CN101460774B - 夹紧圈 - Google Patents
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Abstract
一种夹紧圈,其包括:带状件(3),其包括两个自由端,所述两个自由端中的至少一个自由端回弯以形成环形体(5),所述环形体由带外侧部(7)和下层的带内侧部(9)限定;以及束紧系统,其适于与所述环形体共同作用来束紧所述带状件(3);所述夹紧圈中,所述带外侧部(7)具有相对所述环形体的外部轮廓向内设置的推入部(15),所述推入部(15)限定了与所述束紧系统接合的束紧壁(17),并且所述推入部(15)的两侧分别与所述带外侧部(7)的两个边缘段(19)侧接。
Description
本发明涉及夹紧圈。
这种夹紧圈能够用于尤其在汽车工业或航空工业中连接管件(例如,连接排气系统的管件或者净化燃气的系统的管件)。
更具体地,本发明涉及这样一种类型的夹紧圈,其包括:
-带状件,其包括两个自由端,所述自由端中的至少一个回弯以形成环形体,所述环形体由带外侧部和下层的带内侧部限定;以及
-束紧系统,其适于与所述环形体共同作用来束紧所述带状件。
通常,所述带状件的两个自由端均回弯以分别形成环形体,并且所述束紧系统能够使两个环形体彼此更加靠近从而束紧所述带状件。
文献FR 2522086公开了这种类型的夹紧圈。该夹紧圈都包括带有两个半圆柱形保持件的束紧系统,其中,这两个圆柱形保持件被分别容纳在夹紧圈的两个环形体中。能够将该保持件称为“块状件(blocks)”或“销状件(gudgeons)”。
第一块状件设置有内螺纹通孔,而第二块状件设置有光滑通孔。束紧系统还包括螺钉,该螺钉包括带螺纹的杆体和螺钉头。夹紧圈的每个环形体均设置有两个彼此对准的开口,以使螺钉的杆体穿过这两个环形体中的每一个。另外,螺钉的杆体自由地穿过光滑孔并接合在内螺纹孔中。当螺钉被旋入第一块状件时,螺钉头与第二块状件接合,然后第二块状件推靠在一个环形体的带内侧部上,同时第一块状件推靠在另一个环形体的带内侧部上。于是夹紧圈通过使所述环形体彼此更靠近而被束紧。
本发明的目的是提出一种不设置任何块状件的上述类型的夹紧圈,从而在保持良好夹紧性能的同时限制夹紧圈的零件数量,简化其组装程序,以及/或者降低其制造成本。
通过具有以下特征的上述类型的夹紧圈实现该目的:所述带外侧部具有相对外部轮廓向内设置的推入部,所述推入部限定了与束紧系统接合的束紧壁,并且所述推入部的两侧分别与带外侧部的两个边缘段侧接。
由于束紧系统与带外侧部的束紧壁接合,因此不必在每个环形体内侧设置块状件。
另外,与第FR 2 522 086号文献中的夹紧圈不同,在本发明的夹紧圈中,束紧系统施加在环形体上的作用力不是通过环形体的内侧作用在带内侧部上,而是通过环形体的外侧作用在带外侧部上。由于这种新的作用力分布,设置所述边缘段被并使其起到拉索的作用,并保持住环形体中在束紧壁下游方向上的部分,从而防止环形体的下游部分在束紧的过程中发生变形。在本申请中,“上游方向”和“下游方向”是相对所述环形体上的束紧系统所施加的作用力方向来定义的。
通过阅读本发明的夹紧圈实施例的详细说明,能够更好地理解本发明及其优点。在说明中参考了以下附图:
图1和2示出了夹紧圈的第一实施例;
图3示出了夹紧圈的第二实施例;
图4示出了夹紧圈的第三实施例;
图5和6示出了夹紧圈的第四实施例;
图7示出了夹紧圈的第五实施例;
图8示出了夹紧圈的第六实施例。
在附图中所示的这些夹紧圈的实施例具有大量的共同特征。下面对这些共同特征进行说明,并且在附图中以相同的数字对这些共同特征进行标记。
每个夹紧圈包括带状件3和两个自由端。每一个自由端都回弯以形成环形体5,并且每个环形体5由带外侧部7和下层的带内侧部9限定。环形体5的底部11定义为环形体中更靠近带身3的中部的区域,而环形体5的端部13则被定义为环形体中与底部11相对的区域(即,远离带状件3中部的区域)。
当夹紧圈处于被最大程度束紧的状态时,两个环形体5端部之间的空间最小。
