JP2006038142A - 配管接続用クランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 配管フランジ部を抱き込むように挟持する抱持部の内径寸法を変更するための屈曲部を設けたとしても、クランプの占有スペースを抑制することが可能な配管接続用のクランプを提供すること。
【解決手段】 クランプ１は、配管フランジ部の外径寸法のばらつきを吸収可能な外方に突出した屈曲形状のヒンジ部２０を２つ備えているので、１つあたりの突出量Ａを小さくすることができる。したがって、両配管の接続部におけるクランプ１の占有スペースを抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配管の端部同士を接続する配管接続用のクランプに関する。

従来から、フランジ部が形成された端部を有する配管相互を端部同士で接続するときに、両配管のフランジ部を円周状の凹溝部で抱き込むように挟持して支持し、両配管を軸方向に抜けないように固定するクランプがある（例えば、下記特許文献１参照）。

また、このようなクランプの一例として、図９に示すような樹脂性のクランプが知られている。このクランプ１０１は、両配管のフランジ部を抱き込むように挟持するための周状の抱持部１１０と、この抱持部１１０の周方向の一箇所において外方に突出した屈曲形状をなすヒンジ部１２０とを備えている。

このヒンジ部１２０は、クランプ１０１の開閉時に弾性変形するだけでなく、屈曲形状（抱持部１１０側の幅）を変更するように弾性変形することで抱持部１１０の内径寸法を変更し、配管フランジ部の外径のばらつきを吸収できるようになっている。
特開平８−２１９３５１号公報

しかしながら、上記従来の図９に示す配管接続用クランプ１０１では、フランジ部の外径のばらつきが大きい場合には、外径ばらつきを吸収するための屈曲形状をなすヒンジ部１２０を大型化する必要がある。ヒンジ部１２０が大型化すると、ヒンジ部１２０の突出寸法Ｃが大きくなり、配管接続部においてクランプの占有スペースが大きくなるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、配管フランジ部を抱き込むように挟持する抱持部の内径寸法を変更するための屈曲部を設けたとしても、クランプの占有スペースを抑制することが可能な配管接続用のクランプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
フランジ部（８２、９２）が形成された端部（８１、９１）を有する配管（８、９）相互を端部（８１、９１）同士で接続するときに、両配管（８、９）のフランジ部（８２、９２）を抱き込むように挟持するための周状の抱持部（１０）と、
外方に突出した屈曲形状をなし、この屈曲形状を変更するように弾性変形することで抱持部（１０）の内径寸法を変更可能な屈曲部（２０）とを備える樹脂製の配管接続用のクランプにおいて、
屈曲部（２０）を抱持部（１０）周方向の複数個所に設けたことを特徴としている。

これによると、各屈曲部（２０）を小型化したとしても、フランジ部（８２、９２）の外径寸法のばらつきを複数の屈曲部（２０）の変形で吸収することができる。したがって、配管（８、９）接続部におけるクランプ（１）の占有スペースを抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明では、
抱持部（１０）は、フランジ部（８２、９２）から着脱されるときに周方向の一部を開閉し、
抱持部（１０）の開閉する両端部（４０、５０）には、閉状態時に相互に係合する係合面（４２、５２）がそれぞれ形成されていることを特徴としている。

これによると、抱持部（１０）を両配管（８、９）のフランジ部（８２、９２）に容易かつ確実に装着して、両配管（８、９）を確実に接続することができる。

また、請求項３に記載の発明では、屈曲部（２０）は、抱持部（１０）の開閉時に弾性変形するヒンジ部（２０）であることを特徴としている。

これによると、開閉動作のために弾性変形する部位と、フランジ部の外径ばらつきを吸収するために弾性変形する部位とを共通化することができる。

また、請求項４に記載の発明では、複数の屈曲部（２０）の間の部位（３０）は、屈曲部（２０）より剛性が高いことを特徴としている。

これによると、抱持部（１０）をフランジ部（８２、９２）に装着するときに複数の屈曲部（２０）の間の部位（３０）が変形し難く、装着が容易である。

また、請求項５に記載の発明では、
抱持部（１０）の両端部（４０、５０）のうちの一端部（４０）が、他端部（５０）に対し、閉状態から、一端部（４０）に形成された係合面（４２）が略反転する位置にまで回動展開した形状で成形され、
閉状態となるときには、一端部（４０）が、他端部（５０）に向かって回動されることを特徴としている。

