JP2014168784A - カシメ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管状部材と被カシメ固定部材とを広範囲で変形させることなく、両部材を回転不能にカシメ固定することができるカシメ装置を提供する。
【解決手段】カシメ装置１０は、筒状本体２０と、筒状本体２０の内部を前後に移動可能に設けられるとともに一端部にテーパ部分３２を有する楔状部材３０と、楔状部材３０の前後移動によって拡縮径方向に出入する押出ヘッド２２とを備える。管状部材の外周に被カシメ固定部材を配設した状態において、管状部材内に筒状本体２０を挿入し、楔状部材３０を筒状本体２０の後端から前端に向かって移動させることにより、押出ヘッド２２を内方から外方へ突出させ、これにより管状部材の一部を内壁側から外壁側に向かって突出変形させて、管状部材と被カシメ固定部材とが、互いに回転不能にカシメ固定されるよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば管状部材と管状部材の外周に設けられた被カシメ固定部材とを、互いに回転不能にカシメ固定させるカシメ装置に関する。

従来より、例えば壁に取付けられるような手摺りの製造において、管状部材と取付け金具とを互いに固定することが行われている。
管状部材と取付け金具の固定には、例えば両部材の一部もしくは一方の部材の一部を押圧変形させて両部材を固定するいわゆる「カシメ加工」が用いられており、例えば図８に示したように、まずＵ字状に曲げ加工された管状部材１１０の薄肉部分１１２に取付け金具１２０を差し込み、この状態で管状部材１１０の後端にカシメ装置１００を配設させ、さらに図９に示したように、カシメ装置１００を管状部材１１０の後端から前端に向かって押し込むことにより、管状部材１１０の薄肉部分１１２を押圧変形させている。

カシメ装置１００は、先端にテーパ部分１０２が設けられ、テーパ部分１０２の前端が管状部材１１０の内径よりも小径であり、そこからテーパ部分１０２の後端に向かうにつれて管状部材１１０の内径よりも大径となるように形成されたものである。

このため、カシメ装置１００を管状部材１１０の後端から前端に向かって押し込んだ際には、管状部材１１０の後端の薄肉部分１１２が拡径方向に変形され、変形された薄肉部分１１２が取付け金具１２０のフランジ部１２２を保持して両部材のカシメ固定がなされている。

また管状部材１１０と取付け金具１２０とを、先にカシメ加工してから一部分のみ溶接加工を行えば、管状部材１１０と取付け金具１２０に回転方向への力が加わっても両部材が互いに回転不能となり、確実に互いを固定させることができる。

一方、特許文献１には図１０に示したように、コレット状型押具２３０とテーパロッド２４０とから構成されたカシメ装置２００が開示されている。
このカシメ装置２００を用いたカシメ加工では、まず金具２２０の外周部に管状部材２１０を嵌め込み、この状態で金具２２０の後端にカシメ装置２００を配設する。次いで図１１に示したように、金具２２０内にカシメ装置２００を挿入し、テーパロッド２４０を金具２２０の後端から前端に向かってさらに挿入していくと、コレット状型押具２３０のコレット部２３２を拡開され、これにより金具２２０の内壁面とともに管状部材２１０の内壁面が一緒に変形され、管状部材２１０と金具２２０とが、互いにカシメ固定されるようになっている。

なおコレット状型押具２３０は、図１１に示したように、コレット部２３２が断面方向において８分割されて成るため、押圧変形される箇所が断面方向に対して８箇所となる。したがって管状部材２１０と金具２２０とを、上記したような溶接加工を用いることなく１回の行程で回転不能にカシメ固定することができる。

特開平７−２５１２２８号公報

ところで上記したような従来のカシメ装置１００を用いた管状部材１１０と取付け金具１２０との固定において、管状部材１１０と取付け金具１２０とを回転不能に固定させるには、カシメ加工とともに溶接加工を用いる必要があり、製造時間や製造コストを要するものであった。

さらに、Ｕ字状に曲げ加工された環状部材１１０には、外表面に樹脂層，ゴム層などのコーティング層（図示せず）が設けられているものもあり、このような外表面にコーティング層を有する環状部材１１０をこの方法でカシメ加工すると、Ｕ字状に曲げ加工された環状部材１１０の湾曲部にストレスが加わり、それによりコーティング層を変形，破損させてしてしまう場合があった。

