JP5366904B2

JP5366904B2 - 継手金具

Info

Publication number: JP5366904B2
Application number: JP2010186828A
Authority: JP
Inventors: 好啓渡邊; 武春日井
Original assignee: 共栄テクニカ株式会社
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2030-08-24
Also published as: JP2012047191A

Description

本発明は、継手金具に関するものであり、特に、油圧配管用ホース等、高圧ホースの端部に装着され、高圧ホースを他の部材に繋ぎ合せるための継手金具に関するものである。

高圧ホースの端部に装着される継手金具として、例えば、図５（ａ）に示すものが知られている。この継手金具５０は、高圧ホースＨの流路Ｒに連通する通路５１を内部に有する継手本体５５と、継手本体５５に形成され高圧ホースＨの端部内に差込まれるニップル部５６と、高圧ホースＨの端部外側に嵌込まれ高圧ホースＨにかしめられる円筒状のカシメ部５７と、を備えて構成されている。つまり、継手金具５０が高圧ホースＨから外れないように、ニップル部５６とカシメ部５７との間で高圧ホースＨが挟持されるようになっている。

ところが、ニップル部５６は、高圧ホースＨの流路Ｒに差込まれるため、ニップル部５６の肉厚分が流路Ｒ内に突出した状態（すなわち段差が形成された状態）となり、その突出部分５６ａによって流体の圧力損失や滞留を生じさせていた。

そこで、この不具合を解消するため、段差を生じさせない継手金具が提案されている（例えば特許文献１）。図５（ｂ）に基づき詳しく説明すると、この継手金具６０は、継手本体６１に一体成形されたニップル部６２を、高圧ホースＨ内に差込み、その後、ニップル部６２の内径が高圧ホースＨの内径と略等しくなるように径方向外側に拡げる（拡径する）ものである。これによれば、ニップル部６２の内周面と高圧ホースＨの内周面とが段差のない略連続した面となることから、ニップル部６２による圧力損失を防止することが可能になる。なお、高圧ホースＨの外側からかしめられる円筒状のカシメ部材６３は、継手本体６１とは別の部材で形成されており、ニップル部６２及び高圧ホースＨの端部が拡径された後、高圧ホースＨの外周面にかしめられるようになっている。

また、この継手金具６０では、継手本体６１の外周面に環状の溝部６４が形成されるとともに、カシメ部材６３の先端部分６３ａを内側に折曲げて引掛部６５を形成することで、継手本体６１とカシメ部材６３とを係合させ得るようになっている。これによれば、継手本体６１に離脱方向（Ｃ方向）の力が加えられた際には、ニップル部６２と高圧ホースＨとの間に加わる摩擦力に加え、カシメ部材６３と高圧ホースＨとの間でも摩擦力を生じさせることができ、継手本体６１を高圧ホースＨの端部から外れ難くすることが可能となる。つまり、カシメ部材６３及びニップル部６２が夫々別々の部材から構成されているにも拘わらず、高圧ホースＨと継手金具６０との間の摩擦抵抗を極めて大きくすることが可能となる。

しかし、上記の継手金具６０によれば、引掛部６５を形成するにあたり、カシメ部材６３の先端部分６３ａを溝部６４内で折曲げなければならないため、図５（Ｃ）の拡大図に示すように、溝部６４の幅Ｌの大きさは、カシメ部材６３における引掛部６５の肉厚よりもかなり大きくなっている。このため、継手本体６１に対し上記Ｃ方向とは逆の方向（Ｄ方向）に力が加えられた場合、あるいはカシメ部材６３に対して離脱方向（Ｃ方向）に力が加えられた際には、溝部６４の幅Ｌに対応した長さだけ相対的に変位してしまう虞があった。

また、カシメ部材６３の先端部分６３ａを内側に折曲げて引掛部６５を形成することから、上記Ｃ方向に大きな力が加わった場合には、引掛部６５が元の状態に戻るように変形し、溝部６４に掛からなくなる可能性もあった。特に、カシメ部材６３は、比較的肉厚の薄い材料で形成されているため、強度を高めることも困難であり、変形のしやすさが助長されていた。さらに、ニップル部６２を拡径する際に、高圧ホースＨを介してカシメ部材６３に径方向外側の力が加わるため、引掛部６５が溝部６４から逸脱する虞もあった。

そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、流体の圧力損失を防止するとともに、内側の部材と外側の部材との係合状態を確実なものとし、継手本体がホースから外れることを防止することが可能な継手金具を提供することを課題とするものである。

