WO2020013626A1 - 대상물 파지 장치 및 이를 이용한 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구 - Google Patents

대상물 파지 장치 및 이를 이용한 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구 Download PDF

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WO2020013626A1
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홍현국
조웅희
제갈민수
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주식회사 메가조인트
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    • F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L2013/145—Tools specially adapted therefor

Definitions

  • the present application relates to an object holding device and a swaging fitting fitting tool using the same.
  • Tools for fastening swedish fittings that move the swaging ring over the outer body along the longitudinal direction of the pipe are mostly hydraulically driven to produce large forces with small size and weight.
  • O type tool the swage ring and the outer body body
  • U type tool the U-shaped one direction is opened and pushed in from the side
  • Such a fitting fitting tool is generally composed of a plurality of hydraulic cylinders and a frame for structurally and functionally connecting them, and inserts that are exchange-mounted according to the size of the fitting to be fastened.
  • the structure and arrangement of the hydraulic cylinder and frame determine the specificity of the fitting fastening tool.
  • one or more hydraulic cylinders are used parallel to the pipe axis.
  • the frame may transmit a force through the insert to the component parts of the fitting when the hydraulic cylinder is driven in a manner that pushes or pulls the fitting fitting tool such that the component parts of the fitting are longitudinally relative to the pipe.
  • U-shaped tools may be located opposite the surface on which one hydraulic cylinder is opened or a plurality of hydraulic cylinders may be arranged symmetrically to the left and right of the U-shaped frame.
  • the U-shaped tool has the advantage of easy operation of the tool because the structure can be inserted directly to the fitting without opening and closing the tool through the open surface.
  • this U-shaped tool has a limitation in that the open structure (one side open structure) can transmit a force to only a part of the fitting, and cannot arrange a hydraulic cylinder on the open side. Therefore, the hydraulic cylinder having a relatively large size can only be disposed at a position far from the fitting, and the disadvantage is that the frame must be relatively large and heavy to secure the mechanical rigidity of the tool. In addition, if some of the fittings are separated during the fastening process, there is a risk that the fastening is incomplete or the tool is broken.
  • the conventional O-shaped tool may be provided in a form in which a plurality of cylinders are arranged along the circumference of the pipe.
  • two or more separate frames are mainly used because they are operated by opening one side in the shape of opening the mouth and then closing the fitting.
  • Such an O-type tool can deliver balanced forces along the circumference of the fitting, which is structurally stable and advantageous in miniaturization / lightening of the frame.
  • the fittings are less likely to be disengaged after tightening compared to U-shaped tools.
  • the O-shaped tool has a limitation in that it requires more space than the U-shaped tool in the process of opening one side of the tool and positioning the fitting therein, which has a disadvantage in that the usability is reduced in a narrow working space. .
  • the present application is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present application is an object holding device having both the convenience of the operation of the U-type tool and ease of operation in the narrow area and the safety of the advantage of the O-type tool and a swap comprising the same It is an object of the present invention to provide a wedging fitting tool.
  • the object holding device for gripping the outer circumferential surface of the object so as to surround the upper outer circumferential surface of the object in the gripping completion state holding the outer circumferential surface of the object
  • An upper frame provided in an inner circumferential surface shape corresponding to an upper outer circumferential surface
  • a lower left frame provided in an inner circumferential surface shape corresponding to the lower left outer circumferential surface to surround the lower left outer circumferential surface of the object in the gripping completion state
  • the object in the gripping completion state
  • a left lower link provided in a shape of an inner circumferential surface corresponding to the right lower outer circumferential surface to surround the lower right outer circumferential surface of the lower link
  • a left link linking a middle portion of the upper left frame and the lower left frame by a hinge having a front and rear direction as a rotation axis Member and the phase It may include a right link member connecting link by a hinge to the right side portion and the middle parts of the front
  • the grip preparation state before the object enters between the left link member and the right link member the lower left frame surrounds the upper left outer peripheral surface of the object
  • the lower right frame is the right upper outer peripheral surface of the object
  • the gripping completion state is that the lower left frame is rotated counterclockwise on the basis of the gripping preparation state to surround the lower left outer peripheral surface of the object
  • the right lower frame is clockwise on the basis of the gripping preparation state. It may be rotated to surround the lower right outer circumferential surface of the object.
  • the left link member and the right link member, the gap between the left lower frame and the right lower frame in the gripping intermediate state that is switched from the gripping ready state to the gripping completion state, the gap between which the object can pass It may be provided to form.
  • the object holding device when the pressing pressure is applied to the object holding device in the holding state, the rotation of the lower left frame and the lower right frame to form the gap gap
  • the gripping completion state may be reached through the gripping intermediate state.
  • the upper frame may include an upper insert having an inner circumferential surface shape corresponding to the upper outer circumferential surface of the upper body and the object and detachably fixed to the upper body.
  • the lower left frame may include a lower left insert having a lower inner body and an inner circumferential surface corresponding to the lower left outer peripheral surface of the object and being detachably fixed to the lower left body.
  • the lower right frame may include a lower right insert having an inner circumferential surface shape corresponding to the lower right outer circumferential surface of the object and detachably fixed to the lower right body.
  • At least one of the upper insert, the lower left insert, and the lower right insert may be formed with an open hole having one side opening but having an inner width larger than the opening width.
  • the fastening member is inserted into and rotated in the open hole so as to have a first width exceeding the opening width and less than or equal to the inner width and a second width being less than or equal to the opening width and width in a direction orthogonal to the first width.
  • Removable fastening of one or more of the upper insert, the lower left insert and the lower right insert may be made.
  • each of the opposite ends of the lower left insert and the lower right insert may be provided to be engaged with each other in the form of a pod structure.
  • the pod structure may be provided in a form to limit the individual movement in the front and rear direction and to allow the transition from the gripping ready state to the gripping completion state.
  • each of the opposing ends of the upper insert and the left lower insert are provided to be engaged with each other in the form of the pod structure, and each of the opposing ends of the upper insert and the lower right insert May be provided to engage with each other in the form of the pod structure.
  • the object holding device for holding the outer peripheral surface of the object can do.
  • the link angle restraint portion may protrude from the left link member toward the right link member, the left slot member having a left slot formed thereon, protrude and extend toward the left link member from the right link member, and the left slot member.
  • a right slot member extending partially intersecting and having a right slot overlapping the left slot with respect to the front-rear direction, and a restraining member having a link angle constraint hole formed so that the left slot and the right slot overlap with the overlapping portion;
  • the restraint member may be connected to the upper frame, and the restraint member may include a restraint body which is movably mounted between the left link member and the right link member in a vertical direction, and a restraint pin that is fastened across the overlap region in the front-rear direction.
  • a locking groove may be formed on an outer surface of the restraining member, and the link angle restraining unit may include a locking unit provided to be capable of engaging or releasing the locking groove in the gripping completion state and the locking in the gripping completion state.
  • the link angle constraint part may include an elastic unit that elastically presses the locking unit toward the locking groove to lock the locking unit to the locking groove.
  • the locking unit may be automatically locked in the holding state by the elastic unit.
  • the locking groove, one or more of the inner upper surface and the inner lower surface may be formed as an inclined surface so that the locking unit is guided when the locking member moves in the vertical direction in the unlocking mode.
  • the locking mechanism may have a free space greater than or equal to the width of the locking unit in the lock release mode, and a free space less than the width of the locking unit in the lock holding mode. It may be provided to be formed.
  • the restraint body may be formed with an accommodation space in which the locking unit is disposed, and the restraint member may be disposed to be movable in a vertical direction through a through hole formed in the accommodation space.
  • the locking mechanism may be placed in any one of the unlocking mode and the lock holding mode by vertical movement.
  • hinge connection of the middle portion of the left link member and the left lower frame may be made by a snap structure including a cam portion and a cam follower.
  • a swaging fitting fitting tool is adjacent to an object holding device for holding a first object and a neighboring object holding device for holding a second object and neighboring the object holding device and the object holding device. It may include a fastening force providing device for adjusting the separation distance between the devices.
  • the swaging fitting fitting tool may include the neighboring object holding device.
  • the operation of opening the frame is unnecessary to secure the angle for inserting the object, there is an effect that the usability is improved even in a narrow space compared to the conventional O-type tool.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an object holding apparatus according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an upper insert, a lower left insert and a lower right insert.
  • Figure 3a is a view showing that the fastening member is inserted into the open hole formed in the upper insert.
  • 3B is an enlarged view illustrating a state in which the fastening member inserted into the open hole is rotated after insertion to fix the upper insert.
  • FIG. 4A is a view illustrating a link angle constraint of an object holding device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 4B is a schematic bottom view for explaining the interior of the link angle constraint.
  • 5A is a front view for explaining a lock holding mode in which a locking unit is locked to a locking groove.
  • 5B is a front view for explaining a state in which the locking unit is switched from the lock holding mode to the unlocking mode to allow the locking unit to be separated from the locking groove.
  • 5C is a front view for explaining a state in which the object holding device is switched to an intermediate gripping state after the locking unit is separated from the locking groove.
  • 5D is a front view for explaining a lock holding mode and a unlocking mode of an object holding device according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • 6A is a rear view for explaining a state in which a middle portion of a left link member and a left lower frame are hinged by a snap structure in a grip preparation state.
  • 6B is a rear view for explaining a state in which a middle portion of the left link member and the lower left frame are hinged by a snap structure in a middle state of gripping.
  • FIG. 6C is a rear view illustrating a state in which a middle portion of the left link member and the lower left frame are hinged by a snap structure in a gripping completion state.
  • FIG. 7A is a schematic front and right side view of a swaging fitting fitting tool according to one embodiment of the present invention in a grip ready state.
  • FIG. 7B is a schematic front and right side view in a gripping intermediate state of a swaging fitting fitting according to one embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7C is a schematic front and right side view of the swissing fitting fitting tool of the swaging method according to an embodiment of the present invention in a gripped state.
  • FIG. 8A is a schematic perspective view and a front view of a swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present disclosure in a gripping preparation state.
  • FIG. 8A is a schematic perspective view and a front view of a swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present disclosure in a gripping preparation state.
  • FIG. 8B is a schematic perspective and front view in the intermediate gripping state of a swaging fitting fitting according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8C is a schematic perspective view and a front view of a swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present invention in a gripped state;
  • 9A and 9B are cross-sectional views schematically showing before and after swaging of an object by a swaging fitting fitting tool.
  • FIG. 10 is a view of a conventional U-shaped tool.
  • FIG. 11 is a view of a conventional O-shaped tool.
  • FIG. 12 is a view for explaining a mounting process of the swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present application.
  • 13 to 19 is a view summarized in a time sequence the mounting process of the swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present application.
  • 20 and 21 is a view showing the shape of the swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present application viewed from the back during the mounting process, showing the interlocking shape of the shock frame and the insert.
  • 22 to 25 are views showing the translucent treatment of the shock frame so that the shape of the insert of the swaging fitting fitting according to another embodiment of the present application is better seen.
  • such a direction setting may vary depending on the arrangement of the device.
  • the apparatus may be arranged such that the reference upward of FIG. 1 is directed in a horizontal direction (left and right directions) as needed, and as another example, the apparatus may be disposed such that the reference upward of FIG. 1 is facing an oblique inclination direction. .
  • the object holding device and the swaging fitting fitting tool of the present application are used in applications requiring high cleanliness as well as airtightness, such as high clean gas piping (UHP piping) in industries such as semiconductors, biotechnology and pharmaceuticals where clean rooms are used. It can be applied with various applications. In particular, foreign objects (contaminants) such as pipe processing residues that may remain at the ends (cut surfaces) of the object may be blocked by the object holding device and swaging fitting fitting tool of the present application. Thus, it can be effectively applied to piping structures where a very high level of internal cleanliness is required.
  • UHP piping high clean gas piping
  • the object holding device and the swaging fitting fitting tool of the present application should not be understood to be limitedly applied to the above-described industrial fields such as semiconductor, biotechnology, pharmaceuticals, and the like.
  • the object holding device of the present application and the object held or fastened by the swaging fitting fitting tool of the present application can be understood as a concept broadly encompassing pipes, wires, rebars, pipes, and the like as described below. Swaging type fitting tools can be widely used in a variety of applications, such as construction and electrical applications.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an object holding apparatus according to an embodiment of the present application.
  • an object gripping apparatus 1000 for gripping an outer circumferential surface of an object according to an exemplary embodiment of the present disclosure is an upper frame 100 and a lower left side.
  • the frame 200, the lower right frame 300, the left link member 400 and the right link member 500 may be included.
  • an object that can be gripped by the object holding device 1000 may be understood as a concept encompassing an object in which at least some sections are cylindrical or polygonal.
  • the object may be a pipe, an electric wire, a rebar (deformed rebar), a pipe, or the like.
  • the object that can be gripped by the object holding device 1000 is at least one of the pipe fitting 20 is provided so as to surround the outer peripheral surface of the tube 10 or the tube 10 at least a portion of the cylindrical or polygonal shape. It may include.
  • the object may include a pipe 10 and a pipe fitting 20 surrounding the outer circumferential surface of the pipe 10.
  • the object may refer to the tube 10 itself.
  • the pipe fitting 20 may be any one of the two pipes 10 is inserted into one end to connect between the two pipes 10, the other tube 10 is inserted into the other end.
  • the upper frame 100 may be provided in an inner circumferential surface shape corresponding to the upper outer circumferential surface of the object so as to surround the upper outer circumferential surface of the object in the gripping completion state in which the outer circumferential surface of the object is gripped.
  • the upper frame of the object holding device 1000 which is provided to hold an object having at least a portion of the cylindrical shape is a convex arc shape (inverted upside) so as to correspond to the upper outer peripheral surface of the cylindrical object.
  • U-shape may be provided.
  • the upper frame 100 may be referred to as a U-shaped frame based on the shape of the inner circumferential surface thereof.
  • the inner circumferential surface shape corresponding to the upper outer circumferential surface of the object may be an inner circumferential surface shape having substantially the same shape as the upper outer circumferential surface of the object, but is not limited thereto.
  • the inner circumferential surface shape corresponding to the upper outer circumferential surface of the object may be provided in a shape including a predetermined free space with respect to the shape of the upper outer circumferential surface of the object.
  • the lower left frame 200 may be provided in an inner circumferential shape corresponding to the lower left outer circumferential surface so as to surround the lower left outer circumferential surface of the object in the grip state.
  • the lower left frame 200 of the object holding device 1000 which is provided to hold an object having a cylindrical shape, its inner circumferential surface is left to correspond to the lower left outer peripheral surface of the cylindrical object. It can be provided in a convex arc shape (C-shaped, in other words ⁇ shape).
  • the lower left frame 200 may be referred to as a C-shaped frame or a ⁇ frame based on the shape of the inner circumferential surface thereof.
  • the lower right frame 300 may be provided in an inner circumferential surface shape corresponding to the lower right outer circumferential surface to surround the lower right outer circumferential surface of the object in the gripping completion state.
  • the lower right frame 300 of the object holding device 1000 provided to hold an object having a cylindrical shape, the inner peripheral surface of the cylindrical shape so as to correspond to the lower right outer peripheral surface of the right It may be provided in the shape of a child (in other words, a ⁇ shape).
  • the lower right frame 300 may be referred to as a C-shaped frame or a ⁇ frame based on the shape of the inner circumferential surface thereof.
  • the upper portion is not limited to the upper portion of the object, but may vary depending on the arrangement of the device.
  • the upper part may be determined to correspond to the oblique oblique direction.
  • other terms indicating the direction of the lower left, lower right, etc. may also vary depending on the arrangement of the device.
  • the left link member 400 may link the left part of the upper frame 100 and the middle part of the left lower frame 200 by a hinge having the front and rear direction as the rotation axis.
  • the right link member 500 may be linked by a hinge having the front and rear directions as the rotation axis of the right side of the upper frame 100 and the middle portion of the right lower frame 300.
  • the left link member 400 and the right link member 500 may be provided in an arc shape having an inner circumferential surface and an outer circumferential surface with a predetermined radius of curvature, but are not limited thereto.
  • the left link member 400 and the right link member 500 may be provided in a bar form so as to linearly connect the upper frame 100 and the lower left frame 200 or the lower right frame 300.
  • the grip preparation state before the object enters between the left link member 400 and the right link member 500 includes the lower left frame 200 surrounding the upper left outer peripheral surface of the object, and the lower right frame 300 being the right side of the object. It may be defined as a state surrounding the upper outer peripheral surface.
  • the gripping preparation state may be represented by (a) of FIG. 1.
  • the gripping preparation state is that the opened surface of the upper frame 100 and the opened surface of the lower left frame 200 and the lower right frame 300 are both above the objects 10 and 20. It may be understood that the lower left frame 200 surrounds the upper left outer circumferential surface of the object and the lower right frame 300 surrounds the upper right outer circumferential surface of the object in a state in which it is disposed to face the top of (10, 20). have.
  • the gripping completion state the lower left frame 200 is rotated counterclockwise on the basis of the gripping preparation state to surround the lower left outer peripheral surface of the object
  • the right lower frame 300 is rotated clockwise on the basis of the gripping preparation state It may be defined as a state surrounding the lower right outer peripheral surface of the object.
  • the gripping completion state may be represented by (b) of FIG. 1. More specifically, for example, the grip completion state is, the left lower frame 200 and the right lower frame 300 is disposed so that the open surface facing the top of the object (10, 20) in the gripping preparation state After rotating counterclockwise and clockwise, respectively, the left side of the lower left frame 200 and the right lower frame 300 open to face the lower side of the object 10, 20 from the lower side of the object 10, 20.
  • the lower frame 200 and the lower right frame 300 are coupled to each other, and the upper frame 100 refers to a state in which the upper surface of the objects 10 and 20 is changed to surround the upper parts of the objects 10 and 20. Can be.
