KR100351379B1

KR100351379B1 - 볼트체결형커플링

Info

Publication number: KR100351379B1
Application number: KR1019940037436A
Authority: KR
Inventors: 가타야마라쿠조; 교야미치오; 고오마루도쿠시
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤; 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 2002-10-31
Also published as: EP0661466B1; US5570499A; KR950019275A; CN1040353C; DE69420121D1; EP0661466A1; TW343701U; DE69420121T2; CN1111008A

Abstract

볼트 체결형 커플링은 피벗가능하게 서로 연결되어 있는 베이스 단부를 가진 한쌍의 반원호형의 커플링 반편을 포함하고 있어서 커플링 반편은 서로를 향해 닫힘위치로 움직여질 수 있고 서로로부터 열림위치로 서로 떨어질 수 있다. 커플링 반편은 각각 볼트삽입구멍을 갖춘 플랜지가 각각 구비된 대향 자유 끝단을 갖추고 있다.

볼트삽입구멍의 하나는 볼트가 볼트삽입구멍의 내측 에지와 억지끼워맞춤되는 형상을 갖추고 있어서 그 볼트가 볼트삽입구멍에 의해 유지될 수 있다.

Description

볼트 체결형 커플링

(발명의 배경)

(1) 발명의 분야

본 발명은 파이프, 호스, 튜브 등을 연결하는데 사용되어지고, 예를들면 터보 과급기의 출구호스를 엔진의 입구통로와 연결하는데 사용되어질 수 있는 볼트 체결형의 커플링에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 각각의 반편의 한쪽 단부가 피벗가능하게 서로 연결되어 있고 각각의 반편의 또다른 단부는, 볼트가 이탈되는 것이 방지되는 한편, 생산성을 향상시키고 조립작업을 쉽게 하기 위해 커플링의 한쪽 반편에 의해 견고하게 유지되어 있는 볼트와 너트에 의해 서로 연결되어 있는 한쌍의 반원형 커플링 반편으로 구성된 볼트 체결형 커플링에 관한 것이다.

(2) 관련기술의 설명

종래기술에서, 제 1도에 도시된 바와 같은 볼트 체결형 커플링이 공지되어 있고 파이프, 호프, 또는 어떤 분리된 부재를 연결하는데 사용된다.

알려진 거플링(1) 은 플랜지(3a, 3b)가 각각 구비되는 각각의 반편의 한쪽 단부를 갖춘 한쌍장의 반원호형상의 커플링 반전(2a, 2b)으로 구성되고, 이것은 피벗가능하게 연결링(4)에 의해 서로 연결되어 있어서 이 커플링 반편들(2a, 2b)은 예를들면, 도면에는 도시되지 않았지만 파이프를 둘러싸기 위해 열리거나 닫히도록 함께 작용할 수 있다. 커플링 반편(2a, 2b)의 다른 단부는 각각 플랜지(5a, 5b)가 구비되고, 그것들은 각각 볼트삽입구멍(6a, 6b)을 갖추고 있어서 볼트(7) 가 볼트삽입구멍(6a, 6b)을 통해 삽입되고 그리고 대응하는 너트(8) 내에 나사체결되고 결합된다.

그러나 전술한 바와 같이 공지된 볼트 체결형 커플링(1) 에서 커플링(1) 이 설치되어야 할 때, 볼트(7) 는 먼저 커플링 반편(2a, 2b)의 한쪽(2a)의 볼트삽입구멍(6a)내로 삽입되어야 하고 그다음에, 커플링의 다른 반편(2b)의 볼트삽입구멍(6b)은 볼트(7) 의 헤드가 작업자의 손에 의해 밀리는 동안 볼트(7) 의 끝에 걸치게 놓여져야 하고 그리고 너트(8) 가 거기에 나사체결되고 결합되기 위해 볼트(7) 의 끝에 놓여져야 한다.

그러나 최근에는 때로는 "충격 렌치" 또는 "너트 드라이버" 로 불리는 전기 너트체결기계가 생산성을 향상시키고 조립작업의 속도를 증가시키기 위해 특히 대량생산공장에서 흔히 사용되어진다. 이러한 전기기계가 커플링(1) 을 설치하는데 사용되어질 때, 연속적 대량생산라인에서 손으로 볼트(7) 를 유지하는 것은 그것의 조립속도, 자동화 작업 또는 생산성면에서 매우 어렵거나 거의 불가능하다. 그러므로 볼트(7) 는 커플링(1) 에 의해 미리 유지되어 있는 것이 필요하다.

