JP2014124692A

JP2014124692A - リング圧入装置

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Publication number: JP2014124692A
Application number: JP2012280851A
Authority: JP
Inventors: Kiminori Okabayashi; 公威岡林; Shinpei Tsutsumi; 親平堤
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2014-07-07
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: JP5831819B2

Abstract

【課題】加工負担を軽減し、鉄管の製造誤差やリングの拡径にも対応できるようにする。
【解決手段】鉄管３１の端部に薄いリング３２を外嵌めするリング圧入装置において、圧入時に鉄管３１の端面を押し当てる面盤１と、リング３２を支持して圧入方向に押すリングクランプ２とを備え、面盤１が固定面盤５と可動面盤６とから成り、リングクランプ２は、弾性体８の付勢によりリング２の外周に押し付けられるものとし、リングクランプ２の内周にリング３２と係合する突起９を設け、一次圧入段階では、固定面盤５と互いに接近した可動面盤６により、二次圧入段階では、互いに離反した可動面盤６によりリングクランプ２を圧入方向に支持して前進させ、鉄管３１の端面が可動面盤６を回避して固定面盤５に当接するようにし、リング３２がリングクランプ２に突起９の係合により連動して鉄管３１に圧入されるようにする。
【選択図】図８

Description

この発明は、鉄管の継手部分で受口に挿し込まれる挿し口等に対し、その外周にリングを圧入する圧入装置に関するものである。

従来、下記特許文献１には、図１１に示すように、一方の鉄管５１の受口５２に、他方の鉄管５３の挿し口５４を挿入する水道管等の管継手が記載されている。

この管継手では、受口５２の内周の開口側から奥側へ順次配置された溝に環状のシール材５５及びロックリング５６がそれぞれ嵌められ、ロックリング５６の外周と受口５２の内周との間に、ロックリング５６を芯出しして保持するゴム輪５７が介在している。

挿し口５４の先端部外周には、金属製のリングを圧入することにより突部５８が形成され、挿し口５４の開口側の先端から突部５８の前部（挿し口５４の開口側）へかけて、受口５２に挿し口５４を挿入する際、ガイドとなるテーパー面５９が形成されている。

このような構造の管継手において、地震等により受口５２から挿し口５４が抜ける方向の力が作用すると、突部５８の後端（挿し口５４の奥側）がロックリング５６に当接し、受口５２からの挿し口５４の離脱が防止される。

上記管継手の構成に際し、挿し口５４に突部５８を形成するため、図１２に示すような方法が提示されている。

この方法では、図１２（ａ）に示すように、挿し口５４に嵌める薄いリング６０に、後端部（挿し口５４の奥側）で外周から張り出すフランジ状の突部６１と、中間部外周から底部を残して掘り込んだ溝６２とを形成しておき、有底円筒状の治具６３を挿し口５４の端部に被せて、その開口側端縁でフランジ６１を押し込む。

そして、図１２（ｂ）に示すように、治具６３の内底面に挿し口５４の先端が当接すると、リング６０が挿し口５４に所定の位置まで圧入された状態となる。

その後、リング６０が圧入された挿し口５４から治具６３を離脱させ、サンダーを使用することにより、リング６０の突部６１を削り取ると共に、溝６２の底部を削り取り、溝６２に溶融金属を流し込んで、挿し口５４にリング６０を溶接する。

特開２００２−１３０５５９号公報

しかしながら、上記のような圧入方法では、挿し口５４にリング６０を圧入した後、リング６０の突部６１を削り取る作業に相当な手間がかかるという問題がある。

また、鉄管５３の製造誤差により芯振れ等があると、鉄管５３の端部の支持位置が一定せず、治具６３の位置合わせに手間どるおそれがあり、また、リング６０が圧入に伴い拡径すると、治具６３がリング６０の拡径に追従する必要性が生じる。

そこで、この発明は、圧入後の加工負担を軽減し、鉄管の製造誤差やリングの拡径にも対応できるようにすることを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明は、鉄管の端部に薄いリングを外嵌めするリング圧入装置において、圧入時に鉄管の端面を押し当てる面盤と、リングを支持して圧入方向に押すリングクランプとを備え、リングクランプは、弾性体の付勢によりリングの外周に押し付けられるものとし、リングクランプの内周にリングと係合する突起を設け、圧入段階でリングクランプが面盤により圧入方向に支持されて前進し、リングがリングクランプに突起の係合により連動して鉄管に圧入されるようにしたのである。

