JP4933896B2 - ラッチを有するパイプクランプ、およびそれを備えたパイプアセンブリ - Google Patents

Description

技術分野
本発明はパイプを共に固定するためのパイプクランプと、クランプの締め付けに先立って所望の構成でパイプ端にパイプクランプを緩く固定するための技術に関する。

発明の背景
自動車排気パイプは、通常、車両の底面に沿って延在し、車両の他の構成要素の設計および位置によって、排気マニホルド、触媒コンバータおよびマフラーとの間で曲がりくねった経路をとり得る。障害物を避けるために、および底面パッケージングの目的で、排気パイプがその長さに沿って１つ以上の屈曲を含むことがしばしば必要である。かかる排気パイプは、屈曲の少なくとも一部の間の分離部分として製造され、エンドツーエンド軸方向構成において位置付けられ、その後、パイプクランプにより共に接続されて、組み立てられた排気パイプを形成することができる。自動車組み立てプラントでは、車両が実際には逆さまにひっくり返されて、オペレータが底面に近づくことができる間にこの工程の第１のステップが行われ得る。パイプクランプは典型的には、車両が再び、上にひっくり返されるまで締め付けられない。その結果、車両がその通常方向に戻される際に緩く接続された排気パイプ端とパイプクランプが外れることは珍しいことではない。これが発生すると、組み立て工程は中断して結果的に効率が悪くなる。

かかる用途においては、パイプは通常、パイプ端を伸縮自在に互いに重ね合った状態の重ね接合として、またはパイプ端縁部が互いに当接した状態の突合せ接合としてのいずれかで位置付けられ、共に接続される。重ね接合では、２つのパイプ端を共にクランプするためにバンドクランプが一般的に使用され、その２つのパイプが重なり合う位置で外側のパイプに取り付けられる。突合せ接合では、２つの当接するパイプ端の連接部に亘り、連接部が２つの端の両方の上で確実にクランプされることを可能とするクランプ機構を含む、パイプカプラが使用される。本特許を通して使用されるように、「パイプクランプ」という用語は、バンドクランプおよびパイプカプラなどを含む。

重ね接合および突合せ接合において共に、密封が重要であり、パイプ端位置付けに部分的に依存している。重ね接合では、パイプ端が重ねられすぎた場合、余分なパイプ材が無駄になる。逆に、パイプ端が十分に重ねられない場合は、適切な密封が与えられ得ない。突合せ接合では、パイプ端縁部が適切に互いに当接するように位置付けられていない場合は、不適切な密封が生じることになる。

従って、本発明の目的はクランプの締め付けに先立って、所望の構成で２つのパイプ端の最初の相互接続を提供するのに使用可能なパイプクランプを提供することである。

発明の概要
本発明の１つの態様によると、第１のパイプを第２のパイプに固定するためのパイプクランプが提供され、パイプの一方または両方が連結特徴を含む。パイプクランプは、第１の端および第２の端を有するバンドと、バンドの端を共に引っ張るための、バンドに接続された締め付け機構とを含む。パイプクランプはさらに、バンドに取り付けられたベース部分を有し、パイプが共に組み立てられるとパイプ（単数、複数）の連結特徴に係合する
ように構成された連結特徴を備えたクリップ部分を有するラッチを含む。

好適な例示的実施形態によると、本発明は、２つのパイプが共に組み立てられるとラッチのクリップ部分に接続するボタンまたは他の連結特徴を有する第２のパイプ上に伸縮自在に嵌合する、第１のパイプに取り付けられたバンドクランプの形態で利用され得る。クリップは、それ自身で、または第１のパイプまたはバンドクランプのいずれかの端に形成された切り欠き部と共に第２のパイプの連結特徴に接続し、それを保持することが可能である。バンドクランプは溶接により、または別のクリップ／ボタン接続により第１のパイプに固定可能である。ラッチはまた、バンドに回転可能に搭載され得る。

別な好適な例示的実施形態によると、本発明は、パイプカプラの形態において利用され得、パイプはその端を共に当接された状態で、クランプにより共に接続される。連結特徴は、一方または両方のパイプ上およびパイプカプラの一方または両方の軸方向端上に提供されることが可能である。パイプカプラが連結特徴を介して両方のパイプ端に緩く取り付けられるように構成される場合、各対向する端にクリップを有する単一のラッチが使用可能である。クリップはパイプカプラの端を越して延び、パイプ上のボタンまたは他の連結特徴に係合可能である。または、パイプカプラは、一方または両方の軸方向端に切り欠き部を有してボタンを受け、クリップは、出荷時および取扱い時にクリップへの損傷の可能性を最小限にするために軸方向端と実質的に同一面上にある。パイプカプラが分割された密封スリーブを含む場合、スリーブにもカプラの外側バンドと同一の位置（単数、複数）に切り込みを入れることが可能である。

実施形態のいずれにおいても、各クリップの連結特徴は好ましくは、但し必ずしも必要でないが、パイプが組み立てられると、クリップがパイプのボタンまたは他の連結特徴上に乗ることを可能とする座面を形成する、少なくとも１つの傾斜または上向きの縁部を含む。クランプまたはパイプでの切り欠き部が使用される場合、クリップは、クリップの下および切り欠き部内へのボタンの軸方向組み立てを可能とする単一の上向き縁部を含むことが可能である。場合によっては、ボタンが２つの構成要素の相対的回転により軸方向および角度方向の両方からクリップ内に挿入可能な場合、クリップの上向き縁部は少なくとも部分的にクリップの回りに延び、２つの構成要素のこの多方向組み立てを促進することが可能である。

