KR101560867B1

KR101560867B1 - 유체 커플링

Info

Publication number: KR101560867B1
Application number: KR1020127033770A
Authority: KR
Inventors: 고이치 유하라; 이즈루 시카타
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2015-10-15
Also published as: CN103069203A; CN103069203B; SG186434A1; JP5608463B2; KR20130026456A; TW201211433A; US20130154253A1; US9145990B2; TWI527984B; WO2012017740A1; JP2012031960A

Abstract

본 발명의 목적은 개스킷 누락 불량이 발생하는 경우에, 누설 시험으로 확실하게 이것을 발견할 수 있도록 한 유체 커플링을 제공하는 것이다. 본 발명의 유체 커플링에는, 각 커플링 부재(1, 2)의 맞댐 단부면에, 환형의 시일 돌기(7, 8) 및 이보다 돌출량이 큰 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)가 마련되어 있다. 양 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)가 서로 맞대어졌을 때에, 적어도 한쪽의 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)에, 그 내부 공간(Si)과 외부 공간(So)을 연통하는 연통로(31, 32)가 형성되어 있다.

Description

유체 커플링{FLUID COUPLING}

본 발명은, 유체 커플링에 관한 것이며, 특히 적정한 체결보다 더 체결되는 것을 방지하기 위한 과도 조임(overtightening) 방지용 환형 돌기가 마련되어 있는 유체 커플링에 관한 것이다.

유체 커플링으로서, 종래에는 서로 연통하는 유체 통로를 갖고 있는 제1 및 제2 커플링 부재와, 양 커플링 부재의 맞댐 단부면 사이에 개재되는 원환형 개스킷과, 커플링 부재끼리를 결합시키는 나사 수단을 포함하고 있고, 각 커플링 부재의 맞댐 단부면에, 환형의 시일 돌기 및 이보다 돌출량이 큰 과도 조임 방지용 환형 돌기가 마련되어 있는 것이 알려져 있다(예컨대 특허문헌 1).

이 유체 커플링에 의하면, 환형의 시일 돌기가 개스킷에 접촉하여 이것을 변형시킴으로써 필요한 시일성이 얻어지고, 과도 조임 방지용 환형 돌기에 의해 적정한 체결보다 더 체결되는 것이 방지된다. 과도 조임 방지에 대해서는, 한쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기와 다른쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기가, 적정한 체결 시에는, 리테이너를 사이에 두고, 또는 리테이너를 사이에 두지 않고 대향하지만, 힘은 서로 미치지 않는 상태, 또는 큰 힘은 미치지 않는 상태가 되고, 이보다 더 체결되는 경우, 한쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기와 다른쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기가 리테이너를 사이에 두고, 또는 직접 맞대어짐으로써, 체결에 대한 저항이 증대하며, 이에 의해 과잉 체결이 방지되는 것으로 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 제3876351호 공보

상기 유체 커플링에 의하면, 개스킷이 누락된 경우, 한쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기와 다른쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기가 직접 맞대어지고, 이 상태로 누설 시험을 행하면, 한쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기와 다른쪽 커플링 부재의 과도 조임 방지용 환형 돌기의 맞대어짐에 의해 시일성이 얻어지기 때문에, 개스킷이 누락되어 있음에도 불구하고, 누설 시험에서 합격이 될 가능성이 있다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 개스킷 누락 불량이 발생하는 경우에, 누설 시험에서 확실하게 그것을 발견할 수 있도록 한 유체 커플링을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 유체 커플링은, 서로 연통하는 유체 통로를 갖고 있는 제1 및 제2 커플링 부재와, 양 커플링 부재의 맞댐 단부면 사이에 개재되는 원환형 개스킷과, 커플링 부재끼리를 결합시키는 나사 수단을 포함하고 있고, 각 커플링 부재의 맞댐 단부면에, 환형의 시일 돌기 및 이보다 돌출량이 큰 과도 조임 방지용 환형 돌기가 마련되어 있는 유체 커플링에 있어서, 양 과도 조임 방지용 환형 돌기가 서로 맞대어졌을 때에, 적어도 한쪽의 과도 조임 방지용 환형 돌기에, 그 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 연통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

연통로는, 과도 조임 방지용 환형 돌기의 선단면에 마련된 연통 홈에 의해 형성되어 있는 경우가 있고, 또한 연통로는, 과도 조임 방지용 환형 돌기를 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍에 의해 형성되어 있는 경우가 있다.

