JP4596666B2

JP4596666B2 - ホースクランプ

Info

Publication number: JP4596666B2
Application number: JP2001078896A
Authority: JP
Inventors: 裕司中村; 峰雄武藤; 雄二小河
Original assignee: Togo Seisakusho Corp
Current assignee: Togo Seisakusho Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP2002276875A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホース、チューブ等の管体の接続箇所を緊締するためのホースクランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されているホースクランプは、図７に示すような展開状態にある帯状の板ばね材１００から、全体を図８に示すようなリング状に回曲させて形成したものである。両端にはホースクランプ１０１全体を拡径するための第１、第２の摘み片１０２、１０３が径方向外方へ起立して設けられている。
【０００３】
展開状態のときの一方の端部側には抜き孔１０４が開口し、この抜き孔１０４の途中から曲げ起こして第１の摘み片１０２とされる。また、他方の端部側は幅寸法が変化する徐変部１０５を形成しており、展開状態から円環状に回曲させたときには徐変部１０５は抜き孔１０４を通して円周上で交叉したうえで、第１の摘み片１０２と対向するように曲げ起こされて第２の摘み片１０３となっている。
【０００４】
さらに、徐変部１０５と抜き孔１０４との間の部分には一対の三角窓１０６が、相互の頂点同士が向き合うようにして開口している。この三角窓１０６は公知の構造であり、締め付け力を周方向に沿って比較的均一にさせることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ホースクランプ１０１は予め内径を広げた状態で現場へ搬入した方が、ホース等への差込み作業が容易である。このため、従来では両摘み片１０２，１０３を接近させてホースクランプ１０１全体を拡径状態にした後、両摘み片１０２，１０３に図示しないホルダーを係着させて摘み片同士を接近状態に保持し、もってホースクランプ全体を拡径状態に保持する、ということがなされてきた。
【０００６】
しかし、従来のホースクランプではこうした拡径状態にセットする場合に、次のような解決すべき点が残されていた。すなわち、一方の三角窓１０６と抜き孔１０４との間の部分（図７で示したＡの部分）及び他方の三角窓１０６から徐変部１０５にかけての部分（同図で示したＢの部分）では全体の幅寸法（肉がある部分の幅寸法）が急激に変化する。このため、ホースクランプを拡径状態に変形させたときに、上記したＡ，Ｂ部分に応力が集中してしまう。すると、こうした部分が「偏へたり」を起こし、縮径して緊締したときに真円度が保持されない虞があった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的とするところは、拡径変形させたときに応力の集中を回避することができるホースクランプを提供することである。
【０００８】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、展開状態にある帯状の板ばね材を円環状に回曲させて形成したクランプ本体部と、このクランプ本体部の長さ方向両端部から径方向外方へ向けて起立された第１、第２の摘み操作片とを備えたホースクランプであって、前記展開状態において、長さ方向に関する中心軸であるＹ軸を境としてその片側領域は前記第１摘み操作片を形成するための第１領域とされ、他の片側領域は前記第２摘み操作片を形成するための第２領域とされるとともに、前記第１領域には幅方向に関する中心軸であるＸ軸に関して対称をなし前記Ｙ軸周辺から先端に向けてほぼ連続的に開口幅を増す開口部が開設される一方、前記第２領域は前記Ｘ軸に関して対称形状をなし、前記Ｙ軸から前記開口部における前記Ｙ軸寄りの始端に至るまでの距離Ａと等しい距離だけ前記Ｙ軸から離れた位置から先端部にかけての長さ範囲が連続的に幅狭となるように形成され、前記クランプ本体部が円環状に回曲されるときには前記開口部の内側を同一周面をなしつつ交叉するようにしてあり、かつ前記第２領域の幅寸法の変化率は前記第１領域において前記開口部を挟んだ両側部の合算した幅寸法の変化率とほぼ等しく設定され、前