
図2に示すように、基準円Kに沿って隣り合う凸部30どうしの間には、該隣り合う凸部30どうしによって、凹部33が規定されている。各凹部33は、相手側のカプラ10aの凸部30を軸心線H方向に沿って収容可能である。また、図3と図15とに示すように、凹部33は、基準円Kに沿って凸部30よりも大きい。これにより、凸部30が相手側のカプラ10aの凹部33に収容された状態において、各カプラ10aは、軸心線H方向まわりに相対的に所定角度回動できる。図3は、各カプラ10aどうしが結合した状態を示している。
As shown in FIG. 2, a
図3に示すように、各カプラ10aどうしが結合した状態では、一方のカプラ10aの各凸部30は、他方のカプラ10aの凹部33に収容される。他方のカプラ10aの凸部30は、一方のカプラ10aの凹部33に収容される。また、各カプラ10aどうしが結合した状態では、凸部30の第1の側面31は、相手側のカプラ10aの第1の側面31と互いに対向する。同様に第2の側面32は、相手側のカプラ10aの第2の側面32と互いに対向する。各凸部30と各凹部33とは、嵌合部6を構成している。
As shown in FIG. 3, in a state where the
図4に示すように、各凸部30の第1の側面31側の側部には、鉤状の係止鉤部40が形成されている。各カプラ10aの凸部30が、相手側のカプラ10aの凹部33に収容された状態では、各係止鉤部40は、相手側のカプラ10aの係止鉤部40と係合可能である。
As shown in FIG. 4, a hook-like
凸部30が相手側のカプラ10aの凹部33に収容された状態において、向い合う係止鉤部40どうしを、軸心線Hまわりに互いに係合する方向に相対的に回動することによって、各係止鉤部40は、互いに係合する。各カプラ10aは、各係止鉤部40が係合することによって、外れることが係止される。
In a state in which the
第1の側面31は、係止鉤部40を挟んで軸心線H方向に段差が生じている。第1の側面31において、係止鉤部40を挟んで凸部30の突出側は、案内面31aとなっている。案内面31aは、その延長上が軸心線Hを含む面に形成されている。
The
各係止鉤部40の根元部分には、湾曲部34が形成されている。湾曲部34は、凸部30を略円弧状に切り欠いた形状である。湾曲部34は、係止鉤部40の根元に応力が集中することを抑制している。湾曲部34の内部には、弾性発泡材料などが充填固定されてもよい。このようにすることによって、湾曲部34内に砂、泥などの異物が体積して係止鉤部40どうしの係合が阻害されることが防止される。
A
根元側の係止鉤部40の側面、つまり各係止鉤部40どうしの係合時に互いに向い合う面は、係合面41となっている。各係合面41は、各カプラ10aどうしの結合時に相手側のカプラ10aの係合面41と軸心線H方向に互いに係合する。
A side surface of the
図4と図5とに示すように、各係合面41は、平面であって、基準円Kを横切る第1,2の側辺42,43を有している。第1の側辺42は、案内面31a上に位置している。つまり、第1の側辺42の延長線は、軸心線Hを通る。
As shown in FIGS. 4 and 5, each
第2の側辺43は、基準円Kに沿って、奥側の側辺である。軸心線H方向に沿って先端面15を見た状態において、第2の側辺43は、第1の側辺42と平行である。つまり、図2における第2の側辺43は、第1の側辺42と平行である。
The
各係合面41は、第1の端点Aと、第2の端点Bと、第3の端点Cと、第4の端点Dとを有している。第1の端点Aは、第1の側辺42上において、基準円Kの外側に位置する端点である。第2の端点Bは、第1の側辺42上において、基準円Kの内側に位置する端点である。第3の端点Cは、第2の側辺43上において、基準円Kの外側に位置する端点である。第4の端点Dは、第2の側辺43上において、基準円Kの内側に位置する端点である。
Each
各係止鉤部40どうしは、軸心線Hまわりに相対的に、一方のカプラ10aの第1の端点Aが他方のカプラの第3の端点Cと当接するまで回動することによって、互いに係合する。
The
図6に示すように、一方のカプラ10aの各係止鉤部40と、他方のカプラ10aの各係止鉤部40とが係合した状態では、一方のカプラ10aの第1の端点Aは、他方のカプラ10aの第3の端点Cと当接する。一方のカプラ10aの第2の端点Bは、他方のカプラ10aの当接点Eと当接する。一方のカプラ10aの第3の端点Cは、他方のカプラ10aの第1の端点Aと当接する。一方のカプラ10aの当接点Eは、他方のカプラ10aの第2の端点Bと当接する。
As shown in FIG. 6, in a state where each locking
係合面41のうち、第3の端点Cと当接点Eとを通る線140は、相手側のカプラ10aの第1の側辺42と重なる。それゆえ、線140の延長線は、軸心線Hを通る。線140は、本発明で言う、接触部における基準円に沿って奥側の奥側側辺である。
A
係合面41のうち、第1〜3の端点A〜Cと当接点Eとによって規定される範囲(平面)は、互いに面接触する接触部41aとなる。このため、第1の端点Aは、本発明で言う、第1の接触部端点と同じ点である。第2の端点Bは、本発明で言う、第2の接触部端点と同じ点である。第3の端点Cは、本発明で言う、第3の接触部端点と同じ点である。当接点Eは、本発明で言う、第4の接触部端点である。
A range (plane) defined by the first to third end points A to C and the contact point E in the
前記したように、係止鉤部40は、係合面41の第1の側辺42から、相手側のカプラ10aの係止鉤部40内へ進入していく。つまり、係合面41の第1の側辺42側は、接触部41aとなる。それゆえ、第1の側辺42は、本発明で言う案内面側側辺でもある。
As described above, the locking
係合面41は、基準円Kに沿って奥側、つまり第2の側辺43側が、第1の側辺42側よりも凸部30の突出方向に離れるように傾斜している。
The
係合状態のカプラ10aに内圧が加わって、軸心線H方向に互いに離れる方向の力が各カプラ10aに作用したとき、この傾斜によって、各係止鉤部40どうしの係合が解除される方向に、各カプラ10aどうしが軸心線Hまわりに相対的に回動することが抑制される。このため、各カプラ10aどうしの結合が不意に解除されることが抑制される。
When an internal pressure is applied to the engaged
つぎに、接触部41aおよび係合面41の傾斜について説明する。
Next, the inclination of the
図7は、第1の基準平面R1を示している。第1の基準平面R1は、軸心線Hと直交する平面である。第1の基準平面R1上に、軸心線Hを中心とする扇状の仮想面50を設ける。仮想面50は、係合面41の接触部41aを、軸心線H方向に第1の基準平面R1上に投影した面であって、各カプラ10aどうしを引き離す荷重に対して充分に耐えられる面積を有している。
FIG. 7 shows the first reference plane R1. The first reference plane R1 is a plane orthogonal to the axial center line H. On the first reference plane R1, a fan-shaped
言い換えると、接触部41aの面積は、各カプラ10aどうしを引き離す荷重に対して、充分に耐えられるように決定されている。
In other words, the area of the
仮想面50の4角にそれぞれ軸心線Hと平行に延びる仮想線を想定する。図7に係合面41の接触部41aを示しているが、第1〜3の端点A〜Cと当接点Eとは、仮想面50の4角を通る仮想線上に配置される。
Assume virtual lines extending in parallel with the axis H at the four corners of the
第1の端点Aが配置される線を第1の仮想線A2とする。第2の端点Bが配置される線を第2の仮想線B2とする。第3の端点Cが配置される線を第3の仮想線C2とする。当接点Eが配置される線を第4の仮想線E2とする。 A line on which the first end point A is arranged is defined as a first virtual line A2. A line on which the second end point B is arranged is a second virtual line B2. A line on which the third end point C is arranged is a third virtual line C2. A line on which the contact E is arranged is a fourth virtual line E2.
