KR100485655B1

KR100485655B1 - 관조인트

Info

Publication number: KR100485655B1
Application number: KR10-2001-0064827A
Authority: KR
Inventors: 나이토케이이치로우
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2005-04-27
Also published as: TW554151B; US20020047266A1; JP3595766B2; KR20020031310A; US6557904B2; CN1231693C; DE10150922A1; DE10150922B4; JP2002130573A; CN1350136A

Abstract

관조인트는 제1 관조인트부재(12); 상기 제1 관조인트부재(12)에 결합되는 제2 관조인트부재(14); 상기 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)의 결합부분에 취부되고, 이들 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)를 결합 및 해제하는 슬리브(16); 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)가 서로 결합되는 방향으로 상기 슬리브(16)에 힘을 가하는 탄발부재; 및 상기 슬리브(16)를 보호하는 보호부재로 구성된다.

Description

관조인트{Tube Joint}

본 발명은 관조인트에 관한 것으로, 특히 외력으로부터 관조인트의 결합부분을 보호하는 기능을 갖는 관조인트에 관한 것이다.

일반적으로 관조인트는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 관모양인 제1 관조인트부재(300); 상기 제1 관조인트부재(300)에 결합되는 관모양인 제2 관조인트부재(302); 제1 및 제2 관조인트부재(300, 302)의 결합부분에 취부되고, 이들 제1 및 제2 관조인트부재(300, 302)를 결합 및 해제하는 기능을 하는 슬리브(304); 상기 슬리브(304)를 제1 및 제2 관조인트부재(300, 302)가 서로 결합하는 방향으로 강제하는 압축코일스프링(306); 및 제1 및 제2 관조인트부재(300, 302)를 서로 체결시키는 다수의 구체(308)로 구성되어 있다.

제1 관조인트부재(300)는 그 전반부가 슬리브(304) 내에 삽입되고 후반부가 암나사(310)로 형성된 원통상부재(312), 및 상기 원통상부재(312)의 상기 암나사(310)에 나입되는 원통상 결합부재(314)로 구성된다. 상기 결합부재(314)의 전반부에는 밸브플러그(316)를 수용하기 위한 수용공간(318)이 형성되어 있다. 또 원통상 부재(312)와 결합부재(314)의 사이에는 밸브플러그(316)의 일부를 삽통시키기 위한 슬리트(322)가 설치된 폐쇄판(324)이 장착되고, 상기 수용공간(318)에는 밸브플러그(316)를 항시 폐쇄판(324)의 방향으로 강제하여 상기 슬리트(322)를 밸브플러그(316)의 플랜지부(326)로 폐쇄하기 위한 압축코일 스프링(328)이 삽입되어 있다.

슬리브(304)는 그 단면(304a)이 제1 관조인트부재(300)의 원통상부재(312)의 단면(312a)과 면접할 수 있도록 장착되어 있다. 이 슬리브(304)는 압축코일 스프링(306)에 의해 제1 관조인트부재(300)로부터 제2 관조인트부재(302) 쪽으로 이간하는 방향으로 항시 탄력적으로 강제하고 있지만, 원통상부재(312)의 단면 (312a) 근방에 설치된 링모양의 스토퍼부재(330)에 의해 제1 관조인트부재(330)로부터 이탈이 방지되고 있다.

제1 관조인트부재(300)의 원통상부재(312)는 그 전단부(제2 관조인트부재 (302)와 겹치는 부분)에 다수의 홀부(332)가 상기 원통상부재(312)의 원주방향을 따라 동일 간격의 위치에 형성되어 있다. 이들 홀부(332)는 원통상부재(312)의 중심축을 향해 직경이 점차 감소하고, 각각의 구체(308)가 삽입되도록 되어 있다. 구체(308)는, 원통상부재(312)의 중공부에 제2 관조인트부재(302)를 삽입할 때, 그 일부가 제2 관조인트부재(302)의 표면에 형성된 환상홈(334)에 삽입되어 체결되도록 되어 있다. 도 6은 상기 홀부(332) 및 구체(308)를 각각 2개만 도시한 예를 나타내고 있다.

통상, 상기 구체(308)는 슬리브(304)에 의해 원통상부재(312)의 중심축 쪽으로 압압되지만, 슬리브(304)에 대해 외력을 가하여 상기 슬리브(304)를 제1 관조인트부재(300)의 축방향을 따라 결합부재(314)측으로 이동시킬 때 슬리브(304)의 압압력에서 해방되게 된다. 이 때, 밸브플러그(316)의 플랜지부(326)는 압축코일 스프링(328)에 의해 폐쇄판(324)에 당접하여 슬리트(322)를 폐쇄하고, 밸브플러그 (316)는 폐쇄된다.

이 단계에서 제2 관조인트부재(302)를 제1 관조인트부재(300)의 원통상부재 (312)의 중공부 내에 삽입하면, 상기 제2 관조인트부재(302)의 단면에 의해 밸브플러그(316)가 압축코일스프링(328)에 저항하여 후방으로 이동되고, 밸브플러그(316)는 개방된다.

슬리브(304)에 가해진 외력을 해제하면, 상기 슬리브(304)는 압축코일스프링 (306)의 탄성복귀에 의해 탄력적으로 강제되고, 슬리브(304)의 단면(304a)과 원통상부재(312)의 단면(312a)이 면접되는 위치로 복귀한다

이 때, 구체(308)는 다시 슬리브(304)에 의해 원통상부재(312)의 중심축 쪽으로 압압되고, 그 결과 상기 구체(308)는 제2 관조인트부재(302)에 설치된 환상홈 (334)에 체결된다.