연통 홈은, 예컨대 반원형, V자형, 사각형 등의 단면으로 되어, 과도 조임 방지용 환형 돌기의 선단면에, 그 내경부터 외경까지 통하도록 형성된다. 연통로는, 예컨대 단면 원형의 관통 구멍이 되어도 좋다. 어쨌든, 연통로는, 양 과도 조임 방지용 환형 돌기가 서로 맞대어졌을 때에, 그 내부 공간과 외부 공간을 연통하도록 마련된다. 여기서, 내부 공간은 개스킷이 배치되는 공간이고, 외부 공간은 예컨대 커플링 부재끼리 결합되는 너트의 내측 공간이며, 이 경우, 너트에 누설 시험용의 시험 구멍이 뚫림으로써, 누설 시험에 의해, 개스킷 누락을 확실하게 발견할 수 있다. 연통로는 하나로 하여도 좋고, 복수로 하여도 좋다.

과도 조임 방지용 환형 돌기는, 시일성에 기여하는 것이 아니기 때문에, 이것에 연통로를 형성함으로써, 시일성에 악영향을 부여하는 경우는 전혀 없다.

나사 수단은 여러 가지의 구성이 가능하며, 예컨대 제1 및 제2 커플링 부재 중 어느 한쪽에 수나사부가 형성되고, 커플링 부재의 수나사부에 나사 결합된 너트에 의해, 양 커플링 부재가 결합되어도 좋고, 제1 및 제2 커플링 부재가 모두 수나사부가 형성되어 있지 않은 슬리브가 되어, 별도 부재로 된 수나사 부재와 너트에 의해, 양 커플링 부재가 결합되어도 좋다. 또한, 커플링 부재끼리는, 한쪽에 볼트 삽입 관통 구멍이, 다른쪽에 암나사부가 형성되어, 볼트에 의해 결합되도록 하여도 좋다.

본 발명의 유체 커플링에 의하면, 양 과도 조임 방지용 환형 돌기가 서로 맞대어졌을 때에, 적어도 한쪽의 과도 조임 방지용 환형 돌기에, 그 내부 공간과 외부 공간을 연통하는 연통로가 형성되어 있기 때문에, 개스킷 누락 불량이 발생하는 경우에는, 과도 조임 방지용 환형 돌기의 연통로를 통해 누설되어, 누설 시험으로 확실하게 개스킷 누락을 발견할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유체 커플링의 제1 실시형태를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 개스킷 누락시의 주요부의 종단면도이다.
도 3은 과도 조임 방지용 환형 돌기에 마련되는 연통로의 예를 도시하는 사시도이다.
도 4는 과도 조임 방지용 환형 돌기에 형성되는 연통로의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
도 5는 종래의 커플링에서의 개스킷 누락시의 주요부의 종단면도이다.

본 발명의 실시형태를, 이하의 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서, 상하는, 도면의 상하를 말하는 것으로 한다.

도 1은, 본 발명에 의한 유체 커플링의 제1 실시형태를 도시하고 있으며, 유체 커플링은, 서로 연통하는 유체 통로를 갖고 있는 관형의 제1 커플링 부재(1) 및 관형의 제2 커플링 부재(2)와, 제1 커플링 부재(1)의 우측 단부면과 제2 커플링 부재(2)의 좌측 단부면 사이에 개재되는 원환형 개스킷(3)과, 원환형 개스킷(3)을 유지하고 제1 커플링 부재(1)에 유지되는 리테이너(5)를 포함하고 있고, 제2 커플링 부재(2)측으로부터 제1 커플링 부재(1)에 끼워진 너트(4)에 의해, 제2 커플링 부재(2)는 제1 커플링 부재(1)에 고정되어 있다. 각 커플링 부재(1, 2)의 맞댐 단부면의 반경 방향 대략 중앙부에는, 환형의 시일 돌기(7, 8)가 각각 형성되고, 동(同) 외주부에는, 환형의 과도 조임 방지용 돌기(9, 10)가 각각 형성되어 있다.

개스킷(3)의 양단부면은, 축방향에 대하여 직각인 평탄면으로 되어 있다. 개스킷(3)의 외주면에는, 외향 플랜지로 이루어지는 빠짐 방지부(3b)가 마련되어 있어, 개스킷(3)을 리테이너(5)에 유지시키거나 리테이너(5)를 각 커플링 부재(1, 2)에 유지시키는 작업이 용이하다.

