KR100199232B1 - 도관 구조물용 진동격리 봉합 클램프 - Google Patents

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KR100199232B1
KR100199232B1 KR1019920012413A KR920012413A KR100199232B1 KR 100199232 B1 KR100199232 B1 KR 100199232B1 KR 1019920012413 A KR1019920012413 A KR 1019920012413A KR 920012413 A KR920012413 A KR 920012413A KR 100199232 B1 KR100199232 B1 KR 100199232B1
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재콥 쉬넬 워너
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프란시스 에이치. 훼르모어
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Abstract

극한 온도환경에서 사용되기 알맞은 표면에 배치된 구멍과 정렬되고 표면과 봉합 인접되도록 관단부를 유지하는 진동격리 클램프 장치. 관은 표면내의 구멍에 인접한 관부분에 인접배열된 외부로 돌출하는 환상의 비이드를 갖는다. 보지기 부재는 클램프 부착지역과 관 보지지역을 갖는다. 표면에 클램프 장치를 부착하는 수단이 클램프 부착지역에 배치된다. 관보지 지역에서 관의 끝단부를 삽입적으로 받아들이는 수단이 갖춰진다. 비이드 봉합수단은 표면과 관 보지지역 사이에서 비이드를 붙잡아둔다. 관 보지지역에서, 관격리수단은 관의 끝단부로부터 멀리 그리고 비이드를 넘어 또 가깝게 관단부의 가로 진동크기를 제한한다.

Description

도관 구조물용 진동격리 봉합 클램프(clamp)
제1도는 종래기술 클램프의 저면 사시도.
제2도는 관을 보지하고 측벽부에 장착된 제1도의 종래기술 클램프의 단면적 측입면도.
제3도는 발명의 선호된 실시예에 따른 진동격리 클램프의 저면 사시도.
제4도는 관을 보지하고 측부벽에 장착된 제3도의 진동격리 클램프의 단면적 측입면도.
제5도는 발명의 다른 선호된 실시예에 따른 진동격리 클램프의 저면 사시도.
제6도는 관을 보지하고 측부벽에 장착된 제5도의 진동격리 클램프의 단면적 측입면도.
제7도는 발명의 다른 실시예에 따른 진동격리 클램프의 저면 사시도.
제8도는 관을 보지하고 측부벽에 장착된 제7도의 진동격리 클램프의 단면적 측입면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 종래기술 클램프장치 12,62 : 보지기 부재
14,64 : 클램프부착지역 16,66 : 관 보지지역
18,24,36 : 구멍 60 : 축
22 : 볼트 26,76 : 관 단부
28 : 비이드 24,34 : 측부벽
38 : 챔바 40 : 상부부분
42 : 접점지역 60 : 진동격리 클램프
86 : 리지
본 발명은 표면과 관이 상대적으로 진동하는 표면에 관을 비스듬하게 장착하는 클램프(clamp), 보다 특히 차량모터의 성분에 관을 장착하는 클램프에 관한 것이다.
현대의 자동차는 압축유체(배기물같은)를 전달하고 모터블록 부분, 캬부레터(carburetor), 흡입 또는 배기 매니폴드(minifold)나 다른 성분에 진공을 갖게 하는 관의 사용을 수반하는 다양한 악세사리(accessory)를 필요로 하거나 갖춘다. 예를 들어 EGR(배기개스재순환)관은 뜨거운 배기개스를 배기 매니폴드와 배기체계의 다른 부분으로부터 차량의 배기 방출물의 질의 개선하고 연료효율의 개선하는 공기흡입 매니폴드나 캬브레타까지 유도한다.
전형적으로, 관은 각 모터 성분의 축부벽에 있는 구멍안에 직접 단부에서 삽입적으로 넣어진다. 관의 각 단부는 관을 적절한 장소에 보지하도록 클램프가 지탱되는 표면을 갖추고 모터성분의 축부벽으로 관이 뻗어가는 범위를 부분적으로 제한하는 외부로 뻗어가는 환상의 비이드(bead)를 갖춘다.
