具有改进紧固件的管夹的制作方法

专利名称：具有改进紧固件的管夹的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及管夹，如管箍(band clamp)、管联接器(pipe coupler )等。
背景技术：
管箍通常用于将管、软管和其他管状部件连接到一起，如汽车排 气系统中的排气管。这种连接典型地在两个管状部件的伸缩搭接接头 或在端对端(end-to-end)对接接头处实现。为了能够使用，在管状部 件之间的连接应该是适当流体密封的，,人而防止泄露。该连4妻还应具 有高度的机械强度并可筒单地拆卸。
传统的管箍包括由圆柱体部分限定以围管状部件的箍。该圓柱体 的末端为相对的、径向延伸的连接凸缘，连接凸缘由横向穿过凸缘而 延伸的紧固件绕管状部件松开或收紧。当紧固件扣紧时，相对的凸缘 被紧束(cinch)在一起，从而在箍上形成张力。该张力在管状部件上 造成径向的、压缩力的夹紧负载。可在凸缘之间设置反作用部件，从 而当紧固件的收紧使箍紧束时，使管状部件上的径向力更均匀地分布。 无论如何，紧固件应能够施加一致的紧固力，以将箍的凸缘牵引到一 起，从而使从箍至管状部件的夹紧负载一致。
一些传统的管箍式设计往往无法产生一致的夹紧负载，特别是在 当扣紧管箍时，多个管箍元件公差的叠加产生干涉的情况下。图6至
图9示出了现有技术中的、示例性的传统管箍210和相关联的螺栓 248。如图6所示，螺栓248包括限定螺栓248 —端的头部256，以及 由头部256纵向延伸至螺栓248另一端的圓柱杆276。杆276包括具 有末端封闭的槽281的开有槽的颈280,比开有槽的颈280的直径相 对较小的螺紋体284，以及设置在颈280和螺紋体284之间的圓锥形 过渡286。如图7所示，杆276穿过箍216的相对的凸缘226、 228，
并穿过定位于凸缘226、 228之间的反作用部件242而延伸，其中颈 280适于干涉配合(interference fit)穿过反作用部件242,从而使螺栓 和反作用部件以能够防止螺栓从凸缘上不经意地滑落的方式预装在凸 缘228上。如图7所示，在将螺栓248旋紧到螺母252之前，在杆276 和凸^^226的开口 272的顶端之间具有间隙。然而，如图8所示，当 旋紧螺母252时，开口 272的顶端向杆276拉近。如图9所示，在某 些情况下，例如在箍216和螺栓248的最大实体条件(maximum material condition)下，凸缘226的开口 272的顶端开始与螺紋体284相接触， 而不与开有槽的颈280相接触。当螺母252进一步旋紧时，箍216的 凸纟彖226的开口 272的顶端充分地干涉，并穿过不同直径的螺紋体284 和颈280之间的圓锥形过渡286。在此干涉情况下，应用于螺母252 上的旋入扭矩开始变化，从而导致螺母扭矩的不一致，从而形成不可 预知的夹紧负载。不可预知的夹紧负载则将导致接合强度不确定。

发明内容
根据本发明的一方面，提供了这样一种管箍，其优选地利用螺母 和允许一致地旋入该螺母的螺栓紧固件，来连接汽车排气管或其他管 状部件。该管箍包括箍，所述箍包括圆周延伸的本体部分、和位于本 体部分相对端的径向地延伸的相对凸缘。每一个凸缘均具有用于容纳 紧固件的螺栓的开口 ，因此该本体部分可至少部分地装配在管状部件 的周围并利用螺栓收紧。
该螺栓具有位于第 一 端的头部、和由该部头延伸至第二端的杆。 杆包括由头部向第二端延伸的颈、由第二端向第一端延伸的螺紋体、 以及位于颈和螺紋体之间的锥形过渡。锥形过渡只部分地围绕杆延伸， 从而使颈的一部分与螺紋体具有通用的表面。在收紧的过程中，如果 在凸缘中开口的径向面向内的表面与螺紋体相接合，则在进一步收紧 的过程中，所述径向面向内的表面可沿螺紋体通过通用的表面滑动， 并滑动至颈上而不会被锥形过渡阻挡和骑在锥形过渡上。这使螺栓可 与反作用部件一起使用，该反作用部件压配在该螺栓的颈上，用于所 述箍的预装，同时避免螺栓和凸缘开口之间的干涉，从而避免导致不
