KR100942556B1 - 커플러용 레버조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료충전 커플러에 적용되는 커플러용 레버조립체에 관한 것으로, 특히 차량의 연료주입 중 고압의 가스를 사용하는 각종 차량에서 가스를 주입하는 주입구에 사용되는 커플러의 내부에 장착함으로써 연료누출의 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 커플러용 레버조립체를 제공하도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 도넛 형상으로 형성되고 커플러의 일측면에 형성되는 체결판, 상기 체결판의 중앙을 관통하여 인입되는 작동캠, 상기 체결판의 상측에 결합되고 중앙에 돌출되어 형성된 중공형태의 돌주가 구비되되, 돌주의 일측연에 관통공이 형성된 체결덮개, 및 일측에 파지부가 형성되고, 타측에 수나사부가 형성되어서 수나사부가 상기 관통공을 통과하여 작동캠에 나사결합되는 작동레버로 구성된 것을 특징으로 하는 커플러용 레버조립체를 제공한다.

커플러, 레버조립체, 리셉터클

Description

커플러용 레버조립체{Lever assembly for coupler}

본 발명은 연료충전 커플러에 적용되는 커플러용 레버조립체에 관한 것으로, 특히 차량의 연료주입 중 고압의 가스를 사용하는 각종 차량에서 가스를 주입하는 주입구에 사용되는 커플러의 내부에 장착함으로써 연료누출의 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 커플러용 레버조립체를 제공하도록 한 것이다.

최근에는 공기의 오염도를 감소시키기 위하여 청정연료의 사용이 증대되고 있다.

이에 따라, 상기 청정연료중의 하나인 가스를 연료로 사용하는 자동차가 증가됨에 따라 상기 가스를 자동차에 충전하기 위한 가스충전소가 증가됨으로써 가스의 취급에 따른 안전사고의 발생과 취급에 따른 안전사고의 발생이 증가되고 있는 실정이다.

위와 같은 사고를 미연에 방지하기 위해 사용되는 것으로, 커플러(COUPLER)가 사용된다.

이는 고압의 가스를 사용하는 각종 차량의 가스를 주입하는 주입구에서 가스누출의 위험을 방지함과 동시에 분리장착을 용이하도록 하기 위해 사용되는 장치를 칭한다.

흔히 발생되는 가스사고는 가스의 충전이 진행되고 있는 상태에서 충전중인 자동차가 출발하여 가스의 충전을 위한 충전기나 상기 충전기와 가스 저장탱크를 연결하는 공급관, 그리고 상기 공급관과 가스 저장탱크를 연결하는 커플러 중 한곳의 파손에 의한 가스의 누출 사고가 가장 빈번하며 누출된 가스의 폭발로 인한 대형사고의 발생까지 일으키게 되는 원인으로 대두된다.

또한, 음속의 가스가 통과되기 때문에 그 결합구조가 견고해야 하는바, 상기 공급관과 가스 저장탱크를 연결하는 커플러의 취약부가 파손되어 상기 가스 저장탱크로 충전된 가스가 역으로 누출되는 현상이 발생되어 가스의 폭발 등과 같은 대형사고의 발생과 그에 따른 금전상의 인명을 위협하게 되는 매우 심각한 문제가 초래된다.

또한, 커플러를 장시간 사용시 소켓밸브가 마모되고 열변화, 압력변화, 화학적 변화가 생김에 따라서 가스누출이 발생된다.

따라서 커플러로부터 가스가 누출되면 상당히 위험하므로 기밀성이 특히 요구된다.

이외에도, 커플러를 결합 및 분리하는 과정에서도 가스누출이 발생되고 있다.

위와 같은 이유로 손상된 충전기 및 커플러를 인지하지 못하거나 이를 사용 함으로써 연료 주입중이나 주입완료시 누출되는 증발가스로 인해 작업환경에 악영향을 끼치게 된다.

즉, 증발가스가 작업자의 인체로 유입되거나 증발가스의 미배출로 인한 연료의 오버플로우(overflow) 및 누출된 가스로 인한 화재발생 위험의 문제가 발생된다.

