JP7290899B2 - パイプ連結用カップリングアッシーおよびこの製造方法 - Google Patents

Description

本発明はパイプ連結用カップリングアッシーおよびこの製造方法に関し、さらに詳細には締結部材を利用してカプラーを仮組立てした状態で設置が可能であり、締結過程で変形しないため締結後にも安定した固定が可能なパイプ連結用カップリングアッシーおよびこの製造方法に関する。

一般に、軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するためにパイプとパイプをカップリングを利用して連結することになる。

このようなカップリングは、パイプの周方向に沿って配置されて相互に連結可能な複数のセグメントを含み、このようなセグメントをパイプの終端に配置した状態で別途の締結部材を利用して複数のセグメントを相互に締結することによって、連続するパイプを連結することになる。

この時、パイプの両端には周方向に沿って締結溝が形成され、カップリングの一部はこのような締結溝に挿入された状態で締結される。これは、パイプ内部の流体の圧力によって相互に連続するパイプの間の間隔が広がる方向に力が印加される時にも、パイプが広がらないようにカップリングを通じて支持するようにするためである。

従来のカップリングの場合、セグメントにはこのような締結溝に挿入されるアーチ形表面が形成されるが、パイプの外周面の一部が陥没する形状で締結溝が形成され、この時、セグメントのアーチ形表面がこのような締結溝に装着されるように配置した状態でセグメントを締結することになる。セグメントが安定的に固定されるようにアーチ形表面の曲率半径は締結溝の外周面の半径と同一に形成される。

ただし、パイプの外周面の半径が締結溝の外周面の半径より大きく形成される構造的な特徴により、それぞれのセグメントを締結溝の上部に配置した状態でパイプの半径方向に下向き移動させる方式でセグメントのアーチ形表面を締結溝に装着させた後、締結部材を利用してこのようなセグメントを相互に締結することになるが、このような方式でセグメントを配置および締結する場合、複数のセグメント配置状態を維持した状態で締結部材でセグメントを締結しなければならないため、作業者が一人で作業することが難しくなり、このため作業能率が低下する問題があった。

これを改善するために特許文献１には、セグメントのアーチ形表面の曲率半径をパイプの外周面の半径より大きく形成して作業性を向上させることができる構成が記載されている。すなわち、セグメントのアーチ形表面の曲率半径がパイプの外周面の半径より大きく形成されるため、このようなセグメントを締結部材で仮組立てした状態でパイプの軸方向に移動させることができ、これを通じて仮組立てされたセグメントはパイプの外周面を通って締結溝が形成された位置まで移動できるようになる。

ただし、前述した通り、締結溝の外周面の半径はパイプの外周面の半径より小さく形成されるため、このようなセグメントのアーチ形表面を締結溝の外周面に装着させるために、特許文献１ではこのようなアーチ形表面の曲率半径が締結溝の外周面の半径と一致するように締結部材が締め付けられる時に変形可能なセグメントを記載している。

施工現場で適用されているカップリングは鋳鉄材質で形成されることが一般的である。カップリングの複雑な形状を具現することと製造原価とを共に考慮して、鋳鉄を利用した鋳物加工を通じて生産することになる。

しかし、鋳鉄材質のセグメントを特許文献１のような構造で形成した状態で締結することになると、炭素含有量が高い鋳鉄材質の特性によって変形過程でセグメントが壊れて破損する問題があるため、実際の現場では適用できない限界がある。

したがって、前述した問題に対する解決が急を要しているのが実情である。

韓国公開特許公報第１０－２００７－００１２７２３号（２００７．０１．２６公開）

本発明で解決しようとする技術的課題は、締結部材を利用してカプラーを仮組立てした状態で設置が可能であり、締結過程で変形しないため締結後にも安定した固定が可能なパイプ連結用カップリングアッシーおよびこの製造方法を提供することを目的とする。

前述した技術的課題を解決するための本発明に係るカップリングアッシーは、軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で前記パイプを連結するカップリングアッシーにおいて、前記カプラーには前記パイプに形成された締結溝に挿入されるものの、前記締結溝の外径に対応する大きさの内径を有する係止部が形成され、前記係止部の両側には仮組立てされた前記カプラーの間に、前記パイプの外周面が貫通可能なように前記係止部と前記パイプの干渉を防止する干渉防止溝が形成される。