第1の仮想線A2が通る仮想面50上の端点を第1の仮想端点A1とする。第2の仮想線B2が通る仮想面50上の端点を第2の仮想端点B1とする。第3の仮想線C2が通る仮想面50上の端点を第3の仮想端点C1とする。第4の仮想線E2が通る仮想面50上の端点を第4の仮想端点E1とする。
An end point on the
仮想面50は、第1の仮想側辺56と、第2の仮想側辺57とを有している。第1の仮想側辺56は、第1の側辺42を第1の基準平面R1上に軸心線H方向に投影した線であって、第1の仮想端点A1と第2の仮想端点B1とを結んでおり、軸心線Hへ向かっている。
The
第2の仮想側辺57は、第3の端点Cと当接点Eとを結ぶ線140を第1の基準平面R1上に軸心線H方向に投影した線であって、第3の仮想端点C1と第4の仮想端点E1とを結んでおり、軸心線Hへ向かっている。
The second
第1の仮想端点A1は、第1の仮想側辺56において、基準円Kの外側に位置する端点である。第2の仮想端点B1は、第1の仮想側辺56において、基準円Kの内側に位置する端点である。第3の仮想端点C1は、第2の仮想側辺57において、基準円Kの外側に位置する端点である。第4の仮想端点E1は、第2の仮想側辺57において、基準円Kの内側に位置する端点である。
The first virtual end point A1 is an end point located outside the reference circle K on the first
第1の仮想側辺56と第2の仮想側辺57とのそれぞれの延長線は、軸心線H上で角度β傾斜して交差する。このため、各係止鉤部40どうしを互いに係合する場合は、各案内面31aが相手側の案内面31aと当接した状態から、各カプラ10aどうしを軸心線Hまわりに相対的に角度β回動することになる。
The extended lines of the first
一方、各係合面41の接触部41aは、相手側のカプラ10aの接触部41aと面接触する。このため、図7に示すように、第1の端点Aから第1の仮想端点A1までの長さである第1の長さK1と第3の端点Cから第3の仮想端点C1までの長さである第3の長さK3との合計は、第2の端点Bから第2の仮想端点B1までの長さである第2の長さK2と当接点Eから第4の仮想端点E1までの長さである第4の長さK4との合計と等しくなる。
On the other hand, the
つまり、
となる。 It becomes.
なお、係合面41を形成するときに、第1の基準平面R1を、カプラ10aの第1の端点Aを形成すべき点である仮想点120(図7中では、第1の端点Aと同じ点を示す。)を通すことによって、第1の長さK1は、0となる。
When the
このため、前記各長さK2〜K3を第1の端点Aからの長さとすることができる。K2〜K3を求めることにより、第1の端点Aに対する第2,3の端点B,Cと当接点Eとの位置を求めることができる。つまり、仮想点120を決定すれば、第2,3の端点B,Cの位置と、当接点Eの位置とを求めることができる。
For this reason, each said length K2-K3 can be made into the length from the 1st end point A. FIG. By obtaining K2 to K3, the positions of the second and third end points B and C with respect to the first end point A and the contact point E can be obtained. That is, if the
なお、各係止鉤部40が互いに係合する場合、各カプラ10aどうしを軸心線Hまわりに回動したときに、第1の端点Aは、軸心線H方向に相手側の第1の端点Aを乗り越えなければならない。このため、第1の端点Aの位置は、各係止鉤部40どうしが係合するときに、相手側の第1の端点Aを乗り越えることができる位置に設定される。具体的に説明すると、カプラ10aの先端面15から第1の端点Aまでの長さは、第1の端点Aから凹部33の底端までの長さよりも短くなっている。
In addition, when each latching
このようにすることによって、凸部30を相手側のカプラ10aの凹部33に完全に押し込めると、第1の端点Aは、軸心線H方向に相手側のカプラ10aの第1の端点Aを越える。
In this way, when the
前記の各長さK2〜K3を求めるために、第2の基準平面R2を想定する。第2の基準平面R2は、第1の線141を含むとともに、第1の基準平面R1に対して仮想面50側が凸部30の突出方向に角度α傾斜している。第1の線141は、仮想点120、つまり第1の端点Aを通って軸心線Hと直交する線である。
In order to obtain the respective lengths K2 to K3, a second reference plane R2 is assumed. The second reference plane R2 includes the
また、第3の基準平面R3を想定する。第3の基準平面R3は、第2の基準平面R2を、第2の基準平面R2上の第2の線142まわりに軸心線H側を凸部30の突出方向に回転させた平面である。第2の線142は、第2の基準平面R2上の線であって、第1の端点Aを含みかつ第1の線141直交する線である。
A third reference plane R3 is assumed. The third reference plane R3 is a plane obtained by rotating the second reference plane R2 around the
第3の基準平面R3と第1の仮想線A2との交点を第1の仮想交点A3とする。図8は、第2の仮想線B2と第3の基準平面R3との交点である第2の仮想交点B3を、第1の基準平面R1に沿って第1の仮想端点A1側から軸心線Hに向かって見た状態を示している。図8では、第1の基準平面R1と第2の基準平面R2とは、2点鎖線で示した通り、線状に見える。また、図8では、第3基準平面R3に含まれる線R3´が点線で示されている。線R3´は、第3の基準平面R3上の線であって、第2の仮想交点B3を含み第2の線142と平行な線である。
An intersection point of the third reference plane R3 and the first virtual line A2 is defined as a first virtual intersection point A3. FIG. 8 shows the second virtual intersection B3, which is the intersection of the second virtual line B2 and the third reference plane R3, along the first reference plane R1 from the first virtual end point A1 side along the axial center line. The state seen toward H is shown. In FIG. 8, the first reference plane R1 and the second reference plane R2 appear linear as indicated by the two-dot chain line. In FIG. 8, a line R3 ′ included in the third reference plane R3 is indicated by a dotted line. The line R3 ′ is a line on the third reference plane R3 and includes the second virtual intersection B3 and is parallel to the
図10は、第3の仮想線C2と第3の基準平面R3との交点である第3の仮想交点C3を、第1の基準平面R1に沿って第1の仮想端点A1側から軸心線Hに向かって見た状態を示している。図12は、第4の仮想線E2と第3の基準平面R3との交点である第4の仮想交点E3を、第1の基準平面R1に沿って第1の仮想端点A1側から軸心線Hに向かって見た状態を示している。 FIG. 10 illustrates a third virtual intersection C3, which is an intersection of the third virtual line C2 and the third reference plane R3, along the first reference plane R1 from the first virtual endpoint A1 side. The state seen toward H is shown. FIG. 12 shows the fourth virtual intersection E3, which is the intersection of the fourth virtual line E2 and the third reference plane R3, along the first reference plane R1 from the first virtual endpoint A1 side. The state seen toward H is shown.
