JP4921403B2 - ホース金具加締装置 - Google Patents

Description

この発明はホースの端部に各種機器に配管を目的とした接続用継手金具類を、その外周上に挿入した金属製スリーブを加締めて固着させるホース金具加締装置に関する。

従来、ホースの端部に各種機器に配管を目的とした接続用金具類をホース端部外周上に挿入した金属性スリーブを加締めて固着するホース金具加締装置として、現在まで各種の加締装置が提案されているが、その動力源として油圧ポンプで発生させた高圧の作動油で動作する油圧シリンダーを採用しており、そのロッドの押圧力で加締装置のカム等を駆動し、そのカムの動作が複数の加締爪を縮径移動させることによりホース金具加締が実施されている。例を挙げれば、加締爪をホース外周上に挿入した金属製スリーブの近くまで急速に移動させる手段としてエアーシリンダーを利用し、その後カムリングに装着のカムにて本加締めを実施する装置（特許文献１参照）がある。また上述のエアーシリンダーの役割を持つカム部のカム角度を６０度、本加締め用カムのカム角度を４５度に設定した装置
がある。これらはいずれもエアーコンプレッサーおよび油圧ポンプ等を利用するため加締装置も含めて全体的に大型化・重量化することは避けられない、このため設置型としてなら多少床面の占有率が増加し、またエネルギーロスが出ても工場内のラインとして同一品種の大量加締作業が効率良く実施することで相殺されると考えられる。 特開平０６―１７０４６７ 特開２００７―０１５００２

しかしながら、建機の修理等、現地施工を実施する場合は小型・軽量で携行できる事と、高圧ホース等の金具加締に対応した強力形の加締装置であることが必須の条件であり、また従来型の加締装置に採用されている油圧機器が使用する作動油・付属機器等のランニングコスト・またそれらによる環境負荷等の問題点があった。

本発明は油圧機器等を排し、従来型の加締装置より小型・軽量で携行に便利であり、加締後のホース金具寸法精度および真円度の向上と、高出力でありながら省エネルギー・省資源を達成した加締装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明はつぎのような構成とした。
即ち、べース板の後端部へホース金具を通す貫通孔を設けた加締装置取付け板を立設し
これと同心で同径の貫通孔を設け、その貫通孔から放射状に穿設された複数の爪ホルダ
ー案内溝と、爪ホルダーの原点復帰用スプリング収納溝とを形成した円筒形の爪ホルダー
案内盤を加締装置取付け板に固定し、この案内盤の爪ホルダー案内溝に、後端部へ複数
個のカムフォロアを装着した縮径方向に摺動自在な爪ホルダーと原点復帰用スプリングを
配設、その爪ホルダーに装着されたカムフォロアの外周側上部と係合する複数個の２段カ
ムが穿設された回動自在なカムリングを嵌合載置し加締装置カバーを取り付ける。

上述のカムリングを回動させるための駆動手段として、カムリングの外周側へフランジ部に
長孔を穿設した動力伝達フランジを設け、そのフランジの長孔と連結するローラフォロアを
装着したスクリューナットブラケットに、スクリューナット・スクリュ−軸のセットを装着し、スクリ
ュー軸のタイミングプーリ装着側の軸端よりスラスト系の玉軸受を挿入し、ロックナット等で
締め付け固定したものを、動力装置取付け板の所定の孔位置に押さえフランジにて固定、
上述の動力装置取付け板を、ベース板および加締装置取付け板に固定する時は、同時
にスクリューナットブラケットに装着しているローラフォロアを、カムリングに設けられた動力伝
達フランジの長孔に嵌合しながら実施、上述の動力装置取付け板と相対する形で、スクリュ
ー軸端を支えるベアリングを収納するベアリングケ―ス取付け板を同様に固定、次に減速
機付モータを所定の位置に仮置きし、モータ出力軸およびスクリュー入力軸格別にタイミン
グプーリを装着し、タイミングベルトにて連結した後その張り具合を調整しながら減速機付モ
ータを固定、爪ホルダーには加締められるホース金具の周方向に、首振り機能を持ったコマ
を装着した加締爪を各々に配設する。
本発明は以上の構成をもって特徴とする。

