KR101885795B1

KR101885795B1 - 플렉시블 조인트의 제조방법

Info

Publication number: KR101885795B1
Application number: KR1020170008267A
Authority: KR
Inventors: 정호진
Original assignee: 승진산업 (주)
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-09-10
Also published as: KR20180084533A

Abstract

본 발명에 따른 플렉시블 조인트는, 원형의 주름관을 준비하고, 주름관의 외주면 상에 브레이드(braid)를 둘러싸고, 주름관과 브레이드의 양 단부에 관 형상의 결합구(結合具)를 끼우고, 결합구의 내 측벽을 향해 주름관과 브레이드를 내부 확관시키고, 결합구의 외 측벽 주변으로 주름관과 브레이드를 외부 확관시키고, 주름관과 브레이드를 결합구의 외 측벽 상에 밀착시키는 것을 포함한다.

Description

플렉시블 조인트의 제조방법{METHOD OF MAKING FLEXIBLE JOINT}

본 발명은 익스펜션 조인트(expansion joint) 분야에서 이종 재질의 구성 요소들을 반 영구적으로 결속시키 위해 용접을 수행하지 않고 만들어지는 플렉시블 조인트의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 익스펜션 조인트는 지반 침하 또는 지진에 기인하여 건축 자재들의 진동을 흡수하거나 건축 자재들을 서로 잡아주게 하거나 건축자재들의 이동을 가능하게 하기 위해 건축 자재들의 열 유도 팽창 또는 수축을 안전하게 흡수하도록 고안한 조립체이다. 여기서, 상기 익스펜션 조인트는 빌딩, 다리, 인도, 기차 선로, 배관 계통, 선박, 그리고 기타 구조물에서 흔히 발견된다.

특별히, 상기 익스펜션 조인트 종류들 중 플렉시블 조인트는 배관들 사이에 위치되며 배관의 외부로부터 전달되는 진동을 흡수하여 배관의 파손 및 변형을 방지하는 신축 이음이다. 상기 플렉시블 조인트는 배관 계통에 이용되기 위해 작동성과 내압성 그리고 내식성을 필요로 하므로, 구조적으로 금속 튜브, 금속선 직조(織造) 브레이드(braid)와, 금속 플렌지(flange)로 이루어진다.

상기 금속 튜브는 스테인레스 강을 이용하여 탄력성을 높이고 파형 성형으로 형성되며 내굴곡성 및 유연성을 높여 외부 진동을 감소시킨다. 상기 금속선 직조 브레이드는 금속 튜브를 둘러싸며 금속 튜브의 길이 방향의 신장을 제한하고 외부 충격으로부터 금속 튜브를 보호한다. 상기 금속 플렌지는 금속 튜브와 금속선 직조 브레이드의 양 단부에 끼워지며 철 재질로 이루어져 배관의 다양한 접속구와 자유로이 접속한다.

상기 플렉시블 조인트에서, 상기 금속 튜브와 금속선 직조 브레이드는 금속 플렌지와 결합하기 위해 불활성 가스 분위기에서 텅스텐 용접봉을 이용하는 티그 용접(tungsten inert-gas arc welding; TIG)에 노출된다. 상기 텅스텐 용접봉은 용접 동안 소모되지 않고 금속 튜브, 금속선 직조 브레이드와 금속 플렌지에 전류만을 공급한다. 상기 텅스텐 용접봉이 소전류를 공급하지만, 상기 티그 용접은 안정적인 아크를 발생시켜 얇은 것의 용접, 예를들면 배관류의 초층용접에 적합하다.

그러나, 상기 티크 용접은 금속 튜브, 금속선 직조 브레이드와 금속 플렌지의 용접 동안 금속 플렌지의 내 측벽에서 스테인레스와 철의 이종 재질을 용융하여 접합한다. 상기 이종 재질의 금속이 접합되어 있는 때, 상기 이종 재질의 금속의 이온화 경향 표준 전위차는 갈바닉(Galvanic) 부식 원리에 따르면 접합 부위에 특별한 부식 분위기를 적용하지 않더라도 이온화 경향이 높은 불안정한 금속에서 전위차 부식을 먼저 야기시킨다.