양 커플링 부재(1, 2) 및 개스킷(3)은, SUS316L제이다. 양 커플링 부재(1, 2)의 내경과 개스킷(3)의 내경은, 동등하게 이루어져 있다. 양 커플링 부재(1, 2) 및 개스킷(3)의 재질로서는, SUS316L 이외의 스테인리스강이나, 그 외의 금속이 적절하게 채용된다.

리테이너(5)는, 스테인리스 강판으로 일체적으로 형성된 것으로, 원환부(21)와, 원환부(21) 우단에 내측 돌출형으로 마련된 3개의 클로(claws)(23)를 구비하여, 개스킷(3)의 외주면을 유지하는 개스킷 유지부(22)와, 제1 커플링 부재(1)의 우측 단부면에 결합하도록 된 커플링 부재 유지부(24)로 이루어진다. 3개의 클로(23)는 약간의 탄성을 갖고 있고, 각 클로(23)의 선단에는, 우측으로 절곡된 약간의 탄성을 갖는 절곡부(23a)가 마련되어 있다. 그리고, 각 클로(23)의 내측에 개스킷(3)을 끼워 넣고, 절곡부(23a)를 개스킷(3)에 밀착시켜, 개스킷(3)의 리테이너(5) 안에서의 반경 방향 및 축 방향으로의 이동을 저지한다. 원환부(21)에는, 3개의 클로(23)가 마련되어 있는 위치에 있어서, 각각 한 쌍의 축선 방향 노치가 형성되어 있고, 이것에 의해 형성된 3개의 클로형 유지부(25)에 의해 커플링 부재 유지부(24)가 구성되어 있다. 3개의 클로형 유지부(25)는, 탄성력에 의해 제1 커플링 부재(1)의 우단부 외면을 삽입하는 것에 의해, 리테이너(5)를 제1 커플링 부재(1)에 유지하고 있다.

너트(4)의 우단부에는 내향 플랜지(11)가 형성되어 있고, 이 플랜지(11) 부분은 제2 커플링 부재(2)의 주위에 끼워져 있다. 너트(4)의 좌단부의 내주에는 암나사(12)가 형성되어 있고, 이것이 제1 커플링 부재(1)의 우측에 형성된 수나사(14)에 나사 결합되어 있다. 제2 커플링 부재(2)의 좌단부 외주에는 외향 플랜지(13)가 형성되어 있고, 이것과 너트(4)의 내향 플랜지(11) 사이에 동시 회전 방지용의 스러스트 볼베어링(6)이 개재되어 있다.

각 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)는, 시일 돌기(7, 8)보다 좌우 방향 개스킷(3)측으로 돌출되어 있고, 적정한 체결보다 더 체결하고자 했을 때에, 리테이너(5)를 그 양면에서 압박하도록 이루어져 있다. 각 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)는 조립 전의 각 커플링 부재(1, 2)의 시일 돌기(7, 8)를 보호하고 있고, 이것에 의해, 시일성에 중요한 영향을 미치는 시일 돌기(7, 8)가 손상되는 것을 방지하고 있다.

손으로 체결한 상태로부터 스패너 등에 의해 너트(4)를 더 체결하여 가면, 개스킷(3)이 변형되고, 적정한 체결 시에는, 각 커플링 부재(1, 2)의 내주(1a, 2a)와 개스킷(3)의 내주(3a)가 대략 동일면이 된다. 즉, 액체가 고이는 오목부가 존재하지 않게 된다. 그리고, 이보다 더 체결하면, 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)와 리테이너(5)의 사이의 간극이 0이 되고, 체결에 대한 저항력이 매우 커져, 과도 조임이 방지된다.

상기한 유체 커플링에서는, 너트(4)에 누설 시험용의 시험 구멍(도시 생략)이 뚫려 있고, 개스킷 누락 등의 시일 불량품을 발견하기 위한 누설 시험이 행해지고 있다.

