JP2009540229A - クランプカラー - Google Patents

Abstract

二つの自由端を持つベルトであって、少なくとも一つの前記自由端が反り返ってループ部（５）を形成し、前記ループ部は外ベルト部（７）とその下の内ベルト部（９）とによって画定されるベルト（３）と、ループ部と協働してベルト（３）を締め付けるのに適した締付け機構と、を備えるクランプカラーであって、上記外ベルト部（７）は、ループ部の外形からセットバックした押込部（１５）を有し、前記押込部（１５）が、締め付け機構と係合する締付け壁（１７）を画定し、さらに、前記押込部（１５）が、両側からそれぞれ外ベルト部（７）の縁部（１９）によって挟まれる、クランプカラー。
【選択図】図１

Description

本発明はクランプカラーに関する。

このようなカラーは、特に自動車や航空機製造の分野で、例えば排気システムや排気ガス浄化システムなどにおけるパイプ同士の接続に用いられる。

さらに詳細には、本発明のクランプカラーは以下の部材を有する。

二つの自由端を有するベルトであって、前記自由端の少なくとも一つはループ部を形成するように反り返っており、このループ部が、外ベルト部とその内側の内ベルト部とによって画定されているベルト。

ループ部と協働してベルトを締め付けるのに適した締付け機構。

一般的に、ベルトの自由端の両方ともが反ってそれぞれループ部を形成し、締付け機構が両ループ部を互いに近づけることによってベルトの締めつけを可能にしている。

上記のようなカラーがＦＲ２５２２０８６に開示されている。このカラーは２つの半円筒形の保持片を有する締め付け機構を有し、前記半円筒形保持片はカラーの二つのループ部それぞれの中に収容されている。このような保持片を「ブロック」または「ガジョン」と称する。

第一ブロックはネジが切られた貫通穴を有し、第二ブロックは平滑な貫通穴を有する。締付け機構はさらに、ネジ付きシャンクとネジ頭とを有するネジを含む。カラーのループ部それぞれは、各ループ部をネジのシャンクが通り抜けられるように、互いに対向した二つの開口を有する。ネジのシャンクは平滑な穴を通り抜けてネジが切られた穴と係合する。ネジが第一ブロックにねじ込まれると、ネジ頭は第二ブロックと当接し、第二ブロックを一方のループ部のベルト内側部分に押しつけつつ、第一ブロックを他方のループ部の内ベルト部に押しつける。こうしてループ部同士が近づくことによって、カラーが締付けられる。

本発明の目的は、上記のようなタイプのクランプカラーであって、ブロックを有さないことにより部品の点数が少なく、組み立てが簡単でおよび／または製造コストが少ない一方、締付け性能については劣らないクランプカラーを提供することである。

発明を解決するための手段

上記目的は、上記のようなタイプのクランプカラーであって、外ベルト部がループ部の外側の輪郭から内側にセットバックした押込部を有し、この押込部が締付け機構が係合する締付け壁を画定し、さらに両側を外ベルト部の二つの縁部によって挟まれる、クランプカラーによって達成される。

本発明によれば、締付け機構が外ベルト部の締付け壁と係合するので各ループ部の中にブロックを設ける必要がない。

さらに、本発明のカラーによれば、ＦＲ２５２２０８６のカラーとは違い、締め付け機構がループ部に加える力はループ部の内側を経由して内ベルト部にかかるのではなく、ループ部の外側を経由して外ベルト部にかかる。このような力のかかり方を考慮して、縁部はステーとしてループ部の締付け壁下流部分を保持するようになっており、これによって前記部分の締め付け時における変形を防いでいる。ちなみに本出願において、「上流」、「下流」は、該当するループ部に対して締付け機構がかける力の方向によって定義づけられる。

本発明とその利点は、以下に詳細に記述する本発明のカラーの例によってよりよく理解されるであろう。本明細書が参照するのは下記の図面である。

図面に示されたカラーの各例は、種々の共通した特徴を有している。以下に記述する際に、各例に共通の特徴は図面においても同じ符号で示される。

各クランプカラーは、二つの自由端を持つベルト３を有する。各自由端はループ部５を形成するように反り返り、各ループ部５は外ベルト部７とその下の内ベルト部７とによって画定されている。ループ部５の土台部１１は、ベルト３の中央部に近い部分である。ループ部５の端部１３は、ループ部において土台部１１と対向する部分（帯部３の中央部から遠い部分）である。

カラーが最大に締付けられているとき、ループ部５の端部１３同士の間隔が最小になる。

各カラーは、後で詳しく記述する締付け機構をさらに有している。

外ベルト部７は、ループ部５の外側の輪郭から内側にセットバックした押込部１５を有する。この押込部が、締付け機構を支持する締付け壁１７を画定している。さらに、押込部は両側からそれぞれ外ベルト部７の二つの縁部１９によって挟まれている。

