JP2005188743A - ホースカップリング - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、構造が単純で、熱劣化およびクランプ圧力の下でのホース材料の永久的な変形またはへこみに左右されることなく、ホースとパイプの間の接続の堅さを確保するホースカップリングに関する。
【解決手段】 縦軸（１）のまわりにクランプ可能なクランプ（２）を有するホースカップリングにおいて、前記クランプ（２）の縁（３）は、前記クランプ（２）の前記縁（３）の間に位置する領域（４）よりも前記縦軸（１）の近くに位置する。パイプ（５）の前記端部（６）には円周状の保持リブ（９）が備わっており、前記クランプ（２）は前記保持リブ（９）の上の前記ホース上でクランプ可能であり、前記ホース（８）は前記保持リブ（９）と前記クランプ（２）の間で固定される。前記クランプは、均一な厚さの、弾性のある円形の円周状の金属のクランプバンド（１０）を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、縦軸のまわりにクランプ可能なクランプを有するホースカップリングに関し、クランプの縁は、縁の間に位置するクランプの領域よりも縦軸の近くに位置する。ホースカップリングは更にパイプを有し、ホースの端部はパイプの端部上に押込むことができ、クランプによってクランプすることができる。パイプの端部には円周状の保持リブが備わっており、ホースの端部は保持リブを越えて押込み可能であり、クランプは保持リブの上のホース上でクランプ可能であり、ホースは保持リブとクランプの間で固定される。

ＤＥ ２９ １９ ９３９ Ａ１で開示されているこのタイプの既存のホースカップリングにおいて、クランプボディは、Ｃリングの端のところに一体に形成されているクランプジョー（ｊａｗ）を備えるプラスチック材料のＣリングの形状をしており、クランプねじがクランプジョーの間に挿入される。クランプボディの軸方向断面の輪郭は、内側は好ましくは台形に形成され、しかし外側はほぼ長方形である。代案としては、クランプボディは内側が例えば円の一部分の形状または楕円形状の軸方向断面を備える。パイプは、例えば同じくプラスチック材料のパイプピースで有り得る。保持リブの軸方向断面の輪郭はクランプボディの内郭に対応するように、すなわちその輪郭もまた好ましくは台形に形成されるか、例えば円形または楕円形状に形成される。プラスチック材料は、好ましくはガラス繊維で強化される。このため、熱膨張係数は低いが、弾性も低い。従って、クランプボディはクランプをクランプするに充分な柔軟性があるだけである。しかしながら、断面二次モーメントが大きいため、それ相応に高いクランプ力を要する。このため、クランプボディは、ホースとパイプの間の接続の永久的な堅さを確保するためのクランプの半径方向のクランプ圧力に起因するホース材料のへこみ、すなわち「変形」(ｆｌｏｗｉｎｇ ａｗａｙ)に弾性的に応じることができない。接続の堅さは、弾性のあるホース材料がクランプと保持リブの間のスペースにおいて予め引張られて保持されているという事実に主として基づいている。ホース材料の弾性がクランプ圧力および熱劣化により減少した場合には、ホースおよびパイプの中の流体圧力が高いとき接続は緩む可能性がある。

ＥＰ ０ １６６ ７５６ Ｂ１では、ウォーム駆動のホースクランプと平滑な、またはリブのない金属のパイプ上にクランプされるホースとの間への、弾性のある均一な厚さの金属のバンドの配置を開示しており、軸方向断面の輪郭は、軸方向中間部においては均一に外側に反っており、中間部の縁においては半径方向内側に反ったビーズを有する。ウォーム駆動のホースクランプの締付けの間、金属のバンドは、中間部およびホースにもたれたビーズで押さえられる。これにより、ビーズの間の領域においてホース材料が軸方向および半径方向に押さえられ、ビーズの間の金属のバンドの中間部における弾性のあるホース材料によって、可能な限り高い密封効果を達成する。同時に、金属のバンドはホース材料の弾性が減少したとき、自動的な後からの密封を容易にすると考えられる。なぜなら、ビーズは半径方向にばねが予め引張られることでホースに押付けられ、ホース材料がへこんだときに弾性的に動くと考えられる。金属のバンドのクランプに影響するウォーム駆動のホースクランプが複雑であるということだけでなく、それは金属のバンドの自由で弾性的な動きを妨げる。更に、断面二次モーメントが大きいため、ビーズは金属のバンドの硬化をもたらす。

