JP2681731B2 - 電動式フレア加工機およびこれに使用するパイプのクランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機等の配管接
続時に必要な、パイプ端部のフレア成形を容易に行なえ
るようにした電動式フレア加工機およびこれに使用する
パイプのクランプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調和機等の配管に際し、弁と
パイプとを接続する手段として、パイプの先端をフレア
に加工し、このフレア部を、先端部をテーパー状に形成
した弁の流通口に当てがい、フレアナットにてパイプを
弁に圧接固定する方法が採られている。

【０００３】そして、前記パイプ先端のフレア成形に際
しては、例えば実公昭５２−５３号に示されているよう
な、先端にコーンを偏心させて設けたコーンホルダー
を、ねじを利用して手動回転させ、パイプ先端のフレア
成形の加工完了時にクラッチが働く手動式のフレア成形
用工具が広く利用されていた。しかし、前記手動式のフ
レア成形用工具では特にフレア加工時手に大きな負担が
かかり、多数のパイプのフレア成形加工を行なうことは
不可能であった。

【０００４】そこで、前記パイプ先端部のフレア成形を
電動的に行なうものとして特開平３−２６８８２７号に
開示されているガングリップ型の電動フレア工具が開発
された。この電動フレア工具は、バッテリー式の小型モ
ータを利用し、モータの回転を複数の歯車により減速し
て、偏心コーンを固設した回転駆動軸を駆動し、この駆
動軸に、一方向回転伝達機構を介してねじ軸部材を本体
のめねじ部との螺合により前後動可能とし、該ねじ軸部
材と回転駆動軸との間に弾性部材を介在させたものであ
り、実施の形態としては、モータの回転を正逆可能とす
るシーソー式の押釦スイッチにより駆動し、フレア加工
完了時はクラッチを作動させてフレア加工を制御する方
式のもので、いわば、従来の手動式のフレア加工機の回
転を、モータと歯車減速機を用いて電動化しただけのも
のである。また、被加工物であるパイプのクランプ手段
については、別個のねじ締め式のもので、パイプを挟持
した後フレア加工機の先端部に固定するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の電動式
フレア加工機は、下記の如き種々の問題点を有するもの
である。 （１）作業中は常に押釦スイッチを押し続ける必要があ
り、無理な姿勢での作業時には大変疲れる。 （２）途中で押釦スイッチを離せば止まるため、フレア
加工時の途中で止まると再回転させてもフレア部が不均
一な形状のものとなり漏れの原因となる恐れがある。 （３）コーンの送りがねじ式のため、フレア加工時をは
じめ後退時も定速で一定のトルクしか出せず、従って、
トルクの大きなモータを必要とするので消費電力が大
で、無駄が多い。 （４）電動のねじ駆動のため、コーンの前進時、後退時
共にクラッチを作用させてねじを保護する必要があり、
この種クラッチの寿命は約５０００回で耐久性に問題が
ある。 （５）また、フレア加工機へのパイプの固定は、予めね
じ止め式の別体のクランプにてパイプ先端部を固定した
後、このクランプをフレア加工機の先端部とインロー合
せしてロックする形態であるため、フレア加工機へのパ
イプの固定を片手にて行なうことは不可能で操作性に問
題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点を
解決したもので、カムを利用することにより、コーンの
動きを効率的に行なうようにしたもので、例えば、フレ
ア加工前の空転送りは速く、フレア加工時は低速にして
大きなトルクを得ると共に、フレア加工後の後退は速く
するようにし、この１サイクルの工程を１プッシュボタ
ンの操作により行なうようにしたことを特徴とするもの
である。また、パイプ先端部をフレア加工機に固定する
手段については、クランプベースをフレア加工機の先端
部に一体的に固定すると共に、これに対し開閉可能に軸
支した可動アームを、リンクと偏心円弧部を有する固定
レバーにより、仮止めした後完全に締め付け固定可能な
構造とし、このパイプのクランプ操作を片手にて可能と
したことを特徴とするものである。

