JP2019051539A - ホース継手金具の加締め装置および加締め方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、ソケットの加締め形状、すなわち、ソケットの軸心を含む断面におけるソケットの断面形状は、ホース継手金具の性能や仕様によって異なる。
ソケットの軸心方向に沿ってソケットの外径を均一に加締める場合は、ソケットの軸心方向に沿って高さが均一の形状の加締め爪を用いる。
例えば、ホース継手金具が、ソケットの内周面に、周方向の全周にわたって軸方向に間隔をおいて複数の係止用凸部が設けられているものである場合について説明する。
加締め爪によりソケットを加締めると、ソケットの内周面の複数の係止用凸部がホースの外周面に食い込んで係合すると共にソケットの内周面とニップルの外周面との間でホースがその半径方向において強く圧縮される。
圧縮されたホースの部分はソケットの軸心方向に沿って伸びる方向の変位を生じるが、ソケットの複数の係止用凸部はホースの外周面に食い込んで係合しているため、ソケットの複数の係止用凸部もホースの部分の変位に追従してソケットの軸心方向に変位する。
そのため、加締められたホースの部分に追従してソケットの部分が変位する方向もばらつくため、係止用凸部が互いに接近する方向に変位したり、あるいは、係止用凸部が互いに離間する方向に変位したりばらついている。
そのため、ソケットの軸心方向におけるソケットの係止用凸部のニップルに対する位置のばらつきを設計の範囲内とする上で不利となり、ホース継手金具によるホースの取り付け強度のばらつきを抑制する上で改善の余地がある。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、その目的はホース継手金具によるホースの取り付け強度のばらつきの抑制を図る上で有利なホース継手金具の加締め装置および加締め方法を提供することにある。
請求項2記載の発明は、前記移動部は、その内側空間に複数の前記加締め爪集合体を収容するカムリングと、前記カムリングを回転させるアクチュエータとを含んで構成され、前記カムリングは、その内周部に周方向に延在するカム面集合体を有し、前記カム面集合体は、前記加締め爪集合体を構成する複数の前記加締め爪分割体に対応し前記カムリングの軸心方向に並べられて複数設けられ、前記各カム面集合体は、前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に配置された複数の加締め爪分割体に対応して設けられた複数のカム面が前記カムリングの周方向に並べられて構成されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記加締め爪分割体は細長形状を呈し、その長手方向の一端が前記ソケットを加締める爪部となっており、その長手方向の他端が基端となっており、前記各カム面は、前記基端が接触することで、加締めるべきソケットの外周面からその半径方向外側に離れた退避位置にそれら前記加締め爪分割体の前記爪部を位置させる退避位置用面と、前記カムリングの回転により前記加締め爪分割体の前記爪部を前記退避位置から前記カムリングの半径方向内側に移動させソケットを次第に加締めていく加締め用面とを有していることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、複数の前記カム面集合体を構成する複数の前記カム面の前記加締め用面は、前記ホースが挿入される前記環状空間の一端の開口と反対に位置する他端側のソケットの箇所から、前記開口側のソケットの箇所に向けて前記加締め爪分割体を順に前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動させるように構成されていることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、ニップルの外周部とソケットの内周部との間でソケットの軸心方向に延在する環状空間に、前記環状空間の延在方向の一端の開口からホースが挿入された継手金具を、前記ソケットの軸心方向に延在する加締め空間に挿入し、前記加締め空間の周方向に分割された複数の加締め爪を、前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動し、前記ソケットを加締めるホース継手金具の加締め方法であって、前記各加締め爪を、前記加締め空間の延在方向に並べられた複数の加締め爪分割体からなる加締め爪集合体で構成し、複数の前記加締め爪集合体の各加締