KR100413192B1 - 개방클램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개방 클램프 구조물에 관한 것이며, 이러한 개방 클램프 구조물에서, 겹치는 밴드부는 클램핑 밴드부로부터 분리된 보조 스프링 수단에 의해서 기계적으로 연결되어있고, 이러한 보조 스프링 수단은 서로 마주한 단부로 이어지는 측방향 부분과 상부를 가진 낮은 형상으로 이루어져 있다. 서로 마주하는 단부에는 클램핑 밴드의 상응하는 부분의 터널형 양각에 체결되기에 적합한 혀모양 연장부가 구비되어있다. 보조 스프링이 받을 수 있는 신장의 범위를 제한하며 이와 동시에 서로 겹치는 밴드부가 상호 정렬되게 유지하는 안내기능을 제공하는 안내수단은 2개의 탭형 부재 또는 내부 밴드부의 터널형 양각수단을 포함한다. 2개의 탭형부재는 클램핑 밴드의 두께보다 조금 더 큰 폭을 가진 2개의 좁은 홈모양의 구멍내에서 종방향으로 연장되어있고 내부 밴드부의 터널형 양각은 안내기능을 제공하기 위해서 양각보다 약간더 큰 폭을 가진 기다란 구멍내에 연장되어있다.

Description

개방 클램프

본 발명은 클램프에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 분리식 스프링 요소를 구비한 "무단식" 클램프("Stepless" clamp)에 관한 것이다.

개선된 스프링 작용을 하는 클램프가 본 출원인의 선행 특허인 미합중국 특허 제 5,138,747호에 공개되어 있는데, 여기에는 겹쳐지는 밴드부를 서로 연결하기 위한 보조 스프링이 공개되어 있다. 이 특허에서, 단부에서 종결되는 보조 스프링을 형성하는 판 스프링 부재의 서로 마주하는 양단부가 판 스프링 부재의 상부를 향하는 방향으로 굽혀지고 이와 동시에 내측 단부에 제공된 통공내에 맞물리도록 형성된 거의 S자형 후크에 의해서 내측 밴드부와 외측 밴드부가 연결된다. 밴드부로부터 굽혀지는 후크의 강도는 클램핑 밴드의 두께와 같은, 클램프 밴드 재료에 적어도 크게 좌우되었기 때문에, 실제로 클램핑 밴드가 해제되는 위험을 초래하기 전에, 이러한 연결부가 견딜 수 있는 최대 스프링력이 제한된다. 그 밖에, 내측 밴드부와 외측 밴드부의 상대적인 운동의 범위와 보조 스프링이 신장력을 받는 범위는 외측으로 연장되고 큰 통공에 결합되도록 만들어진 후크에 의해 제한되었다. 이러한 제한 작용은 합리적으로 성공적인 것으로 입증되었지만, 외부로 연장된 후크는 내측 밴드부와 외측 밴드부를 적절하게 서로 겹쳐지도록 정렬을 유지하기에 완전히 만족스러운 안내 기능을 제공하지 못하였다.

본 발명의 주 목적은 간단한 수단에 의해서 종래기술의 클램프에서 나타나는 앞서 설명한 단점과 결점을 극복한 개선된 스프링 작용을 하는 클램프를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단하게 조립될 수 있으며 주어진 적용 분야의 스프링 작용의 요구조건에 대한 적합성과, 그리고 이와 동시에 스프링 구조물이 받을 수 있는 신장력의 범위를 제한하며 결합되는 겹치는 밴드부의 적절한 상호 안내를 보장하는 앞서 언급한 방식의 클램프를 제공하는데 있다.

이러한 근본적인 문제점들은 보조 스프링이 블록한 형태의 상부를 가진 로우 프로파일(low profile)의 스프링을 제공하는 본 발명에 따라 해결된다. 보조 스프링의 볼록한 형태의 상부는 볼록한 형태의 측방향 부분을 초과하는 큰 곡률 반경을 가지고 있고, 이러한 볼록한 형태의 측방향 부분은 상부보다 훨씬 작은 곡률 반경을 가지고 있으며 서로 마주하는 혀모양 연장부(tongue-like extensions)에서 종결되어있다. 이러한 혀모양 연장부는 각각의 밴드부에서 2개의 횡방향으로 연장하는 절단부의 형성 후 디이프 드로잉(deep-drawing)가공에 의해서 상응하는 밴드부에서 프레스된 터널형 양각부(tunnel-shaped embossments)내에 맞물리도록 형성된다. 이러한 터널형 양각부는 외측 밴드부의 단부 구역과, 겹침 구역의 시작 지점 바로 앞의 클램핑 밴드에 설치되어 있다.