一致、且不可预知的夹紧负载。
根据本发明的另一方面，提供这样一种管箍，其利用螺母、以及 上述独特的螺栓设计或具有环绕整个螺栓的锥形过渡的传统螺栓。该 螺母具有台肩，当在螺栓上旋紧螺母时所述台肩与锥形过渡相接合， 从而导致在螺栓上进一步旋入螺母时所需的扭矩急剧增大。
根据本发明的另 一方面，提供一种围绕管状部件扣紧管箍的方法，
包括以下步骤
设置包括圆周延伸的本体部分的箍，所述圓周延伸的本体部分具 有一对径向延伸的相对凸缘，所述凸缘位于所述本体部分的相对末端；
将螺栓插入穿过所述相对凸缘的开口 ，所述螺栓包括位于第一端 的头部、以及由所述头部延伸至第二端的杆，所述杆包括由所述头部 向所述第二端延伸的颈、由所述第二端向所述第 一端延伸的螺紋体、 以及位于所述颈和所述螺紋体之间的锥形过渡；
将螺母装配至所述螺栓的所述螺紋体，所述螺母具有台肩；
监测应用于所述螺母的扭矩；以及
将所述螺母旋至所述螺栓，直至所述被监测的扭矩由于所述螺母 的所述台肩与所述螺栓的所述杆的所述锥形过渡相接合而增大。


图1为根据本发明的一个示例性实施方式的管箍的透视图； 图2为图1中所示管箍的部分剖视图； 图3为用于图1中所示管箍的螺栓的透视图； 图4为沿图3中的4-4线切割的螺栓的剖视图； 图5 A为根据本发明的第二个实施方式所使用的螺母的剖视图； 图5B为根据第二个实施方式并使用图5A中的螺母的管箍的部分 剖视图6为根据现有技术用于图7至图9所描述的传统管箍的现有技 术螺栓的透视图7为利用图6所示的传统螺栓并在螺栓上初始旋上传统螺母时， 现有技术管箍的侧视图8为当图7中的螺母在螺栓上部分旋入并且箍被旋紧时，图7 中的现有技术管箍的侧视图；以及
图9为当图7中的螺母在螺栓上进一步旋入并且箍被进一步旋紧 时，图7中的现有技术管箍的另一幅侧视图。
具体实施例方式
以下将参照附图描述本发明管箍的两个示例性实施方式，其特别
适用于将汽车排气系统中的管末端连接到一起从而形成管接头。在排 气系统的应用中，管箍优选地由钢铁制成。在示例性实施例中，将本 发明实现为具有单个螺栓的管箍，其收紧构件在Cassd等人的第 4,629,226号的美国专利中公开。本发明还可被实现为具有两个螺栓的 收紧构件，其在Cassel的第4,813,270号美国专利或Amedure等人的 第6,758,501号美国专利中公开。在以下的描述中，可以看到本发明在 许多不同的应用中是有用的，并且可以其他实施方式来实施。例如， 本发明不仅可用于伸缩搭接的连接管的管箍，还可用于典型地应用于 端对端方式装配的管的管联接器。在本文中使用的术语"管箍"(band clamp)通常指管联接器和管箍。此外，术语"轴向地"、"成角度地"和 "径向地"是相对于所示的管联接器的大致圆形的方向而言的，因此， "轴向方向"是沿圓形的纵向或轴延伸，"径向方向"是径向地远离该轴 延伸，"成角度地"是指环绕管箍圓周上的各点位置。
根据本发明的第一个示例性实施方式，图1示出了用在内管12和 外管14的搭接接头上的管箍10,内管12和外管14为伸缩式联接。 外管14具有搭接部分，其在内管12上延伸从而在管箍IO下面形成了 内外管的搭接区域。为了在管间形成流体密封，在外管14的搭接区域 上设置轴环密封区域(图中没有示出)。在这里所述的管接头可例如为 上述Cassel等人的第4,629,226号美国专利中公开的类型。