図8に示すように、第2の仮想端点B1から第2の仮想交点B3までの長さを第2の仮想長さB4とする。図10に示すように、第3の仮想端点C1から第3の仮想交点C3までの長さを第3の仮想長さC4とする。図12に示すように、第4の仮想端点E1から第4の仮想交点E3までの長さを第4の仮想長さE4とする。 As shown in FIG. 8, the length from the second virtual end point B1 to the second virtual intersection B3 is defined as a second virtual length B4. As shown in FIG. 10, the length from the third virtual end point C1 to the third virtual intersection C3 is defined as a third virtual length C4. As shown in FIG. 12, the length from the fourth virtual end point E1 to the fourth virtual intersection E3 is defined as a fourth virtual length E4.
第2〜4の仮想交点B3〜E3は、第2の基準平面R2に対する第3の基準平面R3の回転角度γによって変化する。第2の仮想長さB4と第4の仮想長さE4との合計長さと、第3の仮想長さC4とが等しくなる第3の基準平面R3の回転角度γを求めることによって、第2〜4の仮想交点B3〜E3が第2,3の端点B,Cと当接点Eとなる。 The second to fourth virtual intersections B3 to E3 change according to the rotation angle γ of the third reference plane R3 with respect to the second reference plane R2. By calculating the rotation angle γ of the third reference plane R3 in which the total length of the second virtual length B4 and the fourth virtual length E4 and the third virtual length C4 are equal, The four virtual intersections B3 to E3 become the contact points E with the second and third end points B and C.
つまり、その状態での、第2〜4の仮想長さB4〜E4が第2〜4の長さK2〜K4となり、第1の端点Aに対する第2,3の端点B,Cと、当接点Eとの位置を求めることができる。 That is, in this state, the second to fourth virtual lengths B4 to E4 become the second to fourth lengths K2 to K4, the second and third end points B and C with respect to the first end point A, and the contact point The position with E can be determined.
これにより、係合面41は、相手側のカプラ10aの係合面41との係合解除が抑制される傾斜を有する平面となる。つまり、第1の基準平面R1に対する第2の基準平面R2の傾斜角度αは、各カプラ10aどうしの結合が容易に外れることを抑制するために設けられている。角度αは、各カプラ10aどうしの結合が容易に外れることがないように考慮されて決定される。
Thereby, the
なお、本実施形態では、第3の基準平面R3が第1の仮想端点A1を含むため、第1の仮想交点A3は、第1の仮想端点A1と同じ点である。このため、第1の仮想端点A1から第1の仮想交点A3までの長さである第1の仮想長さA4は、0である。 In the present embodiment, since the third reference plane R3 includes the first virtual end point A1, the first virtual intersection A3 is the same point as the first virtual end point A1. For this reason, the first virtual length A4 that is the length from the first virtual end point A1 to the first virtual intersection A3 is zero.
第2〜4の仮想長さB4〜E4を求めるために、図7に示すように、軸心線Hから係止鉤部40の外縁までの長さをmとする。軸心線Hから係止鉤部40の内縁までの長さをnとする。つまり、mは、軸心線Hから第1,3の仮想端点A1,C1までの長さである。nは、軸心線Hから第2,4の仮想端点B1,E1までの長さである。
In order to obtain the second to fourth virtual lengths B4 to E4, the length from the axial center line H to the outer edge of the
図8に示すように、(第2の仮想長さB4)=(第2の回転前長さB6)+(第2の回転後長さB7)となる。回転前とは、第3の基準平面R3を角度γだけ回転する前のことであり、つまり、角度γの値が0ということである。これは、第3の基準平面R3が、第2の基準平面R2と同一平面だったときのことである。また、回転後とは、第3の基準平面R3が角度γだけ回転したときのことである。 As shown in FIG. 8, (second virtual length B4) = (second pre-rotation length B6) + (second post-rotation length B7). “Before rotation” means before the third reference plane R3 is rotated by the angle γ, that is, the value of the angle γ is zero. This is when the third reference plane R3 is the same plane as the second reference plane R2. Further, “after rotation” means that the third reference plane R3 is rotated by an angle γ.
第2の回転前長さB6は、第2の中間交点B5から第2の仮想端点B1までの長さである。第2の中間交点B5は、第2の基準平面R2と第2の仮想線B2との交点である。なお、第2の基準平面R2は、第2の仮想端点B1を含む。このため、第2の仮想端点B1と第2の中間交点B5とは、同一の点であるので、第2の回転前長さB6は、0である。第2の回転後長さB7は、第2の中間交点B5から、第2の仮想交点B3までの長さである。よって、(第2の仮想長さB4)=(第2の回転後長さB7)となる。 The second pre-rotation length B6 is a length from the second intermediate intersection B5 to the second virtual end point B1. The second intermediate intersection B5 is an intersection between the second reference plane R2 and the second imaginary line B2. The second reference plane R2 includes the second virtual end point B1. For this reason, the second virtual end point B1 and the second intermediate intersection point B5 are the same point, and therefore the second pre-rotation length B6 is zero. The second post-rotation length B7 is a length from the second intermediate intersection B5 to the second virtual intersection B3. Therefore, (second virtual length B4) = (second post-rotation length B7).
図9は、第2の基準平面R2に沿って矢印Q1の方向から図8を見た状態を示している。なお、図9において、第2の基準平面R2と第3の基準平面R3とは、2点鎖線で示すとおり、線状に見える。第2の仮想交点B3から第2の基準平面R2へ第1の垂線100を降ろす。図9に示すように、第1の仮想線A2から第2の仮想線B2までの長さは、m−nである。よって、第1の垂線100の長さ100aは、
となる。 It becomes.
