KR101068218B1 - 드레인 밸브를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체 - Google Patents

Abstract

호스와 기타 도관을 신속히 연결 및 분리하도록 동작할 수 있는 이중 안전 기구를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체가 개시된다. 암형 커플링 부재는 외측벽으로부터 돌출하는 한 쌍의 제1 이어부와, 상기 한 쌍의 제1 이어부 사이에 선회 이동 가능하게 설치된 제1 캠 아암과, 상기 이어부와 대향하는 위치에 외측벽으로부터 돌출하는 한 쌍의 제2 이어부와, 상기 한 쌍의 제2 이어부 사이에 선회 이동 가능하게 설치된 제2 캠 아암과, 상기 로커 아암 사이의 적소에 설치된 드레인 밸브를 포함한다.

캠 록, 커플링, 캠면, 암형, 수형, 드레인

Description

드레인 밸브를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체{CAM-LOCKING TYPE COUPLING ASSEMBLY WITH DRAIN VALVE}

본 발명은 호스 및 기타 유체를 이송하는 도관을 연결하기 위한 커플링에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 호스와 기타 도관을 신속히 연결 및 분리하도록 동작할 수 있는 이중 안전 기구를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 호스 내부의 고압의 유압 또는 공압을 커플링을 분리하기 전에 배출할 수 있는 캠-록킹형 커플링 조립체에 관한 것이다.

호스 및 기타 유체를 이송하는 도관을 연결하기 위한 커플링은 오랜 세월에 걸쳐서 사용되어 왔다. 캠 및 홈 커플링(cam and groove coupling), 캠-록 커플링(cam-lock coupling) 또는 캠-록킹 신속 분리형 커플링(cam locking quick-disconnect coupling)으로도 불리는 이러한 커플링의 공통 형태는 암형 커플링 부재와, 외부면에 홈을 갖는 수형 커플링 부재를 구비한다.

암형 커프링 부재 상에는 한 쌍의 캠 아암이 암형 커플링 부재의 벽을 통해 암형 커플링 부재의 보어까지 연장하는 개구 내부에 피벗식으로 장착되며, 수형 커 플링 부재는 암형 커플링 부재의 보어 내부에 수납되고, 수형 커플링 부재의 홈 내부에서 캠 아암에 의하여 결합되어, 수형 커플링 부재와 암형 커플링 부재가 고정된다.

수형 커플링 부재가 암형 커플링 부재의 보어에 삽입되는 초기 위치에, 캠 아암은 방사상 외측으로 선회 이동하여, 삽입되는 수형 커플링 부재에 대하여 클리어런스를 제공한다. 수형 커플링 부재가 암형 커플링 부재의 보어에 삽입된 이후에, 캠 아암은 선회 이동하면서, 수형 커플링 부재를 암형 커플링 부재의 보어측으로 잡아 당겨, 암형 커플링 부재의 보어 내부에 형성된 홈에 장착된 압축 밀봉링을 압축하면서, 수형 커플링 부재를 적소에 고정한다. 커플링을 분리하고자 하는 경우에, 암형 커프링 부재의 외측에 마련된 캠 아암을 외측으로 선회 이동시켜, 수형 커플링 부재를 자유롭게 하여, 수형 커플링 부재의 제거가 가능하다.

시스템 내부에 압력 변동이 발생하거나 커플링을 물리적으로 드래깅하면 커플링이 우발적으로 분리되어, 위험 물질 누출 또는 압력 방출의 가능성을 야기할 수 있다. 이러한 잠재적 안전 위험으로 인하여, 수형 커플링 부재와 암형 커플링 부재를 상호 고정하는 것을 개선하기 위한 노력이 이루어져 왔다.

몇몇 경우에는, 암형 커플링 부재의 외부면에 마련된 캠 아암을 폐쇄 위치에서 유지하는 안전 로크가 부가 설치되어, 맥동 압력에 대하여 효과적일 뿐만 아니라 커플링이 물리적으로 드래그될 때, 개방 방지가 효과적이지 않았다.

또한, 커플링의 의동하지 않고 또한 허락되지 않은 분리를 방지하기 위하여 패드록(padlock)을 커플링에 부가 설치하였다. 일반적으로, 이러한 패드록을 포함하는 장치는 원하는 방지를 제공하기에 충분히 효과적이지 않았다.

