(57)【要約】改良されたホースクランプは、内面を有する環状バンド（１）と、緊張手段（３、４）と、環状スプリングライナー（９）とを備え、前記スプリングライナー（９）は外側に向けて突出する円周リッジ（７）と、前記外側に向けて突出するリッジ（７）の各側部にある内側に向けて突出する円周リッジ（６）と、前記スプリングライナー（９）のエッジ近傍にある円周ショルダー（５）とを備え、少なくとも前記ショルダー（５）の１つは、前記内面に接触するように適応される。【選択図】図１
2008528904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面を有するホースクランプのための環状スプリングライナーにおいて、
外側に突出する円周のリッジと、
内側に突出し、前記外側に突出するリッジの各側部にある円周のリッジと、
前記ライナーのエッジ近傍にある円周のショルダーとを備え、
少なくとも１つの前記ショルダーは、前記内面に当接するように適応させることを特徴とするスプリングライナー。
【請求項２】
前記ライナーの各エッジ近傍に円周のショルダーを備え、それらショルダーは前記内面に当接することを特徴とする請求項１に記載のスプリングライナー。
【請求項３】
前記外側に突出するリッジは、前記クランプの緊張力がない状態では、前記内面に当接しないことを請求項２に記載のスプリングライナー。
【請求項４】
少なくとも１つのエッジに、径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のスプリングライナー。
【請求項５】
各円周エッジに径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のスプリングライナー。
【請求項６】
内面を有するホースクランプのための環状で円周のコルゲート状のスプリングライナーにおいて、
中央の外側に向けて凸状にされた円周のリッジと、
前記中央のリッジの各側部にある内側に向けて凸状にされた円周のリッジと、
前記ライナーの各エッジ近傍にある円周のショルダーとを備え、
前記ライナーはオーバーラップ端部を有する一般的な環状形状を有し、
前記ショルダーは前記内面に当接するように適応され、
前記中央のリッジは、クランプの緊張力がない状態では、前記内面に当接しないことを特徴とするスプリングライナー。
【請求項７】
少なくとも１つのエッジに、径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のスプリングライナー。
【請求項８】
各円周エッジに径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のスプリングライナー。
【請求項９】
内面を有する環状バンド、緊張手段、及び環状のスプリングライナーとを備え、
前記スプリングライナーは
外側に突出する円周のリッジと、
内側に突出し、前記外側に突出するリッジの各側部にある円周のリッジと、
前記スプリングライナーのエッジ近傍にある円周のショルダーとを備え、
少なくとも１つの前記ショルダーは、前記内面に当接するように適応させることを特徴とするホースクランプ。
【請求項１０】
前記スプリングライナーの各エッジ近傍に円周のショルダーを備え、それらショルダーは前記内面に当接することを特徴とする請求項９に記載のホースクランプ。
【請求項１１】
前記外側に突出するリッジは、クランプの緊張力がない状態において、前記内面に当接しないことを請求項１０に記載のホースクランプ。
【請求項１２】
少なくとも１つのエッジに、径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のホースクランプ。
【請求項１３】
各円周エッジに径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のホースクランプ。
【請求項１４】