여기서, 개스킷(3)이 누락된 경우, 예컨대 정해진 체결력에 도달할 때까지 체결하는 것으로 되어 있으면, 종래의 유체 커플링에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 커플링 부재(1)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(9)와 제2 커플링 부재(2)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(10)가 직접 맞대어짐으로써, 체결에 대한 저항이 증대되고, 이 후 더 체결함으로써, 소정(적절한 체결력과 동일한 크기)의 체결력에 도달하게 된다. 도 5의 상태로 되어 있는 유체 커플링에 대하여, 누설 시험을 행하면, 제1 커플링 부재(1)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(9)와 제2 커플링 부재(2)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(10)의 맞대어짐에 의해 어느 정도의 시일성이 얻어지기 때문에, 개스킷(3)이 누락되어 있음에도 불구하고, 누설 시험에서 합격될 가능성이 있다.

이러한 개스킷이 누락된 유체 커플링이 누설 시험에서 합격하는 것은 방지해야 하여, 본 발명에 의한 유체 커플링에서는, 양 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)가 서로 맞대어졌을 때에, 적어도 한쪽(도시는 양쪽)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)에, 그 내부 공간(Si)과 외부 공간(So)을 연통하는 연통 홈(연통로)(31, 32)이 형성되어 있다.

도 2에서, 개스킷(3)이 누락된 상태에서, 양 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)가 서로 맞대어지면, 연통 홈(31, 32)에 의해 양 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)의 맞댐부의 내부 공간(Si)과 외부 공간(So)이 연통되어, 누설 시험을 행한 경우, 확실하게 누설이 발견된다.

연통 홈(31)[(32)에 대해서도 마찬가지]의 형상은, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 단면 반원형이어도 좋고, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 단면 V자형이어도 좋으며, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 단면 사각형이어도 좋다. 또한, 연통 홈(31, 32)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 과도 조임 방지용 환형 돌기(9)를 직경 방향으로 관통하는 단면 원형의 관통 구멍(연통로)(33)으로 대체하여도 좋다. 어느 형상이어도, 개스킷(3)이 누락된 경우에는, 누설 시험에 의해 확실하게 누설을 발견할 수 있다.

또한, 연통로(31, 32, 33)의 수는, 하나로 하여도 좋고, 복수로 하여도 좋다. 연통로(31, 32, 33)는, 어느 하나의 커플링 부재(1, 2)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)에만 형성되어 있으면 된다. 양쪽 커플링 부재(1, 2)의 과도 조임 방지용 환형 돌기(9, 10)에 연통 홈(31, 32)이 형성되어 있는 경우, 맞댐 시에 이들의 위치를 맞출 필요는 없다.

본 발명은, 유체 커플링에 있어서, 개스킷 누락 불량이 발생하는 경우에, 누설 시험에서 확실하게 발견할 수 있도록 했기 때문에, 유체 커플링의 신뢰성의 향상에 기여할 수 있다.

1, 2: 커플링 부재
3: 개스킷
4: 너트
7, 8: 시일 돌기
9, 10: 과도 조임 방지용 돌기
31, 32: 연통 홈(연통로)
33: 관통 구멍(연통로)

Claims

서로 연통하는 유체 통로를 갖고 있는 제1 및 제2 커플링 부재와, 양 커플링 부재의 맞댐 단부면 사이에 개재되는 원환형 개스킷과, 커플링 부재끼리를 결합시키는 나사 수단과, 누설 시험용의 시험 구멍을 구비하고 있으며, 각 커플링 부재의 맞댐 단부면에, 환형의 시일 돌기 및 이보다 돌출량이 큰 과도 조임 방지용 환형 돌기가 마련되어 있는 유체 커플링에 있어서,
양 과도 조임 방지용 환형 돌기가 서로 맞대어졌을 때에, 적어도 한쪽의 과도 조임 방지용 환형 돌기에, 양 과도 조임 방지용 환형 돌기의 내측에 형성되어 개스킷이 배치되는 내부 공간과 양 과도 조임 방지용 환형 돌기의 외측에 형성되는 외부 공간을 연통하는 연통로가 형성되어 있고, 개스킷 누락 불량이 발생하고 있는 경우에는, 과도 조임 방지용 환형 돌기의 연통로를 통한 누설이 있어, 누설 시험에서 확실하게 개스킷 누락을 발견할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
제1항에 있어서, 연통로는, 과도 조임 방지용 환형 돌기의 선단면에 마련된 연통 홈에 의해 형성되어 있는 것인 유체 커플링.
제1항에 있어서, 연통로는, 과도 조임 방지용 환형 돌기를 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍에 의해 형성되어 있는 것인 유체 커플링.