管箍10包括夹紧箍16和紧固件或收紧构件18。箍16优选地绕 外管14进行设置，并直接覆盖于密封区域上方。此外，本发明预期， 可在管12和14中的一个或两者与箍16之间设置密封套管和/或垫圏 (图中没有示出)。无论如何，箍16均基本上为圆形或其剖面为圆的。
箍16具有适于围绕管14上密封区域装配的、大致圆周地延伸的本体 部分或区域22,而且箍16还具有沟形部分或区域24,其包括一对大 致径向延伸的侧壁或凸缘26和28，侧壁或凸缘26和28由本体部分 22向外径向延伸。箍16由单段的金属片制成，而且其各自由端优选 地自身折回，从而形成以面对面的接合方式覆盖内层的外层或折板32 和34。这样，凸纟彖26和28、和本体部分22的一部分由两倍的厚度构 成。然而，可选地，凸缘26和28可为单层，其中，其自由端并未为 了形成两倍的厚度而折回。两倍厚度所提供的贯穿凸缘26或28的剖 面面积大于或等于在箍16的单层部分中贯穿凸出部分26和28的剖面 面积。通过各自的紧固件33、 35，例如铆钉、焊接件等，折板32和 34被固定在箍16的内层上，从而抑制了内层相对于折板32、 34的滑 动。在凸缘26、 28的外端设置有构成制动部件36和38的各自侧凸缘 或耳状物。
箍16通过收紧构件18绕管12、 14束紧。收紧构件18包括花键 或反作用部件42,花4建或反作用部件42设置在沟形区域24内并且由 管14向外延伸，而且其内端适于安装在管14的外表面上。为此，反 作用部件42具有与管14相符的弧形结构的内表面。反作用部件42 具有一对相对的凹面44和46。收紧构件18包括螺栓48、螺母52、 以及设置在凸缘26之外的间隔条54和垫圈55。间隔条54具有与反 作用部件42的凹面44相对的凸面。螺栓48具有呈条形的头部56， 头部56具有设置于凸缘28外侧、并与反作用部件42的凹面46相对 的凸面。螺栓48穿过凸缘26和28的开口或螺栓孔72、 74，并穿过 反作用部件42、垫圈55以及间隔条54。
当装配管箍10并且在螺栓48上旋紧螺母52时，各部分的关系如 图1和图2所示。可以理解，在旋紧螺母52之前，沟形区域24的凸 缘26和28并没有抵靠在反作用部件42上。当旋紧螺母52时，螺栓 头56和间隔条54被牵拢，并挤压凸缘26和28使它们与反作用部件 42相接合。依赖于旋紧的程度，凸缘26、 28可部分地抵靠于反作用 部件42上。作为此旋紧动作的结果，圓形区域22围绕管12、 14伸展 并与它们紧密接合。管箍10的这种束紧动作在密封区域施加了足够的
力，从而在管接头处形成优良的流体密封和高拉脱力。
下面将结合图2更具体地描述在旋紧的情况下，管箍IO的各部分 的关系。制动部件36在其底侧具有制动面62，当管箍IO完全旋紧时， 制动面62与反作用部件42上端的邻接面66接合。同样地，制动部件 38在其底侧具有与反作用部件42上端的邻接面68接合的制动面64。 在旋紧情况下的夹紧时，反作用部件42的内端牢固地抵靠于外管14。
如上所述，箍16由单段的金属片制成，而且其各端被折回从而形 成以面对面的接合方式覆盖内层的外层或折板32和34。箍16的制备 过程中，在预先形成凸纟彖26和28之前，在箍16还为扁平的情况下穿 过凸缘26和28冲压出开口或螺栓孔72和74。当箍16处于如图2所 示的旋紧状态时，穿过凸缘26、 28的螺栓孔72和74之间的期望间隔 应该能够使穿过凸缘26和28的螺栓孔72和74的中心线相互对准， 以及与穿过反作用部件42的螺栓孔76的中心线对准。螺栓孔72和 74相互间的间隔是根据所需的管14的直径、反作用部件42的高度、 和穿过反作用部件42的螺栓孔76的位置确定的。在此应指出，箍16 预成形为基本类似于图2所示的结构，除了沟形区域24开放的更宽， 从而使凸缘26和28两者或其中任一个定位于反作用部件42的外侧。 通过在螺栓48上旋转或旋紧螺母52,箍16围绕管12、 14被紧固， 其中在螺栓48上，将凸缘26向反作用部件42牵引，并且不会和螺栓 48发生充分千涉。利用独特的螺栓设计将避免凸缘26和螺栓48的充 分干涉，下面将对此进行描述。