使用時には、クリップがパイプのボタンまたは他の連結特徴上でパチンと留まり、２つのパイプを共に緩く接続するように、パイプがパイプクランプ内で共に組み立てられる。これにより、製造者は２つのパイプの正しい軸方向および角度方向の位置合わせを予め設定し、これは、その後組み立て時に発生する誤差を最小限にするのに役立つ。これはまた、２つのパイプがクランプを介して共に緩く接続され、それ故に設置者は、好ましくない相対的な軸方向または角度方向移動を防止するために、パイプを共に同時に保持する必要なしに、自由にクランプを締められるので、作業を行う設置者のとって組み立てを容易にする。

好適な実施形態の詳細な説明
以下、添付された図面と共に、本発明の好適な例示的実施形態を説明するが、同じ符号は同じ要素を示す。

図面を参照して、パイプクランプの締め付けに先立って、１対のパイプ端の一方または両方にボタンを備えた一体型ラッチを利用してパイプ端を仮に共に固定する、パイプクランプの５つの例示的実施形態で本発明を説明する。本発明は、自動車排気システムでの使用に関して説明される。但し、説明が進むにつれて、本発明は多くの異なる用途に有用で
あり、多くの他の実施形態において実施され得ることが理解されるであろう。この点において、本明細書および請求項において使用されるように、「パイプ」という用語は、流体を運搬するのに使用されるかどうかに関わらず、または金属、プラスチックまたはなんらかの合成物または他の材料によって構成されているかどうかに関わらず、排気システム構成要素上の自動車排気パイプおよび接続スタブだけでなく、円形または他の断面形状の他のチューブ状部材をも示すことが理解されるであろう。

図１は、本発明の第１の実施形態によるバンドクランプ１２およびその一体型ラッチ１０を示す。ラッチ１０はバンドクランプ１２に固定されているのが示されるが、この固定は、使用に先立って、バンドクランプ１２の元の製造の一部分として行うことが可能である。ラッチ１０を備えたクランプ１２は、例えばスポット溶接により第１の排気パイプ１４の端に固定的に取り付けられ、ラッチ１０を使用して、図２に示すように、第２の排気パイプ１６に予め形成された、または予め取り付けられたボタン１８上にパチンと留めることにより、所望の構成でバンドクランプ１２を仮に固定して、第１のパイプ１４を第２のパイプ１６に取り付ける。この仮接続は２つのパイプ端を共に適切に位置付けし、その後、締め付け時に設置者または第２の人がパイプ端を別々に保持する必要なしに、クランプ１２を締め付けることを可能とする。図１乃至図３に示すように、ボタン１８は、パイプ１６の外面上に位置付けられた円筒状突起であるが、本明細書および請求項で使用されるように、「ボタン」は広く、パイプの表面から上方に延びる任意の形状の任意の係合可能突起を示す。ボタン１８は、それをクランプに接続するのに使用されるパイプの連結特徴を具備し、パイプクランプ１２を１つ以上のパイプ１４、１６に接続するのに、ボタンの代わりに、またはボタンに加えて他のタイプの連結特徴が使用可能であることは理解されるであろう。

再び図１を参照して、ラッチ１０は第１の排気パイプ１４の端１５および第２の排気パイプ１６の端１７を共に固定する。第１の排気パイプ１４と第２の排気パイプ１６は同一直径を有するが、但しパイプ１４はその端１５において半径方向拡張部を有し、パイプ１６が伸縮自在にパイプ端１５と重なり合うことを可能とする。この重ね接合は図２に示される。両パイプは主として鉄で構成されるが、関連する特定用途に適した任意の材料で構成可能である。排気パイプは概ね、円形の断面形状を有するが、上記で指摘されるように、クランプ１２は、種々の断面および大きさのクランプおよびパイプで使用可能である。

ラッチ１０を除いて、クランプ１２は米国特許第４，３１２，５２６号、米国特許第６，２６９，５２４号または米国特許第６，５１９，８１５号に記載されるように作られることができる。これらの特許の開示全体は、本明細書により参照によって組み込まれる。これらの特許で論じられるように、パイプクランプは概ね、締め付け機構により共に引っ張られて、パイプ端の回りにバンドを締め付けることが可能な、対向する円周端または端部を備えるバンドまたはスリーブを含む。締め付け機構は、締め付けを実行するためのボルトおよびナットなどの締め具を含み、これらの特許で示されるように、対抗する円周端の間にスプラインを含むことが可能であるが、但しこれが必要ということではない。米国特許第４，６２９，２２６号、第５，５８８，６８０号、および第６，０８９，６２４号に開示されるように、ＳｅａｌＳｌｏｔ^ＴＭシーリングおよび構成を使用することが可能であり、これらの特許の開示全体は本明細書により参照によって組み込まれる。