【０００７】すなわち、本発明に係る電動式フレア加工
機は、モーターの回転を減速して第１従動軸９に伝える
遊星歯車装置と、この第１従動軸９に対し回転かつ摺動
可能に設けられる先端にコーン１６を傾斜状に備えてな
るコーンホルダー１５と、このコーンホルダー１５の外
周部に軸受スリーブ１７を介して本体ケース１３内を前
後動するように設けたスライダー１８と、前記第１従動
軸９の回転をタイミングベルト２４又は歯車により第２
従動軸２５に伝える減速装置２２と、この第２従動軸２
５により駆動されるカムと、このカムの１回転により前
記スライダー１８を前後に１往復動させるピン又はクラ
ングと、前記本体ケース１３前面に設けられ前記コーン
１６進行方向前方にてフレア加工されるパイプＰを保持
するクランプ装置３５とを有するものである。

【０００８】また、本発明に係る電動フレア加工機によ
ってフレア加工されるパイプのクランプ装置は、ほぼ中
央部にフレア加工されるパイプを挾持する２つ割ダイス
の一方４３が固定され、右端に上下方向の広巾スリット
３６を有する横長ブロック状のクランプベース３７と、
このクランプベース３７に対し右方が上方に開閉可能に
左端部にて軸支３８され、前記ダイスの一方４３と対向
する位置に２つ割ダイスの他方４３が固定され、右端に
前記と同様の上下方向の広巾スリット３９を有すると共
に右端上部に大きな円弧部４０を有する横長ブロック状
の可動アーム４１と、クランプベース３７右端の広巾ス
リット内に設けたピン４４を支点として該広巾スリット
内を回動するリンク４５と、このリンク４５の先端にピ
ン４６を支点として該リンクに対し直交方向に回動する
固定レバー４２とからなるフレア加工されるパイプのク
ランプ装置であって、固定レバー４２の先端平面部Ａか
ら下部に連らなる円弧をピン４６の中心から徐々に大き
くなる偏心円弧部Ｃとし、この固定レバー４２をリンク
４５と直線状にした状態において該リンク４５をピン４
４を支点として下方から上方に回動させることにより可
動アーム４１をクランプベース３７に仮止めし、続いて
固定レバー４２を、ピン４６を支点としてリンク４５に
対し直角方向に水平状態まで回動させることにより、前
記偏心円弧部Ｃの作用により可動アーム４１をクランプ
ベース３７に完全に締め付け固定可能としたことを特徴
とするものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基き説明す
る。図１において、１は、電池２により回転するモータ
３のモータ軸で、このモータ軸１はギヤケース４内に配
置された遊星歯車装置５の太陽歯車６を兼ねており、遊
星歯車７と内歯車８の作用により第１従動軸９に減速し
て伝えられる。この第１従動軸９の先端は、ギヤケース
４上部の仕切板１２を貫通して本体ケース１３内に突出
状に設けられ、この突出部は六角軸１０に形成されてい
る。

【００１０】１５は、六角軸１０に対し摺動可能に設け
られた回転するコーンホルダーで、このコーンホルダー
１５の先端部にはコーン１６が一定角度傾斜させて回転
可能に設けられ、外周部には軸受スリーブ１７を介して
前記コーンホルダー１５と共に本体ケース１３の内壁に
沿って摺動するスライダー１８が設けられている。

【００１１】１９は、スライダー１８の側面に突出状に
設けられたピンで、このピン１９はニードルベアリング
２０を介して後記する溝カム２７のカム溝２９に滑動可
能に嵌め込まれている。なお、前記のコーン１６とコー
ンホルダー１５との取付形態は従来品と同様のものであ
り、２１は、コーンホルダー１５とスライダー１８との
間に設けられたスラスト軸受である。２２は、歯車減速
装置で、前記第１従動軸９の側部に平行に配置された歯
車軸２３との間をタイミングベルト２４にて伝導し、そ
の横に配置された歯車軸からなる第２従動軸２５との間
を歯車２６にて伝導し、この第２従動軸２５の一端の歯
車軸側を、前記仕切板１２を貫通させて前記本体ケース
１３の側部空間に臨ませてある。

