KR100591099B1 - 진동 방지 니플 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 또는 기체 매체를 안내하는 이송 라인(35)에 연결하기 위해 연결 커플링(31)에 공압 또는 유압으로 작동되는 공구를 연결시키는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 연결 커플링의 수용부(33) 내로 삽입되어 그 수용부에 분리 가능하게 연결될 수 있도록 제공된 맞물림 섹션(13)을 가진 제1 부분을 특징으로 한다. 또한, 상기 장치는 상기 공구에 영구적으로 연결되도록 형성된 연결 섹션(5)을 가진 제2 부분(3)을 포함한다. 상기 2개의 부분(3, 11)은 각각 적어도 하나의 추가 섹션(9, 17)을 가지고 있고, 상기 추가 섹션 중 하나(9)는 반경 방향 외측에 소정 간격을 두고 다른 하나(11)를 둘러싸고 있으며, 상기 2개의 다른 섹션들 사이에 탄성 연결부(19)가 제공된다. 상기 연결부는 상기 2개의 섹션 사이에 탄성 고무 타입 재료의 주조, 사출 또는 압출에 의해 제조될 수 있다.

Description

진동 방지 니플{ANTI-VIBRATION PLUG-IN NIPPLE}

본 발명은 공압 또는 유압으로 작동되는 공구를 연결 커플링에 연결하여 공구를 액상 또는 기상 유체 공급 라인에 연결하는 장치와, 맥동, 진동 및 타격 운동을 감쇠시키기 타격 공구용 삽입 니플(plug-in nipple)과, 타격식, 진동식, 공압식 또는 유압식 공구가 작동하는 동안 맥동, 진동 및 타격 운동을 감쇠시키거나 흡수하는 방법에 관한 것이다.

삽입 니플은 액상 또는 기상 매체, 특히 압축 공기용의 강성 라인과 가요성 라인 사이를 분리 가능하게 연결하는 역할을 하는 연결 커플링과 함께 사용된다. 압축 공기와 같은 공압 또는 유압으로 작동하는 공구, 예컨대 타격 또는 진동 공구와 같은 공압식 또는 유압식으로 작동되는 공구에 있어서는, 연결 커플링을 사용하여 상기 공구를 공급 라인에 연결 및 분리하고 있다. 예컨대, 도로 공사에 사용되는 공압 공구, 자동차 바퀴에 나사를 조이고 다시 풀기 위한 공압 공구 등에서는 타격 공구의 높은 진동, 맥동 또는 타격 운동이 강성 연결 라인을 통해 연결 커플링으로 전달되며, 이 연결 커플링에는 삽입 니플이 확실하게 고정되어 있다. 이때, 삽입 니플은 맞물림부에 의해 이에 대응하는 커플링의 수용부에 분리 가능하게 고정되어 있으며, 이러한 고정은 연결 커플링에서의 회전 잠금 또는 선회 운동 등에 의해 이루어질 수 있다.

스냅식 커플링 및 삽입 니플의 제조업자는 상기 커플링 및 삽입 니플의 사용자가 마모되어 주기적으로 교체되어야 하는 연결 부재만을 주시하고 있다는 사실에 주목하고 있다. 부품의 품질 및 재료 선택에 따라 물리적 사용이 시간적으로 제한되므로, 사용자는 지금까지는 커플링 및 삽입 니플에 대한 투자 비용 대 이득의 비율만을 체크하고 있다. 그러나, 커플링 및 삽입 니플에 대한 다양한 사용 분야로부터 얻은 경험에 의하면, 상기 연결 부재는 공압으로 작동되는 공구에 압축 공기를 공급하는 데에 가장 빈번하게 사용되고, 소위 진동 나사 및 해머에도 매우 자주 사용되는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 이와 직접 관련된 과도한 마모는 커플링이 더 이상 기능을 할 수 없을 때까지 사용자가 인식하지 못한다. 대부분의 경우에, 상기 기능 장애는 분리 가능한 커플링이 저절로 풀어져서 커플링으로서의 삽입 니플과 튜브의 2개 연결 부재를 제어할 수 없는 때에 확인되는데, 이때 소위 채찍 효과(whiplash effect)에 의한 갑작스런 압축 공기의 배출로 인해서 상기 커플링이 풀리고 급격하게 자유 상태로 된다. 이로 인하여, 직접적인 관계자에 대하여 가장 심한 결과를 초래하는 사고가 초래되며, 커플링 및 삽입 니플의 제조업자도 그러한 사고의 원인에 대한 책임이 있다.

