JP6343233B2 - 配管用クランプ - Google Patents

Description

本発明は、配管用の長棒状部材同士を連結する配管用クランプに関するものである。

パイプ材を挟持し足場部材に固定する場合など、配管用の長棒状部材同士を連結するクランプとして、長棒状部材を一方向のみから押圧して挟持するクランプが提案されている（特許文献１参照）。これは、図４に示すように、交差する長棒状部材をそれぞれ連結する一対のクランプ１００ａ，１００ｂの内の一方のクランプ１００ａの構成であり、他方のクランプ１００ｂに連結された基部１１０と、基部１１０の一端からほぼ直角に延出し、先端側が内側に向けて湾曲している第一片１１１と、基部１１０の他端から第一片１１１と同じ側に延出し、先端に向かうにつれて第一片１１１から離れるように傾斜している第二片１１２と、第二片１１２の先端から内側に向けて屈曲するように延出している屈曲片１１３とを有しているものである。

屈曲片１１３には雌ネジ部１１５が設けられており、この雌ネジ部１１５と螺合して進退する雄ネジ部１１６の先端に、押圧片１１８が取り付けられている。押圧片１１８の先端面１１８ｓは、クランプ１１０ａで挟持すべき長棒状部材Ｐ１の外周面にほぼ一致する円弧状面となっていると共に、第一片１１１の先端側の内周面１１１ｓも、長棒状部材Ｐ１の外周面にほぼ一致する円弧状面となっている。雄ネジ部１１６は、その頭部１１６ｂを操作することにより進退させることができる。雄ネジ部１１６が前進すると、長棒状部材Ｐ１は押圧片１１８によって、第一片１１１における基部１１０よりの部分に向けて押圧され、第一片１１１、基部１１０、及び押圧片１１８によって長棒状部材Ｐ１が挟持される。かかる構成のクランプ１００ａでは、挟持される長棒状部材Ｐ１に対して、押圧片１１８が外方から斜めに前進する構成であるため、長棒状部材Ｐ１に近接して他の長棒状部材Ｐ２が並設されている場合であっても、長棒状部材Ｐ２が邪魔になることなく、長棒状部材Ｐ１を挟持することができる利点を有する。

しかしながら、上記のクランプ１００ａでは、片側からのみ作用する押圧力によって長棒状部材Ｐ１が挟持されるため、その押圧力によって第一片１１１が塑性変形し、第一片１１１から第二片１１２を経て屈曲片１１３まで外側に開いてしまうという問題があった。第一片１１１から屈曲辺１１３にかけて外側に開いてしまうと、長棒状部材Ｐ１の挟持位置がずれてしまうと共に、長棒状部材Ｐ１の挟持が不安定となる。

特許第３０９５７２４号公報

そこで、本発明は上記の実情に鑑み、長棒状部材を挟持するための押圧力が片側からのみ作用しても塑性変形しにくい配管用クランプの提供を、課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる配管用クランプ（以下、単に「クランプ」と称することがある）は、「基部、該基部の一端から前記基部に対して屈曲して延出している第一片、前記基部の他端から前記第一片と同じ側に延出していると共に、先端に向かうにつれて前記第一片から離れるように傾斜している第二片、及び、該第二片の先端から内側に向かって屈曲して延出している屈曲片をそれぞれ有している一対の平板状の本体側壁部と、一対の前記本体側壁部を少なくとも前記第一片及び前記基部において、屈曲の外側となる辺に沿って連結している外側連結壁、及び、該外側連結壁より内側で連結している内側連結壁と、一対の前記屈曲片を連結している屈曲部連結壁と、該屈曲部連結壁に設けられた雌ネジ部と、該雌ネジ部と螺合し、前記屈曲部連結壁を貫通して進退する雄ネジ部と、支軸周りに回動自在に前記第二片に支持されており、前記雄ネジ部の前進により押圧されて前記第一片側に回動する回動片とを具備する」ものである。

