專利名稱：包括具有墊片的中心肋的管箍的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及管箍，具體地涉及用于將管或其他的管狀物以伸縮 方式或以端對端的方式連接在一起的管夾和管聯(lián)接器。
背景技術：
汽車排氣系統(tǒng)通常包括用于輸送發(fā)動機排放的氣體的管或導管組 件。每個管部件都和其他的管部件相連以形成完整的排氣系統(tǒng)組件。通常，這種連接通?；蛘呤巧炜s連接，或者是端對端(end-to-end)的鄰近 連接。為使其有效，應該使這些管件之間形成的連接具有合適的流體密 封，以防止廢氣泄漏。這種連接還應該具有高機械強度，并且是可拆卸 的，以用于可能的維護和4奮理。在管部件以端對端連接方式軸向接合的排氣系統(tǒng)中，通常使用管聯(lián) 接器。傳統(tǒng)的管聯(lián)接器包括通常為圓形且在相對凸緣終止的帶箍(band)， 該凸緣可通過緊固部件或其它緊固機制靠攏或松開。可以在凸緣之間提 供反作用部件，以在帶箍收緊時平均分配施加在管上的切向力。通常， 這種管聯(lián)接器包括具有匹配圓周末端的內(nèi)部分開式密封套管，該匹配圓 周末端在收緊時相互接合以產(chǎn)生氣體密封。在2004年7月6日授予第6， 758， 501號美國專利中公開了這種具有分開式密封套管的實施例。肋管 聯(lián)接器在2005年4月12日授予的第6， 877， 780號美國專利中加以描 述。上述兩個專利的所有內(nèi)容通過引用并入本文。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供了一種連接兩管或其他管狀體的管箍，所述管箍 包括未封閉的帶箍、緊固裝置、分開式密封套管以及內(nèi)墊片。所述帶 箍從第一端部圓周地延伸到第二端部，并且具有一對軸向端部。所述 帶箍包括向內(nèi)地位于所述軸向端部的徑向凸起肋，并且所述徑向凸起 肋至少部分地延伸于所述第一端部和所述第二端部之間。所述緊固裝 置連接所述帶箍，通過所述帶箍的收緊和松開以實現(xiàn)拉攏和分開所述 第一端部和第二端部。所述分開式套管位于所述帶箍內(nèi)并且至少位于 所述肋內(nèi)。所述墊片軸向地位于所述套管內(nèi)，使得所述墊片至少部分 地位于所述肋內(nèi)。所述管箍能夠與伸縮或鄰接的管端部結構相結合使用。優(yōu)選地， 所述管端部具有凸起的圓周形巻邊，當所述管端部和管夾裝配在一起 時，所述管端部以及巻邊一起安裝在墊片下面并且裝配在所述帶箍的 所述肋內(nèi)。在一個實施方式中，所述管箍使用單個的螺栓緊固部件， 該緊固部件軸向地居中于帶箍的肋。在另一個實施方式中，使用具有 雙螺栓的緊固裝置，其中雙螺栓各自位于中心肋的相對軸向邊上。


下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述，其中相同的附圖標號表示相同的元件，其中圖l是本發(fā)明根據(jù)第一實施方式構造的管夾的分解透視圖；圖2中的透視圖示出了圖1中的管夾與一對伸縮管端部排成一列， 用于裝配在管端部；圖3是圖1中管夾松開地裝配于管端部的透視圖；圖4是沿著延伸通過圖3中裝配的管夾和管端部的軸線的水平面獲 取的部分》文大剖3見圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式構造的管聯(lián)接器的透視圖；圖6是圖5中的管聯(lián)接器的另一透^L圖，其中管^i接器與一對伸縮 管端部排成一列用于裝配于管端部；圖7是與圖6所示的相反的透視圖，并且示出了圖5所示的管聯(lián)接 器的一個可選的實施方式，其中管聯(lián)接器包括凹口，該凹口與管端部的 拾組排成一列，以向管夾提供管端部的相對轉動方位；圖8是同圖6所示相同的透視圖，不同之處在于管聯(lián)接器松開地 安裝于管端部上；圖9是圖5所示的管聯(lián)接器的分解透視圖，其中示出了管聯(lián)接器 的各個組成部件；圖10和圖ll是示出了可選的實施方式的墊片、套管以及管聯(lián)接
