KR101155020B1

KR101155020B1 - 튜브 커플링

Info

Publication number: KR101155020B1
Application number: KR1020100013679A
Authority: KR
Inventors: 강기환
Original assignee: (주)스톰테크
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2012-06-11
Also published as: CN102472420A; US20120104749A1; WO2011004935A1; CN102472420B; KR20110004771A

Abstract

본 발명은 유체를 수송하는 튜브를 접속하기 위한 튜브 커플링을 개시한다. 본 발명은 커플링 몸체, 엔드캡, 오링실, 콜릿과 리테이너링으로 구성되어 있다. 커플링 몸체는 통로와 통로의 직경을 확장하기 위한 단을 갖는다. 엔드캡은 통로에 결합되어 있고, 테이퍼보어를 갖는다. 오링실은 커플링 몸체와 튜브 사이의 기밀을 유지하기 위하여 통로에 장착되어 있다. 콜릿은 슬리브와 슬리브로부터 연장되어 있는 복수의 탄성암들을 갖는다. 복수의 헤드들이 탄성암들 각각의 말단과 근접하는 외면에 테이퍼보어와 접촉할 수 있도록 형성되어 있다. 리테이너링은 오링실과 콜릿 사이에 통로를 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있다. 리테이너링은 튜브가 끼워지는 소직경 보어와 탄성암이 벌어지지 않도록 헤드들이 수용되는 대직경 보어와 탄성암들의 말단이 접촉되도록 형성되어 있는 단을 갖는다. 본 발명에 의하면, 콜릿의 탄성암들이 리테이너링의 구속에 의하여 과도하게 벌어지지 않으며, 탄성암들의 소성변형이 방지되는 효과가 있다.

Description

튜브 커플링{TUBE COUPLINGS}

본 발명은 유체를 수송하는 튜브를 접속하기 위한 튜브 커플링에 관한 것이다.

물, 오일, 공기 등 다양한 유체의 수송을 위하여 튜브, 파이프(Pipe), 호스(Hose) 등이 사용되고 있다. 튜브 커플링은 유체를 어느 위치로부터 다른 위치로 수송할 수 있도록 유체의 기점과 종점에 튜브의 접속을 위하여 제공되고 있다. 또한, 튜브 커플링은 유체를 제3의 위치로 분기하기 위한 분기점에 튜브를 접속할 수 있도록 제공되고도 있다.

유체의 수송을 위한 튜브 커플링은 미국 특허 제4,588,214호, 제4,606,783호, 제4,645,246호, 제5,930,969호 등 많은 특허 문헌들에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이 특허 문헌들의 튜브 커플링은 커플링 몸체(Coupling body), 콜릿(Collet)과 오링실(O-ring seal)로 구성되어 있다. 콜릿은 커플링 몸체의 개방말단(Open end)을 통하여 통로(Throughway)에 끼워져 결합되어 있다. 튜브는 콜릿을 통하여 커플링 몸체의 통로에 끼워져 있다. 오링실은 커플링 몸체의 통로에 커플링 몸체와 튜브 사이의 기밀을 유지하도록 장착되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 튜브 커플링이 도 1과 도 2에 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 커플링 몸체(10)의 통로(12)를 따라 수송되는 액체의 액압(Liquid pressure)에 의하여 오링실(30)이 콜릿(20)을 향하여 이동되고, 이동되는 오링실(30)이 탄성암(Resilient arm: 22)들의 말단(24)에 접촉되면서 오링실(30)의 국부적인 변형 및 손상이 발생되어 액체의 누출이 발생되는 문제가 있다.