め爪分割体を、それぞれ並べられた順番毎に前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に位置するように配置し、前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に配置された複数の前記加締め爪分割体毎に前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動させるようにしたことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、複数の前記加締め爪分割体毎の前記加締め空間の半径方向外側から内側への移動は、前記開口と反対に位置する前記環状空間の延在方向の他端に対向する複数の前記加締め爪分割体から前記延在方向の一端に対向する複数の前記加締め爪分割体に向けて順に行なわれることを特徴とする。
請求項2、3記載の発明によれば、移動部のコンパクト化、軽量化を図る上で有利となる。
請求項4、6記載の発明によれば、ソケットの軸心方向におけるソケットの係止用凸部のニップルに対する位置のばらつきを設計の範囲内とする上で有利となり、ホース継手金具によるホースの取り付け強度のばらつきの抑制を図る上でより有利となる。
なお、加締め装置によって加締めるホース継手金具10は、図16に示すように、互いに結合されたニップル12とソケット14とを備え、ニップル12の外周部とソケット14の内周部との間に環状空間S1が形成されている。
また、ソケット14の内周面には、ソケット14の周方向の全周にわたって軸方向に間隔をおいて複数の複数の係止用凸部1402が、本実施の形態では、4つの係止用凸部1402が設けられている。なお、本発明は、係止用凸部1402を有さないソケット14にも無論適用可能である。
なお、図中符号16はホースを示す。
加締め装置20は、加締め爪集合体22と、基台24と、支持部材26と、ガイド部材27と、弾性部材28と、カムリング30と、移動部32とを含んで構成されている。
図2、図3に示すように、各加締め爪集合体22は、加締め空間S2の延在方向に並べられた複数の加締め爪分割体34で構成されている。
図2、図9に示すように、複数の加締め爪集合体22の各加締め爪分割体34は、それぞれ並べられた順番毎に加締め空間S2の延在方向において同一の箇所に位置するように配置されている。
本実施の形態では、加締め爪集合体22を構成する加締め爪分割体34の数は5つであるが、加締め爪分割体34の数は、ホース継手金具10の仕様により適宜決定され、2つ以上であればよく、実施の形態の数に限定されない。
加締め爪分割体34の基端3404寄りの箇所には、加締め爪分割体34の長手方向に沿った長溝3406が形成されている。
なお、加締め爪分割体34が並べられた方向の端部に位置する加締め爪分割体34には、長溝3406に代えてねじ孔3408が形成されている。
このねじ孔3408には、各加締め爪分割体34の長溝3406に挿通されたボルト3410が締結されている。
なお、図2に示すように、加締め空間S2は、複数の加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34の爪部3402の内側に形成される空間であり、断面がほぼ円形の輪郭を呈している。
支持部材26は、本体部36と、押え板38とを含んで構成されている。
図4に示すように、本体部36は、中心孔3602が貫通形成された環板状の部材の一方の端面に、加締め爪集合体22の数に対応した数の複数の凹溝3604が形成されている。
複数の凹溝3604は、支持部材26の周方向に等間隔をおき、支持部材26の半径方向に延在している。
また、環板状の部材の一方の端面には、凹溝3604で挟まれた複数の扇状端面3606が形成され、各扇状端面3606にはねじ孔3608が形成されている。
また、環板状の部材の他方の端面寄りの外周面の全周にわたってガイド溝3610が形成されている。
また、図7に示すように、環板状の部材の他方の端面には、周方向に間隔をおいて複数のねじ孔3612が形成され、図7、図8に示すように、基台24の脚部2402の上部のボルト挿通孔2420に挿通されたボルト3614がねじ孔3612に螺合することで支持部材26は基台24の脚部2402の上部に固定されている。
なお、図7、図8において、符号2410は、ホース継手金具10の先部が挿入される、脚部2402の上部に形成された開口を示す。