縁部はそれぞれ略直線状で、外ベルト部の第一ポイント２０と第二ポイント２１とをつないでいる。第一ポイント２０は押込部１５のすぐ上流側にあり、第二ポイント２１は押込部１５のすぐ下流側にある。第一ポイント２０は一般的にはループ部の土台部１１に近いところに位置し、望ましくは土台部１１の上に位置する。縁部１９は物理的にステーとして機能し、押込部１５の上流側の部分と下流側の部分との間に張り渡される。

図示の各例におけるクランプカラーは基本的に断面が円形である。締付け壁１７は望ましくは略半径方向に延び、縁部１９はカラーの半径に対して３０°より大きな角度Ａを有する。角度Ａが大きいほど、ループ部の締付け壁１７よりも下流側の部分が縁部１３によってよりよく保持される。

締付け壁１７は略平面状である。押込部１５は、ゼロ以上の角度で締付け壁１７に対向する、別の略平面壁２３を有していてもよい。これらの壁１７と壁２３とが押込部１５の端壁を形成する。

各例において、壁２３は内ベルト部９によって支持されている。締付け壁１７が略半径方向に伸びているので、壁１７と壁２３とが形成する角度は９０°に近くなっている（カラーの半径が長いほど、前記角度は９０°に近づく）。壁２３が内ベルト部９によって支持されているとき、壁２３は、締付け機構によって加えられ、内ベルト部９を超えて伝わる半径方向力を伝えるシューとして機能する。内ベルト部９はこうして前記半径方向力を締付けられる対象物に加える。

本発明のカラーの別の特徴として、各ループ部５は互いに対向した二つの開口２５、２７を有する。第一開口２７は締付け壁１７に設けられている。第二開口２５はループ部５の端部１３に設けられている。さらに、カラー締付け機構（以下で詳述）は、開口２５、２７と係合して各ループ部５を通りぬけるのに適したシャンク２９を有する。

同じカラーを半径の異なる対象物の締付けに用いるためには、締付け機構のシャンク２９が、ループ部５の縁部１３に対して半径方向に移動可能になっている必要がある。このような半径方向の移動を可能にすべく、合計２つの開口２５は半径方向に長い楕円形になっている（図５〜８参照）。必要であれば第一開口２７も楕円形であってよい。

以下で、図示の全てのカラーに用いられる締付け機構について説明する。ただし、この締付け機構にかぎらず、締付け壁１７と当接してループ部５同士を近づけることを可能にするものであれば、どのような機構が用いられてもよい。

これから説明する締付け機構は、ネジが切られたシャンク２９とボルトヘッド３１とを有するボルトと、ナット３３と、本例では筒状のスペーサ３５とを有するナット・ボルト構造を含んでいる。ボルトの直径は、ボルトが開口２５、２７を通過できるような長さに定められている。逆に、ボルトヘッド３１とスペーサ３５との直径は、それらが開口２５、２７を通過できないような長さに定められている。本例ではスペーサ３５はナット３３とベルトとの間に配置されるが、ボルトヘッド３１とベルトとの間に配置されてもよい。さらに、スペーサ３５は、ナット３３あるいはボルトヘッド３１から独立した部材であってもよいし、一体化していてもよく、またナット３３あるいはボルトヘッド３１に固定されていてもよい。

このようにして、ボルトヘッド３１とナット３３とは、ループ部５の締付け壁１７とスペーサ３５を介して係合されている。スペーサ３５は、ナット３３あるいはボルトヘッドが押込部１５に入り込まないように保つことで、工具でナットを回しやすいようにしている。当然ながら、スペーサ３５が設けられていない場合も考えられる。例えば、ナット３３（あるいはボルトヘッド３１）を回すのに十分な程度に押込部１５の幅が広い場合、あるいはナット（またはボルトヘッド）が十分に長く、押込部１５から突き出ている場合、スペーサ３５は設けられていなくてもよい。

さらに、押込部１５の形状と直径は、ボルトヘッド３１あるいはナット３１が回転してしまうのを防止するようなものになっていることが望ましい。これにより、ナット・ボルト構造が締付けられる際に、ボルトヘッドあるいはナットを保持しておく必要がなくなる。

以下に、図１〜７に示されるカラーの各例の特徴を記述する。

図１、２が示すカラーの第一の例では、押込部１５は縁部１９とつながる二つの側壁３７を有する。前記側壁３７は押込部１５の端壁を形成する壁１７、２３の間に位置し、縁部１９は押込部１５の表面においてその両側に存在している。

