(57)【要約】【課題】被締付け部材および締付けバンドの製造誤差による締付け力のばらつきを抑制する機能を十分に備えた上で大きな締付け力を得ることができ、被締付け体の固定強度および密閉性を改善し、実用化を容易にする。【解決手段】金属製の帯状体１２の一端部１２ａに爪１３ａ，１３ｂを形成すると共にその他端部１２ｂに孔１４ａ，１４ｂまたは爪１９ａ，１９ｂを形成し、前記帯状体１２を締付け操作力の付与により円環状に縮径させてその両端部１２ａ，１２ｂを重合させた状態で前記爪１３ａ，１３ｂと孔１４ａ，１４ｂまたは爪１９ａ，１９ｂを係合させることにより、被締付け部材を相手部材に締付け固定する締付けバンド１１であって、前記帯状体１２の円周方向に作用する力に対する弾性変形部１６ａと塑性変形部１７ａを帯状体１２の幅方向に並列に配設する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製帯状体の一端部に爪を形成すると共にその他端部に孔または爪を形成し、前記帯状体を締付け操作力の付与により円環状に縮径させてその両端部を重合させた状態で前記爪と孔または爪と爪を係合させることにより、被締付け部材を相手部材に締付け固定する締付けバンドであって、前記帯状体の円周方向に作用する力に対する弾性変形部と塑性変形部を帯状体の幅方向に並列に配設したことを特徴とする締付けバンド。
【請求項２】
前記弾性変形部と塑性変形部を帯状体の円周方向に沿って列状に形成した請求項１に記載の締付けバンド。
【請求項３】
前記帯状体の幅方向に二列の弾性変形部を設け、その弾性変形部間に一列の塑性変形部を介在させた請求項１に記載の締付けバンド。
【請求項４】
前記帯状体の幅方向に二列の塑性変形部を設け、その塑性変形部間に一列の弾性変形部を介在させた請求項１に記載の締付けバンド。
【請求項５】
前記帯状体の幅方向に弾性変形部と塑性変形部を一列ずつ設けた請求項１に記載の締付けバンド。
【請求項６】
前記相手部材が自在継手であり、かつ、被締付け部材が前記自在継手の端部に装着されるブーツである請求項１乃至５のいずれかに記載の締付けバンド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車や各種産業機械などの構成部品である被締付け部材を相手部材に円環状の帯状体で締付け固定する締付けバンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばゴムや合成樹脂などの可撓性弾性体からなる防塵用ベローズ、軸継手用ブーツ等の被覆体や流体給送用ホースなどの被締付け部材を、それに対応する軸、継手、管などの相手部材に固定するため、その相手部材に装着された被締付け部材を円環状の帯状体で抱持してその締付け力の作用により固定する締付けバンドが使用されている。
【０００３】
一般的に、前述の締付けバンド１は、図６（ａ）（ｂ）に示すように金属製の帯状体２の一端部２ａに爪３ａ，３ｂを形成すると共にその他端部２ｂに孔４ａ，４ｂを形成し、前記帯状体２を円環状に縮径させてその両端部２ａ，２ｂを重合させた状態で前記爪３ａ，３ｂと孔４ａ，４ｂを係合させることより、被締付け部材を相手部材に締付け状態で保持している。また、孔４ａ，４ｂ以外に、図７（ａ）に示すような形態の爪９ａ，９ｂを形成し、爪３ａ，３ｂと係合させてもよい。
【０００４】
前述の帯状体２の両端部２ａ，２ｂに形成された爪３ａ，３ｂと孔４ａ，４ｂは、円周方向二箇所に設けられている。また、重ね合わされた両端部２ａ，２ｂにそれぞれ突起５ａ，５ｂを設け、周方向に位置ずれした二つの突起５ａ，５ｂを工具などを利用することにより周方向に相互に近接させるように締付け操作力を付与することで、孔４ａ，４ｂまたは爪９ａ，９ｂに爪３ａ，３ｂを係合させるようにしている。
【０００５】
なお、帯状体２の両端部２ａ，２ｂを重合させた状態で、内側に位置する一端部２ａの幅方向中央部分に突起５ａを形成し、外側に位置する他端部２ｂに形成された長孔状の孔４ｂから前述の一端部２ａの突起５ａを露呈させることにより、両端部２ａ，２ｂに形成された突起５ａ，５ｂを操作可能な状態に配置している。
【０００６】
この締付けバンド１において、爪３ａ，３ｂと孔４ａ，４ｂまたは爪９ａ，９ｂとの係合状態が容易に解除されないような構造とするためには、図６（ｃ）に示すように爪３ａ，３ｂと孔４ａ，４ｂまたは爪９ａ，９ｂとの周方向の係合代ｔが必要となる。このような構造とすることにより、帯状体２の締付け時には、一時的に、最終的な締付け保持状態よりも帯状体２をさらに縮径させた状態で、爪３ａ，３ｂを孔４ａ，４ｂまたは爪９ａ，９ｂに挿入して両者を係合させている。
