JP5722348B2 - ガスケット付きパイプクランプ - Google Patents

Description

技術分野
この発明はパイプクランプに関し、ガスケットを有するパイプクランプに関する。

発明の背景
パイプクランプは一般的に、筒状の構成要素、たとえばパイプまたは筒状のハウジングを互いに結合するために使用される。これらのクランプは多様な用途で使用することができ、いくつかのクランプは、特定の構成要素のためにまたは特定の用途での使用のために特定的に設計され、他のクランプは、より一般的または普遍的に利用可能となるように意図された設計のものである。パイプクランプのそのような用途の一つは、自動車の排気系における接続パイプまたは他の構成要素にある。多くの場合、これらの排気系用途は、排気ガス漏れに対して封止しかつ軸方向の分離に対して十分な抵抗力を有するパイプ端部間の接合部を必要とするか、または少なくとも望ましくは提供する。パイプクランプの一種として、入れ子式に重なり合うパイプ端部に使用されるバンドクランプがあり、別の種類として、端部と端部とが当接するパイプ端部に使用されるパイプ連結器がある。

どちらの種類も、通常はパイプ端部の上に配置され締付けられる金属バンドを含み、どちらの種類も、バンドとパイプ端部との間に挟まれる封止スリーブおよび／またはガスケットを含むことができる。

発明の概要
発明の一実施例によれば、提供されるパイプクランプは、バンドの第１および第２の軸方向端部の内側に配置された第１の溝セグメントを規定する内面を有するバンドと、バンドの第１および第２の周方向端部を互いに近付けてバンドを締付けるための締付機構と、内面に当接し、締付機構において配置された第１の溝セグメントの切れ目に周方向に跨るブリッジとを含む。ブリッジは、クランプの内側部分に配置された実質的に連続的な環状の溝を第１および第２の溝セグメントがともに規定するように第１の溝セグメントと位置合せされた第２の溝セグメントを有する。パイプクランプはさらに、溝内に少なくとも部分的に設置されたガスケットを含む。

発明の別の実施例によれば、提供されるパイプクランプは、バンドの第１および第２の軸方向端部の内側に配置された第１の溝セグメントを規定する内面を有するバンドと、バンドの第１および第２の周方向端部を互いに近付けてバンドを締付けるための締付機構と、内面に当接し、締付機構において配置された第１の溝セグメントの切れ目に周方向に跨るブリッジと、第１の溝セグメント内に少なくとも部分的に設置されたガスケットとを含む。締付機構は反作用ブロックを含み、ブリッジが反作用ブロックの径方向に面する内側の面に取付けられる。締付機構の締付け後、前記バンドの第１および第２の周方向端部が互いにかつ反作用ブロックに接近すると、ブリッジは反作用ブロックに従う。

発明の他の実施例では、バンドと、締付機構と、ブリッジと、バンドの周りに周方向にかつブリッジを通って延在する溝内に少なくとも部分的に配置されたガスケットとを有するパイプクランプが提供される。これらの実施例のいくつかにおいて、ブリッジは、選択された角度（たとえば１°〜１０°の範囲内）で傾斜が付けられた周方向端部を有することができ、それにより前記ガスケットが設置される溝の実質的に非断続的な内面をもたらす。これらまたは他の実施例のいずれかにおいて、締付機構は、ブリッジの１つ以上の径方向に突出する浮出部に係合する反作用ブロックを含むことができ、それによりバンドの締付け中にブリッジに対して径方向内側への力を及ぼす。また、これらまたは他の実施例において、ブリッジおよびバンドの各々は、使用およびバンドの締付け中にバンド下でのブリッジの位置決めを案内するように作用する協動パイロット機能を有することができる。パイロット機能はいずれかの好適なやり方で構成されることができるが、いくつかの実施例では、バンドに配置された切欠きと、切欠きに嵌合するブリッジから径方向に延在するフィンガーとを含む。切欠きとフィンガーパイロット機能とを使用する実施例のうちのいくつかでは、それぞれの切欠きとのフィンガーの係合によっていずれかの軸方向にバンドに対して軸方向にブリッジが移動することが抑制されるように、別個の切欠きおよびフィンガーをバンドおよびブリッジの各軸方向端部に配置することができる。

図面の簡単な説明
以下、本発明の好ましい典型的な実施例について添付の図面と関連付けて説明する。同様の参照符号は同様の要素を示す。

マルチパイプアセンブリの斜視図である。 パイプクランプの典型的な実施例の拡大図である。 図２のパイプクランプの分解図である。 図２のパイプクランプに使用されるブリッジの典型的な実施例の拡大図である。 図４の線５−５に沿う図２のパイプクランプの断面図である。 図２のパイプクランプに使用されるパイロット機能の典型的な実施例の拡大図である。 図２のパイプクランプの側面図である。 図２のパイプクランプに使用されるプローブボスの典型的な実施例の拡大図である。 緩められた状態で示されるブリッジおよびガスケットアセンブリの典型的な実施例の拡大図である。 図９のブリッジおよびガスケットアセンブリの部分拡大図である。 締付けられた状態で示される図９のブリッジおよびガスケットアセンブリの拡大図である。 図１１の線１２−１２に沿う断面図である。 パイプ端部と相互作用するブリッジおよびガスケットアセンブリを示す、図１１の線１３−１３に沿う断面図である。 締付けられた状態で示されるブリッジおよびガスケットアセンブリの典型的な実施例の拡大図である。

好ましい実施例の詳細な説明
図面を参照して、パイプクランプ１０の典型的な実施例は、自動車の排気系においてパイプ端部同士を接合して、軸方向の分離に対して十分な抵抗力を有する液密封止を与えるために使用される。図示および説明されるように、パイプクランプ１０は、当接するパイプ端部同士を固定するためのパイプ結合器としての使用に好適であるが、入れ子式に重なり合うパイプ端部に適合させることができる。一般的に、パイプクランプ１０は概して環状円筒形状を有し、この形状は、この形状の中心軸に沿ってまたは中心軸に対してほぼ平行に延びる軸方向と、この形状の半径に沿って延びる径方向と、この形状の円周に沿って延びる周方向とを規定する。

