JP6497776B2 - リング締結装置、当該リング締結装置により製造されるコネクタ付ホース、および当該コネクタ付ホースに用いられるリング部材 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタが挿入されたホースに外嵌されている環状のリング部材を縮径させることで、ホースとコネクタとを互いに固定するリング締結装置、当該リング締結装置により製造されるコネクタ付ホース、および当該コネクタ付ホースに用いられるリング部材に関する。

例えば、特許文献１には、コネクタ（金具ニップル）が挿入されたホースに外嵌されているリング部材（金具ソケット）を、加締機により縮径させることで、コネクタとホースとを互いに固定させたコネクタ付ホースが開示されている。このコネクタ付ホースの製造工程においては、コネクタが挿入されたホースの一部を治具に形成された受容部内に収容し、当該治具の端面にリング部材を当接させることで、リング部材の位置決めが行われている（図３参照）。

特開平１１−２７０７５９号公報

ここで、特許文献１に記載の治具に形成された受容部は、ホースを確実かつ円滑に収容するために、ホースの外径よりも若干大きな径を有する円筒状の孔となっている。このため、受容部の内壁とホースとの間には隙間が生じ、この隙間にリング部材の一部が入り込んでしまうことがある。そうすると、リング部材が狙い通りの姿勢で治具の端面に当接せず、ホースに対して傾いてしまい、リング部材の位置決めが適切に行われないおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、コネクタが挿入されたホースに外嵌されている環状のリング部材を縮径させることで、ホースとコネクタとを互いに固定する際に、リング部材を適切に位置決め可能とすることを目的とするものである。

本発明にかかるリング締結装置は、コネクタが挿入されたホースに外嵌されている環状のリング部材を縮径させることで、前記ホースと前記コネクタとを互いに固定するリング締結装置であって、前記コネクタが挿入された前記ホースの一方側が載置される第１ステージと、前記第１ステージから離間して配置され、前記コネクタが挿入された前記ホースの他端側が載置される第２ステージと、前記第１ステージと前記第２ステージとの間において前記ホースの周りに配置され、前記リング部材の位置決めを行うリング位置決め部と、前記第２ステージと前記リング位置決め部との間に前記リング部材が位置する状態で、前記第２ステージを前記リング位置決め部に向かって移動させる駆動機構と、前記駆動機構により移動させられる前記第２ステージの先端部に押され、前記リング位置決め部に当接することで位置決めされた前記リング部材を縮径させるかしめ機構と、を備え、前記リング位置決め部は、前記ホースの内側に向かって付勢される付勢片を有しており、前記リング部材が前記付勢片に当接することで位置決めされることを特徴とする。

本発明にかかるリング締結装置では、第１ステージと第２ステージとが互いに離間して配置されており、第１ステージと第２ステージとの間にリング位置決め部が設けられている。そして、リング部材が第２ステージとリング位置決め部との間に位置するように、コネクタが挿入されたホースを第１ステージと第２ステージとにわたって載置したうえで、第２ステージをリング位置決め部に向かって移動させることで、リング部材が第２ステージに押されてリング位置決め部に当接し位置決めされる。ここで、リング位置決め部は、ホースの内側に向かって付勢される付勢片を有しており、リング部材は付勢片に当接することで位置決めされる。付勢片がホースの内側に向かって付勢されていることで、付勢片の内周面とホースの外周面との間にはほとんど隙間が生じず、リング部材がその隙間に入り込む余地を大きく低減することができる。したがって、リング部材を狙い通りの姿勢で付勢片（リング位置決め部）に当接させることができ、ひいてはリング部材を適切に位置決めすることができる。

本発明にかかるリング締結装置の一実施形態を模式的に示す上面図である。 本発明にかかるリング締結装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。 導電部材の形状を示す斜視図である。 リング位置決め部を第２ステージの移動方向から見た図である。 コネクタ付ホースの製造工程を示すフローチャートである。 コネクタ付ホースの製造工程を模式的に示す上面図である。 リング部材の位置決めが不適切な例を示す上面図である。 リング部材の詳細な形状を示す側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明にかかるリング締結装置、当該リング締結装置により製造されるコネクタ付ホース、および当該コネクタ付ホースに用いられるリング部材の実施形態について説明する。

