JP5542679B2 - ホースクランプ - Google Patents

Description

本発明は、可撓性のストラップを有するホースクランプ若しくはホースクリップに関し、ストラップは、ホースの周囲に配置されており、ストラップの有効長を増減するための機構によって伸縮されるようになっており、この機構は、ストラップの一方の端部に固定されており、ストラップの他方の端部を駆動する。

このようなホースクランプは、従来公知であり、通常、プラスチック又はゴム材料から成るホースを、プラスチック又は金属材料から形成された管、パイプ、ニップル等の別の部材に固定するために使用される。ストラップの有効長を増減するための機構は、通常、雄ねじ山を有する駆動可能なボルト又はねじを備えたハウジングを含む。このハウジングはストラップの一方の端部に固定されている。

クランプが組み付けられる位置は、管、パイプ又はニップルに組み付けられるホースによって包含されている。この組付けは、以下ではセットと呼ばれる。

ストラップの他方の端部は、前記固定された端部の上に位置しており、係合のためにストラップのこの端部に設けられた係合手段を有する前記ハウジングを通って案内され、ボルト又はねじのねじ山によって駆動される。例えば、これらの係合手段は、ねじ山を有する領域、又はストラップにおける歯又は複数の連続した開口によって提供される。

セット上でボルト又はねじを回転させると、ストラップの有効長、ひいてはクランプの自由内径が回転方向に応じて増減される。ホースはエラストマ材料（ゴム、プラスチック等）から形成されているので、ホースは、ホースを包囲するホースクランプによって別の部材（すなわち、管、パイプ又はニップル）に組み付けられ、固定されることができる。

前記機構は、発明を限定せず、単なる一例である。ホースクランプを緊締するためのその他の機構を提供することが当業者に知られている。

問題として、ホースのエラストマ材料が老化によって劣化することが知られている。例えば、エラストマ材料は収縮し、ホース接続の故障を生じることがある。この危険性を低減するために、補償のためにホースクランプ内にばね作用を提供することが当該技術分野において知られている。

例えば、米国特許第５３０９６０７号明細書及び米国特許第５１１５５４１号明細書は、一体に形成されたストラップの内側において、このような公知のホースクランプの内部に取り付けられたばねエレメントを開示している。ばねエレメントは、このようなホースクランプによって包囲されたホースに半径方向にばね力を加える。ホースクランプ内部におけるこのようなばねエレメントの欠点は、自由内径が人工的に減じられ、ホースクランプの横断面が円形でなくなることである。したがって、挿入されたばねエレメントに面する、締め付けられたホースの特定の領域は、ホースの他の領域よりも応力を受け、このことは、この領域におけるエラストマ材料がより大きな力を受け、変位する傾向があり、このことは、ホース接続の故障も生じる。

本発明の目的は、締付力を局所的に増大させるという前記欠点を有することなく、包囲されたホースに、付勢する又は補償するばね力作用を有する新たなホースクランプを提供することである。

この目的は、ストラップの少なくとも１つの部分若しくは領域がばねエレメントとして形成されている、一般的な形式のホースクランプによって達成される。このようなばねエレメントは、ストラップ内のあらゆる箇所において、ただし好適にはストラップを締め付けるための機構付近において、ストラップの固定された端部と駆動される端部との間に配置されている。

従来技術とは対照的に、本発明の本質的な特徴は、ホースクランプの自由内径に配置される別個のばねエレメントとしてではなく、ホースの周囲に配置されるストラップ内にばね力作用を提供することである。好適な実施形態によれば、本発明によるクランプの内径はばねエレメントによって減じられない。この実施形態の別の利点は、ストラップ内のこのばねエレメントによって提供される付勢力若しくは補償力は、半径方向に局所的に作用するのではなく、長さ方向（ストラップの長手方向）、より詳しく云えば細長いストラップの周方向で作用する。したがって、この力は、内径を減じることによってホースクランプを締め付け、これにより、ホースに対して均一に分配された半径方向の力を加える。

本発明のさらに別の利点は、ホースに加えられる最大の力が制限されるということであり、この制限は、クランプの直径をさらに減じようとするときに減少は生じず、この力を補償するためにばねエレメントが伸長するだけであることによる。さらに、本発明の利点は、ばねエレメントが、環境的な温度変化によるストラップの長さの変化を補償するということである。

