KR100345914B1 - 관죠인트 및 그 제조장치 - Google Patents

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KR100345914B1
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무토마사키
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에스엠씨 가부시키 가이샤
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Abstract

금속제 링부재(24) 및 링부재(58a, 58b)가 수지제 본체(12)의 외주면에 치밀하게 장착되기 때문에 본체(12)가 외측방향으로 변형되는 것을 방지한다. 관죠인트(10)를 고온분위기하에서 사용하는 경우, 관죠인트(10)의 내부를 유통하는 압력유체나 어떤 외력에 의해 관죠인트(10)로부터 분리되는 방향으로 유체용 관(102)에 힘이 작용하더라도 본체(12) 내에 삽입된 접속부재(14)와 유체용 관(102)이 분리되는 것이 확실하게 방지된다.

Description

관죠인트 및 그 제조장치{Tube joint and apparatus for producing the same}
본 발명은 압력유체 등을 도입 및 배출하기 위한 통로가 형성된 유체용 관을 전자밸브 및 실린더 등의 유체압장치에 접속하기 위한 관죠인트 및 그 제조장치에 관한 것이다.
종래로부터, 전자밸브 및 실린더 등의 유체압장치에 유체용 관을 연결접속하기 위하여 관죠인트가 사용되고 있다. 이런 관죠인트로서, 유체용 관이 삽입되는 본체를 수지제 재료로 형성한 관죠인트가 알려져 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래기술에 관한 관죠인트는 금속제 재료로 형성된 본체를 갖는 관죠인트와 비교해 볼 때 다음과 같은 단점이 있다. 즉, 관죠인트를 고온분위기 중에서 사용하는 경우, 수지제 재료로 형성된 본체가 외측으로 변형되기 쉽다. 이 유체용 관은 외력 또는 관죠인트 내부를 유통하는 압력유체에 의해 관죠인트로부터 이탈시키는 방향으로 유체용 관에 힘이 작용할 때 관죠인트로부터 이탈될 수 있다.
또한, 수지제 재료로 형성된 본체에 충격 등의 외력이 가해지면, 유체압기기에 나사결합된 접속부재로부터 본체가 이탈될 염려가 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 유체가 유통하는 통로가 형성된 유체용 관이 수지제 재료로 만들어진 본체로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 관죠인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 주목적은 유체압장치에 나사결합된 접속부재로부터 수지제 재료로 형성된 본체가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 관죠인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본체의 외주면에 결합되는 링부재를 편리하게 조일 수 있는 관죠인트의 제조장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관죠인트의 정면도,
도 2는 도 1의 관죠인트의 축방향에 따른 종단면도,
도 3은 도 1의 관죠인트의 분해사시도,
도 4는 도 1의 관죠인트에 장착되는 링부재를 조이는 조임장치의 종단면도,
도 5는 도 4의 조임장치의 일부생략사시도,
도 6은 도 4의 조임장치와 접속부재의 일부확대종단면도,
도 7은 도 4의 조임장치와 붙이고 떼는 기구(착탈기구)의 일부확대종단면도,
도 8은 도 4의 조임장치의 사용방법을 나타낸 것으로, 조임부재가 링부재를 조이고 있는 상태의 종단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 관죠인트 12 : 본체
14 : 접속부재 24, 58a, 58b : 링부재
32 : 붙이고 떼는기구 46 : 척
48 : 걸림부 52 : 릴리스부시
70, 110 : 조임장치 80 : 조임부재
88, 112a, 112b : 조임부 102 : 유체용 관
이하에, 본 발명의 상기와 그 외의 목적, 특징 및 이점을 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 첨부한 도면을 참조하면서 보다 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 있어서, 참조부호 10은 본 발명의 실시예에 따른 관죠인트를 나타낸다. 이 관죠인트(10)은, 수지제 재료로 대략 L자형으로 굴곡하여 형성된 통형상의 본체(12)를 갖는다. 본체(12)에는 통로(13)가 형성된다. 본체(12)의 제 1단부측에는 유체가 유통하는 통로(15)가 형성된 금속제 재료로 된 접속부재(14)가 결합된다. 접속부재(14)의 외주에는 예리한 단면을 갖는 환형 확장부(16)가 형성되어 있다. 이 확장부(16)는 본체(12)의 내측벽 내에 맞물림에 따라 접속부재(14)가 본체(12)로부터 이탈되지 않게 된다.
