(57)【要約】  ＶバンドクランプとＶリングとを含むパイプクランプアセンブリである。ＶバンドクランプはＴボルト締付け機構およびＶインサートを担持するバンドを含む。Ｖインサートは、管端部または他の連結される管状体に径方向に突出するフランジに適合する、内向きに面する凹面の表面を有する。Ｖリングはシートメタルから形成され、クランプの締付け中にＶインサートおよびＶリングの間でフランジが堅く圧縮されることができるように、凸型の輪郭を有し、フランジ間に適合する。Ｖリングがクランプの締付け中にフランジにいくらかの外向きに跳ねる力を与えるように、Ｖリングの凸型の輪郭を規定する壁の角度はＶインサートの角度より大きくなり得る。Ｖリングは割出し機構および事前取付けのための１つ以上のクリップを有することができる。Ｖリングを作る方法も与えられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がフランジを有する１対の管状体端部を連結するためのパイプクランプアセンブリであって、
第１の端部から第２の端部まで延在する丸みのある形状を有するＶバンドクランプを含み、前記Ｖバンドクランプは、前記第１および第２の端部の間に少なくとも部分的に延在する内向きに面するＶ形状のチャネルを形成する環状壁の第１の対を有し、前記Ｖバンドクランプはさらに、前記Ｖバンドクランプを締付けたり緩めたりするために前記端部を互いに対して引寄せたり離したりするように前記第１および第２の端部に接続される締付け機構を含み、前記パイプクランプアセンブリはさらに
外向きに面する凸型の輪郭を含む外表面がシートメタルに形成され、前記チャネル内に少なくとも部分的に適合するために寸法が合わされたシートメタルの環状ループを含むＶリングを含み、前記シートメタルの環状ループは第１および第２の当接する端部を有し、前記凸型の輪郭は前記第１の当接する端部から前記第２の当接する端部まで前記Ｖリングの周りを外周に沿って延在し、前記当接する端部どうしは、前記Ｖリングインサートの第１の軸端部から前記凸型の輪郭に沿って前記Ｖリングの第２の軸端部まで延在する溶接によって接続される、パイプクランプアセンブリ。
【請求項２】
前記Ｖバンドクランプはさらに、
前記第１の端部から前記第２の端部まで延在する丸みのある形状を有するバンドを含み、前記バンドは径方向に内向きに面する内表面を有し、さらに
前記バンドの前記内表面に接続されるＶインサートを含み、前記Ｖインサートは前記環状壁の第１の対を含む、請求項１に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項３】
前記Ｖインサートは、シートメタルの複数の弓形部分を含み、それぞれが前記環状壁の第１の対を有し、かつ間隔をおいた外周的な位置において前記バンドの内表面に接着される、請求項２に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項４】
前記凸型の輪郭は、前記第１の当接する端部から前記第２の当接する端部まで外周に沿って延在する環状壁の第２の対によって少なくとも部分的に規定される、請求項１に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項５】
前記環状壁の第２の対の１つを係合するようにそれぞれ寸法が合わされる１対のガスケットをさらに含み、前記Ｖリングは前記環状壁の第２の対の各々から軸方向に延在するパイロットスリーブを含み、前記ガスケットは、前記パイロットスリーブにおいて前記Ｖリングの前記外表面に接触する、径方向に内向きに延在する複数のタングを含み、それにより前記ガスケットの前記Ｖリングに対するプレス嵌め接続を与える、請求項４に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項６】
前記Ｖリングは前記環状壁の第２の対の各々から軸方向に延在するパイロットスリーブを含み、前記パイロットスリーブは前記Ｖリングの外周のまわりの１つ以上の角度のある位置に配置される割出し機構を含み、前記割出し機構は管状体端部の対応する割出し機構と合わさることができ、それにより、前記ＶリングおよびＶバンドクランプを管状体端部に組立る間に、管状体端部を互いに対して回転方向に位置合わせする、請求項４に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項７】
前記環状壁の第１の対は傾き、かつその間に第１の角度を規定し、前記環状壁の第２の対は傾き、かつその間に第２の角度を規定し、前記第２の角度は前記第１の角度より大きい、請求項４に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項８】
前記Ｖリングの前記シートメタルは、前記締付け機構の締付け中に前記第２の角度の計測値が前記第１の角度の計測値に向かって下がるよう変形可能である、請求項７に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項９】
前記環状壁の第２の対と合わさる１対のガスケットをさらに含み、前記Ｖリングおよびガスケットは、前記ガスケットが前記Ｖリングと角度をなして位置合わせされることを可能にする割出し機構を含む、請求項４に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１０】
前記Ｖリングに接着されるクリップをさらに含み、前記クリップは、Ｖリングを管状体端部の少なくとも１つに事前に取付けることを可能にするために、管状体端部の少なくとも１つの内表面を係止するよう適合される、請求項１に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１１】
前記Ｖリングは、前記凸型の輪郭から軸方向に延在する１対のパイロットスリーブを有し、前記クリップは、前記Ｖリングの内表面に沿って軸方向に延在し、前記Ｖリングの前記第１および第２の軸端部の両方のまわりであってかつ前記外表面上で包み、前記パイロットスリーブの少なくとも一部の上に延在する、請求項１０に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１２】