상기 전위차 부식은 플렉시블 조인트의 이용 수명 동안 금속 플렌지를 점점 산화시켜 금속 플렌지, 금속 튜브와 금속선 직조 브레이드 사이에 틈새를 만들어 플렉시블 조인트의 성능을 저하시킬 수 있다. 이를 통해, 빌딩 면들, 콘크리트 슬라브들과 배관들이 계절 변화에 따른 온도 상승과 온도 하강에 기인하거나 기타 열원들에 기인하여 팽창과 수축을 반복적으로 하는 동안, 상기 플렉시블 조인트는 빌딩 면들, 콘크리트 슬라브들과 배관들의 팽창과 수축을 충분히 흡수하지 못해 빌딩 면들, 콘크리트 슬라브들과 배관들에 발생하는 균열을 방지하지 못한다.

상기 플렉시블 조인트는 한국 공개특허공보 제 10-2016-0110033 호에 종래기술로서 개시되고 있다.

한국 공개특허공보 제 10-2016-0110033 호

본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, TIG 용접에 이종 재질의 금속을 노출시키지 않아 이종 재질의 금속에 전위차 부식을 방지하여 이용 수명을 일정하게 유지시키는데 적합한 플렉시블 조인트의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 플렉시블 조인트의 제조방법은, 원형의 주름관을 준비하고, 상기 주름관의 외주면 상에 브레이드(braid)를 둘러싸고, 상기 주름관과 상기 브레이드의 양 단부에서 상기 주름관의 매끈한 부위 상에 관 형상의 결합구(結合具)를 끼우고, 상기 주름관과 상기 브레이드의 양 측부를 통해 상기 주름관의 내부에 확산 도구를 삽입시켜 상기 결합구의 내 측벽을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드를 내부 확관시키고, 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 측부를 통해 상기 주름관의 내부로부터 상기 확산 도구를 제거시켜 상기 결합구의 외 측벽 주변으로 상기 주름관과 상기 브레이드를 외부 확관시키고, 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 압착 도구를 이용하여 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착시키는 것을 포함하고, 상기 결합구는 상기 내 측벽과 상기 외 측벽에 굴곡을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 주름관의 상기 외주면 상에 상기 브레이드(braid)를 둘러싸는 것은, 상기 주름관의 길이 방향을 따라 상기 주름관의 상기 외주면을 상기 브레이드로 둘러싸는 것을 포함하고, 상기 주름관과 상기 브레이드는 상기 주름관의 길이 방향을 따라 동일한 길이를 가질 수 있다.

상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에 상기 관 형상의 결합구(結合具)를 끼우는 것은, 상기 주름관과 상기 브레이드의 양 측부를 통해 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부 상에 상기 결합구(結合具)를 끼우는 것을 포함할 수 있다.

상기 결합구의 상기 내 측벽을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드를 내부 확관시키는 것은, 상기 확산 도구를 이용하여 상기 주름관의 내부에서 상기 주름관과 상기 확산 도구를 탄성적으로 접촉시키고, 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부로부터 중앙 영역 향해 상기 확산 도구를 이동시켜 상기 결합구의 상기 내 측벽을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드를 미는 것을 포함할 수 있다.

상기 결합구의 상기 외 측벽 주변으로 상기 주름관과 상기 브레이드를 외부 확관시키는 것은, 상기 결합구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 중앙 영역으로부터 상기 양 단부를 향해 당기고, 상기 주름관의 상기 내부로부터 상기 확산 도구를 제거시키는 때, 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부에서 상기 확산 도구의 탄성적 체적 팽창을 이용하여 상기 결합구의 내경으로부터 외경을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 외부 확관시키는 것을 포함할 수 있다.

상기 확산 도구는 도우넛 형상의 탄성 부재, 상기 탄성 부재의 개구부에 끼워져 수평적으로 피스톤 역할을 하는 로드, 상기 로드 상에서 상기 탄성 부재의 이동을 방지하기 위해 상기 탄성 부재의 상기 개구부의 양 측부에 상기 로드와 결합할 수 있다.

상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착시키는 것은, 상기 압착 도구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 측부 상에 위치시키고, 상기 압착 도구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부에 접촉시키고, 상기 압착 도구를 이용하여 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 상기 결합구의 상기 외 측벽을 향해 미는 것을 포함할 수 있다.