ここでは、押込部１５は外ベルト部７に対して金型プレスを行うことで形成されている。

図３が示すカラーの第二の例では、押込部１５が外ベルト部７から切り離されており、各縁部１９に接していない。本例のカラーでは側壁３７が設けられておらず、その代わりに切り込みが形成されている。これらの切り込みは側面で各縁部１９に沿ったもののみであり、これによって押込部１５は壁１７、２３によって形成された端壁を有し、この端壁は外ベルト部７の上流側および下流側の端を介して外ベルト部７の残りの部分と接続している。

ここでは、押込部１５は外ベルト部７に対して金型プレスを行うことで形成されている。

図３のカラーはさらに補強用挿入片４１を含む。挿入片４１はそれぞれループ部５内の空間において締付け壁１７とループ部５の端部１３との間に設けられ、前記空間の内部の形状と適合するようになっている。

上記挿入片４１は、締付け手段が動作する際に、ループ部５の変形（扁平化）を防ぐ。締付け機構は挿入片４１と係合するものではないので、従来技術におけるブロックと同等ではない。

従来技術におけるブロックとは違い、挿入片４１は締付け力を伝達できる程度の強度を（通常は高い硬さを有することによって）有する必要がない。これにより、金属帯部を切断、整形することによって挿入片４１を形成することができる。前記帯部はカラーとして使用される帯部と同一のものであることが望ましく、これによりカラーの製造コストを抑えることができる。

本例では、挿入片４１は、その端壁がループ部５の端部１３に接し、その自由端が締付け壁１７に接するように、くぼんだ形に形成されている。

図４に示すカラーの第三の例は図３に示す例と同一であるが、下記の点においてのみ異なっている。

すなわち、第一に、押込部１５を形成するために、舌状の部分が外ベルト部が切りだされ、該舌状片を押しこむことで締付け壁１７が構成されており、押込部１５は締付け壁１７のみによってなる端壁を有し（つまり、壁２３を有さず）、この締付け壁は外ベルト部７の残りの部分と、その下流側の端においてのみ接続されている。

第二に、図４のカラーは挿入片４１を有さない。

注意すべきは、図４のカラーのベルトにおいて、締付け時に舌状片１７がループ部５のさらに内側へと押し込まれないように、舌状片１７の部分においてベルトの強度が十分でなければならないことである。

図１〜４のカラーでは、ベルトの各自由端が外向きに反り返ってループ部５を形成し、ベルト３の端部３９がプレスされた後にベルト３の外面に溶接されるか接着される。この部分（ループ部５の土台部１１のすぐ上流部分）においてカラーはベルト２枚分の厚さを有する。

図５、６に示すカラーの第四の例では、ループ部５の端部１３におけるベルト部分に、二本の補強用リブ４３が、前記ベルト部分の側端部において円周方向に設けられている。前記リブ４３は、ループ部５の強度を高めることにより、締付け手段が動作する際にループ部５が変形（扁平化）するのを防ぐ。リブ４３はベルトに対して金型プレスを行うことで形成されている。

図５、６のカラーの押込部１５は（図１、２のカラーのように）側壁３７を有し、締付け壁１７と壁２３とがこれらの間の交線を画定している。押込部１５はさらにファセット４９を、交線と側壁３７との接合領域において有する。ファセット４９は、押込部１５がプレス加工で形成される際に形成される。

ファセット４９により、アーム１９の中央部に局在する、矢印Ｂが表すプレス加工時における狭小化を制限することが可能になる。上記交線において押し込まれる部分の量がファセット４９によって小さくなることで、交線と対向する縁部１９の幅の減少の度合いも小さくなる。

最後に、ベルト３の内側面に、Ｖ型、Ｕ型の断面を有し、その凹面がベルト３の内側に向いている、複数の区域４０が設けられている。これにより、例えば円錐台形の端部を有する２本の管の端部同士を接続するのにカラーを用いることが可能になる。

図７に示すカラーの第五の例は図６に示す例と同一であるが、唯一、ベルト３の内側面に上記区域が設けられていない点で異なっている。これは、第五の例では、ベルトそのものがＶ型あるいはＵ型の断面を有し、その凹面がカラーの中央に向いているからである。注意すべきは、締付けられる対象物と接する部分のみ上記のような断面を有していることである。

図８に示すカラーの第六の例は図４、５の例と同一であるが、唯一、ボルトヘッド３１が挿入されるループ部５の開口２５、２７が、締付け壁１７からループ部５の端部１３に延びる楕円形の単一の開口２６からなる点において相違している。当然ながら、楕円開口２６は、ナット３３を受けるループ部５に形成されてもよいし、両方のループ部５に設けられてもよい。これにより、ボルトのシャンク２９を該当するループ部からはずしてカラーを開くことが容易になり、締付け対象物上にカラーを設置することが容易になる。