본 발명에 따르면, 클램핑 밴드의 종방향으로 연장된 축선을 중심으로 내측 밴드부로부터 굽혀지며 미리 설정된 길이의 좁은 홈내에 맞물리도록 형성된 2개의 탭형 부재를 사용함으로써 개선된 안내 및 억제 작용이 이루어질 수 있다. 이와 달리, 미리 설정된 길이의 기다란 홈내에 맞물리도록 형성된 내측 밴드부내의 터널형 양각부를 사용하는 본 발명에 따라 안내 및 억제 작용이 실현될 수 있다.

본 발명의 이러한 목적들과 특징 및 잇점들은 본 발명에 따른 수 개의 실시예들의 도시만의 목적을 위해 도시된 첨부된 도면과 관련하여 취해진, 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 된다.

동일한 부분들을 명시하기 위해서 여러 도면을 통해서 동일한 참조 부호가 사용된 도면, 특히 제 1도 내지 제 5도를 참조하면, 참조부호 "10"은 전체적으로 본 발명에 따른 개선된 스프링 작용을 하는 클램프를 지시한다. 이 클램프(10)는 각각 서로 겹쳐지는 내측 밴드부 및 외측 밴드부(11b, 11a)를 가진 클램핑 밴드(11)를 포함하고 있다. 제 1도 내지 제 5도의 클램프는 소정적으로 변형가능한 귀형 수단인 클램프를 죄기 위한 수단, 예를 들면 참조부호 "20"으로 표시된 이른바 "외티커" 귀("Oetiker" ear)를 더 포함하고 있다. 이러한 "외티커" 귀는 보강수단(23)이 구비된 브리징부(bridging portion)(22)에 의해서 서로 연결되어 외부로 연장되는 다리부(21a, 21b)를 포함하고 있다. 이 보강 수단(23)은 횡단면에서는 종방향으로 연장된 V형홈의 형태를 이루며, 평면도에서는 카누형 형태(canoe-like shape) 또는 바람직하게는 미합중국 특허 제 5,282,295호에 보다 상세하게 공개된 바와 같은 장방형의 얕은 침하부의 형태를 이룬다. 클램프에는, 스프링(25)의 갭이 클램핑 밴드(11)의 일 부분의 전체 밴드 폭에 의해 메워지는 방식으로, 내부 클램핑 표면에서 어떠한 틈새, 비연속면, 또는 계단형 부분을 제거하는 부가 수단(12, 13, 14a, 14b, 15a, 15b)을 포함한다. 내부 클램핑 밴드의 단부 구역내에 계단형 부분, 오프셋(offset) 또는 비연속면이 없는 내부 고정면을 제공하기 위해서, 내측 클램핑 밴드부가 혀 수용수단(13)내에 맞물리도록 형성된 혀모양 연장부(12)로 종결되어있다. 이러한 혀모양 연장부(12)는 제 1도의 실시예에서 2개의 측방향 밴드부(14a, 14b)상에 남아 있는 중심방향으로 배열되어 프레스된 채널에 의해서 형성되어있다. 2개의 측방향 밴드부(14a, 14b)는 미합중국 특허공개 제 4,299,012호에 보다 상세하게 공개된 바와 같이 단형 부분(15a, 15b)을 지나서 외측 밴드부(11a)로 이어져 있다. 그러나, 중심방향으로 배열된 채널 대신에, 내측 고정면 내의 임의의 계단형 부분, 오프셋(offset) 또는 비연속면이 없는 변이부는 미합중국 특허공개 제 4,315,348호에 보다 상세하게 공개된 바와 같이 단형 부분(15a, 15b)내에서 시작되는 통공에 의해서 이루어질 수 있다. 또한, 귀형 구조물(20)의 비수축 상태에서, 귀형 구조물 아래 틈새는 내측 밴드부의 전체 밴드 폭에 의해 덮혀져, 귀형 구조물의 수축 후, 남아 있는 소정의 틈새가 내측 밴드부(11b)의 전체 밴드 폭에 의해 덮혀 진다.

