JP3859255B2

JP3859255B2 - ホースクリップ

Info

Publication number: JP3859255B2
Application number: JP04113196A
Authority: JP
Inventors: 寿雄磯部
Original assignee: Togo Seisakusho Corp
Current assignee: Togo Seisakusho Corp
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2016-02-28
Also published as: JPH09229269A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホースクリップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パイプ等に接続されたホースの接続部分を緊締するものとして図９に示すような形式のホースクリップＨＣ１が用いられてきた。このものは、長片状のばね板材を円環状に曲げておき、自然状態では対象とするホースの外径より小さい内径をもつようにしてある。ホースを緊締する場合には強制的に拡開変形させてホースに嵌め込み、その後、拡径状態を解除してやれば、自らの弾性にて縮径してホースを緊締する、といったものである。
【０００３】
ところで、この種のホースクリップＨＣ１に要求される基本機能として、ホースに対する締め付け力が全周にわたって均一であることが挙げられる。しかし、板幅が均一な板ばね材を単純に円環状に曲げるだけでは、均一な締め付け力が得られないため、従来では途中に三角窓１０を設けるといった工夫が行わてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、次のような点において改善の余地があることがわかった。第１に、上記したような三角窓１０は板幅を変化させることにより、締め付け力の均一化をもたらすものではあるが、これを設けるとホースに対する接触面積が周方向に関して均一にならない。したがって、単位面積当たりの締め付け力は、つまみ片１２，１２付近と他の部分では異なり、つまみ片５，１２の付近では単位面積当たりに、より大きな締め付け荷重をホースの外周面に作用させることとなる。その結果、ホースに対する食い込み深さが不均一になり、ホースの部分的な劣化を生じさせることが懸念されるのであった。
【０００５】
また、第２の点として、従来のホースクリップＨＣ１は一端側を一本足とし、他端側を、この一本足部分を受け入れることができるような溝１１を開口させた形状になっている。こうすることで、両端部に起立形成されたつまみ片１２同士を同軸で正対させ、つまみ操作を容易にしているのであるが、このような操作部分を形成する関係上、ホースクリップのほぼ半周分は締め付け力の均一化が図りにくくなっていた。
【０００６】
本発明は上記した事情に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、ホースに対する締め付け力を全周にわたって均一にでき、同時に単位面積当たりの荷重についても均一化が図りうるホースクリップを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項１の発明は、長片状のばね板材を円環状に巻回してなる締め付け部によって縮径方向への弾発力を作用させてホース等を緊締するホースクリップであって、前記ばね板材は徐々にねじられてその両端部が行き違い状に交差するようになっているととともに、このばね板材のうちホース等を緊締する範囲は、ホース等に対する接触面積が全周に亘って均一に形成され、かつ任意の点Ｃにおける断面二次モーメントＩＺCが、
ＩＺC＝ＩＺMAX・（１＋ＣＯＳθ）／２
（ＩＺMAX：ばね板材の支点部分における断面二次モーメントの最大値、
θ：前記締め付け部の長さ方向の中央位置を支点とし、この支点と締め付け部によって形成される円の中心とを結ぶ軸線と任意の点Ｃとのなす角度）なる式で与えられることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
請求項１の発明の作用は以下のようである。
