KR100313373B1 - 클램핑칼라 - Google Patents

Abstract

러그(16)가 형성된 단부(10a)의 일측에 두 개의 방사방향 접힘부를 가지면 둥글게 말린 형태로 이루어진 인너 스트립부(10)와, 상기 인너 스트립2부(10)의 외주면에 일단부가 고정되고, 탄성 저장력을 형성하는 탄성부(20)를 가지며 칼라가 클램핑되는 동안 러그(16)에 걸려 결합되기에 적합한 후크(18)가 타단부(12b)에 제공되고, 탄성부(20)와 후크(18) 사이에 위치하며 인너 스트립부(10)의 외주면을 따라 위치함으로써 겹쳐진 부위(24)를 형성하는 중간부(22)를 포함하는 아우터 스트립부(12)로 구성된다. 칼라는 아우터 스프립부(12)의 중간부(22) 및 인너 스트립부(24)의 겹쳐진 부위(24)에 각각 형성되고, 탄성 작용범위를 제한하기 위해 설치되는 제1 및 제2 접촉수단 (32a)(34)을 포함한다.

Description

클램핑 칼라(clamping collar)

제 1도는 탄성 저장력이 사용되지 않은 상태에서의 후크가 러그(lug)에 걸리기 전의 본 발명의 클램핑 칼라를 나타내는 단면도.

제 2도(a)는 제1도의 F방향으로 본 부분도.

제 2도(b)는 제한 수단의 다른 실시예를 나타내는 제 1도의 F방향으로 본 부분도.

제 3도는 탄성 저장력이 사용한계에 도달한 상태에서의 후크가 러그에 걸리는 과정을 나타내는 제 1도의 부분도.

제 4도는 칼라의 다른 실시예를 나타내는 부분 단면도.

제 5도는 제 4도의 칼라의 인너 스트립부의 양단을 나타내는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 인너 스트립부 12 : 아우더 스트립부

16 : 러그(lug) 18 : 후크

22 : 중간부 24 : 덮힌 영역

32a : 제1접촉수단 34 : 제2접촉수단(돌기)

본 발명은 탄성적으로 결합되는 클램핑 칼라에 관한 것으로, 사용도중 탄성한계를 벗어나지 않도록 함에 따라 변형됨없이 오래도록 사용할 수 있는 클램핑 칼라에 관한 것이다. 1993년 5월 19일자 출원된 프랑스 특허출원 93 06 046호는 둥글게 형성되고, 일단부에는 러그가 외측으로 돌출되어져 있으며 양단부가 서로 겹쳐지도록 구성된 제1금속스트립과, 일단부가 상기 제1금속스트립의 외주면에 결합되고 타단부에는 탄성을 가진 후크가 제공되어 제1금속스트립의 러그에 결려 결합되어지도록 구성되어 있다.

특허출원번호 93 06 046호에서는 제1금속 스트립이 360°이상 구부러질 경우 즉 양단부가 겹쳐질 때에 칼라에 의해 클램핑된 대상물에 작용하는 힘이 균일하게 형성되도록 하는데, 경우에 따라서는 칼라를 설치하거나 클램핑하는 동안 칼라의 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 더욱 상세히 설명하자면 후크가 러그에 걸리는 동안 칼라가 필요이상 세게 클램프되거나, 일시적으로 메탈의 탄성한계를 초과하게 되므로, 칼라의 성능이 저하되는 것이다. 따라서 칼라가 설치된 후 대상물의 위치가 다소 변경된다 할 지라도 안정적인 클램핑 상태를 계속 유지하기 위해서는, 칼라가 탄성체이어야 한다.