【００１２】２７は、溝カムで、前記本体ケース１３内
のスライダー１８の側部に、該スライダー１８と平行に
回転可能に設けられ、前記第２従動軸２５の歯車との間
に設けられた歯車２８を介して回転するようになってい
る。この溝カム２７は図６に示すように、外周面に前記
ピン１９のニードルベアリング２０が摺動可能に嵌まる
エンドレス状のカム溝２９を備えており、このカム溝
は、図７の展開図に示すように、スタート時の基点Ｓか
ら最初の２０°は軸線に対し直交で、２０°〜９０°の
間Ｔが４５°の傾斜を有し、９０°〜１８５°の間Ｕが
１５°の傾斜を有し、１８５°〜２４５°の間Ｖが直交
で、２４５°〜３４０°の間Ｗが逆方向の４５°の傾斜
を有し、３４０°〜３６０°の基点までが直交になって
いる。

【００１３】すなわち、溝カム２７を矢印の如く左に回
転させると、最初のＴ区間（空送り）は速くコーン１６
が進み、Ｕ区間（フレア加工区間）ではゆっくり進み、
Ｖ区間（フレア加工完了時）ではしばらくその位置で空
転し、Ｗ区間（戻り）では速く戻るという動きをなし、
これを１サイクルとして溝カム２７の１回転にて行って
いる。

【００１４】この溝カム２７の回転は、図４に示す如く
ギヤケース４の後部に設けたモータの駆動スイッチ１１
の一時的なプッシュ操作により得られるようになってい
る。すなわち、溝カム２７の前端面に、図１、図８に示
すように、絶縁板３０を介して一部を切り欠いたリング
状の接触板３１が設けられ、この接触板３１に２本の接
触子３２が圧接するように設けられており、この接触子
３２はモータ３の駆動電源（図示せず）と連動してい
る。

【００１５】

【フレア加工機の作用】モータ３の駆動スイッチ１１を
１プッシュすると、モータ軸１の回転は遊星歯車装置５
を介して第１従動軸９の六角軸１０に伝えられ、コーン
ホルダー１５を介してコーン１６を回転させると同時
に、この第１従動軸９からタイミングベルト２４および
歯車減速装置２２を介して歯車２８により溝カム２７を
回転させる。

【００１６】この溝カム２７の回転は、図８に示すよう
にリング状の接触板３１上に２本の接触子３２が接触し
ている間回転し、溝カム２７が１回転して接触子３２が
接触板３１から外れ、絶縁板３０の露出している部分に
来た時通電が止まるので必ず１回転にて自動的に停止す
る。

【００１７】従って、溝カム２７の回転によるコーン１
６の偏心回転と往復動により本体ケース１３前方に固定
したパイプ先端部のフレア加工が行なえる。

【００１８】

【クランプ装置の構造】３５は、図１の如く本体ケース
１３の前面に設けられたパイプ固定のためのクランプ装
置で、コーンホルダー１５の中心線上前方に２つ割型の
ダイス４３を位置させ、このダイスにてパイプＰの先端
部を挟持固定するものである。以下、クランプ装置の説
明については、図１の上面から見た図を正面図として、
図３〜図５に基き説明する。

【００１９】このクランプ装置３５は図３〜５に示すよ
うに、本体ケース１３の前面下部に固定された右端に上
下方向の広巾スリット３６を有する横長ブロック状のク
ランプベース３７と、このクランプベース３７に対し右
方が上方に開閉可能に左端部にて軸支３８された右端に
前記と同様の広巾スリット３９を有すると共に右端上部
に大きな円弧部４０を有する可動アーム４１と、該可動
アーム４１の右端部を前記クランプベース３７に締め付
け固定するリンク４５と固定レバー４２とから成り、前
記コーンホルダー１５の中心線上前方にて上下２つ割の
ダイス４３の中心部にパイプＰが挟持固定可能となって
いる。