図４を参照すると、ラッチ１０は単体のステンレス鋼または他の適切なシートメタルから打抜きされ、段差２８により互いにオフセットされたベース部分２０とクリップ２２とを含むように形成される。また図１および図２を参照して、ベース２０はクランプ１２の外面と重なり合い、その形状は概ね矩形である。ベース２０はフランジ２４およびアパーチャ２６を含む。フランジ２４は段差２８と反対側の端に位置し、使用時はクランプ１２の側縁部に対して支えられる。フランジ２４と段差２８の間の距離は、およそクランプ１
２の軸方向幅に等しい。アパーチャ２６は円形で、ベース２０において中心に位置する。その機能は図１乃至図３で後述するが、ここでは、アパーチャ２６は使用される場合、種々の形状、大きさおよびベース２０上の位置が可能であることに留意すべきである。クリップ２２はスナップ方向でボタン１８を捕らえるように構成され、形状は矩形である。クリップ２２は中心アパーチャまたは開口３０の形態の連結特徴を含み、クリップ２２はさらに、３つの傾斜または上向き縁部３２、３４および３６を含む。開口３０は段差部分２８を通って延びるクリップ２２におけるアパーチャである。開口３０はボタン１８上にパチンと留まり、第２の排気パイプ１６に固着され一旦係合するとラッチ１０用のアンカーとして作用するボタン１８を収容するように形状にされている。これは図２に示される。ボタン１８は短い、立体円筒形状を有する。開口３０も種々の形状および大きさが可能であり、同様に、ボタン１８も開口３０内に嵌合する種々の形状および大きさが可能であることにも留意すべきである。第１および第３の上向き縁部３２および３６は合同であり、形状は丸い外側コーナーを備えた矩形である。第２の縁部３４は同様であるが、より長い。第１および第３の縁部３２、３６は開口３０の反対側に位置し、第２の縁部３４は段差２８の反対側に位置する。

クリップ２２の３つの上向き縁部３２、３４、３６はボタン１８の多方向係合を可能とする。より具体的には、上向き縁部はそれぞれ、傾斜した縁部分の底部側面の座面を画定し、この座面によって、クリップ２２がボタン１８上にパチンと留められることができるように座面がボタン１８と係合した際に、クリップ２２は上方向に撓むことができる。上向き縁部３２、３４、３６を中心部の周りに完全に（段差２８を除く）設けることにより、２つのパイプ端の相対的軸方向移動またはその共通の軸回りの相対的回転移動または両者のなんらかの組み合わせのいずれかによって、ラッチ１０はボタン１８上でパチンと留められることが可能である。

図５を参照すると、フランジ２４はベース２０に垂直であり、クランプ１２の厚さにほぼ等しい距離に延びる。フランジ２４の反対側には、クリップ２２が第２のパイプ１６の外面に収まることができるようにベース２０とクリップ２２との垂直方向距離を提供する段差２８がある。この垂直方向距離は、クランプ１２のバンド１２ａの厚さにパイプ壁の厚さを加えたものに等しいが、この垂直方向オフセットはそれ以上またはそれ以下が可能であり、用途によっては、段差２８はまったく使用する必要がないこともあることは理解されるであろう。先に述べたように、フランジ２４と段差２８との間の距離はおよそ、クラップ１２の軸方向幅に等しく、使用の際には、段差２８もクランプ１２の反対側長手方向縁部に収まることになる。本図において、上向き縁部３４は水平なクリップ２２に対して大体４５°の鋭内角を形成する。ここでは示されていないが、第１および第３の上向き縁部３２、３６の同様の側面図においても同じ角度が示されることになろう。

図１乃至図３に戻って参照すると、クランプ１２の製造時において、ラップ１０は、フランジ２４と段差２８とがバンド１２ａの対向する長手方向縁部に係合した状態で、バンド１２ａ上に位置付けられる。同時に、ラッチ１０は締め付け機構１２ｂからオフセットされた位置において、バンド１２ａ上の円周上に位置付けられる。このオフセットは、使用される場合、図示された位置である必要はなく、バンド１２ａ上の他の位置であることが可能である。ラッチ１０は溶接領域１１においてバンド１２ａ上にスポット溶接される。溶接領域１１は、ベース２０上のクリップ２２とは反対側に位置付けられ、クリップ２２の垂直方向撓み性を促進する。クランプ１２およびラップ１０が製造され、共に固定されると、クラップ１２はパイプ１４上を摺動され、段差２８が端１５と同一面上になる。この位置において、クランプ１２はパイプ１４上にスポット溶接される。ラッチ１０をクランプ１２に再溶接することなく、アパーチャ２６は溶接領域を提供する。クランプ１２は、ラッチ１０がバンド１２ａに取り付けられる地点以外の位置で溶接可能である。パイプ１６に関しては、２つのパイプが特定用途に適して位置付けられるように、ボタン１８
が端１７から最適距離でスポット溶接される。この場合、重ね接合は、パイプの重なりを提供する、パイプ１６上の距離にボタン１８がスポット溶接されるように形成されている。突合せ接合では、ボタン１８は端１５および１７が当接するような距離にスポット溶接されるであろう。また、ボタン１８は、２つのパイプ１４、１６が回転して適切に位置合わせされるように、パイプ１６上の適切な円周上の位置に位置付け可能である。これは、パイプ１４、１６が屈曲を含む、またはそうでなければ特定の回転方向で設置される必要がある場合には重要であり得る。