本発明の継手金具は、
「ホースの内部に差込まれ内径が前記ホースの内径と等しくなるように拡げられる拡径部、該拡径部の端部から前記ホースの外部に延出される延出部、及び該延出部の外周面から径方向外側に突出し周方向に所定の間隔で形成された複数の外向き突起部、を有する内側金具と、
該内側金具及び前記ホースの外側に嵌込まれる継手本体、該継手本体に形成され直径が小さくなるように前記ホースの外周面にかしめられる円筒状のカシメ部、前記複数の外向き突起部よりも前記ホースの端面側に配置され、前記継手本体の内周面から径方向内側に突出し周方向に所定の間隔で形成された複数の内向き突起部、及び前記内向き突起部との協働で前記外向き突起部を挟むように、前記内側金具における前記延出部及び前記複数の外向き突起部の端面に当接可能な当接部と、を有し、該当接部の内径が前記内側金具の内径と等しい大きさになっている外側金具と
を備え、
前記複数の内向き突起部は、前記内側金具を中心とする前記外側金具の回転によって、前記外側金具の挿脱方向において前記複数の外向き突起部に係合する係合状態と、前記挿脱方向において前記複数の外向き突起部に係合しない非係合状態と、に切替可能に形成されている」
ことを特徴とするものである。

ここで、「ホース」としては、油圧配管用ホースを挙げることができるが、気体または液体を流すホースであれば、用途は特定されるものではない。なお、一般のゴムホースに対して適用することも可能である。

また、「外向き突起部」の個数及び配置（間隔）は特に限定されるものではないが、強度及び安定性の点から言えば、個数を３〜５個とし、等間隔で配置することが好ましい。また、「内向き突起部」の個数は、外向き突起部の個数と等しくすることが好ましいが、外向き突起部の個数より少なくしてもよい。

本発明の継手金具によれば、内側に配設される内側金具と、その内側金具を囲むように外側に配設される外側金具とからなる。内側金具は、拡径部（「ニップル部」とも称す）を備えており、ホースの内部に差込まれ、その内径がホースの内径と略等しくなるように拡げられることにより、ホースに固着される。このように、内径が拡げられると、拡径部の内周面とホースの内周面（拡径部が差込まれていない部分の流路の内周面）とが段差のない略連続した面となり、拡径部による圧力損失を防止することが可能になる。

また、内側金具には、拡径部の端部からホースの外部に延出される延出部が設けられており、さらに、その延出部の外周面には径方向外側に突出する複数の外向き突起部が、周方向に所定の間隔で設けられている。換言すれば、歯車のように外周に沿って凹凸が繰返された形状となっている。

一方、外側金具は、内側金具の外側に嵌込まれる継手本体と、その継手本体に形成された円筒状のカシメ部とを備えており、カシメ部の直径が小さくなるように変形させることにより、ホースの外周面にかしめられる。これにより、カシメ部及び内側金具の拡径部によってホースを挟持した状態となり、継手本体がホースの端部に固着される。

ところで、継手本体の内周面には、径方向内側に突出した複数の内向き突起部が設けられている。この内向き突起部は、外向き突起部と同様、周方向に所定の間隔で形成されている。換言すれば、内周に沿って凹凸が繰返された形状となっている。特に、複数の内向き突起部は、内側金具を中心とする外側金具の回転によって、外側金具の挿脱方向において複数の外向き突起部に係合する係合状態と、同方向において複数の外向き突起部に係合しない非係合状態と、に切替可能に形成されている。このため、非係合状態となるように、外側金具の回転位置を合わせれば、内向き突起部を外向き突起部に干渉させることなく、外側金具を嵌込むことが可能となり、また、外側金具を嵌込んだ後、係合状態となるように、外側金具の回転位置を合わせれば（内側金具を中心として外側金具を回転させれば）、内向き突起部が外向き突起部に係合され、内側金具及び外側金具が互いに連結した状態となる。このため、外側金具に離脱方向の力が加えられた際には、拡径部とホースとの間、及びカシメ部とホースとの間に摩擦力を生じさせることができ、継手本体をホースの端部から外れ難くすることができる。

特に、内側金具に形成された外向き突起部と、外側金具に形成された内向き突起部とを係合させることから、係合状態を保持する機械的な強度を高めることができ、離脱方向に大きな力が加えられても、変形や破損を防止することができる。また、外側金具の回転によって非係合状態から係合状態に切替えられるため、外側金具の挿脱方向において隙間を設けることなく係合させることができ、安定した支持が可能となる。

