KR100753164B1 - 호스연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체 또는 액체 등의 유체가 흐르는 호스를 연결하는 호스연결구에 관한 것으로, 바디 및 캡의 초음파 융착부위 구조를 개선하여 이들의 융착 과정에서 버어(burr)가 발생하지 않도록 함과 동시에 초음파에 의한 접착면적이 최대한 증진되도록 하여 확실한 기밀을 유지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 바디(1)에 형성된 오링삽입공(3) 측에 캡(4)이 초음파 융착 고정된 호스연결구에 있어서, 캡(4)의 융착 고정부위인 바디(1)의 입구 측에는 경사면(14)을 갖는 격벽(15)에 의해 격리된 요입홈(16)을 형성하고 캡에는 상기 격벽에 형성된 경사면에 융착 고정되는 경사면(17)을 갖는 삽입편(18)을 형성하여서 된 것이다.

호스연결구, 바디, 캡, 버어, 융출부

Description

호스연결구{Hose connector}

도 1은 종래의 호스연결구 어셈블리를 나타낸 분해 사시도

도 2는 도 1의 결합상태 종단면도

도 3은 종래의 바디에 캡을 초음파로 융착 고정하는 과정에서 버어가 발생된 상태도

도 4는 바디의 오링삽입부 입구가 확장된 상태를 나타낸 종단면도

도 5는 본 발명의 구조를 분해하여 나타낸 종단면도

도 6은 본 발명을 일부 절결하여 나타낸 사시도

도 7은 바디에 캡을 올려놓은 상태도

도 8은 도 7과 같은 상태에서 초음파를 가해 바디에 캡을 융착 고정시킨 상태도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 바디 3 : 오링삽입공

4 : 캡 14, 17 : 경사면

15 : 격벽 16 : 요입홈

18 : 삽입편 19 : 융출부

본 발명은 기체 또는 액체 등의 유체가 흐르는 호스를 연결하는 호스연결구에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 호스연결구를 구성하는 바디에 캡을 초음파로 융착 고정하는 과정에서 버어(burr)가 발생하지 않도록 하는 호스연결구에 관한 것이다.

일반적으로 정수기 또는 이온수기와 같이 물이 흐르는 호스를 상호 연결하거나, 공압 기기와 같이 공압라인으로부터 압축공기를 기기 내에 공급하는 호스를 연결하는 호스연결구(일명 "커넥터"라 함)는 도 1과 같은 구조로 되어 있다.

도 1은 종래의 호스연결구 어셈블리를 나타낸 분해사시도로서, 직선, 엘보우, U형 등 다양한 형상을 갖는 호스연결구의 바디(1) 양단에는 기밀 유지를 위한 오링(2)이 삽입되는 오링삽입공(3)이 형성되어 있고 상기 오링삽입공의 입구 측에는 내주면에 경사면(4a)과 삽입공(4b)을 갖는 캡(4)이 초음파 고정되는데, 상기 캡(4)은 상기 오링삽입공으로 삽입된 오링(2)의 이탈을 방지하는 역할을 하게 된다.

그 후, 상기 캡(4)에 형성된 삽입공(4b)을 통해 호스(5)를 지지하는 콜렛(6)이 조립된다.

상기 콜렛(6)은 캡(4)의 경사면(4a)과 접속되는 후크(7)와, 상기 콜렛이 바디(1)의 내부로 삽입되는 량을 제어하는 플랜지부(8)와, 상기 후크와 플랜지부를 지지하는 원통부(9)로 구성된다.

상기 후크(7)와 원통부(9)의 일부는 탄성력을 부여하기 위해 다수 개 절결부 (10)에 의해 분할 형성되어 있고 각 후크의 내부에는 호스(5)의 외부면과 접속되는 금속재의 지지편(11)이 인서트(insert)되어 있는데, 상기 원통부(9)의 길이(A)는 캡(4)에 형성된 삽입공(4b)의 길이(a)보다 길게 형성되어 있다.

이는, 호스(5)를 콜렛(6)에 결합 시 후크(7)가 경사면(4a)으로부터 이탈되어 확장되도록 하기 위함이다.

따라서 상기 후크(7)가 형성된 원통부(9)를 내 측으로 오므린 상태에서 캡(4)에 형성된 삽입공(4b)을 통해 바디(1)에 결합하면 후크(7)가 자체 탄성력에 의해 초기상태로 복원되므로 콜렛(6)이 바디(1)에서 분리되지 않는다.

