1293356 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係屬於鉗束，尤其指使用於軟管 【先前技術】 軟管鉗束係為眾所悉知而廣泛使用於工 價值及可靠地於需要大量可控制支撐力量 來說，軟管甜束包含一圈彈性材料如不鑪 該材料圍繞軟管外壁且提供一鉗束力於該 在渴望於能提供及維持一持續扭力於該軟 軟管在極端之溫度及壓力中膨脹收縮時， 力之應用。此種温度及壓力變動為軟管之 汽車排氣系統。此外，機械式壓力如震動 般發生於汽車引擎運作時，會足以使不足 軟管移動。 已存在多種軟管钳束設計，包括： 於 1991 年 4月 30日頒與 Domingue 5，0 1 0，6 2 6號，「具有凸緣束缚張力螺帽及 管鉗束」； 於1998年2月24日頒與Eliasson等 5，7 2 0，0 8 6號，「鉗束環」；以及 於2001年4月19日公告給Dominguez之 然而這些軟管鉗束具有一些重要的缺點 螺栓直接施加一鉗束力於環端的肩部。於 力應用期間，由於钳束力導致肩部的變形 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 之甜束。 業，且具有實用 之應用中。一般 鋼，鋼或塑膠， 軟管。然而，存 管甜束，以使該 可維持高度鉗束 典型應用，例如 及動態應力，一 甜束力钳束住之 z之美國專利第 樞軸橋元件之軟 人之美國專利第 W0 0 1 / 2 7 5 1 6A1° 。每一種皆應用 甜束操作之高扭 ，使得該力方向 5 1293356 本發明第一態樣中，係提供一軟管钳束，該钳束包括一 配置於軟管周圍之環且具有第一及第二軸向間隔單獨環 端，該夾鉗束包含：力量產生器，用以同時抓取第一及第 二環端，且連接至第一及第二環端，該力量產生器包括至 少一個設置於其上之片簧；及一個間隔柱設置於片簧及第 一環端間之力量產生器，以由力量產生器軸向地轉移鉗束 力至第一及第二環端，該鉗束力係足夠軸向地同時抓取第 一及第二環端，以鉗束該軟管。 一般來說，第一環端包括第一外部面及第一内部面，而 第二環端包括第二外部面及第二内部面，第一及第二外部 面角度係向内朝向彼此，且第一及第二内部面係被彎曲且 向内配置朝向彼此。第一環端包括第一及第二孔，該等孔 個別位於第一外部及内部面，且第二環端包括第三第四 孔，該等孔個別位於第二外部及内部面，該等孔彼此軸向 地對齊。 一般來說，力量產生器包括一螺栓，該螺栓具有第一螺 栓端及第二螺栓端，該螺栓通過第一、第二、第三及第四 孔。該螺栓包括螺紋部及無螺紋部，無螺紋部延伸通過且 離開第一環端。片簧及隔離柱構件可滑動地設置於無螺紋 部，該片簧位於接近第一螺栓端。 一般來說，該力量產生器進一步包括設置於第一環端之 第一抓取螺帽及設置於第二環端之第二抓取螺帽。第一抓 取螺帽包括無螺紋軸向孔。第二抓取螺帽包括螺紋軸向 孔。第一及第二抓取螺帽各包括彎曲端及桿部。 7 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 一般來說，隔離柱構件包括一圓柱環，該圓柱環具有一 尺寸符合螺栓之軸孔，該圓柱環具有一力量接收端及力量 轉移端。 一般來說，第一抓取螺帽之桿部係配置朝向第一環端之 第一孔且緊鄰著力量轉移端。 一般來說，第二環端包括一孔，其係軸向地與第一環端 之第一及第二孔對齊。 