JP2014043909A - クランプ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ホースは外径の公差が大きく、クランプを最小公差寸法に合わせると、最大公差寸法の際にホースを圧迫しすぎ、逆に最大公差寸法に合わせると最小公差寸法の際タイトに係止できない。
【解決手段】弾性を有する板材を長さ方向に湾曲させた形状を有する一対のクランプ片と、前記クランプ片の一端部同士を結合するヒンジ部と、一方のクランプ片の他端部に形成されたロック部と、他方のクランプ片の他端部に形成された前記ロック部と係合するロック受部と、いずれかの前記クランプ片の中間部に設けられた係止部とを有するクランプ構造であって、前記ロック部と前記ロック受部を嵌合させ嵌合点を形成した時に、前記一対のクランプ片が作る開口形状の内径のうち、前記ヒンジ部から前記嵌合点の方向の内径が最も長く、前記開口形状内壁に、前記開口形状中心に対して対向する位置に設けられた少なくとも２対の突起を有するクランプ構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のラジエータに用いられるホースのように、液密に保持されるホース類を係止するクランプ構造に関する。

自動車のラジエータでは、補充用の冷却水を貯留する冷却水タンクが配置される。冷却水タンクからラジエータまでは、ラジエータホースと呼ばれるシリコンゴム等の可撓性、液密性、耐久性等を有するパイプで連通されている。また、ラジエータホースは、エンジン室内に配置されるので、常時振動に曝されている。

エンジン室内は、さまざまな部品が密集しているので、振動幅が大きければ、他の部品と干渉し、ラジエータホースは、損傷若しくは外れるなどして、冷却液が漏洩してしまうというおそれもある。したがって、ラジエータホースは、連通端以外の中間領域でも、エンジン室内の安定した部品に係止しておく必要がある。

ところで、ラジエータホース等のホース部品は、液密性および耐久性を重視しているので、内径および肉厚については、厳しく管理されているものの、外径については、それほど厳しい管理がされていない。すなわち、多くの製品を作製する際には、ある程度外径のばらつきがある。

しかしながら、ホース自体の保持は、ホースの外表面をクランプ構造部材で把持して、基材へ係止する必要がある。つまり、クランプ構造部材には、ホースの外径のばらつきを吸収するための工夫が必要となる。

また、クランプ構造部材は、ホースの外表面に常に接触する。したがって、ホースを強く圧迫すると、経年的なダメージによってホースの外表面から割れ等のダメージを受けるおそれがある。つまり、エンジン室内でホースを固定保持するためには、ホースをソフトに把持した上で、常時与えられる振動に抗してホースを係止する構造が求められる。

特許文献１に開示されているのは、被取付部材の外径寸法に影響されずに、常に安定して被取付部材の固定が得られるようにした取付保持具である。この取付保持具は、各クランプ片の内周曲面の曲率にほぼ近い曲率で各クランプ片の内側に向かって膨らんだ状態に湾曲形成された板状の弾性当接片を、クランプ片にそれぞれ対向した状態で、一端側を対応する各クランプ片の内周面の一部に固定する。

さらに、他端側を各クランプ片との結合で得られる環状の中心側へ傾いて自由に延ばされた片持状にして設け、被取付部材を一対の弾性当接片で弾性挟持した状態で保持できるようにしたものである。

また、特許文献２には、弾性材を長円形に回曲して両端部を互いに重複させることにより締付輪を形成し、その両端を外方に屈曲して互いに対応する一対の押圧片を形成したホースバンドであって、前記締付輪の曲率の大きい部分の曲げ剛性を曲率の小さい部分より高くしたことを特徴とするホースバンドを開示している。

実開平０５−００１０８４号公報 実開昭６０−１６１７７８号公報

特許文献１に開示された取付保持具では、被保持材（つまりホース）をクランプ片の内側に形成した弾性当接片で挟持することで、ホースの外径の違いを吸収しようとしたものである。しかし、この取付保持具は、かなり大きさの異なるホース同士をも１つの取付保持具で保持しようとするものである。そのため、構造が複雑となる。

また、この取付保持具では、クランプ片と弾性当接片との間に大きな隙間が形成される。したがって、常時振動に曝されるエンジン室内では、思わぬ大きな変位を生じ、周囲の部品と干渉する可能性がある。

また特許文献２は、断面が長円形のホースの全周を均一に締め付けるために、曲率の大きい部分の曲げ剛性を曲率の小さい部分の曲げ剛性より高くするものであって、ホースに過渡の圧迫を与えるものである。また、基材への係止に関しては何らの開示もない。

本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、エンジン室内であっても、ホース類をソフトに、しかも確実に基材へ係止することのできるクランプ構造を提供するものである。