위의 관점에서 볼 때, 이런 볼트가 용접등에 의해 한쪽의 커플링 반편에 미리 고정되어 있게하는 것이 이미 제안되어 왔다. 그러나, 이경우, 볼트가 커플링구멍의 하나에 움직일 수 없게 고정되어 있기 때문에 볼트의 끝을 다른 커플링 반편의 볼트삽입구멍에 삽입시키기가 매우 어렵다. 따라서 조립작업은 매우 어려울 것이다.

용접 등을 이용하여 이러한 볼트가 미리 커플링 반편의 하나에 임시적으로 장척되는 것이 또한 제안되어 왔다. 그러나 이경우, 또다른 부재가 부가적으로 필요하고 그것이 장착되어야 한다 즉, 볼트는 임시적으로 볼트삽입구멍에 삽입되어야 하고 커플링 반편의 하나에 볼트를 임시적으로 장착하기 위해 볼트의 끝에 와셔가 장착된다. 따라서 조립작업은 또한 매우 어려울 것이고 생산비용의 절감도 어려울 것이다.

(발명의 개요)

본 발명의 목적은 볼트가 이탈되는 것이 방지되는 한편, 생산성을 향상시키고 조립작업을 쉽게하기 위해 커플링의 한쪽 반편에 의해 견고하게 유지되어 있는, 파이프, 호스, 튜브 등을 연결하는데 사용되어지는 볼트 체결형의 커플링을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 피벗가능하게 서로 연결되어서 상기 한쌍의 커플링 반편이 서로를 향해 그것의 닫힘위치로 이동되어질 수 있고 서로로부터 그것의 열림위치로 떨어질 수 있는 베이스 단부들을 갖춘 한쌍의 제1 및 제2 반원호형의 커플링 반편; 각각 제1 및 제2 볼트삽입구멍을 갖춘 제1 및 제2 플랜지를 각각 구비하는 대향 자유 단부를 갖추고 있는 상기 제1 및 제2 커플링 반편; 상기 제1 볼트삽입구멍으로부터 상기 제2 볼트삽입구멍에 삽입되는 볼트; 한강의 커플링 반편을 그 닫힘위치로 체결시키기 위해 상기 볼트와 결합되는 너트; 그리고 상기 볼트가 상기 구멍의 내부 에지와 점 또는 선접촉에 의해 억지끼워맞춤되어서 볼트가 상기 볼트삽입구멍에 의해 유지될 수 있도록 하는 그러한 형상을 갖춘 상기 제1 볼트삽입구멍: 으로 구성된 볼트 체결형 커플링이 제공된다.

(바람직한 실시예에 대한 상세한 설명)

종래기술과 같은 방법으로, 제 2도에 도시된 바와 같이 참고번호(1) 로 일반적으로 표시된 본 발명에 따르는 볼트 체결형 커플정은, 피벗가능하게 연결링(4) 에 의해 서로 연결되어서 한쌍의 커플링 반편(2a, 2b)이 서로를 향해 닫힘위치로 (제 1도에 도시된 바와 같이)이동될 수 있고 제 2도에 도시된 바와 같이 그것의 열림위치로 서로로부터 떨어질 수 있게된 플랜지(3a, 3b)를 각각 구비하는 베이스 단부를 갖추고 있는 한쌍의 제1 및 제2 반원호형의 커플링 반편(2a,2b)으로 구성된다. 커플링 반편(2a, 2b)의 대향 자유 단부들은 플렌지(5a, 5b)로 각각 구비되어 있다.

제1 커플링 반편(2a)의 대향 단부의 플랜지(5a)는 상세히 후술하는 바와 같이 볼트(10)가 삽입될 수 있는 특정형상의 볼트삽입구멍(20)을 갖추고 있다.

한편, 제2 커플링 반편(2b)의 대향 자유 단부의 플렌지(5b)는 제 1도에 도시된 종래기술과 길은 방법으로 보통의 원형구멍을 갖춘 볼트삽입구인(6b)을 갖추고 있다.

제3A도 및 제3B도에서, 본 발명의 볼트 체결형 커플렁(1) 에 사용된 볼트(10)가 예시되어 있고 플랜지(5a)에 형성될 수 있는 대응하는볼트삽입구멍(20)이 제 4도에 도시되어 있다.

볼트(10)는 전형적으로 헤드(11), 헤드(11)에 연결된 목부분(12), 그리고 목부분(12)에서 뻗어나온 나사가공된 스템부분(13)으로 구성되어 있다. 이 실시예에서 목부분(12)은 A 만큼의 측면길이를 갖는 정방형의 단면을 가진다. 한편, 제 4도에 도시된 바와 같이, 볼트삽입구멍(20)은 대응하는 정방형의 형상을 갖추고 있고, 반원형 커플링 반편(2a)에 평행한 대향 측면은 그것의 중간지점에 대응하는 한쌍의 돌출부(21)가 구비되어 있다.