於本發明之另一態樣中，力量產生器為T型螺栓，該螺 栓通過第一環端之第一及第二孔且通過第二環端之一孔，T 型螺栓具有τ型螺栓端及螺紋螺栓部，於其上係可動地設 置一螺帽，T型螺栓端位於第二環端中。該螺帽包括平滑 外表面，於其上設置片簧及螺紋孔，該螺紋孔可使T型螺 检通過。 一般來說，第二螺栓端包含一阻擋器，該阻擋器為一鎖 螺帽、S t 〇 v e r螺帽或一尼龍置入螺帽。 一般來說，S t 〇 v e r螺帽或尼龍置入螺帽與第二抓取螺帽 之桿部整合於一起。 一般來說，第一環端之第一孔係大於第一環端之第二 孔。 一般來說，該鉗束環，以橫剖面觀視時，包括一平面部 及兩端，該等端係以一角度轉折遠離於軟管之表面。 一般來說，上述之钳束包括多對片簧。 一般來說，一盤可鏈接於第一環端。 一般來說，該軟管為重負荷軟管。 8 312/發明說明書(補件)/9342/92133153 1293356 於本發明另一態樣中，提供一夾鉗束，其具有钳束環 於其中接收一用於夾鉗束之物件，該鉗束環可沿著該物 主軸軸向地運用，該鉗束環具有第一及第二可動式環端 每一環端個別具有内部及外部面，該内部面與鉗束環内 周連接，該外部面與鉗束環外部圓周連接，當内部面於 鉗束狀態時，於其間形成一缺口 ，該鉗束環有足夠彈性 使得可動式環端朝彼此移動，當遭於鉗束力時，可獲得 束狀態，於其中該物件被鉗束於鉗束環内部圓周之間， 等環端有各自的第一軸向對齊開口 ，以從該處通過力量 生器，該力量產生器結合外部面之一以提供向内直接力 移動可動式環端朝向彼此，該鉗束包含：一隔離柱，該 離柱軸向地與第一軸向對齊開口對齊，該隔離柱軸結合 部面之一以軸向地從力量產生器轉移向内直接力量至可 式環端；且至少一片簧軸向地與隔離柱及力量產生器 齊，該等片簧結合力量產生器以轉移向内直接力量至可 式環端，該等片簧係具有足夠彈性，以在向内之鉗束力 施加於該處時，可彼此壓縮相抵。 【實施方式】 本發明軟管鉗束1 0之具體例係如圖1所示。大略來額 鉗束1 0包括一鉗束環1 2、二個可動式環端1 4及1 6、力 產生器1 8、一隔離器或隔離柱構件2 0、數個片簧2 2及 個可鏈接盤2 4。 現在參考圖1及圖2，於一典型應用中，一用於夾鉗 之物件，例如高壓，重負荷軟管2 6係於钳束環1 2中。 312/發明說明書(補件)/93·02/92133153 以 件 5 圓 非 以 钳 該 產 量 隔 外 動 對 動 量 量 束 該 9 1293356 鉗束環1 2沿著軟管2 6之主軸2 8並環繞軟管2 6作軸向配 置。鉗束環1 2 —般以不鏽鋼製成，以有足夠彈性抵抗施加 於其中之高運作扭力。鉗束環12包括兩個可動式環端14 及1 6，其中一個將於現在參照圖1及圖2作詳細描述。環 端14具有内部面29及外部面30。内部面29連接於軟管 鉗束12之内圓周表面32。外部面30連接於軟管鉗束12 之外圓周表面34且角度向内。一般而言，軟管鉗束12以 單獨一塊材料製成，其端環反繞回自身且以熟知技術之鎖 緊裝置35連接於外圓周表面34。此等鎖緊裝置包括壓印、 焊接或釘製等。一般而言，非鉗束狀態下，内部面2 9彼此 軸向地間隔，且之間形成一缺口。鉗束環1 2之材料有足夠 彈性以允許可動式環端1 4及1 6於遭受鉗束力時，朝彼此 移動。於鉗束狀態時，軟管2 6藉著作用於抵著可動式環端 1 4及1 6之力量產生器1 8而使該軟管2 6被钳束於钳束環 12之内圓周表面32之間。 