상기 압착 도구는 상기 결합구의 상기 외 측벽을 향하는 면에 상기 결합구의 상기 외 측벽의 굴곡과 반대 형상을 가질 수 있다.

상기 압착 도구는 원판 또는 사각판 형상의 강성 부재, 상기 강성 부재의 개구부에 끼워져 수평적으로 피스톤 역할을 하는 로드, 상기 로드 상에서 상기 강성 부재의 이동을 방지하기 위해 상기 강성 부재의 중앙 영역에 위치되는 개구부의 양 측부에 상기 로드와 결합하는 이동 스토퍼(89)를 포함할 수 있다.

상기 결합구는 동일 중심을 가지면서 상기 브레이드를 순차적으로 둘러싸는 밴드 링과 플렌지를 포함하고, 상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하는 상기 플렌지와 상기 밴드링의 결합 구조물의 외곽선으로 한정되고, 상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove)로 한정되고, 상기 플렌지는 상기 주름관의 길이 방향을 따라 상기 밴드 링보다 더 긴 길이를 가지고, 상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가질 수 있다.

상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 밴드 링 아래에서 평탄한 면을 가지고, 상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합(整合)될 수 있다.

상기 결합구는 동일 중심을 가지면서 상기 브레이드를 순차적으로 둘러싸는 밴드 링과 플렌지를 포함하고, 상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하도록 상기 브레이드의 일 단부에 내부를 노출시키는 플렌지의 케이지와 상기 케이지에 수용되는 상기 밴드 링의 결합 구조물의 외곽선으로 한정되고, 상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove)로 한정되고, 상기 플렌지는 일부분에서 상기 케이지를 통해 상기 밴드 링과 접촉하며 나머지 부분에서 상기 밴드 링을 둘러싸면서 상기 밴드 링으로부터 돌출되고, 상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가질 수 있다.

상기 플렌지는 상기 케이지의 천장과 측벽 사이에 예각 또는 직각을 이룰 수 있다.

상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 밴드 링으로부터 상기 플렌지를 향해 순차적으로 낮아지는 계단을 가지고, 상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합될 수 있다.

상기 결합구는 상기 브레이드를 둘러싸는 플렌지를 포함하고, 상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하도록 중앙 영역에 홈부(pit)를 가지는 플렌지의 외곽선으로 한정되고, 상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove)로 한정되고, 상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가질 수 있다.

상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 플렌지 아래에서 요철 형상을 가지고, 상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합될 수 있다.

상기 결합구는 상기 브레이드를 둘러싸는 플렌지를 포함하고, 상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하도록 중앙 영역에 제1 홈부를 가지는 플렌지의 외곽선으로 한정되고, 상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브와 제2 홈부로 한정되고, 상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가질 수 있다.

상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브와 상기 홈부에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 플렌지 아래에서 요철 형상을 가지고, 상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합될 수 있다.

상기 주름관과 상기 브레이드는 스테인레스 강을 포함하고, 상기 밴드 링과 상기 플렌지는 철을 포함할 수 있다.

본 발명은, TIG 용접에 주름관, 브레이드, 밴드 링과 플렌지를 노출시키지 않고 밴드 링과 플렌지의 형상을 따라 주름관과 브레이드를 밴딩시키므로 플렉시블 조인트를 단순하게 제작할 수 있다.

본 발명은, TIG 용접을 이용하지 않고 주름관, 브레이드, 밴드링과 플렌지의 결속을 반 영구적으로 유지시키므로 제조 단계의 개수를 줄여 플렉시블 조인트의 제조 단가를 낮출 수 있다.