  • the upper frame 100, the lower left frame 200 and the lower right frame 300 in the gripping completion state may be converted to merge into one O-type frame structure as a whole.
  • the left link member 400 and the right link member 500 have an interval between the lower left frame 200 and the lower right frame 300 in the middle of the gripping transition from the gripping ready state to the gripping completion state. It may be provided to form a possible gap.
  • the left link member 400 and the right link member 500 may be provided so that the interval during rotation between the lower frames 300 is set to a gap gap through which the objects 10 and 20 can pass.
  • FIG. 1C an intermediate gripping state transitioned from a gripping preparation state to a gripping completion state may be represented by FIG. 1C.
  • the left lower frame 200 and the right lower frame 300 is rotated while the gripping through the intermediate gripping to form the gaps described above The completion state can be reached.
  • the above-described pressing pressure may be understood as a pressure applied relatively between the object holding device 1000 and the objects 10 and 20.
  • the pressing pressure in the present application may be applied to the object holding device 1000 from the upper side to the lower side.
  • the pressing pressure may be a pressure applied to the objects 10 and 20 in a direction opposite to the pressing pressure applied to the object holding device 1000 (for example, a direction from the lower side to the upper side).
  • a user of the object holding device 1000 may apply the pressing pressure to the object holding device 1000 or the pressing pressure on the objects 10 and 20 to control the left lower frame 200 and the right lower frame 300. Rotation can be initiated.
  • the left link member 400 and the right link member 500, the upper frame 100, the lower left frame 200 and the lower right frame 300 that behaves in the process of switching from the above-described gripping preparation state to the gripping completion state
  • the restoring force toward the center direction of the object holding device 1000 may be provided so that movement of the body is naturally induced.
  • the left link member 400 and the right link member 500 are configured to hold the object holding device 1000 such that the object holding device 1000 grips or releases the object (in other words, is separated from the object). It is possible to provide a restoring force directed toward the center of the (1000). Therefore, when the object holding device 1000 is pulled in a direction opposite to the pressing pressure so as to be separated from the objects 10 and 20, the object holding device 1000 is re-existed without additional manipulation by the above restoring force. The process may return to a form corresponding to the gripping preparation state.
  • the restoring force may be applied in a rotational direction to each of a portion where the left link member 400 is hinged with respect to the upper frame 100 and a portion where the right link member 500 is hinged with respect to the upper frame 100. It may be provided by an elastic member that provides an elastic force or an elastic restoring force, but is not limited thereto.
  • the elastic member providing the elastic force or the elastic restoring force in the rotational direction may be a spring.
  • structures formed by the upper frame 100, the lower left frame 200, and the lower right frame 300 may be referred to as UCC structures based on their shapes.
  • the shape and function of the upper insert 110, the lower left insert 210 and the lower right insert 310 will be described with reference to FIGS. 2, 2b, 3a, and 3b, and the upper insert in the gripped state.
  • One or more of the 110, the lower left insert 210 and the lower right insert 310 will be described to be engaged with each other in the form of a pod structure.
  • the upper frame 100 may include an upper body 110 and an upper insert 110 having an inner circumferential surface shape corresponding to the upper outer circumferential surface of the object and detachably fixed to the upper body 101.
  • the left lower frame 200 may include a left lower body 201 and a lower left insert 210 having an inner circumferential surface shape corresponding to the lower left outer circumferential surface of the object and detachably fixed to the left lower body 201. .
  • the lower right frame 300 may include a right lower body 301 and a lower right insert 310 having an inner circumferential surface shape corresponding to the lower right outer circumferential surface of the object and detachably fixed to the lower right body 301. .
  • FIG. 2 is a perspective view of the upper insert, lower left insert and lower right insert
  • the upper insert 110 may be formed with an open hole 113 to insert a fastening member 114 inserted into the upper body 101 to be detachably fixed to the upper body 101.
  • the lower left insert 210 has an open hole to insert the fastening member 114 inserted into the left lower body 201 to be detachably fixed to the upper left side of the grip preparation state (in other words, the lower left side of the grip state). 213 may be formed.
  • the lower right insert 310 is opened in such a manner that the fastening member 114 inserted into the right lower body 301 to be detachably fixed to the upper right side of the grip preparation state (in other words, the lower right side of the grip completion state) is inserted. 313 may be formed.
  • the formation positions of the open hole 113 of the upper insert 110, the open hole 213 of the lower left insert 210, or the open hole 313 of the lower right insert 310 may be set in various embodiments. Can be.
  • protrusions 211 and depressions 212 may be alternately formed at an end portion of the left lower insert 210 that faces the right lower insert 310 along the front and rear directions.
  • the protrusion 311 and the recess 312 may be alternately formed along the front and rear directions.
  • Each of the opposite ends of the lower left insert 210 and the lower right insert 310 may be provided to be engaged with each other in the form of a pod through a structure in which protrusions and depressions are alternately formed along the front and rear directions.
  • two protrusions 211 and one recess 212 are formed in the lower left insert 210, and one protrusion 311 and two recesses 2 are formed in the lower right insert 310. 312) may be formed, but is not limited thereto.
  • the left lower insert 210 and the right lower insert 310 may be formed such that two or more protrusions and depressions are provided.
  • each of the opposite ends of the lower left insert 210 and the lower right insert 310 may be provided to be engaged with each other in the form of a pod structure.
  • the pod structure may be understood to mean a structure provided in a form that restricts the individual movement in the front and rear direction, and at the same time allows the transition from the gripping ready state to the gripping completion state.
  • the interlocking engagement with each other in the form of a pod structure means that the protrusion 211 of the lower left insert 210 and the recess 312 of the lower right insert 310 are at least partially gripped.
  • the engagement (nesting), the recessed portion 212 of the lower left insert 210 and the protrusion 311 of the lower right insert 310 is at least partly engaged (overlapping) in the grip state.
  • the pod structure may also be understood as a structure formed through engagement coupling between the uneven structure.
  • the object gripping apparatus 1000 is provided with inserts which are engaged with each other in the form of the pod structure described above, so that the swaging fitting fitting tool 1 of the swaging method according to an embodiment of the present application including the object gripping apparatus 1000 is provided.
  • the moment generated when the) exerts force for swaging can be shared by the inserts, so unlike the conventional fitting tools, stress is not concentrated only on the frame. It has the effect of being able to exert. Therefore, there is an advantage that can reduce the overall size and weight of the swaging fitting fitting tool (1) according to an embodiment of the present application.
  • each of the opposing ends of the upper insert 110 and the lower left insert 210 is provided to be engaged with each other in the form of the pod structure described above, the upper insert 110 and the lower right insert ( Each of the mutually opposing ends of 310 may be provided to engage with each other in the form of the pod structure described above.
  • the interlocking coupling in the form of the pod structure described with reference to FIG. 2 is not only between the lower left insert 210 and the lower right insert 310, but also the upper insert 110 and the lower left insert 210, or the lower right insert ( 310 may also be applied to each of the end portions abutting, and in this case, the effect that the stress is not concentrated only on the frame so that a high fastening force can be exerted even with a frame having a relatively low rigidity may be achieved by using the lower left insert 210 and the lower right insert ( If only the pod structure form between 310 may be further increased.
  • Figure 3a is a view showing that the fastening member is inserted into the open hole formed in the upper insert.
  • two open holes 113 may be formed in the upper insert 110 and upwardly open at the upper left and upper right portions of the upper insert 110.
  • At least one of the upper insert 110, the lower left insert 210, and the lower right insert 310 has one side open but has an inner width 113b larger than the opening width 113a.
  • the hole 113 may be formed.
  • the fastening member 114 provided is inserted into and rotated in the open hole 113, so that at least one of the upper body 101 and the lower left body of the upper insert 110, the lower left insert 210, and the lower right insert 310 is provided. Removable fixing to the 201 and the lower right body 301 can be made.
  • the open hole 113 may be formed such that an inner width thereof is larger than the opening width (113a ⁇ 113b), and the fastening member 114 may be formed so that the first width is larger than the second width (114a> 114b).
  • the fastening member 114 has an open hole 113 from an upper side of the open hole 113 in a state where the first width 114a extends along the vertical direction and the second width 114b extends along the left and right directions. Can be inserted into the side of the opened portion. After the fastening member 114 is inserted into the open hole 113 (in other words, after the fastening member 114 moves inside the opened portion of the open hole 113), the fastening member 114 is opened with the open hole ( Fastening member 114 may be rotated (eg, rotated 90 degrees) to prevent deviation from 113.
  • 3B is an enlarged view illustrating a state in which the fastening member inserted into the open hole is rotated after insertion to fix the upper insert.
  • the fastening member 114 is inserted into the open hole 113 and then rotated (eg, rotated 90 degrees) so that the first width 114a extends along the left and right directions, and the second width ( 114b) may be arranged to extend in the vertical direction.
  • the fastening member 114 after the rotation may be prevented from being separated from the open hole 113 because the first width 114a extending along the left and right direction exceeds the opening width 113a of the open hole. have.
  • the fastening member 114 is provided in the form of a fastening pin of a cylindrical shape as a whole extending in the front and rear direction, the portion inserted into the open hole 113 having a predetermined length in the front and rear direction described above It may be provided to have a first width 114a and a second width 114b.
  • portions other than the portion inserted into the open hole 113 in the fastening member 114 are provided in a cylindrical shape having a diameter larger than the inner width 113b of the open hole 113, so that the fastening member 114 is After being inserted into the open hole 113, the fastening member 114 may be prevented from moving in the front-rear direction.
  • the front of the fastening member 114, the fastening member 114 is opposed to rotate the fastening member 114 or to separate the fastening member 114 is fastened to prevent separation after insertion.
  • Grooves may be formed to facilitate the rotation in the direction.
  • FIGS. 3A and 3B illustrate the shape of the fastening member 114 and the open hole 113 inserted and rotated to couple the upper insert 110 to the upper body 101 based on the upper insert 110.
  • the description of the fastening member 114 and the open hole 113 is a description of the open hole 213 formed in the lower left insert 210 and the open hole 313 formed in the lower right insert 310. The same can be applied to.
  • an elastic member that provides an elastic force to elastically recover to the opened portion side in a compressed state is installed on the inner surface of the hole opposite to the opened portion in the open hole 113.
  • an elastic member pushes the fastening member 114 toward the opened portion side.
  • the fastening member 114 can be prevented from being rotated in a direction to escape through the opened portion.
  • the above-described elastic member is positioned adjacent to the lower surface of the open hole 113, and when the fastening member 114 is inserted into the open hole 113, the lower side and the open hole 113 of the fastening member 114. ) May be displayed between the lower sides of the panel.
  • the object holding device 1000 provides a link angle restraining unit 600 provided to restrain the rotation angle of the left link member 400 and the rotation angle of the right link member 500 within a preset angle range. ) May be included.
  • the left link member 400 and the right link member 500 provide the restoring force toward the center direction of the object holding device 1000, the upper direction such as the right direction, the left direction, and the inclined direction of the objects 10 and 20.
  • the link members and the frame are relatively positioned on the lower side due to the influence of gravity. And may be biased downwards than the frame.
  • the fitting 20 or the like does not smoothly enter into the upper insert 110 mounted on the upper frame 100. A case may arise, and usability may fall.
  • the link angle restraint 600 has a force that tries to bias (fall) the link member positioned below by restraining the rotation angles of the left link member 400 and the right link member 500 from each other. Even if this occurs, if the link member positioned on the upper side is not lifted, the link member positioned on the lower side cannot be opened, and this phenomenon can be prevented.
  • FIG. 4A is a view showing a link angle constraint of an object holding apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4B is a schematic bottom view for explaining an interior of the link angle constraint.
  • the link angle constraint 600 may be provided to restrict the operation of the left link member 400 and the right link member 500 to be symmetrically performed.
  • the symmetrical operation of the left link member 400 and the right link member 500 may be understood so that the difference between ⁇ 1 and ⁇ 2 in FIG. 4A is less than or equal to a preset angle range.
  • FIG. 4A and A of FIG. 4B are used when the left link member 400 and the right link member 500 do not open in the grip preparation state, the grip completion state, or the like (in other words, the left link member and the right link member). Is a non-rotated link angle constraint 600 is shown.
  • B of FIG. 4A and B of FIG. 4B are the case where the left link member 400 and the right link member 500 spread more than a predetermined angle in the middle of holding
  • the link angle constraint 600 may include a left slot member 610, a right slot member 620, a constraint member 630, a constraint body 640, and a constraint pin 650. It may include.
  • the left slot member 610 may protrude from the left link member 400 toward the right link member 500, and a left slot 610a may be formed.
  • the left slot 610a may be formed in a long hole shape which is formed along a longitudinal direction in which the left slot member 610 extends in the left or right direction.
  • the right slot member 620 extends protruding from the right link member 500 toward the left link member 400 but partially intersects with the left slot member 610, and the right slot 620a is the left slot 610a. And overlap with respect to the front-back direction.
  • the right slot 620a may be formed in a long hole shape which is formed along a longitudinal direction in which the left and right slot members 620 extend.
  • the restraint member 630 may have a link angle restraint hole 630a formed to overlap (overlap) a portion where the left slot 610a and the right slot 620a overlap (overlap).
  • the link angle constraint hole 630a may be formed in a circle or ellipse shape that is opened along the front and rear directions, but is not limited thereto.
  • the restraining member 630 may be in the form of a shaft extending in the vertical direction.
  • the restraining member 630 may be referred to as a lock shaft differently.
  • the restraining body 640 is connected to the upper frame 100, and the restraining member 630 may be mounted to be movable in the vertical direction between the left link member 400 and the right link member 500.
  • the restraining body 640 is formed with a receiving space 640a in which the locking unit 632 is disposed, and the restraining member 630 is disposed to be movable in the vertical direction through a through hole formed in the receiving space 640a.
  • the accommodation space 640a may be a volume in which at least a portion of the accommodation space 640a is opened or closed and exposed by the locking mechanism 660 to be changed.
  • the positive link between the left link member 400 and the right link member 500 may be used. It may be a central location.
  • the left slot 610a and the right slot 620a may be formed to be symmetrical with respect to the right center position. Accordingly, the left link member 400 and the right link member 500 may be symmetrically operated.
  • the length and the formation position of the left slot 610a, and the length and the formation position of the right slot 620a, the object 10, 20 in the intermediate state of the gripping the left link member 400 and the right link member 500 It can be set to form a gap gap of the passable degree.
  • the restraint pin 650 may be fastened to cross the overlap area in which the left slot 610a, the right slot 620a, and the link angle restraint hole 630a overlap each other in the front-rear direction.
  • the locking holding mode is provided to keep the object gripping apparatus 1000 in a gripping completion state, and the locking is provided to switch from the gripping completion state to a gripping preparation state.
  • the release mode will be described in detail.
  • FIG. 5A is a front view for explaining a lock holding mode in which the locking unit is locked to the locking groove
  • FIG. 5B is a view for explaining a state in which the locking unit is switched from the lock holding mode to the unlocking mode to allow the locking unit to be released from the locking groove
  • 5c is a front view for explaining a state in which the object holding device according to an embodiment of the present application is switched to an intermediate gripping state after the locking unit is separated from the locking groove.
  • a locking groove 630b may be formed on an outer surface of the restraining member 630.
  • the link angle constraint 600 may include a locking unit 632 and a locking mechanism 660.
  • the locking grooves 630b may be formed in a pair to face each other at heights corresponding to the left and right sides of the outer surface of the restraining member 630.
  • the pair of locking grooves 630b may be provided in plural along the vertical direction of the restraining member 630.
  • a pair of catching units 632 provided in the catching grooves 630b to be engaged or released can be provided.
  • the present invention is not limited thereto, and the position, number, and the like of the locking groove 630b may be variously set according to the embodiment.
  • the locking unit 632 may be provided to be able to engage or release the locking in the locking groove 630b in the grip state.
  • the locking unit 632 may correspond to a pin-shaped member, a spherical member, a bearing, or the like having a cross section of a circle, an ellipse, a polygon, and the like extending along the front-back direction. .
  • the object holding device 1000 and the neighboring object holding device in the swaging fitting fitting tool 1 of the swaging method according to an embodiment of the present invention including the object holding device 1000 to be described later are applied to a fastening force provided by a hydraulic cylinder or the like. Thereby moving closer to each other along the front-back direction. Therefore, in the case of the locking unit 632 provided with a pin-shaped member, even if the front and rear separation distance between the object holding device 1000 and the neighboring object holding device is narrowed or widened, the restraining member 630 is locked by the locking groove 630b. By moving to the front and rear direction along the pin-shaped locking unit 632 by, the locked state of the object holding device 1000 or the neighboring object holding device can be maintained.
  • the restraining member 630 is located along the locking unit 632 provided in the pin shape.
  • the lock holding mode may be maintained by moving in the front-rear direction.
  • the extension length of the pin shape is preferably set in consideration of the front and rear separation distance between the object holding device 1000 and the neighboring object holding device.
  • the locking mechanism 660 is a lock holding mode which prevents the locking unit 632 from being released from the locking groove 630b in the gripped state and the locking unit 632 is released from the locking groove 630b in the gripped state. It may be provided to selectively provide any one of the unlock mode to allow.
  • the locking mechanism 660 may be provided in the form of a block in which a hole is formed in the vertical direction to enable the locking member 630 to move upward and downward.
  • the hole formed in the locking mechanism 660 is the object holding device 1000 and the neighboring object in the swaging fitting fitting tool 1 of the swaging method according to an embodiment of the present application including the object holding device 1000 described above.
  • the restraining member 630 may be provided in the form of a long hole (slot) extending in the front-back direction so that the restraining member 630 may move together in the front-back direction.