本発明の継手金具によれば、外側金具に当接部が設けられており、外側金具を内側金具に嵌込むと、当接部は内側金具の延出部及び外向き突起部の端面に当接する。つまり、外側金具を取付けると、当接部及び内向き突起部によって外向き突起部が挟まれた状態となり、外側金具の離脱方向への変位だけでなく、内側金具の離脱方向への変位も阻止される。また、当接部の内径は、内側金具の内径と等しいため、当接部と内側金具との間での段差がなく、当接部による圧力損失や滞留が防止される。

本発明の継手金具において、
「前記外側金具は、前記外向き突起部の外面に対してかしめられる第二カシメ部をさらに備える」
構成としてもよい。

本発明の継手金具によれば、外側金具に第二カシメ部が設けられており、外側金具を嵌込み、内向き突起部を外向き突起部に係合させた後、第二カシメ部がかしめられると、内側金具の外向き突起部と第二カシメ部との間における周方向の摩擦抵抗が大きくなり、外向き突起部に対する外側金具の回転が阻止される。したがって、外側金具が回転して係合状態が自然に解除されてしまうことを防止できる。つまり、外向き突起部及び内向き突起部の係合状態を保持することが可能となる。

このように、本発明によれば、継手本体を有する外側金具に対し、離脱方向に大きな力が加えられても係合状態を維持することができる。また、外側金具の回転によって非係合状態から係合状態に切替えられるため、外側金具の離脱方向において隙間を設けることなく、安定した状態で係合させることができる。

本実施形態の継手金具を示す断面図である。（ａ）は継手金具を内側金具及び外側金具に分解し、斜め前から見た斜視図であり、（ｂ）はその縦断面を示す断面斜視図である。高圧ホースに内側金具を固着する工程を示す説明図である。内側金具及び高圧ホースに外側金具を固着する工程を示す説明図である。従来の継手金具を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態である継手金具について説明する。図１及び図２に示すように、継手金具１は、高圧ホースＨの端部に固着されるものであり、内側金具２と、内側金具２を囲むように設される外側金具３とから構成されている。なお、高圧ホースＨは、例えば油圧配管用のホースとして、油圧作動機械に用いられるものであり、一般に、内側ゴム層と外側ゴム層との間に、ワイヤコード等の補強コードをスパイラル状に巻回して形成した層を備えて構成されている。

内側金具２には、高圧ホースＨの流路Ｒに差込まれ内径が高圧ホースＨの内径と等しくなるように拡げられる円筒状の拡径部６が設けられている。この拡径部６は、高圧ホースＨの流路Ｒに差込まれる段階では、図３（ａ）に示すように、拡径部６の外径が流路Ｒの内径よりも僅かに小さく形成され、拡径部６を円滑に挿入させることが可能になっている。そして、拡径治具ユニット２０（後述する）によって拡径された後は、図１及び図３（ｃ）に示すように、拡径部６の内径が流路Ｒの内径と等しくなるように形成される。なお、図２は拡径される前の状態を示している。

また、内側金具２には、拡径部６の端部から高圧ホースＨの外部に延出される延出部７が設けられている。延出部７は、拡径部６に向かって径が次第に小さくなるようにテーパー状に形成されており、拡径部６とともに拡径されるようになっている（図１参照）。なお、延出部７の先端部分（拡径部６の反対側の部分）は、内径が高圧ホースＨの内径と等しくなるように形成されており、拡径加工の前後において内径の大きさが変わらないようになっている。

延出部７の先端部分の外周面には、径方向外側に突出する複数の外向き突起部８が、周方向に所定の間隔で設けられており、歯車のように、外周面に複数の凹凸が形成された形状となっている。さらに詳しく説明すると、本例では、４個の外向き突起部８が９０度の間隔で配置されるとともに、周方向において、夫々の外向き突起部８が占める領域の割合は、外向き突起部８が形成されていない領域よりも小さくなっている。なお、外向き突起部８の大きさは特に限定されるものではないが、本例では、挿脱方向（図１では紙面左右方向）の長さが約７ｍｍ、径方向の厚み（肉厚）が約３ｍｍとなるように形成されている。

一方、図１及び図２に示すように、外側金具３には、内側金具２の外側に嵌込まれる継手本体１０が設けられている。継手本体１０は、内側金具２の通路５及び高圧ホースＨの流路Ｒに連通する通路１３を内部に有するとともに、他の部材（図示しない）を連結するためのフランジ部１１や環状溝部１２を外周面に備えている。また、継手本体１０には、高圧ホースＨの外側に嵌込まれ、高圧ホースＨの外周面にかしめられる円筒状の第一カシメ部１４が設けられている。つまり、第一カシメ部１４を、その直径が小さくなるように変形させることにより、内側金具２の拡径部６と外側金具３の第一カシメ部１４とで高圧ホースＨを挟持することが可能となっている。ここで、第一カシメ部１４が本発明のカシメ部に相当する。