この時、前記係止部には前記締結溝の外周面に対向するアーチ面が形成され、前記干渉防止溝には前記アーチ面から半径方向の外側に延長形成される第１延長面が形成され得る。

この時、前記干渉防止溝には前記第１延長面から下向き延長形成されるものの、前記アーチ面と同心円上に配置される曲率を有する第２延長面が形成され得る。

この時、前記パイプと前記カプラーの間には流体の漏洩を防止するゴムリングが備えられ、前記干渉防止溝には前記カプラーの内部に水圧印加時に前記ゴムリングの側面が前記干渉防止溝を通じて外部に突出することを防止するように、前記ゴムリングの側面を支持する補助支持面が形成され得る。

この時、前記補助支持面は前記第１延長面上のいずれか一つの位置と前記第２延長面上の他の一つの位置を連結する連結面と、前記第１延長面と、前記第２延長面が形成する閉曲線状の断面を有するように構成され得る。

この時、前記アーチ面と前記第１延長面が接触する位置は、前記カプラーの底面を基準として０°超過および２４°以下の範囲で形成され得る。

この時、前記アーチ面と前記第１延長面が接触する位置は、前記カプラーの底面を基準として１２°以上および２０°以下の範囲で形成され得る。

この時、前記パイプと前記カプラーの間には流体の漏れを防止するゴムリングが備えられ、前記カプラーの内部には前記ゴムリングを支持固定する後方支持面が形成され、前記後方支持面の両端には半径方向の外側に延長形成される変形許容溝が形成され得る。

この時、前記カプラーの外周面の両端には半径方向の外側に延長形成される補強部が形成され得る。

また、本発明に係るカップリングアッシーを製造する方法は、軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で前記パイプを連結するカップリングアッシーを製造する方法において、前記パイプに形成された締結溝の外径と対応する大きさの内径を有する係止部を前記カプラーに形成する段階、および前記係止部の両側に仮組立てされた前記カプラーの間に、前記パイプの外周面が貫通可能なように前記係止部と前記パイプの干渉を防止する干渉防止溝を形成する段階を含む。

この時、前記干渉防止溝を形成する段階は、前記係止部に形成されたアーチ面から半径方向の外側に延長形成される第１延長面を形成する段階と、前記第１延長面から下向き延長形成されるものの、前記アーチ面と同心円上に配置される曲率を有する第２延長面を形成する段階を含むことができる。

この時、前記第１延長面を形成する段階は、前記アーチ面と前記第１延長面が接触する位置が前記カプラーの底面を基準として０°超過および２４°以下の範囲で形成されるように前記第１延長面を形成する段階であり得る。

前述した構成を有する本発明のパイプ連結用カップリングアッシーおよびこの製造方法によると、二つ以上のカプラーを締結部材で仮組立てした状態でパイプに設置が可能であるため作業性が向上する利点がある。

また、カプラーの締結過程でカプラーが変形しなくてもパイプに形成された締結溝に装着するように構成されるため、締結後安定的な固定が可能であり、現場適用のための要求水圧を十分に満足できる利点もある。

併せて、簡単な方法でカップリングアッシーを製造できるため、製作性が向上する利点がある。

本発明の一実施例に係るカップリングアッシーが締結された状態を図示した正面図である。 本発明の一実施例に係るカップリングアッシーが締結された状態を図示した断面図である。 本発明の一実施例に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図である。 本発明の一実施例に係るカップリングアッシーが締結される前の状態を図示した正面図である。 本発明の他の実施例に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図である 本発明の他の実施例に係るカップリングアッシーが締結される前の状態を図示した正面図である。 本発明のさらに他の実施例に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図である。 本発明のさらに他の実施例に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図である。 本発明に係るカップリングアッシーの第１延長面の形成位置による許容水圧の相関関係を図示した性能グラフである。 本発明に係るカップリングアッシーを製造する方法を図示したフローチャートである。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は多様な異なる形態で具現され得、ここで説明する実施例に限定されない。図面で本発明を明確に説明するために説明に係わらない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似する構成要素については同一の参照符号を付した。