記開口部の開口縁のうち、前記Ｙ軸寄りの始端位置と長さ方向のほぼ中央部であって前記Ｙ軸から所定距離Ｂだけ離れた位置との間の長さ範囲は、前記Ｘ軸に対し所定の傾斜角度（θ１）をなすようにして形成され、前記Ｙ軸から前記所定距離Ｂだけ離れた前記位置から前記開口部の終端部に至るまでの長さ範囲は、前記Ｘ軸に対し前記傾斜角度（θ１）より僅かに小さい傾斜角度（θ２）をなすようにして形成され、前記第２領域の前記幅狭に形成された部分における側縁のうち、前記Ｙ軸から前記距離Ａだけ離れた位置と前記Ｙ軸から前記所定距離と等しい距離だけ離れた位置との間の長さ範囲は、前記Ｘ軸に対して前記θ１と等しい傾斜角度をなすようにして形成され、前記Ｙ軸から距離Ｂだけ離れた位置から前記幅狭に形成された部分の終端部に至るまでの長さ範囲は、前記Ｘ軸に対して前記θ２と等しい傾斜角度をなして形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記幅狭に形成された部分の付け根位置における角部には、前記開口部の開口縁のうち前記始端位置に形成された弧状部の曲率とほぼ等しい曲率をもってつなぎ部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
請求項１の発明によれば、第１、第２領域はクランプ本体部の長さ方向中心から両端に至るのまでの間、連続して幅寸法が変化するようにし、従来のような幅寸法が急激に変化する箇所を設けないようにした。このため、クランプ本体部を拡径状態に変形させたとき、特定部位に応力集中することがない。したがって、偏へたりの問題もなく、クランプ本体部における真円度の保持性が高く、もって締め付け力を周方向に沿って均一化させることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、開口部の始端を弧状に形成するようにすれば、開口部をプレスによる打ち抜きによって簡単に形成することができる。この場合においても、この弧状部と長さ方向に関する対称位置に幅狭部の付け根位置が設定され、かつこの部分には弧状部とほぼ同一の曲率をもってつなぎ部を形成するようにしてあるため、応力集中を回避して締め付け力の均一化に寄与することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の理解の助けとするために、本発明を端的に表す例として、図１に示すものについて、まず説明を行う。
図１は第１実施形態に係るホースクランプの展開状態を示すものである。ホースクランプは帯状の板ばね材よりなり、長さ方向に関する中心軸（図１中、Ｙ軸）を境いとしてほぼ円環状に回曲される結果、ホース等を緊締可能なクランプ本体部が設けられ、さらにその両端には後述するような第１、第２の摘み操作片が設けられる。
【００１３】
以下の説明の便宜上、図１においてＹ軸より図示右側を第１領域１とし、図示左側を第２領域２とする。
さて、第１領域１全体の外縁間の間隔はＹ軸から先端に至るまで均一の寸法に形成されている。また、第１領域１には、Ｙ軸を始端として先端縁の一部を残す範囲にまで延びる開口部３が設けられている。この開口部３はホースクランプが展開状態にあるときの幅方向に関する中心軸（図１中、Ｘ軸）に関して対称となるように形成され、始端から先端側にかけて直線的に開口幅が増加するように形成されている。
【００１４】
一方、第２領域２もＸ軸に関して対称となるように形成されており、Ｙ軸から先端にかけて連続的に幅寸法が減少するようにしてある。但し、第１領域１における先端のつなぎ片４となっている部分の長さ寸法と同寸法分５だけは均一幅となるようにしてある。また、第２領域２における任意位置での幅寸法は、第１領域においてＹ軸から等距離にある位置における開口部を挟んだ部分（肉がある部分）の合算した幅寸法と等しくしてある。つまり、第１、第２の領域では幅寸法の変化率が共に等しくしてある。
【００１５】
展開状態にある板ばね材は、第１、第２の領域１，２はＹ軸を境としてリング状に回曲される。そして、第２領域２における先端部を第１領域１の開口部３を通してほぼ同一周面上を交叉させる。さらに、第１，第２の領域１，２の先端部を径方向外方へ屈曲させ、摘み操作片を形成し、これによってホースクランプが完成される。
【００１６】