当夹紧圈处于被最大程度束紧的状态时,两个环形体5的端部13之间的空间最小。
每个夹紧圈还包括束紧系统,在以下内容中会对该系统做进一步说明。
带外侧部7具有推入部(pushed-in portion)15,其相对环形体5的外侧轮廓向后设置。所述推入部限定了束紧壁17,而束紧系统会抵靠在束紧壁17上。另外,推入部的两侧分别与带外侧部7的两个边缘段19相接。
每个边缘段都基本呈直线形,并将带外侧部的第一点20与带外侧部的第二点21连接起来,其中第一点20在推入部15的上游方向与其紧邻,第二点21在推入部15的下游方向与其紧邻。第一点20通常接近环形体的底部11,有利地,其位于环形体的底部11。边缘段19在力学上起到了拉索的作用,其在推入部15上游方向的部分与推入部15下游方向的部分之间被拉紧。
示出的夹紧圈实施例的截面通常呈圆形。有利地,束紧壁17基本径向地延伸,并且边缘段19与夹紧圈的半径形成大于30°的角度A。角度A越大,边缘段13对环形体在束紧壁17下游方向的部分的保持作用越好。
束紧壁17基本为平面。推入部15可具有另一个基本为平面的壁23,其面向束紧壁17并与其形成非零的角度。壁17和23形成推入部15的端壁。
在这些实施例中,壁23压靠在带内侧部9上。由于束紧壁17基本径向地延伸,所以壁17与23之间的角度接近90°(夹紧圈的半径越大,角度越接近90°)。壁23压靠在带内侧部9上时,其起到了基础板(shoe)的作用,用于使束紧系统施加的径向作用力分布在带内侧部9上。带内侧部9则将所述径向力分布在所束紧的物体上。
在本发明的夹紧圈的另一个方面中,每个环形体5具有两个彼此对准的开口25和27。第一开口27设置在束紧壁17中。而第二开口25设置在环形体5的端部13处。此外,夹紧圈束紧系统(如下所述)还包括杆体29,其适于接合在开口25和27中以穿过每个环形体5。
如果用相同的夹紧圈来夹紧直径不同的物体,那么必须使束紧系统的杆体29能够相对环形体5的端部13径向地移动。为了允许这种径向移动,两个开口25呈椭圆形,且其长轴径向地延伸(参考图5到8)。如有必要,第一开口27也能够呈椭圆形。
以下对用于示出的所有夹紧圈的束紧系统进行说明。能够注意到,如果其它系统与束紧壁17接合并能使环形体5彼此更加靠近,则也能使用其它系统。
所述束紧系统包括螺母-螺栓组件,该组件包括具有螺纹杆29和螺栓头31的螺栓、螺母33和在该实施例中呈套管形的垫片35。可将螺栓的直径选择为使所述螺栓能够穿过开口25和27。与之相反,也可将螺栓头31和垫片35的直径选择为使所述螺栓头和所述垫片不能穿过开口25和27。该实施例中,垫片35位于螺母和带状件之间,但其也可位于螺栓头31和带状件之间。另外,垫片35能够与螺母33或螺栓头31分离,或与之一体形成或固定在一起。
因此,螺栓头31和螺母33通过垫片35与环形体5的束紧壁17接合。垫片35用于将螺母33或螺栓头保持在推入部15外,从而使所述螺栓能够被方便地旋动。当然,垫片35是可选的。例如,如果推入部15的宽度足以能够使螺母33(或螺栓头31)被旋动,或者螺母(或螺栓头)的长度足以从推入部15中伸出,就不必使用垫片35。
另外,应该注意,有利地,适当地选择推入部15的形状和尺寸以防止螺栓头31或螺母33转动。这样就没有必要在紧固螺母-螺栓组件时握持住螺栓头或螺母。
下面对图1到7所示的夹紧圈实施例中的每一个的特征进行说明。
在图1和2所示的夹紧圈第一实施例中,推入部15具有两个与边缘段19连接的侧壁37。侧壁37在形成推入部15端壁的壁17和23以及位于推入部15的表面两侧的边缘段19之间延伸。
实际上,推入部15是通过对带外侧部7进行冲压形成的。
在图3所示的夹紧圈第二实施例中,在带外侧部7上切割出推入部15以便将其与边缘段19分离。因而,这种夹紧圈上没有侧壁,取代侧壁的是凹口。因此,形成的切割仅是沿边缘段19进行的侧向切割,从而推入部15具有由壁17和23形成的端壁,该端壁通过其上游边缘和其下游边缘与带外侧部7的其余部分连接。
