JP2009078297A - ホース継手金具の締結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、かしめ量を大きく設定でき、シール面圧を高くできるホース継手金具の締結方法を提供すること。
【解決手段】本方法は、締結部材１８を複数の第１パンチ３２に当てて、第１円弧部１８ａを第１変形部１８ｃとなるように塑性変形するとともに、隣接する第１パンチ３２の間隙で第２円弧部１８ｂを第１変形部１８ｃより径外方へ張り出した膨出部１８ｄを形成する。その後、複数の第２パンチ３６の第２押圧面３７ａで膨出部１８ｄをその外周側からホース２０の中心に向けてプレスすることにより、膨出部１８ｄを圧接部１８ｅとするように塑性変形する。第１パンチ３２は、隣接する第１パンチ３２同士の間隙Ｇｐ２が第２円弧部１８ｂの周方向の長さＬａより大きくなるように形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ホースを接続するホース継手金具の締結方法に関する。

従来、例えば、自動車のターボチャージャやラジエータにホースを接続するホース継手金具として、かしめタイプのホース継手金具がある。このホース継手金具は、円筒状のニップルと、ニップルの外周側に配設される円筒状のソケット（締結部材）とを有し、かしめ装置を用いてホースの端部をニップルとソケットとの間に取り付けるようになっている。図１２はかしめ工程を説明する説明図である。かしめ工程は、ホース継手金具１１０の円筒状のニップル１１４と、ソケット１１８との間にホース１２０の端部を挿入し、図１３に示すように、ソケット１１８を断面円弧状の押圧面を有する環状に配列した複数のかしめ爪１３０（パンチ）により外周側からかしめる。このとき、かしめ爪１３０の間には、かしめ爪１３０で押圧されない膨出部１１８ｄが形成される。さらに、図１４に示すように複数のかしめ爪１３０を周方向にずらして膨出部１１８ｄを縮径することにより、ソケット１１８をホース１２０の端部上に全周にわたって締結する。

しかし、従来の方法では、隣接するかしめ爪１３０の間に膨出した膨出部１１８ｄがかしめ爪１３０の側壁と干渉するために、かしめ量を大きくすることが難しく、このためホース１２０とニップル１１４とのシール面圧を十分に高くできないという問題があった。

特開２００４−３４０２００号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、締結部材のかしめ量を大きくでき、シール面圧を高くすることができるホース継手金具の締結方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
適用例１は、ホース継手金具の円筒状のニップルと、該ニップルの外周側に配置した円筒状の締結部材との間にホースの端部を挿入し、上記締結部材をその外周側からホースの中心に向けてプレスすることにより、上記締結部材を縮径してホースの端部上に締結するホース継手金具の締結方法において、
断面円弧状の第１押圧面を有する環状に配列した複数の第１パンチを用いて、上記締結部材のうち、上記第１押圧面を当てた第１円弧部および上記第１押圧面を当てない第２円弧部として上記締結部材を複数の第１パンチにセットするセット工程と、
上記セット工程の後に、上記第１パンチの第１押圧面で上記第１円弧部を外周側から上記ホースの中心に向けてプレスすることにより、該第１円弧部を第１変形部となるように塑性変形するとともに、上記隣接する第１パンチの間隙で上記第２円弧部を上記第１変形部より径外方へ張り出した膨出部を形成する第１のかしめ工程と、
第１のかしめ工程の後に、断面円弧状の第２押圧面を有する管状に配列した複数の第２パンチを用いて、上記第２押圧面に上記膨出部を当てて、上記第２押圧面で上記膨出部をその外周側から上記ホースの中心に向けてプレスすることにより、上記膨出部が上記第１変形部上に折り返されている圧接部となるように塑性変形する第２のかしめ工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、締結部材は、第１パンチでかしめられた後に、第１パンチでかしめられなかった膨出部を第２パンチによりかしめて、上記第１変形部上に折り返されている圧接部とするので、全周にわたってホースに対して、大きなかしめ量でかしめるから、高いシール性を得ることができる。

他の態様は、上記第１パンチは、第１のかしめ工程の際に上記ホースの中心に向けて移動したときに、隣接する第１パンチの間隙が上記第２円弧部の周方向の長さＬａより大きくなるように形成する工程をとることができる。この第１の工程において、隣接する第１パンチの間の部分は、締結部材の第２円弧部の周方向の長さＬａより広い間隙を有する拡張スペースになっているから、第１パンチの押圧部によって変形されなかった第２円弧部は、拡張スペース内で膨出部に変形する際に、第１パンチの側壁に当たったりすることがない。よって、第１のかしめ工程の際に、膨出部が第１パンチの移動に支障となることがないから、第１パンチにより締結部材が径方向へ移動する量、つまりかしめ量を大きくすることができる。よって、締結部材が大きなかしめ量で締結されることにより、シール面圧を高くすることも容易である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。
（１） ホースの締結構造
図１は本発明の一実施例にかかるエンジンのターボホースに用いたホースの接続構造体を示す半断面図である。図１において、図示しないターボチャージャの端部には、オイル、ガソリンをミストとして含む空気をインタークーラからインテイクマニホールドに送るためのホース継手金具１０が固定されており、ホース継手金具１０を介してホース２０が接続されている。