２つのパイプ１４、１６の組み立て時には、最初に軸方向に位置合わせする。図２に示すように、第１の排気パイプ１４は第２の排気パイプ１６と重なり合う。クリップ２２はボタン１８に係合するまで、第２の排気パイプ１６の外面上を、かつ外面上に摺動する。クリップ２２およびボタン１８が概ね直線または軸方向から交わると、上向き縁部３４およびラッチ１０の垂直方向撓み性により、ボタン１８が開口３０を画定する弓形縁部を引っ掛けるまでクリップ２２がボタン１８上を摺動することができる。これはまた、図３に示すように、第１の傾斜縁部３２または第３の傾斜縁部３６のいずれかにより、クリップ２２およびボタン１８が概ね側面または円周方向から交わる場合にも発生することになる。ボタン１８が開口３０内に完全に留められると、クリップ２２の底面は概ね第２の排気パイプ１６の外面と同一面上になり、ラッチ材の固有の弾性により緊張した状態で保持され、これにより離脱を防止する。クランプ１２が２つのパイプ端（図示せず）を締め付けて共に密封可能なように、今や２つのパイプ１４、１６は固定されて適切に位置付けられており、締め付け時において適切な位置に２つのパイプ端を共に手動で保持する必要なしにこれを行うことができる。２つのパイプ１４、１６を分離するには、バンドクランプ１２を緩めることが可能であり、単にクリップ２２を上方向に撓み戻して、ボタン１８をはずすことにより、ラッチ１０を手動で離脱させることが可能である。

図６はラッチの代替実施形態１１０を示す。さらに図１および図２を参照して、本実施形態は第１の実施形態のラッチ１０と同様であり、２、３の変形で同様の機能を実施する。理解されるように、本実施形態ではベース１２０はより長いが、幅は同じである。クリップ１２２も変形されている。連結または保持特徴１３０は、ボタン１８を係合する目的で第１の実施形態ラッチ１０の開口３０と同様の形状であるが、一方の側が開口しておりクリップ１２２においてＵ字形凹部を形成する。１対の対向する傾斜または上向き縁部（一方の上向き縁部１３２のみが図示される）は、クリップ１２２の対向する側面に位置付けられ、側面または円周方向からボタン１８を係合する。垂直方向段差２８の代わりに、ラッチ１１０は、屈曲１２９により離間されて設置されたベース１２０およびクリップ１２２を有し、ラッチ１１０のスチール材はそれ自身の上に裏返される。屈曲１２９はベース１２０の端に位置付けられ、ベース１２０の下方にクリップ１２２をひっくり返す。この屈曲１２９は、上向き縁部１３２によって形成されるものと同様に、角度をなす座面を有すことが可能であり、これによりラッチ１１０は２つのパイプ１４、１６の直線または軸方向組み立て時において、ボタン１８上まで、およびボタン１８上を摺動することができる。本実施形態では、クリップ１２２上の端縁部１３３とフランジ１２４の間の距離は、それが使用されるクランプ１２の幅よりわずかに大きいように設定される。このように、ボタン１８は連結特徴１３０とバンドクランプ１１２の長手方向縁部との間に捉えられることになる。製造時の応力を低減し、屈曲を緩和させるために、アパーチャ１２５が屈曲１２９の始まる場所に位置付けられる。

第１の実施形態と同様に、ラッチ１１０は単体のシートメタルから打抜きされ、形状は概ね矩形である。ベース１２０は、第１の実施形態において記載されるように同様に構成され、機能するフランジ１２４とアパーチャ１２６を含む。屈曲１２９は、第１の実施形態の段差２８のオフセットと同様である、ベース１２０とクリップ１２２との間の垂直距離を提供する。

製造時において、まずクリップ１１０のベース１２０が溶接領域１１１においてクランプ１２上にスポット溶接される。その後、縁部１３３が端１５に接触するように、クランプ１２がパイプ１４の端１５上に摺動される。再び、クランプ１２がアパーチャ１２６を介してパイプ１４上にスポット溶接される。ボタン１８は前述と同じ距離でスポット溶接される。これらのステップはバンドクランプ１１２およびパイプ１４、１６を形成する一部として行われることが可能である。その後、設置者による組み立て時に、排気パイプ部分は、リテーナ１３０が直線（軸方向）または側面（円周）方向からボタン１８を捕らえるように、位置付けられ、また必要に応じて回転される。

図７および図８は、ベース２２０およびクリップ２２２を含む点において図１乃至図５と同様のバンドクランプ２１２の形態の本発明の第２の実施形態を示す。但し、フランジ２４の代わりに、ラッチ２１０は第１のクリップ２２２と反対側に、ベース２２０に取り付けられた第２のクリップ２２３を含む。第１のクリップは、第１の実施形態と同様に第１の段差２２８においてベース２２０に取り付けられ、第２のクリップ２２３は第２のステップ２２９によってベースに取り付けられる。第２のクリップ２２３がパイプ１４の外面に収まることができるように、第２の段差２２９は第１の段差２２８より短い。本実施形態では、第１および第２の段差２２８、２２９の間の距離は、バンドの幅よりわずかに大きい。また、第２のボタン２１９が、第２のクリップ２２３との係合のために、端１５から軸方向に離間した位置でパイプ１４上にスポット溶接されるか、または他の方法で形成される。これは、２つのパイプ１４、１６上のクランプ２１２の適切な位置付け、ならびに互いに対してパイプの適切な軸方向および回転方向位置合わせを行う。所望の場合は、クランプ２１２がパイプ１４に溶接されるが、この第２のクリップ２２３およびボタン２１９は、溶接またはその他の方法でクランプ２１２をパイプに別個に取り付ける必要性を排除することは理解されるであろう。

