KR20210035064A - 클램핑 칼라 - Google Patents

Abstract

클램핑 칼라는 물품을 클램핑하도록 구성되는 금속 벨트(10)를 포함하며, 이 벨트는 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부(22, 24)에 의해 획정되는 바닥부(23)를 포함하는 내부 오목부(20)를 가지며, 칼라는 벨트의 클램핑 장력의 효과 아래에서 신장될 수 있는 벨트의 부분에 의해 형성되는 예비용량부(30)를 가지며, 이 예비용량부는, 벨트의 원주방향을 따라, 치크부(22, 24)가 끊어져 있는 연결부(36)에 의해 획정되고 이 예비용량부는 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부(32, 34)를 갖는다.

Description

클램핑 칼라 {CLAMPING COLLAR}

본 발명은, 물품을 클램핑하도록 구성되는 금속 벨트를 포함하는 클램핑 칼라에 관한 것으로서, 이 벨트는 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부(cheeks)에 의해 획정되는 바닥을 갖춘 내부 오목부를 갖는다.

그러한 클램핑 칼라는 물품, 예를 들어 단부-편(end-piece)에 끼워지는 하나의 파이프, 또는 단부와 단부가 함께 연결되거나 끼워지는 2개의 튜브를 클램핑하기 위해 사용된다. 이러한 물품은 벨트의 오목부 내에 수용되는 환형 볼록부(bulge)를 갖는다. 이러한 환형 볼록부의 측부는, 물품이 칼라에 의해 클램핑될 때 오목부를 획정하는 치크부를 지지하는 지지표면을 형성한다. 이러한 지지는 클램핑의 안전도를 향상시킨다. 2개의 물품 부분, 예를 들어, 볼록부의 영역에서 인접하는 2개의 튜브 부분으로 형성된 물품과 관련하여, 이러한 지지는 이러한 인접이 확실하게 이루어질 수 있게 한다.

클램핑 칼라는 상당한 온도 변화에 영향을 받는 환경, 예를 들어 야외 또는 차량의 엔진실이나 차량 엔진의 배기라인에서 사용될 수 있다.

이러한 유형의 칼라는, 예를 들어, 특허문헌 EP 0 636 826, EP 1 697 672, EP 0 305 232 및 EP 2 585 751에 개시되어 있다.

사용 동안에, 칼라는 상당한 장력에 영향을 받는다. 한편, 원칙적으로 칼라는 규정된 치수의 물품을 클램핑하기 위한 치수를 갖는다. 그렇지만, 이들 물품의 제조 공차로 인하여, 칼라는 최초 정해진 치수와는 약간 상이한 치수에 맞춰져야만 한다. 특히, 기대한 것보다 약간 넓은 치수의 물품에 맞춰지는 한편, 적절한 클램핑을 유지하기 위해, 벨트가 약간 늘어날 것이 요구될 수 있다. 나아가서, 일단 칼라에 의해 클램핑되고 나면, 물품은 특히 잠재적인 열팽창 가능성으로 인하여 변형될 수 있다. 칼라는 이들 팽창을 동반하는 한편, 적절한 클램핑 력을 유지할 수 있을 것이 요구된다.

플랫-스트립 칼라, 즉 벨트가 내부 오목부와 치크부를 가지지 않는 칼라가 공지되어 있으며, 이 칼라는, 특허문헌 EP 2 480 355 및 EP 0 627 591에서와 같이, 반경방향으로 돌출하는 스트립의 주름 내에 형성된 예비용량부를 구비한다. 그러한 예비용량부는, 내부 오목부 없이 또한 치크부 없이, 플랫-스트립 칼라에 대해 일반적으로는 만족스럽다.

나아가서, 특허문헌 WO 2017 149 103, DE 298 16 889U, EP 0 403 379 및 US 2 897 569로부터 알 수 있는 바와 같이, 벨트가 치크부에 의해 획정되는 내부 오목부와 치크부가 없는 플랫-스트립 부분을 갖는 클램핑 칼라가 공지되어 있으며, 여기서 플랫-스트립 부분은 벨트를 개방시키기 위한 힌지로서 작용한다.

벨트가 이 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부에 의해 획정되는 내부 오목부를 갖는 칼라에 대한 요구가 존재하며, 여기서 이 벨트는, 전술한 이유로, 칼라의 클램핑 동안에 또는 일단 칼라가 클램핑되면 벨트를 신장시킬 수 있는 능력을 갖는다.

본 개시는, 특히, 신뢰할 수 있고 만들기에 간단한 예비용량부를 구비하는 내부 오목부를 벨트가 가지는 클램핑 칼라를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 개시는, 물품을 클램핑하도록 구성되는 금속 벨트를 포함하는 클램핑 칼라에 관한 것으로서, 상기 벨트는 상기 벨트의 축선을 향하여 배향된 치크부에 의해 획정되는 바닥부를 포함하는 내부 오목부를 가지며, 상기 클램핑 칼라는 상기 벨트의 클램핑 인장력의 영향 아래에서 신장될 수 있는 벨트 부분에 의해 형성되는 예비용량부를 가지며, 상기 예비용량부는, 상기 치크부가 중단되어 있는 연결부분에 의해, 상기 벨트의 원주방향을 따라서 획정되며, 상기 예비용량부는 상기 벨트의 축선을 향하여 배향된 치크부를 갖는다.