また、前記面盤が固定面盤と可動面盤とから成り、可動面盤は、一対のものが鉄管の径方向に移動して接離する構成とし、一次圧入段階では、固定面盤と互いに接近した可動面盤とでリングクランプを圧入方向に支持し、二次圧入段階では、互いに離反した可動面盤でリングクランプを圧入方向に支持して前進させることにより、鉄管の端面が可動面盤を回避して固定面盤に当接するようにしたのである。

さらに、前記リングクランプは、鉄管の周方向に分割された複数のものが、リングクランプホルダにより弾性体を介して支持されるものとし、リングクランプホルダが面盤で圧入方向に支持される構成としたのである。

また、前記リングクランプホルダは、一対のものが鉄管の径方向に移動して接離する構成とし、圧入終了後、リングクランプホルダが互いに離反して、突起とリングの係合が解除され、リングを圧入した鉄管がリングクランプから離脱するようにしたのである。

このリング圧入装置では、リングクランプの突起をリングに係合させて、リングを鉄管に圧入するので、リングに押込用の突部を形成しておく必要がなく、このような突部を削り取る作業が不要となり、加工の負担を軽減できるほか、リングクランプが弾性体で弾力的にリングに押し付けられて、リングを支持するので、製造誤差による鉄管端部の支持位置のばらつきや圧入に伴うリングの拡径があっても、リングクランプが追従して動き、リングを鉄管の端部外周に確実に圧入することができる。

また、面盤を固定面盤と可動面盤とから構成すると、圧入に伴う抵抗が大きい一次圧入段階では、固定面盤と可動面盤とでリングクランプを強い反力に耐えられるように圧入方向に支持でき、圧入抵抗が減少した二次圧入段階では、可動面盤でリングクランプを圧入方向に支持しつつ、押し込むことができる。

さらに、リングクランプを、鉄管の周方向に分割した複数のものとして、リングクランプホルダにより弾性体を介して支持すると、リングクランプを小さく軽いものとして、リングへの追従性を向上させることができる。

また、リングクランプホルダを、一対のものが鉄管の径方向に接離する構成とすると、圧入終了後、リングクランプホルダを離反させ、リングが圧入された鉄管をリングクランプから容易に離脱させることができる。

この発明の実施形態に係るリング圧入装置の正面図同上の要部拡大断面図同上の可動面盤の離反状態を示す正面図同上のリングクランプホルダの接近状態を示す正面図同上のリングクランプの概略正面図同上のリングのセット過程を示す要部拡大断面図同上の一次圧入開始時の状態を示す要部拡大断面図同上の（ａ）一次圧入終了段階、（ｂ）二次圧入開始段階、（ｂ）二次圧入終了段階をそれぞれ示す要部拡大断面図同上の（ａ）リングクランプのリング解放状態、（ｂ）圧入後の面盤等の復帰状態をそれぞれ示す要部拡大断面図同上の（ａ）段差付きリング対応、（ｂ）溝付きリング対応のリングクランプを備えた実施形態をそれぞれ示す要部拡大断面図特許文献１記載の管継手を示す概略断面図同上のリング圧入方法における（ａ）圧入開始段階、（ｂ）圧入終了段階をそれぞれ示す要部断面図

以下、この発明の実施形態を図１乃至図１０に基づいて説明する。ここで示すリング圧入装置は、水道管等の継手部分で受口に挿し込まれる鋳鉄管の挿し口等に対し、その外周に抜止用の突部となるリングを圧入するものである。

このリング圧入装置は、図１及び図２に示すように、面盤１とリングクランプ２とをベース３に備えたものとされ、ベース３は、車輪４が載ったレール２１に沿って圧入方向及びその反対方向へ移動自在に支持されている。

面盤１は、堅固な金属製の固定面盤５と可動面盤６とから構成され、固定面盤５は、鉄管３１の挿し口の外径より大きく、ベース３の前面側に固定されている。

可動面盤６は、図１乃至図３に示すように、鉄管３１の挿し口の半周に対応する左右一対のものが、鉄管３１の径方向に接離する構成とされ、接近時に、固定面盤５の外周部に前面側から被さるように配置されている。