かくして、図１に示すものでは、両摘み操作片を摘んで相互を接近させれば、ホースクランプのクランプ本体部は拡径状態に保持される。ここで、ホースクランプにおける第１領域１では開口部３の開口幅が先端に向けて連続的に変化し、従来のような幅寸法が急激に変化する箇所を設けていない。したがって、応力集中がなく全長に亘って応力を分散させることができる。また、上記したものでは、開口部における任意位置での両側部の合算した寸法でもって、第２領域２側の幅寸法が変化するようにしている。つまり、第１領域１においてＹ軸から任意の距離（Ｘ１で示される距離）にある位置での開口部の両側部分の合算寸法（Ｙ１＋Ｙ２）は、第２領域２においてＹ軸から等距離にある位置での幅寸法（Ｙ３＝Ｙ１＋Ｙ２）と等しくなっている。このため、第１・第２の両領域１，２でＹ軸を挟んで対称の関係にあるため、応力の分散状況も両領域で対称となる結果、全周に亘って締め付け力の均一化を図ることができる。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図２及び図３は本発明の第１実施形態を示すものである。第１実施形態では、第１領域１における開口部３の始端をＹ軸から一定寸法（Ａ寸法）だけ離れた箇所に設定している。また、開口部３をプレスによる打ち抜きによって成形することができるよう、始端を弧状に形成している。さらに、開口部３は始端からほぼ中央部（Ｙ軸からＢの距離にある）に至るまでは所定の傾斜角度（θ１）をもって延び、開口幅が直線的に増すように形成されるが、中央部から終端に至るまでの範囲は、僅かにより小さい傾斜角度（θ２；θ１＞θ２）でもって形成されるようにしている。なお、開口部３がＸ軸に関して対称に形成されているのは前記した例と同様である。
【００１８】
一方、第２領域２において、Ｙ軸から開口部３の始端までの距離と同距離の位置における両外縁部には弧状に段差６が形成されている。この段差６は開口部３の始端と同一の曲率をもって形成され、Ｙ軸からこの段差６に至るまでの間は第１領域１の外縁間の幅寸法と同寸法の均一幅をもって形成されている。そして、段差６から所定位置（Ｙ軸からＢの距離にある位置）までの間は、両外縁が所定の傾斜角度（θ１）をなすように、またそれ以降は僅かにより小さい傾斜角度（θ２；θ１＞θ２）をなすように設定されている。さらに、第２領域の先端部において第１領域１のつなぎ片４と同幅分だけは均一幅となっており、結局のところ、第２領域２は幅寸法が三段階に変化していることになる。
なお、前記した例と同様、第２領域２における外縁間の幅寸法の変化率は、第１領域１における合算した幅寸法の変化率と同じに設定されている。
【００１９】
図３は図２に示す展開状態のものを円環状に回曲させるとともに、第２領域２における幅寸法が変化する部分を第１領域１の開口部３内へほぼ同一周面が構成されるよう交叉させてクランプ本体部７が形成される。さらに、第１・第２の領域１，２の先端部は、一旦、径方向外方へそれぞれ起立した後、さらに周方向へほぼ直角に折り曲げられて第１、第２の摘み操作片８，９となる。なお、両摘み操作片８，９を操作するとクランプ本体部７は拡開変形し、解除すると自らの弾発力によって自然状態に復帰することができる。図示はしないが、別体のホルダーを用いてクランプ本体部７が拡径した状態のときに両摘み操作片８，９を跨ぐようにして係止させれば、クランプ本体部７を拡径状態のまま保持することも可能である。
【００２０】
このように構成された第１実施形態においても、第１、第２領域１，２共に幅寸法をほぼ連続して変化させ、応力集中を引き起こすような急激な幅寸法の変化箇所を設定していない。したがって、ホース等に対し全周に沿ってほぼ均一な締め付け力を作用させることができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
図４は本発明の第２実施形態を示すものである。第１実施形態のものが開口部３の幅をほぼ中間部で変化するようにしたが、第２実施形態では始端から終端に至るまで一定の傾斜角度で連続して開口幅が変化するようにしたものである。また、第２領域２もこれと対応して全幅が変化させてある。
【００２２】
ところで、従来技術として示した図７及び図８のもの、第１実施例のもの及び第２実施例のものの３つの形態のものにおいて、最大歪み率の比較を行ったので、これについて説明する。
【００２３】
最大歪み率はコンピュータシミュレーションによって求められた。比較にあたって、各形態は板厚、材質等の条件は揃えてある。すなわち、板厚１．２mm、最大板幅１２mm、自然状態でのクランプ本体部７の内径１２．９mm、拡径状態でのクランプ本体部７の内径１７．７mmとした。そして、拡径状態にしたときに各形態毎に最大歪み率を生じる箇所（応力集中箇所）での最大歪みを算出したところ、
▲１▼従来のもの：６．９２（三角窓と徐変部との境界部分周辺に生じる）
