KR100318628B1 - 이어리스클램프구조물 - Google Patents

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KR100318628B1
KR100318628B1 KR1019970027935A KR19970027935A KR100318628B1 KR 100318628 B1 KR100318628 B1 KR 100318628B1 KR 1019970027935 A KR1019970027935 A KR 1019970027935A KR 19970027935 A KR19970027935 A KR 19970027935A KR 100318628 B1 KR100318628 B1 KR 100318628B1
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외티커 한스
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게르트루드 외티커, 히이디 군트하르트, 한스 외티커, 윌리 마이어, 마이어 울리히
한스 외티커 아게 마쉬넨-운트 아파라테파브리크
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Abstract

완전히 조여진 상태에서 클램프를 조이기 위한 기구-결합 접촉면(14'', 18')과 오버래핑(overlapping) 밴드부를 연결하기 위한 기계적 연결부(20, 220)를 갖는 클램핑 밴드(11, 111)가 있는 이어리스(earless) 클램프 구조물을 개시한다. 조임 동안 외측 밴드부의 자유 단부의 들어올려짐을 피하도록, 외측 밴드부는 외측 밴드부의 자유 단부에 인접한 영역에서 터널형 부재(14)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 압출된 부조(embossment)의 형상인 보강부(25, 125)를 갖는다. 오버래핑 밴드부를 기계적으로 연결하기 위하여 내측 밴드부에 제공되는 후크형 부재(20, 220)는 터널형 부재(14)의 외측 밴드부의 자유 단부에서 가장 가까운 횡 절단부에 의해 형성되는 에지에 위치되는 클램핑 밴드부의 표면에 대해 밑에서부터 스냅핑(snapping)되기에 적합한 편평한 상단부(23)에 의해 인접되는 직선으로 경사져서 바깥 방향으로 연장되는 후면(22)을 갖는다.

Description

이어리스 클램프 구조물 {EARLESS CLAMP STRUCTURES}
본 발명은 장착이 매우 용이하면서 높은 신뢰도로 물체를 체결하는 소위, 이어리스 무단 클램프 구조물(earless stepless clamp structure)에 관한 것이다.
저형상(low profile) 또는 이어리스 무단 클램프 구조물은 이러한 형태의 클램프 구조물을 최초로 개시한 본 발명자의 선 미국특허 제 4,492,004호로부터 공지되어 있다. 본 발명자의 선 미국특허 제 4,712,278호에는 특정 공구를 사용해야 하는 문제를 해결한 개선된 이어리스 무단 클램프 구조물이 개시되어 있다. 본 발명자의 미국특허 제 4,987,651호는 일반적으로 사용되는 클램핑 밴드 재료의 종방향 신축성의 부족을 극복하도록 오목한 형상의 측면 밴드부를 갖는 특별한 섹션부를 제공한다. 이러한 형태의 클램프에 지나친 토크가 걸리는 것을 방지하기 위한 배열체가 미국특허 제 5,191,684호에 개시되어 있다. 또한, 본 발명자의 미국특허 제 5,283,931호에는 이어리스 클램프 구조물을 조이고 풀기 위한, 그리고 하나 이상의 파동부를 사용하여 클램프에 종방향으로 탄성을 부여하기 위한 배열체가 개시되어 있다.
상업적으로 성공한, 본 발명자의 선 미국특허 제 4,492,004호에 개시된 형태의 클램프는 클램프가 완전히 조여지는 순간에 개구(15) 내에 후크(12, 13)가 맞물릴 것을 요구한다. 그러나, 조임 동안에, 이러한 종래의 클램프의 외측 밴드부의 자유 단부는 들어 올려지는 경향이 있으며, 이 때문에 후크를 개구에 확실하게 결합시키기 위하여 때때로 특별한, 이를테면 손으로 외측 밴드부를 아래로 누르는 것과 같은 조작이 필요하다. 결국, 제조가를 낮추고 장착을 용이하고 단순하게 하기 위하여 필요 구조부를 단순화시키는 동시에, 클램프 구조물의 고정력을 향상시키는 것이 요구된다.
도 1은 본 발명에 따른 이어리스 클램프 구조물의 한 실시예의 평면도.
도 2는 도 1의 클램프 구조물의 측면도.
도 3은 선조립된 상태인 도 1 및 도 2의 클램프 구조물을 도시한 축방향 부분 정면도.
도 4는 도 3의 화살표 방향에서 취한 클램프 구조물의 부분 평면도.
도 5는 도 3과 유사하지만 완전하게 조여진 상태의 클램프 구조물을 도시한 축방향 부분 정면도.
도 6은 도 5의 완전하게 조여진 상태의 클램프 구조물을 도시한 도 4와 유사한 부분 평면도.
도 7은 바람직한 들림 방지 보강부를 갖춘 외측 밴드부의 끝단부를 도시한 확대 부분 평면도.
도 8은 도 7의 선 8-8을 따라 취한 부분 단면도.
도 9는 도 7의 선 9-9를 따라 취한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 후크형 부재의 양호한 실시예를 도시한 축방향 확대 측면도.
도 11은 도 10의 화살표 방향에서 취한 정면도.
도 12는 도 10의 후크형 부재의 평면도.
도 13은 공차 보상 배열체를 갖춘 도 1 내지 도 12의 실시예와 유사한 이어리스 클램프 구조물의 변형 실시예의 부분 평면도.
도 14는 도 13의 부분 측면도.
도 15는 보조 스프링과 함께 사용하기 위한 이어리스 클램프 구조물의 변형 실시예의 평면도.
도 16은 도 15의 측면도.
