JP4374561B2 - ホース用のクリップ結合具 - Google Patents
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Description
(背景技術)
本発明は、主にホース用のクリップ結合具に関するものである。より特徴的には、本発明に係るクリップ結合具は第一に、少なくとも1つのO−リングシールを備えるホースニップル上に少なくとも1つのホース用クリップを取付け、このとき、ホース用クリップに対して少なくとも1つのクランプをO−リングシール上方に配置することを特徴とする。
【0002】
ポリアミド製の空気調整(A/C)システム用のホースの多くは、ポリアミド層の厚さのために可撓性がない。このためホースの配置設定は困難であり、このことは組立ライン上で改装用の車載型A/C装置を挿入する際に特に顕著である。
【0003】
本発明は、比較的可撓性のある、ポリアミド製のA/Cホース用の改良型クリップ結合具を提供する。本発明は従来技術と比較して、温度と圧力の幅広い範囲内で結合具と可撓性ホースの間に優れた密封性能を提供することが認められた。
【0004】
国際公開第95/33157号に、マヌリ(Manuli)によって先行技術に係る結合具の一例が開示されている。このマヌリによる引用例では、A/C装置用のホース連結具が開示されている。この取付具は周囲に2つの長方形状の溝を備えてガスケットを挿入している。このガスケットの使用の目的は、ポリアミド製のホース内面のライニングとニップル外径の間を密封することにある。ガスケットの曲率面上でホースの軸に対向しかつ垂直に力を加えた場合、ガスケットはホースの軸と平行に両方向に変形する。このことは、溝の幅をガスケットよりも広く形成することにより可能になる。そして、ホース用クランプをガスケット上に配置して、ホースとニップル間に締まりばめ(interference fit)を発生させることにより、ガスケットの変形を引き起こす力を生じさせている。ガスケットの形状のため、ホースをニップルに対して組付ける際、溝からガスケットを取り除くときに抵抗を生じさせている。
【0005】
ニップルの保持力はニップルのホースに対する締まりばめにより生じている。このためホースの内径とニップルの外径の間で摩擦が増加する。また、ホース用クランプによるホースカバーの同心状の変形により、さらなるニップルの保持力を生み出している。ホースの軸に垂直かつ対向して力を加えることにより、クランプはホースの内径とニップルの外径の間に摩擦を生じさせる。また、ホースニップルの2つの突出する突条部(barbed serration)の各々の背後にホース用クランプを配置している。このホース用クランプと突出する突条部を用いて高い圧縮領域を生じさせて、連結固定を行っている。さらに、ポリアミド製のライナは十分厚いため、ライナ上に突出する突条部の比較的強い力の作用による引き裂きに対して抵抗力を備えることを可能にしている。ホースに圧力を加えてラジアル方向に膨張させる際、ニップルの保持力の要因である連結効率が下がる。このラジアル方向に発生する膨張の確率を下げるために、2つの大きなブレード(braid)強化用のファブリックを用いている。
【0006】
本発明は、ニップルの外径とホースの内径の間を2つのO−リングシールを間に配置することにより密封する。これらO−リングシールを溝内に収めることにより、ラジアル方向に圧縮力を受けた際のシールの変形を実質的に防いでいる。ホースが老朽化し、ゴム製ホースが高圧縮領域(密封範囲)から移行しはじめる際、O−リングシールは元の形状と配置を保つ。O−リングシールの表面の微小部位のみをホースの内径に対して露出させるため、この面に対してホースの軸に垂直かつ対向して力を加える際、比較的高い密封圧力が生じる。上記特徴のため、密封の耐用期間の延長を促進することが可能になる。対照的に、引用したマヌリの結合具ではニップルの外径とホースの内径の間を2つのガスケットを間に配置して密封している。これらガスケットを溝内に収めるために、ラジアル方向に圧縮された際、ガスケットは変形可能になる。ホースが老朽化する際、ホースのゴム製の層とガスケットの両方が高圧縮範囲から移動する。各々のガスケットはホースの内径に対してより広い範囲で表面を露出するため、ホースの軸に垂直かつ対向する力が加わる場合、密封圧力は比較的小さい。上記特徴のため、密封の耐用期間は比較的短い。
