专利名称：具有套筒和衬垫的管夹的利记博彩app
技术领域：
本发明一般涉及管夹，更具体地，涉及包括套筒和衬垫以用于提供管之间的气密连接的管夹。
背景技术：
管夹通常用于连接排气系统中的各种结构管和其它管状主体。为了有效使用，管之间的接合件应当提供流体密封、应当保持可接受的泄露率、以及应当具有良好的抗轴向分离阻力。一种类型的管夹为与伸缩重叠管一起使用的带夹，另一种类型的管夹为与端到端邻接管或紧密邻接管一起使用的管联接器。这两种类型通常都包括在管上放置并收紧的带，并且这两种类型能够包括在带下方的管上待放置并收紧的套筒、衬垫、或者套筒和衬垫。套筒可以是带具有面对周向端部的开放环结构的分体式套筒。这些面对的端部有时会具有舌槽构造。在本专利申请的受让人所拥有的第7，520，539号、第7，410，192号、第 7，252，310号、第7，025，393号以及第6，758，501号美国专利中教导了具有和不具有舌槽构造的分体式套筒的示例。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，提供了一种管夹，其包括带、用于带的收紧机构、带内的分体式套筒以及位于分体式套筒的周向通道的内侧的衬垫。分体式套筒包括舌部与槽部接合件，其中所述舌部具有至少一个侧边，在舌部响应于使用收紧机构收紧外部的带而穿入槽部的过程中，所述舌部的侧边面对槽部的侧边并且与槽部的侧边接合。这提供了舌部与槽部接合件处的金属对金属的密封，从而有助于防止流体通过接合件流动。舌部与槽部的相对构造使得在舌部穿入槽部的过程中，舌部的侧边与槽部的侧边之间存在分开的间隔区域。而且，在收紧的过程中，衬垫被迫进入这些分开的间隔区域内，这提供了舌部与槽部接合件处的第二、带衬垫的密封。
下文将结合附图描述本发明的一个或多个优选示例性实施方式，其中类似的标记表示类似的元件，在附图中图1是管夹的示例性实施方式的局部分解图；图2是图1中的管夹的分解图；图3是沿图1中的3-3取得的放大截面图；图4是一对管向下收紧的、图1中的管夹的放大截面图；图5是多个舌部与槽部接合件和衬垫的示例性实施方式的近视图；图6是图5中的舌部与槽部接合件的近视图，其示出了在槽部内穿入的舌部；图7是沿图6中的7-7取得的放大的部分截面图；图8是沿图6中的8-8取得的放大的部分截面4
图9是舌部与槽部接合件和衬垫的示例性实施方式的近视图；图10是多个舌部与槽部接合件和一对衬垫的示例性实施方式的近视图；图11是沿图10中的11-11取得的放大截面图；图12是沿图10中的12-12取得的放大截面图，其示出了一对管向下收紧的舌部与槽部接合件和衬垫；以及图13是沿图10中的13-13取得的放大截面图，其示出了一对管向下收紧的舌部与槽部接合件和衬垫。
具体实施例方式参见附图，图1-13示出了管夹10的两个示例性实施方式，管夹10用于连接汽车排气系统中的管的端部，以提供能够很好地抗轴向分离的流体密封。如本文中所使用的那样，用语“管”指的是管状结构，例如排气管、催化转化器、柴油微粒过滤器以及其它排气系统部件，其可用于汽车应用例如重型卡车和客运汽车，或者可用于非汽车应用例如发电机、 机车以及农业设备，本文仅列举几个示例。用语“管”还包括其它管状的汽车部件以及能够夹在一起的管状的非汽车主体。管夹10通过衬垫12提供最初的低泄漏密封，通过在舌部与槽部接合件(tongue-and-groove joint)处形成的和/或分体式套筒14与管的下表面之间形成的金属对金属的接触提供随后的低泄漏密封。一般来说，管夹10具有圆柱形形状， 其限定沿着或大体平行于该形状的中心轴线延伸的轴向方向、沿着该形状的半径延伸的径向方向以及沿着该形状的周向延伸的周向方向。