【０００７】
ここで、締付けバンド１の最終的な締付け保持状態で発生する締付け力が、被締付け部材の固定強度および密閉性を左右する要因となっている。この締付け保持状態において大きな締付け力を安定して得るためには、以下に示す▲１▼〜▲３▼の要件が必要である。
▲１▼被締付け部材における締付け部の外径寸法、および締付けバンドにおける締付け時内径寸法に関わる部位の製造誤差が小さいこと（締付け保持状態における締付けバンドによる被締付け部材への締め代が一定であること）
▲２▼締付けバンドを締め付けるための工具などにより締付け操作力が作用する突起の強度が十分であること（大きな操作力を加えても破損しないこと）
▲３▼帯状体の両端部が係合する爪と孔または爪と爪、およびその周辺部位で、円周方向に作用する力に対する剛性が十分であること
【０００８】
前述した▲１▼については、実用上、締付けバンドおよび被締付け部材の製造上の容易性または安定性を確保するために必要な製造誤差により、締め代にばらつきが生じる。その場合、各部品の製造誤差による締め代が最小のものに対して、所望の固定強度および密閉性を得るように寸法設定されている締付けバンドにおいては、製造誤差による締め代が最大のものを締め付けようとした場合、被締付け部材をさらに縮径させるか、あるいは締付けバンド自体を円周方向に伸ばして帯状体の長さを調整する必要がある。
【０００９】
この問題を解消するため、特許文献１に開示されるような構造のものがある。この特許文献１では、クランプバンド構造体において、ホースとニップルの全公差範囲のための公差保証手段として、クランプバンドから打ち抜かれたスロット状開口を形成し、スロット状開口の両側に残された側方バンド部分が特定されたクランプ力で公差保証を与えるような幅と長さを有するものが開示されている。
【００１０】
すなわち、この特許文献１では、締付けバンドの帯状体の一部に抜き穴加工を施して締付け力により伸びる（塑性変形する）ようにし、被締付け部材における締付け部の外径寸法にばらつきがある場合でも、締付け力のばらつきを抑制することができるようにしている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−１７０７７３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した特許文献１に開示されたような締付けバンドの場合、抜き穴加工を施した部分の引張り強度が低下するため、所要の締付け力を得る以前に抜き穴加工部分が過度に伸びたり、その最弱部に伸びが集中して破断に至る場合があったり、あるいは引張り強度の高い高価な材料を必要とするなど、締付けバンドを実用化する上で問題があった。
【００１３】
前述した特許文献１以外の他の手段として、締付けバンドの帯状体に、その円周方向の力に対して伸縮するばね作用部を設けた構造のものがある（例えば、特開平８−１７０７７４号公報、特開平９−３１０７９２号公報、特開平７−１１９７２０号公報、実開平６−４３４８１号公報、実開平６−２８４７８号公報）。このようにばね作用部を設けたことにより締付けバンドが円周方向に伸縮することで前述した締付け力のばらつきを抑制するようにしている。
【００１４】
しかしながら、このようにばね作用部を設けた締付けバンドの場合、そのばね作用部による締付け力は、周方向の力に対するばね作用部のばね定数によって決まる。このばね作用部を素材から一体にプレス成形する構造のものでは、ばね定数を大きくすることが困難であり、大きな締付け力を得ることが難しいという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、被締付け部材および締付けバンドの製造誤差による締付け力のばらつきを抑制する機能を十分に備えた上で大きな締付け力を得ることができ、被締付け部材の固定強度および密閉性を改善し、実用化を容易にし得る締め付けバンドを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、本発明は、金属製帯状体の一端部に爪を形成すると共にその他端部に孔または爪を形成し、前記帯状体を締付け操作力の付与により円環状に縮径させてその両端部を重合させた状態で前記爪と孔または爪と爪を係合させることにより、被締付け部材を相手部材に締付け固定する締付けバンドであって、前記帯状体の円周方向に作用する力に対する弾性変形部と塑性変形部を帯状体の幅方向に並列に配設したことを特徴とする。
【００１７】