이러한 상태에서 콜렛(6)에 호스(5)를 밀어 넣으면 삽입력에 의해 콜렛이 바디의 내부로 밀려들어가 콜렛에 형성된 후크(7)가 캡(4)의 경사면(4a)으로부터 이탈되므로 상기 콜렛의 절결부(10)에 의해 원통부(9) 및 후크(7)가 외부로 확장된다.

상기 원통부(9) 및 후크(7)가 외부로 확장된 상태에서 호스(5)를 계속해서 밀어 넣으면 호스(5)의 외주면이 오링(2)의 내경과 긴밀히 접속된 상태에서 바디의 내부까지 깊이 삽입되므로 호스의 연결작업이 완료된다.

이와 같이 호스가 연결된 상태에서는 외력을 가해 호스(5)를 잡아당기더라도 바디(1)로부터 호스(5)가 빠지지 않는다.

이는, 호스(5)를 잡아당김에 따라 상기 호스를 지지하는 콜렛(6)이 호스와 함께 바디(1)의 외부로 빠져 나오게 되므로 후크(7)가 캡(4)에 형성된 경사면(4a)에 의해 눌러 오므러 들게 되고, 이에 따라 후크(7)의 내부에 인서트된 지지편(11) 이 호스(5)의 외주면을 눌러주므로 호스(5)가 빠지지 않게 되는 것이다.

그러나 바디(1)로부터 호스(5)를 분리시키고자 할 경우에는 바디(1)에서 콜렛(6)이 빠져 나오지 않도록 콜렛(6)을 눌러 준 상태에서 호스(5)만을 잡아당기면 된다.

즉, 콜렛(6)에 형성된 후크(7)가 경사면(4a)에 눌려 있지 않아 호스(5)를 당길 때 후크(7) 및 원통부(9)가 확장되므로 호스의 분리가 가능해지게 된다.

도 2는 도 1의 결합상태 종단면도로서, 바디(1)에 형성되는 오링삽입공(3)의 입구 측에 경사면(3a)이 형성되어 있고 캡(4)의 일 측에는 상기 경사면(3a)에 접속 고정되는 또 다른 경사면(4c) 및 평탄면(4b)이 형성되어 있다.

따라서 바디(1)를 지그(도시는 생략함)에 의해 지지한 상태에서 오링삽입공(3)을 통해 캡(4)을 얹어 놓은 다음 누름봉(12)을 하강시켜 압력을 가하면서 초음파를 인가하면 평탄면(4d)과 경사면(3a)(4c)에서 융착이 일어나므로 이들이 상호 일체화된다.

그러나 이러한 구조를 갖는 종래의 호스연결구는 바디(1)에 형성된 오링삽입공(3)의 입구에 캡(4)을 얹어 놓고 누름봉(12)으로 누르면서 초음파를 가해 융착시키는 과정에서 누름봉(12)에 의한 누름 압력이 강하면 도 3에 나타낸 바와 같이 오링삽입공(3)의 내부에 버어(13)가 발생되는데, 이러한 버어(13)는 오링삽입공(3)으로 오링(2)을 삽입하는 과정에서 오링에 의해 밀려 떨어져 나와 오링삽입공(3)의 내주면(사출 성형면)과 오링(2)사이에 끼이게 된다.

이에 따라, 오링(2)의 내부로 호스(5)를 삽입한 상태에서 바디(1)의 내부에 일정 압력이 걸리면 오링(2)과 오링삽입공(3)의 내주면 사이에 버어(13)가 끼여 있어 완벽한 실링상태를 유지하지 못하게 되므로 그 사이(버어에 의해 형성된 틈새)를 통해 누수가 발생되는 치명적인 결함을 갖는다.

이와는 반대로 바디(1)에 캡(4)을 융착 고정하는 과정에서 누름봉(12)에 의한 누름 압력이 약하면 이들 접속면에서 융착 고정력이 약해 바디(1)로부터 캡(4)이 떨어지게 되는 더욱 치명적인 결함을 나타내므로 누름봉(12)에 의한 누름 압력을 크게 설정하고 있다.

또한, 바디(1)와 캡(4)의 융착면이 경사면(3a)(4c)으로 이루어져 있어 바디(1)에 캡(4)을 융착 고정하는 과정에서 누름봉(12)에 의한 누름 압력으로 인해 도 4에 나타낸 바와 같이 오링삽입공(3)의 입구 측이 약 0.2mm정도 확장된다.