접속부재(14)와 본체(12)의 접속부위에 있는 환상 홈에는 O링(20)이 장착되어 있다. 따라서, 본체(12)의 내부를 유통하는 압력유체가 누수되는 것을 방지한다. 접속부재(14)의 단부측의 외주부에는 숫나사부(22)가 형성되어 있다. 숫나사부(22)를 도시하지 않은 실린더, 전자밸브 등의 포트에 나입함에 따라 관죠인트(10)가 실린더나 전자밸브에 접속된다.
본체(12)의 외주에는 그 본체(12)와 접속부재(14)의 접속부위를 치밀하게 체결하는 링부재(24)가 결합된다. 링부재(24)는 금속제 재료로 형성되며, 그 외주부(26)가 조여짐에 따라 본체(12)의 외주면에 결합된다.
본체(12)의 제 2단부측의 내벽에는 제 1단차부(28) 및 제 2단차부(30)가 형성된다. 제 1단차부(28)에는 붙이고 떼는기구(32: 착탈기구)를 구성하는 슬리브(34)의 플랜지부(36)가 결합된다. 플랜지부(36)의 외주에는 본체(12)의 내벽면에 체결되는 경사부(37)가 형성된다. 제 2단차부(30)에는 팩킹(시일부재: 38)이 장착된다.팩킹(38)에는 콜릿(collet: 40)의 제 1단부가 맞닿는다. 콜릿(40)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 1단부측에 복수의 슬릿(42)이 형성되어 있다.
콜릿(40)의 제 2단부의 외벽과 본체(12)의 내벽의 사이에는 통형상의 가이드부재(44)가 삽입된다. 가이드부재(44)의 외주에는 예리한 단면을 갖는 확장부(45)가 주위에 형성되어 있다. 확장부(45)는 본체(12)의 내벽면 내에 맞물림에 따라 가이드부재(44)가 본체(12)로부터 빠지지 않게 된다. 콜릿(40)의 내부에는 탄성 금속제 재료로 된 실질적으로 통형상의 척(46)이 삽입된다. 척(46)의 제 1단부에는 후술하는 바와 같이 유체용 관을 체결하기 위해 유체용 관의 외주면 내에 맞물리는 걸림부(48)가 형성된다. 척(46)은 제 1단부측에 형성된 복수의 슬릿(50)를 갖는다. 따라서 척(46)의 걸림부(48)는 반경방향으로 탄성적으로 변형가능하게 구성된다.
척(46)의 내부에는 릴리스부시(52)가 삽입된다. 릴리스부시(52)의 제 1단부에는 복수의 슬릿(54)이 형성되며, 그 직경이 서서히 감소하여 척(46)의 걸림부 (48)와 체결된다. 릴리스부시(52)의 제 2단부에는 반경 외측으로 돌출한 플랜지부(56)가 형성된다.
붙이고 떼는 기구(32)가 설치된 본체(12)의 외주면에는 소정의 간격을 두고 서로 분리된 한 쌍의 링부재(58a, 58b)가 결합된다. 링부재(58a, 58b)는 각각 금속제 재료로 형성되며, 그 외주부(60)가 조여짐에 의해 본체(12)에 장착된다.
상기 링부재(58a, 58b)의 개수는 두 개에 한정되는 것은 아니고, 하나 또는 세 개 이상이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 관죠인트(10)는 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 이어서 링부재(24)를 조이는 조임장치(70)에 대하여 도 4 및 도 5에 의거하여 이하에 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 조임장치(70)에는 기대(基臺)(72)가 설치된다. 기대(72)의 중앙에는 원형의 대부(臺部; 74)가 형성된다. 대부(74)의 중앙에는 원기둥부재(76)가 고착된다. 원기둥부재(76)의 단부 근방에는 접속부재(14)의 내벽과 체결되는 단차부(78)가 형성된다. 대부(74)에는 도 5에 도시하는 바와 같이, 복수의 조임부재(80)가 원기둥부재(76)를 둘러싸도록 배치된다. 조임부재(80)는 대부(74)의 반경방향으로 슬라이드 가능하게 설치된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 인접하는 조임부재(80, 80)는 조임작업을 행하기 전에 간극(81) 만큼 서로 이격되게 배치된다. 조임부재(80)의 하부에는 핀부재(82)가 고착된다. 핀부재(82)는 대부(74)에 형성된 홈부(84)에 체결되어 조임부재(80)가 회전하지 않게 된다.
