KR101555137B1 - 반전형 미늘들을 가지는 클림프 피팅 - Google Patents

반전형 미늘들을 가지는 클림프 피팅 Download PDF

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Abstract

호스 부재용 클림프 피팅이 니플 및 상기 니플에 커플링된 소켓을 포함한다. 상기 니플은 외측 표면을 가지고, 상기 외측 표면은 상부에 교번적으로 형성된 복수의 축방향으로 연장하는 반전 각도형의 제 1 미늘들 및 복수의 축방향으로 연장하는 전방향(forward) 각도형의 제 2 미늘들을 구비한다. 상기 니플과 상기 호스 부재 사이의 밀봉 결합을 향상시키기 위해서 상기 제 1 미늘들이 상기 호스 부재의 내측 표면과 결합하도록 구성되고, 그리고 상기 니플이 상기 호스 부재로부터 분리되는 것에 대해서 방해가 되도록 상기 제 2 미늘들이 상기 호스 부재의 내측 표면과 결합하도록 구성된다.

Description

반전형 미늘들을 가지는 클림프 피팅{CRIMP FITTING HAVING REVERSED BARBS}
본원 발명은 전반적으로 호스들을 위한 클림프 피팅에 관한 것이고, 보다 특히 반전형 미늘들을 가지는 클림프 피팅에 관한 것이다.
가요성 호스와 함께 사용되는 피팅들은 일반적으로 호스 보어 및 소켓 내에 수용되는 니플(nipple) 성분을 포함한다. 소켓은 일반적으로, 축방향 이동에 방해가 되도록(militate against) 하는 방식으로, 니플에 커플링된다. 전형적으로, 소켓은 니플로부터 방사상으로 이격되고 니플과 축방향으로 정렬되는 원통형 부분을 포함한다. 호스의 단부를 수용하는 환형 챔버가 니플과 소켓 사이에 형성된다.
니플과 소켓에 의해서 형성된 환형 챔버 내에 배치된 호스가 몇 가지 기술들에 의해서 환형 챔버 내부에서 유지될 수 있을 것이다. 예를 들어, 접착제를 이용하여 호스를 소켓 내에 본딩할 수 있을 것이고, 톱니들이 니플 또는 소켓의 내측 표면 상에 형성될 수 있을 것이고, 또는 소켓이 호스를 니플 상으로 압축하도록 클림핑될 수 있을 것이다. 또한, 소켓의 내측 표면 상에 톱니들을 채용하고 그리고 소켓을 호스 상으로 클림핑하는 것과 같은, 그러한 기술들의 조합들이 이용될 수 있을 것이다. 현재의 기술들은 호스의 적절한 보유(retention)를 제공한다. 그러나, 특히 호스 내의 유체 압력이 높아짐에 따라, 클림프 피팅과 호스 사이에 형성되는 연결이 누설에 취약하다.
따라서, 경제적으로 제조되고, 가공이 용이하고, 그리고 가변적인 유체 압력을 견딜 수 있는 호스와의 실질적인 유밀(fluid-tight) 연결을 형성하는 클림프 피팅을 생산하는 것이 바람직할 것이다.
일 실시예에서, 클림프 피팅이: 커플링된 소켓 및 외측 표면을 포함하는 니플을 포함하고, 상기 외측 표면은 하나 이상의 축방향으로 연장하는 반전 각도형의 제 1 미늘 및 적어도 하나의 축방향으로 연장하는 전방향(forward) 각도형의 제 2 미늘을 구비하고, 상기 적어도 하나의 제 2 미늘이 상기 적어도 하나의 제 1 미늘로부터 이격되어 그 사이에 환형 홈을 형성하고, 상기 홈이 호스 부재를 내부에 수용하도록 구성되고 그리고 클림프 장치에 의해서 변형되도록 구성된 소켓의 일부와 축방향으로 정렬된다.
