KR20160039385A

KR20160039385A - the elbow joint system for square pipe frames

Info

Publication number: KR20160039385A
Application number: KR1020140132373A
Authority: KR
Inventors: 정연우; 이휘원
Original assignee: (주) 모션파이브
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-04-11
Also published as: KR101665931B1

Abstract

The present invention relates to an elbow joint system of a structural pipe frame. The present invention is configured to easily be assembled and disassembled, and forms a frame structure with high rigidity without a welding process. The present invention comprises: elbow units (10, 11); a square pipe (2); a fastening pin; and bolts. According to the present invention, the square pipe (2) having a pulling pin (22) and the elbow units (10, 11) having a fixing pin (21) are firmly coupled using a fastening bolt (30); and a perpendicularly connected frame is easily disassembled by releasing the fastening bolt (30).

Description

The elbow joint system for square pipe frames,

본 발명은 구조용 파이프 프레임의 조인트 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 고강성, 고정도가 요구되는 각종 기계장치의 구조용 프레임을 구성하기 위한 직각 조인트 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joint system of a structural pipe frame, and more particularly to a rectangular joint system for constructing a structural frame of various mechanical devices requiring high rigidity and high accuracy.

각종 산업용 기계장치의 몸체를 구성하는 파이프 프레임은 최소의 재료로 높은 강성과 필요한 공간을 확보할 수 있는 전통적인 기계구조이다. 고강성의 파이프 프레임을 구성하기 위해서는 파이프 자체의 강성과 효과적인 프레임구조, 파이프간 연결부품의 속성이 전체 프레임의 강성을 결정짓게 될 것이다.The pipe frame constituting the body of various industrial machinery is a conventional mechanical structure capable of securing high rigidity and necessary space with minimum material. In order to construct a rigid pipe frame, the rigidity of the pipe itself, the effective frame structure, and the properties of the connecting parts between pipes will determine the rigidity of the entire frame.

분해와 조립이 가능한 프레임구조를 만들기 위해서는 원형 파이프의 경우, 암수의 관용나사로 가공하여 효과적으로 결속할 수 있으나 각형 파이프를 연결하기 위해서는 브라켓이나 클램프와 같은 별도의 연결장치가 필요한데, 관용나사로 연결된 원형 파이프 프레임에 비하여 체결부위의 밀착성도 떨어지고 복잡할 뿐만 아니라 강도와 효율성이 낮다. In order to construct a frame structure that can be disassembled and assembled, a circular pipe can be effectively combined with male and female threads, but a separate connecting device such as a bracket or a clamp is required to connect the rectangular pipe. The adhesion of the jointed parts is lowered and complex, and the strength and efficiency are low.

각형 파이프를 용접하여 프레임을 제작하면 상대적으로 고강성의 프레임을 만들 수 있으나, 분해조립이 불가능하고, 용접열로 인한 프레임의 변형이 발생하여 고정도 프레임을 확보하기 어렵다. 또한 용접에 의한 비드가 발생된 부위는 표면조도를 확보하기 위해서 추가적인 연마공정이 소요된다.When a frame is manufactured by welding a rectangular pipe, a frame having a relatively high rigidity can be produced. However, it can not be disassembled and assembled, and a frame is deformed due to welding heat, so it is difficult to secure a frame with high precision. Further, in the portion where the bead is generated by welding, an additional polishing process is required to secure the surface roughness.

산업용 시설이나 기계는 반복적인 진동, 장치의 이송에 의한 관성, 하중으로 인하여 다양한 응력이 발생된다. 이때, 기계적 시설이나 장치를 구성하는 프레임의 연결부위에 응력이 집중되는 현상을 관찰할 수 있는데, 클램프나 브라켓을 사용하여 파이프를 연결한 부위는 유격이 발생하기 쉬워 진동과 소음의 원인이 되기도 하고 부품간 밀착성이 떨어져서 프레임의 변형을 가져오는 등, 기계적인 응력에 취약한 한계가 있다.Industrial facilities and machinery generate various stresses due to repetitive vibration, inertia due to the transfer of equipment, and load. At this time, stress can concentrate on the connecting part of the frame constituting the mechanical facility or device. The part where the pipe is connected by using the clamp or the bracket is likely to generate a clearance, which may cause vibration and noise There is a limitation in that the adhesion between the parts is deteriorated and the frame is deformed, which is weak to mechanical stress.