구체(308)의 체결에 의해 제2 관조인트부재(302)는 제1 관조인트부재(300)로부터 분리될 수 없고, 이들 제1 및 제2 관조인트부재(300, 302)는 서로 강고하게 결합된다.

관조인트의 상기 슬리브(304)에 충격력이 가해지면 상기 슬리브(304)는 변형될 우려가 있다. 특히 상기 슬리브(304)가 박막구조로 형성되어 있으면 변형되기 쉽다.

만약 슬리브(304)가 변형되면 슬리브(304)가 제1 관조인트부재(300)의 축방향을 따라 이동하는 것이 불가능해지고, 따라서 제2 관조인트부재(302)를 결합시키거나 또는 이탈시킬 수 없게 된다.

구체적으로 설명하면 종래의 관조인트는 경량화를 위해 슬리브(304)를 박막구조로 형성하는 경우가 있다. 이 경우 외부로부터 어떠한 충격력을 받으면 상기 슬리브(304)가 변형될 우려가 있다. 예를 들어, 상기 슬리브(304)의 단면(304a)의 근접부분과 그 타단부(304b)가 충격력을 받을 가능성이 높다.

여기서 말한 충격력이란, 통상 슬리브(304)로서는 받아들일 수 없는 과대한 힘으로, 상술한 슬리브(304)를 이동시키는 외력과는 다르다. 구체적으로 공구 등에 의해 타격을 받을 때나 낙하 시의 충격력을 가정할 수 있다.

상기 슬리브(304)가 충격력을 받아 변형되면 제1 관조인트부재(300)의 축방향을 따라 이동하는 상기한 동작은 불가능해지고, 이에 따라 상기 구체(308)도 상기 홈부(334)에 체결할 수 없게 되거나, 삽입할 수 없게 된다. 상기 슬리브(304)뿐만 아니라 상기 구체(308)나 상기 압축코일 스프링(306)도 변형될 수 있다.

그 결과, 제1 관조인트부재(300)와 제2 관조인트부재(302)를 정확하게 결합하거나 또는 떼어낼 수 없게 된다.

상기 문제점을 방지하기 위해서는 슬리브(304)를 후막구조로 할 수 있지만, 이 경우에는 관조인트 전체의 중량이 증가되어 바람직하지 않다.

본 발명은 상기한 각종 문제를 해결하기 위해 고안된 것으로, 예를 들어 낙하시의 충격력 등을 받아도 파손 및 변형되지 않으며, 경량의 관조인트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 관조인트는 제1 관조인트부재; 상기 제1 관조인트부재에 결합되는 제2 관조인트부재; 상기 제1 및 제1 관조인트부재의 결합부위에 취부되고, 제1 및 제2 관조인트부재를 결합 및 해제하는 슬리브부재; 제1 및 제2의 관조인트부재가 서로 결합되는 방향으로 상기 슬리브부재를 강제하는 탄발부재; 및 적어도 상기 슬리브부재를 보호하는 보호부재로 구성된다.

본 발명에 따르면, 예를 들어 관조인트가 낙하될 때에 받는 충격력으로부터 상기 슬리브부재를 보호할 수 있다.

또 본 발명의 관조인트에 의해 홀더와 제 1 및 제2 보호부재에 의한 충격력으로부터 관조인트의 결합부분을 보호할 수 있고, 슬리브부재와 코일스프링 등의 관조인트 부품이 파손되거나 변형되지 않는다.

또 보호부재를 채용함에 따라 슬리브부재를 박막으로 설정할 수 있고, 관조인트의 소형 경량화를 달성할 수 있다.

상기 보호부재는 상기 슬리브부재의 상기 제1 및 제2 관조인트부재의 결합부 쪽의 선단부에서 적어도 축방향의 이동대 부분에 설치될 수 있다.

또 상기 보호부재는 상기 슬리브부재의 상기 제1 및 제2 관조인트부재의 결합부 쪽에 대향하는 후단부에서 적어도 축방향의 이동대 부분에 설치될 수도 있다.

또한 상기 슬리브부재의 상기 제1 및 제2 관조인트부재의 결합부 쪽의 선단부와 상기 선단부에 대향하는 후단부 양쪽에서 각각 적어도 축방향의 이동대 부분에 설치될 수도 있다.

상기 슬리브부재의 상기 선단부에 상기 보호부재가 체결되는 피체결부를 가질 수 있다. 그리고, 상기 피체결부가 요부이면 상기 보호부재를 체결하기 쉬우므로 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 관조인트의 실시형태에 대해 도 1∼도 5를 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 관조인트(10)는 금속제의 제1 관조인트부재(12); 상기 제1 관조인트부재(12)에 결합되는 금속제의 제2 관조인트부재(14); 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)의 결합부분에 취부되고, 이들 제1 및 제2의 관조인트부재(12, 14)를 결합 및 해제하는 금속제의 슬리브(16); 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)가 서로 결합되는 방향으로 상기 슬리브(16)를 강제하는 압축코일스프링(18); 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)를 서로 체결시키는 척(chuck: 20); 슬리브(16)의 선단부에 취부되는 제1 보호부재(160); 제1 관조인트부재(12)의 전방부에 압입되는 제2 보호부재(170); 제1 관조인트부재(12)의 전방부에서 제2 보호부재(170)의 내측부에 장착되는 홀더(190: 후술함); 및 제1 관조인트부재(12)의 내벽면에 당접하여 배치되는 환상체(180)로 구성된다.