이를 해결하기 위한 커플러가 수차례 안출되어 왔지만, 근본적인 해결책이 되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 출원인은 연료충전커플러에 적용하여 더욱 견고하고 치밀한 구조로 구성할 수 있는 커플러용 레버조립체를 착안하기에 이르렀다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 고압의 가스를 사용하는 각종 차량에서 가스를 주입할 때 연결되어 사용되는 커플러에 레버조립체를 장착함으로써 가스주입과정에서 발생되는 가스누출의 위험을 방지할 수 있도록 가스의 공급 및 주입을 차별화함과 동시에 각각의 단계를 세분화시키고, 이와 더불어 리셉터클이 분리되어 있는 상태에서도 이러한 과정들이 가능하도록 함으로써 가스 충전작업에 따른 안전성이 향상되도록 한 커플러용 레버조립체를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 도넛 형상으로 형성되고 커플러의 일측면에 형성되는 체결판, 상기 체결판의 중앙을 관통하여 인입되는 작동캠, 상기 체결판의 상측에 결합되고 중앙에 돌출되어 형성된 중공형태의 돌주가 구비되되, 돌주의 일측연에 관통공이 형성된 체결덮개, 및 일측에 파지부가 형성되고, 타측에 수나사부가 형성되어서 수나사부가 상기 관통공을 통과하여 작동캠에 나사결합되는 작동레버로 구성된 것을 특징으로 하는 커플러용 레버조립체를 제공한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체에 의하면, 고압의 가스를 사용하는 각종 차량에서 가스를 주입할 때 연결되어 사용되는 커플러에 레버조립체를 장착함으로써 가스주입과정에서 발생되는 가스누출의 위험을 방지할 수 있도록 가스의 공급 및 주입을 차별화함과 동시에 각각의 단계를 세분화시키고, 이와 더불어 리셉터클이 분리되어 있는 상태에서도 이러한 과정들이 가능하도록 함으로써 가스 충전작업에 따른 안전성이 향상되도록 한 커플러용 레버조립체는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면의 바람직한 실시 예를 통하여, 본 발명에 따른 커플러용 레버조립체의 구성과 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체가 커플러에 적용되어 결합된 상태를 도시한 결합사시도이다.

도 2는 도 1의 커플러로부터 레버조립체의 구성요소만 분해한 상태를 도시한 분해사시도이다.

도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동레버가 초기단계일 때 위치하고 있는 상태를 도시한 평면도이다.

도 3b는 도 3a의 상태를 도시하되 레버조립체 부분을 강조하여 도시한 부분단면도이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동레버가 초 기상태로부터 90도 회전된 상태일 때의 위치를 도시한 평면도이다.

도 4b는 도 4a의 상태를 도시하되 레버조립체 부분을 강조하여 도시한 부분단면도이다.

도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동레버가 초기상태로부터 180도 회전된 상태일 때의 위치를 도시한 평면도이다.

도 5b는 도 5a의 상태를 도시하되 레버조립체 부분을 강조하여 도시한 부분단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체에는 체결판(100), 작동캠(200), 체결덮개(300), 작동레버(400)가 구비된다.

상기 체결판(100)은 통상적으로 공급호스와 주입노즐을 연결하기 위해 사용되는 연료주입용 커플러(10)의 일측에 장착된다.

이때, 커플러(10)는 후술하게 될 작동캠(200)이 내부로 인입되어 조립될 수 있도록 소정의 공간이 마련된다.

또한, 체결판(100)의 상면에는 너트부(110)가 다수 형성된다.

이때, 너트부(110)는 후술하게 될 체결볼트(100b)가 대응되는 위치로 체결되도록 형성된다.

한편, 상기 작동캠(200)은 체결판(100)의 중앙을 통하여 커플러(10) 내부로 인입되어 장착된다.

이때, 작동캠(200)은 회전축(210)의 하단에 일체로 형성된다.

또한, 작동캠(200)은 상부캠(220) 및 하부캠(230)으로 구분되어 상·하로 형성되고 회전축(210)과 일체로 회전된다.

이때, 상부캠(220)은 막대형상으로 형성된 제1연동부재(220a)의 일단에 밀착지지되는 위치로 형성됨으로써 회전축(210)이 초기상태로부터 90도 이상 회전시에만 제1연동부재(220a)를 전측으로 밀어내도록 형성된다. 도 6에 나타난 바와 같이, 이 상부캠(220)에는 제1연동부재(220a)가 지지되는 지지홈이 형성되며, 이 지지홈은 작동레버(400)가 초기상태로부터 90도 이상 회전시에만 제1연동부재(220a)를 밀어내도록 초승달 형상을 가진다.

