JP4250524B2 - 管状体を接続するためのバンドクランプおよびクランプアセンブリ - Google Patents
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Description
産業界では、圧力下で流体を収容するために、管、キャニスタ等の2つの管状体の連結を必要とする多くの適用例がある。これらの適用例の多くは、整備または修理のために容易に開放または分解することのできる継手を必要とする。一例が、車両エンジンの排気システムの継手であり、大気中に排気ガスを排出するために、マフラー、触媒コンバータ、粉塵フィルター、管等の、排気システムの異なるいくつかの構成要素が、ともに結合されている。排気システムにおいて、典型的な構成要素は、断面が円形またはほぼ円形であり、継手は、排気ガスが漏れないように良好な流体シールを設けなければならない。また、継手は、継手の封止特性を損なわずに、緩むことなく、路面の衝撃および振動に耐えるように、高い機械的強度を呈さなければならない。
この発明に従い、高い引き離し強度を呈して、流体が漏れないように良好なシールを設けるバンドクランプが、管状体の間に継手を形成するために提供される。このバンドクランプは、バンドを含み、このバンドは第1の端部から第2の端部に延びており、第1の端部と第2の端部との間で少なくとも部分的に延びて間隔をあけて配置された1対のリブを
含む。締付機構がバンドに接続され、この締付機構は、バンドを締付けおよび緩めるために互いの方におよび互いから離れて動くことが可能な2つのクランプ部材を含む。バンドクランプはさらに、リブ間において、バンドの内側表面上に配置されて第1の端部と第2の端部との間に延びるガスケットを含む。ガスケットを介在させてリブを用いることにより、2つの管状体間の接合部において流体が流出しないようにシールを設けながら、連結される管状体とバンドクランプとの機械的な噛み合いをもたらす。
次に、図面を参照して、特に2つの管状部材の間に継手を形成するために適合されるバンドクランプの異なる実施例において、この発明を説明する。この発明は、それを車両の排気システムで用いることに関して説明される。この適用例において、バンドクランプは、好ましくは、その開示内容がこの明細書において引用により援用される、1975年9月16日に譲渡されたカッセル(Cassel)の米国特許第3,905,623号に記載された種類の締付機構を備え、ステンレス鋼で形成される。その完全な内容が、やはりこの明細書において引用により援用される、1982年1月26日に譲渡されたカッセルの米国特許第4,312,526号、および2001年8月7日に譲渡されたカッセルの米国特許第6,269,524号に開示されたもの等の、他の締付機構を用いることもできる。他の、より多様な締付機構を用いることもできる。この点に関し、この説明が進むにつれて、この発明が多くの異なる適用例に有用であって、他の多くの実施例で実現され得ることを認識されるであろう。
る。アダプタカラー5は、図5で最もよく見ることができ、長手方向に延びるエッジフランジ8および9を備えて断面が樋形の、環状のつなぎ部材7を含む。エッジフランジ8は、コンバータの円筒のハウジング3の端部を取巻き、エッジフランジ9は、フィルターの円筒のハウジング4の端部を取巻く。エッジフランジ8は、その周辺部において、円筒のハウジング3に溶接部10によって取付けられる。エッジフランジ9には、以下に説明する態様でバンドクランプと協働する環状リブ11が設けられる。アダプタリング6は、円筒のフィルターケーシング4を取巻き、溶接部12によってそれに取付けられる。リング6は、以下に説明するように、バンドクランプ20と協働するように適合される環状リブ13を備えて形成される。
この発明の、バンドクランプおよびクランプアセンブリの第1の実施例を、図1〜図6を参照して説明する。バンドクランプ20は、一般に、クランプバンド22とクランプ締付機構24とを含む。バンド22は、円周方向のループを規定するほぼ円形の扇形として形成されるクランプスリーブ26を含む。バンド22は、バンドから半径方向に延びてかつバンドと一体型の、対面する1対のエッジフランジ28にこの実施例では配置される、第1および第2の端部を有する。エッジフランジ28は、クランプ締付機構24の一部として働く。エッジフランジ28の各々は、その外側端部において、かつ、金属シートの二重層を設けるためにフランジの端部をフランジの端部自体の上で折り曲げることによって形成される保持湾曲部32において終端をなす。これらの折り曲げられたエッジフランジ28は、互いに引張られるとバンドの第1および第2の端部を互いの方に引張り、それによってバンドクランプを締付けるクランプ部材を含む。