図１を参照して、マルチクランプ１０は、セミトレーラートラックなどの大きなトラックに一般に設けられ、かつディーゼル微粒子除去装置（ＤＰＦ）に一般に関連付けられるマルチパイプアセンブリ１２において使用することができる。これらの高温用途では、マルチパイプアセンブリ１２をその周囲から絶縁するためにマルチパイプアセンブリ１２の周りに熱シールド１４（仮想線）が配置されることが多く、マルチパイプクランプ１０は、それらの構造が熱シールドに干渉しないように方向付けられる。図１に示されるＤＰＦ用途とは別に、パイプクランプ１０は、他の排気系構成要素、単一の排気パイプアセンブリ、および熱シールドを有さないより小さな自動車に使用することができる。したがって、開示され請求項に記載されるパイプクランプは、規則的な直線パイプセクションを固定するためだけでなく、自動車用システムのＤＰＦキャニスタ、触媒コンバータおよび他の筒状の構成要素などや非自動車用途にも使用することができる。

図２および図３を参照して、パイプクランプ１０は、当接するかまたは接近して当接する第１のパイプ１６の第１のパイプ端部１８を第２のパイプ２０の第２のパイプ端部２２と結合する。例示されている実施例では、パイプクランプ１０は、バンド２４と、締付機構２６と、ブリッジ２８と、ガスケット３０とを含む。

バンド２４は、第１および第２のパイプ端部１８，２２を周方向に包囲する。バンド２４は、開ループに金属加工された４０９グレードステンレス鋼などの鋼板または別の好適な材料から作ることができる。異なる例では、バンド２４の軸方向の幅は約５５〜６８ｍｍの範囲であり、径方向厚みは約１．２２ｍｍである。当然他の寸法が可能であり、用途次第であろう。図２および図３を参照して、バンド２４は、周方向において第１の周方向端部３２から第２の周方向端部３４まで延在し、軸方向において第１の軸方向端部３６から第２の軸方向端部３８まで延在する。バンド２４は、径方向内方に面する側において内面４０を有し、径方向外方に面する側において外面４２を有する。

図示されている実施例では、バンド２４は、第１および第２のフランジ４４，４６と、第１の溝セグメント４８と、第１および第２のパイロット機能５０，５２と、プローブボス５４とを有する。図４に良く示されるように、第１および第２のフランジ４４，４６は、第１および第２の周方向端部３２，３４の一体型部分をそれぞれ含み、互いに離れる方向に折曲げられそれ自身の上に折返されて径方向に突出する一対のループをもたらすバンド２４の部分によって形成される。各ループは、内側脚部および外側脚部を有する。第１の溝セグメント４８はガスケット３０を収容し、第１および第２の軸方向端部３６，３８の内側においてバンド２４のほぼ軸方向中間に配置され、周方向においては第１の周方向端部３２と第２の周方向端部３４との間の少なくとも途中まで延在する。第１の溝セグメント４８は内面４０に配置され、外面４２において径方向に突出するリブを形成する。一例では、すぐ周囲にあり溝のない内面４０から測定される第１の溝セグメント４８の径方向深さは約０．４ｍｍであり、第１の溝セグメントの正確な径方向深さは異なる用途によって変動することがあり、他の要因のうち、ガスケット３０の径方向厚みに依存することがある。第１の溝セグメント４８は、軸方向に延在する第１および第２の側壁６０，６２に至る傾斜した第１および第２の移行セクション５６，５８と境界を接する。いくつかの実施例では、第１の溝セグメント４８は、各フランジが、その下部部分に配置され、フランジが第１の溝セグメントを収容することができるように外面４２の径方向に突出するリブと一致する径方向に突出するリブまたは浮き彫りにされたもしくは切れ込みの入ったセクションを有するように、第１および第２のフランジ４４，４６へと周方向に延在する。

第１およびおよび第２のパイロット機能５０，５２は、ブリッジ２８の相補的なパイロット機能と相互作用して、バンド２４に関するブリッジの位置決めを案内する。最初に組み立てられると、パイロット機能は、ブリッジ２８がバンド２４に対して軸方向にかつ周方向に配置するのを支援する。また、締付けられると、パイロット機能は、バンド２４に対するブリッジ２８の軸方向および周方向位置を維持するのを支援する。図２および図６を参照して、例示されている実施例では、第１および第２のパイロット機能５０，５２は、第１および第２の軸方向端部３６，３８にそれぞれ配置された第１および第２の矩形の切欠きである。他の実施例では、第１および第２のパイロット機能５０，５２は異なる設計および配置を有することができる。たとえば、パイロット機能はバンド２４に配置されかつ軸方向端部３６，３８の軸方向内方に位置決めされた開口部であってもよいし、パイロット機能は径方向内方の突起であってもよいし、単一のパイロット機能または３つ以上のパイロット機能を設けてもよいし、それらの組合せであってもよい。さらに、第１および第２のパイロット機能をバンド２４に設ける必要はない。

図２および図８を参照して、プローブボス５４は、第１および第２のパイプ１６，２０を通る排気ガスの温度および／または圧力を調べることができるように温度および／または圧力プローブを収容する。プローブボス５４は、プローブボスとバンドとの間の境界面において周縁溶接６４を介してバンド２４に装着される。プローブボス５４は、関連付けられたプローブを第１のパイプ端部１８と第２のパイプ端部２２との間に配置された間隙６５を通って挿入することができるように、第１の溝セグメント４８に配置される（図５）。プローブは、プローブボス５４に配置された通路６６と、バンド２４に配置された通路６８とを通って挿入することができる。他の実施例では、プローブボス５４を設ける必要はない。