器的帶箍的部分放大剖視圖，其中管聯(lián)接器的中心肋和管端部上的巻邊的相對尺寸允許管端部之間存在間隔；圖12是顯示管端部構造的側視圖，其中在裝配時，利用鎖銷和凹 口結構將管端部成角度地定位在一起，同時利用按鈕將管夾相對于管 端部定位；圖13是一對管端部的俯視圖，示出了從圖12中凸起到連接管上 的凹口的管鎖銷；圖14是同圖12所示相同的側#見圖，其中僅包括一個按鈕使得管 夾能夠相對于管端部中一個定位，而沒有限定其他管端部的角度方位；圖15是其他的使用兩個按鈕的管端部的構造側視圖，其中兩個按 鈕用于與管夾配合以此設置部件的相對方位，而并未使用管端部上的 鎖銷和凹口；圖16是本發(fā)明根據(jù)第三實施方式構造的管夾的透視圖； 圖17是圖16所示的管夾的分解透視圖；圖18是本發(fā)明根據(jù)第四實施方式構造的管聯(lián)接器的分解透視圖； 圖19是用于在圖16-18所示實施方式中使用的完整的環(huán)墊片的俯 視圖；圖20是圖19所示的墊片的側視圖；以及， 圖21是圖19所示的墊片軸向端部細節(jié)的放大視圖。
具體實施方式
附圖舉例說明了本發(fā)明的多個實施例，這些實施例包括可用于車輛 發(fā)動機的排氣系統(tǒng)的管夾和管聯(lián)接器。隨著說明書的描述應該理解，本 發(fā)明可用于許多不同的應用中、并以各種廣泛的實施方式來實現(xiàn)。例如， 本發(fā)明不僅可用于在以伸縮方式連接的重疊的管周圍夾固的管夾，也可 用于在以端對端連接形式連接的鄰接管周圍緊固的管聯(lián)結器。在本文中使用的術語"管箍"通常指管聯(lián)接器和管夾。此外，術語"軸向地"、"成角 度地"和"徑向地"是指相對于所示的管聯(lián)接器和管夾的圓柱管狀形的方 向，因此"軸向方向"是沿管狀形的軸延伸，"徑向方向"是徑向地遠離該軸 延伸，"成角度地"是指環(huán)繞"管夾"圓周上的各點位置。
參見附圖1-4,管夾IO被設計成能夠牢固地將兩個伸縮連接的管接 合到一起，從而建立無氣體泄漏的接觸面，并且管夾10通常包括帶箍 20,緊固裝置22,套管24以及墊片26。帶箍20為構成開環(huán)的薄金屬扁 平帶，并包括主體部分30。主體部分30具有一對位于每個端部的相對的 凸緣32和34。在緊固管夾時，緊固裝置22用于使凸緣32和34靠攏， 從而使所有的管夾組件在一對管端部周圍收緊。與帶箍20相類似，套管 24和墊片26也是開環(huán)形式的扁平帶部件，并且這些部件的尺寸能夠使得 墊片26安裝在套管24內(nèi)，而套管24則安裝帶箍20內(nèi)。應該理解，盡 管在這里顯示的特殊實施方式包括上述部件，但是還可以向管夾10添加 其他的部件或從其去除一些部件，以適應^f吏用管夾的特殊應用的需要。如圖2和3所示，帶箍20被設計成圓周地包圍在管A與B的伸縮 連接處。主體部分30包括徑向凸起的中"肋40、 一對環(huán)形側壁42和44， 一對過渡部分46和48。中心肋40由環(huán)形側壁42和44以及過渡部分46 和48約束，并以一致的軸向寬度圓周地環(huán)繞于主體部分30。中心肋40 的軸向寬度可完全大于或小于該實施方式中所示的軸向寬度，而取決于 使用管夾的特殊應用。中心肋40圓周地終止于過渡部分46和48的每一 端，其中過渡部分向主體部分30逐漸縮減。中心肋4(H殳計用于與位于 管A與B端部附近的一對圓周肋或巻邊(bead) 60和62相適應并共同 作用。如圖2所示，優(yōu)選地，巻邊60和62分別向內(nèi)地位于管A和B的 端部。中心肋40的寬度依照相對于兩個管端部的巻邊60和60的位置以 及其他因素進行選擇，以使得當管端部被集合處于同軸伸縮位置時，上 述巻邊能夠位于中心肋內(nèi)。這在圖3中示出，其中管端部以伸縮連接的 方式位于松開的管夾10內(nèi)。凸緣32和34是帶箍20相對端部的整體部分，ibf目互遠離地向回折 疊形成一對徑向凸起環(huán)70和72，徑向凸起環(huán)70和72各自有內(nèi)支柱和外 支柱。每個內(nèi)支柱包括與緊固裝置部件的相對側接合的相對的成型的鄰 接面74和76。從圖l可以最好的看到，成型的鄰接面74和76的形狀及 大小能夠為與緊固裝置22的補充成型的部分接合。類似地，每一個凸緣 外支柱包括一個用于與緊固裝置22不同部件匹配的相對的成型的鄰接面 78和80。