각 조임부재(80)의 상부에는 관죠인트(10) 쪽으로 돌출되는 원형 돌출부 (86)가 형성된다. 원형 돌출부(86)에는 도 6에 도시하는 바와 같이, 링부재(24)에 체결되는 환형 오목부로 구성된 조임부(88)가 형성된다. 조임부(88)의 상부 및 하부에는 관죠인트(10) 쪽으로 돌출되는 고정부(90a, 90b)가 형성된다. 원주방향으로 원형으로 분할된 복수의 조임부재(80)가 관죠인트(10) 쪽으로 변위하여 인접한 조임부재(80)가 서로 맞닿으면, 조임부(88)는 조여진 링부재(24)의 외주형상과 일치하도록 형성된다. 원기둥부재(76)와 반대측에 배치된 조임부재(80) 면에는 원추 면(92)이 형성된다.
기대(72)에는 조임부재(80)를 둘러싸도록 실질적으로 링형상을 갖는 가압부재(94)가 설치된다. 가압부재(94)의 내벽(96)은 조임부재(80)의 원추면(92)에 상응하는 하방쪽으로 직경이 서서히 확장되도록 형성된다. 가압부재(94)의 하부에는 복수의 가이드샤프트(98)가 설치된다. 가이드샤프트(98)는 기대(72)에 형성된 가이드구멍(100)에 삽입될 수 있도록 설치된다. 가이드샤프트(98)의 하부에는 도시하지 않은 실린더 등의 구동원이 접속된다. 구동원이 작동하면 가압부재(94)는 상하방향으로 변위한다.
다음으로, 관죠인트(10)의 링부재(58a, 58b)를 조이기 위한 조임장치(110)에 대하여 설명한다. 상술한 조임장치(70)와 동일한 구성요소에는 동일 참조부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
조임장치(110)의 각 조임부재(80)에 형성된 원형돌출부(111)에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 관죠인트(10)의 링부재(58a, 58b)에 대응한 두 개의 조임부재 (112a, 112b)가 형성되며, 두 개의 조임부(112a, 112b)는 실질적으로 서로 평행하게 형성된 한쌍의 환형 오목부로 구성된다. 조임부(112a, 112b)의 상부 및 하부에는 관죠인트(10) 쪽으로 돌출된 고정부(114a∼114d)가 형성된다.
조임장치(70, 110)는 이상과 같이 구성된다. 다음에 그 동작에 대하여 설명한다.
미리, 관죠인트(10)의 본체(12)에는 접속부재(14), 슬리브(34), 팩킹(38), 콜릿(40), 가이드부재(44), 척(46) 및 릴리스부시(52)가 장착되어 있다.
이상과 같은 준비단계를 거쳐 본체(12)에 링부재(24)와 링부재(58a, 58b)를 장착한다. 이 때, 링부재(24)와 링부재(58a, 58b)는 조여지지 않는다.
이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 조임장치(70)의 원기둥부재(76)에 형성된 단차부(78)에 관죠인트(10)의 접속부재(14)의 내벽을 체결하여 관죠인트(10)를 조임장치(70)에 위치결정한다.
또, 가압부재(94)를 도시하지 않은 실린더의 작동에 따라 하방으로 변위시킨다. 그 결과, 도 8에 도시하는 바와 같이, 조임부재(80)의 원추면(92)이 가압부재(94)의 내벽(96)에 가압되며, 다수의 분할된 조임부재(80)가 관죠인트(10)쪽으로 변위된다. 이 때, 인접하는 조임부재(80, 80)의 사이의 간극(81)이 서서히 작아져서 조임부(88)가 링부재(24)의 외주부(26)가 체결된다. 다시 말해 원형으로 분할된 다수의 조임부재(80)가 조임부재(80)의 원추면과 가압부재(94)의 내벽면과의 슬라이딩 작용에 따라 각각 중심쪽으로 변위한다.
따라서, 조임부재(80)의 변위작용에 따라서 간극(81)이 없어지고, 인접하는 조입부재(80, 80)가 서로 맞닿게 된다. 그 결과, 분할되어 있던 조임부(88)가 맞닿게 되어 실질적으로 원형이 되며, 조임부(88)가 링부재(24)의 외주부(26) 전체를 실질적으로 균일하게 중심쪽으로 가압한다. 따라서 링부재(24)가 조여져 그 직경이 작아지게 된다. 따라서, 링부재(24)가 본체(12) 내에 걸리도록 본체(12)의 외주면에 장착된다.
이 때, 링부재(24)에는 상하방향으로 확장되는 것처럼 변형된다. 그러나, 링부재(24)의 상부 및 하부는 조임부재(80)의 고정부(90a, 90b)에 고정되기 때문에 변형이 규제된다(도 6참조). 따라서, 링부재(24)가 조임부(88)로부터 불거져 나올 염려가 없다. 또한, 링부재(24)가 반경외측으로 변형되지 않는다.