  • a free space equal to or greater than the width of the locking unit 632 is formed outside the locking groove 630b in the unlocking mode, and the locking unit 632 is located outside the locking groove 630b in the lock holding mode. Less than the width of the free space may be provided to be formed.
  • the locking mechanism 660 may be placed in any one of the unlocking mode and the lock holding mode by the vertical movement.
  • a free space greater than or equal to the width of the locking unit 632 may be formed in the accommodation space 640a so as to be separated from the locking groove 630b.
  • the state in which the free space more than the width of the locking unit 632 is formed in the accommodation space 640a so that the locking unit 632 can be separated from the locking groove 630b corresponds to the unlocking mode.
  • the locking mechanism 660 moves downward, at least a part of the accommodation space 640a formed in the restraint body 640 is closed by the locking mechanism 660 moved downward, and the locking unit 632 is moved.
  • a free space less than the width of the locking unit 632 may be formed in the accommodation space 640a so as not to be separated from the locking groove 630b.
  • the state where the free space less than the width of the locking unit 632 is formed in the accommodation space 640a so that the locking unit 632 is not separated from the locking groove 630b corresponds to the lock holding mode. have.
  • the link angle constraint 600 may include a locking lever 631 that is operated for the vertical movement of the locking mechanism 660.
  • the locking mechanism 660 may move upward, thereby switching to the unlocking mode.
  • the shape or manipulation of the locking lever 631 may be variously set according to the embodiment.
  • the link angle restraining unit 600 may include an elastic unit (not shown) that elastically presses the locking unit 632 to the locking groove 630b to lock the locking unit 632 to the locking groove 630b.
  • Automatic locking may be achieved in the state of holding by the elastic unit.
  • the elastic unit can be a spring.
  • the elastic unit provides an elastic force to be elastically restored to the locking member 630 side in the compressed state, thereby applying a force for pushing (adhering) the locking unit 632 to the locking member 630 side, thereby When the outer surface of the locking unit 632 enters at least a portion of the locking groove 630b according to the vertical movement, the locking unit 632 may be locked to the locking groove 630b without any manipulation by the elastic unit. .
  • the object holding device 1000 is automatically locked by the locking unit 632 to the locking groove 630b by the elastic unit in the holding state, thereby automatically locking to maintain the completion state unless a separate external force is applied. This can be done.
  • the locking groove 630b may be formed with an inclined surface at least one of the inner upper surface and the inner lower surface so that the locking unit 632 is released when the restraining member 630 moves upward in the unlocking mode.
  • the left link member 400 and the right link member 500 are rotated (that is, the lower left frame 200 and the lower right frame).
  • the spacing between the 300 is in the middle of the gripping state, such that the object 10, 20 is formed to form a gaping gap through which the object 10 can pass
  • the locking member 630 is left slot 610a, right slot 620a and link.
  • the angular constraint holes 630a all move together in a downward direction along the restriction pin 650 moving downward along the overlapped overlap area.
  • the upper surface may be formed as an inclined surface, but is not limited thereto.
  • at least one of an inner upper surface and an inner lower surface of the locking groove 630b may be formed as an inclined surface.
  • FIG. 5D is a front view for explaining a lock holding mode and a unlocking mode of an object holding device according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5D shows the link angle constraint 600 in unlock mode and
  • FIG. 5D shows link angle constraint 600 in lock hold mode.
  • the link angle constraint 600 of the object holding device may include a guide groove member 420, a guide protrusion 520, and a second locking member 720. have.
  • the guide groove member 420 may extend from the left link member 400 toward the right link member 500, and the guide protrusion 520 may protrude from the right link member 500 toward the left link member 400. Can be extended.
  • the guide groove 420 and the guide protrusion 520 correspond to the rotation angle of the left link member 400 and the rotation angle of the right link member 500.
  • the slides may be reciprocally moved at least partially inserted.
  • the second catching unit 720 may be provided to be able to engage or release the catch in the second catching groove 520a in the state of holding.
  • a second passage hole 420a may be formed in the guide groove member 420 to allow the second locking unit 720 to pass therethrough.
  • the second locking unit 720 may be disposed to be movable in the vertical direction through the second through hole 420a.
  • a second locking groove 520a may be formed in the guide protrusion 520 so that at least part of the lower portion of the second locking unit 720 is inserted.
  • the second locking member 720 is released from the second locking groove 520a in the unlocking mode, and the slide between the guide protrusion 520 and the guide groove member 420 in the unlocking mode. It may be possible to move.
  • the left link member 400 and the right link member 500 can be rotated, and further, the left link member 400 and the right link member 500 pass through the objects 10 and 20. It may be rotated to form a possible gap, so that the object holding apparatus 1000 can hold the objects 10 and 20 or release the grip.
  • the rotation of the left link member 400 and the rotation of the right link member 500 are not possible because the mutual slide movement of the guide protrusion 520 and the guide groove member 420 is prevented.
  • the 400 and the right link member 500 may not be rotated to form a gaping gap through which the objects 10 and 20 can pass, so that the gripping preparation state or the gripping completion state of the object holding device 1000 may be maintained.
  • the gripped object may be prevented from being separated from the gripper object 1000.
  • the upper end thereof protrudes upward, and the lower end thereof holds the second locking unit 720 at least partially engaged with the second locking groove 520a.
  • the switching from the lock holding mode to the unlocking mode may be performed. That is, the object gripping apparatus 1000 may firmly maintain the gripping completion state through the lock holding mode implemented in a relatively simple structure, and may switch from the lock holding mode to the unlocking mode with a simple operation.
  • the intermediate portions of the left link member 400 and the lower left frame 200 are hinged by a snap structure.
  • FIG. 6A is a rear view illustrating a state in which a middle portion of the left link member and the lower left frame are hinged by a snap structure in a grip preparation state
  • FIG. 6B is a middle portion of the left link member and a left lower frame in a gripping intermediate state
  • FIG. 6C is a rear view illustrating the hinged state of the left link member and the lower left frame by the snap structure in the gripping completion state.
  • the hinge connection of the middle portion of the left link member 400 and the lower left frame 200 may be performed by a snap structure including a cam portion and a cam follower 230.
  • the snap structure has a protruding circumferential surface connecting the first groove 410a, the second groove 410b, and the first groove 410a and the second groove 410b to the outer surface of the cam portion below the left link member 400.
  • 410 is formed, and the cam follower 230 provided in the lower left frame 200 is first rotated by the hinge rotation (the rotation according to the hinge coupling between the lower left frame 200 and the left link member 400).
  • the hinge rotation the rotation according to the hinge coupling between the lower left frame 200 and the left link member 400.
  • the outer surface of the cam portion below the left link member 400 may have an arc-shaped surface (see dotted lines in FIGS. 6A to 6C) and another portion to connect the two recessed surfaces 410a and 410b to the space therebetween. It is formed to include a curved surface having a protruding peripheral surface 410, the first groove 410a is formed at a position corresponding to the gripping completion state, the second groove 410b is located at a position corresponding to the gripping preparation state It may be formed.
  • the first groove 410a and the second groove 410b may be formed at positions where the center angle of the arc of the arc-shaped surface is 90 degrees.
  • the cam follower 230 may be engaged by the second groove 410b in a grip preparation state. In this state, since the cam follower 230 needs more than a predetermined force in order to be separated from the second groove 410b, the left lower frame 200 may be prevented from rotating arbitrarily in the grip preparation state.
  • the cam follower 230 may move along the protruding circumferential surface 410 between the first groove 410a and the second groove 410b of the left link member 400 in the gripping intermediate state. .
  • the cam follower 230 may be engaged with the first groove 410a in the grip completion state. In this state, since the cam follower 230 needs more than a predetermined force to be separated from the first groove 410a, the left lower frame 200 may be prevented from rotating arbitrarily in the gripped state.
  • the object holding device 1000 has a snap structure for hinge-connecting the link member and the frame through the cam portion and the cam follower 230, so that the lower left frame 200 is arbitrarily rotated in the holding state or the gripping preparation state. Can be prevented.
  • the gripping completion state and the gripping preparation state can be made in a separate operation, there is an effect that the holding operation or removal operation of the object can be made in moderation.
  • the hinge connection formed by the snap structure including the cam portion and the cam follower 230 described above is formed at the middle of the right link member 500 and the right lower frame 300 or the left link member 400. And the middle portion of the left lower frame 200 and the middle portion of the right link member 500 and the right lower frame 300 may be formed.
  • FIG. 7A is a schematic front view and a right side view of a swaging fitting fitting tool according to an embodiment of the present invention in a gripped preparation state
  • FIG. 7B is a swaging fitting fitting according to an embodiment of the present application
  • FIG. 7C is a schematic front view and a right side view of a swaging fitting fitting tool according to an embodiment of the present invention in a gripped state.
  • FIG. 8A is a schematic perspective view and a front view of a swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present invention in a gripped state
  • FIG. 8B is a swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8C is a schematic perspective view and front view in a gripping complete state of a swaging fitting fitting tool according to another embodiment of the present application.
  • the swaging fitting fitting 1 (hereinafter referred to as the fitting fitting 1) is a target holding device described above for holding a first object. And a clamping force providing device 40 that adjusts a separation distance between the object holding device 1000 and the object holding device 1000 adjacent to the object holding device 1000 and holding the second object.
  • the fitting fastening tool 1 may include an object holding device 1000, a clamping force providing device 40, and a neighboring object holding device that is adjacent to the object holding device 1000 and holds a second object. have.
  • the swaging fitting fitting tool 1 may include a handle part 30 provided to be operated by a user by holding a tool.
  • the fitting fastening tool 1 may include one object holding device 1000 and a fastening force providing device 40.
  • the fitting fastening tool 1 includes a pair of object holding devices (object holding device 1000 for holding a first object and a neighboring object holding device for holding a second object) and a fastening force providing device 40. It may be to include.
  • the clamping force providing device 40 may illustratively include a hydraulic cylinder.
  • the fastening force providing device 40 may include a path member for providing a path in which the object holding device 1000 is moved corresponding to the linear driving force of the hydraulic cylinder.
  • the path member may be provided in a rail form.
  • 9A and 9B are cross-sectional views schematically showing before and after swaging by a swaging fitting fitting tool.
  • the ends of each of the two tubes 10a and 10b may be inserted into the fitting 20.
  • the pipe fitting 20 reduces the outer diameter of the body 21 while moving linearly toward the central portion of the body 21 and the body 21 that cylindrically surrounds a predetermined area from the ends of the pipes 10a and 10b. It may include a pair of swaging rings 22a and 22b for guiding. Also, depending on the embodiment, the fitting 20 may be referred to differently as fittings.
  • the coupling of the swaging method can secure high reliability and bonding strength compared to other mechanical joint methods, and has an advantage of easy construction and quality control compared to the welding / fusion method.
  • the fitting fastening tool 1 can grip the object in a state before the swaging rings 22a and 22b are linearly moved (in other words, before the swaging in FIG. 9A).
  • the object gripped by the fitting fastening tool 1 may be swage rings 22a and 22b, but is not limited thereto.
  • the swaging fitting fitting tool 1 may be to grip the pipe (10a, 10b). Referring to FIG. 9A, an approximate position at which the object holding device 1000 grips the first object may be A, and an approximate position at which the neighboring object holding device grips the second object may be represented by B. Referring to FIG.
  • both swaging rings 22a and 22b may be gripped by one fitting fastening tool 1.
  • the fitting fastening tool 1 including the one object holding device 1000 the one swaging ring 22a is gripped by the fitting fastening tool 1, and the other swaging ring ( 22b) may be held by a separate neighboring object holding device.
  • the fitting fastening tool 1 including one object holding device 1000 and a separate neighboring object holding device
  • the fitting fitting tool 1 and the neighboring object holding device are independent of each other.
  • the object can be gripped with a swage ring 22a of the fitting 20 even when the fitting 20 has a complicated shape such as a curved pipe or a T-shape to connect the pipes extending in different directions. 22b)
  • Each can be gripped independently.
  • the object holding device 40 is provided by the clamping force providing device 40.
  • the clamping force is provided to narrow the separation distance between the 1000 and the neighboring object holding device so that the object holding device 1000 and the neighboring object holding device are close to each other, so that the swage rings 22a and 22b of the body 21 are closed.
  • the outer diameter of the body 21 decreases while linearly moving toward the center portion, the gap between the inner surface of the body 21 and the outer surface of the tubes 10a and 10b is removed, so that the outflow of fluid passing through the tubes 10a and 10b is prevented. While being prevented, the tubes 10a and 10b can be strongly fixed to the body 21.
  • the fastening force providing device 40 is a pair of object holding device so that the pair of object holding device 1000 is in close proximity to each other. It can be implemented to provide a fastening force to all (1000). That is, referring to FIGS. 9A and 9B, the fastening force providing device 40 is to provide the fastening force for moving the pair of object holding devices 1000 to the A ⁇ A 'position and the B ⁇ B' position, respectively. Can be.
  • the fitting fastening tool 1 can be applied to various pipe swaging structures.
  • the fitting fitting tool 1 is Korean Patent Registration Publication Nos. 10-1843159, 10-1854831, 10-1792571, 10-1937860, 10-1937862, 10-1967642,
  • the present invention can also be applied to the applicant's pipe connection device (pipe fitting) disclosed in No. 10-1967636 and the like.
  • Tools for fastening swedish fittings that move the swaging ring over the outer body along the longitudinal direction of the pipe are mostly hydraulically driven to produce large forces with small size and weight.
  • shape it can be divided into two types: the swage ring and the outer body body (hereinafter O type tool), and the U-shaped one direction is opened and pushed in from the side (hereinafter U type tool).
  • O type tool the swage ring and the outer body body body
  • U type tool the U-shaped one direction is opened and pushed in from the side
  • Figure 10 is a view showing a conventional U-shaped tool
  • Figure 11 is a view showing a conventional O-shaped tool.
  • the present invention aims to derive a new form of fastening tool which combines the advantages of the U-shaped tool with ease of operation and ease of operation in narrow areas and the safety of the O-shaped tool.
  • the swaging fitting fitting tool may include a plurality of hydraulic cylinders and a frame for structurally and functionally connecting them, and inserts for exchange mounting depending on the size of the fitting to be fastened.
  • At least one hydraulic cylinder is used in parallel with the pipe axis.
  • the frame serves to transfer force through the insert to the component parts of the fitting when the hydraulic cylinder is driven in a push or pull manner so that the component parts of the fitting can be longitudinally relative to the pipe.
  • the structure and arrangement of the hydraulic cylinder and frame determine the characteristics of the tool.
  • U-shaped tools have a plurality of cylinders which are arranged on the opposite side of an open face of one cylinder or symmetrically arranged to the left and right of the U-shaped frame.
  • the U-shaped tool has an advantage that the tool can be easily manipulated since the fitting can be inserted directly without opening and closing the tool through the open surface.
  • it is advantageous to process the passage of the hydraulic oil supplied to the cylinder directly to the frame has the effect of concise configuration.
  • the O-shaped tool is a form in which a plurality of cylinders are arranged along the circumference of the pipe. Unlike the U-shaped tool, the tool is operated to open one side in the form of opening the mouth, and then closes the fitting around the fitting, so that two or more separate frames are used.
  • the O-type tool can deliver a balanced force along the circumference of the fitting, which is structurally stable and advantageous for miniaturization and lightening of the frame. In addition, there is an advantage that can prevent the departure of the fitting in the fastening process.
  • Swaging type fittings is a U-frame having a structure similar to a conventional U-shaped tool, and two to rotate about the fitting to the axis and combined with the U frame to form an O-shaped structure It consists of a frame and a number of hydraulic cylinders are arranged along the circumference of the tool. The U frame and the W frame are linked. Some of the hydraulic cylinders may be configured concentric with the axis of rotation of the link.
  • the frames are joined together in a ready-to-install state, with one side open and arranged like a U frame.
  • U U frame is located behind the frames, and the open side like ⁇ looks ready for fitting and pipe.
  • the acting force causes the frame to rotate.
  • the insert frame connected to the fin frame or the fin frame is kept in contact with the fitting and the pipe and moves in a rotational form around the fitting and the pipe.
  • the U-shape initially formed on the opposite side of the initial contact part is inverted, and the frames are recombined to form ⁇ , which is then combined with the U-frame approaching by the fitting to form an O-shaped frame structure.
  • the link connecting the U frame and the U-frame is configured such that a restoring force is directed toward the center of the tool so that the movement occurs naturally.
  • the swaging method fitting tool is a simple operation of pushing the tool linearly from one side like a conventional U-shaped tool due to the structural feature is ready for mounting and fastening of the tool is completed separately tool Operation is not necessary. And like the O-type tool, it is surrounded by the entire shape to ensure safety and relatively light and small configuration is possible. In addition, there is no need to open the tool to secure the angle enough to fit the fittings, there is an advantage that can be mounted in a narrow space than the conventional O-type tool.
  • Prior arts have two inserts mounted at the end and center of the fitting, or opposite the end of the fitting, such as two U-shaped inserts for U-shaped tools and two pairs of symmetrical to the central axis of the pipe for O-shaped tools. Inserts (four in total) are used.
  • the role of the insert is to fill in the space between the frame of the fastening tool and the fitting to transfer the force. This makes it possible to cope with various sizes of fittings with one fastening tool.
  • the insert is also configured to deform from the U type to O type.
  • the insert of the conventional O-type fastening tool is cut to form C to fit the shape of the tool to be opened. They do not interact with each other in the process of opening and closing the tool.
