KR101124289B1 - 커플러용 체크밸브 - Google Patents

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KR101124289B1
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박인수
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킴스엔지니어링 주식회사
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Abstract

본 발명은 커플러용 체크밸브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 튜브(2)가 연결되어 커플러에 결합되는 플러그(4)에 의해 눌려지면서 커플러 내부의 유체 통로를 개방하도록 된 커플러용 체크밸브에 있어서, 상기 커플러에 내장된 패킹부재(38a)에 전면부가 밀착되는 개폐바디(42)와, 상기 개폐바디(42)의 전단부에 중심부를 기준으로 방사 방향으로 분기되어 유체 소통 공간을 형성하는 유체 배출 가이드(44)와, 상기 유체 배출 가이드(44)의 외측단에 일체로 구비되며 전단부에는 상기 플러그(4)의 후단부가 접촉되어 상기 플러그(4)를 커플러의 내부로 푸싱할 때 상기 개폐바디(42)를 상기 패킹부재(38a)에서 이격시켜 유체 공급 통로(32)를 형성하는 푸싱 지지부(46)를 포함하며, 개폐바디(42)와 유체 배출 가이드(44) 및 상기 푸싱 지지부(46)는 금속재로 일체로 성형된 것을 특징으로 한다.
체크밸브, 금속재, 개폐바디, 유체 배출 가이드, 푸싱 지지부

Description

커플러용 체크밸브{Coupler check valve}
본 발명은 커플러용 체크밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 튜브를 반복적으로 결합하더라도 형상이 변형되어 공급 유체량 또는 공급 유체 압력이 줄어드는 현상을 방지할 수 있도록 설계된 커플러용 체크밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 압력 에어나 가스 등의 유체 공급원에는 유체 사용처의 튜브(여기서, 튜브라 함은 파이프나 호스와 같은 유체 공급을 할 수 있는 모든 관을 의미함)를 연결하기 위한 커플러(유니버설 커플러를 포함하는 모든 커플러를 의미함)가 설치된다. 상기한 바와 같이, 유체 공급부라 함은 가스 탱크나 압력 에어 탱크 등을 의하는 것으로, 이러한 유체 공급부에 설치된 커플러에 호스나 파이프 등의 플러그를 삽입하여 각 사용처에서 유체(압력 공기나 가스 등)을 사용하게 된다. 예를 들어, 압력 에어는 도장장치나 그라인딩 장치 등의 구동을 위해 사용되고, 가스는 절단이나 가열 작업 등을 수행하기 위하여 용접 장치나 기타 가스가 필요한 현장에서 사용된다. 상기 커플러에 의하면, 평상시에는 커플러 내부의 스프링 힘에 의해 체크밸브가 유체 공급 통로를 막고 있다가 커플러에 튜브(예를 들어, 파이프나 호스 등)가 연결된 플러그를 결합하면, 체크밸브가 플러그의 눌려지는 힘에 의해 뒤로 물러나면서 유체 공급 통로를 개방하기 때문에, 유체 공급원의 유체가 사용처에 공급될 수 있게 된다.
그런데, 종래에는 커플러에 튜브를 반복적으로 결합할 때, 튜브에 결합된 플러그에 의해 플라스틱 재질의 체크밸브 전단부분에 누르는 힘이 누적되고, 이처럼 플러그에 의해 반복적으로 체크밸브에 눌려지는 힘이 작용하면, 플라스틱 재질의 체크밸브가 누르는 힘으로 인해 변형되는 현상(즉, 체크밸브에서 플러그에 의해 눌려지는 부분이 밑으로 찌그러져 퍼지는 현상)이 발생되며, 이러한 체크밸브의 형상 변형으로 인하여 유체 공급 통로의 면적이 좁아지기 때문에, 공급 유량이 줄어드는 단점이 있으며, 이와 같이 공급 유량이 의도하지 않게 줄어들면 적절한 유체 공급량을 필요로 하는 장소의 작업 조건 등을 충족시키지 못하여 현장 작업에 장애를 초래할 수 있으며, 나아가, 소비자들의 불만이 제기되는 등의 단점도 초래한다.