本発明の可能な実施形態において、ばねエレメントは、ストラップと一体に形成されていてよく、すなわち、ばねエレメントはストラップと一体の部材である。別の好適な実施形態において、ばねエレメントは、ストラップの端部若しくは部分のうちの一方と一体に形成されていてよく、ストラップの他方の部分若しくは端部に連結されていてよい。別の好適な実施形態において、ばねエレメントは、ストラップの固定された端部と駆動される端部との間においてストラップに挿入される別個のエレメントとして形成されていてもよい。

ストラップ内に別個のばねエレメントを提供することは、ストラップとばねエレメントの材料を自由に選択するという利点を有する。したがって、ばねエレメントと、ストラップの残りの部分とは、同じ材料又は互いに異なる材料から形成されていてよく、特にばねエレメントの材料は、必要なばね作用を提供するように適応されている。非制限的な例として、ばねエレメントは、ステンレス鋼、炭素鋼、又はばね鋼から形成されている。

このようなばねエレメントは、ストラップの両側若しくは両部分を統一するように配置された補償機構を提供する。ばねエレメントは、後で説明する特定の好適な実施形態において支持体（長手方向ばねブリッジ）によって駆動される。この補償機構により、ホースクランプの長さは、与えられた状況において、例えば環境的な変化により、ホース上に十分な力を保持するために、ホースを損傷することなく、変化することができる。

ばねエレメントの補償機構が一旦組み付けられると、ばねエレメントの補償機構の長さは、ねじ又はボルトを弛緩するねじ締付けにより変化せず、適切な環境変化は、与えられた変化の前と全く同様にシステム（ホース及びセット）が作動し続けるように十分な力を供給するために部材の直径を変化させる。例えば、ある環境変化によりセットの温度が低下すると、ホースは収縮し、その結果、ホースの直径が減少する。部材は、この変化を自動的に補償し、機構の長手方向ばねエレメント、特に波形のばねエレメントに貯えられた潜在的なエネルギによってホースに余分な力を加える。

ホースクランプに別個のばねエレメントを提供するために、このばねエレメントは、ポジティブロッキング又は形状閉鎖リンク（form-closed link）によって、特にばねエレメントの端部における少なくとも１つの連結部若しくは連結エレメントがストラップの端部における対応する連結部若しくは連結エレメントに連結されることによって、ストラップに挿入される。もちろん、ばねエレメントの両端部が同様の形式で対応するストラップの端部に連結されてよい。

例えば、ばねエレメントの端部は、ストラップの対応する端部若しくは部分に設けられた対応する数の係合開口に挿入されるための、少なくとも１つの折曲げ部若しくはＴ字形の突起若しくはスプライスを有している。このような連結は、ヒンジも提供する。このような連結の改良された実施形態において、ストラップの連結する端部は、折り曲げられている。これは、ばねエレメントを、この折れ曲がった部分、特にこの折れ曲がった部分に設けられた開口へ、特にばねエレメントとストラップとが重なることなく、連結することを可能にする。さらに、折れ曲がった部分は、再び折り曲げられていてもよく、ばねエレメントを、この再び折れ曲がった部分、特にこの再び折れ曲がった部分に設けられた開口内へ連結し、このことは特に同じ利点を有する。

択一的な実施形態において、別個のばねエレメントが、ストラップ内へ、ばねエレメントの少なくとも一方の端部をストラップの端部に溶接又は接着することによって、挿入されてもよい。もちろん、これらの連結と、その他の連結が組み合わされてもよい。

ばねエレメントがストラップの１つの部分と一体に形成されているならば、ばねエレメントは、上述のようにストラップの別の部分に連結されてよい。

必要なばね作用を提供するために、ばねエレメント（一体に形成されているか別個の部材であるかにかかわらず）は、波形の、特に、少なくとも部分的に可撓性のエレメントとして形成されていてよく、このエレメントは、ストラップの曲率に従って湾曲されており、ストラップの長さ方向に沿って波形を有している。このようなばねエレメントは、ストラップの方向、すなわち周方向にストラップに沿って伝播する波のような形状を有している。

可能な改良においてこのような波形のばねエレメントによって内径を減じないようにするために、ばねエレメントの波形は、ストラップの曲率又は円周を表す仮想曲線の外側に配置されている。

好適には、ばねエレメントには少なくとも１つ又は２つの波形が設けられているが、その数は制限されず、より多くてもよい。さらに、ばねエレメントの波形の高さは、ばねエレメントの中央からばねエレメントの端部に向かって減少していても、一定であってもよい。