また特許文献１に開示されたカシメ装置２００を用いた管状部材２１０と金具２２０とのカシメ固定は、金具２２０の内壁面を広範囲に亘って変形させるものであるため、管状部材２１０のカシメ固定がなされる箇所も拡径して一緒に変形させてしまうものであるため、管状部材２１０の外表面に上記したのと同様にコーティング層（図示せず）が設けられている場合には、管状部材２１０にコレット状型押具２３０を挿入して拡開させた際に、管状部材２１０のコーティング層が広範囲で変形，破損してしまうおそれがあった。

したがってこのような問題を生ずることのない新たなカシメ装置が求められているのが実情である。
本発明はこのような実情に鑑み、管状部材と被カシメ固定部材とを広範囲で変形させることなく、両部材を回転不能にカシメ固定することができ、また管状部材にコーティング層が設けられていてもコーティング層を広範囲で変形，破損させてしまうことがなく、溶接加工の必要もないカシメ装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明のカシメ装置は、
管状部材と、前記管状部材の外周に設けられた被カシメ固定部材とを、互いに回転不能にカシメ固定させるカシメ装置であって、
前記カシメ装置は、
前記管状部材の内径よりも小径の筒状本体と、
前記筒状本体の内部を前後に移動可能に設けられるとともに一端部にテーパ部分を有する楔状部材と、
前記筒状本体の内部に設けられ、前記楔状部材の前後移動によって前記楔状部材の前記テーパ部分が当接し、前記筒状本体の拡縮径方向に出入する押出ヘッドと、
を少なくとも備え、
前記管状部材の外周に前記被カシメ固定部材を配設した状態において、
前記管状部材内に前記カシメ装置の筒状本体部分を挿入し、さらに前記楔状部材を、前記一端部に付されたテーパ部分を先頭として前記筒状本体の後端から前端に向かって移動させることにより、前記押出ヘッドを前記筒状本体の内方から外方へ突出させ、これにより前記押出ヘッドで前記管状部材の一部を内壁側から外壁側に向かって突出変形させて、前記管状部材の突出変形箇所が前記被カシメ固定部材を押圧することにより、前記管状部材と被カシメ固定部材とが、互いに回転不能にカシメ固定されるよう構成されていることを特徴とする。
このように構成すれば、管状部材の押出ヘッドと当接する箇所だけをピンポイントで変形させることができる。

また、本発明のカシメ装置は、
前記筒状本体の後端の内周面にタップ溝が設けられるとともに、前記タップ溝に嵌合するネジ部材を備え、
前記ネジ部材を前記筒状本体の後端から前端に向かって回転移動させることにより、前記筒状本体内の楔状部材の他端部を前記ネジ部材が押して、前記楔状部材が前記筒状本体の後端から前端に向かって移動されるよう構成されていることを特徴とする。
このように構成すれば、ネジ部材の回転量の調整により管状部材の押出ヘッドによる押圧変形量を調整することができる。

また、本発明のカシメ装置は、
前記ネジ部材を電動で回転する電動回転手段をさらに備えることを特徴とする。
このように電動回転手段を備えれば、カシメ加工を効率良く行うことができる。

また、本発明のカシメ装置は、
前記押出ヘッドが、前記筒状本体の断面方向において、等間隔置きに複数設けられていることを特徴とする。

このように押出ヘッドが等間隔置きに複数設けられていれば、管状部材の変形箇所が複数箇所になるため、管状部材と被カシメ固定部材とのカシメ固定を確実なものとすることができる。

また、本発明のカシメ装置は、
前記筒状本体が、前記管状部材と前記被カシメ固定部材とのカシメ固定箇所の位置決め用の位置決めフランジ部を有することを特徴とする。
このように位置決めフランジ部を有していれば、常に同じ位置で管状部材と被カシメ固定部材とをカシメ固定させることができ、歩留まり良くカシメ加工を行うことができる。

また、本発明のカシメ装置は、
前記位置決めフランジ部に、前記被カシメ固定部材の取付け固定用の固定穴が設けられていることを特徴とする。

このように固定穴が設けられていれば、管状部材と被カシメ固定部材とをカシメ固定させる際に、被カシメ固定部材を固定穴に固定することができ、精度良く管状部材と被カシメ固定部材とをカシメ固定させることができる。

また、本発明のカシメ装置は、
前記押出ヘッドには、前記楔状部材の一端部に付されたテーパ部分のテーパ角度に合わせた傾斜面が設けられており、前記楔状部材のテーパ部分と前記押出ヘッドの傾斜面とが面当たりするよう構成されていることを特徴とする。

