KR100432514B1 - 커플링 볼 조인트 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 연결할 파이프의 축심이 일직선상에 위치하지 않아도 밀봉연결 할 수 있고, 또한 조인트부가 굽힘력 등으로 인하여 변형되어도 밀봉성이 저해되지 않는 커플링 볼 조인트에 관한 것이다.

이 조인트는 대접하는 볼록구면(112)을 갖는 연결관(110)을 커버하기 위하여 내주면으로 소정의 공간(121)을 형성하고, 이 공간에 가해지는 유체압력에의하여 외측으로 팽창가능한 링형의 실링부재(120); 상기 실링부재(120) 외측에서 상기 실링부재(120)를 긴축, 지지하기 위한 긴축수단(140) 및 상기 대접하는 연결관(110)의 내측에서 그 단부사이에 상기 실링부재의 공간을 향하여 유체압이 전달가능하게 설치되는 가이드부재(130)로 구성되고, 축심이 일직선상에서 일치하지 않고 변형되더라도 밀봉의 효과를 유지할 수 있고, 연결후 굽힘력을 받아 파이프(200)와 연결된 연결관(120)의 연결각도에 변화가 오더라도 조인트의 밀봉성이 유지되는 커플링 볼 조인트를 제공한다.

Description

커플링 볼 조인트 {Coupling ball joint}

본　발명은　파이프의　연결　조인트에　관한　것으로，　특히 횡방향의　힘을　받아　조인트　부위에　굽힘력이　가해지더라도　누출이　일어나지　않으며， 조인트　내부의　유체압에 의해 자연적으로　밀봉성이　증가하는　커플링 볼 조인트에　관한　것이다．

종래의　파이프 조인트를　사용하면　축심이 일직선상에 위치하는 파이프만을 연결할 수 있거나 혹은 축심의 연결각이 파이프 조인트의 설계시 설정된 각도와 일치하는 경우에만 연결이 가능하였으며, 또한 연결 직후에는　밀봉성이　우수하여　누출이　없으나　조인트　부위에　굽힘력이　가해지면　대접한 연결관과 밴드체의 결합부가 훼손되어 누수가　발생하는　단점이　있었다.

또한　굽힘력이　가해지지　않더라도　유체의　압력을　장시간　받음으로써　약간의　누출이　발생하게되면　이를　기화로　누출부위가　확대되어　밀봉성이　저해되는　단점도 가지고 있었다.

본　발명은　이와　같은　문제점을　해결하기　위한　것으로, 다양한 연결각을 가지는 파이프들을 한 가지의 조인트를 가지고 연결할 수 있으며, 또한　조인트가　굽힘력을　받아　양단의　파이프가　초기의 연결각도에서　벗어나게 되어도 밀봉성이 저해되지 않고， 조인트를 장시간　사용하여도　유체의 유출이　발생하지　않는　커플링 볼　조인트를　제공하는　것에　그　목적이　있다.

도 1은 본 발명 커플링 볼 조인트의 사시도이다.

도 2는 본 발명 커플링 볼 조인트의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명 커플링 볼 조인트의 요부 단면도이다.

도 4는 본 발명 커플링 볼 조인트의 다른 실시예의 요부 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호설명

100 : 커플링 볼 조인트 110 : 연결관

111 : 볼록구면 112 : 선단

120 : 실링부재 121 : 공간

122 : 접촉면 130 : 가이드부재

131 : 밀착면 140 : 밴드체

141 : 체결공 142 : 볼트와 너트

143 : 고정핀 144 : 체결부

145 : 측면부 146: 핀공

147 : 체결공 150 : 가압부재

151 : 조절나사 200 : 파이프

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 커플링 볼 조인트는, 파이프와 연결되는 연결관, 두 개의 연결관을 결합시키는 내측에 공간을 형성하고 있는 실링부재, 실링부재를 감싸는 밴드체로 구성된다. 상기 연결관은 실링부재와 결합하는 부분에 볼록구면을 형성하여 연결각의 변화에 대응하여 유체의 누출을 방지할 수 있는 형상을 가지며, 상기 실링부재는 고무와 같은 탄성재질로 제작되어 상기 밴드체 및 연결관과 밀착된다. 또한 상기 연결관은 실링부재와 결합시 각도의 변화를 대비한 공간을 가지고 있으므로, 상기 공간을 보완하기 위한 상기 연결관의 볼록구면의 형상에 따른 가이드부재를 상기 연결관에 끼워 넣음이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부 도면중 도 1은 본 발명 커플링 볼 조인트(100)의 사시도 이다.