この締付けバンドでは、弾性変形部と塑性変形部を並列に配設したことにより、弾性変形部のみで構成した場合よりも、円周方向の力に対する剛性が大きくなり、被締付け部材および締付けバンドの製造誤差による締め代のばらつきを抑制する機能を発揮し、高い締付け力が得られる。また、塑性変形部のみで構成した場合よりも、その塑性変形部に引張り力が作用したときに、塑性変形部は応力が均一に分散しながら伸ばされるため、破断に至るまでの伸びを長くすることができる。
【００１８】
本発明では、前記弾性変形部と塑性変形部を帯状体の円周方向に沿って列状に形成した構成とすることが可能であり、前記帯状体の幅方向に二列の弾性変形部を設け、その弾性変形部間に一列の塑性変形部を介在させた構造とするか、逆に前記帯状体の幅方向に二列の塑性変形部を設け、その塑性変形部間に一列の弾性変形部を介在させた構造が可能である。さらに、前記帯状体の幅方向に弾性変形部と塑性変形部を一列ずつ設けた構造も可能である。なお、本発明の締付けバンドは、前記相手部材が自在継手であり、かつ、被締付け部材が前記自在継手の端部に装着されるブーツである場合に適用可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る締付けバンドの実施形態を以下に詳述する。本発明は、自動車の自在継手を相手部材とし、その自在継手の端部に装着されるブーツを被締付け部材として、自在継手の端部にブーツを締付けバンドで締付け固定する実施形態や、その他の実施形態として、例えばゴムや合成樹脂などの可撓性弾性体からなる防塵用ベローズ等の被覆体や流体給送用ホースなどの被締付け部材を、それに対応する軸、管などの相手部材に固定する場合にも適用可能である。
【００２０】
図１乃至図５は第一から第五の実施形態で、各図（ａ）は締付けバンドの正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ〜Ｅ部の拡大斜視図である。第一から第五の各実施形態の締付けバンド１１は、金属製の帯状体１２の一端部１２ａに爪１３ａ，１３ｂを形成すると共にその他端部１２ｂに孔１４ａ，１４ｂを形成し、前記帯状体１２を円環状に縮径させてその両端部１２ａ，１２ｂを重合させた状態で前記爪１３ａ，１３ｂと孔１４ａ，１４ｂを係合させることより、被締付け部材を相手部材に締付け状態で保持する。
【００２１】
孔１４ａ，１４ｂは、図６に示す孔４ａ，４ｂと同じ形態であり、孔１４ａ，１４ｂ以外に、図７（ａ）に示す爪９ａ，９ｂと同様の形態の爪１９ａ，１９ｂを形成し、爪１３ａ，１３ｂと係合させるか、図７（ｂ）に示す爪３ａ，３ｂおよび爪９ａ，９ｂとそれぞれ同様の形態の爪１３ａ，１３ｂおよび爪１９ａ，１９ｂを形成して、互いに係合させてもよい。
【００２２】
前述の帯状体１２の両端部１２ａ，１２ｂに形成された爪１３ａ，１３ｂと孔１４ａ，１４ｂは、円周方向二箇所に設けられている。また、重ね合わされた両端部１２ａ，１２ｂにそれぞれ突起１５ａ，１５ｂを設け、周方向に位置ずれした二つの突起１５ａ，１５ｂを工具などを利用することにより周方向に相互に近接させるように締付け操作力を付与することで、孔１４ａ，１４ｂまたは爪１９ａ，１９ｂに爪１３ａ，１３ｂを係合させるようにしている。
【００２３】
なお、帯状体１２の両端部１２ａ，１２ｂを重合させた状態で、内側に位置する一端部１２ａの幅方向中央部分に突起１５ａを形成し、外側に位置する他端部１２ｂに形成された長孔状の孔１４ｂから前述の一端部１２ａの突起１５ｂを露呈させることにより、両端部１２ａ，１２ｂに形成された突起１５ａ，１５ｂを操作可能な状態に配置している。
【００２４】
突起１５ａ，１５ｂと同じ機能を持つ構造と、締付け操作を行なうための工具などの先端部分の形態として、図８に示す突起１５ｃ，１５ｄと操作部１８ｃ，１８ｄ、図９に示す突起１５ｅ，１５ｆと先端部１８ｅ，１８ｆ、図１０に示す孔１５ｇ，１５ｈと操作部１８ｇ，１８ｈを例として示す。
【００２５】
突起１５ｂと同様に、突起１５ｄおよび１５ｆは内側に位置する一端部１２ａの幅方向中央部分に形成され、外側に位置する他端部１２ｂに形成された長孔状の孔１４ｂから露出する形態となっている。突起１５ａ，１５ｃ，１５ｅが、他端部１２ｂの最端部に位置し、突起１５ｂ，１５ｄ，１５ｆの外側周辺に他端部１２ｂが存在しない構造である場合は、突起１５ｂ，１５ｄ，１５ｆは露呈しており、長孔１４ｂから露呈する形態は必要なくなる。
【００２６】
また、孔１５ｈは内側に位置する一端部１２ａの幅方向中央部分に形成され、外側に位置する他端部１２ｂに形成された長孔状の孔１４ｂから、工具などの先端部分を挿入し、孔１５ｈに適合する形状の先端突起１８ｋを係合させ、同様に先端突起１８ｊを係合させた孔１５ｇと共に、締付け操作を行なう形態である。孔１５ｈが、他端部１２ｂの最端部に位置し、孔１５ｇの外側周辺に他端部１２ｂが存在しない構造である場合は、孔１５ｇは露呈しており、長孔１４ｂから工具などの先端部分を挿入する形態は必要なくなる。