实际上,推入部15是通过对带外侧部7进行冲压形成的。
图3的夹紧圈还包括加固插入体41。每个插入体41位于设置在环形体内、且位于束紧壁17和环形体5的端部13之间的空间中,并且插入体41与所述空间的内部轮廓匹配。
插入体41阻止环形体5在束紧装置作用下变形(变平)。与现有技术中的块状体不同的是,束紧系统不会与插入体41接合。
与现有技术中的块状体不同,插入体41不需要具有足够刚度来传递束紧作用力。在该实施例中,插入体41是通过对金属带材切割并成形而制成的。有利地,该金属带材与制作夹紧圈的金属带材相同,从而控制了夹紧圈的制造成本。
在该实施例中,每个插入体41均呈槽形(trough-shaped),其端部靠在环形体5的端部13上,而其自由端则靠在束紧壁17上。
图4所示的夹紧圈第三实施例与图3所示实施例相似,仅除以下差异:
-在形成推入部15时,在带外侧部切割出舌片并将其向内推,这样该舌片就形成了束紧壁17;推入部15具有仅由束紧壁17形成的端壁(其不具有壁23),该束紧壁仅通过其下游边缘与带外侧部7的其余部分连接;以及
-图4的夹紧圈不具有插入体41。
应该注意,图4的夹紧圈的带状体在舌片17处必须具有足够的刚度,以使所述舌片在束紧过程中不会被进一步推入环形体5。
在图1到4的夹紧圈中,带状件3的每个自由端都向外回弯以形成环形体5,并且带状件3的端部39被推压并被焊接或以其它方式连接在带状件3的外侧面上,从而夹紧圈在该区域(即,在环形体5的底部11上游方向与其紧邻的区域)中具有两倍的带厚度。
在图5和6所示的夹紧圈第四实施例中,位于环形体5端部13处的带部分具有两个加强肋条43,加强肋条43周向延伸并位于所述带部分的侧沿。加强肋条43能够提高环形体5的强度,以防止其在束紧装置的作用下变形(变平)。加强肋条43是通过对带状件进行冲压形成的。
在图5和6的夹紧圈的推入部15具有侧壁37(与图1和2中的夹紧圈类似);在束紧壁17和壁23之间限定出了交叉线。另外,推入部15在交叉线和侧壁37之间的连接区域中具有小平面(facet)49。小平面49是在通过冲压形成推入部15时形成的。
小平面49能够限制如箭头B所指示的变窄现象的发生,该变窄现象在冲压的过程中出现在支撑臂(边缘段)19的中部。小平面49使得在所述交叉线处被推入的材料量较小,从而对应该交叉线的边缘部分19宽度的减小量也较小。
最后应该注意,带状件3的内侧面上安装有多个横截面呈V字形和U字形、且其凹入侧面对带状件3内侧的段件(segments)40。这样,就能通过夹紧圈将两个具有截头锥体形端部的管件在端对端地连接到一起。
图7所示夹紧圈第五实施例与图6所示的实施例相似,除以下唯一差异:在带状件3的内侧面上未安装任何段件,因为带状件本身就具有V字形或U字形的横截面、且其凹入侧面向夹紧圈的中心。应该注意到,只在那些被设计用于与待夹紧的物体接触的带部分上设置有这种横截面形状。
图8所示的夹紧圈第六实施例与图4和5所示的夹紧圈类似,除以下唯一差异:环形体5上容纳螺栓头31的开口25和27由从束紧壁17延伸到环形体5端部13的相同的椭圆开口26所构成。当然,可选地,椭圆开口26也可以在容纳螺母33的环形体5上形成,或者在两个环形体5上形成。这样就方便了通过将螺栓杆体29从环形体拆下来打开夹紧圈,并使将夹紧圈放置在待夹紧物体上的操作更加方便。
应该注意,在图5到8所示夹紧圈中,带状件的每个自由端都向内回弯以形成环形体5,并且带状件的端部41被压靠在带状件3的内侧面上,这样,在该区域(即,在环形体5的底部11上游方向与其紧邻的区域)中,夹紧圈具有两倍的带厚度。由于端部41在夹紧圈被束紧时不会受到很大的作用力,因而不需要将其焊接或以其它方式连接在带状件3上。束紧作用力会施加在环形体5的带外侧部7上。有利地,在制造夹紧圈时,不进行焊接或其它方式的连接操作。