當緊固裝置22被收緊時，外偏置的凸緣32和34靠攏，因此 凸緣的多個成型的鄰接面74-80與緊固裝置的相應表面相配合，這將在下 面詳細i兌明。緊固裝置22通常包括成型的反作用部件90、半圓后板92，螺母與 螺栓緊固部件的組合94和96，并且利用單螺栓結構使管夾10維持在一 個緊固位置。反作用部件90通常具有雙凸起的構造，并且當緊固裝置22 收緊時，反作用部件90配合于鄰接面74和76之間，以使得孔100與孔 98、 102、 104排在一起。半圓后板92通常采用半圓柱形狀，所謂半圓柱 形狀是指利用一個平面通過圓柱體中心軸線將圓柱體切割成一半的形 狀，并且半圓后板92包括平面108以及成型的鄰接面110。成型的鄰接 面110與凸緣34的鄰接面80接觸并與其配合，然而，螺母與螺栓可互 換，從而使得面110能夠在凸緣32上與面78接觸。螺栓96優(yōu)選地為T 型螺栓，該T型螺栓具有軸向延伸以M通過凸緣的緊固負荷的半圓形 頭部112，并且螺栓96優(yōu)選地具有延伸穿過孔98-104的脛桿114。如圖 5-9中所示的管^i接器的實施方式所示，能夠為反作用部件90和/或半圓 后板92提供開有凹口的部分，以容納中心肋40。此外，開有凹口的部分 具有按照中心肋40高度選擇的深度，這樣就使得當螺栓被充分緊固時， 反作用部件和/或后板與中心肋接合，并提供徑向向內(nèi)的力以幫助在管端 部鎖緊(lock down)套管和墊片。螺母94抵靠通過凸緣34的軸向寬度 分配緊固力的后板92 (使用或不使用塾圏)緊固。本領域的技術人員應 該理解，還可以使用其他的緊固裝置，包括未利用反作用部件的那些緊 固裝置。套管24優(yōu)選地為被設計成坐落在中心肋40之內(nèi)、并容納墊片26的 開環(huán)形部件，以及包括配合端120和122，和逐漸縮小的側壁124和126。 配合端120和122的圓周分離部分被選擇為，當管夾10充分緊固于管端 部時，兩個配合端幾乎相互接合，但是它們之間仍然還保留有例如 l-20mm的距離。套管24具有與中心肋40相互補足的形狀和大小，并且 被保持在逐漸縮小的側壁42和44之間；帶箍的側壁42和44被設計成 與套管的側壁124和126排在一起。盡管此處所示的套管24具有的寬度 在很大程度上與中心肋40相同，但是還有可能為套管24提供一個大于 帶箍20自身寬度的軸向寬度。這使得套管24具有向外突出并遠離帶箍
20的一個或多個側壁。相對于帶箍20的寬度，套管24還可以具有小于 所顯示的寬度。為了在帶箍20內(nèi)將套管24定位于希望的轉動位置，套 管可包括與帶箍中的凹口或開口 (圖中未示出)對準的鎖銷(detent)(圖 中未示出)。用于對準這些部件的其他^^^p的或最近開發(fā)的結構都可以 被采用。此外，還可以采用其他類型的配合端結構，例如在前述的第6， 758， 501號美國專利中公開的舌狀物和凹槽結構。墊片26優(yōu)選地為采用相對較軟材料制成的開環(huán)形部件，并且安裝在 套管24內(nèi)，在緊固過程中i^a縮，從而在管A和B之間形成較為滿意 的密封。在這里所示的實施方式具有一致的軸向寬度和厚度，并ibf皮設 計成可接納于套管側壁124和126之間。墊片26優(yōu)選地包括直的配合端 134和136，以及圓周分離部分，該部分使得當管夾IO被充分緊固時配 合端134和136幾乎不能掩^。配合端134和136還可以被逐漸變小以 允許在端部具有輕微的重疊，而(基本上)沒有在重疊處增加墊片的厚 度。由于墊片具有相對柔軟的屬性，當充分大的緊固力施加到配合端134 和136時，它們彼此相互流入以填滿其間的所有縫隙。當然，其他的配 合端構造能夠被采用，包括舌狀物和槽結構的配合端，例如被用于在圖5、 7和9的實施方式中所示的墊片的配合端。各種合適的墊片材料對于本領 域的技術人員是公知的，包括玻璃纖維、基于石墨的材料(例如內(nèi)含鋼 鐵的石墨)、蛭石、Thermiculite (來自于Flexitallic公司，公司網(wǎng)址 www.flexitallic.com)、不銹鋼、或其它的襯墊方法，例如^吏用徑向地從 其表面向內(nèi)延伸的密封巻邊形成的薄鋼。