다른 실시예에서, 클림프 피팅이: 커플링된 소켓 및 외측 표면을 포함하는 니플을 포함하고, 상기 외측 표면은 상부에 형성된 복수의 쌍을 이루는(paired) 미늘 구성들을 가지고, 상기 쌍을 이루는 미늘 구성들의 각각이 축방향으로 연장하는 반전 각도형의 제 1 미늘 및 상기 제 1 미늘로부터 이격되어 그 사이에 환형 홈을 형성하는 축방향으로 연장하는 전방향 각도형의 제 2 미늘을 구비하고, 상기 쌍을 이루는 미늘 구성들 중 하나가 상기 쌍을 이루는 미늘 구성들 중의 다른 하나와 접촉지지(abut) 된다.
또 다른 실시예에서, 클림프 피팅이: 커플링된 소켓 및 외측 표면을 포함하는 니플을 포함하고, 상기 외측 표면은 상부에 교번적으로 형성된 복수의 축방향으로 연장하는 반전 각도형의 제 1 미늘들 및 복수의 축방향으로 연장하는 전방향 각도형의 제 2 미늘들을 구비하고, 상기 니플과 호스 부재 사이의 밀봉 결합을 향상시키기 위해서 상기 적어도 하나의 제 1 미늘들이 호스 부재의 내측 표면과 결합하도록 구성된 엣지를 가지며, 그리고 상기 니플이 상기 호스 부재로부터 분리되는 것에 대해서 방해가 되도록 상기 제 2 미늘들 중 적어도 하나가 상기 호스 부재의 내측 표면과 결합하도록 구성된 엣지를 가진다.
본 발명에 의하면, 가공이 용이하면서도 저렴하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 가변적인 유체 압력을 견딜 수 있도록 호스와의 실질적인 유밀 연결을 형성하는 클림프 피팅이 제공된다.
첨부 도면들을 고려할 때, 이하의 발명에 대한 구체적인 설명으로부터 당업자는 발명의 상기의 그리고 다른 목적들 및 장점들을 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은, 내부에 배치된 호스를 보여주는, 본원 발명에 따른 이격된 클림프들의 쌍을 가지는 클림프 피팅의 부분적인 측면도이다.
도 2는 명료한 도시를 위해서 호스의 일부를 절개하여 도시한, 본원 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 클림프 피팅의 부분적인 횡단면도이다.
도 3은 명료한 도시를 위해서 호스의 일부를 절개하여 도시한, 본원 발명의 다른 실시예에 따른 도 1에 도시된 클림프 피팅의 부분적인 횡단면도이다.
도 4는, 내부에 배치된 호스를 보여주는, 본원 발명에 따른 3개의 이격된 클림프들을 가지는 클림프 피팅의 부분적인 측면도이다.
도 5는 명료한 도시를 위해서 호스의 일부를 절개하여 도시한, 본원 발명의 실시예에 따른 도 4에 도시된 클림프 피팅의 부분적인 횡단면도이다.
도 6은 명료한 도시를 위해서 호스의 일부를 절개하여 도시한, 본원 발명의 다른 실시예에 따른 도 4에 도시된 클림프 피팅의 부분적인 횡단면도이다.
이하의 구체적인 설명 및 첨부된 도면들은 발명의 여러 가지 예시적인 실시예들을 설명하고 도시한다. 설명 및 도면들은 당업자가 발명을 제조 및 이용할 수 있게 하는 역할을 하고 그리고 어떠한 방식으로도 발명의 범위를 제한하기 위한 의도를 가지지 않는다.
발명의 여러 가지 특징들이, 예를 들어, 차량의 동력 조향 시스템 또는 자동차 공조 시스템과 같이, 유체를, 특히 압력하의 유체를 이송하는 임의 적용예 또는 시스템에서 이용될 수 있다.
