特許第6552405号(P6552405)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6552405クランプ金具装置の製造方法及びクランプ金具装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6552405
(24)【登録日】2019年7月12日
(45)【発行日】2019年7月31日
(54)【発明の名称】クランプ金具装置の製造方法及びクランプ金具装置
(51)【国際特許分類】
   E04G 7/14 20060101AFI20190722BHJP
   F16B 2/10 20060101ALI20190722BHJP
   F16B 7/04 20060101ALI20190722BHJP
【FI】
   E04G7/14 A
   F16B2/10 B
   F16B7/04 301M
【請求項の数】7
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2015-247554(P2015-247554)
(22)【出願日】2015年12月18日
(65)【公開番号】特開2016-211355(P2016-211355A)
(43)【公開日】2016年12月15日
【審査請求日】2018年7月9日
(31)【優先権主張番号】特願2015-93038(P2015-93038)
(32)【優先日】2015年4月30日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】395002098
【氏名又は名称】平和技研株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100090697
【弁理士】
【氏名又は名称】中前 富士男
(74)【代理人】
【識別番号】100176142
【弁理士】
【氏名又は名称】清井 洋平
(72)【発明者】
【氏名】内橋 義晴
【審査官】 五十幡 直子
(56)【参考文献】
【文献】 特開2004−027781(JP,A)
【文献】 登録実用新案第3195908(JP,U)
【文献】 特開2013−151825(JP,A)
【文献】 実開昭60−182439(JP,U)
【文献】 米国特許第04566819(US,A)
【文献】 米国特許出願公開第2009/0249591(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04G 1/00−7/34
F16B 2/10
F16B 7/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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2】
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。
【請求項3】
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4】
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5】
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6】
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7】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建築現場等において、足場板を支持するパイプ支柱等の交叉部分の連結に使用する、又は、2本のパイプ材(支持パイプ)を繋ぎ合わせるために使用する、クランプ金具装置の製造方法及びクランプ金具装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に建築現場等で使用される組立足場は、柱や梁等を構成するパイプ材をクランプ金具装置で縦横に連結することにより、組み立てられている(例えば、特許文献1参照)。
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。
【0003】
この第1のクランプ機構73(第2のクランプ機構74も同様)は、パイプ71が嵌入する半円弧状の凹部78を備える固定受け部材79と、この固定受け部材79の基部にピン80を介して回動自在に連結されている半円弧状の凹部81を備える可動受け部材82と、可動受け部材82と固定受け部材79を連結するボルト83及びナット84とを、有している。なお、ボルト83の基部は、固定受け部材79の先部にピン85を介して回動可能に連結されている。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−27781号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来のクランプ金具装置においては、以下のような問題があった。
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。
【0006】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、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の製造方法及びクランプ金具装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的に沿う第1の発明に係るクランプ金具装置の製造方法は、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。
【0008】
第1の発明に係る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つ形成することが好ましい。
【0009】
前記目的に沿う第2の発明に係るクランプ金具装置は、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。
【0010】
第2の発明に係る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のが好ましい。
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。
【0011】
第2の発明に係る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又は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雄形突起又は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(中心側)に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