또한, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 콜릿(20)의 헤드(Head: 26)들이 테이퍼보어(Taper bore: 14)의 내면에 지점(P)로 접촉된 상태에서 탄성암(22)들의 말단이 오링실(30)의 접촉에 의한 힘을 받으면, 탄성암(22)들에 지점(P)을 기준으로 모멘트(Moment)가 작용된다. 탄성암(22)들은 지점(P)을 기준으로 작용되는 모멘트에 의하여 과도하게 벌어지는 문제가 있다. 탄성암(22)들의 벌어짐이 장시간 유지되거나 반복되면, 탄성암(22)들이 소성변형(Plastic deformation)을 일으키게 된다. 이와 같이 탄성암(22)들이 과도하게 벌어지거나 소성변형되면, 이(Tooth: 28)들이 튜브(2)의 외면을 제대로 물고 있지 못하여 콜릿(20)으로부터 튜브(2)가 쉽게 빠져 액체가 누출되는 치명적인 고장의 원인이 되고 있다.

한편, 콜릿과 오링실의 접촉으로 인하여 발생되는 문제점들을 해결하기 위하여 많은 특허들이 제안되고 있다. 미국 특허 제7,032,932호의 튜브 커플링은 커플링 몸체, 콜릿, 오링실과 스페이서 와셔(Spacer washer)로 구성되어 있다. 오링실은 커플링 몸체의 통로(Throughway)에 커플링 몸체와 튜브 사이의 기밀을 유지하도록 장착되어 있으며, 통로의 단(Step)에 밀착되어 있다. 튜브의 외면은 콜릿의 헤드들에 물려 콜릿으로부터 쉽게 빠지지 않게 되어 있다. 스페이서 와셔는 단에 대하여 오링실의 위치를 결정하도록 보어에 장착되어 있다.

미국 특허 제7,354,079호의 튜브 커플링은 커넥터 몸체(Connector body), 콜릿, 칼라(Collar), 오링(O-ring)과 가이드(Guide)로 구성되어 있다. 오링은 커넥터 몸체의 통로(Passageway)에 커넥터 몸체와 튜브 사이의 기밀을 유지하도록 장착되어 있다. 튜브의 외면은 콜릿의 아치형 이(Arcuate tooth)들에 의하여 물려 콜릿으로부터 쉽게 빠지지 않게 되어 있다. 가이드는 콜릿의 내측을 통하여 커넥터 몸체의 통로에 끼워지는 튜브를 오링의 내측으로 안내한다.

미국 특허 제7,425,022호의 튜브 커플링은 커플링, 콜릿, 오링실과 스페이서 와셔로 구성되어 있다. 오링실은 커플링의 통로에 커플링과 튜브 사이의 기밀을 유지하도록 장착되어 있으며, 통로의 단에 밀착되어 있다. 튜브의 외면은 콜릿의 헤드들에 물려 콜릿으로부터 쉽게 빠지지 않게 되어 있다. 스페이서 와셔는 콜릿과 오링실 사이에 배치되어 있다. 튜브가 콜릿을 통과할 때 튜브를 붙잡고 있는 콜릿 암(Collet arm), 즉 탄성암들을 해제하도록 콜릿의 헤드들은 스페이서 와셔의 경사로(Ramp)에 지지된다.