본 발명은 엘보조인트가 각관의 내부에 삽입 고정되는 방식으로 프레임의 고강성을 구현함과 동시에 분해 조립이 용이하도록 고안된 구조이다. 특히, 각관을 엘보조인트 방향으로 당겨서 밀착 고정되도록 내부에 조임장치가 구비되어 조립시 엘보조인트의 삽입을 용이하도록 하고, 연결부위에 발생할 수 있는 유격을 방지하도록 고안되었다. 또한 조임장치로 각관이 당겨질수록 각관에 삽입된 엘보조인트의 Y자형 단부가 벌어지면서 각관의 내벽에 압착되도록 변형되어 각관의 변형은 최소화 되고 부품간의 결속 강도를 최대한 구현하게 된다. 엘보조인트는 꺽임 부위에 집중되는 고강도의 기계적 응력을 선호모양으로 구성하여 응력이 효과적으로 분산되도록 하는 방식으로 프레임 구조의 강성을 높여준다.The present invention is a structure designed to realize high rigidity of a frame in a manner that an elbow joint is inserted and fixed inside each pipe, and to facilitate disassembly and assembly. In particular, a tightening device is provided inside the tube so that each tube is pulled in the direction of the elbow joint so as to be tightly fixed, thereby facilitating the insertion of the elbow joint during assembly and preventing a clearance that may occur at the connection site. Also, as each pipe is pulled by the tightening device, the Y-shaped end of the elbow joint inserted into each pipe is deformed so as to be pressed on the inner wall of each pipe, so that the deformation of each pipe is minimized and the strength of the bonding strength between the parts is maximized. The elbow joint increases the stiffness of the frame structure in such a way that the stress is effectively dispersed by constructing a high-strength mechanical stress concentrating on the bending portion in a preferred shape.

본 발명으로 고안된 엘보조인트 시스템은 용접으로 인한 파이프의 열변형이 없으므로 고정도 정밀기계에 적합한 프레임을 제작할 수 있다. 또한 용접프레임에 비하여 분해 조립이 용이하여 산업용 장비의 생산 및 설치뿐만 아니라 유지보수의 효율이 높다. 특히 일반적인 브라켓이나 클램프에 비하여 우수한 체결강도를 구현할 수 있어 저렴한 파이프 소재로 고강성 고정도가 요구되는 고하중의 산업용장비의 구조용 프레임으로 응용할 수 있어 산업적 파급효과가 크다고 할 수 있다.The elbow joint system devised by the present invention is free from thermal deformation of the pipe due to welding, so that a frame suitable for a high precision precision machine can be manufactured. In addition, it is easy to disassemble and assemble compared to welded frame, so it is not only the production and installation of industrial equipments but also the maintenance efficiency is high. Especially, it can be applied as a structural frame of high-load industrial equipment which requires high rigidity and high precision as an inexpensive pipe material because it can realize excellent bonding strength compared with general brackets and clamps.

도 1은 본 발명의 실시 예를 보여주는 사시도
도 2은 본 발명의 조립과정을 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 구성 원리를 보여주는 사시도
도 4는 본 발명의 주요 부품을 보여주는 상세도
도 5는 본 발명의 구성 부품들을 보여주는 분해도1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view showing the assembling process of the present invention;
3 is a perspective view showing the constitution principle of the present invention;
4 is a detailed view showing the main parts of the present invention;
5 is an exploded view showing components of the present invention