上述した本発明によればカムリングの内周側に穿設された２段カムの内、急角度の第１カ
ムの効用により加締前の原点位置では、それぞれの加締爪先端の開きスペースが、一定角度のカム様式の加締装置と比較して広いため、ホース金具等の入・出および加締爪の交換が容易に実施でき、また爪ホルダーを急速に縮径移動させることによって、加締時間の短縮が 図れ、次に緩角度の第２カムと爪ホルダーに装着のカムフォロアとの組み合わせにより、摩擦抵抗の軽減とあいまって加締推力が大幅に増幅されることによって、油圧ポンプによってもたらされる油圧シリンダーの強力な押圧力を利用せずに、減速機付モータと、スクリューナット・スクリュー軸のセットの組み合わせによる推力にて、十分に強力な加締め作業が可能となる。

また、爪ホルダ-に配設された加締爪の首振り機能によって、加締装置各部の製作時の寸法誤差を吸収できるため、加締め後のホース金具寸法精度、および、その真円度の向上が図られ、その結果として、本発明は図-１に示すように、小型・軽量で携行に便利であり、油圧機器等を排した結果、省エネルギー・省資源を達成したものである。

以下本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。・
第１図は本発明に係る一実施例を示す一部を切り欠いた斜視図、第２〜3図は一部透視斜視図、第４〜７図は要部拡大斜視図、第８〜９図は正面および側面図、第10図〜11図は正面図の一部を示す。

図―1に示すようにベース板４３の奥側端部に立設された加締装置取付け板１のホース金具を通すための貫通孔２６と、これと同心で同径の貫通孔２７を設けその貫通孔２７から放射状に穿設された複数（この実施例では４条）の爪ホルダー案内溝２９と、加締終了後爪ホルダー３の加締前原点復帰用スプリング収納溝３６とを形成し、表側および裏側には加締装置カバー１１および加締装置取付け板１に取付けるためのネジ穴４５（この実施例では表・裏計8箇所）を設けた図―２に示すような爪ホルダー案内盤2をボルトで加締装置取付け板１に固定する。

各爪ホルダー案内溝２９には縮径方向に向かって摺動自在な複数（この実施事例では４本）の図―３に示すような爪ホルダー３と、原点復帰用スプリング7を各別に配設する。

各爪ホルダー３の周方向中央部片側に図―４に示すようなスプリング止め板８が設けられている
各爪ホルダー３は図―３に示すように周方向と平行に複数（この実施例では2箇所）のカムフォロア収納溝48が穿設され、この溝と直角方向にカム固定用孔が穿設され、カムフォロア５がシャフト１０で格別に装着する。

各爪ホルダー３の放射状内側には、その内側のＲ部形成前の爪ホルダー３を全数爪ホルダー案内盤２に配設し、カムリング６を嵌合載置した後加締め方向最終位置まで回動せしめ、その時点で爪ホルダー案内盤に爪ホルダーを固定し、その状態を保ったまま加締爪４の外周のＲ寸法と同径のＲを加工成型し、また図−３に示すように、そのＲの中央部に加締爪４を配設するための取り付け孔３０を設け、その孔の縦方向中央部の直角方向にネジ孔が設けられ、コマ９固定用プランジャー３１を各々に設ける。

各加締爪４には図―６に示すように、爪ホルダー３の放射状内側に設けられた取付け孔３０に脱着自在に配設するための爪用コマ９を各々に設ける。

加締爪に装着されている爪用コマ９は図―８に示すように、フランジ部とコマ部で構成されており、貫通孔２６，２７，２８方向にストレートピンで連結され、その連結されたストレートピンを中心として図―９に示すように加締装置の周方向の左右に加締爪の首振り機能をもたしている。

爪ホルダー案内盤２の外周部には図―１０・１１に示すように、円筒形の内周側に複数（この実施例では４箇所）の２段カム曲線を穿設したカムリング６を篏合載置する。

円筒形の内周側に形成された２段カムとは、加締前の原点位置の爪ホルダー装着のカムフォロア部収納スペースから順に、第１R部から急角度の第1カム部、第2Ｒ部、緩角度の第2カム部、最終の第３R部で構成されている。