本明細書で、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。

図１は本発明に係るカップリングアッシーが締結された状態を図示した正面図であり、図２は本発明に係るカップリングアッシーが締結された状態を図示した断面図であり、図３は本発明に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図であり、図４は本発明に係るカップリングアッシーが締結される前の状態を図示した正面図であり、図５は本発明の他の実施例に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図であり、図６は本発明の他の実施例に係るカップリングアッシーが締結される前の状態を図示した正面図であり、図７および図８は本発明のさらに他の実施例に係るカップリングアッシーの干渉防止溝を拡大図示した断面図であり、図９は本発明に係るカップリングアッシーの第１延長面の形成位置による許容水圧の相関関係を図示した性能グラフであり、図１０は本発明に係るカップリングアッシーを製造する方法を図示したフローチャートである。

図１および図２に図示された通り、本発明に係るカップリングアッシーは軸方向に沿って連続配置されるパイプ１０を連結するために二つ以上のカプラー１００が対向配置され、複数のカプラー１００に締結部材２０が仮組立てされた状態でパイプ１０を連結できるように構成される。

この時、カプラー１００にはパイプ１０に形成された締結溝１１に挿入される係止部１１０が形成されるものの、このような係止部１１０の内径は締結溝１１の外径に対応する大きさで形成される。

すなわち、パイプ１０の中心からパイプ１０の外周面１０ａまでの距離がｒｏであり、パイプ１０の中心から締結溝１１の外周面１１ａまでの距離がｒｇであるとき、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着できるように係止部１１０の内径は締結溝１１の外径に対応する大きさで形成されるのである。この時、係止部１１０の内径は締結溝１１の外径より多少大きく形成されてもよい。これは係止部１１０が締結溝１１より半径方向の外側で密着するためである。係止部１１０の内径と締結溝１１の外径の大きさの差は、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着できる程度だけ形成されることが好ましい。

このように構成する場合、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着することになることによって構造的な安定性が確保され得る。

ただし、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着するように構成する場合、構造的安定性は確保できるものの、これによって複数のカプラー１００が締結部材２０によって仮組立てされた状態で軸方向に沿ってパイプ１０の外周面１０ａに挿入する場合、係止部１１０がパイプ１０の外周面１０ａに係止されることにより仮組立てされた複数のカプラー１００が挿入されない問題が発生し得る。

したがって、このような問題を解決するために、図３および図４に図示された通り、係止部１１０の両側には干渉防止溝１１２が形成される。このような干渉防止溝１１２は、仮組立てされたカプラー１００の間にパイプ１０の外周面１０ａが貫通可能なように間隔を形成することになる。

すなわち、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着することによって構造的な安定性が確保されるだけでなく、係止部１１０の両側に干渉防止溝１１２が形成されることによってカプラー１００が仮組立てされた状態でパイプ１０を軸方向に貫通しながら設置できるため、作業性が向上し得る。

このようなカプラー１００には一側のパイプ１０に形成された締結溝１１に挿入される一側の係止部１１０と、他側のパイプ１０に形成された締結溝１１に挿入される他側の係止部１１０が形成され、このような一側の係止部１１０と他側の係止部１１０を連結する胴体部１２０が形成される。また、このような胴体部１２０と係止部１１０を通じて形成される空間の内部には、パイプ１０の内部を流れる流体が漏れることを防止するように弾性を有するゴムリング３０が備えられることが好ましい。

また、このようなカプラー１００には締結部材２０が貫通する締結部１３０が形成され、相互に対向するカプラー１００に形成された締結部１３０を締結部材２０で同時に貫通した後に締結することになる。このようにカプラー１００が正位置に配置されると、締結部材２０を利用して締結する前に作業者は相互に対向配置されたカプラー１００をパイプ１０の半径方向の内側に平行移動させて、締結部１３０に形成された底面１３１が相互に接触するようにする方式でカプラー１００が正常に締結されるか否かを確認することになる。この時、カプラー１００は別途の変形がなくても締結部１３０に形成された底面１３１が相互に接触できるように形成される。