［リング締結装置の構成］
図１は、本発明にかかるリング締結装置の一実施形態を模式的に示す上面図であり、図２は、本発明にかかるリング締結装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。本実施形態のリング締結装置１は、コネクタが挿入されたホースに外嵌されている環状のリング部材をかしめ機構５０により縮径させることで、ホースとコネクタとを互いに固定して、コネクタ付ホースを製造する装置である。なお、本明細書における「外嵌」とは、リング部材がホースに対して相対移動可能な程度に、ホースの外周面とリング部材の内周面との間に若干の隙間がある場合をも含む概念である。

リング締結装置１は、主に、ホースが載置される第１ステージ１０および第２ステージ２０、リング部材を位置決めするためのリング位置決め部３０、第２ステージ２０を第１ステージ１０に対して離接する方向（図１、２の矢印の方向）に移動させる駆動機構４０、リング部材を縮径させるためのかしめ機構５０、ならびに駆動機構４０およびかしめ機構５０の動作を制御する制御手段６０を有して構成される。

第１ステージ１０の上面には収容溝１１が形成されており、コネクタが挿入されたホースのうちコネクタ側の一部が収容溝１１に収容される形態で、第１ステージ１０にホースが載置される。第１ステージ１０は、支持部材１２によって固定支持されている。

第２ステージ２０は、第１ステージ１０から離間して配置されており、第２ステージ２０には、コネクタが挿入されたホースのうちコネクタ側と反対側の一部が載置される。第２ステージ２０は、非導電性の樹脂等からなるプレート部材２１に、導電性の金属からなる２つの導電部材２２が取り付けられた構成となっている。プレート部材２１は、支持部材２３によって、第１ステージ１０に対して離接する方向に移動可能に支持されている。具体的には、制御手段６０により駆動機構４０が駆動されることで、プレート部材２１が支持部材２３に対して略水平に相対移動し、第２ステージ２０が第１ステージ１０に近づいたり、遠ざかったりすることが可能となっている。駆動機構４０としては、例えば、エアシリンダを採用することができる。

図３は、導電部材２２の形状を示す斜視図である。２つの導電部材２２は、第２ステージ２０の移動方向から見て、互いに離間した状態で左右対称に配置されており、両者間には電流が流れないようになっている。導電部材２２は、プレート部材２１に固定される底部２２ａと、第２ステージ２０の移動方向に沿って、底部２２ａから立設された壁部２２ｂとを有する。壁部２２ｂのうち第１ステージ１０側の先端部は、上記移動方向と直交する方向に突出した当接部２２ｃとなっており、後述するように、この当接部２２ｃがリング部材に当接可能となっている。

コネクタが挿入されたホースのうちコネクタ側と反対側の部分は、互いに対向する２つの壁部２２ｂの間に載置される。ここで、上述の当接部２２ｃは、載置されたホースに向かって突出しており、２つの導電部材２２の当接部２２ｃの間の間隔は、ホースの外径よりもわずかに大きい程度となっている。このため、第２ステージ２０に載置されたホースの動きが当接部２２ｃによってある程度規制され、後述のかしめ動作の際に、ホースが径方向にずれることを抑制可能となっている。

図１に戻って、プレート部材２１には、第２ステージ２０の移動量を検出する移動量検出センサ２４が設けられており、この移動量検出センサ２４は、制御手段６０と電気的に接続されている。また、各導電部材２２には、各導電部材２２が通電状態となったことを検出するための電流検出センサ２５が設けられており、この電流検出センサ２５は制御手段６０と電気的に接続されている。

ここで、各導電部材２２が通電状態となる仕組みについて説明する。各導電部材２２には、常に所定の電圧がかかっており、導電部材２２が導電性のリング部材を導電性のリング位置決め部３０（詳細には後述する付勢片３１）に当接させることによって、導電部材２２、リング部材およびリング位置決め部３０が互いに接触して電気回路が形成され、各導電部材２２が通電状態となる。一方、導電部材２２がリング部材をリング位置決め部３０に当接させておらず、上記電気回路が形成されていない場合には、各導電部材２２は通電状態とはならない。

図４は、リング位置決め部３０を第２ステージ２０の移動方向から見た図である。リング位置決め部３０は、リング部材の位置決めを行う部位であり、第１ステージ１０に取り付けられている。リング位置決め部３０は、少なくとも２つ（本実施形態では２つ）の付勢片３１を有しており、少なくとも２つの付勢片３１でホースＨを挟み込むように構成されている。特に、本実施形態では、第２ステージ２０の移動方向から見て左右対称となるように２つの付勢片３１を離間配置することで、ホースＨを左右から均等に付勢できるようになっている。

