JP2019522157A - ホース・クランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、周方向（Ｕ）に延在するクランプ・バンド（２）と、クランプ・バンド（２）を緊張させる緊張装置（７）とを備えるクランプ（１）に関する。本発明によれば、最も簡単かつ可能な態様で、特に最低限の数の構造構成要素によって緊張中の柔軟特性を有するクランプ（１）を形成するために、クランプ・バンド（２）は、クランプ・バンドの縁部（５、６）に延在する構造（１１、１２）を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、周方向に延在するクランプ・バンドを有し、そのクランプ・バンドを締め付ける締付装置を有するホース・クランプに関する。

一般的なホース・クランプの例が、特許文献１に開示されている。そのホース・クランプは、クランプ・バンドを、たとえばホース端部などの周りに締め付けることができる締付装置を有する。このために、締付装置は、締付装置のハウジングに回転可能に収容された締付スクリューを有する。この場合、締付スクリューのねじの働きにより、そのねじに対応する係合形状を外側に有するクランプ・バンドを、締付装置のハウジングに引き込むことができる。締め付けて応じてホース・クランプの直径が減少し、半径方向締付力が発生する。

ホース・クランプが剛性を有するパイプの端部などに取り付けられた場合には、たとえば著しい温度変化が生じると、クランプ・バンドの材質の弾性が、たとえば、パイプ端部などの温度による膨張が生じることで、クランプ・バンドが締め付け過ぎることが起こるのを十分に防止できない場合があり得る。同様に、クランプ・バンドに固有の弾性が無いと、たとえば、ホースまたはパイプが収縮したときに最低限の締付力に達せず、その結果、ホース・クランプが外れてしまうこともある。

クランプ・バンドの波状領域により追加の弾性を設けることが知られており、そのために、波形ばねおよび波形ばね架橋部などの追加の要素が設けられる。その結果、ホース・バンドは、製造中に一体に接合する必要がある複数の個々の構成要素を有する。さらに、波形ばね、波形ばね架橋部、およびクランプ・バンドの一部を相互に連結する必要がある。この場合、内側で、波形ばね架橋部が、ホースまたはパイプに対する当接部として働き、当接部が波形ばねの波状領域によって中断されないようになっている。したがって、全体として、ホース・クランプの製造にあたって用意し相互に連結する必要がある複数の個々の構成要素を有する複雑な構造が形成される。

特許文献２は、周方向に延在するクランプ・バンドを有し、クランプ・バンドを締め付ける締付装置を有するホース・クランプの別の実施形態を開示している。この場合、クランプ・バンド自体が波状構造を有している。したがって、ホースの直径変化を補償することができ、周方向におけるクランプ・バンドの固有の弾性によって補償される。欠点としては、全周に分散した状態でのクランプ・バンドの当接部が、たとえば非弾性の特に丸い部材に対して、その周縁全体を通して確保されることがなく、波状構造の領域において中断されることである。したがって、高圧ラインとの接続において漏洩を生じることもある。

米国特許出願公開第４，３０８，６４８（Ａ１）号明細書 独国特許出願公開第３１３００９２（Ａ１）号明細書

本発明の目的は、周方向に延在するクランプ・バンドを有し、クランプ・バンドを締め付ける締付装置を有するホース・クランプ（以下、クランプと呼称される）を開発することである。クランプはまた、比較的長い期間に亘って、温度の変化に対して確実な嵌合性を有することが意図される。この場合、特に、高いレベルの封止性を確保することが意図される。

本発明の目的は、周方向に延在し、第１の縁部および第２の縁部と、第１の端部および第２の端部とをもつクランプ・バンドを有し、そのクランプ・バンドを締め付けるための締付装置を第１の端部に有するクランプであって、クランプ・バンドが、半径方向にフレア化された第１の構造を第１の縁部に有し、および半径方向にフレア化された第２の構造を第２の縁部に有するクランプに基づいて達成される。

本発明は、軸方向にそれぞれ延在する第１の構造および第２の構造によって従来技術による波状構造に修正を行う考えに基づく。第１の構造は第１の縁部に結びつき、第２の構造は第２の縁部に結びつく。第１の構造および第２の構造は、さらに、半径方向に延出する。それによって、両構造間に設けられた幾何形状を介して、クランプ・バンドが、周方向全体に亘って部材の面に対して接触する可能性が与えられ、その接触によって、クランプの締付力が伝達される。構造は、構造の形状によってもたらされる、引張荷重および曲げ荷重に対する固有の弾性を有するクランプ・バンドを実現する。この固有の弾性の結果として、たとえば、ホースまたはパイプの温度による直径変化を補償することができる。