「基部」及びこの部分で一対の本体側壁部を連結している外側連結壁及び内側連結壁は、本構成のクランプが挟持する長棒状部材とは異なる長棒状部材を挟持する他のクランプ、或いは、長棒状部材の端部に取り付けられる部分である。すなわち、本構成のクランプは、互いに連結されてそれぞれ異なる長棒状部材を挟持する複数のクランプの一つとして、或いは、長棒状部材を他の長棒状部材に連結するために一方の端部に取り付けられるクランプとして使用可能である。

クランプの使用に際しては、回動片を支軸周りに屈曲片側に回動させ、第一片、基部、及び、回動片で囲まれた空間を広げた状態で、その空間内に長棒状部材を通す。その後、回動片を支軸周りに第一片側に回動させ、回動片が長棒状部材に接触した状態で雄ネジ部を前進させる。雄ネジ部の前進によって押された回動片は、更に支軸周りに第一片側に回動し、長棒状部材を第一片及び基部に向かって押圧する。そして、雄ネジ部を雌ネジ部に対して締め付けることにより、回動片が長棒状部材を押圧している状態が保持される。これにより、長棒状部材は、第一片、基部、及び、回動片によって挟持される。

本構成のクランプでは、第二片が先端に向かうにつれて第一片から離れるように傾斜しており、その先端から内側に屈曲した屈曲片を連結する屈曲部連結壁を貫通して雄ネジ部が進退する。そのため、長棒状部材を押圧する力は、長棒状部材に対して片側からのみ作用し、雄ネジ部の締め込みに伴って、第一片及び基部には長棒状部材を介して大きな押圧力が作用する。しかしながら、本発明では、少なくとも第一片及び基部を二重構造で連結する構成を採用した。具体的には、本構成のクランプは、一対の本体側壁部と、一対の本体側壁部を連結する連結壁を有する構成であり、少なくとも大きな押圧力が作用する部分である第一片及び基部を連結する連結壁を外側連結壁と内側連結壁との二重構造としている。従って、第一片及び基部の剛性が高められているため、片側のみから押圧力が作用しても塑性変形しにくく、第一片が基部に対して開くように変形してしまうおそれが低減されている。

なお、第二片や屈曲片など本体側壁部の他の部分においても、一対の本体側壁部が二つの連結壁（外側連結壁、内側連結壁）で連結されている構成とすることができる。また、回動片も同様に、一対の側壁部を有し、これが二重構造で連結されている構成とすることができる。

本発明にかかる配管用クランプは、上記構成において、「一対の前記本体側壁部は、前記第一片から前記基部にかけて、屈曲の内側となる一対の辺がそれぞれ円弧状を呈している円弧状辺であり、前記回動片の第一片側の面は、両側辺がそれぞれ前記円弧状辺と径が等しい円弧状を呈している第二円弧状辺であり、前記支軸は、前記回動片の回動に伴い、前記円弧状辺及び前記第二円弧状辺それぞれの円弧の中心点が一致する位置に設けられている」ものとすることができる。

本構成では、第一片から基部にかけて、本体側壁部の内側に円弧状辺が形成されていると共に、回動片の先端側にも第二円弧状辺が形成されており、これらの円弧は径が等しく設定される。回動片の支軸周りの回動に伴い、第二円弧状辺の円弧の中心点は移動するが、この中心点と本体の円弧状辺の円弧の中心点とが一致することがあるように、支軸の位置が設定される。これにより、円弧状辺及び第二円弧状辺の円弧の径を、クランプで挟持すべき長棒状部材の径に合わせて設定することにより、円弧状辺及び第二円弧状辺で囲まれた単一の円弧で長棒状部材を抱持するように、長棒状部材を挟持することができる。