그러므로 예비용량부는 치크부가 중단되어 있는 연결부분에 의해 각각의 단부에서 획정되는 벨트의 일부에 의해 형성된다. 따라서, 벨트가 클램핑 칼라에 의해 클램핑되는 물품의 증가된 치수에 알맞게 신장될 수 있는 부분은, 벨트의 잘 정의된 부분을 획정하여 제공한다. 예비용량부는 벨트의 나머지와는 기계적으로 연결해제되어 있기 때문에 만들기에 간단할 수 있다. 그렇지만, 예비용량부는 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부를 갖는다. 이들 치크부는 몇 가지 기능을 갖는다. 한편, 이것들은 클램핑 칼라에 의해 클램핑되는 물품의 지지표면에 대항하여 지지될 수 있어, 예비용량부의 구역에서, 오목부를 획정하는 치크부에 의해 지지 기능이 보장된다. 나아가서, 예비용량부의 신장 동안에, 치크부들은 벨트의 축선 방향을 따라 서로 더욱 가깝게 이동하는 경향이 있으며, 이는 예비용량부의 구역에서 만들어지는 추가적인 지지를 강화한다. 또한, 치크부는 예비용량부에 강성을 제공한다. 특히, 치크부는, 예비용량부에 소망하는 강성을 제공하도록, 높이(반경방향) 및 길이(클램핑 칼라의 원주방향을 따름)로 치수를 정할 수 있다. 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부는, 벨트의 둘레에 평행하게 배향되는 크기(dimension) (구성요소(component))와, 특히 실질적으로 반경방향이 됨으로써 벨트의 축선에 대해 경사지는 크기(구성요소)를 포함하는 벽 요소를 형성한다. 각각의 치크부에 대하여, 예비용량부가 영향을 받는 인장력은 벨트의 원주방향을 따라 자연스럽게 가해지지만, 벨트의 축선에 대해 경사진 구성요소를 따라, 치크부의 높이에 균등하게 분포된다. 이러한 힘의 분포는 예비용량부의 변형의 크기에 영향을 미치고 벨트의 축선에 대한 치크부의 경사를 수정하는 경향이 있으며, 이는 치크부들을 서로 더욱 가깝게 만드는 효과를 갖는다. 나아가서, 연결부분에 있어서, 벨트는 그 둘레의 신장 이외의 변형에 의해 변형될 수 있다. 특히, 벨트는 연결부분에서 접혀질 수 있으며, 이는 클램핑되는 물품에 대하여 클램핑 칼라를 장착하기에 유리한 힌지 역할을 할 수 있다.

대안적으로, 상기 치크부는 볼록한 만곡 가장자리를 갖는다.

대안적으로, 상기 예비용량부는 적어도 하나의 오목 가장자리부를 갖는다.

대안적으로, 상기 치크부는 상기 오목 가장자리부의 양쪽에서 축선방향으로 적어도 부분적으로 위치된다.

대안적으로, 상기 오목 가장자리부는 상기 벨트의 원주방향 필요 공간(circumferential space requirement) 내에서 연장한다.

대안적으로, 상기 예비용량부는 적어도 하나의 구멍을 갖는다.

대안적으로, 상기 구멍은 상기 치크부까지 연장한다.

대안적으로, 상기 구멍은 다음의 기하학적 특징들 중 적어도 하나를 갖는다:

- 상기 예비용량부의 길이의 적어도 30%와 동일한 길이, 이들 길이는 상기 벨트의 원주 방향을 따라 측정됨; 및

- 상기 벨트의 폭(LCE)의 적어도 50%와 동일한 폭(L31'), 이들 폭은 상기 벨트의 축선 방향을 따라 측정됨.

대안적으로, 상기 치크부는 로브부(lobes)에 형성되어 있다.

대안적으로, 상기 로브부 중 적어도 하나는 상기 오목 가장자리부의 오목한 형태의 바닥 영역과 정렬되어 축선방향으로 위치되는 정점을 갖는다.

대안적으로, 상기 벨트는 제1 단부 부근에 돌출 러그 및 제2 단부 부근에 후크를 지니며, 상기 후크는 전방벽부와 공통부분을 가지며, 상기 전방 벽부는, 상기 후크가 상기 칼라를 클램핑 상태로 유지하기 위해 상기 러그에 걸려있는 동안에, 상기 러그의 뒤에 유지되도록 구성되며, 상기 벨트에 전방벽부를 연결하는 상기 공통부분은, 반경방향 외측으로 돌출하는 파지표면과, 상기 파지표면으로부터 반경방향으로 후퇴함으로써 상기 파지표면의 양쪽에서 축선방향으로 연장하는 2개의 측면 경계부를 갖는다.

대안적으로, 상기 파지표면은 상기 공통부분의 보스의 후방에 형성된다.

대안적으로, 상기 클램핑 칼라는 금속 스트립으로 일체로 형성된다.

예비용량부는, 특히 반경방향으로 돌출하는 주름을 형성하지 않고, 칼라의 일반적인 필요 공간(general space requirement) 내에서 유지될 수 있다. 특히, 예비용량부의 오목 가장자리부는 오목부의 바닥부에 의해 형성된 원통형 링으로 형성될 수 있다. 따라서 이것은, 벨트의 나머지 부분에 대해 반경방향으로 돌출되지 않을 수 있으며, 칼라를 사용하여 클램핑되는 물품에 대한 지지 연속성을 보장할 수 있으며, 이 연속성은 오목 가장자리부의 오목한 형태, 예를 들어 구멍에 의해서만 국부적으로 중단될 수 있다. 그렇지만, 오목 가장자리부의 기하학적 구조와 예비용량부의 치크부의 존재는 이러한 중단을 무효화시킨다.

예비용량부는 제조하기가 매우 용이하다. 예를 들어, 벨트는 금속 스트립으로 만들어지기 때문에, 벨트를 형성하는 스트립을 둥글게 말기 전에, 스트립의 길이방향 가장자리에 노치를 절취해내고 절단 또는 펀칭에 의해 오목 가장자리부를 만드는 것으로 충분하다. 노치는 치크부가 끊어진 영역, 즉 연결부분을 형성한다. 이러한 노치는 연결부분에만 위치될 수 있어서, 예비용량부의 치크부가 동일한 예비용량부의 2개의 연결부분을 형성하는 2개의 노치 사이에 남아있게 한다. 그러나 절취부에 의해, 특히 치크부의 가장자리를 형성하는 만곡된 절취부에 의해 이들을 연결하는 것이 가능해서, 이들 치크부는 예비용량부 외의 벨트의 다른 구역에서 오목부의 바닥부를 획정하는 치크부의 반경방향 높이보다 낮은 반경방향 높이를 갖는다. 반대로, 예를 들어, 스트립의 상기 다른 구역에서 스트립의 가장자리를 절취함으로써, 스트립의 다른 영역의 치크부의 반경방향 높이보다 큰 반경방향 높이를 갖는 예비용량부의 치크부를 제공하는 것도 가능하다.