1993년 5월 19일 특허출원된 출원번호 93 06 045호에서는 후크가 러그에 걸려 결합되는 동안 그 내측면이 러그에 잘 결합될 수 있도록 하는데, 이를 위해서는 후크가 러그에 걸려 결합되는 동안 칼라와 후크가 탄성한계를 초과하지 말아야 한다. 따라서, 칼라가 충분한 탄성을 가지도록 하여 어떠한 경우에도 탄성한계를 초과하지 않도록 하여야 한다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 칼라 성능을 개선하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 위하여, 칼라에는 아우터부의 중간부 및 인너부의 겹친 부위에 제1, 제2 접촉수단이 형성되어 있으며, 이들은 칼라가 탄성한계 범위내에서 작용하도록 하는 역할을 담당한다. 탄성 저장력은 칼라의 수명이 다하지 않는한 그 신장, 수축시에 모두 작용하게되나, 제 1 및 제 2 접촉수단이 접촉하게 되면 신장이 즉시 중단된다. 따라서, 상기 접촉수단은 서로 접촉되기 전까지 신장하게 되므로 탄성저장력은 탄성력의 한계값 이내에서 작용된다. 한편, 상기 제1, 제2 접촉수단은 아우터부와 인너부의 스트립에 각각 형성되어 있는데, 상기 접촉수단이 상호작용하게 되면 후크의 위치는 인너 스트립부의 타단에 걸리게 된다. 따라서 칼라는 마치 단일 스트립 구조로 이루어진 것처럼 동작하게 된다. 즉, 클램핑하면 탄성 저장력이 수축되어지므로 칼라 직경은 감소되고 상기 접촉수단들은 서로 이격되어짐으로써 상호 작용이 멈춰진다. 그러나 온도변화등으로 인해 클램핑된 대상물의 직경이 변하게 되면 칼라는 팽창하거나 수축되어진다. 만약 제2 접촉 수단이 러그와 함께 인너 스트립부의 선단에 위치하고 러그 상부에 신장되어져(본 발명에서와 같이 인너 스트립부의 타단에 인접하는 대신) 있다면, 상기 접촉 수단은 탄성 저장력의 스트로크를 제한할 수 없게 된다.

만약 제2 접촉수단이 러그 후단에 위치하게 된다면 러그 수단 사이의 상호작용은 제1 접촉수단과 후크 사이에 위치한 아우터 스트립부의 크기에 의해 결정되며 이에 따라 러그에 대한 후크의 위치가 결정된다. 그 상태에서, 클램핑된 대상물의 직경이 작을 경우 탄성 저장력은 작용하지 않고, 후크는 러그에 걸리게 되므로 제2 접촉수단은 후크의 끝과 제1 접촉수단사이의 간격보다 짧아지게 된다.

반면에, 클램핑된 대상물의 직경이 큰 경우에는 탄성 저장력이 보다 크게 작용하게 되므로, 후크는 클램핑 직경에 도달할 때까지 클램핑 러그에 걸린 상태가 된다. 제1 접촉수단이 이와 같이 위치함으로서 탄성 저장력의 작용범위를 제한할 수 없게 된다. 제1 및 제2 접촉수단은 출원번호 93 06 045호의 주요 구성요소로서 단독적으로 또는 복합적으로 제공된다.

첨부도면에 의해 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다. 제 1도 및 제 3도에 도시된 바와 같이, 칼라는 둥근형태로 말린 인너 스트립부(10)와, 인너 스트립부(10)의 외면에 일단부(12a)가 고정되는 아우터 스트립부(12)로 구성된다. 또한, 일단부(10a)에 인접한 인너 스트립부에는 반경방향으로 돌출된 두 접힘부(16a)(16b)에 의해 러그(16)가 형성되어 있다. 이 인너 스트립부(10)는 360°이상 둥글게 말려 있으므로 칼라가 클램핑되지 않은 상태에서 타단부(10b)가 상기 일단부(10a)의 아래에 위치하고, 러그(16) 아래에 위치한다. 아우터 스트립부(12)의 타단부(12b)는 칼라가 클램프되는 동안 러그(16)에 걸려 결합되는 후크(18)가 제공된다. 상기 아우터 스트립부(12)는 일단부(12a)와 후크(18)사이에 탄성 저장력을 제공하는 탄성부(undulation)(20)와, 인너 스트립부(10)과 맞닿는 중간부(22)를 차계로 구비한다. 인너 스트립부는 중간부(22)와 겹쳐진 부위를 가진다. 즉, 이 부위(24)는 인너 스트립부의 타단부(10b)와, 인너 스트립부(10) 및 아우터 스트립부(12)의 일단부(12a) 사이에서 위치한다. 도시된 예에서, 아우터 스트립부(12)는 리벳팅, 즉 아우터 스트립부(12)에 인너 스트립부(10)를 대고 해머질하여 박는 원통형 피스(piece)(26)의 림(rim)에 의하여 인너 스트립부(10)에 고정된다. 이 고정방법은 칼라에 의해 클램핑된 대상물을 손상시킬지도 모르는 위험을 방지하기 위하여 인너부(10)의 내주면에 돌출부분이 생기지 않도록 하기 위하여 제공된다. 이 실시예에서, 탄성부(20)는 두 개의 스트립부가 결합된 부위에 인접되어 있지 않고, 인너 스트립부(10)의 외주면에 겹쳐진 아우터 스트립부(12)의 일부위(28)로부터 신장되어져 있다.

