包括具有垫片的中心肋的管箍的制作方法

专利名称：包括具有垫片的中心肋的管箍的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及管箍，具体地涉及用于将管或其他的管状物以伸缩 方式或以端对端的方式连接在一起的管夹和管联接器。
背景技术：
汽车排气系统通常包括用于输送发动机排放的气体的管或导管组 件。每个管部件都和其他的管部件相连以形成完整的排气系统组件。通常，这种连接通常或者是伸缩连接，或者是端对端(end-to-end)的邻近 连接。为使其有效，应该使这些管件之间形成的连接具有合适的流体密 封，以防止废气泄漏。这种连接还应该具有高机械强度，并且是可拆卸 的，以用于可能的维护和4奮理。在管部件以端对端连接方式轴向接合的排气系统中，通常使用管联 接器。传统的管联接器包括通常为圆形且在相对凸缘终止的带箍(band)， 该凸缘可通过紧固部件或其它紧固机制靠拢或松开。可以在凸缘之间提 供反作用部件，以在带箍收紧时平均分配施加在管上的切向力。通常， 这种管联接器包括具有匹配圆周末端的内部分开式密封套管，该匹配圆 周末端在收紧时相互接合以产生气体密封。在2004年7月6日授予第6， 758， 501号美国专利中公开了这种具有分开式密封套管的实施例。肋管 联接器在2005年4月12日授予的第6， 877， 780号美国专利中加以描 述。上述两个专利的所有内容通过引用并入本文。发明内容根据本发明，提供了一种连接两管或其他管状体的管箍，所述管箍 包括未封闭的带箍、紧固装置、分开式密封套管以及内垫片。所述带 箍从第一端部圆周地延伸到第二端部，并且具有一对轴向端部。所述 带箍包括向内地位于所述轴向端部的径向凸起肋，并且所述径向凸起 肋至少部分地延伸于所述第一端部和所述第二端部之间。所述紧固装 置连接所述带箍，通过所述带箍的收紧和松开以实现拉拢和分开所述 第一端部和第二端部。所述分开式套管位于所述带箍内并且至少位于 所述肋内。所述垫片轴向地位于所述套管内，使得所述垫片至少部分 地位于所述肋内。所述管箍能够与伸缩或邻接的管端部结构相结合使用。优选地， 所述管端部具有凸起的圆周形巻边，当所述管端部和管夹装配在一起 时，所述管端部以及巻边一起安装在垫片下面并且装配在所述带箍的 所述肋内。在一个实施方式中，所述管箍使用单个的螺栓紧固部件， 该紧固部件轴向地居中于带箍的肋。在另一个实施方式中，使用具有 双螺栓的紧固装置，其中双螺栓各自位于中心肋的相对轴向边上。


下面结合附图对本发明的优选实施方案进行描述，其中相同的附图标号表示相同的元件，其中图l是本发明根据第一实施方式构造的管夹的分解透视图；图2中的透视图示出了图1中的管夹与一对伸缩管端部排成一列， 用于装配在管端部；图3是图1中管夹松开地装配于管端部的透视图；图4是沿着延伸通过图3中装配的管夹和管端部的轴线的水平面获 取的部分》文大剖3见图；图5是根据本发明第二实施方式构造的管联接器的透视图；图6是图5中的管联接器的另一透^L图，其中管^i接器与一对伸缩 管端部排成一列用于装配于管端部；图7是与图6所示的相反的透视图，并且示出了图5所示的管联接 器的一个可选的实施方式，其中管联接器包括凹口，该凹口与管端部的 拾組排成一列，以向管夹提供管端部的相对转动方位；图8是同图6所示相同的透视图，不同之处在于管联接器松开地 安装于管端部上；图9是图5所示的管联接器的分解透视图，其中示出了管联接器 的各个组成部件；图10和图ll是示出了可选的实施方式的垫片、套管以及管联接