図8に示すように、第2の仮想長さB4は、
であるので、
となる。 It becomes.
図10に示すように、(第3の仮想長さC4)=(第3の回転前長さC6)+(第3の回転後長さC7)である。第3の回転前長さC6は、第3の中間交点C5から第3の仮想端点C1までの長さである。第3の中間交点C5は、第2の基準平面R2と第3の仮想線C2との交点である。第3の回転後長さC7は、第3の中間交点C5から第3の仮想交点C3までの長さである。 As shown in FIG. 10, (third virtual length C4) = (third pre-rotation length C6) + (third post-rotation length C7). The third pre-rotation length C6 is a length from the third intermediate intersection C5 to the third virtual end point C1. The third intermediate intersection C5 is an intersection between the second reference plane R2 and the third imaginary line C2. The third post-rotation length C7 is a length from the third intermediate intersection C5 to the third virtual intersection C3.
図10に示すように、第2の仮想線B2を含み第1の仮想側辺56に垂直な仮想平面上に、第1の仮想側辺56が延びる方向に第3の仮想線C2を投影した場合、この第3の仮想線C2の投影線から第2の仮想線B2までの長さは、つぎの説明の通り、m×sin(β)である。図7における第1の基準平面R1上で、第3の仮想端点C1から第1の線141へ垂線をおろしたときの交点をCyとし、第1の基準平面R1と軸心線Hとの交点をOとすると、第3の仮想端点C1と交点Cyと交点Oとによって形成される三角形の辺OC1の長さ(第3の仮想端点C1から交点Oまでの長さ)がmとなる。そして、辺C1O(第3の仮想端点C1から交点Oまでの辺)と辺CyO(交点Cyから交点Oまでの辺)との角度がβなので、辺C1Cy(第3の仮想端点C1から交点Cyまでの長さ)は、m×sin(β)となる。
As shown in FIG. 10, the third virtual line C <b> 2 is projected in a direction in which the first
よって、第3の回転前長さC6は、
となる。 It becomes.
図11は、第2の基準平面R2に沿って矢印Q2の方向から図10を見た状態を示している。第3の仮想交点C3から第2の基準平面R2へ第2の垂線101を降ろす。
FIG. 11 shows a state in which FIG. 10 is viewed from the direction of the arrow Q2 along the second reference plane R2. The second
図11に示すように、第1の仮想端点A1と軸心線Hを含む基準平面上に第3の仮想線C2を投影した場合、この第3の仮想線C2の投影線から第1の仮想線A2までの長さは、つぎの通り、m−{m×cos(β)}となる。 As shown in FIG. 11, when the third virtual line C2 is projected on the reference plane including the first virtual end point A1 and the axis H, the first virtual line is projected from the projection line of the third virtual line C2. The length to the line A2 is m− {m × cos (β)} as follows.
図7における、第1の基準平面R1上で第3の仮想端点C1と交点Cyと交点Oとによって形成される三角形の辺C1O(第3の仮想端点C1から交点Oまでの辺)の長さは、mである。辺C1O(第3の仮想端点C1から交点Oまでの辺)と辺OCy(交点Oから交点Cyまでの辺)との交差角度は、βなので、辺OCy(交点Oから交点Cyまでの辺)の長さは、m×cos(β)となる。 In FIG. 7, the length of a triangle side C1O (side from the third virtual end point C1 to the intersection point O) formed by the third virtual end point C1, the intersection point Cy, and the intersection point O on the first reference plane R1. Is m. Since the intersection angle between the side C1O (side from the third virtual end point C1 to the intersection point O) and the side OCy (side from the intersection point O to the intersection point Cy) is β, the side OCy (side from the intersection point O to the intersection point Cy) Is m × cos (β).
第2の垂線101の長さ101aは、
となる。図10に示すように、
である。よって、
となる。 It becomes.
(第3の仮想長さC4)=(第3の回転前長さC6)+(第3の回転後長さC7)であるので、
となる。 It becomes.
図12に示すように、(第4の仮想長さE4)=(第4の回転前長さE6)+(第4の回転後長さE7)である。第4の回転前長さE6は、第4の中間交点E5から第4の仮想端点E1までの長さである。第4の中間交点E5は、第2の基準平面R2と第4の仮想線E2との交点である。第4の回転後長さE7は、第4の中間交点E5から第4の仮想交点E3までの長さである。 As shown in FIG. 12, (fourth virtual length E4) = (fourth pre-rotation length E6) + (fourth post-rotation length E7). The fourth pre-rotation length E6 is a length from the fourth intermediate intersection E5 to the fourth virtual end point E1. The fourth intermediate intersection point E5 is an intersection point between the second reference plane R2 and the fourth virtual line E2. The fourth post-rotation length E7 is a length from the fourth intermediate intersection E5 to the fourth virtual intersection E3.
図12に示すように、第4の仮想線E2を、第2の仮想線B2を含み第1の仮想側辺56に垂直な基準平面に第1の仮想側辺56が延びる方向に投影した場合、この第4の仮想線E2の投影線と第2の仮想線B2との間の長さは、つぎの通り、n×sin(β)となる。
As shown in FIG. 12, when the fourth virtual line E2 is projected in a direction in which the first
図7における第1の基準平面R1上で、第4の仮想端点E1から第1の線141へ垂線をおろしたときの交点をCxとすると、第4の仮想端点E1と交点Cxと交点Oとによって形成される三角形の辺OE1の長さ(第4の仮想端点E1から交点Oまでの長さ)がnとなる。そして、辺E1O(第4の仮想端点E1から交点Oまでの辺)と辺CXO(交点Cxから交点Oまでの辺)との角度がβなので、辺E1Cx(第4の仮想端点E1から交点Cxまでの長さ)は、n×sin(β)となる。
On the first reference plane R1 in FIG. 7, when the intersection point when the perpendicular line is lowered from the fourth virtual end point E1 to the
第4の回転前長さE6は、
となる。図13は、第2の基準平面R2に沿って矢印Q3の方向から図12を見た状態を示している。第4の仮想交点E3から第2の基準平面R2へ第3の垂線102を降ろす。
It becomes. FIG. 13 shows a state in which FIG. 12 is viewed from the direction of the arrow Q3 along the second reference plane R2. The third
図13に示すように、第1の仮想端点A1と軸心線Hとを含む基準平面に第4の仮想線E2を投影した場合、この第4の仮想線E2の投影線と第1の仮想線A2との間の長さ、つまり交点Cxから第1の仮想端点A1までの長さは、m−{n×cos(β)}となる。
As shown in FIG. 13, when the fourth imaginary line E2 is projected onto a reference plane including the first imaginary end point A1 and the axial center line H, the projection line of the fourth imaginary line E2 and the first imaginary line The length between the
よって、第3の垂線102の長さ102aは、
となる。 It becomes.