本発明の有利な成果が、従属請求項に開示される。

これら有利な成果の１つによれば、第１の構造および第２の構造は、それぞれ、周方向に周期的に繰り返される成形体によって形成される。この場合、第１の縁部に配置される成形体が第１の構造を形成し、第２の縁部に配置される成形体が第２の構造を形成する。それによって、一様な弾性特性を有するクランプ・バンドの規則的な面が得られる。その結果、クランプを締め付けるとき、締め付けられる部材への締付力の一様な伝達が達成される。

好ましくは、成形体が軸方向に可変の断面を有するように図られる。さらに、特に好ましくは、成形体の半径方向への延出が軸方向に可変になるように図られる。具体的には、この場合、クランプ・バンドの外側にある成形体が、半径方向外方へ延出するように図られる。周方向における成形体が可変の断面を有することの結果として、周方向の荷重に対するクランプ・バンドの弾性を、軸方向で異ならすことができる。それによって、締め付けようとする、クランプ・バンドと同一面になるように配置されていない部材の面も、クランプ・バンドを締め付けることによってある程度掴むことができる。結果として、クランプ・バンドの当接面が増加する。

さらに、別の実施形態では、構造の成形体がそれぞれの縁部からクランプ・バンドの中心軸を越えて軸方向に延在するように図られ、第１の構造の成形体と第２の構造の成形体とが、周方向に交互に配置される。この実施形態の利点は、構造の成形体がクランプ・バンドの第１または第２の縁部のどちらかに配置されているにも拘らず、両構造の成形体が規則的に配置されることである。成形体が規則的に配置される結果として、構造が配置されている領域でのクランプ・バンドの弾性特性の分布も一様になる。それによって、締め付けられる部材への締付力が、極めて一様に伝達される。

好ましくは、構造は、クランプ・バンドの構造部分に配置される。この有利な実施形態は、クランプ・バンドが追加の部分を有することを可能にする。たとえば、クランプ・バンドは、クランプ・バンドを締め付けるために使用される部分を有し得る。

有利には、第１の構造が第２の縁部に対し、第２の構造が前記第１の縁部に対し、縁部間隔を有する。さらに、第１の構造の成形体と第２の構造の成形体とが、さらに有利には、周方向において相互間に中間間隔を有する。さらに好ましくは、縁部間隔の値が、いずれの場合も、中間間隔の値に実質的に一致するように図られる。特に有利なことには、縁部間隔および中間間隔が、クランプ・バンドの平坦な幾何形状を構造部分内に形成する。

この平坦な幾何形状を、クランプが装着される部材表面に接触させることができる。クランプを部材へ締め付けることによって加わる圧縮は、この場合、有利には平坦な幾何形状を介して伝達される。幾何形状が中間間隔および縁部間隔によって周方向に形成されることの結果として、周方向における両構造の成形体の交互配置により、幾何形状は連続的になる。

それによって、クランプによる部材の一様な固定が達成され、クランプは、常に、全周に亘って位置決めされる。したがって、具体的には、弾性の第２の部材（たとえばホース）が、第１の部材（たとえばフランジ）とクランプとの間に配置された場合には、液密および気密な接続を確保することができる。

本発明の別の有利な実施形態によれば、クランプ・バンドが、構造の１つが無い少なくとも１つの部分を有するように図られる。好ましくは、構造の１つが無い少なくとも１つの部分が、ねじ型押部を有し、そのねじ型押部は、クランプ・バンドの第２の端部に配置することができる。この場合、クランプ・バンドの第２の端部は、クランプ・バンドの第１の端部にある締付装置に、この装置がクランプ・バンドを締め付けるように操作されると、入り込んで行くことができる。このために、締付装置は、締付スクリューおよびハウジングを有し得、それによって、クランプ・バンドを有するクランプ全体が、全部で少なくとも３つの構造構成要素によっていつでも作動可能な状態に形成される。３つの構造構成要素は、最終的に、締付スクリュー、ハウジング、およびクランプ・バンドによって構成され、それら構成要素は、対応する連結方法、特に打抜き／曲げ方式によって相互に結合することができる。別の実施形態では、締付装置をクランプ・バンドと一体に構成し、クランプ・バンドから打抜き／曲げ方式によって形成することができるように図ることができる。クランプ・バンドを締付装置と一体に構成すること、または少なくとも３部品のクランプを打抜き／曲げ方式で製造することの結果として、クランプの製造が容易になり、その結果、有利にはクランプの製造コストが低減される。

有利な実施形態によれば、構造の成形体が、円錐外面切片として構成される。この場合、両構造は、それら構造が接しているそれぞれの縁部で、実質的に波状形体を有する。波形の頂点は、半径方向において外方に延出する。有利には、波形の谷は、半径方向において内方へは延出しない。両構造は、それぞれの縁部において、好ましくは半径方向において外方に延出する、たとえば、３角形もしくは台形または他の多角形など他の形状を有してもよい。それによって、クランプ・バンドは、軸方向に、それぞれの縁部の構造の形状によってもたらされる膨らみを有し、それら膨らみが、構造の成形体を形成する。

