KR960006178B1 - 두개의 금속파이프를 연결시켜 주는 클램프 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

두개의 금속파이프를 연결시켜 주는 클램프

제1도는 본 발명에 따른 클램프의 사시도이다.

제2도는 연결되는 2개의 파이프에 장착되어 죄어있는 상태의 클램프를 보여주고 있다.

제3도는 제2도에서 화살표 F가 가리키는 부분의 부분도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오픈링 2 : 러그

3 : 볼트 3a : 볼트의 헤드

3b : V자형 홈 4 : 너트

5 : 접합부 6,7 : 파이프

6a,7a : 원추형돌출 표면

본 발명은 두개의 금속파이프를 신속하고 견고하게 연결시켜주는 클램프에 관한 것이다.

두개의 금속파이프를 빈틈없이 연결시켜 주는 일은 때때로 어려움이 뒤따르게 되는데 특히 연결장치가 가벼워야 하고 빠른 시간내에 장착 가능해야 할 경우에 더욱 그러하다.

이러한 사례는 특히 자동차 산업에 있어, 다수의 금속파이프를 포함하는 엔진배기 파이프를 생산하는 경우에 현저하게 발생한다.

이와 관련하여 예를들어 미국특허 제3964773호는 연결되는 파이프의 연결단부를 원추형의 형상으로 제조하는 방법을 제공하고 있다.

그리고 클램프는 파이프의 바깥쪽으로 돌출한 원추형의 외주면을 파이프들이 서로 연결되도록 죄어주고, 그럼으로써 기계적으로 견고성은 물론 틈새없는 연결을 보장하게 된다.

상기 클램프는 V자형 단면을 갖는 두개의 반원형 부재를 포함하는데 이것은 파이프의 원추형 돌출표면에 알맞게 구성되어 있다.

각 반원형부재는 단부에 플랜지가 장착되어 있으며 플랜지들은 나사나 볼트등에 의해 결합되어지도록 구성되어 있다.

전술한 미국특허 제3964773호의 경우에는 각 반원형 부재들이 한쪽의 단부에만 조임장치가 장착되어 있어 클램프를 죄어 주는데 각각 한개의 볼트만 사용하도록 되어 있다.

이러한 형태의 클램프는 최소한 두개의 볼트를 결합하여 죄어주아야 하기 때문에 장착 시킬때 다소 많은 시간이 소요되게 된다.

또한 죄어주는 힘은 두개의 반원형 부재만이 서로 가깝게 밀착하려는 경향으로 인해 균일하게 분배되지 못하고 파이프의 외주면에 균일한 장력을 공급하지 못하게 된다. 프랑스 특허 제1031767호는 전술한 형태와 유사한 클램프와 조정장치를 사용하여 커다란 직경의 통풍 파이프를 단단하게 연결시키는 방법을 제공하고 있다.

그러나 상기 특허는 파이프의 원추형 단부들 위에 걸쳐 배설되는 "보강플랜지"의 사용을 필요로 하고 있기 때문에 자동차의 배기장치를 구성하는 연결파이프들에 적용하기에는 불가능하다.

게다가 전술한 장치들은 파이프의 원추형 표면들 사이에 배설되는 고무등으로 만든 밀봉부재를 필요로 하게 된다.

그러한 밀봉 부재들은 파이프를 연결시키는 작업을 복잡하게 하는 요인이 되며 또한 뜨거운 가스에 의해 손상될 위험으로 인해 사용이 불편하게 된다.

본 발명의 목적은 두금속 파이프를 즉각적으로 연결시켜 주며 죄어주는 힘을 개선시킴으로써 완벽한 결합을 도모할 수 있는 전술한 구조와 같은 형태의 클램프를 제공하는 것이다.

본 클램프는 자동차 산업에 사용될 목적으로 구조되었기 때문에 가벼우며, 공장에서 "최초결합"시나 보조수선을 위해 "두번째 결합"시나 장착시키기가 용이하게 되어 있다.

그러나 본 발명에 따른 장치들에 대해 상세히 설명하기 전에 미국특허 제2,693,380호에 대해 언급할 필요가 있다.

상기 특허는 교대로 작동되는 두 부재들의 결합을 축방향으로 고정시켜 주는 데에만 적절한 클램프를 제공하고 있다.

이와같은 목적으로, 상기 클램프는 V자형 단면의 오픈링으로 구성되어졌으며, 교대로 작동되는 두 부재들에 장착된 원추형 장치에 걸터앉는 형상으로 배설된다.