可動面盤６の突き合わされる先端部は、半円状に切り欠かれ、その切欠部は、可動面盤６が接近状態にあるとき、鉄管３１の挿し口が通過できず、可動面盤６が離反状態にあるとき、鉄管３１の挿し口が通過可能となる大きさに設定されている。

可動面盤６の接離動作は、ベース３の上部に設けられたレギュレーター１１から高圧空気が供給されるエアシリンダ１２により行われ、可動面盤６の外端がベース３に取り付けられたリミットスイッチ１３に当接することにより、離間距離が規制される。

リングクランプ２は、図１、図２及び図４に示すように、リング３２の外周に沿うものであり、鉄管３１の挿し口の半周に対応する上下一対のリングクランプホルダ７により、圧縮コイルばねを用いた弾性体８を介して保持され、内周後部にリング３２の端面を押す突起９を有し、図５に示すように、周方向に４分割されている。

リングクランプホルダ７は、図１、図２及び図４に示すように、鉄管３１の挿し口の半周に対応する上下一対のものが、鉄管３１の径方向に接離するものとされ、接近時に、可動面盤６に前面側から被さるように配置されている。

リングクランプホルダ７の突き合わされる先端部は、半円状に切り欠かれ、その切欠部の内側にリングクランプ２が嵌められている。リングクランプ２の突起９は、リングクランプホルダ７が接近状態にあるとき、リング３２に係合し、リングクランプホルダ７が離反状態にあるとき、リング３２との係合が解除される。

リングクランプホルダ７の接離動作は、ベース３の上部に設けられたレギュレーター１１から高圧空気が供給されるエアシリンダ１４により行われ、リングクランプホルダ７の上部及び下部には、リングクランプ２によるリング３２のクランプ状態を検出するフォトマイクロセンサー１０が設けられている。

上記のようなリング圧入装置で鉄管の挿し口にリングを圧入する際には、図６に示すように、リングクランプホルダ７が互いに離反した状態で、リングクランプ２の内側にリング３２を嵌め込むようにセットし、図７乃至図９に示すように、リング圧入装置を作動させる。なお、これらの図面は、可動面盤６やリングクランプホルダ７の移動方向が実際のものとは異なるイメージ図である。

このリング圧入装置の作動工程において、図７に示すように、鉄管３１の挿し口端部を支持し、リングクランプホルダ７を互いに接近させると、リング３２の外周にリングクランプ２が沿い、リング３２の鉄管３１側とは反対側の端面に突起９が係合した状態となるので、この状態で、固定面盤５と可動面盤６とから成る面盤１を、リングクランプホルダ７と共に圧入方向へ前進させる。

この前進に伴い、リング３２が鉄管３１の挿し口に挿し込まれ、圧入が開始される。このとき、鉄管３１の端部は、外周が先細りのテーパー面とされているので、リング３２が鉄管３１の挿し口に誘導される。

そして、図８（ａ）に示すように、リングクランプホルダ７及びリングクランプ２は、固定面盤５と互いに接近した可動面盤６とで圧入方向に支持された状態で、これらと共に圧入方向へ前進し、リング３２が突起９の係合によりリングクランプ２に連動して、リング３２の鉄管３１への圧入が進行する。このように、鉄管３１の端面が可動面盤６に当接するまで、或いはその直前まで一次圧入が行われる。

一次圧入が、固定面盤５の位置を磁気センサー（磁歪式変位センサー）で検出することにより終了すると、図８（ｂ）に示すように、可動面盤６が互いに離反する方向へ移動し、面盤１及びリングクランプホルダ７の圧入方向への前進が続行され、可動面盤６でリングクランプホルダ７及びリングクランプ２が圧入方向に支持された状態で、リング３２の鉄管３１の挿し口への圧入がさらに進行し、二次圧入が行われる。

二次圧入は、図８（ｃ）に示すように、鉄管３１の端面が可動面盤６を回避するように通過して、固定面盤５に当接し、リング３２が鉄管３１の所定位置に達するまで行われ、鉄管３１の固定面盤５への当接が圧力スイッチで検出されることにより終了する。

その後、図９（ａ）に示すように、リングクランプホルダ７が互いに離反する方向へ移動して、リングクランプ２とリング３２との突起９による係合が解除され、面盤１及びリングクランプホルダ７が圧入方向の反対側へ後退し、図９（ｂ）に示すように、リング３２が圧入された鉄管３１がリングクランプ２の内周から離脱した後、リングクランプホルダ７が接近方向へ移動して、リング圧入装置が初期状態に復帰する。

