KR100710573B1 - 호스 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호스 연결구에 관한 것으로서, 유체의 압력에 의해 연결부위가 해제되거나 또는 호스의 내측이 과도하게 인장변형되어 파손되는 것을 방지하여, 파손에 따른 누수를 막을 수 있게 구성한 호스 연결구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호스 연결구는 호스의 내측에 삽입되는 후단의 외주를 따라 홈이 형성된 니플과, 상기 니플이 삽입된 상기 호스 외측을 감싸며 내주를 따라 복수의 돌기가 형성된 슬리브를 포함하며, 상기 홈은 상기 슬리브의 안쪽에서 바깥쪽으로 위치한 돌기들 중 첫 번째 돌기에 대응하며 상기 니플의 선단 방향으로 폭을 갖도록 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.

호스 연결구, 니플, 슬리브, 니플 홈, 돌기, 인장변형, 파손

Description

호스 연결구{Hose Connector}

도 1은 종래 기술에 따른 한 예의 호스 연결구를 나타낸 단면도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 다른 한 예의 호스 연결구를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 호스 연결구를 나타낸 단면도이며,

도 4는 도 3에 도시된 니플의 홈과 슬리브의 첫 번째 돌기와의 관계를 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 호스 연결구 110 : 니플

111 : 니플 홈 120 : 슬리브

121 : 돌기 130 : 호스

141 : 전체결부 143 : 본체결부

본 발명은 호스 연결구에 관한 것으로서, 특히, 유체의 압력에 의해 연결부위가 해제되거나 또는 호스의 내측이 과도하게 인장변형되어 파손되는 것을 방지하 기 위해 구성한 것이다. 이와 같이 호스의 파손을 방지함으로써 파손에 따른 누수를 막을 수 있다.

일반적으로 고압의 유체가 흘러가는 호스를 연결하기 위해서는 연결부위가 고압에 견딜 수 있을 만큼 충분한 결착력을 가져야 한다.

호스의 연결부위가 해제되거나 누수를 방지할 수 있는 호스 연결구를 이용하여 호스와 호스 또는 관과 호스를 연결한다.

도면에서, 도 1은 종래 기술에 따른 한 예의 호스 연결구를 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 호스 연결구(1)는, 연결하고자 하는 호스(30) 내측에 끼워지는 니플(10)과, 상기 니플(10)이 끼워진 호스(30)의 외측에 위치하여 소성 변형됨으로써 호스(30)를 가압 고정하는 슬리브(20)를 포함한다.

이와 같은 구조에 있어서, 니플(10)의 외측면에는 호스(30)의 내측과 접촉면적 및 마찰을 높이기 위해 요(凹)부(11) 또는 철(凸)부(13)를 형성하는데, 도 1에 도시된 니플(10)에는 요부(11)가 형성되고, 도 2에 도시된 니플(10)에는 철부(13)가 형성되어 있다.

아래에서는 종래 기술에 따른 호스 연결구의 체결관계에 대해 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2에 보이듯이, 우선 슬리브(20)에 호스(30)를 끼운 상태에서, 니플(10)을 호스(30)의 단부에 끼운다. 그리고 슬리브(20)를 니플(10)에 호스(30)가 끼워진 부위에 위치한다. 이때 슬리브(20)에 있어서 호스(30)가 니플(10)에 끼워진 방향에 위치한 선단을 가압하여 소성변형시킨다. 그러면 슬리브(20)의 선단이 니플(10)과 접하도록 변형되면서 슬리브(20)가 니플(10)에 고정된다. 이 상태에서 다시 한 번 슬리브(20)의 중간부위를 가압하여 소성변형시킨다.

아래에서는 슬리브(20)와 니플(10)이 접해 고정되는 부위를 '전체결부(41)'라 하고, 소성변형된 슬리브(20)의 중간부를 '본체결부(43)'라 한다. 도 1 및 도 2에 보이듯이, 본체결부(43)는 슬리브(20) 내측에 형성된 돌기(21)와 니플(10)에 형성된 요부(11) 및 철부(13)에 대응하는 부위로서, 본체결부(43)가 소성변형됨에 따라 호스(30)는 돌기(21)와 요부(11) 및 철부(13)의 형태로 변형된다.

