KR101924851B1 - 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 원통형 구조물인 기둥이나 파이프 등을 매달아 고정하거나, 또는 그런 원통형 구조물에 물건을 부착하거나 고정하기 위하여 사용하는 클램프에 관한 것으로. 클램프부와 체결부로 이루어지며, 원통형 구조물의 외경면에 분할되어 설치되는 클램프에 있어서, 상기 클램프부는, 클램프 바디와 상기 클램프 바디의 내경면 일측에 부착되는 톱니 블록 및 보조패드를 포함하며, 상기 체결부는, 상기 클램프 바디를 분할된 양단에서 볼트와 너트로 체결하며, 상기 체결부의 체결 압력(P)을 이용하여 클램프 바디의 내경면 일측에 부착된 톱니 블록을 원통형 구조물의 외경면에 압착 고정시키는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.

Description

톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프{CLAMP WITH A TOOTHED BLOCK INNER SIDE}
본 발명은, 원통형 구조물인 기둥이나 파이프 등을 매달아 고정하거나, 또는 그런 원통형 구조물에 물건을 부착하거나 고정하기 위하여 사용하는 클램프에 관한 것이다.
일반적으로 원통형 구조물인 기둥이나 파이프 등을 매달아 고정하거나 또는 그런 원통형 구조물에 물건을 부착하거나 고정하기 위하여 사용하는 클램프는, 고정 상태를 유지시키거나, 부착된 물건의 유동을 효과적으로 억제하기 위하여 클램프 바디 자체를 톱니나 돌기 등 다양한 형태로 가공 제작하여 고정 유지력을 강화시키고 있다.
그러나, 원통형 구조물의 직경이 큰 경우에는, 상기 톱니나 돌기 구조를 클램프 내경 전체에 적용하는 것에 기술적인 어려움이 있으며, 특히 클램프 바디 전체를 톱니 구조로 가공하거나 열처리하는 과정은 많은 시간과 비용이 발생하여 경제성과 효율성도 떨어지게 된다.
또한, 대형 클램프의 경우에 접촉 부위를 별도의 보강 가공없이 사용하면, 설치시 충분한 체결 부착력의 확보가 쉽지 않고, 접촉 부위의 경도와 강도 미달로 내구성이 쉽게 저하되어, 작은 외부 충격에도 고정력이 약화되어 지속적인 고정 유지가 어렵게 된다는 문제점이 있다.
그리고, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 대안으로, 클램프 내경면에 고무나 플라스틱 등의 보조 패드를 삽입하여 고정력을 강화시켜 외부 충격에 대응하는 클램프도 있으나, 이 또한 내구성이 짧고 고온 고습의 환경에서 사용하기 곤란하다는 문제점을 가지고 있다.
종래기술로 일본 공개특허공보 2000-8604호(2000. 1. 11. 공개)에 기재된 파이프용 클램프 및 클램프 장치는, 클램프 내부에 전체적으로 돌기를 형성하여 파이프를 고정하는 기술적 사상을 갖고 있는 것이며, 공개특허공보 2017-40896호(2017. 4. 14.)에 기재된 톱니형 체결수단이 구비된 회전 개폐식 분기관 연결구도, 클램프 내면에 돌기를 형성한다는 기술적 사상이 나타나 있으나, 이들은 모두 클램프 내면 전체에 직접 돌기를 형성하고 있는 것으로, 제조 공정이나 비용에 있어서 경제성이나 효율성이 떨어진다는 문제점을 갖는 것이다.
또한, 일본 공표특허공보 2013-518221호(2013. 5. 20. 공표)에 기재된 가스켓 부착 파이프 클램프는, 인접하는 파이프 2개를 결합하기 위하여 가스킷을 사용한다는 기술적 사상이 나타나 있으며, 일본 공표특허공보 2012-515304호(2012. 7. 5. 공표)에 기재된 파이프 지지링은, 지지부재 내부 전체에 대형 및 소형의 지지치를 구비하여 이루어지는 것으로, 구성이 복잡해진다는 등의 문제점을 여전히 갖고 있는 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 종래기술들이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원통형 구조물의 직경이나 크기에 상관없이 원통형 구조물을 효과적으로 매달아 고정하거나, 또는 이런 원통형 구조물에 물건을 보다 안전하게 부착 및 고정 유지하는 것을 목적으로 하는 것이다.
