JPH079272B2

JPH079272B2 - クランプ用治具

Info

Publication number: JPH079272B2
Application number: JP61175785A
Authority: JP
Inventors: 功石崎; 隆男佐藤
Original assignee: 三井研削砥石株式会社
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPS6334392A

Description

【発明の詳細な説明】 I.発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、管体同士の嵌合接続の際の締め付けに用いら
れるクランプ着脱用の治具に関する。さらに詳述する
と、本発明は、嵌合接続しようとする管体の少なくとも
一方がエラストマー材から成り、これを他方の管体に対
して被せるように接続する場合に用いて好適なクランプ
着脱用の治具に関する。

（従来の技術）食品、化学、医療、電子などの多岐先端技術分野におい
て、セラミックス、ガラス、金属、プラスチックス等か
ら成る多孔質パイプを多数本束ねて反応分離、濾過等を
高精度に能率的に連続して行う試みが盛んである。この
場合、フィルタ素子であるパイプを多数本束ねる必要か
ら装置のコンパクト化が必定であり、従来、樹脂接着、
セメント接着などのモールド化と、Ｏリングを用いた装
着法が採用されている。しかしながら、前者特に樹脂接
着では気密性に優れているが、個々の素子の着脱が不可
能であり、他方後者は素子の着脱は可能であるが、Ｏリ
ング等を用いているため、多孔質フィルタ素子の寸法精
度を激しく押える必要があり、このため生産設備の高度
化と材料限定を強いられフィルタ素子はコスト高になら
ざるを得ない問題がある。これらの接続方法は占有空間
の狹小化に対して有利であるにもかかわらず、上記の如
く一長一短がありその解決を求められている。勿論、そ
の他の管材の接合においても同様の欠点が存在する。

そこで、一本々々の素子を夫々着脱可能とするため、既
存のクランプの採用を考慮してみた。既存のクランプと
しては第５図に示すように、両端を摘んで拡径し得るよ
うにしたリング状クランプ101（（Ａ）参照）、リング
の一部を交差させて拡径し得るようにしたリング状クラ
ンプ201（（Ｂ）参照）、二本の平行なリングの両端を
対向させ、その間にねじ部材を設けて、このねじ302の
作動により締付け及び弛緩動作を行うクランプ301
（（Ｃ）参照）、開閉可能なリングの両端に鰐口状の雌
片402とこれに噛合する雄片403とを設け、雌402と雄片4
03の噛合せ面に形成された凹凸404の噛合によって管体
を締付けた状態で固定するプラスチック製のクランプ40
1（（Ｄ）参照）などがある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、自動車等に多用されている一線条巻きの
ばねクランプ101（第５図（Ａ））は、外に向けて大き
く突出した摘み102を治具ないし手で挟みつけスプリン
グを押し拡げ締付位置に移動させるものであるが、ばね
材の交差する部分103において締付力が弱く、通常２気
圧程度の圧力のものにしか使用できない。また、このク
ランプ101はφ10mm程度のフィルタ素子に利用する場
合、摘み部分102が締付管径に比して場所をとるため、
占有空間の狹小化に反する。また、ガス管の締付けに多
用されている第５図（Ｂ）のクランプ201も、同様の構
成をとるため同様の問題を伴う。

更に、第５図（Ｃ）のねじ付クランプ301の場合、締付
ねじ302によって締付力も大きく耐圧性能も十分である
が、構造が複雑であると共に嵩張るためφ10mm程度のフ
ィルタ素子の締付に使用する場合、締付管径に比して占
有空間が大きくなる不利がある上に、部品点数も多く材
料も限定されることから使用し易いものとは言えない。
加うるに、ねじ302及びナット303に付着するオイルが周
囲液体に汚染物として作用し易くかつ洗浄が十分行ない
得ない形状であることから、液中にクランプがさらされ
る前述のフイルタ類のクランプとしては使用できないの
が一般的である。また、第５図（Ｄ）のプラスチック製
クランプ401の場合、図から明らかなように嵩張るし、
締付力がゴム管の弾性力に依存しているのでゴム管の圧
縮応力緩和によって時間が経つにつれて締付力が低減す
ることになる。

また、いずれのクランプも、摘みや適当な治具を使って
ばねを広げてから挿入し、かつ解放するときもばねを広
げたりこじりながら外すことになるので着脱時に発条の
弾性限界を越えて、塑性領域まで入り永久変形を生じさ
せる虞が多分にあり、そうなれば締付力の低減を避けら
れない。また、このようにばねの径を拡張して着脱締付
けを図る方式のクランプの場合、真円を保ったまま均等
に拡張することは困難であり、勢い拡張し過ぎたり被ク
ランプたるエラストマー管に損傷を与える虞がある。

そこで、本発明は、嵩張らず占有空間の狹小化を可能と
すると共に締付力が大きく耐圧性に優れ、加うるに着脱
の容易性を共に実現できるクランプを用い、このクラン
プの着脱を容易にする治具を提供することを目的とす
る。