上記のようなリング圧入装置では、リングクランプ２の突起９をリング３２に係合させて、リング３２を鉄管３１に圧入するので、上述した従来の方法のように、リング３２に押込用の突部を形成しておく必要がなく、このような突部を削り取る作業が不要となり、加工の負担を軽減できる。

また、リングクランプ２が弾性体８で弾力的にリング３２に押し付けられて、リング３２を支持するので、製造誤差による鉄管３１の端部の支持位置のばらつきや、圧入に伴うリング３２の拡径があっても、リングクランプ２が追従して動き、リング３２を鉄管３１の端部外周に確実に圧入することができる。

また、面盤１を固定面盤５と可動面盤６とから構成したので、圧入に伴う抵抗が大きい一次圧入段階では、固定面盤５と可動面盤６とでリングクランプ２を強い反力に耐えられるように圧入方向に支持でき、圧入抵抗が減少した二次圧入段階では、可動面盤６でリングクランプ２を圧入方向に支持しつつ、押し込むことができる。

さらに、リングクランプ２を、鉄管３１の周方向に分割した複数のものとして、リングクランプホルダ７により弾性体８を介して支持したので、リングクランプ２を小さく軽いものとして、リング３２への追従性を向上させることができる。

そのほか、リングクランプホルダ７を、一対のものが鉄管３１の径方向に接離する構成としたので、圧入終了後、リングクランプホルダ７を離反させ、リング３２が圧入された鉄管３１をリングクランプ２から容易に離脱させることができる。

なお、上記実施形態では、リングクランプ２の内周後部にリング３２の端面を押す突起９を設けたものを例示したが、図１０（ａ）に示すように、リング３２の外周に段差３２ａが形成されている場合には、リング３２の小径側外周に対応した突起９を段差３２ａに係合させて、リング３２を押すようにしてもよい。

また、図１０（ｂ）に示すように、リング３２の外周中間部に周方向の溝３２ｂが形成されている場合には、リングクランプ２の内周中間部に周方向の突起９を設け、この突起９を溝３２ｂに係合させて、リング３２を押すようにしてもよい。

１面盤
２リングクランプ
３ベース
４車輪
５固定面盤
６可動面盤
７リングクランプホルダ
８弾性体
９突起
１０フォトマイクロセンサー
１１レギュレーター
１２エアシリンダ
１３リミットスイッチ
１４エアシリンダ
２１レール
３１鉄管
３２リング
３２ａ段差
３２ｂ溝

Claims

鉄管(31)の端部に薄いリング(32)を外嵌めするリング圧入装置において、圧入時に鉄管(31)の端面を押し当てる面盤(1)と、リング(32)を支持して圧入方向に押すリングクランプ(2)とを備え、リングクランプ(2)は、弾性体(8)の付勢によりリング(32)の外周に押し付けられるものとし、リングクランプ(2)の内周にリング(32)と係合する突起(9)を設け、圧入段階でリングクランプ(2)が面盤(1)により圧入方向に支持されて前進し、リング(32)がリングクランプ(2)に突起(9)の係合により連動して鉄管(31)に圧入されるようにしたことを特徴とするリング圧入装置。
前記面盤(1)が固定面盤(5)と可動面盤(6)とから成り、可動面盤(6)は、一対のものが鉄管(31)の径方向に移動して接離する構成とし、一次圧入段階では、固定面盤(5)と互いに接近した可動面盤(6)とでリングクランプ(2)を圧入方向に支持し、二次圧入段階では、互いに離反した可動面盤(6)でリングクランプ(2)を圧入方向に支持して前進させることにより、鉄管(31)の端面が可動面盤(6)を回避して固定面盤(5)に当接するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のリング圧入装置。
前記リングクランプ(2)は、鉄管(31)の周方向に分割された複数のものが、リングクランプホルダ(7)により弾性体(8)を介して支持されるものとし、リングクランプホルダ(7)が面盤(1)で圧入方向に支持される構成としたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のリング圧入装置。
前記リングクランプホルダ(7)は、一対のものが鉄管(31)の径方向に移動して接離する構成とし、圧入終了後、リングクランプホルダ(7)が互いに離反して、突起(9)とリング(32)の係合が解除され、リング(32)を圧入した鉄管(31)がリングクランプ(2)から離脱するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のリング圧入装置。