▲２▼第２実施形態のもの：４．４６（段差部周辺及び開口部の始端に対応する外縁部周辺に生じる）
▲３▼第１実施形態のもの：３．８５（傾斜角が変化する部分の周辺に生じる）
【００２４】
となり、第１，第２実施形態とも従来のものに比較して良好な結果を得ることができ、これによって従来よりも良好な応力分散が達成されていることがわかった。また、とりわけ第１実施形態のものはよい結果が得られることが分かった。
【００２５】
＜第３実施形態＞
図５は本発明の第３実施形態を示すものである。この実施形態のものは図２及び図３に示したものと同様、開口部３の始端をＹ軸に設定したものであるが、始端では開口縁を弧状に形成している。そして、開口部３は始端から終端に至るまで連続して幅寸法が変化するように形成されており、第２領域２でもこれに対応して全体の幅寸法が変化するようにしてある。
【００２６】
本実施形態のものは板厚に対して板幅が狭い場合、つまり円環状に回曲させにくい場合も有効なものであり、このように構成されたものによっても既述したものと同様な作用効果が得られる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）いずれの形態においても、開口部３の始端は第１領域１内に設定したが、図６に示すように、第２領域２に食い込むような形態とすることもできる。その場合は、逆に、段差６が設けられる箇所はＹ軸から等距離にある第１領域１内に設定されることになる。
（２）クランプ本体部７を拡径状態に保持する手段は、別体のホルダーによって行うものの他、ホルダーと同機能を営む部分、つまり両摘み片同士を相互に係止させる部位を一体に形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の解決原理を説明するための展開図
【図２】第１実施形態に係るホースクランプの展開図
【図３】同じく斜視図
【図４】第２実施形態に係るホースクランプの展開図
【図５】第３実施形態に係るホースクランプの展開図
【図６】他の実施形態に係るホースクランプの平面図
【図７】従来のホースクランプの展開図
【図８】同じく斜視図
【符号の説明】
１…第１領域
２…第２領域
３…開口部
６…段差
７…クランプ本体部

Claims

展開状態にある帯状の板ばね材を円環状に回曲させて形成したクランプ本体部と、このクランプ本体部の長さ方向両端部から径方向外方へ向けて起立された第１、第２の摘み操作片とを備えたホースクランプであって、
前記展開状態において、長さ方向に関する中心軸であるＹ軸を境としてその片側領域は前記第１摘み操作片を形成するための第１領域とされ、他の片側領域は前記第２摘み操作片を形成するための第２領域とされるとともに、
前記第１領域には幅方向に関する中心軸であるＸ軸に関して対称をなし前記Ｙ軸周辺から先端に向けてほぼ連続的に開口幅を増す開口部が開設される一方、
前記第２領域は前記Ｘ軸に関して対称形状をなし、前記Ｙ軸から前記開口部における前記Ｙ軸寄りの始端に至るまでの距離Ａと等しい距離だけ前記Ｙ軸から離れた位置から先端部にかけての長さ範囲が連続的に幅狭となるように形成され、前記クランプ本体部が円環状に回曲されるときには前記開口部の内側を同一周面をなしつつ交叉するようにしてあり、かつ前記第２領域の幅寸法の変化率は前記第１領域において前記開口部を挟んだ両側部の合算した幅寸法の変化率とほぼ等しく設定され、
前記開口部の開口縁のうち、前記Ｙ軸寄りの始端位置と長さ方向のほぼ中央部であって前記Ｙ軸から所定距離Ｂだけ離れた位置との間の長さ範囲は、前記Ｘ軸に対し所定の傾斜角度（θ１）をなすようにして形成され、前記Ｙ軸から前記所定距離Ｂだけ離れた前記位置から前記開口部の終端部に至るまでの長さ範囲は、前記Ｘ軸に対し前記傾斜角度（θ１）より僅かに小さい傾斜角度（θ２）をなすようにして形成され、
前記第２領域の前記幅狭に形成された部分における側縁のうち、前記Ｙ軸から前記距離Ａだけ離れた位置と前記Ｙ軸から前記所定距離と等しい距離だけ離れた位置との間の長さ範囲は、前記Ｘ軸に対して前記θ１と等しい傾斜角度をなすようにして形成され、前記Ｙ軸から距離Ｂだけ離れた位置から前記幅狭に形成された部分の終端部に至るまでの長さ範囲は、前記Ｘ軸に対して前記θ２と等しい傾斜角度をなして形成されていることを特徴とするホースクランプ。
前記幅狭に形成された部分の付け根位置における角部には、前記開口部の開口縁のうち前記始端位置に形成された弧状部の曲率とほぼ等しい曲率をもってつなぎ部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のホースクランプ。