이 도면에 따르는 본 발명 커플링 볼 조인트는 파이프(200)와 연결되는 두개의 연결관(110)을 실링부재(120)가 감싸고 있으며, 상기 연결관(110)과 결합된 실링부재(120)를 다시 밴드체(140)로 긴축, 지지하여 밀봉하는 구조로 되어있다.

첨부 도면중 도 2는 본 발명 커플링 볼 조인트의 분해사시도이다.

파이프와 연결되는 상기 연결관(110)은 상기 실링부재(120)와 밀착된 상태를 유지하면서 연결각의 변화에 대응하기 위해 볼록구면(111)을 갖는다. 상기 볼록구면(111)은 상기 실링부재(120) 내측의 오목구면과 같은 중심 및 반경을 가지고 있어서, 연결관(110)이 임의의 방향으로 각도를 변경하더라도, 일정한 밀착면을 유지한다.

또한 상기 연결관(110)은 실링부재(120)와 결합시 각도의 변화에 대비한 공간을 형성하게 되는데, 상기 공간으로 작용하는 유체압을 상기 연결관(110)이 받도록 하기 위한 가이드부재(130)를 상기 연결관(110)의 선단(112)에 끼워 넣음이 바람직하다.

상기 가이드부재(130)는 밀착면을 가지고 있어서, 상기 실링부재(120)의 공간(121)내에서 상기 가이드부재(130)들이 밀착되어 분리되지 않도록 하는 기능을 갖는다.

또한 도시된 바와 같이 각각 가이드부재(130)와 결합한 연결관(110)은 실링부재(120)를 통해서 결합되고, 상기 실링부재(120)는 다시 밴드체에 의해서 긴축, 지지된다. 상기 밴드체는 한 개의 링형, 혹은 하나 이상의 반원형 밴드체의 결합등의 형태로 이루어 질 수 있으며, 본 도면에 도시된 것은 반원형의 밴드체(140)가 반대방향에서 대응하는 형태이다. 또한 상기 반원형의 밴드체(140)는 판재를 가지고 성형할 경우, 도시된 바와 같이 체결공(141)을 포함하는 체결부(144)를 포함하게 되는데, 상기 체결부(144)는 말아올려져 밴드체(140)와 용접등의 형태로 결합된다.또한 상기 체결부(144)는 측면에 핀공(146)을 형성하게 되며, 상면과 하면에는 체결공(141)을 형성하는데, 상기 핀공(146)에 체결공(147)을 갖는 원통형의 고정핀(143)을 삽입하고, 볼트와 너트(142)로서 체착된다. 또한 밴드체는 측면부(145)를 가지고 있어서, 실링부재를 삼면에서 감싸며 긴축, 지지한다.

첨부 도면중 도 3은 본 발명 커플링 볼 조인트의 요부단면도이다. 도시된 바와 같이 연결관(110)은 소정의 공간을 형성하며 실링부재(120)와 결합하게 되는데, 소정의 공간으로의 직접적인 유체의 유출을 막기 위하여 가이드부재(130)가 연결관(110)의 선단(112)에 삽입됨이 바람직하다. 상기 가이드부재(130)는 밀착면(131)을 가지고 있어서 연결관(110)의 각도가 변하더라도 가이드부재 상호간에는 밀착면(131)의 대접으로 인하여 밀착상태가 변화하지 않는다.