본 발명은, TIG 용접에 주름관, 브레이드, 밴드 링과 플렌지를 노출시키지 않아 주름관, 브레이드와 플렌지 사이에 전위차 부식을 방지하므로 주름관, 브레이드, 밴드 링과 플렌지의 금속 재질에 의존하여 이용 수명을 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명은, 밴드 링과 플렌지의 형상을 따라 주름관과 브레이드를 밴딩시켜 플렉시블 조인트를 구성하므로 구성 요소들 사이의 결속력을 강화시켜 플렉시블 조인트에 대한 사용자의 신뢰도를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 조인트를 개략적으로 보여주는 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 플렉시블 조인트의 제조 방법을 설명해 주는 개략도이다.
도 7은 도 6의 A 영역에서 주름관, 브레이드, 밴드 링과 플렌지를 확대하여 플렉시블 조인트를 상세하게 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 플렉시블 조인트의 제1 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 7의 플렉시블 조인트의 제2 변형예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 7의 플렉시블 조인트의 제3 변형예를 보여주는 단면도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 조인트를 개략적으로 보여주는 분해 사시도이고, 도 2 내지 도 6은 도 1의 플렉시블 조인트의 제조 방법을 설명해 주는 개략도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 플렉시블 조인트(60)는, 주름관(10), 브레이드(20), 두 개의 밴드 링(44, 48)과 두 개의 플렌지(54, 58)를 도 1과 같이 포함한다. 여기서, 하나의 밴드 링(44 또는 48)과 하나의 플렌지(54 또는 58)는 하나의 결합구(結合具; 59)를 구성한다.

상기 플렉시블 조인트(60)를 구현하기 위해, 본 발명은 플렉시블 조인트(60)의 제조방법을 아래와 같이 개시한다. 우선적으로, 원형의 주름관(10)이 준비된다. 상기 주름관(10)은 스테인레스 판을 이용하여 관 형상으로 성형되며 관의 양 단부에 매끈한 부위(11)와 중앙 영역에 주름 부위(12)를 도 2와 같이 갖는다.

상기 주름관(10)은 관의 양 단부에서 매끈한 부위(11)에 소정 크기의 제1 내경(r1)을 갖는다. 상기 주름관(10)의 매끈한 부위(11)는 도 3에 개시된 바와 같이 관의 일 단부에서 관의 길이 방향을 따라 밴드 링(44 또는 48) 또는 플렌지(54 또는 58)보다 더 긴 길이를 갖는다.

다음으로, 상기 주름관(10)의 외주면 상에 브레이드(braid; 20)가 도 2에 개시된 바와 같이 둘러싸여 진다. 상기 주름관(10)의 외주면 상에 브레이드(20)를 둘러싸는 것은, 주름관(10)의 길이 방향을 따라 주름관(10)의 외주면을 브레이드(20)로 둘러싸는 것을 포함한다.

여기서, 상기 주름관(10)과 브레이드(20)는 주름관(10)의 길이 방향을 따라 동일한 길이를 갖는다. 상기 브레이드(20)는 스테인레스 강을 이용하여 복수의 얇은 금속 선을 만들어 복수의 얇은 금속 선을 직조하여 형성된다. 다음으로, 상기 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부에서 주름관(10)의 매끈한 부위(11) 상에 관 형상의 결합구(59)가 도 3과 같이 끼워진다.

상기 주름관(10)의 매끈한 부위(11)에 관 형상의 결합구(59)를 끼우는 것은, 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 측부를 통해 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부 상에 결합구(59)를 끼우는 것을 포함한다. 여기서, 상기 결합구(59)는 밴드 링(48)을 통해 주름관(10)의 제1 내경(r1)보다 더 큰 제2 내경(r2)을 갖는다.

상기 결합구(59)는 주름관(10)과 브레이드(20)의 내경을 바라보는 내 측벽과 주름관(10)과 브레이드(20)의 일 단부를 바라보는 외 측벽에 굴곡을 도 7과 같이 갖는다. 상기 결합구(59)는 철을 포함한다. 계속해서, 상기 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 측부를 통해 주름관(10)의 내부에 확산 도구(70)를 제1 방향(D1)을 따라 삽입시켜 결합구(59)의 내 측벽을 향해 주름관(10)과 브레이드(20)가 도 4와 같이 내부 확관된다.

상기 확산 도구(70)는 도우넛 형상의 탄성 부재(63), 탄성 부재(63)의 개구부에 끼워져 수평적으로 피스톤 역할을 하는 로드(66), 로드(66) 상에서 탄성 부재(63)의 이동을 방지하기 위해 탄성 부재(63)의 개구부의 양 측부에 로드(6)와 결합하는 이동 스토퍼(69)를 포함한다.