1および粉塵フィルター2等の1対の排気システムの構成要素の、組立前および組立後の図を示す。図示されたこの実施例および他の実施例は円形の構成要素の使用を示しているが、この発明のバンドクランプおよびクランプアセンブリが他の断面形状を有する構成要素とともに用いられてよいことが認識されるであろう。
次に、図15〜図17を参照すると、この発明のバンドクランプの第2の実施例が示され、第2の実施例は、図1〜図6に示されたアダプタ5および6とともに、または、図13〜図14に示されたもの等の一体化したリブを有する構成要素とともに、用いることができる。第1の実施例の同様の要素に機能上対応する、この実施例の要素は、第1の実施例で用いられた番号に100を加えた番号で特定される。これらの構成要素の中には、たとえば締付機構のように、第1の実施例からの対応する構成要素と同一の態様で構成され得るものもある。
この発明の第3の実施例は、第1および第2の実施例と同様に実施することができるが、環状リブの構造が異なる。図18に示された第3の実施例では、バンドクランプ194のバンド192上のリブ190が、クランプスリーブの外側表面に対し、第1の2つの実施例では凸状であった代わりに、断面が凹状である。同様に、連結される構成要素(触媒コンバータおよび粉塵フィルター等)上の環状リブもまた、外側表面に対して凹状である。このことを除き、このクランプバンドの構造は、この発明の第1の2つの実施例のものと同一である。
図23〜図28を参照して、この発明の第4の実施例を説明する。この実施例は、直径が実質的に同じである2つの装置の端部間に継手を形成するために特に適合され、各装置の端部には、環状のビードが設けられる。図23および図27に示されるように、フィルター271の一方端と、マフラー部272aまたは272bの端部との間に耐流体性の継手を形成するために、バンドクランプ220が用いられる。図28に示されるように、マフラーの2つの部分272aと272bとの間にフィルター271が挿入される。
ランプは、第1の実施例を参照して説明したように、気密シールと強力な機械的接続とをもたらす。所望の場合に、または、特定の適用例に対して必要な場合は、ガスケット70等のガスケットを用いることができる。
Claims (36)
- 2つの管状体を接続するためのバンドクランプであって、
バンドを含み、前記バンドは第1の端部から第2の端部に延びており、前記第1の端部と前記第2の端部との間で少なくとも部分的に延びて間隔をあけて配置された1対のリブを含み、前記バンドクランプはさらに、
締付機構を含み、前記締付機構は前記バンドに接続されており、前記第1の端部および前記第2の端部を互いの方におよび互いから離して引張って前記バンドを締付けおよび緩めるために、互いの方におよび互いから離れて動くことが可能な2つのクランプ部材を含み、前記バンドクランプはさらに、
前記リブの間において前記バンドの内側表面上に配置されて、実質的に前記バンドの全体の周囲に円周方向に延びるガスケットを含み、
前記ガスケットは、半径方向および内側に向くアルミニウムの内側表面を有するガラス繊維製ガスケットを含む、バンドクランプ。 - 2つの管状体を接続するためのバンドクランプであって、
バンドを含み、前記バンドは第1の端部から第2の端部に延びており、前記第1の端部と前記第2の端部との間で少なくとも部分的に延びて間隔をあけて配置された1対のリブを含み、前記バンドクランプはさらに、
締付機構を含み、前記締付機構は前記バンドに接続されており、前記第1の端部および前記第2の端部を互いの方におよび互いから離して引張って前記バンドを締付けおよび緩めるために、互いの方におよび互いから離れて動くことが可能な2つのクランプ部材を含み、前記バンドクランプはさらに、
前記リブの間において前記バンドの内側表面上に配置されて、実質的に前記バンドの全体の周囲に円周方向に延びるガスケットを含み、
前記ガスケットは、前記バンドの中央部上に取付けられて、前記リブの各々と部分的に重なる、バンドクランプ。 - 前記クランプ部材の各々は、前記第1の端部および前記第2の端部の一方に配置され、
