KR100256996B1 - 저압튜브용 신속연결구 - Google Patents

저압튜브용 신속연결구 Download PDF

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    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
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Abstract

본 발명상의 저압튜브용 신속연결구는 접속 주몸체내에 튜브를 보지하는 걸쇠를 가진 축상으로 변형가능한 외부링을 가지고, 이 외부링은 횡단면으로 보았을 때 타원으로 되어 있고, 여기에 있는 걸쇠는 타원의 작은 쪽의 직경을 가로질러 공간을 둔 면을 따라 뻗는다. 또한 연결부는 외부링을 연결구의 주몸체에 연결접속한다. 이 연결구는 타원형의 장직경을 가로질러 뻗는다. 튜브의 업셋부는 삽입에 기하여 반경방향으로 바깥쪽으로 걸쇠를 변형시킨다. 이 때 제거하는 힘은 연결부에 인접된 위치에서 외부링의 반경방향으로 안쪽으로 향하기 때문에 튜브를 걸쇠가 반경방향으로 바깥쪽으로 연결구로부터 제거할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 연결구는 비교적 두꺼운 연결부상에서 제거하는 힘을 가지고 있고, 비교적 얇은 외부링에서 유연성을 갖도록 되어 있다.

Description

저압튜브용 신속연결구(Low Pressure Tubing Quick Cinnector)
제1도는 본 발명 연결구의 노출된 상태를 나타내는 사시도.
제2도는 완전히 조립된 연결구의 횡단면도.
제3도는 제2도에서의 절단선 3-3 선으로 본 횡단면도.
제4도는 제2도에서의 절단선 4-4 선으로 본 횡단면도.
제5도는 제2도에서의 횡단면도에서 접속기가 풀림위치(release position)로 움직였을 때의 상태를 나타내는 횡단면도.
제6도는 제5도에서의 절단선 6-6 선으로 본 횡단면도.
* 도면의 주요부부에 대한 부호의 설명
20 : 연결구 앗셈블리 22 : 튜브
24 : 하우징 26 : 외부링
28 : 걸쇠(latch) 30 : 연결부
32 : 주몸체 34 : 슬롯트홈
35 : 중앙 걸쇠(central latch portion)
36 : 업셋(전도)부 37 : 주변외부
본 발명은 접속구 또는 연결구(connector)로부터 튜브를 제거하기 위해 수동으로 움직이는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)에 관한 것이다.
종래 하우징으로부터 튜브를 제거하기 위해 수동으로 움직일 수 있는 신속연결구 여러 가지 있긴 하지만, 이들 연결구들은 증기라인(vapor line)에서와 같이 종종 저압라인에 사용되던 것으로서 통상 주하우징몸체로부터 약간의 공간을 두고 떨어져 있는 외부링(outer ring)을 구비하고 또한 이 외부링으로부터 안쪽으로 반경방향으로 뻗치는 걸쇠(latch)를 구비하고 있고, 연결부(connector portion)는 외부링에서 주몸체로 축상으로 뻗도록 되어 있다. 이 걸쇠는 주몸체안에서 튜브를 지지하기 위하여 튜브의 확대부 또는 업셋부(upset portion) 즉, 전도부에 인접된다. 또한 연결부는 외부링으로부터 몸체에 축상으로 뻗어있다.
상기 종래의 연결구(connector)중에는, 걸쇠와 연결부가 원주상으로 정렬되어 있어, 하우징으로부터 튜브를 제거하려 할 경우에는, 걸쇠로부터 90각도로 공간을 둔 위치로 압착되게(squeeze)하며, 이 걸쇠는 제거되는 위치로 향하여 반경방향으로 바깥쪽으로 굽는다. 다음 튜브의 업셋부는 축상 걸쇠의 바깥쪽으로 통과한다. 따라서 종래의 연결구는 어떤면에서는 효율적인 것 같지만 그 구조에는 상당한 결함과 문제가 내재되어 있다.
특히, 걸쇠와 연결부는 원주 정렬되기 때문에, 걸쇠로부터 공간을 두고 떨어져 있는 외부링은 걸쇠를 제거위치(removal position)로 움직이도록 하기 위한 힘을 가지고 있어야 하고, 또한 비교적 두꺼운 걸쇠와 연결부는 반경방향으로 바깥쪽으로 굽게 되어야 하기 때문에, 결국 걸쇠를 이동제거 위치로 움직이는 데는 상당한 힘을 필요로 하고, 따라서 하우징의 구조에 있어서도 극히 취약해지는 결과를 가져오는 문제점이 있다.