如圖1 a之最佳圖示，軟管鉗束1 2於夾鉗束狀態下，當 以橫剖面觀視時，包括兩端1 3，其彎曲遠離軟管2 6之表 面，及一般平面部15，其係置於抵著軟管26之表面。該 兩彎曲之端1 3防止鉗束環1 2於鉗束時卡入軟管2 6，及減 少軟管2 6之表面損壞。 現在參考圖4a及4b，每一環端14及16具有兩開口或 孔36及38設置於其中。孔36及38及其他可動式環端之 孔，係彼此軸向對齊。孔3 6及3 8具有一軸4 0，於鉗束時， 該軸係對齊而垂直於軟管2 6之主軸2 8。孔3 6向外配置， 10 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 而孔38向内朝缺口配置。一般而言，孔36之尺寸大於 38且成橢圓形以允許使用者上下移動力量產生器18,以 力量產生器18可與孔38對齊。此外，每一環端14及 皆包括第二開口 4 2，該開口具有第二開口軸4 4，該軸一 垂直於軸40且一般平行於軟管26之主軸。可動式環端 及16皆具有内表面46而形成第二開口 42。内表面46 有彎曲部48及一般平面部50。彎曲部48向内朝著其他 端及缺口配置。 參考圖2及3a，力量產生器18通過孔36及38且配 外部面3 0之一以施加向内之直接力量於該處，使得可動 環端1 4及1 6朝向彼此拉近。於此具體例中，力量產生 1 8係為螺栓5 2，該螺栓之尺寸可通過孔3 6及3 8之任 個。螺栓5 2 —般包括沿著螺紋部5 3之螺紋及無螺紋平 部5 5，於平滑部之上，片簧2 2可滑動地設置以允許它 平滑壓縮及膨脹。螺栓5 2亦包括第一環端7 4及第二環 54 〇 參考圖2、5a、5b、6a及6b，力量產生器18亦包括 個抓取螺帽5 6及5 8，其係配置於第二開口 4 2中。抓取 帽5 6及5 8皆配合於環端1 4及1 6之内表面，以於其上 生向内直接力量。抓取螺帽5 6具有無螺紋軸向孔5 7， 抓取螺帽5 8具有螺紋軸向孔5 9，孔5 7、5 9之尺寸可以 合螺栓5 2。於鉗束狀態下，螺栓5 2延伸經過孔5 7、5 9 螺紋螺栓之端5 4從抓取螺帽5 8向外延伸。兩抓取螺帽 及5 8包括彎曲端部6 0及桿部6 2。彎曲端部6 0配合環 312/發明說明書(補件)/93 -02/92133153 孔 使 16 般 14 具 環 合 式 器 滑 們 端 兩 螺 產 而 結 ， 56 端 11 1293356 1 4及1 6之彎曲端部4 8，且朝缺口配置。桿部 6 2 1 4及1 6之平面部5 0配置。位於環端1 4之抓取螺中1 桿部 6 2係配合隔離柱 2.0以接收與其相反之向内 量。兩抓取螺帽5 6及5 8皆具有長邊6 1及短邊6 3 部6 5由抓取螺帽5 6之短邊6 3向外延伸，且於钳 時，其作用為減少可鏈接盤24之上下移動。 如圖5 c及5 d所示，阻擋器6 2 a為鎖螺帽形式，一 螺帽或尼龍置入螺帽可增加至螺栓端5 4，經扭轉後 對抗主要震動，且安置於抓取螺帽5 8之桿部6 2。 面，抓取螺帽及阻擋器6 2 a可為單一塊6 2 a，於其中 螺帽及尼龍置入螺帽與桿部6 2整合。 參考圖2、3 a及3 b，本發明隔離柱構件2 0係與 1 4及1 6中之孔3 6及3 8軸向對齊。隔離柱構件2 0 端1 4之外部面，以軸向從螺栓5 2轉移向内直接力 動可動式環端1 4及1 6在一起。隔離柱構件2 0為一 柱環6 4，該圓柱環具有足夠尺寸之軸向孔6 6以滑 螺栓5 2之無螺紋部。圓柱6 4具有力量接收端6 7及 移端68。