これによると、クランプ（１）を、比較的シンプルな金型で容易に成形することが可能である。

また、請求項６に記載の発明では、
抱持部（１０）の両端部（４０、５０）のうちの前記他端部（５０）に設けられ、この他端部（５０）側の係合面（５２）を有する係合突起部（５１）と、
抱持部（１０）の両端部（４０、５０）のうちの前記他端部（５０）に設けられ、閉状態時に前記一端部（４０）の位置決めを行なうための位置決めリブ（５３）とを備え、
位置決めリブ（５３）は、係合突起部（５１）の係合面（５２）より、開方向側に突出していることを特徴としている。

これによると、前記一端部（４０）側が他端部（５０）側に回動されて閉状態を形成するときに、一端部（４０）側の係合面（４２）と他端部（５０）側の係合面（５２）とが係合する前に、位置決めリブ（５３）により一端部（４０）側の位置決めがなされる。したがって、スムースかつ確実に係合面（４２、５２）相互を係合することができる。

また、請求項７に記載の発明では、位置決めリブ（５３）は、剛性が係合突起部（５１）の剛性より高いことを特徴としている。

これによると、抱持部（１０）の閉状態を形成するときに、位置決めリブ（５３）は比較的撓み難く、係合突起部（５１）は比較的撓み易い。したがって、位置決めリブ（５３）により前記一端側の位置を確実に決めつつ、係合突起部（５１）を撓ませて両端部（４０、５０）の係合面（４２、５２）相互を容易に係合することができる。このようにして、クランプ（１）の組み付けを容易かつ確実に行なうことができる。

また、請求項８に記載の発明では、位置決めリブ（５３）は、開方向先端側に、前記一端部（４０）の回動軌跡に沿った面（５４）が形成されていることを特徴としている。

これによると、回動軌跡に沿った面（５４）により、前記一端部の位置を容易に位置決めすることができる。したがって、クランプ（１）の組付性をさらに向上することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用した一実施形態におけるクランプ１の構成を示す正面図であり、図２は、クランプ１を用いた配管接続部の配管軸線方向の断面図である。

図２に示すように、本実施形態において相互に接続される配管は、内部に車両エンジンの冷却水を流通するためのアルミニウム合金製の雄状配管８と雌状配管９である。雄状配管８には、接続側の端部（雄状端部）８１に拡管加工により周状にフランジ部８２が形成されている。一方、雌状配管９にも、接続側の端部（雌状端部）９１に拡管加工により周状にフランジ部９２が形成されている。

雄状配管８の端部８１において、フランジ部８２形成部位より先端側にはＯリング溝８３が周設され、Ｏリング溝８３内にはＯリング８４が配設されている。そして、雄状配管８の端部８１を雌状配管９の端部９１内に挿入し、フランジ部８２とフランジ部９２とを当接すると、Ｏリング８４によりシール構造が形成され、配管接続状態となるものである。

図１に示すように、本実施形態において雄状配管８および雌状配管９を接続するための樹脂製（例えばポリプロピレン樹脂製もしくはポリアミド樹脂製）のクランプ１は、内周面側に両配管８、９のフランジ部８２、９２を挿設する溝部１３が形成された周状の抱持部１０と、この抱持部１０の周方向の一部において外方に突出した屈曲形状をなす２つにヒンジ部２０と、２つのヒンジ部２０間を連結する平板部３０とにより構成されている。

図２に示すように、抱持部１０は、断面形状が略コの字状をなしており、底面部１１と側面部１２とにより形成された溝部１３内に両フランジ部８２、９２を抱き込み、当接したフランジ部８２、９２相互が両配管８、９軸線方向に離れないように挟持するようになっている。

図１に示すように、外方に突出した屈曲形状をなすヒンジ部２０は、抱持部１０側部分が、抱持部１０の底面部１１や平板部３０より薄肉形成されており、クランプ１を開閉するときに弾性変形するようになっている。また、ヒンジ部２０は、屈曲形状を変形することで、抱持部１０の内径寸法を変更可能であり、前記フランジ部８２、９２の外径ばらつきに対応できるようになっている。