前記クリップは近位端および遠位端を含み、前記近位端は前記Ｖリングに接続され、前記クリップは前記Ｖリングの前記第１の軸端部から軸方向に延在し、前記クリップはその遠位端に保持機構を有し、保持機構は管状体端部の１つの対応する機構と合わさり、それにより前記Ｖリングの事前取付けを可能にする、請求項１０に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１３】
各々がフランジを有する１対の管状体端部を連結するためのパイプクランプアセンブリであって、第１の端部から第２の端部へ延在する丸みのある形状を有するＶバンドクランプを含み、前記Ｖバンドクランプは、内向きに面するＶ形状のチャネルを形成し、かつ壁の間に第１の角度を規定する前記環状壁の第１の対を有し、前記Ｖバンドクランプはさらに、前記Ｖバンドクランプを締付けたり緩めたりするために前記端部を互いに引寄せたり離したりするように前記第１および第２の端部に接続される締付け機構を含み、
Ｖリングの外表面に外向きに面する凸型の輪郭を形成する環状壁の第２の対を有する前記Ｖリングを含み、前記凸型の輪郭は前記チャネル内に少なくとも部分的に適合するよう寸法を合わされ、前記環状壁の第２の対は前記第１の角度より大きい第２の角度を規定する、パイプクランプアセンブリ。
【請求項１４】
前記Ｖバンドクランプはさらに、
前記第１の端部から前記第２の端部まで延在する丸みのある形状を有するバンドを含み、前記バンドは径方向に内向きに面する内表面を有し、
前記バンドの前記内表面に接続されるＶインサートを含み、前記Ｖインサートは前記環状壁の第１の対を含む、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１５】
前記Ｖインサートは、シートメタルの複数の弓形部分を含み、それぞれが前記環状壁の第１の対を有し、かつ間隔をおいた外周方向の位置において前記バンドの内表面に接着される、請求項１４に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１６】
前記リングの対向する側にプレス嵌めされている１対のガスケットをさらに含む、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１７】
前記環状壁の第２の対と合わさる１対のガスケットをさらに含み、前記Ｖリングおよび
ガスケットは、前記ガスケットが前記Ｖリングと角度をなして位置合わせされることを可能にする割出し機構を含む、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１８】
前記Ｖリングは前記環状壁の第２の対の各々から軸方向に延在するパイロットスリーブを含み、前記パイロットスリーブは前記Ｖリングの外周のまわりの１つ以上の角度をなした位置に配置される割出し機構を含み、前記割出し機構は管状体端部の対応する割出し機構と合わさることができ、それにより、前記ＶリングおよびＶバンドクランプを管状体端部に組立てる間に、管状体端部を互いに対して回転方向に位置合わせする、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項１９】
前記Ｖリングは、第１および第２の当接する端部を有するシートメタルの環状ループを含み、前記凸型の輪郭は前記第１の当接する端部から前記第２の当接する端部まで前記Ｖリングの周りに外周に沿って延在し、前記当接する端部どうしは、前記Ｖリングの第１の軸端部から前記凸型の輪郭に沿って前記リングの第２の軸端部まで延在する溶接によって接続される、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２０】
前記Ｖリングの前記シートメタルは、前記締付け機構の締付け中に前記第２の角度の計測値が前記第１の角度の計測値に向かって下がるよう変形可能である、請求項１９に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２１】
前記第２の角度は前記第１の角度よりも約３°大きい、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２２】
前記Ｖリングに接着されるクリップをさらに含み、前記クリップは、Ｖリングを管状体端部の少なくとも１つに事前に取付けることを可能にするために、管状体端部の少なくとも１つの内表面を係合するよう適合される、請求項１３に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２３】
前記Ｖリングは、前記凸型の輪郭から軸方向に延在する１対のパイロットスリーブを有し、前記クリップは、前記Ｖリングの内表面に沿って軸方向に延在し、前記Ｖリングの前記第１および第２の軸端部のまわりを前記外表面上に包み、前記パイロットスリーブの少なくとも一部の上に延在する、請求項２２に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２４】
前記クリップは近位端および遠位端を含み、前記近位端は前記Ｖリングに接続され、前記クリップは前記Ｖリングの前記第１の軸端部から軸方向に延在し、前記クリップはその遠位端に保持機構を有し、保持機構は管状体端部の１つの対応する機構と合わさり、それにより前記Ｖリングの事前取付けを可能にする、請求項２２に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２５】
各々がフランジを有する１対の管状体端部を連結するためのパイプクランプアセンブリであって、第１の端部から第２の端部へ延在する丸みのある形状を有するＶバンドクランプを含み、前記Ｖバンドクランプは、内向きに面するＶ形状のチャネルを形成する環状壁の第１の対を有し、前記チャネルは前記第１および第２の端部の間に少なくとも部分的に延在し、前記Ｖバンドクランプはさらに、前記Ｖバンドクランプを締付けたり緩めたりするために前記端部を互いに引寄せたり離したりするよう前記第１および第２の端部に接続される締付け機構を含み、