力量接收端67緊鄰一片簧22之第一表面 量轉移端6 8緊鄰抓取螺帽5 6之桿部6 2。兩端6 7及 具有平面表面以接觸桿部62及片簧22之第一表面 參考圖3 a及7，片簧2 2與隔離柱構件2 0及螺拴 向對齊，且轉移向内直接力量至可動式環端14及 此具體例中，數個片簧2 2沿著螺栓5 2之無螺紋部 列。每對片簧22包括第一面70、第二面72及由大. 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 朝環端 I 5 6之 直接力 。突出 束運作 Stover 可阻滯 另一方 Stover 在環端 轉向環 量以移 軸向圓 過螺紋 力量轉 70。力 k 68皆 70 〇 52軸 1 6 〇於 成對排 凹形 12 1293356 内部面75所形成之中空部73。第二面72配合於螺栓端頭 7 4以接收反向的鉗束力。熟知此技術者將暸解片簧2 2可 被使用於各種不同狀態（如圖7所示）且它們具有足夠彈 性以在力量施加於面7 0與7 2其中一或兩者時，彼此收縮 相抵。熟知此技術者亦將瞭解片簧2 2可與螺栓5 2 —同使 用，以使得第一面70或第二面72及内部面75從螺栓端頭 7 4接收鉗束力。當軟管2 6於鉗束後會向外擴張，以使得 如於運作期間軟管2 6承受高溫及高壓流體例如水、蒸汽或 油時，向外擴張力量作用於鉗束環1 2之内圓周表面3 2， 且作用於向内之直接鉗東力以維持等量鉗束力。片簧 2 0 具有足夠彈性以於擴張時變形，使得中空部 7 3之尺寸減 少，藉以使得力量產生器1 8之向内直接力量增加以補償軟 管2 6之擴張。類似地，當軟管2 6冷卻，該軟管將會收縮 且片簧22之中空部73會增大尺寸，片簧22形成盤狀外型 且力量產生器18將保持其最大等量鉗束力於片簧22及軟 管2 6。一般的軟管鉗束具有最大約1 6 0英磅運轉扭力之鉗 束扭力，而於本發明軟管鉗束1 0中，此鉗束扭力顯著地增 加至450英碎運轉扭力。 參考圖1、2及8，可鏈接盤24可鏈接環端14之一。盤 24連接於内部鉗束圓周32且包括二個向内凸出部76。盤 24亦可包括單一棒以替代二個凸出部76,其可置放穿過盤 以於鉗束時鎖定盤2 4之位置。可鏈接盤2 4如同一橋樑作 用越過缺口且包括一位於外部面8 0之導引部7 8以引導可 動式環端1 4及1 6於鉗束時，沿著一路徑行進朝向或遠離 13 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 彼此。該導引部7 8包括兩對稱邊壁8 2，該等邊壁與開口 3 6及3 8軸向對齊。盤2 4允許使用者一方法，藉該方法可 對齊環端1 4及1 6，且允許於鉗束之前，鉗束1 0沿著軟管 2 6活動之機動性。如果使用者需要完全地從軟管2 6卸下 軟管鉗束1 0，盤2 4可選擇地利用環端1 4及1 6被轉出原 位置（如圖2之虛線繪製之輪廓所示）。 操作 參考圖1及2，一般來說，軟管鉗束1 0係以原狀態提供， 其具有分離於環端1 4、1 6之螺栓5 2及抓取螺帽5 6及5 8。 依據所需之扭力，使用者選擇適當數量之片簧2 2且增加它 們至螺栓5 2之柄，且滑動隔離柱構件2 0到螺栓5 2柄之 上。螺栓5 2置放相鄰於抓取螺帽5 6之無螺紋孔5 7且與軟 管2 6被鉗束至緊貼抵著内部圓周3 2之位置，操作者將螺 栓端5 4與孔3 8及抓取螺帽5 8之螺紋孔5 9對齊。