II.発明の構成（問題点を解決するための手段）かかる目的を達成するための本発明は、線材を2.3巻以
上コイル状に巻回して成形し、その両端に巻線軌跡に対
してほぼ接線方向に拡開して突出する突出部を、クラン
プ外径からの半径方向の突出量が2mm以下となるように
設けてなる管体締め付け用のクランプ管体に着脱する際
に使用する治具において、前記管体を包囲する把持部の
少なくとも一方の端面に前記クランプのコイル端をあて
がう環状段部と該段部に対してほぼ接線方向に開口し前
記クランプの突出部を収容するとともに該突出部端面と
当接する溝とを有することを特徴とし、治具の回転によ
ってクランプを着脱し得るようにしている。

（実施例）以下本発明の構成を図面に示す一実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図に本発明のクランプ用治具により着脱されるクラ
ンプを斜視図で示す。このクランプ１は、複数巻き、好
ましくは2.3巻き以上のコイル状を成し、その両端が巻
線軌跡に対して接線方向に突出するように拡開して切断
されている。このようにして設けられた両端突出部３は
あまり長くなると用をなさなくなるので、外径よりも若
干突出する程度、好ましくは１〜2mm以下半径方向に突
出する程度の長さにするのが良い。この両端突出部３
は、正確な意味で接線方向に突出している必要はなく、
拡開始端４が径方向に突出する場合を除く意味であっ
て、先端が径方向に変向していても拡径始端４がほぼ接
線方向であるものあるいは漸次径方向に湾曲するような
ものなど、実質的に接線方向に突出するものを含む。

クランプ１のコイル部２の内径は、締付けようとするエ
ラストマー材製管体５の外径より小さく定める。このク
ランプの内径とエラストマー管体５の外径との差が大き
い程締付力も増すが、あまり大き過ぎ異常に内径が小さ
過ぎると管体に嵌め込めなくなるし、セラミックなどの
脆性材料の管体との接合に際しては管体の破損を招く虞
があることから好ましくない。そこで、通常、クランプ
１の線の太さ、内径、巻き数等は、エラストマー管体５
の弾力変形特性に合わせて適宜決定される。１線条当り
の締付力を小さくする場合、即ち弾性管の変形量を小さ
く抑えたい場合は線条数を多くして対応することが好ま
しく、この場合締付けようとするフィルタ素子が組込ま
れる装置系の対象流体の圧力特性及び選定された弾性管
の特性に合せて適宜決められる。

尚、クランプ１の材質は公知のあるいは新規のばね材の
中から適宜設定可能であるが、対象液中に浸漬すること
を前提とする本実施例のフィルタ−ユニット用クランプ
の場合、ステンレススティールが好適である。

このクランプ１のねじ込みに際しては特殊な治具を使用
すると簡単かつ迅速に実施できる。この治具７として
は、突出端部３を固定しコイル状クランプ１に回転力を
与える形状を有することが必要で、例えば第３図に示す
ように、管体５ないし６を収容するＵ形の溝８を設けた
円盤ないし棒状物の一方の端面にクランプ１の突出端部
３を収める溝９とクランプ１のコイル状に巻回して構成
されるコイル部２が収められるとともに、クランプ１の
軸方向端部をなすコイル端をあてがう環状段部10とを形
成したものが使用可能である。

該治具７の外径は、作業者が握り易くかつコイル状クラ
ンプ１に十分な回転力を与えるモーメントを得る大きさ
の形状であることが好ましく、本実施例の場合、手のひ
らに収まる程度の棒状物とされている。尚Ｕ形溝８は接
合しようとする管体５の外径寸法よりやや大きめでかつ
クランプ１の外径より小さな溝幅である。

以上のように構成されたクランプ１によると、次のよう
に管体同士を締付け固定できる。例えば、セラミック多
孔体から成る管体６と合成ゴム管体５とを接続する場合
を例に挙げて説明する。

まず、接続しようとするセラミック管６かゴム管５のい
ずれかにあらかじめクランプ１を通してから、セラミッ
ク管６にゴム管５を嵌着する。次いで、クランプ１の一
端の突出部３をゴム管５に押しつけながら回転させ、ク
ランプ１をゴム管５の外にねじ込む。

クランプ１のゴム管体５へのねじ込みは、管体を跨ぐよ
うに第３図の治具７をクランプの後端側にあてがい、ク
ランプ１のコイル端を前記環状段部10に当接させるとと
もに前記突出部３を前記溝９に嵌挿した状態で行われ
る。治具７を右回転（左巻きの場合には左回転）させる
と、この治具７の回転がクランプ１の突出部３の端面を
通じてクランプ１に接線方向の力として伝達され、クラ
ンプ１に回転力を与える。このとき、クランプ１の突出
部３は、接線方向に拡開しているので、ゴム管体５を捲
りあるいはゴム管体下に潜り込むことがなく、該クラン
プの他端近傍のコイル部が管体との接触による摩擦抵抗
を受けつつ前記突出部に接線方向の外力が加えられるこ
とになるため、該クランプは、僅かに外方へ広がりなが
ら回転され、ゴム管体５上に乗り上げるようにして食い
込む。依って、接合部側へクランプ１を押しつけつつ回
転させれば、ゴム管体５を弾性変形させて当該クランプ
１の内径形状に沿ったねじ溝の如きらせん状凹部を形成
しつつねじ込まれる。その後は、クランプ１を押しつけ
ずとも回転させれば、ゴム管体５上に前記ねじ溝の如き
らせん状凹部を形成しながら、該らせん状凹部に沿って
螺進する。尚、クランプ１は、後端の突出部３及びコイ
ル部２が治具７の溝９及び段部10で囲繞されているの
で、回転力を加えてもこれがクランプ１の過度の形状変
化に費やされることはない。

