管夾的制作方法

專利名稱：管夾的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于連接兩個管，特別是汽車排氣管道的管的管夾。這些管可以相互部分插入，并具有插入端部和接收端部。插入端部分成兩個球形區域，其中與插入端部的自由端鄰接的第一球形區域的外半徑與接收端部的內半徑相同。接收端部也做成球形區域，并且插入端部可插入到接收端部內。插入端部第二球形區域的外半徑與接收端部的外半徑相同。管夾包括一個夾帶，當管一個插入在另一個內時，夾帶包圍接收端部和第二球形區域。夾帶圍繞橫軸線彎曲，當管同軸地一個插入在另一個內并且夾帶包圍管端部處于松馳狀態時，上述橫軸線處于與管的同軸中心軸線垂直的夾帶中心平面內。夾帶包括向外伸出的夾爪。一個夾緊螺釘插入在夾爪的孔內。夾緊螺釘的頭部支承在背離第二夾爪的第一夾爪的側面上，另一端通過備有螺紋孔的中間零件支承在背離第一夾爪的第二夾爪的側面上，其中夾緊螺釘與該螺紋孔接合。
背景技術：
在已知的與汽車排氣管道一起使用的上述類型管夾中，插入端部的第一球形區域與接收端部的球形區域接合。管夾的密封緊密性僅取決于接合的球形區域的相接接觸表面的精確配合。從而當管內存在高流體壓力時，密封的緊密性就不夠了。夾爪按與根據DE 34 04 739 C1所述夾的夾爪類似的方式成形并且通過點焊連接在夾帶上。在最開始，夾緊螺釘大致根據待連接管的外周彎曲。如果沒有這種彎曲，則由于夾爪的支承邊在夾的圓周方向上與夾開口的間隔太遠，夾緊螺釘可能會與管表面接觸；這可能損壞夾緊螺釘的螺紋。在極端情況下，當收緊夾時，夾緊螺釘可能彎曲；這可能使得更難以收緊。焊接夾爪不僅復雜，而且會破壞在夾帶上可選擇地提供的用于防腐蝕的保護層。此外，焊接必須受到強度控制。

發明內容
本發明的目的在于提供一種上述類型的管夾，通過該管夾改善了高內壓時管連接的密封緊密性。而且，應該簡化上述類型管夾的制造，并且提高其操作安全性。
根據本發明，該目的是這樣實現的，即管夾在松馳狀態圍繞橫軸線彎曲，該橫軸線與球形區域的中心有間隔，并且松馳狀態的夾帶圍繞該橫軸線彎曲的內半徑比球形區域外半徑小，使得上述間隔與該彎曲的內半徑之和大于球形區域的外半徑。
根據這種解決方案，在最終收緊之前，管夾僅以其內圓周的邊緣靠在接收端部的球形區域和插入端部的第二球形區域上。在收緊時，由于球形區域的圓形外表面，管夾向管施加軸向相對的收緊力分量，直到夾帶以最小的彎曲以大的接觸表面積靠在球形區域上為止。從而管受到軸向壓縮，使得相互插在一起的球形區域無需密封裝置就能基本緊密密封地相互靠在一起。
可取的是，至少夾帶的內圓周邊緣是圓形的。這樣在收緊時，它們可容易地在球形區域的外表面上滑動，不會穿透外表面。這樣，管夾施加在球形區域上的壓力就增加了，而不必增加用于收緊夾子的管夾夾緊力。而且，也降低了破壞在管子上可選擇地設置的保護層的危險。
此外，夾爪優選與夾帶整體制成。從而不用將夾爪焊接在夾帶上。同樣，對于和現有技術的夾中相同的夾開口，夾爪的支承表面可以更靠近，這樣夾緊螺釘可能接觸外管表面并從而破壞其螺紋的可能性也降低了。