종래 커플링의 또 다른 문제점은 캠 아암에 마련된 당김 링(pull ring)이 암형 커플링 부재의 본체와 캠 아암 사이에 배치되어 수형 및 암형 커플링 부재의 부적절한 폐쇄 및 결합을 야기할 수 있는 문제점도 있다. 게다가, 일반적으로 캠 아암에 의하여 헐겁게 지지되는 이러한 당김 링은 커플링이 물리적으로 드래그될 때 어떤 물체에 걸리기 쉽다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 캠-록킹형 커플링 조립체의 문제점을 해결코자 하는 것으로, 호스와 기타 도관을 신속히 연결 및 분리하도록 동작할 수 있는 이중 안전 기구를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 호스 내부의 고압의 유압 또는 공압을 커플링을 분리하기 전에 배출할 수 있는 드레인 밸브를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체를 제공하는 것이다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일태양에 따르면, 호스 또는 기타 도관을 연결하기 위한 수형 커플링 부재와 암형 커플링 부재를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체에 있어서, 암형 커플링 부재는 외측벽으로부터 돌출하는 한 쌍의 제1 이어부와, 상기 한 쌍의 제1 이어부 사이에 선회 이동 가능하게 설치된 제1 캠 아암과, 상기 이어부와 대향하는 위치에 외측벽으로부터 돌출하는 한 쌍의 제2 이어부와, 상기 한 쌍의 제2 이어부 사이에 선회 이동 가능하게 설치된 제2 캠 아암과, 상기 로커 아암 사이의 적소에 설치된 드레인 밸브를 포함하는 캠-록킹형 커플링 조립체가 제공된다.

상기 암형 커플링 부재는 본체의 내측벽을 지나 보어로 연장하는 원주방향 홈 내부에 위치하는 압축 가능한 밀봉링을 또한 포함한다.

상기 캠 아암은 이어부의 저면과 맞닿는 록킹 레버를 구비하며, 상기 록킹 레버는 비틀림 코일 스프링에 의하여 비틀림 응력이 인가된다.

상기 캠 아암 부재는 캠 표면을 구비하며, 상기 캠 표면은 암형 커플링 부재의 보어 내부로 돌출하여, 보어 내부에 수납된 수형 커플링 부재의 외주면에 형성된 원주방향 홈과 결합한다.

따라서, 캠-록킹형 커플링 조립체의 암형 커넥팅 부재의 외측벽에 사용자에 의해서만 해제되는 록킹 레버가 설치되어 있으므로, 캠-록킹형 커플링 조립체가 드래깅 시에 로킹 아암이 해제 위치로 이동하는 것이 방지된다.

또한, 암형 커넥팅 부재의 외측벽에 드레인 밸브를 설치하여, 캠--록킹형 커플링 조립체에 결합된 호스 또는 도관 내부의 고압을 배출한 이후에, 호스 또는 도관을 안전하게 분리할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캠-록킹형 커플링 조립체를 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 캠-록킹형 커플링 조립체는 원통형의 수형 커플링 부재(10)와, 원통형 본체(214)를 갖는 암형 커플링 부재(20)를 구비하며, 상기 원통형 본체(214)는 본체(214)의 제1 및 제2 단부면(216 및 217) 사이에서 본체(214)의 축방향으로 연장하는 보어를 형성하는 내측벽(215)을 갖는다.

수형 커플링 부재(10)는 암형 커플링 부재(20)의 본체(214)의 제1 단부면(216)으로부터 암형 커플링 부재(20)의 본체(214)의 보어 내부에 삽입된다. 예를 들면, 수나사부를 갖는 암형 커플링 유닛(20)의 대향 단부와 호스 생크와 같은수형 커플링 부재(10)의 대향 단부는 호스 또는 파이프에 부착되도록 구성되어 있다.

암형 커플링 부재(20)의 본체(214) 내부의 보어는 본체의 제1 단부면(216)으로부터 떨어진 본체의 내측벽에 원주방향 홈(221)을 갖는다. 암형 커플링 부재(20)는 본체(214)의 내측벽을 지나 보어로 연장하는 원주방향 홈(221) 내부에 위치하는 압축성 밀봉링(22)을 또한 구비한다. 따라서, 수형 커플링 부재(10)는 밀봉 링(22)과 타이트하게 맞닿아 수형 커플링 부재와 암형 커플링 부재 간의 기밀을 유지한다. 암형 커플링 부재(20)의 본체(214)에 형성된 원주방향 홈(21)의 견부(shoulder; 35)가 밀봉링(22)의 축방향 이동을 방지하도록 밀봉링(22)을 지지한다. 수형 커플링 부재(10)는 외주면에 원주방향 홈(123)을 구비한다.

암형 커플링 부재(20)의 본체(214)는 본체를 통해 연장하는 직경방향으로 대향하는 제1 및 제2 개구(224)를 갖는다. 제1 및 제2 이어부(ear; 226)가 본체(214)의 제1 개구(224)의 대향 측면에서 본체(214)의 외측벽으로부터 돌출한다. 제3 및 제4 이어부(230)가 본체(214)의 제2 개구(224)의 대향 측면에서 본체(214)의 외측벽으로부터 돌출하는바, 제1 및 제2 이어부(226)와 유사하다.