前記外側に突出するリッジは、クランプの緊張力がある状態において、前記内面に当接しないことを特徴とする請求項１０に記載のホースクランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホースクランプ部材の分野に関し、さらに特に本発明は、ホースクランプ部材に結合し、下に置かれるホースやフィッティングの弾性特性の変化や対立的な変化に対して、ホースクランプが自己補償することを可能にするスプリングライナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常ホースクランプは、例えば自動車産業において、ホース及びフィッティング(fitting)又はコネクター（以下、フィッティングとする）を合わせて繋ぐために使用される。ホースクランプ、ホース、及びフィッティングは、周辺温度や、前述する部品の熱的性質に基づくシステム温度に感応する。これら部品の熱膨張率の違いは、熱影響によるクランプ力の低下を招くおそれがあり、そして、流体やガス漏れの可能性を引き起こす。加えて、クリープ、圧縮、歪み、及び劣化に起因する時間経過によるホース材料の弾性変化は、クランプ力を低下させるおそれがあり、流体漏れの可能性を引き起こす。
【０００３】
ホースクランプに連結する様々なタイプのスプリングライナーが知られている。米国特許第６，０００，１０４号明細書は、周方向に延び、互いに重なり合う２つの端部を有する環状挿入バンドを開示する。一方の端部は、コルゲートスプリングとして形成され、クランプを再緊張させる傾向にあるばね力を付与する。挿入バンドは、径方向内側に突出し、かついくらかの追加的な再緊張力を付与する弾性コルゲート突起を有する。このスプリングライナーは２つの欠点を有する。第１に、挿入バンドが平坦であるため、円周方向に締められるとその下からホース材料が押し出される。第２に、軸の波形うねり及び突起が周方向の不均等な局所的な力を付与し、それにより流体漏れを適切に防止できない。
【０００４】
米国特許第４，６７７，３７５号明細書は、バンドの周りに延び、軸方向において離間し、かつ内側に向けられた２つの外縁を構成するビードを備える環状弾性挿入バンドを開示する。２つのビードの間には、クランプの緊張バンドの内面に当接する外側を向くリッジがある。クランプが緊張され若しくは締め付けられると、ビードはホース材料の外側への流出を防止するのを補助し、さらに再緊張力を供給するために撓むと考えられる。その後願の米国特許第５，６３０，２５５号明細書によれば、従来の２つのビードの構造（’３７５）は、その目的とする機能の提供ができていなかった。’２５５特許は、外側を向くリッジに多数の開口を加えることによって、径及び軸方向におけるビードの可動性を改善するように努めていた。しかしながら、外側を向くリッジの緊張バンドの内面に対する当接は保持されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
必要とされるのは、従来技術のホースクランプライナー構造によって得られるものを超える、改善された初期及び長期間のシール効果を提供する、ホースクランプのための円周コルゲート挿入スプリングライナーである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明の特徴は、中心の外側を向く円周のリッジと、前記中心リッジの各側部にある内側を向く円周のリッジと、各エッジ近傍の円周のショルダーとを備え、クランプが緊張するとき前記ホースクランプは前記ショルダーに着座する、ホースクランプのための改善された環状の円周コルゲート挿入スプリングライナーを提供することにある。そして、少なくとも組み立てられた後、及びホースクランプが緊張する前には、中心リッジはホースクランプの緊張バンドの内面からギャップを介して離間されている。
【０００７】
本発明の他の特徴は、内面を有する環状バンドと、バンドの圧縮を補助するように配置される緊張手段と、環状スプリングライナーとを備え、スプリングライナーが外側に突出する円周のリッジと、前記外側に突出するリッジの各側部にあり、内側に突出する円周のリッジと、前記スプリングライナーの１又は各エッジ近傍にある円周のショルダーとを備え、少なくとも１つの前記ショルダーが前記環状バンドの内面に当接するように、スプリングライナーが適応される、改善されたホースクランプ部材を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の実施形態では、スプリングライナーは、さらに１又は両方の円周エッジ上にある、径方向外側に向くフレア状のフランジを備える。
【０００９】