한쌍의 돌출부(21)의 끝단 사이의 크기(B) 는 A(제3B도에 도시되어 있음) 보다 약간 작다. 이러한 볼트(10)는 먼저 제 2도에 도시된 바와 같이, 플라스틱 해머 (도시되지 않음) 같은 어떤 적당한 공구에 의해 볼트삽입구멍(20)으로 삽입되어 있다. 그래서 볼트(10)의 목부분(12)의 대향 면들은 한쌍의 돌출부(21)에 의해 밀려지거나 억지끼워맞춤되어서 볼트(10)가 "반(semi)체결" 상태로 견고히 유지되고 볼트삽입구멍(20)에서 이탈되는 것이 방지된다. 볼트(10)의 목부분(12)과 볼트삽입구멍(20) 양자의 형상이 정방형이기 때문에 한쌍의 커플링 반편(2a, 2b)이 볼트(10)와 너트(8) 로 함께 체결될 때 볼트(10)가 너트(8) 와 함께 회전하는 것이 방지된다.

또한, 볼트(10)는 볼트(10)가 제 2도에 화살표(C) 로 상세히 도시된 바와 같이 반원형 커플링 반편(2a)에 평행한 방향으로 볼트삽입구멍(20) 부근을 피벗가능하게 움직여질 수 있는 방법으로 "반체결" 상태로 유지된다. 이것은 볼트삽입구멍(20)에 유지되어 있는 볼트(10)가 쉽게 피벗가능하고, 반면에 축방향으로는 쉽게 움직여지지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이 커플링(1) 이 파이프 (도시되지 않음) 등에 설치된 후, 볼트(10)는 제 2의 커플링 반편(고)이 제 2도에 화살표(D) 로 도시된 바와 같이, 제 1의 커플링 반편(2a)을 향해 연결링(4)을 중심으로 피벗가능하게 움직여지는 동안, 제 2치 커플링 반편(2b)의 볼트삽입구멍(6b)으로 쉽게 삽입될 수 있다.

하나의 실시예에서, 이 커플링(1) 의 지름은 약 80mm, 커플링 반편(2a, 2b)의 두께는 약 2.0mm 그리고 볼트(10)의 피치원은 약 6mm이다. 이경우 "억지끼워맞춤(tiglit-fit)" (즉 A-B) 의 크기는 약 0.05 내지 0.10mm이다. 그러나 그러한 크기는 볼트의 기본형이나 볼트삽입구멍의 형상에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다.

제5A도 및 제5B도에 제 4도에 도시된 볼트삽입구멍의 수정된 실시예가 도시되어 있다. 제 5A도에서, 볼트삽입구멍(20)은 제 4도와 같은 방법으로 대응하는 정방형의 형상을 갖추고 있지만 각각의 대향 측면들 (즉, 4개의 측면) 은 그것의 중간지점에 서로를 향해 대하고 있는 대응하는 네개의 돌출부(22)가 제공된다.

제5B도에서, 볼트삽입구멍(20)은 위와 같은 대응하는 정방형의 형상을 가지고 있지만 각각의 네개의 코너는 볼트삽입구멍(20)의 중심점 방향으로 면하고 있는 돌출부(23)가 제공된다.

이러한 실시예들에 있어서, 이전의 실시예의 볼트와 같고 제3A도 및 제3B도에 도시된 정방형의 단면인 목부분(12)을 가진 볼트(10)가 사용될 수 있다. 이와 같은 볼트(10)가 볼트삽입구멍(20)으로 강제적으로 삽입될 때, 대향 돌출부(22 또는 23)가 견고하게 밀착되고 볼트(10)의 목부분(12)의 각각의 표면과 억지끼워맞춤 된다. 따라서 소위 말하는 "선접촉" 또는 "점접촉" 이 그 사이에서 얻어질 수 있고 따라서 볼트는 볼트삽입구멍(20)으로 강제로 삽입될 때 파손되지 않는다.

따라서, 볼트와 커플링 반편의 내구력이 향상된다. 볼트(10)는 구멍(20)을 파손시키지 않고 그리고 볼트를 삽입하는 힘을 증가시키지 않고 볼트삽입구멍(20)으로 쉽게 삽입되어질 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, "억지끼워맞춤" (즉, A-B' 또는 A'-E)의 크기는 약 0.1 내지 0.2mm로 적절하게 결정될 것이다.