【００２０】固定レバー４２は、前記クランプベース３
７の右端に設けられた広巾スリット３６内をピン４４に
て回動可能に設けられたリンク４５の先端部に、該ピン
４４と直交方向に設けられたピン４６にて前記リンク４
５を跨ぐ状態にてリンク４５と直交方向に回動可能に設
けられている。

【００２１】ピン４６に回動可能に固定される固定レバ
ー４２の形状（寸法）は、固定レバー４２の先端直線部
Ａとピン４６の中心間の寸法ａが、可動アーム４１を図
５のように完全に閉じた状態におけるピン４６の中心か
ら可動アーム４１の上面までの寸法ｅよりやや短く、こ
の先端直線部Ａの下端Ｂと連らなる偏心円弧部Ｃの寸法
が、ピン４６の中心からＢまでの寸法ｂから下方に行く
に従って順次大きくなるように形成され、最終的には固
定レバー４２の下側面に連らなっている。すなわち、図
５におけるピン４６の中心から偏心円弧部下端面までの
寸法をｃとし、同じく偏心円弧部の下端面と固定レバー
４２との連結部の中間位置における寸法をｄとすると、
前記ａからｂ〜ｄにわたる偏心円弧部ｃの寸法関係はａ
＜ｂ＜ｃ＜ｄとなっている。

【００２２】また、前記リンク４５の上下のピン４４、
４６間の寸法は、可動アーム４１がクランプベース３７
に合せられ固定レバー４２が図３、図５に示すようにク
ランプした状態において、固定レバー４２下面の偏心円
弧部ｃにて可動アーム４１を下方に押圧固定できる寸法
となっている。

【００２３】なお、前記可動アーム４１右端上部の円弧
部４０の形態は図３に示すように、可動アーム４１の上
面と右端面とを結ぶ大きな円弧でもよいし、大きな面取
り状の斜面でもよい。

【００２４】

【クランプ装置の操作手順】

（１）クランプベース３７と可動アーム４１に２つ割の
ダイス４３のそれぞれ片方を固定した状態で可動アーム
４１を図３のＩの位置まで開き、クランプベース３７側
のダイス４３の中心部に、被加工物であるパイプＰの先
端部を乗せた後可動アーム４１を矢印のように閉じる。
この状態では、通常パイプＰには歪があって真円状でな
いため、可動アーム４１はIIに二点鎖線にて示すように
右端部が少し浮き上った状態となる。 （２）固定レバー４２をリンク４５と一直線状にした状
態で、III の垂下状態から矢印のように上方に回動させ
る。固定レバー４２の先端直線部Ａが、少し浮いたIIの
状態の可動アーム４１先端上部の円弧部４０に接する
が、その後引き続きIVの直立位置まで回動させると可動
アーム４１は軽く押し下げられるので、パイプＰは仮固
定の状態となる。 （３）次いで固定レバー４２を図５に示すようにIVから
矢印のように前記とは直角方向に回動させると、固定レ
バー４２先端下部の偏心円弧部Ｃの作用により、可動ア
ーム４１の右端上面を更に徐々に加圧し、Ｖの水平位置
にてパイプＰを完全に締め付け固定する。 （４）上記（１）から（３）までのパイプのクランプ操
作は片手にて行なえるものである。従って、右手の人指
指から小指までの４本の指を、電動式フレア加工機側面
に設けられた保持ベルト５０内に下から通して持った状
態で、左手を使って前記クランプ装置３５にパイプＰを
完全に固定した後、右手の親指にてモータ駆動スイッチ
２８を１プッシュすることにより、コーン１６は偏心回
転しながら前進し、パイプ先端のフレア加工完了の後後
退するという１往復動作を行った後自動停止する。 （５）パイプのフレア加工完了後は上記操作手順と逆の
操作により可動アーム４１を開きパイプＰを外せばよ
い。