관 단부를 고정하는데 사용된 전형적인 종래기술 클램프는 측부벽에 보지기 부재를 부착하는 클램프 부착지역에 제1볼트(bolt)구멍을 갖는 간단한 판같은 보지기 부재로 만들어진다. 다른 제2의 관 구멍이 관단부를 수용하도록 관 보지역에 보지기 부재의 반대 단부에 갖춰진다. 관구멍의 직경은 굽어짐이 없이 관단부를 수용하기 충분하게 크다. 관구멍 둘레에 측부벽을 마주보는 보지기 부재의 표면에 내부로 각이진 챔파(chamfer)가 부분적으로 비이드를 수용하나 챔파는 비이드를 완전히 둘러싸도록 깊지 않다. 비이드가 완전히 둘러 싸이면 보지기 부재의 관 보지지역은 클램프의 봉합력을 감소시키며 비이드로부터 모든 압력을 떨어내면서 측부벽에 평평히 놓인다. 대신에 챔파는 비이드를 부분적으로 수용하고 클램프는 설치될 때 클램프 부착지역에서 측부벽과 수준이 맞도록 끼워맞춰지고 비이드에 의해 짧은거리만큼 관보지지역에서 측부벽으로부터 분리된다.
관단부는 특히 모터 블록의 근처나 마운팅(mounting)에서 차량모터의 주위에서 진동을 자연적으로 받게된다. EGR 관 같은 관은 무게를 보존하고 가요성을 늘리기 위해 얇은 벽으로 만들어진다. 가로진동같은 진동은 클램프에 의해 움직이지 않게 보지되는 비이드를 둘러싸는 지역에서 관단부에 의해 느껴진다. 따라서 비이드 들레에서 관이 망가지면 비이드로부터 멀리 관의 진동에 의해 가속된다.
고려되는 가능한 해결책은 관과 관구멍 내부사이의 틈새를 단순히 줄이는 것이다. 그러나 관의 얇은벽 성질 때문에, 측부벽내의 구멍과 클램프에 관해 조금 정령이 안되는 관구멍의 내부 변부로하여금 관에 대해 과도하게 지탱하게 하여 굽어지게 해 관을 망가뜨린다. EGR 관이나 다른 그러한 관을 차량마다 존재하는 쌓여있는 공차와 치수의 변형을 수용하도록 약간 정렬안되게 설치하는 것이 종종 바람직하다.
진동을 흡수하는 또는 감쇠하는 탄성중합체 요소를 갖추는 것도 마찬가지로 허용될 수 있는 해결책이 아닌데 EGR 관과 다른 그러한 관이 고온의 유체를 운반하거나 고온을 받기 때문이다. 탄성중합체 물질은 전형적으로 오랜 기간동안 그러한 온도에서 기능하지 못하거나 단단하고 안정되게 있지 못한다. 그러한 탄성중합체 물질은 마찬가지로 전형적으로 극저온에서 잘 기능하지 못하는데 그러한 온도에서는 물질의 가요성과 탄성이 감소되거나 없어진다.
그러므로 본 발명의 목적은 모터나 모터성분의 측부벽에 관단부를 장착하는 클램프장치를 갖추는 것인데 클램프 장치는 관단부가 받게되는 해로운 가로진동의 크기를 감소시켜 관의 수명을 길게 하도록 구성된다.
본 발명의 다른 목적은 관을 잠재적으로 손상시키지 않고 측부벽이나 클램프 장치에 관해 약간 정렬이 안되게 관단부와 관을 효과적으로 죌 수 있는 클램프 장치를 갖추는 것이다.
발명의 다른 목적은 극한 온도환경에서 기능하는 클램프 장치를 갖추는 것이다.