링부재(24)의 조임작업이 종료되면, 이어서 링부재(58a, 58b)를 조인다. 이 경우, 관죠인트(10)의 붙이고 떼는 기구(32)가 조임장치(110)의 원기둥부재(76)에 장착된다. 가압부재(94)를 하방으로 변위시키면, 복수의 조임부재(80)가 관죠인트(10)에 접근하는 방향으로 변위한다. 따라서, 조임부(112a, 112b)가 링부재(58a, 58b)의 외주부(60)를 외주 전반에 걸쳐 실질적으로 균일하게 가압한다. 따라서, 링부재(58a, 58b)가 조여지며, 본체(12)의 외주면 내에 걸리도록 장착된다(도 7참조).
이와 같이 단순한 구조의 조임장치(70, 110)을 사용하여 수지제 재료로 형성된 본체(12)의 외주면에 대하여 링부재(24, 58a, 58b)를 편리하게 조일 수 있다. 그 결과, 관죠인트의 제조비용을 절감할 수 있다.
이와 같이 링부재(24) 및 링부재(58a, 58b)가 조여진 관죠인트(10)는, 예를 들어 실린더나 전자밸브 등에 장착된다. 이 경우, 접속부재(14)의 숫나사부(22)가 실린더, 전자밸브 등의 포트에 나입된다.
붙이고 떼는 기구(32)에는 유체가 유통하는 통로(101)가 형성된 유체용 관(102)이 연결된다. 유체용 관(102)은 슬리브(34)와 릴리스부시(52) 사이에 삽입되며, 유체용 관(102)의 제 1단부를 플랜지부(36)에 맞닿게 한다. 이와 같은 상태에서, 유체용 관(102)을 관죠인트(10)로부터 약간 당기면, 척(46)의 걸림부(48)가 유체용 관(102)의 외주면 내에 걸리게 된다. 이 상태에서 유체용 관(102)을 관죠인트(10)로부터 떼어내려고 하는 경우, 유체용 관(102)의 외주면에 걸림부(48)가 더욱 걸리게 된다. 그러므로, 유체용 관(102)이 이탈되는 것이 확실하게 방지된다. 한편, 릴리스부시(52)의 플랜지부(56)를 관죠인트(10)의 안쪽으로 가압하면, 릴리스부시(52)의 선단부가 척(46)의 걸림부(48)를 반경방향외측으로 가압하여 직경이 확장된다. 따라서, 유체용 관(102)의 외주면 내에 걸림부(48)가 걸린 체결상태가 해제될 수 있다. 따라서, 유체용 관(102)을 용이하게 이탈시킬 수 있다.
예를 들어 관죠인트(10)를 고온분위기하에서 사용하거나, 압력유체에 의해 관죠인트(10)의 내부에 걸리는 압력이 비교적 높은 경우에도, 본체(12)는 링부재(24), 링부재(58a, 58b)로 조여져 있기 때문에, 본체(12)가 외측으로 변형되는 것을 방지한다. 그러므로, 본체(12)로부터 접속부재(14)와 유체용 관(102)이 이탈해버릴 우려를 해소할 수 있다. 본체(12)에 충격 등의 외력이 가해져도 접속부재(14)는 본체(12)로부터 이탈될 염려가 없다.
본체(12)와 유체용 관(102)의 접속부위, 및 본체(12)와 접속부재(14)와의 접속부위는 링부재(24, 58a, 58b)에 의해 조여져 있다. 그러므로, 접속부위를 한층 더 기밀 또는 액밀하게 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 관죠인트(10)의 본체(12)에 접속부재(14)가 장착되어 있다. 그러나, 접속부재(14)를 장착하지 않고, 본체(12)에 직접 나사부(도시하지 않음)를 형성하고, 그 나사부를 도시하지 않은 실린더 등의 포트에 나입하도록 구성해도 된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 링부재(24, 58a, 58b)를 그 외주에서 조임으로써 본체(12)의 외주면의 주위에 장착하지만, 링부재(24, 58a, 58b)를 본체(12)의 외주면 주위에 끼워맞춤으로써 장착할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 관죠인트에 의하면, 관죠인트의 본체에 링부재가 조여져 장착되어 있기 때문에, 본체가 수지같은 재료로 형성되어 있어도 외측으로 변형되는 것을 방지한다. 이 때문에, 이 관죠인트가 고온분위기중에서 사용되는 경우, 외력에 의해 또는 관죠인트 내부를 유통하는 압력유체에 의해 관죠인트로부터 이탈되는 방향으로 유체용 관에 힘이 작용하더라도 본체로부터 유체용 관과 접속부재가 이탈되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 본체에 예를 들어 충격 등의 외력이 가해져도 접속부재가 본체로부터 이탈할 염려가 없다. 또한, 링부재는 그 외주부 전체가 실질적으로 균일하게 가압되어 조여지기 때문에 링부재의 외경을 작게 할 수 있으며, 관죠인트를 소형화할 수 있다.