이하의 설명에서는 방향을 특정하기 위해서, 제1 관조인트부재(12)에서 제2 관조인트부재(14)가 삽입되는 부분을 "전반부", 제1 관조인트부재(12)에서 볼 때 제2 관조인트부재(14)쪽 방향을 "전방"으로 한다. 제2 관조인트부재(14)에서 제1 관조인트부재(12)에 삽입되는 부분을 "후반부" 제2 관조인트부재(14)에서 볼 때 제1 관조인트부재(12)쪽 방향을 "후방"으로 기록한다.

제1 관조인트부재(12)는 그 중앙부(30)가 육각주상으로 형성된다. 암나사는 제1 관조인트부재(12)의 후반부(32)에 형성되고, 제1 관조인트부재(12)는 중공부(34)를 갖는 볼트부재로서 기능한다. 미도시된 관은 상기 암나사부(32)에 연결된다. 또 상기 제1 관조인트부재(12)의 전반부(36)는 외경이 큰 근원부분(38)과 상기 근원부분(38)보다도 전방의 외경이 작은 부분(42)로 구성된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 관조인트부재(12)는 축방향을 따라 관통하는 상기 중공부(34)가 형성되어 있다. 중공부(34)의 공간은 적어도 후술하는 밸브플러그(48)와 제2 관조인트부재(14)의 후반부(50)의 일부가 삽입되는 수용공간 (34a)으로서 형성된다. 상기 수용공간(34a)은 그 전단부의 개구로부터 암나사부 (32)의 선단에 대응하는 부분에 걸쳐 형성되고, 암나사부(32)의 선단으로부터 중공부(34)의 후반부의 개구(52)에 걸쳐 형성된 공간은 관통홀(34b)로 형성되어 있다.

상기 수용공간(34a)의 직경은 관통홀(34b)의 직경보다 크게 설정되어 있고, 특히 수용공간(34a)과 관통홀(34b)과의 사이는 상기 관통홀(34b) 쪽으로 점차 직경이 감소하는 테이퍼면(46)으로 형성되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 밸브플러그(48)는 원형인 베이스부(60); 상기 베이스부(60)의 중공부(62)로부터 후방쪽으로 연재되는 단면이 십자상인 지지체(64); 상기 지지체(64)의 후단부에 고리형인 돌출부(66)가 일체로 형성된 밸브본체(68); 및 압축코일 스프링(70)에 의해 상기 밸브본체(68)에 장착되는 가동부재(72)로 구성된다. 이들은 모두 합성수지로 구성되어 있다. 밸브본체(68)의 돌출부(66)의 근원부분에 설치된 환상홈(74)에는 O링(76)이 장착되고, 가동부재(72)에 설치된 환상홈(78)에는 O링(80)이 장착된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 밸브플러그(48)는 자연상태에서는 압축코일 스프링(70)의 탄발력에 의해 밸브본체(68)에서의 돌출부(66)의 근원부분과 가동부재(72)의 후단부 내벽이 상기 O링(76)에 의해 서로 당접되어 압압된다. 밸브본체(68)와 가동부재(72)는 상기 O링(76)에 의해 시일성이 확실히 유지된다. 즉 밸브플러그(48)가 폐쇄된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 압축코일 스프링(70)의 탄발력에 저항하여 베이스부(60)를 가동부재(72)에 대해 상대적으로 근접하는 방향으로 이동시키면, 상기 돌출부(66)의 근원부재는 가동부재(72)의 후단부 내벽으로부터 분리되기 때문에 돌출부(66)측의 공간과 베이스부(60)측의 공간이 지지체(64)에 의해 연통됨으로써 밸브플러그(48)가 개방된다.

이렇게 하여 구성된 밸브플러그(48)는 제1 관조인트부재(12)의 수용공간 (34a)내에 압입되고, 밸브본체(68)가 전후방향으로 이동자재가 된 상태로 상기 수용공간(34a)내에 고정된다. 또 밸브플러그(48)의 가동부재(72)는 수용공간(34a)의 내벽에 설치된 환상돌기(82)에 의해 관통홀(34b) 쪽으로 더이상 압입되는 것이 저지된다.

상기 수용공간(34a)에는 그 전단내벽을 따라 원통상인 칼라(collar)부재(84)가 부착된다. 상기 칼라부재(84)는 그 외주면에 환상돌기부(86)가 형성되고, 상기 환상돌기부(86)는 칼라부재(84)가 제1 관조인트부재(12)에 압입될 때 스토퍼로서 기능한다.

상기 칼라부재(84)의 후단측에는 축방향의 길이가 짧은 환상체(180)가 당접하여 설치되어 있다. 환상체(180)는 그 외경이 제1 관조인트부재(12)의 상기 전반부(36)의 내경과 거의 동일하게 설정되어 있다. 또 환상체(180)의 내경은 제2 관조인트부재(14)의 외경과 거의 동일하게 설정되어 있다. 상기 환상체(180)는 제1 관조인트부재(12)와 제2 관조인트부재(14)가 결합되어 있는 상태에서, 관조인트(10) 전체에 외력으로 휨 모멘트가 작용할 때에 칼라부재(84), 및 환상체(180)의 후단면과 상기 베이스부(60)와의 사이에 개재되는 O링(88)을 보호하는 기능을 한다.

