JP2016211355A - クランプ金具装置の製造方法及びクランプ金具装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図14に示すように、従来のクランプ金具装置70は、それぞれパイプ71、72を挟持する第1、第2のクランプ機構73、74を有し、この第1、第2のクランプ機構73、74を、それぞれの平面座75、76を背中合わせにして、4本のリベット77(通常、直径Dが6mm)により連結している。
また、図14の上部には、各平面座75、76に形成されているリベット孔86を示す。
クランプ金具装置70の製造に際しては、第1、第2のクランプ機構73、74をプレス成形する他、各平面座75、76に設けた4つのリベット孔86にそれぞれリベット77を入れ込む必要があり、余分な材料が必要となって製造コストがかかっていた。
また、リベット77に、通常直径Dが6mmのものを使用しているため、引っ張りに対してはある程度の強度を有するが、剪断に対してはリベット77とリベット孔86との間に多少のガタ(隙間)を設ける必要があることもあり、1又は2本のリベット77に剪断力が集中して、強度不足が生じる場合があった。
勿論、リベットの直径を大きくすることも考えられるが、組み立てにあっては、リベットの頭部を押し潰してかしめるため、隣り合うリベットを隙間を有して配置することが必要となり、クランプ機構の大型化に繋がるという問題があった。
前記第1の平面座の中央に形成された円形の雌孔に、前記第2の平面座の中央に形成された管状の雄形突起を嵌入させ、該雄形突起の先部を外側に開いて、前記第1、第2のクランプ機構を連結した後、
前記雄形突起の基端側に、該雄形突起の基端側と前記雌孔の内周部を同時に変形させるかしめ凹部を複数形成して、前記第1のクランプ機構に対する前記第2のクランプ機構の回転を防止させる。
前記第1の平面座の中央に形成された円形の雌孔と、前記第2の平面座の中央に形成され、前記雌孔に嵌入してその先部が外側に開く管状の雄形突起とによって、前記第1、第2のクランプ機構が連結され、
前記第1、第2の平面座に形成された、対応する位置決め孔と該位置決め孔に嵌入する位置決め突起とによって、該第1、第2の平面座が結合され、前記第1のクランプ機構に対する前記第2のクランプ機構の回転を防止した。
なお、前記第1の平面座に4つの前記位置決め孔又は位置決め突起があって、前記第2の平面座に、前記第1の平面座の前記位置決め孔又は位置決め突起に係合する前記位置決め突起又は位置決め孔がそれぞれ設けられている場合がある。
また、仮想正方形の平面座に対する向きは、仮想正方形の各辺が、正四角形(正方形又は長方形)状の第1、第2の平面座の各辺と平行の場合と、仮想正方形の対角線が第1、第2の平面座の辺と直交する場合とがある。
従って、従来よりも製造コストを削減でき、しかも、十分な強度を有し、かつ、組み立て易いクランプ金具装置を提供できる。
従って、従来よりも製造コストを削減でき、しかも、十分な強度を有し、かつ、組み立て易いクランプ金具装置を提供できる。
図1〜図6に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るクランプ金具装置の製造方法で製造したクランプ金具装置10は、鋼材(例えば、普通鋼、炭素鋼、高張力鋼)からなって、それぞれの第1、第2の平面座11、12を介して背中合わせに(第1、第2の平面座11、12を向かい合わせて)連結される第1、第2のクランプ機構13、14を備えるものであり、従来よりも製造コストを削減でき、十分な強度を有し、組み立て易いものである。以下、詳しく説明するが、第2のクランプ機構14は第1のクランプ機構13と略同様の構成であるため、同一部材に同一符号を付して、詳しい説明を省略する。
また、第2のクランプ機構14も、支持パイプ23の外側面に一致させた第1の凹部16を内側に有する固定受け部材24と、この固定受け部材24に第1のピン18を介して基端部が連結され、支持パイプ23の外側面に一致する第2の凹部21を内側に有する可動受け部材22とを備えている。
また、第2のクランプ機構14も、更に、固定受け部材24の先端部に回動自在に第2のピン25を介して取付けられ、螺合するナット26によって固定受け部材24と可動受け部材22により支持パイプ23の締結を行う取付けボルト27を備えている。