본 발명의 표면과 인접 봉합 접촉하는 원주둘레로 비이드가 외부로 돌출하도록 관의 단부를 유지하는 진동격리 클램프 장치이다. 장치는 또한 관단부를 표면에 있는 구멍과 정렬되도록 한다. 본 발명의 극한 온도 환경에서 사용되도록 구성된다.
장치는 클램프 부착지역, 클램프 보지지역과 제1의 바닥과 제2의 상부 클램프 표면을 갖는 보지기 부재를 갖는다. 표면에 클램프 장치를 고정시키는 수단은 관 부착지역에 배치된다. 발명의 선호된 실시예에서 제1볼트 구멍은 표면에 클램프를 보지하는 볼트의 축을 삽입되도록 받아들인다.
관단부를 삽입적으로 작동적으로 수용하는 수단은 관보지지역에 배치된다. 발명의 선호된 실시예에서, 제2관 구멍은 제1의 바닥 클램프 표면에서 제2의 상부 클램프 표면까지 관보지지역을 통해 위치된다. 제1의 바닥 클램프 표면에 인접한 이 구멍둘레에 표면과 관보지지역의 최소한 한 부분사이에 비이드를 잡아두도록 비이드를 수용하는 비이드 봉합수단이 있다.
보지기 부재의 제2의 상부 클램프 표면에 인접하여 비이드에 근접한 관단부내의 가로 진동 크기를 격리 제한하도록 비이드 봉합수단과 무관하게 관격리수단이 있다.
비이드를 수용하는 비이드 봉합수단은 제1의 바닥 클램프 표면에 인접한 보지지역내 구멍으로부터 방사상 외부로 또 거기에 인접 배치된 챔파를 구성한다. 챔파는 제1측부표면으로부터 방사상 내부로 멀어진다.
관단부내의 가로진동크기를 제한하는 관 격리수단은 제2의 상부 클램프 표면에 인접한 관보지지역내의 관구멍에 배열된 방사상 내부로 돌출하는 환상의 리지(ridge)를 구성한다. 선호된 실시예에서, 환상의 리지는 직사각형 횡단면을 갖고 다른 선호된 실시예에서는 반원형의 횡단면을 갖는다. 또 다른 실시예에서 환상의 리지는 제2의 상부클램프 표면에서 변부이고 관보지지역내의 제2의 관구멍은 제2의 상부클램프 표면으로부터 제1의 바닥 클램프 표면까지 연속적으로 증가하는 직경을 갖도록 구성된다.
리지는 선호적으로 보지기 부재의 전채 높이보다 작은 높이를 갖는다. 특히 환상의 리지는 보지기 부재의 전체 높이보다 1/3보다 작은 높이를 갖는다. 유사하게 챔파는 보지기 부재의 전체 높이의 1/3보다 적은 거리만큼 보지기 부재로 뻗어간다. 챔파와 환상의 리지 사이의 보지기 부재의 중앙부분은 관단부와 접촉하지 않도록 구성된다.
발명의 다른 실시예에서, 환상의 리지는 관보지지역의 제2상부표면 근처 제2 관 구멍을 둘러싸는 환상의 요홈으로 삽입적으로 수용되는 환상의 삽입부재로 형성된다.
본 발명이 많은 다른 형태의 실시예를 가질 수 있지만 도시된 실시예에 발명이 제한되지 않고 발명의 원리를 예제화하는 것이 본 발표문이라는 이해와 함께 발명의 여러 특정 실시예와 도면이 기술되고 도시된다.
제1도와 제2도의 도시된 종래 기술 클램프 장치(10)은 클램프 부착지역(14)과 관 보지지역(16)을 포함하는 보지기 부재(12)를 포함한다. 클램프 부착지역(14)에서의 볼트구멍(18)은 볼트(22)의 축(20)을 통하고 수용하도록 구성된다. 관보지지역(16)내의 구멍은 거기에 일체로 형성되거나 부착된 비이드(28)를 갖는 관단부(26)을 쉽게 수용하도록 구성된다. 비이드(28)은 관단부 둘레를 원주적으로 뻗어가고 관단부(26)로부터 외부로 돌출하며 맨끝단부(30)로부터 선택된 거리에 위치한다.