다시 말하면, 환상체(180)는 휨 모멘트에 의해 이 부분에 가해지는 압축력을 받아 칼라부재(84) 및 O링(88)의 변형을 방지한다. 환상체(180)의 재질은 강도가 큰 금속이 바람직하고, 보다 구체적으로는 스테인레스 강철 등이 바람직하다.

또 O링(88)에 의해 환상체(180)과 베이스부(60) 사이의 시일성이 확실히 유지된다.

칼라부재(84)는 그 외경이 제1 관조인트부재(12)의 전반부(36)의 내경과 거의 동일하게 설정되어 있다. 따라서 칼라부재(84)를 제1 관조인트부재(12)의 전반부(36)의 개구내에 압입함으로써 상기 칼라부재(84)를 제1 관조인트부재(12)에 고정할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제2 관조인트부재(14)가 제1 관조인트(12) 내에 삽입되어 있지 않은 상태에서는 밸브본체(68)의 베이스부(60) 및 칼라부재(84), 그 사이에 개재하는 O링(88) 및 환상체(180)가 밸브플러그(48)의 압축코일 스프링(70)의 탄발력에 의해 전방으로 변위된다. 칼라부재(84)의 전단부에 의해 척(20; 후술함)의 판스프링부(132)를 서로 외방으로 전개하는 방향으로 압압하게 된다. 그 때 밸브플러그(48)의 돌출부(66)에 설치된 O링(76)이 가동부재(72)의 내벽면에 당접하여 밸브플러그(48)가 폐쇄된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제2 관조인트부재(14)에는 전단개구로부터 후단개구까지 관통하는 중공부(100)가 형성되어 있다. 제2 관조인트부재(14)는 중공부(100)를 갖는 볼트부재로서 기능한다. 또 상기 제2 관조인트부재(14)의 중앙부(102)는 육각주상으로 형성되고, 그 전반부(104)에 암나사가 형성된다. 미도시된 관은 전반부(암나사부; 104)에 연결된다. 또 상기 제2 관조인트부재(14)의 후반부(50) 중 외경이 큰 근원부분(106)에 원주방향을 따라 환상홈(108)이 형성되어 있다.

또 상기 제2 관조인트부재(14)의 상기 후반부(50)에서 외경이 작은 부분(110)은 그 외경이 칼라부재(84)의 내경과는 거의 동일하게 설정되고, 그 축방향을 따른 길이는 밸브본체(68)의 베이스부(60)의 단면(60a)으로부터 칼라부재(84)의 전단면(84a)까지의 거리에서 환상체(180)의 길이를 뺀 거리와 거의 동일하게 설정되어 있다.

그리고, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 척(20)은 금속 등으로 구성되며, 상기 제1 관조인트부재(12)가 삽통되는 원환부(120), 상기 원환부(120)로부터 상기 원환부(120)의 중심 축 m(도 5 참조)을 따라 연장되고 제1 관조인트부재(12)에 체결되는 제1 체결부(122), 및 상기 원환부(120)로부터 상기 원환부(120)의 중심축 m을 따라 연장되고 제2 관조인트부재(14)에 탄성적으로 체결되는 제2의 체결부(124)로 구성되어 있다.

구체적으로는 원환부(120)는 그 내경이 제1 관조인트부재(12)의 전반부(36)에서의 외경이 작은 부분(42)의 외경과 거의 동일하고, 상기 외경이 작은 부분(42)의 근원부분에 장착되어 있다.

제1 체결부(122)는 상기 원환부(120)에 설치된 다수의 판탭(plat tab; 130)을 포함하며, 제2 체결부(124)는 상기 원환부(120)에 설치되고, 제1 체결부(122)의 판탭(130)보다 길게 형성된 다수의 판 스프링부(132)를 포함한다.

제1 체결부(122)의 판탭(130)은 상기 원환부(120)에 동일 간격으로 설치되고, 제2 체결부(124)의 판스프링부(132)는 상기 판탭(130)과 다른 위치에서 원환부(120)에 동일 간격으로 설치되어 있다. 도 4는 원환부(120)에 8개의 판탭(130)이 동일 간격으로 원환부(120)의 중심에 대해 점대칭 위치에 설치되고, 8개의 판스프링부(132)가 동일 간격으로 원환부(120)의 중심에 대해 점대칭의 위치에 설치된 예를 도시한다.

각 판스프링부(132)는 원환부(120)의 중심축 m의 방향으로 경사진 경사부(134)를 가지며, 그 선단부는 롤모양으로 형성된 롤부(136)로 되어 있다. 이 롤부(136)는 판스프링부(132)를 바깥쪽으로 2회 정도 권취함으로써 형성된다.

그리고 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 척(20)을 제1 관조인트(12)의 상기 전반부(36)의 외경이 작은 부분(42)에 장착한 상태에서 제2 관조인트부재(14)를 제1 관조인트부재(12)에 삽입할 때, 상기 롤부(136)가 판 스프링부(132)의 탄성에 의해 제2 관조인트부재(14)의 후반부(50)에 형성된 환상홈(108)에 체결된다.

또 제1 체결부(122)의 판탭(130)이 제1 관조인트부재(12)의 전반부(36)에서의 환상홈(44)에 체결됨으로써 척(20)이 제1 관조인트부재(12)에 고정된다.