즉, 상부캠(220)은 횡단면의 일측 반원의 직경보다 적어도 두 배 이상의 크기가 되도록 타측 반원을 커팅가공하는 것이 바람직하다.

한편, 제1연동부재(220a)의 일단이 상부캠(220)에 밀착지지됨과 동시에 타단은 연료주입을 위해 통상적으로 사용되는 주입용체크밸브(미도시)에 대하여 가압 및 해지함으로써 연료주입의 제어역할을 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 하부캠(230)은 막대형상으로 형성된 제2연동부재(230a)에 밀착되어 지지되되, 초기상태로부터 180도 회전할 시에만 제2연동부재(230a)를 후측으로 밀어내도록 형성된다.

즉, 하부캠(230)은 상부캠(220)의 하측에 연장형성되되 상부캠(220)보다 작은 직경을 갖고 회전중심으로부터 상부캠(220)의 커팅가공된 면측으로 수직편심되도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 제2연동부재(230a)의 일단이 하부캠(230)에 밀착지지됨과 동시에 타단은 연료공급을 위해 통상적으로 사용되는 공급용체크밸브(미도시)에 대하여 가압 및 해지함으로써 연료공급의 제어역할을 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 작동캠(200)의 저면으로부터 내부로 홈파기가공하여 축홈(212)을 형성하고, 이에 중간끼워맞춤으로 연동축(212a)이 끼워진다.

이때, 연동축(212a) 하단에 대응되어 끼워맞춤 되도록 홈(미도시)이 구비된 볼밸브(212b)가 형성된다.

또한, 볼밸브(212b)의 중앙이 관통형성되어 볼밸브(212b)의 회전시 체크밸브역할을 할 수 있도록 볼밸브홀(213)이 구비된다.

즉, 볼밸브(212b)는 회전축(210)과 일체로 회전되되, 후술하게 될 작동레버(400)가 초기상태로부터 매 90도 회전시 전측과 후측에 밀착되어 있는 압송관(20)을 연결 및 차단할 수 있도록 형성된다.

상기 체결덮개(300)는 체결판(100)에 대응되어 체결됨으로써 작동캠(200)을 보호하기 위한 구성요소이다.

또한, 체결덮개(300)는 원판형상의 덮개의 상면 중앙에 중공형태로 돌주(310)가 돌출형성된다.

이때, 돌주(310)의 일측연에 천공형성된 관통공(311)을 통해 후술하게 될 작동레버(400)의 수나사부(420)가 통과하게 된다.

상기 작동레버(400)는 봉형상으로 형성되고 일측에 파지하기 용이하도록 파지부(410)가 억지끼움식으로 끼워진다.

또한, 파지부(410)의 반대측에는 수나사부(420)가 형성되고, 수나사부(420)는 작동캠(200)의 암나사부(211)에 나사결합된다.

이때, 상기 수나사부(420)는 체결덮개(300)의 관통공(311)으로 통과되도록 하여 암나사부(211)에 나사결합된다.

한편, 상기 작동레버(400)가 연결되는 체결덮개(300)와 체결판(100)의 사이에는 연결판(100a) 및 체결볼트(100b)에 의해 결합된다.

이때, 연결판(100a)은 체결판(100)의 직경에 대응하고 체결볼트(100b)는 체결판(100)의 너트부(110)에 대응하도록 체결된다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동관계를 각 단계별로 설명한다.

작동레버(400)는 도 3a 내지 도 5b에 도시한 바와 같이 3단계로 나뉘어 회전됨으로써 각각의 작동을 제어하게 된다.

즉, 도 3a에 도시한 바와 같이 작동레버(400)가 초기상태에 위치되어 있을 때는 작동캠(200)의 하측에서 일체로 회전되는 볼밸브(212b)가 양측의 압송관(20)을 차단함으로써 연료의 불필요한 누출을 방지할 수 있다.

즉, 도 3a에 도시한 바와 같이 작동레버(400)가 초기상태에 놓여있으면 커플러 내부에서 연료의 누출을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 작동레버(400)를 도 4a에 도시한 바와 같이 초기상태로부터 90도 회전시켰을 때는 상부캠(220)에 밀착지지되는 제1연동부재(220a)만 전측으로 가압된다.

