KR0172452B1 - 관형 연결구와 가요성 파이프의 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가요성 파이프(1)와 이 가요성 파이프의 내측에 끼워지는 강성의 관형연결구를 서로 연결시키는 장치에 관한 것으로, 이 장치에는 상기 가요성 파이프의 일단부에서 내,외측에 설치되어 이 파이프의 단부를 감싸는 2개의 동축 배치된 강성의 관형부재가 구비된다. 상기 내,외측 관형부재(3,4)는 각각 가요성 파이프와 접촉 결합된 상태에서 직경이 서로 다른 부위(3a,3b 또는 4a,4b)를 구비하며, 상기 부위중 대경부(3b,4b)는 가요성 파이프의 자유단부측으로 위치한다. 상기 내측 관형부재의 대직경부(3b)는 그의 내측면에서 0-링을 수용하는 0-링 수용하우징(5)을 구비하고, 상기 하우징은 상기 외측 관형부재(4)에 고정된 링형벽(8)에 의해 일측 공간이 폐쇄되어 있다.

Description

관형 연결구와 가요성 파이프의 연결장치

제1a도 및 제1b도는 본 발명에 따른 연결장치의 조립전의 상태를 도시하는 부분 측단면도이고,

제2도는 본 발명에 따른 연결장치의 조립후의 부분 측단면도이며,

제3도는 본 발명에 따른 가요성 파이프의 관형 단부조립체의 조립상태를 상세히 도시하는 확대단면도이고,

제4도는 본 발명에 따른 또다른 실시예의 제2도의 상당도이다.

먼저, 제1도 내지 제3도를 참조하면, 가요성 파이프(1, 이 파이프는 고무로 제조하는 것이 좋다)와 강성연결구(2, 이 연결구는 플라스틱 재료로 제조하는 것이 좋다)를 연결하기 위한 장치가 도시되고 있다. 이하에서는 상기 연결구(2)가 연결 작업시 변위되지 않는 고정된 장치(도시생략)에 연결 고정되어 있는 것으로 가정한다.

상기 연결구(2)는 원통부로 구성되며, 이 원통부의 자유단부에는 공지의 방식으로 비이드(2a)가 형성되며, 이 비이드(2a)의 뒤쪽에는 얕은 깊이의 홈(2b)가 형성된다.

상기 연결구(2)에 끼워지는 파이프(1)의 자유단부에는 2개의 강성 관형부재(3,4)로 이루어지는 관형조립체가 구비되며, 상기 부재(3,4)는 파이프(1)의 내측 및 외측에 각각 위치되고, 서로 동축으로 배치된다. 상기 부재(3,4)는 후술할 제 조건하에서 파이프의 단부가 안정된 기계적 조임 상태를 유지할 수 있도록 해준다. 따라서, 이 파이프(1)의 단부는 파이프(1)의 내측벽과 상기 내측 관형부재(3) 사이에 충분한 기밀을 보장하며 아울러, 파이프 단부의 강성을 증진시킨다.

상기 부재(3,4)들은 각각 직경이 각기 다른 2개의 원통부(3a,3b,4a,4b)로 구성되며, 이 원통부들중 직경이 더 큰 원통부(3b,4b)는 파이프(1)의 자유단부(1a)에 대향하여 배치되고 있다. 반면, 직경이 작은 원통부(3a,4a)는 파이프의 벽에 반경방향의 조임상태를 제공하며, 이 원통부(3a,4a)의 직경은 파이프의 내경과 최소한 같거나 파이프의 외경과 같아지도록 구성한다. 또한, 내측 부재(3)의 소경원통부(3a)의 내경은 연결구(2)의 비이드(2a)가 갖는 외경과 거의 같다.

내측 관형부재(3)의 대경 원통부(3b)에는 0-링(6)을 수용하기 위한 하우징(5)이 내측에 형성되며, 상기 0-링(6)은 탄성중합체와 같은 적절한 가요성 재질로 제조하고, 자유상태(설치이전의 상태)에서 이 0-링(6)의 내경은 연결구(2)의 외경보다 약간 작아야 한다. 상기 대경 원통부(3b)는 외측 관형부재(4)의 대경 원통부(4b)의 내측면까지 확장하는 반경방향 벽(3c)와 서로 연결된다.