【００２５】上記の実施例においては、第２従動軸２５
によるカムを利用したスライダー１８の摺動手段とし
て、溝カム２７とスライダー１８に固定したピン１９に
よる形態について説明したが、スライダー１８の摺動手
段は前記の形態に限定されるものではなく、例えば下記
の如き手段によっても行なうことができる。

【００２６】すなわち、図９は、前記第２従動軸２５に
より溝カム５１を回転させ、この溝カム５１とスライダ
ー１８との間を、ピン１９を下端に備えその上部に軸支
部５３を有するＹ型のリンク５４により連結したもの
で、溝カム５１の１回転によりスライダー１８を１往復
させるものである。

【００２７】図１０は、前記第２従動軸２５の先端にウ
ォーム５５を設けると共に、このウォーム５５により板
カム５７を備えたウォーム歯車５６を回転させ、この板
カム５７により、下端にカムフォロア５２を備え中央に
軸支部５３を有するＹ型のリンク５４を介してスライダ
ー１８を駆動させるものである。

【００２８】図１１は、前記第２従動軸２５により、ス
ライダー１８の後方に同軸状に配置した溝カム５８を回
転させ、この溝カム５８とスライダー１８との間に介在
させたリンク５９により、溝カム１回転の間にスライダ
ー１８を１往復させるものである。

【００２９】図１２は、前記第２従動軸２５により、ス
ライダー１８の後方に同軸状に配置した直列カム６０を
回転させ、この直列カム６０にてスライダー１８の後端
面を押圧することにより、直列カム１回転の間にスライ
ダー１８を１往復させるものである。

【００３０】図１３は、前記第２従動軸２５に傘歯車６
１を設けると共に、この傘歯車６１により板カム５７を
備えた傘歯車６２を回転させ、この板カム５７により、
スライダー１８の後端面から張り出させた張出板６３を
介してスライダー１８を駆動させるものである。

【００３１】図１４は、前記第２従動軸２５の先端にウ
ォーム５５を設けると共にこのウォーム５５により、ス
ライダー１８との間に配置したウォーム歯車５６を回転
させ、このウォーム歯車５６を偏心輪としてこれに設け
たリンク６４の先端を、スライダー１８と本体ケース１
３との間に設けた２本の小リンク６５、６５の中間連結
ピン６６と連結してトッグルジョイントを形成し、ウォ
ーム歯車５６を回転させることによりスライダー１８を
１往復させるものである。この方式によるスライダー１
８の摺動は、カムを利用した場合のように往路と復路に
おいて図７に示すような微妙な変化は得られないがパイ
プのフレア加工には特に支障のないものである。

【００３２】なお、図１、図４、図５の６７はギヤケー
ス１３の後面に設けられた紐通しで、この紐通し６７に
紐を通し、この紐を首に掛けることができるようにした
ものである。従って、作業をしない時に、いちいちフレ
ア加工機自体を床や台上に置けば、作業時の持ち上げが
面倒であり、又、フレア加工機のボディにも傷がつくた
め、この紐による首掛け保持機能は重宝なものである。

【００３３】また、本発明に係るフレア加工機は、図１
に示すような保持ベルト５０による支持形態の他にガン
グリップタイプとすることもできる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は上述のように、モータの回転に
よりカムを利用してコーンを備えたスライダーを効率的
に駆動することができるように構成したため小馬力のモ
ータにて所定のフレア加工が可能となる。

【００３５】また、作動スイッチを１プッシュスイッチ
として、カムの１回転によりコーンが１往復して自動的
に停止するようにしたため、フレア加工時にスイッチを
押し続ける必要がなく、安定したフレア加工が可能とな
る。

【００３６】さらに、クラッチを備えていないので、耐
久性に優れ、寿命の長いものとなる。また、パイプの締
め付け、固定に際し、片手にて操作可能なレバー締め付
け方式を採用したため、右手にてフレア加工機を持った
状態で左手にてパイプの締め付け固定ができ、作業性が
大巾に良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフレア加工機の図２におけるＤ−
Ｅ−Ｆ−Ｇ切断平面図