環状ループの外周のまわりに延在する径方向に外向きの凸型の輪郭を有する金属の環状ループを含むＶリングを含み、前記凸型の輪郭は、前記凸型の輪郭から前記Ｖリングの軸端部までそれぞれ延在する１対のパイロットスリーブの間に位置し、前記Ｖリングは、前記Ｖリングの外周のまわりの角度をなした位置における前記パイロットスリーブに形成さ
れる割出し機構を含む、パイプクランプアセンブリ。
【請求項２６】
前記パイロットスリーブ上に適合する１対のガスケットをさらに含み、前記ガスケットは、前記Ｖリングの割出し機構を用いて前記ガスケットが前記Ｖリングと角度をなして位置合わせされることを可能にする割出し機能を含む、請求項２５に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２７】
各々がフランジを有する１対の管状体端部を連結するためのパイプクランプアセンブリであって、
第１の端部から第２の端部まで延在する丸みのある形状を有するＶバンドクランプを含み、前記Ｖバンドクランプは、前記第１および第２の端部の間に少なくとも部分的に延在する内向きに面するＶ形状のチャネルを形成する環状壁の第１の対を有し、前記Ｖバンドクランプはさらに、前記Ｖバンドクランプを締付けたり緩めたりするために前記端部を互いに対して引寄せたり離したりするように前記第１および第２の端部に接続される締付け機構を含み、前記パイプクランプアセンブリはさらに
Ｖリングを含み、前記Ｖリングは、前記チャネル内に少なくとも部分的に適合するために寸法が合わされる、外向きに面する凸型の輪郭を含む外表面を有する金属の環状ループを含み、
前記Ｖリングに接着されるクリップを含み、前記クリップは、Ｖリングを管状体端部の少なくとも１つに事前に取付けることを可能にするために管状体端部の少なくとも１つの内表面を係合するよう適合される、パイプクランプアセンブリ。
【請求項２８】
前記Ｖリングは、前記凸型の輪郭から軸方向に延在する１対のパイロットスリーブを有し、前記クリップは、前記Ｖリングの内表面に沿って軸方向に延在し、かつ前記Ｖリングの第１および第２の軸端部のまわりであってかつ前記外表面上で包み、前記パイロットスリーブの少なくとも一部の上に延在する、請求項２７に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項２９】
前記クリップは近位端および遠位端を含み、前記近位端は前記Ｖリングに接続され、前記クリップは前記Ｖリングから軸方向に延在し、前記クリップはその遠位端に保持機構を有し、保持機構は管状体端部の１つの対応する機構と合わさり、それにより前記Ｖリングの事前取付けを可能にする、請求項２７に記載のパイプクランプアセンブリ。
【請求項３０】
第１および第２の管状体を含み、管状体は各々前記管状体の端部において径方向に突出するフランジが位置決めされ、
第１の端部から第２の端部まで延在する丸みのある形状を有するＶバンドクランプを含み、前記Ｖバンドクランプは、前記第１および第２の端部の間に少なくとも部分的に延在する内向きに面するＶ形状のチャネルを形状する環状壁の第１の対を有し、前記Ｖバンドクランプはさらに、前記Ｖバンドクランプを締付けたり緩めたりするために前記端部を互いに対して引寄せたり離したりする、前記第１および第２の端部に接続される締付け機構を含み、
環状壁の第２の対によって少なくとも部分的に規定される、外向きに面する凸型の輪郭を含む外表面を有する金属の環状ループを含むＶリングを含み、
前記フランジが各々、前記管状体から軸方向に遠ざかるように突出する外周に沿って延在するビードを有し、前記管状体の前記フランジの各々は前記ビードを介して前記環状壁の第２の対の１つを係止し、前記環状壁の第１の対は前記ビードの反対側の前記フランジ側において前記フランジを係止し、前記Ｖバンドクランプの締付け中に、前記環状壁の第１の対は前記フランジを互いに向かって軸方向に強制し、前記ビードを前記環状壁の第２の対に対して圧縮し、それにより前記Ｖリングに対して前記フランジのガス気密シールを与える、パイプクランプおよび管状体端部アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
この発明は、パイプクランプアセンブリおよびより特定的には管および他のそのような管状体を連結するために用いられるＶバンドクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
多くの産業において、気体、液体、またはその両方をさまざまな圧力で運ぶために管状体を用いる。自動車産業では、車両の排気システムを含む多くの用途において管状体を用いる。丸みのある排気管は、車両のエンジンから大気へと排気を運ぶ。これらの排気管は、車体底部のマップされた経路を辿ることができるように、また、触媒コンバータ、微粒子フィルタ、マフラなどの排気システム構成要素を連結することができるように、しばしば途中で数片に分けられる。典型的には、これらの管片はパイプクランプを用いて両端どうしが連結される。クランプは、漏れに対して有効な流動シールを有する継手を形成し、かつ道路の衝撃に対して高い程度の引離し強度を形成しなければならない。
【０００３】