器的带箍的部分放大剖视图，其中管联接器的中心肋和管端部上的巻边的相对尺寸允许管端部之间存在间隔；图12是显示管端部构造的侧视图，其中在装配时，利用锁销和凹 口结构将管端部成角度地定位在一起，同时利用按钮将管夹相对于管 端部定位；图13是一对管端部的俯视图，示出了从图12中凸起到连接管上 的凹口的管锁销；图14是同图12所示相同的側#见图，其中仅包括一个按钮使得管 夹能够相对于管端部中一个定位，而没有限定其他管端部的角度方位；图15是其他的使用两个按钮的管端部的构造侧视图，其中两个按 钮用于与管夹配合以此设置部件的相对方位，而并未使用管端部上的 锁销和凹口；图16是本发明根据第三实施方式构造的管夹的透视图； 图17是图16所示的管夹的分解透视图；图18是本发明根据第四实施方式构造的管联接器的分解透视图； 图19是用于在图16-18所示实施方式中使用的完整的环垫片的俯 视图；图20是图19所示的垫片的侧视图；以及， 图21是图19所示的垫片轴向端部细节的放大视图。
具体实施方式
附图举例说明了本发明的多个实施例，这些实施例包括可用于车辆 发动机的排气系统的管夹和管联接器。随着说明书的描述应该理解，本 发明可用于许多不同的应用中、并以各种广泛的实施方式来实现。例如， 本发明不仅可用于在以伸缩方式连接的重叠的管周围夹固的管夹，也可 用于在以端对端连接形式连接的邻接管周围紧固的管联结器。在本文中使用的术语"管箍"通常指管联接器和管夹。此外，术语"轴向地"、"成角 度地"和"径向地"是指相对于所示的管联接器和管夹的圓柱管状形的方 向，因此"轴向方向"是沿管状形的轴延伸，"径向方向"是径向地远离该轴 延伸，"成角度地"是指环绕"管夹"圆周上的各点位置。
参见附图1-4,管夹IO被设计成能够牢固地将两个伸缩连接的管接 合到一起，从而建立无气体泄漏的接触面，并且管夹10通常包括带箍 20,紧固装置22,套管24以及垫片26。带箍20为构成开环的薄金属扁 平带，并包括主体部分30。主体部分30具有一对位于每个端部的相对的 凸缘32和34。在紧固管夹时，紧固装置22用于使凸缘32和34靠拢， 从而使所有的管夹组件在一对管端部周围收紧。与带箍20相类似，套管 24和垫片26也是开环形式的扁平带部件，并且这些部件的尺寸能够使得 垫片26安装在套管24内，而套管24则安装带箍20内。应该理解，尽 管在这里显示的特殊实施方式包括上述部件，但是还可以向管夹10添加 其他的部件或从其去除一些部件，以适应^f吏用管夹的特殊应用的需要。如图2和3所示，带箍20被设计成圆周地包围在管A与B的伸缩 连接处。主体部分30包括径向凸起的中"肋40、 一对环形侧壁42和44， 一对过渡部分46和48。中心肋40由环形侧壁42和44以及过渡部分46 和48约束，并以一致的轴向宽度圆周地环绕于主体部分30。中心肋40 的轴向宽度可完全大于或小于该实施方式中所示的轴向宽度，而取决于 使用管夹的特殊应用。中心肋40圆周地终止于过渡部分46和48的每一 端，其中过渡部分向主体部分30逐渐缩减。中心肋4(H殳计用于与位于 管A与B端部附近的一对圆周肋或巻边(bead) 60和62相适应并共同 作用。如图2所示，优选地，巻边60和62分别向内地位于管A和B的 端部。中心肋40的宽度依照相对于两个管端部的巻边60和60的位置以 及其他因素进行选择，以使得当管端部被集合处于同轴伸缩位置时，上 述巻边能够位于中心肋内。这在图3中示出，其中管端部以伸缩连接的 方式位于松开的管夹10内。凸缘32和34是带箍20相对端部的整体部分，ibf目互远离地向回折 叠形成一对径向凸起环70和72，径向凸起环70和72各自有内支柱和外 支柱。每个内支柱包括与紧固装置部件的相对侧接合的相对的成型的邻 接面74和76。从图l可以最好的看到，成型的邻接面74和76的形状及 大小能够为与紧固装置22的补充成型的部分接合。类似地，每一个凸缘 外支柱包括一个用于与紧固装置22不同部件匹配的相对的成型的邻接面 78和80。当紧固装置22被收紧时，外偏置的凸缘32和34靠拢，因此 凸缘的多个成型的邻接面74-80与紧固装置的相应表面相配合，这将在下 面详细i兌明。紧固装置22通常包括成型的反作用部件90、半圆后板92，螺母与 螺栓紧固部件的组合94和96，并且利用单螺栓结构使管夹10维持在一 个紧固位置。