第１の実施形態と同様、ラッチ２１０は単体のシートメタルから打抜きされ、形状は概ね矩形である。また、ベース２２０はアパーチャ２２６を含む。クリップ２２２は、第１の実施形態に記載されるクリップ２２と同一であり得、第２のクリップ２２３は、単にクリップ２２２のミラーイメージであり得る。

使用時は、ラッチ２１０は第１の実施形態に記載されるのと同様の機能を行う。ここでは、溶接領域は、使用される場合、アパーチャ２２６のいずれかまたは両サイドに位置付け可能であり、おそらく一方のクリップ２２２または２２３は他方より垂直方向により撓み性を持たせるが、尚、他方のクリップはそのそれぞれのボタン上を摺動して捕らえるのに十分な撓み性を許容する。

図９および図１０は、段差３３１により垂直方向に離間して設置されたベース３２０とクリップ３２２を含むラッチ３１０を有するバンドクランプ３１２の形態の本発明の第３の実施形態を示す。クリップ３２２は連結特徴または保持フィンガ３３８を含む。フィンガ３３８はボタン１８上でパチンと留まり、ボタン１８を引っ掛ける。フィンガ３３８はベース３２０とは反対側のラッチ３１０の端に位置し、クリップ３２２の残りの部分に下方にひっくり返され、水平方向クリップ３２２と約４５°の角度で傾斜する。段差３３１は単にクリップ３２２の垂直方向撓み性を促進するだけで、必ず必要であるとは限らない。第１の実施形態と同様に、ラッチ３１０は単体のスチールメタルから打抜きされ、形状は概ね矩形である。ラッチ３１０は溶接領域３１１においてクランプ３１２のバンドに溶接可能であり、その後、バンドクランプ３１２自身がパイプ１４に溶接可能である。

フィンガ３３８の使用とは別に、クランプ３１２は、パイプ１４の端１５と同一面上でパイプ１４に取り付けられるのではなく、パイプ１４の端１５においてＵ字形凹部または
切り欠き部３１７を収容するように軸方向短距離ではめ込まれる点において、第１の実施形態とは異なる。この切り欠き部３１７は、第２のパイプ１６のボタン１８を受け、軸方向および回転方向に２つのパイプ１４、１６を位置合わせして保持する大きさにする。その後、フィンガ３３８を使用して、クランプ３１２の締め付け時に切り欠き部３１７においてボタン１８を保持する。従って、パイプ切り欠き部３１７は２つのパイプ１４、１６の相対的回転位置を固定し、一方フィンガ３３８は２つのパイプ１４、１６を共に軸方向に固定して保持する。本実施形態において、パイプ１４にクランプ３１２を溶接する際に、クリップ３２２が切り欠き部３１７上に延びて切り欠き部３１７を越し、フィンガ３３８の端縁部はパイプ１４の端１５とほとんど同一面に位置付けられ、パイプ端１５においてフィンガ３３８の端と切り欠き部３１７との間にボタン１８を収容するのに十分な余地を残すように、バンドクランプ３１２はパイプ１４上に位置付けられる。フィンガ３３８がパイプ１４の端１５を越えて延びることを防止することにより、この配置は、ラッチ３１０が出荷および取扱い時における損傷から保護するのに役立つ。さらに良好な保護のために、フィンガ３３８はパイプ１４の端１５の手前で終結し、切り欠き部３１７の奥行きを必要に応じて増加させて、フィンガ３３８と切り欠き壁との間のボタン１８に十分なスペースを提供することができる。

使用時には、排気パイプ部分は、第１のパイプ１４が第２のパイプ１６と重なり合い、図示された重ね接合を形成する状態で位置付けられる。本実施形態では、フィンガ３３８はそれがボタン１８と係合するまで、パイプ１６の外面上を、かつ外面上に摺動する。フィンガ３３８およびボタン１８が概ね直線または軸方向から交わると、クリップ３２２の垂直方向撓み性により、フィンガ３３８は、ボタン１８が切り欠き部３１７に完全に入り、フィンガ３３８の端縁部を超えるまでボタン１８上を摺動することができ、この地点で、クリップ材の固有の弾性結果として適所にボタン１８を保持するようにパチンと留まる。図９に示すように、フィンガ３３８の傾斜面は、パイプ部分を組み立てるにつれてフィンガ３３８がボタン１８上に乗ることを可能とする座面を提供する。