도 17은 도 15 및 도 16의 클램프 구조물과 함께 사용되는 연결 부재의 평면도.
도 18은 도 17의 측면도.
도 19는 도 15 내지 도 18의 클램프 구조물에 사용되는 보조 스프링의 사시도.
도 20은 선조립 상태에 있는 도 15 내지 도 19의 클램프 구조물의 축방향 정면도.
도 21은 도 20과 유사하지만 완전 조립 상태의 클램프 구조물을 도시한 축방향 부분 정면도.
도 22는 도 18의 선 22-22를 따라 취한 단면도.
도 23은 도 18의 화살표 23의 방향에서 취한 정면도.
도 24는 도 18의 화살표 24의 방향에서 취한 정면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10, 110 : 클램프 구조물 11, 111 : 클램핑 밴드
11', 11'' : 측면 밴드부 11a : 내측 밴드부
11b, 111b : 외측 밴드부 13 : 에지
14, 114 : 제 1 터널형 부조 부재 14', 14'' : 접촉면
15, 115 : 슬롯형 개구 16, 116 : 돌출부
17, 117 : 제 2 터널형 부조 부재 17', 17'' : 접촉면
18, 218 : 제 4 터널형 부조 부재 18', 18'' : 접촉면
19, 219 : 제 3 터널형 부조 부재 19', 19'' : 접촉면
20, 220 : 후크형 부재 22 : 램프형 후면
23 : 편평 상단부 25, 125 : 보강부
30, 130 : 혀모양 연장부 32a, 32b, 132a, 132b : 계단부
33, 133 : 채널형 오목부 33a, 33b : 절단부
34, 134 : 제 2 계단부 150 : 보조 스프링
161, 162, 163, 261 : 터널형 부조 부재 200 : 연결 부재
본 발명의 주목적는 단순하면서 저렴한 수단에 의해 종래의 단점을 해결하는 클램프 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고정력이 향상됨은 물론 용이하게 조일 수 있는 클램프 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 자체 공구 물림면에 조임 공구를 인가함으로써 클램프 구조물을 조이도록 사용되는, 외측 밴드부의 자유 단부에 가장 가까운 터널형 부조 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 보강부에 의해, 외측 밴드부의 자유 단부의 들림이 매우 간단하게 최소화된다. 더욱이, 종방향으로 연장된 편평 상단부에서 종료하고 바깥 방향으로 경사진 램프형 표면을 포함하는, 내측 밴드부내의 냉각 변형되고 디프 드로잉 가공 처리된 특별한 지지 후크 부재에 의해, 클램프 의 고정력은 물론 장칙의 용이함도 크게 향상된다. 이러한 개선된 지지 후크 부재는 조임 동안에 외측 클램핑 밴드부의 하중에 의한 후크의 좌굴 또는 붕괴를 방지하는 동시에, 조임 동안에 새로운 지지 후크의 위로 외측 클램핑 밴드부가 용이하게 활주할 수 있도록 한다. 양호한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 개선된 지지 후크는 편평한 클램핑 밴드내의 부분-원형 절단부로 형성된 다음에, 작은 편평 상단부에서 종료하는 램프형 후면을 갖춘 외측 밴드부와의 연결을 위한 종방향으로 연장된 짧은 노우즈(nose)형 돌출부(상세하게 후술됨)를 형성하도록, 냉각 변형 및 디프 드로잉 가공된다.
본 발명의 상기 및 그밖의 다른 목적들과, 특징 및 장점들은 하기의 설명을 본 발명에 따른 몇몇 실시예를 도시한 첨부된 도면과 함께 이해할 때, 보다 명백해질 것이다.
이제, 도면에 대해 언급하면, 동일한 도면 부호는 동일부를 나타내도록 다수의 도면에 걸쳐 사용된다. 도 1 내지 도 12에서, 클램프 구조물(10)은 선조립 상태에서 오버래핑되는 내측 밴드부(11a)와 외측 밴드부(11b)를 갖춘, 스테인레스 강 또는 아연도금 강과 같은 통상적인 클램핑 밴드 재료로 만들어진 클램핑 밴드(11)를 포함한다(도 3 및 도 5 참조).
외측 밴드부(11b)의 자유 단부는 (내측 밴드부(11a)의 자유 단부에서의 경우와 같이) 예를 들면 45°의 각으로 잘려진 에지(13)를 가질 수 있으며, 접촉면(14', 14'')을 형성하도록 두 번의 횡 절단과 디프 드로잉 가공에 의해 얻어지는, 횡단면이 반원형인 제 1 터널형 냉각 변형 부조 부재(14)는 자유 단부에서 약간 떨어져서 위치해 있다. 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에서 멀어지는 방향으로 제 1 터널형 부조 부재(14)를 따라서 긴 슬롯형 개구(15)가 위치되고, 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에서 가까운 쪽의 긴 슬롯형 개구(15)의 횡단면 단부면(15')은 자신의 중앙에 작은 선조립 돌출부(16)를 갖는다. 접촉면(17', 17'')을 형성하도록 두 번의 횡 절단과 디프 드로잉 가공에 의해 얻어지는 제 2 터널형 냉각 변형 부조 부재(17)가 그 다음에 위치된다.