連続配置されるパイプ１０と仮組立てされたカプラー１００が正位置に設置されると、その後、締結部材２０を利用して締結力を印加することになる。このように締結力が印加されると相互に対向配置されたカプラー１００がパイプ１０の半径方向の内側に平行移動することになり、カプラー１００に形成された締結部１３０が接触することになるとカプラー１００はそれ以上移動しなくなり、このような状態で締結部材２０には一定水準の締結トルクが印加されることになる。この時、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着できる程度に係止部１１０の内径が締結溝１１の外径より多少大きく形成されるため、カプラー１００に形成された締結部１３０が接触する過程でカプラー１００に変形は発生しなくなる。

併せて、前述した通り、カプラー１００がパイプ１０の半径方向の内側に平行移動することになるとカプラー１００に形成された係止部１１０は締結溝１１に挿入され、その後、パイプ１０の内部の流体圧力によってパイプ１０が軸方向に広がらないように支持することになる。

この時、図３に図示された通り、係止部１１０には締結溝１１の外周面１１ａに対向するアーチ面１１１が形成され、前述した干渉防止溝１１２にはアーチ面１１１から半径方向の外側に延長形成される第１延長面１１２ａが形成され得る。

すなわち、このような第１延長面１１２ａがアーチ面１１１から半径方向の外側に延びるため、係止部１１０とパイプ１０の外周面１０ａの間に間隔を確保することが容易となる。

また、干渉防止溝１１２には、第１延長面１１２ａから下向き延長形成されるものの、アーチ面１１１と同心円上に配置される曲率を有する第２延長面１１２ｂが形成され得る。

すなわち、第１延長面１１２ａが半径方向の外側に延長形成された状態で第２延長面１１２ｂがこのような第１延長面１１２ａから追加で延長形成されるのであり、第１延長面１１２ａと第２延長面１１２ｂが形成された部分だけ係止部１１０とパイプ１０の外周面１０ａの間に間隔が確保されるのである。

この時、第２延長面１１２ｂは図３に図示された通り、アーチ面１１１と同心円上に配置される曲率を有するように形成される。このように第２延長面１１２ｂがアーチ面１１１と同心円上に配置される曲率を有するように形成されると、第２延長面１１２ｂはパイプ１０に形成された締結溝１１の外周面１１ａおよびパイプ１０の外周面１０ａと同心円上に配置され得るようになり、第２延長面１１２ｂがパイプ１０の外周面１０ａより半径方向の外側に位置しつつ、パイプ１０の外周面と離隔配置されると、パイプ１０の外周面１０ａと第２延長面１１２ｂの配置状態を通じて締結溝１１の外周面１１ａに係止部１１０が安定的に密着したかどうかを作業者が肉眼で容易に確認できるようになる。

併せて、第１延長面１１２ａは第２延長面１１２ｂがパイプ１０の外周面１０ａより半径方向の外側に位置できる長さで形成されることが好ましい。

また、パイプ１０とカプラー１００の間には流体の漏洩を防止するゴムリング３０が備えられ、図２に図示された通り、カプラー１００の内部にはこのようなゴムリング３０の後面３１を支持固定する後方支持面１２１と、ゴムリング３０の側面３２を支持固定する側方支持面１２５が形成される。

この時、干渉防止溝１１２には、カプラー１００の内部に水圧が印加される場合、前述したゴムリング３０の側面３２が干渉防止溝１１２を通じて外部に突出することを防止するように、図５および図６に図示された通り、ゴムリング３０の側面を支持する補助支持面１２６が形成され得る。

すなわち、カプラー１００の内部に１００ｂａｒ以上の圧力が印加される場合、ゴムリング３０の側面が第１延長面１１２ａと第２延長面１１２ｂで形成された干渉防止溝１１２を通じて外部に突出しながら破損する可能性があるが、前述した通り、干渉防止溝１１２にゴムリング３０の側面３２を支持する側方支持面１２５が形成されると、ゴムリング３０の側面３２が突出することを防止して、ゴムリング３０の破損せずに安定的に流体の漏洩を防止できるようになる。

このような補助支持面１２６は、第１延長面１１２ａ上のいずれか一つの位置と第２延長面１１２ｂ上の他の一つの位置を連結する連結面１１２ｃと、第１延長面１１２ａと、第２延長面１１２ｂが形成する閉曲線状の断面を有するように構成され得る。