而且，夾爪的軸向邊緣區域可以相互背離彎曲并形成相互背離彎曲的軸向向外的圓形壁，在圓形壁之間，在面向夾緊螺釘頭部的夾爪側面上，在相關的夾爪和夾緊螺釘頭部之間布置了一個可旋轉的鉸鏈零件，其中至少在面向夾爪的一側鉸鏈零件是圓柱形的。鉸鏈零件具有引導夾緊螺釘桿從中穿過的通孔。中間零件至少在其靠在另一個夾爪上的側面也是圓柱形的，并且作為可旋轉的鉸鏈零件靠在夾爪上。類似于鉸鏈螺栓夾，鉸鏈零件保證在夾緊管夾時，基本上沒有彎矩施加在夾緊螺釘上，這樣夾緊螺釘就不會彎曲。從而也不用象現有技術中那樣彎曲夾緊螺釘了。
根據管連接要承受的管內壓水平，鉸鏈零件可以實施為實心鉸鏈螺栓或鉸鏈套筒。
可取的是，在相互背離的鉸鏈零件的側面中，至少靠在夾緊螺釘頭部上的側面是平面的或平的。這樣，即使對于高的夾緊力，也只需在夾緊螺釘頭部和靠在夾緊螺釘頭部上的鉸鏈零件之間提供最小的表面壓力。
夾爪可具有雙斜面屋頂形突出部分，該突出部分具有在管夾軸向上延伸的脊部，并且其面向相對夾爪的側面相互相向傾斜，這樣它們相對夾爪的橫向平面限定了一個銳角。當收緊管夾時，就在夾帶剛要以大接觸表面積靠在球形區域上之前，夾爪的脊部相互抵靠在一起。通過繼續收緊管夾，夾帶隨后可以大接觸表面積靠在球形區域上，而夾爪不會以大的接觸表面積相互接觸。因此，在管夾的收緊狀態，夾緊螺釘承受夾爪施加的預緊作用，這是由夾爪的最小彈性產生的。因此，例如當驅動其排氣管備有管夾的汽車時，由于振動使夾緊螺釘松動的危險也最小。
當突出部分的脊部在軸向上比夾爪寬度小時，就產生了這樣的夾爪形狀，即由于幾個彎曲邊緣，這種夾爪本身剛硬并從而能承受更高的夾緊力，而不會發生永久的變形。
夾爪中的孔最好是背離夾帶向外延伸的長圓孔。從而當收緊管夾時，夾緊螺釘不會受在收緊管夾時由長圓孔邊緣施加在螺釘上的彎矩作用而彎曲。
管夾可帶有一個薄片，借此至少在完成最后的安裝之前管夾可預裝在管之一上，或者管夾可特別固定在汽車底盤上。這樣，一方面使得管夾更易于安裝，另一方面，當例如由于夾緊螺釘擰得不緊而丟失時，管夾不會丟失。
薄片可以焊接在夾帶上或者與夾帶整體形成。與通過螺釘可拆卸的連接相比，夾帶和薄片之間的這種連接類型具有安全且更易于制造的優點。
可取的是，夾帶設有加強溝槽。加強溝槽不僅增加彎曲阻力，并從而也在管夾收緊后再次放松時增加夾帶恢復其初始形狀的能力，而且還改善了夾緊螺釘在收緊狀態的預緊作用，并從而提高了防止夾緊螺釘脫離的安全性。
而且，可以保證支承中間零件的夾爪可具有延伸超過中間零件的突出部分，并且在螺絲桿的自由端部上方具有用于將固定零件夾在突出部分和夾緊螺絲桿之間的彎曲部分。這樣，管夾可固定在固定不動的零件上以便以簡單的方式懸掛管。
根據根據本發明的連接方案，鄰接插入端部的自由端的第一球形區域具有至少一個外部沿圓周延伸的環形凹槽，一個密封環布置在該凹槽內，該密封環靠在接收端部的內側以進一步提高連接的密封緊密性。