有利には、構造の成形体がそれぞれノッチを有するように図られる。ノッチは、母材の陥凹を形成し、特に好ましくは非機械加工方式で生じさせることができる。成形体のノッチの結果として、クランプ・バンドの弾性がさらに増加する。

好ましくは、クランプが、中心軸に沿う少なくとも部分的に中央ノッチを有するように図られる。この場合、中心軸に沿ったノッチが、クランプの望ましい剛性マトリックスに則って設定され得る幅を有するように特に図られる。特に好ましい態様では、ノッチの幅は、クランプ・バンドの厚さまたは材料厚さの３倍以下である。具体的には、ノッチは、締め付けようとする部材の面が、中心軸と平行に延在するノッチの縁部によって締め付けられることのないように構成される。クランプ・バンドの材料厚さは、具体的には、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．４〜１．０ｍｍ、特に好ましい態様では０．６〜０．８ｍｍである。

好ましい実施形態では、クランプが、中心軸に沿って、分離経路に沿い少なくとも部分的に分離されるように図られる。好ましくは、それによって、クランプの軸方向でのある程度の柔軟性が生じる。この柔軟性の結果として、クランプが、締め付けようとする部材の平坦でない面に対して、より良好に適合することができる。好ましくは、クランプは、中心軸に沿って２か所に少なくとも部分的な分離経路を有し、特に好ましい態様では、クランプは、中心軸に沿って３か所に少なくとも部分的な分離経路を有する。

有利には、特に構造を貫通して延在する中央ノッチを少なくとも部分的に中心軸に沿ってクランプ・バンドに形成するようにさらに図られる。ノッチの結果として、軸方向におけるクランプの柔軟性が増加する。

本発明を改善する他の措置が、本発明の好ましい実施形態の説明を伴い、図面を参照して、より詳細に以下に示される。

本発明の特徴によって構成されたクランプ・バンドを有するクランプの概略図である。 円錐外面切片によって形成された成形体を有するクランプ・バンドの詳細図である。 台形様式でクランプ・バンドの縁部に構成された成形体を有するクランプ・バンドの詳細図である。 ノッチをもつ成形体を有するクランプ・バンドの詳細図である。 中心軸にノッチを有するクランプ・バンドの詳細図である。 中心軸に分離部を有するクランプ・バンドの詳細図である。

図１は、第１の端部３と、第２の端部４と、第１の縁部５と、第２の縁部６とをもつクランプ・バンド２を有するクランプ１を示す。さらに、クランプは、締付スクリュー８を有する締付装置７を有し、クランプ・バンド２は、構造部分９と、ねじ型押部１０をもつ追加部分とを有する。締付装置７は、クランプ・バンド２の第１の端部３に配置され、一方、ねじ型押部１０は、クランプ・バンド２の第２の端部４に配置されている。第１の端部３とねじ型押部１０を有する部分との間に構造部分９が配置され、その構造部分の内部では、第１の縁部５に第１の構造１１が、第２の縁部６に第２の構造１２が配置されている。構造１１、１２は、どちらの場合も、周方向Ｕに交互に配置され、それぞれの縁部５、６から中心軸１４を越えて延在する成形体１３ａ、１３ｂから構成される。したがって、成形体１３は、軸方向Ａに延在する。さらに、成形体１３は、クランプ・バンド２の外側１５に配置され、一方半径方向Ｒに延出している。成形体１３は、それぞれの反対側の縁部から縁部間隔１６だけ離隔している。成形体は互いに中間間隔１７を介して離隔している。図１では、成形体は、円錐外面切片１８として構成されている。

図２は、円錐外面切片１８として構成されている成形体１３ａ、１３ｂを有する構造部分９の詳細図である。成形体１３は、それら成形体が波状構造によってクランプ・バンド２の縁部５、６に形成され、断面Ｑが変化するという点に特徴がある。縁部間隔１６および中間間隔１７が、構造部分９内に連続して延在する幾何形状１９を形成する。円錐外面切片１８は、周方向Ｕに負荷が掛かった場合にある程度の弾性を有し、それによって、バンドを引っ張る力２０が加えられると、クランプ・バンド２が構造部分９に沿って伸長する。

図３は、クランプ・バンド２の縁部５、６に台形構造２１によって形成された成形体１３を有する構造部分９の詳細図である。台形構造２１は、丸みを帯びた角部を有する。

図４は、半径方向Ｒに延出している領域にノッチ２２をそれぞれがもつ円錐外面切片１８を有する構造部分９の詳細図である。ノッチ２２の結果として、構造部分９の弾性がさらに増加する。