接著使 用者施加一旋轉力於螺栓端7 4使得可動式端1 4及1 6沿著 盤2 4朝彼此滑動，藉以繞著軟管2 6繃緊鉗束1 0至所需扭 力。另外，鉗束1 0藉著片簧2 2、隔離柱構件2 0及對齊之 抓取螺帽5 6及5 8，係滑動越過連接於流體源（圖未示） 之軟管2 6。接著如所述地繃緊該钳束1 0。 另一操作 軟管鉗束 1 0之第一具體例有效於許多鉗束操作。有許 多應用，如軟管不易接近之區域需要使用T型螺帽結合片 簧、隔離柱構件及可鏈接盤，該等物件具有被限制地移動。 示於圖9之軟管鉗束1 0 0之第二具體例，以實質上相同第 14 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 一具體例1 0之方式操作，且包括鉗束環1 Ο 2、力量 1 0 4、隔離柱構件1 0 6、抓取螺帽1 0 7、片簧1 0 8及 動式環端1 1 0及1 1 2。1 0與1 0 0間之不同處將參照 9b及9c作描述。 環端 1 1 2包括孔 1 1 4、開口 1 1 6、一般平面向外 及一彎曲向内面120。一成形之内部表面122形成 口 1 1 6，該開口之平面部1 2 4置放緊鄰於T型螺栓s 當鉗束時，T型螺栓端1 2 6推動抵著第二開口 1 1 6 表面128,且當力量產生器104向内作用抵著環端： 向内轉移鉗束力，如同對鉗束1 0之敘述。力量產兰 包括延長螺紋螺栓部1 3 0及設置於螺栓螺紋上之螺 如圖9 c之最佳圖示，螺帽1 3 2具有平滑外部表3 片簧 1 0 8 (只有兩個顯示於圖中）設置於其上以滑 接抵著隔離柱構件1 0 6，及一螺紋孔（無圖示），經 紋孔，螺栓1 3 0可於鉗束時通過。不同於鉗束1 0， 栓1 3 0會導致當螺帽1 3 2從螺栓1 3 0柄移下時，片 沿著螺帽1 3 2之平滑表面1 3 4朝向隔離柱構件1 0 6 螺帽1 3 2另外可包括螺帽頭1 3 3，其係由平滑表面套 分離且仍可以與單一螺帽1 3 2相同之方式運作。 軟管鉗束2 0 0之第三具體例係如圖1 0所示，且 於軟管鉗束1 0之第一具體例方式操作。有些鉗束應 用具有二個缺口之軟管鉗束環，該等缺口係於兩件 環端之間。軟管鉗束 2 0 0 包括第一及第二鉗束部 2 〇 4，其一同構成鉗束環2 0 6。二件可動式環端2 0 8 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 產生器 二個可 圖9a、 面118 第二開 ^ 1 26 〇 之彎曲 [1 0 時， .器 104 帽 1 3 2 〇 ά 1 34， 動及鄰 由該螺 轉動螺 簧108 移動。 筒135 以相同 用需使 可動式 2 0 2及 及2 1 0 15 1293356 可被具有二個隔離柱構件2 1 4之力量產生器2 1 2所移動。 軟管鉗束 3 0 0之第四具體例係如圖1 1所示，且構造上 相似於第二具體例2 0 0。軟管鉗束3 0 0包括第一及第二鉗 束部302及304，其一同構成鉗束環306。兩T型螺栓308 係與兩件可動式環端3 1 0及3 1 2 —同使用，該等環端可被 具有二個隔離柱構件316之二力量產生器314所移動。 雖然已敘述獨特之具體例，然對於熟知此技術者將瞭解 各種符合本發明精神之變更，其係完全根據下列之申請專 利範圍而定義。 