更に、雄形突起29の基端側にかしめ凹部30を複数形成して、第1のクランプ機構13に対する第2のクランプ機構14の回転(相対的な回転)が防止されている(位置決めされている)。以下、詳しく説明する。
この雄形突起29を雌孔28に密着嵌入させ、その先部を外側に開き、雄形突起29の先部の幅を雌孔28の内径より広げることで、第1のクランプ機構13と第2のクランプ機構14との連結状態を維持できる。
このかしめ凹部30は、雄形突起29の基端側に等間隔で(雄形突起29の軸心を中心として等角度(90度)に)4つ形成されている。なお、形成するかしめ凹部の個数は、複数であれば特に限定されるものではなく、例えば、2つ、3つ、5つ、6つ等にできるが、個数が少なければ、かしめの機能が低下し、一方、個数が多くなるに伴い、かしめ凹部の形成領域を過剰に広く確保する必要があることから、4つが好ましい。また、複数のかしめ凹部は、等間隔に形成しなくてもよいが、クランプ金具装置の使用に際し、各かしめ凹部にかかる荷重を考慮すれば、等間隔が好ましい。
上記した構成により、第1のクランプ機構13と第2のクランプ機構14の連結状態を維持すると共に、相対的な回転を防止することで、図1に示すように、第1のクランプ機構13に支持される支持パイプ15と、第2のクランプ機構14に支持される支持パイプ23とを、直交させることができる。
この第2の平面座12に形成する雄形突起29の基部の直径は、第2の平面座12(第1の平面座11も同様)の厚み(例えば、3〜3.2mm)の6〜9倍程度となっている(具体的には、20〜27mm、例えば24mm)。そして、雄形突起29の長さ(突出高さ)は、第1の平面座11の厚みの2〜3倍程度である。
この円孔の直径は、雄形突起29の長さ、外径、及び、内径によって決定されるが、プレスしても金属の容積は変わらないので、周知の方法によって容易に計算できる。
また、第1の平面座11に形成する雌孔28の出側(即ち、雄形突起29が突出する側)には、例えば、外側に直径が徐々に大きくなる円錐台状のテーパー部を設けてもよい。このテーパー部の形成は、雌孔28をプレス抜きするときに同時に作製するのが好ましい。
雄形突起29の変形前の内周円32に対する、かしめ凹部30の径方向外側への押出し量Pを、例えば、2〜4mm程度にするのがよい。これにより、かしめ凹部30の形成に際し、雄形突起29の基端側が部分的に径方向外側へ押出され、雌孔28の内径が部分的に広げられるため、第1、第2のクランプ機構13、14の相対的な回転を防止できる。
また、かしめ凹部30の第1の平面座11側への形成深さ位置は、第1の平面座11の厚み範囲内にするのがよい。これにより、外側に開いた雄形突起29の先部に対する、かしめ凹部30の影響を低減できるため、第1のクランプ機構13と第2のクランプ機構14との連結を、良好な状態に維持できる。
まず、第1、第2のクランプ機構13、14のそれぞれの固定受け部材17、24を、図4、図5(A)に示すように、第1、第2の平面座11、12が背中合わせとなるように配置する。
これにより、第1の平面座11の外面と第2の平面座12の外面とが当接する。
そして、第1の平面座11と第2の平面座12の連結加工(バーリング加工)を行う。
この連結加工では、図5(B)、(C)に示すように、カールダイ40とカールパンチ41を使用する。
一方、カールパンチ41は、雌孔28に嵌入した雄形突起29の先部を外側に折り曲げる曲面かしめ部44と、曲面かしめ部44の外側にあってプレス終了時に第1の平面座11に近接する環状当接部45とを有している。この曲面かしめ部44は、カールパンチ41の先側周辺部を、雄形突起29の折り曲げ形状に対応させ、断面円弧状に窪んで形成している。また、カールパンチ41は、その先端部が、雄形突起29の先端内径よりも僅かに小さくなっており、カールパンチ41の押圧方向とは逆方向に、徐々に拡径している。
続いて、第1のクランプ機構13に対する第2のクランプ機構14の回転防止加工を行う。
この回転防止加工では、図6(A)、(B)に示すように、かしめ用ダイ46とかしめ用パンチ47を使用する。
一方、かしめ用パンチ47は、前記した曲面かしめ部44によって外側に折り曲げられた雄形突起29の先部を、プレス時に押圧する環状押圧部50を有している。
従って、従来よりも製造コストを削減でき、しかも、十分な強度を有し、かつ、組み立て易いクランプ金具装置を提供できる。
クランプ金具装置60は、それぞれの第1、第2の平面座61、62を介して背中合わせに(第1、第2の平面座61、62を向かい合わせて)連結される第1、第2のクランプ機構63、64を備えるものである。