비-제한적인 예로서 나타낸 일 실시형태의 이어지는 상세한 설명을 읽을 때 본 개시는 더욱 잘 이해될 것이고 그 이점은 더욱 잘 드러날 것이다.

본 개시에 따르면, 신뢰할 수 있고 만들기에 간단한 예비용량부를 구비하는 내부 오목부를 벨트가 가지는 클램핑 칼라가 제공될 수 있다.

도 1은 개방 상태에 있는 본 개시에 따른 칼라의 측면도이다.
도 2는 도 1의 칼라의 사시도이다.
도 3은, 또 다른 각도에서 취해진, 도 1의 칼라의 또 다른 사시도이다.
도 4는, 도 1의 칼라의 화살표 IV를 따른 상면도이다.
도 5는, 도 1에 표시된 화살표 V를 따라 취해진, 도 1의 영역(Z)을 도시하는 도면이다.
도 6은 반경방향 평면 VI-VI에서의 도 5의 단면도이다.
도 7은 칼라에 의해서 클램핑될 물품 주위에 칼라를 위치시킨 예를 도시하는 도면이다.
도 8은 물품에 클램핑된 칼라의 측면도이다.
도 9는 도 8의 평면 IX-IX에서의 단면도이다.
도 10은, 변형 실시형태에 대한, 도 5와 유사한 도면이다.
도 11은 도 10의 화살표 XI을 따른 측면도이다.

도 1을 참조하면, 클램핑 칼라(1)가 벨트(10)를 가지는 것이 도시되어 있으며, 벨트는 제1 단부(10A)에서 러그(12)를 지니며 제2 단부(10B)에서 후크(14)를 지닌다. 칼라는 여기서 개방 상태로 나타나 있으며, 후크는 러그에 걸려있지 않고 제1 및 제2 단부(10A 및 10B)들은 이격되어 있다. 후크가 러그 상에 걸림으로써 칼라가 폐쇄될 때, 벨트는 축선(A)을 중심으로 하는 원통형 둘레를 획정(delimit)한다는 것이 이해된다.

따라서, 도시된 예에 있어서, 칼라는 "개방" 타입이며 후크가 러그 상에 걸림으로써 폐쇄되어 클램핑될 수 있다. 이어지는 설명은 후방 베이스에 반경방향 절첩부가 없는 특정 유형의 후크에 관한 것이다. 그렇지만, 다른 유형의 후크, 특히, 예를 들어 특허문헌 EP 0 636 826에서와 같이, 후방 베이스에 절첩부가 제공되는 후크가 제공될 수 있다.

또한, 다른 폐쇄 수단도 가능하다. 예를 들어, 칼라는, 예를 들어 특허문헌 EP 0 305 232, EP 2 585 751 또는 EP 1 697 672에서와 같이, 접선방향 나사 타입일 수 있다.

또한, 뒤집어진 U-자 형상의 러그와 같은 요소의 변형에 의해 클램핑되는, 폐쇄 타입의 칼라일 수도 있다.

일반적으로, 모든 유형의 클램핑 수단이 제공될 수 있다. 아래에서 알 수 있는 바와 같이, 본 개시에 따른 예비용량부가 이들 상이한 유형의 칼라에 존재하는 것이 유리하다. 그렇지만, 예를 들어 제조 공차로 인해 칼라가 처음에 치수로 지정된 것보다 약간 더 큰 물품의 치수에 대해 벨트의 둘레를 맞추는 것이 주된 기능이라면, 예비용량부는 클램핑 모드 자체가 직경의 변화를 허용하지 않는 칼라, 특히 후크가 러그에 걸림으로써 폐쇄되는 칼라의 경우에 특히 이익이 된다. 몇몇 경우에 있어서, 접선방향 나사식 칼라의 클램핑은, 나사의 스크류-인 정도에 따라, 칼라의 클램핑이 약간 상이한 직경을 가지도록 할 수 있다.

도시된 예에서, 칼라의 폐쇄 및 클램핑은 러그(12) 및 후크(14)에 의해 수행된다.

러그(12)는, 본 경우에 있어서 이중 절첩부(12A, 12B)를 포함하며, 이 절첩부는 벨트의 둘레에 대해 반경방향 외측으로 돌출하고 12C에서 벨트의 제1 단부(10A)에 부착되어 있다. 전방 절첩부(12A)의 외부면은, 본 경우에 있어서 러그를 넘어 앞쪽으로 위치되는 제1 단부(10A)의 연장부(12'A)까지 연장되어 있는 보강 리브(12')를 갖는다.

후크는 전방벽부(14A) 및 공통부분(14B)을 가지며 공통부분은 14C에서 벨트의 제2 단부(10B)에 부착되어 있다. 전방벽부(14A)는 내측으로, 즉 축선(A)을 향하여 구부러져 있어, 러그(12)의 뒤에 걸려 칼라를 클램핑 상태로 유지할 수 있도록 되어 있다.

일반적으로, 본 개시에 있어서, 축선(A)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 요소는 "외부(outer)" 요소라고 언급될 것이고, 축선(A)을 향하여 배향되는 요소는 "내부(inner)" 요소라고 언급될 것이다. 칼라를 폐쇄하기 위해, 후크와 러그가 도 1에 표시된 화살표(F) 방향으로 서로를 향해 이동할 때, 후크의 요소가 칼라의 클램핑을 위하여 러그를 향하여 후크의 이동방향 앞쪽으로 위치되는 경우, 이 후크의 요소는 "전방(front)" 요소라고 언급될 것이다. 상기된 이동방향에서 뒤쪽 반대쪽에 위치되는 경우, 이 후크의 요소는 "후방(rear)" 요소가 될 것이다. 마찬가지로, 러그에 대하여, 러그의 요소가 후크를 향한 러그의 이동방향에서 앞쪽에 위치되는 경우, 이 러그의 요소는 "전방(front)" 요소라고 언급될 것이며, 이 러그의 요소가 동일한 이동방향에서 뒤쪽에 위치되는 경우 "후방(rear)" 요소가 될 것이다.