圖1示出了未收緊狀態的本發明管夾的側視圖；圖2示出了根據圖1的管夾俯視圖；圖3示出了根據圖1的夾爪剖面圖III-III的俯視圖；圖4示出了圖3細部X的放大視圖；圖5示出了根據圖1的夾爪剖面圖V-V，其中夾緊螺釘插入在根據圖1的管夾內；圖6示出了在最后收緊管夾之前，管夾包圍同軸插入管的安裝狀態時，圖1的剖面圖VI-VI；圖7示出了和圖6相同的視圖，但管夾已經收緊；圖8以相對圖1的左視圖示出了管夾的第二實施例，其中一個薄片焊接在夾帶上；圖9示出了圖1管夾的另一個實施例，其中在夾帶中形成有加強溝槽；圖10以放大視圖示出了根據圖9的加強溝槽剖面X-X；圖11示出了根據圖1的管夾另一個實施例細節，其中在夾帶的夾爪一端形成有一個整體的薄片；圖12示出了圖11實施例的左視圖；圖13示出了根據圖1的管夾變型的細節，該管夾變型帶有作為夾帶整體的一部分形成的弧形薄片，其中薄片與靠在擰緊的夾緊螺釘桿上的緊固零件接合。
圖14示出了根據圖13的實施例的左視圖；圖15示出了根據圖1的管夾變型的細節，其中薄片作為整體的一部分形成在夾帶的夾爪端部；
圖16以相對圖1的左視圖示出了圖15的管夾；圖17示出了根據本發明連接裝置的軸向剖面的一半，其中根據本發明的管夾另外還有一個位于插好的管之間的密封環。
具體實施例方式
根據圖1至7的管夾用于連接汽車排氣管道的兩個管1和2。管1和2具有可以部分地相互插在一起的端部插入端部3和接收端部4。插入端部由具有不同外半徑R1和R2的兩個球形區域5和6形成。接收端部4僅由一個球形區域形成，其外半徑R3與球形區域6的外半徑R1相同，其內半徑R4與球形區域5的外半徑R2相同。這些球形區域的目的是在收緊管夾之前將管1和2定位就位，在該位置這兩個管彼此相互稍稍成一個角度。
根據圖1至7的管夾具有一個夾帶7，夾帶7在軸向上具有向外彎的桶形，其端部形成為夾爪8和9。因此，夾爪8和9是與夾帶7整體形成的。而且，管夾具有一個夾緊螺釘10，夾緊螺釘10帶有頭部11和桿部12，桿部12帶有螺紋和兩個實心的鉸鏈零件13和14。
夾爪8和9的軸向間隔開的邊緣區域15和16以圓形截面相互背離彎曲，并形成相互背離彎曲的圓形截面軸向外壁17和18。在壁17之間，鉸鏈零件13靠在夾爪8面向夾緊螺釘頭部11的側面上；在壁18之間，鉸鏈零件14靠在夾爪9背離螺釘頭部11的側面上。鉸鏈零件13支承頭部11的側面是平的；此外，鉸鏈零件13是一個實心的部分圓柱形螺栓，其具有徑向帶螺紋通孔，夾緊螺釘的桿12穿過該孔被引導。另一方面，鉸鏈零件14是一個完整的圓形圓柱形螺栓。作為另外一種選擇，鉸鏈零件14背離夾爪9的側面也可以做成平的。鉸鏈零件14還具有帶螺紋通孔，夾緊螺釘10擰入并穿過該通孔。作為實施為實心螺栓的替代方案，鉸鏈零件13，14還可以是具有和螺栓相同橫截面輪廓的套筒，其中鉸鏈零件14是在套筒壁上具有兩個位于直徑方向上的孔的套筒，其中至少一個孔具有用于接收夾緊螺釘桿12的螺紋。由于其至少部分圓形的圓柱形形狀，鉸鏈零件13和14可分別在壁17和18內的夾爪側面上轉動。因此，當收緊管夾時，夾緊螺釘就幾乎不會受到彎曲力的作用。
夾爪8和9具有形狀類似于雙斜面屋頂19的突出部分19和20，突出部分具有在管夾軸向上延伸的脊部21和22，脊部在軸向上比夾爪8，9的軸向寬度小。這為夾爪8，9提供了內部非常剛硬的形狀。而且，夾爪8，9備有從夾帶7伸出的長圓孔(圖5)。它們的長度是這樣選擇的，即在管夾收緊狀態，其徑向外端不會靠在夾緊螺釘桿12上。從而當收緊管夾時，夾緊螺釘桿12不會受到長圓孔25的彎曲力作用。