내측 밴드부(11a)의 단부의 앞쪽에는, 역시 접촉면(19', 19'')을 형성하도록 두 번의 횡 절단과 디프 드로잉 가공에 의해 얻어지는 제 3 터널형 냉각 변형 부조 부재(19)가 있다. 그 다음에는 내측 밴드부(11a)의 자유 단부로부터 멀어지는 방향으로, 유도 기능을 수행하며 완전하게 조여진 상태에서 클램프 구조물을 유지하는데 이용되는 개선된 후크형 지지 부재(20)가 위치하며, 이것에 대한 보다 상세한 설명은 후술된다. 후크형 부재(20)의 다음에는, 접촉면(18', 18'')을 형성하도록 두번의 횡 절단과 디프 드로잉 가공에 의해 얻어지는 제 4 터널형 냉각 변형 부조 부재(18)가 위치된다. 특히, 내측 밴드부(11a)의 자유 단부에서 계단, 불연속부 또는 옵셋(offset)이 없는 내측 클램핑 표면을 실현되도록, 내측 밴드부(11a)는 외측 밴드부(11b)에 형성된 개구를 통과하기에 적합한 혀모양 연장부(30)를 갖고, 개구는 본 발명자의 선 미국특허 제 4,299,012호 및 제 4,315,348호에 자세하게 설명되어 있는 바와 같이 두 개의 계단부(32a 및 32b)의 영역 내에서 시작된다. 양호한 실시예에서는, 두 개의 종방향 절단부(33a 및 33b)가 압출된 채널형 오목부(33)를 취하도록 클램핑 밴드 내에 만들어져서, 나머지 측면 밴드부(35a 및 35b)의 내측 클램핑 표면이 클램프 구조물의 내측 클램핑 표면의 방사상 거리와 같은 거리에 놓이도록, 개구가 위치되는 외측 밴드부(11b)의 두 계단부(32a 및 32b)는 클램핑 밴드의 두께와 동일한 높이를 갖는다. 계단부(32a 및 32b)에 형성된 개구를 통과하여 연장될 수 있는 혀모양 연장부(30)는 클램프의 조임 동안 채널형 오목부(33)내에서 종방향으로 활주할 수 있다. 그러므로 혀모양 연장부(30)는 본 발명자의 선 미국특허 제 4,299,012호에 자세하게 설명되어 있는 바와 같이 계단부(32a 및 32b)내의 개구를 통과하기 전까지 외측 밴드부(11b)의 내측면에 의해 유도된다. 그러나, 계단부(32a 및 32b)에서 시작되고 외측 밴드부(11b)의 자유 단부로부터 일정한 거리까지 연장되고, 외측 밴드부의 외부로 종방향 슬롯을 단순하게 절단하는 것에 의해 생략되는, 본 발명자의 선 미국특허 제 4,315,348호에 설명되어 있는 바와 같은 채널형 오목부(33)의 덮개를 형성하는 부분이 취해질 수도 있다. 도시된 실시예에서, 압출된 채널형 오목부(33)는 제 2 계단부(34)에서 종료한다.
터널형 부조 부재(14)와 외측 밴드부(11b)의 자유 단부 사이에서 자유 단부쪽에 가깝게 위치되는 보강부(25)는 도 1, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 곡선으로 제 1 터널형 부조 부재(14)를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 도 7 내지 도 9에 도시되어 있는 양호한 실시예에서, 보강부(25)는 도 1보다 더 많이 제 1 터널형 부조 부재(14)를 부분적으로 둘러싸기 위하여, 각각 원의 1/4을 형성하는 둥근 부(29a 및 29b)에 의해 횡으로 연장된 주요부(27)에 연결되는 종방향으로 연장된 측부(28a 및 28b)를 포함한다. 제 1 및 제 4 터널형 부재(14 및 18)에 상응하는 접촉면(14'' 및 18')이 통상적인 조임 공구(도시 안함)에 의해 결합될 때, 외측 밴드부(11b)의 자유 단부는 클램프의 조임 동안에 보다 작게 들려지게 되며(상세하게 후술됨), 이에 의해 제 1 터널형 부재(14)가 안정된다.
도 10 및 도 12에 확대 도시되어 있는 후크형 부재(20)는 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 나머지 측면 밴드부(11' 및 11'')와 후크형 부재(20)의 측부(24a 및 24b)의 직선 측면 연결 영역(24a' 및 24b')과 부분 곡선 절단부(23')의 교차점인, 점(x)으로부터 점(y)까지 연장된 곡선 절단부(23')에 의해 형성된다. 그러한 절단 후에, 혀모양 연장부(30)의 자유 단부로부터 멀어지는 클램핑 밴드의 종방향으로 연장되는 노우즈형 돌출부를 형성하도록 편평 상단부(23)와 접하는 직선 램프형 후면(22)을 제공하기 위하여 디프 드로잉 가공에 의해 냉각 변형된다. 후크형 부재(20)가 디프 드로잉 가공에 의해 성형되므로, 램프형 후면(22)은 클램핑 밴드부와의 연결부로부터 편평 상단부(23)쪽으로 넓이가 감소하는 한편, 측부(24a 및 24b) 또한 도 12에 도시된 바와 같이 테이퍼링된다. 접촉면(14') 아래의 클램핑 밴드 내 에지에서 지지 기능과 유도 기능을 수행할 수 있는 경사 에지(24')가 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에서 가장 가까운 제 1 터널형 부조 부재(14)를 위하여 횡방향 절단부에 의해 형성되는 에지에서 접촉할 수 있도록, 편평 상단부(23)가 측부(24a 및 24b)와 램프형 후면(22)과 연결될 때, 편평 상단부(23)는 에지(23'')에서 거의 반원 형상을 갖는다. 이러한 특정 형상에 의하여 후크형 부재(20)는 편평 상단부가 없는 종래의 후크형 부재에 비해서 경사면의 상단에서의 좌굴 또는 붕괴에 대해 매우 강하며, 하나의 후크형 부재만으로도 충분한 원주방향으로 가해지는 힘에 대한 향상된 고정력을 가진다.