第1の発明に係るクランプ金具装置の製造方法は、第1の平面座に形成(例えば、プレス加工によって形成)された円形の雌孔に、第2の平面座に形成(例えば、プレス加工によって形成)された管状の雄形突起を嵌入させ、この雄形突起の先部を外側に開いて、第1、第2のクランプ機構を連結した後、雄形突起の基端側に、雄形突起の基端側と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、第1、第2のクランプ機構の相対的な回転を防止させるので、従来のようにリベットを用いる必要がない。
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。
【0013】
特に、かしめ凹部を、雄形突起の基端側に等間隔で4つ形成する場合、かしめ凹部を形成する領域を過剰に広く確保することなく、効率よく、第1、第2のクランプ機構の相対的な回転を防止できる。
【0014】
第2の発明に係るクランプ金具装置は、第1のクランプ機構と第2のクランプ機構との連結が、それぞれの第1、第2の平面座に形成(例えば、プレス加工によって形成)された円形の雌孔と管状の雄形突起とによって行われ、第1のクランプ機構に対する第2のクランプ機構の回転の防止が、第1、第2の平面座に形成(例えば、プレス加工によって形成)された位置決め孔と位置決め突起とによって行われるので、従来のようにリベットを用いる必要がない。
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。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】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の正面図である。
図2】同クランプ金具装置の平面図である。
図3】同クランプ金具装置の各クランプ機構の固定受け部材を連結した状態を示す斜視図である。
図4】同各クランプ機構の固定受け部材の連結前の状態を示す斜視図である。
図5】(A)〜(C)は同クランプ金具装置の第1、第2の平面座に形成された円形の雌孔と管状の雄形突起の取付け方法の説明図である。
図6】(A)、(B)は同クランプ金具装置のかしめ凹部の形成方法の説明図である。
図7】本発明の第2の実施の形態に係るクランプ金具装置の正面図である。
図8】同クランプ金具装置の平面図である。
図9】同クランプ金具装置の各クランプ機構の固定受け部材を連結した状態を示す斜視図である。
図10】同各クランプ機構の固定受け部材の連結前の状態を示す斜視図である。
図11】(A)〜(C)は同クランプ金具装置の第1、第2の平面座に形成された位置決め突起と位置決め孔の取付け方法の説明図、(D)は他の第1、第2の平面座に形成された位置決め突起と位置決め孔の取付け方法の説明図である。
図12】(A)〜(C)は同クランプ金具装置の第1、第2の平面座に形成された円形の雌孔と管状の雄形突起の取付け方法の説明図である。
図13】変形例に係るクランプ金具装置の正面図である。
図14】従来例に係るクランプ金具装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
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。
【0017】
図1図4に示すように、第1のクランプ機構13は、支持パイプ15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17と、この固定受け部材17の基端部に回動自在に第1のピン18を介して基端部が連結され、先端部にはU字状の開口部19を有するナット受け座20が形成されて、支持パイプ15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、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。
【0018】
図1図2に示すように、第1のクランプ機構13は、更に、固定受け部材17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、その先部がナット受け座20に装着されて、螺合するナット26によって固定受け部材17と可動受け部材22により支持パイプ15の締結を行う取付けボルト27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。
【0019】
図1図6に示すように、この第1、第2のクランプ機構13、14は、第1のクランプ機構13の固定受け部材17の第1の平面座11の中央に形成された平面視して円形の雌孔(かしめ孔)28と、第2のクランプ機構14の固定受け部材24の第2の平面座12の中央に形成された管状の雄形突起(かしめ突起)29を用いて、背中合わせに連結される。この第1、第2の平面座11、12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。
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。
【0020】
図1図2に示すように、上記した第1、第2の平面座11、12の正方形の中央にはそれぞれ、軸心を同じくして、上記した雌孔28と雄形突起29が形成されている。なお、ここでは、第1の平面座11に雌孔28を形成し、第2の平面座12に雄形突起29を形成しているが、第1の平面座11に雄形突起を形成し、第2の平面座12に雌孔を形成してもよい。
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。
【0021】
また、図1図3図6(A)、(B)に示すように、雄形突起29の基端側に形成した各かしめ凹部30は、雄形突起29の基端側と雌孔28の内周部31とを同時(一体的)に、径方向外側へ変形させたものである。
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。
【0022】
このように、雄形突起29の基端側に、かしめ凹部30を複数形成して、雄形突起29の基端側の外幅を部分的に、雌孔28の内径(変形前の内径)より広げることで、雄形突起29と雌孔28が部分的にかしめられ、第1のクランプ機構13に対する第2のクランプ機構14の回転を防止できる(動き止めの機能を有する)。
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。
【0023】
なお、上記した第1、第2の平面座11、12である正方形の一辺は約45mm(42〜48mm程度がよい)である。