이때, 제1연동부재(220a)의 전측에 개폐제어될 수 있도록 탄지되는 체크밸브가 형성되도록 한다.

이때, 체크밸브를 형성함으로써 연료주입의 제어기능을 함이 바람직하다.

한편, 도 5a에 도시한 바와 같이 작동레버(400)를 90도 더 회전시켰을 때는 제2연동부재(230a)가 가압되므로 후측으로 연동된다.

이때, 제2연동부재(230a)의 후단에 밀착함과 동시에 탄지됨으로써 연료공급이 제어될 수 있는 부재를 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 연료탱크(미도시)로부터 유입되는 연료의 공급상태를 제어할 수 있도록 체크밸브(미도시) 등의 수단이 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 전술한 바와 같이 연료의 공급측 및 주입측의 체크밸브를 각각 단계별로 나누어 작동을 시킴으로써 연료의 불필요한 누출을 최소화 할 수 있으므로 커플러 결합시나 주유시에 발생할 수 있는 연료의 누출을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

한편, 연료주입을 끝마친 후에는 작동레버(400)를 상기와 반대방향으로 90도 회전시키면 재차 연료공급대기 단계로 돌아가며, 재차 90도를 더 회전시키면 최초상태로 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체가 커플러에 적용되어 결합된 상태를 도시한 결합사시도.

도 2는 도 1의 커플러로부터 레버조립체를 분해한 상태를 도시한 분해사시도.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동레버가 초기단계일 때의 상태를 도시한 평면도.

도 3b는 도 3a의 상태를 도시한 부분단면도.

도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동레버가 초기상태로부터 90도 회전된 상태를 도시한 평면도.

도 4b는 도 4a의 상태를 도시한 부분단면도.

도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 커플러용 레버조립체의 작동레버가 초기상태로부터 180도 회전된 상태를 도시한 평면도.

도 5b는 도 5a의 상태를 도시한 부분단면도.
도 6은 도 1의 레버조립체중 작동캠을 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

10 : 커플러 20 : 압송관

100 : 체결판 100a: 연결판

100b: 체결볼트 110 : 너트부

200 : 작동캠 210 : 회전축

211 : 암나사부 212 : 축홈

212a: 연동축 212b: 볼밸브

213 : 볼밸브홀 220 : 상부캠

220a: 제1연동부재 230 : 하부캠

230a: 제2연동부재 300 : 체결덮개

310 : 돌주 311 : 관통공

400 : 작동레버 410 : 파지부

420 : 수나사부

Claims (4)

1. 도넛 형상으로 형성되고 커플러의 일측면에 형성되는 체결판;

   상기 체결판의 중앙을 관통하여 인입되는 작동캠;

   상기 체결판의 상측에 결합되고 중앙에 돌출되어 형성된 중공형태의 돌주가 구비되되, 돌주의 일측연에 관통공이 형성된 체결덮개; 및

   일측에 파지부가 형성되고, 타측에 수나사부가 형성되어서 수나사부가 상기 관통공을 통과하여 작동캠에 나사결합되는 작동레버;를 포함하되,

   상기 작동캠은,

   상연부에 암나사부가 수직방향으로 관통형성된 회전축을 구비하고,

   상기 회전축의 하단에 일체로 상부캠 및 하부캠이 구비되되 상부캠은 제1연동부재의 일단에 밀착지지되는 위치로 형성됨으로써 작동레버가 초기상태로부터 90도 이상 회전될 시에만 제1연동부재가 전측으로 가압되도록 형성되고,

   상기 하부캠은 제2연동부재에 밀착되어 지지되되, 작동레버가 초기상태로부터 180도 회전될 시에만 제2연동부재가 후측으로 가압되도록 형성됨을 특징으로 하는 커플러용 레버조립체.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 작동캠의 동심원상에 축홈을 형성하고 이에 중간끼워맞춤으로 끼워지도록 형성된 연동축; 및

   상기 연동축의 하단에 끼워지되, 회전축과 일체로 회전되며 전·후로 밀착되는 압송관을 차단 및 연결하는 볼밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 커플러용 레버조립체.
4. 제 3항에 있어서, 상기 볼밸브는

   중앙이 전·후로 관통되어 형성된 볼밸브홀을 구비함을 특징으로 하는 커플러용 레버조립체.

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