图3示出了具有根据本发明一个方面的独特螺栓设计的螺栓48。 螺栓48包括限定螺栓48的第一端50的头部56,和由头部56纵向延 伸并终止于螺栓48的相对第二端78的圓柱杆76。如图1至图3所示， 头部56包括与管12、 14和箍16的轴平行的、大致纵向延伸的平直端 面58,以及与凸缘28的凹面轮廓相符合的变圆部分60。如图3中所 示的螺栓48为从图l所示的方向旋转了 90度。杆76包括开有槽的颈 80,而开有槽的颈80在其上形成有至少一个末端开口的槽82。杆76 还包括与颈80相比直径较小的螺紋体84,以及设置在颈80和螺紋体 84之间的锥形过渡86。为了改善在螺栓48上的螺母旋入的一致性，
传统的杆式设计已经由典型的与传统带箍螺栓相关联的圆形剖面形状 所改变。
再如图4所示，杆76的颈80的剖面优选地为卵圓形(oval-shaped )。 在本文中，卵圆形指非圆形，因此，卵圓形例如包括蛋形(egg-shaped )、 椭圆形(elliptical),或截去尖端的圆形或截去尖端的椭圓形，以及包 括非分段连续和在数学上非准确定义的几何形状。椭圓形是指封闭的 平面曲线，此曲线是由任一点至两个固定点的距离之和为常数的点的 集合构成的。例如，椭圓可以是平的圓锥截面，此截面所处的平面不 平行于轴、底面或分割的圓锥的母线。截去尖端的圆形或椭圓形是指 围绕圓形或椭圆形的圆周，圆周地截去其一部分或多部分的圆形或椭 圆形。例如，相对的平面可由曲线上的两个点的弦向延伸，,人而可截 去圓形或椭圆形。在另一个例子中，如图4所示，杆76可具有大直径 89,通过有效地限定小直径91的相对弧段截去大直径89的尖端。换 句话说，如图3和图4所示，这些例子说明杆76至少包括这样的一部 分，此部分具有部分为圓柱形的剖面88，剖面88进一步被至少一个 减荷段(relieved segment)部分90所限定。在本文中，减荷段是指由 一个或多个点、线、面、曲线、弧等切割的、大致为圆柱形剖面的部 分。此外，由于具有减荷段部分90,锥形过渡86不再必须为环绕在 杆76周围的连续环形。更确切地说，如示例性实施方式中所描述，锥 形过渡86可包括不连续的锥形部分。
参照图2和图3，在箍16的凸缘26的一部分与螺栓48本来会接 触的区域，卵圓形杆76使螺紋体84和开有槽的颈80之间的直径差别 降到最小。例如，该区域可以为径向面向内的表面73，其部分地限定 凸缘26的开口 72。通过减荷段90，将最小化的或通用的表面87限定 在螺紋体和开有槽的颈之间。本发明考虑只设置一个减荷段90,这与 图3和图4中所示的两个相对的减荷段的情形不同。因此，术语"最 小化的或通用的表面，，是指这样一种相邻表面，即，在它们之间具有 最小的台阶(step)和过渡，或没有台阶或过渡。
因此，当在螺栓48上旋紧螺母52时，由于本发明的新颖的设计 特征，使凸缘26可更平滑地穿过螺栓48的杆76,而在凸缘26和传
统螺栓设计的锥形过渡之间不产生充分的干涉。换句话说，螺栓48 被设计为可适应螺栓48相对于凸缘26的充分的滑动配合。滑动配合 是通过利用减荷段部分90或杆76的卵形部分实现的，杆76的卵形部 分限定了最小化的或通用的表面或直径87,凸缘26可在其上滑动并 不产生充分的干涉。因此，螺母52可应用于螺栓48，并跨越螺母52 的旋入长度具有更加 一致的所需扭矩。