それぞれの役割について説明すると、第１Ｒ部は原点位置より急角度の第１カム部への移行をスムースにし、第１カム部は急角度（原点位置における爪ホルダーの摺動方向と直角の仮想線に対して５０〜５９度）設定の効用により、加締前原点位置において、爪ホルダーに装着された各加締爪先端間の開きスペースが広くなった結果、加締作業時のホース金具等の入・出および加締爪の交換を容易にし、また加締られるホース金具スリーブに加締爪が触れるまでは、加締力を必要としないため、爪ホルダーを急速に縮径移動させることによって加締時間の短縮が図れ、第２Ｒ部は急角度の第１カム部から次の緩角度の第２カム部への移行をスムースにし、第２カムには金属製スリーブを圧縮し、ホースと接続金具ニップル等を固着させるために必要とする大きな加締推力を、小さな入力で出力させるため、従来の加締装置より緩角度（加締終了時の爪ホルダーの摺動方向と直角の仮想線に対して０〜２度）に設定、第３Ｒ部は２段カムの最終端である。

カムリング６には図―７に示すように動力伝達フランジ２２Ａ、２２Ｂを設ける
この動力伝達フランジ２２Ａ、２２Ｂには後述するスクリューナット用ブラケットを左右に挟む形で２本立設し、スクリューナット用ブラケットに装着してあるローラフォロアと連結するための長孔３２を設ける。

スクリューナット用ブラケット２０には図―７に示すように、左右に動力伝達フランジ２２Ａ，Ｂと連結するためのローラフォロア１８（一部不図示）を各別に設ける。

上述のスクリューナット用ブラケット２０には図―７に示すように、スクリューナット19・スクリュー軸１６のセットを装着する。

スクリュー軸１６のタイミングプーリ１３側の軸端から図―６に示すように、アンギュラスラスト軸受２１を挿入し、ロックナット３４で締付固定する
上述のスクリューナットブラケット２０からスラストアンギュラ玉軸受２１の一連の装着完了セットを図-7に示すように、動力装置取付け板３８の所定の取付け孔に挿入、固定フランジ３３にて固定した後、スクリュー軸用タイミングプーリ１３を挿入し、回り止めキー４０を挿入し軸端にプーリ抜け落ち防止ワッシャ４１をボルト42止めする。

上述の動力装置取付け板３８を図―１に示すように、ベース板４３とそれに立設する加締装置取付け板１に１部不図示のボルト４６で固定する。その時動力伝達フランジ２２Ａに設けられた長孔へスクリューナットホルダー１９に設けられた不図示のローラフォロアを連結し、その後もう一方のローラフォロア18に動力伝達フランジ２２Bを配設し収まり状態を調整した後、ボルト35で固定する


図―１に示すように、動力装置取付け板３８に設けられたモータ固定位置に減速機付モータ１７を仮置きし、モータ出力軸にタイミングプーリ１５を挿入固定し、上述のスクリュー軸１６に装着されたタイミングプーリ１３とタイミングベルト１４にて連結した後、
タイミングベルト１４の張り具合を調節しつつ減速機付モータ１７をボルト孔４４に不図示のボルトで固定する。

図―１に示すように、上述の動力装置取付け板３８と相対する形でベース板４３とそれに立設する加締装置取付け板１に不図示のボルトでベアリングケース取付け板３９を固定する。

図―５に示すように、上述のベアリングケース取付け板３９のベアリングケース取付け穴２５の中央部に位置しているスクリュー軸１６の軸端に支持ベアリング２３を挿入、その後ベアリングケース２４で保持し無理なく回転動作するように調整し不図示のボルトにて固定する。