또 원환부(120)의 단부로부터 판스프링부(132) 쪽으로 커트아웃(cutout: 138)이 형성된다. 이 커트아웃(138)의 선단은 판스프링부(132)의 2/3의 높이까지 도달한다. 커트아웃(138)에 의해 판스프링부(132)의 가요성이 향상되고, 판 스프링부(132)의 탄성변형이 보다 쉬워진다.

또 원환부(120)에는 그 단부에 플랜지부(140)를 갖는다. 플랜지부(140)는 원환부(120)의 단부를 외측으로 굴곡변형함으로써 형성되고, 도 2에 도시한 바와 같이 압축코일 스프링(18)의 일단이 플랜지부(14)에 대해 당접한다. 압축코일 스프링(18)의 당접에 의해 상기 척(20)은 더 강고하게 제1 관조인트부재(12)에 고정된다.

슬리브(16)는 그 전단개구로부터 후단개구에 걸쳐 관통하는 중공부(150)를 가지며, 상기 중공부(150)는 제1 관조인트부재(12)와 제2 관조인트부재(14)와의 결합부분을 중공부(150)를 삽통할 수 있을 정도의 직경을 갖는다.

슬리브(16)의 전단근방에는 안쪽으로 돌출하고, 제1 관조인트부재(12)에 장착된 척(20)의 롤부(136)를 제2 관조인트부재(14)의 축방향으로 압압하기 위한 굴곡부(16c)가 일체로 형성되어 있으며, 상기 슬리브(16)의 후단근방에는 안쪽으로 일부가 굴곡하고, 홀더(190)와 체결되는 체결탭(204)이 일체로 형성되어 있다.

슬리브(16)의 전단부(16d)는 안쪽으로 둥글게 되도록 구부려져 형성된다. 이는 취급이 편리성을 고려하고, 또한 제2 관조인트부재(14)를 슬리브(16)의 중공부(150; 정확하게는 제1 관조인트부재(12)의 중공부(34))에 매끄럽게 삽입할 수 있고, 또 슬리브(16)의 강도를 크게 하기 위해서이다. 상기 굴곡부(16c)의 후면에는 압축코일 스프링(18)의 타단이 당접된다.

제1 관조인트부재(12)에 제2 관조인트부재(14)를 삽입할 때, 상기 슬리브(16)는 자연상태에서는 상기 압축코일 스프링(18)에 의해 제1 관조인트부재(12)로부터 제2 관조인트부재(14) 쪽으로 분리되는 방향으로 항상 탄성력이 가해진다. 이 때 상기 체결탭(204)이 홀더(190; 후술함)의 가이드부(192)의 후측면벽에 당접되고, 중공부(150)의 전방근방에 설치된 상기 굴곡부(16c)에 의해 척(20)의 롤부(136)가 제2 관조인트부재(14)의 안쪽으로 압압된다.

또 제2 관조인트부재(14)의 후단부가 밸브본체(68)의 베이스부(60)를 후방으로 압압하기 때문에 밸브플러그(48)가 개방된다.

상기 슬리브(16)의 전단부, 즉 슬리브(16)의 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)의 결합부 쪽의 선단부에, 적어도 축방향의 이동대(T1)의 부분을 덮도록 제1 보호부재(160)가 설치된다. 상기 제1 보호부재(160)는 실질적으로 원통상이며, 그 내벽부분 중 전방부(162)의 내경은 슬리브(16)에서의 전방부(16a)의 외경과 거의 동일하도록 설정된다. 또 제1 보호부재(160)의 내벽부분 중 후방부(164)의 내경은 슬리브(16)에서의 중앙부(16b)의 외경과 거의 동일하도록 설정된다. 그리고, 제1 보호부재(160)의 내벽 중 전방부(162)와 후방부(164)의 중간부분에는 환상돌기부(166)가 설치된다. 이 환상돌기부(166)의 단면형상은 상기 슬리브(16)의 굴골부(16c)의 요부단면 형상과 거의 동일한 형상으로 형성된다.

제1 보호부재(160)는 슬리브(16)의 상기 전단부(16d)로부터 상기 굴곡부(16c)에 걸처 슬리브(16)를 덮도록 삽입된다. 또 삽입된 상태에서는 환상돌기부(166)와 굴곡부(16c)가 서로 체결되므로 잘못되어 이탈하지 않는다. 그리고 제1 보호부재(160)의 전단부는 슬리브(16)의 전단부(16d)로부터 전방으로 소정 길이 "t"만큼 돌출하는 길이로 형성되어 있다. 소정 길이 "t"는 관조인트(10)의 크기와 제2 관조인트부재(14) 사이에 영향을 주지 않는 크기로 설정되어 있다.

제1 보호부재(160)의 재질은 비교적 부드러운 탄발부재로 형성된다. 보다 구체적으로는 우레탄고무나 불소고무 등이 적합하다.

상기 환상돌기부(166)는 환상 대신 다수개로 분할된 산형(bulge-shaped)인 돌기부일 수 있고, 또 상기 길이 "t"의 전방 돌출부는 전방으로 돌출하는 대신 안쪽으로 굴곡진 형태로 형성되어 있다.

환상돌기부(166)와 굴곡부(16c)는 서로 체결되기 때문에 제1 보호부재(160)는 비교적 견고하게 체결되어 있고, 통상의 사용상태에서는 잘못되어 이탈하지 않는다. 또한 제1 보호부재(160)는 우레탄고무 등의 부드러운 재료로 형성되어 있기 때문에 특별한 공구를 사용하지 않고 제거할 수 있다.