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The present invention may be embodied in many other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Accordingly, the embodiments of the present invention are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “체결되어”있다거나 “연결되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 체결되어 있거나 또는 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 체결되어”있거나 “직접 연결되어”있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하는 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "engaged" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly coupled" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 성명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서 “포함하다” 또는 “구비하다”, “부착되다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", "attached to" and the like in the present application are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, components, or combinations of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의하지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 출원에서 명백하게 정의하지 않은 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are not to be construed as ideal or overly formal meanings unless explicitly defined in the relevant application.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한 여러가지 구성요소를 포함하여 복합적인 기능을 수행하는 장치의 경우 구성요소의 도면부호를 나열하는 방법으로 지칭하거나 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted. In addition, in the case of a device including a plurality of components and performing a complex function, the reference numerals of the components will be referred to or described.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시예><Examples>

본 발명은 크게 프레임을 구성하는 각관(프레임)(2)과 각관(프레임)(2)에 끼워져서 직각을 형성하는 엘보유닛(10,11)으로 구성되어 있다. 따라서, 엘보유닛(10,11)은 제1과 제2 포크핸드(10d) 두 방향으로 각각 각관(프레임)(2)과 체결되어 각관(프레임)(2)이 직각으로 연결되도록 기능한다. The present invention largely consists of elbow units (10, 11) which are fitted to a frame (2) and a tube (2) constituting a frame and form a right angle. Therefore, the elbow units 10 and 11 are fastened to the respective pipes 2 in the two directions of the first and second fork hands 10d so that the pipes 2 are connected at right angles.

엘보유닛(10,11)을 구성하는 엘보 플레이트(10)는 원호형상으로 외경과 내경을 형성하므로써 연결부위에 응력의 집중현상을 예방하고 분산되도록 고안되었다.The elbow plate 10 constituting the elbow units 10 and 11 is designed to prevent and concentrate stress concentration at the connection site by forming an outer diameter and an inner diameter in an arc shape.

엘보유닛(10,11)은 스페이스 코어(11)을 중심에 두고 한 쌍의 엘보 플레이트(10)가 대칭되도록 마주보고 조립되고, 엘보 플레이트(10)에는 두 개의 고정핀홀(10a)을 구비하고 있어 제1과 제2의 고정핀(21)을 끼울 수 있다. 이때, 고정핀(21)과 고정핀홀(10a)은 조임볼트(30)의 체결이 용이하도록 고정핀(21)의 회전을 방지하는 반달모양(또는 키홈 형상)으로 형성될 수 있다. 각관(프레임)(2)의 단부에는 당김핀홀(2a)이 구비되어 당김핀(22)을 끼울 수 있다. 이때, 당김핀(22)과 당김핀홀(2a)은 조임볼트(30)의 체결이 용이하도록 당김핀(22)의 회전을 방지하는 반달모양으로 형성될 수 있다.The elbow units 10 and 11 are assembled facing each other so that a pair of elbow plates 10 are symmetrical with the space core 11 as a center and the elbow plate 10 is provided with two fixed pin holes 10a The first and second fixing pins 21 can be inserted. At this time, the fixing pin 21 and the fixing pinhole 10a may be formed in a half-moon shape (or a keyhole shape) for preventing the rotation of the fixing pin 21 so that the tightening bolt 30 can be easily fastened. At the end of each tube (frame) 2, there can be provided a pulling pin hole 2a, so that the pulling pin 22 can be inserted. At this time, the pulling pin 22 and the pulling pin hole 2a may be formed in a half-moon shape to prevent rotation of the pulling pin 22 so that the fastening bolt 30 can be easily fastened.

