JP2007239770A - 管類用のクランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作をワンタッチ的に行えると共に高い締め付け力を確保できるクランプ装置を提供する。
【解決手段】クランプ装置は、非ループ状のバンドと、クランプ機構部とから成っている。クランプ機構部は、バンドの一端部に取り付くベース体と、ベース体に回動自在に取り付けたレバー３と、レバー３に相対回動自在に連結されたフックとから成っている。フック４はレバー３の起倒回動で弾性変形するように正面視で大きく曲がった形態であり、フック４の回動中心がいわゆる支点超えをすることにより、レバー３は倒れた姿勢（クランプ姿勢）に保持される。テコの原理でレバー３に大きな力を掛けることができるため、フック４に強い弾性復元力を保持させてもレバー３を軽快に操作できる。
【選択図】図３

Description

本願発明は、可撓性素材からなる管類（ホース、チューブ）を相手部材（一般に筒状部材）に固定するために使用するクランプ装置（ホースバンド）に関するものである。

この種のクランプ装置は様々の分野で使用されており、また、様々の構造が提案されている。例えば特許文献１には、クランプ装置を帯状弾性板からなる単一構造として、弾性板の両端にそれぞれ操作用の摘まみ片を設けて、両摘まみ片の間隔を狭めると内径が大きくなってクランプ解除されるものが開示されている。他方、特許文献２には、バンドの一端と他端とをボルトの締め込みによって広狭変化させることでクランプ・クランプ解除するものが開示されている。
特開平１０−３１８４７３号公報 特開平０８−０７５０６６号公報

この種のクランプ装置において、クランプ及びクランプ解除の操作の迅速性・容易性と、強い力でクランプできること（すなわち高い締め付け力）とが要請される場合がある。

例えば自動車用エンジンにおいては、管類の一例としてのゴム質樹脂製吸気マニホールドが使用されており、この吸気マニホールドをエアクリーナの出口筒に嵌め込んで固定しているが、自動車の組み立て能率をアップしたりメンテナンス作業のスピードアップを図るためにはクランプ及びクランプ解除の操作はできるだけ簡単かつ迅速に行えるのが好ましい一方、吸気マニホールドがエアクリーナから外れてしまう事故は絶対に防ぐ必要があるためクランプ装置には高い締め付け力が要求される。

しかるに、特許文献１の場合は、作業性を良くしようとするとクランプ装置の弾性復元力は小さくなるため締め付け力は低くなり、他方、締め付け力を高くするために弾性復元力を強くすると作業性は著しく悪化する（専用の工具が必要になり、手作業での取り付け・取り外しは困難になる）。

他方、特許文献２では、ねじのねじ込みによって高い締め付け力を得ることができるが、ねじの回転操作が面倒であるため作業性に劣る。また、工具（レンチ）が必要であることも作業の迅速性・容易性を阻害する原因になっている。いずれにしても、従来のクランプ装置は、作業の迅速性や容易性と締め付け力とが相反するという問題があった。

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、クランプ・クランプ解除の作業を人手でワンタッチ的に行えつつ、高い締め付け力を確保できるクランプ装置の提供を課題とするものである。

本願発明に係るクランプ装置は、管類の外周に巻き付くような状態で配置される非ループ状のバンドと、バンドの一端と他端とを近づけるように引っ張るクランプ機構部とから成っている（含んでいる）。ここにバンドには、鋼製線材のような金属線材や金属板が好適な材料として挙げられる。

前記クランプ機構部は、前記バンドの一端部に取り付くベース体と、バンドの他端に向けて起倒回動自在となるように前記ベース体に回動自在に取り付けたレバーと、レバーの回動中心から適宜寸法だけ遠ざかった部位に連結されたフックとを備えている。

そして、前記フックは、前記レバーと平行に延びる軸心回りに自在に回動するように前記レバーに取り付けられていると共に、先端にはレバーの回動によってバンドの他端に係脱する係止部が形成されており、更に、管類の軸心方向から見た状態で、フックの回動支点を、レバーの回動支点とバンドに対するフックの係止箇所とを結んだ延長線よりも管類の外周面寄りの部位に変移させている。