오늘날까지 커플링이 소위 안전 커플링으로서 공공연히 유통되기 위해서는 연결 및 분리시 일정한 안전 조건을 충족시켜야 하므로, 특정의 국내적 및 국제적 기준이 압축 공기와의 관계를 확실히 규정하고 있다. 그러나, 상기 연결 부재의 물리적 설계에 대한 규정, 특히 비전문가가 검출할 수 없는 록킹 수단의 조기 마모 및 파괴를 예방하기 위한 기술적 조치에 대한 규정은 없었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 선행 기술에서는 삽입 니플과 공구에 대한 연결부 사이에 가요성 관 부분을 제공하였다. 그러나, 가요성 관의 구조와, 가요성 관을 니플 및 공구 연결부에 대한 부착하는 것이 복잡하고 많은 비용을 필요로 하기 때문에, 상기 조치는 실제로 구현될 수 없었다.

마찬가지로 탄성 감쇠용 중간층을 포함하는 2부분 삽입 니플도 공지되어 있다. 상기 탄성 층은 슬리브로 둘러싸여 있고, 상기 슬리브는 탄성 중합체 재료에 방사방향 내향 힘을 발생시키기 위해 수축된다. 그러나, 실제로 이러한 구성은 신속히 탄성 중합체 재료의 피로 또는 파괴를 야기하고 그에 따라 니플이 떨어져 나가게 된다.

또한, 스위스 특허 제518 481호에는 유체 라인 내의 맥동 댐퍼로서의 진동 방지 장치가 공지되어 있다. 상기 특허에는 유체 라인에서의 맥동의 감쇠가 개시되어 있으며, 공구에 대한 유체 라인의 연결 장치 또는 삽입 니플을 위한 적합한 조치가 없다. 또한, 상기 특허에는 단계적으로 형성된 관통 홀이 개시되어 있는데, 이것은 유체 라인 내에서 확실히 바람직하지 않다.

본 발명의 목적은 상기 맥동, 진동 및 타격 운동을 감쇠시키거나 흡수함으로써, 상기 맥동, 진동 및 타격 운동이 연결 커플링으로 전달되지 않게 하여, 삽입 니플이 커플링으로부터 떨어져 나가는 것을 방지하는 장치를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 상기 목적은 기술적 실시예에서 타격 또는 진동 공구, 예컨대 공압 공구로부터 운동을 커플링으로 전달하지 않거나 강력히 감쇠된 운동만을 전달하도록 구현된 소위 "진동 방지 니플"을 형성하는 것이다. 진동 또는 타격 운동이 커플링으로 전달되지 않으면, 커플링 내의 록킹 수단은 지속적인 과도한 부하에 노출되지 않으므로 심하게 마모되지 않는다. 이러한 심한 마모는 사용자가 안전할 것으로 기대하는 연결부에 원치 않는 누설이 발생하거나, 연결부가 풀리는 때에 확인할 수 있다.

본 발명의 목적은 청구항 제1항에 따른 장치에 의해 달성된다. 본 발명에 따르면, 유체 공급 라인에 연결되어 있는 연결 커플링에 공압식으로 또는 유압식으로 작동하는 공구, 특히 타격 공구 또는 진동 공구를 연결하는 장치, 소위 삽입 니플에 있어서, 상기 장치 또는 삽입 니플은 연결 커플링의 수용부 내로 삽입되어 그 수용부에 분리 가능하게 연결될 수 있는 맞물림부와 제1 슬리브를 구비하는 제1 부분을 포함한다. 또한, 상기 공구에 확실하게 연결되도록 형성된 연결부와 제2 슬리브를 구비하는 제2 부분을 포함한다. 상기 제2 슬리브는 반경 방향 외측에 소정 간격을 두고 제1 슬리브를 에워싸고 있으며, 이들 슬리브 사이에 탄성 연결부가 마련된다. 상기 탄성 연결부는 상기 2개의 슬리브 사이에서 탄성 고무 타입 재료 또는 탄성 중합체를 주조, 사출, 압출, 가교 또는 가황함으로써 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 장치 또는 삽입 니플의 다른 바람직한 실시예는 종속항에 개시되어 있다.