図１０は、ホースクリップの両端に等しい荷重をかけて拡開変形させる場合の力学的解析を行うための模式図であり、ホースクリップの半周分に相当する曲げ梁Ｓを考えたものである。今、その一端Ｂに荷重Ｐを作用させたときに、曲げ梁Ｓが破線で示す原状態から実線で示す状態に変形したとする。このとき、曲げ梁Ｓの途中の任意の点Ｃに作用する曲げモーメントＭは、
Ｍ＝Ｐ・ＲC（１＋ＣＯＳθ）…▲１▼
で表される。但し、ＲCは点Ｃにおける曲率半径、θは点Ｃが水平軸となす角度である。
一方、曲げ梁が原状態にあるとき、点Ｃの原位置である点Ｃ0における曲率半径をＲC0とした場合に、次の式が成り立つ。
（１／ＲC）―（１／ＲC0）＝Ｍ／（Ｅ・ＩZ）…▲２▼
但し、Ｅはヤング率を示す。
したがって、▲１▼，▲２▼より、
（１／ＲC）―（１／ＲC0）＝Ｐ・ＲC（１＋ＣＯＳθ）／（Ｅ・ＩZ）…▲３▼
また、曲げモーメントは点Ａにおいて最大となり、点Ａでの断面二次モーメントも最大の値となるため、これをＩZMAXと表すと、
（１／ＲA）―（１／ＲA0）＝２・Ｐ・ＲA／（Ｅ・ＩZMAX）…▲４▼
ところで、ホースクリップにおいて全周にわたって均一な締め付け力が得られるためには、任意の点での曲率変化｛（１／Ｒ）―（１／Ｒ0）｝が一定でなければならない。
したがって、
（１／ＲC）―（１／ＲC0）＝（１／ＲA）―（１／ＲA0）…▲５▼
つまり、▲３▼，▲４▼より
ＩZ＝１／２・ＩZMAX・（１＋ＣＯＳθ）…▲６▼
以上より、断面二次モーメントを▲６▼式のような関係をもって変化させれば（図１０の（Ｂ）参照）、全周に沿って均一な締め付け力が得られることがわかる。
【０００９】
本発明ではこのような関係をもって板ばね材の形状を設定し、これによってホース等に対する締め付け力を均一にするものである。そして、同時にこのような形状を実現する場合に、板幅を変化させる以外の方法によることとしている。つまり、ばね板材を徐々にねじって両端部を行き違い状に交差するようにしたことで、ホース等に対する接触面積を全周に沿って均一にしたままで達成することができ、これによってホースに作用する単位面積当たりの締め付け力も均一になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の第１実施形態を示すものであり、ホースクリップの材質としてはばね鋼が使用された。ホースクリップＨＣは均一幅をもった長尺な板材を、略円環状に曲げて形成した締め付け部１と、その端部を径方向へ等しい高さをもって起立して形成した操作部２とからなっている。
【００１１】
そして、図１にも示されるように、ホースクリップＨＣはその成形時における曲げ工程において軸方向に沿って徐々に捻られ、一巻きされたところで両端部が行き違うようになっており、つまり全体として螺旋形状をなしている。但し、締め付け部１の内径はその板幅に比較して充分に大きく設定されているため、締め付け部１の内周面のねじれはほぼ無視しうる程度であり、したがって締め付け部１はホースＨの外周面に対してその全幅にわたって均一に密着させることができ、さらにはその全周に沿って均一に密着させることができる。
【００１２】
既に述べたように、ホースクリップＨＣの締め付け力を全周に沿って均一にするための条件は、次式を満たすように断面二次モーメントを変化させることであった。
ＩZ＝１／２・ＩZMAX・（１＋ＣＯＳθ）
第１実施形態ではこのための手段として、締め付け部１において、深さの変化するリブ３を外側へ向けて突出するようにして形成することとしたのである。このリブ３は、締め付け部１の幅方向に関する中央部に周方向に沿って形成されたものであり、長さ方向に関する中央位置（図１ではＰ位置、図１０では点Ａに相当する位置）が最も深く形成され（図４(A)参照）、ここから両操作部２に向けて対称にかつ徐々に浅くなるように形成されている。つまり、点Ｐの位置を最も撓み難い点とし、ここから徐々に撓み易くしているわけである。
【００１３】
なお、図示はしないが、ホースクリップＨＣ全体を拡径した状態に保持しておくために、両操作部２には適当なホルダー（図示しない）が取り付けられ、これによってホースクリップＨＣは拡径状態のまま持ち運びができるようになっている。
【００１４】