本願発明によると、フックの先端をバンドの他端に引っ掛けた状態でレバーを倒すと、いわゆる支点超えによってレバーは倒れ姿勢に保持され、これによってクランプ状態が保持される。

レバーの回動は、当該レバー若しくはフック（或いは、バンドや管類）の弾性復元力に抗して行われるが、レバーにはテコの原理で大きな回動力を作用させ得るため、弾性復元力が大きくても人手で軽快に回動させることができる。このため本願発明によると、高い締め付け力を保持できるクランプ装置でありながら、クランプ及びクランプ解除の操作を軽快に行うことができる。従って、自動車用エンジンの吸気マニホールドをエアクリーナに固定するためのクランプ装置として好適である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は既述した吸気マニホールドをエアクリーナの筒に固定するためのクランプ装置に適用している。

(1).概要
図１のうち（Ａ）はクランプ装置の分離斜視図であり、（Ｂ）はクランプ装置が使用される吸気マニホールドＭとエアクリーナ筒の出口筒Ａとの部分的な正面図である。吸気マニホールドＭの外周面は溝と山が連続した断面凹凸状になっており、開口縁寄りに位置した先端環状溝Ｍ１にクランプ装置が取り付くようになっている。先端環状溝Ｍ１には、クランプ装置を位置決めするための円形の位置決め突起Ｍ２が形成されている。なお、以下の説明では、便宜上、吸気マニホールドＭの軸方向から見た方向でかつ突起Ｍ２を上向きにした状態を正面視としている。

クランプ装置は、吸気マニホールドＭの先端環状溝Ｍ１を抱き込むようにリング状に近い形態に形成された線材製のバンド１と、バンド１の一端部に取り付く金属板製ベース体２と、同じくベース体２に取り付く線材製のレバー３と、レバー３に取り付けられてバンド１の他端部に係脱する線材製のフック４とを備えている。ベース体２とレバー３とフック４とでクランプ機構部が構成されている。以下、図２以下の図面も参照して具体的な形態を説明する。

図２のうち（Ａ）は一部破断分離正面図、（Ｂ）はベース体２の平面図、（Ｃ）はフック４の平面図、（Ｄ）はレバー３の平面図、（Ｅ）はバンド１の端部のみの平面図、図３のうち（Ａ）のクランプ状態での平面図、（Ｂ）はクランプ状態での縦断正面図、図４は動きを示す概念図である。

(2).バンド
バンド１は、１本の金属線材を素材としてＵ字状に折りしたものを更にリング状に曲げることで閉ループ状の二重方式になっており、材料の両端になる端部を第１鉤部５と成し、材料の中間部となる他端部を第２鉤部６と成しており、両鉤部５，６は互いに逆方向に向いている。両鉤部５，６の間には若干の間隔が空いている。なお、バンド１は一重方式としたり三重以上の多重方式とすることも可能である。

なお、バンド１は、吸気マニホールドＭの先端環状溝Ｍ１に完全に巻き付いた部分を有していても良い（すなわち、特許文献２のような形態でも良い）。この場合も両端は自由端になっており、両端の間隔を広狭変えることで内径が変わる。本願発明の「閉ループ状」とは、このように自由端部を有していることを意味している。

ベース体２は薄鋼板やステンレス板のような金属板からなっており、吸気マニホールドＭの位置決め突起Ｍ２に嵌まるストッパー穴７が空いた基板８を備えている。そして、この基板８に、平面視でバンド１と平行に延びる一対の上向き側板９が折り曲げ形成されており、側板９のうちバンド１の第２鉤部６の突出方向に向いた端部に一対の内向き片１０が折り曲げ形成され、この内向き片１０に、バンド１の第１鉤部５が嵌まる係合手段の一例としての第１穴１１を空けている。ベース体２の側板９のうち内向き片１０と反対側の部分にはレバー３を取り付けるための第２穴１３が空けられている。