한편, 내,외측 관형부재(3,4)의 대경 원통부(3b,4b)의 사이에는 반경방향벽(3c)과 공동(7)이 형성되며, 이 공동(7)은 도면에서 좌측으로 개방되어 있고, 그 속에 파이프(1)의 자유단부(1a)가 수용되어 비이드가 형성되어진다. 상기 비이드의 직경은 파이프(1)의 직경 보다 크다. 따라서, 상기 2개의 소경 원통부(3a,4a)에 의해 형성되는 링형 구역과 상기 공동(7) 사이에 있는 통로의 최소 폭(1)은 상기 링형구역의 두께 보다 약간 작게 형성된다.

상기 0-링(6)의 하우징(5)은 축방향에서 외부측 쪽으로 링형벽(8)에 의해 폐쇄되어 있으며, 이 링형벽(8)의 내경은 내측 관형부재(3)의 소경 원통부(3a)의 내경과 거의 같다. 도면에서 상세히 도시되고 있는 바와 같이 반경방향벽(8)은 파이프(1)와 반대되는 방향에서 부쉬(9)와 연결되며, 이 부쉬(9)의 내경은 연결구(2)의 외경과 같다.

또한, 상기 내측 관형부재(3)의 내측단부에는 안쪽으로 형성되는 어깨부(3d)가 구비되며, 이 어깨부(3d)는 뒤에서 설명하는 바와 같은 조건하에서 연결구(2)에 대해 축방향의 이동정지부로서의 역할을 한다. 또한 외측 관형부재(4)의 대경 원통부(4b)에는 적어도 하나의 개구(10)가 형성되며, 이 개구(10)는 상기 공동(7)과 연통되어 있다.

전술한 파이프의 관형단부 조립체는 적절한 재료를 사용하여 구성한다. 그러나, 도면 제3도에서 도시하고 있는 것처럼 상기 단부조립체를 얇은 금속박판으로 제조하는 것이 제조, 조립공정 및 비용의 절감이라는 측면에서 매우 유리하다. 또한, 상기한 바와 같이 연결부의 규격은 매우 작은 값으로 유지되고, 특히 외측 관형부재(4)의 대경원통부(4b)에 따라 결정된다.

파이프(1)가 외측 관형부재(4)내에서 이 파이프(1)의 말단부가 상기 외측부재(4)의 대경원통부(4b)내에 위치할때까지 상기 관형부재(4)내에 끼워지고 나면, 프랑스 특허출원 A-1 434,683호에서 개시하고 있는 바와 같은 공지의 조건하에서 상기 내측 관형부재(3)가 끼워지게 된다. 제3도에서 도시되고 있는 바와 같이, 부쉬(9)와 단단히 결합된 반경방향 벽(8)은 상기 내측 관형부재(3)의 반경방향 벽(3c)의 외측 테두리상에 파형으로 결합된다(crimping).

이때, 상기 파이프(1)의 단부 비이드(1a)는 공동(7)내에 수용되며, 파이프(1)의 단부조립은 대경부(4b)의 자유단부를 반경방향 벽(8)의 외측 테두리상에 파형결합시킴으로서 완료된다. 이때 개구(10)를 통해서 공동(7)내에서의 비이드(1a)의 존재를 확인할 수 있다.

그후, 보완부재(도시생략)가 연결구(2) 및 파이프(1)의 관형조립체, 특히 부쉬(9)상에 설치되어 축방향에서의 상기 연결구 및 관형조립체간의 기계적 연결상태를 확보하게 된다. 상기 보완부재는 1990년 2월 2일자로 본 출원인에 의해 특허출원된 2개의 동축관을 결합하는 결합장치에서 개시되는 바와 같은 형상을 갖는다.

본원의 기술분야에서 통상의 기술자라면 상기 연결구에 대한 파이프의 연결이 관형조립체(3,4)와 파이프(1)를 제1a도의 화살표 F방향에서 상기 연결구(2)쪽으로 단순이동시킴에 의해 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