したがって、上記のように構成された第１実施形態では、ホースＨに対する締め付けを行う場合には、拡径状態にあるホースクリップＨＣを予めホースＨに差し込んでおき、パイプ等への接続を行った後、ホースクリップＨＣを口部へ移動させる。そして、図示しないホルダーを取り除いてやれば、ホースクリップＨＣは自らの弾性によって縮小変形するため、ホースＨは締め付け部１によって緊締され、これによってホースＨに対する接続作業が完了する。
【００１５】
ところで、第１実施形態のホースクリップＨＣでは、ホースＨに対する締め付け力が全周にわたって均一になるように付与され、かつ両操作部２を行き違い状に交差させるようにしたことで、締め付け部１は均一幅をもってホースＨの全周を締め付けるため、単位面積あたりのホースＨに作用する締め付け力をも均一としている。したがって、従来のようにホースＨに対して局部的な劣化を生じさせることもなく、ホースＨの延命化に寄与する。
【００１６】
さらに、従来であれば両操作部２を形成する場合に、一方の端部を受け入れるために他方には溝部を打ち抜き状に形成していたが、第１実施形態ではこのような打ち抜きが不要であるため、材料の有効利用が図れる、という効果も得られる。
【００１７】
図５及び図６は本発明の第２実施形態を示すものであり、この実施形態ではホースクリップＨＣの締め付け力を全周にわたって均一化ならしめる条件としての既述した断面二次モーメントの関係式を、次のような形状に求めることとしている。すなわち、この形態ではホースクリップＨＣ全体を均一幅で形成するとともに、締め付け部１の両外周縁に幅が徐変するフランジ４を対称に形成したものである。具体的には、長さ方向に関する中央位置（図１０では点Ａに相当する位置）がフランジ４の高さ（曲げ幅）が最も高くなるようにしてあり、ここから両操作部２に向けて対称にかつ徐々に低くなるように形成されている。
【００１８】
他の構成は、第１実施形態と同様であり、もって同様の作用効果を発揮することができる。
【００１９】
図７及び図８は本発明の第３実施形態を示すものであり、第３実施形態ではホースクリップＨＣ全体は均一幅で形成されるとともに、締め付け部１の厚みを徐変させることで、断面二次モーメントが前述した関係を満たすようにしたものである。
他の構成は、第１、第２実施形態と同様であり、もって同様の作用効果を発揮することができる。
【００２０】
なお、本発明は種々の変更が可能であり、次のような変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２１】
▲１▼第１〜第３実施形態は、締め付け部１の断面形状の一例を示したに過ぎず、要は断面二次モーメントが既述した所定の条件を満たすようなものであればよく、その形状は限定されるべき性質の物ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のホースクリップの斜視図
【図２】同じく正面図
【図３】同じく側面図
【図４】 (A)は中央部付近での断面図、(B)は端部側での断面図
【図５】第２実施形態のホースクリップの斜視図
【図６】 (A)は中央部付近での断面図、(B)は端部側での断面図
【図７】第３実施形態のホースクリップの斜視図
【図８】 (A)は中央部付近での断面図、(B)は端部側での断面図
【図９】従来のホースクリップの斜視図
【図１０】（Ａ）は締め付け力の均一化を説明するための概念図，（Ｂ）は断面二次係数と角度との関係を示す特性図
【符号の説明】
１…締め付け部
２…操作部
３…リブ
４…フランジ
ＨＣ…ホースクリップ

Claims

長片状のばね板材を円環状に巻回してなる締め付け部によって縮径方向への弾発力を作用させてホース等を緊締するホースクリップであって、
前記ばね板材は徐々にねじられてその両端部が行き違い状に交差するようになっているととともに、このばね板材のうちホース等を緊締する範囲は、ホース等に対する接触面積が全周に亘って均一に形成され、かつ任意の点Ｃにおける断面二次モーメントＩＺCが、
ＩＺC＝ＩＺMAX・（１＋ＣＯＳθ）／２
（ＩＺMAX：ばね板材の支点部分における断面二次モーメントの最大値、
θ：前記締め付け部の長さ方向の中央位置を支点とし、この支点と締め付け部によって形成される円の中心とを結ぶ軸線と任意の点Ｃとのなす角度）なる式で与えられることを特徴とするホースクリップ。