締付機構２６はバンド２４に接続され、この締付機構を締付けることによって第１の周方向端部３２と第２の周方向端部３４とを互いに近付けることができ、緩めることによって第１の周方向端部３２と第２の周方向端部３４とを互いから離すことができる。図３を参照して、例示されている実施例では、締付機構２６は、ボルトナット締結具を２つ組合せたものと、反作用ブロック７０と、裏板７２とを含む。この締結具の組合せは、第１および第２のＴボルト７４，７６と、第１および第２のナット７８，８０とを含む。各ボルトは、締付力を均等に分散させるための半円形のヘッドを有し、部分的にねじ切りされた軸を有する。反作用ブロック７０は、二重凸形状を有し、第１および第２のＴボルト７４，７６を収容するための一対の通路を有する。反作用ブロック７０は、径方向に面する内側の表面８２（図５）を有し、表面８２は、平坦な面またはアーチ状の面とすることができる。裏板７２は、半円形状を有し、第１および第２のＴボルト７４，７６を収容するための一対の通路を有する。組立てられるとき、第１および第２のＴボルト７４，７６は、それぞれの通路と、第１および第２のフランジ４４，４６に配置された通路とを通って挿入される。締付けられるとき、第１および第２のナット７８，８０は第１および第２のＴボルト７４，７６の上にねじ込まれ、半円形のヘッド、反作用ブロック７０、および裏板７２がともに作用して、第１および第２の周方向端部３２，３４を互いに向かって引張り、バンド２４の円周全体に均等に分散される径方向内方への力を生じさせる。他の実施例では、締付機構２６は異なる構造および構成を有することができる。たとえば、締付機構２６はボルトナット締結具の組合せを１つ有することができ、反作用ブロック７０および裏板７２は、径方向に突出するリブを収容するためにそれらの径方向に面する内面に切欠きを有することができ、反作用ブロックおよび／または裏板は設ける必要はなく、締付機構は、たとえばＬｏｖｇｒｅｎ他の米国特許第７，４４１，３１１号に一例として示されているような迅速取付型とすることができる。

組立てられるとき、ブリッジ２８は、他の部分では周方向に連続的なバンド２４の切れ目８４（図３）に跨り、そこを排気ガス漏れから保護する。断面形状において、ブリッジ２８はバンド２４の断面形状に概ね合致し、ある意味ではブリッジ２８はバンド２４の切断セグメントである。いくつかの場合、ブリッジ２８は、他のパイプクランプに設けられる周方向に連続的な内側封止スリーブまたは周方向に不連続な分割された内側封止スリーブを置換するが、必要ではない。ブリッジ２８は、グレード４０９ステンレス鋼などの鋼から、または別の好適な材料から作製することができる。異なる例では、ブリッジ２８は約５５〜６８ｍｍの範囲の軸方向幅を有することができ、約１．２２ｍｍ、約０．７４ｍｍ、または約０．３８ｍｍの径方向厚みを有することができる。当然他の寸法が可能であり、用途に依存することができる。たとえば、ブリッジ２８の正確な径方向厚みは、他の要因の中で、バンドの必要とされるまたは所望の構造的一体性とガスケット３０の径方向厚みとに依存することができる。

図３および図４を参照して、ブリッジ２８は、バンド２４の軸方向長さに跨り、バンドの第１の軸方向端部３６と軸方向に位置合せされた第１の軸方向端部８６と、バンドの第２の軸方向端部３８と軸方向に位置合せされた第２の軸方向端部８８とを有する。ブリッジ２８は、切れ目８４の周方向長さと少なくとも同じ範囲を占め、図示されているより長くても短くてもよい周方向長さを有する。ブリッジ２８は、周方向において第１の周方向端部９０から第２の周方向端部９２まで延在する。第１の周方向端部９０は第１の面取り部または斜面９４（図７）を有し得、第２の周方向端部９２は第２の面取り部または斜面９６を有し得る。垂直な段差を生じさせ、いくつかの場合にはガスケットを変形させ、ゆえに流体漏れの原因となり得る、斜面がつけられていない端部と比較して、第１および第２の斜面９４，９６は、設置されたガスケット３０を収容するためにブリッジ２８とバンド２４との間に大部分非断続的な滑らかな推移をもたらす。いくつかの場合、ブリッジ２８とバンド２４との間の最小移行構造（たとえば斜面がつけられた縁）によって、他の場合（たとえば垂直な段差）よりも薄いガスケットの使用が容易となる。一例では、第１および第２の斜面がつけられた表面は、ブリッジ２８の外面１００に関して１〜１０°、好ましくは２°の角度をなす。第１および第２の斜面９４，９６は、第１および第２の周方向端部９０，９２それぞれの縁に沿って連続的に配置される。径方向内方に面する側においてブリッジ２８は内面９８を有し、径方向外方に面する側においてブリッジは外面１００を有する。

図３〜図５を参照して、例示されている実施例では、ブリッジ２８は、第２の溝セグメント１０２と、第１および第２の浮出部１０４，１０６と、第１および第２のパイロット機能１０８，１１０とを有する。第２の溝セグメント１０２は、形状および寸法がバンド２４の第１の溝セグメント４８と同様である。組み立てられると、第１および第２の溝セグメント４８，１０２はともに、パイプクランプ１０の内側部分にまたはパイプクランプの径方向内方に面する内面上に配置された周方向に連続的な環状の溝１１２を規定する。第２の溝セグメント１０２はガスケット３０の一セクションを収容し、第１および第２の軸方向端部８６，８８の内側においてブリッジ２８のほぼ軸方向中間に配置され、周方向においては第１の周方向端部９０と第２の周方向端部９２との間に延在する。第２の溝セグメント１０２の軸方向長さは、第１の溝セグメント４８の軸方向長さと実質的に同じであってもよいし、第１の溝セグメントの軸方向長さより若干短くてもよい。第２の溝セグメント１０２は、内面９８に配置され、外面１００において径方向に突出するリブを形成する。一例では、すぐ周囲にあり溝のない内面９８から測定される第２の溝セグメント１０２の径方向深さは約０．４ｍｍである。第２の溝セグメントの正確な径方向深さは異なる用途によって変動することがあり、他の要因のうち、ガスケット３０の径方向厚みに依存することがある。第２の溝セグメント１０２は、軸方向に延在する第１および第２の側壁１１８，１２０に至る傾斜した第１および第２の移行セクション１１４，１１６と境界を接する。