작동에 있어서, 클램프는 체결하고자 하는 대상물의 둘레에 놓이고 돌출부(16)는 선조립을 위하여 제 3 터널형 부조 부재(19)와 결합된다. 제 1 터널형 부조 부재(14)의 접촉면(14'')과 제 4 터널형 부조 부재(18)의 접촉면(18')에 통상적인 공구를 사용하여 조임력을 인가하므로써, 완전하게 조여진 상태에서, 도 8 및 도 9의 외측 밴드부의 외측면(11b')상에 위치되도록 편평한 노우즈형 돌출부가 제 1 터널형 부조 부재(14)의 접촉면(14')의 아래에서 클램핑 밴드의 에지에 자동적으로 스냅핑될 수 있을 때까지 외측 밴드부(11b)의 자유 단부는 직선 경사 램프형 후면(22)과 후크형 부재(20)의 편평한 상단부(23) 위로 활주하게 된다. 이러한 배열에 의해 충분한 강도가 보장됨으로써, 본 발명자의 선 미국특허 제 4,492,004호에 기재되어 있는 바와 같은 지지 후크 및 유도 후크로 구성되는 다수의 후크형 부재에 필요 없게 된다. 본 발명자의 선 미국특허 제 5,283,931호는 터널형 부재의 에지에서 결합하는 지지 후크를 개시한다. 그러나, 개선된 장착의 용이성과 강화된 고정력은 외측 밴드부(11b)의 외측면(11b', 도8)의 위에 짧은 거리에서 노우즈형 돌출부를 갖고 연장되는 본 발명에 따른 편평 상단부(23)에 의해서만 이룰 수 있다.
전술한 바와 같이, 장착을 위하여 클램프 구조물이 체결하고자 하는 대상물의 둘레에 놓이고, 제 3 터널형 부조 부재(19) 내의 작은 돌출부(16)의 결합에 의해 선조립된 상태로 유지된다. 그후에 클램프 구조물을 조이는데 필요한 모든 것들이, 외측 밴드부(11b)의 자유 단부가 후크형 부재(20)의 후면(22)과 편평 상단부(23)의 위로 지나간 후, 클램프가 완전하게 결합된 상태에서 후크형 부재(20)의 편평 상단부(23)가 접촉면(14'')을 형성하는 절단부에 의해 형성되는 에지 위에 스냅핑될 때 클램프가 자동적으로 장착되도록, 제 1 터널형 부조 부재(14)의 접촉면(14'')과 제 4 터널형 부조 부재(18)의 접촉면(18')에 조임 기구를 인가한다. 완전한 조임을 위한 다른 조작은 필요 없다. 다음번의 사용을 위하여 클램프를 해제하기 위해서는, 제 2 터널형 부조 부재(17)의 접촉면(17')과 제 3 터널형 부조 부재(19)의 접촉면(19'')에 공구를 인가하기만 하면 된다. 그러므로, 제 2 및 제 3터널형 부조 부재(17 및 19)의 형상은 제 3 터널형 부조 부재(19)가 클램프의 재개방 동안에 필요한 경우 제 2 터널형 부조 부재(17)의 아래로 활주할 수 있도록 형성된다.
이어리스 클램프 구조물은 통상적으로 클램핑 밴드의 종방향으로 비교적 낮은 신축성을 갖는 스테인레스 강 또는 아연도금 강과 같은 클램핑 밴드 재료로 만들어지고, 공지된 방법으로 본 발명에 따른 클램프 구조물에 신축성이 부여될 수도 있다. 도 13 및 도 14에는 하나 이상의 파형부(40) 또는 오목한 형상의 측면 밴드부(42)로 구성되고 그 사이에 모래시계의 형상과 유사한 창문(43)을 형성하는 하나 이상의 섹션(41)을 도시되어 있다. 임의의 높이와 형상으로 될 수 있는 파형부(40)는 본 실시예에서 측면 밴드부(42)의 상호 최소 이격 영역 내에 위치된다. 그러나, 파형부(40)는 또한 다른 장소에 위치될 수 있으며 섹션(41)없이 사용될 수도있다. 즉, 슬롯형 개구(15)의 양측면상의 나머지 측면 밴드부의 영역내의 하나 이상의 파형부(40) 또는 선택적으로, 단지 밴드부(42)만이 신축성을 보장하는 어떠한 다른 공지된 섹션으로서 제공될 수도 있다. 더욱이, 외측면을 따라 오목한 형상의 측면 밴드부를 스탬핑(stamping)하는 것이 약간 복잡하기 때문에, 섹션(41)은 밴드부의 폭이 연장되고 단지 모래시계형 창문이 절단된 직선 외측면으로 형성될 수 있다.