ここで、図４を用いて説明した従来のクランプ１００ａでは、押圧片１１８の先端面が円弧状面１１８ｓとなっており、本体では第一片１１１の先端に円弧状面１１１ｓが形成されているものの、基部１１０との接触は点接触（断面で）に近く、本体の他の部分は殆ど長棒状部材に接触しない。そのため、クランプと長棒状部材との接触面積が小さく、長棒状部材がクランプに対して滑るように動いてしまい、長棒状部材を安定して保持できないおそれがあった。これに対し、本構成のクランプでは、第一片、基部、及び回動片によって、連続した長い円弧（中心角の大きな円弧）が形成される。この長い円弧を形成する第一片、基部、及び回動片で、長棒状部材の外周を抱持するように挟持するため、安定的にしっかりと長棒状部材を挟持することができる。

本発明にかかる配管用クランプは、上記構成に加え、「前記回動片の前記屈曲片側の面に、前記円弧状辺及び前記第二円弧状辺それぞれの円弧の中心点が一致した状態で、前記雄ネジ部の先端が当接する位置を中心とする凹部が形成されている」ものとすることができる。

本構成では、回動片において雄ネジ部の先端が当接する位置に凹部が形成されているため、雄ネジ部の先端を凹部で受けることができる。これにより、雄ネジ部に対して滑るように回動片が動いてしまうことが抑制され、雄ネジ部の前進による押圧力を回動片に確実に伝えることができる。

加えて、凹部の中心は、本体側壁部の円弧状辺と、回動片の第二円弧状辺の円弧が一致した状態、すなわち、第一片、基部、及び、回動片によって長棒状部材が最終的に挟持された状態で、雄ネジ部の先端が当接する位置に設定される。これにより、雄ネジ部を締め付ける際、回動片の支軸周りの回動に伴って雄ネジ部の先端は凹部の内周面に沿って案内され、長棒状部材が最終的に挟持された段階で雄ネジ部の先端は凹部の中心に至る。従って、雄ネジ部を前進させて雌ネジ部に対して締め付ける操作がし易く、クランプによって長棒状部材をしっかりと挟持することができる。

以上のように、本発明によれば、長棒状部材を挟持するための押圧力が片側からのみ作用しても塑性変形しにくい配管用クランプを、提供することができる。

本発明の一実施形態である配管用クランプの斜視図である。 図１の配管用クランプの正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は図１の配管用クランプの動きを示す説明図である。 従来の配管用クランプの正面図である。

本発明の一実施形態である配管用クランプ１（以下、単に「クランプ１」と称する）について、図１乃至図３を用いて説明する。ここでは、直交する長棒状部材をそれぞれ連結する一対のクランプ１，９０で構成されたクランプ装置の一方のクランプ１に、本発明が適用された実施形態を例示する。

クランプ１は、基部１０、基部１０の一端から基部１０に対して屈曲して延出している第一片１１、基部１０の他端から第一片１１と同じ側に延出していると共に、先端に向かうにつれて第一片１１から離れるように傾斜している第二片１２、及び、第二片１２の先端から内側に向かって屈曲して延出している屈曲片１３をそれぞれ有している一対の平板状の本体側壁部２０と、一対の本体側壁部２０を少なくとも第一片１１及び基部１０において、屈曲の外側となる辺に沿って連結している外側連結壁２１、及び、外側連結壁２１より内側で連結している内側連結壁２２と、一対の屈曲片１３を連結している屈曲部連結壁２３と、屈曲部連結壁２３に設けられた雌ネジ部３０と、雌ネジ部３０と螺合し、屈曲部連結壁２３を貫通して進退する雄ネジ部３７と、支軸４０周りに回動自在に第二片１２に支持されており、雄ネジ部３７の前進により押圧されて第一片１１側に回動する回動片４１と、を具備している。