図１１および図１２は、図９および図１０と同様ではあるが、主として、共に同軸位置合わせされて突合せ接合を形成する、２つの実質的に等しい直径のパイプ１１４、１１６と共にパイプカプラ４１２が使用される点において異なる、ラッチ／クリップ装置を使用した本発明の第４の実施形態を示す。また、図７および図８のバンドクランプ２１２のように、パイプカプラ４１２は、連結特徴またはパイプ端１１５、１１７の近くにそれぞれ位置付けられたボタン１１９、１１８を介して各パイプ１１４、１１６に接続された別個の構成要素である。以下で注釈される以外は、パイプカプラ４１２は、内容全体が本明細書により参照によって組み込まれる、２００２年２月７日に公開された米国特許公開第２００２／００１４７７２Ａ１に示され、記載されるように作ることができる。

パイプカプラ４１２はベース４２０、第１のクリップ４２２および第２のクリップ４２３を含むラッチ４１０を有する。クリップ４２２およびクリップ４２３は第１の段差４２８および第２の段差４２９によりそれぞれ、ベース４２０から垂直方向に離間して設置される。クリップ４２２は、第１の連結特徴または保持フィンガ４３８を含み、クリップ４２３は第２の連結特徴または保持フィンガ４３９を含む。クリップ４２２およびフィンガ４３８は、第３の実施形態におけるクリップ３２２およびフィンガ３３８と同様に構成され、機能するので、この説明は繰り返さない。同様に、クリップ４２３およびフィンガ４３９はクリップ４２２およびフィンガ４３８のミラーイメージである。段差４２８および４２９は、クリップ４２２および４２３の垂直方向撓み性を促進し、また必ず必要とは限らない。ラッチ４１０は単体のシートメタルから打抜きされ、断面形状は概ね矩形である。ラッチは溶接領域４１１においてパイプカプラ４１２のバンドに溶接可能である。

図１２から明白なように、ラッチ４１０は、バンドの軸方向長さとほぼ同じ長さ−フィ
ンガ４３８からフィンガ４３９まで−を有する。これは、フィンガ４３８、４３９がバンドの側方縁部と同一面上にあり、図１１で最もよく示されるように、第１の切り欠き部４２５と第２の切り欠き部４２７をそれぞれ覆うようになっている。切り欠き部４２５および４２７はそれぞれ、カプラ４１２の内側スリーブおよび外側バンドの両方に形成されるＵ字形凹部である。切り欠き部４２５、４２７はカプラ４１２の対向する側面または縁部に位置付けられたミラーイメージであり、互いに相対している。切り欠き部４２５、４２７は、ボタン１１８および１１９を受け、パイプ１１６および１１４を軸方向および回転方向に位置合わせして保持する大きさにされる。２つのボタン１１８、１１９は、その各パイプ端１１７、１１５からの最適距離に溶接され、ボタン１１８、１１９が切り欠き部４２５、４２７に完全に入り込むと、２つのパイプ端１１５、１１７は、互いに対して実際に接触するか、短い距離で離間するかのいずれかで互いに当接する。パイプ１１４、１１６を同軸上に位置合わせした状態で、カプラ４１２はパイプ１１６またはパイプ１１４上を他方のパイプに続いてそれぞれ別々に摺動可能である、または両方のパイプ１１４，１１６が同時にカプラ４１２内に摺動可能である。いずれの場合においても、カプラ４１２がパイプ端上をさらに摺動して、各ボタン１１８、１１９との係合、その地点でフィンガ４３８、４３９がボタン１１８、１１９上に乗るまで、フィンガ４３８および４３９はパイプ１１６および１１４の表面上を、および表面に摺動する。図９および図１０の実施形態に関連して上述されるように、各フィンガ４３８、４３９は、ボタン１１８、１１９と係合してフィンガ４３８、４３９が上方に撓み、ボタン１１８、１１９上に乗ることを可能とする座面を画定する傾斜端を含む。切り欠き部４２５、４２７および各フィンガ４３８、４３９の端部は、ボタン１１８、１１９を受ける大きさのスペースをその間に画定し、ボタン１１８、１１９が各フィンガ４３８、４３９の端を通り過ぎ、各切り欠き部４２５、４２７に完全に入り込むと、各フィンガ４３８、４３９の端がパイプ１１４、１１６の表面に向かってパチンと戻って留めて、それによりフィンガ４３８、４３９の端と切り欠き部４２５、４２７を画定するＵ字形壁との間でボタン１１８、１１９を捕らえる。その後、カプラ４１２は締め付けられて、パイプ端１１５、１１７を共に完全に密封し得る。

理解されるように、単に適切な軸方向および円周方向位置にパイプ１１６および１１４上にボタン１１８および１１９を予め取り付けるまたは形成するだけで、２つのパイプ端１１５、１１７を特別に共に調整したり、または他の相互接続したりすることなく、カプラ４１２は２つのパイプ１１４、１１６の適切な相対的回転方向の位置合わせを確実にして、カプラ４１２は、カプラ４１２がパイプ１１４、１１６に緩く接続されている間、この相対的回転方向の配置を維持する。さらに、本実施形態において、切り欠き部４２５、４２７は２つのパイプ１１４、１１６の相対的回転方向位置を固定するに使用され、パイプカプラ４１２のフィンガ４３８、４３９は２つのパイプ１１４、１１６の相対的軸方向位置を固定して維持するのに使用され、切り欠き部４２５、４２７とフィンガ４３８、４３９の組み合わせにより２つのパイプ１１４、１１６は互いに対して適切な位置に保持されることが理解されるであろう。