제 1 및 제 2 접촉수단은 아우터 스트립부의 중간부(22)와 인너 스트립부가 겹쳐진 부위(24)에 각각 형성된다. 제 1도, 제 2도(a) 및 제 3도에 있어서, 중간부(22)는 창(32)을 가지며, 겹쳐진 부위(24)에는 창(32)을 통해 외부로 돌출되어진 제2 접촉수단이 제공된다. 제1 접촉수단은 탄성부(20)에 근접한 창(32)의 단부인 제1 접촉수단(32a)에 의해 구성되며 제2 접촉수단(34)은 반경방향의 돌기에 의해 구성된다. 창(32)은 아우터 스트립부(12)의 길이방향으로 길이(L)를 가지며, 탄성 저장력의 변화에 따라, 제2 접촉수단(34)은 제1 접촉수단(32a)과 그 반대단부(32b) 사이에서 움직인다. 따라서 창의 길이에 의해 탄성 저장력의 작용범위가 결정된다. 제 2도(b)의 변형예에 있어서, 중간부(122)는 나란하게 배치된 2개의 평행 노치(132)(132`)를 가진다. 겹쳐진 부위(124)는 나란하게 배치된 2개의 제2 접촉수단(134)(134`)을 가지며, 이것들은 노치(132)(132`)내에 삽입되어 있다. 제1 접촉수단(132a)(132`a)은 이와 같이 탄성부에 더 가까이 위하는 노치로 구성되며, 반면에 제2 접촉수단은 (134)(134`)은 방사방향으로 돌출된 돌기로 구성된다. 탄성저장력의 변화에 따라 돌기들은 노치의 양단부 사이에서 움직이며, 이때 노치의 길이(L`)는 탄성 저장력의 작용범위에 의해 결정된다. 한편, 단일 수평 노치 및 그 안에서 작용하는 단일 반경방향의 돌기로도 구성할 수 있다. 방사방향으로 돌출된 제2접촉수단(34, 134 또는 134`) 스템핑가공, 펀치가공 또는 인너 스트립부의 겹쳐진 부위(24 또는 124)에 형성된 탭(tab)들과 유사한 것에 의하여 구성된다. 제 3도는 제 1도의 칼라에 핀서(pincer)(점선으로 표시된 부분)와 같은 공구가 사용된 상태를 표식한 도면으로서, 핀서에 의해 후크(18)가 잡아당겨지면 탄성부(20)는 신장되어 탄성저장력이 작용하게 되는데, 이때 탄성저장력의 한계값은 제1, 제2 접촉수단사이의 상호작용에 의해 결정되어지다. 제 1도 및 제 2도에서는 중간부(22)가 외측반경방향으로 다소 변형된 것을 확인할 수 있는데, 이 때 제1 접촉수단(32a)은 인너 스트립부(10)의 외주면에 근접한 상태가 된다. 따라서, 탄성저장력 작용시에 방상방향으로 돌출된 제2 접촉수단(34)이 제1 접촉수단(32a)으로부터 벗어나지 않도록 한다. 제 2도(b)의 실시예에서도, 이와 유사한 방법으로 변형된 것을 확인 할 수 있다. 탄성부(20)는 Ω-루프형태를 이루도록 반경방향으로 뻗은 2개의 다리(20b)(20c)를 가지며, 힘이 작용되지 않을 때에는 2개의 다리가 밀착된 상태가 된다. 제 4도 및 제 5도에서는 제 1도와 대응되는 구성요소들에 대해 200을 더한 번호를 부여하여 표시하였다. 여기에서 보면 칼라가 클림핑되지 않은 상태에서 인너 스트립부(210)의 일단부(210b)가 그 타 단부(210a)의 하부에 위치하여서 이 양단부가 잘 결합될 수 있도록 구성되어 있다. 러그(216)가 형성된 단부(210a)의 뒤쪽에는 길이 발향의 슬롯(250)이 형성되어 있으며, 타 단부(210b)에는 팁(260)이 방사방향으로 돌출되어 있다. 상기 팁(260)의 목부(262)는 슬롯(250)의 폭보다 좁게 형성되어 있으므로, 팁(260)이 슬롯(250)내에 결합될 수 있다. 상기 목부(262)는 주로 방사방향으로 형성되어 있으나, 제 5도에 도시된 바와 같이 스트립의 내주면에 접하는 부분도 가질 수 있다. 방사방향으로 돌출된 팁(264)의 자유단은 목부(262)의 폭보다 더 넓게 형성된다. 도시된 예에서 보면, 방사방향으로 돌출된 팁(260)과 슬롯(250)은 서로 중심이 일치하도록 결합된다. 상기 슬롯에는 방사방향으로 돌출된 팁(260)의 자유단이 통과할 수 있을 정도의 크기를 가진 구멍(252)이 형성되어져 있으며 그 양측부에는 자유단(264)보다 작은 폭을 가진 2개의 가이드부(254)(256)가 형성되어 있다. 따라서, 방사방향으로 돌출된 팁(260)은 구명(252)을 통해 슬롯(250)에 삽입될 수 있지만, 일단 삽입되면 팁의 자유단이 가이드부로부터 이탈될 수 없으므로 계속 가이드부내에 위치하게 된다. 한편, 스트립부는 탄성을 가지므로 칼라가 클램핑되지 않은 상태에서는 상기 팁(260)이 가이드부(254)의 단부(254a)에 위치하여 러그(216)와 가까이 위치하게 된다. 한편, 방사방향으로 돌출된 팁은 T형 또는 반전시킨 L형으로 형성할 수 있다.