종래의 또다른 연결구중에는 걸쇠와 접속부가 90각도로 공간을 잇는데, 이 연결구에서 외부링은 축상으로 걸쇠를 넘어 뻗고, 주하우징부(main housing portion)로 향하여 뻗는다. 그리고 연결부는 외부링으로부터 주몸체(main body)로 매우 짧은 거리만큼 뻗는다. 외부링의 횡단면은 통상 원통형으로서 그 걸쇠는 원호를 따라 하우징 중심부로부터 통상 반경만큼 뻗는다. 그러나, 종래의 연결기에서는, 걸쇠를 제거위치로 향하여 반경방향으로 바깥쪽으로 굽히는 것이 의도대로 그리고 효율적으로 되지 않는데, 그 이유는 걸쇠가 원주를 따라 길게 움직여야 하기 때문이다. 더욱이, 비교적 긴 외부링이라면 더욱 반경방향으로 바깥쪽으로 유연하게 휠 수 있도록 만들어져야 한다.
본 발명을 일실시예로 들어 설명하고저 한다. 이에 앞서 본 발명의 구성을 살펴보면 외부링은 전체가 튜브의 업셋부의 외축변(outer axial side)에 위치된다. 연결부는 외부링을 주하우징몸체(main housing body)에 연결시키고, 이 외부링으로부터 반경방향으로 안쪽으로 뻗는 걸쇠로부터 90각도로 공간을 띄고 있다. 이 걸쇠는 튜브의 업셋부의 축상외측에 인접하여 하우징내에서 튜브를 지지한다. 하우징으로부터 튜브를 제거하기 위하여서는 연결부에 인접한 외부링을 압착(squeezing)해야 한다. 걸쇠는 바깥쪽으로 반경방향으로 굽혀지고, 외부링의 축상 바깥쪽으로 튜브의 업셋부가 통과되도록 허용한다.
본 발명의 특징을 더 살펴보면, 외부링은 작은 직경부를 가로질러 공간을 두고 떨어져 있는 표면을 따라 뻗는 걸쇠와 같이 통상 그 횡단면에서 보면 타원형(oval)으로 되어 있다. 이 연결부는 주 직경부를 가로질러 공간을 두고 떨어져 있는 표면으로부터 뻗는다.
걸쇠는 통상 선형으로 되어 있는데, 이는 중앙걸쇠부(central latch portion)가 중앙걸쇠의 측면 중 어느 한쪽 측면으로 주변과 공간을 둔 부위보다 외부링의 축에 더 근접되게 하여 준다. 이와 같이, 걸쇠가 바깥쪽으로 나온 정도는 중앙걸쇠부에 비하여 비교적 작은 반경량만큼 움직인 것 뿐이다. 이 타원형은 원통형보다도 효과적인데, 그 이유는 외부링의 작은 직경부가 원통형을 향하여 굽어진다는 것이고, 또한 연결부에 보다 인접된 외부링의 주변부가 중앙부보다 비교적 작은 량으로 통과하여 움직이지 않으면 안되기 때문이다. 힘이 접속링 인접부에 가해지면, 중앙걸쇠부는 큰 량으로 반경방향으로 바깥쪽으로 굽으며(bow), 그 반면 걸쇠의 주변과 공간을 두어 떨어져 있는 부위는 보다 작은 량으로 반경방향으로 바깥쪽으로 움직일 것이다.
걸쇠는 축상으로 공간을 띄고 외부링으로부터 반경방향으로 안쪽으로 위치되어 왔다. 이와 같이 하면, 이들 걸쇠는 풀림위치(release position)로 쉽게 움직일 수 있으며, 동시에 하우징내에서 튜브를 견고히 지지할 수 있게 된다.
본 발명상의 또다른 특징으로서는, 걸쇠가 통상 외부링의 중앙축에 수직인 축상 안쪽으로 대면되는 평면을 갖고 있다는 점이다. 그리고 튜브의 업셋부도 튜브의 축에 통상 수직인 평면에 축상 바깥쪽으로 대면하기도 한다. 이들 두 판(flat planar surfaces)은 하우징내에 튜브를 견고히 지지하도록 인접된다.