후크의 공통부분(14B)은 전방벽부(14A)의 후방에 위치되어 있고 벨트의 제2 단부(10B)에 대해 후크의 연결부(14C)의 영역까지 전방벽부로부터 후방측으로 연장된다. 따라서, 공통부분(14B)은 벨트(10)에 대해 전방벽부(14A)를 연결시킨다. 공통부분(14B)은 반경방향 외측으로 돌출하는 파지표면(16)을 갖는다. 보다 상세하게는, 도 2를 참조하면, 2개의 측면 경계부(lateral borders) (각각 18 및 19)가 파지표면(16)의 양쪽에서 축선방향으로 위치되어 있음을 알 수 있다. 여기서 "축선방향(axially)"이란 벨트의 축선(A)을 따르는 방향을 의미한다. 이들 2개의 측면 경계부는 파지표면(16)으로부터 반경방향으로 후퇴(set back)되어 있음을 알 수 있다. 본 경우에 있어서, 파지표면(16)은 공통부분(14B)에 존재하는 보스부(boss) (17)의 후방에 형성되어 있으며, 이 보스부는 도 3에 도시된 바와 같이 후크의 공통부분(14B)의 내부면에 오목부(17')를 야기시킨다.

보스(17)의 후방면은 파지표면의 바로 후방에 위치된 후크의 공통부분의 외부표면에 대해 상당한 각도를 형성함으로써 반경방향으로 불쑥 솟아있어서, 예를 들어 플라이어의 턱(jaw)과 같은 클램핑 도구를 위한 파지부를 제공한다. 한편, 보스의 전방부분(16')은 보스의 전방에 위치되어 있는 후크의 공통부분의 외부표면에 대해 완만한 경사로 연결된다.

파지표면이 주변 표면에 대해 급격한 돌기를 형성하는 반면, 후크의 공통부분의 측면 경계부는, 반경방향 외측으로 접힌 부분 없이, 벨트에 연속해서 벨트의 제2 단부(10B)에 연결되어 있다. 본 경우에 있어서, 측면 경계부는 실질적으로 평평하다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 측면 경계부의 외부표면은 평면(P)을 형성하며, 이 평면은, 벨트에 후크가 부착되어 있는 영역인 연결부(14C)에 있어서, 벨트의 제2 단부(10B)에서, 벨트(10)의 외주면에 접하는 평면(T)에 대하여 각도(α)를 갖고 기울어져 있다. 이 각도(α)는 5도 내지 60도, 대안적으로 10도 내지 40도로 이루어진다. 예를 들어, 이 각도(α)는 20도 정도일 수 있다. 도 8에는, 칼라의 폐쇄 상태에서, 평면(P) 및 평면(T)이 전술한 각도(α)를 이루는 것으로 도시되어 있을 뿐만 아니라, 후크가 러그 뒤에 걸려 있는 상태가 도시되어 있다. 일반적으로, 전술한 각도(α)의 값은 칼라가 폐쇄되어 있는 상태에서 측정된다. 파지표면(16)의 양측에 위치된 측면 경계부는 이 파지표면의 변형을 방지한다. 본 경우에 있어서, 이들 측면 경계부는 파지표면(16)이 형성되어 있는 보스(17)의 변형을 방지한다. 이 파지표면이 클램핑 도구에 대한 지지평면을 제공함에 따라, 벨트의 제2 단부(10B)와의 연결부(14C)의 영역에 있어서 절첩부를 갖는 후크를 제공할 필요가 없다. 전술한 바와 같이, 이러한 연결부는 벨트의 원주면의 연속성을 이루게 한다.

파지표면은, 후크의 공통부분의 폭(LC)의 20% 내지 70%, 대안적으로 30% 내지 50%를 이루는 폭(LP)(도 2 참조)에 걸쳐 연장되며, 이들 폭은 축선방향으로 즉 축선(A)의 방향을 따라서 측정된다. 따라서, 측면 경계부는 이 폭(LC)의 15% 내지 40%, 대안적으로 폭(LC)의 25% 내지 40%를 이루는 폭을 각각 갖는다. 예를 들어, 후크의 공통부분의 폭은, 각각 하나의 측면 경계부, 파지표면, 및 다른 하나의 측면 경계부에 의해 점유되는, 동일한 즉 실질적으로 동일한 3개의 구역으로 분할될 수 있다. 본 경우에 있어서, 파지표면의 폭(LP)은 또한 보스(17)의 폭이다. 이들 측면 경계부는 요구되는 기계적 강도를 제공하기에 충분한 재료로 이루어지는 후크의 공통부분의 영역을 형성한다. 작은 치수를 갖는 보스(17)는, 변형될 가능성이 없는 가공 경화 영역을 형성한다.

본 경우에 있어서, 칼라는 도 4에 도시된 바와 같이 축선(A)에 대해 직각인 대칭평면(PS)에 대해 대칭이다. 파지표면(16)은 후크의 공통부분(14B)의 폭(LC)의 중심 구역에 위치되며, 이 폭은 축선(A)에 평행하게 측정된다. 보스(17)는 실질적으로 공통부분(14B)과 전방벽부(14A) 사이의 접합부까지 후크의 전방측으로 연장되는 것을 도면에서 알 수 있다.

본 경우에 있어서, 후크의 전방벽부(14)는 적어도 하나의 보강 리브(15)를 갖는다. 본 경우에 있어서, 이 전방벽부는 대칭평면(PS)의 양측에 위치되는 2개의 보강 리브(15)를 갖는다. 보강 리브(15)는 보스(17)의 전방에 연결되는 것을 알 수 있다. 게다가, 보스의 외부표면의 전방부분(16')은 리브(16)에 자연스럽게 부착된다. 따라서 후크 내에 가공 경화 영역이 구성되며, 이는 변형을 방지한다. 보스(17)는 표시되어 있는 바와 같이 상대적으로 작은 폭을 가질 수 있으며, 그에 따라 변형될 가능성이 없는 고도로 가공 경화된 영역을 구성한다. 보스의 양측에 측면 경계부가 존재하는 것은, 후크의 공통부분의 변형에 대한 저항력을 강화시킨다. 본 경우에 있어서 리브(15)는, 전방벽부 상에서 연장되어 전방벽부의 변형을 방지하는 강한 가공 경화 영역을 구성할 뿐만 아니라, 보스까지 연장되어 후크의 공통부분과 전방벽부와의 사이의 굽힘 변형을 방지한다. 따라서 후크는 특히 견고하다. 적용예에 따라서, 리브(15)는 제공되지 않을 수 있으며 파지표면은, 예를 들어 공통부분의 표면에 대해 솟아오르는 탭에 의해, 보스 이외의 요소 상에 만들어질 수 있다. 게다가, 그러한 파지표면은, 클램핑 도구와 상호작용할 때, 칼라의 클램핑 동작시에만 응력을 받는다. 이러한 파지표면은 칼라의 클램핑 및 폐쇄를 허용하기에 충분한 기계적인 강도(strength)를 가질 수 있어야만 하지만, 이러한 강도가 내구성을 가질 필요는 없다. 그렇지만, 측면 경계부는 칼라에 의하여 클램핑된 물품에 대한 클램핑 상태를 유지하는 전체 기간 동안에 후크의 신장을 방지하는 후크의 공통부분의 기계적인 강도를 장기간에 걸쳐 보장한다.