그러나 미국 특허 제7,032,932호, 제7,354,079호와 제7,425,022호에 개시되어 있는 튜브 커플링들에 있어서도 액압에 의하여 스페이서 와셔가 콜릿의 말단에 접촉되면서 발생되는 탄성암들의 벌어짐과 소성변형을 해결하지 못하고 있다. 특히, 미국 특허 제7,425,022호의 튜브 커플링에 있어서는 스페이서 와셔의 경사로에 콜릿의 헤드들이 지지되기 때문에 탄성암들의 벌어짐과 소성변형이 가중되어 신뢰성이 크게 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 콜릿의 벌어짐을 구속할 수 있는 튜브 커플링을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 콜릿의 소성변형을 방지하여 신뢰성을 향상시키고, 수명을 보장할 수 있는 튜브 커플링을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 콜릿과 오링실의 직접적인 접촉을 차단하여 오링실의 손상에 의한 유체의 누출을 방지하면서도 튜브를 오링실의 중심으로 안내하여 끼울 수 있는 튜브 커플링을 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 유체를 수송하는 튜브의 접속을 위하여 개방말단이 형성되어 있는 통로를 가지며, 통로의 직경을 확장하기 위하여 통로에 개방말단을 향하는 단이 형성되어 있는 커플링 몸체와; 개방말단을 통하여 통로에 결합되어 있고, 튜브가 통과되는 테이퍼보어를 가지며, 테이퍼보어의 직경은 커플링 몸체의 단을 향하여 확장되어 있는 엔드캡과; 커플링 몸체와 튜브 사이의 기밀을 유지하기 위하여 통로에 장착되어 있고, 커플링 몸체의 단에 의하여 위치가 결정되어 있는 오링실과; 튜브가 통과되는 슬리브와 통로에 끼워지도록 슬리브로부터 연장되어 있는 복수의 탄성암들을 가지며, 탄성암들 각각의 말단과 근접하는 외면에 테이퍼보어와 접촉할 수 있도록 복수의 헤드들이 형성되어 있고, 튜브의 외면을 물어주기 위하여 탄성암들 각각의 말단과 근접하는 내면에 복수의 이들이 제공되어 있는 콜릿과; 오링실과 콜릿 사이에 통로를 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있으며, 튜브가 끼워지는 소직경 보어와 탄성암이 벌어지지 않도록 헤드들이 수용되는 대직경 보어를 가지고, 소직경 보어와 대직경 보어 사이에 탄성암들의 말단이 접촉되도록 단이 형성되어 있는 리테이너링을 포함하는 튜브 커플링에 있다.

본 발명에 따른 튜브 커플링은 콜릿의 벌어짐을 구속하고 소성변형을 방지하여 유체를 누출 없이 수송하므로, 신뢰성을 향상시키고, 수명을 보장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 튜브 커플링의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 종래기술의 튜브 커플링에서 탄성암들의 벌어짐을 설명하기 위하여 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 튜브 커플링의 일 실시예의 구성을 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 튜브 커플링의 구성을 분리하여 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 튜브 커플링의 구성을 분리하여 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 오링실, 콜릿과 리테이너링의 구성을 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 튜브 커플링의 조립 상태를 설명하기 위하여 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 튜브 커플링의 조립 완료 상태의 구성을 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 리테이너링에 의하여 탄성암들의 벌어짐이 구속되어 있는 상태를 설명하기 위하여 나타낸 단면도,
도 10과 도 11은 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 리테이너링의 다른 실시예를 나타낸 단면도들이다.
도 12는 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 오링실의 다른 실시예가 적용되어 있는 튜브 커플링의 구성을 나타낸 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 다른 실시예의 오링실를 나타낸 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 다른 실시예의 오링실를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 튜브 커플링에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 튜브 커플링은 물, 오일, 공기 등 다양한 유체를 수송하는 튜브(2)의 접속을 위하여 커플링 몸체(100)를 구비한다. 커플링 몸체(100)는 튜브(2)의 수용을 위하여 개방말단(102)이 형성되어 있는 통로(104)를 갖는다. 통로(104)는 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 단계적으로 확장되도록 형성되어 있는 제1 보어(106a), 제2 보어(106b), 제3 보어(106c)와 제4 보어(106d)를 갖는다. 제4 보어(106d)는 개방말단(102)과 연결되어 있다. 제1 보어(106a)는 직경의 첫 번째 확장을 위하여 제1 단(108a)에 의하여 제2 보어(106b)와 연결되어 있다. 제2 보어(106b)는 직경의 두 번째 확장을 위하여 제2 단(108b)에 의하여 제3 보어(106c)와 연결되어 있다. 제3 보어(106c)는 직경의 세 번째 확장을 위하여 제3 단(108c)에 의하여 제4 보어(106d)와 연결되어 있다. 튜브(2)의 말단(4)은 개방말단(102)을 통하여 제1 보어(106a)에 수용되어 있고, 제1 단(108a)에 지지되어 있다.