前記バンドの一体化した部分を含み、前記バンドは、前記端部の各々に配置されたポケットを含み、前記バンドクランプは、前記第1の端部に配置されたポケット内において前記バンドに固定された凸縁をさらに含み、前記凸縁は、前記第1の端部を超えて、前記第2の端部に配置されたポケット内に延び、前記凸縁は、前記第1の端部および前記第2の端部に前記ガスケットのための設置面を設け、前記設置面は、前記バンドの前記内側表面と実質的に連続する、請求項1または2に記載のバンドクランプ。 - 各リブは、前記ポケットの一方から前記ポケットの他方に、前記バンドに沿って円周方向に延びる、請求項3に記載のバンドクランプ。
- 前記ポケットの各々は、前記リブの深さよりも大きな深さを有する、請求項4に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記ポケットの一方の縁から、前記ポケットの前記縁に隣接して配置される前記凸縁の縁に延びる、圧縮性材料のストリップを含む、請求項3に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記バンドが締付けられると前記ストリップの対向する端部が重なるように前記凸縁を超えて延びる、請求項6に記載のバンドクランプ。
- 前記クランプ部材は、前記第1の端部および前記第2の端部の異なる一方付近の前記バンドの外側表面に各々が固定された1対のストラップ部からなる対面する部分を含み、前記バンドは、前記第1の端部と前記第2の端部との間で連続し、前記端部は、互いにアライメントされて、前記締付機構を用いて前記バンドを締付けるか、または緩めることによって変化し得る長さを有する間隙だけ間隔をあけて配置される、請求項1または2に記載のバンドクランプ。
- 前記第1の端部および前記第2の端部は、前記バンドの締付け中に係合する相補的な噛み合い部を含む、請求項8に記載のバンドクランプ。
- 前記第1の端部は、少なくとも1組のばね部材を含み、前記第2の端部は、前記ばね部材にアライメントされた少なくとも1つの溝を含み、前記ばね部材は、前記溝の対向する縁と係合し、前記締付機構を用いて前記バンドが締付けられると、前記溝と締まりばめを生じる、請求項9に記載のバンドクランプ。
- 前記噛み合い部は、前記リブと円周方向にアライメントされる、請求項9に記載のバンドクランプ。
- 前記ストラップ部の1つは、前記バンドの円周に関して前記クランプ部材と異なる角度位置に前記間隙が配置されるように前記間隙を横切る、請求項8に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記第1の端部から前記第2の端部に延びて前記端部において連続しない、圧縮性材料のストリップを含む、請求項8に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記バンドが締付けられると前記ストリップの対向する端部が重なるように、前記端部の少なくとも一方を超えて延びる、請求項13に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、グラファイト製ガスケットを含む、請求項2に記載のバンドクラン
プ。 - 前記ガスケットは、マイカ製ガスケットを含む、請求項2に記載のバンドクランプ。
- 軸方向にアライメントされた1対の管状体の隣接する端部を接続するためのバンドクランプであって、前記管状体の各々は、その端部において管状体の周囲に円周方向に延びて半径方向に突出したリブを有する種類のものであり、前記管状体の隣接する端部は、一方の前記管状体の端面と他方の前記管状体の端面または他の表面部分との間の接合部を規定し、リブは、接合部の各側において互いに軸方向にずらされ、前記バンドクランプは、
バンドを含み、前記バンドは第1の端部から第2の端部に延びており、軸方向にアライメントされた管状体の隣接する端部上で締付けることができる円周方向のループを規定し、前記バンドは、1対の側方の縁を有し、前記1対の側方の縁は、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延びており、前記第1の端部と前記第2の端部との間の前記ループの少なくとも一部に沿って円周方向に延びる1対のクランプリブを含み、前記クランプリブは、前記側方の縁の内側に配置されて、管状体の隣接する端部上で前記バンドが組立てられる際に、2つの管状体の一方からの対応するリブと各クランプリブとの噛み合いを可能にする距離だけ互いに間隔をあけて配置され、前記バンドは中央部を含み、前記中央部は前記クランプリブ間の距離にわたっており、隣接する端部上でバンドが組立てられる際に前記管状体の間の接合部と重なり、前記バンドクランプはさらに、