이와 같이 슬리브(20)가 전체결부(41)와 본체결부(43)에서 가압 고정됨에 따라, 호스(30)는 슬리브(20)와 니플(10) 사이에 고정된다.

호스(30)의 체결 순서는 전체결부(41) 형성 후 호스(30)를 삽입한 후 본체결부(43)를 형성하여 호스(30)를 슬리브(20)와 니플(10) 사이에 고정하는 순서도 가능하다.

한편 호스(30)는 도 1 및 도 2에 보이듯이, 유체의 압력을 견딜 수 있도록 호스 중간에 보강층(31)이 형성된다. 호스(30)는 이와 같은 보강층(31)을 기준으로 내측(33)과 외측(35)으로 구분된다.

종래 기술에 따른 호스 연결구(1)는 슬리브(20)의 외주면을 압착 소성변형시켜, 슬리브(20)의 내측과 니플(10)의 외측 사이에 호스(30)를 압축시키면, 호스(30)의 외측(35)은 슬리브(20)의 내측에 형성된 돌기(21)의 모양으로 탄성변형되고, 호스(30)의 내측(33)은 니플(10)의 외측에 형성된 요부(11) 또는 철부(13)의 모양으로 탄성변형된다.

이와 같이 호스(30)의 내외측(33, 35)이 돌기(21)와 요부(11) 및 철부(13)의 형태로 변형되면서, 접촉면적은 넓어지고, 마찰력 또한 커져 호스(30)의 이탈 및 누수를 방지할 수 있다.

하지만, 종래 기술에 따른 호스 연결구는 누수에 직접적인 원인이 되는 호스의 내측 노화 및 파괴 측면에서, 노화 및 파괴의 중요한 요소인 변형률의 분포는 전혀 반영되지 않은 상태로 설계되어 있다.

따라서 누수를 방지하고자, 체결경(D)을 과도하게 작게 하여 호스의 내측과 니플 사이의 접촉압력을 증가시키면, 호스 내측부에서는 국부적으로 축방향의 인장변형률이 크게 되면서, 니플에서 요부 또는 철부가 형성된 전방, 즉 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 호스에 있어서, 전체결부와 본체결부의 사이에 과도한 인장변형이 발생한다.

이와 같이 호스 내측의 일부가 과도하게 인장되면 그 부위는 노화 후 탄성을 잃고 파괴된다. 이와 같이 호스의 내측이 파괴되면 쉽게 누수된다는 단점이 있다.

만약, 호스 내측에 국부적으로 발생한 파괴를 고려하여 체결경을 크게 하였을 경우에는 호스 내측과 니플 사이에 접촉압력이 약해져 누수가 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 슬리브를 소성 변형시켜 호스를 연결하더라도 호스에 과도한 인장 변형이 발생하지 않도록 니플의 구조를 변경한 호스 연결구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같이 니플과 슬리브의 사이에 호스를 위치한 상태에서 슬리브를 소성 변형시키더라도 호스에 과도한 인장변형이 발생하지 않게 되어 호스의 노화 후 파손을 방지한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호스 연결구는 호스의 내측에 삽입되는 후단의 외주를 따라 홈이 형성된 니플과, 상기 니플이 삽입된 상기 호스 외측을 감싸며 내주를 따라 복수의 돌기가 형성된 슬리브를 포함하며, 상기 홈은 상기 슬리브의 안쪽에서 바깥쪽으로 위치한 돌기들 중 첫 번째 돌기에 대응하며 상기 니플의 선단 방향으로 폭을 갖도록 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 홈의 폭(Wn)은 상기 첫 번째 돌기의 폭(Ws)에 대해 1~2배이고, 상기 홈의 깊이(Ds)는 상기 첫 번째 돌기의 높이(Hs)에 대해 1/10~1/3배의 깊이를 가지며, 상기 홈의 폭 중심은 상기 첫 번째 돌기의 폭 중심에서 선단 방향으로 상기 첫 번째 돌기의 폭(Ws)에 대해 1/3~1/2배의 거리만큼 이동해 위치한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 홈의 깊이(Ds)는 상기 첫 번째 돌기의 높이(Hs)에 대해 1/5배이다.