엔드캡(End cap: 110)이 커플링 몸체(100)의 개방말단(102)을 통하여 제4 보어(106d)에 결합되어 있다. 엔드캡(110)은 튜브(2)가 통과되는 구멍(112)을 갖는다. 구멍(112)의 일측에 커플링 몸체(100)의 중앙을 향하여 직경이 점진적으로 확장되는 테이퍼보어(114)가 형성되어 있다. 엔드캡(110)은 커플링 몸체(100)의 개방말단(102) 주위에 걸리는 플랜지(Flange: 116)를 갖는다. 커플링 몸체(100)와 엔드캡(110)은 열가소성 수지(Thermoplastic resins)를 소재로 구성될 수 있다. 엔드캡(110)은 열융착(Hot welding), 초음파융착(Ultrasonic welding)에 의하여 커플링 몸체(100)에 일체형으로 접합될 수 있다. 또한, 커플링 몸체(100)와 엔드캡(110)은 접착제에 의하여 접합되거나 나사 방식으로 체결될 수도 있다.

오링실(120)이 튜브(2)와 커플링 몸체(100) 사이의 기밀을 유지하기 위하여 통로(104)에 장착되어 있다. 오링실(120)의 위치는 제2 단(108b)에 의하여 결정되어 있다. 튜브(2)는 오링실(120)의 구멍(122)을 통과하여 제1 보어(106a)에 수용되어 있다. 오링실(120)은 그 외경이 엔드캡(110)의 구멍(112)을 통과하지 못하고 테이퍼보어(114)에 걸리도록 형성되어 있다.

콜릿(130)은 커플링 몸체(100)의 개방말단(102)을 통하여 통로(104)에 결합되어 있다. 콜릿(130)의 슬리브(Sleeve: 132)는 개방말단(102)을 통하여 통로(104)에 끼워진다. 슬리브(132)는 튜브(2)의 통과를 위한 구멍(134), 제1 말단(136)과 제2 말단(138)을 갖는다. 플랜지(140)가 엔드캡(110)의 플랜지(116)에 걸려 구멍(112)을 통과하지 못하도록 제1 말단(136)과 근접하는 슬리브(132)의 외면에 형성되어 있다. 슬리브(132)의 제2 말단(138)에 개방말단(102)을 통하여 통로(104)에 끼워지는 복수의 탄성암(142)들이 연장되어 있다. 탄성암(142)들 각각의 말단(144)과 근접하는 외면에 복수의 헤드(146)들이 형성되어 있다. 헤드(146)들의 외면 전방에 말단(144)으로 갈수록 단면적이 감소되도록 라운드(Round: 148)가 형성되어 있다. 헤드(148)들은 라운드(148)에 의하여 엔드캡(110)의 구멍(112)에 원활하게 끼울 수 있다. 탄성암(142)들의 말단(144)과 근접하는 내면에 튜브(2)의 외면을 물어주기 위한 복수의 이(150)들이 제공되어 있다. 콜릿(130)은 커플링 몸체(100), 엔드캡(110)과 마찬가지로 열가소성 소지를 소재로 구성될 수 있다. 이(150)들은 금속, 예를 들어 스테인리스스틸(Stainless steel), 합금강(Alloy steel), 알루미늄을 소재로 구성될 수 있다. 금속의 이(150)들은 탄성암(142)들에 인서트성형(Insert molding)되어 있다.

본 발명에 따른 튜브 커플링은 콜릿(130)의 탄성암(142)들이 외측으로 벌어지는 것을 방지하기 위하여 커플링 몸체(100)의 통로(104)에 장착되어 있는 리테이너링(Retainer ring: 160)을 구비한다. 리테이너링(160)은 오링실(120)과 콜릿(130) 사이에 통로(104)를 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있다. 리테이너링(160)은 튜브(2)가 끼워지는 소직경 보어(162a)와 소직경 보어(162a)로부터 확장되어 있으며 탄성암(142)들이 벌어지지 않도록 헤드(146)들을 둘러싸 수용하는 대직경 보어(162b)를 갖는다. 소직경 보어(162a)와 대직경 보어(162b) 사이에 직경의 확장을 위하여 개방말단(102)을 향하는 단(164)이 형성되어 있다. 탄성암(142)들의 말단(144)은 단(164)에 접촉되어 그 위치가 결정된다. 단(164)은 리테이너링(160)의 중심축선에 대하여 직교하는 평면으로 이루어져 있다.