암형 커플링 부재(20)는 또한 본체(214)의 제1 및 제2 개구(224)에서 본체(214)에 장착된 제1 및 제2 캠 아암(36 및 38)을 구비하며, 상기 제1 및 제2 캠 아암(36 및 38)은 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 본체(214)에 대하여 선회 이동한다. 제1 캠 아암(36)은 제1 및 제2 이어부(226) 사이에서 선회 이동하도록 피벗 핀(40)에 의하여 제1 및 제2 이어부(226) 사이에 장착되어 있다.

제1 캠 아암(36)은 본체(214)의 제1 개구(224) 내부에서 본체(214)의 보어로 돌출하는 제1 캠 표면(42)을 구비하며, 상기 제1 캠 표면(42)은 제1 캠 아암(36)이 잠금 위치에 있을 때 본체(214)의 보어에 의하여 수납되는 수형 커플링 부재(10)의 원주방향 홈(123)과 결합하고, 제1 캠 아암(36)이 해제 위치에 있을 때 본체(214)의 보어에 삽입된 수형 커플링 부재(10)의 원주방향 홈(123)으로부터 분리된다.

제2 캠 아암(38)은 제3 및 제4 이어부(230) 사이에서 선회 이동하도록 피벗 핀(48)에 의하여 제3 및 제4 이어부(230) 사이에 장착되어 있다. 제2 캠 아암(38) 은 제1 캠 아암(36)과 유사한 제2 캠 표면을 구비한다. 제2 캠 아암(38)의 제2 캠 표면(42)은 암형 커플링 부재(20)의 본체(214)에 형성된 제2 개구 내부에서 본체(214)의 보어로 돌출하며, 제2 캠 아암(38)이 잠금 위치에 있는 경우에 본체(214)의 보어에 수납된 수형 커플링 부재(10)의 원주방향 홈(123)과 결합한다. 또한, 제2 캠 아암(38)이 해제 위치에 있는 경우에 본체(214)의 보어에 수납된 수형 커플링 부재(10)의 원주방향 홈(123)으로부터 분리된다.

수형 커플링 부재(10)가 암형 커플링 부재(20) 내부에 삽입되는 경우에, 캠 아암(36 및 38)의 캠 표면(42)은 캠 아암이 잠금 위치에 있을 때 수형 커플링 부재의 외측면에 형성된 원주방향 홈(123) 내부로 들어가서 그것과 결합한다. 캠 아암(36 및 38)이 캠 아암의 해제 위치로부터 캠 아암의 잠금 위치로 선회 이동하면, 탬 아암의 캠 표면(42)은 수형 커플링 부재(10)의 외측면에 형성된 홈(123)에 결합하여, 수형 커플링 부재(10)를 암형 커플링 부재(20)로 당겨서 밀봉링(22)이 압축된다.

본 발명에 따른 캠-록킹형 커플링 조립체는 암형 커플링 부재(20)의 본체에 설치된 캠 아암(36 및 38)에 이중 안전 수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1 캠 아암(36)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 캠 아암(36)의 본체에 핀(36c)에 의하여 선회 이동 가능하게 결합되어 있는 록킹 레버(36a)와, 본체의 말단부에 일체형으로 형성된 탭부(36b)와, 피벗 핀(40)을 수용하기 위한 힌지 개구(36f)와, 본체의 일부에 형성된 관통구(36g)와, 록킹 레버(36a)에 인장 응력을 인가하는 스프링(비도시)을 구비한다. 제2 캠 아암(38)은 제1 캠 아암(36)과 구성과 작동 면에서 동일하기 때문에, 간명성을 위하여 중복 설명을 생략하기로 한다.

록킹 레버(36a)는 사용자가 손으로 누르면, 도 3에서 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 단부가 내부에 설치된 비틀림 인장 스프링의 인장 응력에 대항하여 탭부(36b)를 향하여 회전하게 된다. 록킹 레버(36a)는 경사진 안내면(36d)과, 암형 커플링 부재(20)의 이어부(226)로부터 연장하는 플랜지(226a)의 단부면(226c)과 맞닿아 접촉하는 당접면(36e)을 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 캠 아암(36)이 결합 상태에 있는 경우에, 록킹 레버(36a)의 당접면(36e)이 암형 커플링 부재(20)의 이어부(226)로부터 연장하는 플랜지(226a)의 단부면(226c)과 맞닿아 접촉하여, 제1 캠 아암(36)이 해제 위치로 이동하는 것이 방지된다.

제1 캠 아암(36)이 해제 상태로 이동하는 경우에, 록킹 레버(36a)를 손가락으로 누르면, 록킹 레버(36a)의 당접면(36e)이 플랜지(226a)의 단부면(226c)과 접촉 해제되어, 제1 캠 아암(36)이 해제 위치로 이동할 수 있다.