상기 결합구(59)의 내 측벽을 향해 주름관(10)과 브레이드(20)를 내부 확관시키는 것은, 확산 도구(70)를 이용하여 주름관(10)의 내부에서 주름관(10)과 확산 도구(70)를 탄성적으로 접촉시키고, 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부로부터 중앙 영역을 향해 확산 도구(70)를 이동시켜 결합구(59)의 내 측벽을 향해 주름관(10)과 브레이드(20)를 미는 것을 포함한다.

여기서, 상기 확산 도구(70)의 탄성 부재(63)는 결합구(59)의 내 측벽에 눌려서 결합구(59)의 직경 방향으로 길이를 줄이고 결합구(59)의 직경 방향에 직각으로 두께를 증가시킬 수 있다. 상기 브레이드(20)는 결합구(59)의 밴드 링(48)에 접촉되어 결합구(59)의 제2 내경보다 더 작은 제3 내경(r3)을 갖는다.

이어서, 상기 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 측부를 통해 주름관(10)의 내부로부터 확산 도구(70)를 제거시켜 결합구(59)의 외 측벽 주변으로 주름관(10)과 브레이드(20)가 도 5와 같이 외부 확관된다.

상기 결합구(59)의 외 측벽 주변으로 주름관(10)과 브레이드(20)를 외부 확관시키는 것은, 결합구(59)를 주름관(10)과 브레이드(20)의 중앙 영역으로부터 양 단부를 향해 제1 방향(D1)으로 당기고, 주름관(10)의 내부로부터 확산 도구(70)를 제거시키는 때, 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부에서 확산 도구(70)의 제2 방향(D2)으로 탄성적 체적 팽창을 이용하여 결합구(59)의 내경으로부터 외경을 향해 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부를 외부 확관시키는 것을 포함한다.

여기서, 상기 주름관(10)과 브레이드(20)는 양 단부에서 제1 및 제2 확관(15, 25)으로 이루어진 나팔 확관(35)을 갖는다. 상기 나팔 확관(35)은 확산 도구(70)에서 탄성 부재(63)의 제2 방향(D2)으로 탄성적 체적 팽창에 의해 주름관(10)과 브레이드(20)에서 양 단부의 직경을 늘려서 형성될 수 있다. 이후로, 상기 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부가 압착 도구(90)를 이용하여 결합구(59)의 외 측벽 상에 밀착된다.

상기 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부를 결합구(49)의 외 측벽 상에 밀착시키는 것은, 압착 도구(90)를 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 측부 상에 위치시키고, 압착 도구(90)를 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부에 접촉시키고, 압착 도구(90)를 이용하여 주름관(10)과 브레이드(20)의 양 단부를 제1 방향(D1)으로 결합구(59)의 외 측벽을 향해 미는 것을 포함한다.

여기서, 상기 압착 도구(90)는 결합구(59)의 외 측벽을 향하는 면에 결합구(59)의 외 측벽의 굴곡과 반대 형상을 가질 수 있다. 상기 압착 도구(90)는 결합구(59)의 외 측벽 상에서 결합구(59)의 굴곡을 따라 도 6의 나팔 확관(35)을 펼 수 있다.

상기 압착 도구(90)는 원판 또는 사각판 형상의 강성 부재(83), 강성 부재(83)의 중앙 영역에 위치되는 개구부에 끼워져 수평적으로 피스톤 역할을 하는 로드(86), 로드(86) 상에서 강성 부재(83)의 이동을 방지하기 위해 강성 부재(83)의 개구부의 양 측부에 로드(86)와 결합하는 이동 스토퍼(89)를 포함한다.

도 7은 도 6의 A 영역을 주름관, 브레이드, 밴드 링과 플렌지를 확대하여 플렉시블 조인트를 상세하게 보여주는 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 조인트(60)에서, 상기 결합구(59)는 동일 중심을 가지면서 브레이드(20)를 순차적으로 둘러싸는 밴드 링(48)과 플렌지(58)를 포함한다. 상기 결합구(59)의 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 주름관(10)의 내경을 향하는 플렌지(58)와 밴드링(48)의 결합 구조물의 외곽선으로 한정된다.