図12に示すように、第4の回転後長さE7は、
である。よって、
となる。(第4の仮想長さE4)=(第4の回転前長さE6)+(第4の回転後長さE7)であるので、
となる。 It becomes.
つぎに、(第3の仮想長さC4)=(第2の仮想長さB4)+(第4の仮想長さE4)となる角度γを求める。
となる。 It becomes.
この式をさらに整理すると、
この式をさらに整理すると、
この式をさらに整理すると、
となる。 It becomes.
この式をさらに整理すると、
この式をtan(γ)について解くと、
となる。 It becomes.
つまり、
となる。 It becomes.
得られた前記角度を第2〜4の仮想長さB4〜E4を表す式に代入することにより、第1の端点Aからの第2の長さK2と、第3の長さK3と、第4の長さK4とが得られる。それゆえ、仮想点120を決定することによって、K2〜K4に基づいて接触部41aを形成すべき面が決定され、係合面41が形成される。図5に示すように、第4の端点Dは、軸心線H方向に沿って係合面41を見た状態において、第1の側辺42と第2の側辺43とが平行になるように、接触部41aを拡張することによって形成される。
By substituting the obtained angles into the expressions representing the second to fourth virtual lengths B4 to E4, the second length K2 from the first end point A, the third length K3, A length K4 of 4 is obtained. Therefore, by determining the
図14に示すように、第1の側面31を正面から見た場合、係合面41は、カプラ10aの軸心線H側が凸部30の突出方向に
傾斜する。 Tilt.
図15に示すように、凸部30の第2の側面32側の側部には、付勢機構70が設けられている。付勢機構70は、凸部30が相手側のカプラ10aの凹部33内に収容されたときに、向い合う係止鉤部40どうしを互いに係合する方向に付勢する。
As shown in FIG. 15, a
付勢機構70は、一例として、円筒形のケース部材71と、ケース部材71内に突没自在に収容された鋼球72と、鋼球72を突出方向に付勢するスプリング73となどを備えており、各第2の側面32側の側部に埋め込まれている。鋼球72の一部は、第2の側面32から出ている。
As an example, the urging
一方のカプラ10aの凸部30が、他方のカプラ10aの凹部33内に収容されると、一方のカプラ10aの付勢機構70の鋼球72が、他方のカプラ10aの付勢機構70の鋼球72と当接する。このため、付勢機構70によって、各カプラ10aは、各係止鉤部40どうしが係合する方向に、軸心線Hまわりに付勢される。
When the
また、第2の側面32は、凸部30の突出方向に向くように、軸心線Hに対して傾斜している。このため、各付勢機構70の付勢力は、各カプラ10aどうしを引き離す方向にも作用する。この付勢力は、各係止鉤部40どうしが係合した状態では、各係合面41どうしを互いに押し付ける方向に作用しており、各係止鉤部どうしの係合状態を解除しにくくしている。
Further, the
つぎに、各カプラ10aどうしの結合時の動作を説明する。まず、図1に示すように、各カプラ10aの先端面どうしを対向させて、各カプラ10aの軸心線Hを合わせる。そして、一方のカプラ10aの凸部30と他方のカプラ10aの凹部33とを対向させ、かつ一方のカプラ10aの凹部33を他方のカプラ10aの凸部30と対向させる。
Next, the operation at the time of coupling of the
ついで、各凸部30を相手側のカプラ10aの凹部33内に押し込めていく。各凸部30が相手側の凹部33内に押し込められると、まず、互いの付勢機構70の鋼球72どうしが接触する。これにより、各カプラ10aの各係止鉤部40どうしが互いに係合する方向に付勢される。このため、案内面31aが相手側のカプラ10aの案内面31aに当接される。
Next, each
各案内面31aは、その延長上に軸心線Hを含む面である。このため、一方のカプラ10aの案内面31aと他方のカプラ10aの案内面31aとの間に作用する、付勢機構70付勢力に対する反力は、軸心線Hに向かう方向、つまり径方向に作用する分力を有さない。
Each
よって、各カプラ10aどうしの着脱作業中に、各カプラ10aの軸心線がずれたりすることが抑制され、着脱操作の円滑さが損なわれない。この状態で凸部30を相手側のカプラ10aの凹部33内にさらに押し込めると、図16に示すように、一方のカプラ10aの第2の端点Bと、他方のカプラ10aの第2の端点Bとが当接する。
Therefore, during the attaching / detaching operation between the
各凸部30を相手側のカプラ10aの凹部33内にさらに押し込めると、図17に示すように、一方のカプラ10aの係止鉤部40と、他方のカプラ10aの係止鉤部40とが係合する瞬間では、一方のカプラ10aの第1の端点Aと、他方のカプラ10aの第1の端点Aとが当接する。
When each
このように、一方のカプラ10aの係止鉤部40と、他方のカプラ10aの係止鉤部40とが係合する場合、一方のカプラ10aの第2の端点Bと他方のカプラ10aの第2の端点Bとが当接してから、一方のカプラ10aの第1の端点Aと他方のカプラ10aの第1の端点Aとが当接するまでの間は、一方のカプラ10aの第1の側辺42と他方のカプラ10aの第1の側辺42とが交差している。
In this way, when the locking
図6に示すように、凸部30を相手側の凹部33内にさらに押し込めていくと、一方のカプラ10aの第1の端点Aが他方のカプラ10aの第1の端点Aを乗り越える。そして、付勢機構70の付勢力によって各カプラ10aどうしが相対的に角度β回動して、各係止鉤部40どうしが互いに係合する。これにより、図3に示すように、各カプラ10aどうしが互いに結合する。
As shown in FIG. 6, when the
各カプラ10aどうしの結合を解除する場合は、まず、軸心線Hまわりに各係止鉤部40の係合が解除される方向に、各カプラ10aを付勢機構70の付勢力に抗って相対的に回動する。これにより、各カプラ10aどうしが軸心線H方向に互いに近接する方向に相対的に押圧される。押圧されたことによって、各カプラ10aの係合面41の第1の端点Aは、相手側のカプラ10aの第1の端点Aを乗り越え、各係止鉤部40どうしの係合が解除されて、各カプラ10aどうしの結合が解除される。
When releasing the coupling between the
つぎに、カプラ10aの製造方法を説明する。図18に示すように、カプラ10aは、万能フライス盤110によって製造される。万能フライス盤110は、テーブル111と、固定手段200と、加工ヘッド113と、カプラ10aの素材としてのワーク115を切削する工具114とを備えている。
Next, a method for manufacturing the
ワーク115は、筒状であって一端部が本発明で言う第1の端部115bであり、他端部が本発明で言う第2の端部115cである。
The
テーブル111は、図中に示すように、第1の方向Xと、第2の方向Yに往復動可能である。第2の方向Yは、第1の方向Xに対して垂直である。 The table 111 can reciprocate in the first direction X and the second direction Y as shown in the figure. The second direction Y is perpendicular to the first direction X.