反作用部件90通常具有双凸起的构造，并且当紧固装置22 收紧时，反作用部件90配合于邻接面74和76之间，以使得孔100与孔 98、 102、 104排在一起。半圆后板92通常采用半圆柱形状，所谓半圓柱 形状是指利用一个平面通过圆柱体中心轴线将圓柱体切割成一半的形 状，并且半圓后板92包括平面108以及成型的邻接面110。成型的邻接 面110与凸缘34的邻接面80接触并与其配合，然而，螺母与螺栓可互 换，从而使得面110能够在凸缘32上与面78接触。螺栓96优选地为T 型螺栓，该T型螺栓具有轴向延伸以M通过凸缘的紧固负荷的半圓形 头部112，并且螺栓96优选地具有延伸穿过孔98-104的胫杆114。如图 5-9中所示的管^i接器的实施方式所示，能够为反作用部件90和/或半圆 后板92提供开有凹口的部分，以容纳中心肋40。此外，开有凹口的部分 具有按照中心肋40高度选择的深度，这样就使得当螺栓被充分紧固时， 反作用部件和/或后板与中心肋接合，并提供径向向内的力以帮助在管端 部锁紧(lock down)套管和垫片。螺母94抵靠通过凸缘34的轴向宽度 分配紧固力的后板92 (使用或不使用塾圏)紧固。本领域的技术人员应 该理解，还可以使用其他的紧固装置，包括未利用反作用部件的那些紧 固装置。套管24优选地为被设计成坐落在中心肋40之内、并容纳垫片26的 开环形部件，以及包括配合端120和122，和逐渐缩小的侧壁124和126。 配合端120和122的圆周分离部分被选择为，当管夹10充分紧固于管端 部时，两个配合端几乎相互接合，但是它们之间仍然还保留有例如 l-20mm的距离。套管24具有与中心肋40相互补足的形状和大小，并且 被保持在逐渐缩小的侧壁42和44之间；带箍的侧壁42和44被设计成 与套管的侧壁124和126排在一起。尽管此处所示的套管24具有的宽度 在很大程度上与中心肋40相同，但是还有可能为套管24提供一个大于 带箍20自身宽度的轴向宽度。这使得套管24具有向外突出并远离带箍
20的一个或多个侧壁。相对于带箍20的宽度，套管24还可以具有小于 所显示的宽度。为了在带箍20内将套管24定位于希望的转动位置，套 管可包括与带箍中的凹口或开口 (图中未示出)对准的锁销(detent)(图 中未示出)。用于对准这些部件的其他^^^p的或最近开发的结构都可以 被采用。此外，还可以采用其他类型的配合端结构，例如在前述的第6， 758， 501号美国专利中公开的舌状物和凹槽结构。垫片26优选地为采用相对较软材料制成的开环形部件，并且安装在 套管24内，在紧固过程中i^a缩，从而在管A和B之间形成较为满意 的密封。在这里所示的实施方式具有一致的轴向宽度和厚度，并ibf皮设 计成可接纳于套管側壁124和126之间。垫片26优选地包括直的配合端 134和136，以及圆周分离部分，该部分使得当管夹IO被充分紧固时配 合端134和136几乎不能掩^。配合端134和136还可以被逐渐变小以 允许在端部具有轻微的重叠，而(基本上)没有在重叠处增加垫片的厚 度。由于垫片具有相对柔软的属性，当充分大的紧固力施加到配合端134 和136时，它们彼此相互流入以填满其间的所有缝隙。当然，其他的配 合端构造能够被采用，包括舌状物和槽结构的配合端，例如被用于在图5、 7和9的实施方式中所示的垫片的配合端。各种合适的垫片材料对于本领 域的技术人员是公知的，包括玻璃纤维、基于石墨的材料(例如内含钢 铁的石墨)、蛭石、Thermiculite (来自于Flexitallic公司，公司网址 www.flexitallic.com)、不锈钢、或其它的衬垫方法，例如^吏用径向地从 其表面向内延伸的密封巻边形成的薄钢。可以将垫片26定位于套管24 内，从而使得垫片的配合端134和136成角度地偏移于套管的配合端120 和122,并且在一些情况下改善了管夹的气体密封性。垫片或者通过由于 其自身弹性而产生的向外"弹力"而附着于套管内，或者通过粘合剂、锁 销或者其他机械连接方式而确定地连接于套管。此外，尽管在图中示出 的垫片占据了整个中心肋区域，但是垫片26还可以在轴向上变短或者轴 向地延伸到肋区域的外面。参见图4的横截面图， 一旦管夹10被收紧，中心肋40的侧壁42和 44约束地将套管24、垫片26以及巻边60和62保持于中心肋的限制范 围内。这就在没有肋(non-ribbed)的联接器和管夹上为管夹提供了增强