또한, 톱니 블록을 클램프 내경면에 원주 방향과 길이 방향으로 부착하여, 원통형 구조물 또는 부착 고정된 물건의 원주 방향과 길이 방향의 유동을 억제할 수 있는 클램프를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
또한, 클램프 바디 전체가 아닌 톱니 블록만을 단조 가공한 후, 부분 부착하여 제작함으로써 효율성과 경제성이 높은 안전한 클램프를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로 [1] 클램프부(100)와 체결부(200)로 이루어지며, 원통형 구조물(3000)의 외경면에 분할되어 설치되는 클램프(1000)에 있어서, 상기 클램프부(100)는, 클램프 바디(110)와 상기 클램프 바디의 내경면 일측에 부착되는 톱니 블록(120) 및 보조패드(130)를 포함하며, 상기 체결부(200)는, 상기 클램프 바디(110)를 분할된 양단에서 볼트(210)와 너트(220)로 체결하며, 상기 체결부(200)의 체결 압력(P)을 이용하여 클램프 바디(110)의 내경면에 부분적으로 부착되는 톱니 블록(120)을 원통형 구조물(3000)의 외경면에 압착 고정시키며, 상기 톱니 블록(120)은, 상기 원통형 구조물(3000)과 접촉하는 접촉면에 톱니 돌기(121)를 형성하며, 상기 톱니 돌기(121)가 형성된 톱니 블록(120)이 원통형 구조물(3000)과 접촉하는 접촉면을 평면 구조로 하여, 원통형 구조물(3000)의 외경면에 체결 압박시 상기 톱니 돌기(121)가 형성된 톱니 블록(120)의 중앙 부위가 원통형 구조물(3000)의 최대 외경면부터 점차적으로 접촉하여 압착 고정되는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다
또한, 본 발명은 [2] 상기 [1]에 있어서, 상기 클램프 바디(110)의 내경면에 부분적으로 부착되는 톱니 블록(120)은, 한 개 또는 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
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또한, 본 발명은 [3] 상기 [1]에 있어서, 상기 톱니 블록(120)에 형성된 톱니 돌기(121)는, 원통형 구조물(3000)의 원주 방향(R)으로 배치함으로써 클램프 바디(110)의 원주 방향(R) 유동을 억제하는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [4] 상기 [1]에 있어서, 상기 톱니 블록(120)에 형성된 톱니 돌기(121)는, 원통형 구조물(3000)의 길이 방향(S)으로 배치함으로써 클램프 바디(110)의 길이 방향(S) 유동을 억제하는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [5] 상기 [1]에 있어서, 상기 톱니 블록(120)에 형성된 톱니 돌기(121)는, 원통형 구조물(3000)의 원주 방향(R)과 길이 방향(S)으로 함께 배치함으로써 클램프 바디(110)의 원주 방향(R)과 길이 방향(S) 유동을 함께 억제하는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [6] 상기 [1]에 있어서, 상기 보조패드(130)는, 클램프 바디(110)의 내경면에 부착되어 톱니 블록(120)의 고정을 보조하며, 클램프 바디(110)의 내경면 전체에 부착하거나 또는 톱니 블록(120)의 주위에만 부분적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [7] 상기 [1]에 있어서, 상기 클램프부(100)는, 2개 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 [8] 상기 [1]에 있어서, 상기 톱니 블록(120)은 단조 가공하여 이루어진 것을 특징으로 하는 톱니 블록(120)을 내경면에 부착한 클램프에 관한 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 구성에 의하여 이루어진 것으로, 클램프 내경면에 부분적으로 부착되는 톱니 블록이 원통형 구조물의 외경면에 압착 고정되어 클램프의 고정 유지력이 향상된다.