벨트의 제1 단부(10A)의 연장부(12')는 위에서 언급되었다. 적용예에 따라서, 이러한 연장부는, 예를 들어 후크의 공통부분(14B)의 길이와 유사한 길이에 걸쳐, 도시된 것보다 더 길게 연장되어서, 클램핑된 물품에 대한 칼라 벨트의 연속적인 지지를 보장하기 위해, 심지어 후크 아래에서도, 후크의 내측 부분을 잇는다(bridge). 대안적으로, 유럽 특허문헌 EP 1 352 192에 설명되어 있는 바와 같이, 플랫-스트립 칼라에 대하여, 벨트의 제2 단부에 고정된 스트립에 후크를 생성하거나 후크 아래에 플랜지를 추가하여, 그러한 연속적인 지지를 보장할 수 있다.

벨트(10)는 내부 환형 홈 즉 오목부(20)를 갖는다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 칼라는 그 단부에 환형 돌기(2A 및 3A)를 가지는 2개의 물품(2, 3)을 함께 연결하기 위해 사용될 수 있다. 이 물품은, 예를 들어, 그 단부에 환형 돌기를 구비하여, 이 환형 돌기가 칼라 벨트의 오목부(20) 내에 수용될 수 있는 2개의 튜브(2, 3)일 수 있다.

특히 도 2에 도시된 바와 같이, 내부의 오목부(20)는 내측으로 배향되는, 즉 벨트의 축선(A)을 향하는 치크부(cheeks) (각각 22 및 24)에 의해 획정되는 바닥부(23)를 갖는다. 이들 치크부는 환형의 오목부(20)의 축선방향 한계를 형성하며; 이것들은 벨트의 외주부에 비해 칼라의 축선(A)을 향하여 절첩되어 있다.

본 경우에 있어서 오목부는 평평한 바닥부(23)를 갖춘 실질적인 U-자 형상을 가지며, 이 바닥부는 치크부(22 및 24)가 절첩되어 있는 부분에 비해 원통형 표면을 획정한다. 그렇지만, 오목부는 V-자 형상을 가질 수 있다. 도시된 예에서와 같이, 오목부는 일반적으로 U-자 형상을 가지지만, U-자 형상의 가지 부분을 형성하는 치크부는 축선(A)에 직각인 반경방향 평면에 대해 기울어져 있어, 축선(A)을 향해 접근함에 따라 서로 멀어지도록 제공될 수 있다. 따라서, 물품(2, 3)에 대한 칼라의 클램핑은 환형상 돌기(2A와 3A)가 서로 가까워지도록 하는 경향을 갖는다.

측면 경계부(18 및 19)가 치크부(각각 20 및 22)의 연장부에 적어도 부분적으로 형성되어 있음을 특히 도 2에서 알 수 있으며, 여기서 치크부는 축선(A)을 따라 배향되도록 펴진다. 따라서, 벨트의 제2 단부(10B)에 대해 후크의 후방 부분이 연결되는 영역인 연결부(14C)에 있어서, 치크부(20 및 22)는 축선(A)에 대해 평행하게 되도록 변형되어 있다. 이러한 변형부는 비틀림 굽힘 영역(21)을 가지며 여기서 스트립의 재료는 강하게 가공 경화된다. 또한 이들 변형부는 후크의 공통부분의 기계적인 강도에도 기여한다.

후방 영역(14C)에 있어서 벨트(10)와 후크의 접합부로부터 전방벽부(14A)까지, 측면 경계부(18 및 19)가 공통부분(14B)의 전체 길이에 걸쳐서 연장되는 것을 알 수 있다.

본 개시에 따르면, 클램핑 칼라는, 벨트의 클램핑 장력이 역치를 초과할 때 신장될 수 있는, 이 벨트(10)의 부분에 형성되는 적어도 하나의 예비용량부(30)를 갖는다. 본 경우에 있어서, 2개의 예비용량부(30)가 벨트의 2개의 별도의 영역에 제공되어 있다. 예를 들어, 이들 예비용량부는 50도 내지 180도 정도, 예컨대 90도 정도의 각도(β)를 이루면서 떨어져 있다.

2개의 예비용량부는 모두 동일하며, 이들 중 하나만을 설명한다.

예비용량부(30)는 내부 오목부(20)를 획정하는 치크부(22 및 24)가 끊어져 있는 연결부분(linking portions)(36)에 의해 벨트의 원주방향을 따라 획정되어 있다. 따라서 예비용량부는 벨트의 나머지 부분과는 기계적으로 분리된 것으로 생각될 수 있다. 예비용량부는 벨트의 둘레를 따른 신장을 통해 변형될 수 있는 반면, 벨트의 나머지 부분은 신장되지 않는다.