본 발명상 이들 특징과 목적은 이하의 일실시예로서의 발명의 상세한 설명과 도면등으로부터 상세히 구체적으로 이해될 것이다.
제1도에서 도시된 바와 같이, 연결기 앗셈블리(connector assembly)20에는 하우징24내에 수납되는 튜브(tube)22가 있고, 이 하우징24에는 하우징24안에서 튜브22를 지지하기 위해 반경방향으로 내향하여 뻗는 걸쇠(latcho)28를 가진 축상의 외부링(outer ring)26이 구성된다. 연결부(connection portion0는 이 외부링26를 주몸체32에 연결하며, 슬롯트홈34은 외부링26과 주몸체32사이에서 형성되고 두 개의 연결부30사이에서 주변으로 벌어져 있다. 연결부30는 걸쇠28의 중심부로부터 대략 90도의 공간을 두고 있다. 튜브32상의 업셋부(upset portion)또는 전도부36는 슬롯트홈34내에 고정되고, 걸쇠(latch)28는 하우징24으로부터의 튜브이탈을 방지하기 위하여 업셋부36의 축상 외향면에 인접되어 있다.
제2도에서 보는 바와 같이, 걸쇠28는 외부링26으로부터 반경방향으로 내향하여 뻗어 업셋부36에 인접된다. 또한 연결부30는 걸쇠28의 중앙부로부터 90각도로 공간을 두고 주몸체32에 외부링26을 연결하기 위하여 축상으로 내향하여 뻗는다.
외부링26은 통상 횡단면에서 보면 타원형(oval)으로 되고, 연결부30사이로 뻗는 주직경 A-A와 걸쇠28의 중앙부 사이로 뻗는 짧은 직경 B-B을 갖는다. 본 실시예에서 예컨대 A-A직경은 17.2㎜, B-B직경은 10.8㎜이다.
또한 제2도에서는 중앙걸쇠35가 튜브22의 중앙측에 근접되어 걸쇠28의 주변과 공간을 둔 부위37에 접한다. 이는 이하에서 설명하는 바와 같이 중요한 특징을 가진다.
즉, 제3도에서 보는 바와 같이, 주몸체32와 외부링26사이에서 슬롯트홈34내에 축상으로 고정되는 업셋부(upset portion)36를 가진 하우징24속으로 튜브22를 삽입한다. 걸쇠28는 이 업셋부 축상으로 내향하여 접하는 면(axially inwardly facing surface)을 가진다. 이 걸쇠28의 인접면과 업셋부36는 양쪽 모두 평면이고 튜브22의 중심축에 수직되어 있다. 이 인접평면은 견고한 연결을 가능케 하므로써 하우징24로부터 튜브가 이탈되는 것을 방지한다. 한편, 스페이서(spacer)38는 주몸체32내에서 씨일부(seal)40을 지지해 주므로써 튜브22와 하우징24사이의 유체유통을 차단한다.
제4도에서 보는 바와 같이, 연결부30는 외부링26으로부터 주몸체부32로 축상으로 내향하여 뻗는다. 그리고 내향하여 뻗는 원추형면42은 주몸체32에 연결부30를 연결한다. 제3도 및 제4도에서 볼 수 있는 바와 같이, 외부링26전체는 업셋부36에서 축상으로 외향하여 공간을 두고 있다.
튜브22를 하우징24으로부터 제거하고자 할 때에는 제5도에서와 같이, 반경방향으로 내향하는 힘을 연결부30에 인접된 외부링26의 부위에 가한다. 이들 외부링26의 부위가 반경방향으로 내향하여 탄지되면, 외부링26의 다른 부분과 특히 걸쇠28는 반경방향으로 바깥쪽으로 굽는다. 이와 같이 하여, 외부링26이 제거위치로 굽히면, 원형을 횡단면을 향하여 통상 타원형 횡단면 부위로부터 움직이게 된다. 걸쇠28가 반경방향으로 바깥쪽으로 굽게 되면, 결국 이들 걸쇠는 튜브22의 중심부로부터 반경방향으로 더 움직이는 환상부(radial portion)에 닿게 되고 다음 업셋부36에 닿게 된다. 이 때 업셋부36가 걸쇠28의 축상 바깥쪽으로 움직이게 되면, 튜브22는 하우징24으로부터 제거된다. 튜브22가 일단 게거되면, 압력을 해제하게 되고, 외부링26은 제2도에서와 같은 형상을 다시 얻게 된다. 업셋부36은 튜브22가 하우징24속으로 삽입되면 반경방향으로 바깥쪽으로 걸쇠28을 굽게 하는 원추형의 내향면을 구비한다.