이러한 연결 작업단계에서, 상기 부쉬(9)는 조립체(3,4)와 파이프(1)의 연결구(2)에 대한 결합이동을 안내하며, 화살표 F방향에서의 이동은 연결구(2)의 비이드(2a)가 조립체의 내측부재(3)의 어깨부(3d)와 밀착결합 될 때까지 계속 진행된다. 이때, 0-링(6)의 위치를 비이드(2a)가 지나게 되면 연결구(2)의 홈(2b) 때문에 화살표 F방향에서의 이동에 필요한 노력, 즉 소요되는 힘이 갑자기 줄어들게 된다. 상기 파이프(1)를 연결구(2)측으로 이동시키기 위한 작업장치의 형식이 수동형식 또는 자동형식이거나에 관계없이 어깨부, 즉 축방향 정지부(3d)를 비이드(2a)상에 접촉시키기 위한 위치설정작업을 용이하게 하고 아울러, 일반적으로는 자동형식의 장치인 경우에는, 상기 관형조립체와 상기 연결구(2)를 서로 결합시키기 위한 상기 장치의 연동을 용이하게 할 수 있도록 소정의 관성(inertia)을 구비할 것을 요구한다. 결국, 제2도에서 도시하는 것처럼 상기 연결구(2)의 홈(2b)을 넘어선 위치에서 상기 0-링(6)과 상기 연결구(2)의 외측면이 접촉됨으로써 본 발명에 의한 밀접하고 확실한 연결상태가 보장될 수 있게 된다.

상기와 같은 본원의 결합장치는 로봇화 된 조립장치에 의한 조립에 특히 적용되지만, 이 결합장치는, 예를들어 교체품에 문제가 있을 경우에 손으로 설치하는 것도 매우 용이하다. 또한 후자의 경우에 있어 연결구(2)의 공지된 형상과 특히 비이드(2a) 및 홈(2b)을 연결구(2)에 구비시킴으로 인해서 연결구(2)에 가요성 파이프를 직접 끼우고, 공지의 클램프를 이용하여 이 결합상태를 유지하는 것이 가능해진다.

제4도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시하고 있으며, 각 부품의 부품번호는 앞서의 제1실시예에서와 대응되는 부품번호에 10을 더하여 부여하였다. 이 실시예에서의 파이프(11)의 관형단부 조립체(이 조립체는 제1실시예에서 3개의 부품(3,4,8)로 구성되었던 것에 대응한다)가 부품번호 13,14로 된 2개의 부품으로 구성되고 있다.

0-링(16)을 수용하기 위한 하우징(15)을 형성하는 반경방향의 링형벽(18)은 외측 관형부재(14)와 일체로 구성되는 것으로 대경부(14b)에 직접 연결 확장되고 있다.

따라서, 본 실시예에서 관형조립체(13,14)는 제1실시예에서의 경우와 약간 다르다.

어깨부(13d)와 횡벽(13c)을 구비하는 내측 관형부재(13)는 파이프(11)의 자유단부에 먼저 끼워진다.

반경방향 벽(18) 및 부쉬(19)와 일체로 된 형식의 외측 관형부재(14)는 도면에서 1점쇄선으로 도시되고 있는 원통확장부(14c)를 구비하며, 이 확장부(14c)는 대경부(14b)의 일부로 구성되는 것이다.

상기 관형부재(14)의 원통형 부쉬(14b,14c)는 파이프(11)의 우측단부 상에 끼워지고, 반경방향벽(18)이 내측 관형부재(13)와 결합되는 지점까지 비이드(11a)를 감싸게 된다.

그리고나면, 수축공정에 의해 상기 확장부(14c)가 단면축소가공되면서 상기 파이프(11)의 비이드(11a)가 제1실시예에서 설명하였던 것과 동일한 조건하에서 공동(17)내에 수용됨과 동시에 외측 관형부재(14)의 단면축소부위(14a)가 형성된다.

그후, 파이프(11)을 연결구(12)에 연결시키는 작업은 제1실시예에서 설명하였던 바와 동일한 방식을 거쳐 실시되며, 그에 따른 작용효과도 제1실시예에서의 경우와 동일하다.