すなわち、前述した補助支持面１２６は連結面１１２ｃ、第１延長面１１２ａ、および第２延長面１１２ｂで形成される閉曲線状の断面を有するようになるため、水圧印加時に補助支持面１２６がゴムリング３０の側面３２を支持してゴムリング３０が干渉防止溝１１２を通じて外部に突出することを効果的に防止できるようになる。

このような連結面１１２ｃは第１延長面１１２ａ上のいずれか一つの位置と第２延長面１１２ｂ上の他の一つの位置を連結することになるが、すなわち、図５に図示された通り、第１延長面１１２ａの一端から始まって第２延長面１１２ｂ上のいずれか一つの位置を連結するように構成することができる。

特に、連結面１１２ｃが第２延長面１１２ｂ上のいずれか一つの位置を連結するものの、第２延長面１１２ｂの一端と第２延長面１１２ｂの他端間の位置を連結することになると、図５に図示された通り、連結面１１２ｃに次いで第２延長面１１２ｂが形成されるが、このように構成すると前述した通り、パイプ１０の外周面１０ａと第２延長面１１２ｂの配置状態を通じて締結溝１１の外周面１１ａに係止部１１０が安定的に密着されたかどうかを作業者が肉眼で容易に確認できるようになる。

または図７に図示された通り、第１延長面１１２ａの一端から始まって第２延長面１１２ｂの他端まで連結するように構成したり、図８に図示された通り、第１延長面１１２ａ上のいずれか一つの位置から始まって第２延長面１１２ｂの他端まで連結するように構成することも可能である。このように補助支持面１２６を形成することになると、干渉防止溝１１２の一定領域を閉鎖してゴムリング３０の側面３２を支持できるようになる。

併せて、このような補助支持面１２６はカプラー１００の仮組立後、パイプ１０締結時にパイプ１０の外周面１０ａと干渉が発生しないように連結面１１２ｃを基準として半径方向の外側に延長形成されることが好ましい。

この時、第１延長面１１２ａが形成される部分は、係止部１１０のアーチ面１１１と締結溝１１の外周面１１ａが相互に離隔するため、このような部分では係止部１１０がパイプ１０を支持できなくなる。これは第１延長面１１２ａが形成されることによってカプラー１００が支持できる水圧が減少することを意味する。したがって、このような第１延長面１１２ａはカプラー１００の締結後に許容水圧を満足できる範囲内で形成されることが好ましい。第１延長面１１２ａの形成位置は、カプラー１００の仮組立状態でパイプ１０に設置する時にこのようなカプラー１００をパイプ１０に軸方向に容易に挿入できるかを決定するだけでなく、パイプ１０の内部の流体の圧力によって相互に連続するパイプ１０の間の間隔が広がる方向に力が印加される時にこれを効果的に支持できるかを決定するため、このような第１延長面１１２ａの形成位置は慎重に決定する必要がある。

第１延長面１１２ａの形成位置、すなわち、カプラー１００の底面１３１を基準としてアーチ面１１１と第１延長面１１２ａが接触する位置まで形成される角度をαと定義する時、図９に図示された通り、第１延長面１１２ａが低い角度に形成されるほど許容水圧が増加することを確認することができる。すなわち、第１延長面１１２ａの形成位置と許容水圧は反比例の関係にあることになる。

また、第１延長面１１２ａの形成角度が大きくなるほど許容水圧が減少することになり、このような角度が２４°を超過することになると許容水圧が急激に減少することになるため、このような角度は２４°以下に形成されることが好ましい。

併せて、一般的にパイプ１０連結用カプラー１００に関連した代表的な基準としては、アメリカのＵＬ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）基準を挙げることができ、このようなＵＬ基準によると、パイプ１０連結用カプラー１００の場合、使用水圧の５倍に該当する水圧に耐えなければならないものと規定している。

すなわち、建物で使われる使用水圧は２１ｂａｒ程度が一般的であるので、ＵＬ基準に従う時、少なくとも１０５ｂａｒの水圧に耐えなければならない。

これに伴い、第１延長面１１２ａの形成角度を変更しながらカプラー１００の許容水圧を確認してみると、図９に図示された通り、第１延長面１１２ａの形成角度が２０°を超過する場合、カプラー１００の許容水圧がアメリカのＵＬ基準を満足しなくなるため、第１延長面１１２ａはαが２０°以下の位置で形成されることがさらに好ましい。