도 15 내지 도 24는 공차 보상을 위한 소정의 스프링 경로를 제공하도록 보조 스프링(150; 도 19 참조)을 갖는 이어리스 무단 클램프 구조물의 변형 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 12의 실시예의 부분에 상응하는 도 15 내지 도 24의 실시예의 부분은 100 시리즈의 도면 부호로 지시되며 다시 설명하지 않는다. 클램핑 밴드(111)로 구성된 크램프 구조물(110)에 더하여, 본 발명에 따른 클램프 구조물은, 도 1 내지 도 12의 실시예의 부분과 기능적으로 유사한 부분은 200 시리즈의 상응하는 도면 부호로 지시되는 분리식 연결 부재(200)를 포함한다. 도 15 내지도 24의 실시예의 클램프 구조물은 외측 밴드부(111b)의 자유 단부에 가깝게 위치되고 도 1에 도시되어 있는 것과 유사하거나 또는 바람직하게는 도 7 내지 도 9에 도시되어 있는 것과 유사한 보강부(125)를 갖는다. 분리식 연결 부재(200)는 구조 및 작동 면에서 제 1 실시예의 지지 후크 부재(20)과 유사한 지지 후크 부재(220, 도 17 참조)를 포함한다. 오버래핑 시작부의 바로 앞에서 클램핑 밴드(111)와 분리식 연결 부재(200)를 연결하는 보조 스프링(150)은, 볼록한 형상의 외측부(151)보다 작은 곡률 반경을 갖으며, 서로를 향하고, 단부의 중앙에 연결 부재(200)의 터널형 부조 부재(261)와 밴드부(111) 내에 있는 터널형 부조 부재(162)내에 결합하기에 적합한 돌출형 결합 부재(254a 및 254b)를 갖는, 단부(153a 및 153b)에서 종료하는 볼록한 형상의 측부(152a 및 152b)에 의한 볼록한 형상의 외측부(151)를 포함한다.
내측 밴드부(111a)는 보조 스프링(150)에 지나친 응력이 걸리는 것을 방지하는 제한 수단을 형성하도록 연결 부재(200)의 긴 슬롯형 개구(260)에 결합되기에 적합한 또 다른 터널형 부조 부재(163)를 갖는다.
도 22는 두 개의 유사한 터널형 부조 부재(261 및 161, 도 17, 18 및 도 15, 16)의 상세도이다.
도 23은 제 1 실시예(도 1 및 2)의 두 개의 터널형 부조 부재(18 및 19)와 유사한 두 개의 유사한 터널형 부조 부재(218 및 219; 도 17 및 도 18 참조)의 상세도이다.
도 24는 터널형 부조 부재(17; 도 1 및 도 2 참조)와 유사한 두 개의 터널형부조 부재(117 및 163; 도 15 및 도 16 참조)의 상세도이다.
후크형 부재(220)의 상세도는 도 10 내지 도 12에 도시되는 한편, 보강부(125)의 상세도는 도 7 내지 도 9에 도시된다.
그 밖에, 도 15 내지 도 24의 실시예의 작동은 도 1 내지 도 12의 실시예와 유사하다. 또한, 도 15 내지 도 24의 실시예는 클램핑 밴드의 종방향 신축성을 클램핑 밴드 또는 연결 부재에 부여하기 위하여 종래 기술 또는 전술된 수단을 갖는다.
클램프 구조물의 오버래핑 밴드부와 서로 연결되는 보조 스프링은 본 발명자의 선 미국특허 제 5,111,555호 및 제 5,138,747호에 개시되어 있다. 그러나, 이들 미국특허에서는 클램프 치수가 다양하게 되도록 표준 크기의 클램핑 밴드(111) 및 상이한 길이의 연결 부재(200) 또는 그 반대의 경우인 표준 크기의 연결 부재 및 상이한 크기의 클램핑 밴드(111)를 허용하는, 분리식 연결 부재 및 보조 스프링 구조물의 특정 조임 배열체가 개시되어 있지 않으며 본 명세서에서 도 15 내지 도24와 관련하여 설명된 클램프 구조물의 다른 특징들도 언급되어 있지 않다.
여러 형태의 후크가 본 발명자의 선 미국특허 제 4,299,012호에 개시되어 있는 지지 후크 및 유도 후크와, 본 발명자의 선 미국특허 제 4,622,720호에 개시되어 있는 조합식 유도 및 지지 후크와, 그리고 본 발명자의 선 미국특허 제 4,492,004호 및 제 5,283,931호에 개시되어 있는 바와 같은 노우즈형 부분을 구비한 후크와 같은 종래의 기술로서 공지되어 있다. 그러나, 이러한 종래의 특허는 본 발명에 따른 후크형 부재(20 및 220)가 갖는 특정 형상 및 특징을 나타내지 못한다.
본 발명자의 선 미국특허 제 5,191,684호에 개시되어 있는 바와 같은 터널형 부재 및 이들의 공구 물림 배열체의 특정 구조는 물론, 오버토킹(overtorquing) 특성도 필요시 본 명세서에서 설명되는 클램프 구조물의 다양한 실시예와 결합될 수 있다. 연결 부재를 포함하는 클램핑 밴드는 스테인레스 강 또는 아연도금 강과 같은 당업자에게 공지되어 있는 적당한 재료로 만들어질 수 있고, 해당 분야에서 요구하는 폭과 두께를 갖는다. 다양한 클램핑 밴드 부재와 연결 부재 각각의 길이는 주어진 클램프의 크기에 좌우되며 당업자에 의해 결정될 수도 있다.
본 발명에 따른 특징을 구현하는 다양한 실시예의 부분들의 대표값이 후술되며, 이러한 값들은 단지 예증하기 위함이며 당업자에게 명백한 본 발명의 변형을 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 클램핑 밴드 재료는 12mm의 폭과 0.8mm의 두께의 클램핑 밴드를 갖는 AISI 304 스테인레스 강 또는 X5CrNi 1810 스테인레스 강일 수 있다. 보강부(25 및 125)와 후크형 부재(20 및 220)의 한 실시예의 대표값은 다음과 같다. 도 7에서 치수(a)는 9mm이고, 치수(b)는 5.5mm이며, 치수(c)는 2.5mm이고, 치수(d)는 9mm이며 그리고 치수(e)는 2mm이다. 도 9에서 높이(f)는 3.2mm이고, 치수(g)와 도 8의 치수(h)는 0.3mm이다. 도 9에서 반경(R1)은 1.1mm이고, 반경(R2)은 1.7mm이며, 반경(R3)은 0.5mm이다. 도 9에서 반경(R3)의 곡률 반경 중심들 사이의 치수(i)는 5.88mm이다.