【図２】図１のＨ−Ｈ断面図

【図３】本発明に係るパイプのクランプ装置の正面図

【図４】本発明の一部を断面して示す平面図

【図５】本発明の側面図

【図６】本発明の溝カムの平面図

【図７】本発明の溝カムの展開図

【図８】図１のＪ−Ｊ断面図

【図９】スライダー摺動手段の他の例を示す部分平面図

【図１０】スライダー摺動手段の他の例を示す部分平面
図

【図１１】スライダー摺動手段の他の例を示す部分平面
図

【図１２】スライダー摺動手段の他の例を示す部分平面
図

【図１３】スライダー摺動手段の他の例を示す部分平面
図

【図１４】スライダー摺動手段の他の例を示す部分平面
図

【符号の説明】

５ 遊星歯車装置 ９ 第１従動軸 １
０ 六角軸 １１ スイッチ １２ 仕切板
１３ 本体ケース １５ コーンホルダー １６ コーン
１７ 軸受スリーブ １８ スライダー １９ ピン
２２ 減速装置 ２４ タイミングベルト ２５ 第２従動軸
２７ 溝カム ２９ カム溝 ３０ 絶縁板
３１ 接触板 ３２ 接触子 ３５ パイプクランプ装置
３７ クランプベース ４０ 大きな円弧部 ４１ 可動アーム
４２ 固定レバー ４３ ダイス ４５ リンク

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モーターの回転を減速して第１従動軸９
   に伝える遊星歯車装置と、この第１従動軸９に対し回転
   かつ摺動可能に設けられる先端にコーン１６を傾斜状に
   備えてなるコーンホルダー１５と、このコーンホルダー
   １５の外周部に軸受スリーブ１７を介して本体ケース１
   ３内を前後動するように設けたスライダー１８と、前記
   第１従動軸９の回転をタイミングベルト２４又は歯車に
   より第２従動軸２５に伝える減速装置２２と、この第２
   従動軸２５により駆動されるカムと、このカムの１回転
   により前記スライダー１８を前後に１往復動させるピン
   又はクラングと、前記本体ケース１３前面に設けられ前
   記コーン１６進行方向前方にてフレア加工されるパイプ
   Ｐを保持するクランプ装置３５とを有する電動式フレア
   加工機。
2. 【請求項２】 モータの回転が１プッシュスイッチの操
   作により作動し、カムを１回転させた後自動停止するも
   のである請求項１記載の電動式フレア加工機。
3. 【請求項３】 ほぼ中央部にフレア加工されるパイプを
   挾持する２つ割ダイスの一方４３が固定され、右端に上
   下方向の広巾スリット３６を有する横長ブロック状のク
   ランプベース３７と、このクランプベース３７に対し右
   方が上方に開閉可能に左端部にて軸支３８され、前記ダ
   イスの一方４３と対向する位置に２つ割ダイスの他方４
   ３が固定され、右端に前記と同様の上下方向の広巾スリ
   ット３９を有すると共に右端上部に大きな円弧部４０を
   有する横長ブロック状の可動アーム４１と、クランプベ
   ース３７右端の広巾スリット内に設けたピン４４を支点
   として該広巾スリット内を回動するリンク４５と、この
   リンク４５の先端にピン４６を支点として該リンクに対
   し直交方向に回動する固定レバー４２とからなるフレア
   加工されるパイプのクランプ装置であって、固定レバー
   ４２の先端平面部Ａから下部に連らなる円弧をピン４６
   の中心から徐々に大きくなる偏心円弧部Ｃとし、この固
   定レバー４２をリンク４５と直線状にした状態において
   該リンク４５をピン４４を支点として下方から上方に回
   動させることにより可動アーム４１をクランプベース３
   ７に仮止めし、続いて固定レバー４２を、ピン４６を支
   点としてリンク４５に対し直角方向に水平状態まで回動
   させることにより、前記偏心円弧部Ｃの作用により可動
   アーム４１をクランプベース３７に完全に締め付け固定
   可能としたことを特徴とする電動フレア加工機によって
   フレア加工されるパイプのクランプ装置。