도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 탄성암(142)들의 초기 상태, 즉 탄성암(142)들이 변형되지 않은 상태에서 헤드(146)들이 대직경 보어(162b)의 내면에 접촉되지 않도록 헤드(146)들과 대직경 보어(162b)의 내면 사이에 간격(G)이 형성되어 있다. 리테이너링(160)은 대직경 보어(162b)와 대향되어 오링실(120)이 접촉하는 측면(166)을 갖는다. 측면(166)은 리테이너링(160)의 중심축선에 대하여 직교하는 평면으로 이루어져 있다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 튜브 커플링에 대한 작용을 설명한다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 작업자는 커플링 몸체(100)의 제2 보어(106b)에 오링실(120)과 리테이너링(160)을 순차적으로 장착한다. 오링실(120)의 위치는 제2 단(108b)에 지지되어 결정된다. 리테이너링(160)은 그 단(164)이 커플링 몸체(100)의 개방말단(102)을 향하도록 제2 보어(106b)에 장착된다. 오링실(120)은 측면(166)에 지지된다.

작업자는 오링실(120)과 리테이너링(160)을 장착한 후, 커플링 몸체(100)의 개방말단(102)을 통하여 제4 보어(106d)에 엔드캡(110)을 결합한다. 엔드캡(110)의 플랜지(116)는 커플링 몸체(100)의 개방말단(102) 주위에 지지된다. 작업자는 엔드캡(110)의 구멍(112)을 통하여 커플링 몸체(100)의 통로(104)에 콜릿(130)의 탄성암(142)들을 끼우고, 콜릿(130)의 구멍(134)을 통하여 커플링 몸체(100)의 통로(104)에 튜브(2)를 끼운다. 튜브(2)의 말단(4)은 리테이너링(160)의 구멍(162), 오링실(120)의 구멍(122)을 통하여 제2 보어(106b)에 끼워지며, 제1 단(108a)에 지지되어 있다. 커플링 몸체(100)와 엔드캡(110)은 열융착, 초음파 융착 등에 의하여 일체형으로 접합한다.

도 8을 참조하면, 작업자는 커플링 몸체(100)와 엔드캡(110)의 접합 후, 콜릿(130)의 플랜지(140)를 잡아당겨 개방말단(102)으로부터 이격시킨다. 플랜지(140)가 잡아당겨지는 것에 의하여 헤드(146)들은 테이퍼보어(114)의 내면에 접촉되고, 콜릿(130)은 정지된다. 헤드(146)들이 테이퍼보어(114)의 내면에 접촉되어 있는 상태에서 탄성암(142)들은 오므라진다. 탄성암(142)들이 오므라지면, 이(150)들은 튜브(2)의 외면을 견고하게 물어 통로(104)로부터 빠지지 않게 한다.

도 9를 참조하면, 커플링 몸체(100)의 통로(104)에 공급되는 유체, 예를 들어 물, 오일 등과 같은 액체는 화살표 "A"로 도시되어 있는 바와 같이 튜브(2)를 통하여 개방말단(102)을 향하여 수송된다. 오링실(120)은 액체의 흐름으로 인하여 발생되는 액압을 부여받는다. 오링실(120)은 액압에 의하여 제2 단(108b)으로부터 밀려나면서 리테이너링(160)을 밀게 되고, 리테이너링(160)은 제3 보어(106c)를 따라 제4 보어(106d)를 향하여 이동된다. 탄성암(142)들의 말단(144)은 제3 보어(106c)를 따라 이동되는 리테이너링(160)의 단(164)에 접촉된다. 따라서 콜릿(130)은 리테이너링(160)과 함께 이동된다. 리테이너링(160)의 이동에 의하여 탄성암(142)들의 말단(144)에 과도한 압력이 부여되면서 탄성암(142)이 벌어질 경우, 헤드(146)들은 대직경 보어(162b)의 내면에 접촉되어 탄성암(142)의 벌어짐이 구속된다. 따라서 탄성암(142)들의 변형이 방지되고, 이(150)들에 의하여 튜브(2)의 물림이 견고하게 유지된다.