すなわち、フランジ部８２、９２の外径寸法が比較的大きな場合には、２つヒンジ部２０がそれぞれ周方向の幅を拡大するように弾性変形して、抱持部１０がフランジ部８２、９２を抱持できるようになっている。ヒンジ部２０は本実施形態における屈曲部でもある。

平板部３０は、２つのヒンジ部２０間を繋ぐ厚肉部であり、ヒンジ部２０の薄肉部の約２倍の厚さに形成されている。これにより、平板部３０はヒンジ部２０より剛性が高くなっており、ヒンジ部２０が弾性変形するときにも変形し難くなっている。

図１図示左方側においてクランプ１の開閉部を形成する抱持部１０の両端部４０、５０は、閉状態時に相互に係合する係合面４２、５２を備えている。具体的には、図１図示上方側の第１端部４０には上方を向いた係合面４２が形成され、図１図示下方側の第２端部５０には下方を向いた係合面５２が形成されている。

なお、本実施形態では、第１端部４０が本発明で言うところの一端部に相当し、第２端部５０が本発明で言うところの他端部に相当する。

図３は、第２端部５０の拡大図である。図３に示すように、第２端部５０には、係合面５２を有する係合突起部５１、および第１端部４０を位置決めするための位置決めリブ５３が形成されている。

係合突起部５１は、抱持部１０の周設方向より外方側に位置するとともに、径内方向に突出する爪部５１ａを有しており、この爪部５１ａの下面が前述の係合面５２となっている。

一方、位置決めリブ５３は、第２端部５０において抱持部１０の周設方向に（抱持部１０の端面より図示上方側に突出するように）延設されている。図３に示すように、位置決めリブ５３は、係合突起部５１の係合面５２より、開方向側に突出しているとともに、係合突起部５１より板厚が厚く高剛性となっている。

また、位置決めリブ５３の開方向先端側には、第１端部４０と第２端部５０とが閉じるときの第１端部４０回動軌跡（図３に一点鎖線で示す軌跡）に沿った傾斜面５４が形成されている。

さらに、第２端部５０において爪部５１ａの図示下方側に位置する部位には、開口５５が形成されている。

本実施形態のクランプ１は、図４に示す形状で成形加工される。すなわち、抱持部１０の両端部４０、５０のうちの第１端部４０が、第２端部５０に対し、閉状態から、第１端部４０に形成された係合面４２が略反転する位置にまで回動展開した（係合面４２が図示下方側を向くように略１８０°開いた）形状で成形される。

したがって、図４から明らかなように、係合面４２を有する第１端部４０係合部４１、第２端部５０の係合突起部５１や位置決めリブ５３、溝部１３を有する抱持部１０等の凹凸形状部を備えるクランプ１を、スライド構造を有しない簡易な２分割型で容易に成形することができる。

なお、第２端部５０の係合突起部５１爪部５１ａも、開口５５を設けることによりスライド構造を有しない２分割型で成形可能である。スライド構造を有しない簡易な２分割型で容易に成形することができるので、クランプ１のコストを安価にすることができる。

次に、上述の構成のクランプ１を用いて雄状配管８と雌状配管９とを接続する動作について説明する。

雄状配管８と雌状配管９とを接続するときには、まず、図２に示すように、雄状配管８もしくは雌状配管９のいずれかを軸線方向に移動して、雄状配管８の端部８１を雌状配管９の端部９１内に挿入し、雄状配管８のフランジ部８２と雌状配管９のフランジ部９２とを当接する。

そして、この当接状態にある両フランジ部８２、９２の周方向略半分を、クランプ１の抱持部１０のうち、第２端部５０とヒンジ部２０との間の抱持部１０により抱き込むようにして挟持する。

次に、図５に断面図示するように、第１端部４０側を回動して第２端部５０に向かって移動させる。そして、第１端部４０の係合部４１は、傾斜面５４によって第２端部５０の係合突起部５１と位置決めリブ５３との間に導かれる。