本発明の上述の及び他の特徴及び優位点は、以下の詳細な記載から明らかにされるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、外側の環状バンド１と、典型的な緊張手段３、４とを備えるホースクランプが示される。図１はさらに分解図として、本発明に係る波状のスプリングライナー９を示す。スプリングライナー９は、図２に断面として示される。スプリングライナー９は、オーバーラップ端部１０を有する円周コルゲート状の環状リングである。スプリングライナー９は、ライナーのエッジ近傍にある２つの環状の円周ショルダー５と、これらの間にある２つの径方向内側に向く環状の円周リッジ６と、２つの内向きリッジ６の間に配置され、中心にある径方向外側を向く環状の円周リッジ７とを備える。図２は、２つのショルダー５と中心の外側を向くリッジ７との間の径方向高さ差Ａを示す。ライナー９がクランプバンド１に挿入されると、バンド１の内面は、ショルダー５に当接し、または着座し、ギャップＡはリッジ７とバンドの内面１との間になる。
【００１１】
外側を向く及び内側を向くの用語は、一般的な円形ライナーの中心軸に対する方向を示す。内側を向くは、ライナーの中心軸に向けられることを意味する。外側を向くは、ライナーの中心軸から離れるように向けられることを意味する。円周コルゲート状は、ライナーの円周周りに延びるリッジを有する折り又は波の連続を示し、したがって、軸方向における波形を示す。
【００１２】
バンドを締め付け又は緊張することにより、ライナーのオーバーラップ部分１０の長さが増加し、その結果ライナーの円周が減少する。バンドが締め付けられると、それにより、ライナーは連結するホースに圧縮係合するように引き入れられる。図３は、ホース１１とホースフィッテング１２と共に使用するホースクランプ部材を示す。ホースクランプのバンド１は２つのショルダー５に着座する。中心リッジエリア７が相対的に低い圧縮ゾーン１４を作る一方、ライナーの２つの内側を向くリッジ６は、ホースに２つの非常に高い圧縮ゾーン１３を作る。
【００１３】
２つの内側を向くリッジ、２つのショルダー、及び中心の外側を向くリッジが、圧縮力が作用されるとき撓むことができるように、ライナーの外形が設計される。バンドが緊張されると、径方向の撓みは、ギャップＡをＡ’（Ａ’≦Ａ）に減少させ、あるいはおそらく完全に無くさせる。バンドが緊張されると、撓みは、２つの内側を向くリッジを軸方向において互いにわずかに近づけるように移動させる。この移動は、中心リッジ領域１４における、わずかな軸方向におけるホース部の圧縮をもたらす。ギャップの減少は、環状スプリングライナーに蓄積されたばねエネルギー量の表れである。これら径方向、軸方向の撓み及びその結果として生じるホースに作用される圧縮力の基本的な効果は、従来技術のホースクランプライナー構造によって得られるものに比べると、非常に良好な初期及び長期間シール効果である。
【００１４】
ホース及びクランプ部材が熱変動に曝露されると、スプリングライナーはさらなる撓み或いは緩和によって対応可能であり、それによりホース部材における優れたシーリング力を維持することを助ける。典型的な加硫ゴムであるホース材料が、経時による弾性特性の劣化によって、圧縮永久歪み又は非弾性変形を呈するとき、ゴムによって及ぼされる力は緩和され或いは減退し、そしてスプリングライナーは、再び蓄積されるばねエネルギーのいくらかを緩和し或いは放出し、それによりホースにおける優れたシーリング力を維持する。減少した圧縮力下にあるときクランプされたホースの中心リッジ領域１４は、領域１３に比べると、弱められた圧縮永久歪み、或いは相対的に小さい経時劣化特性を示す。これは、上述した圧縮効果及び蓄積されたばねエネルギーと組み合わされ、中心リッジエリア１４が、経時したときの改善されたシーリング特性に貢献することを助ける。
【００１５】
ギャップＡ’が無くなりリッジ７がバンドの内面に接触する程度に、ホースクランプが緊張されると、スプリングライナーのさらなる撓みには、ばね定数の劇的な増加に比例したさらに高い力が必要とされる。この条件下では、ホースの熱膨張に応じたスプリングライナーの撓みが非常に限定される。しかしながら、この条件下では、スプリングライナーの、緩和し或いはホースの熱収縮に応答する能力は、最大化されている。そのため、クランプの緊張力があるときに使用される場合でもギャップＡ’が維持されるように、クランプ及びスプリングライナーは設計されても良い。代替的に、クランプの緊張力があるときに使用される場合に、外側に突出するリッジ７がホースクランプ１の内面に当接するように、クランプ及びスプリングライナーは設計されても良い。