도 12에서 치수(j)는 5mm이고, 치수(k)는 4.4mm이며, 도 10에서 치수(l)는 0.8mm이고, 도 11에서 곡률 반경 중심들 사이의 치수(m)는 0.98mm이며, 도 11에서치수(n)는 4.38mm이고, 도 10에서 높이(o)는 2.9mm이다. 점(x)에서 점(y)까지의 후크형 부재(20 및 220)의 디프 드로잉 가공에 앞선 클램핑 밴드의 절단을 위한 곡률 반경(R4)은 2.5mm이고, 도 11에서 곡률 반경(R5)은 1.3mm이며, 곡률 반경(R6)은 1.1mm이다. 도 10에 도시된 바와 같이 클램핑 밴드의 평면과 직선 램프형 표면(22)에 의한 범위의 각은 27.7°이다. 개구(15, 115)의 길이는 9mm이고 폭은 6mm일 수 있으며, 돌출부(16)은 단부면(15')의 중앙에 위치되고 1.4mm의 폭을 가지며 0.7mm의 반원으로 종료한다.
도 15 내지 도 24의 실시예에서, 다양한 치수들의 대표값이 후술되며, 이러한 값들은 단지 예증하기 위함이며 당업자에게 명백한 치수의 변형을 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 도 15 내지 도 24의 클램핑 밴드(111)는 12mm의 폭을 가지며 약 6mm의 폭과 약 9mm의 길이를 갖는 연결 부재 내 슬롯형 개구(26)를 갖는다. 도 15에서 치수(A)는 30mm이고, 치수(B)는 12mm이며, 치수(C)는 1.2mm이고, 치수(D)는 38mm이며, 치수(E)는 55mm이고 그리고 치수(F)는 17mm이다. 그러므로 혀모양 연장부(130)의 길이는 치수(F)를 넘으면 안된다. 도 16에서, 클램핑 밴드의 두께(G)는 0.8mm이고, 치수(H)는 4mm이며, 치수(I)는 5mm이다. 터널형 부조 부재(163)의 높이(J)는 3.3mm이고, 터널형 부조 부재(162)의 높이(K)는 3.2mm이다. 도 15에서 치수(L)는 81mm이고 치수(M)는 58mm이다. 연결 부재(200)의 전장(N)은 57mm이고, 터널형 부조 부재(261)의 길이(O)는 4mm이며, 치수(P)는 11m이고, 치수(Q)는 1.2mm이며, 터널형 부조 부재(219)의 길이와 터널형 부조 부재(218)의 길이(R)는 4mm이다. 도 18에서 치수(S)는 51mm이고, 치수(T)는 31.5mm이며,치수(U)는 23mm이다. 도 22에서 치수(V)는 5.88이고, 반경(R7)은 0.5mm이며, 반경(R8)은 0.8mm인 한편, 곡률 반경 중심 사이의 거리(W)는 1.43mm이고 각(α)은 11.5°이다. 도 23에서, 반경(R9)은 1.7mm이고, 반경(R10)은 1.2mm이며, 반경(R11)은 0.5mm이고, 높이(X)는 3.2mm, 거리(Y)는 5.88mm, 거리(Z)는 4.85mm이다. 도 24에서, 거리(X 및 Y)와 반경(R9)은 도 23에서와 동일하다.
특별하게 언급되지 않은 본 발명에 따른 다양한 실시예의 클램프 구조물의 다른 치수들도 특히, 상업적으로 유용한 여러 크기의 기존 클램프 구조물로부터 당업자가 파악할 수 있다. 전술한 바와 같이, 파형부(40)는 주어진 재료에 따라 쉽게 결정되는 소정의 신축성을 제공하도록 예컨대 1.4mm의 곡률 반경을 갖고 예컨대클램핑 밴드의 바닥면으로부터 파형부(40)의 상단면까지 3mm인 소정의 높이로 형성될 수 있다.
본 발명의 특징은 무단 특징을 갖지 않는 클램프에도 적용할 수 있다는 것이다. 이 경우에는, 채널형 오목부(33)와 계단부(32a 및 32b) 및 혀모양 연장부(30)를 생략하면 된다(도 1 및 도 2의 실시예 참조). 도 1에서 혀모양 연장부(30)의 자유 단부로부터 내측 밴드부(11a)의 자유 단부에서 먼 제 3 터널형 부조 부재(19)의 에지까지의 치수는 통상적으로 37mm이므로, 무단 특징이 없는 도 1 및 도 2와 유사한 클램프에서 내측 밴드부(11a)의 자유 단부로부터 제 3 터널형 부조 부재(19)의 동일 에지까지의 치수는 18mm로 될 수 있다. 도 1 및 도 2의 실시예에서 혀모양 연장부(30)의 자유 단부로부터 편평 상단부(23)의 최전방 에지까지의 치수는 56mm이므로, 무단 특징이 없는 클램프에서 내측 밴드부의 자유 단부로부터 동일 에지까지의 치수는 34mm로 될 수 있다. 도 1 및 도 2의 혀모양 연장부(30)의 자유 단부로부터 제 4 터널형 부조 부재(18)의 접촉면(18')까지의 치수는 도 1 및 도 2의 실시예에서의 65mm로부터, 무단 특징이 없는 유사 클램프 구조물에서의 치수인 43mm까지 변화될 수 있다. 그 밖의 점에 대해서는, 도 1 및 2의 실시예의 치수와 동일하다.