別の改良された実施形態において、ばねエレメントは、ホースクランプの内側においてばねエレメントに隣接した案内エレメントにおいて摺動するように案内されている。このような実施形態は、ばねエレメントの領域において、波形の頂点の領域だけでなく、ばねエレメントとホースとの間に配置された案内エレメントによって提供されるより大きな領域において均一に、ホースに接触するという利点を有する。この実施形態において、案内エレメントも、ストラップ及び／又はばねエレメントの曲率若しくは円周に対応する曲率を有していてよい。したがって、このような本発明によるホースクランプの内径は、従来公知の一般的なホースクランプと同じであり、いかなる付勢力をも提供しない。

さらに、案内エレメントは、ストラップの一方の端部に固定されており、ストラップの他方の端部に摺動可能に連結されていてよい。したがって、クランプを締め付ける場合又はストラップの有効長を減じる場合、案内エレメントの一方の端部が、この端部が摺動可能に連結されているストラップの端部に沿って摺動し、これによりばねエレメントに対するあらゆる制限を回避する。

案内エレメントは、さらに、ストラップの長さ方向、すなわち周方向に対して垂直な方向の横断面で見るとＵ字形であってよく、この横断面の内部にばねエレメントを受容するようになっている。この実施形態において、ばねエレメントと案内エレメントとは解離することはできない。

さらに、ホースクランプがまだ締め付けられていない時にホースクランプをホース上に予め位置決めしやすくするために、又はその他の目的のために、ホースクランプに補助的な例えば制限エレメントが設けられていてよい。この補助エレメントは、少なくとも部分的にストラップに対して垂直な方向にかつホースの長手方向に延びていてよい。補助エレメントは案内エレメントに配置されていてよく、例えば補助エレメントは案内エレメントと一体に形成されていてよい。別の実施形態において、補助エレメントは、特に案内エレメントとは別の材料から形成されている場合には、案内エレメントに溶接、結合若しくは接着されてよい。

制限装置として作用する場合、補助エレメント若しくは制限エレメントは、ホースの前面に接触するための停止面を有していてよく、これにより、クランプと前面との間の距離を規定する。これは、クランプを締め付ける前に、ホースクランプの正しい位置を見つけ、この位置を維持するのを助ける。

ばねをストラップに連結する様々な形式を有するホースクランプの様々な実施形態が図面に示されている。

ホースクランプを示す分解図であり、ばねは溶接又は接着によってストラップに結合されている。 図１に示されたホースクランプの組み立てられた状態を示す図である。 ホースクランプを示す分解図であり、Ｔ字形の突起がストラップの対応する開口に挿入されることによってばねがストラップに結合されている。 図２Ａに示されたホースクランプの組み立てられた状態を示す図である。 ホースクランプを示す分解図であり、折れ曲がった突起がストラップの対応する開口に挿入されることによってばねがストラップに結合されている。 図３Ａに示されたホースクランプの組み立てられた状態を示す図である。 ストラップと一体に形成されたばねエレメントを有するホースクランプの組み立てられた状態を示す図である。 予め位置決めしやすくするための補助エレメントを有する、図２Ａ及び図２Ｂに示されたホースクランプを示す分解図である。 図５Ａに示されたホースクランプの組み立てられた状態を示す図である。

図１から図５までに示されたホースクランプの全ての実施形態は、同一の参照番号を付与された同じエレメントを有している。ホースクランプは、ばねエレメントをストラップに結合する形式に関してだけ異なっている。さらに、図５は、補助エレメントを示している。これらの実施形態は、単なる例であり、発明の範囲を限定しない。

図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ及び図５Ａの分解図は、ストラップ１、又はストラップの周囲に沿ってストラップ１に設けられた間隙に挿入される別個のばねエレメント５を有するホースクランプを示している。

一般的に、全図に示されたホースクランプは、２つの端部若しくは部分１ａ及び１ｂを備えるストラップ１を有している。ハウジング２が、例えば締付け又は溶接等によってストラップの部分１ａに固定されている。ストラップの端部若しくは部分１ｂの開放端部１ｃは部分１ａに重なっており、ハウジング２を通過するように案内されており、ハウジング２に配置された駆動可能なねじ３によって駆動される。ねじ３は、ストラップ１の部分１ｂの開放端部１ｃの対応する係合領域４に係合するねじ山を有している。この係合領域は、ねじ山を有する領域４として、又は歯又は多数の連続する凹所若しくは開口を有する領域４として形成されている。ハウジング２におけるねじ３を回動させることによって、開放端部１ｃがハウジング２に対して出し入れされ、これによって、ホースクランプの直径を変化させる。