제6A도 및 제6B도는 더 수정된 볼트삽입구멍의 실시예를 도시한다. 볼트삽입구멍(20)은 20a로 표시된 바와 같은 삼각형 형상 (제6A도), 또는 20b로 표시된 바와 같은 별형상(제6B도) 을 갖출 수 있다. 삼각형의 볼트삽입구멍(20a) 은 중간위치에 돌출부(24)가 제공되는 세 측면을 갖추고 있다.

제6A도에 도시된 실시예에서, 삼각형 형상의 단면 (제7A도 및 제7B도에 도시된) 의 목부분(12') 을 갖춘 볼트(10') 는 상기 실시예와 같은 방법으로 볼트삽입구멍(20a) 으로 강제적으로 미리 삽입된다. 볼트삽입구멍(20a) 의 돌출부(24)는 볼트(10') 의 목부분(12') 과 견고하게 밀착되고 억지끼워맞춤되어서 그 사이에서 소위 "점접촉" 이 가능하게 된다.

제6B도에 도시된 실시예에서, 별형상의 단면 (제8A도 및 제8B도에 도시된) 의 목부분(12") 을 갖춘 볼트(10") 는 상기 실시예와 같은 방법으로 볼트삽입구멍(20b) 으로 강제적으로 미리 삽입된다. 볼트삽입구멍(20b) 의 내측 에지는 볼트(10') 의 목부분(12") 과 견고하게 밀착되고 억지끼워맞춤되어서 그 사이에서 소위 "선접촉" 또는 "점접촉"이 가능하게 된다.

제6A도, 제6B도, 제7A도, 제7B도, 제8A도 그리고 제8B도에 도시된 이러한 실시예에서, 억지끼워맞춤 (즉, F'-F 또는 G'-G)의 크기는 약 0.05 내지 0.10mm로 적절히 결정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라서, 볼트 체결형 커플링(1) 이 시판될 때, 볼트(10)는 미리 제1 커플링 반편(2a)에 장착되어서, 볼트(10)는 유지될 수 있고 거기에서 이탈되어 떨어지는 것이 방지될 수 있다. 그래서, 이 커플링(1) 이 파이프 (도시되지 않음) 등에 설치될 때 볼트(10)는 볼트(10)의헤드(11) (제 2도에 도시됨) 를 유지하지 않고 제 2의 커플링 반편(2b)의 대향볼트삽입구멍(6b)으로 쉽게 삽입될 수 있다. 또한 볼트(10)는 너트(8) 가 때로는 "충격렌치" 또는 "너트 드라이버" 라고 불리우는 전기너트체결기계에 의해 회전이 될지라도 너트(8) 와 함께 회전하는 것이 방지된다.

따라서, 본 발명의 커플링은 터보 과급기가 운반장치의 몸체에 장착된 터보 과급기 조립라인과 같은 공장에서의 대량생산라인에서 생산성을 향상시키고 조립작업의 속도를 높이기 위해 적절히 사용된다.

전술한 설명은 개시된 본 발명의 바람직한 실시예에만 관련된 것이고, 본 발명에 대한 다양한 변화와 개조가 본 발명의 기술사상과 범위로부터 벗어남이 없이 이루어진다는 것을 당업자는 잘 알고 있을 것이다.

제 1도는 종래기술로 공지된 닫힘상태를 도시하는 볼트 체결형 커플링의 평면도;

제 2도는 본 발명에 따른 열림상태를 도시하는 볼트 체결형 커플링의 평면도;

제3A도 및 제3B도는 각각 본 발명에 따르는 볼트 체결형 커플링에 사용되는 볼트의 측면도 및 정면도;

제 4도는 커플링의 제1 반편의 대향단부에 구비된 플랜지에 형성되어 있는 볼트 삽입구멍을 예시하는 확대 평면도;

제5A도 및 제5B도는 제 4도에 도시된 볼트삽입구멍의 변경 실시예의 평면도;

제6A도 및 제6B도는 볼트삽입구멍의 다른 변경 실시예의 평면도;

제7A도 및 제7B도는 다른 볼트의 각각 측면도 및 정면도; 그리고

제8A도 및 제8B도는 각각 또 다른 볼트의 각각 측면도 및 정면도.