한편, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 콜릿(130)의 플랜지(140)가 엔드캡(110)의 플랜지(116)에 접촉되면, 헤드(146)들은 테이퍼보어(114)의 내면으로부터 떨어지고, 탄성암(142)들이 초기 상태에 놓이면서 이(150)들에 의한 튜브(2)의 물림이 해제된다. 따라서 작업자는 콜릿(130)의 구멍(134)으로부터 튜브(2)를 잡아당겨 쉽게 빼낼 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 튜브 커플링은 튜브(2)의 접속과 분리를 간편하고 신속하게 실시할 수 있다.

도 10과 도 11에 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 리테이너링의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 10과 도 11을 참조하면, 다른 실시예의 리테이너링(170, 180) 각각은 유체의 흐름 방향을 따라 순차적으로 형성되어 있는 소직경 보어(172a, 182a)와 대직경 보어(172b, 182b)를 갖는다. 헤드(146)들의 외면 전방에 말단(144)으로 갈수록 단면적이 감소되도록 경사면(152)이 형성되어 있다. 헤드(146)들은 경사면(152)에 의하여 엔드캡(110)의 구멍(112)에 원활하게 끼울 수 있다. 탄성암(142)들의 초기 상태, 즉 탄성암(142)들이 변형되지 않은 상태에서 헤드(146)들이 대직경 보어(172b, 182b)의 내면에 접촉되지 않도록 헤드(146)들과 대직경 보어(172b, 182b)의 내면 사이에 간격(G)이 형성되어 있다.

튜브(2)는 리테이너링(170, 180)의 대직경 보어(172b, 182b)와 소직경 보어(172a, 182a)를 통하여 커플링 몸체(100)의 통로(104)에 끼워진다. 소직경 보어(172a, 182a) 각각은 오링실(120)의 구멍(122)으로 튜브(2)의 진입을 정확하게 안내하도록 개방말단(102)을 향하여 직경이 확장되는 제1 테이퍼보어로 형성되어 있다. 대직경 보어(172b, 182b) 각각은 개방말단(102)을 향하여 직경이 확장되는 제2 테이퍼보어로 형성되어 있다. 제2 테이퍼보어는 탄성암(142)들의 초기 상태에서 헤드(146)들의 외면과 접촉되지 않는다. 소직경 보어(172a, 182a)로부터 대직경 보어(172b, 182b)와 반대되는 방향으로 직경이 확장되는 제3 테이퍼보어(172c, 182)가 각각 형성되어 있다. 제3 테이퍼보어(172c, 182)는 소직경 보어(172a, 182a)를 통과하는 튜브(2)의 말단(4)을 오링실(120)의 구멍(122)으로 안내한다.

소직경 보어(172a, 182a)와 대직경 보어(172b, 182b) 사이에 직경의 확장을 위한 단(174, 178)이 형성되어 있다. 탄성암(142)들의 말단(144)은 단(174, 184)에 접촉되어 그 위치가 결정된다. 단(174, 184)은 리테이너링(170, 180) 각각의 중심축선에 대하여 직교하는 평면으로 이루어져 있다. 리테이너링(170, 180) 각각은 대직경 보어(162b)와 대향되어 오링실(120)이 접촉하는 측면(176, 186)을 갖는다. 측면(176, 186)은 리테이너링(170, 180) 각각의 중심축선에 대하여 직교하는 평면으로 이루어져 있다.