【0007】
本発明に係る結合具は、ホースをニップルに対して組付ける際、O−リングシールの外径寸法に基いてO−リングシールの配置を保っている。即ち、O−リングの断面の中心点を溝の端部より下方に配置するように、O−リングシールの各々の側部での寸法を定めている。対照的に、引用したマヌリの結合具は変形されることにより回転しないように抵抗するガスケットを使用している。
【0008】
本発明は、ホースの外径とホース用クランプの内径との間の摩擦を利用する。このことはホースケージを使用することにより行われる。本発明に係る実施の形態の1つでは、ホースケージをニップル上の溝内にスナップ結合させ、そしてクランプを2つの経路内に保持する。ニップルを連結固定することにより、ホースケージは摩擦力をホースの外径からニップルまで伝える。引用したマヌリの結合具では、ホースライナ上のニップルの摩擦荷重下での引き裂きに抵抗するため、はるかに厚いポリアミド製のライナを使用することでニップルを保持している。また、この結合具は2つの大きな強化用ブレードを用いて、圧力下でのラジアル方向の膨張に対してホースに抵抗力を付与している。ニップルの保持を特徴とするこれらホースを使用するため、ホースは比較的に可撓性がない。
【0009】
最後に、本発明は固定位置でニップルにスナップ結合するホースケージを使用する。2つの経路をクリップに備えることで、ホースカバー上にホース用クランプを配置する。引用例でのマヌリの結合具は2つのホース用クランプに終始接続され、そしてホースの端部から離れて配置されるバーを使用している。
【0010】
従って、本発明は、先行技術の結合具に係る上記問題を克服する改良型結合具を提供する。
【0011】
(発明の開示)
本発明は、主にホース用のクリップ結合具に関するものである。この結合具は少なくとも1つの円周状の溝を有するホースニップルを備え、円形状の断面を有するO−リングシールをこの溝内に配置する。O−リングシールの断面の大きさに対して溝の深さをO−リングシールの断面の中心が溝の端部より下方に位置するように形成する。このため、O−リングシールの半分より小さい部分が溝から突出する。ホースをニップル上に配置し、そしてホースの内面をO−リングシールと係合させる。少なくとも1つのホース用クリップをホースニップル上に備えて、ホース外面に隣接するようにこのホース用クリップを配置する。そして、少なくとも1つのクランプをO−リングシール上方にあるホース用クリップ上に配置する。クランプを用いてホースの内面をO−リングシールと接触させることにより、ホースニップルとホースの間で密封が向上する。
【0012】
本発明に係る主な目的は、ホースニップルとホースの間での密封を向上するホース用のクリップ結合具を提供することである。
【0013】
本発明に係る他の目的並びに長所は、当業者には、後述する好適な実施の形態に係る詳細な説明及び添付する図面を参照することにより明らかになるであろう。
【0014】
(好適な実施形態の説明)
本発明に係る好適な実施の形態並びに最良の様式を、図面を参照して詳細に説明する。以下、本発明に係るホース用のクリップ結合具を参照番号“10”を用いて図面上に示す。
【0015】
図1〜4、及び9を参照して、本発明に係る結合具10について説明する。結合具10はニップル端部14と、環状の肩16と、及び真鍮製チューブ18を有するホースニップル12を含む。環状の第1突条部20と、この第1突条部から間隔を置いて環状の第2突条部22をニップル端部14上に備える。さらに、ニップル端部14は第1突条部に隣接して環状の第1溝24と、及び第2突条部22に隣接して環状の第2溝26を備える。図9に示すように、各々の第1及び第2溝24と26は円形の断面を有する。好適な実施の形態では、ホースニップル12は鋼製である。また、ホースニップル12を円筒状に形成して、内部に流体を流動させることを可能にする。
【0016】