より具体的に本発明に係るクランプ構造は、
弾性を有する板材を長さ方向に湾曲させた形状を有する一対のクランプ片と、
前記クランプ片の一端部同士を結合するヒンジ部と、
一方のクランプ片の他端部に形成されたロック部と、
他方のクランプ片の他端部に形成された前記ロック部と係合するロック受部と、
いずれかの前記クランプ片の中間部に設けられた係止部とを有するクランプ構造であって、
前記ロック部と前記ロック受部を嵌合させ嵌合点を形成した時に、前記一対のクランプ片が作る開口形状の内径のうち、前記ヒンジ部から前記嵌合点の方向の内径が最も長く、
前記開口形状内壁に、前記開口形状中心に対して対向する位置に設けられた少なくとも２対の突起を有することを特徴とする。

本発明に係るクランプ構造は、予め使用するホースの公差に合わせて、最大内径と最小内径を決めておけば、クランプ構造自体の変形によって、ホースの外径の変化を吸収することができる。また、弾性部材で構成されているので、ホースを保持する際に、過度に圧迫しない。

また、ホースの外径バラツキをクランプ片全体で許容させるので、突起による規制（押え付け力）を抑制することができ、ホースの劣化を抑制できる。

また、基材への取付構造をクランプ片のロック機構とは外れた箇所に設けてあるので、予め基材にクランプ構造を取り付けておいてからでも、クランプ片同士を大きく開いておける。したがって、ホースの取り付け作業が効率的となる。すなわち、組み付け工程の迅速化が図れる。

さらに、本発明に係るクランプ構造は、構造が単純であるので、低コストで作製することができる。

本発明に係るクランプ構造を有するクランプの概略図である。 本発明に係るクランプを閉じた状態を示す図である。 最大内径と最小内径を示す図である。 本発明に係るクランプでホースを保持した状態を示す図である。 係止部の取付位置を変更した場合の状態を示す図である。

以下に図を参照しながら本発明を説明するが、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更することができる。

図１に本発明に係るクランプ構造１を有するクランプ１０を示す。クランプ１０は、自動車のエンジン室内で、ラジエータと冷却液の貯留タンクの間を連通させるラジエータパイプを係止する際等に用いられる。

クランプ１０は、一対のクランプ片１１、１２を有する。クランプ片１１、１２は、弾性を有する板状の樹脂で構成される。より具体的にはポリプロピレン等の比較的融点の高い（１００℃以上）の樹脂で形成される。

クランプ片１１、１２は、概形が短冊状をしている。そして、一端部から他端部の間の中間部に湾曲形状が付与されている。クランプ片１１、１２において、湾曲の曲率中心がある側を湾曲内面と呼び、符号１１ｉ、１２ｉとする。また、湾曲内面１１ｉ、１２ｉの反対側を湾曲外面と呼び、符号１１ｏ、１２ｏとする。それぞれのクランプ片１１、１２の湾曲形状は同じであれば好ましいが、異なっていてもよい。

湾曲形状は円弧の一部であってもよいし、楕円形状またそれ以外の湾曲形状であってもよい。

クランプ片１１、１２の一端部同士は、互いの湾曲内面１１ｉ、１２ｉ同士を対向するように、ヒンジ構造で連結されている。つまり、一端部同士は連結されており、連結部分はヒンジ部１４である。ここで、ヒンジ構造とは、クランプ片１１とクランプ片１２が、ヒンジ部１４で揺動可能に連結されていてればよい。

図１では、クランプ片１１、１２の一端部同士の接続箇所には、湾曲内面１１ｉ、１２ｉの側に、溝構造１４ｉを設け、湾曲外面１１ｏ、１２ｏ側には、山型構造１４ｏを形成し、ヒンジ部１４とした例を示した。

クランプ片１１、１２の他端部同士には、ロック部１６とロック受部１８が形成される。ロック部１６とロック受部１８の形状は特に限定されるものではない。図１では、ロック部１６は、尖端に返し１６ａが設けられた矢印形状であり、ロック受部１８は、その矢印形状が挿入されると、ロック部１６の返し１６ａが掛止される返し止め１８ａが設けられている。なお、ロック受部１８が設けられた側のクランプ片１２の中間部には、係止部２０が設けられる。係止部２０は、エンジン室内のフレーム、ボディ部材、エンジン部材などの基材にクランプ１０を係止するための構造である。取り付けられる基材側にも、取付穴といった受け側の構造が設けられる。

図２には、ロック部１６をロック受部１８に嵌合させた状態を示す。ロック部１６をロック受部１８と嵌合させることで、クランプ片１１、１２同士は湾曲内面１１ｉ、１２ｉ同士を対向させた状態で閉じた輪状となる。これを一対のクランプ片１１、１２が作る開口形状と呼ぶ。また、ロック部１６の返し１６ａとロック受部１８の返し止め１８ａが当接する部分を嵌合点２２と呼ぶ。開口形状の内面は、クランプ片１１、１２の湾曲内面１１ｉ、１２ｉで形成されている。

開口形状の内面を平行線で挟んだときの長さを内径と呼ぶ。この内径は湾曲内面１１ｉ、１２ｉ上にある凸形状や凹形状は無視し、大きな曲率に沿って決めるものとする。具体的には、湾曲内面１１ｉ、１２ｉ上に設けられた突起は、内径に含めない。例えば、図２では一対の平行線を符号３０ａ、３０ｂで表す。この時符号３１が１つの内径である。