排気システム内で異なる継手に用いられるパイプクランプのうち、バンドクランプは重ね継ぎ（重なった、テレスコープ型の管）に用いられ、カプラは突合せ継手（当接した、端と端とを接する管）に用いられ、Ｖバンドクランプはフランジ管端（突合せ）継手に用いられる。Ｖバンドクランプ（または単にＶクランプ）は一般に第１の端部から第２の端部まで外周に延在する外部シートメタルバンドを有し、クランプの締付のために両端をともに引寄せるＴボルト締付け機構を伴う。バンドの内表面に位置するのはＶ形状の凹面インサート（Ｖインサート）であり、典型的には、細長い１片のシートメタルからロール成形され、寸法に合わせて切削され、次に外部バンドに溶接される、凹面の断面を備えるいくつかの弓形部分を含む。次いで使用において、連結される２つの管の端部フランジは、このＶインサートの凹面のチャネル内に位置し、クランプは、フランジがＶインサートに捉えられるように保持されるよう、クランプ締めされる。Ｖクランプは、流体シールを増強するために管端フランジ間に位置決めされるＶリングと関連してしばしば用いられる。このＶリングは、フランジがクランプの締付け中にＶインサートとＶリングとの間で圧縮されるように、管端フランジに支持を与える。シールのガス気密度を向上させるために、Ｖリングと管端フランジとの間にガスケットがしばしば置かれる。Ｖリングは、クランプ締付け中に目に見えて変形しない強固な内部支持構成要素を生成するために、典型的には鋳造されるか、または機械加工される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の概要
この発明は、管端などの１対の管状体端部を連結するために用いることができるパイプクランプアセンブリを与える。パイプクランプアセンブリはＶバンドクランプおよびＶリングを含む。Ｖバンドクランプは、内表面と、クランプを締付けめたり緩めたりするためにバンドに接続される締付け機構と、管状体の両端に与えられるフランジを受取るためにバンドの内表面に接続されるＶインサートとを備えたバンドを有する。Ｖリングは、クランプの締付け中にフランジがＶリングに対してクランプ締めされ得るように、管の組立中に管端フランジ間に適合し、かつ少なくとも部分的にＶインサート内に適合する、凸型の輪郭を含む。この発明の１つの局面によれば、Ｖリングはその長さに沿って凸型の輪郭を伴って形成されたシートメタルから作られ、次にシートメタルの２つの対向端が一緒にされて、Ｖリングの軸長に沿って位置する溶接によって接続される。この発明の別の局面に
よれば、Ｖインサートは傾斜した環状壁の第１の対によって形成される凹型の輪郭を有し、かつＶリングは傾斜した環状壁の第２の対によって形成される凸型の輪郭を有し、壁の第１の対は第１の角度を形成し、壁の第２の対は第１の角度より大きい第２の角度を形成する。次いで、クランプが締付けられるとき、Ｖインサートは、連結された管状体フランジを介してＶリングの環状壁に圧力を加え、この結果、Ｖリングのより広い環状壁が互いに対してゆがみ、そのため第２の角度の計測値が第１の角度に近づいて減少する。継手のガス気密度をさらに向上させることを望む場合は、ガスケットを与えることができる。
【０００５】
この発明の別の局面によれば、Ｖリングには、２つの管状体がクランプの組立中に互いに回転方向に位置合わせされることを可能にする、割出し機構が与えられる。
【０００６】
この発明の別の局面によれば、事前取付クリップが与えられ、管状体の１つまたは両方にＶリングを接続し、次にＶバンドクランプが取付けられている間、これを適所に保持する。
【０００７】
この発明のさらに別の局面によれば、管状体上で用いられるフランジには、フランジとＶリングとの間のガスケットの必要性をなくす外周ビードを与えることができる。フランジのビードは、クランプの締付中、Ｖリングの環状壁に対して直接圧縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
この発明の好ましい例示的な実施例は添付の図面に関連して下記に記述され、そこで同じ名称は同じ要素を示す。
【０００９】
好ましい実施例の詳細な説明
ここで図面を参照して、この発明が、１対の管状体端部を連結するよう適合されたパイプクランプアセンブリのいくつかの実施例において記述される。この発明は、車両排気システムにおいて用いられるＶバンドクランプおよびＶリングを具体的に参照して記述される。しかしながら、この発明が多くの異なる用途に役立ち、多くの他の実施例において実現され得ることが、説明が進むにつれて認識されるであろう。さらに、本願明細書に用いられる、軸方向、角をなして、傾斜して、径方向に、といった用語は、Ｖバンドクランプの一般に環状の形状に対する方向を指し、その結果、径方向は環状のクランプの幾何学的な中心から径方向に延び、角をなして、とはクランプの円周のまわりの点における位置を指し、軸方向はクランプの半径方向の面から垂直に延び、傾斜して、とは、部分的に径方向および軸方向の両方に延在することを指す。さらに、用語「管状体」は、ガス、液体またはその両方をさまざまな圧力で運ぶための、排気管、圧延された管、鋳造された管、ベロー型管、さらには粒子フィルタおよび触媒コンバータに用いられるものなどの管状ハウジングを含む物体を包含する。
【００１０】
図１は、１対の管状体の端部、特に車両排気システムにおいて、第１の管端１２および第２の管端１４を連結するために用いられるパイプクランプアセンブリ１０を示す。これらの管は類似の直径を有し、径方向に突出する第１のフランジ１６および径方向に突出する第２のフランジ１８を有する。フランジは各々管の中心軸に対して約７０°の角度でそれぞれの管端から傾いて延びている。その結果、２つのフランジが組立のために互いに位置合わせされるとき、その間の角度が４０°となる。フランジ１６、１８は管と一体に形成することもでき、または管縁部で、またはその近くで溶接される個別の構成要素であることもできる。フランジは管壁の厚さと類似の厚さを有する。
【００１１】
第１の実施例
パイプクランプアセンブリ１０の第１の実施例は図１から図４に示される。パイプクランプアセンブリ１０は第１の管端１２および第２の管端１４に適合して、流体気密性のシ
ールおよび高い程度の引離し強度を有する継手を形成する。パイプクランプアセンブリは、Ｖバンドクランプ２０、ＶリングインサートまたはＶリング２２、および１対のガスケット２４、２６を含む。これらの構成要素は、フランジ１６、１８を備えた管とともに使用されるのに適合されている。Ｖバンドクランプ構成要素２０は第１の管端１２と第２の管端１４との両方に適合し、締付けられた時、その間の継手を封止し強化するために均一に分散した径方向の内向きの力を与える。Ｖバンドクランプ２０は、第１の管端１２と第２の管端１４、およびそれらのフランジの形状を補完する環状の形状を有する。Ｖバンドクランプ２０は、バンド２８、締付け機構３０、およびＶインサート３２を含むいくつかの部分で構成される。
