KR101440123B1

KR101440123B1 - 배관 연결용 클램프 장치

Info

Publication number: KR101440123B1
Application number: KR1020140082005A
Authority: KR
Inventors: 하정완; 공영식
Original assignee: 신명하이텍 주식회사
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2014-09-12

Abstract

본 발명은 내주면에 플랜지 체결홈이 형성된 반원 형상의 제1 클램프 유닛; 일단이 힌지부를 매개로 상기 제1 클램프 유닛의 일단에 연결되고, 내주면에 플랜지 체결홈이 형성된 반원 형상의 제2 클램프 유닛; 상기 제1 클램프 유닛의 타단에 일단이 선회 가능하게 조립되고, 일부의 외주면에는 스크류부가 형성되고 다른 일부의 외주면에는 래치기어부가 형성된 볼트 부재; 상기 볼트 부재가 관통 및 스크류 결합되는 중공이 형성되고, 일단이 상기 제2 클램프 유닛의 일부에 걸릴 수 있는 몸체를 가진 너트 부재; 및 상기 너트 부재의 타단에 설치되는 회전노브와, 상기 회전노브의 풀림방지 모드시 상기 래치기어부에 선택적으로 걸려서 탄성 바이어스되는 스토퍼와, 상기 회전노브의 풀림방지해제 모드시 상기 스토퍼를 상기 래치기어부로부터 분리시키는 캠 부재를 구비한 풀림방지기구;를 포함하는 배관 연결용 클램프 장치를 개시한다.

Description

배관 연결용 클램프 장치{CLAMP DEVICE FOR PIPE CONNECTION}

본 발명은 배관 연결용 클램프 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클램프 유닛들 간의 조임부가 풀리는 것을 방지하는 풀림방지기구의 구조가 개선된 배관 연결용 클램프 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 설비 등에는 진공상태의 유지를 위해 진공배관라인이 구비되고, 이 진공배관라인에는 서로 다른 배관들을 서로 연통되게 연결하는 배관 연결용 클램프가 사용된다.

이러한 배관 연결용 클램프는 통상 볼트 부재와 너트 부재 간의 스크류 결합에 의해 한 쌍의 반원형 클램프 유닛들이 서로 체결되도록 구성되는데, 진공펌프의 가동으로 인한 진동이 진공배관라인을 따라 지속적으로 클램프로 전달됨으로 인해 볼트 부재와 너트 부재 간의 조임상태가 쉽게 풀리는 현상으로 인해 클램프의 기능을 상실하여 진공배관의 기밀상태를 유지할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

배관 연결용 클램프에 관한 종래기술은 한국 공개특허공보 제2009-0020126호, 한국 등록특허공보 제10-1200719호 등에 게재되어 있다.

한국 공개특허공보 제2009-0020126호는 각각 반원 형상으로 이루어져서 서로 힌지 결합되는 제1 클램프부재 및 제2 클램프부재와, 제1 클램프부재에 선회 가능하게 힌지결합되는 체결볼트와, 풀림방지홈을 갖는 체결너트와, 제2 클램프부재에 회동가능하게 결합되는 풀림방지커버를 구비하고, 풀림방지커버의 스토퍼와, 체결너트의 풀림방지홈이 조립됨으로써 체결너트가 고정되는 것을 특징으로 진공배관용 클램프를 개시하고 있다.

한국 등록특허공보 제10-1200719호는 서로 힌지 결합되는 제1 회전부재 및 제2 회전부재와, 제1 회전부재에 설치되는 체결볼트와, 상기 체결볼트와 결합되는 너트와, 제1 회전부재의 장공을 관통하여 설치되는 연결부의 양단에 고정되는 회전노브를 포함하고, 제1 회전부재의 측부에 설치된 회전노브를 회전시켰을 때 너트의 회전이 방지되는 배관 연결용 클램프 장치를 개시하고 있다.