또한, 상기 커플러에 작업 장소의 툴(tool)을 연결하여 작업하는 도중에 커플러에 연결된 튜브가 회전되고, 이 튜브에 연결된 플러그도 체크밸브에 가압 접촉된 상태로 회전되면서 마찰력에 의해 체크밸브가 마모되며, 이처럼 체크밸브가 마모되어 닳게 되면, 체크밸브가 뒤로 밀려나는 거리가 그만큼 줄어들어 유체 통과 면적이 줄어들 수밖에 없으므로, 공급 유량이 그만큼 적어지는 단점이 있으며, 이처럼 체크밸브의 마모로 인해 공급 유량이 적어지는 경우 상기와 같은 문제를 초래하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용처의 튜브에 연결된 플러그를 커플러에 반복적으로 결합함으로 인하여 누르는 힘이 누적되어 작용하더라도 자체의 형상 변형을 방지하므로, 공급 유량이 줄어드는 현상을 방지하고, 플러그 사이와의 마모 현상으로 인한 공급 유량 감소 현상 등도 방지할 수 있도록 설계된 새로운 커플러용 체크밸브를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 튜브가 연결되어 커플러에 결합되는 플러그에 의해 눌려지면서 커플러 내부의 유체 통로를 개방하도록 된 커플러용 체크밸브에 있어서, 상기 커플러에 내장된 패킹부재에 전면부가 밀착되는 개폐바디와, 상기 개폐바디의 전단부에 중심부를 기준으로 방사 방향으로 분기되어 유체 소통 공간을 형성하는 유체 배출 가이드와, 상기 유체 배출 가이드의 외측단에 일체로 구비되며 전단부에는 상기 플러그의 후단부가 접촉되어 상기 플러그를 상기 커플러의 내부로 푸싱할 때 상기 개폐바디를 상기 커플러 내부의 상기 패킹부재에서 이격시켜 유체 공급 통로를 형성하는 푸싱 지지부를 포함하며, 상기 개폐바디와 유체 배출 가이드 및 상기 푸싱 지지부는 금속재로 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 커플러용 체크밸브가 제공된다.
본 발명은 주요부가 금속재로 이루어지므로, 유니버설 소켓의 전단부에 튜브와 연결된 플러그를 반복적으로 결합하여 플러그에 의해 눌려지는 부분, 즉, 푸싱 지지부 부분이 누적되는 누르는 힘에 의해 밑으로 찌그러져 퍼지는 현상이 발생되지 않으며, 이러한 형상 변형으로 인하여 유체 공급 통로의 면적이 좁아지는 경우가 없기 때문에, 공급 유량이 줄어드는 경우를 미연에 방지하는 장점이 있으며, 이와 같이 공급 유량이 의도하지 않게 줄어들지 않아 적절한 유체 공급량을 필요로 하는 장소의 작업 조건 등을 충족시켜 현장 작업을 지장없이 수행할 수 있으며, 나아가, 소비자들의 불만이 제기되는 경우도 방지하는 장점도 있으며, 작업 장소의 툴(tool)을 연결하여 작업하는 도중에 커플러에 연결된 튜브가 회전되고, 이 튜브에 연결된 플러그도 푸싱 지지부에 가압 접촉된 상태로 회전하더라도 마찰력에 의해 푸싱 지지부 부분이 마모되는 것을 방지하며, 이처럼 푸싱 지지부가 마모되어 닳아 버리는 것을 방지함으로써, 체크밸브가 뒤로 밀려나는 거리가 그만큼 줄어드는 경우가 없기 때문에, 공급 유량이 적어지지 않고 정량 공급을 유지할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 주요부인 복수개의 유체 배출 가이드가 일자형으로 분기된 형상으로 이루어져, 각 유체 배출 가이드 사이의 유체 통과 단면적이 증가되므로, 유체 공급량이 종래에 비하여 상대적으로 증가하고 압력도 상대적으로 높아지는 ㅎ과가 있다.
그리고, 본 발명은 방사 방향으로 분기된 복수개의 유체 배출 가이드에 의해 균일한 단면적의 유체 공급 공간이 확보되므로, 유체 공급량을 균일하게 사용처에 공급하여 작업 효율성을 보다 높이는 효과도 기대할 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 커플러용 체크밸브의 사시도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3은 본 발명의 체크밸브를 채용한 유니버설 커플러를 정면에서 보여주는 도면, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도, 도 5은 도 4에 플러그를 삽입한 상태를 보여주는 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 커플러에 내장되는 체크밸브(40)로서, 이러한 체크밸브(40)는 개폐바디(42)와 유체 배출 가이드(44) 및 푸싱 지지부(46)가 주요 구성 부분이며, 이러한 개폐바디(42)와 유체 배출 가이드(44) 및 푸싱 지지부(46)는 금속재로 일체로 성형된 구조를 이룬다.