참조부호 "25"로 표시된 보조 스프링은 비교적 평평한 형태의 구조물이며, 큰 곡률반경을 가진 볼록 형태의 상부(26)를 포함한다. 이 상부(26)의 양측부에는 상부의 곡률 반경보다 더 작은 곡률 반경을 가지는 볼록한 형태의 측방향 밴드부(27a, 27b)가 이어진다. 측방향 밴드부(27a, 27b)는 제 2 수단, 예를 들면 중심방향으로 배열된 짧은 혀모양 연장부(29a, 296)가 각각 제공된 서로 마주하는 단부(28a, 28b)로 종결되어 있다. 따라서, 혀모양 연장부(29a, 29b)는 제 1 수단, 예를 들면 터널형 양각부(17, 18)내에 맞물리도록 형성된다. 이러한 터널형 양각부는 각각의 클램핑 밴드구역에 각각의 양각부에 대해 2개의 횡방향 절단부의 형성후 클램핑 밴드 재료의 프레스 가공 및 디이프 드로잉 가공에 의하여 형성된다. 터널형 양각부(17)는 외측 클램핑 밴드부(11a)의 자유단의 바로 앞에, 즉 클램핑밴드(11)가 겹쳐지는 내측 클램핑 밴드부(11b)로 이어지기 전의 클램핑 밴드 구역에 위치하는 반면, 터널형 양각부(18)는 외측 밴드부(11a)의 단부 구역내에 위치한다. 보조 스프링(25)과 클램핑 밴드부와의 연결은 스프링 작용을 하는 개방 형식의 클램프를 위한 기계적 연결을 나타낸다. 제 1도 내지 제 5도의 클램프에는 또한 안내 수단(40)이 제공되어 있다. 안내 수단(40)은 횡방향으로 이격된 2개의 종방향으로 연장된 탭형 부재(41a, 41b)와 2개의 평행하게 연장된 좁은 홈(42a, 42b)으로 구성되어 있으며, 이 탭형 부재(41a, 41b)는 2개의 U자형 절단부의 형성 후, 클램핑 밴드의 종방향으로 연장된 축선(제 4도 참조)을 중심으로 내측 밴드부(11b)에 프레스되며, 좁은 홈(42a, 42b)이 외측 밴드부(11a)에 형성된다. 2개의 탭형 부재(41a, 41b)는 보조 스프링(25)이 받을 수 있는 연장력의 범위를 결정하는 소정 길이의 평행하게 연장된 좁은 홈(42a, 42b)에 맞물리도록 형성된다. 그밖에, 탭형 부재(41a, 41b)보다 폭이 조금 더 넓은 좁은 홈(42a, 42b)이 존재함으로써, 서로 겹쳐지는 밴드부들의 정렬이 어긋나는 것을 방지하는, 겹치는 밴드부(11a, 11b)의 양호한 안내 기능을 보장하는데, 이러한 안내 기능은 외측 밴드부(11a)가 내측 밴드부(11b)와 겹쳐질 때, 내측 밴드부(11b)의 좁은 홈(42a, 42b)으로 외측 밴드부(11a)의 탭형 부재(41a, 41b)가 삽입됨으로써 수행된다. 홈(42a, 42b)의 길이는 호스에 의해서 운반되는 매체의 공차 보상 및/또는 온도 변화 또는 압력 변동의 결과에 따라서 보조 스프링(25)이 받을 수 있는 힘의 범위를 제한하는데, 예를 들면, 온도 변화 또는 압력 변동에 의해 호스의 직경이 확대되는 경우, 외측 밴드부(11b)의 탭형 부재(41a, 41b)는 좁은 홈(42a, 42b)를 따라 이동하다가, 좁은홈(42a, 42b)의 단부에 걸림으로써 정지되어, 보조 스프링(25)이 받을 수 있는 힘의 범위가 제한된다.

제 1도 내지 제 5도에 따른 클램프는 기존의 클램프에 상당한 잇점을 제공한다. 한편으로는, 혀모양 연장부(29a, 29b)가 기계적 연결을 제공하는 터널형 양각부(17, 18)와 정렬된 후에, 볼록한 형상의 측방향 부분(27a, 27b)에 결합하고, 볼록한 형상의 측방향 부분(27a, 27b)을 펼쳐 해제하는 도구를 사용함으로써, 클램프와, 특히 보조 스프링(25)의 조립을 용이하게 한다. 유사하게, 터널형 양각부(17, 18)로부터 혀모양 연장부(29a, 29b)의 해제를 허용하기 위해서 보조 스프링의 측방향 부분(27a, 27b)을 단지 펼침으로써 기계적 연결이 용이하게 해제될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 보조 스프링(25)은 또한 외부로 돌출되는 부분을 없애기 위해서 "외티커" 귀가 생략된 이른바 귀없는 클램프에 사용할 수 있도록 비교적 로우 프로파일로 이루어져 있다. 예를 들면, 보조 스프링(25)은 미합중국 특허 제 4,492,004호에 공개된 방식의 로우 프로파일의 클램프에도 사용될 수 있다. 이렇게 하기 위해서는 클램핑 밴드를 절단하고 본 발명에 공개된 바와 같은 보조 스프링 연결을 이용하여 상기 특허의 개방된 밴드부들을 서로 연결하는 것만이 필요하다. 이것은 미합중국 특허공개 제 4,492,004호의 귀없는 로우 프로파일의 클램프에 대해서 스프링 작용을 제공하며 이런 방식의 클램프에 대해서 공차 보상(tolerance compensation)을 제공한다. 더욱이, 이 경우에, 기계적 안내 수단(40) 뿐만아니라 제 6 도 및 제 7 도의 기계적 안내 수단(140)은 클램프와 호스가 축선방향으로 당겨질 때 설치된 크램프의 직경이 허용가능한 한계를 초과하여 증가될 수 없는 추가적인 작업도 수행한다. 다시 말하면, 무단의 귀없는 클램프의 밴드는 구부러지지 않기 때문에 니플의 비드위로 클램프 연결이 당겨질 수 없으며, 스프링 요소는 기계적으로 제한 될 때 더이상 구부러지지 않는다. 일단 한계에 도달하면, 이러한 무단의 귀없는 클램프를 구비한 연결부는 직경이 증가할 수 없는 링형이 된다.