より詳細に説明すると、一対の本体側壁部２０は金属製であり、それぞれ第一片１１から基部１０及び第二片１２を介して屈曲片１３に至るまで一体となった平板状である。この一対の本体側壁部２０は一定の間隔で離れた状態で、金属製の連結壁で連結されており、連結壁には外側連結壁２１と内側連結壁２２とがある。ここで、外側連結壁２１は、それぞれの本体側壁部２０において屈曲の外側となる辺に沿って、第一片１１の端部から第二片１２と屈曲片１３との境界付近にかけて連結しており、溶接によって本体側壁部２０に固着されている。一方、内側連結壁２２は、それぞれの本体側壁部２０において屈曲の内側となる辺に沿って、第一片１１の端部から第二片１２を経て屈曲片１３の中途まで連結しており、溶接によって本体側壁部２０に固着されている。これにより、一対の本体側壁部２０は、第一片１１から基部１０を経て第二片１２に至るまで、外側連結壁２１と内側連結壁２２で連結された二重構造となっている。

また、一対の本体側壁部２０では、第一片１１から基部１０にかけて、屈曲の内側となる一対の辺が、それぞれ円弧状を呈している円弧状辺２５となっている。

一対の本体側壁部２０において屈曲片１３は、肉厚の屈曲部連結壁２３で連結されている。屈曲部連結壁２３は、溶接によって一対の本体側壁部２０に固着され一体となっている。この屈曲部連結壁２３には、貫通する孔部の内周面に雌ネジが刻まれた雌ネジ部３０が設けられている。雌ネジ部３０には雄ネジ部３７が螺合しており、雄ネジ部３７は先端を第一片１１側に向け、頭部３７ｂを屈曲片１３より外側に位置させている。これにより、頭部３７ｂを操作して雄ネジ部３７を回すことにより、雄ネジ部３７は屈曲部連結壁２３を貫通した状態で進退する。雄ネジ部３７の軸心の延長線は、第一片１１が基部１０から延出している長さのほぼ中間で、一対の第一片１１を連結している外側連結壁２１及び内側連結壁２２と交差する。

回動片４１は一対の平板状の回動片側壁部５０を有しており、一対の回動片側壁部５０はそれぞれ第二片１２において本体側壁部２０の外側面に、支軸４０によって回動自在に支持されている。一対の回動片側壁部５０は、それぞれの屈曲片１３側の端辺から延出している外側連結壁５１と共に断面コ字形を呈していると共に、外側連結壁５１より第一片１１側で内側連結壁５２によって連結されている。外側連結壁５１及び内側連結壁５２は、それぞれ一対の回動片側壁部５０に溶接によって固着され一体となっている。

また、回動片４１における一対の回動片側壁部５０において、第一片１１側の端辺は、それぞれ円弧状を呈している第二円弧状辺５５となっている。この第二円弧状辺５５の円弧の径は、本体側面部２０における円弧状辺２５の円弧の径と等しく、且つ、クランプ１で挟持する対象の長棒状部材の径にほぼ等しく設定されている。

加えて、支軸４０は、回動片４１の回動に伴って、第二円弧状辺５５の円弧の中心点が移動したときに、円弧状辺２５の円弧の中心点と第二円弧状辺５５の円弧の中心点とが、一致することがある位置に設けられている。

更に、回動片４１には、外側連結壁５１における屈曲片１３側の面に、雄ネジ部３７の先端を受ける円形の凹部５７が形成されている。この凹部５７は断面円が深さ方向に次第に縮径するテーパ状であり、凹部の中心は、雄ネジ部３７の前進により押圧される回動片４１の回動に伴い第二円弧状辺５５の円弧の中心点が移動し、円弧状辺２５の円弧の中心点と一致したときの雄ネジ部３７の先端の位置に設定されている。

なお、本実施形態のクランプ１と連結されている他のクランプ９０は、一般的にパイプクランプと称されているクランプであり、クランプ１の基部１０を連結している外側連結壁２１が固着されている第一挟持片９１と、第一挟持片９１の一端側で、軸方向が支軸４０に直交する軸９４によって回動自在に支持されている第二挟持片９２を備えている。第一挟持片９１の他端には、軸９４と平行な軸９５によって回動自在にボルト９７が支持されており、第二挟持片９２において軸９４とは反対側の端部には、ボルト９７を挿脱可能なスリット９８が形成されている。かかる構成により、第二挟持片９２を軸９４周りに第一挟持片９１から離れるように回動させた状態で、長棒状部材を第一挟持片９１と第二挟持片９２との間に位置させた後、第二挟持片９２を軸９４周りに第一挟持片９１に近づくように回動させ、スリット９８に挿入したボルト９７の先端をナット９９で留め付けることにより、クランプ９０で長棒状部材を挟持することができる。