第１および第２の浮出部１０４，１０６はそれぞれ第１および第２の側壁１１８，１２０に配置され、組立てられると、径方向において締付機構２６の下方に配置される。各浮出部１０４、１０６は、外面１００において径方向に突出する矩形構造を形成することもできるし、別の形状の構造を形成することもできる。軸方向において、各浮出部１０４，１０６は側壁１１８，１２０それぞれの軸方向長さの大部分に跨り、周方向において、各浮出部は反作用ブロック７０の周方向長さに跨る。組立てられると、かつ緩められた状態では（つまり締付けられていない）、第１および第２の浮出部１０４，１０６と第１および第２のパイプ１６，２０との間に、第１および第２の空間１２２，１２４が配置される。

第１および第２のパイロット機能１０８，１１０は、バンド２４の第１および第２のパイロット機能５０，５２を補完し、相互作用する。図３、図４および図６を参照して、例示されている実施例では、第１および第２のパイロット機能１０８，１１０は、第１および第２の軸方向端部８６，８８から径方向外側にそれぞれ延在する第１および第２のフィンガーである。第１および第２のフィンガーは、バンド２４の第１および第２の切欠きに収容される。バンド２４の第１および第２のパイロット機能５０，５２のように、第１および第２のパイロット機能１０８，１１０は異なる設計および配置を有することができ、バンドのパイロット機能の設計および配置に大きく依存することができ、逆もまた同様である。たとえば、パイロット機能は軸方向端部の内側に配置されてもよいし、パイロット機能は切欠きまたは開口部であってもよいし、単一のパイロット機能または３つ以上のパイロット機能を設けてもよいし、それらの組合せであってもよい。さらに、パイロット機能をブリッジに設ける必要はない。

いくつかの実施例では、ブリッジ２８をパイプクランプ１０の他の構成要素にあらかじめ組付けることができるが、必要ではない。たとえば、第２の周方向端部９２の付近など、ブリッジおよびバンドのパイロット機能とは反対側において、ブリッジ２８を１つ以上のスポット溶接によってバンド２４に取付けることができる。この場合、適切な周方向調整のために組立てて締付けると、第１の周方向端部９０と第１および第２のパイロット機能１０８，１１０とは、第１の周方向端部３２に対して周方向に摺動可能となる。また、ブリッジ２８を１つ以上のスポット溶接によって反作用ブロック７０に取付けることができる。これらのスポット溶接は、溝セグメントの変形および組立後の起こり得るガスケット３０との干渉を回避するために、第２の溝セグメント１０２から離して配置することができる。さらに、バンドの第１および第２の軸方向端部３６，３８に巻付けられた折返されたタブなどによる機械的連動装置によって、ブリッジ２８をバンド２４に取付けることができる。

ガスケット３０は溝１１２に設置され、第１および第２のパイプ端部１８，２２においてガスケット−金属封止を形成する。ガスケット３０は、目的の用途によっていずれかの好適な材料で作製することができる。たとえば、バンドクランプ１０が締付けられると、比較的軟かい材料が圧縮される。自動車用途では、そのような材料は、グラファイト系材料、マイカ系材料、セラミック繊維、およびガラス繊維を含むことができる。いくつかの場合かつガスケット３０に使用される材料に依存して、酸化を引起こし得る排気ガスとの直接接触からガスケットを保護するために、ステンレス鋼箔を内面１２６上に配置することができる。図３および図５を参照して、ガスケット３０は、外面１２８を有し、溝１１２の軸方向幅とほぼ等しい軸方向幅を有する。ガスケット３０は、溝１１２の径方向深さとほぼ同じかまたはそれより大きい径方向厚みを有することができる。径方向深さより径方向厚みが大きい場合には、側壁６０，６２とパイプ１６，２０の外面との間の金属間係合を可能とするために、締付機構２６の停止後にガスケットを径方向に圧縮することができる。いくつかの場合、径方向により薄いガスケット３０がそのような金属間係合を容易にすることができる。ガスケット３０の径方向厚みの例は、０．５ｍｍ、０．７６ｍｍ、および１．５ｍｍである。当然他の厚みが可能である。ガスケット３０をバンド２４に、および／またはブリッジ２８にあらかじめ組付けるために、圧力感知接着剤を外面１２８上に配置することができる、またはガスケットを圧入によってバンドにあらかじめ組付ける弾性の径方向外方へのばね力を与えるために、ステンレス鋼構造をガスケットに埋込むことができる。図示しないが、温度および／または圧力プローブを収容するために、ガスケット３０に通路を配置することができる。他の実施例では、ガスケット３０は異なる構造を有することができる。たとえば、ガスケット３０は図示されるように周方向に連続的である必要はなく、その代り、噛合う周方向の端部を有する開ループのように周方向に不連続であってもよいし、ガスケットは溝１１２の軸方向幅より大きいかまたは小さい軸方向幅を有してもよい。