프랑스 특허 출원 FR-A-1 558,355호, 독일연방공화국 특허 출원 DE-A-3 815,168호 및 DE-A-3 914,645호에서는 이미 강성의 관체 연결구에 가요성 파이프를 연결하기 위한 연결장치들에 대해서 기술하고 있는바, 상기 종래의 실시예들은 가요성 파이프의 단부에 기밀을 유지할 수 있는 방식으로 고정되는 강성의 관형 조립체로 구성되고 있다. 상기 조립체는 강성 연결구의 보완부재들과 연동하는 로킹결합수단과 밀봉수단을 구비한다. 특히, 상기 가요성 파이프의 단부에 고정되는 관형조립체는 가요성 파이프의 단부 외측 및 내측에 각각 위치하는 2개의 동축형 강성 관형부재를 구비하고 있으며, 이 관형부재에 상기 강성연결구가 끼워지도록 되어 있다. 상기 2개의 관형부재는 강성 관형조립체에 밀봉기능과 소정의 기계적 강도를 제공하는 한편, 비이드의 형태로된 상기 가요성 파이프의 단부를 수용하는 기능을 한다. 또한, 내측 관형부재와 이 관형부재에 의해 수용된 강성 연결구 사이에 하나의 0-링이 배치되며, 상기 관형부재중의 적어도 하나 이상에는 상기 강성연결구 상의 레지스터내에 배치된 보완수단과 연동하는 로킹결합수단이 구비된다.

그러나, 상기한 종래의 실시예는 나름대로의 장점에도 불구하고 본 발명에 의해 해결하고자 하는 여러 가지의 단점을 내포하고 있다.

즉, 상기 종래의 실시예에서는 경우에 따라 설치하기가 어려울 정도로 무거운 중량 및/또는 부피가 큰 부재를 구비하기 때문에 몇몇 특정한 용도로 사용하기에는 불편한 점이 있었고, 특히 상기 종래 기술에 의한 조립체를 산업용 로봇과 같이 병진운동을 하는 기계류에 의해 조립할 때 더욱 심각한 문제점을 유발하였다.

또한, 상기한 단점외에 종래의 실시예는 부품의 구조적 특징 및 설치에 소요되는 소비시간 때문에 장치의 사용비용이 높다는 문제점을 야기한다.

아울러, 상기 종래의 실시예들중 특히 독일연방공화국 특허출원의 경우에 있어서는 가요성 파이프의 일단에 강성의 관형조립체를 체결하기 위해서 가요성 파이프를 변형시켜 조립체내에 연결구와 0-링을 위한 하우징을 형성해야만 하였다. 그러나, 상기와 같은 파이프의 변형은 가요성 파이프에 크리핑(creeping)을 일으켜 장치의 정확한 결합을 달성하는데 어려움을 야기한다.

특히, 자동차용 유압식 냉각회로에서의 경우, 가요성 파이프들을 서로 연결시키기에 앞서 강성 연결구에 끼워져 고정될 목적으로 적용되는 관형조립체를 설치해야 한다. 이때, 상기 연결구는 미리 소정위치에 배치된 열교환기와 같은 장치의 일부로서 형성 구비되는 것이 보통이다. 또한, 파이프와 관형의 단부조립체를 조립하는 조립작업과 연결작업은 가능한한 간단하게 이루어지는 것이 바람직하며, 가급적이면 적은 수의 부품을 사용하는 것이 좋다. 특히, 연결작업의 마지막 단계에서 소요부품을 추가하거나 복잡하게 조작하는 것은 피해야 한다.

이상 살펴본 바와 같은 여러 가지의 기술적, 상업적 요구사항들 때문에 본 출원인은 상기한 문제점들을 제거하고 여러 가지 장점들을 제공할 수 있으며, 아울러 상기 종래 실시예의 것과 같은 형식을 갖는 가요성 파이프와 강성연결구의 연결장치를 개발하게 되었다.

본 발명에 따르면, 내측 관형부재와 외측 관형부재(이 내,외측 관형부재는 가요성 파이프의 단부에 고정되는 관형조립체를 구성하는 것으로, 얇은 금속판으로 만든다)가 제공되며, 이 부재들은 각각 상기 가요성 파이프의 말단비이드의 근접부위에서 이 파이프와의 접촉결합시 직경이 다른 2개의 부위를 형성구비하며, 상기 부재들의 부위중 대경부들은 상기 가요성 파이프의 말단비이드측에 위치하고, 내측 관형부재의 대경부는 그의 내측면 측에 상기 0-링을 수용하기 위한 하우징을 형성한다. 상기 하우징은 상기 외측 관형부재에 고정된 링형의 반경방향 벽에 의해 반경방향에서 외측으로 폐쇄되어 있으며, 상기 반경방향벽의 내경은 상기 내측 관형부재의 내경과 동일하게 된다.