参见图1，在示出的实施方式中，管夹10用于端到端邻接的接合件或紧密邻接的接合件，但是也能够适合于伸缩重叠的接合件。根据应用，第一管16和第二管18能够为催化转化器和/或柴油微粒过滤器的管状主体、能够为排气管、或者能够为非汽车管状主体； 在汽车管状主体的情况下，流体例如废气流经第一管和第二管。第一管16和第二管18均由金属例如400系列的不锈钢制成。第一管16具有第一端部20和第一外表面22，第二管 18具有第二端部M和第二外表面26。当组装时，第一端部20和第二端部M面对彼此，并且能够邻接或者稍微隔开以形成例如多达约IOmm的间隙；当然其它间隙尺寸也是可能的。在图1-8所示的实施方式中，管夹10包括带观、收紧机构30、分体式套筒14以及衬垫12。带28能够由金属加工成开放环的、例如409级不锈钢或其它合适材料的钢板制成。在不同的实施例中，带观能够具有范围约为55-68mm的轴向宽度；当然也可能具有其它尺寸，这将取决于应用。参见图1和2，带观从第一周向端36沿周向方向延伸到第二周向端38，并且从第一侧40沿轴向方向延伸到第二侧42。带观在径向向内侧具有内表面44， 带28在径向向外侧具有外表面46。参见图1-4，带28具有第一凸缘48和第二凸缘50、通道52、以及包括第一侧壁M 和第二侧壁56的非通道部分。第一凸缘48和第二凸缘50从各自的第一端36和第二端38 延伸，并且第一凸缘48和第二凸缘50均由带观的远离彼此折叠并折回自身以产生一对径向突出的环的部分形成，每个环具有内支脚和外支脚。内支脚和外支脚能够(尽管不需要) 点焊在一起，还能够通过其它的方式机械附接。通道52与分体式套筒14中相应的通道的形状互补，这将随后描述。通道52轴向绕第一侧40和第二侧42的内侧、带观的中路定位，并且在第一端36与第二端38之间周向地延伸。通道52能够延伸进如图所示的径向突出环的翻折材料中，由此翻折材料的外支脚具有剪切块或释放段以容纳延展。通道52能够周向地延伸进第一凸缘48和第二凸缘50中，以使得每一个凸缘均具有位于其下部的细微径向突出肋。通道52位于内表面44上，并且在外表面46上产生细微径向突出肋。第一侧壁 54和第二侧壁56从通道52沿着相反的轴向方向延伸。收紧机构30与带观连接并且能够收紧和放松，以使第一端36和第二端38彼此靠近和远离。参见图1和2，在示出的实施方式中，收紧机构30包括双螺栓螺母紧固件组合、反作用块58和背板60。紧固件组合包括第一 T型螺栓62和第二 T型螺栓64，以及第一螺母66和第二螺母68。每一个T型螺栓均具有用于均勻地分布收紧力的半圆柱形头部， 并且具有部分带螺纹的柄部。反作用块58具有双凸面形状，并且具有用于接收第一 T型螺栓62和第二 T型螺栓64的插入的通道。反作用块58还具有径向向内的表面(未示出)。 背板60具有半圆柱形状并且具有用于接收第一 T型螺栓62和第二 T型螺栓64的插入的一对通道。当组装时，第一 T型螺栓62和第二 T型螺栓64也插入位于第一凸缘48和第二凸缘50中的通道。当收紧时，第一螺母66和第二螺母68被旋拧在第一 T型螺栓62和第二 T型螺栓64上，并且半圆柱形头部、反作用块58和背板60 —起作用以将第一端36和第二端38朝向彼此拉动，并产生围绕带观的周向分布的径向向内的力。在其它的实施方式中，收紧机构30可具有不同的构造和配置。例如，收紧机构30能够具有单独的螺栓螺母紧固件组合，反作用块58和背板60能够具有设置在其径向向内的表面上的凹口以容纳带观的细微径向突出肋、无需设置反作用块和/或背板。当组装时，分体式套筒14径向地位于带观的内侧，并且在不同的周向位置处通过一次或多次点焊与带连接，和/或能够以其它的方式与带连接，例如与从分体式套筒和带中的互补的剪切块延伸的结构性突起部机械连接以接纳这些突起部。