제1 캠 아암(36)이 결합 상태로 이동하는 경우에, 록킹 레버(36a)의 안내면(36c)이 플랜지(226a)의 단부면(226c)과 접촉하는 상태로 활주 이동한다. 제1 캠 아암(36)이 완전한 결합 상태에 있으면, 스프링력에 의하여 록킹 레버(36a)는 원위치로 복귀하여 록킹 레버(36a)의 당접면(36e)이 암형 커플링 부재(20)의 이어부(226)로부터 연장하는 플랜지(226a)의 단부면(226c)과 맞닿아 접촉하여 제1 캠 아암(36)의 무단 이동이 방지된다.

제1 캠 아암(36)의 본체에는 플랜지(226a)에 형성된 개구(228)와 일치하는 지점에 관통구(36g)가 형성되는 것이 바람직하다. 잠금핀(비도시)이 플랜지(226a)의 개구(228)와 제1 캠 아암(36)의 관통구(36g)에 삽입되면, 제1 캠 아암(36)이 드래그 중에 무단으로 해제 위치로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 물론, 제3 및 제4 이어부(230)로부터 연장하는 플랜지(230a)에 형성된 개구(232)에도 잠금핀을 설치할 수도 있다.

본 발명에 따른 캠-록킹형 커플링 조립체는 암형 커플링 부재(20)의 본체 일부에는 드레인 밸브(50)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

캠-록킹형 커플링 조립체는 높은 유압 또는 공압을 전달하는 호스나 도관에 종종 이용된다. 사용된 호스나 도관을 캠-록킹형 커플링 조립체로부터 해제하고자하는 경우에, 드레인 밸브(50)의 레버(52)를 돌려 내부의 고압을 외부로 배출한 이후에, 제1 및 제2 캠 아암(36 및 38)을 해제 위치로 이동시키고, 수형 커플링 부재(10)를 암형 커플링 부재(20)로부터 분리시킨다.

본 발명을 상기 실시예를 참조하여 설명하였지만, 보호 받고자 하는 보호범위가 전술한 실시예에 의하여 한정되지 않는다. 본 발명의 보호 범위는 하기의 청구범위에 의하여 결정된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캠-록킹형 커플링 조립체의 암형 커플링 부재를 도시하는 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캠-록킹형 커플링 조립체의 결합 상태를 도시하는 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캠-록킹형 커플링 조립체의 암형 커플링 부재에 설치되는 캠 아암의 작동 상태를 도시하는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:수형 커플링 부재

20: 암형 커플링 부재

21: 원주방향 홈

22: 밀봉링

36, 38: 캠 아암

42: 캠 표면

214: 본체

216, 217: 단부면

224: 개구

226: 이어부

Claims (5)

1. 호스 또는 기타 도관을 연결하기 위한 수형 커플링 부재와 암형 커플링 부재를 구비하는 캠-록킹형 커플링 조립체에 있어서,

   암형 커플링 부재는 외측벽으로부터 돌출하는 한 쌍의 제1 이어부와, 상기 한 쌍의 제1 이어부 사이에 선회 이동 가능하게 설치된 제1 캠 아암과, 상기 이어부와 대향하는 위치에 외측벽으로부터 돌출하는 한 쌍의 제2 이어부와, 상기 한 쌍의 제2 이어부 사이에 선회 이동 가능하게 설치된 제2 캠 아암과, 상기 제1 캠 아암과 상기 제2 캠 아암 사이의 적소에 설치된 드레인 밸브를 포함하며,

   상기 캠 아암은,

   캠 아암의 본체에 선회 이동 가능하게 결합되고 비틀림 코일 스프링에 의해 비틀림 응력이 인가되는 록킹 레버와, 캠 아암의 본체 말단부에 일체형으로 형성되는 탭부와, 캠 아암의 본체에 형성되는 관통구를 구비하고,

   상기 록킹 레버는,

   경사진 안내면과, 상기 이어부로부터 연장하는 플랜지의 단부면과 맞닿아 접촉하는 당접면을 가지며,

   상기 플랜지에는 상기 관통구에 대응되는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 캠-록킹형 커플링 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 암형 커플링 부재는 본체의 내측벽을 지나 보어로 연장하는 원주방향 홈 내부에 위치하는 압축 가능한 밀봉링을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 캠-록킹형 커플링 조립체.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 캠 아암은 캠 표면을 구비하며, 상기 캠 표면은 암형 커플링 부재의 보어 내부로 돌출하여, 보어 내부에 수납된 수형 커플링 부재의 외주면에 형성된 원주방향 홈과 결합하는 것을 특징으로 하는 캠-록킹형 커플링 조립체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 드레인 밸브는 볼 밸브인 것을 특징으로 하는 캠-록킹형 커플링 조립체.

Images