可以將墊片26定位于套管24 內(nèi)，從而使得墊片的配合端134和136成角度地偏移于套管的配合端120 和122,并且在一些情況下改善了管夾的氣體密封性。墊片或者通過由于 其自身彈性而產(chǎn)生的向外"彈力"而附著于套管內(nèi)，或者通過粘合劑、鎖 銷或者其他機械連接方式而確定地連接于套管。此外，盡管在圖中示出 的墊片占據(jù)了整個中心肋區(qū)域，但是墊片26還可以在軸向上變短或者軸 向地延伸到肋區(qū)域的外面。參見圖4的橫截面圖， 一旦管夾10被收緊，中心肋40的側壁42和 44約束地將套管24、墊片26以及巻邊60和62保持于中心肋的限制范 圍內(nèi)。這就在沒有肋(non-ribbed)的聯(lián)接器和管夾上為管夾提供了增強
的拉分強度(pull-apartstrength)。能夠按照特殊應用的需求或需要選擇 中心肋40和巻邊60、 62在管端部上的高度；然而，優(yōu)選地，所述高度 足夠大從而提供期望大小的拉分強度，但還未大到以至于在松開的聯(lián)接 器內(nèi)裝配管端部時會產(chǎn)生困難。依照生產(chǎn)時能夠接受的容差以及設計需 求，中心肋40的軸向寬度能夠^皮制成，當管端部處于伸縮連接時略短于 巻邊60和62間隔的寬度，這樣使得在管端部的緊固力變?yōu)檩S向壓縮接 觸以用于幫助更進一步密封連接的期間，側壁42和44分別接合于巻邊 60和62。作為一種選擇，中心肋的40的寬度能夠大于用于容納巻邊60 和62的最小軸向長度，因此管端部可能在中心肋內(nèi)具有軸向間隔。巻邊 60和62能夠被制成向管自身徑向地擴展，或者巻邊60和62能夠是焊接 的或者是粘合于管部件上的分離部件。圖5-ll公開了管聯(lián)接器200形式的第二實施方式，管聯(lián)接器200包 括帶箍202，緊固裝置204，分開式密封套管206以及內(nèi)部墊片208。帶 箍202是一個未封閉的帶箍，包括圓柱體本體部分210，以及一對相對的 凸緣214和216。凸緣214和216從主體部分延伸，以在其徑向最向外 的部分形成環(huán)。在一對鄰接管端部A和B上緊固聯(lián)接器時，緊固裝置204 用于使凸緣214和216靠攏。分開式密封套管206被徑向地安置于帶箍 202內(nèi)，并且包括一對配合圓周端部222和224，端部222和224在緊固 帶箍時彼此接合并且形成密封。分開式密封套管206的配合端222和224 成角度地偏移于凸緣214和216，從而使得當在緊固帶箍期間配合端彼此 靠攏時，在配合端形成氣體密封。帶箍202和分開式密封套管206各自包括徑向凸起中心肋230和232。 中心肋230和232分別通過一對逐漸縮小的側壁234和236限定。側壁 234和236分別徑向向外地、并s^微軸向地朝著彼此的方向延伸。在中心 肋的側壁234和236之間延伸的是各自的圓柱形管狀部件238和240,該 圓柱形管狀部件238和240具有統(tǒng)一的直徑，并且具有大約為聯(lián)接器200 的全部軸向長度三分之一的軸向長度。徑向凸起中心肋230和232的軸 向長度能夠基本地大于或者小于上述尺寸，這依賴于使用聯(lián)接器的特殊 應用。中心肋被設計成與連接在一起的管A和B端部的一對巻邊250和 252共同作用。如圖6所示，這些巻邊向內(nèi)地位于每個管端部。圖7所示 為與圖6所示相同構造的相反側。中心肋230和232的寬度按照巻邊250 和252相對于管A和B端部的位置而進行選擇，從而使得當管端部被軸 向地、端部對端部地鄰接在一起時，巻邊全部位于中心肋內(nèi)。如圖8所 示，其中管端部在松開的聯(lián)接器內(nèi)處于鄰接地接觸的狀態(tài)。管聯(lián)接器200與在管端部上的巻邊250和252的接合與上述參照管 夾IO所描述的方式相同。也就是說，一M接器200被緊固，中心肋230 和232的側壁234和236約束地將巻邊250和252保持于中心肋的限制 范圍內(nèi)，這就在沒有肋的聯(lián)接器上為聯(lián)接器提供了增強的拉分強度。除 此之外，上述參照第一實施方式描述的、對于中心肋和管巻邊需要考慮 的其他事項也同樣適用于管聯(lián)接器200。圖9為聯(lián)接器部件的分解圖。