的拉分强度(pull-apartstrength)。能够按照特殊应用的需求或需要选择 中心肋40和巻边60、 62在管端部上的高度；然而，优选地，所述高度 足够大从而提供期望大小的拉分强度，但还未大到以至于在松开的联接 器内装配管端部时会产生困难。依照生产时能够接受的容差以及设计需 求，中心肋40的轴向宽度能够^皮制成，当管端部处于伸缩连接时略短于 巻边60和62间隔的宽度，这样使得在管端部的紧固力变为轴向压缩接 触以用于帮助更进一步密封连接的期间，侧壁42和44分别接合于巻边 60和62。作为一种选择，中心肋的40的宽度能够大于用于容纳巻边60 和62的最小轴向长度，因此管端部可能在中心肋内具有轴向间隔。巻边 60和62能够被制成向管自身径向地扩展，或者巻边60和62能够是焊接 的或者是粘合于管部件上的分离部件。图5-ll公开了管联接器200形式的第二实施方式，管联接器200包 括带箍202，紧固装置204，分开式密封套管206以及内部垫片208。带 箍202是一个未封闭的带箍，包括圆柱体本体部分210，以及一对相对的 凸缘214和216。凸缘214和216从主体部分延伸，以在其径向最向外 的部分形成环。在一对邻接管端部A和B上紧固联接器时，紧固装置204 用于使凸缘214和216靠拢。分开式密封套管206被径向地安置于带箍 202内，并且包括一对配合圆周端部222和224，端部222和224在紧固 带箍时彼此接合并且形成密封。分开式密封套管206的配合端222和224 成角度地偏移于凸缘214和216，从而使得当在紧固带箍期间配合端彼此 靠拢时，在配合端形成气体密封。带箍202和分开式密封套管206各自包括径向凸起中心肋230和232。 中心肋230和232分别通过一对逐渐缩小的侧壁234和236限定。侧壁 234和236分别径向向外地、并s^微轴向地朝着彼此的方向延伸。在中心 肋的侧壁234和236之间延伸的是各自的圆柱形管状部件238和240,该 圆柱形管状部件238和240具有统一的直径，并且具有大约为联接器200 的全部轴向长度三分之一的轴向长度。径向凸起中心肋230和232的轴 向长度能够基本地大于或者小于上述尺寸，这依赖于使用联接器的特殊 应用。中心肋被设计成与连接在一起的管A和B端部的一对巻边250和 252共同作用。如图6所示，这些巻边向内地位于每个管端部。图7所示 为与图6所示相同构造的相反侧。中心肋230和232的宽度按照巻边250 和252相对于管A和B端部的位置而进行选择，从而使得当管端部被轴 向地、端部对端部地邻接在一起时，巻边全部位于中心肋内。如图8所 示，其中管端部在松开的联接器内处于邻接地接触的状态。管联接器200与在管端部上的巻边250和252的接合与上述参照管 夹IO所描述的方式相同。也就是说，一M接器200被紧固，中心肋230 和232的侧壁234和236约束地将巻边250和252保持于中心肋的限制 范围内，这就在没有肋的联接器上为联接器提供了增强的拉分强度。除 此之外，上述参照第一实施方式描述的、对于中心肋和管巻边需要考虑 的其他事项也同样适用于管联接器200。图9为联接器部件的分解图。从图5和9中可以更好地看出，分开 式密封套管206的配合端222和224限定了舌状物和凹槽密封结构，凹 槽密封结构利用了套管的一个配合端222上的、固定宽度(非逐渐缩小) 的中心舌状物260,并且还利用了套管的另一个配合端224的补充凹槽或 凹口 262。