본 발명에 따른 장치는 타격 공구, 예컨대 공압 공구를 스냅식 커플링에 연결하기 위한 소위 진동 방지 니플로서 특히 적합하다. 이러한 진동 방지 니플은 2개의 금속부로 이루어진다. 하나의 영구적인 금속부는 타격 공구에 영구적으로 연결되도록 제공되며, 다른 금속부는 스냅식 커플링 내로 삽입되어 록킹되도록 형성된 삽입 니플로서 형성된다. 상기 2개의 금속부 사이에는 탄성 중합체 재료 또는 가황된 고무층이 삽입되어, 타격 공구로부터 나온 진동 또는 맥동이 흡수되거나 감쇠된다. 소정의 쇼어 경도(Shore hardness)에 의해, 타격 공구와 스냅식 커플링 사이의 감쇠 정도가 설정될 수 있다.

전술한 진동 방지 니플은 삽입 연결부의 수명을 연장시키는데, 그 이유는 록킹 수단이 연결 및 분리시에만 부하를 받기 때문이며, 상기 부하는 정상 마모와 동일하다. 상기 니플은 니플 측면이 각각의 삽입 시스템에 매칭될 수 있기 때문에 기본적으로 모든 기존 삽입 시스템 및 커플링 시스템에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 장치 또는 전술한 진동 방지 니플을 제조하기 위해, 2개의 금속부에 슬리브가 제공될 수 있다. 하나의 슬리브는 다른 하나의 슬리브를 방사 방향으로 에워싸도록 배치된다. 2개의 슬리브 사이에 형성된 공간에 탄성 중합체 재료 또는 고무가 주조되거나 또는 사출되고, 필요에 따라 후속 가황에 의해 소정의 쇼어 경도로 세팅될 수 있다. 물론, 내부 슬리브 위로 탄성 중합체 재료 또는 고무를 압출한 다음, 그 위에 다른 슬리브를 그 위에 미끄러지게 하는 것도 가능하다. 이 경우에도 예컨대 탬퍼링 또는 다른 적합한 조치에 의해 부분적인 가교 또는 가황이 탄성 중합체 또는 고무 재료에서 이루어지게 함으로써, 소정의 쇼어 경도가 세팅될 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치 또는 연결용 삽입 니플의 종단면도.

도 2는 구체적인 실시예에 따른 도 1과 유사한 구성의 진동 방지 니플을 부분적으로 절단한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 진동 방지 연결 니플에 의해 스냅식 커플링에 연결된 타격 공구의 사시도.

도 1에는 본 발명에 따른 장치 또는 진동 방지 니플(1)이 종단면도로 도시되어 있다. 이 진동 방지 니플(1)은 유압식으로 또는 공압식으로 작동하는 공구를, 연결 라인 또는 이송 라인에 상기 공구를 연결하는 연결 커플링에 연결하는 데에 적합하다.

본 발명에 따른 진동 방지 니플(1)은 공구에 연결하기 위하여 제공된 연결부(5)를 구비하는 연결 부재(3)를 포함한다. 연결부(5)는 진동 방지 니플(1)을 공구에 영구적으로 연결하기 위한 나사선, 베이요닛 조인트(bayonet joint), 스냅 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 연결 부재(3)는 슬리브(9)를 구비한다. 이 슬리브(9)는 내부에 마련되어 있는 슬리브(17)를 외부에서 둘러싼다. 이 슬리브(17)는 삽입부(11)에 형성되어 있다. 이 삽입부(11)는 또한 니플 형상으로 형성된 맞물림부(13)를 구비한다. 이 맞물림부(13)는 연결 커플링의 수용부 또는 커플링 하우징 내에 삽입된다. 상기 맞물림부(13)는 록킹 수단에 의해 수용부 또는 커플링 하우징 내에 영구적으로 고정될 수 있도록 형성된다. 커플링 내에 삽입 니플을 고정시키는 것에 대해서는 여기서 상세히 설명하지 않는데, 그 이유는 선회 또는 회전 운동을 이용한 삽입 또는 스냅-인에 의해, 그리고 베이요닛 조인트 등에 의해 니플과 커플링 사이의 확실하면서도 분리 가능하게 연결될 수 있는 그러한 커플링에 대한 실시예가 많기 때문이다.