パイプカプラ４１２に対して単一ラッチ４１０が図１１および図１２に示されるが、各切り欠き部４２５、４２７に関連して別々のラッチ（図示されず）が使用可能なことは理解されるであろう。また、切り欠き部４２５、４２７は円周方向に位置合わせされる必要がないことも理解されであろう。他のかかる変形物は当業者には明らかとなるであろう。

図１３は、本発明のバンドクランプ５１２の第５の実施形態を示す。本実施形態は、バンドクランプ５１２にラッチ５１０を固定的に取り付ける代わりに、他のすべての実施形態において実施可能である旋回接続部５４０を示す。旋回接続部５４０は各溶接領域に位置付け可能であり、ラッチ５１０をスポット溶接する必要がまったくないように、ラッチ５１０をパイプクラップ５１２に固定する。旋回接続部５４０は、図１３に示すようにラ
ッチ５１０を回転可能にして、出荷および取扱いを容易にする以外にラッチ５１０の機能性に影響を及ぼさない。ラッチ５１０は使用時には回転してその適切な位置に戻ることができる。従って、図示するように、ラッチ５１０が長さ−最長寸法距離−がバンドクランプ５１２の軸に位置合わせされていない第１の位置から、長さがバンドクランプ５１２の軸に位置合わせされた第２の位置（他の図において示される）へと回転可能である。

このように、本発明によれば、本明細書にて特定される目的および利点を達成するパイプクランプおよび一体型ラッチを提供したことは明らかであろう。当然、上述の説明は本発明の好適な例示的実施形態についてであり、また本発明は示される特定の実施形態に限定されないことは理解されるであろう。種々の変更および変形は、当業者によって明らかとなるであろう。例えば、パイプクランプは、当業者に既知であろうスポット溶接以外の取り付け手段によりパイプに接続可能であり、パイプクランプに対して他の種々の異なる締め付け機構を使用可能である。また、溶接または他の方法でボタンをパイプ上に取り付けるのではなく、ボタンをパイプ壁の打抜き、または他の変形によりパイプそのものから形成可能である。かかる変形物および変形はすべて、添付の請求項の範囲内にあるように意図される。

本明細書および添付される請求項に使用されるように、１つ以上の構成要素または他のアイテムの一覧と共に使用される際の「例えば」および「など」の用語ならびに「具備する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」「有する」「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という動詞および他の動詞の形態はそれぞれ制限がないものとして解釈されるべきで、その一覧がその他またはさらなる構成要素もしくはアイテムを排除するものと見なされるべきではないことを意味する。他の用語は、それらが異なる解釈を求める文脈において使用されない限りは、その最も幅広い妥当な意味を用いて解釈されるべきである。

パイプクランプを介した２つの排気パイプ端の連結に先立った、本発明のパイプクランプの第１の実施形態の斜視図である。 ２つの排気パイプ端が位置付けられ、最初に一方のパイプ上のボタンおよびパイプクランプ上のラッチを介して相互接続された後の図１のパイプクランプを示す斜視図である。 図１のパイプクランプ上のラッチが側面方向からボタンの上でパチンと留まることができる様子を示す斜視図である。 図１のラッチの上面図である。 図１のラッチの側面図である。 図１のパイプクランプに対するラッチの代替実施形態の斜視図である。 ２つの排気パイプ端のそれぞれにあるボタンに係合する２つの端を備えるラッチを使用した、本発明のパイプクランプの第２の実施形態の斜視図である。 ２つの排気パイプ端が共に嵌めこまれ、ラッチが２つのボタンと完全に係合した後の図７のパイプクランプを示す斜視図である。 本発明のパイプクランプの第３の実施形態の斜視図である。 図９に示すパイプクランプの側面図である。 クランプの縁部に形成された切り欠き部を示す、本発明のパイプクランプの第４の実施形態の斜視図である。 排気パイプを係合するように位置合わせされた、図１１のパイプクランプを示す斜視図である。 旋回ラッチを示す、本発明のパイプクランプの第５の実施形態の部分的斜視図である。

Claims (11)