选择配合端222和224的圆周间隔，以使得一_9^接器充分地 紧固在管端部上时，两个配合端几乎接合在一起。可以理解，虽然套管 的轴向长度能够大于或者小于带箍202自身，但是套管206还可以与带 箍202的轴向长度具有相同轴向边界。例如，套管可以被完全地置于中 心肋230内并且具有几乎与图9中所示的垫片208相同的构造。其他的 特征和可选的构造(例如，如上参照第一实施方式的套管24所描述的特 征和构造)也同样能够用于套管206。垫片208 ^皮设计成当联接器被充分紧固时其安装在分开式密封套 管206的中心肋232内，从而提供了两个管端部之间的气体密封。为了 这一目的，图示实施方式的垫片208具有大约与中心肋232的轴向宽度 相等的轴向宽度，并且在每个轴向端部包括成角度的唇缘268,这样当垫 片被插入到套管内时，两个轴向唇缘抵靠于密封套管的侧壁236。与套管 相类似，垫片包括具有舌状物和凹槽结构的配合端，其中，通过垫片的 两个轴向端部(唇缘)268的圆周延伸在一个配合端限定凹槽272,而通 过垫片的中心部分的圆周延伸而在另一个配合端限定舌状物270。可以使 用垫片的其他端部结构。例如，如在前述的第6，877，780号美国专利中的
图12所示，当带箍;陂紧固时，垫片能够具有至少略孩t相互重叠的直的端 部。图5-9所示的实施方式中的垫片208与分开式密封套管206排成一 列，以使得垫片的舌状物270覆盖在套管的舌状物260上。然而，垫片 208还可以替代地位于套管206内，使得垫片的配合端成角度地偏移于密 封套管的配合端，如上述参照第一实施方式所述。垫片材料本身以及垫 片208的其他特征可以与第一实施方式的垫片26相同。图10和图11为管联接器的横截面结构图，图中，垫片280延伸套 管的肋282的全部轴向宽度，但是不包括轴向端部唇缘。此外，还应该 注意到，在本实施方式中，肋282的轴向宽度大于所需容纳管端部两个 巻边的宽度，这种情况下，允许在管端部之间具有5mm的间隔。除了以下所述的之外，紧固装置204能够与第一实施方式的紧固装 置22具有相同的基本结构。因此，紧固装置204包含反作用部件284， 半圆后板286以及一对螺母和螺栓紧固部件288，该紧固部件288穿it^ 凸缘214、 216和反作用部件284上的孔。凸缘本身包括带箍202的相对 端部的整体部分，该整体部分相互远离对方地对折弯曲，限定一对径向 凸起环。这就使得每个凸缘具有一个内支柱(leg)和外支柱，并且如图 中所示，中心肋230延伸到每个支柱的较低的(位于径向内部的)部分。 凸缘214和216包括位于它们内支柱上的相对邻接表面，并且在紧固带 箍时，这些邻接表面接合于位于其间的反作用部件284的相对侧。螺母 抵靠后板286紧固(通过垫圏)，该后板沿着凸缘的轴向宽度分配紧固 力。本领域的技术人员应该理解，还可以使用其他的紧固装置，包括没 有使用反作用部件的紧固装置。如图9所示，为了容纳带箍202的各自中心肋230和232以及密封 套管206，反作用部件284和半圆后板286都包括中心凹陷、或凹口部分 290和292,如图9所示。这些凹口允"^午上述部件套在中心肋230上，因 此不需要增加凸缘的高度。这就从整体上简化了联接器的外形轮廓。如 图5所示，螺栓具有半圓形的T型拴头部294，头部294轴向地向中心肋 230延伸，从而分配通过凸缘的紧固负荷，但是这些头部中止于中心肋， 因此头部与中心肋之间没有相互干涉。反作用部件284的凹口深度和/或