" 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 "

1: 볼트 체결형 커플링

2a,2b: 제1 및 제2 의 반원호형의 커플링 반편

5a,5b: 제1 및 제2 플랜지 6a,6b: 제1 및 제2 볼트삽입구멍

7,10,10',10": 볼트 8: 너트

12,12',12": 목부분 20,20a,20b: 볼트삽입구멍

21,22,23: 돌출부

Claims

파이프, 호스, 튜브 등을 연결하기 위한 볼트 체결형 커플링(1)에 있어서,

피벗가능하게 서로 연결되어 있어서, 한 쌍의 커플링 반편이 서로를 향해 닫힘위치로 이동될 수 있고 열림위치로 서로로부터 멀어지게 이동될 수 있게 하는 베이스 단부를 갖추고 있는 한 쌍의 제1 및 제2 반원호형 커플링 반편(2a,2b);

각각 제1 및 제2 볼트삽입구멍(20,6b)을 갖춘 제1 및 제2 플랜지(5a,5b)를 각각 구비하는 대향 자유 단부를 갖추고 있는 상기 제1 및 제 2 커플링 반편;

헤드(11), 나사가공된 스템 및 스템보다 더 두껍고 헤드에 인접한 목부분을 가지고 있으며, 상기 제1 볼트삽입구멍(20,20a,20b)으로부터 상기 제2 볼트삽입구멍(6b)으로 삽입되는 볼트(10,10',10");

한 쌍의 커플링 반편을 그것의 닫힘위치로 체결시키기 위해 상기 볼트(10,10'.10")와 체결되는 너트(8); 그리고

상기 볼트가 점접촉 또는 선접촉으로 상기 구멍의 내측 에지에 억지끼워맞춤되어서 볼트가 상기 볼트삽입구멍에 의해 유지되어 상기 볼트삽입구멍으로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있도록, 내측둘레에 동일평면상의 일체형 돌출부(21,22,23,24)를 가지며 이 돌출부 사이의 크기가 볼트헤드(11)에 인접한 볼트 목부분의 상응하는 크기보다 더 작은 형상을 갖추고 있는 상기 제1 볼트삽입구멍(20,20a,20b);

으로 구성된 것을 특징으로 하는 볼트 체결형 커플링.
제 1항에 있어서, 제1 커플링 반편(2a)의 상기 볼트삽입구멍(20)이 대향 측면을 가진 대체적인 정방형의 형상을 갖추고 있고, 상기 제1 커플링 반편에 평행한 상기 대향 측면은 그것의 중간지점에 서로를 향해 돌출해 있는 한 쌍의 돌출부(21)가 각각 구비되고, 상기 볼트는 정방형 단면의 목부분(12)을 갖추고 있어서, 상기 돌출부가 볼트의 상기 목부분의 두개의 대향면에 억지끼워맞춤되고 상기 볼트는 상기 돌출부 둘레로 피벗가능하게 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 커플링.
제 2항에 있어서, 제1 커플링 반편(2a)의 상기 볼트삽입구멍(20)은, 각각이 그것의 중간지점에 서로를 향해 돌출된 돌출부(22)가 구비된, 네개의 측면을 가지고 있는 대체적인 정방형의 형상을 갖추고 있고, 그리고 상기 볼트는 정방형의 형상의 단면을 갖는 목부분(12)을 갖추고 있어서, 상기 네개의 돌출부가 각각 볼트의 상기 목부분의 네개의 표면과 억지끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 커플링.
제 1항에 있어서, 제1 커플링 반편(2a)의 상기 볼트삽입구멍(20)은 각각이 볼트삽입구멍의 중심을 향해 돌출되어 있는 돌출부(23)가 각각 구비되어 있는, 네개의 코너를 가지고 있는 대체적인 정방형의 형상을 갖추고 있고, 그리고 상기 볼트는 정방형의 단면을 가진 목부분을 갖추고 있어서, 상기 돌출부가 볼트의 상기 정방형 형상의 목부분의 각각의 코너와 억지끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 커플링.
제 1항에 있어서, 제1 커플링 반편(2a)의 상기 볼트삽입구멍(20a)은 각각이 그것의 중간지점에서 상기 볼트삽입구멍(20a)의 중심을 향해 돌출되어 있는 돌출부(24)를 구비하고 있는, 세 개의 측면을 가지고 있는 대체적인 삼각형의 형상을 갖추고 있고, 그리고 상기 볼트(10')는 삼각형 형상의 단면을 갖는 목부분(12')을 갖추고 있어서, 상기 삼각형 형상의 구멍의 각각의 돌출부는 볼트의 목부분(12')의 표면과 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 커플링.
제 1항에 있어서, 제1 커플링 반편(2a)의 상기 볼트삽입구멍(20b)은 그 주위에 복수의 돌출부를 가진 대체적인 별형상을 갖추고 있고, 그리고 상기 볼트(10")는 별형상의 단면을 갖는 목부분(12")을 갖추고 있어서, 상기 별형상의 구멍의 각각의 돌출부가 볼트의 목부분의 표면과 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 커플링.