상기 결합구(59)의 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 브레이드(20)의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove; G)로 한정된다. 또한, 상기 플렌지(58)는 주름관(10)의 길이 방향을 따라 밴드 링(48)보다 더 긴 길이를 가지고, 상기 외곽선은 플렌지(58)의 양 모서리에서 소정 곡률(R)로 라운드된 곡선을 갖는다.

상기 주름관(10)과 브레이드(20)가 결합구(59)의 내 측벽으로 내부 확관되고 결합구(59)의 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드(20)는, 주름관(10)의 매끈한 부위(11) 상에서, 플렌지(58)의 그루브(G)에 삽입되며 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 밴드 링(48) 아래에서 평탄한 면(FS)을 갖는다. 상기 주름관(10)은 매끈한 부위(11)를 이용하여 브레이드(20)의 형상에 정합(整合)된다.

도 8은 도 7의 플렉시블 조인트의 제1 변형예를 보여주는 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 변형예에 따른 플렉시블 조인트(60A)에서, 결합구(59A)는 동일 중심을 가지면서 브레이드(20)를 순차적으로 둘러싸는 밴드 링(48A)과 플렌지(58A)를 포함한다. 상기 결합구(59)의 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 주름관(10)의 내경을 향하도록 브레이드(20)의 일 단부에 내부를 노출시키는 플렌지(58)의 케이지(C)와 케이지(C)에 수용되는 밴드 링(48A)의 결합 구조물의 외곽선으로 한정된다.

상기 결합구(49)의 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 브레이드(20)의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(G)로 한정된다. 상기 플렌지(58)는 일부분에서 케이지(C)를 통해 밴드 링(48)과 접촉하며 나머지 부분에서 밴드 링(48)을 둘러싸면서 밴드 링(48)으로부터 돌출된다. 상기 플렌지(58)는 케이지(C)의 천장과 측벽 사이에 예각(θ) 또는 직각을 이룰 수 있다. 상기 외곽선은 플렌지(58)의 양 모서리에서 소정 곡률(R)로 라운드된 곡선을 갖는다.

상기 주름관(10)과 브레이드(20)가 결합구(59A)의 내 측벽으로 내부 확관되고 결합구(59A)의 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드(20)는, 주름관(10)의 매끈한 부위(11) 상에서, 플렌지(58A)의 그루브(G)에 삽입되며 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 밴드 링(48A)으로부터 플렌지(58A)를 향해 순차적으로 낮아지는 계단(S)을 갖는다. 상기 주름관(10)은 매끈한 부위(11)를 이용하여 브레이드(20)의 형상에 정합된다.

도 9는 도 7의 플렉시블 조인트의 제2 변형예를 보여주는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 변형예에 따른 플렉시블 조인트(60B)에서, 결합구(59B)는 브레이드(20)를 둘러싸는 플렌지(58B)를 포함한다. 상기 결합구(59B)의 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 주름관(10)의 내경을 향하도록 중앙 영역에 홈부(P)를 가지는 플렌지(58B)의 외곽선으로 한정된다. 상기 결합구(59B)의 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 브레이드(20)의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(G)로 한정된다.

상기 외곽선은 플렌지(58B)의 양 모서리에서 소정 곡률(R)로 라운드된 곡선을 갖는다. 상기 주름관(10)과 브레이드(20)가 결합구(59B)의 내 측벽으로 내부 확관되고 결합구(59B)의 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드(20)는, 주름관(10)의 매끈한 부위(11) 상에서, 플렌지(58B)의 그루브(G)에 삽입되며 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 플렌지(48B) 아래에서 요철 형상(concavo-convex shape; CCS)을 갖는다. 상기 주름관(10)은 매끈한 부위(11)를 이용하여 브레이드(20)의 형상에 정합된다.

도 10은 도 7의 플렉시블 조인트의 제3 변형예를 보여주는 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 변형예에 따른 플렉시블 조인트(60C)에서, 결합구(59C)는 브레이드(20)를 둘러싸는 플렌지(58C)를 포함한다. 상기 결합구(59C)의 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 주름관(10)의 내경을 향하도록 중앙 영역에 제1 홈부(P1)를 가지는 플렌지(58C)의 외곽선으로 한정한다. 상기 결합구(59C)의 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 브레이드(20)의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(G)와 제2 홈부(P2)로 한정된다. 상기 외곽선은 플렌지(58B)의 양 모서리에서 소정 곡률(R)로 라운드된 곡선을 갖는다.