또한, 본 발명은, 클램프 제작시 고정력을 강화하는 톱니 블록을 필요한 부위에만 부착함으로써 클램프에 고정력을 강화시키기 위한 작업 시간과 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은, 접촉부의 경도와 강도를 강화하기 위하여 부분 부착되는 톱니 블록만을 단조 가공함으로써 제작 공정을 단순화하고 가공 시간과 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은, 원통형 구조물의 수평 또는 수직 방향 고정에 모두 적용이 가능하며, 필요에 따라 고정된 원통형 구조물의 원주 방향 및 길이 방향 유동을 각각 또는 함께 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은, 수평 또는 수직 상태의 원통형 구조물에 물건을 부착 고정함에 있어서, 필요에 따라 원주 방향 유동과 길이 방향 유동을 각각 또는 함께 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 클램프가 장착된 원통형 구조물의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 클램프에 있어서, 톱니 블록의 체결 방법을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 클램프의 원주 방향 유동 억제 구조를 나타내는 상세도이다.
도 5는 본 발명의 클램프의 길이 방향 유동 억제 구조를 나타내는 상세도이다.
도 6은 대직경의 원통형 구조물에 적용한 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
아래에서는 도 1 내지 도 6을 바탕으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다.
도 1에 도시한 것과 같이, 본 발명의 클램프(1000)는 클램프부(100)와 체결부(200)로 이루어지며, 상기 클램프(1000)는 원통형 구조물(3000)에 고정 유지되는 것이다.
상기 원통형 구조물(3000)의 방향에 대해서는, 앞쪽 끝단을 기준으로 수평축은 X축으로, 수직축은 Z축으로, 길이축은 Y축이라고 각각 정의하며, X축, Z축으로의 회전 방향을 원주 방향(R)으로, Y축으로의 이동 방향을 길이 방향(S)이라고 정의한다.
도 2에 도시한 것과 같이, 상기 클램프(1000)의 클램프부(100)는, 원통형 구조물(3000)의 외경면에 상하로 설치되며, 클램프 바디(110), 톱니 블록(120) 및 보조 패드(130)로 구성되고, 각 부품들의 부착은 접착, 끼우기, 용접 또는 볼팅 등의 일반적인 체결 방법으로 처리할 수 있다.
도 2 내지 도 5에서는 상기 클램프(1000)의 클램프부(100)를 상하로 설치한 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 상기와 같이 클램프부(100)를 상하로 설치하는 것 뿐만 아니라, 좌우로 설치할 수도 있으며, 다수개로 분할하여 설치할 수도 있는 것이므로, 원통형 구조물(3000)을 클램핑할 수 있는 것이라면 모두 가능한 것으로, 클램프부(100)의 설치 위치를 도면에 도시된 것만으로 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 도 6에서 도시한 것과 같이, 원통형 구조물(3000)의 직경이 클 경우에는 클램프부(100)를 3개 이상의 다수 개로 구성하여 설치하는 것도 가능하며, 또한, 클램프 바디(110)에 부착되는 톱니 블록(120)의 경우에도 원통형 구조물의 직경 및 클램프부(100)의 수에 따라 적절하게 수량을 조정하여 배치 부착할 수 있다.
또한, 상기 체결부(200)는, 볼트(210)와 너트(220)로 구성되며, 필요에 따라 풀림 방지 기능을 추가할 수도 있다. 또한, 상기 체결부(200)는 후크 또는 레버 등을 이용하여 체결하는 구조로 할 수도 있다.
도 3에 도시한 것과 같이, 본 발명의 상하로 배치된 상기 클램프 바디(110)는, X방향의 양 끝단에 설치된 체결부(200)의 볼트(210)와 너트(220)에 의해 체결된다.
또한, 상기 클램프 바디(110)의 내경면 일측에는, 톱니 블록(120)을 부착하되, 원주 방향(R)과 길이 방향(S)의 유동을 각각 또는 함께 억제하기 위하여 배치 수량 및 톱니 돌기(121)의 방향을 조정하여 부착할 수 있다.
원주 방향(R)의 유동을 억제하기 위해서는, 톱니 블록(120)의 원통형 구조물(3000)과의 접촉면에 형성된 톱니 돌기(121)를 원주 방향(R)으로 배치하되, 시계 방향과 반시계 방향의 유동을 함께 억제할 수 있도록, 최소 한 개씩의 톱니 블록(120)의 톱니 돌기(121)가 서로 반대 방향이 되도록 하여 부착한다.