조인트의 내부로 유체가 유동하게 되면, 유체의 유출은 상기 연결관(110)과 상기 가이드부재(130)의 밀착된 틈새 또는 상기 가이드부재(130)의 밀착면(131)의 틈새로만 가능하며, 유출된 유체는 상기 실링부재(120)의 중공부(121)에 유입된다. 이렇게 유체가 중공부(121)에 유입되면 상기 유체의 압력은 실링부재(120)의 외부로 전해지고 따라서 실링부재(120)와 연결관(110)의 볼록구면(110)의 접촉면(122)은 더욱 밀착되어 유체의 외부 유출을 방지한다. 또한 상기 파이프와 연결된 연결관(110)이 외력을 받아 연결각에 변화가 생기더라도, 일정한 밀착면을 유지하게 되므로 밀봉성에 지장을 주지 않는다.

첨부 도면중 도 4는 가압부재(150) 및 조절나사(151)를 구비한 본 발명 커플링 볼 조인트의 또 다른 실시례이다.

조인트가 장시간 사용되다보면 부품들의 소성 변형 등으로 인하여 밴드체(140)가 초기 설치시와 동일한 압력으로 조여주지 못하게 된다. 기존의 조인트를 사용하는 경우 조인트를 교체하거나 외부에서 땜질을 하는 등의 보수를 통해서 이런 문제를 해결하였으나, 본 발명 커플링 볼 조인트의 경우 밴드체(140)와 실링부재(120) 사이에 삽입된 가압부재(150)에 조절나사(151)를 이용하여 압력을 가함으로써 그 압력으로 인하여 가압부재(150)는 다시 실링부재(120)에 압력을 가하게된다. 상기 가압부재(150)의 형상은 상기 밴드체(140)의 내면과 동일하고, 크기는 밴드체(140)보다 작아서, 밴드체의 내부에 끼워진다. 조절나사(151)를 통해 상기 가압부재(140)에 압력이 가해지면 상기 밴드체(140), 상기 실링부재(120), 상기 연결관(120) 및 상기 가이드부재(130)의 밀착면들이 더욱 밀착되어 밀봉성이 보강되므로, 손쉬운 보수가 가능하게 된다.

이상의 설명에서, 본 발명은 특정한 실시예를 중심으로 설명되었으며, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명 커플링 볼 조인트를 사용하면 다양한 연결각을 가지는 파이프들을 연결할 수 있으며, 실링부재의 자체탄성 및 누설압력만에 의해 확실히 밀봉 연결시켜주며, 축심이 초기의 상태로부터 변형되더라도 밀봉의 효과를 유지할 수 있는 잇점을 가지고 있다.

또한 가압부재와 조절나사를 포함한 커플링 볼 조인트의 경우, 장시간 사용으로 인한 누출을 단순히 조절나사를 사용하여 가압부재에 압력을 가하는 것만으로 유체의 누출을 줄일 수 있으므로 조인트의 수명이 길어지는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 커플링 볼 조인트에 있어서,

   볼록구면을 갖는 연결관;

   상기 연결관의 외측을 커버하기 위하여 내주면으로 소정의 공간을 형성하고, 이 공간에 가해지는 유체압력에 의하여 외측으로 팽창가능한 링형의 실링부재; 및

   상기 실링부재 외측에서 상기 실링부재를 긴축,지지하기 위한 긴축수단을 포함하는 커플링 볼 조인트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 긴축수단은 링형의 밴드체와, 이 밴드체의 양단부를 관통하여 서로 체결되는 볼트와 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커플링 볼 조인트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 긴축수단은 상기 파이프의 외주에 적어도 하나 이상의 반원형 밴드체가 서로 반대방향에서 대응하는 것을 특징으로 하는 커플링 볼 조인트.
4. 제 3항에 있어서 상기 긴축수단은 반원형 밴드체의 양단부에 체결공을 갖는 고정핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 볼 조인트.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한항에 있어서,

   상기 긴축수단의 밴드체는,

   수평면과, 이 수평면의 양측에서 절곡되어 연장된 측면부와, 양단부에서 반대로 연장된 체결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커플링 볼 조인트.
6. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한항에 있어서,

   상기 대접하는 연결관의 내측에서 그 단부사이에 상기 실링부재의 공간을 향하여 유체압이 전달가능하게 설치되는 가이드부재를 더 포함하는 커플링 볼 조인트.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 긴축수단과 상기 실링부재사이에 상기 밴드체의 외측에서 가압조절되는 가압부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 볼 조인트.