通常，在带箍中将螺母向螺栓旋入对于其他紧固件应用来说是独 特的。许多紧固件应用是基于在给定施加的螺母扭矩下所需的张力值 而设计的。然而，在本发明的开发过程中，我们发现管箍的负载可通 过在施加的扭矩时，监测螺母的、相对于螺栓的轴向位置而精确地估 算。随着在螺栓上旋紧螺母，箍的相对的凸缘相互束紧，从而在箍上
形成张力。箍上的这种张力造成管箍的所需夹紧负载。因此，夹紧负 载可与螺母的轴向旋入的量相互关联。
此外，图5A和图5B共同示出了本发明的第二个示例性实施方式 110，其包括具有由螺紋部分92所限定的穿孔的螺母152，还包括镗 孔94和台肩96。如图5B所示，螺母152尤其适用于与螺栓148进行 可预测的轴向接合，其中螺栓148可以为如图6中所示的传统的螺栓 或为如图3中所示的非传统的螺栓。螺栓148插过箍116的相对的凸 缘126和128并插过反作用部件142。设置螺紋部分92从而用于与螺 栓148的杆176的螺紋体184圓周接合。在所述实施方式中，台肩96 为斜面形，；^而与螺栓148的杆176的锥形过渡186正面轴向4妻合。 斜面96和锥形过渡186的接合特征被设计为在预先确定的期望轴向位 置相接合，从而在螺栓148上旋入螺母152的过程中造成所需扭矩的 急剧增大或跳变。换句话说，锥形过渡186优选地沿螺栓148的杆176 轴向地位于距离头部156预定距离的位置(与最佳夹紧负载相关联)。 利用合理计算或常规实验，对于给定的夹子设计，可得到该期望的预 定距离。螺母152可在螺栓148上旋紧，直至螺母152上的旋入扭矩 由于斜面96与杆176的预定位置的锥形过渡186相接合而跳变。利用 通常可用到的、常规装配工具(如螺母扳手，图中没有示出)的扭矩 监测系统，可很容易地检测出在进一步旋入螺母时的扭矩的突然增大。
当检测出扭矩发生跳变时，停下螺母扳手并且夹子可被认为已旋紧。
也可使用具有适当扭矩的手动扭矩扳手。管箍在螺栓孔72和74之间 的长度的制造公差以及螺母52和螺栓148相应的尺寸，如斜面96和 锥形过渡186的轴向位置，可被非常准确并且可重复地保持，以使带 箍能够一致地收紧，从而对给定直径的管提供一致的夹紧负载。
因此，可明显看出，已经根据本发明设置了紧固件以及相关的管 箍，以实现本文所描述的优点。当然，可以理解，上面的描述是本发 明的优选的示例性实施方式，并且本发明并不一皮所述的具体实施方式
所限制。对于本领域技术人员来说，各种变化和修改是显然的。例如， 反作用部件可以被实现为一个凸缘的整体单一的延伸，而不是如图中 所示的单独元件。所有变化和修改均应属于本发明的范围。
当在说明书和所附的权利要求书中使用时，当用于与一个或更多 部件的条目或其他项目相关联时，术语"例如"、"比方"和"比如"，动 词"包括"，"具有"，"包含"和它们其他的动词形式，每一个都被看成 没有定义范围，即这些术语没有认为排除了其他的、另外的部件或项 目。其他术语可使用它们广泛合理的含义进行解释，除非在上下文中 需要进行不同解释。
权利要求
1.一种管箍，包括箍，包括圆周延伸的本体部分，并在所述本体部分的相对端具有一对相对地径向延伸的凸缘，所述凸缘中每一个均具有贯穿其中的开口；以及紧固件，用于将所述箍的所述相对凸缘牵拢，从而收紧所述箍，所述紧固件包括延伸穿过所述相对凸缘的所述开口的螺栓，所述螺栓包括位于第一端的头部、以及从所述头部延伸至第二端的杆，所述杆的至少一部分具有部分圆柱形剖面，并由适于与至少一个所述相对凸缘相配合的减荷段部分限定。