ホース継手金具１０は、金具本体１２と、金具本体１２に装着されホース２０を固定する締結部材１８とを備えている。金具本体１２は、ターボチャージャに固定するための管状の接続基部１３と、接続基部１３より軸方向へ突出したニップル１４と、接続基部１３とニップル１４との間に形成された鍔部１５とを備え、これらを金属材料により一体成形している。接続基部１３の外周部には、ネジ部１３ａが形成され、このネジ部１３ａを介してホース継手金具１０がターボチャージャに取り付けられる。ホース継手金具１０には、ホース２０に接続される通路が形成されており、つまり、接続基部１３には、通路１３Ｐが形成され、ニップル１４には、通路１３Ｐに接続される通路１４Ｐが形成されている。締結部材１８は、後述するかしめ加工を施すことによりホース２０の外周部を押圧して、ホース２０をニップル１４との間で挟持している。

ホース２０は、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ等からなるゴム材料のゴム基体２２に補強糸２４が埋設されることで構成されている。ホース２０は、汎用の方法により製造され、例えば以下のような工程をとることができる。まず、未加硫ホースを準備する。未加硫ホースは、未加硫状態のＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲ等からなるゴム材料を押出装置で押し出すとともに、ブレーダ装置で補強糸を編み組することにより製造することができる。未加硫ホースは、マンドレル装置に装着される。この状態にて、加硫装置内に装填して、蒸気加熱などの加熱処理を施すことにより、未加硫ホースを加硫する。その後、マンドレル装置から、ホース２０を引き抜くことによってホース２０が得られる。

（２） ホース２０の接続作業
次に、ホース２０をホース継手金具１０に接続する作業について説明する。図２はホースの接続作業を説明する説明図である。まず、ホース２０の外周部に締結部材１８を挿入し、さらに、ホース２０をニップル１４に押し入れる。続いて、締結部材１８をかしめ装置によりかしめることで、ホース２０をホース継手金具１０に対して接続する。かしめ装置は、締結部材１８を２段階でかしめるための第１プレス機構３１（図３参照）および第２プレス機構３５（図６参照）を備えている。図３は図２の３−３線に沿った断面図であり、かしめ作業を説明している。第１プレス機構３１は、かしめるための第１パンチ３２を備えている。第１パンチ３２は、締結部材１８を囲むように環状に複数（図では８個を例示）配置されている。図４は第１パンチ３２の付近を拡大した断面図である。各第１パンチ３２は、その内周側に断面円弧状の第１押圧面３３ａを有する押圧部３３と、押圧部３３の外周部に一体に形成された支持部３４とを備えている。押圧部３３は、隣接する押圧部３３との間に周方向に間隙Ｇｐ１を有するように形成されている。また、押圧部３３には、傾斜部３３ｂが形成され、傾斜部３３ｂは、径外方に向かうにつれて間隙Ｇｐ１を周方向に広げる間隙Ｇｐ２を有する拡張スペースＥＳの一部を構成している。支持部３４は、押圧部３３と一体に形成された棒材であり、図示しないプレス駆動機構に連結されて、そのプレス力を押圧部３３に伝える。

この第１プレス機構３１を用いてかしめ作業を行なうには、図４に示すように、プレス駆動機構により第１パンチ３２の第１押圧面３３ａを締結部材１８に押し当てる。なお、第１押圧面３３ａで押される締結部材１８の部分は、第１円弧部１８ａで表わし、それ以外の部分は第２段階のかしめ工程でかしめられる第２円弧部１８ｂで表わす。この状態において、第２円弧部１８ｂの周方向の長さＬａは、間隙Ｇｐ１と同一である。
その後に、図５に示すように、第１パンチ３２をホース２０の中心方向へ移動して、締結部材１８を縮径させてホース２０の端部上に締結する。これにより、締結部材１８の第１円弧部１８ａが第１変形部１８ｃまで縮径されてホース２０の端部を押圧し、ホース２０をニップル１４の上に圧着する。このとき、第１パンチ３２の押圧部３３は、その間隙Ｇｐ１に位置する締結部材１８の第２円弧部１８ｂを押圧しないから、第２円弧部１８ｂは、隣接する押圧部３３の間隙Ｇｐ１から間隙Ｇｐ２の拡張スペースＥＳに入り込み、傾斜部３３ｂに外面にほぼ倣いつつ楔形に塑性変形した膨出部１８ｄになる。つまり、締結部材１８の第２円弧部１８ｂは、押圧部３３に拘束されないで、その外形の円弧を維持しつつ拡張スペースＥＳ内で塑性変形する。そして、締結部材１８でホース２０をかしめたホース継手金具１０の組付体を軸方向へ抜くことにより第１プレス機構３１から外す。