【００１６】
図１〜３に示すように、スプリングライナー９は、バンド１の内部にライナー９をアラインさせるために役立つ、１又は２つの径方向外側を向くフレア状のフランジ８を有していても良い。図示されるフランジは、約４５°の角度で外側に広がる。いかなる好適な広がり角度及びフレア形状が使用されても良い。フランジ８は、ライナーの全円周を延出させ、またはライナーのオーバーラップ部分１０における干渉を減少させるために、若しくはライナーと緊張手段３、４の間の干渉を減少させるために、適切な位置で切断されて短くされても良い。代替的にまたはフランジに付加的に、限定されるわけではないが、例えば熱融着、化学溶着、化学接着、ステーキング（staking）、機械的な固定部材、またはこれらの２若しくはそれ以上の組み合わせのように、適切な接着を提供する任意の手段によって、スプリングライナーはバンド１にほぼ永久に付着されても良い。
【００１７】
ライナーによってもたらされるばね力は、それを構成する材料の厚さやモジュラスに依存する。その力は、さらに、正確な波の外形、すなわちリッジやショルダーの形や大きさに依存する。約０．０１２インチ（０．３ｍｍ）の厚さの金属シートによって形成されるときの、図２に示す外形は、典型的な自動車ホースクランプ用途に好適である。当該技術の当業者は、特定の用途において波形スプリングライナーを最適化するために、材料、材料特性、ショルダー及びリッジの寸法、広がり角度、オーバーラップ距離、並びに／またはスプリングライナーの厚さを変更することができるであろう。外形は、完全に対称であることを必要としない。２つの内側を向くリッジ及び中心の外側を向くリッジ全ては、異なる形またはサイズを有していても良い。中心の外側を向くリッジは、環状ライナーの正確な中心にある必要はない。ライナーの厚さは、軸方向において、変化していても良い。
【００１８】
ショルダーは広く平坦な構造である必要は無い。１つのショルダーまたは複数のショルダーは、ホースクランプのバンドの内面に当接するのに適応した接触円周線であっても良い。そのようなショルダーは、ライナーのエッジ近傍で形成された外側を向く凸状のリッジであることも可能であるし、或いは単純にライナーのエッジであることも可能である。ショルダーの重要な特徴は、ホースクランプのバンドの内面に接触し若しくは当接するのに適応していることである。したがって、図３の断面で示される、バンド１の内面とショルダーとの接触は、点であることも可能であるし、線であることも可能である。そのため、３次元の状態では、ショルダーの形状に応じて、バンド１の内面とショルダーとの接触は、円形線、円筒エリアであることが可能である。
【００１９】
波形のスプリングライナーのオーバーラップ端部の間における摩擦は、組み立て中に得られるクランプ力に影響することもあり得る。摩擦力を低減するために、オーバーラップ端部はワックスや他の適切な潤滑剤によってコートされていても良い。摩擦力を増加させるために、オーバーラップ部分は洗浄され、粗面にされ、溝が作られ、刻みが付けられ、または等価の手段が施されていても良い。これにより、当該技術の当業者は、必要又は要望に応じて摩擦を最適化する。
【００２０】
当該技術で知られている種々のホースクランプ締め付け或いは緊張手段は、いずれも使用されるであろう。実例の方法において、緊張機構は図１に示すようにウォーム駆動３、４であろう。代替的に緊張機構は、Ｔ−ボルト、ラチェット機構、ボルト・バレル機構、ナット・ボルト組立、永久クリンプ、若しくはその等価物、またはこれらの組み合わせであっても良い。代替的にクランプは、歪みを解放させ、かつスプリングライナー、ホース、及びフィッティングに対してバンドを収縮させることによって緊張させる、熱的凍結歪みを有する無端状バンドであっても良い。
【００２１】
所望により、本発明の範囲から逸脱しないように、他の公知のホースクランプの特徴が組み合わされていても良い。例えば、接着剤、加硫パッチ、位置決めタブ、位置決めクリップ、これら等価物のようなホースに対して部材を取り付ける種々の手段が組み合わされていても良い。スプリングの強度を調整するために切り欠き、開口、またはその等価物が組み合わされていても良い。