1. 第１および第２のパイプを互いに固定するためのパイプクランプであって、第１および第２の端を有する金属のバンドと、
   前記バンドの端に接続された締め付け機構であって、前記締め付け機構は前記バンドが第１のパイプの回りに締め付け可能であるように前記バンドの端を共に引っ張るための締め具を含む、締め付け機構と、
   少なくとも部分的に前記バンドと重なり合って前記バンドに取り付けられたベース部分を有するラッチであって、前記ラッチは、前記第１および第２のパイプが互いに軸方向に位置合わせされると前記第２のパイプの外面に位置付けられた第１のボタンに係合するように構成された第１のクリップをさらに含み、前記ラッチは前記ベース部分から前記第１のクリップとは反対の軸方向に延びる第２のクリップをさらに具備し、前記第２のクリップは前記第１のパイプの外面に位置付けられた第２のボタンに係合するように構成される、ラッチと、
   を具備し、
   前記バンドは、前記バンドの第１の側方縁部に位置付けられた第１の切り欠き部を具備し、前記バンドは、前記バンドの第２の側方縁部に位置付けられた第２の切り欠き部を具備し、前記第１および第２のクリップが前記第１および第２のボタンのそれぞれに係合した状態で前記第１および第２のパイプが互いに軸方向に位置合わせされると、前記第１および第２のパイプが前記第１および第２のクリップの第１および第２のボタンとの係合により前記バンドから離れる軸方向の移動を阻止され、前記第１および第２の切り欠き部に第１および第２のボタンをそれぞれ受けることにより前記バンドに対する回転方向の移動を阻止されるように、前記第１のクリップが少なくとも部分的に前記第１の切り欠き部を覆い、前記第２のクリップが少なくとも部分的に前記第２の切り欠き部を覆い、前記第１および第２のクリップは各々、前記第１および第２のボタンのそれぞれの上に乗るように前記第１および第２のパイプのそれぞれに対して位置付けされた傾斜座面を有する端部を有する撓み性フィンガを具備し、前記撓み性フィンガの前記端部が前記第１および第２のボタンのそれぞれの上に位置付けられると、前記端部の一部は前記第１および第２のボタンのそれぞれの上面上に延び、前記端部の端縁部は前記第１および第２のボタンのそれぞれの側面に係合する、パイプクランプ。
2. 前記第１および第２のクリップは、各々、前記ベース部分および前記クリップと概ね垂直に延びる段差により前記ベース部分からオフセットされる、請求項１に記載のパイプクランプ。
3. 前記第１および第２のクリップは、各々、前記第１および第２のクリップがそれぞれのボタン上に乗ることを可能とする、座面を有する少なくとも１つの傾斜縁部を含む、請求項１に記載のパイプクランプ。
4. 前記第１および第２のクリップは、各々、前記第１および第２のクリップが異なる方向からそれぞれのボタンに係合できるようにアパーチャと前記アパーチャの回りに位置付けられた３つの傾斜縁部とを含む、請求項３に記載のパイプクランプ。
5. 前記第２のクリップは実質的に前記第１のクリップと同じ構造を有する、請求項１に記載のパイプクランプ。
6. 前記ラッチは前記締め付け機構からオフセットされた位置で前記バンドに取り付けられる、請求項１に記載のパイプクランプ。
7. 前記バンド内において半径方向に位置付けられ、前記バンドにおける第１および第２の切り欠き部と同一の広がりを有する一対の切り欠き部を有する、スリーブをさらに具備する、請求項１に記載のパイプクランプ。
8. パイプクランプおよび、第２のパイプの自由端にボタンを有する第２のパイプに接続可能なパイプアセンブリであって、前記アセンブリは、
   パイプクランプであって、
   第１および第２の端を有し、第１の側方縁部から第２の側方縁部へと軸方向に延びる金属のバンドと、
   前記バンドの端に接続された締め付け機構であって、前記締め付け機構は前記バンドの端を共に引っ張るための締め具を含む、締め付け機構と、
   前記バンドに取り付けられたラッチであって、前記ラッチは前記バンドの前記第１の側方縁部を越えて延びるクリップを含む、ラッチと、
   を具備するパイプクランプと、
   少なくとも１つの自由端を有する第１のパイプであって、前記パイプクランプが、前記自由端において前記第１のパイプに固定される、第１のパイプと、
   を具備し、
   前記第１のパイプが、前記第２のパイプの前記ボタンを受ける大きさの切り欠き部を含み、前記第２のパイプの自由端が前記第１のパイプに軸方向に位置合わせされ、その後、前記アセンブリと係合して前記ボタンが前記切り欠き部に受けられると、前記切り欠き部は前記パイプクランプと第２のパイプ間の相対的回転方向移動を限定し、前記ラッチはボタンに係合して、前記切り欠き部からボタンが軸方向に分離するのを阻止するように、第１および第２のパイプが共に軸方向に位置合わせされると、前記クリップが少なくとも部分的に前記切り欠き部を覆い、前記クリップは、前記バンドの前記第１の側方縁部を越えて位置付けられた端部を有する撓み性フィンガを具備し、前記端部は、前記第２のパイプの前記ボタン上に乗るように前記第２のパイプに対して位置付けされた傾斜座面を有し、前記端部が前記ボタンの上に位置付けられると、前記端部の一部は前記ボタンの上面上に延び、前記端部の端縁部は前記ボタンの側面に係合する、パイプクランプを備えたパイプアセンブリ。
9. 前記切り欠き部は、前記バンドの前記第１の側方縁部に形成され、前記ラッチはクリップを含み、前記クリップの縁部が前記第１の側方縁部に位置付けられる、請求項８に記載のパイプクランプを備えたパイプアセンブリ。
10. 前記第１のパイプはボタンを含み、前記アセンブリはさらに前記バンドの前記第２の側方縁部に位置付けられた第２のクリップを具備し、前記パイプクランプは、前記第１のパイプの前記ボタンとの前記第２のクリップの係合により前記第１のパイプに固定される、請求項９に記載のパイプクランプを備えたパイプアセンブリ。
11. 前記パイプクランプは前記第１のパイプに溶接される、請求項８に記載のパイプクランプを備えたパイプアセンブリ。

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