그러나, 종래기술에 따른 배관용 클램프들은 풀림방지기능을 제공하는 장치가 클램프 유닛에 회동가능하게 결합되는 커버 형태로 구성되거나 클램프 유닛 몸체에 위치하는 구조로 인해 취급 중 풀림방지기능이 의도하지 않게 쉽게 해제될 수 있다는 취약점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 풀림방지기능을 설정 및 해제하기 위한 조작 장치의 노브가 너트 부재에 마련되어 클램프 조작이 편리하고 취급중 의도하지 않은 풀림방지 해제를 방지할 수 있는 배관 연결용 클램프 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 클램프의 조임 해제 시 볼트 부재에 대하여 너트 부재가 완전히 빠져서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 구조를 가진 배관 연결용 클램프 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내주면에 플랜지 체결홈이 형성된 반원 형상의 제1 클램프 유닛; 일단이 힌지부를 매개로 상기 제1 클램프 유닛의 일단에 연결되고, 내주면에 플랜지 체결홈이 형성된 반원 형상의 제2 클램프 유닛; 상기 제1 클램프 유닛의 타단에 일단이 선회 가능하게 조립되고, 일부의 외주면에는 스크류부가 형성되고 다른 일부의 외주면에는 래치기어부가 형성된 볼트 부재; 상기 볼트 부재가 관통 및 스크류 결합되는 중공이 형성되고, 일단이 상기 제2 클램프 유닛의 일부에 걸릴 수 있는 몸체를 가진 너트 부재; 및 상기 너트 부재의 타단에 설치되는 회전노브와, 상기 회전노브의 풀림방지 모드시 상기 래치기어부에 선택적으로 걸려서 탄성 바이어스되는 스토퍼와, 상기 회전노브의 풀림방지해제 모드시 상기 스토퍼를 상기 래치기어부로부터 분리시키는 캠 부재를 구비한 풀림방지기구;를 포함하는 배관 연결용 클램프 장치를 제공한다.

상기 너트 부재의 종축과 상기 회전노브의 회전 중심축은 서로 일치하는 것이 바람직하다.

상기 너트 부재의 타단에는 헤드부가 마련되고, 상기 회전노브는 상기 헤드부 내에 장착될 수 있다.

상기 회전노브는 상기 회전 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 적어도 둘 이상의 원호형 장공과, 상기 원호형 장공을 관통하여 상기 헤드부에 고정되는 가이드핀을 구비할 수 있다.

상기 회전노브는 상기 헤드부의 내부 저면에 형성된 걸림홈과 접촉 가능하게 상기 회전노브에 설치되어 정해진 회전 각도에서 멈춤 기능을 제공하는 볼 플런저;를 더 포함할 수 있다.

상기 캠 부재는 상기 회전노브의 안쪽면에 형성된 돌기에 의해 제공되고, 상기 스토퍼는 상기 회전노브의 회전 시 상기 돌기에 의해 회동되어 상기 래치기어부로부터 분리될 수 있다.

상기 볼트 부재는 상기 너트 부재가 상기 볼트 부재의 타단 방향으로 빠지는 것을 방지하도록 상기 스크류부의 바깥단에 인접하는 길이구간에 상기 래치기어부가 위치하는 것이 바람직하다.

상기 래치기어부는 상기 스크류부의 바깥단에 인접하는 지점으로부터 상기 볼트 부재의 타단까지의 길이구간에 형성될 수 있다.

상기 제2 클램프 유닛의 타단에는 끼움홈이 형성되고, 상기 볼트 부재는 상기 스크류부가 상기 끼움홈에 끼워질 수 있도록 선회 가능하게 설치되고, 상기 너트 부재의 일단이 상기 끼움홈에 걸리는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 풀림방지기능을 설정 및 해제하기 위한 장치가 너트 부재에 마련되어 클램프 조작이 편리하고 취급중 의도하지 않은 풀림방지 해제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 래치기어부가 볼트 부재에 일체화되므로 생산 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 래치기어부가 볼트 부재에 형성된 구조에 의해 클램프의 조임 해제 시 볼트 부재에 대하여 너트 부재가 완전히 빠져서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명을 반도체 제조 설비 등의 진공배관라인에 적용할 경우 진공배관의 연결부위에 대한 클램프 설치작업을 편리하게 수행할 수 있고 진공배관의 기밀상태를 견고히 유지할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결용 클램프 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 결합 측면도,
도 3은 도 1에서 볼트 부재, 너트 부재 및 풀림방지기구의 구성을 도시한 분해 사시도,
도 4는 스크류부 및 래치기어부와 너트 부재 간의 결합관계를 도시한 단면도,
도 5는 도 3에서 회전노브의 안쪽 구성을 도시한 사시도,
도 6은 도 3에서 너트 부재의 헤드부 내에 마련된 걸림홈을 도시한 전면도,
도 7 및 도 8은 회전노브가 풀림방지 모드로 설정된 상태를 도시한 평면도,
도 9는 회전노브가 풀림방지해제 모드로 설정된 상태를 도시한 평면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결용 클램프 장치의 적용예를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결용 클램프 장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결용 클램프 장치는 힌지부(103)를 매개로 결합된 제1 클램프 유닛(101) 및 제2 클램프 유닛(102)과, 제1 클램프 유닛(101)에 일단이 조립된 볼트 부재(110)와, 볼트 부재(110)에 체결되는 너트 부재(120)와, 너트 부재(120)의 단부에 설치되어 너트 부재(120)의 의도하지 않은 풀림을 방지하는 풀림방지기구(도 3의 130 참조)를 포함한다.