本発明の目的は、構造が単純で、熱劣化およびクランプ圧力の下でのホース材料の永久的な変形またはへこみに左右されることなく、ホースとパイプの間の接続の堅さを確保する上記のタイプのホースカップリングを提供することである。

本発明によれば、クランプは、均一な厚さの、弾性のある円形の円周状の金属のクランプバンドを有する。

本発明による構成の結果、クランプは既存のクランプよりも断面二次モーメントが小さい。このため、本発明によるクランプは、縦軸に垂直に延びる横軸まわりに高い弾性的柔軟性を有する。縁は、劣化または圧力に起因するホースの厚さの減少に容易に応じることができ、パイプに対してホースを堅くクランプし続けることができ、接続の堅さを維持するためにクランプを再び締付ける必要がない。更に、クランプはパイプおよびホースの寸法ならびにクランプ自体の寸法の変化に、約−４０℃〜２００℃の広い温度範囲内において応じる、すなわち従うことができる。

好ましい特徴によれば、クランプバンドの縁の間に位置するクランプバンドの領域は、クランプが締付けられた状態のとき、ホースから隔たりがある。この隔たりにより、クランプバンドの縁の半径方向の押圧は、中間部の押圧に比べクランプバンドの縁の間で比較的高くなり、充分に高いクランプ効果が縁の領域において達成され、一方で縁の間の中間領域ではホース材料は押されないか、強く押されすぎないかであり、従って、永久的な圧力による変形が起こりにくい。クランプバンドの端にあるクランプジョーが、隔たりが得られて互いに寄り掛かるとき、またはクランプジョーを一緒に引くためのクランプねじを使用することにより、例えば、隔たりが得られるトルクを超えて更に締付けることができないトルクレンチによって確実にすることにより、この隔たりは簡単に維持できる。

好ましい更なる展開によれば、保持リブの軸方向断面の半径方向の外郭は、均一に反っており、保持リブの軸方向断面の半径方向の外郭は、円形に反っていることも有り得る。この形状は簡単に製造可能であり、保持リブの縁におけるホース内の高い表面領域の圧力を防止する。

クランプバンドの縁の間のクランプバンドの断面の輪郭もまた、均一に半径方向外側に反っていることもあり、好ましくは円形に反っている。このクランプバンドの形状もまた、簡単に製造可能であり、クランプバンドが過剰に締付けられたときの、ホースとクランプバンドの間の過剰な表面領域の圧力を防止する。

保持リブの軸方向断面の半径方向の外郭の曲率半径は、クランプバンドの軸方向断面の内郭の曲率半径よりも大きい。クランプバンドの圧力は、保持リブの領域において主としてホース上にかけられるため、接続に対する高い軸方向の荷重の場合にも、保持リブおよびクランプバンドが相互作用しなければ、ホースをずらすことはできない。

好ましくは、パイプは金属であり、とりわけ軽金属である。この材料は、例えば冷却装置のパイプ接続等の、中でホースがパイプに接続される例えば自動車の装置の総重量を減少するだけでなく、プラスチック材料よりも、劣化とりわけ温度変化に対し耐性を持つ。

本発明を特徴付ける様々な新規性のある特徴は、付属の、開示の部分を構成する請求項で詳しく示される。本発明、その利用上の利点、およびその使用により達成される特定の目的のより深い理解のために、本発明の好ましい実施形態が示され、説明される図面および説明が示される。

図面に示されているホースカップリングは、縦軸１のまわりにクランプ可能なクランプ２を有する。クランプ２の縁３は、縁３の間に位置する領域４よりも縦軸１の近くに位置する。カップリングは更にパイプ５を有し、ホース８の端部７はパイプ５の端部６上に押込むことができ、クランプ２によってクランプすることができる。パイプ５の端部６には円周状の保持リブ９が備わっており、ホース８の端部７はその上に押込み可能であり、そこでクランプ２はホース８上にクランプ可能であり、ホース８は保持リブ９とクランプ２の間でクランプされる。クランプ２は金属の弾性のあるクランプバンド１０を有する。クランプバンド１０はＣリングの形状をしており、クランプジョー１１が、例えばリベット締めまたは溶接によってＣリングの端に取付けられる。ねじ１２がクランプジョーに挿入され、ねじ１２の頭は一方のクランプジョーに寄り掛かり、他方のクランプジョー１１に寄り掛かるナット１３を通って締付けられる。