본 발명의 체크밸브(40)는 후단부에 스프링 결합부(42a)가 돌출된 디스크 형상의 개폐바디(42)와, 이러한 개폐바디(42)의 전단부에 일체화됨과 동시에 개폐바디(42)의 중심부를 기준을 방사 방향으로 분기되어 유체 소통공간을 형성하는 복수개의 유체 배출 가이드(44)와, 유체 배출 가이드(44)의 외측단에 일체로 구비된 푸싱 지지부(46)를 갖는 형상으로 이루어진다. 특히, 본 발명의 체크밸브(40)는 주요부인 개폐바디(42), 복수개의 유체 배출 가이드(44) 및 푸싱 지지부(46)가 금속재로 일체로 성형되어 있다. 본 발명에서는 상기 체크밸브(40)의 주요 부분을 아연 다이케스팅하여 연마한 다음 니켈 도금 처리하였다.
이러한 체크밸브(40)는 커플러에 내장되는데, 도면에서는 본 발명의 체크밸브(40)가 유니버설 커플러에 내장된 것을 실시예로 도시하였다. 즉, 유니버설 소켓의 결합 슬리브(38) 내부의 패킹부재(38a)와 결합 소켓부(38) 사이에 본 발명의 체크밸브(40)가 내장된다. 또한, 유니버설 소켓부(34)의 내주면에 형성된 스프링 지지턱에 원추형 스프링(36)의 후단부가 지지되고, 체크밸브(40)의 개폐바디(42) 후단 중앙부의 스프링 결합부(42a)에 원추형 스프링(36)의 전단부가 결합된다.
한편, 체크밸브(40)의 유체 배출 가이드(44)는 체크밸브(40)의 전방에서 볼 때, 내측단과 외측단의 두께가 균일한 일자형으로 분기된 형상으로 구성되고, 유체 배출 가이드(44) 외주면의 푸싱 지지부(46)는 원호형으로 이루어지며, 이러한 푸싱 지지부(46)의 내측면과 유체 배출 가이드(44)의 양측면 사이에 이어지는 보강살부(46a)가 더 구비된다.
그리고, 체크밸브(40)의 유체 배출 가이드(44)는 중앙부를 기준으로 방사 방향으로 복수개로 분기되어 이루어지고, 각각의 유체 배출 가이드(44)의 인접한 내측단은 중앙 보강부(46b)에 의해 보강된다.
한편, 상기 유니버설 커플러는 소켓(20)과, 이 소켓(20)에 상하 좌우 방향으로 움직일 수 있도록 결합된 유니버설 소켓(30)과, 유니버설 소켓(30)의 전단부 내부에 삽입되는 플러그(4)의 누르는 힘에 의해 안쪽으로 밀려나서 유체의 통로(32)를 개방하는 체크밸브(40)와, 이 체크밸브(40)의 유체 통로(32) 개방 상태를 유지하도록 플러그(4)를 유니버설 소켓(30)의 전단부 내부에 결합된 상태로 유지하는 슬리브캡(50)을 갖는다.
상기 소켓(20)은 내부에 전후단으로 개구된 통로(22)를 갖는 단관 형상으로 이루어진 것으로, 소켓(20)의 후단부측 통로(22) 내주면에는 나사부(24)가 형성되어, 이러한 나사부(24)에 의해 유체 공급부(예를 들어, 압력 탱크나 가스 탱크 등)에 나사식으로 결합 고정된다.
상기 유니버설 소켓(30)은 후단부에 반구형 결합부(34b)가 구비되고 전단부 외주면에는 나사부(34a)가 형성되며 내부에는 통로(32a)가 형성된 결합 소켓부(34)와, 이러한 결합 소켓부(34)의 전단부 외주면에 형성된 나사부(34a)에 후단부측 내주면이 나사식으로 결합되며 내부에는 통로(32b)가 형성된 결합 슬리브(38)를 갖는 구조로 이루어진다.