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。
【0024】
上記した雄形突起29の形成は、雄形突起29の中心位置に予め小径の円孔を形成し、プレス加工によって押し抜きを行う。このときの加工は、材料によって変わるが、ホットプレスであってもよいし、冷間プレスであってもよい。
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。
【0025】
そして、雄形突起29の基端側に形成するかしめ凹部30は、前記したように、第1のクランプ機構13に対する第2のクランプ機構14の回転を防止できるものであればよく、以下の構成にするのがよい。
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。
【0026】
続いて、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について、図1図6を参照しながら説明する。なお、図5(A)〜(C)には、第1、第2の平面座11、12に形成された円形の雌孔28と管状の雄形突起29の取付け方法を、図6(A)、(B)には、かしめ凹部30の形成方法を、それぞれ示している。
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。
【0027】
次に、第2の平面座12に形成された雄形突起29を、第1の平面座11に形成された雌孔28に嵌入させる。
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。
【0028】
カールダイ40は、その先側周辺部が断面円弧状に窪んで形成されており、第1の平面座11の雌孔28に嵌入した状態の雄形突起29の下部内側42に当接し、その一部が筒状の雄形突起29内側に嵌入する突入部43を有している。なお、突入部43の嵌入長さは、少なくとも第2の平面座12の厚み程度の長さがあればよい。
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。
【0029】
これにより、第2の平面座12に形成され、第1の平面座11の雌孔28に嵌入した雄形突起29の先部を、曲面かしめ部44の表面に沿って、半径方向外側に開きながら折り曲げ、第1の平面座11と第2の平面座12を連結できる。
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。
【0030】
かしめ用ダイ46は、前記した突入部43よりも軸心方向の突出長さが長い断面円形の突入部48と、この突入部48の外周に半径方向外側へ向けて突出状態で設けられ、かしめ凹部30を形成可能なかしめ形成部49とを有している。このかしめ形成部49は、突入部48の軸心を中心として等間隔に4つ設けられているが、形成するかしめ凹部30の個数に応じて変更可能である。なお、かしめ形成部49の長さ(高さ)は、形成するかしめ凹部30の第1の平面座11側への形成深さに対応する長さがあればよい。
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。
【0031】
これにより、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の回転を防止できる。特に、かしめ凹部30は、雄形突起29の基端側と雌孔28の内周部31を同時に変形させて成形するため、例えば、雌孔の内周部にかしめ凹部に対応した凹部を予め形成する場合のように、凹部とかしめ用パンチとの位置合わせを精度よく行う必要がない(第2の平面座12に対するパンチ(ダイ)の位置が多少ずれてもよい)。このため、かしめ凹部30の形成の際の作業性を良好にできると共に、雌孔28に対する雄形突起29のゆるみ(ガタ)もなくなり、第1、第2のクランプ機構13、14のねじり強度を従来よりも向上できる。
【0032】
このように、第1、第2のクランプ機構13、14は、雌孔28と雄形突起29で連結され、また、かしめ凹部30で相対的な回転を防止しているので、剪断力が十分に高められる。
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。
【0033】
次に、図7図12を参照しながら、本発明の第2の実施の形態に係るクランプ金具装置60について説明するが、このクランプ金具装置60は、前記した本発明の第1の実施の形態に係るクランプ金具装置10とは、第1のクランプ機構に対する第2のクランプ機構の回転を防止する構成のみが異なるため、同一部材には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。
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。
【0034】
図7図12に示すように、第1、第2のクランプ機構63、64は、第1のクランプ機構63の固定受け部材65の第1の平面座61の中央に形成された平面視して円形の雌孔66と、第2のクランプ機構64の固定受け部材65aの第2の平面座62の中央に形成された管状の雄形突起67とによって、背中合わせに連結される。
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。
【0035】
図10図11(A)に示すように、上記した第1、第2の平面座61、62の正方形の中央には、軸心を同じくして仮想正方形S1、S2が形成され、この中央に上記した雌孔66と雄形突起67が形成されている。なお、ここでは、第1の平面座61の仮想正方形S1に雌孔66を形成し、第2の平面座62の仮想正方形S2に雄形突起67を形成しているが、仮想正方形S1に雄形突起を形成し、仮想正方形S2に雌孔を形成してもよい。
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。
【0036】
また、図10図11(A)に示すように、第1、第2の平面座61、62にそれぞれ形成される仮想正方形S1、S2の角部位置a〜d(合計4箇所)には、上記した位置決め突起68と位置決め孔69が形成されている。具体的には、第1の平面座61の仮想正方形S1の全角部位置a〜d(雌孔66の周囲)に位置決め突起68が形成され、第2の平面座62の仮想正方形S2の全角部位置a〜d(雄形突起67の周囲)に位置決め孔69が形成されている。
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。
【0037】