상기 주름관(10)과 브레이드(20)가 결합구(59C)의 내 측벽으로 내부 확관되고 결합구(59C)의 외 측벽 상에 밀착된 후, 상기 브레이드(20)는, 주름관(10)의 매끈한 부위(11) 상에서, 플렌지(58C)의 그루브(G)와 제1 홈부(P1)에 삽입되며 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 플렌지(58C) 아래에서 요철 형상(CCS)을 갖는다. 상기 주름관(10)은 매끈한 부위(11)를 이용하여 브레이드(20)의 형상에 정합된다.

10; 주름관, 20; 브레이드
48; 밴드 링, 58; 플렌지
59; 결합구, 83; 강성 부재
86; 로드, 89; 이동 스토퍼
90; 압착 도구, D1; 방향

Claims

원형의 주름관을 준비하고,
상기 주름관의 외주면 상에 브레이드(braid)를 둘러싸고,
상기 주름관과 상기 브레이드의 양 단부에서 상기 주름관의 매끈한 부위 상에 관 형상의 결합구(結合具)를 끼우고,
상기 주름관과 상기 브레이드의 양 측부를 통해 상기 주름관의 내부에 확산 도구를 삽입시켜 상기 결합구의 내 측벽을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드를 내부 확관시키고,
상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 측부를 통해 상기 주름관의 내부로부터 상기 확산 도구를 제거시켜 상기 결합구의 외 측벽 주변으로 상기 주름관과 상기 브레이드를 외부 확관시키고,
상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 압착 도구를 이용하여 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착시키는 것을 포함하고,
상기 결합구는 상기 내 측벽과 상기 외 측벽에 굴곡을 가지고,
상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착시키는 것은,
상기 압착 도구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 측부 상에 위치시키고,
상기 압착 도구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부에 접촉시키고,
상기 압착 도구를 이용하여 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 상기 결합구의 상기 외 측벽을 향해 미는 것을 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 주름관의 상기 외주면 상에 상기 브레이드(braid)를 둘러싸는 것은,
상기 주름관의 길이 방향을 따라 상기 주름관의 상기 외주면을 상기 브레이드로 둘러싸는 것을 포함하고,
상기 주름관과 상기 브레이드는 상기 주름관의 길이 방향을 따라 동일한 길이를 가지는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에 상기 관 형상의 결합구(結合具)를 끼우는 것은,
상기 주름관과 상기 브레이드의 양 측부를 통해 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부 상에 상기 결합구(結合具)를 끼우는 것을 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 결합구의 상기 내 측벽을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드를 내부 확관시키는 것은,
상기 확산 도구를 이용하여 상기 주름관의 내부에서 상기 주름관과 상기 확산 도구를 탄성적으로 접촉시키고,
상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부로부터 중앙 영역 향해 상기 확산 도구를 이동시켜 상기 결합구의 상기 내 측벽을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드를 미는 것을 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 결합구의 상기 외 측벽 주변으로 상기 주름관과 상기 브레이드를 외부 확관시키는 것은,
상기 결합구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 중앙 영역으로부터 상기 양 단부를 향해 당기고,
상기 주름관의 상기 내부로부터 상기 확산 도구를 제거시키는 때, 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부에서 상기 확산 도구의 탄성적 체적 팽창을 이용하여 상기 결합구의 내경으로부터 외경을 향해 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 외부 확관시키는 것을 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 확산 도구는 도우넛 형상의 탄성 부재, 상기 탄성 부재의 개구부에 끼워져 수평적으로 피스톤 역할을 하는 로드, 상기 로드 상에서 상기 탄성 부재의 이동을 방지하기 위해 상기 탄성 부재의 상기 개구부의 양 측부에 상기 로드와 결합하는 이동 스토퍼를 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착시키는 것은,
상기 압착 도구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 측부 상에 위치시키고,
상기 압착 도구를 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부에 접촉시키고,