【００２２】
従来のホースクランプは、バンドの緊張に比例する径方向の圧力を付与する。径方向の圧力は、従来の平坦バンドの幅及び円周全体に略一定である。この一定の例外は、バンドのエッジとクランプの構造に起因する高及び低ポイントである。従来のホースクランプがホースを締め付けるとき、径方向の圧力の増加は、クランプの下部からホース材料が“流れ”出させ、かくしてクランプ力が低下する。このホース材料の挙動は、常温流れ(cold flow)といわれる。温度と圧力と共に変化する常温流れは、クランプの下のホースの圧縮永久歪み又は非弾性若しくは永久変形に悪い影響を与える。
【００２３】
一方、本発明の環状スプリングライナーと共に、クランプによって作用される径方向の圧力は、軸方向においては一定ではない。２つの内側に向けられるリッジにおける径方向の圧力は、中央の外側に向けられるリッジ下の領域よりも実質的に高い。波形ライナーにおける２つの内側を向くリッジは高い圧力を生成し、それらの間におけるホース物質を遮り、かつクランプの下のホース物質の流れを妨げて、それにより、圧縮永久歪みにおける常温流れの影響を小さくし、結果としてシーリング効率を高める。
【００２４】
実際に実施するときは、環状スプリングライナーは、繋げられるホースとフィッティングの上に配置される。クランプの直径は、緊張機構を用いて減少させられる。スプリングライナーの直径は、ライナーの円周オーバーラップ長さの増加によるクランプ直径の減少に比例して減少する。組み合わされたホースクランプ及び環状スプリングライナーの直径の減少に伴って、下側に置かれるホースとフィッティングに作用される径方向の圧力は増加する。緊張装置を調整した結果として径方向の圧力が増加すると、高い圧力差は、２つの内側を向く円周リッジの間におけるホース材料を遮る。この圧力差は、ジョイントが熱サイクリングにさらされるとき、クランプ下からのホース材料の常温流れをさらに防止する。
【００２５】
外側のバンドにおける増加したテンションの結果としてスプリングライナーに作用する径方向の力が増加すると、ホース１１に向けて下方にショルダー５が撓むように、スプリングライナーが撓む。この動作は、所望の緊張が得られるまで継続可能である。しかしながら、この動作は、クランプバンド１の内面に中心の凸状のリッジ７が接触するところにおいては（もしそうならば）、より限定的になる。撓みは、弾性的でばねのような挙動である。したがって、ライナーは、ばねとして、バンド緊張及び／又は径方向の圧力の変化に応答可能である。このスプリングの挙動は、２つの環状の内側を向くリッジが、クランプ取り付け期間全体にわたって、ホースに十分な径方向の圧力を付与することを保証する。
【００２６】
ここでは添付した図面を参照しつつ特定の好ましい実施形態について述べたが、添付の特許請求の範囲において定義される発明の範囲及び精神から逸脱しないで、本発明は正確な実施形態に限定されず、種々の変更や改良がもたらされても良いことが、当該技術の当業者によって理解される。さらにここで実例的に述べられた発明は、ここで明確に開示されたいかなる構成がない状態でも、実施されても良いであろう。
【００２７】
可能性のある改良の例として、本発明の一実施形態においてホースクランプの内面は最初、組み立てられたとき、スプリングライナーの１つのショルダー及び中心の外側に突出するリッジに接触し、クランプの内面とライナーの第２のショルダーの間にギャップがあることが示される。本実施形態におけるホースクランプが緊張されるとき、クランプがおそらく最終的には第２のショルダーに着座すると共に、ひずみエネルギーがスプリングライナーに蓄積されるように、内面と第２のショルダーとのギャップは閉じられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に従う、クランプ及びスプリングライナーとを含むホースクランプ部材の分解斜視図である。
【図２】２−２断面に沿う図１におけるスプリングライナーの部分的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に従う、スプリングライナー、ホース、及びフィテッィングを含むホースクランプ部材の部分的な断面図である。
【図１】
2008528904.tif 000003