固定手段200は、台201と、インデックス112と、チャック202と、を備えている。インデックス112は、台201に固定されている。チャック202は、インデックス112の先端に取り付けられている。チャック202は、ワーク115を保持する。図19に矢印Tで示すように、インデックス112は、ワーク115をその軸心線まわりに回動自由にさせ、かつ回動した後にワーク115をその姿勢に固定する。
The fixing means 200 includes a table 201, an
テーブル111は、加工ヘッド113よりも下方に位置しており、ワーク115に向かう第3の方向Zに往復動可能である。第3の方向Zは、第1の方向Xおよび第2の方向Yとに垂直な方向である。
The table 111 is positioned below the
上記のように、テーブル111が第1,2,3の方向X,Y,Zとに移動可能であることによって、テーブル111と加工ヘッド113とは、互いに第1,2,3の方向X,Y,Zに、相対的に移動可能になる。
As described above, the table 111 is movable in the first, second, and third directions X, Y, and Z, so that the table 111 and the
加工ヘッド113は、工具114を保持する。また、加工ヘッド113は、第2の方向Yに垂直な平面内で第3の方向Zに対して傾斜することによって、工具114の軸心線114aを第3の方向Zに対して傾斜させることができる。
The
まず、ワーク115の第2の端部115cをチャック202に保持させる。ついで、台201の姿勢を、ワーク115の軸心線115aが第1の方向Xに沿うように姿勢を調整する。また、工具114を加工ヘッド113に保持して、工具114の軸心線114aが第3の方向Zに沿うように加工ヘッド113の姿勢を調整する。
First, the
ついで、テーブル111を第1の方向Xと第2の方向Yとに移動することによって、工具114に対してワーク115を相対的に移動し、工具114の切削線Qを凸部30および凹部33の輪郭に沿って移動させて第1の端部115bに凸部30と凹部33とを形成する。
Next, by moving the table 111 in the first direction X and the second direction Y, the
切削線Qについて、図20と図21とを用いて説明する。図20は、工具114がワーク115を切削している様子を一部切り欠いて示す断面図である。図20中に示される2点差線のハッチングで囲まれる範囲は、工具114とワーク115との接触範囲Wである。図21は、工具114がワーク115を切削している様子を、工具114の軸心線114aを垂直に横切るように断面した断面図である。
The cutting line Q is demonstrated using FIG. 20 and FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state in which the
工具114の切削線Qは、工具114においてワーク115への半径方向切り込みの先端を結んだ線である。つまり、工具114におけるワーク115との接触範囲Wにおいて、図中矢印で示す工具114の進行方向と直角方向の切削側の縁である。なお、図中工具114は、誇張して大きくかかれている。
The cutting line Q of the
第1の側面31を形成する場合は、例えば、まず、テーブル111を第1の方向Xに移動することによって、案内面31aを形成する。これにより、案内面31aは、その延長上に軸心線Hを含む面に形成される。案内面31aが形成された後に、テーブル111を第2の方向Yに所定距離移動して、図19に示すように、係止鉤部40に仕上げ代(余肉)つけた外枠を形成する。その後に、インデックス112を角度β回転させてからテーブル111を再び第1の方向Xに移動して、残りの第1の側面31を形成する。
When forming the
凹部33の底端や、第2の側面32を形成する場合は、例えば、凹部33の底端や第2の側面32が第2の方向Yに沿うように台201の姿勢を変化させた後に、テーブル111を第2の方向Yに移動することによって凹部33の底端や第2の側面32を形成する。
When forming the bottom end of the
ついで、係合面41を形成する。係合面41を形成する場合は、図21に示すように、2点鎖線で示されたまだ形成されていない係合面41が第2の方向Yに沿うように、台201および加工ヘッド113の姿勢を調整する。
Next, the
具体的には、形成されるべき係合面41が第2の方向Yと第3の方向Zとで規定される平面と平行になるように、ワーク115の軸心線115aが第1の方向Xに対して角度α傾斜するように台201の姿勢を調整する。
Specifically, the
さらに、工具114の軸心線114aが第3の方向Zに対して、工具114の先端114bが第1の端部115bの先端115dに近づくように、
傾斜するように加工ヘッド113の姿勢を調整する。
The posture of the
前記の各調整が終了すると、工具114を第1の側辺42が形成されるべき箇所に沿わせる。そしてテーブル111を第1の方向Xに移動することによって、ワーク115に対する工具114の切り込み量を調整する。ワーク115に対する工具114の切り込み量の調整が終了すると、テーブル111を第2の方向Yに移動することによって係合面41を加工する。このように係合面41を形成することによって、図5に示すように、軸心線H方向に先端面15を見た状態において、第2の側辺43は、第1の側面31と平行になる。
When each of the above adjustments is completed, the
前記のように形成される凸部30の案内面31aは、延長上に軸心線Hを含む面に形成される。このため、各カプラ10aどうしの着脱操作の円滑さが保たれる。係合面41の接触部41aは、互いに面接触する。このため、係合面41は、充分な耐久性を有するようになる。係合面41は、各係止鉤部40どうしの係合が解除されることを抑制する傾斜を有する。このため、各カプラ10aどうしの結合が不意に解除されて、各カプラ10aが抜けることが抑制される。接触部41aは、互いに面接触する平面に形成される。このため、多軸同時制御可能である高価なマシニングセンタを用いなくても、一軸ずつ制御する万能フライス盤110で係合面41を形成することができる。
The
それゆえ、着脱操作の円滑さと抜け止め機能と係合面の充分な耐久性とを維持しつつ、コストを抑えて結合装置10を製造することができる。
Therefore, it is possible to manufacture the
また、軸心線H方向に係合面41を見た状体において、係合面41は、第1の側辺42と第2の側辺43とは、互いに平行である。このため、係合面41を形成する場合、テーブル111を第2の方向Yに動すだけでよいので、係合面41を簡単に形成することができる。
Further, in the state in which the
また、本実施形態では、係合面41は、1つの凹部33を形成した後に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、係合面41は、全ての凹部33を形成した後に形成されるようにしてもよい。
Moreover, in this embodiment, although the engaging
また、万能フライス盤110は、テーブル111が第1,2の方向X,Yに移動し、加工ヘッド113が第3の方向Zに移動するが、これに限定されるものではない。例えば、テーブル111が第3の方向Zに移動してもよい。要するに、工具114がワーク115に対して相対的に移動可能であればよい。