이러한 형태의 클램프가 비틀림 힘에는 적절하지 않다는 것은 중요하다. 두 부재들을 축방향으로 연결,지속시켜 주기 위해서 클램프의 V자형 단면부는 보강 디스크의 도움으로 형태가 안정되도록 만들어지는데, 상기 보강 디스크는 클램프가 장착되었을때 원주방향에 대해 클램프가 지니고 있어야 할 신축성에 영향을 미쳐서는 안된다. V자형 단면부를 갖는 클램프와 관련한 종래의 기술을 고려하면서 상기한 목적을 달성시켜 주는 개선된 클램프의 특징을 이하 설명한다.

본 발명에 따른 클램프는 파이프들의 원추형 보조 베어링 표면부들을 강하게 서로 밀착시켜 주기 위해 단면부가 변형 가능하게 구조되는 오픈링을 이루어졌으며 링의 양단부에는 클램프가 죄어 있을때 링의 내주면까지 방사상으로 연장되는 베어링 부재가 장착되어 있다.

링의 두단부는 방상으로 배설된 러그 부분으로 구성되어질 수도 있는데 이때 러그부분은 베어링 표면부에 링을 죄어주고 유지시켜 주는 수단을 제공하는 하우징으로 구성되어 진다.

상기한 링을 죄어주고 유지시켜 주는 수단은 너트와 볼트의 결합방식으로 구성될 수 있다. 볼트의 헤드나 볼트에 섭동가능하게 장착된 접합부에는 V자 형 홈이 형설되어 있으며, 상기 홈은 러그부분이 링과 연결되는 부위에서 링의 러그부분에 당접되도록 구조 되어진다.

이하 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.

제1도에서는 V자형 단면의 금속오픈링(1)으로 구성된 클램프를 보여주고 있다.

상기 클램프는 편평한 금속판재를 구부려저 생산하게 되는데 금속판재의 두께는 클램프가 사용중에 받게될 인장력에 대해 적절한 저항력을 지닐 수 있도록 결정된다.

이하 설명되듯이 두께를 늘리는 것은 전혀 필요치 않으며 심지어 그 결과 클램프의 견고함이 증가함으로인해 오히려 손실을 유발할 수도 있다.

오픈링(1)은 양단부에 클램프로부터 바깥쪽으로, 방사상으로 돌출한 러그(2)가 장착되어 있다. 클램프는 사용중에 즉 두 러그(2)가 서로 밀착되어 있거나 혹은 최대한 가까이 있게 될 경우, 그 외주 직경이 연결되는 파이프의 원추형 돌출표면의 직경과 서로 일치하도록 구성된다(제2도).

러그(2)는 사용중의 링을 죄어주고 유지시켜 주는 보조부재를 위한 베어링 부분을 구성한다.

예시된 도면과 같이 보조부재는 종래의 볼트(3)와 너트(4)로 구성되며 러그(2)에는 볼트의 결합에 필요한 구멍이 천설되어 있다.

도면에서 명확히 나타나듯이 러그(2)는 그 모서리부인 하우징(2a)에 힘을 받게 되며, 상기 하우징은 한편으론 볼트의 헤드(3a) 다른 한편으로는 볼트에 섭동가능하게 장착된 접합부(5)와 이 접합부에 당접하게 되는 너트(4)를 위한 하우징으로 구성된다.

볼트의 헤드(3a)에는 링(1)의 단면부와 대응하여 V자형 홈(3b)이 형설되어져 있으며 상기 헤드(3a)의 지지부위는 러그(2)가 링(1)에 연결되는 부위에까지 연장되어질 수 있다.

접합부(5)는 볼트의 헤드(3a)와 동일한 형상으로 되어 있으며 반대편 러그(2)에 당접하여 러그가 링(1)에 연결되는 부위까지 연장되어 있다.

이하 더 상세히 설실명될 이유로 인해 볼트(3)의 나사부와 결합하게 될 접합부(5)의 구멍은 볼트 나사부의 외주와 거의 동일한 직경을 갖는 것이 바람직하며 이렇게 함으로 접합부(5)의 지지면은 항상 볼트축과 수직을 이루게 된다.

볼트(4)와 접합부(5) 사이에서 종래의 어떤 워셔라도 배설되어질 수 있다.

제2도 및 제3도에서, 클램프는 처음에 두 파이프(6)(7)의 연결부위 위에 풀린 상태로 위치하여 내부홈이 파이프(6)(7)의 원추형 돌출표면(6a)(7a)과 일치되도록 한다.

한편, 상기 원추형 돌출표면(6a)은 두개의 원추형 구조를 갖는 반면 원추형 돌출표면(7a)은 하나의 원추형 구조만을 갖고 있어 상기 원추형 돌출표면(6a)의 두개중 하나와 맞물리게 된다.