位置決めリブ５３は、係合突起部５１の係合面５２より、開方向側に突出している。したがって、第１端部４０側の係合面４２が第２端部５０側の係合面５２に係合する前に、位置決めリブ５３により確実に第１端部４０の位置決めを行なうことができる。

位置決めリブ５３は係合突起部５１より剛性が高いので、第１端部４０の係合部４１を係合突起部５１の内側に受け入れるときに、位置決めリブ５３が第１端部４０を確実に位置決めするとともに、係合突起部５１が撓むことで爪部５１ａの図示下方側に係合部４１が進入する。

これにより、第１端部４０の係合面４２と第２端部５０の係合面５２とが相互に係合し、クランプ１が閉状態となる。このときには、抱持部１０のうち第１端部４０とヒンジ部２０との間の抱持部１０も両フランジ部８２、９２の周方向略半分を抱き込むようにして挟持する。

これにより、両フランジ部８２、９２の周方向の略全域が抱持部１０により挟持され、両配管８、９の軸線方向の固定が完了する。

雌状配管９と雄状配管８とを取り外すときには、第２端部５０の係合突起部５１の先端に径外方向に向かう応力を付勢することにより、クランプ１の両端部４０、５０の係合を容易に解除することができる。

上述の構成および動作によれば、クランプ１は、フランジ部８２、９２の外径寸法のばらつきを吸収可能な外方に突出したヒンジ部２０を２つ備えているので、図１に示すように、１つあたりの突出量Ａを小さくすることができる。したがって、両配管８、９の接続部におけるクランプ１の占有スペースを抑制することができる。

また、図１に示すように、２つのヒンジ部２０を近接配置し剛性が高い平板部３０で連結している。したがって、第１端部４０を第２端部５０側に移動し両端部４０、５０の係合面４２、５２を相互に係合してクランプ１を閉じるときに、第１端部４０の回動が容易であり、ワンタッチ組み付けが可能である。

ちなみに、本例における２つのヒンジ部２０間の角度（閉状態時の抱持部１０の中心を基準とした角度）Ｂは約３０度である。２つのヒンジ部２０間の角度Ｂが４０度を越えると、第２端部５０に対し第１端部４０を移動するときに図５に例示したような安定した回動軌跡が得られず、ワンタッチ組み付けを行なうことができなくなる。したがって、２つのヒンジ部２０間の角度は４０度以内が好ましく、３０度以内であることが更に好ましい。

また、第２端部５０において位置決めリブ５３を係合面５２より突出させるとともに、この位置決めリブ５３に第１端部４０を誘導するための傾斜面５４を設けているので、配管接続時のクランプ組付性は極めて良好である。

（他の実施形態）
上記一実施形態では、外方に突出した形状をなす２つのヒンジ部２０は、抱持部１０側が平板部３０側より薄肉形成され、この薄肉部位に弾性変形機能を持たせたものであったが、ヒンジ部の形状はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、突出先端部側を薄肉としたヒンジ部２０を複数設けるものであってもよい。これによっても、突出量Ａを従来より小さくすることができる。

なお、図６に例示したクランプでは、ヒンジ部２０間の角度を約１２０度としているが、４０度以内に近接させることにより組付性を向上することが可能である。

また、ヒンジ部２０の数も２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。例えば、図７に示すように、ヒンジ部２０を３つ有するものであっても、突出量Ａを低減することができる。ただし、ヒンジ部の数を増加させすぎると、ワンタッチ組み付けが難しくなり組付性が低下する。

また、上記一実施形態では、第２端部５０の係合面５２は、内側に突出した爪部５１ａに形成していたが、これに限定されるものではなく、例えば図８に示すように係合突起部５１に設けた孔部５１ｂに形成するものであってもよい。

この場合も、位置決めリブ５３を係合突起部５１の係合面５２より開方向側に突出させることにより、組付性を向上することができる。ただし、上記一実施形態の構造の方が、成形用の型構造を簡素化できる利点がある。

また、第１端部４０の係合面４２の形成構造も、上記一実施形態の構造に限定されるものではない。第１端部４０の係合面４２は、第２端部５０の係合面５２と係合できるものであればよい。