이러한 유니버설 소켓(30)의 결합 소켓부(34) 후단부에 구비된 반구형 결합부(34b)가 상기 소켓(20)의 전단부 내부에 결합되어 유니버설 소켓(30)이 상하 좌우 방향으로 자유자재로 움직일 수 있게 된다. 부호 26, 27, 28은 각각 백업링, 와셔, 스톱링으로서, 이들에 의해 유니버설 소켓(30)이 소켓(20)에서 빠지지 않고 상하 좌우 방향으로 자유자재로 움직일 수 있게 결합된다. 부호 20s는 소켓(20)과 유니버설 소켓(30) 사이의 기밀 유지를 위한 오링이다. 또한, 상기 결합 슬리브(38)의 대략 중간부측 내부에는 패킹부재(38a)가 구비되고, 결합 슬리브(38)의 전단부측에는 내외부면 양측으로 노출된 복수개의 고정볼(38b)이 구비된다. 이러한 고정볼(38b)이 튜브에 연결된 플러그(4)를 유니버설 소켓(30) 내부에 이탈되지 않도록 고정하는 고정수단이라 할 수 있다.
상기 슬리브캡(50)은 유니버설 소켓(30)의 결합 슬리브(38) 전단부측 외주면에 전후진 가능하게 결합되도록 단면 원형의 단관 형상으로 이루어진 것으로, 결합 슬리브(38)의 외주면에 결합된 금속재의 고정링에 의해 유니버설 소켓(30)에 빠지지 않고 전후진 가능하도록 결합된다. 또한, 결합 슬리브(38)의 중간부 외주면에 형성되 외측단턱과 슬리브캡(50) 내주면의 내측단턱 사이에 개재된 스프링(36)에 의해 전진되도록 탄지되어 평상시에는 결합 슬리브(38)에 구비된 고정볼(38b)을 결합 슬리브(38)의 안쪽으로 돌출되도록 한다.
이러한 구성의 본 발명에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 평상시(즉, 사용처의 작업 공구 등에 연결되는 튜브가 연결된 플러그(4)를 삽입하지 않은 상태)에서는 스프링(36)의 탄성력에 의해 체크밸브(40)의 개폐바디(42) 전단 외곽면이 유니버설 소켓(30) 내부의 패킹부재(38a)에 가압 밀착되어 유니버설 소켓(30)의 내부 통로(32)를 폐쇄한 상태로 유지한다.
한편, 상기 슬리브캡(50)을 뒤쪽(즉, 유니버설 소켓(30)의 후단부쪽)으로 밀어준 다음, 튜브에 연결된 플러그(4)를 삽입하면, 플러그(4)의 후단부측 내부 통로가 체크밸브(40)의 방사 방향으로 분기된 복수개의 유체 배출 가이드(44) 전단부에 끼워짐과 동시에, 체크밸브(40)의 푸싱 지지부(46) 전단부에 플러그(4)의 후단부가 접촉된 상태로 플러그(4)를 유니버설 소켓(30)의 내부로 계속 푸싱하면, 체크밸브(40)가 뒤로 물러나면서 체크밸브(40)의 주요부인 개폐바디(42)가 유니버설 소켓(30) 내부의 패킹부재(38a)에서 일정 거리(d)(도 5에 도시됨) 이격되면서 유체 공급 통로(32)를 개방하고, 이처럼 유체 공급 통로(32)가 개방됨으로써 체크밸 브(40)의 유체 배출 가이드(44) 사이의 유체 소통 공간을 통해 사용처에 압력 공기나 가스와 같은 유체가 공급되는 상태가 된다. 이어서, 후진하였던 슬리브캡(50)이 스프링(36)의 탄발력에 의해 전진하면서 고정볼(38b)을 눌러서 플러그(4) 외주면의 록킹홈에 삽입되므로, 플러그(4)가 유니버설 소켓(30)에서 빠지지 않음과 동시에 체크밸브(40)가 유니버설 소켓(30) 내부의 유체 통로(32)를 개방한 상태를 유지할 수 있게 된다. 도 5에 이러한 상태가 도시되어 있다.
이때, 본 발명은 체크밸브(40)는 전체 부분이 금속재로 이루어진다. 본 발명에서는 아연 다이케스팅에 의해 체크밸브(40)의 주요부 외형을 만들고 이를 니켈 도금함으로써, 체크밸브(40)를 금속재로 성형한다.
따라서, 본 발명의 체크밸브(40)가 금속재로 이루어지므로, 커플러의 유니버설 소켓(30) 전단부에 튜브(2)와 연결된 플러그(4)를 반복적으로 결합하여 체크밸브(40)의 눌려지는 부분, 다시 말해, 푸싱 지지부(46) 부분이 누적되는 누르는 힘에 의해 밑으로 찌그러져 퍼지는 현상이 발생되지 않으며, 이러한 체크밸브(40)의 형상 변형으로 인하여 유체 공급 통로(32)의 면적이 좁아지는 경우가 없기 때문에, 공급 유량이 줄어드는 경우를 미연에 방지하는 장점이 있으며, 이와 같이 공급 유량이 의도하지 않게 줄어들지 않아 적절한 유체 공급량을 필요로 하는 장소의 작업 조건 등을 충족시켜 현장 작업을 지장없이 수행할 수 있으며, 나아가, 소비자들의 불만이 제기되는 경우도 방지하는 장점도 있다.