이제, 본 발명에서는 2개의 슬리브(9, 17)가 탄성 중합체 재료 또는 탄성 중합체 층(19)을 통해 서로 연결되며, 상기 슬리브(9 및 17) 사이에 링형 또는 슬리브형 공간이 형성된다는 것이 중요하다. 상기 탄성 중합체 층은 탄성 중합체 또는 고무 타입 재료로 이루어지며, 공구로부터 연결부(5)를 통해 진동 방지 니플(1)로 전달되는 진동, 맥동 또는 타격 운동을 적어도 부분적으로 흡수하거나 감쇠시키는데 적합하다. 따라서, 타격 운동 또는 진동이 공구로부터 맞물림부(13)를 통해 커플링으로 전달되는 것이 방지되는데, 그렇지 않은 경우에 상기 타격 운동 또는 진동은 커플링의 손상을 유발할 수 있어서, 결과적으로는 진동 방지 니플(1)과 커플링 사이의 연결에 누설이 생겨 최종적으로는 커플링으로부터 맞물림부(13)가 분리된다.

도 2에는 본 발명에 따른 진동 방지 니플(1)의 구체적인 실시예가 도시된다. 도 1과 유사한 부분은 동일한 도면 부호를 갖는다. 타격 운동 또는 진동을 감쇠 또는 흡수하기 위한 탄성 중합체 타입 또는 고무 타입 재료의 층(19)이 2개의 슬리브(9, 17) 사이에 위치하고 있다는 것을 분명히 알 수 있다. 이와 마찬가지로, 중심의 관통 홀(21)이 연결부(5) 내의 개구(7)로부터 맞물림부(13) 내의 개구(15)까지 진동 방지 니플(1)을 통해 관통한다는 것을 알 수 있다. 상기 홀(21)을 통해 유압 또는 공압 매체가 공구의 구동을 위해 안내된다.

도 2에 따른 진동 방지 니플(1)은, 예컨대 2개의 금속부(3, 11)와, 소정의 쇼어 경도, 예컨대 약 50 - 55의 쇼어 경도를 갖는 가황 처리된 고무로 이루어질 수 있다. 금속부(3)는 연결부(5)에 암나사 또는 수나사를 갖는다. 이들 나사부는 공구의 대응하는 나사부에 나사 결합된다. 다른 금속부(11)는 내부의 슬리브(17)와, 삽입 니플 형태로 형성된 다른 단부(13)로 이루어진다. 이들 부분은 가황 공정에 의해 확실하지만 유연하게 서로 연결되므로, 진동이나 타격이 커플링으로 전달될 수 없다. 전술한 구조는 진동 방지 니플이 측력에 의해 과부하를 받는 것을 방지한다. 선택된 탄성 중합체 재료, 고무 품질, 쇼어 경도 및 진동 방지 니플의 길이는 전체적으로 공구와 커플링 사이의 소위 완충기로서의 그 작용을 결정한다.

본 발명의 보다 나은 이해를 위해, 도 3에는 스냅식 커플링에 연결된 타격 공구가 사시도로 도시되어 있다. 공압 공구(41)는, 예컨대 자동차의 바퀴를 장착할 때 고정 나사를 설치하기 위한 충격식 나사 체결 메커니즘(43)을 갖는 임팩트 스크류(impact screw)이다. 도 2에 도시된, 예컨대 가황된 고무 재료를 통해 서로 연결된 2개의 슬리브(9, 17)를 포함하는 진동 방지 니플(1)이 공구에 연결된다.

진동 방지 니플(1)은 맞물림부(13)를 통해 스냅식 커플링(31)에 연결되고, 상기 맞물림부는 록킹 수단에 의해 커플링 하우징(33)에 고정된다. 도 3에 도시된 스냅식 커플링(31)은 선회 커플링이다. 선회 커플링에서는 맞물림부가 커플링의 종축에 대해 수직으로 커플링 하우징(33) 내로 삽입된 다음, 90°선회에 의해 록킹 수단이 맞물림부를 축방향 위치에 고정시킨다. 록킹이 이루어진 후에, 이송 라인 내에 안내되는 매체, 예컨대 압축 공기가 공압 공구로 전달될 수 있다.