아래에서, 본 발명에 따른 호스 연결구의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 호스 연결구를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 니플의 홈과 슬리브의 첫 번째 돌기와의 관계를 나타낸 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 호스 연결구(100)에 있어서, 니플(110)의 외측면에는 니플 홈(111)이 형성되고, 슬리브(120)의 내측에는 돌기(121)가 형성된다. 특히 상기 니플 홈(111)은 슬리브(120)에 형성된 돌기(121) 중에서 전체결부(141)에 가까운 첫 번째 돌기(121f)에서 전체결부(141) 쪽으로 형성된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 니플 홈과 돌기의 관계에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 니플(110)은 호스(130)의 내측(133)에 끼워지며 호스(130)의 외측(135)에는 슬리브(120)가 위치한다. 호스(130)에 끼워진 니플(110)의 일부분에는 니플 홈(111)이 니플(110)의 외주를 따라 형성되고, 호스(130)를 감싸는 슬리브(120)의 내측에는 돌기(121)가 슬리브(120)의 내주를 따라 길이방향으로 다수 개 형성된다.

여기에서, 슬리브(120)의 선단 쪽인 전체결부(141)가 소성변형되어 니플(110)에 고정된다. 니플(110)에 형성된 니플 홈(111)은 앞에서 설명한 바와 같이, 슬리브(120)의 첫 번째 돌기(이하 '돌기'라 함)(121f)에서 선단쪽으로 형성된다. 즉 니플 홈(111)은 돌기(121f)의 일부와 대응하게 형성된다.

아래에서는 도 4를 참조하여 니플 홈(111)과 돌기(121f)의 관계에 대해 설명한다.

니플 홈(111)의 폭(Wn)은 돌기(121f)의 폭(Ws)에 대해 1~2배이며, 니플 홈(111)의 깊이(Ds)는 돌기(121f)의 높이(Hs)에 대해 1/10~1/3배의 깊이를 갖는다. 그리고 니플 홈(111)의 폭 중심은 돌기(121f)의 폭 중심에서 선단쪽으로 이동해 위치하는데, 니플 홈(111)의 폭 중심은 돌기 폭(Ws)에 대해 1/3~1/2배의 거리만큼 돌기(121f)의 중심에서 선단으로 이동해 위치한다.

여기에서, 니플 홈(111)의 폭(Wn)이 돌기(121f)의 폭(Ws)에 대해 1~2배의 폭을 갖는 이유는, 호스(130)의 내측에 과도하게 인장변형되는 부위(A)의 폭이 돌기(121f)의 1~1.5배정도 되기 때문에, 상기 인장변형된 부위를 포함하기 위해서는 니플 홈(111)의 폭(Wn)이 돌기(121f)의 폭(Ws)에 대해 1~2배의 크기를 가져야 한다.

또한, 니플 홈(111)의 깊이(Ds)가 돌기(121f)의 높이(Hs)에 대해 1/10~1/3배의 깊이를 갖는 이유는, 만약 니플 홈(111)의 깊이(Ds)가 돌기(121f)의 높이(Hs)에 대해 1/10배미만이면, 인장변형을 감소시키는 효과가 떨어진다. 반대로 돌기(121f)의 높이(Hs)에 대해 1/3배를 초과하면 호스(130) 내측(133)의 변형이 오히려 심하게 되어 역효과가 발생한다. 본 발명에 대한 실험 결과에 따르면, 니플 홈(111)의 깊이(Ds)가 돌기(121f)의 높이(Hs)에 대해 1/5배일 때에 가장 바람직한 결과를 얻을 수 있다.

또한, 이와 같은 니플 홈(111)의 폭 중심이 돌기(121f)의 폭(Ws)의 1/3~1/2배 거리만큼 중심 이동한 이유는, 호스(130) 내측에 과도하게 인장변형된 부위가 전체결부(141)와 본체결부(143)의 사이에서 돌기(121f) 전방에 위치하기 때문이다. 따라서 니플 홈(111)의 폭 중심이 돌기(121f)의 폭 중심에서 돌기(121f) 폭에 대해 1/3~1/2배의 거리를 벗어나면 니플 홈(111)이 과도하게 인장변형된 부위와 대응하지 않게 된다.

한편, 아래에서는 호스 연결구의 조립관계에 대해 설명한다.