クランプバンド１０の縁３の間に位置する領域は、クランプ２が締付けられた状態のとき、ホース８から隔たりがある。

保持リブ９の軸方向断面の半径方向の外郭は均一に反っており、好ましくは円形に反っている。保持リブ９の周囲は、パイプ５とホース８が接続されたときホース８の中に位置するパイプの自由端側にあり、他端側の周囲よりも小さい。

クランプバンド１０の縁３の間の断面の輪郭もまた、均一に半径方向外側に反っており、好ましくは円形に反っている。

保持リブ９の軸方向断面の半径方向の外郭の曲率半径Ｒ_１はクランプバンド１０の軸方向断面の内郭の曲率半径Ｒ_２よりも大きい。

パイプ５は金属であり、とりわけアルミニウム等の軽金属である。

均一な厚さの金属の弾性のあるクランプバンド１０でバンド２を構成することで、クランプバンド１０はより小さい断面二次モーメントを有することになり、縦軸１に垂直に延びる横軸まわりに高い弾性的柔軟性を有する。縁３は劣化または圧力に起因するホースの厚さの減少に容易に応じることができ、パイプ５に対してホース８を堅くクランプし続けることができ、接続の堅さを維持するためにクランプ２を再び締付ける必要がない。

更に、クランプ２はパイプ５およびホース８の寸法ならびにクランプ自体の寸法の変化に、約−４０℃〜２００℃の広い温度範囲内において従う、すなわち応じることができる。クランプの剛性は充分に高く保たれ、ホース８およびパイプ５を通って導かれる流体の高い軸方向の圧力要素に対し、パイプ５上の保持リブ９のところで確実にクランプ２を堅くクランプすることが可能である。クランプバンド１０の縁３の間に位置するホース８の領域の隔たりにより、更に、クランプ２が締付けられた状態のとき、クランプバンドの縁３の半径方向の圧迫力がクランプバンド１０の縁３の間の中間部４の圧迫力に比べ比較的高くなり、充分に高いクランプ効果が縁３の領域において達成され、一方で縁３の間の中間領域ではホース材料は全く圧迫されないか、強く圧迫されないかであり、従って、永久的な圧力による変形が起こりにくい。クランプジョー１１が、隔たりが得られたとき互いに寄り掛かること、または締付けねじ１２は隔たりが得られるトルクを超えて更に締付けることはできないということを例えばトルクレンチによって確実にすることにより、この隔たりは簡単に維持できる。

保持リブ９の軸方向断面の均一な、とりわけ円形に反った半径方向の外郭は、ホース８の端部７における高い表面圧力を防ぎ、端部７は保持リブ９の縁のある構造と向かい合い、半径方向外側に反った輪郭は簡単に製造できる。

保持リブ９の周囲は、パイプ５とホース８が接続されるときホース８の中に延びるパイプの自由端側にあり、他端側の周囲よりも小さく、ホース８は簡単に保持リブ９上に押し込むことができる。パイプ５のステップ１４、または、例えば自動車の冷却装置等の装置の壁は、堅く固定されるか端部６と一体に形成され、ホース８をパイプ上に押込むことのできる距離を制限する。このため、パイプは短く、ホースのためのコネクタを形成するだけである。

縁３の間のクランプバンド１０の、均一な、とりわけ円形に反った、外側に反った断面の輪郭もまた、簡単に製造可能であり、クランプバンド１０が過剰に締付けられたときの、ホース８とクランプバンド１０の間の過剰な表面圧力を防止する。