從圖5和9中可以更好地看出，分開 式密封套管206的配合端222和224限定了舌狀物和凹槽密封結構，凹 槽密封結構利用了套管的一個配合端222上的、固定寬度(非逐漸縮小) 的中心舌狀物260,并且還利用了套管的另一個配合端224的補充凹槽或 凹口 262。選擇配合端222和224的圓周間隔，以使得一_9^接器充分地 緊固在管端部上時，兩個配合端幾乎接合在一起。可以理解，雖然套管 的軸向長度能夠大于或者小于帶箍202自身，但是套管206還可以與帶 箍202的軸向長度具有相同軸向邊界。例如，套管可以被完全地置于中 心肋230內(nèi)并且具有幾乎與圖9中所示的墊片208相同的構造。其他的 特征和可選的構造(例如，如上參照第一實施方式的套管24所描述的特 征和構造)也同樣能夠用于套管206。墊片208 ^皮設計成當聯(lián)接器被充分緊固時其安裝在分開式密封套 管206的中心肋232內(nèi)，從而提供了兩個管端部之間的氣體密封。為了 這一目的，圖示實施方式的墊片208具有大約與中心肋232的軸向寬度 相等的軸向寬度，并且在每個軸向端部包括成角度的唇緣268,這樣當墊 片被插入到套管內(nèi)時，兩個軸向唇緣抵靠于密封套管的側壁236。與套管 相類似，墊片包括具有舌狀物和凹槽結構的配合端，其中，通過墊片的 兩個軸向端部(唇緣)268的圓周延伸在一個配合端限定凹槽272,而通 過墊片的中心部分的圓周延伸而在另一個配合端限定舌狀物270。可以使 用墊片的其他端部結構。例如，如在前述的第6，877，780號美國專利中的
圖12所示，當帶箍;陂緊固時，墊片能夠具有至少略孩t相互重疊的直的端 部。圖5-9所示的實施方式中的墊片208與分開式密封套管206排成一 列，以使得墊片的舌狀物270覆蓋在套管的舌狀物260上。然而，墊片 208還可以替代地位于套管206內(nèi)，使得墊片的配合端成角度地偏移于密 封套管的配合端，如上述參照第一實施方式所述。墊片材料本身以及墊 片208的其他特征可以與第一實施方式的墊片26相同。圖10和圖11為管聯(lián)接器的橫截面結構圖，圖中，墊片280延伸套 管的肋282的全部軸向寬度，但是不包括軸向端部唇緣。此外，還應該 注意到，在本實施方式中，肋282的軸向寬度大于所需容納管端部兩個 巻邊的寬度，這種情況下，允許在管端部之間具有5mm的間隔。除了以下所述的之外，緊固裝置204能夠與第一實施方式的緊固裝 置22具有相同的基本結構。因此，緊固裝置204包含反作用部件284， 半圓后板286以及一對螺母和螺栓緊固部件288，該緊固部件288穿it^ 凸緣214、 216和反作用部件284上的孔。凸緣本身包括帶箍202的相對 端部的整體部分，該整體部分相互遠離對方地對折彎曲，限定一對徑向 凸起環(huán)。這就使得每個凸緣具有一個內(nèi)支柱(leg)和外支柱，并且如圖 中所示，中心肋230延伸到每個支柱的較低的(位于徑向內(nèi)部的)部分。 凸緣214和216包括位于它們內(nèi)支柱上的相對鄰接表面，并且在緊固帶 箍時，這些鄰接表面接合于位于其間的反作用部件284的相對側。螺母 抵靠后板286緊固(通過墊圏)，該后板沿著凸緣的軸向寬度分配緊固 力。本領域的技術人員應該理解，還可以使用其他的緊固裝置，包括沒 有使用反作用部件的緊固裝置。如圖9所示，為了容納帶箍202的各自中心肋230和232以及密封 套管206，反作用部件284和半圓后板286都包括中心凹陷、或凹口部分 290和292,如圖9所示。這些凹口允"^午上述部件套在中心肋230上，因 此不需要增加凸緣的高度。這就從整體上簡化了聯(lián)接器的外形輪廓。如 圖5所示，螺栓具有半圓形的T型拴頭部294，頭部294軸向地向中心肋 230延伸，從而分配通過凸緣的緊固負荷，但是這些頭部中止于中心肋， 因此頭部與中心肋之間沒有相互干涉。反作用部件284的凹口深度和/或