ここで、図５〜８が示すカラーでは、ベルトが内向きに反り返ってループ部５を形成し、ベルトの端部４１がベルト３の内面に押しつけられるので、この部分（ループ部５の土台部１１のすぐ上流側の部分）においてカラーはベルト二枚分の厚さを有する。上記端部４１をベルト３に溶接あるいは接着する必要がないが、これは、カラーが締め付けられる際に端部が強い圧力を受けるからである。締め付け力はループ部５の外ベルト部７にかかる。好ましくは、カラーを溶接や接着の作業を行わずに製造する。

カラーの締め付けの際に、上記端部４１は、締付け対象物と、前記端部を覆うベルト３の部分との間に挟み込まれる。こうして摩擦力を生成することで端部４１の円周方向への移動が妨げ、これによってループ部５の変形を防ぐ。しかし、摩擦力が不十分な場合はベルト３に肩部４５が設けられ、カラーが締め付けられる際にこの肩部４５に端部４１が隣接する。さらに、肩部４５の高さは端部４１の厚さと少なくとも略同じであり、好ましくは同じである。これにより、肩部４５においてベルトが対象物を締め込む際の形状がなめらかに連続したものになる。

肩部４５は例えばベルト３を形成する際にプレス加工によって形成される。

カラーの第一の例を示す。 カラーの第一の例を示す。 カラーの第二の例を示す。 カラーの第三の例を示す。 カラーの第四の例を示す。 カラーの第四の例を示す。 カラーの第五の例を示す。 カラーの第六の例を示す。

Claims (13)

1. 二つの自由端を持つベルトであって、少なくとも一つの前記自由端が反り返ってループ部（５）を形成し、前記ループ部が外ベルト部（７）とその下の内ベルト部（９）とによって画定されるベルト（３）と、
   ループ部と協働してベルト（３）を締め付けるのに適した締付け機構と、を備えるクランプカラーであって、
   上記外ベルト部（７）は、ループ部の外形からセットバックした押込部（１５）を有し、前記押込部（１５）が、締め付け機構と係合する締付け壁（１７）を画定し、さらに、前記押込部（１５）が、両側からそれぞれ外ベルト部（７）の縁部（１９）によって挟まれている、クランプカラー。
2. 上記ベルトの二つの自由端がそれぞれループ部（５）を形成するように反り返り、上記締付け機構がこれらのループ部（５）を互いに近づけることによってベルトを締め付ける、請求項１に記載のクランプカラー。
3. 押込部（１５）が外ベルト部（７）から切り離されており、縁部（１９）に接していない、請求項１または２に記載のクランプカラー。
4. 押込部（１５）が二つの側壁（３７）を有し、これらの側壁が縁部（１９）同士を接続している、請求項１または２に記載のクランプカラー。
5. 各縁部（１９）は略直線状であって、各縁部（１９）は、押込部（１５）のすぐ上流部分に位置する外ベルト部（７）の第一ポイント（２０）と、押込部のすぐ下流部分に位置する外ベルト部（７）の第二ポイント（２１）とを接続している、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランプカラー。
6. ほぼ円形の形状を有し、締付け壁（１７）が略半径方向に延在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクランプカラー。
7. 縁部（１９）は、カラーの半径に対して少なくとも３０oの角度（Ａ）を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクランプカラー。
8. 締付け壁（１７）は略平面状であり、押込部（１５）は、締付け壁（１７）に対してゼロではない角度で対向する略平面の壁（２３）を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のクランプカラー。
9. 上記別の壁（２３）が内ベルト部（９）によって支持されている、請求項８に記載のクランプカラー。
10. 締付け壁（１７）と上記別の壁（２３）とがその間に交線を画定し、上記押込部（１５）が、交線と側壁（３７）との間の接合領域においてファセット（４９）を有する、請求項８または９に記載のクランプカラー。
11. 上記ループ部（５）が、締付け壁（１７）に設けられた第一開口（２７）と、第一開口と対向した第二開口（２５）とを有し、締付け機構が、ループ部を通りぬけるように開口（２５、２７）に係合するのに適したシャンク（２９）を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のクランプカラー。
12. 上記第二開口（２５）が楕円形である、請求項１１に記載のクランプカラー。
13. ボルト部分がループ部（５）を通り抜けられるようになっているシャンク（２９）を有し、ボルトヘッド（３１）またはナット（３３）がスペーサ（３５）を介してまたは直接にループ部の締付け壁（１７）と係合するナット・ボルト構造を、締付け機構が有している、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のクランプカラー。

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