夾緊螺釘頭部11可以根據需要做成各種形狀，它可以是如圖所示的外多邊形或內多邊形，環形(Torx)，和/或帶有夾緊螺釘槽。
根據圖6，管夾的一個重要特征是包圍橫向軸26的管夾7的內半徑R5(其中當管1，2同軸地一個插入在另一個內并且夾帶7在松馳狀態靠在管1，2的端部3，4上時，軸26位于夾帶7的中心平面29內，該平面垂直于管1，2的同軸中心軸線27，28，并與球形區域4-6的中心M間隔ΔR)比圓形區域4，6的外半徑R1或R3小，使得間隔ΔR與內半徑R5之和比球形區域4，6的外半徑R1或R3大。
對于這種構造，根據圖6，在最終收緊之前，管夾僅以其內圓周邊緣30和31靠在球形區域4和6上。在收緊時，由于球形區域4和6的圓形外表面，管夾向管1，2施加軸向相對的夾緊力分量，直到夾帶7經過最小的彎曲后，在根據圖7的最終位置以大的接觸表面積并基本緊密密封地靠在球形區域4和6上為止；這樣，夾帶也形成一個球形區域，其中其曲率中心與中心M重合，其內半徑R’5與球形區域3和4的外半徑R1和R3近似。因此，管1，2被牢固且緊密密封地固定在一起。在該連接中，夾帶7相對球形區域4和6的外名義直徑或半徑R1和R3的尺寸是這樣選擇的，即夾爪8，9的傾斜側面23和24還要不能相互靠在一起，并且夾爪8和9由于其彈性-盡管彈性非常小-向夾緊螺釘10施加預緊力。這有利于定位的可靠性并使夾緊螺釘10不易脫落。而且，夾帶7的內圓周邊緣30是圓形的。因此，它們不會穿透到管材料內。因此，如圖7中所示，與邊緣不是圓形的情況相比，夾帶7可以降低的夾緊力適應球形區域4和6。
根據圖3和4，夾爪8，9的壁17和18以小角度β向外傾斜。這有助于將鉸鏈零件13和14分別插入到壁17和18之間。此外，與夾帶7的邊緣30和31一樣，壁17和18的邊緣也向內和向外做成圓形，并且鉸鏈零件13和14的端部邊緣可以倒角以使鉸鏈零件13和14更易于分別插入到壁17和18之間。
在根據圖8的管夾實施例中，薄片32通過點焊33連接在夾帶7上。該薄片例如同樣通過將薄片點焊在管上使得能夠將管夾預安裝在管1，2中的一個上。
根據圖9，夾帶7可在圓周方向上設有V形溝槽34，其中溝槽腿與橫向平面成銳角γ。在圖10中示出了溝槽的橫向橫截面。這些溝槽34增強了夾帶7，使得當管夾打開時，能夠更安全地回彈到其被收緊之前的初始形狀。因此，可以重復使用管夾，而不會產生永久變形。夾爪的剛硬形狀也有助于這種作用。
在根據圖11和12的實施例中，夾爪9在夾帶7端部備有向外突出的薄片35，該薄片與夾帶7整體形成，并具有用于將管夾附裝在汽車底盤上的通孔36。因此，管夾還可用于懸掛排氣管道。
在根據圖13和14的管夾實施例中，夾爪9具有突出部分37，鉸鏈零件14位于壁18之間并支承在該夾爪上，其中鉸鏈零件在橫向延伸的通孔內備有內螺紋。突出部分37延伸超過鉸鏈零件14并具有位于穿過鉸鏈零件14的螺釘桿12自由端部上方的彎曲部分。彎曲部分與緊固零件38接合；在所示實施例中，零件38也是一個固定在車上的圓形螺栓(螺釘或類似物)，夾在夾緊螺釘桿12和突出部分37之間。這就使夾緊螺釘10在被擰緊之前不會脫落。同時，管1，2可通過管夾懸掛在車上，而不需要在管夾上附加額外的零件。