  • the insert of the present application is a structure in which the inserts interlock with each other as if the insert is pinched with a finger when the fin frame is rotated to change to the O-shaped structure. Due to this connected structure, the moment generated when the fastening tool exerts force for swaging can be shared, so that stress is not concentrated only on the frame unlike the existing tool, so that the fastening force can be exerted even with a relatively low rigid frame. It is effective. Therefore, there is an advantage that can reduce the overall size and weight of the fastening tool. Such a structure can be applied to not only the insert but also to the abutment portion of the fin frame and the U frame, thereby providing a greater effect.

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Abstract

대상물 파지 장치 및 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구가 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치는, 상기 대상물의 외주면을 파지한 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 상부 외주면을 감싸도록 상기 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 상부 프레임, 상기 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸도록 상기 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 좌측 하부 프레임, 상기 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸도록 상기 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 우측 하부 프레임, 상기 상부 프레임의 좌측부와 상기 좌측 하부 프레임의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결하는 좌측 링크 부재 및 상기 상부 프레임의 우측부와 상기 우측 하부 프레임의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결하는 우측 링크 부재를 포함할 수 있다.

Description

대상물 파지 장치 및 이를 이용한 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구
본원은 대상물 파지 장치 및 이를 이용한 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구에 관한 것이다.
배관의 종 방향을 따라서 스웨지 링을 아우터 바디 위로 이동시키는 스웨징 방식 관이음쇠를 체결하는 공구는, 작은 크기와 무게로 큰 힘을 낼 수 있도록 대부분 유압 구동 방식을 채택하고 있다. 형태적으로는 스웨지 링과 아우터 바디 외부를 모두 감싸는 형태(이하 O형 공구)와 U자 형으로 한 방향이 개방되어 측면에서 밀어 넣어 삽입되는 형태(이하 U형 공구)로 크게 나누어 볼 수 있다. 이러한, 관이음쇠 체결 공구는 다수의 유압 실린더와 이를 구조적, 기능적으로 연결하는 프레임, 체결되는 관이음쇠의 크기에 따라 교환 장착되는 인서트로 구성되는 것이 일반적이다. 따라서, 유압 실린더와 프레임의 구조 및 배치가 관이음쇠 체결 공구의 특정을 결정짓게 된다.
종래의 관이음쇠 체결 공구에서 유압 실린더는 배관 축과 평행하게 하나 이상 사용된다. 프레임은 관이음쇠의 구성 부속이 배관에 대하여 종 방향으로 상대적인 이동이 되도록 유압 실린더가 관이음쇠 체결 공구를 밀거나 당기는 방식으로 구동될 때 관이음쇠의 구성 부속에 인서트를 통해 힘을 전달할 수 있다.
종래의 U형 공구는 하나의 유압 실린더가 개방된 면의 반대측에 위치하거나 복수의 유압 실린더가U형 프레임의 좌우에 대칭형으로 배치될 수 있다. 또한, U형 공구는 개방된 면을 통해 공구를 열고 닫는 동작 없이 관이음쇠를 곧바로 삽입할 수 있는 구조이므로 공구의 조작이 간편한 장점이 있다. 또한, 유압 실린더에 공급되는 유압유의 통로를 프레임에 직접 가공하기에 유리하여 구성이 간결해지는 효과가 있다.
그러나, 이러한 U형 공구는 그 열린 구조(한 면이 개방된 구조)에 의해 관이음쇠의 일부 영역에만 힘을 전달할 수 있고, 열린 측면에 유압 실린더를 배치할 수 없다는 한계를 가진다. 따라서, 상대적으로 크기가 큰 유압 실린더를 관이음쇠로부터 먼 위치에 배치할 수밖에 없어, 공구의 기계적 강성을 확보하기 위하여 프레임이 상대적으로 크고 무거워져야 하는 단점이 있다. 또한, 체결 과정에서 관이음쇠가 일부 이탈하게 되면 체결이 불완전하게 되거나 공구가 파손될 위험이 존재한다.
또한, 종래의 O형 공구는 다수의 실린더가 배관을 둘러싸는 원주를 따라 배치된 형태로 마련될 수 있다. 전술한 U형 공구와 달리 입을 벌리는 듯한 형태로 한 측면을 개방한 뒤 관이음쇠를 둘러싸면 다시 닫아주는 방식으로 동작하므로 주로 2개 이상의 분리된 프레임이 사용된다.
이러한 O형 공구는 관이음쇠의 원주를 따라 균형 잡힌 힘을 전달할 수 있어 구조적으로 안정적이며 프레임의 소형화/경량화에도 유리한 이점이 있다. 또한, U형 공구에 비해 체결 후 관이음쇠가 이탈될 가능성이 적다. 그러나, O형 공구는 공구의 한 측면을 개방하여 관이음쇠를 그 내부에 위치시키는 과정에서 U형 공구에 비해 더 넓은 공간이 필요하다는 한계가 있어, 협소한 작업 공간에서 사용성이 저하되는 단점이 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제 10-1453998호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본원은 U형 공구의 장점인 조작 편의성 및 협소 구역에서의 작업 용이성과 O형 공구의 장점인 안전성을 함께 지닌 대상물 파지 장치 및 이를 포함하는 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치는, 상기 대상물의 외주면을 파지한 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 상부 외주면을 감싸도록 상기 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 상부 프레임, 상기 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸도록 상기 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 좌측 하부 프레임, 상기 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸도록 상기 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 우측 하부 프레임, 상기 상부 프레임의 좌측부와 상기 좌측 하부 프레임의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결하는 좌측 링크 부재 및 상기 상부 프레임의 우측부와 상기 우측 하부 프레임의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결하는 우측 링크 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 대상물이 상기 좌측 링크 부재와 상기 우측 링크 부재 사이로 진입하기 이전의 파지 준비 상태는, 상기 좌측 하부 프레임이 상기 대상물의 좌측 상부 외주면을 감싸고, 상기 우측 하부 프레임이 상기 대상물의 우측 상부 외주면을 감싸는 상태이고, 상기 파지 완료 상태는, 상기 좌측 하부 프레임이 상기 파지 준비 상태 기준으로 반시계 방향으로 회전되어 상기 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸고, 상기 우측 하부 프레임이 상기 파지 준비 상태 기준으로 시계 방향으로 회전되어 상기 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸는 상태일 수 있다.
또한, 상기 좌측 링크 부재와 상기 우측 링크 부재는, 상기 파지 준비 상태에서 상기 파지 완료 상태로 전환되는 파지 중간 상태에서, 상기 좌측 하부 프레임과 상기 우측 하부 프레임 사이의 간격이 상기 대상물이 통과 가능한 벌어짐 간격을 형성하도록 구비될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치는, 상기 파지 준비 상태에서 상기 대상물 파지 장치에 누름 압력이 가해지면, 상기 좌측 하부 프레임과 상기 우측 하부 프레임의 회전이 진행되면서 상기 벌어짐 간격을 형성하는 상기 파지 중간 상태를 거쳐 상기 파지 완료 상태에 도달할 수 있다.
또한, 상기 상부 프레임은, 상부 바디 및 상기 대상물의 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상기 상부 바디에 탈부착 가능하게 고정되는 상부 인서트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 좌측 하부 프레임은, 좌측 하부 바디 및 상기 대상물의 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상기 좌측 하부 바디에 탈부착 가능하게 고정되는 좌측 하부 인서트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 우측 하부 프레임은, 우측 하부 바디 및 상기 대상물의 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상기 우측 하부 바디에 탈부착 가능하게 고정되는 우측 하부 인서트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 인서트, 상기 좌측 하부 인서트 및 상기 우측 하부 인서트 중 하나 이상에는, 일측방이 개구되되 개구 폭보다 큰 내부 폭을 갖는 오픈 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 개구 폭을 초과하고 상기 내부 폭 이하인 제1 폭 및 상기 개구 폭 이하이고 상기 제1 폭과 직교하는 방향의 폭인 제2 폭을 갖도록 구비되는 체결 부재가 상기 오픈 홀에 삽입 및 회전됨으로써, 상기 상부 인서트, 상기 좌측 하부 인서트 및 상기 우측 하부 인서트 중 하나 이상의 탈부착 가능한 고정이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 파지 완료 상태에서, 상기 좌측 하부 인서트와 상기 우측 하부 인서트의 상호 대향하는 단부 각각은 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 깍지 구조는 전후 방향으로의 개별적 이동을 제한하고 파지 준비 상태에서 상기 파지 완료 상태로의 전환을 허용하는 형태로 제공되는 것일 수 있다.
또한, 상기 파지 완료 상태에서, 상기 상부 인서트와 상기 좌측 하부 인서트의 상호 대향하는 단부 각각은 상기 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비되고, 상기 상부 인서트와 상기 우측 하부 인서트의 상호 대향하는 단부 각각은 상기 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치는, 상기 좌측 링크 부재의 회전 각도와 상기 우측 링크 부재의 회전 각도를 미리 설정된 각도 범위 이내로 구속하도록 제공되는 링크 각도 구속부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 링크 각도 구속부는, 상기 좌측 링크 부재로부터 상기 우측 링크 부재를 향해 돌출 연장되고, 좌측 슬롯이 형성된 좌측 슬롯 부재, 상기 우측 링크 부재로부터 상기 좌측 링크 부재를 향해 돌출 연장되되 상기 좌측 슬롯 부재와 일부 교차되게 연장되고, 우측 슬롯이 상기 좌측 슬롯과 전후 방향에 대하여 오버랩되게 형성되는 우측 슬롯 부재, 상기 좌측 슬롯과 상기 우측 슬롯이 오버랩된 부분과 오버랩 되게 링크 각도 구속 홀이 형성되는 구속 부재, 상기 상부 프레임과 연결되고, 상기 구속 부재가 상기 좌측 링크 부재와 상기 우측 링크 부재 사이에서 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되는 구속 몸체 및 오버랩 영역을 전후 방향으로 가로지르게 체결되는 구속 핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구속 부재의 외면에는 걸림 홈이 형성될 수 있고, 상기 링크 각도 구속부는, 상기 파지 완료 상태에서 상기 걸림 홈에 걸림 체결 또는 걸림 해제 가능하도록 구비되는 걸림 유닛 및 상기 파지 완료 상태에서 상기 걸림 유닛이 상기 걸림 홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 잠금 유지 모드 및 상기 파지 완료 상태에서 상기 걸림 유닛이 상기 걸림 홈으로부터 이탈되는 것을 허용하는 잠금 해제 모드 중 어느 하나를 선택적으로 제공하는 잠금 기구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 링크 각도 구속부는, 상기 걸림 유닛을 상기 걸림 홈에 걸림 체결되도록 상기 걸림 홈 측으로 탄성 가압하는 탄성 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성 유닛에 의해 상기 파지 완료 상태에서 자동적인 잠금이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 걸림 홈은, 상기 잠금 해제 모드에서 상기 구속 부재의 상하 방향 이동시 상기 걸림 유닛의 이탈이 유도되도록, 내측 상면 및 내측 하면 중 하나 이상이 경사면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 잠금 기구는, 상기 잠금 해제 모드에서 상기 걸림 홈의 외측에 상기 걸림 유닛의 폭 이상의 여유 공간이 형성되고, 상기 잠금 유지 모드에서 상기 걸림 홈의 외측에 상기 걸림 유닛의 폭 미만의 여유 공간이 형성되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 구속 몸체에는 상기 걸림 유닛이 배치되는 수용 공간이 형성될 수 있고, 상기 구속 부재는 상기 수용 공간에 형성된 통과 홀을 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 잠금 기구는 상하 방향 이동에 의해 상기 잠금 해제 모드 및 상기 잠금 유지 모드 중 어느 하나에 놓일 수 있다.
또한, 상기 좌측 링크 부재와 상기 좌측 하부 프레임의 중간부의 힌지 연결은 캠부 및 캠 팔로워를 포함하는 스냅 구조에 의해 이루어지는 것일 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구는, 제1 대상물을 파지하는 대상물 파지 장치 및 상기 대상물 파지 장치 및 상기 대상물 파지 장치와 이웃하고 제2 대상물을 파지하는 이웃 대상물 파지 장치 사이의 이격 거리를 조절하는 체결력 제공 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구는, 상기 이웃 대상물 파지 장치를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 종래의 U형 공구와 같이 일 측면으로부터 직선적으로 공구를 밀어 넣는 단순한 동작으로 대상물을 파지하거나 공구가 관이음쇠에 장착될 수 있어 조작 편의성이 향상되는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 종래의 O형 공구와 같이 대상물의 전체를 둘러싸는 형태로 대상물을 파지하여 안정성을 확보하면서도 상대적으로 가볍고 작은 크기로 마련될 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 대상물이 삽입되기 위한 각도를 확보하기 위해 프레임을 벌리는 동작이 불필요하여, 종래의 O형 공구에 비해 협소한 공간에서도 사용성이 향상되는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 상부 인서트, 좌측 하부 인서트 및 우측 하부 인서트를 나타낸 사시도이다.
도 3a는 상부 인서트에 형성된 오픈 홀에 체결 부재가 삽입되는 것을 나타낸 도면이다.
도 3b는 오픈 홀에 삽입된 체결 부재가 삽입 후 회전되어 상부 인서트가 고정된 상태를 나타낸 확대 도면이다.
도 4a는 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 링크 각도 구속부를 나타낸 도면이다.
도 4b는 링크 각도 구속부의 내부를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 5a는 걸림 유닛이 걸림 홈에 걸림 체결된 잠금 유지 모드를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5b는 걸림 유닛이 걸림 홈으로부터 이탈되는 것을 허용하도록 잠금 유지 모드에서 잠금 해제 모드로 전환된 상태를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5c는 걸림 유닛이 걸림 홈으로부터 이탈된 후 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치가 파지 중간 상태로 전환된 상태를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5d는 본원의 다른 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 잠금 유지 모드 및 잠금 해제 모드를 설명하기 위한 정면도이다.
도 6a는 파지 준비 상태에서 좌측 링크 부재와 좌측 하부 프레임의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결된 상태를 설명하기 위한 후면도이다.
도 6b는 파지 중간 상태에서 좌측 링크 부재와 좌측 하부 프레임의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결된 상태를 설명하기 위한 후면도이다.
도 6c는 파지 완료 상태에서 좌측 링크 부재와 좌측 하부 프레임의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결된 상태를 설명하기 위한 후면도이다.
도 7a는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 준비 상태에서의 개략적인 정면도 및 우측면도이다.
도 7b는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 중간 상태에서의 개략적인 정면도 및 우측면도이다.
도 7c는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 완료 상태에서의 개략적인 정면도 및 우측면도이다.
도 8a는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 준비 상태에서의 개략적인 사시도 및 정면도이다.
도 8b는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 중간 상태에서의 개략적인 사시도 및 정면도이다.
도 8c는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 완료 상태에서의 개략적인 사시도 및 정면도이다.
도 9a 및 도 9b는 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구에 의한 대상물의 스웨징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10는 종래의 U형 공구에 관한 도면이다.
도 11은 종래의 O형 공구에 관한 도면이다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 장착 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 19는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 장착 과정을 시간순으로 정리한 도면이다.
도 20 및 도 21은 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구를 그 장착 과정 중에 뒤에서 바라본 형태를 나타낸 도면으로서, ┐ 프레임과 인서트의 깍지끼듯 맞물리는 형상을 보여준다.
도 22 내지 도 25는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 인서트의 형상이 좀 더 잘 보여지도록 ┐ 프레임을 반투명 처리한 모습을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치에 관련된 용어(전방, 후방, 좌측, 우측, 상하 방향 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설명한 것이다. 예를 들면, 도1, 도4a, 도5a 내지 도 5d에서 보았을 때 좌측 방향은 9시방향, 우측 방향은 3시방향, 상방은 12시방향, 하방은 6시방향, 전후방은 도면의 법선 방향일 수 있다.
다만, 이러한 방향 설정은 본원 장치의 배치 상태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라서는 도 1 기준 상향이 수평 방향(좌우 방향)을 향하도록 본원 장치가 배치될 수 있고, 다른 예로 도 1 기준 상향이 비스듬한 경사 방향을 향하도록 본원 장치가 배치될 수 있다.
본원의 대상물 파지 장치 및 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구는 클린룸이 이용되는 반도체, 바이오, 제약 등의 산업군의 고청정 가스배관(UHP 배관) 같이 기밀 유지만이 아니라 높은 청정도가 요구되는 분야에 다양한 응용성을 가지고 적용될 수 있다. 특히, 본원의 대상물 파지 장치 및 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구에 의해 대상물의 단부(절단면)에 잔존될 수 있는 관 가공 잔여물 등과 같은 이물질(오염물)이 대상물 내부 공간으로 유입되는 것이 차단될 수 있어, 상당히 높은 수준의 내부 청정도가 요구되는 배관 구조에 효과적으로 적용될 수 있다.
다만, 본원의 대상물 파지 장치 및 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구는 상술한 반도체, 바이오, 제약 등의 산업 분야에 한정적으로 적용되는 것으로 이해되어서는 안될 것이다. 본원의 대상물 파지 장치 또는 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구에 의해 파지 또는 체결되는 대상물이 후술하는 바와 같이 파이프, 전선, 철근, 관 등을 폭넓게 포괄하는 개념으로 이해될 수 있으므로 본원의 대상물 파지 장치 및 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구는 건설 분야, 전기 분야 등과 같은 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 본원의 일 실시예에 따른 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치(1000)가 대상물의 외주면을 파지하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치(1000)(이하, '대상물 파지 장치(1000)'라 한다.)는, 상부 프레임(100), 좌측 하부 프레임(200), 우측 하부 프레임(300), 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)를 포함할 수 있다.
본원 명세서 전반에서, 대상물 파지 장치(1000)에 의해 파지될 수 있는 대상물은, 예시적으로, 적어도 일부 구간이 원통 형태 또는 다각형 형태인 대상물을 포괄하는 개념으로 이해될 수 있다. 구체적인 예로, 대상물은 파이프, 전선, 철근(이형 철근), 관 등일 수 있다.