また、上記一実施形態では、ヒンジ部２０は、クランプ１を開閉するときに弾性変形するヒンジ機能と、抱持する配管フランジ部８２、９２の外径ばらつきを吸収するように弾性変形する機能とを有していたが、ヒンジ機能部（ヒンジ部）と外径ばらつき吸収機能部（屈曲部）とを異なる部位に設けたクランプであっても、本発明は適用して有効である。

また、上記一実施形態では、各配管８、９のフランジ部８２、９２は拡管加工により形成していたが、これに限定するものではなく、例えばフランジ部を各配管に接合するものであってもかまわない。

また、上記一実施形態では、配管８、９は冷却水配管であったが、これに限定されるものではなく、本発明の樹脂クランプは、冷却水以外の流体を流通する配管の接続に広く適用できるものである。

本発明を適用した一実施形態におけるクランプ１の構成を示す正面図である。 クランプ１を用いた配管接続部の配管軸線方向の断面図である。 クランプ１の第２端部５０の拡大図である。 クランプ１の成形時形状を示す正面図である。 クランプ１の組み付け動作を説明するための断面図である。 他の実施形態におけるクランプの構成を示す正面図である。 他の実施形態におけるクランプの構成を示す正面図である。 他の実施形態におけるクランプの端部構成を示す正面図である。 従来のクランプの構成を示す正面図である。

符号の説明

１ クランプ
８ 雄状配管（配管）
９ 雌状配管（配管）
１０ 抱持部
２０ ヒンジ部（屈曲部）
３０ 平板部（複数の屈曲部の間の部位）
４０ 第１端部（端部、一端部）
４２ 係合面
５０ 第２端部（端部、他端部）
５１ 係合突起部
５２ 係合面
５３ 位置決めリブ
５４ 傾斜面（回動軌跡に沿った面）
８１、９１ 端部（配管の端部）
８２、９２ フランジ部

Claims (8)

1. フランジ部（８２、９２）が形成された端部（８１、９１）を有する配管（８、９）相互を前記端部（８１、９１）同士で接続するときに、前記両配管（８、９）のフランジ部（８２、９２）を抱き込むように挟持するための周状の抱持部（１０）と、
   外方に突出した屈曲形状をなし、この屈曲形状を変更するように弾性変形することで前記抱持部（１０）の内径寸法を変更可能な屈曲部（２０）とを備える樹脂製の配管接続用のクランプにおいて、
   前記屈曲部（２０）を前記周方向の複数個所に設けたことを特徴とする配管接続用クランプ。
2. 前記抱持部（１０）は、前記フランジ部（８２、９２）から着脱されるときに前記周方向の一部を開閉し、
   前記抱持部（１０）の開閉する両端部（４０、５０）には、閉状態時に相互に係合する係合面（４２、５２）がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の配管接続用クランプ。
3. 前記屈曲部（２０）は、前記開閉時に弾性変形するヒンジ部（２０）であることを特徴とする請求項２に記載の配管接続用クランプ。
4. 前記複数の屈曲部（２０）の間の部位（３０）は、前記屈曲部（２０）より剛性が高いことを特徴とする請求項３に記載の配管接続用クランプ。
5. 前記抱持部（１０）の両端部（４０、５０）のうちの一端部（４０）が、他端部（５０）に対し、前記閉状態から、前記一端部（４０）に形成された係合面（４２）が略反転する位置にまで回動展開した形状で成形され、
   前記閉状態となるときには、前記一端部（４０）が、前記他端部（５０）に向かって回動されることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の配管接続用クランプ。
6. 前記他端部（５０）に設けられ、前記他端部（５０）側の係合面（５２）を有する係合突起部（５１）と、
   前記他端部（５０）に設けられ、前記閉状態時に前記一端部（４０）の位置決めを行なうための位置決めリブ（５３）とを備え、
   前記位置決めリブ（５３）は、前記係合突起部（５１）の係合面（５２）より、開方向側に突出していることを特徴とする請求項５に記載の配管接続用クランプ。
7. 前記位置決めリブ（５３）は、剛性が前記係合突起部（５１）の剛性より高いことを特徴とする請求項６に記載の配管接続用クランプ。
8. 前記位置決めリブ（５３）は、開方向先端側に、前記一端部（４０）の回動軌跡に沿った面（５４）が形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の配管接続用クランプ。

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