また、継手本体１０の内周面には、径方向内側に突出した複数の内向き突起部１５が設けられている。この内向き突起部１５は、外向き突起部８と同様、周方向に所定の間隔で形成されている。詳しく説明すると、本例では、４個の内向き突起部１５が９０度の間隔で配置されるとともに、夫々の内向き突起部１５における径方向の配置及び周方向の大きさが、外向き突起部８の配置及び大きさに一致するように形成されている。また、内向き突起部１５は、外向き突起部８よりも高圧ホースＨの端面側に配置されている。

また、継手本体１０の内周面には、内側金具２の延出部７及び外向き突起部８の端面に当接可能な当接部１６が設けられており、外側金具３を嵌込むと、当接部１６と内向き突起部１５とによって外向き突起部８が挟まれた状態となるようになっている。なお、当接部１６の内径（すなわち通路１３の内径）は、内側金具２における通路５の内径と等しく、当接部１６による圧力損失が発生しないようになっている。

また、継手本体１０には、内側金具２の外向き突起部８の外周面に対向する位置に第二カシメ部１７が設けられている。この第二カシメ部１７は、内向き突起部１５を外向き突起部８に係合させた状態でかしめられるものであり、第二カシメ部１７と外向き突起部８との間の周方向における摩擦抵抗を大きくすることが可能となっている。

次に、図３及び図４を基に、継手金具１の固着方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、内側金具２の拡径部６を高圧ホースＨの流路Ｒ内に挿入し、その後、図３（ｂ）に示すように、拡径治具ユニット２０を使用して、拡径部６及び高圧ホースＨの端部を径方向外側に向かって拡げる。拡径治具ユニット２０は、拡径部６の内周面に沿って配置されるとともに、周方向に分割された複数の押圧型２１と、夫々の押圧型２１を遠心方向に付勢する拡開杆２２と、複数の押圧型２１を支持するとともに、中央に拡開杆２２が挿入される挿入孔２４ａを有する支持具２４とを備えて構成されている。押圧型２１は、外面が拡径部６の内面に対して平行に合致するように水平に形成されているが、内面はテーパー状の面となっており、支持具２４側に向かうほど内径が小さくなるように形成されている。一方、拡開杆２２は、支持具２４の反対側から高圧ホースＨの流路Ｒを通して挿入されるものであり、先端に向かって径が細くなった略円錐状の頭部２３を備えている。なお、頭部２３の傾斜角度は、押圧型２１の内面の傾斜角度に一致しており、押圧型２１の内面を頭部２３の外周面に面接触させたまま、拡開杆２２を矢印Ｅ方向に挿入させることが可能になっている。これによれば、拡開杆２２を挿入することにより、夫々の押圧型２１を遠心方向に付勢し、押圧型２１によって拡径部６を押し拡げることが可能になる。なお、複数の押圧型２１は互いに分離されているため、拡径部６を拡径した後、逆の方向に拡開杆２２を引き抜けば、複数の押圧型２１を拡径部６の内面から取外すことが可能である。

このように拡径治具ユニット２０を使用して拡径部６の内径を拡げることにより、図３（ｃ）に示すように、拡径部６の内径が流路Ｒの内径と等しくなり、拡径部６の内周面と高圧ホースＨの内周面とが段差のない略連続した面となる。したがって、拡径部６による流体の圧力損失が防止されるようになる。

次に、図４（ａ）に示すように、外側金具３を内側金具２の外側に嵌込む。この際、外側金具３に形成された内向き突起部１５が、内側金具２の外向き突起部８に対向しないように（すなわち内向き突起部１５が、外向き突起部８が形成されていない凹部９と対向するように）、外側金具３の回転位置を合わせて嵌込む。このようにすることで、内向き突起部１５を外向き突起部８に当接させることなく、外向き突起部８と高圧ホースＨの端面との間まで嵌込むことが可能になる。その後、外側金具３を、内側金具２を中心に約４５度回転させる。すると、図４（ｂ）に示すように、夫々の内向き突起部１５が、外向き突起部８と高圧ホースＨとの間において、外向き突起部８と対向し、内向き突起部１５及び外向き突起部８が外側金具３の離脱方向において係合された状態となる。

また、この際、継手本体１０の内周面に形成された当接部１６が、内側金具２の延出部７及び外向き突起部８の端面に当接し、外向き突起部８が、当接部１６と内向き突起部１５とによって挟まれた状態となる。このため、外側金具３の離脱方向への変位だけでなく、内側金具２の離脱方向への変位も阻止することが可能となる。