【００１２】
バンド２８は、Ｖバンドクランプ２０の外部構成要素を構成し、締付け機構３０およびＶインサート３２を担持する。バンドは、厚さ２ｍｍの３０１  １／４の固いステンレス鋼などの適切な鋼から作られる。バンドはこの鋼のシートメタルから打ち抜かれ、第１の端部３４および第２の端部３６において切断されている。次いで、打ち抜かれた鋼は適切な曲げ加工プロセスによって丸みのある形状に曲げられ、両端３４、３６は装着されずに残されて内表面４２を規定する。両端はそれ自体の上で折り返され、溶接されて二重層の鋼を与えるが、対向するループ３８、４０が残される。ループが形成される間、締付け機構３０の部分は各ループの湾曲部の真下に置かれ、その結果、この部分は、折り重ねるステップおよび溶接するステップによってそれぞれのループ内に固定される。
【００１３】
上述のように、締付け機構３０はループ３８、４０によってバンド２８に接続され、第１の端部３４および第２の端部３６を互いに対して引寄せたり離したりするために用いられて、それぞれＶバンドクランプ２０を締付けたり緩めたりする。両端が互いに対して引寄せられるとき、締付け機構はＶバンドクランプによって与えられる径方向に内向きの力を与える。示された特定の締付け機構はＴボルト型であるが、他の適切な締付け機構を用いることができる。Ｔボルト機構３０は、トラニオン４４、Ｔボルト４６、およびナット４８を含み、このＴボルト機構の構造および操作は当業者に公知である。Ｔボルトヘッドがクランプの第１の端部３４に容易に取付けられたり分離されたりすることを可能にする、クイックアタッチ式Ｔボルト締付け機構も用いることができる。
【００１４】
Ｖインサート３２は溶接により内表面４２に接続され、Ｖバンドクランプが設置されるときに、第１のフランジ１６および第２のフランジ１８を受取るような形状にされる。Ｖインサート３２は、以前に記述された３０１  １／４の固いステンレス鋼などの適切な鋼から作られる。図２は、Ｖリング２２の製作に関わるステップのうちいくつかを示す。しかしながら、図２の最初の３つのステップはＶインサート３２を作るためにも用いられる。このステップは、示され、記述された通りの順序で実行される必要はなく、成形加工ステップおよび曲げ加工ステップのように、そのいくつかは同時に実行されてもよい。鋼は、ステップ８０において、まずシートメタルの細長い平坦なストリップ状で与えられる。次に、ステップ８２において、ストリップはロール成形機に与えられ、ストリップ全体にわたって延在する凹面の断面を次々に形成する、連続した対になったロール間でロール成形される。次いで、ステップ８４において、ストリップは螺旋形の形状に曲げられ、その直径は、凹面の表面５０（図４）がベンドの長さに沿って径方向に内向きに面するように、バンド２８の直径と一致する。残りのステップは図２に示されないが、以下のとおりである。ストリップは、巻きのほぼ３分の１ごとに個別の弓形に切断される（たとえば１２０°よりわずかに小さい）。次いで、３つのそのような弓形部分が内表面４２に溶接され、周に沿って部分化されるＶインサート３２を形成する。完成すると、凹面の表面５０は、内向きに面するＶ形状のチャネルを形成する、傾斜した環状壁５２、５４を有する。凹面の表面は、Ｖリング２２の凸型の輪郭を環状壁５２、５４で一般に補完し、第１のフランジ１６および第２のフランジ１８によって規定される角度と一致するように約４０°の角度を形成する。Ｖインサート３２を作る、凹型の輪郭のロール成形を含むこのプロセス
は、従来型であって当業者には公知である。
【００１５】
図１に戻ると、Ｖリング構成要素２２は、パイプクランプアセンブリ１０が設置されるとき、Ｖバンドクランプ２０内に、かつ管端１２、１４の間に、径方向に適合する寸法にされる。Ｖリングは、継手のまわりの流体気密性のシールを増強する。Ｖリングがそうするのは、部分的に、締付けられたＶバンドクランプによって与えられる径方向に内向きの力と軸方向の力との反力をフランジ１６、１８に及ぼすことによる。Ｖリング２２は環状の一片構造を有し、シートメタルの閉ループとして形成される。ここで図３に移って、Ｖリング２２は、Ｖリングのまわりに外周に沿って延在する、外向きに面する凸型の輪郭５６を有する。この凸型の輪郭は、Ｖリング２２の平らにされた中央部から反対側へ傾斜する１対の環状壁５８、６０によって主として規定される。１対のパイロットスリーブ６２、６４は環状壁５８、６０から軸方向に延在し、組立中にこの構成要素どうしを位置合わせし保持するのを助けるためにテレスコープ状に管状体内に適合し得るように、管状体１２、１４の直径よりも小さい直径を有する。環状壁５８、６０は、凸型の輪郭５６を超えて続いていれば図３に示される圧縮されていない状態で約４３°である最初の角度θiを規定するような方法で、断面において平坦である。この図はさらに、約４０°である圧縮した状態の角度θcを想像線で示し、これはＶインサート３２の第１のフランジ１６および第２のフランジ１８、ならびに環状壁５２、５４の角度と一致する。
【００１６】