또 제1 보호부재(160)는 슬리브(16)에 삽입되어 있을 때에는 슬리브(16)의 전방부를 덮기 때문에, 외부 충격력으로부터 슬리브(16)를 보호하는 기능을 갖는다. 따라서 슬리브(16)는 박막구조이어도 파손되거나 변형될 우려가 없다.

슬리브(16)의 전단부(16d)는 제1 보호부재(160)로 덮어 있지 않지만, 상기 소정 길이 "t" 만큼의 깊이에 있기 때문에 충격력에서 보호된다.

또 슬리브(16)에서의 후단부, 예를 들어 슬리브(16)의 상기 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)의 결합부 쪽에 대향하는 후단부에, 적어도 축방향의 이동대(T2)의 부분을 덮도록 제2 보호부재(170)가 설치되어 있다. 제2 보호부재(170)는 중공으로 실질적으로 원통구조이며, 그 후단부에는 안쪽으로 돌출한 돌출부(174)를 갖는다. 돌출부(174)는 제1 관조인트부재(12)의 근본부분(38)의 외경보다 약간 작은 내경을 갖는다. 이 돌출부(174)로부터 전방의 내벽부(172)는 그 내경이 슬리브(16)의 후단부분의 외경보다 약간 크다.

제2 보호부재(170)의 돌출부(174)는 제1 관조인트부재(12)의 근본부분(38) 중 근본부분(38a)에 삽입된다. 돌출부(174)의 내경은 그 근본부분(38a)의 외경보다 약간 작기 때문에 전용장치에 의해 압입삽입된다. 압입삽입되면, 상기 내벽부(172)는 슬리브(16)의 후단부를 덮는다.

제2 보호부재(170)의 재질은 내충격성이 높은 탄발부재가 바람직하다. 보다 구체적으로는 폴리부틸렌 테레프탈레이트수지(이하, PBT로 약기한다.)중 내충격성이 높은 것을 선정할 수 있다.

여기서 내충격성의 평가는 Izod충격강도(JIS K 7110) 또는 Charpy충격강도 (JIS K 7111)의 표준 값으로 평가할 수 있다.

제2 보호부재(170)의 외경은 관조인트(10)의 크기와 요구되는 내충격성 등을 고려하여 충분한 벽두께를 확보할 수 있도록 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제2 보호부재(170)가 형성되어 있기 때문에 주로 관조인트(10)의 축방향에 직각인 반경방향으로 가해지는 충격력으로부터 관조인트(10)를 보호할 수 있다.

구체적으로는 제2 보호부재(170)가 반경반향으로 충격력을 받으면, 그 충격력은 제2 보호부재(170) 자신의 내충격성에 의해 완화되고, 제1 관조인트부재(12)의 근본부(38a)에 전해진다. 제1 관조인트부재(12)는 적당한 벽두께와 충분한 강도를 갖는 금속재질로 구성되므로, 파손되거나 변형되지는 않는다. 따라서, 슬리브(16)의 후단부분에는 충격력이 전달되지 않아 박막구조이어도 안전하다.

또 제2 보호부재(170)는 제1 관조인트부재(12)의 근본부분(38a)에 삽입되기 때문에 제1 관조인트부재(12)에 대해 회전하지는 않는다. 따라서 제2 보호부재(170)의 외주부를 잡고 작업해도 불편은 없다. 또한 축방향으로 움직임도 없기 때문에 홀더(190) 및 슬리브(16)에 대해 압축력이 가해지지도 않는다.

또한 제2 보호부재(170)와 제1 관조인트부재(12)를 견고하게 결합하기 위해 압입할 필요는 없고, 예를 들어 접착제를 사용하거나, 제2 보호부재(170)와 제1 관조인트부재(12)를 나사로 고정할 수도 있다.

슬리브(16)의 후단부의 외경은 제2 보호부재(170)의 상기 내벽부(172)의 내경 보다 약간 작게 설정되어 있기 때문에 슬리브(16)는 내벽부(172)에 접촉하지 않고 원활하게 축방향으로 섭동할 수 있다.

원통상인 홀더(190)는 제1 관조인트부재(12)의 전반부(36) 중 외경이 큰 근원부분(38)에 피복되도록 설치된다.

홀더(190)는 압축코일 스프링(18)의 타단이 끼워지는 환상 홈(194)이 형성되어 있으며, 상기 환상 홈(194)은 홀더(190)의 전단부에 형성되어 있다.

또 홀더(190)의 전단부는 그 외경이 슬리브(16)의 후반부의 내경과 거의 동일하도록 바깥쪽으로 팽출되고, 슬리브(16)의 내벽에 접촉하는 가이드부(192)를 갖는다. 이 가이드부(192)는 슬리브(16)의 내벽을 따라 전방으로 팽창됨으로써 슬리브(16)의 전후방향으로 섭동이 원활하고 안정적으로 될 수 있다.

홀더(190) 중 가이드부(192) 이외의 후방부(196)의 내경은 제1 관조인트부재(12)의 근본부분(38)중 상기 근본부분(38a) 보다 전방 부분(38b)의 외경과 거의 동일하도록 설정된다. 또 상기 후방부(196)의 길이는 홀더(190)를 제1 관조인트부재(12)의 전방 부분(38b)에 삽입한 상태에서 홀더(190)와 상기 제2 보호부재(170)의 돌출부(174)와의 사이에 간격부를 갖도록 설정되어 있다.