2. —种管箍，包括箍，包括圓周延伸的本体部分，并在所述本体部分的相对端具有 一对相对地径向延伸的凸缘，所述凸缘中的每一个均具有贯穿其中的 开口；以及紧固件，用于将所述箍的所述相对的凸缘牵拢，从而收紧所述箍， 所述紧固件包括螺栓，延伸穿过所述相对的凸缘的所述开口，并包括位于第 一端的头部、以及从所述头部延伸至第二端的杆，所述杆包括 由所述头部向所述第二端延伸的颈， 由所述第二端向所述第一端延伸的螺紋体，以及 在所述颈和所述螺紋体之间的锥形过渡；以及 螺母，旋至所述螺栓的所述螺紋体，并具有台肩，当所述螺 母在所述螺栓上旋紧时所述台肩与所述锥形过渡相接合，从而导 致在所述螺栓上进一步旋入所述螺母时需要的扭矩急剧增大。
3. —种用于连接管状部件的管箍，包括箍，包括圓周延伸的本体部分，所述本体部分至少部分地围绕所 述管状部件进行装配，所述箍在所述本体部分的相对端进一步包括径向延伸的相对凸缘，每一个所述凸缘均具有贯穿其中的开口；以及紧固件，用于将所述箍的所述相对凸缘牵拢，从而使所述箍在所 述管状部件周围收紧，所述紧固件包括延伸穿过所述相对凸缘的所述 开口的螺栓，所述螺栓包括位于第一端的头部、以及由所述头部延伸 至第二端的杆，所述杆包括由所述头部向所述第二端延伸的颈、由所 述第二端向所述第一端延伸的螺紋体、以及位于所述颈和所述螺紋体 之间的锥形过渡，所述锥形过渡只部分地围绕所述杆延伸，从而使所 述颈的一部分与所述螺紋体具有通用的表面。
4. 如权利要求3所述的管箍，其中所述颈包括至少部分地限定所 述通用表面的减荷段部分。
5. 如权利要求4所述的管箍，其中所述颈在所述减荷段部分具有 卵形的剖面。
6. 如权利要求4所述的管箍，其中所述开口至少部分地由穿过所 述凸缘延伸的、径向面向内的表面限定，而且所述减荷段部分适于与 所述相对凸缘的所述径向面向内的表面中的至少一个滑动配合。
7. 如权利要求6所述的管箍，其中所述紧固件进一步包括旋至所 述螺栓的螺母，其中当在所述螺栓上旋紧所述螺母时，所述相对凸缘 的所述径向面向内的表面中的至少 一 个滑过所述减荷段部分，从而减 小所述至少 一个径向面向内的表面与所述螺栓的任何充分干涉。
8. 如权利要求3所述的管箍，其中所述紧固件包括旋至所述螺栓 的螺母，所述螺母具有与所述锥形过渡相接合的台肩。
9. 如权利要求8所述的管箍，其中当在所述螺栓上旋紧所述螺母 时，所述螺母的所述台肩与所述螺栓的所述杆的所述锥形过渡相接合， 从而导致在所述螺栓上进一步旋入所述螺母时需要的扭矩急剧增大。
10. 如权利要求3所述的管箍，其中所述锥形过渡包括两个不连 续的锥形部分，每一个所述不连续的锥形部分均围绕所述杆延伸大约 180。，由此使得所述螺栓包括两个通用的表面，各个所述通用的表面 围绕所述杆彼此设置为180。。
11. 如权利要求IO所述的管箍，其中至少所述凸缘的第一个具有 径向弯曲的凹面，所述螺纟全的所述头部具有以 一个方向弯曲的凸面， 其中在预定的相对转动方位上，所述凸面与所述第一个凸缘的所述凹 面配合，而且其中在所述杆上相对于所述凸面确定所述两个通用的表 面的方位，从而使得当所述螺栓以所述预定的相对转动方位附着于所 述第一个凸缘时，所述两个通用的表面相互间径向隔开，以及所述两 个不连续的锥形部分相互间轴向隔开。
12. 如权利要求11所述的管箍，其中在所述预定的相对转动方位 或所述螺栓绕所述杆的轴旋转180。的第二个相对转动方位中的任一方 位上，所述螺栓的所述头部的所述凸面和所述第一个凸缘的所述凹面冲目^:酉己^。
13. 如权利要求3所述的管箍，其中所述螺紋体具有圆形剖面， 并且所述颈具有卵形的剖面，所述卵形的剖面包括与所述螺紋体的直 径长度相等的小直径以及大于所述小直径的大直径。
14. 如权利要求13所述的管箍，其中所述螺栓的所述头部与所述 凸缘配合，从而使所述颈的所述小直径沿所述箍的半径延伸。