分体式套筒14能够由金属加工成开放环的、例如409级不锈钢或其它合适的材料的钢板制成。一般来说，分体式套筒14具有与带观的形状互补的形状。在不同的实施例中，分体式套筒14能够具有范围约为55-68mm的轴向宽度；当然也可能具有其它尺寸，这将取决于应用。参见图1_4，分体式套筒14从第一周向端70沿周向方向延伸到面对第一周向端的第二周向端72。分体式套筒14从第一侧74沿轴向方向延伸到第二侧76。分体式套筒14在径向向内侧具有内表面78，分体式套筒14在径向向外侧具有外表面80。在示出的实施方式中，分体式套筒14具有通道82、包括第一侧壁84和第二侧壁 86的非通道部分以及第一、第二和第三舌部与槽部接合件88、90、92。通道82接纳在使用之前预组装在分体式套筒内的衬垫12。通道82轴向地绕第一侧74和第二侧76的内侧、分体式套筒14的中路定位，并且在第一端70与第二端72之间周向地延伸。通道82位于内表面78上，并且在外表面80上产生细微径向突出肋。第一侧壁84和第二侧壁86在从通道 82的相对的轴向方向上延伸。参见图2，第一侧壁84和第二侧壁86具有位于其中的第一凸起94和第二凸起96。每一个凸起94、96在外表面80中产生细微径向突出的矩形结构， 该细微径向突出的矩形结构具有与由通道82产生的径向突出肋的突起高度类似的突起高度。在轴向方向上，每一个凸起94、96跨越各自的侧壁84、86的轴向范围的大部分，在周向方向上，每一个凸起跨越反作用块58的周向范围。当组装并收紧时，在带观中的第一凸缘 48与第二凸缘50之间形成的间隙处，基本完全横跨分体式套筒14的轴向宽度，反作用块58的径向向内的表面接触第一凸起94和第二凸起96并向其施加径向向内的力。在收紧带观之后，第一、第二以及第三舌部与槽部接合件88、90、92靠在一起，能够形成抵抗流体泄露到第一管16和第二管18之外的密封。参见图2、5以及6，第一接合件 88和第二接合件90分别位于第一侧壁84和第二侧壁86，第三接合件92位于通道82。第一接合件88和第二接合件90具有类似的构造，将参照第一接合件进行描述。在示出的实施方式中，第一接合件88具有舌部98和槽部100。舌部98从第一端70延伸并面对形成于第二端72中的槽部100。舌部98具有由释放沟槽105隔开的第一弹簧部件102和第二弹簧部件104。舌部98具有第一侧边106和第二侧边108，每一个侧边均具有半圆形的拐角110。槽部100以第一侧边112和第二侧边114为界，第一侧边112和第二侧边114随槽部的深度增加朝向彼此会合。在第一接合件88塌陷之后，当舌部98穿入槽部100时，弹簧部件102、104朝向彼此偏斜。在最初的穿入之后，侧边106、108直接接触对应的侧边112、 114(金属对金属)，并且在整个穿入的全部范围内保持直接接触，如图6所示，无需完全穿过。在侧边106、108、112与114之间形成抵抗流体泄露的金属对金属的密封。仍参见图2、5以及6，在示出的实施方式中，第三接合件92具有舌部116和面对的槽部118。舌部116具有由释放沟槽124隔开的第一弹簧部件120和第二弹簧部件122。 舌部116还具有第一侧边126和第二侧边128以及自由端129。槽部118以第一侧边130 和第二侧边132为界，并且以底边134为界。在第三接合件92塌陷之后，当舌部116穿入槽部118时，弹簧部件120、122朝向彼此偏斜，尽管在一些情况下，弹簧部件没有偏斜，因为舌部的侧边1沈、1观不一定与槽部的侧边130、132接触。另外，舌部116能够仅用于支承衬垫12。在其它的实施方式中，分体式套筒14能够具有不同的构造和配置。