In the
なお、操作性をより円滑にするために、第1の側面31と係合面41とが交わる角部は、曲面や平面によって面取り仕上げほどこされてもよい。また、係合面41が平面であるので、カプラ10は、鍛造や鋳造でも容易に製造することができる。
In addition, in order to make operability smoother, the corner portion where the
また、図22に示すように、カプラ本体11と凸部30とがそれぞれ独立して形成され、これらを組み立てることによってカプラ10aが形成されてもよい。この点について一例を説明する。
Moreover, as shown in FIG. 22, the coupler
凸部30は、カプラ本体11とは、別に形成されている。凸部30は、例えば複数個からなるユニット状になっている。このユニット301は、複数の凸部30と、これら複数の凸部30を一体にせしめる基部312と、を有している。各凸部30と基部312とは、一体に形成されている。なお、ユニット301は、複数の凸部30を有するのではなく、1つの凸部30を有する構造であってもよい。
The
基部312は、カプラ本体11の外周面と接触する内周面302と、外周面303と、を有している。外周面303は、カプラ本体11の軸線に沿って凸部30から離れるにしたがって内周面302に近づくように傾斜している。
The
カプラ本体11には、ユニット301が軸方向に抜けないように、カプラ本体11の先端部において外周面310から外側に突出する張り出し304を有している。
The
固定部材300は、筒状の部材である。固定部材300は、カプラ本体11の外周面310との間に複数のユニット301を挟みこむとともに、張り出し304との間にユニット301を挟みこむ。
The fixing
それゆえ、固定部材300には、カプラ本体11との間にユニット301の基部312を挟みこむための周壁部309と、張り出し304との間にユニット301の基部312を挟みこむ張り出し305と、を有している。
Therefore, the fixing
基部312の先端面の一部は、張り出し304に当接する。基部312の後端面は、張り出し305に当接する。なお、基部312の先端面とは、基部312において凸部30が配置される側の端面である。後端面は、先端面の反対側の面である。
A part of the distal end surface of the
張り出し305は、内側に向かって突出している。張り出し305の内周部には、雌ねじ部307が形成されている。カプラ本体11の外周部には、雌ねじ部307と螺合する雄ねじ部308が形成されている。
The
周壁部309の内周面311は、ユニット301のテーパー状の外周面303に面接触するように、傾斜している。
The inner
雌ねじ部307と雄ねじ部308とが互いに螺合することによって、固定部材300は、カプラ本体11に固定される。また、固定部材300がカプラ本体11に固定されることによって、複数のユニット301は、カプラ本体11に固定される。
The fixing
なお、カプラ本体11と凸部30とが別々に形成される構造は、上記の構造に限定されるものでは、ない。要するに、カプラ10aが、それぞれ別々に形成されるカプラ本体11と凸部30とが互いに組み合わさることによって構成される構造であっても、本発明は、有効である。
The structure in which the coupler
6…嵌合部、10…結合装置、10a…カプラ、11…カプラ本体、11b…先端部、30…凸部、31a…案内面、33…凹部、41…係合面、41a…接触部、42…第1の側辺(案内面側側辺)、43…第2の側辺、56…第1の仮想側辺、57…第2の仮想側辺、110…万能フライス盤、111…テーブル、112…インデックス、113…加工ヘッド、114…工具、115…ワーク、115b…第1の端部、115c…第2の端部、115d…先端、140…線(奥側側辺)、141…第1の線、142…第2の線、H…軸心線、K…基準円、R1…第1の基準平面(基準平面)、R2…第2の基準平面、A…第1の端点(第1の接触部端点)、B…第2の端点(第2の接触部端点)、C…第3の端点(第3の接触部端点)、E…当接点(第4の接触部端点)、A2…第1の仮想線、B2…第2の仮想線、C2…第3の仮想線、E2…第4の仮想線、Q…切削線、X…第1の方向、Y…第2の方向、Z…第3の方向。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記カプラは、
筒状のカプラ本体と、
前記軸心線回りの基準円に沿って前記カプラ本体の先端部に交互に並んで設けられる凹部と凸部とを備え、互いに嵌合する嵌合部と、
前記軸心線を含む平面に沿って前記凸部に形成され、前記一対のカプラの着脱操作時に前記嵌合部どうしの嵌合を案内する案内面と、
前記凸部に形成され、係合状態の前記一対のカプラが軸心線方向に互いに離れる方向に互いに面接触する接触部を有する係合面と、
を備え、
前記係合面は、
前記係合面の前記案内面側の第1の側辺から前記基準円に沿って奥側の第2の側辺に亘って、前記凸部の突出方向に傾斜する平面に形成されることを特徴とする結合装置。 A coupling device comprising a pair of cylindrical couplers of the same shape that are detachably coupled to each other in the axial direction that is a straight line,
The coupler is
A tubular coupler body;
A fitting portion that includes recesses and projections provided alternately at the tip of the coupler body along a reference circle around the axis, and is fitted to each other;
A guide surface that is formed on the convex portion along a plane including the axis, and guides the fitting between the fitting portions when the pair of couplers is attached and detached.
An engaging surface having contact portions formed on the convex portion and in surface contact with each other in a direction in which the pair of engaged couplers are separated from each other in the axial direction;
With
The engagement surface is
Formed on a plane inclined in the protruding direction of the convex portion from the first side of the engaging surface on the guide surface side to the second side of the back side along the reference circle. Feature coupling device.