使用の際、ブリッジ２８は、バンド２４の内部にかつ径方向において締付機構２６の下方に位置決めされる。ブリッジ２８の外面１００は、バンド２４の内面４０に当接し、第２の溝セグメント１０２によって形成される径方向に突出するリブの外面と第１および第２の浮出部１０４，１０６の外面とが、反作用ブロック７０の内側の表面８２に当接する。パイプクランプ１０がパイプ端部１８，２２の周りに置かれる前に、ガスケット３０を溝１１２に設置することができる。その後、ガスケット３０は、その固有の弾性によって溝に対してガスケットによって及ぼされる外方へのばね力によって溝１１２内に設置されたままである、または接着剤、戻り止め、もしくは別の機械的相互接続によって溝内により確実に保持することができる。

締付け後、反作用ブロック７０は、第２の溝セグメント１０２の径方向に突出するリブと第１および第２の浮出部１０４，１０６とに対して径方向内方への力を及ぼし、第２の溝セグメント１０２の径方向に突出するリブと第１および第２の浮出部１０４，１０６とはさらに、ガスケット３０と第１および第２のパイプ端部１８，２２とに対して径方向内方への力を及ぼす。したがって、及ぼされた径方向力を、それ自体が変形しガスケットを過剰圧縮し得るブリッジの径方向に突出するリブに過度に分散させることと対照的に、径方向に突出するリブと第１および第２の浮出部１０４，１０６とはともに、及ぼされた径方向内方への力をブリッジ２８の軸方向幅全体にわたって、かつ下にあるガスケット３０およびパイプ端部１８，２２に分散させる。第１および第２の浮出部１０４，１０６は、反作用ブロック７０の下方の位置において剛性を与え、ブリッジ２８を強化し、そこでのガスケット３０の過剰圧縮と、さもなければ生じ得る結果的な漏れとを防ぐ。また、分散された径方向の力は、さもなければ、径方向に突出するリブに対してかつ第１および第２の浮出部１０４，１０６がない場合に生じ得る、反作用ブロック７０に対する変形を防ぐ。例示されている実施例では、バンドの切欠きの周方向長さによって、さもなければブリッジ２８の第１および第２のフィンガーから生じ得る干渉を回避しつつ、締付け後にバンドを周方向に収縮させることが可能となる。

図９〜図１３を参照して、ブリッジおよびガスケットアセンブリの例示されている実施例は、ブリッジ２２８と、第１のガスケット２３０と、第２のガスケット２３１とを含む。ブリッジおよびガスケットアセンブリは、図１〜図８を参照して説明されたバンドおよび締付機構を有するパイプクランプ１０の一部であり得る。

ブリッジ２２８は、いくつかの点で図１〜図８のブリッジ２８と同様であり、それらの類似点のうちいくつかはここでは説明しない。組立てられると、ブリッジ２２８は、さもなければ連続的なバンド２２４の切れ目２８４に跨り、そこを排気ガス漏れから保護する。例示されている実施例では、ブリッジ２２８は概ね矩形形状を有し、バンド２２４の軸方向長さに跨り、第１の軸方向端部２８６および第２の軸方向端部２８８を有する。ブリッジ２２８は、第１の周方向端部２９０および第２の周方向端部２９２も有する。第１および第２の周方向端部は、面取りされたまたは斜面が付けられた縁を有さないが、有することが可能である。径方向内方に面する側においてブリッジ２２８は内面２９８を有し、径方向外方に面する側においてブリッジは外面３００を有する。内面２９８は概ね水平な表面であり、そこに配置された溝セグメントを有していないが、有することが可能である。

図１０に示されるような側面形状においてかつ締付けられていない状態では、ブリッジ２２８は、バンド２２４よりも顕著で急な湾曲部を有する。換言すると、ブリッジはバンドより小さい曲げ半径を有する。この構造的関係は、ブリッジが締付機構２２６に取付けられると、ブリッジ２２８およびバンド２２４の第１および第２の周方向端部それぞれの間に径方向の間隙を生じさせる。パイプクランプ２１０の締付け中、径方向の間隙がないいくつかの場合に生じ得るようなブリッジ２２８およびバンド２２４の第１および第２の周方向端部それぞれの間の干渉が回避される。また、径方向の間隙は、バンドの第１および第２の周方向端部２３２，２３４が互いに近付くように引張られると、締付け動作の後の方の段階まで、ブリッジ２２８とバンド２２４との間、ブリッジと第１のガスケット２３０との間、および第１のガスケットと第２のガスケット２３１との間の接触および係合を遅延させる。これは、バンド２２４に対するブリッジ２２８の誤まった位置決めを回避するのを支援することができ、ガスケット材料がたまるまたは食込むこと、特にブリッジの第１および第２の周方向端部２９０，２９２に第１のガスケットの材料がたまることなど、第１および第２のガスケット２３０，２３１の互いに対する誤まった位置決めを回避するのを支援することができる。

図９〜図１１を参照して、例示されている実施例では、ブリッジ２２８は、第１のフランジ３０１と、第２のフランジ（図示せず）と、第１の切欠き３０３と、第２の切欠き３０５とを有する。第１および第２のフランジ３０１は、バンド２２４上にブリッジ２２８を配置することを支援し、かつブリッジ２２８の構造を強化するのを支援し、組立て、締付け、および使用中に生じ得る座屈および他の変形を防ぐことを支援する。第１および第２のフランジ３０１は、それぞれ軸方向端部２８６，２８８に配置され、外面３００に垂直に角度が付けられた折返された側面である。構造強化機能が必要ではないかまたは周方向に向けられたリブのように異なる構造強化機能が設けられるような特定の用途には、第１および第２のフランジ３０１を設ける必要はない。