조립을 쉽게 하기 위해, EGR(배기개스재순환)관 같은 완전한 유체 지탱관의 일부를 궁극적으로 형성하는 관단부(26)은 제2도의 수직 화살표로 도시된 방향으로 구성(24)을 지나는 분리된 단부피스(piece)로 전형적으로 형성된다. 관단부(26)의 상부부분(40)은 관단부(26)과 보지기 부재(12)가 측부벽(34)에 장착되고 맨끝단부(30)이 측부벽(34)내의 구멍(34)으로 삽입되기 전이나 후에 남아있는 관부분(도시되지 않음)에 부착된다. 챔파(38)은 보지부재(12)에 유도된 응력을 감소시키도록 보지기 부재(12)가 측부벽(34)과 함께 만드는 각(a)를 줄이고 구멍(36)에 단단하게 관단부(26)를 보지하고 관단부(26)위로 보지기 부재(12)를 정렬시키도록 갖춰진다.
그러나, 제2도의 수평이중 화살표로 표시된 것처럼, 관단부(26)은 나머지 관부분(도시되지 않음)을 따라 전달되는 진동이나 모터블록의 부분인 측부벽(34)의 진동운동 때문에 측부벽(34)에 관해 가로 진동운동을 받게 된다. 비이드(28)이 보지기 부재(12)에 의해 측부벽(34)에 관해 가로 진동운동을 받게 된다. 비이드(28)이 보지기 부재(12)에 의해 측부벽(34)에 일체로 보지되므로 관단부(26)의 상부부분(40)이 틈새안으로 앞뒤로 진동할 때, 접점 지역(42)을 따라 관단부(26)의 물질은 순환적 응력에 의해 피로하기 시작하고 궁극적으로 망가진다. 틈새크기를 줄이면 상부부분(40)의 가로 진동운동 크기가 준다: 그러나, 치수적 오차와 쌓여진 공차를 수용하는데 필요해서 관단부(26)이 최초로 약간정렬이 안되는 경우 보지기 부재(12)와 최초로 접촉하는 관단부(12) 지점은 약해지고 관단부(26)에 대해 보지기 부재의 접촉과 진동의 결과 미리 휘어지게 된다.
그러므로 약간 정렬이 안된 관단부(26)을 수용하고 끼워맞추고 보지하도록 보지기 부재(12)의 용량을 감소시키지 않고 접점 지역(42)에서의 가로진동 응력의 충격을 감소시키므로서 관단부(26)의 수명을 연장시켜야 한다.
발명의 제1의 선호된 실시예는 제3도와 4도에 도시된다. 진동격리 클램프(60)은 마찬가지로 보지기 부재(62)처럼 형성되고 클램프 부착지역(64)와 관보지지역(66)을 포함한다. 볼트구멍(68)과 관구멍(74)는 종래기술 클램프(10)에 상응하는 것과 같게 위치한다. 보지기 부재(62)는 볼트(22)에 의해 측부벽(24)에 마찬가지로 부착된다. 비이드(76)을 갖춘 관단부(76)은 측부벽(34)내의 구멍(36)에 의해 맨끝단부(80)에서 수용되도록 구성된다. 그러나, 외부단부(82)가 파괴적으로 큰 진폭의 가로 진동을 받지 않기 위해, 구멍(74)의 내부표면은 제3도와 제4도의 실시예에서 보지기 부재(62)의 일체된 부분으로 연속적으로 형성된 방사상 내부로 돌출하는 환상의 리지(86)을 갖는다. 관단부(76)의 상부부분이 갖는 놀이의 양을 감소시키면서 리지(86)은 나머지 틈새지역(90) 때문에 구멍(36)에 관해 관단부(76)을 약간 정렬 안되게 한다.