このように構成されていれば、楔状部材の水平方向への移動による力を、押出ヘッドが垂直方向への移動の際の力として伝える際に、効率良く力を伝えることができる。

本発明によれば、管状部材の押出ヘッドと当接する箇所だけをピンポイントで押圧変形させるように構成されているので、管状部材と被カシメ固定部材とを広範囲で変形させることなく、両部材を回転不能にカシメ固定することができ、また管状部材にコーティング層が設けられていてもコーティング層を広範囲で変形，破損させてしまうことがなく、溶接加工の必要もないカシメ装置を提供することができる。

図１は、本発明のカシメ装置の概略断面図である。 図２は、本発明のカシメ装置の押出ヘッドの配設状態を示した概略断面図である。 図３は、本発明のカシメ装置を用いて、管状部材と被カシメ固定部材とをカシメ固定する前の状態を示した説明図である。 図４は、本発明のカシメ装置を、管状部材内に挿入した状態を示した説明図である。 図５は、本発明のカシメ装置を用いて、管状部材と被カシメ固定部材とをカシメ固定した状態を示した説明図である。 図６は、本発明のカシメ装置の押出ヘッドを後退させた状態を示した説明図である。 図７は、本発明のカシメ装置を、カシメ固定された管状部材と被カシメ固定部材から取外した状態を示した説明図である。 図８は、従来のカシメ装置を用いて、管状部材と取付け金具とをカシメ固定する前の状態を示した説明図である。 図９は、従来のカシメ装置で、管状部材を押圧変形させて管状部材と取付け金具とを互いに固定した状態を示した説明図である。 図１０は、従来の別のカシメ装置を用いて、管状部材と金具とをカシメ固定する前の状態を示した説明図である。 図１１は、従来の別のカシメ装置で、金具と管状部材とを一緒に押圧変形させてカシメ固定した状態を示した説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
本発明のカシメ装置は、例えば管状部材と管状部材の外周に設けられた被カシメ固定部材とを互いにカシメ固定するために用いられるものである。
なお、本明細書中で使用する語句において、「後端」とは、図面において部材の右側端部であり、「前端」とは、図面において部材の左側端部である。
また、本実施形態の図３〜７に示した「管状部材」は、管の端部を模式的に描いたものにすぎず、実際には直線状や図８，９に示したようなＵ字状などの曲げ加工された管も含まれるものである。

＜カシメ装置１０＞
図１に示したように、本発明のカシメ装置１０は、管状部材の内径よりも小径の筒状本体２０と、筒状本体２０の内部を前後に移動可能に設けられるとともに一端部にテーパ部分３２が付されて成る楔状部材３０と、筒状本体２０の内部に設けられ、楔状部材３０の前後移動によって楔状部材３０のテーパ部分３２が当接し、筒状本体２０の拡縮径方向に出入する押出ヘッド２２と、を少なくとも備えてなるものである。

また、筒状本体２０の後端にはタップ溝２４が形成されており、ここにはネジ部材４０が螺着されている。ネジ部材４０を回転させてネジ部材４０を筒状本体２０の後端から前端の方向に移動させることにより、楔状部材３０の後端がこのネジ部材４０に押されて筒状本体２０の前端に向かって移動されるようになっている。

なお楔状部材３０とネジ部材４０とは連結されておらず、互いにそれぞれ独立した部材であるため、ネジ部材４０が回転しながら前後動するのに対し、楔状部材３０の移動は直線的な前後動である。これは後述するように、楔状部材３０を回転させながら押出ヘッド２２を突出させようとすると、力が伝わり難くなり、これを防止するためのものである。

また押出ヘッド２２は、図２に示したように楔状部材３０のテーパ部分３２と当接するように、筒状本体２０の内部に周方向に等間隔置きで複数設けられており、本実施例では６個設けられている。

楔状部材３０のテーパ部分３２と当接する押出ヘッド２２の端部は、楔状部材３０のテーパ部分３２と面当たりするように楔状部材３０のテーパ部分３２のテーパ角度に合わせた傾斜面２３が設けられている。

なお、楔状部材３０のテーパ部分３２の断面形状は、図２に示した六角形に限定されるものではなく、四角形、八角形、円形などであっても良いものであり、押出ヘッド２２は、楔状部材３０のテーパ部分３２の断面形状に合わせて適宜設定すれば良いものである。