例如，能够在第一侧74和第二侧76上设置凸缘、能够存在不同数量的舌部与槽部接合件，例如仅设置第三接合件92、和/或舌部与槽部接合件自身能够具有不同的构造和配置，例如第6，758，501 号美国专利中教导的那样。衬垫12位于通道82中，并且形成第一管端20和第二管端M处的密封。衬垫12 能够由在带28收紧时被压缩的相对较软的材料制成；合适的材料包括石墨基材料、云母基材料、陶瓷纤维或玻璃纤维，本文仅列举一些示例。参见图1-4，衬垫12是带有开放环结构的分体式衬垫。衬垫12从第一周向端136周向地延伸到第二周向端138，并且从第一侧140 轴向地延伸到第二侧142。衬垫12在径向向内侧具有内表面144，在径向向外侧具有外表面146。外表面146可具有布置在其上的压力敏感粘合剂，以将衬垫12预组装到通道82和预组装到舌部116。在其它的实施方式中，衬垫12可具有不同的构造。例如，衬垫12无需是分体式衬垫，而是周向连续型的。参见图5和6，衬垫12具有在第一侧140与第二侧142之间测量的轴向宽度A，该轴向宽度A约等于通道82的轴向宽度；当然，轴向宽度A能够大于或小于通道的轴向宽度。 轴向宽度A大于舌部116的轴向宽度B。越过第一侧边1 和第二侧边1 设有第一横向悬垂部148和第二横向悬垂部150。衬垫12的第一端136周向地延伸越过舌部116的自由端 129，以提供周向悬垂部152。此外，轴向宽度A大于槽部118的轴向宽度C。越过第一侧边 130和第二侧边132设置有第一横向悬垂部IM和第二横向悬垂部156。衬垫12的第二端 138周向地延伸越过槽部118的底边134，以提供周向悬垂部158。在其它的实施方式中，无需存在这些尺寸关系和关联的部分的全部；例如，无需设置悬垂部152，由此第一端136的末端能够与自由端1 齐平，或者能够从自由端折回。参见图6-8，在舌部116穿入槽部118之后，衬垫12的悬垂部152、158彼此邻接， 并且在周向方向上彼此压挤。当穿入时，在第一端136与第二端138之间测量的衬垫12的周向距离可大于通道82的周向距离，因而引起悬垂部152、158之间的压缩干扰。另外，第一端136和第二端138在径向方向上压挤第一管16的第一外表面22和第二管18的第二外表面沈。在一些情况下，悬垂部152、158可彼此重叠。侧边126、128、130、132能够(尽管不需要)在沿其长度的一个或多个点处彼此分别接合，以在此处的金属对金属界面上形成密封的金属接触的区域。侧边126、128、130、132之间的一些区域或者全部区域可通过一个或多个空间保持分开。衬垫12的横向悬垂部148、150、154、156和/或其它部分能够楔入对应的侧边126、128、130、132之间的分开的空间，并产生分开的空间，如图7中清楚地所示，以形成它们之间带衬垫的密封(衬垫对金属)。另外，衬垫12的悬垂部152、158和/ 或其它部分可填充部分形成于舌部116的自由端1 与槽部118的底边134之间的袋状部 160(它们之间的未穿入部分)以在此处形成带衬垫的密封，如图8清楚地所示。衬垫12还可以填充其它区域，例如释放沟槽124。因此，在穿入之后，能够在舌部与槽部接合件92处以及在面对的舌部116与槽部118之间所形成的区域仅形成带衬垫的密封、仅形成金属对金属的密封、或者既形成金属对金属的密封又形成带衬垫的密封。通过实验，专利权人发现带衬垫的密封和金属对金属的密封在使用中随着时间不同的进行。带衬垫的密封提供服务开始处的低泄露率，但是往往泄露率随时间通常会增大 (即，恶化)。应当相信，泄露率增大是由于暴露于流体例如废气的衬垫的氧化和/或退化所导致的。另一方面，金属对金属的密封在服务的开始处提供比衬垫密封更高的泄露率，但是往往泄露率随时间通常会减小(即，改进)。