図7、図8に示すように、一対の分割体2701は、それらの半径方向内側の内周部2704が支持部材26のガイド溝3610に挿入された状態で、ボルト挿通孔2702を挿通したボルト2706が後述するフレーム側支持部材44のねじ孔4406に螺合されることで、一対の分割体2701はフレーム側支持部材44に締結されている。
これにより、フレーム側支持部材44は、ガイド部材27を介して支持部材26に対して回転可能に支持されている。
ここで、支持部材26は基台24の脚部2402の上部に固定されているので、フレーム側支持部材44は、ガイド部材27および支持部材26を介して基台24の脚部2402の上部に対して回転可能に支持されることになる。
複数の凹溝3604に複数の加締め爪集合体22がそれぞれ収容され、この状態で複数の扇状端面3606に押え板38が当て付けられ、ボルト挿通孔3802に挿通されねじ孔3608に螺合するボルト39(図1参照)により押え板38が本体部36に固定される。
これにより複数の加締め爪集合体22をそれぞれ構成する複数の加締め爪分割体34は、その長手方向を加締め空間S2の半径方向に延在させ爪部3402を加締め空間S2に向けて加締め空間S2の半径方向に移動可能に支持部材26で支持される。
図6に示すように、カムリング30は、環板状を呈し、カムリング30の半径方向内側の空間が複数の加締め爪集合体22および支持部材26を収容する収容空間となっている。
カムリング30は、その内周部に周方向に延在するカム面集合体40を有している。
カム面集合体40は、加締め爪分割体34の数に対応しカムリング30の軸心方向に並べられて複数設けられている。
各カム面集合体40は、加締め空間S2の延在方向において同一の箇所に配置された複数の加締め爪分割体34に対応して設けられたカム面42がカムリング30の周方向に並べられることで構成されている。
また、本実施の形態では、加締め爪集合体22は8つ設けられ、したがって、1つのカム面集合体40にカム面42が8つ設けられている。
すなわち、各カム面集合体40は、加締め空間S2の延在方向において同一の箇所に配置された8つの加締め爪分割体34に対応して設けられた8つのカム面42がカムリング30の周方向に並べられることで構成されている。
また、複数のカム面集合体40は、各加締め爪集合体22を構成する複数(5つ)の加締め爪分割体34をカムリング30の半径方向外側から半径方向内側に移動させる複数のカム面42毎に、それらカム面42がカムリング30の軸心方向に並べられたカム面列42Aを複数(8つ)有している。
加締め用面4204は、カムリング30の回転に伴って爪部3402が退避位置から加締め位置に移動し始める始端を有し、この始端と退避位置用面4202の終端とはカムリング30の周方向において位相が一致している。
また、加締め用面4204は、カムリング30の回転に伴って爪部3402が加締め位置から退避位置に移動し始める終端を有し、この終端は退避位置用面4202の始端とはカムリング30の周方向において位相が一致している。
すなわち、各カム面列42Aを構成する複数のカム面42の加締め用面4204の始端は、カムリング30の周方向において位相がずれた箇所に位置している。
詳細に説明すると、後述するフレーム側支持部材44の筒部4402の底部4404に最も近いカム面集合体40を構成するカム面42は、すなわち、環状空間S1の延在方向の他端E2側に最も近いカム面集合体40を構成するカム面42は、図6に示すように、退避位置用面4202のカムリング30の周方向に沿った長さが最も短く、この退避位置用面4202は、筒部4402の底部4404から離れるカム面集合体40毎に、すなわち、環状空間S1の延在方向の他端E2から離れる毎に次第に長くなる。
また、フレーム側支持部材44の筒部4402の底部4404に最も近いカム面集合体40を構成するカム面42は、すなわち、環状空間S1の延在方向の他端E2側に最も近いカム面集合体40を構成するカム面42は、加締め用面4204のカムリング30の周方向に沿った長さが最も長く、この加締め用面4204のカム面42は、筒部4402の底部4404から離れるカム面集合体40毎に、すなわち、環状空間S1の延在方向の他端E2から離れる毎に次第に短くなる。
言い換えると、各カム面列42Aを構成する複数のカム面40の加締め用面4204の終端は、各カム面列42A毎に、カムリング30の周方向において同一の位相の箇所に位置し、図6に複数のカム面40の加締め用面4204の終端を直線L1で示している。