진동 테스트에서 종래의 삽입 니플을 흡수 수단 또는 감쇠 수단의 유무 상태에서 본 발명에 따른 진동 방지 니플과 비교하였다. 감쇠 수단이 없는 종래의 삽입 니플은 125 시간의 테스트 이후에 이미 사용할 수 없을 정도로 결함이 있거나 누설이 발생하였다. 선행 기술에서와 같이 감쇠 수단을 가진, 즉 조임 링에 의해 탄성 중합체 재료가 가압된 삽입 니플은 134 시간의 테스트 후에 결함을 나타내거나 사용될 수 없었다. 록킹 수단의 마모로 인해 커플링 하우징의 영역에서 누설이 검출되었던, 감쇠 수단이 없는 삽입 니플과는 달리, 감쇠 수단을 갖는 니플은 테스트에 따른 부하로 인해 가요성 재료의 영역에서 파괴되었다.

이와는 달리, 본 발명에 따른 진동 방지 니플의 진동 테스트는 어떠한 누설도 검출되지 않으면서 210시간 후에 중단되었다.

도 1 내지 도 3과 관련한 설명은 본 발명의 보다 양호한 이해를 위하여 사용되고 하나의 가능한 실시예만을 나타내므로, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 특히, 도 3에 도시된 스냅식 커플링은 실시예를 참고로 본 발명에 따른 삽입 니플이 커플링과 어떻게 연결될 수 있는지를 설명하기 위해서만 사용되는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 삽입 니플 또는 진동 방지 니플의 실시예는 임의의 방식으로 변경, 수정 또는 보완될 수 있다. 특히, 탄성, 감쇠 또는 흡수층을 형성하기 위해, 여러 가지 탄성 중합체가 사용되거나 또는 고무 타입 재료, 예컨대 바람직한 것으로 설명된 가황된 고무 재료가 사용될 수 있다. 탄성 재료에 의해 연결된 2개의 부품의 재료 선택은 중요치 않으며, 스테인레스 강, 알루미늄 또는 다른 적합한 금속 재료가 사용된다.

본 발명에 따른 삽입 니플의 경우, 2개의 단단한 구성 부품을 연결시키는 탄성 재료가 예컨대 금속 링 또는 금속 슬리브의 수축에 의해 힘을 받지 않고, 탄성 중합체 재료 또는 고무의 주조, 사출 또는 압출에 의해, 그리고 필요에 따라 후속하는 가황 또는 부분적인 가교에 의해 제조된다는 것이다.

Claims (11)

1. 유체 공급 라인(35)에 부착된 연결 커플링(31)에 진동식, 공압식 또는 유압식으로 작동되는 공구(41)를 연결하기 위한 진동 방지 니플(1)로서,

   상기 연결 커플링(31)의 수용부(33) 내로 삽입되어 그 수용부에 분리 가능하게 연결되는 맞물림부(13)와 제1 슬리브(17)를 구비하는 제1 부분(11)과,

   상기 공구(41)에 확실하게 연결되도록 구성되는 연결부(5)와 제2 슬리브(9)를 구비하는 제2 부분(3)으로서, 상기 2개의 슬리브(9, 17)가 반경 방향으로 간격을 두고 하나가 다른 하나를 에워싸도록 되어 있는 것인 제2 부분(3)과,

   2개의 슬리브(9, 17) 사이에 마련되어 있고 탄성 고무 타입 재료로 형성되는 탄성 부재(19)를 포함하며,

   상기 제1 부분(11)에 마련된 내부 슬리브(17)와, 탄성 부재(19) 및 상기 제2 부분(3)은 평활한 벽을 갖는 공통 관통 구멍(21)을 형성하는 것인 진동 방지 니플.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 고무 타입 재료는 탄성 중합체인 것인 진동 방지 니플.
6. 제1항에 있어서, 상기 고무 타입 재료는 천연 고무인 것인 진동 방지 니플.
7. 제1항, 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 고무 타입 재료는 부분적으로 또는 전체적으로 가교(架橋)되는 것을 특징으로 하는 진동 방지 니플.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항, 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 고무 타입 재료는 상기 슬리브(9, 17) 상에서 가황되는 것을 특징으로 하는 진동 방지 니플.

Images