제 6 도 및 제 7 도에는 참조 부호 "140"으로 표시된 안내 수단의 수정된 실시예가 도시되어있다. 이 수단(140)은 2개의 횡방향 절단부의 형성후 내측 클램핑 밴드부로부터 디이프 드로잉 가공에 의하여 프레스되는 터널형 양각부(141)로 구성되어 있으며, 이러한 양각부(141)는 제한작용 뿐만 아니라 적절한 안내작용을 보장하기 위해서 터널형 양각부(141) 보다 약간 더 큰 폭만을 가진 기다란 개구(142)내에 맞물리도록 형성된다.

본 발명은 다음에 설명하는 것에 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 단지 설명의 목적을 위하여 주어진 본 발명에 따른 클램프의 전형적인 예는 다음과 같다.

클램핑 밴드는 약 12mm의 폭과 약 0.8mm의 두께를 가질 수 있으며, X5 CrNi18 10 의 스테인레스 강으로 제조될 수 있다. 스프링(25) 또한 약 12 mm의 폭을 가질 수 있고, CK60 재료로 제조될 수 있다. 나머지 치수들은 주어지는 적용의 특정의 필요성에 부합하도록 당업자에게 알려진 바와 같이 선택될 수 있다.

제 6도와 마찬가지로 제 5도의 안내 수단은 본 발명에 공개된 바와 같은 특정의 클램프에 제한되지 않고, 안내 및 제한 기능이 겹치는 밴드부와 바람직하게 연결되는 어느 곳에서든지 잇점을 제공하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 2가지 실시예들을 도시하고 설명했지만, 이는 여기에 제한되지 않고 당업자에게 공지된 바와 같이 다양한 변경 및 수정이 가해질 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 보조 스프링(25)의 사용에 의한 스프링 작용 및 그것의 상호연결은 미합중국 특허 제 4, 521, 940호에 공개된 바와 같은 이른바 스크류 방식의 클램프에 의해서 사용되는 것처럼 이른바 귀없는 로우 프로파일의 클램프에 의해서 사용될 수 있다. 그밖에, 보조 스프링(25)은 또한 특히 로우 프로파일이 중요한 경우에 강체 스프링 부재가 바람직하더라도 하나 또는 다수의 판 스프링으로 구성될 수 있다. 더욱이, 보조 스프링(25)용 재료를 선택함으로써, 서로 다른 적용을 위한 스프링 특성을 미리 선택할 수 있다. 따라서, 본 발명은 당업자에 공지된 바와 같이 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있으므로, 여기에 설명된 항목에 제한되지 않고 첨부된 특허청구의 범위에 의해서 포함되는 바와 같은 모든 변경 및 수정을 포괄하도록 의도된다.

제 1도는 본 발명에 따른 클램프의 사시도.

제 2도는 스프링 부재의 사시도.

제 3도는 제 1도의 클램프의 부분 횡단면도.

제 4도는 제 3도의 선 4-4상에서 본 평면도.

제 5도는 제 1도의 클램프의 안내 수단의 부분 평면도.

제 6도는 제 1도의 클램프에 사용하기 위한 변형된 실시예의 안내 수단의 부분 평면도.