この時、第１延長面１１２ａが低い角度で形成されるほど許容水圧は増加することになるが、第１延長面１１２ａが低い角度で形成されるほどカプラー１００が仮組立てされた状態でパイプ１０に設置することが難しくなる。したがって、第１延長面１１２ａはカプラー１００が仮組立てされた状態でパイプ１０に設置され得る最小限の位置または少なくともこのような位置より高い位置に形成される必要がある。

このようなαの最小値を導き出すための過程は次の通りである。

まず、カプラー１００をパイプ１０の外周面１０ａの上部から下向き移動させると、係止部１１０のアーチ面１１１の曲率半径がパイプ１０の外周面１０ａの曲率半径（ｒｏ）より小さく形成されることによって、係止部１１０がパイプ１０の外周面１０ａの一部分のみ囲んだ状態でそれ以上下向き移動することができず、このような位置でカプラー１００の高さが固定される。

すなわち、このようにカプラー１００の高さが固定された状態で、このようなカプラー１００の両端より鉛直下方に位置するパイプ１０の他の部分はパイプ１０の外周面１０ａの曲率半径（ｒｏ）がより大きいため、カプラー１００の内部に挿入できない部分を意味することになる。

したがって、このようにカプラー１００の内部に挿入できないパイプ１０の他の部分がカプラー１００の内部に挿入され得るように干渉防止溝１１２を形成する必要があり、パイプ１０の中心で高さが固定されたカプラー１００の一端まで延長した線とパイプ１０の中心を貫通する水平線がなす角度がαの最小値となり、このような過程を通じて導き出されたαの最小値は１２°である。

すなわち、αの形成角度は１２°～２０°の間の範囲で形成されることが好ましい。

前述した通り、パイプ１０とカプラー１００の間には流体の漏れを防止するゴムリング３０３０が備えられ、カプラー１００の内部にはこのようなゴムリング３０の後面３１を支持固定する後方支持面１２１と、ゴムリング３０の側面３２を支持固定する側方支持面１２５が形成される。

すなわち、パイプ１０とカプラー１００の間にゴムリング３０を配置した状態で締結部材２０を利用してカプラー１００を組み立てることになると、ゴムリング３０がカプラー１００によって押圧されながらパイプ１０の外周面１０ａを加圧することになる。このようにゴムリング３０が押圧されながら流体の漏れを防止することになるが、ゴムリング３０が設計仕様に合うように適切に加圧されながら弾性変形されると流体の漏れが効果的に防止されるが、万一ゴムリング３０が加圧される過程で設計仕様を越える加圧力によりゴムリング３０に変形が発生することになると、このような過度な変形によりゴムリング３０とパイプ１０が接触する部分で流体が漏れる問題があり得る。

したがって、ゴムリング３０がカプラー１００により押圧される過程で設計仕様を越える加圧力によりゴムリング３０に変形が発生する場合、このようなゴムリング３０がカプラー１００により押圧されても、それ以上パイプ１０の外周面１０ａを加圧しないように後方支持面１２１の両端から半径方向の外側に延長形成される変形許容溝１２２が形成される。

すなわち、設計仕様に合う加圧力がゴムリング３０に印加されると、このようなゴムリング３０が弾性変形しながらパイプ１０の外周面１０ａを加圧することになるが、万一、設計仕様を越える加圧力がゴムリング３０に印加される場合には、ゴムリング３０が変形許容溝１２２に沿って半径方向の外側に変形しながらそれ以上パイプ１０の外周面１０ａを加圧しないように構成することによって、ゴムリング３０の過度な変形による流体の漏れ問題を解決できるようになる。

また、カプラー１００を組み立てる過程で後方支持面１２１とゴムリング３０の外周面の間には摩擦力が作用することになるが、特に、後方支持面１２１のうちカプラー１００の両端に隣接するように形成された後方支持面１２１で大きな摩擦力が作用することにより、このような摩擦力によってゴムリング３０がカプラー１００の組立方向に沿って押された状態で加圧されながらゴムリング３０の過度な変形が発生することになり、これによって流体漏れが発生し得るが、前述した通り、後方支持面１２１の両端から半径方向の外側に延長形成される変形許容溝１２２が形成されると、後方支持面１２１の両端がゴムリング３０の外周面と離隔するため摩擦力によるゴムリング３０の過度な変形問題を解決できるようになる。