이에 따라, 오링삽입공(3)의 내부에 삽입된 오링(2)의 내부로 호스(5)를 끼운 상태에서 바디(1)의 내부에 압력이 걸리면 오링(2)이 오링삽입공(3)의 입구 측으로 이동하게 되므로 캡(4)을 융착 고정하는 과정에서 오링삽입공(3)의 입구 측이 확장되어 있어 누수가 발생될 우려가 있었다.

한편, 캡(4)의 살 두께(T)는 비교적 두꺼운 반면, 오링삽입공(3)의 입구 측 살 두께(t)는 상대적으로 얇아 계절 변화에 따라 동절기에 오링삽입공(3)의 입구 측이 수축되는 과정에서 균열이 발생되었고, 이에 따라 호스연결구 측에서 누수가 발생되었다.

상기한 바와 같은 이유에 의해 누수가 발생되면 통상 정수기 또는 이온수기 를 주방 또는 거실에 설치하므로 인해 주방 또는 거실의 바닥으로 누수된 물이 흘러 아래층으로 떨어지게 되므로 이웃간에 민원의 원인이 되기도 하였다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 바디 및 캡의 초음파 융착 부위 구조를 개선하여 이들의 융착 과정에서 버어가 발생하지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 초음파에 의한 접착면적이 최대한 증진되도록 하여 확실한 기밀을 유지할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 캡의 고정부위에서 시효 경화에 따라 외측으로 벌어지려고 하더라도 구조의 개선으로 변형을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 바디에 형성된 오링삽입공 측에 캡이 초음파 융착 고정된 호스연결구에 있어서, 캡의 융착 고정부위인 바디의 입구 측에는 경사면을 갖는 격벽에 의해 격리된 요입홈을 형성하고 캡에는 상기 격벽에 형성된 경사면에 융착 고정되는 경사면을 갖는 삽입편을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 호스연결구가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 5 내지 도 8을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 구조를 분해하여 나타낸 종단면도이고 도 6은 본 발명을 일부 절결하여 나타낸 사시도이며 도 7은 바디에 캡을 올려놓은 상태도로서, 본 발 명은 캡(4)의 융착 고정부위인 바디(1)의 입구 측에는 경사면(14)을 갖는 격벽(15)에 의해 격리된 요입홈(16)이 형성되어 있고 바디(1)의 입구 측에 융착 고정되어 콜렛(6)의 이탈을 방지하는 캡(4)에는 격벽(15)에 형성된 경사면(14)과 대응되는 경사면(17)을 갖는 삽입편(18)이 형성되어 있는데, 상기 경사면(17)에는 융출부(19)가 형성되어 있다.

상기 경사면(17)에 융출부(19)를 형성하는 이유는 바디(1)에 캡(4)을 얹어 놓고 초음파를 가하여 융착 고정하는 과정에서 융출부(19)가 녹아 경사면(14)(17)에서의 접착력을 증대시킬 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명의 일 실시예에서는 융출부(19)를 경사면(17)의 중간에 표현하였으나, 경사면(17)의 기울기 및 삽입편(18)의 크기에 따라 그 위치를 약간 달리할 수 있으므로 반드시 한정하지는 않는다.

이 때, 상기 바디(1)에 형성된 격벽(15)을 바디(1)의 외주면 상단보다 높게 하여 격벽(14)이 댐(dam)역할을 하도록 되어 있고 격벽(14)의 내 측으로는 단턱(20)이 형성되어 있어 바디(1)의 오링삽입공(3)에 캡(4)을 융착 고정시키면 삽입편(18)의 내 측에 형성된 돌출봉(21)이 단턱(20)에 걸리도록 구성되어 있다.

이는, 바디(1)에 캡(4)을 초음파로 융착 고정시키는 과정에서 삽입편(18) 및 요입홈(16)에 형성된 경사면(14)(17), 그리고 삽입편(18)의 저면(18a) 및 요입홈(16)의 바닥면(16a)에서 융착될 때, 버어가 발생되더라도 격벽(15)에 의해 형성되는 댐의 길이가 최대한 연장되도록 하여 발생된 버어가 오링삽입공(3) 측으로 빠져 나오지 않도록 하기 위함이다.