在根據圖15和16的變型中，和根據圖11和12的實施例的方式一樣，夾爪9備有用于將管夾附裝在車底盤上的薄片39。但是，該薄片另外還彎曲了90°以通過穿過孔40的螺釘將其附裝在底盤的不同位置上。
根據圖17，球形區域5備有外圓周環形凹槽41，一個O形密封環42布置在該凹槽內，當管1，2通過管夾相互連接在一起時，該密封環靠在內側上。與不帶密封環42并且流體，如例如柴油機含有煙炱的廢氣，本身在時間過程中不會起到額外密封作用的結構相比，密封環42保證連接對管內更高流體壓力的額外密封作用。在直徑更大并且球形區域5和6更大的管連接中，如果必要，可以在球形區域5提供另外的帶密封環的環形凹槽。特別適合的密封環材料是例如橡膠，特氟隆，石墨，銅或密封劑。
盡管示出并詳細描述了具體實施例以展示本發明的原則，但應該理解，在不偏離本發明原則的情況下，可以其它方式實施本發明。
權利要求
1.用于連接兩個管(1，2)尤其是汽車排氣管道的管(1，2)的管夾，其中兩個管具有可相互部分插入的端部(3，4)，一個插入端部(3)，一個接收端部(4)，其中插入端部(3)分成第一球形區域和第二球形區域(5，6)，其中鄰接插入端部(3)自由端的第一球形區域(5)的外半徑(R2)與同樣為球形區域形式的接收端部(4)的內半徑(R4)相同，其中第一球形區域(5)可插入到接收端部(4)內，其中插入端部(3)的第二球形區域(6)的外半徑(R1)與接收端部(4)的外半徑(R3)相同；管夾包括一個夾帶(7)，當管(1，2)相互插在一起時，該夾帶周向包圍接收端部(4)和第二球形區域(6)，該夾帶繞一根橫軸線(26)彎曲，該橫軸線在管(1，2)相互軸向插入時并且夾帶松弛地靠在管(1，2)的端部(3，4)時位于一個垂直于管(1，2)的同軸中心軸線(27，28)的夾帶(7)中間平面(29)內，其中夾帶(7)具有第一向外突出的夾爪(8)和第二向外突出的夾爪(9)以及穿過第一和第二夾爪中的孔(25)的一個夾緊螺釘(10)，其具有螺釘頭部(11)和螺紋桿(12)；其中夾緊螺釘(10)以頭部(11)支承在第一夾爪(8)和第二夾爪(9)相互背離的側面中的一個上；另一方面通過一個具有螺紋孔的中間零件(14)支承在上述相互背離的側面中的另一個上，其中夾緊螺釘(10)的螺紋桿(12)與該螺紋孔接合；其特征在于，松弛的夾帶(7)圍繞橫軸線(26)彎曲，該橫軸線并與球形區域(4，5，6)的中心(M)有一個間隔(ΔR)，松弛的夾帶(7)的繞橫軸線(26)的彎曲內徑(R5)比球形區域(4，6)的上述外半徑(R1；R3)小，使得間隔(ΔR)與上述彎曲的內半徑(R5)之和比球形區域(4，6)的外半徑(R1；R3)大。
2.根據權利要求1中所述的管夾，其特征在于，夾帶(7)的至少內圓周邊緣(30，31)是倒圓的。
3.根據權利要求1中所述的管夾，其特征在于，第一和第二夾爪(8，9)是與夾帶(7)整體形成的。