図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ、図４及び図５Ａの分解図に示されているように、ストラップの部分１ａと１ｂとの連結部材の形式でばねエレメント５が設けられている。全ての実施形態において、このばねエレメント５は、ばねエレメント５の長さ方向、すなわちストラップ１の周方向に沿って、３つの波形５ａとして形成された波形を有している。図示されたばねエレメント５の波形５ａの数は発明の範囲を制限しない。波形５ａの数は別の実施形態では異なっていてよく、少なくとも１つである。さらに、このばねエレメント５は、実質的にストラップ１の曲率若しくは円周に対応する全体の曲率を有している。

ばねエレメント５の２つの端部５ｂは、ストラップの部分１ａ及び１ｂに様々な異なる形式で連結されている。図１においては、端部５ｂは、ストラップの部分１ａ及び１ｂの端部の表面に接着又は溶接された平坦な突起である。

図２及び図５において、端部５ｂはＴ字形の突起６であり、各Ｔ字形の突起は、ストラップの部分１ａ及び１ｂの端部に配置された対応する開口若しくは凹所７に係合している。図３においては、端部５ｂは、フックを形成する折れ曲がった突起６であり、各突起は、ストラップの部分１ａ及び１ｂの端部に配置された対応する開口若しくは凹所７に係合している。図４においては、ばねエレメント５はストラップ１と一体に形成されている。

図示された全ての実施形態において、さらに、ホースクランプの内側においてばねエレメント５に隣接した案内エレメント８が設けられている。案内エレメント８は、ばねエレメント５と摺動可能に接触しているベース面８ａを提供しており、このベース面８ａはさらに側壁８ｂを有しており、これによって、ストラップ１の周方向に対して垂直方向の断面でＵ字形を形成している。この形状によって、ばねエレメント５は案内エレメントと常に接触を保つことができる。さらに、案内エレメント８の全体的な曲率は実質的にストラップ１の曲率に対応している。案内エレメント８の、面８ａとは反対側の後面は、さらに、ホース（図示せず）に接触し、ばねエレメント５及びばねエレメントの波形５ａに対して締め付けられるホースを保護する。

案内エレメント８の一方の端部８ｃはストラップ１に固定されており、案内エレメントの他方の端部８ｃはストラップ１の端部において摺動する。ストラップ１に沿って摺動できるようにするために、案内エレメント８の端部８ｃは、ストラップ１、特にストラップ１の部分１ａ又は１ｂの周囲を緩く抱持する折れ曲がった突起８ｄを有している。固定された端部８ｃは同様の突起８ｄを有しているが、ストラップ１、特にストラップ１の部分１ｂ又は１ａの周囲に緊密に折り曲げられている。突起８ｄは、側壁８ｂの端部であってもよい。

図５はさらに、案内エレメント８と一体に形成された補助エレメント９を付加的に有する、図２に示されたクランプを示している。補助エレメント９の部分は、ストラップ１に対して垂直方向にかつホース（図示せず）に対して長手方向に延びている。補助エレメント９の端部は３回折り曲げられている。補助エレメント９の自由端部は、ホースの前面と接触する停止面１０を形成している。前面と接触することにより、前面とホースクランプとの間の距離が規定される。

ホースクランプに補助エレメント９を提供することは、図２に示した実施形態に限定されない。補助エレメントは、図示された又は図示されていない全ての実施形態において設けられてよい。

概して、ホースクランプを締め付けることによって、ストラップ１の部分１ｂ、特にこの部分の端部１ｃが、ハウジング２に引き込まれる。ストラップ１の有効長が小さくなり、ばねエレメント５は引き伸ばされ、これにより、付勢力若しくは補償力を提供する。締め付けることにより、このばねエレメントに潜在的なエネルギが貯えられる。この付勢力若しくは貯えられたエネルギは、ホースが老化によって劣化した場合にもホースを締め付けるのを助ける。さらに、ばねエレメント５は、加えられた力が大きすぎる場合に引き伸ばされることによって力制限器として働く。

特定の実施形態に関連して言及された全ての特徴は、この特定の実施形態においてのみ提供されるのではなく、明白に言及されていない場合でも全ての実施形態において提供されてよい。全ての特徴が発明の一部であり、互いにあらゆる関係で組み合わされてもよい。

１ ストラップ、 １ａ，１ｂ 部分、 ２ ハウジング、 ３ ねじ、 ４ 領域、 ５ ばねエレメント、 ５ａ 波、 ５ｂ 端部、 ６ 突起、 ７ 係合開口、 ８ 案内エレメント、 ８ａ ベース面、 ８ｂ 側壁、 ８ｃ 端部、 ８ｄ 突起、 ９ 補助エレメント、 １０ 停止面