상기한 바와 같이 바디(1)에 캡(4)을 초음파로 융착 고정시키면 삽입편(18)의 수직부위 및 요입홈(16)의 수직부위 사이, 그리고 격벽(15)의 수직부위 및 돌출봉(21)의 수직부위 사이에는 미세한 틈새(약 0.05mm 정도)를 유지하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각각 사출 성형된 바디(1)와 캡(4)을 초음파에 의해 융착 고정시키기 위해서는 바디(1)를 턴테이블과 같은 별도의 지그(jig)의 둘레면을 따라 형성된 장착홈에 끼운 다음 상부를 향하고 있는 오링삽입공(3)에 도 7과 같은 형태로 캡(4)을 얹어 놓는다.

이와 같이 바디(1)의 오링삽입공(3) 입구 측에 캡(4)을 결합한 다음 상기 바디(1)가 초음파 접착기의 누름봉 직하방에 도달한 상태에서 누름봉을 하강시켜 누름봉에 의해 일정 압력이 캡(4)에 작용되도록 한 후 초음파를 가하면 삽입편(18)의 경사면(17)에 형성된 융출부(19)가 녹으면서 삽입편(18)의 경사면(17) 및 요입홈(16)의 경사면(14)에서 융착이 일어남과 동시에 캡(4)에 형성된 삽입편(18)의 저면(18a)이 요입홈(16)의 바닥면(16a)에서 융착 고정되므로 도 8과 같이 이들이 일체화된다.

즉, 융출부(19)의 융출은 물론 경사면(14)(17) 및 삽입편(18)의 저면(18a)에서 동시에 융착이 일어나 종래의 호스연결구에 비하여 접착면적이 증대되므로 확실한 기밀 유지를 실현할 수 있게 된다.

한편, 바디(1)에 캡(4)을 융착 고정시키는 과정에서 삽입편(18) 및 요입홈(16)의 접속면(경사면, 그리고 삽입편의 저면 및 요입홈의 바닥면)에서 버어가 발생하더라도 발생된 버어가 격벽(15)에 의해 형성되는 댐에 의해 요입홈(16)의 외부 인 오링삽입공(3) 측으로 빠져 나오지 않게 되므로 버어에 의한 누수 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 호스연결구를 이용하여 유체 이송라인을 구성하는 호스(5)를 연결한 상태에서 바디(1)의 시효경화에 따라 격벽(15)이 외측으로 벌어지려는 힘이 작용되더라도 요입홈(16) 내에 삽입편(18)이 압입 고정되어 있어 격벽(15)이 외측으로 변형되려는 현상을 미연에 방지하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 바디에 형성된 경사면 및 캡에 형성된 경사면, 그리고 삽입편의 저면 및 요입홈의 바닥면에서 융착이 일어나 바디 및 캡의 접착면적이 증대되므로 캡의 고정에 따른 기밀 유지를 확실하게 유지할 수 있게 된다.

둘째, 바디에 캡을 초음파로 융착 고정하는 과정에서 삽입편의 경사면에 형성된 융출부가 녹으면서 융착이 일어나므로 더욱 강력한 접착상태를 유지하게 된다.

셋째, 오링삽입공과 요입홈이 격벽에 의해 상호 격리되어 있어 누름봉의 과잉 누름으로 인해 버어가 발생하더라도 발생된 버어가 오링삽입공 측으로 빠져 나오지 않는다.

넷째, 바디와 캡의 고정과정에서 융착 고정면이 경사면 및 평면으로 되어 있어 오링삽입공의 입구 측이 확장되는 현상을 미연에 방지하게 되고, 이에 따라 바 디의 내부에 압력이 발생되어 오링이 상측으로 이동하더라도 누수가 발생되지 않는다.

Claims (2)

1. 바디(1)에 형성된 오링삽입공(3) 측에 캡(4)이 초음파 융착 고정된 호스연결구에 있어서, 캡(4)의 융착 고정부위인 바디(1)의 입구 측에는 경사면(14)을 갖는 격벽(15)에 의해 격리된 요입홈(16)을 형성하고 캡(4)에는 상기 격벽(15)에 형성된 경사면(14)에 융착 고정되는 경사면(17)을 갖는 삽입편(18)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 호스연결구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡(4)에 형성된 경사면(17)에는 초음파 융착 시 녹는 융출부(19)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 호스연결구.

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