更に、第1、第2の平面座61、62にそれぞれ形成された断面円形の位置決め突起68と円形の位置決め孔69とによって、第1、第2の平面座61、62が結合され、第1のクランプ機構63に対する第2のクランプ機構64の回転が防止されている(位置決めされている)。この第1、第2の平面座61、62は平面部分であり、ここでは正方形となっているが、長方形(四角形)でもよい。以下、詳しく説明する。
この雄形突起67を雌孔66に密着嵌入させ、その先部を外側に開き、雄形突起67の先部の幅を雌孔66の内径より広げることで、第1のクランプ機構63と第2のクランプ機構64との連結状態を維持できる。
従って、第1の平面座61における位置決め突起68の形成位置と、第2の平面座62における位置決め孔69の形成位置とは、同じ位置である。
これにより、クランプ金具装置60の使用時に、第1のクランプ機構63と第2のクランプ機構64との連結強度を高めることができる。
なお、図13に示すように、4つの位置決め突起69を、第1の平面座61の正方形の各角部位置内側に形成し、4つの位置決め孔68を、第2の平面座62の正方形の各角部位置内側に形成することもできる。即ち、角部位置に4つの位置決め突起68又は4つの位置決め孔69が形成される仮想正方形の第1、第2の平面座61、62に対する向きを、仮想正方形の各辺が正方形(又は長方形)状の第1、第2の平面座61、62の各辺と平行になるようにする。
そして、仮想正方形S1(仮想正方形S2も同様)の角部位置a〜dに、位置決め突起と位置決め孔の双方(例えば、2箇所ずつ)を形成することもできる。例えば、図11(D)に示す第1、第2の平面座61a、62a(第1、第2の平面座61、62と同様の構成)のように、仮想正方形S1(仮想正方形S2)の角部位置a、bに位置決め孔69(位置決め突起68)を形成し、角部位置c、dに位置決め突起68(位置決め孔69)を形成してもよい。なお、図11(D)は、図11(A)のR−R’矢視断面図に対応している。
この場合、仮想正方形S1の角部位置a、cに位置決め孔(位置決め突起)を形成し、仮想正方形S2の角部位置a、cに位置決め突起(位置決め孔)を形成することも、また、仮想正方形S1の角部位置aに位置決め孔(仮想正方形S2の角部位置aに位置決め突起)を形成し、仮想正方形S1の角部位置cに位置決め突起(仮想正方形S2の角部位置cに位置決め孔)を形成することもできる。
なお、第1のクランプ機構63に対する第2のクランプ機構64の回転を防止できれば、位置決め突起の形状は、上記した断面円形のものに限定されるものではなく、単なる凸部とすることもでき、また、位置決め孔の形状も、上記した円形の貫通孔に限定されるものではなく、上記した凸部が嵌入する有底の凹部とすることもできる。
この第2の平面座62に形成する雄形突起67は、前記第1の実施の形態の方法で用いた雄形突起29と略同様の構成であり、雄形突起67の基部の直径と長さ(突出高さ)は、雄形突起29と同様にできる。また、また、第1の平面座61に形成する雌孔66も、前記した雌孔28と略同様にできる。
この位置決め突起68の形成は、パンチとダイを用いたプレス加工によって形成できる。
また、第2の平面座62に形成する位置決め孔69の出側(即ち、位置決め突起68が突出する側)にも、外側に直径が徐々に大きくなる円錐台状のテーパー部を設けることができるが、設けなくてもよい。
まず、第1、第2のクランプ機構63、64のそれぞれの固定受け部材65、65aを、図11(B)、図12(A)に示すように、第1、第2の平面座61、62が背中合わせとなるように配置する。
これにより、第1の平面座61の外面と第2の平面座62の外面とが当接する。
そして、第1の平面座61と第2の平面座62の連結加工(バーリング加工)を行う。
この連結加工では、図12(B)、(C)に示すように、前記したカールダイ40とカールパンチ41を使用する。
従って、従来よりも製造コストを削減でき、しかも、十分な強度を有し、かつ、組み立て易いクランプ金具装置を提供できる。
前記第1、第2の実施の形態においては、第1、第2のクランプ機構は同一直径の支持パイプを固定するようにしていたが、第1、第2のクランプ機構に異なる直径の支持パイプを挟持させてもよい。
また、前記第2の実施の形態においては、位置決め孔と位置決め突起を、第1、第2の平面座に形成される仮想正方形の角部位置とした場合について説明したが、例えば、雌孔と雄形突起が形成されていない場所であれば、どこに形成しても構わない。