Claims (14)

1. ホースクランプであって、ホースの周囲に配置される可撓性のストラップ（１）と、該ストラップ（１）の有効長を増減するための機構（２，３）とが設けられており、該機構（２，３）がストラップ（１）の一方の端部（１ａ）に固定されておりかつストラップ（１）の他方の端部（１ｂ，１ｃ）を駆動するようになっており、ストラップ（１）の少なくとも１つの部分若しくは領域がばねエレメント（５）として形成されており、該ばねエレメント（５）が、前記ストラップ（１）の周方向でばね力を提供し、該ばねエレメント（５）がストラップ（１）の固定された端部（１ａ）と駆動される端部（１ｂ，１ｃ）との間においてストラップ（１）に挿入された別個のエレメントとして形成されているホースクランプであって、
   前記ばねエレメント（５）の自由端部が、ポジティブロック又は形状閉鎖リンクによって、前記ばねエレメント（５）の端部（５ｂ）に設けられた少なくとも１つの連結部分若しくはエレメント（６）が前記ストラップ（１）の端部若しくは部分（１ａ，１ｂ）に設けられた対応する連結部分若しくはエレメント（７）に連結されることによって、前記ストラップ（１）の一方の部分若しくは端部（１ａ，１ｂ）に連結されており、前記ばねエレメント（５）が波形に形成され、周方向で前記ストラップ（１）の間隙に挿入されることを特徴とする、ホースクランプ。
2. 前記ばねエレメント（５）の端部が少なくとも１つの折り曲げ部又はＴ字形突起又はスプライスを有し、これらがストラップの対応する端部又は部分に設けられた対応する数の係合開口に挿入され、ヒンジを提供するものである、請求項１記載のホースクランプ。
3. 前記ストラップ（１）の端部若しくは部分（１ａ，１ｂ）の連結端部が、折り曲げられており、前記ばねエレメント（５）が該折り曲げられた部分に連結されている、請求項２記載のホースクランプ。
4. 前記折れ曲げられた部分が再び折り曲げられており、前記ばねエレメントが該折り曲げられた部分と連結されている、請求項３記載のホースクランプ。
5. 前記ばねエレメント（５）が、波形の、少なくとも部分的に可撓性のエレメントであり、前記ストラップ（１）の曲率に従って湾曲されておりかつ該ストラップ（１）の周方向に沿って波形（５ａ）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のホースクランプ。
6. 前記ばねエレメント（５）の前記波形（５ａ）が、前記ストラップ（１）の曲率を表す仮想曲線の外側に位置決めされている、請求項５記載のホースクランプ。
7. 前記ばねエレメント（５）の波形（５ａ）の高さが、該ばねエレメント（５）の中央から該ばねエレメント（５）の端部（５ｂ）に向かって減少している、請求項５又は６記載のホースクランプ。
8. 前記ばねエレメント（５）が、前記ホースクランプの内側において該ばねエレメント（５）に隣接した案内エレメント（８）において摺動可能に案内されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のホースクランプ。
9. 前記案内エレメント（８）が、前記ストラップ（１）の曲率に対応する曲率を有している、請求項８記載のホースクランプ。
10. 前記案内エレメント（８）が、前記ストラップの一方の端部に固定されておりかつ前記ストラップ（１）の他方の端部に摺動可能に連結されている、請求項８又は９記載のホースクランプ。
11. 前記案内エレメント（８）が、前記ストラップ（１）の周方向に対して垂直方向の断面で見てＵ字形であり、この断面の内部に前記ばねエレメント（５）を受容するようになっている、請求項８から１０までのいずれか１項記載のホースクランプ。
12. ホースにおいて前記ホースクランプを予め位置決めしやすくするための補助エレメント（９）が設けられており、該補助エレメント（９）が、少なくとも部分的に前記ストラップ（１）に対して垂直方向にかつホースの長手方向に延びている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のホースクランプ。
13. 前記補助エレメント（９）が、ホースの前面に接触するための停止面（１０）を有しており、該停止面と前記ホースクランプとの間の距離を規定するようになっている、請求項１２記載のホースクランプ。
14. 前記補助エレメント（９）が、案内エレメント（８）に配置されており、該案内エレメント（８）と一体に形成されている、請求項１２又は１３記載のホースクランプ。

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