应当相信，泄露率减小是由于在金属对金属密封之间的界面上烟尘的积聚、其它物质和/或氧化所导致的。表1示出了关于金属对金属的密封的一次实验的结果。实验使用了具有与图1类似的构造的管夹，但是不具有通道52、82并且不具有衬垫12 ；相反，非通道部分跨越带观和分体式套筒14的整个轴向和周向范围。管与管夹均经受高温(例如，550-600°C)以及振动(所谓的热氛围测试，thermal-vibe test)持续总计13. 3小时。在零小时处，向管的内侧施加4. 5p. s. i. (31kPa)的压力，并且在管夹处测量所产生的泄露率；再次在13. 3小时处，施加4.5p.s. i.的压力并测量所产生的泄露率。如在全部实例中所展示的，金属对金属的密封随时间改进，具有减小的泄露率。在13. 3小时之后的泄露率小于4. 0标准升每分钟 (sLpm)，并且泄露率均不高于最初的泄露率(0小时)的一半。当然，不是全部实验和实例得到这个确切的数据。表 权利要求
1.一种管夹，包括带，从第一端沿周向延伸到第二端；收紧机构，靠近所述第一端和所述第二端与所述带连接，所述收紧机构包括至少一个紧固件以使所述第一端和所述第二端向彼此靠拢从而收紧所述带；分体式套筒，径向地位于所述带的内部，所述分体式套筒从第一侧轴向地延伸到第二侧，并且从第一周向端周向地延伸到第二周向端，所述分体式套筒具有至少一个通道，所述至少一个通道位于所述第一侧与所述第二侧之间并且在所述第一周向端与所述第二周向端之间延伸，所述分体式套筒包括至少一个舌部与槽部接合件，所述舌部位于所述第一周向端，并且所述槽部位于面对所述舌部的所述第二周向端，所述舌部具有侧边，并且所述槽部具有在所述舌部穿入所述槽部的过程中在沿其长度的一个或多个点处面对所述舌部的所述侧边的侧边，以使得当所述带绕一对邻接的管端完全收紧时，所述舌部和所述槽部在它们面对的所述侧边之间具有分开的间隔区域；以及至少一个衬垫，径向地位于所述分体式套筒的内部并且被接纳在所述通道中，其中，在收紧所述带并且所述舌部穿入所述槽部之后，所述衬垫被楔入所述舌部的所述侧边与所述槽部的所述侧边之间的分开的间隔区域中的至少一些间隔区域中，并且形成所述侧边之间的密封。
2.如权利要求1所述的管夹，其中，所述收紧机构包括第一和第二螺母、反作用块以及背板，所述至少一个紧固件包括第一和第二螺栓，其中，在组装之后，插入所述第一和第二螺栓，使其穿过所述带的所述第一端和所述第二端、穿过所述反作用块以及穿过所述背板。
3.如权利要求1所述的管夹，其中，所述分体式套筒具有非通道部分，所述非通道部分位于所述第一端与所述第二端之间并且在所述第一周向端与所述第二周向端之间延伸，其中，在收紧所述带之后，所述衬垫压挤第一管的外表面、第二管的外表面或者压挤所述第一管的外表面和所述第二管的外表面，以在此处形成密封，并且在收紧所述带之后，所述非通道部分抵抗所述第一管的外表面、所述第二管的外表面或者抵抗所述第一管的外表面和所述第二管的外表面进行金属对金属的接触，以在此处形成密封。
4.如权利要求1所述的管夹，其中，在收紧所述带并且所述舌部穿入所述槽部之后，所述衬垫压挤第一管的外表面、第二管的外表面或者压挤所述第一管的外表面和所述第二管的外表面，并且填充部分由所述舌部的自由端和所述槽部的未穿透部分形成的袋状部，所述衬垫在此处形成密封。
5.如权利要求1所述的管夹，其中，所述衬垫是从第一周向端周向地延伸到第二周向端的分体式衬垫，所述第一周向端位于所述舌部，当没有被收紧和没有穿入时，所述第一周向端具有悬于所述舌部的自由端的周向悬垂部，所述第二周向端位于所述槽部处，并且当没有被收紧和没有穿入时，所述第二周向端具有悬于所述槽部的底边上的周向悬垂部。