길이 방향(S)의 유동을 억제하기 위해서는, 톱니 블록(120)의 원통형 구조물(3000)과의 접촉면에 형성된 톱니 돌기(121)를 길이 방향(S)으로 배치하되, +Y 방향과 -Y 방향의 유동을 함께 억제할 수 있도록, 최소 한 개씩의 톱니 블록(120)의 톱니 돌기(121)가 서로 반대 방향이 되도록 하여 부착한다.
원주 방향(R)과 길이 방향(S)의 유동을 함께 억제하기 위해서는, 톱니 블록(120)의 원통형 구조물(3000)과의 접촉면에 형성된 톱니 돌기(121)를 원주 방향(R)과 길이 방향(S)으로 함께 배치하되, 시계 방향과 반시계 방향 그리고 +Y 방향과 -Y 방향의 유동을 함께 억제할 수 있도록, 톱니 돌기(121)가 서로 반대 방향이 되도록 하여 부착한다.
또한, 톱니 블록(120)의 주위에는 보조패드(130)을 부착하되, 원통형 구조물(3000)의 크기에 따라 클램프 내면에 전체적으로 부착하는 방식 또는 톱니 블록(120)의 주위로만 부분 부착하는 방식 등을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 톱니 블록(120)의 형상에 대해서 도면에서는 사각 형상만을 도시하고 있으나, 상기 형상 및 위치는 도면에 도시된 것만으로 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
도 4의 A, B 부분에서 도시한 것과 같이, 톱니 돌기(121)가 원주 방향(R)으로 부착된 톱니 블록(120)은, 각각 aa, bb, cc의 접촉면을 가진다. aa 접촉면에서는 클램프 바디(110)의 체결 압력(P)을 전달받으며, bb 접촉면에서는 전달받은 체결 압력(P)에 의하여 톱니 블록(120)의 톱니 돌기(121)가 원통형 구조물(3000)의 외경면에 압착 고정된다. 이 때 톱니 돌기(121)가 형성된 톱니 블록(120)이 원통형 구조물(3000)과 접촉하는 접촉면을 평면 구조로 하므로, 톱니 블록(120)을 원통형 구조물(3000)의 외경 곡선 접촉면에 부착하여 체결을 압박하게 되면, 결국 톱니 돌기(121)가 형성된 톱니 블록(120)의 중앙 부위가 원통형 구조물(3000)의 최대 외경으로부터 점차적으로 접촉 압착되어 가며 완전히 고정되게 된다. 그리고 cc 접촉면에서는 압착 고정된 톱니 블록(120)에 의한 회전 반발력(F)이 접촉된 보조 패드(130)와 함께 전체 부품으로 전달되어, 시계 방향 또는 반시계 방향의 원주 방향(R) 유동을 억제한다.
도 5의 D, E, F 부분에서 도시한 것과 같이, 원통형 구조물(3000)의 길이 방향(S)으로 부착된 톱니 블록(120)은, 각각 aa, bb, cc의 접촉면을 가진다. aa 접촉면에서는 클램프 바디(110)의 체결 압력(P)을 전달받으며, bb 접촉면에서는 전달받은 체결 압력(P)에 의하여 톱니 블록(120)의 톱니 돌기(121)가 원통형 구조물(3000)의 외경면에 압착 고정된다. 이 때 톱니 돌기(121)가 형성된 톱니 블록(120)이 원통형 구조물(3000)과 접촉하는 접촉면을 평면 구조로 하므로, 톱니 블록(120)을 원통형 구조물(3000)의 외경 곡선 접촉면에 부착하여 체결을 압박하게 되면, 결국 톱니 돌기(121)가 형성된 톱니 블록(120)의 중앙 부위가 원통형 구조물(3000)의 최대 외경으로부터 점차적으로 접촉 압착되어 가며 완전히 고정되게 된다. 그리고 cc 접촉면에서는 압착 고정된 톱니 블록(120)에 의한 이동 반발력(Q)이 접촉된 보조 패드(130)와 함께 전체 부품으로 전달되어, +Y 방향과 -Y 방향의 길이 방향(S) 유동을 억제한다.