本発明に係るクランプ構造１は、この開口形状の内径３１の内、ヒンジ部１４方向から嵌合点２２方向までの内径が最も長い。図３にこの時の開口形状を示す。これを最大内径３１ｍｘと呼ぶ。なお、ロック部１６とロック受部１８の形状によっては最大の内径が、ヒンジ部１４と嵌合点２２を結ぶ直線からずれていてもよい。嵌合点２２がヒンジ部１４とずれる場合もあるからである。

そして、さらに本発明に係るクランプ構造１では、最大の内径と直交する方向の内径を、開口形状の内径３１の内、最小になるように形成する。これを最小内径３１ｍｎと呼ぶ。また、この最小の内径は、クランプ１０で保持するホースの外径の内、最も小さな公差寸法以下になるように形成する。

また、開口形状は、任意の２本の内径の交点を中心３３として定めることができる。例えば、最大内径と最小内径の交点は開口形状の中心３３である。そして、湾曲内面１１ｉ、１２ｉ上の、開口形状の中心に対して対称の位置に、突起２４（２４ａ同士）が形成される。また、突起２４は、最小内径３１ｍｎを対称にして少なくとも２対形成される。ホースを把持する際に、滑り止めにするためである。また、２対あれば、ホースを左右から均等に保持できるからである。

図４（ａ）には、ホース５０の外径のうち、最も小さな公差寸法のときに、最小内径３１ｍｎ側（最小内径３１ｍｎ方向）でホース５０を保持する様子を示す。ここで保持するとは、クランプ片１１、１２がホース５０の外径と当接することを意味し、突起２４が当接する場合を含む。この時、クランプ１０のヒンジ部１４付近と、嵌合点２２付近には、ホース５０との間に隙間２６ａ、２６ｂが形成される。

図４（ｂ）には、ホース５０の外径のうち、最も大きな公差寸法の場合を示す。ホース５０の外径は図４（ａ）の場合より大きくなるが、クランプ片１１、１２は弾性を有するので、最小内径３１ｍｎ方向に伸張する。逆に最大内径３１ｍｘ方向は短縮する。そして、クランプ１０のヒンジ部１４付近と、嵌合点２２付近の隙間２６ａ、２６ｂがなくなる。つまり、クランプ片１１、１２全体で保持する。

すなわち、本発明のクランプ構造１では、予め開口形状に最大内径３１ｍｘと最小内径３１ｍｎを設けておき、ホース５０外径の公差寸法のうち、最小の時に最小内径３１ｍｎ側で保持し、公差寸法のうち最大の時はクランプ片１１、１２全体で保持する。したがって、ホース５０の外径公差をクランプ１０の開口形状の最大内径と最小内径の差で吸収することができる。

また、ホース５０の外径が最小内径３１ｍｎから最大内径３１ｍｘの間の時は、ヒンジ部１４付近と嵌合点２２付近の隙間が、クランプ片１１、１２の中間部の逃げとしての余裕部分となり、突起２４の先端がホース５０の外径を押える力を緩和する。

図５には、クランプ片１２の中間部における係止部２０の取付位置を変えた場合の実施形態を示す。ロック部１６とロック受部１８は、係止部２０からは、より上方に位置することとなる。つまり嵌合点２２が上方（係止部２０から離れる側）に移動する。嵌合点２２が上方に移動すると、ホース５０を把持させる際の、作業が行いやすくなる。

本発明は、車両用のホースだけでなく、燃料電池を搭載した車両における燃料ガス配管など、ホース内部を流れる物質は液体だけでなく、気体の場合でも適用させることができる。

１ クランプ構造
１０ クランプ
１１、１２ クランプ片
１１ｉ、１２ｉ 湾曲内面
１１ｏ、１２ｏ 湾曲外面
１４ ヒンジ部
１４ｉ 溝構造
１４ｏ 山型構造
１６ ロック部
１６ａ 返し
１８ ロック受部
１８ａ 返し止め
２０ 係止部
２２ 嵌合点
２４ 突起
２６ａ、２６ｂ 隙間
３０ａ、３０ｂ 平行線
３１ 内径
３１ｍｘ 最大内径
３１ｍｎ 最小内径
３３ 交点の中心（開口形状中心）
５０ ホース

Claims (1)

1. 弾性を有する板材を長さ方向に湾曲させた形状を有する一対のクランプ片と、
   前記クランプ片の一端部同士を結合するヒンジ部と、
   一方のクランプ片の他端部に形成されたロック部と、
   他方のクランプ片の他端部に形成された前記ロック部と係合するロック受部と、
   いずれかの前記クランプ片の中間部に設けられた係止部とを有するクランプ構造であって、
   前記ロック部と前記ロック受部を嵌合させ嵌合点を形成した時に、前記一対のクランプ片が作る開口形状の内径のうち、前記ヒンジ部から前記嵌合点の方向の内径が最も長く、
   前記開口形状内壁に、前記開口形状中心に対して対向する位置に設けられた少なくとも２対の突起を有することを特徴とするクランプ構造。