第１および第２の切欠き３０３，３０５は、ガスケットの係合および対面時における第１および第２のガスケット２３０，２３１間の移行を容易にする。切欠き３０３，３０５は、締付け動作中のブリッジ２２８と第１のガスケット２３０との間の直接係合を制限し、ガスケット材料がたまるまたは食込むこと、特にブリッジの第１および第２の周方向端部２９０，２９２に第１のガスケットの材料がたまることなど、誤まった位置決めを回避するのを支援することができる。第１および第２の切欠き３０３，３０５は、それぞれ周方向端部２９０，２９２に配置され、端部における概ねＵ字形の空隙である。当然、半円形状などの他の空隙形状が可能である。第１および第２の切欠き３０３，３０５は第２のガスケット２３１の軸方向長さ以上であり得る軸方向長さを有し、バンドが締付けられたときにバンド２２４の切れ目２８４を跨ぐのに十分な周方向長さを有する。各切欠きは、第１の側縁３０７、第２の側縁３０９、および底縁３１１を有する。切欠き３０３，３０５は、必ずしもブリッジ２２８に設ける必要はない。

組立ての際、ブリッジ２２８は、ブリッジの位置をバンド２２４に関して適切に配置するために、たとえばバンドの周方向端部２３２，２３４に関する適切な周方向の位置決めのために、締付け動作中にブリッジが反作用ブロックにとどまるように、反作用ブロック２７０に取付けられる。パイプクランプ２１０がパイプ端部の周りに置かれる前に、ブリッジ２２８をあらかじめ組立てて、反作用ブロック２７０に取付けることができる。図１０を参照して、締付け中に、バンド２２４の第１および第２のフランジ２４４，２４６が互いに向かって移動すると、第１および第２のフランジの一方が他方に向かって移動すると、および／または反作用ブロック自体がバンドの第１および第２のフランジの一方に向かって移動すると（矢印Ａ，Ｂによって表わされる反作用ブロック移動）、ブリッジ２２８は反作用ブロック２７０とともに移動する。これもまた、ガスケット材料がたまるまたは食込むこと、特に第１および第２の周方向端部２９０，２９２に、および／またはブリッジ２２８の底縁３１１に第１のガスケット２３０の材料がたまることなど、誤まった位置決めを回避するのを支援することができる。図９および図１１を参照して、外面３００を反作用ブロックの径方向に面する内面に直接接触させるスポット溶接３１３によってブリッジ２２８を反作用ブロック２７０に取付けることができる。ブリッジから延在し反作用ブロック２７０の両側を挟むかまたは保持構造を係合する折返されたタブなどによる他の方法で、ブリッジ２２８を取付けることもできる。

第１のガスケット２３０は、バンド２２４の第１の溝セグメント２４８に設置され、第１および第２のパイプ端部に対してガスケット−金属封止を形成する。第１のガスケット２３０は、ガスケット３０に関連して上記したようないずれかの好適な材料で作製することができる。この点に関し、第１のガスケット２３０はいくつかの点で図１〜図８のガスケット３０と同様であり、それらの類似点のうちいくつかはここでは説明しない。図９〜図１１を参照して、第１のガスケット２３０は内面３２６および外面３２８を有する。図１〜図８の実施例について先述したように、ステンレス鋼箔を内面３２６上に配置することができ、第１のガスケット２３０をバンド２２４にあらかじめ組付けて取付けるために、圧力感知接着剤、埋設されたステンレス鋼構造、または何らかの他の接着機能を外面３２８上で使用および／または配置することができる。第１のガスケット２３０は、分割された開ループ構造を有し、第１および第２の周方向端部３１５，３１７を有する。図１０および図１２を参照して、組立てられると、第１のガスケット２３０はバンド２２４の内面２４０に従い、第１および第２の周方向端部３１５，３１７は、バンドの第１および第２のフランジ２４４，２４６に少なくとも途中まで巻付く。第１および第２の周方向端部３１５，３１７は、第１および第２のフランジ２４４，２４６において内面２４０と対面し、フランジにおいて内面との直接接触を維持（図１２）することができる、またはフランジにおいて間隙（図示せず）を介して内面に対向することができる。

第２のガスケット２３１は、ブリッジ２２８の内面２９８に対抗して配置され（一部が別の部分の後ろまたは下に隠されていることを示す場合がある仮想線で図９に示されているが）第１および第２のパイプ端部に対してガスケット−金属封止を形成する。第２のガスケット２３１はいくつかの点で図１〜図８のガスケット３０と同様であり、材料などのそれらの類似点のうちいくつかはここでは説明しない。図９〜図１１を参照して、第２のガスケット２３１は内面３１９および外面３２１を有する。図１〜図８の実施例について先述したように、ステンレス鋼箔を内面３２６上に配置することができ、第２のガスケット２３１をブリッジ２２８にあらかじめ組付けて取付けるために、圧力感知接着剤または何らかの他の接着機能を外面３２１上で使用および／または配置することができる。第２のガスケット２３１はアーチ状構造を有し、第１および第２の周方向端部３２３，３２５を有する。図９および図１１を参照して、第２のガスケット２３１の周方向端部は、切欠き３０３，３０５に少なくとも部分的に重なり、切欠きの底縁３１１を越えて周方向に延在する。

図９〜図１３のブリッジおよびガスケットアセンブリは、第１および第２のガスケット２３０，２３１の間ならびにブリッジ２２８および第１のガスケットの間に、大部分が非断続的な滑らかな移行および推移をもたらすように設計される。換言すると、アセンブリは、いくつかの場合には第２のガスケット２３１を変形させ、および／またはパイプクランプ２１０とパイプとの間に不均等な表面間接触を引起こし、したがって排気ガス漏れの原因となり得る垂直な段差もしくは他の水平でない表面形状を最小化するかまたはすべて除去するように設計される。大部分が非断続的な移行を容易にする１つの方法は、ブリッジ２２８と第１のガスケット２３０と第２のガスケット２３１との間で、特定の径方向厚み関係を維持することである。たとえば、第１のガスケット２３０はブリッジ２２８の径方向厚みより大きく、第２のガスケット２３１の径方向厚みより大きい径方向厚み値を有することができる。また、第１のガスケット２３０の径方向厚みは、ブリッジ２２８および第２のガスケット２３１の径方向厚みの合計以上とすることができる。一例では、ブリッジ２２８の径方向厚みは約０．３８ｍｍであり、第１のガスケット２３０の径方向厚みは約１．０ｍｍであり、第２のガスケット２３１の径方向厚みは約０．４５ｍｍである。当然ながら、ブリッジ２２８ならびに第１および第２のガスケット２３０，２３１がこれらの関係を満たす必要はなく、ブリッジならびに第１および第２のガスケットの各々について異なる径方向厚み値を有することができる。たとえば、第１のガスケットおよび／または第２のガスケットは、約０．６ｍｍの径方向厚みを有することができる。