この時、図３および図４に図示された通り、カプラー１００の胴体部１２０の外周面１２３の両端には半径方向の外側に延長形成される補強部１２４が形成され得る。

前述した通り、後方支持面１２１から半径方向の外側に延びる変形許容溝１２２が形成される場合、カプラー１００の胴体部１２０の厚さが減少することによって耐久性に問題が発生し得るため、これを防止するために、カプラー１００の胴体部１２０の外周面１２３には半径方向の外側に補強部１２４が延長形成される。

また、本発明に係るカップリングアッシーを製造する方法は、図１０に図示された通り、軸方向に沿って連続配置されるパイプ１０を連結するために二つ以上のカプラー１００が対向配置され、複数のカプラー１００に締結部材２０が仮組立てされた状態でパイプ１０を連結するカップリングアッシーを製造する方法において、パイプ１０に形成された締結溝１１の外径と対応する大きさの内径を有する係止部１１０をカプラー１００に形成する段階（Ｓ１００）、および係止部１１０の両側に仮組立てされたカプラー１００の間にパイプ１０の外周面が貫通可能なように係止部１１０とパイプ１０の干渉を防止する干渉防止溝１１２を形成する段階（Ｓ２００）を含む。

すなわち、パイプ１０に形成された締結溝１１の外径と対応する大きさの内径を有する係止部１１０をカプラー１００に形成して係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着することになることによって、構造的な安定性が確保され得る。

ただし、係止部１１０が締結溝１１の外周面１１ａに密着するように構成する場合、構造的安定性は確保することができるものの、これによって複数のカプラー１００が締結部材２０によって仮組立てされた状態で軸方向に沿ってパイプ１０の外周面１０ａに挿入する場合、係止部１１０がパイプ１０の外周面１０ａに係止されることによって仮組立てされた複数のカプラー１００が挿入されない問題が発生し得るため、係止部１１０の両側に仮組立てされたカプラー１００の間にパイプ１０の外周面が貫通可能なように係止部１１０とパイプ１０の干渉を防止する干渉防止溝１１２を形成することになる。

この時、干渉防止溝１１２を形成する段階（Ｓ２００）は、係止部１１０に形成されたアーチ面１１１から半径方向の外側に延長形成される第１延長面１１２ａを形成する段階と、第１延長面１１２ａから下向き延長形成されるものの、アーチ面１１１と同心円上に配置される曲律を有し、パイプ１０の外周面と同心円上に配置された状態でパイプ１０の外周面より半径方向の外側に位置してパイプ１０の外周面と離隔配置される第２延長面１１２ｂと、カプラー１００の内部に水圧印加時にゴムリング３０の側面３２が干渉防止溝１１２を通じて外部に突出することを防止するようにゴムリング３０の側面３２を支持する補助支持面１２６を形成する段階を含むことができる。

すなわち、アーチ面１１１から半径方向の外側に第１延長面１１２ａを延長すると、係止部１１０とパイプ１０の外周面１０ａの間に間隔を確保することが容易となる。

また、第１延長面１１２ａから下向き延長形成されるものの、アーチ面１１１と同心円上に配置される曲率を有する第２延長面１１２ｂを形成することになる。

すなわち、第１延長面１１２ａが半径方向の外側に延長形成された状態で第２延長面１１２ｂがこのような第１延長面１１２ａから追加で延長形成されるのであり、第１延長面１１２ａと第２延長面１１２ｂが形成された部分だけ係止部１１０とパイプ１０の外周面１０ａの間に間隔が確保されるのである。

併せて、第１延長面１１２ａを形成する段階は、アーチ面１１１と第１延長面１１２ａが接触する位置がカプラー１００の底面１３１を基準として１２°～２０°の間の範囲で形成されるように第１延長面１１２ａを形成する段階であり、このように第１延長面１１２ａを形成することになると、前述した通り、カプラー１００の仮組立状態でもパイプ１０に設置が可能であり、ＵＬ基準で要求する許容水圧も満足できるようになる。