또한, 커플러의 유니버설 소켓(30)에 작업 장소의 툴(tool)을 연결하여 작업하는 도중에 커플러에 연결된 튜브(2)가 회전되고, 이 튜브(2)에 연결된 플러그(4) 도 체크밸브(40)의 푸싱 지지부(46)에 가압 접촉된 상태로 회전하더라도 마찰력에 의해 체크밸브(40)의 푸싱 지지부(46) 부분이 마모되는 것을 방지하며, 이처럼 체크밸브(40)가 마모되어 닳아 버리는 것을 방지함으로써, 체크밸브(40)가 뒤로 밀려나는 거리(d)(도 5에 도시됨)가 그만큼 줄어드는 경우가 없기 때문에, 공급 유량이 적어지지 않고 정량 공급을 유지할 수 있는 장점을 갖는다.
특히, 본 발명의 주요부인 유체 배출 가이드(40)는 두께가 균일한 일자형으로 이루어져, 각 유체 배출 가이드(40) 사이의 유체 소통 단면적을 최대한 넓힐 수 있으므로, 유체 공급량을 최대화시키고 공급 압력도 보다 최대화시키는 장점을 가지고 있다.
이때, 상기 유체 배출 가이드(44) 전단부에는 가이드 경사면(44a)이 더 구비되어, 이러한 가이드 경사면(44a)에 의해 플러그(4) 후단부의 통로(32) 부분이 보다 원할하게 결합되도록 가이드되는 효과가 있으며, 이는 유체 공급부에 유체 사용처의 튜브를 보다 원활하게 결합할 수 있음을 의미한다.
한편, 체크밸브(40)의 유체 배출 가이드(44)는 체크밸브(40)의 전방에서 볼 때, 일자형으로 분기된 형상으로 구성되고, 유체 배출 가이드(44) 외주면의 푸싱 지지부(46)는 원호형으로 이루어지는데, 이러한 푸싱 지지부(46)의 내측면과 유체 배출 가이드(44)의 양측면 사이에 이어지는 보강살부(46a)가 더 구비되므로, 체크밸브(40)의 주요 부분의 강도를 더욱더 보강할 수 있는 효과도 있다.
그리고, 체크밸브(40)의 유체 배출 가이드(44)는 중앙부를 기준으로 방사 방향으로 복수개로 분기되어 이루어지고, 각각의 유체 배출 가이드(44)의 인접한 내측단은 중앙 보강부(44b)에 의해 보강되며, 이것 체크밸브(40)의 주요 부분인 유체 배출 가이드(44)의 강도를 보다 보강하는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 특징을 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 도면과 명세서에 기재된 내용은 본 발명의 예시적인 설명으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 커플러용 체크밸브의 사시도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 본 발명의 체크밸브를 채용한 유니버설 커플러를 정면에서 보여주는 도면
도 4는 도 3의 A-A선 단면도
도 5은 도 4에 플러그를 삽입한 상태를 보여주는 측단면도

Claims (6)

  1. 튜브(2)가 연결되어 커플러에 결합되는 플러그(4)에 의해 눌려지면서 커플러 내부의 유체 통로를 개방하도록 된 커플러용 체크밸브에 있어서, 상기 커플러에 내장된 패킹부재(38a)에 전면부가 밀착되는 개폐바디(42)의 전단부에 유체 배출 가이드(44)가 유체 소통 공간을 형성하도록 중심부를 기준으로 방사 방향으로 복수개로 분기되고 내측단에서 외측단까지의 두께가 균일한 단면 일자 형상으로 이루어지고, 상기 유체 배출 가이드(44)의 전단부 외측단에는 플러그(4)의 삽입을 원활하게 하도록 일체로 가이드 경사면(44a)이 형성되고, 상기 플러그(4)의 후단부가 접촉되어 상기 플러그(4)를 커플러의 내부로 푸싱할 때 상기 개폐바디(42)를 상기 패킹부재(38a)에서 이격시켜 유체 공급 통로(32)를 형성하는 푸싱 지지부(46)가 상기 유체 배출 가이드(44)의 외측단에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 커플러용 체크밸브.
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