상기 도 4 및 도 5에서는 톱니 돌기(121)의 접촉면 형상을 평면으로 하여 톱니 돌기(121)의 평면 접촉면이 원통형 구조물(3000)의 원형 곡선면과 접촉하여 톱니 돌기(121)의 중앙 부위가 원통형 구조물(3000)의 최대 외경으로부터 점차적으로 접촉 압착되어 가면 완전히 고정하는 것을 도시하고 있다.
또한, 본 발명은 상기 톱니 돌기(121)의 접촉면 형상을 원호 형상으로 하여, 톱니 돌기(121)가 원통형 구조물(3000)과 접촉하는 접촉면을 원통형 구조물의 곡률과 동일한 곡률을 갖는 원호 구조로 하여, 원통형 구조물(3000)의 외경면에 체결 압박시 상기 톱니 돌기(121)가 원통형 구조물의 외경을 전체적으로 접촉하여 압착 고정되는 것으로 할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 톱니 블록(120)만을 단조 가공하여 사용할 수 있으며, 상기와 같이 톱니 불록(120)만을 단조 가공하여 사용하는 것에 의하여, 원통형 구조물(3000)을 효과적으로 매달아 고정하거나, 원통형 구조물(3000)에 물건을 보다 안전하게 부착 고정 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 톱니 블록(120)만을 합금 등의 특수 재질을 사용하거나 단조 이외의 가공으로 경화시켜 사용할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서 및 도면에 기재된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 상기 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000 : 클램프
100 : 클램프부
110 : 클램프 바디
120 : 톱니 블록
121 : 톱니 돌기
aa, bb, cc : 접촉면
130 : 보조 패드
200 : 체결부
210 : 볼트
220 : 너트
30000 : 원통형구조물
R : 원주 방향
S : 길이 방향
P : 체결 압력
F : 회전 반발력
Q : 이동 반발력

Claims (10)

  1. 클램프부와 체결부로 이루어지며, 원통형 구조물의 외경면에 분할되어 설치되는 클램프에 있어서,
    상기 클램프부는, 클램프 바디와 상기 클램프 바디의 내경면 일측에 부착되는 톱니 블록 및 보조패드를 포함하며,
    상기 체결부는, 상기 클램프 바디를 분할된 양단에서 볼트와 너트로 체결하며,
    상기 체결부의 체결 압력(P)을 이용하여 클램프 바디의 내경면에 부분적으로 부착되는 톱니 블록을 원통형 구조물의 외경면에 압착 고정시키며,
    상기 톱니 블록은, 상기 원통형 구조물과 접촉하는 접촉면에 톱니 돌기를 형성하며,
    상기 톱니 돌기가 형성된 톱니 블록이 원통형 구조물과 접촉하는 접촉면을 평면 구조로 하여, 원통형 구조물의 외경면에 체결 압박시 상기 톱니 돌기가 형성된 톱니 블록의 중앙 부위가 원통형 구조물의 최대 외경면부터 점차적으로 접촉하여 압착 고정되는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클램프 바디의 내경면에 부분적으로 부착되는 톱니 블록은, 한 개 또는 복수 개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 톱니 블록에 형성된 톱니 돌기는, 원통형 구조물의 원주 방향(R)으로 배치함으로써 클램프 바디의 원주 방향(R) 유동을 억제하는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 톱니 블록에 형성된 톱니 돌기는, 원통형 구조물의 길이 방향(S)으로 배치함으로써 클램프 바디의 길이 방향(S) 유동을 억제하는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 톱니 블록에 형성된 톱니 돌기는, 원통형 구조물의 원주 방향(R)과 길이 방향(S)으로 함께 배치함으로써 클램프 바디의 원주 방향(R)과 길이 방향(S) 유동을 함께 억제하는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보조패드는, 클램프 바디의 내경면에 부착되어 톱니 블록의 고정을 보조하며, 클램프 바디의 내경면 전체에 부착하거나 또는 톱니 블록의 주위에만 부분적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 클램프부는, 2개 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 톱니 블록은, 단조 가공하여 이루어진 것을 특징으로 하는 톱니 블록을 내경면에 부착한 클램프.
  9. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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