제6도에서와 같이, 연결부30의 인접부에 힘이 가해지면, 걸쇠28는 축상 바깥쪽으로 굽어져서 하우징24의 축상 바깥쪽으로 업셋부36의 통과를 허용한다. 걸쇠부35의 중앙부가 튜브22의 중심축에 접근되면, 업셋부36의 통과를 허용하기 위하여 주변외부37보다 더 반경방향으로 바깥으로 움직이지 않으면 안된다. 외부링26의 형상 때문에, 중앙 걸쇠부35는 주변 외부 37보다 더욱 반경방향으로 바깥쪽으로 움직인다. 이는 튜브22의 통과를 허용하는데 필요한 편기 또는 편향(deflection) 즉 기울어짐의 량을 최소화한 다. 일단 중앙 걸쇠부35가 업셋부36의 통과를 허용할 정도로 충분히 반경방향으로 바깥쪽으로 움직이면, 주변외부37도 역시 반경방향으로 충분한 량만큼 움직이게 된다.
본 발명에 의하여, 외부링26을 굽게 하는 힘은 연결부30와 정렬되는 위치에서 외부링26에 전달되고, 연결부30는 힘을 가지게 되고 또한 힘을 제거하게 되면 그들 본래의 형상으로 되돌아갈 수 있도록 유연하게, 탄력성있게 되며, 또한 반경방향으로 바깥쪽으로 유연성을 가지는 것은 비교적 오부링26에서 이루어진다.
하우징24는 적절한 플라스틱재를 이용하여 통상 모울딩하는데, 그 하나의 예로서, 정제안된 아세탈(roughened acetal)도 사용가능하다.
본 발명상의 상술한 실시예가 이상 소개되었지만, 이 분야에 통상적인 지식을 가진 사람이라면 여기에 어떤 수정이나 추가를 가하더라도 어디까지나 본 발명의 범위내에서 이루어지는 것임을 알 수 있을 것이다. 이와 같은 이유로 이하에 기재되는 특허청구범위가 본 발명의 기술적 범위로 될 것이지만 이 범위에만 본 발명이 한정되는것이 아님을 밝혀둔다.

Claims (13)

  1. 축상 중심을 잡으면서 축방향길이의 대부분을 초과하는 제1외경을 가지고 또한 제1축상위치에서 시작해서 제2축상위치로 축상 바깥쪽으로 뻗기까지의 거리를 초과하는 외경을 가지는 업셋부(upset portion)를 구비하는 튜브(tube)와; 상기 튜브를 수납하고, 상기 업셋부를 수납하기 위한 슬롯트홈(slot)을 구비하며, 상기 제 2 축상위치에 인접하여 상기 슬롯트홈의 축상 바깥쪽으로 외부링(outer ring)을 구비하고 또한 상기 외부링은 연결부(connection portion)에 의해 주몸체에 연결되도록 한 하우징과; 상기 외부링은 전체가 상기 제2축상위치의 축상바깥쪽으로 되고 또한 슬롯트홈내에서 상기 튜브를 지지하기 위해 상기 업셋부에 인접하는 링부(ring portion)와 이 링부로부터 축상 안쪽으로 반경상으로 뻗는 걸쇠(latch member)를 구비하며, 상기 걸쇠부재는 상기 연결부로부터 90각도로 되어 공간을 가진 중앙부를 구비하도록 한 외부량(outer ring)과로 구성되는 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  2. 제1항에 있어서, 상기 걸쇠 중앙부(latch central portion)는 상기 튜브의 상기 축으로부터 공간을 두어 일정거리를 두며, 상기 걸쇠는 상기 걸쇠 중앙부의 주변으로부터 각 축에서 주변과 공간을 두고 상기 일정거리보다도 더욱 큰 거리로 상기 축으로부터 공간을 두어 구성되는 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  3. 제1항에 있어서, 상기 외부링은 통상 장직경과 단직경을 가진 타원형 단면으로부터 이루어지고, 상기 걸쇠는 상기 단직경부를 가로질로 공간을 두어 떨어져 있고, 상기 연결부는 상기 장직경을 가로질러 공간을 두고 떨어져 있는 외부링의 반대편 단부에서부터 뻗도록 되는 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2축상부(axial portion)는 상기 업셋부의 외단에 위치하고, 상기 축에 수직으로는 뻗는 통상 평면에 축상 바깥쪽으로 대면하여, 상기 걸쇠는 상기 축에 또한 수직으로 축상 안쪽으로 접하는 평면으로 이루어지므로써 상기 걸쇠부재와 상기 업셋부 사이의 접촉이 인접되는 한쌍의 평면(planar surface)으로 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  5. 