なお、加締め用面4204は、退避位置用面4202から急激に上昇する傾斜面4204Aを含んで構成され、フレーム側支持部材44の筒部4402の底部4404から最も離れたカム面集合体40のカム面42の傾斜面4204Aの終端と、この終端を通りカムリング30の軸心方向と平行する方向に延在する残りのカム面集合体40のカム面42の加締め用面4204の箇所とは、図6に直線L2で示されるように、カムリング30の半径方向において同一の高さに位置している。
また、全てのカム面集合体40において、図6に直線L1と直線L2との間のカム面42の加締め用面4204は、同一の形状で形成されている。
なお、後述する油圧シリンダ46によるカムリング30の所定角度範囲内の回転は、全ての加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34の基端3404が、退避位置用面4202と、直線L1と直線L2の間に位置する加締め用面4204の箇所との間で接触するようになされる。
フレーム側支持部材44は、カムリング30がその内周部に固定される筒部4402を有している。
カムリング30の筒部4402への取り付けは、図1、図6、図7に示すように、カムリング30の周方向に間隔をおいた複数のボルト挿通孔3001に挿通されたボルト3002が、筒部4402の底部4404のねじ孔4408に締結されることでなされている。
なお、本実施の形態では、カムリング30とフレーム側支持部材44とが別々の部材で形成されているが、一体に形成してもよいことは無論のことである。
すなわち、油圧シリンダ46の伸長作動によりフレーム側支持部材44が正転し、油圧シリンダ46の縮小作動によりフレーム側支持部材44が逆転し、カムリング30が所定の角度範囲で正逆転される。
弾性部材28は、加締め爪分割体34のねじ孔3408に締結され、各加締め爪分割体34の長溝3406に挿通されたボルト3410の頭部とフレーム側支持部材44の筒部4402の端面4403に設けられたボルト4410の頭部とにわたって張設されている。
このように弾性部材28が設けられることにより、各加締め爪集合体22を構成する複数の加締め爪分割体34は、ボルト3410がねじ孔3408に締結された箇所を介して、また、ボルト3410の軸部が長溝3406の端部に係止した箇所を介して弾性部材28の弾性力が作用し、各加締め爪集合体22を構成する全ての加締め爪分割体34がカムリング30の半径方向外側に付勢され、それらの基端3404がカム面42に接触している。
本実施の形態では、カムリング30を回転させるアクチュエータが油圧シリンダ46で構成されている。
なお、加締め空間S2は、複数の加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34の爪部3402の内側に形成される空間であり、各加締め爪分割体34の基端3404は弾性部材28によりカム面42に接触しているため、加締め空間S2の軸心とカムリング30の軸心とは一致している。
図9、図16に示すように、複数の加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34は、弾性部材28の弾性力によりそれらの基端3404が退避位置用面4202に接触しており、複数の加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34の爪部3402は、ソケット14の外周面から半径方向外側に離れた退避位置に位置している。
ここで、ニップル12の外周部とソケット14の内周部との間にホース16が挿入された状態のホース継手金具10を、フレーム側支持部材44の筒部4402の端面4403側から、ホース16と反対に位置するホース継手金具10の端部を先頭として加締め空間S2に挿入する。図1、図7、図16において矢印Aは、ホース継手金具10の挿入方向を示している。
カムリング30の正転に伴って、まず図10、図17に示すように、複数の加締め爪集合体22をそれぞれ構成する加締め爪分割体34のうち、最も筒部4402の底部4404側に位置する複数(8つ)の加締め爪分割体34がまずカム面42の加締め用面4204により半径方向内側に同一の速度、移動量で移動され、ソケット14の加締め範囲のゴムホース16と反対側の端部が加締められ始める。
さらなるカムリング30の正転に伴って、図11、図18に示すように、筒部4402の底部4404側から2番めの複数(8つ)の加締め爪分割体34が、カム面42の加締め用面4204により半径方向内側に同一の速度、移動量で移動され、ソケット14の加締め範囲のゴムホース16と反対側の端部に続くソケット14の部分が加締められ始める。