Claims (11)

  1. 수지제 재료로 형성된 본체(12),
    유체용 관(102)을 붙였다 떼었다 할 수 있으며, 상기 본체(12)의 일단부에 결합되는 가이드부재(44)가 구비된 붙이고 떼는 기구(32), 및
    상기 본체(12)가 변형되지 않도록 상기 본체(12)의 일단의 외주면에 결합됨으로써 상기 본체(12)와 상기 가이드부재(44)가 이탈되지 않게 하는 링부재(58a, 58b)를 포함하며,
    상기 가이드부재(44)는 상기 본체(12)의 내벽면에 체결되는 적어도 하나 이상의 환형 확장부(45)가 구비되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 본체(12)의 제 1단부에는 유체압장치의 포트 내에 나사결합되는 금속제의 접속부재(14)가 연결되고, 상기 접속부재(14)에는 그 외주가 조여지고 반경 내측으로 가압되어 상기 본체(12)와 상기 접속부재(14)가 이탈되는 것을 방지하는 또다른 금속제의 링부재(24)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 붙이고 떼는 기구(32)는 상기 유체용 관(102)의 외주면 내에 맞물리는 걸림부(48)가 형성되어 상기 유체용 관(102)의 이탈되는 것을 방지하는 척(46)과, 상기 유체용 관(102)의 외주면을 둘러싸서 압력유체가 누수되는 것을 방지하는 시일부재(38)와, 상기 척(46)의 내부에 삽입되어 상기 걸림부(48)가 상기 유체용 관(102)에 체결된 상태를 해제하는 릴리스부시(52)를 구비하는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 링부재(58a, 58b)는 상기 붙이고 떼는 기구(32)가 설치된 상기 본체(12)의 외주면에 소정의 간격을 두고 서로 분리되어 있고, 축방향으로 배열된 단일 개체 또는 복수의 개체로서 설치되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 링부재(58a, 58b)는 그 외주부(60) 전체가 중심쪽으로 균일하게 조여짐에 따라 원형이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 링부재(24)는 그 외주부(26) 전체가 중심쪽으로 균일하게 조여짐에 따라 원형이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  7. 각각 중심쪽으로 돌출하는 원형의 분할된 형태의 원형돌출부(86, 111)를 가지며, 환형오목부로 형성된 조임부(88), 상기 조임부(88)의 상하부에 설치되어 상기 중심쪽으로 돌출하는 고정부(90a, 90b)를 갖는 다수의 조임부재(80),
    내벽면(96)의 직경이 축방향으로 서서히 증가하고, 상기 다수의 조임부재(80)의 외벽에 형성된 원추면(92)을 둘러싸는 가압부재(94), 및
    상기 가압부재(94)를 상기 축방향으로 변위시키는 구동부를 포함하며,
    환형으로 배치된 상기 다수의 조임부재(80)는 상기 조임부재(80)의 상기 원추면(92)과 상기 가압부재(94)의 상기 내벽면(96)이 슬라이딩작용에 따라 각각 상기 중심쪽으로 변위하고, 상기 조임부재(80)가 설치된 상기 원형돌출부(86, 111)는 금속제의 링부재(24, 58a, 58b)의 외주(26, 60)를 가압하여 상기 링부재(24, 58a, 58b)가 중심쪽으로 균일하게 조이도록 하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 관죠인트 제조장치.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서, 상기 조임부재(80)의 원형돌출부(111)에 상기 다수의 링부재(58a, 58b)에는 서로 대응하여 평행하게 배치되어 다수의 셋트로 된 조임부(112a, 112b) 및 고정부(114a-114d)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관죠인트 제조장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 링부재(58a, 58b)는 붙이고 떼는 기구(32)가 설치된 수지제의 본체(12)의 외주면에 장착되는 것을 특징으로 하는 관죠인트 제조장치.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 링부재(24)는 접속부재(14)에 연결된 본체(12)의 외주면에 장착되는 것을 특징으로 하는 관죠인트 제조장치.
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