当束紧夹紧圈时,端部41被压紧在所夹紧物体与覆盖所述端部的带部分3之间。这样会产生摩擦力,并且该摩擦力能够足以防止端部的任何周向移动并且阻止环形体5变形。但是,如果所述摩擦力不足,那么在带状件3上设置肩部45,在束紧夹紧圈时端部41会与该肩部邻接。另外,肩部45的高度至少大致等于并优选地等于端部41的厚度,以确保夹紧圈的夹紧轮廓在肩部45处是连续的。
肩部45例如是在对带状件3进行成形时通过冲压形成的。
Claims (13)
1.一种夹紧圈,其包括:
带状件(3),其包括两个自由端,所述两个自由端中的至少一个自由端回弯以形成环形体(5),所述环形体由带外侧部(7)和下层的带内侧部(9)限定;以及
束紧系统,其适于与所述环形体共同作用来束紧所述带状件(3);
所述夹紧圈的特征在于,所述带外侧部(7)具有相对所述环形体的外部轮廓向内设置的推入部(15),所述推入部(15)限定了与所述束紧系统接合的束紧壁(17),并且所述推入部(15)的两侧分别与所述带外侧部(7)的两个边缘段(19)侧接。
2.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,所述带状件(3)的所述两个自由端均回弯以形成环形体(5),并且所述束紧系统能够使所形成的两个环形体(5)彼此更加靠近从而束紧所述带状件。
3.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,在所述带外侧部(7)上切割出所述推入部(15),以使所述推入部(15)与所述边缘段(19)分离。
4.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,所述推入部(15)具有两个与所述边缘段(19)连接的侧壁(37)。
5.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,每个边缘段(19)基本呈直线形,并将所述带外侧部(7)的第一点(20)与所述带外侧部(7)的第二点(21)连接起来,其中所述第一点(20)在所述推入部(15)的上游方向与其紧邻,所述第二点(21)在所述推入部(15)的下游方向与其紧邻。
6.如权利要求1所述的夹紧圈,其具有通常呈圆形的截面形状,并且所述束紧壁(17)基本径向地延伸。
7.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,所述边缘段(19)与所述夹紧圈的半径形成至少30°的角度(A),所述半径为经过所述边缘段(19)的一个端部的半径,所述端部为所述边缘段(19)的、靠近所述带内侧部(9)的端部。
8.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,所述束紧壁(17)基本为平面,并且所述推入部(15)具有基本为平面的另一个壁(23),其面向所述束紧壁(17)并与之形成非零的角度。
9.如权利要求8所述的夹紧圈,其中,所述另一个壁(23)压靠在所述带内侧部(9)上。
10.如权利要求8所述的夹紧圈,其中,在所述束紧壁(17)和所述另一个壁(23)之间限定出了交叉线,所述推入部(15)具有两个与所述边缘段(19)连接的侧壁(37),并且所述推入部(15)在所述交叉线和所述侧壁(37)之间的连接区域中具有小平面(49)。
11.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,所述环形体(5)具有设置在其束紧壁(17)中的第一开口(27)和与所述第一开口对准的第二开口(25),并且所述束紧系统包括杆体(29),所述杆体(29)适于被接合在所述开口(25、27)中从而穿过每个所述环形体。
12.如权利要求11所述的夹紧圈,其中,所述第二开口(25)是椭圆形的。
13.如权利要求1所述的夹紧圈,其中,所述束紧系统包括螺母-螺栓组件,所述螺栓的杆体穿过所述环形体(5),螺栓头(31)或螺母(33)分别与所述环形体的束紧壁(17)直接接合或通过垫片(35)接合。
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