后板286的凹口深度能夠按照中心肋230的高度進行選擇，從而使得當 螺栓被充分緊固時，反作用部件和/或后板接合于中心肋，并且提供徑向 向內(nèi)的力，以幫助在管端部上鎖緊套管和墊片。相對于第一實施方式中給出的單螺栓結構22而言，雙螺栓緊固裝置 204的一個優(yōu)點在于，螺栓將其最大的帶拉伸力施加于中心肋230和232 的每一側，因此在巻邊的軸向向內(nèi)的位置(而非在巻邊本身)提供了抵 靠管端部的較好的夾緊壓力。這有助于提供良好的管端部氣體密封，并 且改善了拉分強度。對于需要或期望控制管端部的插入深度、和/或相對于聯(lián)接器設置管 的一個或兩個(或相互的)的轉動方位的應用中，^接器200包4舌位于 一個或兩個軸向端部上的凹口 296,以與管端部上的相應^&298#^。 圖7中示出了采取這種方式的例子，并且圖7為包括圖5、 6、 8、 9所示 實施方式所有特征的可選的實施方式。按鈕和凹口的構造及其4吏用公布 號為2005/0099001 Al的美國專利申請中給予了完整的描述，其中該專利 申請在2005年5月12日公布，并轉讓至這個臨時申請的申請人。公布 號為2005/0099001 Al的美國專利申請的所有內(nèi)容通過引用并入本文。具 有或不具有公開號為2005/0099001 Al的美國專利申請中的插銷(latch), 按鈕和凹口特征都能夠被使用；作為一種選擇，可以如已公布的上述申 請中揭示的那樣使用插銷和拾組，而不需要任何的聯(lián)接器和套管的凹口 。 其他的方法對于本領域的技術人員而言是顯然的。圖12-15示出了多種伸縮管端部結構，這些伸縮管端部結構能夠用于 提供一個期望的管端部彼此間和/或與管箍的對準。如圖12所示，管端部 A包括了一個直徑減小的陽部分302，陽部分302從管A的端部表面延 伸到徑向延伸的巻邊304。陽部分302包括從管A的端部表面軸向延伸 的凹口 306。管端部B包:fe沿著徑向向外延伸巻邊310的徑向向內(nèi)凸起 的鎖銷308,該巻邊310軸向地介于鎖銷308與管B端部表面之間。凹 口 306和鎖銷308設置成可以相互配合的尺寸，如圖所示，以固定兩個 管的相對角度方位。鎖銷與凹口結構與圖2中所示的結構相同。管端部A 進一步包括例如與圖7所示的掩組298相同的徑向凸起的按鈕312。如上 所述，按鈕312能夠結合在管箍上的插銷或凹口使用，從而幫助將管箍 置于兩管端部的結合處。圖13為凹口 306與鎖銷308接合的端視圖，圖 中示出了鎖銷308能夠從陽部分302向內(nèi)突起一段距離。在圖14中，該方式?jīng)]有使用凹口和鎖銷，僅僅具有按鈕312，并且 這樣的結構允許管箍;故定向在管端部A上，而無需限制管端部B的相對 角度方位。圖15描述了在其中使用了第二按鈕314的結構，該結構可用 于如圖7所示的管箍，或與例如上述公布號為2005/0099001 Al的美國專 利申請所示的插銷的部件一起使用。按鈕相對于管端部的位置能夠依賴 于應用的特殊需要、以及是否使用具有一個螺栓或兩個螺栓的管箍而改 變。在這一點上，值得注意的是，盡管兩個螺栓的管夾能夠被用作將兩 個鄰接的管端部連接在一起的管聯(lián)接器，但是它還可以用于如圖12-15 中所示的重疊(伸縮)連接。具有所公開的、設有襯墊的管箍的伸縮連 接的優(yōu)點在于，在車輛排氣應用中，這種結構允許使用石墨墊片，并無 需將石墨材料直接暴露于排放的氣體中。在圖16和17中示出第三實施方式318，其中管夾可以才艮據(jù)第一實施 方式10構造，除了以下幾點(1)帶箍折回的部分的終止端具有凹口 以容納中心肋，其中所述終止端限定凸緣；(2)分開式密封套管沒有使 用舌狀物和凹槽配合端部，但是在它的軸向端部具有一對朝上的凸緣， 用以將其保持在帶箍內(nèi)的適當位置；以及(3)墊片是一個完整的環(huán)(環(huán) 面)，而非未封閉的環(huán)。管夾318包括未封閉的帶箍320，緊固裝置322， 分開式密封套管324以及墊片326。同第一實施方式相同，未封閉的帶箍 包括主體部分330以及一對凸緣332和334，通過主體部分330整體延伸 形成凸緣332和334，其中主體部分330徑向內(nèi)外延伸至一對各自的環(huán) 336和338，在此主體部分330自身折疊從而形成內(nèi)支柱和外支柱。外支 柱340和342各自具有凹口形式的終止端344和346，凹口的尺寸能夠容 納帶箍320的中心肋348。帶箍320的剩余部分和緊固裝置322能夠與上 述第一實施方式中有關的內(nèi)容相同。