后板286的凹口深度能够按照中心肋230的高度进行选择，从而使得当 螺栓被充分紧固时，反作用部件和/或后板接合于中心肋，并且提供径向 向内的力，以帮助在管端部上锁紧套管和垫片。相对于第一实施方式中给出的单螺栓结构22而言，双螺栓紧固装置 204的一个优点在于，螺栓将其最大的带拉伸力施加于中心肋230和232 的每一侧，因此在巻边的轴向向内的位置(而非在巻边本身)提供了抵 靠管端部的较好的夹紧压力。这有助于提供良好的管端部气体密封，并 且改善了拉分强度。对于需要或期望控制管端部的插入深度、和/或相对于联接器设置管 的一个或两个(或相互的)的转动方位的应用中，^接器200包4舌位于 一个或两个轴向端部上的凹口 296,以与管端部上的相应^&298#^。 图7中示出了采取这种方式的例子，并且图7为包括图5、 6、 8、 9所示 实施方式所有特征的可选的实施方式。按钮和凹口的构造及其4吏用公布 号为2005/0099001 Al的美国专利申请中给予了完整的描述，其中该专利 申请在2005年5月12日公布，并转让至这个临时申请的申请人。公布 号为2005/0099001 Al的美国专利申请的所有内容通过引用并入本文。具 有或不具有公开号为2005/0099001 Al的美国专利申请中的插销(latch), 按钮和凹口特征都能够被使用；作为一种选择，可以如已公布的上述申 请中揭示的那样使用插销和拾組，而不需要任何的联接器和套管的凹口 。 其他的方法对于本领域的技术人员而言是显然的。图12-15示出了多种伸缩管端部结构，这些伸缩管端部结构能够用于 提供一个期望的管端部彼此间和/或与管箍的对准。如图12所示，管端部 A包括了一个直径减小的阳部分302，阳部分302从管A的端部表面延 伸到径向延伸的巻边304。阳部分302包括从管A的端部表面轴向延伸 的凹口 306。管端部B包:fe沿着径向向外延伸巻边310的径向向内凸起 的锁销308,该巻边310轴向地介于锁销308与管B端部表面之间。凹 口 306和锁销308设置成可以相互配合的尺寸，如图所示，以固定两个 管的相对角度方位。锁销与凹口结构与图2中所示的结构相同。管端部A 进一步包括例如与图7所示的掩組298相同的径向凸起的按钮312。如上 所述，按钮312能够结合在管箍上的插销或凹口使用，从而帮助将管箍 置于两管端部的结合处。图13为凹口 306与锁销308接合的端视图，图 中示出了锁销308能够从阳部分302向内突起一段距离。在图14中，该方式没有使用凹口和锁销，仅仅具有按钮312，并且 这样的结构允许管箍;故定向在管端部A上，而无需限制管端部B的相对 角度方位。图15描述了在其中使用了第二按钮314的结构，该结构可用 于如图7所示的管箍，或与例如上述公布号为2005/0099001 Al的美国专 利申请所示的插销的部件一起使用。按钮相对于管端部的位置能够依赖 于应用的特殊需要、以及是否使用具有一个螺栓或两个螺栓的管箍而改 变。在这一点上，值得注意的是，尽管两个螺栓的管夹能够被用作将两 个邻接的管端部连接在一起的管联接器，但是它还可以用于如图12-15 中所示的重叠(伸缩)连接。具有所公开的、设有衬垫的管箍的伸缩连 接的优点在于，在车辆排气应用中，这种结构允许使用石墨垫片，并无 需将石墨材料直接暴露于排放的气体中。在图16和17中示出第三实施方式318，其中管夹可以才艮据第一实施 方式10构造，除了以下几点(1)带箍折回的部分的终止端具有凹口 以容纳中心肋，其中所述终止端限定凸缘；(2)分开式密封套管没有使 用舌状物和凹槽配合端部，但是在它的轴向端部具有一对朝上的凸缘， 用以将其保持在带箍内的适当位置；以及(3)垫片是一个完整的环(环 面)，而非未封闭的环。管夹318包括未封闭的带箍320，紧固装置322， 分开式密封套管324以及垫片326。同第一实施方式相同，未封闭的带箍 包括主体部分330以及一对凸缘332和334，通过主体部分330整体延伸 形成凸缘332和334，其中主体部分330径向内外延伸至一对各自的环 336和338，在此主体部分330自身折叠从而形成内支柱和外支柱。外支 柱340和342各自具有凹口形式的终止端344和346，凹口的尺寸能够容 纳带箍320的中心肋348。