상기 압착 도구를 이용하여 상기 주름관과 상기 브레이드의 상기 양 단부를 상기 결합구의 상기 외 측벽을 향해 미는 것을 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 압착 도구는 상기 결합구의 상기 외 측벽을 향하는 면에 상기 결합구의 상기 외 측벽의 굴곡과 반대 형상을 가지는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 압착 도구는 원판 또는 사각판 형상의 강성 부재, 상기 강성 부재의 개구부에 끼워져 수평적으로 피스톤 역할을 하는 로드, 상기 로드 상에서 상기 강성 부재의 이동을 방지하기 위해 상기 강성 부재의 중앙 영역에 위치되는 개구부의 양 측부에 상기 로드와 결합하는 이동 스토퍼(89)를 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 결합구는 동일 중심을 가지면서 상기 브레이드를 순차적으로 둘러싸는 밴드 링과 플렌지를 포함하고,
상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하는 상기 플렌지와 상기 밴드링의 결합 구조물의 외곽선으로 한정되고,
상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove)로 한정되고,
상기 플렌지는 상기 주름관의 길이 방향을 따라 상기 밴드 링보다 더 긴 길이를 가지고, 상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가지는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제10 항에 있어서,
상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후,
상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 밴드 링 아래에서 평탄한 면을 가지고,
상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합(整合)되는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 결합구는 동일 중심을 가지면서 상기 브레이드를 순차적으로 둘러싸는 밴드 링과 플렌지를 포함하고,
상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하도록 상기 브레이드의 일 단부에 내부를 노출시키는 플렌지의 케이지와 상기 케이지에 수용되는 상기 밴드 링의 결합 구조물의 외곽선으로 한정되고,
상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove)로 한정되고,
상기 플렌지는 일부분에서 상기 케이지를 통해 상기 밴드 링과 접촉하며 나머지 부분에서 상기 밴드 링을 둘러싸면서 상기 밴드 링으로부터 돌출되고,
상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가지는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제12 항에 있어서,
상기 플렌지는 상기 케이지의 천장과 측벽 사이에 예각 또는 직각을 이루는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제12 항에 있어서,
상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후,
상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 밴드 링으로부터 상기 플렌지를 향해 순차적으로 낮아지는 계단을 가지고,
상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합되는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 결합구는 상기 브레이드를 둘러싸는 플렌지를 포함하고,
상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하도록 중앙 영역에 홈부(pit)를 가지는 플렌지의 외곽선으로 한정되고,
상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브(groove)로 한정되고,
상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가지는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제15 항에 있어서,
상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후,
상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 플렌지 아래에서 요철 형상을 가지고,
상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합되는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제1 항에 있어서,
상기 결합구는 상기 브레이드를 둘러싸는 플렌지를 포함하고,
상기 결합구의 상기 내 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 주름관의 내경을 향하도록 중앙 영역에 제1 홈부를 가지는 플렌지의 외곽선으로 한정되고,
상기 결합구의 상기 외 측벽은, 단면으로 볼 때, 상기 브레이드의 일 단부를 바라보는 상부 측에 평탄한 면과, 하부 측에 그루브와 제2 홈부로 한정되고,
상기 외곽선은 상기 플렌지의 양 모서리에서 소정 곡률로 라운드된 곡선을 가지는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제17 항에 있어서,
상기 주름관과 상기 브레이드가 상기 결합구의 상기 내 측벽으로 내부 확관되고 상기 결합구의 상기 외 측벽 상에 밀착된 후,
상기 브레이드는, 상기 주름관의 상기 매끈한 부위 상에서, 상기 플렌지의 상기 그루브와 상기 홈부에 삽입되며 상기 외곽선의 하나의 곡선 주위로 굽혀져 상기 플렌지 아래에서 요철 형상을 가지고,
상기 주름관은 상기 매끈한 면을 이용하여 상기 브레이드의 형상에 정합되는 플렉시블 조인트의 제조방법.
제14 항에 있어서,
상기 주름관과 상기 브레이드는 스테인레스 강을 포함하고,
상기 밴드 링과 상기 플렌지는 철을 포함하는 플렉시블 조인트의 제조방법.