6.如权利要求1所述的管夹，其中，所述分体式套筒具有第一非通道部分，所述第一非通道部分位于所述第一侧与所述通道之间并且在所述第一周向端与所述第二周向端之间延伸，所述分体式套筒具有第二非通道部分，所述第二非通道部分位于所述第二侧与所述通道之间并且在所述第一周向端与所述第二周向端之间延伸，在收紧所述带之后，所述衬垫压挤所述第一管的外表面和所述第二管的外表面，跨越所述第一管和所述第二管的面对部分并且在此处形成密封，在收紧所述带之后，所述第一非通道部分抵抗所述第一管的外表面进行金属对金属的接触并且在此处形成密封，并且在收紧所述带之后，所述第二非通道部分抵抗所述第二管的外表面进行金属对金属的接触并且在此处形成密封。
7.如权利要求6所述的管夹，其中，所述至少一个舌部与槽部接合件包括位于所述通道处的第一舌部与槽部接合件、位于所述第一非通道部分的第二舌部与槽部接合件以及位于所述第二非通道部分的第三舌部与槽部接合件。
8.如权利要求1所述的管夹，其中，所述至少一个通道包括第一通道和第二通道，所述分体式套筒具有非通道部分，所述非通道部分位于所述第一通道与所述第二通道之间并且在所述第一周向端与所述第二周向端之间延伸，所述至少一个衬垫包括被接纳在所述第一通道中的第一衬垫，并且包括被接纳在所述第二通道中的第二衬垫，在收紧所述带之后，所述第一衬垫压挤第一管的外表面并且在此处形成密封，在收紧所述带之后，所述第二衬垫压挤第二管的外表面并且在此处形成密封，在收紧所述带之后，所述非通道部分抵抗所述第一管的外表面和所述第二管的外表面进行金属对金属的接触，跨越所述第一管和所述第二管的面对并且在此处形成密封。
9.如权利要求8所述的管夹，其中所述至少一个舌部与槽部接合件包括位于所述第一通道处的第一舌部与槽部接合件、位于所述第二通道处的第二舌部与槽部接合件、位于所述非通道部分的第三舌部与槽部接合件以及位于所述非通道部分的第四舌部与槽部接合件。
10.一种管夹，包括带，从第一端沿周向延伸到第二端；收紧机构，靠近所述第一端和所述第二端与所述带连接，所述收紧机构包括至少一个紧固件以使所述第一端和所述第二端向彼此靠拢从而收紧所述带；分体式套筒，径向地位于所述带的内部，所述分体式套筒从第一侧轴向地延伸到第二侧，并且从第一周向端周向地延伸到第二周向端，所述分体式套筒具有至少一个通道，所述至少一个通道位于所述第一侧与所述第二侧之间并且在所述第一周向端与所述第二周向端之间延伸，所述分体式套筒包括至少一个舌部与槽部接合件，所述舌部位于所述第一周向端，并且所述槽部位于所述第二周向端，所述舌部和所述槽部均具有侧边；以及至少一个衬垫，径向地位于所述分体式套筒的内部并且被接纳在所述通道中，其中，在收紧所述带并且所述舌部穿入所述槽部之后，所述舌部的侧边与所述槽部的侧边在一个或多个点处彼此面对，以在面对处形成分开的间隔，并且在所述分开的间隔处所述衬垫被楔在所述舌部的所述侧边与所述槽部的所述侧边之间，以在此处形成带衬垫的密封。
全文摘要
一种管夹，其包括带、用于带的收紧机构、带内的分体式套筒以及位于分体式套筒的周向通道的内侧的衬垫。分体式套筒包括舌部与槽部接合件，其中所述舌部具有至少一个侧边，在响应使用收紧机构收紧外部的带而舌部穿入槽部的过程中，所述舌部的侧边面对槽部的侧边并且与槽部的侧边接合。舌部与槽部的相对构造使得在舌部穿入槽部的过程中，舌部的侧边与槽部的侧边之间存在分开的间隔区域。而且，在收紧的过程中，衬垫被迫进入这些分开的间隔区域内，这提供了舌部与槽部接合件处的第二、带衬垫的密封。
文档编号F16L21/08GK102483187SQ201080038578
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年8月28日
发明者布赖恩·T·伊格纳茨卡, 布赖恩·T·吉斯 申请人:诺玛美国控股有限责任公司