도 15 내지 도 18의 실시예에서, 만일 무단 특징이 필요 없으면 혀모양 연장부(130), 계단부(132a 및 132b) 및 채널형 오목부(133)를 제거하면 된다.
본 발명에 따른 오직 몇몇 실시예만을 도시하고 설명하였지만, 이들 실시예로만 제한되지 않으며 다수의 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명은 상세한 설명에 의해 제한되지 않으며 첨부된 특허청구범위에 포함되는 모든 변형 및 변경을 포함한다.
본 발명에 의해, 제조가를 낮추고 장착을 용이하고 단순하게 하기 위하여 필요한 구조부를 단순화시키고 고정력을 향상시킨 클램프 구조물이 제공된다.

Claims (23)

  1. 이어리스 클램프 구조물로서, 상기 클램프가 장착된 상태에 있을 때 오버래핑되는 내측 및 외측 밴드부(11a, 11b)와 공구 물림면 수단(14'', 18')에서 공구의 인가에 의해 체결되어질 물체의 둘레를 상기 클램프 구조물로 조이고, 상기 클램프 구조물이 완전하게 조여진 상태에 있을 때 서로 오버래핑되는 상기 내측 및 외측 밴드부(11a, 11b)를 기계적으로 연결하기 위한 연결 수단(14, 18, 20; 114, 218, 220)을 갖는 클램핑 밴드 수단(11; 111)을 포함하고 있으며, 상기 연결 수단(14, 18, 20; 114, 218, 220)이 터널형 부조 수단(14, 18; 114, 218)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 공구 물림면 수단(14'', 18'; 114'', 218') 및 상기 외측 밴드부(11b)의 후크 수용 수단에 결합 가능한 상기 내측 밴드부(11a)의 후크형 수단(20, 220)을 포함하고 있는 이어리스 클램프 구조물에 있어서,
    상기 후크형 수단(20, 220)이 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부에 가까운 영역에서 상기 내측 밴드부(11b) 내에 후크형 부재를 포함하고 있으며,
    상기 후크형 부재는, 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부로부터 먼쪽의 영역에서 부분 원형 절단부(23')로 절단된 후에 디프 드로잉 가공되고, 적어도 상기 부분 원형 절단부(23')를 제외한 영역에서 상기 클램핑 밴드 수단(11, 111)과 일체식으로 형성되며 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부에서 멀어지는 방향으로 위쪽으로 경사지게 연장되는 램프형 후면(22)을 디프 드로잉 가공에 의해 형성하고, 상기 외측 밴드부(11b)에서 횡 절단부에 의해 형성되는 에지 위에 맞물리도록 상기 클램핑 밴드 수단(11; 111)의 종방향으로 연장되는 작은 편평 상단부(23)를 자체 꼭대기에 갖고 있는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디프 드로잉 가공된 후크형 부재의 램프형 후면(22)의 폭이 상기 작은 편평 상단부(23)로부터 상기 클램핑 밴드 수단과 연결되는 영역까지 증가하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 후크형 부재(20, 220)가 상기 편평 상단부(23)의 꼭대기로부터 상기 클램핑 밴드 수단의 평면까지 연장되는, 상기 클램프 구조물의 축방향에서 보았을 때 직선인 램프형 후면(22)을 형성하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프 구조물의 조임 동안에 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부의 들림을 방지하도록 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에 근접한 영역 내에 보강 수단(25, 125)이 제공되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 보강 수단(25, 125)이 상기 클램핑 밴드 수단의 거의 전폭에 걸쳐 연장되는 압출된 홈형 부조 수단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 보강 수단(25, 125)이 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부의 반대 방향을 가리키는 두 개의 측면 단부를 갖춘 곡선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 보강 수단(25)이 횡방향으로 연장되는 주요부(27) 및 부분 원형부(29a, 29b)에 의해 상기 주요부(27)와 상호 연결되는 종방향으로 연장되는 두 개의 측부(28a, 28b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 클램프 구조물이 자신의 내측 클램핑 면을 따라 어떠한 계단부나 옵셋도 없는 무단 클램프로 구성되고, 상기 외측 밴드부(11b) 내의 두 개의 측면 계단부(32a, 32b; 132a, 132b)의 영역 내에서 시작하는 상기 외측 밴드부(11b)의 개구를 통해 미끄럼 결합 가능한 혀모양 연장부(30, 130)를 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부에서 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 클램프 구조물이 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부쪽으로부터 시작해서, 보강 수단(25, 125), 공구 물림면 수단(14', 14'')을 형성하는 제 1 터널형 부조 수단(14, 114), 기다란 개구(15,115), 및 공구 물림면 수단(17', 17'')을 형성하는 제 2 터널형 부조 수단(17, 117)을 포함하고 있으며, 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부쪽으로부터 시작해서, 공구 물림면 수단(19', 19'')을 형성하는 제 3 터널형 부조 수단(19, 219), 상기 후크형 수단(20, 220), 및 공구 물림면 수단(18', 18'')을 형성하는 제 4 터널형 부조 수단(18, 218)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부와 대향인 상기 제 1 터널형 부조 수단(14, 114)상의 공구 물림면 수단(14'') 및 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부와 대향인 상기 제 4 터널형 부조 수단(18, 218)상의 공구 물림면 수단(18')이 상기 클램프 구조물을 조이기 위한 공구 물림면 수단을 형성하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부와 대향인 상기 제 3 터널형 부조 수단(19, 219)상의 공구 물림면 수단(19''), 및 