図1〜3、及び9に示すように、結合具10の第1溝24内に環状の第1O−リングシール28を配置する。また、環状の第2O−リングシール30を第2溝26内に配置する。図9に示すように、各々の第1及び第2O−リングシール28と30は、円形の断面を有する。第1及び第2O−リングシール28と30を各々所定の寸法に形成して、円形の第1及び第2溝24と26内に適切に挿入する。この配列により、溝内でのシールの回転等の移動を制限する。好適な実施の形態では、本発明に係るO−リングシール28と30を、圧縮性を有する弾性部材より適切に形成する。
【0017】
図1、2、及び4に示すように、本発明に係る結合具10はケージ32を含む。ケージ32は開口部36を有する取付部材34を備え、ホースニップル12の真鍮製チューブ18の挿入に適切なように、この開口部36の大きさを定める。そしてホースニップル12の環状の肩16と係合するように取付部材34を適切に形成する。第1ホース用クリップ38と第2ホース用クリップ40をケージ32に備える。尚、第2ホース用クリップ40と第1ホース用クリップ38を互いに向き合うように配置する。各々の第1及び第2ホース用クリップ38と40に対して、第1クランプ挿入部42と第2クランプ挿入部44を備える。各々の第1及び第2ホース用クリップ38と40に第1ホース接触面46と第2ホース接触面48を備える。好適な実施の形態ではこのケージは鋼製である。
【0018】
図1及び2に示すように、結合具10は第1クランプ50と第2クランプ52を含む。第1及び第2ホース用クリップ38と40の第1クランプ挿入部42内に第1クランプ50を配置し、また第1及び第2ホース用クリップ38と40の第2クランプ挿入部44内に第2クランプ52を配置する。また、各々の第1及び第2ホース用クランプ50と52に固定機構54を備える。好適な実施の形態では、各々の第1及び第2ホース用クランプ50と52は鋼製である。
【0019】
図3を参照して、本発明に係る使用の目的について説明する。本発明に係る結合具10はホース60と連結して使用する。具体例を挙げると、このホース60は可撓性を有するポリアミド製のライナより形成され、内面62と、外面64と、端部66を備える。結合具10のホースニップル12上にホース60を配置し、端部66と環状の肩16を係合させる。ホース60の内面62とホースニップル12の外面68を係合させることにより締まりばめを生じさせる。内面62と第1及び第2突条部20と22を係合させて、ホース60をホースニップル12の適切な位置に保持して、内面62を第1及び第2O−リングシール28と30と係合させる。内面62により中空状の領域を定め、ホース60と結合具10内に流体を流動させる。
【0020】
図3に示すように、ホース60の外面64上にケージ32の第1及び第2ホース用クリップ38と40を配置して、第1及び第2ホース接触面46と48を外面64と接触させる。図3に示すように、第1及び第2クランプ挿入部42と44を第1及び第2O−リングシール28と30の真上に配置して、第1及び第2クランプ50と52を第1及び第2クランプ挿入部42と44の上に配置する。これら第1及び第2クランプ50と52を締め付けて固定する際、第1及び第2ホース接触面46と48はクランプによりホース60の外面64と接触する。この締付力はホース60を介して内面62にも及ぶ。従って、ホース60の内面62はホースニップル12の外面68と第1及び第2O−リングシール28と30と密着する。第1及び第2クランプ50と52を第1及び第2O−リングシール28と30と整合させることにより、ホースニップル12の外面68に沿って局所的な高圧縮力が生じる。これら高圧縮領域はホース60の部材を第1及び第2ホース用クランプ50と52から離れるように移行または移動させるため、クランプに隣接して連結固定を形成する。先行技術に係る接合具と比較して、本発明に係る接合具10はホース60の内面62とホースニップル12の外面68の間により向上した密封を提供することが認められた。
【0021】
図9に示すように、本発明はホースニップル12の第1及び第2溝24と26(図9の第1溝24参照)と、第1及び第2O−リングシール28と30(図9の第1O−リングシール28参照)と、第1及び第2突条部20と22(図9の第1突条部20参照)と、及び外面68の外面的形状に基いて、密封の向上を提供する。図9に示すように、外面60上に、例えば第1溝24に隣接して保護直径70と支持直径72を定める。この支持直径と比較して保護直径70をより端部14の近くに配置する。外面68上に、例えば第1突条部20の付近に突条部直径74を定める。また、第1O−リングシール28は第1O−リングシール28の中心点78にO−リングシール直径76を定める。