나아가서, 연결부분은 힌지와 같이 거동할 수 있다. 이들 연결부분(36)에서 치크부(22 및 24)가 끊어져 있으므로, 상기 연결부분은, 동등한 길이를 가지면서 치크부를 구비하는 벨트의 부분보다 재료의 양이 작다. 게다가, 본 경우에 있어서 연결부분(36)은 벨트의 폭보다 작은 폭(LZ)(도 5 참조)을 갖는다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 경우에 있어서 예비용량부(30)가 2개이므로 총 4개인 연결부분의 힌지 기능은, 칼라와 물품과의 사이에서의 상대적인 반경방향 변위에 의해 클램핑되어야만 하는 물품(2, 3)의 주위에 위치될 때 칼라가 넓게 개방될 수 있도록 한다. 다시 말해, 도 7에 있어서, (본 명세서에서 칼라를 폐쇄 및 클램핑하기 위해 기능하는 수단으로서 예시되어 있는) 후크와 러그 사이의 완전 개방된 폭(L0)은 물품(2, 3)의 직경 치수보다 커서, 이 물품 주위에서 측면방향으로 칼라가 움직일 수 있다. 그렇지만, 이러한 최대 개방은, 힌지와 같이 작용하는 연결부분에서의 칼라의 변형으로 인한 것이므로, 칼라의 일체성 및 기계적인 강도를 손상시키지 않는다. 더욱이, 이들 연결부분에서의 재료의 양은, 벨트의 원주방향을 따른 변형이 용이하지는 않도록, 충분히 남아있다.

비록 치크부(22 및 24)가 연결부분(36)에서는 끊어져 있지만, 예비용량부(30)는 치크부(32 및 34)를 가지며, 이는 또한 벨트(10)의 축선(A)을 행하여 배향된다. 따라서 본 경우에 있어서 치크부(32 및 34)는 일반적으로 치크부(22 및 24)와 마찬가지로 배향되어 있다. 본 경우에 있어서, 치크부(32 및 34)는 볼록하게 만곡된 가장자리(각각 32' 및 34')를 갖는다. 여기서, 치크부(32 및 34)는 로브부(lobes, 각각 32A 및 34A)로 형성되며, 그 정점(S)이 예비용량부(30)의 길이-중심에 위치된다.

나아가서, 예비용량부(30)는 변형 가능한 구멍(31)을 가지는 것을 특히 도 5를 참조하여 알 수 있다. 높은 클램핑 장력의 영향 아래에서, 이러한 구멍(31)은 길이방향으로 변형, 즉 벨트(10)의 원주방향(DC)을 따라서 넓어지게 변형될 수 있다. 이 구멍(31)의 가장자리(31A 및 31B)는, 예비용량부(30)의 신장을 허용하도록, 곡률이 감소(즉 축선(A)을 따른 곡률 반경이 증가)함으로써 변형될 수 있는 오목한 가장자리 부분을 형성한다. 구멍(31)과 마찬가지로, 이 구멍의 가장자리(31A 및 31B)는 벨트의 원주방향 필요공간(circumferential space requirement) 내에서 연장한다.

로브부(32A 및 34A)는 구멍(31)의 양측에서 축선방향으로 각각 위치되어 있다. 이들 2개의 로브부는, 구멍(31)이 위치되는 부분 및 그 오목한 가장자리(31A 및 31B) 부분이 있는 벨트의 동일한 원주방향 부분에 위치되어 있다. 이들 로브부의 정점(S)들은, 여기서는, 구멍(31)의 길이-중심에 또한 상응하는 예비용량부(30)의 길이-중심에 위치되어 있다. 여기서 구멍은 일반적으로 원 형상을 가지며, 로브부의 정점(S)은 구멍(31)의 영역과 축선방향으로 정렬되어 있으며 이 구멍은 축선(A)에 평행한 방향으로 측정할 때 가장 큰 직경 치수를 갖는다. 따라서, 정점(S)은 오목한 가장자리(31A 및 31B)의 오목한 형태의 바닥 영역과 축선방향으로 정렬되어 있으며, 이 바닥 영역은 축선방향으로 볼 때 오목한 형태의 가장 깊은 영역이다. (반경방향으로 측정된) 로브부의 높이는 로브부의 볼록 가장자리와 구멍의 가장자리와의 사이에 존재하는 재료의 양을 결정한다. 로브의 형상 및 치크부의 반경방향 높이는, 예비용량부(30)가 벨트의 결정된 장력 값을 위한 소망하는 크기(amplitude)에 따라 신장되도록, 선택될 수 있다.

축선(A)을 향한 이들 치크부(32 및 34)의 배향은 벨트의 원주방향을 따른 상대적으로 어려운 변형이 이루어질 수 있게 한다. 그러므로 예비용량부의 변형의 크기는 완화된다(moderate). 도 6에 도시된 바와 같이, 축선(A)의 방향을 따라 대향하는 구멍(31)의 가장자리(31A 및 31B)는 축선(A)에 대해 직각인 평면, 예를 들어, 전술한 대칭 평면(PS)에 대하여 경사져 있다. 본 경우에 있어서, 이것은 치크부(32 및 34)가 구멍(31)의 이들 가장자리를 국부적으로 잠식한다는 사실에 의해 성취된다. 이러한 경사는, 치크부 내에서의 인장력의 분포에 공헌한다. 그렇지만, 치크부는, 도시된 예에서는 부분적으로만 표시되어 있지만, 가장자리(31A 및 31B)의 양측에서 축선방향으로 완전하게 위치됨으로써 구멍의 가장자리를 침해하지 않을 수 있다.

치크부가 형성되어 있는 로브부(32A 및 34A)는, 치크부 내에서의 인장력의 분포에 바람직하게 영향을 미치는, 일반적으로 볼록한 형상을 갖는다.

본 경우에 있어서, 구멍(31)은 일반적으로 원 형상을 갖는다. 이는 이 구멍의 신장에 의해 예비 용량이 변형되기 전의 형상이다. 특히, 구멍은 원통형 펀치에 의해 형성될 수 있다.

본 경우에 있어서, 구멍(31)은 예비용량부(30)의 상당한 부분을 차지한다. 따라서 구멍(31)은 이하의 기하학적 특징 (i) 및 (ii)를 갖는다:

- 구멍(31)은 예비용량부(30)의 길이(LCA)의 적어도 30%와 동일한 길이(L31)를 가지며, 이들 길이는 벨트의 원주 방향을 따라 측정됨(특징 (i)); 및

- 구멍(31)은 벨트의 폭(LCE)의 적어도 50%와 동일한 폭(L31')을 가지며, 이들 폭은 벨트의 축선 방향을 따라 측정됨(특징 (ii)).