【圖式簡單說明】 本發明之其他態樣及優點將由結合下列圖示之描述而 更易明白，其中： 圖1為本發明軟管鉗束之具體例之透視圖； 圖1 a為圖1沿著線段1 a - 1 a所視之截剖面圖； 圖2為圖1之軟管鉗束之側視圖； 圖3 a為與圖1之螺栓結合的數個片簧之部分切開圖； 圖3 b為隔離柱構件之透視圖； 圖4a為環端之透視圖； 圖4 b為環端及位於其中的抓取螺帽之側視圖； 圖5 a為一抓取螺帽之側視圖； 圖5b為圖5a沿著線段5b之端視圖； 圖5 c為單一抓取螺帽/ S t 〇 v e r螺帽之側視圖； 圖5 d為單一抓取螺帽/尼龍置入螺帽之側視圖； 圖6a為另一抓取螺帽側視圖； 16 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 圖6 b為圖6 a沿著線段6 b之端視圖； 圖7描述數個片簧配置之截面部分視圖； 圖8為可鏈接盤之頂視圖； 圖9為軟管鉗束之第二具體例之側視圖； 圖9 a為T型螺栓結合於環端之透視圖； 圖9 b為圖9 a之側視圖； 圖9 c為圖9螺帽之部分切開圖； 圖1 0為軟管鉗束之第三具體例之侧視圖；以及 圖1 1為軟管鉗束之第四具體例之侧視圖。 (元件符號說明） 1 0 軟管鉗束 12 鉗束環 13 彎曲端 14 可動式環端 15 平面部 16 可動式環端 18 力量產生器 2 0 隔離柱構件 22 片簧 24 盤 2 6 軟管 28 軟管主軸 29 内部面 3 0 外部面 17 312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 32 内圓周表面 34 外圓周表面 35 鎖緊裝置 3 6 孔 38 孔 4 0 軸 42 第二開口 44 第二開口軸 4 6 内表面 48 彎曲部 50 平面部 5 2 螺栓 53 螺紋部 54 第二環端 55 無螺紋平滑部 5 6 抓取螺帽 5 7 無螺紋軸向孔 5 8 抓取螺帽 5 9 螺紋軸向孔 60 彎曲端部 6 1 長邊 6 2 桿部 62a 阻擋器 6 3 短邊 18
312/發明說明書(補件)/93»02/92133153 1293356 6 4 軸向圓柱環 65 凸出部 66 軸向孔 67 力量接收端 68 力量轉移端 7 0 第一面 72 第二面 7 3 中空部
7 5 凹形内部面 7 6 凸出部 7 8 導引部 8 0 外部面 82 對稱邊壁 100 軟管鉗束 1 02 鉗束環 104 力量產生器 10 6 隔離柱構件 107 抓取螺帽 108 片簧 110 可動式環端 112 可動式環端 1 14 孔 116 開口 19
312/發明說明書(補件)/93-02/92133153 1293356 118 平面向外面 1 20 平面向内面 1 22 内部面表面 1 24 開口平面部 1 26 T形螺栓端 1 28 彎曲表面 130 延長螺紋螺栓部 132 螺帽 133 螺帽頭 1 34 平滑外部表面 135 平滑表面套筒 2 0 0 軟管鉗束 2 0 2 第一夾鉗束部 2 0 4 第二夾鉗束部 2 0 6 鉗束環 2 0 8 可動式環端 2 10 可動式環端 212 力量產生器 214 隔離柱構件 3 0 0 軟管鉗束 3 0 2 第一夾鉗束部 3 0 4 第二夾鉗束部 3 0 6 甜束環 3 0 8 T形螺栓 312/發明說明書(補件)/93«02/92133153 1293356 3 10 可動式環端 3 12 可動式環端 314 力量產生器 3 16 隔離柱構件
312/發明說明書(補件)/93-〇2/92133153