볼트(3)는 러그(2)에 천설된 구멍을 통해 결합되고 그 헤드는 대응하는 러그(2)의 하우징(2a)에 도달하게 되며 하우징(2a)은 나사에 의해 고정되고 V자형 홈(3b)은 링(1)을 덮게 된다.

이와 유사하게 접합부(5)는 제2도에서는 보여지지 않지만, 나사단부와 결합되는데 상기 단부는 다른쪽 러그(2)에 도달하고 접합부(5)의 V자형 홈은 볼트 헤드와 연관하여 똑같은 방법으로 링(l)을 덮게 된다.

따라서 너트(4)로 클램프를 죄어 줄 수 있게 된다.

이러한 작업을 통해 링의 직경은 규칙적으로 줄어들게 되며 필요하다면 V자형의 단면이 약간 변형되어 파이프(6)(7)의 돌출 표면과 마구 대면하는 원추형 구조는 서로 단단히 죄어들게 됨으로 목적한 바와같이 파이프의 완전한 기계적 결합을 얻을 수 있다.

이러한 관점에서 클램프의 V자형 단면의 내각은 파이프의 원추형 돌출표면(6a)(7a)에 형성된 각도보다 최소한 10°정도는 작게 형설되는 것이 바람직하다.

예를들어, 파이프의 원추형 돌출표면(6a)(7a)의 내각이 90°라면 클램프의 V자형 단면의 내각은 약 65°로 하는 것이 좋다.

이 경우, 파이프의 직경이 50mm이고 볼트(3)의 나사단부의 직경이 10mm이며 피치(pitch:나삿니의 간격)가 1,5mm라면 조임을 위한 적절한 토오크(torque)값은 너트(4)에서 약 3m.DaN이라는 것이 실험을 통해 밝혀졌다.

또한 제2도 및 제3도에서 명확하게 도시되듯이 링(1)의 원추체는 넓이가 작게 형설되어 그 내주가 파이프의 원통형 부분이 원추형 돌출표면(6a)(7a)과 연결되는 부위에까지 이르지 않게 된다.

이와같은 구조는 원추체로 하여금 돌출표면에 단단하게 힘을 가할 수 있게 하여준다. 마지막으로 참고할 사항은 본 발명에 따라 클램프가 규칙적으로 변형됨으로서 두 파이프 사이의 높은 단면계수를 얻을 수 있다는 것이다.

이것은 특히 너트-볼트 결합에 의해 발생한 죄는 힘이 볼트의 헤드(3a)와 접합부(5)에 형설된 V자형 홈으로 인해 직접적으로 링에 전달된다는 사실에 기인하는 바가 크다.

상기 접합부는 러그(2)가 죔에 의해 변형되는 것을 막아주며, 따라서 죄어주는 작업은 클램프의 링이 완전히 밀착할때까지 즉 두 러그(2)가 서로 맞닿을 때까지 계속될 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 자동차 엔진의 배기장치를 구성하는 파이프등과 같은 연결 파이프에 있어, 파이프의 단부에 원통형 부분에 대해 바깥쪽으로 원추형상으로 돌출한 보조 베어링 표면이 형설되고, 클램프에는 V자형 단면부가 자체에 형설되어 있으며, 또한 클램프는 오픈링으로 구성되어 지고, 상기 링은 변형이 가능하여 파이프의 원추형 돌출부에 대해 서로 밀착하도록 단단히 죄어줄 수 있으며, 클램프의 양단부에는 클램프의 사용중 링을 죄어주고 유지시켜 주는 수단으로서 링의 내주면에 근접하도록 방사상으로 연장된 베어링부재가 장착됨을 특징으로 하는 두 금속 파이프를 연결시켜 주는 클램프.
2. 제1항에 있어서, 오픈링의 양단부는 방사상으로 배설된 러그로 이루어지며, 상기 러그는 링을 죄어주고 유지시켜 주는 수단을 위한 지지면을 제공하는 하우징으로 구성됨을 특징으로 하는 클램프.
3. 제2항에 있어서, 링을 죄어주고 유지시켜 주는 수단이 볼트-너트 결합으로 이루어지며 볼트의 헤드에는 링의 단면부와 대응하는 V자형 홈이 형성되어, 러그가 링과 연결되는 부위에서 러그와 당접할 수 있게 되며, 한편 접합부는 볼트의 헤드와 비슷한 형상으로 너트와 제2러그 사이에서 볼트에 섭동가능하게 장착되며 제2러그가 링에 결합되는 부위에서 제2러그에 고정되도록 형설됨을 특징으로 하는 클램프.

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