또한, 대상물 파지 장치(1000)에 의해 파지될 수 있는 대상물은 적어도 일부 구간이 원통 형태 또는 다각형 형태인 관(10) 또는 관(10)의 외주면을 감싸도록 구비되는 관이음쇠(20) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 대상물은 관(10) 및 관(10)의 외주면을 감싸는 관이음쇠(20)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 대상물은 관(10) 그 자체를 지칭하는 것일 수 있다. 예를 들면, 관이음쇠(20)는 두 관(10) 사이를 연결하도록 일측 단부에 두 관(10) 중 어느 하나가 삽입되고, 타측 단부에 나머지 관(10)이 삽입되는 것일 수 있다.
상부 프레임(100)은, 대상물의 외주면을 파지한 파지 완료 상태에서 대상물의 상부 외주면을 감싸도록 대상물의 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 적어도 일부 구간이 원통 형태인 대상물을 파지하도록 구비되는 대상물 파지 장치(1000)의 상부 프레임은 원통 형태의 대상물의 상부 외주면에 대응하도록 그 내주면이 위로 볼록한 호 형상(뒤집힌 U자 형상)으로 마련될 수 있다. 이와 관련하여, 상부 프레임(100)은 그 내주면의 형상을 기준으로 U자 프레임으로 달리 지칭될 수 있다. 또한, 대상물의 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상이란, 대상물의 상부 외주면과 실질적으로 동일한 형상을 가지는 내주면 형상일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 대상물의 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상은, 대상물의 상부 외주면의 형상에 대하여 소정의 여유 공간을 포함하는 형상으로 구비될 수 있다.
좌측 하부 프레임(200)은, 파지 완료 상태에서 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸도록 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 적어도 일부 구간이 원통 형태인 대상물을 파지하도록 구비되는 대상물 파지 장치(1000)의 좌측 하부 프레임(200)은 원통 형태의 대상물의 좌측 하부 외주면에 대응하도록 그 내주면이 좌측으로 볼록한 호 형상(C자 형상, 달리 말해 ┐ 형상)으로 마련될 수 있다. 이와 관련하여, 좌측 하부 프레임(200)은 그 내주면의 형상을 기준으로 C자 프레임 또는 ┐ 프레임으로 달리 지칭될 수 있다.
우측 하부 프레임(300)은, 파지 완료 상태에서 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸도록 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 적어도 일부 구간이 원통 형태인 대상물을 파지하도록 구비되는 대상물 파지 장치(1000)의 우측 하부 프레임(300)은 원통 형태의 대상물의 우측 하부 외주면에 대응하도록 그 내주면이 C자 형상(달리 말해, ┐ 형상)으로 마련될 수 있다. 이와 관련하여, 우측 하부 프레임(300)은 그 내주면의 형상을 기준으로 C자 프레임 또는 ┐ 프레임으로 달리 지칭될 수 있다.
참고로, 상부는 대상물의 위쪽 부분으로만 한정되는 것은 아니고, 본원 장치의 배치 상태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 대상물 파지 장치(1000)가 비스듬한 경사 방향으로 대상물에 접근하여 대상물을 파지하는 경우, 상부는 비스듬한 경사 방향에 대응되도록 결정될 수 있다. 또한, 좌측 하부, 우측 하부 등의 방향을 나타내는 다른 용어 역시 본원 장치의 배치 상태에 따라 달라지는 것일 수 있다.
좌측 링크 부재(400)는, 상부 프레임(100)의 좌측부와 좌측 하부 프레임(200)의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결할 수 있다.
우측 링크 부재(500)는, 상부 프레임(100)의 우측부와 우측 하부 프레임(300)의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결할 수 있다.
도 1을 참조하면, 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)는 내주면과 외주면이 소정의 곡률 반경을 갖는 호 형상으로 구비될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)는 상부 프레임(100)과 좌측 하부 프레임(200) 또는 우측 하부 프레임(300)을 직선적으로 연결하도록 바 형태로 구비될 수 있다.
대상물이 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500) 사이로 진입하기 이전의 파지 준비 상태는, 좌측 하부 프레임(200)이 대상물의 좌측 상부 외주면을 감싸고, 우측 하부 프레임(300)이 대상물의 우측 상부 외주면을 감싸는 상태로 정의될 수 있다.
도 1을 참조하면, 파지 준비 상태는 도 1의 (a)로 표현될 수 있다. 이해를 돕기 위해 예시하면, 파지 준비 상태는 상부 프레임(100)의 개구된 면 및 좌측 하부 프레임(200)과 우측 하부 프레임(300)의 개구된 면이 모두 대상물(10, 20)보다 상측에서 대상물(10, 20)의 상부를 바라보도록 배치된 상태에서 좌측 하부 프레임(200)이 대상물의 좌측 상부 외주면을 감싸고, 우측 하부 프레임(300)이 대상물의 우측 상부 외주면을 감싸는 상태를 나타내는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 파지 완료 상태는, 좌측 하부 프레임(200)이 파지 준비 상태 기준으로 반시계 방향으로 회전되어 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸고, 우측 하부 프레임(300)이 파지 준비 상태 기준으로 시계 방향으로 회전되어 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸는 상태로 정의될 수 있다.
도 1을 참조하면, 파지 완료 상태는 도 1의 (b)로 표현될 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들어 설명하면, 파지 완료 상태는, 파지 준비 상태에서 그 개구된 면이 대상물(10, 20)의 상부를 바라보도록 배치된 좌측 하부 프레임(200) 및 우측 하부 프레임(300)이 각각 반시계 방향 및 시계 방향으로 회전된 후 좌측 하부 프레임(200) 및 우측 하부 프레임(300)의 개구된 면이 대상물(10,20)의 하측에서 대상물(10,20)의 하부를 바라보도록 좌측 하부 프레임(200) 및 우측 하부 프레임(300)이 결합되고, 상부 프레임(100)이 대상물(10, 20)의 상측으로부터 접근하여 대상물(10, 20)의 상부를 감싸도록 변화된 상태를 의미하는 것일 수 있다. 달리 말해, 파지 완료 상태에서 상부 프레임(100), 좌측 하부 프레임(200) 및 우측 하부 프레임(300)은 전체적으로 하나의 O형 프레임 구조로 합쳐지도록 전환되는 것일 수 있다.
좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)는, 파지 준비 상태에서 파지 완료 상태로 전환되는 파지 중간 상태에서, 좌측 하부 프레임(200)과 우측 하부 프레임(300) 사이의 간격이 대상물이 통과 가능한 벌어짐 간격을 형성하도록 구비될 수 있다.
달리 말해, 파지 준비 상태에서 파지 완료 상태로 변환되면서 좌측 하부 프레임(200)이 반시계 방향으로 회전되고, 우측 하부 프레임(300)이 시계 방향으로 회전될 때, 이러한 좌측 하부 프레임(200)과 우측 하부 프레임(300) 사이의 회전 중의 간격이 대상물(10, 20)이 통과될 수 있는 벌어짐 간격으로 설정되도록 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)가 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 파지 준비 상태에서 파지 완료 상태로 전환되는 파지 중간 상태는 도 1의 (c)로 나타낼 수 있다.
또한, 파지 준비 상태에서 대상물 파지 장치(1000)에 누름 압력이 가해지면, 좌측 하부 프레임(200)과 우측 하부 프레임(300)의 회전이 진행되면서 상술한 벌어짐 간격을 형성하는 파지 중간 상태를 거쳐 파지 완료 상태에 도달할 수 있다.
참고로, 상술한 누름 압력은 대상물 파지 장치(1000)과 대상물(10, 20) 간에 상대적으로 가해지는 압력으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본원에서의 누름 압력은 대상물 파지 장치(1000)에 상측에서 하측으로 가해지는 것일 수 있다. 다른 예로, 누름 압력은, 대상물(10, 20)에 대상물 파지 장치(1000)에 가해지는 누름 압력과 반대되는 방향(예를 들면, 하측에서 상측을 향하는 방향)의 압력이 가해지는 것일 수 있다. 달리 말해, 대상물 파지 장치(1000)의 사용자는 대상물 파지 장치(1000)에 누름 압력을 가하거나 대상물(10, 20)에 누름 압력을 가함으로써 좌측 하부 프레임(200)과 우측 하부 프레임(300)의 회전을 개시할 수 있다.
또한, 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)는 전술한 파지 준비 상태에서 파지 완료 상태로 전환되는 과정에서 거동하는 상부 프레임(100), 좌측 하부 프레임(200) 및 우측 하부 프레임(300)의 움직임이 자연스레 유발되도록 대상물 파지 장치(1000)의 중심 방향으로 향하는 복원력을 제공할 수 있다.
즉, 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)는 대상물 파지 장치(1000)가 대상물을 파지하거나 파지를 해제하는(달리 말해, 대상물로부터 이탈되는) 움직임이 자연스레 유발되도록 대상물 파지 장치(1000)의 중심 방향으로 향하는 복원력을 제공할 수 있다. 따라서, 대상물 파지 장치(1000)를 대상물(10, 20)로부터 이탈되도록 누름 압력과 반대되는 방향으로 잡아당기는 힘을 가하면 전술한 복원력에 의해, 대상물 파지 장치(1000)는 별도의 조작 없이도 다시 기존의 파지 준비 상태에 대응되는 형태로 되돌아갈 수 있다. 예시적으로, 상기 복원력은 상부 프레임(100)에 대하여 좌측 링크 부재(400)가 힌지 연결되는 부분 및 상부 프레임(100)에 대하여 우측 링크 부재(500)가 힌지 연결되는 부분 각각에 회전 방향으로의 탄성력 또는 탄성복원력을 제공하는 탄성 부재에 의해 제공될 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 회전 방향으로의 탄성력 또는 탄성복원력을 제공하는 탄성 부재는 스프링일 수 있다.
참고로, 상부 프레임(100), 좌측 하부 프레임(200) 및 우측 하부 프레임(300)이 형성하는 구조는 각각의 형상을 기준으로 하여 UCC 구조로 달리 지칭될 수 있다.
이하에서는, 도 2, 도2b, 도3a 및 도 3b를 참조하여 상부 인서트(110), 좌측 하부 인서트(210) 및 우측 하부 인서트(310)의 형상 및 기능을 설명하고, 파지 완료 상태에서 상부 인서트(110), 좌측 하부 인서트(210) 및 우측 하부 인서트(310) 중 하나 이상이 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되는 것을 설명하도록 한다.
상부 프레임(100)은, 상부 바디(101) 및 대상물의 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상부 바디(101)에 탈부착 가능하게 고정되는 상부 인서트(110)를 포함할 수 있다.
좌측 하부 프레임(200)은, 좌측 하부 바디(201) 및 대상물의 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 좌측 하부 바디(201)에 탈부착 가능하게 고정되는 좌측 하부 인서트(210)를 포함할 수 있다.
우측 하부 프레임(300)은, 우측 하부 바디(301) 및 대상물의 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 우측 하부 바디(301)에 탈부착 가능하게 고정되는 우측 하부 인서트(310)를 포함할 수 있다.
도 2는 상부 인서트, 좌측 하부 인서트 및 우측 하부 인서트를 나타낸 사시도이다
도 2를 참조하면, 상부 인서트(110)는 좌측 상부 및 우측 상부에 상부 바디(101)에 탈부착 가능하게 고정되도록 삽입되는 체결 부재(114)가 삽입되도록 오픈 홀(113)이 형성될 수 있다. 또한, 좌측 하부 인서트(210)는 파지 준비 상태 기준 좌측 상부(달리 말해 파지 완료 상태 기준 좌측 하부)에 좌측 하부 바디(201)에 탈부착 가능하게 고정되도록 삽입되는 체결 부재(114)가 삽입되도록 오픈 홀(213)이 형성될 수 있다. 마찬가지로, 우측 하부 인서트(310)는 파지 준비 상태 기준 우측 상부(달리 말해 파지 완료 상태 기준 우측 하부)에 우측 하부 바디(301)에 탈부착 가능하게 고정되도록 삽입되는 체결 부재(114)가 삽입되도록 오픈 홀(313)이 형성될 수 있다.
여기서, 상부 인서트(110)의 오픈 홀(113), 좌측 하부 인서트(210)의 오픈 홀(213) 또는 우측 하부 인서트(310)의 오픈 홀(313)의 형성 위치는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 좌측 하부 인서트(210)의 우측 하부 인서트(310)와 대향하는 단부는 전후 방향을 따라 돌출부(211)와 함몰부(212)가 교대로 형성될 수 있다. 마찬가지로, 우측 하부 인서트(310)의 좌측 하부 인서트(210)와 대향하는 단부는 전후 방향을 따라 돌출부(311)와 함몰부(312)가 교대로 형성될 수 있다. 이러한, 돌출부와 함몰부가 전후 방향을 따라 교대로 형성된 구조를 통하여 좌측 하부 인서트(210)와 우측 하부 인서트(310)의 상호 대향하는 단부 각각은 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비될 수 있다.
도 2를 참조하면, 좌측 하부 인서트(210)에는 두 개의 돌출부(211) 및 한 개의 함몰부(212)가 형성되고, 우측 하부 인서트(310)에는 하나의 돌출부(311) 및 두 개의 함몰부(312)가 형성될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 좌측 하부 인서트(210) 및 우측 하부 인서트(310)에는 돌출부 및 함몰부가 모두 2개 이상 마련되도록 형성될 수 있다.
즉, 파지 완료 상태에서, 좌측 하부 인서트(210)와 우측 하부 인서트(310)의 상호 대향하는 단부 각각은 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비될 수 있다. 여기서, 깍지 구조는 전후 방향으로의 개별적 이동을 제한하고, 동시에 파지 준비 상태에서 파지 완료 상태로의 전환은 허용하는 형태로 제공되는 구조를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 도 2를 참조하여 설명하면, 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되는 것은, 좌측 하부 인서트(210)의 돌출부(211)와 우측 하부 인서트(310)의 함몰부(312)가 파지 완료 상태에서 적어도 일부 결합(중첩)되고, 좌측 하부 인서트(210)의 함몰부(212)와 우측 하부 인서트(310)의 돌출부(311)가 파지 완료 상태에서 적어도 일부 결합(중첩)되는 것으로 이해될 수 있다. 여기서, 깍지 구조는 요철 구조 간의 맞물림 결합을 통해 형성되는 구조로도 이해될 수 있다.
대상물 파지 장치(1000)는, 상술한 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되는 인서트가 마련됨으로써, 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)가 스웨징을 위해 힘을 가할 때 발생하는 모멘트가 인서트 상호 간에 의해 분담될 수 있어서 기존의 관이음쇠 체결 공구와 달리 프레임에만 응력이 집중되지 않아, 상대적으로 적은 강성을 지닌 프레임으로도 높은 체결력을 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다. 따라서 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)의 전체적인 크기와 무게를 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 파지 완료 상태에서, 상부 인서트(110)와 좌측 하부 인서트(210)의 상호 대향하는 단부 각각은 상술한 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비되고, 상부 인서트(110)와 우측 하부 인서트(310)의 상호 대향하는 단부 각각은 상술한 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비될 수 있다.
즉, 도 2를 참조하여 설명한 깍지 구조 형태로 상호 맞물림 결합되는 것은 좌측 하부 인서트(210)와 우측 하부 인서트(310) 사이 뿐만 아니라 상부 인서트(110)와 좌측 하부 인서트(210) 또는 우측 하부 인서트(310)가 맞닿는 단부 각각에도 적용될 수 있고, 이 때 프레임에만 응력이 집중되지 않도록 하여 상대적으로 적은 강성을 지닌 프레임으로도 높은 체결력을 발휘할 수 있도록 하는 효과는 좌측 하부 인서트(210)와 우측 하부 인서트(310) 사이에만 깍지 구조 형태를 구비하는 경우 보다 더욱 증대될 수 있다.
도 3a는 상부 인서트에 형성된 오픈 홀에 체결 부재가 삽입되는 것을 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 상부 인서트(110)에는 상부 인서트(110)의 좌측 상부 및 우측 상부에 상방으로 개구된 두 개의 오픈 홀(113)이 형성될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 상부 인서트(110), 좌측 하부 인서트(210) 및 우측 하부 인서트(310) 중 하나 이상에는, 일측방이 개구되되 개구 폭(113a)보다 큰 내부 폭(113b)을 갖는 오픈 홀(113)이 형성될 수 있다. 또한, 개구 폭(113a)을 초과하고 내부 폭(113b) 이하인 제1 폭(114a) 및 개구 폭(113a) 이하이고 제1 폭(114a)과 직교하는 방향의 폭인 제2 폭(114b)을 갖도록 구비되는 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)에 삽입 및 회전됨으로써, 상부 인서트(110), 좌측 하부 인서트(210) 및 우측 하부 인서트(310) 중 하나 이상의 상부 바디(101), 좌측 하부 바디(201) 및 우측 하부 바디(301)에 대한 탈부착 가능한 고정이 이루어질 수 있다.
종합하면, 오픈 홀(113)은 내부 폭이 개구 폭보다 크도록 형성되고(113a<113b), 체결 부재(114)는 제1 폭이 제2 폭보다 크도록 형성될 수 있다(114a>114b).
체결 부재(114)는 제1 폭(114a)이 상하 방향을 따라 연장되고, 제2 폭(114b)이 좌우 방향을 따라 연장되도록 배치된 상태에서, 오픈 홀(113)의 상측으로부터 오픈 홀(113)의 개구된 부분 측으로 삽입될 수 있다. 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)에 삽입되고 나면(달리 말해, 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)의 개구된 부분 내측으로 이동하고 나면), 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)로부터 이탈되는 것이 방지되도록 체결 부재(114)가 회전(예를 들면, 90도 회전)될 수 있다.