【0022】
図9に示すように、第1O−リングシール28を所定の寸法に形成し、保護及び支持直径70と72をO−リングシール直径76よりも大きくする。さらに、保護直径70を支持直径72よりも大きくする。保護及び支持直径70と72がO−リングシール直径76よりも大きいため、第1O−リングシール28上での第1O−リング溝24からの合成力はホースニップル12の中心軸Cに向う。このようにして、溝24の深さをO−リングシール28の断面の中心78が保護及び支持直径70と72の下方に位置する大きさにして、ホースニップル12の中心軸Cにより近づける。この結果、O−リングシール28の半分より小さい部分が保護及び支持直径70と72より外側に突出する。このため、第1O−リングシール28を第1溝24内から横方向に移動させるのに必要な力がより強く必要とされ、不注意にO−リングシール28を溝24から移動する確率が減少する。
【0023】
第1O−リングシール28の微小部分のみをホース60の内面62に対して露出させるという点は、密封の性能上重用である。ホース60が老朽化するに従い、ホース60は第1及び第2溝24と26に隣接して高圧縮力による局所領域での組み合わされた過酷な圧縮力を受ける。このためO−リングシール28上でホース60のラジアル方向の力が減少する。O−リングシール28の微小箇所のみがホース60と接触するため、接触領域はほぼ直線状に発生する。O−リングシール28上でホースから及ぶ力が減少する際、密封下でのこの微小領域のために高い密封圧力が生じる。O−リング溝24をO−リングシール28の輪郭に合わせて密に形成するため、圧縮下でのO−リングシール28が移行または移動するための隙間はない。このためO−リングシール28上での組合わされた圧縮効果が縮小される。同様にして、O−リングシール30の微小箇所のみをホース60の内面62に対して露出させる。
【0024】
本発明に係る結合具110の第2の実施形態を図5に示す。同様にして、本発明に係る結合具110を、第1及び第2O−リングシール28と30を備えるホースニップル12と連結して使用する。この実施の形態では、結合具110は符号132に示すケージを含む。ケージ132は開口部136を有する取付部材134を備え、またこのケージ132は第1ホース用クリップ138と第2ホース用クリップ140を備える。尚、第2ホース用クリップを第1ホース用クリップと向い合うようにして配置する。第1及び第2クランプ150と152を第1及び第2ホース用クリップ138と140の間に配置する。各々の第1及び第2クランプ150と152に固定機構154を備える。そして、第1及び第2クランプ150と152をスポット溶接156により第1及び第2ホース用クリップ138と140に対して固定して取付ける。
【0025】
本発明に係るケージ232の第3の実施形態を図6に示す。この実施の形態では、ケージ232は開口部236を有する取付部材234を備える。この実施の形態では、取付部材234を360度より狭い範囲で円周状に延びる半円形状に形成することにより、円周端部234Aと234Bの間に隙間を形成する。従って取付部材234を横方向(即ち、中心軸Cに対して垂直方向)に真鍮製チューブ18上をスライド移動させることができる。このため、真鍮製チューブ18を取付先の流動部材から取外すことなく、本発明に係る結合具を所定の場所に装着することが可能になる。第3の実施形態に係るケージ232は、図4に示した第1の実施形態に係るケージ32と実質的に同様にして、第1及び第2ホース用クリップ238と240を備える。
【0026】
本発明に係るケージ332の第4の実施形態を図7に示す。この実施の形態では、ケージ332は開口部336を有する取付部材334を備える。上述した第3の実施形態に係るケージ232と同様にして、取付部材334を半円形状に形成する。さらに、取付部材334を図1に示したような環状の肩16の挿入に適する形状に形成する。第4の実施形態に係るケージ332は、図4に示した第1の実施形態に係るケージ32と実質的に同様に、第1及び第2ホース用クリップ338と340を備える。