홀더(190)의 재질은 제2 보호부재(170)와 동일하게 내충격성이 있는 탄발부재가 바람직하고, 구체적으로는 PBT 등으로 설정할 수 있다. 이렇게 하면 홀더(190)의 가이드부(192)에 의해 슬리브(16)가 지지되므로 이 부분을 내벽부로부터 보호할 수 있다.

즉, 슬리브(16)의 전단부는 제1 보호부재(160)에 의해 보호되고, 후단부는 제2 보호부재(170)에 의해 보호되고 있지만, 그 중간부분은 노출되어 있다. 이 부분을 홀더(190)의 가이드부(192)로 내벽에서 지지함에 따라 충격력이 가해져도 그 충격력은 홀더(190) 자신의 내충격성에 의해 완화되고, 제1 관조인트부재(12)의 전방 부분(38b)으로 전달된다. 제1 관조인트부재(12)는 상술한 바와 같이 변형될 우려가 없다.

이와 같이 슬리브(16)의 중간부분은 홀더(190)에 의해 내벽에 지지되기 때문에 내경방향으로 움푹 파이지는 않는다. 또 압축코일 스프링(18) 및 척(20)도 충격력을 받지 않고 보호된다.

그리고 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 관조인트부재(12)에 제2 관조인트부재(14)가 삽입되어 있지 않은 상태와 슬리브(16)를 후방으로 변위시킨 상태에서는, 홀더(190)의 가이드부(192)의 후단면과 슬리브(16)의 체결탭(204)의 전단면과의 사이에 간격이 형성된다. 상기 간격은 제1 관조인트부재(12)와 슬리브(16)와의 상대이동거리이다. 따라서 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 관조인트부재(12)에 제2 관조인트부재(14)를 삽입하면 제1 관조인트부재(12)가 슬리브(16)에 대해 상대적으로 후방으로 이동하고, 홀더(190)의 가이드부(192)의 후단면에 슬리브(16)의 체결탭(204)의 전단면이 당접하게 된다.

또 척(20)은 원환부(120)를 기부로서, 제1 관조인트부재(12)에 체결하는 제1 체결부(122)와 제2 관조인트부재(14)에 탄성적으로 체결하는 제2 체결부(124)를 가지며, 이들 요소는 일체로 구성되어 있다.

이어서, 본 실시예에 의한 관조인트(10)의 사용방법을 간단히 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 관조인트부재(12)에 제2 관조인트부재(14)가 삽입되어 있지 않은 상태일 때, 슬리브(16)에 외력을 가하여 상기 슬리브(16)를 제1 관조인트부재(12)의 후방 쪽으로 변위시킴에 따라 척(20)의 롤부(136)는 슬리브(16)의 압압으로부터 해방된다.

이 상태에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 관조인트부재(14)를 그 후단면이 밸브본체(68)의 베이스부(60)에 당접할 때까지 삽입하고(도 1 또는 도 3 참조), 다시 제2 관조인트부재(14)를 제1 관조인트부재(12) 쪽으로 압압하면, 칼라부재(84)와 밸브본체(68)는 제1 관조인트부재(12)의 후방 쪽으로 변위한다. 이 때 척(20)의 롤부(136)는 제2 관조인트부재(14)에 형성된 환상홈(108)에 도달하고, 판 스프링부(132)의 탄성에 의해 상기 환상홈(108)에 체결된다.

또, 밸브본체(68)의 베이스부(60)가 제1 관조인트부재(12)의 후방쪽으로 압압되고, 밸브본체(68)의 돌출부(66)에 설치된 O링(76)이 가동부재(72)로부터 분리되어 제1 관조인트부재(12)의 중앙부(30; 육각주상 부분)의 실질적인 중앙에 위치한 상태가 됨으로써 밸브플러그(48)가 개방된다.

이어서, 슬리브(16)로부터 외력을 해제하면, 상기 슬리브(16)는 압축코일 스프링(18)의 탄발력에 의해 상기 슬리브(16)의 체결탭(204)의 전단이 록기구(200)의 홀더(190)의 가이드부(192)의 후단에 당접할 때까지 전방으로 변위하고, 상기 슬리브(16)의 굴곡부(16c)에 의해 척(20)의 롤부(136)가 제2 관조인트부재(14)의 축방향으로 압압된다. 이 압압에 의해 롤부(136)가 환상홈(108)내에 단단히 체결되고, 롤부(136)는 제2 관조인트부재(14)를 파지하게 된다. 이에 따라 제2 관조인트부재(14)가 제1 관조인트부재(12)에 강고하게 결합되게 된다.

반대로, 제2 관조인트부재(14)를 제1 관조인트부재(12)로부터 이탈시키기 위해서는 슬리브(16)에 외력을 가해 상기 슬리브(16)를 제1 관조인트부재(12)의 후방쪽으로 변위시킴으로써 척(20)의 롤부(136)가 슬리브(16)의 압압으로부터 해방된다. 이때 칼라부재(84) 및 밸브본체(68)가 압축코일 스프링(70)에 의해 힘이 가해지고, 벨브본체(68)의 돌출부(66)에 설치된 O링(76)이 가동부재(72)에 다시 당접한다. 따라서, 밸브본체(68)와 가동부재(72)와의 사이가 시일됨으로써 밸브플러그 (48)가 폐쇄된다.

본 실시예에의 관조인트(10)에서는 제1 보호부재(160)에 의해 외부충격력으로부터 슬리브(16)의 선단부분을 보호할 수 있다. 또한 제1 보호부재(160)는 우레탄고무 등의 부드러운 탄발부재로 형성되어 있기 때문에 특별한 공구를 사용하지 않고 분리할 수 있다.