带箍320的剩余部分和紧固装置322能够与上 述第一实施方式中有关的内容相同。分开式密封套管324是未封闭的环，包括在一对侧壁352间轴向延 伸的中心肋350，侧壁352从中心肋径向地向内延伸，并终止于套管的短 的轴向段354。径向向外的突出边缘356从轴向段354延伸，并限定套管 的轴向边界。在套管324的每个轴向端部，侧壁352、轴向段354以及边 ,沟槽358用于将套管保持在带箍320内。特 别地，带箍320的主体部分330包括在中心肋348的每一侧上的轴向延 伸360,并且当套管324插入于带箍320时，沟槽358搭扣于延伸360。 这种配合关系能够从图16中的362处看到。套管324的未封闭的环构造 由一对配合端部364和366限定，在本实施方式中，配合端是直的轴向 延伸的端部；然而，舌状物和凹槽连接或者其他接合构造能够被代替使 用。图18显示了第四实施方式400，其中使用了与第二实施方式中的带 箍202相同的带箍402,以及与第二实施方式中的紧固装置204相同的紧 固装置404,而有所不同的是，反作用装置484和后板486各自具有一对 凹口 492，而并非是单个凹口。在反作用部件以及后板的上侧和下侧提供 了凹口 492，这样使得在至少两个旋转位置的任何一个位置，能够将这些 部件装配在带箍402上。这有助于最小化误装配和最小化导致箍夹紧性 能潜在降低的可能性。管联接器400包括完全安装于带箍402的中心肋430内的分开式密 封套管406。套管406包括两个侧壁436，侧壁436形成凹槽(pocket)， 垫片408位于该凹槽中。垫片408同第三实施方式中完整的环垫片326 相同。图19-21示出了第三实施方式中使用的垫片326和第四实施方式中 使用的垫片408的更进一步细节。如上所述，垫片是垫片材料制成的、 位于中心肋或者密封套管的凹槽内的完整的(闭合的)环。垫片优选地 包括两个轴向端部的外部表面上的第一斜面470,以及两个轴向端部的内 部表面的上的较小的第二斜面472。这些在图21所示的放大图中示出。 垫片能够用片状石墨制成，并且优选地具有70-1301bs/cf (磅每立方英尺) 的密度，其中1301bs/cf优选地为在期望的全部箝位压力下的最大密度值。 更优选地，上述密度在73-1101bs/cf范围内。密度范围的较高端部值允许 通过垫片转移较大的箝位负荷。合适的垫片能够从Chardon， OH的EGC Enterprises公司获4寻，该/>司网址是www.egc-ent.com,或者英格兰的f夫 西塞德郡(Merseyside England)的Coniston Profiles ^>司获得，该/>司网 址是www.conistonprofiles.co.uk。这种垫片也能够与前两个实施方式结合 起来祐 使用。
尽管用于管箍的特殊尺寸随着应用而有所改变，但是在一个优选的车辆发动机的排气管实施方式中，管端部具有从管表面凸起1 mm到1.5 mm的巻边，并且这些巻边能够利用例如用于I/O加工的分段扩展的指状 物形成。带箍和套管中心肋为4mm深，垫片为3mm厚。可以理解，前述描述并非本发明本身，而是本发明的一个或多个 优选的示例性实施方案。本发明并不局限于此处公开的具体实施方案， 而由下述的权利要求单独限定。此外，包括在前述描述中的声明涉及 具体的实施方案，不能解释为限定本发明的范围或限定权利要求所使 用的术语，除非该术语或措词在上面进行了的特别限定。对本领域技 术人员而言，各种其它的实施方案和对上述公开的实施方案的各种变 形和变化都是显而易见的。各种其它的实施方案、各种变形和变化都 应确定为附后权利要求的范围之内。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