図５は、中央ノッチ２３が中心軸１４と平行に構成されている、円錐外面切片１８を有する構造部分９の詳細図である。ノッチは、クランプ・バンド２の材料厚さ２５の最大３倍の幅２４を有する。ノッチ２３の結果として、軸方向Ａにおけるクランプ・バンドの柔軟性が増加する。

図６は、クランプ・バンド２が分離経路２６に沿って中心軸１４と平行に分離されている、やはり、円錐外面切片１８を有する構造部分９の詳細図である。クランプ・バンド２は、分離経路２６に加えて、中心軸１４と平行なさらに多くの分離経路を有してもよい。

本発明は、その実施に関して、上述の好ましい実施形態に限定されない。むしろ、例示された解決策をやはり使用し、基本的に異なる態様で構成された実施形態による多数の変形形態が考えられる。

特許請求の範囲、本記述、または図面から導出することができる全ての特徴および／または利点は、構造上の詳細または空間的配置を含めて、それ自体および極めて様々な組み合わせの両方とも、本発明にとって重要であり得る。

１ クランプ
２ クランプ・バンド
３ 第１の端部
４ 第２の端部
５ 第１の縁部
６ 第２の縁部
７ 締付装置
８ 締付スクリュー
９ 構造部分
１０ ねじ型押部
１１ 第１の構造
１２ 第２の構造
１３ａ、１３ｂ 成形体
１４ 中心軸
１５ 外側
１６ 縁部間隔
１７ 中間間隔
１８ 円錐外面切片
１９ 幾何形状
２０ バンドを引っ張る力
２１ 台形構造
２２ ノッチ
２３ 中央ノッチ
２４ 幅
２５ 材料厚さ
２６ 分離経路
Ａ 軸方向
Ｑ 断面
Ｒ 半径方向
Ｕ 周方向

Claims (13)

1. 周方向（Ｕ）に延在し、第１の端部（３）および第２の端部（４）と、第１の縁部（５）および第２の縁部（６）とをもつクランプ・バンド（２）を有し、該クランプ・バンド（２）を締め付けるための締付装置（７）を有するクランプ（１）であって、
   前記クランプ・バンド（２）が、半径方向にフレア化された第１の構造（１１）を前記第１の縁部（５）に有し、半径方向にフレア化された第２の構造（１２）を前記第２の縁部（６）に有する、クランプ（１）。
2. 前記第１の構造（１１）および前記第２の構造（１２）が、それぞれ、周方向（Ｕ）に周期的に繰り返される成形体（１３ａ、１３ｂ）によって形成される、請求項１に記載のクランプ（１）。
3. 前記成形体（１３）が、軸方向（Ｒ）に可変の断面（Ｑ）を有する、請求項２に記載のクランプ（１）。
4. 前記構造（１１、１２）の前記成形体（１３ａ、１３ｂ）が、前記それぞれの縁部（５、６）から前記クランプ・バンド（２）の中心軸（１４）を越えて軸方向（Ａ）に延在し、
   前記第１の構造（１１）の前記成形体（１３ａ）と前記第２の構造（１２）の前記成形体（１３ｂ）とが、周方向（Ｕ）に交互に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載のクランプ（１）。
5. 前記構造（１１、１２）が、前記クランプ・バンド（２）の構造部分（９）に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のクランプ（１）。
6. 前記第１の構造（１１）が前記第２の縁部（６）に対し、前記第２の構造（１２）が前記第１の縁部（５）に対し、縁部間隔（１６）を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のクランプ（１）。
7. 前記第１の構造（１１）の前記成形体（１３ａ）と前記第２の構造（１２）の前記成形体（１３ｂ）とが、周方向における相互間にいずれも中間間隔（１７）を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のクランプ。
8. 前記縁部間隔（１６）の値が、いずれも、前記中間間隔（１７）の値に実質的に一致する、請求項６および７に記載のクランプ。
9. 前記クランプ・バンドが、前記構造（１１、１２）の１つが無い少なくとも１つの部分を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載のクランプ（１）。
10. 前記構造（１１、１２）の１つが無い前記少なくとも１つの部分が、ねじ型押部（１０）を有する、請求項９に記載のクランプ（１）。
11. 前記構造（１１、１２）の前記成形体（１３）が、円錐外面切片（１８）として構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のクランプ（１）。
12. 前記構造（１１、１２）の前記成形体（１３ａ、１３ｂ）が、それぞれ、ノッチ（２２）を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のクランプ（１）。
13. 前記クランプ・バンド（２）に、少なくとも部分的に前記中心軸（１４）に沿う、特に前記構造を貫通して延在する中央ノッチ（２３）が形成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のクランプ（１）。

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