4.根據權利要求3中所述的管夾，其特征在于，第一和第二夾爪(8，9)分別具有軸向邊緣區域(15，16)，這些區域以圓形截面相互背離彎曲并形成相互背離彎曲的圓形截面的軸向外壁(17，18)，在所述外壁之間在第一夾爪(8)背向夾緊螺釘頭部(11)的一側上以及在該側與夾緊螺釘頭部(11)之間貼靠一個至少在其背向第一夾爪(8)一側的圓柱形鉸鏈零件(13)，該鉸鏈零件具有一個通孔用于穿過夾緊螺釘桿(12)，中間零件(14)同樣至少在其靠在第二夾爪(9)上的一側上是圓柱形的并作為鉸鏈零件可旋轉可旋轉地支承。
5.根據權利要求4中所述的管夾，其特征在于，第一和第二鉸鏈零件是實心鉸鏈螺栓或鉸鏈套筒。
6.根據權利要求4中所述的管夾，其特征在于，第一鉸鏈零件靠在螺釘頭部上的側面是平面的。
7.根據權利要求6中所述的管夾，其特征在于，第二鉸鏈零件背離第二夾爪的側面是平面的。
8.根據權利要求4中所述的管夾，其特征在于，第一和第二夾爪分別具有一個第二側面，該第二側面形成彼此相對的相對突出部分，其中相對的突出部分分別為雙斜面屋頂形并且分別具有在管夾軸向上延伸的脊部，其中相對的突出部分分別具有一個相對的側面，該相對的側面面對相應的相對突出部分的相應相對側面，其中相對側面相互相向傾斜以相對夾緊螺釘的橫向平面成銳角。
9.根據權利要求7中所述的管夾，其特征在于，脊部比夾爪的軸向寬度小。
10.根據權利要求1中所述的管夾，其特征在于，夾爪的孔是從夾帶向外延伸的長圓孔，長圓孔的長度使在管夾收緊狀態時長圓孔的外端不會接觸螺釘桿。
11.根據權利要求1中所述的管夾，還包括一個薄片，薄片用于在最終安裝之前將管夾預裝在第一和第二管之一上，或者用于將管夾靜止固定在汽車底盤上。
12.根據權利要求11中所述的管夾，其特征在于，薄片焊接在夾帶上或者是夾帶整體的一部分。
13.根據權利要求1中所述的管夾，其特征在于，夾帶設有加強溝槽。
14.根據權利要求1中所述的管夾，其特征在于，第二夾爪具有突出超過中間零件的突出部分，其中突出部分具有橫過從中間零件穿過的螺釘桿自由端部延伸的彎曲部分，其中彎曲部分將緊固零件夾在夾緊螺釘桿上。
15.根據權利要求1中所述的管夾，其特征在于，第一和第二管是汽車排氣管道的零件。
16.包括兩根管和根據權利要求1的管夾的連接裝置，其特征在于，第一球形區域具有至少一個外部周向延伸的環形凹槽和布置在環形凹槽內的密封環，其中密封環靠在接收端部的內側上。
全文摘要
用于連接兩個可部分插在一起的管(1，2)的管夾具有夾帶(7)，夾帶周向包圍可相互插在一起的管(1，2)的球形端部(3，4)。夾帶(7)具有兩個備有孔(25)的向外伸出的夾爪(8，9)，其中夾緊螺釘(10)穿過上述孔(25)。夾帶(7)圍繞橫軸線(26)彎曲，當夾帶(7)處于松弛狀態并且管(1，2)同軸地插在一起時，該橫軸線位于夾帶(7)的中心平面(29)內，其中該中心平面垂直于管(1，2)的同軸中心軸線(27，28)并與管球形端部(3，4)的中心(M)有間隔(ΔR)。在松弛狀態，夾帶(7)內半徑(R
文檔編號B25B5/06GK1580622SQ20041005650
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月6日 優先權日2003年8月8日
發明者H·格佩爾特, H·P·沃爾夫, S·曼, M·索默 申請人:拉斯慕森有限公司