図１２および図１３を参照して、パイプクランプ２１０が締付けられた状態にある時、第１および第２のガスケット２３０，２３１は、パイプ（図示の第２のパイプ２２０）の外面に対してともに圧縮され、ブリッジ２２８は第１のガスケットの材料に埋込まれる。これは、ある場合には当該関係を満たすことなく存在することができるが、上記の径方向厚み関係の少なくともいくつかを満たすことによって部分的に容易とされる。図１３を参照して、第２のガスケット２３１の第１の周方向端部３２３および第１のガスケット２３０の対面部分がともに圧縮され、ブリッジ２２８の底縁部分３１１が第１のガスケットの対面部分に埋込まれ、そこにおいて実質的に非断続的な移行セクションＴと、その間に実質的に水平な境界面とを形成する。これは、図示しないが、ガスケットおよびブリッジの他方の端部においても生じる。

図１４を参照して、ブリッジおよびガスケットアセンブリの別の例示される実施例が示され、いくつかの点で図９〜図１３のブリッジおよびガスケットアセンブリと同様であり、それらの類似点のうちいくつかはここでは説明しない。たとえば、第１のガスケット４３０は第１のガスケット２３０と同様であり、第２のガスケット４３１は第２のガスケット２３１と同様である。

ブリッジ４２８は、さもなければ連続的なバンド４２４の切れ目に跨り、そこを排気ガス漏れから保護する。ブリッジ４２８は第１の軸方向端部４８６および第２の軸方向端部４８８を有し、第１の周方向端部４９０および第２の周方向端部４９２を有する。ブリッジ２２８のように、ブリッジ４２８は、バンド４２４よりも顕著で急な湾曲部を有する。

例示されている実施例では、ブリッジ４２８は、互いに関して反対の周方向に延在する第１および第２の三角形状アーム５２７，５２９を含む。アーム５２７，５２９の各々の第１および第２の軸方向側面５３１，５３３は、互いに向かって、かつ第２のガスケット４３１の軸方向中心線Ｃに向かって収束する。側面５３１，５３３は図示される点でぶつかることができるが、必要ではなく、より丸みのあるまたは鈍角の周方向端部を形成することができる。使用の際、潜在的な排気ガス漏れが軸方向中心線Ｃに向かって側面５３１，５３３に沿って導かれ移動し、従って接合部から漏れるのを防ぐ。

ブリッジ２２８のように、ブリッジ４２８は、たとえばスポット溶接５１３によって反作用ブロック４７０に取付けられる。第２のガスケット４３１は仮想線で示され、ブリッジ４２８の内面上に配置される。第２のガスケット４３１は、第１および第２のアーム５２７，５２９の後ろで周方向に延在する周方向端部を有する。ブリッジ４２８はブリッジ２２８について上記した径方向厚み関係を有することができ、締付けられた状態において、ガスケット４３０，４３１が圧縮され、ブリッジ４２８が第１のガスケットの材料に埋込まれる。

上記の説明は発明の定義ではなく、発明の１つ以上の好ましい例示的な実施例の説明であることが理解されるはずである。本発明はここに開示されている特定の実施例に限定されるのではなく以下の請求項のみによって定められる。さらに、上記説明に含まれる記載は、特定の実施例に関連しており、用語または表現が明確に定義されている場合を除いて、本発明の範囲または請求項で使用される用語の定義に対する限定であると解釈されてはならない。さまざまな他の実施例ならびに開示された実施例のさまざまな他の変更および変形が当業者には明らかになるであろう。このような他の実施例、変更、および変形は、添付の請求項の範囲に含まれることが意図されている。

本明細書および請求項で使用される、「たとえば」、「例として」、「などの」という用語、「備える」、「有する」、「含む」という動詞、およびそれらの他の動詞形は、１つ以上の構成要素またはその他の項目の列挙とともに使用されている場合、オープンエンドであると解釈されねばならない、すなわちこの列挙は、他の追加の構成要素または項目を除外するとみなされてはならない。その他の用語は、異なる解釈を要求する文脈で使用されていない限り、それらの最も広い妥当な意味を用いて解釈されねばならない。

Claims (12)