また、クランプ１の嵌着に際しては、対象液を汚染させ
ない条件で水、タルクその他の潤滑剤、滑沢剤を使用す
ることが好ましい。

III.発明の効果以上の説明より明らかなように、本発明のクランプ用治
具により着脱されるクランプは、その取付、取外しのた
めの摘みやねじを必要とせずかつ両端の突出量も僅かで
あることから、嵩張らず占有空間の狭小化が可能とな
り、たとえば、多孔質パイプを多数本束ねて反応分離、
濾過等を限られた空間で能率的に連続して行うような場
合にきわめて有利となる。

また、このクランプの突出部に接線方向の外力を加える
と、該クランプの他端近傍のコイル部が管体との接触に
よる摩擦抵抗を受けつつ前記突出部に接線方向の外力が
加えられることになるため、該クランプは、僅かに外方
へ広がりながら回転される。これにより、該クランプ
は、管体にねじ溝の如きらせん状凹部を弾性変形によっ
て形成しつつ螺進することが可能となる。このため、回
転させるだけでクランプを管体に着脱することができ、
その操作もきわめて容易となる。

加えて、このクランプは、コイルスプリングによって管
体の全周面をとぎれる部分なく均一に、しかも十分大き
な力で締め付け得るので、きわめて耐圧性に優れ、各種
先端技術分野等における管材の接合に広く適用すること
ができる。

このことは、次の実験によって実証される。

＜実験＞接続部のシール点検は第４図（Ａ），（Ｂ）に示す実験
装置を２種用いて漏れチェックを行なった。第４図
（Ａ）において、符号11は吸水タンク、12は加圧ポン
プ、13はインク添加用タンク、14はプレッシャゲージ、
５はゴム管体、６はセラミック製多孔質パイプである。
また、第４図（Ｂ）において、符号15はエアポンプ、16
はプレッシャゲージ、17は水槽、５はゴム管体、18は先
端が閉じられたセラミック製多孔質パイプである。

パイプ脱落の有無は第４図（Ａ）の装置で、漏れは第４
図（Ａ）（Ｂ）の総合判定で確認した。尚、着色境界の
判定とは高圧に上昇させて行くと多孔質体の場合、クラ
ンプ１前後の境界着色が不鮮明になり、シール性能が不
安定になる限界を観察した。

このように、クランプ１のコイルの巻き数を2.3巻以上
とすれば、3.0kg/cm²の圧力下でも、パイプの脱落およ
び漏れもなく実用上好ましい。

さらに、このクランプは、要求される耐圧強度に応じて
コイルの巻き数を連続的に適宜設定することができ、し
かも簡易な構造なので、設計の自由度が増すばかりか、
最小限のコストで多量に製作可能となる。

また、このクランプの管体への装着を容易にする治具
は、管体を包囲する把持部の少なくとも一方の端面に前
記クランプのコイル端をあてがう環状段部と該段部に対
してほぼ接線方向に開口し前記クランプの突出部を収容
するとともに該突出部端面と当接する溝とを有するの
で、前記クランプのコイル端を前記環状段部に当接させ
るとともに前記突出部を前記溝に嵌挿すれば、該治具を
回転させるだけでクランプを迅速かつ容易に着脱し得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクランプ用治具により着脱される
クランプを示す斜視図、第２図は同クランプを用いた締
付状態を示す斜視図、第３図は治具の一例を示す斜視
図、第４図（Ａ），（Ｂ）は本クランプの効果を実験す
る装置の概略図、第５図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）は従来のクランプを示す斜視図である。１……クランプ、２……コイル部、３……突出部、５……ゴム管、６管体、７……治具、９……溝、 10……環状段部、O₁……巻線軌跡。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線材を2.3巻以上コイル状に巻回して成形
し、その両端に巻線軌跡に対してほぼ接線方向に拡開し
て突出する突出部を、クランプ外径からの半径方向の突
出量が2mm以下となるように設けてなる管体締め付け用
のクランプを管体に着脱する際に使用する治具におい
て、前記管体を包囲する把持部の少なくとも一方の端面
に前記クランプのコイル端をあてがう環状段部と該段部
に対してほぼ接線方向に開口し前記クランプの突出部を
収容するとともに該突出部端面と当接する溝とを有する
ことを特徴とするクランプ用治具。