특징 (i) 및 (ii) 중 하나만이 존재한다고 예상할 수 있다.

구멍의 이들 기하학적인 특징은 예비용량부의 비-신장 상태에서 확인된다. 본 경우에 있어서 구멍의 길이(L31)는 직경이며, 이 구멍은 원형이다. 일반적으로, 이 길이는 벨트의 원주 방향에 평행한, 구멍을 곧바로 통과하여 측정되는, 최대 길이이다. 일반적으로, 이 길이는 평면(PS)에서 측정된다. 본 경우에 있어서 구멍의 폭(L31')은 직경이며, 이 구멍은 원형이다. 일반적으로, 이 폭은 축선(A)의 방향과 평행한, 구멍을 곧바로 통과하여 측정되는, 최대 폭이다.

여기서, 예비용량부(31)의 길이(LCA)는 2개의 연결부분(36) 사이에서 측정된다. 본 경우에 있어서, 이들 연결부분에서의 치크부(22 및 24)의 중단은 오목한 형상의 가장자리를 제공하며, 이 길이(LCA)는 이들 오목한 형태의 바닥(오목한 정점) 사이, 즉 연결부분(36)의 최소 폭(LZ)이 측정되는 2개의 영역 사이에서 측정된다.

게다가, 벨트의 폭(LCE)은 축선(A)에 평행하게, 이 벨트의 하나의 가장자리로부터 다른 가장자리까지 측정되며, 이러한 측정에 있어서 치크부(32 및 34)를 포함한다.

구멍(31)을 경계로 하는 예비용량부의 영역은 벨트의 전체적인 기하학적 구조가 유지되도록 하는 것에 유의하라. 실제로, 본 경우에 있어서 구멍(31)의 가장자리에 의해 형성되는 오목한 가장자리 부분은, 오목부의 내부 표면(치크부의 환형상 내부면 및 오목부의 원통형 바닥)의 연속성 내에 실질적으로 위치되며, 이것은 예비용량부의 구역에 있어서도, 클램핑된 물품 상에서의 칼라의 벨트의 지지 연속성(bearing continuity)을 허용한다. 구멍은 이러한 지지 연속성을 단지 매우 국부적으로만 차단하며, 이러한 차단은 구멍과 접하는 내부표면에 의해 중립화(neutralized)된다. 치크부(32 및 34)는 평면(PS)과 같은 축선(A)에 대해 직각인 반경방향 평면에 대하여 초기 기울기를 가지도록 제공될 수 있으며, 이는 해당 평면에 대한 치크부(22 및 24)의 기울기와는 약간 상이하다. 예를 들어, 치크부(32 및 34)는, 클램핑 동안 예비용량부에 예비 하중을 가하도록, 치크부(22 및 24)보다 약간 더 크게 축선(A)을 향하여 꺾여있을 수 있다.

이하 도 10 및 11이 설명되며, 이들 도면은 내부 오목부(120)가 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부(122 및 124)에 의해 획정되는 바닥부(123)를 가짐을 알 수 있는 칼라의 벨트(110) 부분을 나타낸다.

도시된 벨트 부분은 치크부(122 및 124)가 끊어져 있는 연결부분(136A, 136B)에 의해 획정되는 예비용량부(130)를 포함한다.

예비용량부(130)는 벨트의 축선을 향하여 배향되는 치크부(132, 134) 및 적어도 하나의 오목한 가장자리, 본 경우에 있어서 2개의 오목한 가장자리(131A 및 131B)를 갖는다. 본 경우에 있어서, 이들 오목한 가장자리는 구멍의 가장자리에 의해 형성되지 않는다. 도 11에서 화살표 D의 방향을 따라 외측으로부터 볼 때, 예비용량부는 물결 형상을 갖는다. 도 10에서, 벨트의 원주 방향을 따라, 바닥에서 상부로 볼 때, 예비용량부는, 축선(A)에 수직인 벨트의 중앙평면(PM)을 향하여, 치크부(122)의 중단 부분에서의 연결부분(136A)의 가장자리의 연속성을 가지면서 연장하는 제1 오목 가장자리부(131A)와, 치크부(124)의 중단 부분에서의 연결부분(136B)의 가장자리의 연속성을 가지면서 벨트의 중앙평면(PM)을 향하여 연장하는 제2 오목 가장자리부(131B)를 갖는다. 따라서 2개의 오목 가장자리부(131A 및 131B)는 벨트의 축선방향으로 대향하는 2개의 가장자리 위에서 연장되고 벨트의 둘레를 따라 서로에 대해 오프셋 된다. 2개의 치크부(132 및 134)는 또한 벨트의 둘레를 따라 서로에 대해 오프셋 된다. 본 경우에 있어서, 치크부(132)는 제2 오목 가장자리부(131B)와 동일한 원주방향 부분 내에서 적어도 부분적으로 연장되고, 치크부(134)는 제1 오목 가장자리부(131A)와 동일한 원주방향 부분 내에서 적어도 부분적으로 연장되지만, 이들 2개의 원주방향 부분은 상이하다. 그렇지만, 2개의 치크부(132 및 134)는 여기서 각각의 오목 가장자리부(131A 및 131B)의 양측에 축선 방향으로 완전히 위치되어 있다. 도 1 내지 9의 예에서와 같이, 예비용량부의 신장은 곡률을 감소시키면서 곧게 펴지는 경향이 있는 오목 가장자리부의 변형에 의해 이루어진다. 본 경우에 있어서, 오목 가장자리부는 오목부(120)의 바닥부(123)의 (축선 방향으로 측정된) 폭을 침해하는 것을 알 수 있다.

치크부(132 및 134)는 로브부(각각 132A 및 134A) 내에 형성되며, 볼록하게 만곡되는 가장자리(132', 134')를 갖는다. 각각의 로브부(132A 및 134A)의 정점(S)은, 도시된 바와 같이 각각의 오목 가장자리부(131A 및 131B)의 바닥 영역에 대해 오프셋 될 수 있거나, 반대로 이들 바닥 영역과 축선방향으로 정렬되어 위치될 수 있다.