도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 리테이너링(180)의 측면(186)에 오링실(120)이 자리 잡을 수 있도록 실시트(Seal seat: 188)가 형성되어 있다. 실시트(188)는 오링실(120)의 외면이 부분적으로 맞춤되는 반원형 홈으로 형성되어 있다. 오링실(120)은 실시트(188)에 의하여 안정적이고 긴밀하게 자리를 잡아 기밀성을 향상시킨다.

도 12 내지 도 14에 본 발명에 따른 튜브 커플링에서 오링실의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 12와 도 14를 참조하면, 다른 실시예의 오링실(190)은 튜브(2)와 커플링 몸체(100) 사이의 기밀을 유지하기 위하여 통로(104)에 장착되어 있다. 오링실(190)의 위치는 제2 단(108b)에 의하여 결정되어 있다. 튜브(2)는 오링실(190)의 구멍(192)을 통과하여 제1 보어(106a)에 수용되어 있다.

오링실(190)은 간격을 두고 배치되어 있는 제1 오링부(194)와 제2 오링부(196)를 갖는다. 제1 오링부(194)와 제2 오링부(196)는 연결링부(198)에 의하여 일체형으로 연결되어 있다. 연결부링(198)의 내면과 외면 각각은 오목면(198a, 198b)들로 형성되어 있다.

제1 및 제2 오링부(194, 196)의 외면은 통로(104), 즉 제3 보어(106c)의 내면에 밀착되어 튜브(2)와 커플링 몸체(100) 사이의 기밀을 유지한다. 이때, 제1 및 제2 오링부(194, 196)의 이중 밀봉 구조에 의하여 두 개의 오링실을 장착한 것과 같이 기밀성이 향상된다. 또한, 리테이너링(160)과 인접되어 있는 제1 오링부(194)가 외부로부터 유입되는 이물질과 접촉되어 그 성능이 저하되는 경우에도, 제2 오링부(196)의 밀봉에 의하여 유체의 누설과 이물질의 유입이 방지된다.

한편, 오링실(190)은 예를 들어 합성고무, 실리콘고무 등을 소재로 금형을 이용하여 성형하고 있다. 오링실(190)의 성형 후 플래시(Flash)라 부르고도 있는 파팅라인(Parting line)이 오링실(190)의 표면에 남게 된다. 파팅라인이 통로(104)의 내면에 접촉되는 경우, 파팅라인에 의하여 기밀성이 떨어져 유체 누설의 원인이 되고 있다. 오링실(190)의 파팅라인(198c, 198d) 각각은 오목면(198a, 198b)들의 중앙에 형성되어 있다. 파팅라인(198c)이 오목면(198a)에 형성되어 제3 보어(106c)의 내면과 접촉되지 않으므로, 파팅라인(198c)에 의한 유체 누설이 방지되어 신뢰성이 향상된다. 제1 및 제2 오링부(194, 196)의 이중 밀봉 구조를 갖는 오링실(190)은 쿼드링(Quad ring)으로 구성될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 튜브 커플링에 의하면, 콜릿의 탄성암들이 리테이너링의 구속에 의하여 과도하게 벌어지지 않으며, 탄성암들의 소성변형이 방지되어 유체가 누출 없이 안전하게 수송되므로, 신뢰성이 향상되고, 수명이 보장되는 우수한 효과가 있다. 따라서 정수기와 같이 음료를 제공하기 위한 급수장치의 유체파이프라인, 오일을 공급하기 위한 오일파이프라인, 공기를 공급하기 위한 에어파이프라인 등에 매우 유용하게 채택될 수 있다.