分開式密封套管324是未封閉的環(huán)，包括在一對側壁352間軸向延 伸的中心肋350，側壁352從中心肋徑向地向內(nèi)延伸，并終止于套管的短 的軸向段354。徑向向外的突出邊緣356從軸向段354延伸，并限定套管 的軸向邊界。在套管324的每個軸向端部，側壁352、軸向段354以及邊 ,溝槽358用于將套管保持在帶箍320內(nèi)。特 別地，帶箍320的主體部分330包括在中心肋348的每一側上的軸向延 伸360,并且當套管324插入于帶箍320時，溝槽358搭扣于延伸360。 這種配合關系能夠從圖16中的362處看到。套管324的未封閉的環(huán)構造 由一對配合端部364和366限定，在本實施方式中，配合端是直的軸向 延伸的端部；然而，舌狀物和凹槽連接或者其他接合構造能夠被代替使 用。圖18顯示了第四實施方式400，其中使用了與第二實施方式中的帶 箍202相同的帶箍402,以及與第二實施方式中的緊固裝置204相同的緊 固裝置404,而有所不同的是，反作用裝置484和后板486各自具有一對 凹口 492，而并非是單個凹口。在反作用部件以及后板的上側和下側提供 了凹口 492，這樣使得在至少兩個旋轉位置的任何一個位置，能夠將這些 部件裝配在帶箍402上。這有助于最小化誤裝配和最小化導致箍夾緊性 能潛在降低的可能性。管聯(lián)接器400包括完全安裝于帶箍402的中心肋430內(nèi)的分開式密 封套管406。套管406包括兩個側壁436，側壁436形成凹槽(pocket)， 墊片408位于該凹槽中。墊片408同第三實施方式中完整的環(huán)墊片326 相同。圖19-21示出了第三實施方式中使用的墊片326和第四實施方式中 使用的墊片408的更進一步細節(jié)。如上所述，墊片是墊片材料制成的、 位于中心肋或者密封套管的凹槽內(nèi)的完整的(閉合的)環(huán)。墊片優(yōu)選地 包括兩個軸向端部的外部表面上的第一斜面470,以及兩個軸向端部的內(nèi) 部表面的上的較小的第二斜面472。這些在圖21所示的放大圖中示出。 墊片能夠用片狀石墨制成，并且優(yōu)選地具有70-1301bs/cf (磅每立方英尺) 的密度，其中1301bs/cf優(yōu)選地為在期望的全部箝位壓力下的最大密度值。 更優(yōu)選地，上述密度在73-1101bs/cf范圍內(nèi)。密度范圍的較高端部值允許 通過墊片轉移較大的箝位負荷。合適的墊片能夠從Chardon， OH的EGC Enterprises公司獲4尋，該/>司網(wǎng)址是www.egc-ent.com,或者英格蘭的f夫 西塞德郡(Merseyside England)的Coniston Profiles ^>司獲得，該/>司網(wǎng) 址是www.conistonprofiles.co.uk。這種墊片也能夠與前兩個實施方式結合 起來祐 使用。
盡管用于管箍的特殊尺寸隨著應用而有所改變，但是在一個優(yōu)選的車輛發(fā)動機的排氣管實施方式中，管端部具有從管表面凸起1 mm到1.5 mm的巻邊，并且這些巻邊能夠利用例如用于I/O加工的分段擴展的指狀 物形成。帶箍和套管中心肋為4mm深，墊片為3mm厚?？梢岳斫?，前述描述并非本發(fā)明本身，而是本發(fā)明的一個或多個 優(yōu)選的示例性實施方案。本發(fā)明并不局限于此處公開的具體實施方案， 而由下述的權利要求單獨限定。此外，包括在前述描述中的聲明涉及 具體的實施方案，不能解釋為限定本發(fā)明的范圍或限定權利要求所使 用的術語，除非該術語或措詞在上面進行了的特別限定。對本領域技 術人員而言，各種其它的實施方案和對上述公開的實施方案的各種變 形和變化都是顯而易見的。各種其它的實施方案、各種變形和變化都 應確定為附后權利要求的范圍之內(nèi)。當在說明書和所附的權利要求書中使用時，當用于與一個或更多 部件的條目或其他項目相關聯(lián)時，術語"例如"、"比方"和"比如"，動 詞"包括"，"具有"，"包含"和它們其他的動詞形式，每一個都被看成 沒有定義范圍，即這些術語沒有認為排除了其他的、另外的部件或項 目。其他術語可使用它們廣泛合理的含義進行解釋，除非在上下文中 需要進行不同解釋。
權利要求