続いて、第２段階のかしめ作業が行なわれる。図６は第２プレス機構３５を説明する説明図である。第２プレス機構３５は、第１プレス機構３１とほぼ同様な構成であるが、第１パンチ３２と異なる形状の第２パンチ３６を備えている。すなわち、第２パンチ３６は、第１パンチ３２と同様に締結部材１８を囲むように環状に配置され、その位置が第１パンチ３２と比べて、周方向に２２．５゜だけ回転して配置されることで、第２押圧面３７ａが締結部材１８の膨出部１８ｄに当たるように配置されている。各第２パンチ３６は、その全体形状がほぼ周方向に同じ断面矩形になっている。
第１のかしめ工程により外したホース継手金具１０などの組付体を、第２プレス機構３５にセットする。このとき、締結部材１８の膨出部１８ｄを第２パンチ３６の第２押圧面３７ａの中央部に対面させる。この状態で、図７に示すように、第２パンチ３６をホース２０の中心方向へ移動して、締結部材１８の膨出部１８ｄを縮径させて圧接部１８ｅとし、ホース２０の端部上に締結する。これにより、締結部材１８がホース２０の全周にわたってニップル１４の上に圧着する。

（３） ホース継手金具の締結方法の作用・効果
本実施例にかかるホース継手金具の締結方法により、以下の作用・効果を奏する。
（３）−１ 締結部材１８は、第１プレス機構３１でかしめられた後に、第１プレス機構３１でかしめられなかった膨出部１８ｄを第１変形部１８ｃ上に折り返されるように第２プレス機構３５によりかしめるので、全周にわたってホース２０に対して大きなかしめ量でかしめるから、高いシール性を得ることができる。

（３）−２ 第１のかしめ工程において、隣接する第１パンチ３２の間の部分は、締結部材１８の第２円弧部１８ｂの周方向の長さＬａより広い間隙を有する拡張スペースＥＳになっているから、第１パンチ３２の押圧部３３によって変形されなかった第２円弧部１８ｂは、拡張スペースＥＳ内で膨出部１８ｄに変形する際に、第１パンチの側壁に当たったりすることがない。よって、第１のかしめ工程の際に、膨出部１８ｄが第１パンチ３２の移動に支障となることがないから、第１パンチ３２により締結部材１８が径方向へ移動する量、つまりかしめ量を大きくすることができる。よって、締結部材１８が大きなかしめ量で締結されることにより、シール面圧を高くすることも容易である。

（４） 他の実施例
この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（４）−１ 図８ないし図１１は他の実施例にかかるかしめ工程を説明する説明図である。本実施例は、中心部を切り欠いた円弧状のブロック形状である第１および第２パンチの形状に特徴を有する。図８に示すように、複数の第１パンチ３２Ｂは、環状に配列されている。かしめ工程をするには、まず、第１パンチ３２Ｂに、ホース継手金具１０Ｂに外装された締結部材１８Ｂが、第１押圧面３３Ｂａを当てた第１円弧部１８Ｂａ、および第１押圧面３３Ｂａを当てない第２円弧部１８Ｂｂとしてセットする。セットした後に、第１パンチ３２Ｂで第１円弧部１８Ｂａを外周側からホース２０Ｂの中心に向けてプレスすることにより、第１円弧部１８Ｂａを、図９に示す第１変形部１８Ｂｃとなるように塑性変形するとともに、隣接する第１パンチ３２Ｂの間隙で第２円弧部１８Ｂｂ（図８）を第１変形部１８Ｂｃより径外方へ張り出した膨出部１８Ｂｄを形成する。さらに、図１０に示すように、複数の第２パンチ３６Ｂを用いて、第２押圧面３７Ｂａを膨出部１８Ｂｄに当てて、膨出部１８Ｂｄをその外周側からホース２０Ｂの中心に向けてプレスすることにより、膨出部１８Ｂｄを、図１１に示す第１変形部１８Ｂｃ上に折り返されている圧接部１８Ｂｅとする。このように、第１パンチ３２Ｂおよび第２パンチ３６Ｂの形状によっても、折り返された圧接部１８Ｂｅとし、大きなかしめ量で締結することができる。