本実施の形態では、図6に示すように、直線L1と直線L2との間のカム面42の加締め用面4204は、フレーム側支持部材44の筒部4402の底部4404から最も離れたカム面42の傾斜面4204Aを除いた加締め用面4204と同一の形状で形成されているので、筒部4402の底部4404から最も離れた複数(8つ)の加締め爪分割体34がカム面42の加締め用面4204により半径方向内側に同一の速度、移動量で移動される際には、複数(8つ)の加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34が同一の速度、移動量で半径方向内側に移動し、ソケット14の加締め範囲を均等に加締める(図15、図22)。
カムリング30の逆転により複数の加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34は、弾性部材28の弾性力により、それらの基端3404が退避位置用面4202に接触して退避位置用面4202の始端に至り、全ての加締め爪分割体34の爪部3402は、ソケット14の外周面の半径方向外側に離れた退避位置となる。
ここで、ホース継手金具10に結合されたホース16を取り出し、次にホース16が結合され加締めるべきホース継手金具10をフレーム側支持部材44の筒部4402の底部4404側から加締め空間S2に挿入し、同様の動作を繰り返す。
上述のように、ソケット14の周方向に分割されソケット14の軸心方向に沿って高さが均一の従来の複数の加締め爪でソケット14を加締めると、加締められたホース16の部分に追従してソケット14の部分が変位する方向もばらつくため、ホース継手金具10によるホース16の取り付け強度にばらつきが生じる。
本実施の形態では、加締め空間S2の延在方向において同一の箇所に配置された複数の加締め爪分割体34毎に、個別に加締め空間S2の半径方向外側から内側に移動できる構成となっている。
このようなことから実施の形態のように、ニップル12の外周部とソケット14の内周部との間の環状空間S1に、環状空間S1の延在方向の一端E1の開口18から他端E2向けてホース16が挿入された状態のホース継手金具10を、ソケット14の軸心方向に延在する加締め空間S2に挿入し、移動部32によって、開口18と反対に位置する環状空間S1の延在方向の他端E2に対向する加締め爪分割体34から延在方向の一端E1に対向する加締め爪分割体34に向けて、加締め空間S2の延在方向において同一の箇所に配置された複数の加締め爪分割体34毎に順に加締め空間S2の半径方向外側から内側に移動させることができる。
そのため、順番に加締められたソケット14の部分が順番にソケット14の軸心方向の一方に伸びるように変位するので、ソケット14の内周部の係止用凸部1402も順番にソケット14の軸心方向の一方に変位するので、その変位量のばらつきも抑制される。
そのため、ソケット14の軸心方向におけるソケット14の係止用凸部1402のニップル12に対する位置のばらつきを設計の範囲内とする上で有利となり、ホース継手金具10によるホース16の取り付け強度のばらつきの抑制を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、ソケット14が加締められた状態で、均一外径の外周面となる場合について説明したが、ソケット14が加締められた状態で、ソケット14の外周面に大径部と小径部とがソケット14の軸心方向に並べられた形状となる形態などもある。このような場合、実施の形態のように加締め工程の後半において、すなわち、直線L1、L2の範囲において全ての加締め爪集合体22の全ての加締め爪分割体34を同一の速度、同一の変位で移動させる必要はなく、各加締め爪集合体22の複数の加締め爪分割体34により順次加締めを終了させていくなど任意であり、このような各加締め爪集合体22の複数の加締め爪分割体34の移動はソケット14を加締めるべき形態に応じて適宜変形される。
また、本実施の形態では、一定の角度の範囲でカムリング30を正逆転させた場合について説明したが、弾性部材28を支持部材26側に設けるなどにより、カムリング30を逆転せずに正転のみしてもよい。
12 ニップル
14 ソケット
18 開口
16 ホース
20 加締め装置
22 加締め爪集合体
26 支持部材
28 弾性部材
30 カムリング
32 移動部
34 加締め爪分割体
3402 爪部
3404 基端
40 カム面集合体
42 カム面
4202退避位置用面
4204加締め用面
46 油圧シリンダ(アクチュエータ)
S1 環状空間
S2 加締め空間
E1 一端
E2 他端