도 1-6은 본원 발명에 따른 클림프 피팅(10)을 도시한다. 클림프 피팅(10)은 니플(12) 및 상기 니플(12)로부터 방사상으로 이격되고 상기 니플(12)과 축방향으로 정렬되는 전반적으로 원통형인 소켓(14)을 포함한다. 여러 가지 재료들 또는 재료들의 조합들을 이용하여 니플(12)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 니플(12)이 스틸, 구리, 또는 알루미늄 튜빙 등과 같은 실질적으로 강성인 금속 재료로 형성될 수 있다. 니플(12)이 도관(16)의 단부에서 일체로 형성될 수 있고 또는 호스 또는 도관(16)의 단부 상으로 수용되도록 구성된 분리된 성분이 될 수 있다. 도관(16)은, 예를 들어, 실질적으로 강성인 금속 재료(예를 들어, 스틸, 구리, 또는 알루미늄 튜빙), 또는 실질적으로 가요성인 폴리머 재료(예를 들어, 직물-보강형 고무 튜빙), 등과 같은 여러 재료들 또는 재료들의 조합들로 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 니플(12)은, 상기 니플의 외측 표면(28) 상에 제공된, 쇼울더(22), 복수의 이격되고 방사상 외측으로 연장하는 반전 각도형의 제 1 미늘들(24), 복수의 이격되고 방사상 외측으로 연장하는 전방향 각도형의 제 2 미늘들(26)을 포함한다. 비-제한적인 예로서, 제 1 미늘들(24)이 니플(12)의 외측 표면(28)에 대해서 약 5 도 내지 약 10 도 범위의 각도로 형성된 외측 표면(30)을 가지고, 그리고 제 2 미늘들(26)이 니플(12)의 외측 표면(28)에 대해서 약 170 도 내지 약 175 도 범위의 각도로 형성된 외측 표면(31)을 가진다. 미늘들(24, 26)이, 예를 들어, 가공(machining), 롤링, 또는 스탬핑과 같은 임의의 적합한 형성 프로세스에 의해서 형성될 수 있을 것이다. 제 1 미늘들(24) 및 제 2 미늘들(26)의 각각이 니플(12)의 외주 주위로 연속적으로 또는 이격된 간격들로 형성될 수 있다. 미늘들(24, 26)이 니플(12)의 외주 주위에서 이격된 간격들로 형성될 때, 희망하는 경우에, 제 1 미늘들(24)이 제 2 미늘들(26)과 정렬되거나 제 2 미늘들(26)로부터 방사상으로 오프셋될 수 있을 것이다.
특정 실시예들에서, 제 1 미늘들(24) 및 제 2 미늘들(26)이 축방향을 따라서 니플(12) 상에서 교번적으로 형성된다. 제 2 미늘들(26)의 각각의 하나가 제 1 미늘들(24) 중의 상응하는 하나로부터 이격되어, 그 사이에 환형 홈(34)을 형성한다. 제 1 미늘들(24), 제 2 미늘들(26), 및 홈들(34)이 복수의 쌍을 이루는 미늘 구성들(32)을 형성하도록 배열된다. 도시된 바와 같이, 쌍을 이루는 미늘 구성들(32)의 각각이 쌍을 이루는 미늘 구성들(32) 중의 인접한 하나와 접촉지지 된다. 당업자는, 필요에 따라서, 예를 들어, 도 2-3에 도시된 바와 같이 2개의 쌍을 이루는 미늘 구성들(32) 또는 도 5-6에 도시된 바와 같이 3개의 쌍을 이루는 미늘 구성들(32)과 같은 임의 수의 쌍을 이루는 미늘 구성들(32)을 니플(12)이 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 2 및 5에 도시된 특정 실시예들에서, 제 1 미늘들(24)의 내측 표면(36) 및 제 2 미늘들(26)의 내측 표면(38)이 상기 니플(12)의 외측 표면(28)에 대해서 실질적으로 수직이 되어, 전반적으로 직사각형인 형상의 홈(34)을 형성한다. 