このような方式でカップリングアッシーを製造することになると、カップリングアッシーを簡単な方式で製造できるため、製作性が向上する利点がある。

本発明の一実施例について説明したが、本発明の思想は本明細書に提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一思想の範囲内で、構成要素の付加、変更、削除、追加などによって他の実施例を容易に提案できるであろうが、これも本発明の思想範囲内に含まれるものと言える。

Claims (8)

1. 軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で前記パイプを連結するカップリングアッシーにおいて、
   前記カプラーには前記パイプに形成された締結溝に挿入されるものの、前記締結溝の外径に対応する大きさの内径を有する係止部が形成され、
   前記係止部の両側には仮組立てされた前記カプラーの間に、前記パイプの外周面が貫通可能なように前記係止部と前記パイプの干渉を防止する干渉防止溝が形成され、
   前記係止部には前記締結溝の外周面に対向するアーチ面が形成され、
   前記干渉防止溝には前記アーチ面から半径方向の外側に延長形成される第１延長面が形成され、
   前記干渉防止溝には前記第１延長面から下向き延長形成されるものの、前記アーチ面と同心円上に配置される曲率を有する第２延長面が形成され、
   前記パイプと前記カプラーの間には流体の漏洩を防止するゴムリングが備えられ、
   前記干渉防止溝には前記カプラーの内部に水圧印加時、前記ゴムリングの側面が前記干渉防止溝を通じて外部に突出することを防止するように前記ゴムリングの側面を支持する補助支持面が形成される、
   カップリングアッシー。
2. 前記補助支持面は前記第１延長面上のいずれか一つの位置と前記第２延長面上の他の一つの位置を連結する連結面と、前記第１延長面と、前記第２延長面が形成する閉曲線状の断面を有する、請求項１に記載のカップリングアッシー。
3. 第３項において、
   前記アーチ面と前記第１延長面が接触する位置は、前記カプラーの底面を基準として０°超過および２４°以下の範囲で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のカップリングアッシー。
4. 前記アーチ面と前記第１延長面が接触する位置は、前記カプラーの底面を基準として１２°以上および２０°以下の範囲で形成されることを特徴とする、請求項３に記載のカップリングアッシー。
5. 前記パイプと前記カプラーの間には流体の漏れを防止するゴムリングが備えられ、
   前記カプラーの内部には前記ゴムリングの後面を支持固定する後方支持面が形成され、
   前記後方支持面の両端には半径方向の外側に延長形成される変形許容溝が形成される、請求項１に記載のカップリングアッシー。
6. 前記カプラーの外周面の両端には半径方向の外側に延長形成される補強部が形成される、請求項５に記載のカップリングアッシー。
7. 軸方向に沿って連続配置されるパイプを連結するために二つ以上のカプラーが対向配置され、複数の前記カプラーに締結部材が仮組立てされた状態で前記パイプを連結するカップリングアッシーを製造する方法において、
   前記パイプに形成された締結溝の外径と対応する大きさの内径を有する係止部を前記カプラーに形成する段階；および
   前記係止部の両側に仮組立てされた前記カプラーの間に、前記パイプの外周面が貫通可能なように前記係止部と前記パイプの干渉を防止する干渉防止溝を形成する段階；を含み、
   前記干渉防止溝を形成する段階は、
   前記係止部に形成されたアーチ面から半径方向の外側に延長形成される第１延長面を形成する段階と、
   前記第１延長面から下向き延長形成されるものの、前記アーチ面と同心円上に配置される曲率を有する第２延長面を形成する段階と、
   前記干渉防止溝に補助支持面を形成する段階であって、前記カプラーの内部に水圧印加時、前記パイプと前記カプラーの間に備えられるゴムリングであって流体の漏洩を防止するゴムリングの側面が前記干渉防止溝を通じて外部に突出することを防止するように前記ゴムリングの側面を支持する補助支持面を形成する段階と、を含む、
   カップリングアッシーを製造する方法。
8. 前記第１延長面を形成する段階は、
   前記アーチ面と前記第１延長面が接触する位置が、前記カプラーの底面を基準として０°超過および２４°以下の範囲で形成されるように前記第１延長面を形成する段階である、請求７に記載のカップリングアッシーを製造する方法。

Images