발명의 제2선호된 실시예는 제5도와 제6도에 도시된다. 이 제2의 선호된 실시예의 기능과 기본구조는 제3도와 제4도의 것과 같고 진동격리 클램프(90)은 관단부(126)의 맨끝단부(130)을 수용하는 관구멍(104)과 볼트(22)의 볼트구멍(98)과 함께 관보지지역(96)과 클램프 부작지역(94)를 갖는 보지기 부재(92)이다. 비이드(118)은 챔파(128)로 보지된다. 그러나 관단부(126)의 상부부분(132)는 보지기 부재(90)에서 떨어져 있는 분리된 피스로 제조되어 환상의 요홈(150)에 끼워 맞춰지고 강제 끼워맞춤, 용접 또는 다른 알맞은 방법에 의해 적절히 보지되는 삽입물(138)의 내부표면은 평평하고 반원형(실시예처럼)이거나 다른 알맞은 모양으로 만들어진다. 다시 상부부분(132)의 진동은 제한되나 연속된 기능과의 불정렬은 틈새지역(139)의 존재 때문에 역시 가능하다.
발명의 제3의 선호된 실시예는 제7도와 제8도에 도시된다. 진동격리 클램프 장치(170)은 관단부(179)를 수용하는 관구멍(184)와 볼트(22)를 수용하는 볼트구멍(178)과 함께 관보지지역(176)과 클램프 부착지역(174)를 갖는 보지기 부재(172)를 포함한다. 관단부(179)의 상부부분(202)는 관단부(179)가 불정렬이 되는 여지를 남기고 챔파(198)에 의해 붙잡혀지는 비이드(188)로부터 로딩(loading)의 몇몇을 제거하기 위해 변부(206)로 억제된다. 이 실시예에서, 보다 빨리 증가하는 직경을 갖는 관구멍(184)의 연속부가 되는 챔파(198)까지 직경이 팽창되는 원추형 구멍으로 관구멍(184)이 보지기 부재(172)의 외부측부로부터 형성된다.
앞의 실시예 각각에서, 환상의 리지는 보지기 부재와 전체 직경보다 작은 즉 전체높이의 1/3 이후인 높이(관구멍 방향을 따라)로 형성된다. 이런 방법으로, 중앙으로 배치된 틈새지역은 관단부가 약간 정렬이 안되게 갖춰지고 관은 챔파와 환상의 리지에 의해 접촉만 된다.
앞의 구조는 전체 클램프 장치로 하여금 EGR 관의 실시예에서처럼 고온에서 구조적으로 불안정하거나 녹고 분해되거나 저온에서 깨지고 단단해지는 탄성중합체 물질을 사용하지 않고 알루미늄이나 철 또는 특별한 합금같은 금속으로 만들어지게 한다. 삽입부재가 사용되는 실시예에서 다른 물질이 삽입물을 위한 보다 탄성적이고 마모에 강하거나 부드러운 물질의 강점을 이용하기 위해 삽입부재의 보지기 부재를 위해 사용된다. 이 실시예는 극한 온도에서 사용할 때 삽입물로서 탄성중합체 물질을 사용하게 한다.