（４）−２ 上記実施例におけるかしめ装置は、第２パンチ３６は、第１パンチ３２と異なったものを用いたが、これに限らず、膨出部を第１パンチ３２でかしめてもよい。

（４）−３ 上記実施例におけるかしめ装置は、ホース継手金具１０およびホース２０を組み付けた組付体をダイスにセットした後に、第１パンチ３２および第２パンチ３６を交換する構成のほか、別の装置に組付体を順次、セットする工程のいずれであってもよい。
（４）−４ 上記実施例では、自動車のターボホースについて説明したが、これに限らず、補強糸を埋設したホースに適用することができ、例えば、ラジエータホース、ウォータホース、エアーホースに適用することができる。

本発明の一実施例にかかるエンジンのターボホースに用いたホースの接続構造体を示す半断面図である。 ホースの接続作業を説明する説明図である。 図２の３−３線に沿った断面図である。 第１プレス機構の要部を拡大した断面図である。 かしめ工程を説明する説明図である。 第２プレス機構３５の要部を示す断面図である。 図６に続く動作を説明する説明図である。 他の実施例にかかるかしめ工程を説明する説明図である。 図８に続く動作を説明する説明図である。 図９に続く動作を説明する説明図である。 図１０に続く動作を説明する説明図である。 従来の技術にかかるかしめ工程を説明する説明図である。 図１２に続く工程を説明する説明図である。 図１３に続く工程を説明する説明図である。

符号の説明

１０…ホース継手金具
１０Ｂ…ホース継手金具
１２…金具本体
１３…接続基部
１３Ｐ…通路
１３ａ…ネジ部
１４…ニップル
１４Ｐ…通路
１５…鍔部
１８…締結部材
１８Ｂ…締結部材
１８ａ…第１円弧部
１８ｂ…第２円弧部
１８ｃ…第１変形部
１８ｄ…膨出部
１８ｅ…圧接部
１８Ｂａ…第１円弧部
１８Ｂｂ…第２円弧部
１８Ｂｃ…第１変形部
１８Ｂｄ…膨出部
１８Ｂｅ…圧接部
２０…ホース
２０Ｂ…ホース
２２…ゴム基体
２４…補強糸
３１…第１プレス機構
３２…第１パンチ
３２Ｂ…第１パンチ
３３…押圧部
３３ａ…第１押圧面
３３ｂ…傾斜部
３３Ｂａ…第１押圧面
３４…支持部
３５…第２プレス機構
３６…第２パンチ
３６Ｂ…第２パンチ
３７ａ…第２押圧面
３７Ｂａ…第２押圧面
Ｇｐ１…間隙
Ｇｐ２…間隙

Claims (2)

1. ホース継手金具（１０）の円筒状のニップル（１４）と、該ニップル（１４）の外周側に配置した円筒状の締結部材（１８）との間にホース（２０）の端部を挿入し、上記締結部材（１８）をその外周側からホース（２０）の中心に向けてプレスすることにより、上記締結部材（１８）を縮径してホース（２０）の端部上に締結するホース継手金具の締結方法において、
   断面円弧状の第１押圧面（３３ａ）を有する環状に配列した複数の第１パンチ（３２）を用いて、上記締結部材（１８）のうち、上記第１押圧面（３３ａ）を当てた第１円弧部（１８ａ）および上記第１押圧面（３３ａ）を当てない第２円弧部（１８ｂ）として上記締結部材（１８）を複数の第１パンチ（３２）にセットするセット工程と、
   上記セット工程の後に、上記第１パンチ（３２）の第１押圧面（３３ａ）で上記第１円弧部（１８ａ）を外周側から上記ホース（２０）の中心に向けてプレスすることにより、該第１円弧部（１８ａ）を第１変形部（１８ｃ）となるように塑性変形するとともに、上記隣接する第１パンチ（３２）の間隙で上記第２円弧部（１８ｂ）を上記第１変形部（１８ｃ）より径外方へ張り出した膨出部（１８ｄ）を形成する第１のかしめ工程と、
   第１のかしめ工程の後に、断面円弧状の第２押圧面（３７ａ）を有する管状に配列した複数の第２パンチ（３６）を用いて、上記第２押圧面（３７ａ）に上記膨出部（１８ｄ）を当てて、上記第２押圧面（３７ａ）で上記膨出部（１８ｄ）をその外周側から上記ホース（２０）の中心に向けてプレスすることにより、上記膨出部（１８ｄ）が上記第１変形部（１８ｃ）上に折り返されている圧接部（１８ｅ）となるように塑性変形する第２のかしめ工程と、
   を備えたことを特徴とするホース継手金具の締結方法。
2. 請求項１に記載のホース継手金具の締結方法において、
   上記第１パンチ（３２）は、第１のかしめ工程の際に上記ホース（２０）の中心に向けて移動したときに、隣接する第１パンチ（３２）の間隙（Ｇｐ２）が上記第２円弧部（１８ｂ）の周方向の長さＬａより大きくなるように形成したホース継手金具の締結方法。

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