도 3b는 오픈 홀에 삽입된 체결 부재가 삽입 후 회전되어 상부 인서트가 고정된 상태를 나타낸 확대 도면이다.
도 3b를 참조하면, 체결 부재(114)는 오픈 홀(113)에 삽입된 후 회전(예를 들면, 90도 회전)되어 제1 폭(114a)이 좌우 방향을 따라 연장되고, 제2 폭(114b)이 상하 방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다. 회전 후의 체결 부재(114)는 좌우 방향을 따라 연장된 제1폭(114a)이 오픈 홀의 개구 폭(113a)를 초과하기 때문에 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 도 3a를 참조하면, 체결 부재(114)는 전체적으로 전후 방향으로 연장되는 원통 형상의 체결 핀 형태로 구비되되, 전후 방향으로 소정의 길이를 가지는 오픈 홀(113)에 삽입되는 부분이 전술한 제1 폭(114a) 및 제2 폭(114b)를 가지도록 마련될 수 있다. 예를 들면, 체결 부재(114)에서 오픈 홀(113)에 삽입되는 부분 이외의 부분은 오픈 홀(113)의 내부 폭(113b)보다 큰 직경을 가지는 원통 형상으로 마련되어, 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)에 삽입된 후 체결 부재(114)가 전후 방향으로 거동하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 도 3a를 참조하면, 체결 부재(114)의 전면에는 체결 부재(114)가 삽입 후 이탈이 방지 되도록 체결 부재를(114)를 회전시키거나 기 체결된 체결 부재(114)를 분리하도록 반대 방향으로 회전시키는 동작을 용이하게 하도록 구비되는 홈이 형성될 수 있다.
참고로, 도 3a 및 도 3b는 상부 인서트(110)를 기준으로 상부 인서트(110)를 상부 바디(101)에 결합하기 위해 삽입 및 회전 되는 체결 부재(114)와 오픈 홀(113)의 형상을 도시하고 있으나, 이러한 체결 부재(114)와 오픈 홀(113)에 대한 설명은 좌측 하부 인서트(210)에 형성된 오픈 홀(213), 우측 하부 인서트(310)에 형성된 오픈 홀(313)에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 오픈 홀(113)에서 개구된 부분에 대향하는 홀 내측 면에는 압축된 상태에서 개구된 부분 측으로 탄성 회복되려는 탄성력을 제공하는 탄성 부재(미도시)가 설치될 수 있다. 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)에 삽입 및 회전(예를 들면, 90도 회전)을 통해 고정된 상태에서, 탄성 부재(미도시)가 체결 부재(114)를 개구된 부분 측으로 밀어내는 힘을 작용함으로써, 체결 부재(114)가 개구된 부분을 통해 이탈하는 방향으로 회전되는 것이 방지될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상술한 탄성 부재는 오픈 홀(113)의 하측 면과 이웃하게 위치하여 체결 부재(114)가 오픈 홀(113)에 삽입되면 체결 부재(114)의 하측과 오픈 홀(113)의 하측 면 사이에 게재되는 것일 수 있다.
이하에서는, 도 4a 및 도4b를 참조하여 대상물 파지 장치(1000)의 좌측 링크 부재(400)의 회전 각도와 우측 링크 부재(500)의 회전 각도를 미리 설정된 각도 범위 이내로 구속하도록 제공되는 링크 각도 구속부(600)를 상세히 설명하도록 한다.
본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치(1000)는, 좌측 링크 부재(400)의 회전 각도와 우측 링크 부재(500)의 회전 각도를 미리 설정된 각도 범위 이내로 구속하도록 제공되는 링크 각도 구속부(600)를 포함할 수 있다.
좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)가 대상물 파지 장치(1000)의 중심 방향으로 향하는 복원력을 제공한다고 하더라도, 대상물(10, 20)의 우측 방향, 좌측 방향, 기울어진 방향 등 상측 방향이 아닌 방향으로부터 대상물(10, 20)로 접근하여 대상물(10, 20)을 파지하는 경우, 중력의 영향에 의해 상대적으로 하측에 위치하게 되는 링크 부재와 프레임이 상대적으로 상측에 위치하게 되는 링크 부재와 프레임 보다 하측 방향으로 치우치게 될 수 있다.
이렇듯, 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)의 회전 각도가 차이가 나는 경우, 상부 프레임(100)에 장착된 상부 인서트(110) 내측으로 관이음쇠(20) 등이 부드럽게 들어가지 않는 경우가 발생할 수 있어, 사용성이 저하될 수 있다.
따라서, 링크 각도 구속부(600)는 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)의 회전 각도를 서로 구속 시켜 하측에 위치하게 되는 링크 부재가 하측 방향으로 치우치려는(쳐지려는) 힘이 발생하더라도 상측에 위치하게 되는 링크 부재가 들어올려 지지 않으면 하측에 위치하게 되는 링크 부재 역시 열릴 수 없어서 이러한 현상이 방지될 수 있다.
도 4a는 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 링크 각도 구속부를 나타낸 도면이고, 도 4b는 링크 각도 구속부의 내부를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 4a를 참조하면, 링크 각도 구속부(600)는 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)의 동작이 대칭적으로 이루어지게 제한하도록 제공되는 것일 수 있다. 여기서, 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)의 동작이 대칭적으로 이루어진다는 것은 도 4a의 θ1와 θ2의 차이가 미리 설정된 각도 범위 이하가 되도록 하는 것으로 이해될 수 있다.
참고로, 도 4a의 A 및 도 4b의 A는 파지 준비 상태, 파지 완료 상태 등에서 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)가 벌어지지 않은 경우(달리 말해, 좌측 링크 부재와 우측 링크 부재가 회전하지 않은 경우)의 링크 각도 구속부(600)를 나타낸 것이다.
또한, 도 4a의 B 및 도 4b의 B는 파지 중간 상태 등에서 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)가 소정 각도 이상 벌어진 경우(달리 말해, 좌측 링크 부재와 우측 링크 부재가 소정 수준으로 회전한 경우)의 링크 각도 구속부(600)를 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 링크 각도 구속부(600)는, 좌측 슬롯 부재(610), 우측 슬롯 부재(620), 구속 부재(630), 구속 몸체(640) 및 구속 핀(650)을 포함할 수 있다.
좌측 슬롯 부재(610)는, 좌측 링크 부재(400)로부터 우측 링크 부재(500)를 향해 돌출 연장되고, 좌측 슬롯(610a)이 형성될 수 있다. 여기서, 좌측 슬롯(610a)은 좌우 방향 또는 좌측 슬롯 부재(610)가 연장되는 길이 방향을 따라 형성되는 장공 형태로 형성될 수 있다.
우측 슬롯 부재(620)는, 우측 링크 부재(500)로부터 좌측 링크 부재(400)를 향해 돌출 연장되되 좌측 슬롯 부재(610)와 일부 교차되게 연장되고, 우측 슬롯(620a)이 좌측 슬롯(610a)과 전후 방향에 대하여 오버랩(중첩)되게 형성될 수 있다. 여기서, 우측 슬롯(620a)은 좌우 방향 또는 우측 슬롯 부재(620)가 연장되는 길이 방향을 따라 형성되는 장공 형태로 형성될 수 있다.
구속 부재(630)는, 좌측 슬롯(610a)과 우측 슬롯(620a)이 오버랩(중첩)된 부분과 오버랩(중첩) 되게 링크 각도 구속 홀(630a)이 형성될 수 있다. 예시적으로, 링크 각도 구속 홀(630a)는 전후 방향을 따라 개구된 원 또는 타원 형태로 형성될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 구속 부재(630)는 상하 방향으로 연장되는 샤프트(Shaft) 형태일 수 있다. 또한, 구속 부재(630)는 Lock Shaft로 달리 지칭될 수 있다.
구속 몸체(640)는, 상부 프레임(100)과 연결되고, 구속 부재(630)가 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500) 사이에서 상하 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있다. 구체적으로, 구속 몸체(640)에는 걸림 유닛(632)이 배치되는 수용 공간(640a)이 형성되고, 구속 부재(630)는 수용 공간(640a)에 형성된 통과 홀을 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 또한, 수용 공간(640a)은 후술할 잠금 기구(660)에 의해 적어도 일부가 개방되거나 폐쇄되어 노출되는 부피가 변동되는 것일 수 있다.
여기서, 구속 부재(630)가 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되는 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500) 사이는 예시적으로 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500) 사이의 정 중앙 위치일 수 있다. 또한, 좌측 슬롯(610a)과 우측 슬롯(620a)은 상기 정 중앙 위치를 기준으로 좌우 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)는 좌우 대칭적인 작동이 이루어질 수 있다.
또한, 좌측 슬롯(610a)의 길이 및 형성 위치와, 우측 슬롯(620a)의 길이 및 형성 위치는 좌측 링크 부재(400)와 우측 링크 부재(500)가 파지 중간 상태에서 대상물(10, 20)이 통과 가능한 정도의 벌어짐 간격을 형성할 수 있도록 설정될 수 있다.
구속 핀(650)은, 좌측 슬롯(610a), 우측 슬롯(620a) 및 링크 각도 구속 홀(630a)이 모두 오버랩된 오버랩 영역을 전후 방향으로 가로지르게 체결될 수 있다.
이하에서는, 도 5a 내지 도5d를 참조하여, 파지 완료 상태에서 대상물 파지 장치(1000)가 대상물을 파지하는 상태를 유지하도록 제공되는 잠금 유지 모드 및 파지 완료 상태에서 파지 준비 상태로 전환되도록 제공되는 잠금 해제 모드를 상세히 설명하도록 한다.
도 5a는 걸림 유닛이 걸림 홈에 걸림 체결된 잠금 유지 모드를 설명하기 위한 정면도이고, 도 5b는 걸림 유닛이 걸림 홈으로부터 이탈되는 것을 허용하도록 잠금 유지 모드에서 잠금 해제 모드로 전환된 상태를 설명하기 위한 정면도이고, 도 5c는 걸림 유닛이 걸림 홈으로부터 이탈된 후 본원의 일 실시예에 따른 대상물 파지 장치가 파지 중간 상태로 전환된 상태를 설명하기 위한 정면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 구속 부재(630)의 외면에는 걸림 홈(630b)이 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 링크 각도 구속부(600)는 걸림 유닛(632) 및 잠금 기구(660)를 포함할 수 있다.
또한, 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 걸림 홈(630b)은 구속 부재(630)의 외면의 좌측 및 우측에 상호 대응되는 높이에 상호 대향하도록 한 쌍으로 형성될 수 있다. 또한, 한 쌍의 걸림 홈(630b)은 구속 부재(630)의 상하 방향을 따라 복수 개 마련되는 것일 수 있다. 여기서, 걸림 홈(630b)이 구속 부재(630)의 외면에 한 쌍으로 형성되는 경우, 각각의 걸림 홈(630b)에 걸림 체결 또는 걸림 해제 가능하도록 구비되는 한 쌍의 걸림 유닛(632)이 마련될 수 있다. 다만, 이에만 한정되는 것은 아니고, 걸림 홈(630b)의 형성 위치, 수 등은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
걸림 유닛(632)은, 파지 완료 상태에서 걸림 홈(630b)에 걸림 체결 또는 걸림 해제 가능하도록 구비되는 것일 수 있다. 예를 들어, 걸림 유닛(632)은 원, 타원, 다각형 등의 단면을 가지고 전후 방향을 따라 연장되는 원기둥, 타원기둥 등의 형태의 핀 형상의 부재, 구 형상의 부재, 베어링 등에 해당할 수 있다.
후술할 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)에서 대상물 파지 장치(1000)와 이웃 대상물 파지 장치는 유압 실린더 등에 의해 제공되는 체결력에 의하여 전후 방향을 따라 서로 근접하도록 이동될 수 있다. 따라서, 핀 형상의 부재로 구비된 걸림 유닛(632)의 경우, 대상물 파지 장치(1000)와 이웃 대상물 파지 장치의 전후 방향 이격 거리가 좁아지거나 넓어 지더라도 구속 부재(630)가 걸림 홈(630b)에 의해 핀 형상의 걸림 유닛(632)을 따라 전후 방향으로 이동 가능하도록 하여, 대상물 파지 장치(1000) 또는 이웃 대상물 파지 장치의 잠금 상태가 유지될 수 있다. 예를 들어, 대상물 파지 장치(1000)가 잠금 유지 모드에 해당하는 상태에서 이웃 대상물 파지 장치와 전후 방향으로 근접 이동하더라도, 구속 부재(630)가 핀 형상으로 구비된 걸림 유닛(632)을 따라 함께 전후 방향으로 이동하여 잠금 유지 모드가 유지될 수 있다. 이러한 경우, 핀 형상의 연장 길이는 대상물 파지 장치(1000)와 이웃 대상물 파지 장치의 전후 방향 이격 거리를 고려하여 설정됨이 바람직하다.
잠금 기구(660)는, 파지 완료 상태에서 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 잠금 유지 모드 및 파지 완료 상태에서 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)으로부터 이탈되는 것을 허용하는 잠금 해제 모드 중 어느 하나를 선택적으로 제공하도록 구비되는 것일 수 있다.
일 예로, 잠금 기구(660)는 잠금 부재(630)의 상하 방향 이동이 가능하도록 상하 방향으로 홀이 형성된 블록 형태로 마련되는 것일 수 있다. 또한, 잠금 기구(660)에 형성된 홀은 상술한 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)에서 대상물 파지 장치(1000)와 이웃 대상물 파지 장치의 전후 방향으로 상대적으로 이동할 경우에 구속 부재(630)가 이와 연동하여 함께 전후 방향으로 이동할 수 있도록 전후 방향으로 연장된 장공(슬롯) 형태로 마련되는 것일 수 있다.
잠금 기구(660)는, 잠금 해제 모드에서 걸림 홈(630b)의 외측에 걸림 유닛(632)의 폭 이상의 여유 공간이 형성되고, 잠금 유지 모드에서 걸림 홈(630b)의 외측에 걸림 유닛(632)의 폭 미만의 여유 공간이 형성되도록 구비되는 것일 수 있다. 또한, 잠금 기구(660)는 상하 방향 이동에 의해 잠금 해제 모드 및 잠금 유지 모드 중 어느 하나에 놓이는 것일 수 있다.
예를 들어, 잠금 기구(660)가 상측 방향으로 이동하는 경우(도 5b 참조) 걸림 유닛(632) 외측에 구속 몸체(640)에 형성된 수용 공간(640a) 중 적어도 일부가 노출되어 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)로부터 이탈될 수 있도록 걸림 유닛(632)의 폭 이상의 여유 공간이 수용 공간(640a) 내에 형성될 수 있다. 예를 들면, 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)로부터 이탈될 수 있도록 걸림 유닛(632)의 폭 이상의 여유 공간이 수용 공간(640a) 내에 형성된 상태가 잠금 해제 모드에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
반대로, 잠금 기구(660)가 하측 방향으로 이동하는 경우 구속 몸체(640)에 형성된 수용 공간(640a) 중 적어도 일부가 하측 방향으로 이동된 잠금 기구(660)에 의해 폐쇄되어, 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)로부터 이탈되지 않도록 걸림 유닛(632)의 폭 미만의 여유 공간이 수용 공간(640a) 내에 형성되는 것일 수 있다. 예를 들면, 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)로부터 이탈되지 않도록 걸림 유닛(632)의 폭 미만의 여유 공간이 수용 공간(640a) 내에 형성된 상태가 잠금 유지 모드에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
이와 관련하여, 본원의 일 실시예에 따르면, 링크 각도 구속부(600)는 잠금 기구(660)의 상하 방향 이동을 위하여 조작되는 잠금 레버(631)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 잠금 유지 모드에서 잠금 레버(631)를 상측으로 당기면, 잠금 기구(660)가 상측 방향으로 이동하여, 잠금 해제 모드로 전환될 수 있다. 잠금 레버(631)의 형상 또는 조작 방식은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 링크 각도 구속부(600)는, 걸림 유닛(632)을 걸림 홈(630b)에 걸림 체결되도록 걸림 홈(630b) 측으로 탄성 가압하는 탄성 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 탄성 유닛에 의해 파지 완료 상태에서 자동적인 잠금이 이루어지는 것일 수 있다. 예를 들어, 탄성 유닛은 스프링일 수 있다.
탄성 유닛은 압축된 상태에서 잠금 부재(630) 측으로 탄성 회복 되려는 탄성력을 제공하여, 걸림 유닛(632)을 잠금 부재(630) 측으로 밀어내는(밀착시키는) 힘을 작용함으로써, 잠금 부재(630)의 상하 이동에 따라 걸림 유닛(632)의 외면이 걸림 홈(630b)의 적어도 일부에 진입하는 경우, 탄성 유닛에 의해 걸림 유닛(632)이 별도의 조작 없이도 걸림 홈(630b)에 걸림 체결 될 수 있다.
따라서, 대상물 파지 장치(1000)는 파지 완료 상태에서 탄성 유닛에 의해 걸림 유닛(632)이 걸림 홈(630b)에 자동적으로 걸림 체결 됨으로써, 별도의 외력을 가하지 않는 이상 파지 완료 상태를 유지하는 자동 잠금이 이루어질 수 있다.
또한, 걸림 홈(630b)은, 잠금 해제 모드에서 구속 부재(630)의 상하 방향 이동시 걸림 유닛(632)의 이탈이 유도되도록, 내측 상면 및 내측 하면 중 하나 이상이 경사면으로 형성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 잠금 유지 모드에서 잠금 해제 모드로 전환된 후, 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)가 회전하면서(즉, 좌측 하부 프레임(200)과 우측 하부 프레임(300) 사이의 간격이 대상물(10, 20)이 통과 가능한 벌어짐 간격을 형성하도록 벌어지면서) 파지 중간 상태에 놓이는 경우, 잠금 부재(630)는 좌측 슬롯(610a), 우측 슬롯(620a) 및 링크 각도 구속홀(630a)이 모두 오버랩된 오버랩 영역을 따라 하측 방향으로 이동하는 구속핀(650)을 따라 하측 방향으로 함께 이동하게 된다.