【００２７】
まず、第一の実施形態の締付けバンド１１では、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように帯状体１２の円周方向に作用する力に対して弾性変形する二列の弾性変形部１６ａと塑性変形する一列の塑性変形部１７ａを帯状体１２の幅方向に並列に配設した構造を具備する。弾性変形部１６ａは、帯状体１２の両側を円周方向に沿ってプレス加工により波状に切り起こした形状を有する。一方、塑性変形部１７ａは、二列の弾性変形部１６ａを前述のように形成することにより、それら二列の弾性変形部１６ａの間に一列で残存した形状となる。
【００２８】
第二の実施形態の締付けバンド１１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように一列の弾性変形部１６ｂと二列の塑性変形部１７ｂを並列に配設した構造を具備する。弾性変形部１６ｂは、帯状体１２の中央部を円周方向に沿ってプレス加工により瘤状に切り起こした形状を有する。一方、塑性変形部１７ｂは、一列の弾性変形部１６ｂを前述のように形成することにより、その一列の弾性変形部１６ｂの両側に二列で残存した形状となる。
【００２９】
第三の実施形態の締付けバンド１１は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように一列の弾性変形部１６ｃと一列の塑性変形部１７ｃを並列に配設した構造を具備する。弾性変形部１６ｃは、第二の実施形態と同一形状、つまり、帯状体１２の幅方向片側を円周方向に沿ってプレス加工により瘤状に切り起こした形状を有する。一方、塑性変形部１７ｃは、一列の弾性変形部１６ｃを前述のように形成することにより、その一列の弾性変形部１６ｃの片側に一列で残存した形状となる。
【００３０】
第四の実施形態の締付けバンド１１は、第一の実施形態の場合と同様、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように二列の弾性変形部１６ｄと一列の塑性変形部１７ｄを並列に配設した構造を具備する。弾性変形部１６ｄは、帯状体１２の両側を円周方向に沿ってプレス加工により鋸歯状に成形した形状を有する。一方、塑性変形部１７ｄは、二列の弾性変形部１６ｄを前述のように形成することにより、それら二列の弾性変形部１６ｄの間に一列で残存した形状となる。
【００３１】
第五の実施形態の締付けバンド１１は、第二の実施形態の場合と同様、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように一列の弾性変形部１６ｅと二列の塑性変形部１７ｅを並列に配設した構造を具備する。弾性変形部１６ｅは、帯状体１２の中央部を円周方向に沿ってプレス加工により角錐状に成形した形状を有する。一方、塑性変形部１７ｅは、一列の弾性変形部１６ｅを前述のように形成することにより、その一列の弾性変形部１６ｅの両側に二列で残存した形状となる。必要に応じて、図５（ｄ）（ｅ）に示すような、周方向に配置したスリット２０を弾性変形部１６ｅに設けてもよい。
【００３２】
以上で説明した第一から第五の各実施形態の締付けバンド１１では、その円周方向に沿ってほぼ半円程度の周寸法で形成されている。これは、被締付け体が必要とする締付け力を与え、且つ被締付け体の製造誤差による最大の伸び代においても、塑性変形部１７ｅが破断することがないように、弾性変形部１６ｅおよび塑性変形部１７ｅを構成する周寸法を設定するものであり、締付けバンド１１を適用する被締付け体の条件により異なる。
【００３３】
この締付けバンド１１の組み付け時、重ね合わされた帯状体１２の両端部１２ａ，１２ｂの二つの突起１５ａ，１５ｂを工具などを利用することにより周方向に相互に近接させるように締付け操作力を付与することで、一時的に、最終的な締付け保持状態よりも帯状体１２をさらに縮径させた状態で、爪１３ａ，１３ｂを孔１４ａ，１４ｂに挿入して両者を係合させるか、爪１３ａ，１３ｂを爪１９ａ，１９ｂと係合させている。
【００３４】
締付けバンド１１の組み付け時に作用する締付け操作力により塑性変形部１７ａ〜１７ｅは破断しない範囲で塑性変形領域まで周方向に伸ばされ、並列に配設された弾性変形部１６ａ〜１６ｅも同量伸ばされた状態となる。この時、弾性変形部１６ａ〜１６ｅに発生する収縮力は、その構造および寸法と、材料特性によって決定される。前述した実施形態のように弾性変形部１６ａ〜１６ｅとして構成される部分のばね定数は、塑性変形部１７ａ〜１７ｅの剛性に比べてかなり小さくなる。