すなわち、楔状部材３０のテーパ部分３２の断面形状が例えば六角形の場合には、押出ヘッド２２を６箇所に設けることが好ましい。なお、この数については特に限定されるものではなく、楔状部材３０のテーパ部分３２の断面形状が六角形であるのに対し、押出ヘッド２２を３箇所のみ設けても良いものである。

要は、可能な限り押出ヘッド２２を筒状本体２０の断面方向において等間隔置きに複数設けることが重要である。
また、押出ヘッド２２の傾斜面２３が付された端部とは逆の端部の形状は、特に限定されるものではないが、例えば平坦状や円錐状とすることが好ましい。円錐状の場合には、平坦状の場合よりもさらに狭い範囲でカシメ加工が行うことができる。

さらに、筒状本体２０の外側には、位置決めフランジ部２６が設けられ、この位置決めフランジ部２６に設けられた固定穴２８を介して、後述する被カシメ固定部材６０を位置決め固定できるようになっている。

上記したカシメ装置１０は、管状部材５０と管状部材５０の外周に設けられた被カシメ固定部材６０とを互いにカシメ固定するために用いられるものであるため、その材質についてはなるべく硬い材質を用いることが好ましく、例えば鉄，ステンレスなどの金属が好適である。
このように構成されてなるカシメ装置１０を用いたカシメ加工の具体例について、以下、説明を行う。

＜カシメ装置１０を用いたカシメ加工＞
図３に示したように、まず管状部材５０の後端の薄肉部分５４に被カシメ固定部材６０を挿入する。本実施例における被カシメ固定部材６０は、フランジ部６４を有する壁取付け金具を想定したものである。

一方、管状部材５０は、外表面にコーティング層５２が形成され、管状部材５０の後端に、一部、薄肉部分５４が設けられたものである。
コーティング層５２としては特に限定されるものではないが、例えば樹脂被膜，防錆被膜などを挙げることができる。

このような被カシメ固定部材６０および管状部材５０の材質としては、例えばステンレス，アルミニウム，鉄，プラスチックなどを挙げることができる。
また、被カシメ固定部材６０および管状部材５０の材質は両者同じであっても、異なっていても良く、組合せは特に限定されるものではないものである。

そして、この状態において、管状部材５０の薄肉部分５４が形成された後端に、上記したカシメ装置１０を配設する。
次いで図４に示したように、管状部材５０の後端から、カシメ装置１０の筒状本体２０を管状部材５０内に挿入し、被カシメ固定部材６０のフランジ部６４と、カシメ装置１０の位置決めフランジ部２６とを当接させ、両者の固定穴６２，２８を介して締結部材（図示せず）で螺合させる。

図４に示した状態では、被カシメ固定部材６０のフランジ部６４と、カシメ装置１０の位置決めフランジ部２６とを当接させると、管状部材５０の薄肉部分５４に押出ヘッド２２が位置するように設定されている。

この位置については、カシメ固定の対象となる管状部材５０と被カシメ固定部材６０のカシメの位置によって異なるため、予めどの位置でカシメ加工を行うかを決めてからカシメ装置１０の位置決めフランジ部２６の位置を設定することが好ましい。

さらにカシメ装置１０のネジ部材４０を回転させ、図５に示したように楔状部材３０を筒状本体２０の前端に向かって移動させる。ネジ部材４０の回転は、手動による回転でも良いが、電動回転手段（図示せず）を用いて電動で回転するようにしても構わないものである。電動回転手段（図示せず）の具体的な例としては、市販の電動ドライバーを流用したり、別途モーターを設ける等とすることができ、特に限定されるものではないものである。

これにより押出ヘッド２２が楔状部材３０のテーパ部分３２で押圧されて筒状本体２０の拡径方向に突出され、管状部材５０の薄肉部分５４の内壁が内側から外側に向かって押圧変形され、被カシメ固定部材６０が管状部材５０の薄肉部分５４によってカシメ固定されることとなる。

そして、図６に示したようにネジ部材４０を先ほどとは逆方向に回転させ、筒状本体２０の後端に向かって移動させれば、楔状部材３０が自重でネジ部材４０側に移動され、これと同時に押出ヘッド２２が、筒状本体２０の径内方側へ移動されることとなる。

なお、筒状本体２０と楔状部材３０との間、および筒状本体２０と押出ヘッド２２との間にバネ部材（図示せず）を配設しておけば、ネジ部材４０を筒状本体２０の後端に移動させた際に、ネジ部材４０の移動に合わせて一緒に楔状部材３０が後退し、また押出ヘッド２２も筒状本体２０の径内方に向かって後退させることができ好ましい。