Ｖリング２２は、厚さ２ｍｍの３０１  １／４の固いステンレス鋼などの適切な鋼から作られている。図２は、Ｖリング２２の製作に関わるステップを示す。このステップは、示され、記述された通りの順序で実行される必要はなく、成形加工ステップおよび曲げ加工ステップのように、そのいくつかは同時に実行されてもよい。鋼は、ステップ８０において、まずシートメタルの細長い部分として第１の端部から第２の端部まで延在するストリップの形状で与えられる。次いで、パイロットスリーブ６２および６４となる２つの側面部分を残して、シートメタルストリップの中央領域に凸型の輪郭５６が形成される（ステップ８２）。これはロール成形機にストリップを与えることにより行うことができ、ストリップの中央を通る凸面の断面を次々に形成する、連続した対になったロール間でロール成形される。この輪郭は、シートメタルストリップの全長に形成されるのが好ましく（しかし必ずしもそうでなくてもよく）、形成された時、シートメタルの第１の端部と第２の端部との間に延在するＶ形状のチャネルを規定する。次にステップ８４において、ストリップは螺旋形の形状に曲げられ、Ｖ形状のチャネルは巻きの長さに沿って径方向に内向きに面する。ステップ８６で、ストリップは個別の巻きに切断され、各々が１対の隣接する両端を有し、Ｖ形状のチャネルが巻きのまわりに隣接する両端の一方から他方まで延在する。これらの巻きの長さは、完成したＶリング２２の円周と等しい。最後に、ステップ８８で、この隣接する両端は当接する関係に位置合わせされ、閉じた環状リングを形成するよう溶接により接着される。Ｖリングの外表面は滑らかな仕上げ面を与えるために、溶接において磨くかまたはやすりをかけることができる。図２に示されるように、結果として生じるＶリング２２は、このように溶接２５によってともに接続される当接した両端２１、２３を有する、シートメタルの環状ループを含む。これはＶリング２２にＶリングの全周にわたって実質的に均一な断面の形状を有する連続的な凸型の輪郭を与える。溶接はＶリングの軸長に延在する。すなわち、それは第１の軸端部２７から第２の軸端部２９まで凸型の輪郭５６に沿って延在する。当業者によって認識されるように、適切なシートメタル材料および厚さの選択によってＶリング２２に圧縮可能な機能が与えられ、それによりクランプの締付中に前述のように角度θを４３°から４０°にまで圧縮することができ、これは結果としてＶリングの一時的変形を生じる態様で行うことができるので、Ｖバンドクランプが緩められるとＶリングがその本来の角度に向かって跳ね返る。
【００１７】
図１に戻ると、ガスケット構成要素２４、２６がＶリング２２に据えられると、それらもまた継手のまわりの流体気密性のシールを増強する。適切なガスケットは環状の形状を
形成するよう鋼から作られている。各々はＶリング２２側に配置され、そこで環状壁５８、６０に対するように傾斜する。各ガスケットは、ガスケットのまわりに外周に沿って間隔を置いて径方向に内向きに突出するタング６６を有する。これらのタングは、取扱い中に容易に滑り落ちないように、ガスケットがＶリング２２に据付けられるときにプレス嵌めを与える。タング６６以外に、同様のプレス嵌めを与えるために、ガスケット２４、２６の円周に沿ってわずかなベンド（示されない）を形成することができる。当該技術で公知のように、ガスケットは、締付力によって圧縮されて図４に示される平らにされた形状になることに対していくらかの抵抗を与えるように、湾曲した断面を有することができる。これは、ガスケットにおけるシールの流体気密度を向上させるのを助けることができる。
【００１８】
パイプクランプアセンブリ１０を設置するために、第１の管端１２および第２の管端１４は、同心かつ軸方向に位置合わせされる関係で間隔を置いて配置される。ガスケット２４は、環状壁５８に対してほぼ同一面に位置するまで、パイロットスリーブ６２上にプレス嵌めされる。ガスケット２６も同じように環状壁６０に対してセットされる。Ｖリング２２は、圧縮されていない状態で、かつ予め取付けられたガスケット２４、２６とともに、管端１２、１４と軸方向に位置合わせされてその間に置かれる。Ｖバンドクランプ２０は、緩められた状態で、それぞれの管端壁のまわりに位置するようにそれぞれのフランジを超えて１つの管端上に位置決めされる。ここで図４に移ると、第１の管端１２および第２の管端１４は、Ｖリング２２の径方向に上に、軸方向にまわりに、なお軸方向に位置合わせされた方向で近づけられる。第１のフランジ１６および第２のフランジ１８は、ガスケット２４、２６とそれぞれ接触するようにされる一方、第１の管端１２および第２の管端１４の底面の先端はパイロットスリーブ６２、６４上にそれぞれ重なる。この時点で、Ｖリング２２はなおいくらか圧縮されていない状態であって角度θは約４３°であり、したがって、フランジはガスケット２４、２６に対して完全に同一面にはない。次いで、緩んだＶバンドクランプ２０がその部分的継手のまわりに外周に沿って位置決めされる。凹面の表面５０は凸型の輪郭５６にわたって押圧され、フランジ１６、１８およびガスケット２４、２６がその間に捉えられる。環状壁５２、５４はフランジのガスケット側と反対側でフランジ１６、１８に対して押圧する。
【００１９】
次いでＶバンドクランプ２０が締付けられてパイプクランプアセンブリ１０をクランプ締めし、第１の管端１２と第２の管端１４との間に最終的な継手を形成する。締付け機構３０が用いられて、ナット４８をＴボルト４６に捩じ込むことにより、第１の端部３４および第２の端部３６を互いに向かって近づける。締付けが始まると、両端は、径方向に内向きの力をＶインサート３２を介して外周に沿って継手のまわりに与え、Ｖインサート３２は、次にその力をフランジ１６、１８、およびＶリング２２に与える。Ｖリングは、角度θが角度４３°からフランジの傾斜した角度および凹面の表面の角度と一致する角度４０°へと強制されるように圧縮される。いったん完全に締められても、反対の力がなおＶリング２２からフランジ１６、１８へ、また次にＶインサート３２に対して外向きに及ぼされたままである。パイプクランプアセンブリ１０の取外すためには、締付け機構３０が緩められ、Ｖクランプ２０が現在部分的である継手から引き離され、第１の管端１２および第２の管端が引き離される。
【００２０】
第２の実施例
図５は、パイプクランプアセンブリの第２の実施例を示す。図１の第１の実施例の類似の要素に対応するこの実施例の要素は、その実施例中に用いられたものに１００を加えた番号で識別される。Ｖバンドクランプはこの図５には示されない。しかしながら、Ｖバンドクランプ、ならびにバンド、締付け機構およびＶインサートを含むその部分は、この実施例においても第１の実施例に記述されたものと同様であるので、その説明はここでは省略される。
【００２１】