【００３５】
これにより、弾性変形部１６ａ〜１６ｅのみで構成した場合よりも、円周方向の力に対する剛性が大きくなり、被締付け部材および締付けバンドの製造誤差による締め代のばらつきを抑制する機能を発揮し、高い締付け力が得られる。
【００３６】
また、抜き穴加工などの塑性変形部のみで構成した場合では、その塑性変形部に引張り力が作用したときに、材料欠陥や形状要因により生じた最弱部に伸びが集中し、小さい伸び代で破断に至る。しかしながら、前述の実施形態では、ある部分の塑性変形部１７ａ〜１７ｅが他の部分より大きく伸ばされた場合、並列に配設された弾性変形部１６ａ〜１６ｅも伸ばされてその部分の剛性が他の部分より増加するため、特定の最弱部に伸びが集中することはない。すなわち、塑性変形部１７ａ〜１７ｅは応力が均一に分散しながら伸ばされるため、塑性変形部のみを設けた構造よりも、破断に至るまでの伸びを長くすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
この締付けバンドでは、弾性変形部と塑性変形部を並列に配設したことにより、弾性変形部のみで構成した場合よりも、円周方向の力に対する剛性が大きくなり、被締付け部材および締付けバンドの製造誤差による締め代のばらつきを抑制する機能を発揮し、高い締付け力が得られる。また、塑性変形部のみで構成した場合よりも、その塑性変形部に引張り力が作用したときに、塑性変形部は応力が均一に分散しながら伸ばされるため、破断に至るまでの伸びを長くすることができる。
【００３８】
その結果、被締付け部材および締付けバンドの製造誤差による締付け力のばらつきを抑制する機能を十分に備えた上で大きな締付け力を得ることができ、被締付け部材の固定強度および密閉性を改善することができ、締付けバンドの実用化が容易に図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第一の実施形態における締付けバンドを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ部の拡大斜視図である。
【図２】（ａ）は第二の実施形態における締付けバンドを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＢ部の拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は第三の実施形態における締付けバンドを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＣ部の拡大斜視図である。
【図４】（ａ）は第四の実施形態における締付けバンドを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ部の拡大斜視図である。
【図５】（ａ）は第五の実施形態における締付けバンドを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）のＥ部の拡大斜視図、（ｄ）は（ｂ）のスリットを設けた図、（ｅ）は（ｃ）のスリットを設けた図である。
【図６】（ａ）は一般的な締付けバンドを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）の要部拡大断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）はバンド端の重合部分の、爪と爪による係合方式を示す図である。
【図８】締付け操作用の突起と、工具などの先端形態を示す図である。
【図９】締付け操作用の突起と、工具などの先端形態を示す図である。
【図１０】締付け操作用の突起と、工具などの先端形態を示す図である。
【符号の説明】
１１  締付けバンド
１２  帯状体
１３ａ，１３ｂ  爪
１４ａ，１４ｂ  孔
１５ａ〜１５ｈ  締付け操作用突起または孔
１６ａ〜１６ｅ  弾性変形部
１７ａ〜１７ｅ  塑性変形部
１８ｃ〜１８ｈ  締付け操作を行なう工具などの先端部
１９ａ，１９ｂ  爪
【図１】
2004347060.tif 000003
【図２】
2004347060.tif 000004
【図３】
2004347060.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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