도 3 및 6에 도시된 다른 실시예들에서, 제 1 미늘들(24)의 내측 표면(36) 및 제 2 미늘들(26)의 내측 표면(38)이 각각의 엣지들(40, 42)로부터 니플(12)의 외측 표면(28)까지 각도를 이루어, 전반적으로 사다리꼴인 형상의 홈(34)을 형성한다. 도시된 홈들(34)의 각각이 소켓(14)의 외측 표면(46) 상에 형성된 리브들(ribs)(44)의 환형 어레이와 축방향으로 정렬된다. 비-제한적인 예로서, 홈들(34)의 각각이 약 0.25 mm 내지 약 0.5 mm 범위, 구체적으로 약 0.35 mm의 깊이, 및 약 1.5 mm 내지 약 3.5 mm 범위, 구체적으로 약 2.0 mm의 폭을 가진다. 홈들(34)이 필요에 따라 임의의 크기 및 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
소켓(14)이 개방 단부(47) 및 종단 단부(48)를 포함한다. 종단 단부(48)가 니플의 쇼울더(22)와 형성된 환형 비드(50) 사이에 배치되어, 소켓(14)의 축방향 변위를 방해하기 위한 비드 록(bead lock)을 형성한다. 소켓(14)은, 재료 파괴 없는 클림핑을 허용하는 적절한 강도의 전성(ductile) 재료로 형성된다. 호스 부재(54)의 단부를 수용하는 환형 챔버 또는 공간(52)이 소켓(14)과 니플(12) 사이에 형성된다. 호스 부재(54)가, 예를 들어, 실질적으로 가요성인 폴리머 재료(예를 들어, 직물-보강형 고무 튜빙) 등과 같은 여러 가지 재료들 또는 재료들의 조합들로 형성될 수 있다. 호스 부재(54)가, 필요에 따라, 예를 들어, 배리어 호스, 베니어(veneer) 호스, 및 고체(solid) 재료 호스와 같은 임의 타입의 호스일 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
조립을 위해서, 호스 부재(54)가 환형 챔버(52) 내에 배치되고 호스 부재(54)의 단부 표면(56)이 니플(12)의 쇼울더(22)와 접촉지지 되도록 하는 방식으로, 니플(12)이 호스 부재(54)의 개방 보어 내에 배치된다. 그 후에, 호스 부재(54)가 내부에 배치된 클림프 피팅(10)이 통상적인 소켓 클림핑 또는 스웨이징(swaging; 형철 변형) 장치(미도시) 내에 배치된다. 클림핑 장치에서, 소켓(14)이 호스 부재(54)를 니플(12) 상으로 압축하기 위해서 리브들(44)에서 내측으로 방사상으로 변형되어, 소켓(14)과 니플(12) 사이에서 호스 부재(54)를 샌드위치시켜 실질적인 유밀 연결을 형성하고 그리고 클림프 피팅(10)이 호스 부재(54)로부터 분리되는 것을 방해한다. 도 2-3 및 5-6에 도시된 바와 같이, 호스 부재(54)의 부분들이 미늘들(24, 26) 사이에 형성된 홈들(34) 내로 수용되어, 클림프 피팅(10)과 호스 부재(54) 사이의 실질적인 유밀 연결을 추가적으로 강화한다. 부가적으로, 제 1 미늘들(24)의 엣지들(40)이 호스 부재(54)의 내측 표면(58)과 결합 또는 "바이트 결합(bite into)"되어, 특히 호스 부재(54) 내의 유체 압력이 증가됨에 따라, 클림프 피팅(10)과 호스 부재(54) 사이의 실질적인 유밀 연결을 추가적으로 강화한다. 따라서, 제 1 미늘들(24)이 니플(12)의 호스 부재(54)와의 밀봉 결합을 향상시키고, 그에 의해서 클림프 피팅(10)과 호스 부재(54) 사이의 연결의 바람직하지 못한 누설을 방지한다.