Claims (6)
- ニップルの外周部とソケットの内周部との間にホースが挿入されたホース継手金具を前記ソケットの軸心方向に延在する加締め空間に挿入し、前記加締め空間の周方向に並べられた複数の加締め爪を、前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動し、前記ソケットを加締めるホース継手金具の加締め装置であって、
前記各加締め爪は、前記加締め空間の延在方向に並べられた複数の加締め爪分割体からなる加締め爪集合体で構成され、
複数の前記加締め爪集合体の各加締め爪分割体は、それぞれ並べられた順番毎に前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に位置するように配置され、
前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に配置された複数の前記加締め爪分割体毎に、前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動させる移動部が設けられている、
ことを特徴とするホース継手金具の加締め装置。 - 前記移動部は、その内側空間に複数の前記加締め爪集合体を収容するカムリングと、前記カムリングを回転させるアクチュエータとを含んで構成され、
前記カムリングは、その内周部に周方向に延在するカム面集合体を有し、
前記カム面集合体は、前記加締め爪集合体を構成する複数の前記加締め爪分割体に対応し前記カムリングの軸心方向に並べられて複数設けられ、
前記各カム面集合体は、前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に配置された複数の加締め爪分割体に対応して設けられた複数のカム面が前記カムリングの周方向に並べられて構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のホース継手金具の加締め装置。 - 前記加締め爪分割体は細長形状を呈し、その長手方向の一端が前記ソケットを加締める爪部となっており、その長手方向の他端が基端となっており、
前記各カム面は、前記基端が接触することで、加締めるべきソケットの外周面からその半径方向外側に離れた退避位置にそれら前記加締め爪分割体の前記爪部を位置させる退避位置用面と、前記カムリングの回転により前記加締め爪分割体の前記爪部を前記退避位置から前記カムリングの半径方向内側に移動させソケットを次第に加締めていく加締め用面とを有している、
ことを特徴とする請求項2記載のホース継手金具の加締め装置。 - 複数の前記カム面集合体を構成する複数の前記カム面の前記加締め用面は、前記ホースが挿入される前記環状空間の一端の開口と反対に位置する他端側のソケットの箇所から、前記開口側のソケットの箇所に向けて前記加締め爪分割体を順に前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項3記載のホース継手金具の加締め装置。 - ニップルの外周部とソケットの内周部との間でソケットの軸心方向に延在する環状空間に、前記環状空間の延在方向の一端の開口からホースが挿入された継手金具を、前記ソケットの軸心方向に延在する加締め空間に挿入し、
前記加締め空間の周方向に分割された複数の加締め爪を、前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動し、前記ソケットを加締めるホース継手金具の加締め方法であって、
前記各加締め爪を、前記加締め空間の延在方向に並べられた複数の加締め爪分割体からなる加締め爪集合体で構成し、
複数の前記加締め爪集合体の各加締め爪分割体を、それぞれ並べられた順番毎に前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に位置するように配置し、
前記加締め空間の延在方向において同一の箇所に配置された複数の前記加締め爪分割体毎に前記加締め空間の半径方向外側から内側に移動させるようにした、
ことを特徴とするホース継手金具の加締め方法。 - 複数の前記加締め爪分割体毎の前記加締め空間の半径方向外側から内側への移動は、前記開口と反対に位置する前記環状空間の延在方向の他端に対向する複数の前記加締め爪分割体から前記延在方向の一端に対向する複数の前記加締め爪分割体に向けて順に行なわれる、
ことを特徴とする請求項5記載のホース継手金具の加締め方法。
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