前記案内面側側辺において前記基準円の内側に位置する第2の接触部端点から、前記第2の接触部端点を含み前記軸心線と平行に延びる第2の仮想線と前記基準平面との交点までの長さを第2の長さK2、
前記接触部における前記基準円に沿って奥側の奥側側辺において前記基準円の外側に位置する第3の接触部端点から、前記第3の接触部端点を含み前記軸心線と平行に延びる第3の仮想線と前記基準平面との交点までの長さを第3の長さK3、
前記奥側側辺において前記基準円の内側に位置する第4の接触部端点から、前記第4の接触部端点を含み前記軸心線と平行に延びる第4の仮想線と前記基準平面との交点までの長さを第4の長さK4、とすると、
前記係合面は、
A second imaginary line including the second contact portion end point and extending in parallel with the axial center line from the second contact portion end point located inside the reference circle on the guide surface side side; and the reference plane; The length to the intersection of the second length K2,
From the third contact portion end point located outside the reference circle on the back side side on the back side along the reference circle in the contact portion, including the third contact portion end point and in parallel with the axial line The length to the intersection of the extending third imaginary line and the reference plane is the third length K3,
A fourth imaginary line including the fourth contact portion end point and extending in parallel with the axial center line from the fourth contact portion end point located inside the reference circle on the back side side and the reference plane If the length to the intersection is the fourth length K4,
The engagement surface is
前記係合面は、
前記第1の側辺の端点を含み前記軸心線と直交する第1の線を含む第2の基準平面であって前記第1の基準平面に対して前記第2の仮想側辺側が前記第1の仮想側辺側よりも前記凸部の突出方向に角度α傾斜する第2の基準平面の、該第2の基準平面に含まれる第2の線であって前記第1の側辺の端点を含んで前記第1の側辺に直角な第2の線より前記軸心線側を、前記第2の線を回転軸に前記軸心線方向に前記凸部の突出側に、
The engagement surface is
A second reference plane including a first line that includes an end point of the first side edge and is orthogonal to the axial center line, and the second virtual side side is the first reference plane with respect to the first reference plane. An end point of the first side that is a second line of the second reference plane that is inclined by an angle α in the protruding direction of the convex portion from the imaginary side of 1 and that is included in the second reference plane. Including the second line perpendicular to the first side and the axial line side, and the second line as a rotation axis on the protruding side of the convex part in the axial line direction,
前記カプラは、
筒状のカプラ本体と、
前記軸心線回りの基準円に沿って前記カプラ本体の先端部に交互に並んで設けられる凹部と凸部とを備え、互いに嵌合する嵌合部と、
前記軸心線を含む平面に沿って前記凸部に形成され、前記一対のカプラの着脱操作時に前記嵌合部どうしの嵌合を案内する案内面と、
前記凸部に形成され、係合状態の前記一対のカプラが互いに軸心線方向に離れる方向に互いに面接触する接触部を有する平面である係合面と、
を備え、
前記接触部における前記案内面側の案内面側側辺と、前記接触部における前記基準円に沿って奥側の奥側側辺とは、それぞれの延長線が前記軸心線と交差するとともに、前記係合面の前記案内面側の第1の側辺において前記基準円の外側に位置する端点を含み前記軸心線と直交する第1の基準平面上に、前記案内面側側辺と前記奥側側辺とを前記軸心線方向に投影した第1の仮想側辺と第2の仮想側辺が、前記軸心線上で角度β傾斜して交差する線に形成され、
前記係合面は、
前記第1の側辺の端点を含み前記軸心線と直交する第1の線を含む第2の基準平面であって前記第1の基準平面に対して前記第2の仮想側辺側が前記第1の仮想側辺側よりも前記凸部の突出方向に角度α傾斜する第2の基準平面の、該第2の基準平面に含まれる第2の線であって前記第1の側辺の端点を含んで前記第1の側辺に直角な第2の線より前記軸心線側を、前記第2の線を回転軸に前記軸心線方向に前記凸部の突出側に、
前記嵌合部が形成される第1の端部とこれと反対側の第2の端部とを有する前記カプラの素材としてのワークを切削する工具と、
前記ワークが固定されるテーブルと、
前記ワークを前記テーブルに固定する固定手段と、
前記工具を保持する加工ヘッドと、
を具備し、
前記加工ヘッドと前記テーブルとは、互いに離れる方向および近づく方向に沿う第3の方向と、前記第3の方向と直角な第1の方向と、前記第3の方向および前記第1の方向の両方向と直角な第2の方向とに、相対的に移動可能であり、
前記固定手段は、前記第1の方向と前記第2の方向とで規定される面内で、前記第1の方向に対して前記ワークの軸線を傾斜させた状態で前記ワークを前記テーブルに固定可能であり、
前記加工ヘッドは、前記第3の方向と前記第1の方向とで規定される面内で前記第3の方向に対して前記工具の軸心線が傾斜する状態に姿勢変化可能である万能フライス盤を用い、
前記工具の切削線を前記凸部の輪郭に沿って移動することによって前記第1の端部に前記案内面を形成した後、
前記ワークの軸心線を、前記第1の軸方向に対して、形成されるべき前記係合面が前記第2の軸と前記第3の軸とで規定される平面と平行になるように、前記角度α傾斜させ、かつ前記工具の軸心線を前記第3の軸に対して、前記工具の先端が前記第1の端部の先端に近づくように前記角度
The coupler is
A tubular coupler body;
A fitting portion that includes recesses and projections provided alternately at the tip of the coupler body along a reference circle around the axis, and is fitted to each other;
A guide surface that is formed on the convex portion along a plane including the axis, and guides the fitting between the fitting portions when the pair of couplers is attached and detached.
An engagement surface that is a flat surface having contact portions formed on the convex portions and in surface contact with each other in a direction in which the pair of engaged couplers are separated from each other in the axial direction;
With
While the guide surface side edge on the guide surface side in the contact portion and the back side edge on the back side along the reference circle in the contact portion, the respective extension lines intersect the axis line, On the first reference plane that includes an end point located outside the reference circle on the first side of the engagement surface on the guide surface side and is orthogonal to the axial center line, the guide surface side side and the side A first imaginary side and a second imaginary side which are projected in the axial direction along the back side are formed in a line intersecting at an angle β on the axis.
The engagement surface is
A second reference plane including a first line that includes an end point of the first side edge and is orthogonal to the axial center line, and the second virtual side side is the first reference plane with respect to the first reference plane. An end point of the first side that is a second line of the second reference plane that is inclined by an angle α in the protruding direction of the convex portion from the imaginary side of 1 and that is included in the second reference plane. Including the second line perpendicular to the first side and the axial line side, and the second line as a rotation axis on the protruding side of the convex part in the axial line direction,
A tool for cutting a workpiece as a material of the coupler having a first end where the fitting portion is formed and a second end opposite to the first end;
A table to which the workpiece is fixed;
Fixing means for fixing the workpiece to the table;
A machining head for holding the tool;
Comprising
The processing head and the table include a third direction along a direction away from and a direction approaching each other, a first direction perpendicular to the third direction, and both directions of the third direction and the first direction. Relative to a second direction perpendicular to the
The fixing means fixes the workpiece to the table in a state where the axis of the workpiece is inclined with respect to the first direction within a plane defined by the first direction and the second direction. Is possible,
A universal milling machine in which the machining head can change its posture in a state in which the axial center line of the tool is inclined with respect to the third direction within a plane defined by the third direction and the first direction. Use
After forming the guide surface at the first end by moving the cutting line of the tool along the contour of the convex portion,
The engagement surface to be formed is parallel to a plane defined by the second axis and the third axis with respect to the axis of the workpiece with respect to the first axial direction. The angle α is inclined, and the angle of the tool so that the tip of the tool approaches the tip of the first end with respect to the third axis with respect to the third axis.
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