ベース体２の基板８には、更に、バンド１の他端部（第２鉤部６が形成されている部分）と吸気マニホールドＭの先端環状溝Ｍ１との間に介在する舌片１２が一体に繋がっている。舌片１２は、ロック操作に際してベース体２が起きないようにその姿勢を保持することを主たる目的とするものであり、そこで、舌片１２には、バンド１の他端部が載る張り出し部１２ａを形成している。また、舌片１２の先端部１２ｂは吸気マニホールドＭの半径外側に突出するように緩くカールしており、かつ、先端部１２ｂはバンド１の溝部に挟まれており、先端部１２ｂの箇所でバンド１は吸気マニホールドＭと先端環状溝Ｍ１に密着している。なお、舌片１２はバンド１に対する位置決用ガイドの役割を果たしている。

図３（Ｂ）に示すように、バンド１の第１鉤部５はベース体２の第１穴１１に外側から嵌まっている。従って、バンド１の一端部はベース体２における基板８の下方に位置している。換言すると、ベース体２の基板８はバンド１における一端部に半径外側から載った状態になっている。ベース体２の側板９のうち第２穴１３に近い部位には、外側に広がるストッパー片１３´を切り起こし形成している。ストッパー片１３´は、レバー３の回動角度（起こし角度）を規制する働きを持っている。

(3).レバー及びフック
レバー３は１本の線材を曲げることで形成されており、人の指が掛かる部分が平面視でＵ形になっており、線材の端部は互いに突き合わせるように内向きに折り曲げられた支軸１４になっており、この支軸１４をベース体２の第２穴１３に外側から嵌め入れている。

また、レバー３のうち支軸１４に偏った部分には、フック４を取り付けるためのリング部１５を折り曲げ形成している。リング部１５はバンド１の放射方向に向いている。なお、レバー３はその支軸１４を近接させた状態に製造されており、弾性に抗しての変形によって支軸１４を広がらせることにより、ベース体２に取り付けることができる。

図３に示すように、レバー３の一部がバンド１の他端部に外側から嵌まるように設定している。これは、クランプ状態においてレバー３をなるべく吸気マニホールドＭの先端環状溝Ｍ１に深く嵌め込んで、レバー３が邪魔になることを防止するためである。また、レバー３は、リング部１５を中心にして吸気マニホールドＭに向けて凹となるように若干の角度でく字状に屈曲している。

フック４は、１本の線材を曲げ加工してなるもので、正面視でベース体２の基板８を上方から囲うように略台形状に形成されており（コ字状や円弧状などでも良い）、平面視では細長い台形の形態を成すようにループに近い形態になっている。そして、フック４を構成する線材の両端部は相対向するように折り曲げ形成されて支軸１６になっており、この支軸１６をレバー３のリング部１５に外側から嵌め込んでいる。

フック４の支軸１６は、正面視でやや上向きに傾斜させて平面視ではやや内側に傾斜させている。これは、レバー３に対する引っ掛かり状態を確実に保持して、クランプによる外力で支軸１６が戻り変形することを防止するためである。フック４のうち回動支軸と反対側の自由端は吸気マニホールドＭの軸線と平行に延びており、この自由端をバンド１の第２鉤部６に対する係止部１７と成している。

本実施形態では、レバー３は正面視でリング部１５を中心にして内向き凹状に緩い角度で屈曲しているが、正面視で直線状の姿勢でも良いし、逆に、外向き凹状の姿勢でも良い。また、レバー３の先端部を吸気マニホールドＭの半径外側に反らせることにより、人が指を引っ掛けしやすくすることも可能である。

(4).まとめ
以上の構成において、レバー３はベース体２の第２穴１３を中心にして大きく起倒回動し、また、フック４はその支軸１６を中心にしてレバー３に対して相対的に回動する。そして、図４に示すように、レバー３をバンド１の第２鉤部６の方向に向けて起こすと、フック４の回動支点がバンド１の第２鉤部６に向けて大きく移動することにより、クランプ装置はクランプ解除状態となり、フック４をバンド１の第２鉤部６に係脱させることができる。