당김핀(22)과 고정핀(21)이 각각 조립된 각관(프레임)(2)과 엘보유닛(10,11)은 렌치홈(10e)으로 삽입되어 고정핀(21)에서 당김핀(22)으로 체결되는 조임볼트(30)에 의하여 결합된다. 조임볼트(30)는 각관(프레임)(2)에 조립된 당김핀(22)이 엘보유닛(10,11)의 센터링홈(10c)에 압착되어 고정될 때까지 각관(프레임)(2)을 엘보유닛(10,11) 방향으로 당겨주는 역할을 한다. 이때, 상기와 같이 조립된 조임볼트(30)는 각관(프레임)(2)과 엘보유닛(10,11)에 각각 끼워진 고정핀(21)과 당김핀(22)이 좌우로 탈락되지 않도록 중심에 정렬되어 고정되도록 멈춤나사 기능도 병행한다.The frame 2 and the elbow units 10 and 11 in which the pulling pins 22 and the fixing pins 21 are assembled are inserted into the wrench grooves 10e to be pulled from the fixing pins 21 to the pulling pins 22, As shown in FIG. The tightening bolts 30 are attached to the respective pipes 2 until the pulling pins 22 assembled to the respective pipes 2 are pressed and fixed to the centering grooves 10c of the elbow units 10, To the elbow units (10, 11). At this time, the tightening bolts 30 assembled as described above are inserted in the center of the frame 2 and the elbow units 10 and 11 so as to prevent the fixing pins 21 and the pulling pins 22 from falling off to the right and left. The stop screw function is also paralleled so that it is aligned and fixed.

조임볼트(30)로 압착 조립된 각관(프레임)(2)과 엘보유닛(10,11)은 체결볼트(32)로 최종적으로 고정 체결된다. 이때, 체결볼트(32)는 체결탭홀(10b)이 구비된 포크핸드(10d)를 각관(프레임)(2) 내벽에 압착 되도록 벌어지는 형상으로 변형하여 각관(프레임)(2)과 엘보유닛(10,11)을 좀더 강력하게 최종 결속되도록 한다. The frame 2 and the elbow units 10 and 11, which are press-assembled by the tightening bolts 30, are finally fixedly fastened to the fastening bolts 32. At this time, the fastening bolt 32 deforms the fork hand 10d provided with the fastening tab hole 10b into a shape flaring so as to be pressed on the inner wall of each of the tubes 2, , 11) to be more strongly bound.

엘보유닛(10,11)으로 조립된 프레임 구조는 체결볼트(32)와 조임볼트(30) 순으로 해체하는 방법으로 손쉽게 분해 할 수 있다.The frame structure assembled with the elbow units 10 and 11 can be easily disassembled by disassembling the fastening bolts 32 and fastening bolts 30 in this order.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 각관(프레임) 2a: 당김핀홀
2b: 체결홀 10: 엘보 플레이트
10a: 고정핀홀 10b: 체결탭홀
10c: 센터링홈 10d: 포크핸드
10e: 렌치홈 11: 스페이스 코어
21: 고정핀 22: 당김핀
30: 조임볼트 31: 결합볼트
32: 체결볼트 10,11: 엘보유닛DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS
2: Each tube (frame) 2a: Pinched pinhole
2b: fastening hole 10: elbow plate
10a: fixed pinhole 10b: fastening tab hole
10c: centering groove 10d: fork hand
10e: Wrench groove 11: Space core
21: Fixing pin 22: Pull pin
30: fastening bolt 31: coupling bolt
32: fastening bolts 10, 11: elbow unit

Claims

The elbow units 10 and 11 having the frame 2 and the fixing pin 21 provided with the pulling pins 22 are tightly coupled to each other by the tightening bolts 30, (Frame) 2 at right angles to each other

The elbow units 10 and 11 having the wrench grooves 10e coupled to the pair of elbow plates 10 symmetrically about the space core 11,

As the main components constituting the elbow units 10, 11 of the second aspect, the fastening bolts 30,
An elbow plate 10 provided with a fork hand 10d which is deformed to be brought into close contact with the inner wall of each tube (frame) 2 by a fastening bolt 32,

An elbow plate 10 provided with a half-moon-shaped or key-shaped fixing pinhole 10a for the purpose of preventing and fixing the fixing pin 21,

(Frame) 2 provided with a half-moon-shaped or key-shaped pulling pinhole 2a at its end for the purpose of preventing rotation of the pulling pin 22 and assembling it,