따라서, 잠금 해제 모드에서 잠금 부재(630)가 하측 방향으로 이동하는 경우 걸림 유닛(632)는 걸림 홈(630b)으로부터 부드럽게 이탈되도록, 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 걸림 홈(630b)의 내측 상면은 경사면으로 형성될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 걸림 홈(630b)의 내측 상면 및 내측 하면 중 하나 이상이 경사면으로 형성될 수 있다.
도 5d는 본원의 다른 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 잠금 유지 모드 및 잠금 해제 모드를 설명하기 위한 정면도이다. 도 5d의 A는 잠금 해제 모드에서의 링크 각도 구속부(600)를, 도 5d의 B는 잠금 유지 모드에서의 링크 각도 구속부(600)를 나타낸 것이다.
도 5d를 참조하면, 본원의 다른 실시예에 따른 대상물 파지 장치의 링크 각도 구속부(600)는, 가이드 홈 부재(420), 가이드 돌기(520) 및 제2 잠금 부재(720)를 포함할 수 있다.
가이드 홈 부재(420)는 좌측 링크 부재(400) 로부터 우측 링크 부재(500)를 향해 돌출 연장될 수 있고, 가이드 돌기(520)는 우측 링크 부재(500)로부터 좌측 링크 부재(400)를 향해 돌출 연장될 수 있다.
또한, 가이드 홈 부재(420) 및 가이드 돌기(520)는 좌측 링크 부재(400)의 회전 각도 및 우측 링크 부재(500)의 회전 각도에 대응하여 가이드 돌기(520)가 가이드 홈 부재(420)에 적어도 일부 삽입되는 형태로 상호 슬라이드 이동될 수 있다.
제2 걸림 유닛(720)은 파지 완료 상태에서 제2 걸림 홈(520a)에 걸림 체결 또는 걸림 해제 가능하도록 구비되는 것일 수 있다.
또한, 가이드 홈 부재(420)에는 제2 걸림 유닛(720)이 통과하기 위한 제2 통과 홀(420a)이 형성될 수 있다. 제2 걸림 유닛(720)은 제2 통과 홀(420a)을 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 배치되는 것일 수 있다.
또한, 가이드 돌기(520)에는 제2 걸림 유닛(720)의 하부가 적어도 일부 삽입 되도록 제2 걸림 홈(520a)이 형성될 수 있다.
도 5d의 A를 참조하면, 잠금 해제 모드에서 제2 잠금 부재(720)는 제 2 걸림 홈(520a)으로부터 이탈되어, 잠금 해제 모드에서는 가이드 돌기(520) 및 가이드 홈 부재(420)의 상호 슬라이드 이동이 가능할 수 있다.
반대로, 도 5d의 B를 참조하면, 잠금 유지 모드에서 제2 잠금 부재(720)의 하단 적어도 일부가 제2 걸림 홈(520a)에 삽입되어, 잠금 유지 모드에서는 가이드 돌기(520) 및 가이드 홈 부재(420)의 상호 슬라이드 이동이 저지될 수 있다.
따라서, 잠금 해제 모드에서는 좌측 링크 부재(400)의 회전 및 우측 링크 부재(500)의 회전이 가능하고, 나아가 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)가 대상물(10, 20)이 통과 가능한 벌어짐 간격을 형성하도록 회전될 수 있어, 대상물 파지 장치(1000)가 대상물(10, 20)을 파지하는 동작 또는 파지를 해제하는 동작이 가능해질 수 있다.
반대로, 잠금 유지 모드에서는 가이드 돌기(520) 및 가이드 홈 부재(420)의 상호 슬라이드 이동이 저지됨에 따라 좌측 링크 부재(400)의 회전 및 우측 링크 부재(500)의 회전이 불가능하여, 좌측 링크 부재(400) 및 우측 링크 부재(500)가 대상물(10, 20)이 통과 가능한 벌어짐 간격을 형성하도록 회전될 수 없어, 대상물 파지 장치(1000)의 파지 준비 상태 또는 파지 완료 상태가 유지될 수 있다.
예를 들어, 파지 완료 상태에서 잠금 유지 모드에 해당하는 경우, 파지된 대상물이 대상물 파지 장치(1000)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 잠금 유지 모드에서, 그 상단이 상측으로 돌출되고, 그 하단이 제2 걸림 홈(520a)에 적어도 일부 걸림 체결된 제2 걸림 유닛(720)을 상측으로 잡아 당김으로써 제2 걸림 유닛(720)의 하단이 제2 걸림 홈(520a)으로부터 이탈되도록 하여 잠금 유지 모드에서 잠금 해제 모드로의 전환이 수행될 수 있다. 즉, 대상물 파지 장치(1000)는 비교적 간단한 구조로 구현되는 잠금 유지 모드를 통해 파지 완료 상태를 견고히 유지할 수 있고, 간단한 조작으로도 잠금 유지 모드에서 잠금 해제 모드로의 전환을 가능케 할 수 있다.
이하에서는, 도 6a 내지 도6c를 참조하여, 좌측 링크 부재(400)와 좌측 하부 프레임(200)의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결되는 것을 상세히 설명하도록 한다.
도 6a는 파지 준비 상태에서 좌측 링크 부재와 좌측 하부 프레임의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결된 상태를 설명하기 위한 후면도이고, 도 6b는 파지 중간 상태에서 좌측 링크 부재와 좌측 하부 프레임의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결된 상태를 설명하기 위한 후면도이고, 도 6c는 파지 완료 상태에서 좌측 링크 부재와 좌측 하부 프레임의 중간부가 스냅 구조에 의해 힌지 연결된 상태를 설명하기 위한 후면도이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 좌측 링크 부재(400)와 좌측 하부 프레임(200)의 중간부의 힌지 연결은 캠부 및 캠 팔로워(230)를 포함하는 스냅 구조에 의해 이루어지는 것일 수 있다.
구체적으로, 스냅 구조는 좌측 링크 부재(400) 하부의 캠부 외면에 제1 홈(410a), 제2 홈(410b) 및 제1 홈(410a)과 제2 홈(410b)을 연결하는 돌출 둘레면(410)을 형성하고, 좌측 하부 프레임(200)에 구비된 캠 팔로워(230)가 힌지 회전(좌측 하부 프레임(200)과 좌측 링크 부재(400) 사이의 힌지 결합에 따른 회전)에 의해 제1 홈(410a)에 위치(파지 완료 상태)하거나, 제2 홈(410b)에 위치하거나(파지 준비 상태), 제1 홈(410a) 및 제2 홈(410b) 사이를 이동(파지 중간 상태)하며 파지 준비 상태, 파지 중간 상태 또는 파지 완료 상태로 전환되도록 형성된 구조로 이해될 수 있다.
여기서, 좌측 링크 부재(400) 하부의 캠부 외면은 일부 구간이 호 형상인 면(도 6a 내지 도 6c의 점선 참조)과 다른 일부 구간이 2개의 함몰면(410a, 410b)과 그 사이를 연결하는 돌출 둘레면(410)을 갖는 굴곡진 면을 포함하도록 형성되되, 제1 홈(410a)은 파지 완료 상태에 대응되는 위치에 형성되고, 제2 홈(410b)는 파지 준비 상태에 대응되는 위치에 형성되는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 홈(410a)과 제2 홈(410b)은 호 형상인 면의 호의 중심각이 90도가 되도록 하는 위치에 각각 형성되는 것일 수 있다.
도 6a를 참조하면, 파지 준비 상태에서 캠 팔로워(230)는 제2 홈(410b)에 걸림 체결될 수 있다. 이 상태에서 캠 팔로워(230)가 제2홈(410b)로부터 이탈되기 위하여는 소정의 힘 이상이 필요하므로, 파지 준비 상태에서 좌측 하부 프레임(200)이 임의로 회전하는 것이 방지될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 파지 중간 상태에서 캠 팔로워(230)는 좌측 링크 부재(400)의 제1 홈(410a)와 제2 홈(410b) 사이의 돌출 둘레면(410)을 따라 거동할 수 있다.
도 6c를 참조하면, 파지 완료 상태에서 캠 팔로워(230)는 제1 홈(410a)에 걸림 체결될 수 있다. 이 상태에서 캠 팔로워(230)가 제1홈(410a)로부터 이탈되기 위하여는 소정의 힘 이상이 필요하므로, 파지 완료 상태에서 좌측 하부 프레임(200)이 임의로 회전하는 것이 방지될 수 있다.
즉, 대상물 파지 장치(1000)는 캠부 및 캠 팔로워(230)를 통해 링크 부재와 프레임을 힌지 연결하는 스냅 구조를 구비함으로써, 좌측 하부 프레임(200)이 파지 완료 상태 또는 파지 준비 상태에서 임의로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 파지 완료 상태와 파지 준비 상태가 구분 동작으로 이루어질 수 있어, 대상물의 파지 작업 또는 탈거 작업이 절도 있게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
실시예에 따라, 상술한 캠부 및 캠 팔로워(230)를 포함하는 스냅 구조에 의해 이루어지는 힌지 연결은 우측 링크 부재(500)와 우측 하부 프레임(300)의 중간부에 형성되거나 좌측 링크 부재(400)와 좌측 하부 프레임(200)의 중간부 및 우측 링크 부재(500)와 우측 하부 프레임(300)의 중간부 모두에 형성되는 것일 수 있다.
이하에서는, 도 7a 내지 도8c를 참조하여, 대상물 파지 장치(1000) 및 체결력 제공 장치(40)를 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)를 상세히 설명하도록 한다.
도 7a는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 준비 상태에서의 개략적인 정면도 및 우측면도이고, 도 7b는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 중간 상태에서의 개략적인 정면도 및 우측면도이고, 도 7c는 본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 완료 상태에서의 개략적인 정면도 및 우측면도이다.
도 8a는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 준비 상태에서의 개략적인 사시도 및 정면도이고, 도 8b는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 중간 상태에서의 개략적인 사시도 및 정면도이고, 도 8c는 본원의 다른 실시예에 따른 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구의 파지 완료 상태에서의 개략적인 사시도 및 정면도이다.
도 7a 내지 도8c를 참조하면, 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)(이하, '관이음쇠 체결 공구(1)'라 한다.)는, 제1 대상물을 파지하는 상기에서 설명한 대상물 파지 장치(1000) 및 대상물 파지 장치(1000)와 이웃하고 제2 대상물을 파지하는 이웃 대상물 파지 장치와 대상물 파지 장치(1000) 사이의 이격 거리를 조절하는 체결력 제공 장치(40)를 포함할 수 있다.
다른 예로, 관이음쇠 체결 공구(1)는, 대상물 파지 장치(1000), 체결력 제공 장치(40) 및 대상물 파지 장치(1000)와 이웃하고 제2 대상물을 파지하는 이웃 대상물 파지 장치를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 도 7a 내지 도 8c를 참조하면, 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)는 사용자가 공구를 파지하여 조작하도록 구비되는 손잡이부(30)를 포함할 수 있다.
달리 말해, 관이음쇠 체결 공구(1)는 하나의 대상물 파지 장치(1000) 및 체결력 제공 장치(40)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 관이음쇠 체결 공구(1)는 한 쌍의 대상물 파지 장치(제1 대상물을 파지하는 대상물 파지 장치(1000)와 제2 대상물을 파지하는 이웃 대상물 파지 장치) 및 체결력 제공 장치(40)를 포함하는 것일 수 있다.
체결력 제공 장치(40)는 예시적으로 유압 실린더를 포함할 수 있다. 또한, 체결력 제공 장치(40)는 유압 실린더의 선형 구동력에 대응하여 대상물 파지 장치(1000)가 이동되는 경로를 제공하는 경로 부재를 포함할 수 있다. 예시적으로, 상기 경로 부재는 레일(Rail) 형태로 구비될 수 있다.
이하에서는 도 9a 및 도 9b를 참조하여, 관이음쇠 체결 공구(1)의 동작 원리를 설명하도록 한다.
도 9a 및 도 9b는 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구에 의한 스웨징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 두 개의 관(10a, 10b) 각각의 단부는 관이음쇠(20)에 삽입될 수 있다. 여기서, 관이음쇠(20)는 관(10a, 10b)의 단부로부터 소정의 영역을 원통형으로 둘러싸는 바디(21) 및 바디(21)의 중앙부를 향해 선형으로 이동하면서 바디(21)의 외경을 줄어들게 가이드하는 한 쌍의 스웨지 링(22a, 22b)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 관이음쇠(20)는 피팅(Fittings)으로 달리 지칭될 수 있다.
스웨지 링(22a, 22b)가 바디(21)의 중앙부를 향해 선형 이동하면 스웨지 링(22a, 22b)에 의해 바디(21)의 외경이 줄어들면서, 바디(21)의 내면과 관(10a, 10b) 외면 사이의 틈이 제거되어 관(10a, 10b) 내측을 통과하는 유체의 유출이 방지됨과 동시에 관(10a, 10b)이 바디(21)에 강하게 고정될 수 있다. 이러한 스웨징 방식의 결합은 다른 기계적 이음 방식 대비 높은 신뢰성과 결합력을 확보할 수 있고, 용접/융착 방식에 비해 시공이 간편하고 품질 관리가 용이한 이점이 있다.
관이음쇠 체결 공구(1)는 스웨지 링(22a, 22b)이 선형 이동되기 전 상태(달리 말해, 도 9a의 스웨징 전 상태)에서 대상물을 파지할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 관이음쇠 체결 공구(1)에 의해 파지되는 대상물은 스웨지 링(22a, 22b)일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)는 관(10a, 10b)을 파지하는 것일 수 있다. 도 9a를 참조하면, 대상물 파지 장치(1000)가 제1 대상물을 파지하는 대략적인 위치는 A이고, 이웃 대상물 파지 장치가 제2 대상물을 파지하는 대략적인 위치는 B로 나타낼 수 있다.
전술한 한 쌍의 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 관이음쇠 체결 공구(1)의 경우, 하나의 관이음쇠 체결 공구(1)에 의해 두 스웨지 링(22a, 22b)이 모두 파지될 수 있다. 다른 예로, 하나의 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 관이음쇠 체결 공구(1)의 경우, 관이음쇠 체결 공구(1)에 의해 하나의 스웨지 링(22a)이 파지되고, 나머지 스웨지 링(22b)는 별도의 이웃 대상물 파지 장치에 의해 파지되는 것일 수 있다.
특히, 하나의 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 관이음쇠 체결 공구(1)와 별도의 이웃 대상물 파지 장치에 의해 대상물이 파지되는 경우, 관이음쇠 체결 공구(1)와 이웃 대상물 파지 장치가 서로 독립적으로 대상물을 파지할 수 있어, 서로 상이한 방향으로 연장되는 관을 연결하도록 관이음쇠(20)가 곡관, T자 형 등의 복잡한 형상을 가지는 경우에도, 관이음쇠(20)의 스웨지 링(22a, 22b) 각각을 독립적으로 파지할 수 있다.
관이음쇠 체결 공구(1)에 의해 제1 대상물 및 제2 대상물이 파지되고 나면(예를 들면, 두 스웨지 링(22a, 22b)이 파지되고 나면) 체결력 제공 장치(40)에 의해 대상물 파지 장치(1000)와 이웃 대상물 파지 장치 사이의 이격 거리를 좁히도록 하는 체결력이 제공되어 대상물 파지 장치(1000)와 이웃 대상물 파지 장치가 서로 근접하면서, 스웨지 링(22a, 22b)이 바디(21)의 중앙부를 향하여 선형 이동되면서 바디(21)의 외경이 줄어들면서, 바디(21)의 내면과 관(10a, 10b) 외면 사이의 틈이 제거되어 관(10a, 10b) 내측을 통과하는 유체의 유출이 방지됨과 동시에 관(10a, 10b)이 바디(21)에 강하게 고정될 수 있다.
전술한 한 쌍의 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 관이음쇠 체결 공구(1)의 경우, 체결력 제공 장치(40)는 한 쌍의 대상물 파지 장치(1000)가 상호 근접하도록 한 쌍의 대상물 파지 장치(1000) 모두에 체결력을 제공하도록 구현될 수 있다. 즉, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 체결력 제공 장치(40)는 한 쌍의 대상물 파지 장치(1000)가 각각 A→A' 위치로, B→ B' 위치로 이동하도록 하는 체결력을 제공하는 것일 수 있다.
다른 예로, 하나의 대상물 파지 장치(1000)를 포함하는 관이음쇠 체결 공구(1)의 경우, 제2 대상물이 이웃 대상물 파지 장치에 의해 파지(고정)된 상태에서, 하나의 대상물 파지 장치(1000)가 제2 대상물에 대한 파지(고정) 상태를 유지하는 이웃 대상물 파지 장치에 근접하도록 하나의 대상물 파지 장치(1000)에 체결력을 제공하도록 구현될 수 있다. 즉, 체결력 제공 장치(40)는, 이웃 대상물 파지 장치는 파지(고정)된 위치를 유지하는 상태에서(B=B'), 제1 대상물을 파지하는 대상물 파지 장치(1000)가 이웃 대상물 파지 장치에 근접하도록 A→A' 위치로 이동하도록 하는 체결력을 제공하는 것일 수 있다.