図―１に示すように爪ホルダー案内盤２のネジ孔４５に加締装置カバー１１を六角穴付ボルト３７にて固定する。

次に作用を説明する。上記構成において、ホース金具スリーブを加締める場合は以下のようにして行われる。

ホース端部の外側に金属製スリーブを挿入し、次に接続金具ニップルを内径側へ挿入して加締められるホース金具の準備を行った後、本発明の加締装置図−１の貫通穴２６より挿入し、２７の中央部の加締め位置に固定し、減速機付モータに通電することによりモータの回転がタイミングベルト１４によってスクリュー軸に伝わりスクリュー軸の回転がスクリューナットによって推力に変換され、その推力をスクリューナットブラケット２０に装着したローラフォロア１８を通じて動力伝達ブラケット２２Ａ、２２Ｂに伝達され動力伝達ブラケット２２Ａ、２２Ｂが時計回りに回動し同時に動力伝達ブラケット２２Ａ、２２Ｂと継がっているカムリングも同様に回動する。その時カムリングの内周側に穿設した２段カムの動作が爪ホルダーの後端部に装着されたカムフォロアに伝わり、それによって摺動自在な爪ホルダーが内周方向へ前進し、爪ホルダーに配設の加締爪によって金属性スリーブが圧縮され、接続金具ニップルがホースに固着され加締完了となる。尚この時の加締寸法の調整は、回動するカムリングに取付けた不図示のドグと加締装置取付け板に取付けた不図示のリミットスイッチの位置調整によってなされる。その後ドグによるリミットスイッチ入力後はモータ回転が逆転しカムリングが反時計回りに回動することにより、カムも加締動作と逆の動作を起こし加締前の原点位置に回帰し、この時爪ホルダーはカムの押圧から開放され外周方向に付勢するスプリングにより原点位置に復帰することにより加締動作を終了する。
尚この発明は上記実施例のものに限定されず、例えば爪ホルダーおよび加締爪はそれぞれ2〜10個等のいずれでもよく、また汎用モータの代わりにサーボモータ等を採用すれば加締精度の向上および加締寸法の設定および管理は飛躍的に向上し、又スクリュー軸・ナットの代わりにボールネジの採用によりモータの駆動トルクを約１／３に減少するため、省エネルギーが尚一層促進できることになるが、コスト的に高価になることが予想される。

本発明のホース金具加締め装置の一実施例であり、一部を切り欠いた斜視図である。 爪ホルダー案内盤の一部透視斜視図、 爪ホルダーの一部透視斜視図、 図-1の要部拡大斜視図 図-1の要部拡大斜視図 図-1の要部拡大斜視図 図-1の要部拡大斜視図 加締爪および爪用コマの正面および側面図 加締爪および爪用コマの正面および側面図 カムリングの一部正面図、 カムリングの一部正面図、

符号の説明

１ 加締装置取付け板
２ 爪ホルダー案内盤
３ 爪ホルダー
４ 加締爪
５ カムフォロア
６ カムリング
９ 爪用コマ
１１ 加締装置カバー
１３ スクリュー軸用タイミングプーリ
１４ タイミングベルト
１５ モータ用タイミングプーリ
１６ スクリュー軸
１７ 減速機付モータ
１８ ローラフォロア
１９ スクリューナット
２０ スクリューナット用ブラケット
２２ Ａ・Ｂ動力伝達ブラケット
３２ ローラフォロア収納長孔
３８ 動力装置取付け板
３９ ベアリングケース取付け板
４３ ベース板

Claims (3)

1. ホ-ス等に継手金具を加締める加締装置において、べ-ス板の後端部に加締装置取り付け板を立設し、前記加締装置取り付け板に爪ホルダー案内盤を固定し、前記案内盤に爪ホルダー案内溝及び原点復帰用スプリング溝を穿設し、爪ホルダーの先端部に加締爪を、後端部に複数個のカムフォロアを装着し、さらに、前記爪ホルダー案内溝に縮径方向に摺動自在な前記爪ホルダーを配設し、原点復帰用スプリングを前記原点復帰用スプリング溝に配設し、前記爪ホルダー案内盤に、前記爪ホルダーに装着されたカムフォロアと係合する形でその外周側へ、爪ホルダーに加締め推進力を与える回動自在で内周側に急角度と緩角度の２段カムが穿設されたカムリングを嵌合載置し、前記カムリングを回動させる動力装置として、前記カムリングの外周側に長孔を穿設したフランジ部を設け、前記長孔と連結するロ-ラフォロアを装着したスクリュ-ナット用ブラケットを備え、前記スクリューナット用ブラケットに、スクリュナット・スクリュー軸のセットを装着し、前記スクリュ―軸に回転動力を与える減速機付モ-タを加締装置本体に装備していることを特徴とするホ-ス金具加締装置。
2. 前記カムリングの急・緩角度の２段角度の設定において、急角度については原点位置における爪ホルダーの摺動方向と直角の仮想線に対して５０〜５９度に設定し、緩角度については、加締め終了時の前記爪ホルダーの摺動方向と直角の仮想線に対して０〜２度に設定していることを特徴とする請求項１に記載のホ-ス金具加締装置。
3. 前記加締爪には、加締められるホース金具の周方向に首振り機能を持たした爪用コマを設けていることを特徴とする請求項２に記載のホース金具加締装置。