유사하게, 니플(12)의 제 2 미늘들(26)이 호스 부재(54)의 내측 표면(58)과 결합한다. 니플(12)이 제 2 미늘들(26)로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 형상 결합 저항(positive resistance)을 제 2 미늘들(26)이 제공한다. 클림프 피팅(10)과 호스 부재(54) 사이의 분리를 추가적으로 방해하기 위해서, 클림프 피팅(10)과 호스 부재(54) 사이의 실질적인 유밀 연결을 추가적으로 강화하기 위한 적어도 하나의 표면 불규칙부(예를 들어, 널링부(knurling))를 소켓(14)의 내측 표면(60) 및/또는 호스 부재(54)의 외측 표면(62)이 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 니플(12)과 호스 부재(54)의 밀봉 결합을 추가적으로 강화시키기 위해서 그리고 니플(12)과 호스 부재(54) 사이의 분리를 추가적으로 방해하기 위해서, 접착제가 니플(12)과 호스 부재(54) 사이에 및/또는 호스 부재(54)와 소켓(14) 사이에 접착제가 채용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 클림프 피팅(10)이 비교적 높은 내부 호스 압력을 효과적으로 핸들링할 수 있고, 그리고 클림프 피팅(10)이 반전형의 제 1 미늘들(24) 및 전방향의 제 2 미늘들(26)을 교번적인 패턴으로 포함한다는 사실은 종래의 클림프 피팅과 비교될 수 없는 호스 연결을 제공한다.
전술한 내용으로부터, 당업자는 본원 발명의 본질적인 특성들을 용이하게 확인할 수 있을 것이고 그리고, 본원 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고도, 발명을 여러 가지 용도들 및 조건들에 적응시키기 위해서 발명에 대한 여러 가지 변화들 및 수정들을 가할 수 있을 것이다.

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  10. 클림프 피팅으로서:
    커플링된 소켓 및 외측 표면을 포함하는 니플을 포함하고,
    상기 외측 표면은 상부에 형성된 복수의 쌍을 이루는 미늘 구성들을 가지고, 상기 쌍을 이루는 미늘 구성들의 각각이 축방향으로 연장하는 반전 각도형의 제 1 미늘 및 상기 제 1 미늘로부터 이격되어 그 사이에 환형 홈을 형성하는 축방향으로 연장하는 전방향 각도형의 제 2 미늘을 구비하고, 상기 쌍을 이루는 미늘 구성들 중 하나가 상기 쌍을 이루는 미늘 구성들 중의 다른 하나와 접촉지지 되며,
    상기 제 1 미늘 및 상기 제 2 미늘이 상기 니플의 외측 표면 상에 교번적으로 형성되고,
    상기 소켓은 클램핑 장치에 의해 변형되어, 상기 환형 홈 상으로 호스 부재를 압축하는, 방사상 내측으로 변형된 부분을 형성하며,
    상기 방사상 내측으로 변형된 부분의 둘레방향을 따라, 상호 이격되어 형성되는 복수의 리브들의 환형 어레이가 상기 방사상 내측으로 변형된 부분의 외측 표면에만 형성되고,
    상기 홈들의 각각이 상기 리브들의 환형 어레이와 축방향으로 정렬되는 클림프 피팅.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 미늘들의 각각이 내측 표면 및 외측 표면에 의해서 형성된 엣지를 구비하는, 클림프 피팅.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 미늘들의 각각의 외측 표면이 상기 니플의 외측 표면에 대해서 5 도 내지 10 도 범위의 각도로 형성되는, 클림프 피팅.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 미늘들의 각각이 내측 표면 및 외측 표면에 의해서 형성된 엣지를 구비하는, 클림프 피팅.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 미늘들의 각각의 외측 표면이 상기 니플의 외측 표면에 대해서 170 도 내지 175 도 범위의 각도로 형성되는, 클림프 피팅.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 홈이 직사각형인 횡단면 형상을 가지는, 클림프 피팅.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 홈이 사다리꼴인 횡단면 형상을 가지는, 클림프 피팅.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 홈들의 각각이 호스 부재를 내부에 수용하도록 구성되는, 클림프 피팅.
  19. 삭제
  20. 삭제
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