앞의 기술과 도면은 발명을 설명하고 도시할 뿐이고 첨부된 청구범위가 제한되는 곳까지만 발명이 제한되며 기술에 익숙한 사람은 발명의 범위를 벗어나지 않고 변형과 수정을 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 클램프 부착지역, 관 보지지역과 제1의 바닥 클럼프 표면과 이것과 반대인 제2의 상부 클램프 표면을 갖는 보지기 부재; 표면에 클램프 장치를 고정하는 작동적으로 배치된 수단을 갖는 클램프 부착지역; 관 보지지역안에 관의 단부를 삽입적, 작동적으로 수용하는 수단; 표면과 관 보지지역의 최소한 한 부분사이에 비이드를 붙잡아 두도록 비이드를 받아들이고 억제적으로 수용하는 관 보지지역내에 있고 보지기 부재의 제1바닥 클램프 표면에 인접하여 작동으로 위치하는 비이드 봉합수단; 비이드에 인접한 관 단부의 가로 진동크기를 격리하고 제한하는 비이드 봉합수단과 부관하며 보지기 부재의 제2상부 크램프 표면에 인접하여 작동적으로 배열된 관 격리수단을 구성하며 표면내의 구멍에 인접한 관의 부분에 위치한 외부로 돌출하는 환상의 비이드 부분을 관이 포함하고 표면에 배치된 구멍과 정렬하고 표면과 봉합인접 되도록 관의 단부를 유지하는 진동 격리 클램프 장치.
  2. 제1항에 있어서, 표면에 클램프 장치를 고정하는 수단이 볼트축을 삽입적으로 받아들이는 보지기부재를 통해 뻗어가며 클램프 부착지역에 배열된 제1의 볼트구멍을 구성하는 클램프 장치.
  3. 제1항에 있어서, 관의 단부를 삽입적, 작동적으로 수용하는 수단이 제1의 바닥 클램프 표면에서 제2의 상부 클램프 표면까지 관 보지지역을 통해 뻗어가도록 작동적으로 배열된 제2관 구멍을 구성하는 클램프 장치.
  4. 제3항에 있어서, 비이드 봉합수단이, 제2의 관구멍으로 부터 방사상 외부로 플레어(flare)되고 거기에 바로 인접하여 작동적으로 배치되며 보지기부재의 제1의 바닥 클램프 표면으로부터 방사상 내부로 물러가는 챔파를 구성하는 클램프 장치.
  5. 제4항에 있어서, 관단부의 가로진동크기를 제한하는 수단이 제2의 상부클램프 표면에 인접한 제2관 구멍내에 배열된 방사상 내부로 돌출하는 환상의 리지를 구성하는 클램프 장치.
  6. 제5항에 있어서, 환상의 리지가 직사각형 횡단면을 갖는 클램프 장치.
  7. 제5항에 있어서, 환상의 리지가 반원형의 횡단면을 갖는 클램프 장치.
  8. 제5항에 있어서, 환상의 리지가 제2의 상부 클램프 표면에서 챔파까지 제2관 구멍이 연속적으로 증가하는 직경을 갖도록 관 보지지역내의 제2의 상부 클램프 표면에 원추형으로 작동적으로 배치된 방사상 내부로 돌출하는 변부를 구성하는 클램프 장치.
  9. 제5항에 있어서, 제2의 바닥 클램프 표면에 인접한 제2관 구멍둘레에 관 억제지역에 작동적으로 위치한 한상의 요홈을 가지면서 환상의 리지가 환상의 리지를 형성하도록 제2관 구멍의 직경보다 작은 내경을 갖는 환상의 삽입부재를 구성하는 클램프 장치.
  10. 제5항에 있어서, 환상의 리지가 보지기 부재의 전체높이의 1/3 이하인 보지기 부재로 관 보지지역의 제2의 상부 클램프 표면으로부터 뻗어가는 클램프 장치.
  11. 제10항에 있어서, 챔파가 보지기 부재의 전체높이의 1/3 이하인 보지기 부재안으로 관 보지지역의 제1바닥표면으로부터 뻗어가는 클램프 장치.
  12. 제11항에 있어서, 챔파와 환상의 리지 사이와 제2관 구멍둘레의 보지지역내의 보지기 부재의 중앙부분이 챔파와 환상의 리지가 관 단부와 접촉하도록 관단부와 접촉되지 않게 구성되는 클램프 장치.
KR1019920012413A 1991-07-15 1992-07-13 도관 구조물용 진동격리 봉합 클램프 KR100199232B1 (ko)

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