제1 클램프 유닛(101) 및 제2 클램프 유닛(102)은 각각 내주면에 플랜지 체결홈(104)이 형성된 반원 형상의 몸체를 구비한다. 제1 클램프 유닛(101)의 일단과 제2 클램프 유닛(102)의 일단은, 힌지핀(103a)과 연결편(103b)으로 구성된 힌지부(103)를 매개로 서로 힌지 결합된다. 따라서, 제1 클램프 유닛(101) 및 제2 클램프 유닛(102)은 소정의 원통형 배관의 외주면을 감쌀 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 원형의 클램프 몸체를 형성할 수 있다.

볼트 부재(110)는 그 일단이 제1 클램프 유닛(101)의 타단에 힌지핀(113)을 매개로 선회 가능하게 조립되어 도 2에 도시된 바와 같이 제2 클램프 유닛(102)으로 선회하여 끼움홈(105)에 안착된다.

도 3에 도시된 바와 같이 볼트 부재(110)의 일부 길이구간의 외주면에는 스크류부(111)가 형성된다. 또한, 그 다른 일부의 길이구간, 구체적으로 너트 부재(120)의 나사결합이 끝나는 부분인 스크류부(111)의 바깥단에 인접하는 지점으로부터 볼트 부재(110)의 타단까지의 길이구간의 외주면에는 래치기어부(112)가 형성된다. 이러한 구성에 따르면, 래치기어부(112)가 볼트 부재(110)에 일체화되므로 생산 비용을 절감할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 너트 부재(120)는 스크류부(111)에 대해 모두 풀린 후에 래치기어부(112)를 만나게 되어 더이상 빠지지 않으므로, 클램프의 조임 해제 시 볼트 부재(110)에 대하여 너트 부재(120)가 완전히 빠져서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 현저한 효과가 있다.

너트 부재(120)는 볼트 부재(110)가 관통 및 스크류 결합되는 중공이 형성된 실질적인 원통형 몸체를 가진다. 너트 부재(120)의 선단은 제2 클램프 유닛(102)의 타단에 걸릴 수 있도록 끼움홈(105)의 내경에 비해 큰 외경을 가진다.

너트 부재(120)의 후미 부분에는 바람직하게, 육각 너트 형태의 헤드부(121)가 마련된다. 여기서, 헤드부(121)는 나비 너트 형태로 변형 가능하다. 헤드부(121)에는 볼트 부재(110)의 래치기어부(112)가 통과 가능한 중공이 마련되고, 그 일측에는 래치기어부(112)와 조립되는 풀림방지기구(130)가 구비된다.

풀림방지기구(130)는 너트 부재(120)의 헤드부(121)에 정해진 각도로 왕복 회동 가능하게 설치되는 회전노브(131)와, 래치기어부(112)에 걸리도록 탄성 바이어스되는 스토퍼(135)와, 회전노브(131)에 위치하여 스토퍼(135)를 제어하는 캠 부재(도 5의 137 참조)를 구비한다.

회전노브(131)는 너트 부재(120)의 중심 종축에 대하여 그 회전 중심축이 일치하도록 설치된다. 회전노브(131)는 그 회전 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 적어도 둘 이상의 원호형 장공(132)과, 원호형 장공(132)을 관통하여 헤드부(121)에 고정되는 가이드핀(133)을 구비한다. 바람직하게, 가이드핀(133)은 헤드부(121)의 내부 저면(121a)에 형성된 나사공(122)에 나사결합되어 고정된다. 따라서, 헤드부(121)에 대하여 회전노브(131)를 돌리면 원호형 장공(132)을 따라 가이드핀(133)이 상대 이동하며 회전노브(131)가 원호형 장공(132)의 길이 범위 내에서 회전하게 된다.