【図２】
2008528904.tif 000004
【図３】
2008528904.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月28日(2007.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面を有する環状バンド、緊張部、及び環状のスプリングライナーとを備えるホースクランプにおいて、
前記スプリングライナーは
外側に突出する円周のリッジと、
内側に突出し、前記外側に突出するリッジの各側部にある円周のリッジと、
前記ライナーの各エッジ近傍にある円周のショルダーとを備え、
これらショルダーは、前記内面に当接するように適応させられると共に、前記外側に突出するリッジは、前記クランプの緊張力がない状態において、前記内面に当接しないことを特徴とするホースクランプ。
【請求項２】
前記外側に突出するリッジは、クランプの緊張力がある状態において、前記内面に当接しないことを特徴とする請求項１に記載のホースクランプ。
【請求項３】
前記外側に突出するリッジは、クランプの緊張力がある状態において、前記内面に当接することを特徴とする請求項１に記載のホースクランプ。
【請求項４】
前記外側に突出するリッジと前記ショルダーの間には、クランプの緊張力がない状態において、径方向高さ差があることを特徴とする請求項１に記載のホースクランプ。
【請求項５】
前記ショルダーは、クランプの緊張力がない状態において、前記内面に当接するように適応させられると共に、クランプの緊張力がない状態において、前記外側に突出するリッジと前記内面の間にあるギャップをさらに備えることを特徴とする特徴とする請求項１に記載のホースクランプ。
【請求項６】
前記ギャップの大きさは、クランプの緊張力がある状態において、減少することを特徴とする請求項５に記載のホースクランプ。
【請求項７】
クランプの緊張力があるとき前記ライナーは、前記クランプの緊張力によって前記ギャップが変化し或いは消失するように、弾性的に撓むことを特徴とする請求項５に記載のホースクランプ。
【請求項８】
少なくとも１つのエッジに、径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のホースクランプ。
【請求項９】
各円周エッジに径方向外側を向くフレア状のフランジをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のホースクランプ。
【請求項１０】
前記フランジは、前記ライナーの円周の１つの部分、又は複数の部分を延出させることを特徴とする請求項８に記載のホースクランプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
米国特許第４，６６７，３７５号明細書は、バンドの周りに延び、軸方向において離間し、かつ内側に向けられた２つの外縁を構成するビードを備える環状弾性挿入バンドを開示する。２つのビードの間には、クランプの緊張バンドの内面に当接する外側を向くリッジがある。クランプが緊張され若しくは締め付けられると、ビードはホース材料の外側への流出を防止するのを補助し、さらに再緊張力を供給するために撓むと考えられる。その後願の米国特許第５，６３０，２５５号明細書によれば、従来の２つのビードの構造（’３７５）は、その目的とする機能の提供ができていなかった。’２５５特許は、外側を向くリッジに多数の開口を加えることによって、径及び軸方向におけるビードの可動性を改善するように努めていた。しかしながら、外側を向くリッジの緊張バンドの内面に対する当接は保持されていた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
必要とされるのは、従来技術のホースクランプライナー構造によって得られるものを超える、改善された初期及び長期間のシール効果を提供する、ホースクランプのための円周コルゲート挿入スプリングライナーである。
【特許文献１】米国特許第６０００１０４号明細書
【特許文献２】米国特許第４６７７３７５号明細書
【特許文献３】米国特許第５６３０２５５号明細書
【特許文献４】米国特許第５１９５７８８号明細書
【国際調査報告】
2008528904.tif 000006
2008528904.tif 000007