Claims (5)

1. 둥글게 말린 형태의 인너 스트립부(10)가 일정길이만큼 겹쳐지도록 구성되고 그 일측단에는 후크(18)가 구비되고 그 대응부위에는 상기 후크(18)와 결합되기 위한 러그(16)가 형성되며 상기 겹쳐진 부위에서는 창(32)과 돌출된 제2 접촉수단(34)이 구비되어 수축 팽창의 한계가 정해지도옥 구성된 클램핑 칼라에 있어서, 상기 인너 스트립부(10)의 외주면에 일단부가 고정되며, 탄성 저장력을 형성하는 탄성부(20)를 가지며, 칼라가 클램피이되는 동안 러그(16)에 걸려 결합되기에 적합한 후크(18)가 타단부(12b)에 제공되고, 탄성부(20)와 후크(18)사이에 위치하며 인너 스트립부(10)의 외주면을 따라 위치함으로써 겹쳐진 부위(24)를 형성하는 중간부(22)를 포함한 아우터 스트립부(12)를 구비하는 클램핑 칼라로서, 아우터 스트립부(12)의 중간부(22) 및 인너 스트립부(24)의 겹쳐진 부위(24)에 각각 형성되고, 탄성 저장력의 작용범위를 제한하기 위해 설치되는 제1 및 제2 및 접촉수단(32a)(34)을 포함함을 특징으로 하는 클램핑 칼라.
2. 제1항에 있어서, 아우터 스트립부(12)의 중간부(22)는 창(32)을 가지고, 이에 대응하여 겹쳐진 부위(24)는 상기 창 내에 삽입되고 상기 창의 탄성부(20)에 근접한 제1 접촉수단(32a)과 간섭되어질 수 있도록 외측방사방향으로 돌출된 제2 접촉수단(34)을 가진 것을 특징으로 하는 클램핑 칼라.
3. 제2항에 있어서, 아우터 스트립부의 중간부(122)는 적어도 한쌍의 평행노치(132)(132`)를 가지고, 이에 대응하여 인너 스트립부의 겹쳐진 부위(124)는 상기 노치 내에 삽입되고 또한 탄성부에 근접한 제1 접촉수단(132a, 132`a)과 간섭되어질 수 있도록 외측방사방향으로 돌출된 제2 접촉수단(134)(134`)을 한 개 이상 가진 것을 특징으로 하는 클램핑 칼라.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 방사방향으로 돌출된 제2 접촉수단(134)(134`)은 인너 스트립부(10)의 겹쳐진 부위(24;124)로부터 스탬핑 가공되어진 텝으로 구성된 것을 특징으로 하는 클램핑 칼라.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 러그(216)가 형성된 인너 스트립부(210)의 일단부(210a)에는 슬롯(250)이 상기 러그의 측부에 길이방향으로 형성되고, 상기 인너 스트립부의 타 단부(210b)에는 슬롯(250)의 폭보다 좁은 폭의 목부(262)와 상기 목부보다 더 큰 폭의 자유단(264)을 가진 외측방사방향으로 돌출된 팁(260)이 형성되어진 것을 특징으로 하는 클램핑 칼라.