【0027】
本発明に係るケージ432の第5の実施形態を図8に示す。この実施の形態では、ケージ432は開口部436を有する取付部材434を備える。上述した第3の実施形態に係るケージ232と同様にして、取付部材434を半円形状に形成する。さらに、取付部材434を図1に示したような環状の肩16の挿入に適する形状に形成する。第5の実施形態に係るケージ432は、図4に示した第1の実施形態に係るケージ32と実質的に同様に、第1及び第2ホース用クリップ438と440を備える。さらに、このケージ432は環状の肩16との装着及び係合に適する肩用クリップ442を備える。
【0028】
本発明に係るホースニップルとケージのさらなる実施形態を図10に示す。この実施の形態では、ホースニップル510は環状のケージ溝516と共に接続端部512を備える。ケージ532は開口部536を有する取付部材534を備える。開口部536をニップル接続端部512の挿入に適する大きさに形成し、そして取付部材534をケージ溝516内に挿入する。この実施の形態に使用されるケージの具体例として、図6に示す形態を挙げることができる。この実施形態の第1の長所は、環状のケージ溝516内に横方向に滑動自在であることに加えて、開口部536の大きさは環状のケージ溝516と対応し、そしてチューブ18または接続端部512と合わせて形成しなくてよい点にある。この結果、様々な大きさの接続端部512を有するニップルに対して単一のケージ532を使用することが可能になる。
【0029】
本発明に係る上記記載の詳細な説明は、発明の説明を目的として記述されている。当業者には、本発明の範囲から外れることなく、様々な変更や修正を加えることができるであろう。さらに、記載された全説明は発明の説明を目的として記述されており、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、添付される請求項によってのみ規定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明に係るホース用のクリップ固定具を示す斜視図である。
【図2】 図2は、図1に示すホース用のクリップ固定具を示す分解図である。
【図3】 図3は、図1に示すホース用のクリップ固定具の中心線における断面図である。
【図4】 図4は、本発明に係るケージの第1の実施形態を示す斜視図である。
【図5】 図5は、本発明に係るクリップ固定具の第2の実施形態を示す斜視図である。
【図6】 図6は、本発明に係るケージの第3の実施形態を示す斜視図である。
【図7】 図7は、本発明に係るケージの第4の実施形態を示す斜視図である。
【図8】 図8は、本発明に係るケージの第5の実施形態を示す斜視図である。
【図9】 図9は、本発明に係るホースニップルとO−リングシールを示す詳細な断面図である。
【図10】 図10は、本発明に係るホースニップルとケージのさらなる実施形態を示す詳細な断面図である。
Claims (15)
- ホースニップルと、O−リングシールと、少なくとも1つのホース用クリップと、少なくとも1つのクランプを含むホース用のクリップ結合具であり:
前記ホースニップルは少なくとも1つのほぼ円周状の溝を備える外面を有し、該外面上に前記溝に直接隣接する保護外径と、前記溝に対して前記保護外径の反対側に支持外径を前記溝に直接隣接して定め、前記保護外径は前記支持外径よりも大きく;
前記O−リングシールはほぼ円形の断面を備えて前記溝内に配置され、前記O−リングシールは前記O−リングシールの断面の中心点でO−リングシール外径を定め、前記保護及び支持外径は前記O−リングシール外径よりも大きく;
前記少なくとも1つのホース用クリップは前記ホースニップルと隣接して配置され;
前記少なくとも1つのクランプは前記O−リングシールと整合するように前記ホース用クリップ上に配置されることを特徴とするクリップ結合具。 - 前記溝の寸法は、前記O−リングシールの横方向の移動を防ぐように定められることを特徴とする請求項1に記載のクリップ結合具。
- 前記ホースニップルは前記溝に隣接して少なくとも1つの突条部を含むことを特徴とする請求項1に記載のクリップ結合具。