1. パイプクランプであって、
   周方向において第１の周方向端部から第２の周方向端部まで延在し、軸方向において第１の軸方向端部から第２の軸方向端部まで延在するバンドを備え、前記バンドは、前記第１および第２の軸方向端部の内側に配置された第１の溝セグメントを規定する内面を有し、前記第１および第２の周方向端部の間の少なくとも途中まで延在し、さらに、
   前記バンドに接続され、前記第１および第２の周方向端部を互いに近付けて前記バンドを締付ける少なくとも１つの締結具を含む締付機構と、
   前記内面に当接し、前記締付機構において前記第１の溝セグメントの切れ目に周方向に跨るブリッジとを備え、前記ブリッジは、前記クランプの内側部分に配置された実質的に連続的な環状の溝を前記第１および第２の溝セグメントがともに規定するように前記第１の溝セグメントと位置合せされた第２の溝セグメントを有し、さらに、
   前記溝内に少なくとも部分的に設置されたガスケットを備え、
   前記締付機構は、径方向内側の面を有する反作用ブロックを有し、
   前記ブリッジは、前記第２の溝セグメントの側面から、前記ブリッジの第１の軸方向端部まで延在する第１の側壁を有し、
   前記ブリッジは、前記第２の溝セグメントの反対側の側面から、前記ブリッジの第２の軸方向端部まで延在する第２の側壁を有し、
   前記ブリッジは、前記第１の側壁に、かつ径方向において前記締付機構の下方に配置された第１の浮出部を有し、
   前記ブリッジは、前記第２の側壁に、かつ径方向において前記締付機構の下方に配置された第２の浮出部を有し、
   前記第１および第２の浮出部は、締付け中に、前記反作用ブロックの前記径方向内側の面が前記第１および第２の浮出部と係合し、かつ前記第２の溝セグメントにおいて前記ブリッジの外面と係合するように径方向外側に突出して、前記第１および第２の浮出部と前記第２の溝セグメントとに対して径方向内側への力を及ぼす、パイプクランプ。
2. 前記ブリッジは第１および第２の周方向端部を有し、前記第１の周方向端部はその上に配置された第１の斜面を有し、第２の周方向端部はその上に配置された第２の斜面を有し、前記第１および第２の斜面は、前記ガスケットが設置される前記連続的な溝の実質的に非断続的な内面をもたらす、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の斜面の各々は、前記ブリッジの外面に関して１°〜１０°の範囲の角度をなす、請求項２に記載のパイプクランプ。
4. 前記ブリッジの前記第１の軸方向端部は前記バンドの前記第１の軸方向端部と軸方向に位置合せされ、前記ブリッジの前記第２の軸方向端部は前記バンドの前記第２の軸方向端部と軸方向に位置合せされている、請求項１に記載のパイプクランプ。
5. 前記バンドはその上に配置された第１のパイロット機能を有し、前記ブリッジは、第１のパイロット機能と相互作用して前記バンドの前記内面に対する前記ブリッジの位置決めを案内する第２のパイロット機能を有する、請求項４に記載のパイプクランプ。
6. 前記第１のパイロット機能は、前記バンドの前記第１の軸方向端部に配置された切欠きであり、前記第２のパイロット機能は、前記ブリッジの前記第１の軸方向端部から径方向に延在するフィンガーであり、前記フィンガーは前記切欠きに収容され、それにより前記ブリッジおよび前記バンドの軸方向の位置合せを維持しつつ、前記バンドの前記第１の周方向端部に対する前記ブリッジの第１の周方向端部の相対的な周方向移動を可能にする、請求項５に記載のパイプクランプ。
7. 前記ガスケットは、パイプクランプを使用してパイプ端部を結合する前に、前記溝内にあらかじめ組付けられる、請求項１に記載のパイプクランプ。
8. パイプクランプであって、
   周方向において第１の周方向端部から第２の周方向端部まで延在し、軸方向において第１の軸方向端部から第２の軸方向端部まで延在するバンドを備え、前記バンドは、前記第１および第２の軸方向端部の内側に配置され前記第１および第２の周方向端部の間において少なくとも途中まで延在する第１の溝セグメントを規定する内面を有し、さらに、
   前記バンドに接続された締付機構を備え、前記締付機構は、前記第１および第２の周方向端部を互いに近付けて前記バンドを締付ける少なくとも１つの締結具を含み、かつ径方向に面する内側の面を有する反作用ブロックを含み、さらに、
   前記径方向に面する内側の面において前記反作用ブロックに取付けられたブリッジを備え、前記ブリッジは、前記締付機構において前記バンドの周方向長さの切れ目に周方向に跨り、前記締付機構の締付け中に、前記バンドの前記第１および第２の周方向端部が互いにかつ前記反作用ブロックに近付くと、前記ブリッジは前記反作用ブロックとともに移動し、さらに、
   前記第１の溝セグメント内に少なくとも部分的に設置されたガスケットを備え、
   前記ブリッジは、前記ブリッジの外面を前記反作用ブロックの前記径方向に面する内側の面に直接取付ける１つ以上の溶接によって、前記反作用ブロックに取付けられる、パイプクランプ。
9. 前記ブリッジは、その第１の周方向端部に配置された第１の切欠きを有し、その第２の周方向端部に配置された第２の切欠きを有し、第１および第２の切欠きは、前記第１の溝セグメントと実質的に同じ軸方向長さを有する、請求項８に記載のパイプクランプ。
10. 前記バンドは、前記バンドの前記第１および第２の周方向端部からそれぞれ延在する第１および第２のフランジを有し、前記第１および第２のフランジは互いに対向し、
    前記締付機構は、前記第１および第２のフランジに接続され、
    前記ガスケットは、第１の周方向端部および第２の周方向端部を有する開ループ構造を有し、前記第１の周方向端部は、前記第１のフランジに位置しかつ前記第１のフランジと対面し、前記第２の周方向端部は、前記第２のフランジに位置しかつ前記第２のフランジと対面し、
    パイプクランプは、前記ブリッジに位置し、かつ前記第１の切欠きに少なくとも部分的に重なる第１の周方向端部を有し、前記第２の切欠きに少なくとも部分的に重なる第２の周方向端部を有する第２のガスケットをさらに備える、請求項９に記載のパイプクランプ。
11. パイプクランプが締付けられた状態にありかつ前記ガスケットがパイプの外面に対して圧縮されると、前記ガスケットと第２のガスケットとの間の実質的に非断続的な移行を前記移行における内面に関して容易にするために、前記ガスケットの径方向厚みは前記第２のガスケットの径方向厚みよりも大きい、請求項１０に記載のパイプクランプ。
12. 前記ブリッジは第１の軸方向側面および第２の軸方向側面を有し、前記第１および第２の軸方向側面は、互いに向かって、かつ前記ブリッジの第１の周方向端部および第２の周方向端部において前記ガスケットの軸方向中心線に向かって収束し、収束する第１および第２の軸方向側面は、前記ガスケットの前記軸方向中心線に向かって排気ガス漏れを導くことを容易にする、請求項８に記載のパイプクランプ。

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