15. —种用于连接管状部件的管箍，包括箍，包括圆周延伸的本体部分，所述本体部分至少部分地围绕所 述管状部件进行装配，所述箍在所述本体部分的相对端进一步包括径 向延伸的相对凸缘，每一个所述凸缘均由所述箍的单一延伸形成，所 述箍由所述本体部分向所述凸缘的外部自由端径向向外延伸，所述单 一延伸在所述凸缘的外部自由端自身折回，从而形成内层和外层，其 中所述内层和外层共同具有对准的开口和在径向上弯曲的轮廓，所述 轮廓使每一个凸缘均具有面向另一个凸缘的凸面、和外凹面，所述单一延伸在邻近所述凸缘的位置处，相对于所述本体部分是固定的；以 及收紧部件，包括反作用部件、间隔条、和紧固件，所述紧固件用 于将所述箍的所述相对凸缘收拢，以使得所述箍在所述管状部件周围 收紧；所述反作用部件具有^f皮相对面向的一对凹面相互分隔的内端和外 端，所述凹面与所述凸缘的内凸面配合；所述间隔条具有与所述第 一个凸缘的所述凹面配合的凸面，其中 所述反作用部件和所述间隔条均具有与所述凸缘的开口相匹配的开 口 ；所述紧固件包括螺母和螺栓，所述螺栓延伸穿过所述开口，并包 括位于第一端上的头部、以及由所述头部延伸至第二端的杆，所述头 部包括具有与第二个所述凸缘的所述凹面配合的凸面的条，所述杆包 括由所述头部向所述第二端延伸的颈、由所述第二端向所述第一端延 伸的螺紋体、以及位于所述颈和所述螺紋体之间的锥形过渡，所述锥 形过渡只部分地围绕所述杆延伸，从而使所述颈的一部分与所述螺紋 体具有通用的表面，所述螺紋体具有圓形剖面，并且所述颈具有卵形 的剖面，所述卵形的剖面包括与所述螺紋体的直径长度相等的小直径以及大于所述小直径的大直径；其中，所述凸缘的所述开口至少部分地由延伸穿过所述凸缘的、 径向面向内的表面限定，而且其中所述颈在由所述锥形过渡的不连续 部分限定的通用表面与所述螺紋体相接触，因此在所述紧固件收紧的 过程中，所述第 一 个凸缘的所述径向面向内的表面与所述螺紋体相接 合，并且在所述紧固件进一步收紧时，所述径向面向内的表面沿所述 通用表面从所述螺紋体滑至所述颈，而不与所述锥形过渡相接合。
16. —种围绕管状部件扣紧管箍的方法，所述方法包括以下步骤 设置包括圆周延伸的本体部分的箍，所述圆周延伸的本体部分具有一对径向延伸的相对凸缘，所述凸缘位于所述本体部分的相对末端； 将螺栓插入穿过所述相对凸缘的开口 ，所述螺栓包括位于第一端的头部、以及由所述头部延伸至第二端的杆，所述杆包括由所述头部向所述第二端延伸的颈、由所述第二端向所述第 一端延伸的螺紋体、以及位于所述颈和所述螺紋体之间的锥形过渡；将螺母装配至所述螺栓的所述螺紋体，所述螺母具有台肩；监测应用于所述螺母的扭矩；以及将所述螺母旋至所述螺栓，直至所述被监测的扭矩由于所述螺母 的所述台肩与所述螺栓的所述杆的所述锥形过渡相接合而增大。
17. 如权利要求16所述的方法，还包括以下步骤 使所述螺栓的所述颈的至少一部分具有部分圓柱形剖面，所述至少一部分由减荷段部分限定，当所述螺母在所述螺栓上旋紧时，所述 减荷段部分适于与所述相对凸缘中的至少 一 个滑动配合。
全文摘要
一种具有箍、螺母和螺栓紧固件的管箍。该箍包括径向延伸的相对凸缘，每一个凸缘均具有用于容纳螺栓的开口。螺栓具有杆，杆包括颈、用于接受螺母的螺纹体、以及由颈到螺纹体的锥形过渡。在一个实施方式中，锥形过渡只部分地围绕杆延伸，从而使颈的一部分与螺纹体具有通用的表面。在收紧的过程中，在凸缘中开口的径向面向内的表面可与螺纹体相接合并沿螺纹体通过通用的表面滑动，并滑动到颈上而不会被锥形过渡阻挡和骑在锥形过渡上。在另一个实施方式中，螺母具有成角度的台肩，当螺母在螺栓上旋紧至所需的轴向位置时，台肩与锥形过渡相接合。
文档编号F16L33/02GK101115947SQ200580039779
公开日2008年1月30日 申请日期2005年11月21日 优先权日2004年11月19日
发明者布赖恩·T·伊格纳茨卡, 迈克尔·E·艾默杜尔 申请人:布雷兹-托卡产品有限责任公司