そして、フック４の係止部１７をバンド１の第２鉤部６に引っ掛けた状態でレバー３をベース体２と反対側に押すと、バンド１の第２鉤部６が第１鉤部５に対して引き付けられる共に、レバー３は、主としてフック４の弾性復元力に抗して倒れ回動し、バンド１の一端部に当たるまで倒れると、レバー３とフック４との連結箇所（フック４の回動支点）が、レバー３の回動支点（ベース体２の第２穴１３）とバンド１の第２鉤部６とを結ぶ延長線１８よりも吸気マニホールドＭの半径内側に変移しているため、レバー３が倒れたクランプ状態が保持される。

そして、このクランプ状態では、フック４の弾性復元力やバンド１の弾性復元力が作用しているため、高い締め付け力が保持されている。また、レバー３は、全長に対して回動支点１４からリング部１５までの距離が長いため、テコの原理により、強い締め付け力であっても人手のみで容易に回動操作することができるのである（回動支点１４からリング部１５までの距離と、リング部１５から先端までの長さの比は２倍以上程度あるのが好ましい）。なお、クランプ状態では、レバー３の弾性復元力や吸気マニホールドＭの弾性復元力も締め付け力として作用している。

本願発明では、ベース体２を吸気マニホールドＭ等のワークの外周面に当てずに浮かせた状態に保持することも可能であるが、本実施形態のように舌片１２ｂがワーク（管類であり、実施形態では吸気マニホールドＭ）に当たるように構成すると、安定性を向上できる利点がある。また、ベース体２をワークに位置決めする必要がある場合、位置決め手段はワークに設けた位置決め部に応じて設計したら良いのであり、必ずしもストッパー穴７である必要はない。

本実施形態では、バンド１の両端の間ではベース体２が吸気マニホールドＭに密着しており、バンド１とベース体２とで吸気マニホールドの全周が抱持されているため、エアクリーナＡの筒部Ａ１に対する吸気マニホードＭの押圧にムラが生じることを防止して漏れを防止できる利点がある。

(5).その他
本願発明の一実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、用途は必ずしも吸気マニホールドをエアクリーナに固定する場合に限らず、様々の管類の固定に使用できる。

また、大きさや具体的な構造も必要に応じて設計することができる。例えば、バンドの素材は板材やワイヤー、或いはチェートなども使用できる。また、レバー及びフックを金属板製とすることも可能である。更に、強度等の諸条件を確保できれば、各部材のうち前部又は一部を合成樹脂製とすることも可能である。

部材を相対的に回動する状態に連結する手段としてはピンで止めることも可能であるが、実施形態のように支軸等を一体に設けると、部材点数を抑制できる利点がある。

（Ａ）はクランプ装置の分離斜視図、（Ｂ）は使用部位の側面図である。 各部材の形態を示す図である。 使用状態での平面図及び縦断側面図である。 動きを示す図である。

符号の説明

１ バンド
２ ベース体
３ レバー
４ フック
５，６ バンドにおける係止部の一例としての鉤部
１１ 第１穴
１２ 第２穴
１４ レバーの支軸
１２ ベース体の舌片
１５ リング部
１６ フックの支軸
１７ フックの係止部

Claims (1)

1. 管類の外周に巻き付くような状態で配置される非ループ状のバンドと、バンドの一端と他端とを近づけるように引っ張るクランプ機構部とから成る管類用クランプ装置であって、
   前記クランプ機構部は、前記バンドの一端部に取り付くベース体と、バンドの他端に向けて起倒回動自在となるように前記ベース体に回動自在に取り付けたレバーと、レバーの回動中心から適宜寸法だけ遠ざかった部位に連結されたフックとを備えており、
   前記フックは、前記レバーと平行に延びる軸心回りに自在に回動するように前記レバーに取り付けられていると共に、先端にはレバーの回動によってバンドの他端に係脱する係止部が形成されており、
   管類の軸心方向から見た状態で、フックの回動支点を、レバーの回動支点とバンドに対するフックの係止箇所とを結んだ延長線よりも管類の外周面寄りの部位に変移させている、
   管類用のクランプ装置。

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