第１の管端１１２および別の管端１１４は、第１のフランジ１１６、第２のフランジ１１８、第１の割出し機構１６８、および第２の割出し機構１７０を含む。管端およびフランジは以前の実施例に記述されたものと同様である。割出し機構は、Ｖリングを設置中に外周に沿って軸方向に管端と位置合わせするために、Ｖリング１２２上にある、対応する割出し機構と合わされる。第１の割出し機構１６８は、適切な成形加工プロセスによって、凹部として第１の管端１１２の縁部に形成される。第２の割出し機構１７０は第２の管端１１４の凹部として同じ方法で形成される。両方の凹部はフランジ１１６、１１８を通して延在する。
【００２２】
Ｖリング１２２は、前の実施例に記述されたＶリングと類似である。１つの差異は、Ｖリング１２２が第１の割出し機構１７２および第２の割出し機構１７４を有することである。第１の割出し機構１７２はパイロットスリーブ１６２上で突起として形成され、凸型の輪郭を形成する環状壁まで延在する。突起１７２は、凸型の輪郭を形成した後に実行される適切な成形加工プロセスによって作られる。第２の割出し機構１７４はパイロットスリーブ１６４上に同じ方法で突起として形成される。これらの突起１７２、１７４は管端の凹部１６８および１７０に対応し、合わさる関係で凹部内に適合するような寸法にされる。この割出し構成は、２つの管端１１２、１１４の間に予め定められた位置合わせを達成するためにＶリングが用いられることを可能にする。
【００２３】
前の実施例に記述されたガスケットに類似の１対のガスケット１２４、１２６が与えられる。１つの差異は、前の実施例におけるタングが省略されることである。
別の差異は、各ガスケットが割出し機構を凹部の形状（ガスケット１２４における凹部１７６、ガスケット１２６では示されない）で有することである。凹部は各ガスケット１２４、１２６の内縁部に形成され、別の合わさる関係において突起１７２、１７４の形状を補完する。これによりガスケットがＶリングに対して角をなして方向付けされることが可能になり、そのことは保守性の点で役立ち得る。なぜならば、ガスケットがいったん最初にクランプ締めされると変形してＶリング表面上で不完全な形状を呈し得るからである。これは、継手が使用されていて、ガスケットがＶリングから取外された場合、ガスケットが最良の適合を達成してガスケットに沿った漏れの可能性を減じるように、ガスケットの再接着はガスケットが本来有していたものと同じ角方向付けを用いて行わなければならないことを意味する。ガスケットおよびＶリング割出し機構の使用は、この角方向付けが維持されることを確実にするのを助ける。
【００２４】
これらの部分は、凹部１７６および他の凹部が突起１７２、１７４と位置合わせされるようにガスケット１２４、１２６がパイロットスリーブ１６２、１６４上に適合されること以外は、前の実施例と同様に設置される。凹部は突起の上に位置し、ガスケットが外周方向に回転するのを妨ぐ。次に、第１の管端１１２および第２の管端１１４が近づけられ、凹部１６８、１７０は突起１７２、１７４と位置合わせされ、その結果、凹部は突起を受取り、その後の相対的な回転を防ぐ。管端の割出し機構が突起であり、Ｖリング割出し機構は凹部である場合もこの同じ割出し作業が可能である（その場合、ガスケットが用いられるならば、ガスケット凹部は突起として実現されてもよい）。
【００２５】
第３の実施例
図６はパイプクランプアセンブリの第３の実施例を示す。図１の第１の実施例の類似の要素に対応するこの実施例の要素は、その実施例中に用いられたものに２００を加えた番号で識別される。図はＶバンドクランプおよびガスケットを省略する。しかしながら、これらの構成要素およびその部分は、この実施例においても第１の実施例に記述されたものと同様であるので、その説明はここでは省略される。
【００２６】
図６は、図１のＶリング２２と同一であり得るＶリング２２２を示す。しかしながら、この実施例では、Ｖリング２２２は、組立プロセスの一部として、Ｖリング２２２を管端に予め取付けるためにクリップ２７８を用いて適合している。クリップ２７８は、Ｖリング２２２の断面の形状に対応する形状になるように、適切な金属を曲げてできている。示されるように、１対のクリップ２７８がＶリング２２２上で１８０°離れて取付けられている。クリップ２７８は、延在するフレックスアーム２８０、２８２を用いてＶリングのまわりを包む本体を有する。クリップは、特にＶリングの内表面に沿って延在し、部分的に（あるいは完全に）、Ｖリングの凸型の輪郭によって規定されるＶ形状のチャネルに向かって延在することができるが、必ずしもその必要はない。クリップはＶリングの軸端のまわりを包み、その結果パイロットスリーブ２６２、２６４のまわりで曲って、その上で留まったままである。両管端が近づけられると、フレックスアーム２８０、２８２はパイロットスリーブ２６２、２６４に向かって押し込まれ、それぞれの管端の下に位置する。押し込まれると、フレックスアームは、Ｖリング２２２を管端の下に楔留めする径方向に外向きの力を及ぼす。これらのクリップはＶリングと管端とを予め取付けることを可能にし、クランプ組立プロセスを単純化する助けとなり得る。
【００２７】
第４の実施例
図７は、パイプクランプアセンブリの第４の実施例を示す。図１の第１の実施例の類似の要素に対応するこの実施例の要素は、その実施例中に用いられたものに３００を加えた番号で識別される。図は、ＶバンドクランプまたはガスケットのないＶリング３２２を示す。ガスケットおよびＶバンドクランプ、ならびにバンド、締付け機構、Ｖインサートを含むその部分は、この実施例においても第１の実施例に記述されたものと同様であるので、その説明はここでは省略される。
【００２８】
第１の管端３１２は、第１の実施例の第１の管端に類似する。１つの差異は、第１の管端３１２が外周保持ビードの形状で事前取付機構３８４を有することである。後述するように、保持ビード３８４は、Ｖリングを管端の少なくとも１つに予め取付けるためにＶリング３２２に取付けられたクリップ３８６の遠位端部分と協働し、合わさる。
【００２９】