회전노브(131)는 원호형 장공(132)의 양단에 대응하는 지점에서 각각 멈춤이 가능하게 설치되어 풀림방지와 풀림방지해제의 두 가지 동작 모드를 지원한다. 이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이 헤드부(121)의 내부 저면(121a)에 있어 회전노브(131)의 멈춤 지점에는 걸림홈(123)이 형성되고, 이에 대응하여 회전노브(131)에는 걸림홈(123)에 탄성적으로 접촉하여 회전노브(131)에 대하여 멈춤 기능을 제공하는 볼 플런저(134)가 설치된다.

스토퍼(135)는 가이드핀(133)을 축으로 하여 회동 가능하게 설치된다. 스토퍼(135)의 일면에는 스프링 안착홈(135a)이 형성되고 상기 스프링 안착홈(135a)에는 스토퍼(135)를 래치기어부(112) 방향으로 탄성 바이어스하기 위한 스프링(136)이 설치된다. 여기서, 스프링(136)은 가이드핀(133)과 결합되며, 그 양단 중 일단은 스토퍼(135)에 걸리고 타단은 헤드부(121)의 내측면(121b)에 걸려서 지지된다.

회전노브(131)의 풀림방지 모드 시, 즉 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 스토퍼(135)가 래치기어부(112)에 접촉되어 탄성 바이어스 된 상태에서 래치기어부(112)는 스토퍼(135)에 대하여 일방향으로만 회전이 가능하다.

캠 부재(137)는 회전노브(131)가 풀림방지해제 모드로 전환되었을 때 스토퍼(135)를 래치기어부(112)로부터 분리시키는 캠 작용을 한다. 이를 위해, 캠 부재(137)는 회전노브(131)의 안쪽면에 형성된 돌기 구조에 의해 제공된다. 여기서, 캠 부재(137)를 이루는 돌기는 회전노브(131)가 회전함에 따라 폭이 상대적으로 얇은 부분으로부터 두꺼운 부분으로 가면서 점진적으로 스토퍼(135)의 일편과 접촉하도록 배치된다. 캠 부재(137)와 스토퍼(135)가 상호 접촉하는 부분에는 홈-돌기 형태의 걸림 구조가 부가적으로 마련될 수 있다. 이러한 캠 부재(137)의 작용에 의해 스토퍼(135)는 도 9에 도시된 바와 같이 가이드핀(133)을 중심으로 회동하여 그 타편이 바깥 방향으로 이동함으로써 래치기어부(112)로부터 분리된다.

도 10에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결용 클램프 장치의 적용예가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이 배관 연결용 클램프 장치(100)는 서로 다른 두 배관(1,2)의 플랜지(1a,2a)를 감싸도록 설치된다. 이때, 두 배관(1,2)의 플랜지(1a,2a) 사이에는 센터링(150)이 개재되어 두 배관(1,2)의 센터를 서로 일치시키는 정렬 기능을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 센터링(150)의 외주에는 O-링 구조의 실링부재(160)가 장착되어 기밀유지를 위한 실링기능을 제공하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 연결용 클램프 장치는 제1 클램프 유닛(101)에 대하여 제2 클램프 유닛(102)을 회동시켜서 서로 다른 두 배관(1,2)의 플랜지(1a,2a)를 감싼 상태에서 볼트 부재(110)를 제2 클램프 유닛(102)의 체결홈(105)으로 선회시킨 후 너트 부재(120)를 조여서 제1 클램프 유닛(101)과 제2 클램프 유닛(102)을 서로 체결하고, 아울러 너트 부재(120)의 끝부분에 마련된 회전노브(131)를 조작하여 풀림방지 모드로 설정함으로써 너트 부재(120)가 진동이나 외부 충격 들에 의해 쉽게 풀리는 것을 방지할 수 있다.

회전노브(131)는 볼트 부재(110)에 대하여 너트 부재(120)를 조이는 과정에서는 너트 부재(120)와 일체로 회전하게 된다. 또한, 회전노브(131)는 너트 부재(120)에 대하여 예컨대, 시계방향으로 정해진 각도만큼 회전됨으로써 풀림방지 모드로 설정된다.