2: 튜브 100: 커플링 몸체
102: 개방말단 104: 통로
110: 엔드캡 114: 테이퍼보어
120: 오링실 130: 콜릿
132: 슬리브 142: 탄성암
144: 말단 146: 헤드
150: 이 160, 170, 180: 리테이너링
162a, 172a, 182a: 소직경 보어 162b, 172b, 182b: 대직경 보어
164, 174, 184: 단 166, 176, 186: 측면
190: 오링실 194: 제1 오링부
196: 제2 오링부 198: 연결링부

Claims

유체를 수송하는 튜브의 접속을 위하여 개방말단이 형성되어 있는 통로를 가지며, 상기 통로의 직경을 확장하기 위하여 상기 통로에 상기 개방말단을 향하는 단이 형성되어 있는 커플링 몸체와;
상기 개방말단을 통하여 상기 통로에 결합되어 있고, 상기 튜브가 통과되는 테이퍼보어를 가지며, 상기 테이퍼보어의 직경은 상기 커플링 몸체의 단을 향하여 확장되어 있는 엔드캡과;
상기 커플링 몸체와 상기 튜브 사이의 기밀을 유지하기 위하여 상기 통로에 장착되어 있고, 상기 커플링 몸체의 단에 의하여 위치가 결정되어 있는 오링실과;
상기 튜브가 통과되는 슬리브와 상기 통로에 끼워지도록 상기 슬리브로부터 연장되어 있는 복수의 탄성암들을 가지며, 상기 탄성암들 각각의 말단과 근접하는 외면에 상기 테이퍼보어와 접촉할 수 있도록 복수의 헤드들이 형성되어 있고, 상기 튜브의 외면을 물어주기 위하여 상기 탄성암들 각각의 말단과 근접하는 내면에 복수의 이들이 제공되어 있는 콜릿과;
상기 오링실과 상기 콜릿 사이에 상기 통로를 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있으며, 상기 튜브가 끼워지는 소직경 보어와 상기 탄성암이 벌어지지 않도록 상기 헤드들이 수용되는 대직경 보어를 가지고, 상기 소직경 보어와 상기 대직경 보어 사이에 상기 탄성암들의 말단이 접촉되도록 단이 형성되어 있는 리테이너링을 포함하는 튜브 커플링.
제 1 항에 있어서, 상기 탄성암들의 초기 상태에서 상기 헤드들이 상기 대직경 보어의 내면에 접촉되지 않도록 상기 헤드들과 상기 대직경 보어의 내면 사이에 간격이 형성되어 있는 튜브 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 리테이너링의 단은 상기 리테이너링의 중심축선에 대하여 직교하는 평면으로 이루어지는 튜브 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 리테이너링은 상기 오링실이 접촉하는 측면을 가지며, 상기 리테이너링의 측면은 상기 리테이너링의 중심축선에 대하여 직교하는 평면으로 이루어지는 튜브 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 리테이너링은 상기 오링실이 접촉하는 측면을 가지며, 상기 리테이너링의 측면에 상기 오링실이 자리 잡을 수 있는 실시트가 형성되어 있는 튜브 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 소직경 보어는 상기 오링실의 구멍으로 상기 튜브의 진입을 안내하도록 상기 개방말단을 향하여 직경이 확장되는 제1 테이퍼보어로 형성되어 있는 튜브 커플링.
제 6 항에 있어서, 상기 대직경 보어는 상기 헤드들을 수용하기 위하여 상기 개방말단을 향하여 직경이 확장되는 제2 테이퍼보어로 형성되어 있는 튜브 커플링.
제 6 항에 있어서, 상기 소직경 보어로부터 상기 대직경 보어와 반대되는 방향으로 직경이 확장되는 제3 테이퍼보어가 형성되어 있는 튜브 커플링.
제 1 항에 있어서, 상기 오링실은 상기 통로의 내면에 밀착되어 기밀을 유지하도록 간격을 두고 배치되어 있는 제1 오링부와 제2 오링부를 가지며, 상기 제1 오링부와 상기 제2 오링부는 연결링부에 의하여 일체형으로 연결되어 있는 튜브 커플링.
제 9 항에 있어서, 상기 연결링부의 외면은 오목면으로 형성되어 있고, 상기 오목면의 중앙에 파팅라인이 형성되어 있는 튜브 커플링.