Ｖリング３２２は、第１の実施例のＶリングに類似する。１つの差異は、Ｖリング３２２が事前取付機構３８６をステージングクリップの形状で有することである。ステージングクリップ３８６は適切な金属で作られており、近位端から遠位端へ延在する細長い構成要素であって、クリップはパイロットスリーブ３６２の内表面で近位端をＶリングに溶接することにより接着されている。クリップは、径方向に突出するボス３９０を含む遠位端までＶリングから軸方向に延在する、フレックスアーム３８８を有する。管端３１２、３１４が近づけられると、フレックスアーム３８８は、ボス３９０が保持ビード３８４に留付けられるまで、ステージングクリップ３８６を第１の管端３１２の下に導く。ボス３９０は保持ビード３８４によって与えられる空間で合わされて捉えられ、Ｖリング３２２が第１の管端３１２から軸方向に引離されるのをこのやり方で防ぐ。他方の管端３１４を予め取付けるために同様のクリップを用いることができる。代替的には、クリップ３７８は両面であり得る。すなわちＶリング３２２にわたって全体に延在して他方の軸端部を超えることができ、第２の突出するボスが他方の管端３１４において保持ビードと合わさる。
【００３０】
第５の実施例
図８および図９は、パイプクランプアセンブリの第５の実施例を示す。図１の第１の実施例の類似の要素に対応するこの実施例の要素は、その実施例中に用いられたものに４００を加えた番号で識別される。ＶバンドクランプおよびＶリングインサートは第１の実施例のものと同じであり得るので、その説明はここでは省略される。この実施例ではガスケットはなくされており、それらの機能は、管端のそれぞれの端部フランジ４１６、４１８上に形成される外周に沿って延在するビード４１５、４１７によって置き換えられる。各
ビード４１５、４１７は、組立中に、ビード４１５がＶリング４２２の環状壁４５８を係止し、ビード４１７が環状壁４６０を係止するように、その関連付けられた管端から遠ざかるように軸方向に突出する。クランプの締付中に、Ｖインサートの環状壁４３２がフランジの外部側、すなわちビード４１５、４１７の反対側のフランジの側でこれらのフランジ４１６、４１８を係止し、クランプの締付によってほぼ軸方向の力がフランジに与えられ、それがビード４１５、４１７をＶリング４２２の環状壁４５８、４６０に対して圧縮し、それによってガスケットの使用なくしてフランジの気密性シールをＶリングに与える。
【００３１】
Ｖインサート４３２は、完全にはビード４１５、４１７に重ならないように示されるが、構成要素を最初に一緒に組立てるときか、またはクランプが完全に締付けられた結果かのいずれかの時点でＶインサートが完全にビードを覆うように、所望の通り、ビードおよびＶインサートの環状壁の相対的地位および寸法を選択することができることが認識される。
【００３２】
前述の説明はこの発明自体の説明ではなく、この発明の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。この発明は明細書に開示された特定の実施例に限定されず、むしろもっぱら請求項によって下記に規定される。さらに、前述の説明に包含されていた解説は特定の実施例に関し、用語または句が明らかに上記で規定される場合以外は、この発明の範囲または請求項で用いられる用語の定義に対する制限と解釈されてはならない。さまざまな他の実施例および開示された実施例へのさまざまな変化および修正が当業者に明らかになるであろう。たとえば、図示するＶバンドクランプは分節から成るＶインサートおよび個別の外部のバンドを利用するが、Ｖバンドクランプは、個別の外部の平らなバンドを用いることなく、Ｖ形状のチャネルを規定する内向きに傾斜した環状壁を有するよう形成される、外周に沿って延在する単一片のシートメタルを用いて実現することができる。次に、このＶ形状のバンドの隣接する端部に適切な締付け機構が取付けられる。シートメタルＶリングのいくつかの実施例では、ある特定の用途では溶接がＶリングの軸長全体に延在することは必要でなく、たとえば空間スポット溶接を用いることができるか、または軸端間に部分的にのみ延在する溶接継目を用いてもよい。他のすべてのそのような実施例、変更および修正は、添付の請求項の範囲内にあるように意図される。
【００３３】
本願明細書および請求項で用いられたように、用語「たとえば」「例として」、「など」、動詞「含む」、「有する」、「含んで」、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他の品目のリストに関連して用いられると、各々無制限のものとして解釈され、リストは他の、追加的な構成要素または品目を排除するよう考慮されないことを意味する。他の用語は、異なる解釈を必要とするコンテキストの中で用いられているのでない限り、その最も広い合理的な意味を用いて解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明のパイプクランプアセンブリの第１の実施例の分解図である。
【図２】図１のパイプクランプアセンブリに用いられるＶリングの製作方法を示す図である。
【図３】図１のパイプクランプアセンブリのＶリングの線３−３で切取った断面図である。
【図４】図１のパイプクランプアセンブリの断面図であって、１対の管端に設置されたところを示す。
【図５】この発明によるパイプクランプアセンブリの第２の実施例の一部の分解図である。
【図６】この発明のパイプクランプアセンブリの第３の実施例の一部の断面図である。
【図７】この発明のパイプクランプアセンブリの第４の実施例の一部の断面図である。
【図８】この発明のパイプクランプおよび管状体アセンブリの第５の実施例による管の斜視図である。
【図９】図４と同じく断面図であるが、パイプ管端フランジのＶリングとの係合を示す第５の実施例の断面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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