회전노브(131)의 풀림방지 모드 시 스토퍼(135)는 볼트 부재(110)에 형성된 래치기어부(112)에 걸려서 탄성 바이어스된 상태를 유지하여 너트 부재(120)의 풀림을 방지한다.

한편, 너트 부재(120)를 풀어야 하는 경우 회전노브(131)는 너트 부재(120)에 대하여 반시계방향으로 정해진 각도 만큼 회전됨으로써 풀림방지해제 모드로 전환된다.

회전노브(131)의 풀림방지해제 모드 시 스토퍼(135)는 회전노브(131)에 구비된 캠 부재(137)의 작용에 의해 래치기어부(112)로부터 분리되므로 너트 부재(120)는 볼트 부재(110)에 대하여 자유롭게 회전하여 풀릴 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

101: 제1 클램프 유닛 102: 제2 클램프 유닛
103: 힌지부 105: 체결홈
110: 볼트 부재 111: 스크류부
112: 래치기어부 120: 너트 부재
121: 헤드부 130: 풀림방지기구
131: 회전노브 132: 원호형 장공
133: 가이드핀 134: 볼 플런저
135: 스토퍼 136: 스프링
137: 캠 부재

Claims

내주면에 플랜지 체결홈이 형성된 반원 형상의 제1 클램프 유닛;
일단이 힌지부를 매개로 상기 제1 클램프 유닛의 일단에 연결되고, 내주면에 플랜지 체결홈이 형성된 반원 형상의 제2 클램프 유닛;
상기 제1 클램프 유닛의 타단에 일단이 선회 가능하게 조립되고, 일부의 외주면에는 스크류부가 형성되고 다른 일부의 외주면에는 래치기어부가 형성된 볼트 부재;
상기 볼트 부재가 관통 및 스크류 결합되는 중공이 형성되고, 일단이 상기 제2 클램프 유닛의 일부에 걸릴 수 있는 몸체를 가진 너트 부재; 및
상기 너트 부재의 타단에 설치되는 회전노브와, 상기 회전노브의 풀림방지 모드시 상기 래치기어부에 선택적으로 걸려서 탄성 바이어스되는 스토퍼와, 상기 회전노브의 풀림방지해제 모드시 상기 스토퍼를 상기 래치기어부로부터 분리시키는 캠 부재를 구비한 풀림방지기구;를 포함하는 배관 연결용 클램프 장치.
제1항에 있어서,
상기 너트 부재의 종축과 상기 회전노브의 회전 중심축이 서로 일치하는 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.
제2항에 있어서,
상기 너트 부재의 타단에는 헤드부가 마련되고,
상기 회전노브는 상기 헤드부 내에 장착된 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.
제3항에 있어서,
상기 회전노브는 상기 회전 중심축을 기준으로 대칭을 이루는 적어도 둘 이상의 원호형 장공과, 상기 원호형 장공을 관통하여 상기 헤드부에 고정되는 가이드핀을 구비한 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.
제4항에 있어서,
상기 헤드부의 내부 저면에 형성된 걸림홈과 접촉 가능하게 상기 회전노브에 설치되어 정해진 회전 각도에서 멈춤 기능을 제공하는 볼 플런저;를 더 포함하는 배관 연결용 클램프 장치.
제1항에 있어서,
상기 캠 부재는 상기 회전노브의 안쪽면에 형성된 돌기에 의해 제공되고,
상기 스토퍼는 상기 회전노브의 회전 시 상기 돌기에 의해 회동되어 상기 래치기어부로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.
제1항에 있어서,
상기 볼트 부재는 상기 너트 부재가 상기 볼트 부재의 타단 방향으로 빠지는 것을 방지하도록 상기 스크류부의 바깥단에 인접하는 길이구간에 상기 래치기어부가 위치하는 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.
제7항에 있어서,
상기 래치기어부는 상기 스크류부의 바깥단에 인접하는 지점으로부터 상기 볼트 부재의 타단까지의 길이구간에 형성된 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 클램프 유닛의 타단에는 끼움홈이 형성되고,
상기 볼트 부재는 상기 스크류부가 상기 끼움홈에 끼워질 수 있도록 선회 가능하게 설치되고, 상기 너트 부재의 일단이 상기 끼움홈에 걸리는 것을 특징으로 하는 배관 연결용 클램프 장치.