前記バンドに接続され、前記第1の端部と前記第2の端部とを重ならせることなく前記バンドを完全に締付けるように前記第1の端部および前記第2の端部を互いの方に引張るために、互いの方に動くことが可能な2つのクランプ部材を含む締付機構と、
前記バンドの前記中央部に配置されたガスケットとを含み、前記ガスケットは、前記管状体の接合部にシールを設けて流体が前記管状体から接合部を経て流出することを避けるために、前記管状体上で前記バンドを締付ける間に圧縮することが可能であって、
前記ガスケットは、半径方向および内側に向くアルミニウムの内側表面を有するガラス繊維製ガスケットを含む、バンドクランプ。 - 軸方向にアライメントされた1対の管状体の隣接する端部を接続するためのバンドクランプであって、前記管状体の各々は、その端部において管状体の周囲に円周方向に延びて半径方向に突出したリブを有する種類のものであり、前記管状体の隣接する端部は、一方の前記管状体の端面と他方の前記管状体の端面または他の表面部分との間の接合部を規定し、リブは、接合部の各側において互いに軸方向にずらされ、前記バンドクランプは、
バンドを含み、前記バンドは第1の端部から第2の端部に延びており、軸方向にアライメントされた管状体の隣接する端部上で締付けることができる円周方向のループを規定し、前記バンドは、1対の側方の縁を有し、前記1対の側方の縁は、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延びており、前記第1の端部と前記第2の端部との間の前記ループの少なくとも一部に沿って円周方向に延びる1対のクランプリブを含み、前記クランプリブは、前記側方の縁の内側に配置されて、管状体の隣接する端部上で前記バンドが組立てられる際に、2つの管状体の一方からの対応するリブと各クランプリブとの噛み合いを可能にする距離だけ互いに間隔をあけて配置され、前記バンドは中央部を含み、前記中央部は前記クランプリブ間の距離にわたっており、隣接する端部上でバンドが組立てられる際に前記管状体の間の接合部と重なり、前記バンドクランプはさらに、
前記バンドに接続され、前記第1の端部と前記第2の端部とを重ならせることなく前記バンドを完全に締付けるように前記第1の端部および前記第2の端部を互いの方に引張るために、互いの方に動くことが可能な2つのクランプ部材を含む締付機構と、
前記バンドの前記中央部に配置されたガスケットとを含み、前記ガスケットは、前記管状体の接合部にシールを設けて流体が前記管状体から接合部を経て流出することを避けるために、前記管状体上で前記バンドを締付ける間に圧縮することが可能であって、
前記ガスケットは、前記バンドの中央部上に取付けられて、前記リブの各々と部分的に重なる、バンドクランプ。 - 前記クランプ部材の各々は、前記第1の端部および前記第2の端部の一方に配置され、前記バンドの一体化した部分を含み、前記バンドは、前記第1の端部および前記第2の端部の各々に配置されたポケットを含み、前記バンドクランプは、前記第1の端部に配置されたポケット内において前記バンドに固定された凸縁をさらに含み、前記凸縁は、前記第1の端部を超えて、前記第2の端部に配置されたポケット内に延び、前記凸縁は、前記第1の端部および前記第2の端部に前記ガスケットのための設置面を設け、前記設置面は、前記バンドの前記中央部と実質的に連続する、請求項17または18に記載のバンドクランプ。
- 各リブは、前記ポケットの一方から前記ポケットの他方に、前記バンドに沿って円周方向に延びる、請求項19に記載のバンドクランプ。
- 前記ポケットの各々は、前記クランプリブの深さよりも大きな深さを有する、請求項20に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記ポケットの一方の縁から、前記ポケットの前記縁に隣接して配置される前記凸縁の縁に延びる、圧縮性材料のストリップを含む、請求項21に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記バンドが締付けられると前記ストリップの対向する端部が重なるように前記凸縁を超えて延びる、請求項22に記載のバンドクランプ。