1.一種連接兩個管狀體的管箍，包括帶箍，圓周地從第一端延伸到第二端，并且具有一對軸向端，所述帶箍包括向內(nèi)地位于所述軸向端的徑向凸起肋，并至少部分地延伸于所述第一端和所述第二端之間；緊固裝置，連接于所述帶箍，通過所述帶箍的收緊和松開以實現(xiàn)拉攏和分開所述第一端和第二端；分開式套管，位于所述帶箍內(nèi)并且至少位于所述徑向凸起肋內(nèi)，所述分開式套管圓周地從第一配合端延伸到第二配合端；以及，墊片，軸向地位于所述分開式套管內(nèi)，使得所述墊片至少部分地位于所述徑向凸起肋內(nèi)。
2. 如權利要求l所述的管箍，其中，所述帶箍的所述第一端和第 二端都包括徑向延伸的凸緣，所述凸緣中的每一個具有與其他凸緣的 孔排成一列的 一對孔，所述緊固裝置包括單螺母和螺栓緊固部件以及 后板，所述螺栓延伸穿過所述兩個凸緣上的排列齊的孔、以及后板， 并延伸到相對應的螺母，從而使得螺母在螺栓上的緊固通過后板使所 述凸緣靠攏。
3. 如權利要求2所述的管箍，其中，所述緊固裝置進一步包括位 于所述凸緣之間的反作用部件。
4. 如權利要求2所述的管箍，其中，所述螺栓包括螺栓頭部和脛 桿，所述螺栓頭部和所述后板延伸足夠的軸向距離，以使得通過每個 所述凸緣從所述緊固裝置上分散力。
5. 如權利要求l所述的管箍，其中，所述帶箍的所述第一端和第 二端包括徑向延伸的凸緣，所述帶箍的整體端部部分形成所述凸緣， 每一個所述端部部分自折，以使得所述凸緣具有內(nèi)支柱和外支柱。
6. 如權利要求l所述的管箍，其中，所述套管包括第一配合端和 第二配合端，所述第一配合端和第二配合端具有圓周間隔，以使得當 所述緊固裝置完全緊固時，所述配合端幾乎相互接合，但基本不會相 互接觸。
7. 如權利要求6所述的管箍，其中，所述墊片包括第一配合端和 第二配合端，所述墊片的第一配合端和第二配合端具有圓周間隔，以 使得當所述緊固裝置完全緊固時，所述配合端幾乎相互接合，但基本 不會相互重疊。
8. 如權利要求l所述的管箍，其中，所述徑向凸起肋、所述套管 與所述墊片都具有通常相同的軸向寬度。
9. 如權利要求l所述的管箍，其中，所述帶箍的所述第一端和第 二端包括徑向延伸的凸緣，所述凸緣中的每一個具有與其他凸緣的孔 排成一列的 一對孔，所述緊固裝置包括一對螺母與螺栓緊固部件以及 后板，所述螺栓延伸穿過所述兩個凸緣上的排列齊的孔、以及后板， 并延伸到相對應的螺母，從而使得螺母在螺栓上的緊固通過后板使所 述凸緣靠攏；以及所述后板具有具有凹口，所述帶箍的凸起肋至少部 分i也位于所述凹口內(nèi)。
10. 如權利要求9所述的管箍，其中，所述緊固裝置進一步包括 位于所述凸緣之間的反作用部件，其中所述反作用部件具有凹口，所 述分開式套管至少部分地位于該凹口內(nèi)。
11. 如權利要求1所述的管箍，其中，所述帶箍的所述第一端和 第二端包括徑向延伸的凸緣，所述帶箍的整體端部部分形成所述凸緣， 每一個所述端部部分自折，以使得所述凸緣具有內(nèi)支柱和外支柱；以 及所述帶箍的所述凸起肋至少延伸到每一個凸緣的所述內(nèi)支柱和外支柱的較低部分。
12. 如權利要求1所述的管箍，其中，所述墊片包括石墨材料制 成的完整環(huán)。
13. 如權利要求12所述的管箍，其中，所述墊片具有范圍為70-130 lbs/cf的密度。
全文摘要
一種連接管端部的管箍共同形成了不漏氣的氣體密封。該管箍包括未封閉的帶箍、緊固裝置、分開式套管以及內(nèi)部墊片。帶箍圓周地從第一端延伸到第二端，并且具有一對軸向端。帶箍包括位于軸向端內(nèi)的徑向凸起肋，并且徑向凸起肋至少部分地延伸于第一端和第二端之間。分開式套管位于帶箍內(nèi)并且至少位于肋內(nèi)。墊片軸向地位于套管內(nèi)，使得墊片至少部分地位于肋內(nèi)。在組合裝配期間，每一個管端部能夠具有凸起的卷邊并且管箍被置于兩個管端部之上，這樣，當在帶箍的中心肋區(qū)域內(nèi)時，卷邊接合于墊片。
文檔編號F16L21/00GK101166929SQ200680003498
公開日2008年4月23日 申請日期2006年2月10日 優(yōu)先權日2005年2月10日
發(fā)明者布賴恩·T·伊格納茨卡, 斯各特·T·卡斯爾 申請人:布雷茲-托卡產(chǎn)品有限責任公司