この場合、例えば、第2の実施の形態においては、第1のクランプ機構の第1の平面座に、4個の位置決め孔を形成し、第2のクランプ機構の第2の平面座に4個の位置決め突起を形成して、第1のクランプ機構に対する第2のクランプ機構の相対位置を変更するのがよい。これにより、支持パイプが直交の場合と平行の場合とで、異なる種類の第1、第2のクランプ機構を製造する必要がないため、経済的である。
Claims (7)
- 支持パイプの外側面に一致させた第1の凹部を内側に有する固定受け部材と、該固定受け部材の基端部に回動自在に第1のピンを介して連結され、先端部にはナット受け座が形成されて、前記支持パイプの外側面に一致する第2の凹部を内側に有する可動受け部材と、前記固定受け部材の先端部に回動自在に第2のピンを介して取付けられ、その先部が前記ナット受け座に装着され、螺合するナットによって前記固定受け部材と前記可動受け部材による前記支持パイプの締結を行う取付けボルトとをそれぞれ備えた第1、第2のクランプ機構を、それぞれの前記固定受け部材に形成された第1、第2の平面座を介して背中合わせに連結されたクランプ金具装置の製造方法において、
前記第1の平面座の中央に形成された円形の雌孔に、前記第2の平面座の中央に形成された管状の雄形突起を嵌入させ、該雄形突起の先部を外側に開いて、前記第1、第2のクランプ機構を連結した後、
前記雄形突起の基端側に、該雄形突起の基端側と前記雌孔の内周部を同時に変形させるかしめ凹部を複数形成して、前記第1のクランプ機構に対する前記第2のクランプ機構の回転を防止させることを特徴とするクランプ金具装置の製造方法。 - 請求項1記載のクランプ金具装置の製造方法において、前記かしめ凹部を、前記雄形突起の基端側に等間隔で4つ形成することを特徴とするクランプ金具装置の製造方法。
- 支持パイプの外側面に一致させた第1の凹部を内側に有する固定受け部材と、該固定受け部材の基端部に回動自在に第1のピンを介して連結され、先端部にはナット受け座が形成されて、前記支持パイプの外側面に一致する第2の凹部を内側に有する可動受け部材と、前記固定受け部材の先端部に回動自在に第2のピンを介して取付けられ、その先部が前記ナット受け座に装着され、螺合するナットによって前記固定受け部材と前記可動受け部材による前記支持パイプの締結を行う取付けボルトとをそれぞれ備えた第1、第2のクランプ機構を、それぞれの前記固定受け部材に形成された第1、第2の平面座を介して背中合わせに連結されたクランプ金具装置において、
前記第1の平面座の中央に形成された円形の雌孔と、前記第2の平面座の中央に形成され、前記雌孔に嵌入してその先部が外側に開く管状の雄形突起とによって、前記第1、第2のクランプ機構が連結され、
前記第1、第2の平面座に形成された、対応する位置決め孔と該位置決め孔に嵌入する位置決め突起とによって、該第1、第2の平面座が結合され、前記第1のクランプ機構に対する前記第2のクランプ機構の回転を防止したことを特徴とするクランプ金具装置。 - 請求項3記載のクランプ金具装置において、前記位置決め孔と前記位置決め突起は、前記第1、第2の平面座にそれぞれ形成される仮想正方形の角部位置にあることを特徴とするクランプ金具装置。
- 請求項4記載のクランプ金具装置において、前記第1の平面座に4つの前記位置決め孔又は位置決め突起があって、前記第2の平面座に、前記第1の平面座の前記位置決め孔又は位置決め突起に係合する前記位置決め突起又は位置決め孔がそれぞれ設けられていることを特徴とするクランプ金具装置。
- 請求項3記載のクランプ金具装置において、前記第1、第2の平面座は四角形であって、4つの前記位置決め突起が前記雌孔の周囲に形成され、4つの前記位置決め孔が前記雄形突起の周囲に形成され、しかも、前記各位置決め突起と前記各位置決め孔は、前記四角形の各辺の中間位置内側に形成されていることを特徴とするクランプ金具装置。
- 請求項3記載のクランプ金具装置において、前記第1、第2の平面座は四角形であって、4つの前記位置決め突起が前記雄形突起の周囲に形成され、4つの前記位置決め孔が前記雌孔の周囲に形成され、しかも、前記各位置決め突起と前記各位置決め孔は、前記四角形の各辺の中間位置内側に形成されていることを特徴とするクランプ金具装置。
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