또 내충격성이 있는 탄발부재로 형성된 제2 보호부재(170)에 의해 관조인트 (10)의 축방향에 직각인 반경방향으로 가해진 충격력으로부터 관조인트(10)를 보호할 수 있다. 제2 보호부재(170)는 제1 관조인트부재(12)의 근본부분(38a)에 압입되어 있기 때문에 제1 관조인트부재(12)에 대해 회전하거나 축방향으로 이동하지 않는다. 따라서 제2 보호부재(170)의 외주부를 잡고 작업하더라도 불편하지 않고, 또 홀더(190) 및 슬리브(16)에 대해 압축력이 가해지지 않는다.

또 슬리브(16)의 중간부분은 내충격성이 있는 탄발부재로 형성된 홀더(190)에 의해 내벽에 지지되어 있기 때문에 내경방향으로 움푹 파이지 않는다. 또한 압축코일 스프링(18) 및 척(20)도 충격력을 받지 않고 보호된다.

상술한 실시예에서는 제1 관조인트부재(12)와 제2 관조인트부재(14)를 결합한 상태에서 슬리브(16)를 부주위하게 움직이면 제2 관조인트부재(14)가 이탈될 우려가 있다. 따라서 제1 관조인트부재(12)와 제2 관조인트부재(14)를 결합한 후, 슬리브(16)가 후방으로 불측 변위되는 것을 방지하기 위해 적당한 록기구를 설정할 수도 있다.

본 발명에 의한 관조인트는 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고 여러가지의 구성을 취할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 관조인트에 의하면 제1과 제2 보호부재 및 홀더에 의해 관조인트의 결합부분을 충격력으로부터 보호할 수 있고, 슬리브부재 및 코일 스프링 등의 관조인트의 부품이 파손이나 변형되지 않는다.

또 보호부재를 채용함으로써 슬리브부재를 박막으로 설정할 수 있고, 관조인트의 소형 및 경량화를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 관조인트의 구성을 도시한 분해사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 관조인트의 구성, 특히 제1 관조인트 부재에 제2 관조인트 부재를 삽입한 상태의 구성을 도시한 종단면도,

도 3은 본 발명에 의한 관조인트의 구성, 특히 제1 관조인트 부재에 제2 관조인트 부재를 삽입하지 않은 상태의 구성을 도시한 종단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 척의 구성을 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 척의 구성을 도시한 종단면도,

도 6은 종래예에 의한 관조인트의 구성을 도시한 종단면도.

Claims

제1 관조인트부재(12);

상기 제1 관조인트부재(12)에 결합되는 제2 관조인트부재(14);

상기 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)의 결합부위에 취부되고, 제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)를 결합 및 해제하는 슬리브부재(16);

제1 및 제2 관조인트부재(12, 14)가 서로 결합되는 방향으로 상기 슬리브부재(16)에 힘을 가하도록 상기 슬리브부재(16)에 내삽되는 탄발부재(18); 및

적어도 상기 슬리브부재(16)를 보호하도록 상기 슬리브부재(16)의 전단과 후단에 각각 설치되는 보호부재(160, 170)를 포함하는 관조인트.
제1항에 있어서, 상기 보호부재는 상기 슬리부부재에 설치된 상기 제1 및 제2관조인트부재의 결합부 방향의 선단부에서, 적어도 축방향의 이동대(T1) 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제1항에 있어서, 상기 보호부재는 상기 슬리부부재에 설치된 상기 제1 및 제2관조인트부재의 결합부 방향에 대향하는 후단부에서, 적어도 축방향의 이동대(T2) 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제1항에 있어서, 상기 보호부재는 상기 슬리부부재에 설치된 상기 제1 및 제2관조인트부재의 결합부 방향의 선단부와 상기 선단부 방향에 대향하는 후단부의 방향에서, 적어도 각각의 축방향의 이동대(T1,T2) 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 슬리브부재(16)의 상기 선단부에 상기 보호부재(160)와 체결되는 피체결부(16c)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제5항에 있어서, 상기 체결부(16c)는 요부인 것을 특징으로 하는 관조인트.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 보호부재(160)는 우레탄고무 또는 불소고무로 형성되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 보호부재(160)는 탄성적인 변형에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 보호부재(160)는 상기 슬리브부재(16)의 상기 전단부로부터 전방으로 돌출한 형상인 것을 특징으로 하는 관조인트.
제3항에 있어서, 상기 보호부재(170)는 폴리부틸렌 테레프탈레이트수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제3항에 있어서, 상기 보호부재(170)와 상기 제1 관조인트부재(12)는 서로 외주면에서 결합되며, 상기 외주면에서의 상기 보호부재의 내경은 상기 제1 관조인트의 외경보다 작게 설정되고, 상기 보호부재는 제1 관조인트부재에 압입되는 것을 특징으로 하는 관조인트.
제1항에 있어서, 밸브플러그(68)가 상기 제1 관조인트부재(12)에 더 설치되고, 상기 밸브플러그(68)는 상기 제1 관조인트부재(12)의 전후단부 사이를 상기 제1 관조인트부재(12)에 제2 관조인트부재(14)가 삽입되는 경우 연통하도록 개방되고, 상기 제1 관조인트부재(12)에 상기 제2 관조인트부재(14)가 삽입되지 않는 경우 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 관조인트.