各付勢片３１は、バネ支持部３２に取り付けられたバネ３３によって、ホースＨの内側に向かって付勢されており、その付勢力によって支軸３４を中心にホースＨを押さえつける方向に回動する。付勢片３１のうちホースＨと接触する部分は、ホースＨの輪郭に概ね一致する円弧状の切欠部３１ａとなっており、付勢片３１の内周面とホースＨの外周面との間にはほとんど隙間が生じないようになっている。２つの付勢片３１の間の上方は開放されており、この上方からホースＨを押し込んで、２つの付勢片３１の間に配置することができる。

図２に戻って、第１ステージ１０の上方には、第１ステージ１０に載置されたコネクタを上方から押さえて、コネクタ、ひいてはコネクタが挿入されたホースを動かないように固定する固定手段７０が設けられている。固定手段７０は、コネクタを押さえて固定するための固定部７１と、この固定部７１を上下方向に操作するためのレバー７２とを有している。

［コネクタ付ホースの製造方法］
以上のように構成されたリング締結装置１を用いて、ホースとコネクタとをリング部材で互いに固定したコネクタ付ホースを製造する手順について説明する。図５は、コネクタ付ホースの製造工程を示すフローチャートであり、図６は、コネクタ付ホースの製造工程を模式的に示す上面図である。

コネクタ付ホースを製造するに際しては、まず、一端にコネクタＣが挿入されるとともに、リング部材Ｒが外嵌されたホースＨを準備し、オペレータが、このホースＨを第１ステージ１０と第２ステージ２０とにわたって載置する（ステップＳ１０１、図６（ａ）参照）。このとき、コネクタＣは第１ステージ１０の収容溝１１に収容され、コネクタＣが挿入される側と反対側のホースＨの大部分が第２ステージ２０に載置される。また、リング部材Ｒは、第２ステージ２０とリング位置決め部３０との間に位置させられる。そして、固定手段７０（図２参照）のレバー７２を操作し、固定部７１を下方に移動させることにより、固定部７１の下端部でコネクタＣを押さえて固定する。オペレータは、ここまでの作業を完了すると、不図示のスイッチを押し、リング締結装置１を作動させる。

制御手段６０は、スイッチが押されたことを認識すると（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、駆動機構４０を作動させて第２ステージ２０を第１ステージ１０側（リング位置決め部３０側）に向かって移動させる（ステップＳ１０３）。第２ステージ２０の先端部（導電部材２２の当接部２２ｃ）がリング部材Ｒに当接すると、リング部材Ｒは２つの当接部２２ｃによりそのまま押されて、やがてリング位置決め部３０の付勢片３１の端面に当接する（図６（ｂ）参照）。

当接部２２ｃにより押されているリング部材Ｒが付勢片３１に当接すると、導電部材２２が通電状態となり、電流検出センサ２５により電流が検出される。そこで、制御手段６０は、２つの導電部材２２にそれぞれ設けられた２つの電流検出センサ２５により電流が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

２つの電流検出センサ２５により電流が検出されたということは、図６（ｂ）に示すように、リング部材Ｒの軸方向がホースＨの軸方向と略一致した状態で、リング部材Ｒが適切に位置決めされたことを意味する。一方、例えば、図７に示すように、リング部材７の一部が付勢片３１の内周面とホースＨの外周面との間に挟まり、リング部材７の軸方向がホースＨの軸方向に対して傾いているような場合には、電流検出センサ２５により電流が検出されない状態となる。

つまり、ステップＳ１０４により、リング部材Ｒがリング位置決め部３０によって適切に位置決めされたか否かを判定することができる。なお、所定時間または所定回数、ステップＳ１０４においてＮＯと判断される状態が継続する場合には、図７に示すような不具合が生じていると考えられるので、不図示の警報ランプ等で異常を報知した後、リング締結装置１を強制終了するようにしてもよい。