니플(110)의 후단은 호스(130)에 끼운다. 그리고 슬리브(120)를 니플(110)의 후단에 끼워진 호스(130)의 선단을 감싼다. 이런 상태에서 호스와 대응하지 않는 슬리브(120)의 선단을 소성변형시켜 슬리브(120)를 니플(110)에 고정한다. 또는 니플(110)에 슬리브(120)를 끼우고, 슬리브(120)의 선단을 소성변형시켜 전체결부(141)를 형성하고, 니플(110)과 슬리브(120) 결합체에 호스(130)를 끼운다.

그리고 슬리브(120)의 본체결부(143)를 가압 소성변형시켜 호스(130)를 고정한다. 그러면 호스(130)의 내측은 니플(110)의 외측면에 형성된 니플 홈(111)의 형태로 탄성변형되고, 본체결부(143)에서는 슬리브(120)의 내측에 형성된 돌기(121f)의 모양으로 탄성변형되어 정합한다.

이때, 본체결부(143)를 형성하기 위해 가압하였을 때, 종래와 같이 발생하는 과도한 인장부위(A)는 니플 홈(111)과 대응하여 형성되지만, 호스(130) 내측(133)이 니플 홈(111)으로 진입해 들어가면서 니플 홈(111)에 대응하여 걸리는 인장변형은 감소한다.

반면, 니플 홈(111)과 같은 모양으로 호스(130)의 내측(133)이 탄성변형되기 때문에, 호스(130) 내측(133)과 니플(110)의 외측 사이의 접촉면적은 넓어지면서, 결착력은 커지게 된다.

따라서 본 발명에 따른 호스 연결구(100)를 사용하면 호스(130)에 걸리는 압 력을 충분히 견딜 수 있는 결착력을 갖고 있으면서, 접촉면적은 넓고 인장변형은 다소 감소하여 누수 방지는 물론, 호스의 노화시에 발생하는 파손을 극복할 수 있다.

더불어 본 발명에 따른 호스 연결구(100)의 한 구성요소인 니플(110)에 있어서, 니플(110)에 형성된 니플 홈(111)의 후방으로는 다른 요부 또는 철부를 형성하더라도 무방하다.

일반적으로 본 발명에 사용되는 호스는 자동차 유압동력장치 및 최대 사용압력이 200bar이하의 유압배관에 적합하다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 호스 연결구는 슬리브를 소성변형하여 호스를 가압 고정함에 있어서, 호스에 과도하게 형성되는 인장변형을 해소하면서 니플과 호스의 접촉면적을 넓힘으로써, 과도한 인장변형에 의해 발생할 수 있는 파손을 방지하며, 더불어 접촉면적을 넓혀 호스의 내측과 니플 사이로 누수되는 것을 차단할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 호스 연결구에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims (4)

1. 호스의 내측에 삽입되는 후단의 외주를 따라 홈이 형성된 니플과,

   상기 니플이 삽입된 상기 호스 외측을 감싸며 내주를 따라 복수의 돌기가 형성된 슬리브를 포함하며,

   상기 홈은 상기 슬리브의 안쪽 선단에서 바깥쪽 후단으로 위치한 돌기들 중 첫 번째 돌기에 대응하며 상기 홈의 폭 중심이 상기 첫 번째 돌기의 폭 중심보다 선단 방향에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 호스 연결구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 홈의 폭 중심은 상기 첫 번째 돌기의 폭 중심에서 선단 방향으로 상기 첫 번째 돌기의 폭(Ws)에 대해 1/3~1/2배의 거리만큼 이동해 위치하는 것을 특징으로 하는 호스 연결구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 홈의 폭(Wn)은 상기 첫 번째 돌기의 폭(Ws)에 대해 1~2배이고,

   상기 홈의 깊이(Ds)는 상기 첫 번째 돌기의 높이(Hs)에 대해 1/10~1/3배의 깊이를 가지며,

   상기 홈의 폭 중심은 상기 첫 번째 돌기의 폭 중심에서 선단 방향으로 상기 첫 번째 돌기의 폭(Ws)에 대해 1/3~1/2배의 거리만큼 이동해 위치하는 것을 특징으 로 하는 호스 연결구.
4. 제3항에 있어서,

   상기 홈의 깊이(Ds)는 상기 첫 번째 돌기의 높이(Hs)에 대해 1/5배인 것을 특징으로 하는 호스 연결구.

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