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부와 대향인 상기 제 2 터널형 부조 수단(17, 217)상의 공구물림면 수단(17')이 조여진 상태에 있는 상기 클램프 구조물을 풀기 위한 공구물림면 수단을 형성하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 기다란 개구(15, 115)가 선조립 상태가 되도록 상기 제 3 터널형 부조 수단(19, 219)과 결합하기 위하여 상기 외측 밴드부(11b)의 자유단부로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 작은 돌출부(16, 116)를 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에서 가까운 횡방향 에지에 갖는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 보강 수단(25)의 상기 측부(28a, 28b)가 상기 제 1 터널형 부조 수단(14)의 양측에서 일부 또는 전체적으로 종방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  14. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 클램핑 밴드의 종방향으로 전혀 신축성이 없는 재료로 만들어지는 상기 클램핑 밴드 수단에 부가 수단(40, 41, 42, 43, 150)이 신축성을 부가하는 하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 신축성 부가 수단(40, 41, 42, 43, 150)이 자신의 중앙 지역에 모래시계 형상인 창문(43)을 갖춘 한 개 이상의 섹션을 포함하거나 상기 클램핑 밴드 수단 내에 파형 수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 신축성 부가 수단(40, 41, 42, 43, 150)이 오버래핑이 시작되는 부분의 바로 앞의 상기 클램핑 밴드 수단과 연결 부재(200) 사이에서 상호 연결되는 보조 스프링(150)을 포함하고, 상기 연결 부재(200)가 상기 후크형 수단(220)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 보조 스프링(150)이 받을 수 있는 최대 인장력을 제한하기 위한 제한 수단이 상기 외측 밴드부(11b) 내의 다른 터널형 부조 수단(163)을 통과시키는 상기 연결 부재(200) 내의 기다란 개구(260)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 보조 스프링(150)이 볼록한 형상의 측부에 의해 서로 대향인 단부에 연결되는 주요부를 포함하고, 상기 단부는 상기 클램핑 밴드 수단의 오버래핑되는 부분의 바로 앞영역과 상기 연결 부재에 제공되어 있는 터널형 부조 수단 내에 결합 가능한 핑거형 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  19. 이어리스 클램프 구조물로서, 클램프가 장착 상태에 있을 때 서로 오버래핑되는 내측 및 외측 밴드부(11a, 11b)와 공구 물림면 수단에서 공구의 인가에 의해 상기 클램프 구조물을 조이고, 상기 클램프 구조물이 완전하게 조여진 상태에 있을 때 서로 오버래핑되는 상기 내측 및 외측 밴드부(11a, 11b)를 기계적으로 연결하기 위한 수단(14, 18, 20; 114, 218, 220)을 갖는 클램프 밴드 수단(11; 111)을 포함하고 있으며, 상기 수단(14, 18, 20; 114, 218, 220)이 터널형 부조 수단(14, 18; 114, 218)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 공구물림면 수단(14'', 18'; 114'',218') 및 상기 외측 밴드부(11b)의 후크 수용 수단에 결합 가능한 상기 내측 밴드부(11a)의 후크형 수단(20, 220)을 포함하고 있는 이어리스 클램프 구조물에 있어서,
    상기 클램프 구조물의 조임 동안에 상기 외측 밴드부(11b)의 들림을 방지하도록 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에 근접한 영역 내에 보강 수단(25, 125)이 제공되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 보강 수단(25, 125)이 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부의 반대 방향을 가리키는 두 개의 측면 단부를 갖춘 곡선 형상을 가지며, 상기 클램핑 밴드 수단의 외측 밴드부(11b)의 자유 단부에 근접한 영역에서 나란히 연장되는 압출된 홈형 부조 수단의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 보강 수단(25)이 횡방향으로 연장되는 주요부(27) 및 원형부(29a, 29b)에 의해 상기 주요부(27)와 상호 연결되는 종방향으로 연장되는 두 개의 측부(28a, 28b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  22. 제 19 항 또는 제 21 항에 있어서, 상기 클램프 구조물이 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부쪽으로부터 시작해서, 상기 보강 수단(25, 125), 공구 물림면 수단을 형성하는 제 1 터널형 부조 수단(14, 114), 기다란 개구(15, 115), 및 공구 물림면 수단을 형성하는 제 2 터널형 부조 수단(17, 117)을 포함하고 있으며, 상기 내측 밴드부(11b)의 자유 단부쪽으로부터 시작해서, 공구 물림면 수단을 형성하는 제 3 터널형 부조 수단(19, 219), 기계적 연결 수단의 부분을 형성하는 후크형 수단(20, 220), 및 공구 물림면 수단을 형성하는 제 4 터널형 부조 수단(18, 218)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
  23. 제 19 항 또는 제 21 항에 있어서, 상기 클램프 구조물이 자신의 내측 클램핑 면을 따라 어떠한 계단부나 옵셋도 없는 무단 클램프로 구성되고, 두 개의 측면 계단부(32a, 32b; 132a, 132b)의 영역 내에서 시작되는 상기 외측 밴드부(11b)의 개구를 통해 미끄럼 결합 가능한 혀모양 연장부(30, 130)를 상기 내측 밴드부(11a)의 자유 단부에서 포함하고 있으며, 상기 측면 계단부(32a, 32b; 132a, 132b)는 상기 외측 밴드부(11b)의 자유 단부로부터 멀어지는 방향으로 상기 제 2 터널형 부조 수단의 공구 물림면 수단에서 떨어져서 상기 클램핑 밴드 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 이어리스 클램프 구조물.
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