제1항에 있어서, 상기 걸쇠는 상기 외부링으로부터 반경방향으로 안쪽으로 또한 축상으로 뻗는 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 그 안에서 상기 주몸체내에 위치하는 씨일(seal)로 하여금 상기 튜브를 봉하도록 한 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  7. 제1항에 있어서, 상기 업셋부는 통상 원추형으로 되고, 상기 제2축상 위치에 인접된 외경을 가지는 것을 특징으로 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  8. 제한된 축상범위를 넘는 보다 큰 외경을 가진 업셋부와 축상길이를 넘는 제1외경을 가지고 축을 따라 뻗는 튜브와; 상기 튜브를 수납하고, 단직경과 장직경을 가진 통상 타원형 단면으로 되는 축상 외부링을 구비하며, 상기 단직경부는 상기 업셋부의 직경보다 작은 거리만큼 상기 축으로부터 공간을 두어 떨어져 있는 내주면(inner peripheral surface)을 구비하고, 상기 장직경부는 상기 업셋부의 외경보다 큰 내경을 가진 내주면을 구비하며, 상기 외부링은 링부와 이링부로부터 축상 반경상으로 뻗는 걸쇠를 구부하고 상기 장직경부를 가로질러 공간을 둔 위치로부터 뻗는 연결부에 의해 주몸체에 연결되며, 또한 상기 외부링과 상기 주몸체 사이에서 축상으로 이루어지는 스롯트홈이 뻗으며, 또한 상기 슬롯트홈은 상기 슬롯트홈에 수납되는 상기 업셋부와 상기 연결부 사이에서 주변으로 뻗도록 한 하우징과; 상기 외부링은 상기 연결부에 인접된 위치에서 반경상으로 안쪽으로 부착되도록 유연하게 하며, 상기 각 걸쇠부재는 상기 튜브가 축상으로 상기 외부링을 통과시켜 주도록 상기 업셋부의 외경보다 큰 간격으로 반대편 걸쇠부재로부터 공간을 두고 떨어져 있는 내주면으로 되도록 반경상으로 바깥쪽으로 상기 걸쇠부재가 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 저압 튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  9. 제8항에있어서, 상기 걸쇠부재는 제1거리만큼 상기 축으로부터 공간을 두고 떨어져 있는 중앙부를 구비하며, 또한 상기 제1거리보다 큰 거리만큼 상기 축으로부터 공간을 두고 떨어져 있는 상기 중앙부의 각 측부 주변측에서 주변과 공간을 두고 떨어져 있는 부위를 가지는 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  10. 제8항에 있어서, 상기 축상으로 업셋부의 외단부(axially outer end of upset portion)는 상기 축에 수직되게 뻗는 통상 평면으로 되어 축상 바깥쪽으로 대면하게 되고, 상기 걸쇠부재는 상기 축에 또한 수직되게 되어 통상 평면으로 축상 안쪽으로 대면되도록 되므로써 각 걸쇠부재와 상기 업셋부 사이의 접촉부가 한쌍의 인접평면으로 되도록 한 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  11. 제8항에 있어서, 상기 걸쇠부재는 상기 외부링으로부터 축상 반경방향으로 안쪽으로 뻗는 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  12. 제8항에 있어서, 상기 업셋부는 상기 업셋부의 축상 안쪽 끝의 외경보다 큰 축상 외단부(axially outer end)에서 제1외경을 가지고 통상 원추형으로 되는 것을 특징으로 하는 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
  13. 제8항에 있어서, 상기 외부링은 상기 슬롯트홈의 바깥쪽으로 공간을 두어 떨어져 있는 축상위치에서 상기 업셋부의 통과가 가능하도록 반경방향으로 바깥쪽으로 유연하게 휠 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 저압튜브용 신속연결구(low pressure tubing quick connector)
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