また、ステップＳ１０４と同時並行でステップＳ１０５が実行される。ステップＳ１０５では、制御手段６０は、移動量検出センサ２４（図１参照）により検出される第２ステージ２０の移動量が、所定の範囲内か否かを判断する。ここで、「所定の範囲」とは、リング部材Ｒの位置決めが正しく行われた場合に、第２ステージ２０が図６（ａ）の位置から図６（ｂ）の位置まで移動するはずである移動量に対して、許容幅をもって決められる範囲である。許容幅は、例えば、リング部材Ｒの幅寸法の公差や、移動量検出センサ２４の検出誤差等を加味して決めることができる。

第２ステージ２０の移動量が所定の範囲内に収まる場合は、正しい幅寸法のリング部材Ｒが適切に位置決めされたことを意味する。一方、第２ステージ２０の移動量が所定の範囲内に収まらない場合には、例えば、正しいリング部材Ｒとは幅寸法の大きく異なる、誤った種類のリング部材Ｒを用いた可能性があると考えられる。したがって、第２ステージ２０の移動量が所定の範囲外の場合には、不図示の警報ランプ等で異常を報知してから、リング締結装置１の動作を終了する。

２つの電流検出センサ２５により電流が検出され、かつ、第２ステージ２０の移動量が所定の範囲内の場合（ステップＳ１０４およびステップＳ１０５の両方においてＹＥＳと判断された場合）には、かしめ機構５０が作動され、かしめ機構５０の締結爪５１によりリング部材Ｒが縮径されるかしめ動作が実行される（ステップＳ１０６、図６（ｃ）参照）。その結果、適切に位置決めされたリング部材Ｒがかしめられ、リング部材ＲによりホースＨとコネクタＣとが良好な状態で固定されたコネクタ付ホースＨＣを製造することができる。

［リング部材の詳細な形状］
図８は、リング部材Ｒの詳細な形状を示す側面図である。本実施形態で用いるリング部材Ｒの外周面には、端に向かうほど径方向外側に広がる形状となっている端部Ｒ１と、両側の端部Ｒ１に挟まれた中央部Ｒ２とが形成されている。ここで、かしめ機構５０は、リング部材Ｒに対して、例えば、四方平行かしめ等のかしめを行うための締結爪５１を複数有している。締結爪５１は、リング部材Ｒの周方向に沿って配置されており、リング部材Ｒの外周面に対向する押圧部５１ａでリング部材Ｒを径方向内側に押圧することで、リング部材Ｒを縮径させることができる。

両端部Ｒ１の間の中央部Ｒ２は、概ね平坦であり、締結爪５１の押圧部５１ａと同等の幅を有している。ここで、第２ステージ２０およびリング位置決め部３０に挟まれた状態で適切な位置決めがなされても、リング部材Ｒはなお微動する余地が残っている場合がある。このような場合においても、締結爪５１がリング部材Ｒの外周面を押圧する際に、締結爪５１の角が外拡がり形状になっている両端部Ｒ１に接触することで、中央部Ｒ２が押圧部５１ａに対向するように、リング部材Ｒの幅方向の位置が微調整される。その結果、リング部材Ｒを精度よくかしめることが可能となる。なお、中央部Ｒ２の幅と押圧部５１ａの幅とが「同等」であるとは、厳密にこれらの幅が一致することに限定されず、上述の作用効果を奏するのに支障がない程度に若干の差が存在することも許容するものである。

［効果］
以上のように、本実施形態のリング締結装置１によれば、リング位置決め部３０が、ホースＨの内側に向かって付勢される付勢片３１を有しており、リング部材Ｒが付勢片３１の端面に当接することで位置決めされる。付勢片３１がホースＨの内側に向かって付勢されていることで、付勢片３１の内周面とホースＨの外周面との間にはほとんど隙間が生じず、リング部材Ｒがその隙間に入り込む余地を大きく低減することができる。したがって、リング部材Ｒを狙い通りの姿勢で付勢片３１（リング位置決め部３０）に当接させることができ、ひいてはリング部材Ｒを適切に位置決めすることができる。

また、本実施形態では、付勢片３１は少なくとも２つ設けられており、少なくとも２つの付勢片３１でホースＨを挟み込むように構成されているので、ホースＨを付勢片３１によって良好に固定することができる。ただし、付勢片３１を複数設けることは必須ではなく、１つの付勢片３１によってホースＨを壁等に押し付けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、制御手段６０は、第２ステージ２０の先端部に設けられた複数の導電部材２２のすべてが、リング部材Ｒを付勢片３１に当接させることで通電状態となった場合に、かしめ機構５０を作動させる。このため、リング部材Ｒがリング位置決め部３０に当接することによって確実に位置決めされた状態で、リング部材Ｒをかしめることができる。