そして図７に示したように、最後に管状部材５０からカシメ装置１０を取り外せば、管状部材５０と被カシメ固定部材６０とを、互いに回転不能となるようにしたカシメ加工が完了となる。

このように本発明のカシメ装置１０を用いたカシメ加工では、押出ヘッド２２で管状部材５０の薄肉部分５４を、ピンポイントを押圧変形させるようにしているため、従来のように管状部材と被カシメ固定部材とを広範囲で変形させてしまうことがなく、しかも１回の行程で両部材を回転不能にカシメ固定することができる。

また管状部材５０の外表面にコーティング層５２が設けられていても、コーティング層５２を広範囲で変形，破損させてしまうことがなく、また本実施例のように管状部材５０に薄肉部分５４を設けておけば、コーティング層５２を一切変形，破損することがなく、管状部材５０と被カシメ固定部材６０とを互いにカシメ固定することができる。

以上、本発明のカシメ装置１０について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えばネジ部材４０の代わりに遊星歯車機構（図示せず）を用いて少ない力で回転させるようにしても良く、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能なものである。

１０・・・カシメ装置
２０・・・筒状本体
２２・・・押出ヘッド
２３・・・傾斜面
２４・・・タップ溝
２６・・・位置決めフランジ
２８・・・固定穴
３０・・・楔状部材
３２・・・テーパ部分
４０・・・ネジ部材
５０・・・管状部材
５２・・・コーティング層
５４・・・薄肉部分
６０・・・被カシメ固定部材
６２・・・固定穴
６４・・・フランジ部
１００・・・カシメ装置
１０２・・・テーパ部分
１１０・・・管状部材
１１２・・・薄肉部分
１２０・・・取付け金具
１２２・・・フランジ部
２００・・・カシメ装置
２１０・・・管状部材
２２０・・・金具
２３０・・・コレット状型押具
２３２・・・コレット部
２４０・・・テーパロッド

Claims (7)

1. 管状部材と、前記管状部材の外周に設けられた被カシメ固定部材とを、互いに回転不能にカシメ固定させるカシメ装置であって、
   前記カシメ装置は、
   前記管状部材の内径よりも小径の筒状本体と、
   前記筒状本体の内部を前後に移動可能に設けられるとともに一端部にテーパ部分を有する楔状部材と、
   前記筒状本体の内部に設けられ、前記楔状部材の前後移動によって前記楔状部材の前記テーパ部分が当接し、前記筒状本体の拡縮径方向に出入する押出ヘッドと、
   を少なくとも備え、
   前記管状部材の外周に前記被カシメ固定部材を配設した状態において、
   前記管状部材内に前記カシメ装置の筒状本体部分を挿入し、さらに前記楔状部材を、前記一端部に付されたテーパ部分を先頭として前記筒状本体の後端から前端に向かって移動させることにより、前記押出ヘッドを前記筒状本体の内方から外方へ突出させ、これにより前記押出ヘッドで前記管状部材の一部を内壁側から外壁側に向かって突出変形させて、前記管状部材の突出変形箇所が前記被カシメ固定部材を押圧することにより、前記管状部材と被カシメ固定部材とが、互いに回転不能にカシメ固定されるよう構成されていることを特徴とするカシメ装置。
2. 前記筒状本体の後端の内周面にタップ溝が設けられるとともに、前記タップ溝に嵌合するネジ部材を備え、
   前記ネジ部材を前記筒状本体の後端から前端に向かって回転移動させることにより、前記筒状本体内の楔状部材の他端部を前記ネジ部材が押して、前記楔状部材が前記筒状本体の後端から前端に向かって移動されるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカシメ装置。
3. 前記ネジ部材を電動で回転する電動回転手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のカシメ装置。
4. 前記押出ヘッドが、前記筒状本体の断面方向において、等間隔置きに複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカシメ装置。
5. 前記筒状本体が、前記管状部材と前記被カシメ固定部材とのカシメ固定箇所の位置決め用の位置決めフランジ部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカシメ装置。
6. 前記位置決めフランジ部に、前記被カシメ固定部材の取付け固定用の固定穴が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のカシメ装置。
7. 前記押出ヘッドには、前記楔状部材の一端部に付されたテーパ部分のテーパ角度に合わせた傾斜面が設けられており、前記楔状部材のテーパ部分と前記押出ヘッドの傾斜面とが面当たりするよう構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカシメ装置。

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