이러한 배치구조에 따라, 본 발명에 따른 관형조립체의 밀착조립 및 0-링의 밀착조립이 매우 용이하게 실시될 수 있으며, 동시에 상기 강성 연결구상에 있는 결합수단과 연동하는 자체의 로킹결합수단을 갖게된다. 상기 로킹결합수단은 1990.2.2자로 본 출원인에 의해 출원된 2개의 동축관을 결합하는 결합장치에서 개시된 형식의 것으로 하면 좋다.

이에 따라, 본 발명에 의하면 가요성 파이프를 강성의 연결구상에 연결시킬 때 추가되는 부품이 필요치 않으며, 아울러 가요성 파이프의 단부를 상기 연결구에 간단히 끼우는 것외에 별다른 연결설치조작이 요구되지 않는 장점이 있다.

본 발명은 첨부하는 도면을 참조하는 본 발명 요지의 실시예들에 대한 다음의 설명에서 보다 명확하게 이해될 수 있고, 아울러 본 발명의 또 다른 특징이나 장점들도 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

첨부된 도면의 내용은 다음의 설명과 같다.

Claims (8)

1. 차량의 냉각회로에서 사용되며 고무재로 이루어진 가요성 파이프(1)를 이 파이프(1)의 내측에 끼워맞춤 결합될 강성의 관형 연결구와 연결시키기 위한 장치로서, 이 장치는 상기 가요성 파이프(1)의 일단부의 내측 및 외측에서 이 단부를 감싸도록 각각 위치하고 상기 강성 연결구(2)를 수용하며, 말단 비이드(1a)의 형태로 된 상기 가요성 파이프(1)의 자유단부의 인접위치에서 상기 가요성 파이프와 접촉시 직경이 다른 2개의 원통부(3a,3b; 4a,4b)를 각각 제공하는 동축상의 강성재질로 된 내측 및 외측 관형부재(3,4)와; 상기 연결상태에서의 밀봉성을 향상시키기 위해 상기 연결구의 외측부위와 접촉하고 상기 내측 관형부재의 대경부의 내측면상에 형성된 하우징(5) 속에 위치하는 하나의 0-링(6)으로 구성되며, 상기 하우징은 상기 외측 관형부재(4)에 고정된 링형의 반경방향 벽(8)에 의해 반경방향에서 외측으로 폐쇄되어 있고, 상기 반경방형 벽의 내경은 상기 내측 관형부재(3)의 내경과 동일하게 구성되어 있는 가요성 파이프와 강성연결구의 연결장치에 있어서, 상기 내측 및 외측 관형부재의 각각의 대경 원통부(3b,4b)는 상기 가요성 파이프의 말단 비이드(1a)의 반경방향 양측에 위치하고, 또한 상기 0-링을 수용하기 위한 하우징(5)을 폐쇄하는 링형의 반경방향 벽(8)은 상기 내측 관형부재와는 구분되는 별도의 부재로 된 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성연결구의 연결장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 0-링의 하우징(5)의 일측을 폐쇄 형성하는 상기 링형의 반경방향 벽(8)은 내경이 상기 내측 관형부재(3)의 내경과 근사한 원통형 부쉬(9)와 연결되어지고, 상기 부쉬(9)는 상기 강성의 연결구상에 있는 레지스터내의 보완수단과 연동하는 로킹결합수단을 구성하는 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성연결구의 연결장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 링형의 반경방향 벽(8)은 상기 외측 관형부재(4)의 자유단부(4b)의 가장자리에 구비된 훅크에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성연결구의 연결장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 반경방향 벽(18)은 상기 외측 관형부재(14)와 적절한 형상의 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성 연결구의 연결장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 외측 관형부재(4)는 그의 대경부(4b)에서 상기 가요성 파이프(1)의 자유단부를 관찰하는 것을 가능하게 하는 하나 이상의 개구(10)를 갖는 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성 연결구의 연결장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내,외측 관형부재(3,4) 중 적어도 하나의 부재는 얇은 금속박판으로 만들어지는 것을특징으로 하는 가요성 파이프와 강성 연결구의 연결장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(5,15)의 반경방향 벽(8,18)은 얇은 금속 박판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성 연결구의 연결장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 내측 관형부재(3)의 내측 단부는 상기 강성의 연결구(2)를 정지시키기 위한 축방향 정지부(3d)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가요성 파이프와 강성 연결구의 연결장치.