保持リブ９の軸方向断面の半径方向の外郭の曲率半径Ｒ_１はクランプバンド１０の軸方向断面の内郭の曲率半径Ｒ_２よりも大きいため、クランプバンド１０の圧力は、保持リブ９の領域において主としてホース８上にかけられる。このため、接続に対し高い軸方向の荷重がかけられたとしても、保持リブ９およびクランプバンド１０が相互作用しなければ、ホース８をずらすことはできない。

金属の、とりわけ軽金属のパイプ５の構成は、例えば自動車の冷却装置のパイプ接続等、中でホース８がパイプに接続される装置の総重量の減少に貢献するのみならず、クランプが、劣化とりわけ温度変化に対し、プラスチック材料のパイプよりも耐性を持つことを確実にする。

本発明は、単なる例として示された上述の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求項において定義される保護の範囲内において、様々に変形することができる。

図２の切断線Ｉ−Ｉに沿った、本発明に基づくホースカップリングの断面図を示したものである。 図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図を示したものである。 図２の断面Ｉ−Ｉの斜視図を示したものである。 図２のホースカップリングを拡大して詳細に示したものである。

符号の説明

１ 縦軸
２ クランプ
３ 縁
４ 中間部
５ パイプ
６ パイプの端部
７ ホースの端部
８ ホース
９ 保持リブ
１０ クランプバンド
１１ クランプジョー
１２ ねじ
１３ ナット
１４ ステップ
Ｒ_１ 保持リブの軸方向断面の半径方向の外郭の曲率半径
Ｒ_２ クランプバンドの軸方向断面の内郭の曲率半径

Claims (10)

1. 縦軸（１）のまわりにクランプ可能なクランプ（２）を有するホースカップリングにおいて、
   前記クランプは縁（３）および該縁（３）の間の中間部（４）を有し、前記縁（３）は、前記中間部（４）よりも前記縦軸（１）の近くに位置し、パイプ（５）は端部（６）を有し、ホース（８）の端部（７）は前記パイプ（５）の前記端部（６）上に押込み可能で、前記クランプ（２）によってクランプ可能であるように構成され、前記パイプ（５）の前記端部（６）には円周状の保持リブ（９）が備わっており、前記ホース（８）の前記端部（７）は前記保持リブ（９）を越えて押込み可能であり、そこで前記ホース（８）は前記保持リブ（９）と前記クランプ（２）の間でクランプ可能であり、前記クランプ（２）は、均一な厚さの、弾性のある円形の円周状の金属のクランプバンド（１０）を有することを特徴とするホースカップリング。
2. 前記クランプバンド（１０）の前記縁（３）の間に位置する前記クランプバンド（１０）の前記中間部（４）は、前記クランプ（２）が締付けられた状態のとき、前記ホース（８）から隔たりがあることを特徴とする請求項１に記載のホースカップリング。
3. 前記保持リブ（９）の軸方向断面の半径方向の外郭は均一に反っていることを特徴とする請求項１に記載のホースカップリング。
4. 前記保持リブ（９）の軸方向断面の半径方向の外郭は円形に反っていることを特徴とする請求項３に記載のホースカップリング。
5. 前記パイプ（５）と前記ホース（８）が接続された状態のときに前記ホース（８）の中に位置するパイプの自由端側に位置する前記保持リブ（９）の一端の周囲は、前記保持リブの他端の周囲よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のホースカップリング。
6. 前記クランプバンド（１０）の前記縁（３）の間の前記クランプバンド（１０）の断面の輪郭は、均一に半径方向外側に反っていることを特徴とする請求項１に記載のホースカップリング。
7. 前記クランプバンド（１０）の断面の輪郭は、円形に反っていることを特徴とする請求項６に記載のホースカップリング。
8. 前記保持リブ（９）の軸方向断面の半径方向の外郭は円形に反っており、前記クランプバンド（１０）の前記縁（３）の間の前記クランプバンド（１０）の断面の輪郭は円形に反っており、前記保持リブ（９）の軸方向断面の半径方向の外郭の曲率半径（Ｒ_１）は、前記クランプバンド（１０）の軸方向断面の内郭の曲率半径（Ｒ_２）よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のホースカップリング。
9. 前記パイプ（５）は金属であることを特徴とする請求項１に記載のホースカップリング。
10. 前記パイプ（５）は軽金属であることを特徴とする請求項９に記載のホースカップリング。

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