1.一种连接两个管状体的管箍，包括带箍，圆周地从第一端延伸到第二端，并且具有一对轴向端，所述带箍包括向内地位于所述轴向端的径向凸起肋，并至少部分地延伸于所述第一端和所述第二端之间；紧固装置，连接于所述带箍，通过所述带箍的收紧和松开以实现拉拢和分开所述第一端和第二端；分开式套管，位于所述带箍内并且至少位于所述径向凸起肋内，所述分开式套管圆周地从第一配合端延伸到第二配合端；以及，垫片，轴向地位于所述分开式套管内，使得所述垫片至少部分地位于所述径向凸起肋内。
2. 如权利要求l所述的管箍，其中，所述带箍的所述第一端和第 二端都包括径向延伸的凸缘，所述凸缘中的每一个具有与其他凸缘的 孔排成一列的 一对孔，所述紧固装置包括单螺母和螺栓紧固部件以及 后板，所述螺栓延伸穿过所述两个凸缘上的排列齐的孔、以及后板， 并延伸到相对应的螺母，从而使得螺母在螺栓上的紧固通过后板使所 述凸缘靠拢。
3. 如权利要求2所述的管箍，其中，所述紧固装置进一步包括位 于所述凸缘之间的反作用部件。
4. 如权利要求2所述的管箍，其中，所述螺栓包括螺栓头部和胫 杆，所述螺栓头部和所述后板延伸足够的轴向距离，以使得通过每个 所述凸缘从所述紧固装置上分散力。
5. 如权利要求l所述的管箍，其中，所述带箍的所述第一端和第 二端包括径向延伸的凸缘，所述带箍的整体端部部分形成所述凸缘， 每一个所述端部部分自折，以使得所述凸缘具有内支柱和外支柱。
6. 如权利要求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间隔，以使得当 所述紧固装置完全紧固时，所述配合端几乎相互接合，但基本不会相 互接触。
7. 如权利要求6所述的管箍，其中，所述垫片包括第一配合端和 第二配合端，所述垫片的第一配合端和第二配合端具有圆周间隔，以 使得当所述紧固装置完全紧固时，所述配合端几乎相互接合，但基本 不会相互重叠。
8. 如权利要求l所述的管箍，其中，所述径向凸起肋、所述套管 与所述垫片都具有通常相同的轴向宽度。
9. 如权利要求l所述的管箍，其中，所述带箍的所述第一端和第 二端包括径向延伸的凸缘，所述凸缘中的每一个具有与其他凸缘的孔 排成一列的 一对孔，所述紧固装置包括一对螺母与螺栓紧固部件以及 后板，所述螺栓延伸穿过所述两个凸缘上的排列齐的孔、以及后板， 并延伸到相对应的螺母，从而使得螺母在螺栓上的紧固通过后板使所 述凸缘靠拢；以及所述后板具有具有凹口，所述带箍的凸起肋至少部 分i也位于所述凹口内。
10. 如权利要求9所述的管箍，其中，所述紧固装置进一步包括 位于所述凸缘之间的反作用部件，其中所述反作用部件具有凹口，所 述分开式套管至少部分地位于该凹口内。
11. 如权利要求1所述的管箍，其中，所述带箍的所述第一端和 第二端包括径向延伸的凸缘，所述带箍的整体端部部分形成所述凸缘， 每一个所述端部部分自折，以使得所述凸缘具有内支柱和外支柱；以 及所述带箍的所述凸起肋至少延伸到每一个凸缘的所述内支柱和外支柱的较低部分。
12. 如权利要求1所述的管箍，其中，所述垫片包括石墨材料制 成的完整环。
13. 如权利要求12所述的管箍，其中，所述垫片具有范围为70-130 lbs/cf的密度。
全文摘要
一种连接管端部的管箍共同形成了不漏气的气体密封。该管箍包括未封闭的带箍、紧固装置、分开式套管以及内部垫片。带箍圆周地从第一端延伸到第二端，并且具有一对轴向端。带箍包括位于轴向端内的径向凸起肋，并且径向凸起肋至少部分地延伸于第一端和第二端之间。分开式套管位于带箍内并且至少位于肋内。垫片轴向地位于套管内，使得垫片至少部分地位于肋内。在组合装配期间，每一个管端部能够具有凸起的卷边并且管箍被置于两个管端部之上，这样，当在带箍的中心肋区域内时，卷边接合于垫片。
文档编号F16L21/00GK101166929SQ200680003498
公开日2008年4月23日 申请日期2006年2月10日 优先权日2005年2月10日
发明者布赖恩·T·伊格纳茨卡, 斯各特·T·卡斯尔 申请人:布雷兹-托卡产品有限责任公司