- 前記ホース用クリップは、前記ホースニップルの挿入に適する開口部を備える取付部材に対して取付けられることを特徴とする請求項1に記載のクリップ結合具。
- 前記ホースニップルは環状のケージ溝を含み、前記環状のケージ溝は前記取付部材の挿入に適していることを特徴とする請求項4に記載のクリップ結合具。
- 360度より狭い範囲で前記取付部材を周囲に延ばして隙間を形成することにより、前記取付部材を前記環状のケージ溝内に対して横方向に移動可能にすることを特徴とする請求項5に記載のクリップ結合具。
- 前記ホース用クリップは少なくとも1つのクランプ挿入部を備えることを特徴とする請求項1に記載のクリップ結合具。
- ホースと、ニップルと、O−リングシールと、ケージを含む組合わせであり:
(a)前記ホースは内面と、外面と、及び端部を有し;
(b)前記ニップルは第1ニップル端部と、チューブを有し、
(i)前記第1ニップル端部の寸法は前記ホース内で前記内面と係合して滑らかに挿入される大きさであり、前記第1ニップル端部は外側に面して環状の第1溝を有し、前記第1ニップル端部は前記第1溝に直接隣接する保護外径と、前記第1溝に対して前記保護外径の反対側に支持外径を前記第1溝に直接隣接して定め、前記保護外径は前記支持外径よりも大きく;
(ii)前記チューブは前記ホースから離れるように前記第1ニップル端部から軸方向外側に延び、;
(c)前記O−リングシールは前記ホースの内面と係合して密封するために前記第1溝内に配置されて;
(d)前記ケージは前記O−リングシールを覆う軸方向位置で前記ホースの外面と係合し、前記ニップルに対して係合する取付部材を有することを特徴とする組合わせ。 - 前記第1溝の寸法の大きさは、前記O−リングシールの横方向の移動を防ぐように定められることを特徴とする請求項8に記載の組合わせ。
- 前記第1溝の深さは前記O−リングシールの断面の外径よりも浅いが、しかし前記断面の外径の半分よりも深いことを特徴とする請求項8に記載の組合わせ。
- 前記ニップルに対して係合する前記取付部材を360度よりも狭い範囲で円周上に延ばすことにより隙間を形成して、前記取付部材を前記ニップルに対して横方向に移動させることを特徴とする請求項8に記載の組合わせ。
- ホースニップルと、O−リングシールと、少なくとも1つのホース用クリップと、少なくとも1つのクランプを有するホース用のクリップ結合具であり:
前記ホースニップルは第1端部から第2端部まで延び、かつ
(i)前記ホースの挿入に適した、前記第1端部に対して隣接する外面と;
(ii)少なくとも1つのほぼ円周状の溝と;
(iii)前記溝に対して直接隣接する保護外径と;
(iv)前記溝に対して前記保護外径の反対側に前記溝に対して直接隣接する支持外径と、しかし前記保護外径を前記支持外径より大きくし;
(v)前記溝と前記第1端部の間に外側に延びる突条部とを有し、前記保護外径を前記溝と前記突条部の間に配置して;
前記O−リングシールはほぼ円形の断面を有して前記溝内に配置され、前記O−リングシールは前記O−リングシールの断面の中心点にO−リングシール外径を定め、前記保護及び支持外径は前記O−リングシール外径よりも大きく、前記溝は前記溝内で前記O−リングシールの横方向の移動を防ぐために前記O−リングシールに対する寸法を定め;
前記少なくとも1つのホース用クリップは前記ホースニップルと隣接して配置され、前記ホース用クリップは取付部材上に備えられ、前記取付部材は前記ホースニップル挿入用に適する開口部を有し;そして
前記少なくとも1つのクランプは前記O−リングシールと整合して前記ホース用クリップ上に配置されることを特徴とするクリップ結合具。 - 前記ホースニップルはケージ溝を備え、前記ケージ溝は前記取付部材の挿入に適していることを特徴とする請求項12に記載のクリップ結合具。
- 前記取付部材は前記ケージ溝内に配置され、360度より狭い範囲で円周上に延びることにより隙間を形成し、このため前記取付部材を前記ケージ溝内に対して横方向に移動させることを特徴とする請求項13に記載のクリップ結合具。
- 前記ホース用クリップは少なくとも1つのクランプ挿入部を備え、そして少なくとも1つのホース接触面を備えることを特徴とする請求項12に記載のクリップ結合具。
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