次に、本実施形態のクランプ１の使用方法について説明する。まず、雄ネジ部３７を退行させた状態で、回動片４１を支軸４０周りに屈曲片１３側に回動させる（図３（ａ）参照）。これにより、第一片１１、基部１０、及び、回動片４１で囲まれた空間が広がるため、この空間内に長棒状部材Ｐを通す。

そして、回動片４１を支軸４０周りに第一片１１側に回動させ、回動片４１が長棒状部材Ｐに接触するように近付けた状態で、雄ネジ部３７を前進させる（図３（ｂ）参照）。前進した雄ネジ部３７が回動片４１に到達したとき、雄ネジ部３７の先端は、テーパ状の凹部５７の中心からずれた位置で回動片４１に接触するが、雄ネジ部３７の更なる前進に伴い、雄ネジ部３７の先端は凹部５７の凹面上を中心に向かって案内される。

雄ネジ部３７の前進によって押された回動片４１は、更に支軸４０周りに第一片１１側に回動し、長棒状部材Ｐを第一片１１及び基部１０に向かって押圧する。回動片４１の回動により、本体側面部２０の円弧状辺２５の円弧の中心点と回動片４１の第二円弧状辺５５の円弧の中心点とが一致すると、円弧状辺２５及び第二円弧状辺５５で囲まれた単一の円弧で長棒状部材Ｐが抱持される（図３（ｃ）参照）。本実施形態では、第一片１１から基部１０を経て回動片４１に至る連続した円弧が形成され、この円弧は円周の２／３以上に相当する長いものである。従って、長棒状部材Ｐの外周面とクランプ１との接触面積が大きなものとなっている。

レンチ等の工具で雄ネジ部３７の頭部３７ｂを回し、雌ネジ部３０に対して雄ネジ部３７を締め付けることにより、回動片４１が長棒状部材Ｐを押圧している状態が保持され、第一片１１、基部１０、及び、回動片４１によって長棒状部材Ｐが挟持される。

以上のように、本実施形態のクランプ１によれば、長棒状部材Ｐを押圧する力は、長棒状部材Ｐに対して片側からのみ作用し、第一片１１から基部１０にかけては、長棒状部材Ｐを介して大きな押圧力が作用するところ、一対の本体側壁部２０が外側連結壁２１と内側連結壁２２によって二重に連結されていることによって、クランプ１の剛性が高められているため、片側から作用する押圧力によっても塑性変形しにくい。従って、従来のクランプ１とは異なり、第一片１１が基部１０に対して開くように変形して長棒状部材Ｐの連結位置がずれるおそれや、長棒状部材Ｐの挟持が不安定となるおそれが低減されている。

なお、クランプの剛性を高めるために、単に肉厚の部材によって形成するという手段も想到し得るが、その場合はクランプ自体の重量がかなり増加してしまう。これに対し、本実施形態では、一対の平板状の本体側壁部２０を、その両端辺に沿って二つの連結壁で連結する構成とすることにより、重量の増加を抑えて剛性が高められている。

また、本実施形態では、本体側面部２０に加えて回動片４１においても、一対の回動片側壁部５０が外側連結壁５１と内側連結壁５２によって二重に連結されていることによって、剛性が高められている。これにより、雄ネジ部３７の締め付けにより回動片４１に大きな力が作用しても、回動片４１が塑性変形するおそれが低減されている。ここで、図４を用いて上述した従来のクランプのように、雄ネジ部の先端に押圧片を取り付けた場合は、押圧片を吊り下げるように支持する雄ネジ部で押圧片の重量を支えなくてはならない。そのため、押圧片の重量には自ずと制限があり、押圧片の構成の自由度が低い。これに対し、本実施形態では回動片４１を本体側面部２０に支持させているため、回動片４１の構成の自由度が高く、回動片４１を二重構造として剛性を高め、これによって多少重量が増加しても、問題なく本体側面部２０によって回動片４１を支持することができる。