제 7도는 제 6도의 선 7-7을 따라서 절단한 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 클램프 11 : 클램핑 밴드

12 : 혀모양 연장부 13 : 혀 수용수단

17, 18 : 터널형 양각부 20 : 클램프를 죄기 위한 수단

23 : 보강수단 25 : 보조 스프링

40, 140 : 안내 수단

Claims (9)

1. 개방 클램프로서,

   겹치는 밴드부(11a, 11b)를 가지는 클램핑 밴드(11)와, 고정되는 물체의 둘레에 상기 클램프를 조이기 위한 수단(20)과, 그리고 상기 겹치는 밴드부를 작동가능하게 연결하는 추가 수단을 포함하며,

   상기 추가 수단은 상기 클램핑 밴드(11)로부터 분리되고 상기 클램프의 직경 치수를 증가시키려는 힘에 대해 예정된 탄성 조임력을 제공하는 스프링(25)을 포함하며,

   상기 스프링(25)은 서로 마주하는 단부(28a, 28b)를 포함하는 적어도 부분적으로 볼록한 형상이며,

   상기 스프링(25)과 상기 클램핑 밴드(11)를 작동가능하게 연결하는 연결 수단은 제 1 수단(17, 18)과 제 2 수단(29a, 29b)를 포함하며, 상기 제 1 수단(17, 18)은 상기 외측 밴드부(11a)의 단부 영역과, 상기 클램핑 밴드가 상기 내측 밴드부(11b)내로 통과하는 상기 외측 밴드부(11a)의 단부 바로 앞의 상기 클램핑 밴드(11)내에 위치하며, 상기 제 2 수단(29a, 29b)는 상기 스프링(25)의 서로 마주하는 단부(28a, 28b)에서 상기 제 1 수단(17, 18)과 작동가능하게 결합되는 개방 클램프에 있어서,

   상기 제 1 수단은 횡방향 절단부에 의해 상기 클램핑 밴드(11)에 형성되는 터널형 양각부(17, 18)로 형성되며, 상기 제 2 수단은 상기 스프링(25)의 각각의단부 중앙에 형성된 혀모양 연장부(29a, 29b)인 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 터널형 양각부(17, 18)는 상기 횡방향 절단부의 형성 후, 상기 각각의 클램핑 밴드를 디이프 드로잉가공하여 형성되는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스프링(25)의 갭이 상기 클램핑 밴드(11)의 일 부분의 전체 밴드폭에 의해 메워지는 방식으로, 상기 내부 클램핑 표면에서 어떠한 틈새, 비연속면, 또는 계단형 부분을 제거하는 부가 수단(12, 13, 14a, 14b, 15a, 15b)을 포함하는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 부가 수단(12, 13, 14a, 14b, 15a, 15b)은 상기 내측 밴드부(11b)에 있는 혀모양 연장부(12)와, 그리고 상기 외측 밴드부(11a)에 있는 혀 수용 수단(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 부가 수단(12, 13, 14a, 14b, 15a, 15b)은 단형 부분(15a, 15b)의 영역내에 상기 외측 밴드부(11a)의 방사상 레벨로 상층되는 측방향 밴드부(14a, 14b)를 포함하는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
6. 제 1 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 겹치는 밴드부를 서로 안내하고 동시에 상기 스프링(25)이 과도하게 신장하는 것을 방지하는 안내 수단(40, 140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 안내 수단(40)은 두 개의 탭형 부재(41a, 41b)를 포함하며, 상기 두 개의 탭형 부재는 상기 클램핑 밴드내에서 횡방향으로 서로 이격되어 있고, 상기 클램핑 밴드내에서 종방향으로 연장되는 축선에 대해 상기 내측 밴드부(11b)로부터 굽힘 가공되며,

   상기 두 개의 탭형 부재(41a, 41b)는 두 개의 평행한 홈(42a, 42b)과 결합되며, 상기 두 개의 평행한 홈온 종방향으로 연장되고 상기 클램핑 밴드(11)의 두께 보다 약간 더 큰 폭을 가지며, 상기 홈(42a, 42b)의 길이는 상기스프링이 받는 신장의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 안내 수단(140)은 두 개의 거의 횡방향 절단부의 형성 후, 디이프 드로잉가공에 의해 상기 내측 밴드부로부터 프레스가공된 상기 내측 밴드부(11b)에 터널형 양각부(141)를 포함하며, 상기 터널형 양각부(141)는 종방향으로 연장되는 상기 외측 밴드부(11a)에 있는 개구(142)에 결합되도록 작동되며, 상기 개구(142)는 안내 기능을 제공하도록 상기 터널형 양각부(141) 보다 약간 더 작으며 상기 스프링이 받는 신장의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 클램프를 조이기 위한 수단은 소성적으로 변형가능한 귀형 수단(20)을 포함하며, 상기 귀형 수단의 틈새는 상기 내측 밴드부(11b)의 전체 밴드 폭에 의해 아래로부터 덮히는 것을 특징으로 하는,

   개방 클램프.