さらに、本実施形態では、制御手段６０は、複数の導電部材２２のすべてが通電状態になるとともに、移動量検出センサ２４により検出された第２ステージ２０の移動量が所定の範囲内である場合に、かしめ機構５０を作動させる。このため、リング部材Ｒが正しい種類のものであることが確認でき、幅寸法の異なる間違った種類のリング部材Ｒをかしめてしまうことを回避できる。

［他の実施形態］
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記実施形態の要素を適宜組み合わせまたは種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、リング位置決め部３０を第１ステージ１０に取り付けるものとしたが、リング位置決め部３０を第１ステージ１０から離間させて独立に設けることも可能である。

また、上記実施形態では、２つの付勢片３１がともにバネ３３により付勢されるものとしたが、一方の付勢片３１は固定され、他方の付勢片３１のみが付勢されるようにしてもよい。また、付勢片３１の数や配置を適宜変更してもよいことは言うまでもない。

また、上記実施形態では、コネクタＣが挿入されたホースＨのうちコネクタＣ側を第１ステージ１０に載置するものとしたが、コネクタＣ側を第２ステージ２０に載置するようにしてもよい。

１：リング締結装置
１０：第１ステージ
２０：第２ステージ
２２：導電部材
２４：移動量検出センサ
２５：電流検出センサ
３０：リング位置決め部
３１：付勢片
４０：駆動機構
５０：かしめ機構
５１：締結爪
５１ａ：押圧部
６０：制御手段
Ｈ：ホース
Ｃ：コネクタ
Ｒ：リング部材
Ｒ１：端部
Ｒ２：中央部
ＨＣ：コネクタ付ホース

Claims (6)

1. コネクタが挿入されたホースに外嵌されている環状のリング部材を縮径させることで、前記ホースと前記コネクタとを互いに固定するリング締結装置であって、
   前記コネクタが挿入された前記ホースの一方側が載置される第１ステージと、
   前記第１ステージから離間して配置され、前記コネクタが挿入された前記ホースの他端側が載置される第２ステージと、
   前記第１ステージと前記第２ステージとの間において前記ホースの周りに配置され、前記リング部材の位置決めを行うリング位置決め部と、
   前記第２ステージと前記リング位置決め部との間に前記リング部材が位置する状態で、前記第２ステージを前記リング位置決め部に向かって移動させる駆動機構と、
   前記駆動機構により移動させられる前記第２ステージの先端部に押され、前記リング位置決め部に当接することで位置決めされた前記リング部材を縮径させるかしめ機構と、
   を備え、
   前記リング位置決め部は、前記ホースの内側に向かって付勢される付勢片を有しており、前記リング部材が前記付勢片に当接することで位置決めされることを特徴とするリング締結装置。
2. 前記付勢片は少なくとも２つ設けられており、前記少なくとも２つの付勢片で前記ホースを挟み込むように構成されている請求項１に記載のリング締結装置。
3. 前記第２ステージの先端部に、導電性を有する複数の導電部材が互いに離間して設けられるとともに、前記リング部材および前記付勢片が導電性の材料で構成されており、
   前記リング部材を前記付勢片に当接させることで、前記複数の導電部材のすべてが通電状態となった場合に、前記かしめ機構を作動させる制御手段をさらに備える請求項１または２に記載のリング締結装置。
4. 前記第２ステージの移動量を検出する移動量検出センサが設けられており、
   前記制御手段は、前記複数の導電部材のすべてが通電状態になるとともに、前記移動量検出センサにより検出された前記第２ステージの移動量が所定の範囲内である場合に、前記かしめ機構を作動させる請求項３に記載のリング締結装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のリング締結装置を用いて、前記ホースと前記コネクタとを前記リング部材で互いに固定させたコネクタ付ホース。
6. 請求項５に記載のコネクタ付ホースに用いられるリング部材であって、
   外周面の両端部は端に向かうほど径方向外側に広がる形状となっており、前記両端部に挟まれた中央部の幅が、前記リング部材を縮径させる前記かしめ機構の押圧部の幅と同等であることを特徴とするリング部材。

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