이와 같이, 관이음쇠 체결 공구(1)는 다양한 파이프 스웨징 구조에 적용될 수 있다. 또한, 관이음쇠 체결 공구(1)는 한국특허등록공보 제10-1843159호, 제10-1854831호, 제10-1792571호, 제 10-1937860호, 제 10-1937862호, 제 10-1967642호, 제 10-1967636호 등이 개시하고 있는 본 출원인의 파이프 연결 장치(관이음쇠)에도 적용될 수 있음은 물론이다.
지금까지 상술한 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치(1000) 및 이를 이용한 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)에 대한 설명은, 본원의 구현예에 따라서, 하기에서 서술하는 스웨징 방식 관이음쇠 체결 공구에 대한 설명을 통해서 이해될 수 있다. 따라서, 이하, 생략된 내용이라고 하더라도 상술한 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치(1000) 및 이를 이용한 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구(1)에 대하여 설명된 내용은 하기의 스웨징 방식 관이음쇠 체결 공구에도 동일하게 적용될 수 있다.
배관의 종 방향을 따라서 스웨지 링을 아우터 바디 위로 이동시키는 스웨징 방식 관이음쇠를 체결하는 공구는, 작은 크기와 무게로 큰 힘을 낼 수 있도록 대부분 유압 구동 방식을 채택하고 있다. 형태적으로는 스웨지 링과 아우터 바디 외부를 모두 감싸는 형태(이하 O형 공구)와 U자 형으로 한 방향이 개방되어 측면에서 밀어 넣어 삽입되는 형태(이하 U형 공구)로 크게 나누어 볼 수 있다. 참고로, 도 10는 종래의 U형 공구를 나타낸 도면이고, 도 11은 종래의 O형 공구를 나타낸 도면이다.
본원은 U형 공구의 장점인 조작 편의성 및 협소 구역에서의 작업 용이성과 O형 공구의 장점인 안전성을 함께 지닌 새로운 체결 공구의 형태를 도출하는 것을 목적으로 한다.
본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식 관이음쇠 체결 공구는, 다수의 유압 실린더와 이를 구조적, 기능적으로 연결하는 프레임, 그리고 체결되는 관이음쇠의 크기에 따라 교환 장착하는 인서트를 포함할 수 있다.
1. 유압실린더 및 프레임의 구성 및 장점
종래 기술들에서 유압 실린더는 배관 축과 평행하게 하나 이상 사용되고 있다. 프레임은 관이음쇠의 구성 부속이 배관에 대하여 종 방향으로 상대적인 이동이 될 수 있도록 유압 실린더가 밀거나 당기는 방식으로 구동될 때 관이음쇠의 구성 부속에 인서트를 통해 힘을 전달하는 역할을 한다. 유압 실린더와 프레임의 구조와 배치가 공구의 특성을 결정짓는다.
종래의 U형 공구는 하나의 실린더가 개방된 면의 반대측에 위치, 또는 U형 프레임 좌우로 대칭형으로 배치되는 복수의 실린더를 구비하고 있다. U형 공구는 개방된 면을 통해 공구를 열고 닫는 동작 없이 관이음쇠를 곧바로 삽입할 수 있는 구조여서 공구의 조작이 간편한 장점이 있다. 또한 실린더에 공급되는 유압유의 통로를 프레임에 직접 가공하기에 유리하여 구성이 간결해지는 효과가 있다.
그러나 열려진 구조로 인해 관이음쇠의 일부 영역에만 힘을 전달할 수 있고, 열려진 측면에 실린더를 배치할 수 없음으로 인해 상대적으로 큰 실린더를 관이음쇠로부터 먼 위치에 배치하게 되어, 기계적 강성을 확보하려면 프레임이 상대적으로 크고 무거워지는 단점이 있다. 또한 체결 과정에서 관이음쇠가 일부 이탈하게 되면 체결이 불완전하게 되거나 공구가 파손될 위험이 있다.
O형 공구는 다수의 실린더를 배관을 둘러싸는 원주를 따라 배치하는 형태이다. U형 공구와 달리 공구를 조작하여 주로 입을 벌리는 형태로 한 측면을 개방한 뒤 관이음쇠를 둘러싸면서 다시 닫아주는 형태를 취하고 있어서, 2개 이상으로 분리된 프레임이 사용된다.
O형 공구는 관이음쇠의 원주를 따라 균형 잡힌 힘을 전달할 수 있어 구조적으로 안정적이며 프레임의 소형화/경량화에도 유리하다. 또한, 체결 과정에서 관이음쇠의 이탈을 방지할 수 있는 장점이 있다.
그러나 공구를 열어서 관이음쇠를 내부에 위치시키는 단계에서 U형 공구에 비해 더 넓은 공간이 필요하고, 그에 따라 협소한 작업공간에서는 사용성 측면에서 불리한 점이 있다.
본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식 관이음쇠 체결 공구는 종래의 U형 공구와 유사한 구조를 지닌 U 프레임과, 관이음쇠를 축으로 하여 회전하며 U 프레임과 결합되어 O형 구조를 형성하는 2개의 ┐ 프레임으로 구성되며 유압실린더는 공구의 원주를 따라 다수 배치된다. U 프레임과 ┐ 프레임은 링크로 연결된다. 유압 실린더 중 일부가 링크의 회전축과 동심으로 구성될 수 있다.
┐ 프레임들은 장착 준비 상태에서 서로 결합되어 U 프레임처럼 한 측면이 개방된 형태로 배치된다. ┐ 프레임들의 뒤에 U 프레임이 위치하여 ⊂⊂⊙ 와 같이 열린 측면이 관이음쇠와 배관을 바라보는 형태가 장착 준비 상태이다. 공구를 이동시켜서 관이음쇠를 ┐ 프레임들이 형성한 U 형상의 내부에 위치시킨 뒤, 같은 방향으로 공구를 더 이동시키면, 관이음쇠 및 배관과 접촉하는 ┐ 프레임의 면 또는 ┐ 프레임과 연결된 인서트의 면에 작용하는 힘이 ┐ 프레임에 회전을 유발한다. 이 때 ┐ 프레임 또는 ┐ 프레임과 연결된 인서트는 관이음쇠 및 배관에 접촉한 상태를 유지하게 되어 관이음쇠 및 배관을 축으로 하는 회전 형태로 움직인다. 회전이 완료되면 최초 접촉부위의 반대쪽에서 초기에 형성되어 있던 U 형상이 뒤집힌 형태로 ┐ 프레임들이 재결합되면서 ⊂⊙⊃ 형태가 되어, 뒤따라 관이음쇠로 접근하는U 프레임과 합쳐져 하나의 O형 프레임 구조로 합쳐진다. 이 때 U 프레임과 ┐ 프레임을 이어주는 링크에는 상기 움직임이 자연스레 유발되도록 공구의 중심 방향으로 향하는 복원력이 작용하도록 구성된다. 체결공구를 장착 단계와 반대 방향으로 힘을 주어 잡아당기면 상기 복원력을 가진 링크와 프레임 구조로 인해 별도의 조작 없이 다시 장착 준비상태의 형태로 되돌아가는 특징이 있다.
본원의 일 실시예에 따른 스웨징 방식 관이음쇠 체결 공구는 상기 구조적 특징으로 인해 종래의 U형 공구와 같이 일 측면으로부터 직선적으로 공구를 밀어 넣는 단순한 동작으로 공구의 장착 및 체결 준비가 완료되어 별도로 공구를 벌리는 동작이 불필요하다. 그리고 O형 공구와 같이 전체를 둘러싸는 형태가 되어 안전성을 확보할 수 있으며 상대적으로 가볍고 작은 구성이 가능하다. 또한 관이음쇠가 들어갈 만큼의 각도를 확보하기 위해 공구를 벌릴 필요가 없어서 기존 O형 공구보다 협소한 공간에서도 공구의 장착이 가능한 장점이 있다.
2. 인서트의 구성 및 장점
종래 기술들은 관이음쇠의 단부와 중심부, 또는 관이음쇠의 단부와 반대측 단부에 인서트가 장착되어 U형 공구의 경우 U 형태의 인서트 2개, O형 공구의 경우 배관의 중심축에 대칭인 2 쌍의 인서트(총 4개)가 사용되고 있다. 인서트의 역할은 체결 공구의 프레임과 관이음쇠의 사이 공간을 메꾸어 힘을 전달하는 것이다. 이를 통해 하나의 체결 공구로 다양한 크기의 관이음쇠에 대응할 수 있다.
본원에서는 U형에서 O형으로 변형 되는 구조를 채택하면서 인서트 역시 U형에서 O형으로 변형되도록 구성된다.
종래의 O형 체결 공구의 인서트는 벌려지는 공구의 형상에 맞추어 C형으로 잘린 형태이다. 이들은 공구를 벌리고 닫는 과정에서 서로 상호작용하지 않는다. 반면, 본원의 인서트는 ┐ 프레임이 회전하여 O형 구조로 바뀔 때 인서트들이 손가락으로 깍지를 끼듯이 서로 맞물리는 구조이다. 이러한 연결된 구조로 인하여 체결 공구가 스웨징을 위해 힘을 가할 때 발생하는 모멘트를 분담할 수 있어서 기존 공구와 달리 프레임에만 응력이 집중되지 않아, 상대적으로 적은 강성을 지닌 프레임으로도 체결력을 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있다. 따라서 체결 공구의 전체적인 크기와 무게를 절감할 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조는 인서트뿐만 아니라 ┐ 프레임과 U 프레임의 맞닿는 부위에도 적용하면 더욱 큰 효과를 볼 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 대상물의 외주면을 파지하는 대상물 파지 장치에 있어서,
    상기 대상물의 외주면을 파지한 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 상부 외주면을 감싸도록 상기 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 상부 프레임;
    상기 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸도록 상기 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 좌측 하부 프레임;
    상기 파지 완료 상태에서 상기 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸도록 상기 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상으로 구비되는 우측 하부 프레임;
    상기 상부 프레임의 좌측부와 상기 좌측 하부 프레임의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결하는 좌측 링크 부재; 및
    상기 상부 프레임의 우측부와 상기 우측 하부 프레임의 중간부를 전후 방향을 회전축으로 하는 힌지에 의해 링크 연결하는 우측 링크 부재를 포함하는 대상물 파지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상물이 상기 좌측 링크 부재와 상기 우측 링크 부재 사이로 진입하기 이전의 파지 준비 상태는, 상기 좌측 하부 프레임이 상기 대상물의 좌측 상부 외주면을 감싸고, 상기 우측 하부 프레임이 상기 대상물의 우측 상부 외주면을 감싸는 상태이고,
    상기 파지 완료 상태는, 상기 좌측 하부 프레임이 상기 파지 준비 상태 기준으로 반시계 방향으로 회전되어 상기 대상물의 좌측 하부 외주면을 감싸고, 상기 우측 하부 프레임이 상기 파지 준비 상태 기준으로 시계 방향으로 회전되어 상기 대상물의 우측 하부 외주면을 감싸는 상태이며,
    상기 좌측 링크 부재와 상기 우측 링크 부재는, 상기 파지 준비 상태에서 상기 파지 완료 상태로 전환되는 파지 중간 상태에서, 상기 좌측 하부 프레임과 상기 우측 하부 프레임 사이의 간격이 상기 대상물이 통과 가능한 벌어짐 간격을 형성하도록 구비되는 것인, 대상물 파지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파지 준비 상태에서 상기 대상물 파지 장치에 누름 압력이 가해지면, 상기 좌측 하부 프레임과 상기 우측 하부 프레임의 회전이 진행되면서 상기 벌어짐 간격을 형성하는 상기 파지 중간 상태를 거쳐 상기 파지 완료 상태에 도달하는 것인, 대상물 파지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프레임은, 상부 바디 및 상기 대상물의 상부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상기 상부 바디에 탈부착 가능하게 고정되는 상부 인서트를 포함하고,
    상기 좌측 하부 프레임은, 좌측 하부 바디 및 상기 대상물의 좌측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상기 좌측 하부 바디에 탈부착 가능하게 고정되는 좌측 하부 인서트를 포함하고,
    상기 우측 하부 프레임은, 우측 하부 바디 및 상기 대상물의 우측 하부 외주면에 대응하는 내주면 형상을 가지고 상기 우측 하부 바디에 탈부착 가능하게 고정되는 우측 하부 인서트를 포함하는 것인, 대상물 파지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 인서트, 상기 좌측 하부 인서트 및 상기 우측 하부 인서트 중 하나 이상에는, 일측방이 개구되되 개구 폭보다 큰 내부 폭을 갖는 오픈 홀이 형성되고,
    상기 개구 폭을 초과하고 상기 내부 폭 이하인 제1 폭 및 상기 개구 폭 이하이고 상기 제1 폭과 직교하는 방향의 폭인 제2 폭을 갖도록 구비되는 체결 부재가 상기 오픈 홀에 삽입 및 회전됨으로써, 상기 상부 인서트, 상기 좌측 하부 인서트 및 상기 우측 하부 인서트 중 하나 이상의 탈부착 가능한 고정이 이루어지는 것인, 대상물 파지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파지 완료 상태에서,
    상기 좌측 하부 인서트와 상기 우측 하부 인서트의 상호 대향하는 단부 각각은 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비되고,
    상기 깍지 구조는 전후 방향으로의 개별적 이동을 제한하고 파지 준비 상태에서 상기 파지 완료 상태로의 전환을 허용하는 형태로 제공되는 것인, 대상물 파지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파지 완료 상태에서,
    상기 상부 인서트와 상기 좌측 하부 인서트의 상호 대향하는 단부 각각은 상기 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비되고,
    상기 상부 인서트와 상기 우측 하부 인서트의 상호 대향하는 단부 각각은 상기 깍지 구조의 형태로 상호 맞물림 결합되도록 구비되는 것인, 대상물 파지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 링크 부재의 회전 각도와 상기 우측 링크 부재의 회전 각도를 미리 설정된 각도 범위 이내로 구속하도록 제공되는 링크 각도 구속부를 더 포함하는 대상물 파지 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 링크 각도 구속부는,
    상기 좌측 링크 부재로부터 상기 우측 링크 부재를 향해 돌출 연장되고, 좌측 슬롯이 형성된 좌측 슬롯 부재;
    상기 우측 링크 부재로부터 상기 좌측 링크 부재를 향해 돌출 연장되되 상기 좌측 슬롯 부재와 일부 교차되게 연장되고, 우측 슬롯이 상기 좌측 슬롯과 전후 방향에 대하여 오버랩되게 형성되는 우측 슬롯 부재;
    상기 좌측 슬롯과 상기 우측 슬롯이 오버랩된 부분과 오버랩 되게 링크 각도 구속 홀이 형성되는 구속 부재;
    상기 상부 프레임과 연결되고, 상기 구속 부재가 상기 좌측 링크 부재와 상기 우측 링크 부재 사이에서 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되는 구속 몸체; 및
    상기 좌측 슬롯, 상기 우측 슬롯 및 상기 링크 각도 구속 홀이 모두 오버랩된 오버랩 영역을 전후 방향으로 가로지르게 체결되는 구속 핀을 포함하는 것인, 대상물 파지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구속 부재의 외면에는 걸림 홈이 형성되고,
    상기 링크 각도 구속부는,
    상기 파지 완료 상태에서 상기 걸림 홈에 걸림 체결 또는 걸림 해제 가능하도록 구비되는 걸림 유닛; 및
    상기 파지 완료 상태에서 상기 걸림 유닛이 상기 걸림 홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 잠금 유지 모드 및 상기 파지 완료 상태에서 상기 걸림 유닛이 상기 걸림 홈으로부터 이탈되는 것을 허용하는 잠금 해제 모드 중 어느 하나를 선택적으로 제공하는 잠금 기구를 더 포함하는 것인, 대상물 파지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 링크 각도 구속부는, 상기 걸림 유닛을 상기 걸림 홈에 걸림 체결되도록 상기 걸림 홈 측으로 탄성 가압하는 탄성 유닛을 더 포함하고,
    상기 탄성 유닛에 의해 상기 파지 완료 상태에서 자동적인 잠금이 이루어지는 것인, 대상물 파지 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 걸림 홈은, 상기 잠금 해제 모드에서 상기 구속 부재의 상하 방향 이동시 상기 걸림 유닛의 이탈이 유도되도록, 내측 상면 및 내측 하면 중 하나 이상이 경사면으로 형성되는 것인, 대상물 파지 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 잠금 기구는, 상기 잠금 해제 모드에서 상기 걸림 홈의 외측에 상기 걸림 유닛의 폭 이상의 여유 공간이 형성되고, 상기 잠금 유지 모드에서 상기 걸림 홈의 외측에 상기 걸림 유닛의 폭 미만의 여유 공간이 형성되도록 구비되는 것인, 대상물 파지 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 구속 몸체에는 상기 걸림 유닛이 배치되는 수용 공간이 형성되고,
    상기 구속 부재는 상기 수용 공간에 형성된 통과 홀을 통해 상하 방향으로 이동 가능하게 배치되며,
    상기 잠금 기구는 상하 방향 이동에 의해 상기 잠금 해제 모드 및 상기 잠금 유지 모드 중 어느 하나에 놓이는 것인, 대상물 파지 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 링크 부재와 상기 좌측 하부 프레임의 중간부의 힌지 연결은 캠부 및 캠 팔로워를 포함하는 스냅 구조에 의해 이루어지는 것인, 대상물 파지 장치.
  16. 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구에 있어서,
    제1 대상물을 파지하는 제1항에 따른 대상물 파지 장치; 및
    상기 대상물 파지 장치 및 상기 대상물 파지 장치와 이웃하고 제2 대상물을 파지하는 이웃 대상물 파지 장치 사이의 이격 거리를 조절하는 체결력 제공 장치를 포함하는 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이웃 대상물 파지 장치를 더 포함하는 스웨징 방식의 관이음쇠 체결 공구.
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