ここで、仮想正方形S1、S2は第1、第2の平面座61、62に対する向きが、仮想正方形S1、S2の対角線が第1、第2の平面座61、62の辺と直交するように形成されているので、4つの位置決め突起68は、第1の平面座61の正方形の各辺の中間位置内側に形成され、4つの位置決め孔69は、第2の平面座62の正方形の各辺の中間位置内側に形成されることになる。このため、使用にあっては、一方の仮想正方形S1は、図7図8に示すように、2つの対角線がそれぞれ、平面視して支持パイプ15の軸心方向とこれに直交する方向とに一致し、他方の仮想正方形S2は、2つの対角線がそれぞれ、平面視して支持パイプ23の軸心方向とこれに直交する方向とに一致している。
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。
【0038】
また、位置決め突起と位置決め孔の形成位置は、上記した位置に限定されるものではなく、仮想正方形S1の全角部位置a〜d(雌孔66の周囲)に位置決め孔を、仮想正方形S2の全角部位置a〜d(雄形突起67の周囲)に位置決め突起を、それぞれ形成することもできる。
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。
【0039】
更に、ここでは、位置決め孔と位置決め突起を、仮想正方形S1、S2の全角部位置(軸心を中心として2つの対角位置)に形成した場合について説明したが、軸心を中心として1つの対角位置、例えば、角部位置a、cのみ、又は、角部位置b、dのみに、位置決め孔と位置決め突起を形成することもできる。
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。
【0040】
これにより、各位置決め突起68をこの位置に対応する位置決め孔69に、それぞれ密着嵌入(係合)させることで、第1のクランプ機構63に対する第2のクランプ機構64の回転を防止できる(動き止めの機能を有する)。
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。
【0041】
上記した構成により、第1のクランプ機構63と第2のクランプ機構64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7に示すように、第1のクランプ機構63に支持される支持パイプ15と、第2のクランプ機構64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。
【0042】
なお、上記した第1、第2の平面座61、62である正方形の一辺は約45mm(42〜48mm程度がよい)であり、この中に形成される仮想正方形S1、S2(仮想正方形S3も同様)の一辺は約20mm(18〜23mmの範囲がよい)である。
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。
【0043】
そして、第1の平面座61に形成する位置決め突起68は、前記したように、第1のクランプ機構63に対する第2のクランプ機構64の回転を防止できるものであればよく、位置決め突起68の直径は、例えば、上記した第1の平面座61の厚みの1.5〜3倍程度、長さ(突出高さ)は、例えば、第1、第2の平面座61、62の厚みの0.4〜0.8倍程度でよい。
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。
【0044】
なお、図11(B)、(C)には、第1、第2の平面座61、62に形成された位置決め突起68と位置決め孔69の取付け方法を、図12(A)〜(C)には、第1、第2の平面座61、62に形成された円形の雌孔66と管状の雄形突起67の取付け方法を、それぞれ示している。この図11(B)、(C)は、図11(A)のR−R’矢視断面図である。以下、簡単に説明する。
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。
【0045】
次に、第2の平面座62に形成された雄形突起67を、第1の平面座61に形成された雌孔66に嵌入させる。このとき、図11(C)に示すように、第1の平面座61に形成された各位置決め突起68を、第2の平面座62に形成された位置決め孔69に嵌入させる。
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。
【0046】
これにより、第2の平面座62に形成された雄形突起67の先部を、曲面かしめ部44の表面に沿って、半径方向外側に開きながら折り曲げ、第1の平面座61と第2の平面座62を連結できる。このとき、第1のクランプ機構63に対する第2のクランプ機構64の回転も防止できる。このように、第1、第2のクランプ機構63、64は、雌孔66と雄形突起67で連結され、また、位置決め突起68と位置決め孔69で相対的な回転を防止しているので、剪断力が十分に高められる。
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。
【0047】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のクランプ金具装置の製造方法及びクランプ金具装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
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。
【0048】
更に、前記第1、第2の実施の形態では、第1、第2のクランプ機構に支持される支持パイプが直交するように、かしめ凹部や位置決め孔と位置決め突起を用いて、第1のクランプ機構に対する第2のクランプ機構の位置決めを行ったが、第1、第2のクランプ機構に支持される支持パイプを平行とすることもできる。
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。
【符号の説明】
【0049】
10:クランプ金具装置、11:第1の平面座、12:第2の平面座、13:第1のクランプ機構、14:第2のクランプ機構、15:支持パイプ、16:第1の凹部、17:固定受け部材、18:第1のピン、19:開口部、20:ナット受け座、21:第2の凹部、22:可動受け部材、23:支持パイプ、24:固定受け部材、25:第2のピン、26:ナット、27:取付けボルト、28:雌孔、29:雄形突起、30:かしめ凹部、31:内周部、32:内周円、40:カールダイ、41:カールパンチ、42:下部内側、43:突入部、44:曲面かしめ部、45:環状当接部、46:かしめ用ダイ、47:かしめ用パンチ、48:突入部、49:かしめ形成部、50:環状押圧部、60:クランプ金具装置、61、61a:第1の平面座、62、62a:第2の平面座、63:第1のクランプ機構、64:第2のクランプ機構、65、65a:固定受け部材、66:雌孔、67:雄形突起、68:位置決め突起、69:位置決め孔
図1
図2
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