また、本体側面部２０において第一片１１から基部１０にかけて円弧状辺２５が形成されていると共に、回動片４１に第二円弧状辺５５が形成されているため、第一片１１から基部１０を経て回動片４１に至る長い単一の円弧状の辺によって長棒状部材Ｐが抱持される。これにより、長棒状部材Ｐの外周面とクランプ１との接触面積が大きく、安定的に長棒状部材Ｐを挟持することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、屈曲片１３を連結する肉厚の屈曲部連結壁２３に雌ネジが刻まれた孔を設けて雌ネジ部３０とする場合を例示したが、これに限定されず、屈曲片においても一対の本体側壁部が外側連結壁と内側連結壁とで二重に連結される構成とし、外側連結壁と内側連結壁のそれぞれに貫通孔を設けると共に、これらの貫通孔と連通するように、ナット状の雌ネジ部を外側連結壁と内側連結壁との間に固着する構成とすることができる。

また、上記の実施形態では、クランプ１が、直交する長棒状部材を連結する一対のクランプ１，９０で構成されるクランプ装置の要素である場合を例示したが、これに限定されるものではなく、他方のクランプとの連結角度が可変である一対のクランプで構成されるクランプ装置の要素とすることができる。或いは、水平材や斜材などの長棒状部材の端部に取り付けられるクランプとして、本発明のクランプを使用することができる。

１ クランプ
１０ 基部
１１ 第一片
１２ 第二片
１３ 屈曲片
２０ 本体側壁部
２１ 外側連結壁
２２ 内側連結壁
２３ 屈曲部連結壁
２５ 円弧状辺
３０ 雌ネジ部
３７ 雄ネジ部
４０ 支軸
４１ 回動片
５５ 第二円弧状辺
５７ 凹部

Claims (3)

1. 基部、該基部の一端から前記基部に対して屈曲して延出している第一片、前記基部の他端から前記第一片と同じ側に延出していると共に、先端に向かうにつれて前記第一片から離れるように傾斜している第二片、及び、該第二片の先端から内側に向かって屈曲して延出している屈曲片をそれぞれ有している一対の平板状の本体側壁部と、
   一対の前記本体側壁部を少なくとも前記第一片及び前記基部において、屈曲の外側となる辺に沿って連結している外側連結壁、及び、該外側連結壁より内側で連結している内側連結壁と、
   一対の前記屈曲片を連結している屈曲部連結壁と、
   該屈曲部連結壁に設けられた雌ネジ部と、
   該雌ネジ部と螺合し、前記屈曲部連結壁を貫通して進退する雄ネジ部と、
   支軸周りに回動自在に前記第二片に支持されており、前記雄ネジ部の前進により押圧されて前記第一片側に回動する回動片と
   を具備することを特徴とする配管用クランプ。
2. 一対の前記本体側壁部は、前記第一片から前記基部にかけて、屈曲の内側となる一対の辺がそれぞれ円弧状を呈している円弧状辺であり、
   前記回動片の第一片側の面は、両側辺がそれぞれ前記円弧状辺と径が等しい円弧状を呈している第二円弧状辺であり、
   前記支軸は、前記回動片の回動に伴い、前記円弧状辺及び前記第二円弧状辺それぞれの円弧の中心点が一致する位置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の配管用クランプ。
3. 前記回動片の前記屈曲片側の面に、前記円弧状辺及び前記第二円弧状辺それぞれの円弧の中心点が一致した状態で、前記雄ネジ部の先端が当接する位置を中心とする凹部が形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の配管用クランプ。
   

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