방금 설명한 2개의 예에 있어서, 오목 가장자리부는 부드러운 곡선 형상을 갖는다. 그러나 이것들은 각진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 구멍(31)의 가장자리는 다각형 형상을 가질 수 있다.

물론 칼라는 단지 하나의 예비용량부만을 가질 수 있거나 반대로 2개 이상의 예비용량부를 가질 수 있다. 대안적으로, 여러 예비용량부들이 서로 연속적으로 제공될 수 있으며, 예비용량부의 단부를 획정하는 연결부분은 동시에 인접한 예비용량부의 시간을 획정할 수 있다. 이들 예비용량부는 서로 유사하거나, 또는 예를 들어 형상 또는 개수가 상이한 치크부 및 오목 가장자리부(구멍)를 가짐으로써, 상이할 수 있다.

예비용량부(30 또는 130)의 길이는 벨트의 길이에 비해 상대적으로 작다. 예를 들어, 상기 예비용량부 또는 각 예비용량부의 길이는 클램핑 상태의 벨트 직경의 5%와 25% 사이, 바람직하게는 벨트 직경의 10%와 20% 사이로 이루어진다. 벨트의 축선(A)에 수직인 평면(PS 또는 PM 평면)에 있어서의 오목 가장자리부의 돌출 길이로서 정의되는, 예비용량부의 상기 오목 가장자리부 또는 각 오목 가장자리부의 길이는, 예비용량부의 길이의 20% 내지 100% 정도, 특히 예비용량부의 길이의 25% 내지 70% 정도인 것이 일반적이다. 특히, 상기 오목 가장자리부 또는 각 오목 가장자리부의 길이는 예를 들어 클램핑 상태에서 벨트 직경의 2% 내지 20% 정도, 특히 5% 내지 15% 정도이다.

전술한 실시예에 있어서, 칼라는 금속 스트립에 의해 일체로 만들어질 수 있다.

10, 110: 벨트, 20, 120: 내부 오목부, 22, 24, 122, 124: 치크부(cheeks), 23, 123: 바닥부, 30, 130: 예비용량부(capacity reserve), 36, 136A, 136B: 연결부분(linking portions), 32, 34, 132, 134: (예비용량부의) 치크부

Claims (13)

1. 물품을 클램핑하도록 구성되는 금속 벨트(10; 110)를 포함하는 클램핑 칼라로서,
   상기 벨트는 상기 벨트의 축선(A)을 향하여 배향된 치크부(cheeks)(22, 24; 122, 124)에 의해 획정되는 바닥부(23; 123)를 포함하는 내부 오목부(20; 120)를 가지며,
   상기 클램핑 칼라는 상기 벨트의 클램핑 인장력의 영향 아래에서 신장될 수 있는 벨트 부분에 의해 형성되는 예비용량부(30; 130)를 가지며,
   상기 예비용량부는, 상기 치크부(22, 24; 122, 124)가 중단되어 있는 연결부분(36; 136A, 136B)에 의해, 상기 벨트의 원주방향을 따라서 획정되며,
   상기 예비용량부는 상기 벨트의 축선(A)을 향하여 배향된 치크부(32, 34; 132, 134)를 가지는 것을 특징으로 하는 클램핑 칼라.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 치크부(32, 34; 132, 134)는 볼록한 만곡 가장자리(32', 34'; 132', 134')를 가지는 클램핑 칼라.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 예비용량부(30; 130)는 적어도 하나의 오목 가장자리부(31A, 31B; 131A, 131B)를 가지는 클램핑 칼라.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 치크부(32, 34; 132, 134)는 상기 오목 가장자리부(31A, 31B; 131A, 131B)의 양쪽에서 축선방향으로 적어도 부분적으로 위치되는 클램핑 칼라.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 오목 가장자리부(31A, 31B; 131A, 131B)는 상기 벨트(10; 110)의 원주방향 필요 공간(circumferential space requirement) 내에서 연장하는 클램핑 칼라.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 예비용량부(30)는 적어도 하나의 구멍(31)을 가지는 클램핑 칼라.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 구멍(31)은 상기 치크부(32, 34)까지 연장하는 클램핑 칼라.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 구멍(31)은 다음의 기하학적 특징들 중 적어도 하나를 가지는 클램핑 칼라.
   - 상기 예비용량부(30)의 길이(LCA)의 적어도 30%와 동일한 길이(L31), 이들 길이는 상기 벨트의 원주 방향을 따라 측정됨; 및
   - 상기 벨트의 폭(LCE)의 적어도 50%와 동일한 폭(L31'), 이들 폭은 상기 벨트의 축선 방향을 따라 측정됨.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 치크부(32, 34; 132, 134)는 로브부(lobes)(32A, 34A; 132A, 134A)에 형성되어 있는 클램핑 칼라.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 예비용량부(30; 130)는 적어도 하나의 오목 가장자리부(31A, 31B; 131A, 131B)를 가지며,
    상기 로브부(32A, 34A) 중 적어도 하나는 상기 오목 가장자리부(31A, 31B; 131A, 131B)의 오목한 형태의 바닥 영역과 정렬되어 축선방향으로 위치되는 정점(S)을 가지는 클램핑 칼라.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 벨트(10; 110)는 제1 단부(10A) 부근에 돌출 러그(12) 및 제2 단부(10B) 부근에 후크(14)를 지니며,
    상기 후크(14)는 전방벽부(14A)와 공통부분(14B)을 가지며,
    상기 전방 벽부(14A)는, 상기 후크(14)가 상기 칼라를 클램핑 상태로 유지하기 위해 상기 러그에 걸려있는 동안에, 상기 러그의 뒤에 유지되도록 구성되며,
    상기 벨트(10)에 상기 전방벽부를 연결하는 상기 공통부분(14B)은, 반경방향 외측으로 돌출하는 파지표면(16)과, 상기 파지표면으로부터 반경방향으로 후퇴함으로써 상기 파지표면의 양쪽에서 축선방향으로 연장하는 2개의 측면 경계부(18, 19)를 가지는 클램핑 칼라.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 파지표면(16)은 상기 공통부분(14B)의 보스(17)의 후방에 형성되는 클램핑 칼라.
13. 청구항 1에 있어서,
    금속 스트립으로 일체로 형성되는 클램핑 칼라.

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