続いて、図４（ｃ）に示すように、カシメ装置２５を用い、外側金具３の第一カシメ部１４に対し外側から全周に亘って均等に力を加える。すると、第一カシメ部１４は直径が小さくなるように変形し、高圧ホースＨの外周面にかしめられる。なお、カシメ装置２５は一般に使用されている周知のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、拡径部６の肉厚は、第一カシメ部１４の肉厚に比べ大きく形成されているため、拡径部６を殆ど変形させることなく、第一カシメ部１４をかしめることが可能である。

最後に、カシメ装置２６を用い、外側金具３の第二カシメ部１７に対して外側から力を加える。これによれば、第二カシメ部１７と外向き突起部８との間の周方向における摩擦抵抗が大きくなり、外側金具３の回転を阻止し、ひいては係合状態が自然に解除されることを防止することが可能になる。なお、この場合、第一カシメ部１４のように全周に亘って均等に力を加える必要はなく、外側金具３の回転が阻止できる程度の簡易的なかしめでもよい。

このように、本例の継手金具１によれば、内側金具２に形成された外向き突起部８と、外側金具３に形成された内向き突起部１５とを係合させることから、係合における機械的な強度を高めることができ、外側金具３に対して離脱方向に大きな力が加えられても係合状態を維持することができる。また、外側金具３の回転によって非係合状態から係合状態に切替えられるため、外側金具３の離脱方向において隙間を設けることなく、安定した状態で係合させることができる。

また、本例の継手金具１によれば、当接部１６及び内向き突起部１５によって、内側金具２の外向き突起部８が挟まれた状態となるため、外側金具３及び内側金具２の変位を確実に防止することができる。

さらに、本例の継手金具１によれば、第二カシメ部１７により外向き突起部８に対する外側金具３の回転が阻止されるため、外向き突起部８及び内向き突起部１５の係合状態を保持することができ、継手金具１の外れを防止することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、上記実施形態では、外側金具３の固着方法として、第一カシメ部１４をかしめた後に、第二カシメ部１７をかしめるものを示したが、第一カシメ部１４及び第二カシメ部１７を同時かしめるようにしてもよく、第二カシメ部１７を先にかしめるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、拡径部６の肉厚を第一カシメ部１４の肉厚よりも大きくすることにより、拡径部６の強度を第一カシメ部１４よりも高くするものを示したが、内側金具２の材質を外側金具３と異ならせることにより拡径部６の強度を高めるようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、拡径部６及び第一カシメ部１４として、表面が平滑である円筒形状のものを示したが、高圧ホースＨと接する面に凹凸を形成し、拡径部６を拡径する際または第一カシメ部１４をかしめる際に、拡径部６または第一カシメ部１４の一部を高圧ホースＨに食込ませるようにしてもよい。

１継手金具
２内側金具
３外側金具
６拡径部
７延出部
８外向き突起部
１０継手本体
１３通路
１４第一カシメ部（カシメ部）
１５内向き突起部
１６当接部
１７第二カシメ部
Ｈ高圧ホース（ホース）
Ｒ流路

特開平２−２４０４９３

Claims

ホースの内部に差込まれ内径が前記ホースの内径と等しくなるように拡げられる拡径部、該拡径部の端部から前記ホースの外部に延出される延出部、及び該延出部の外周面から径方向外側に突出し周方向に所定の間隔で形成された複数の外向き突起部、を有する内側金具と、
該内側金具及び前記ホースの外側に嵌込まれる継手本体、該継手本体に形成され直径が小さくなるように前記ホースの外周面にかしめられる円筒状のカシメ部、前記複数の外向き突起部よりも前記ホースの端面側に配置され、前記継手本体の内周面から径方向内側に突出し周方向に所定の間隔で形成された複数の内向き突起部、及び前記内向き突起部との協働で前記外向き突起部を挟むように、前記内側金具における前記延出部及び前記複数の外向き突起部の端面に当接可能な当接部と、を有し、該当接部の内径が前記内側金具の内径と等しい大きさになっている外側金具と
を備え、
前記複数の内向き突起部は、前記内側金具を中心とする前記外側金具の回転によって、前記外側金具の挿脱方向において前記複数の外向き突起部に係合する係合状態と、前記挿脱方向において前記複数の外向き突起部に係合しない非係合状態と、に切替可能に形成されている
ことを特徴とする継手金具。
前記外側金具は、前記外向き突起部の外面に対してかしめられる第二カシメ部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の継手金具。