- 前記クランプ部材は、前記第1の端部および前記第2の端部の異なる一方付近の前記バンドの外側表面に各々が固定された1対のストラップ部からなる対面する部分を含み、前記バンドは、前記第1の端部と前記第2の端部との間で連続し、前記端部は、互いにアライメントされて、前記締付機構を用いて前記バンドを締付けるか、または緩めることによって変化し得る長さを有する間隙だけ間隔をあけて配置される、請求項17または18に記載のバンドクランプ。
- 前記第1の端部および前記第2の端部は、前記バンドの締付け中に係合する相補的な噛み合い部を含む、請求項24に記載のバンドクランプ。
- 前記第1の端部は、少なくとも1組のばね部材を含み、前記第2の端部は、前記ばね部材にアライメントされた少なくとも1つの溝を含み、前記ばね部材は、前記溝の対向する縁と係合し、前記締付機構を用いて前記バンドが締付けられると、前記溝と締まりばめを生じる、請求項25に記載のバンドクランプ。
- 前記噛み合い部は、前記クランプリブと円周方向にアライメントされる、請求項25に記載のバンドクランプ。
- 前記ストラップ部の1つは、前記バンドの円周に関して前記クランプ部材と異なる角度位置に前記間隙が配置されるように前記間隙を横切る、請求項24に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記第1の端部から前記第2の端部に延びて前記端部において連続しない、圧縮性材料のストリップを含む、請求項24に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、前記バンドが締付けられると前記ストリップの対向する端部が重な
るように、前記端部の少なくとも一方を超えて延びる、請求項29に記載のバンドクランプ。 - 前記ガスケットは、グラファイト製ガスケットを含む、請求項18に記載のバンドクランプ。
- 前記ガスケットは、マイカ製ガスケットを含む、請求項18に記載のバンドクランプ
- 管状体を接続するためのクランプアセンブリであって、
第1の円周方向のリブを有して第1の対の軸方向の端部の間に延びる第1のアダプタを含み、前記第1のアダプタは、その軸方向の端部の1つにおいて第1の管状体の外側表面に固定されるように適合され、前記クランプアセンブリはさらに、
第2の円周方向のリブを有して第2の対の軸方向の端部の間に延びる第2のアダプタを含み、前記第2のアダプタは、その軸方向の端部の1つにおいて第2の管状体の外側表面に固定されるように適合され、前記クランプアセンブリはさらに、
バンドクランプを含み、前記バンドクランプは、
バンドを含み、前記バンドは第1の端部から第2の端部に延びており、前記第1の端部と前記第2の端部との間で少なくとも部分的に延びて間隔をあけて配置された1対のクランプリブを含み、前記クランプリブは、2つのアダプタの隣接する軸方向の端部上で前記バンドが組立てられる際に、2つのアダプタの一方からの対応するリブと各クランプリブとの噛み合いを可能にする距離だけ互いに間隔をあけて配置され、前記バンドクランプはさらに、
締付機構を含み、前記締付機構は前記バンドに接続されており、前記第1の端部および前記第2の端部を互いの方におよび互いから離して引張って前記バンドを締付けおよび緩めるために、互いの方におよび互いから離れて動くことが可能な2つのクランプ部材を含む、クランプアセンブリ。 - 前記リブ間の前記バンドの内側表面上に配置されて、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延びるガスケットをさらに含む、請求項33に記載のクランプアセンブリ。
- 前記隣接する軸方向の端部は、前記隣接する軸方向の端部間の接合部を規定し、前記バンドを締付けると、前記ガスケットは、前記接合部を封止して、それによって流体が前記接合部を経て流出することを防ぐ、請求項34に記載のクランプアセンブリ。
- 前記第1のアダプタは、前記第2のアダプタとは異なる断面形状を有するカラーを含む、請求項33に記載のクランプアセンブリ。
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