KR102065792B1 - 퀵 커넥터 커플링 - Google Patents

Abstract

퀵 커넥터 커플링(quick connector coupling)은 반경 방향 업셋(upset)을 지닌 수형 부재를 수용하는 커넥터 본체를 구비하고, 상기 커넥터 본체는 헤드 요소의 단부에 있는 수형 부재 진입 포트로부터 실링 요소의 일단부에 있는 출구 포트까지 축방향으로 관통공을 형성하는 2개의 별도의 서로 연결되는 구성요소인 헤드 요소 및 실링 요소로 구성된다. 수형 부재를 커넥터 본체에 해제 가능하게 고정하는 리테이너는 링 형상이고, 커넥터 본체의 헤드 요소를 에워싼다. 리테이너는, 헤드 요소에 있는 윈도우를 통해 도달하고 수형 부재의 반경 방향 업셋과 상호 작용하여 커넥터 본체 내에 수형 부재를 고정하는 적어도 하나의 리테이너 요소를 포함한다.

Description

퀵 커넥터 커플링{QUICK CONNECTOR COUPLING}

본 발명은 유체 라인에 있어서의 분리 가능한 연결을 위한 퀵 커넥터 커플링(quick connector coupling)에 관한 것이다.

상기한 종류의 퀵 커넥터 커플링은 일반적으로 실제 현장으로부터 알려져 있다. 이러한 퀵 커넥터 커플링은 예컨대 자동차에 있는 유체 라인 시스템에서 사용되고, 2개의 라인들 간의 유체에 대해 불투과성인 신뢰성 있는 연결을 이루어, 장기간 동안 그리고 가변하는 외부 조건에 대해서 유지해야만 한다. 현장으로부터 알려져 있는 이러한 퀵 커넥터 커플링은 그 구성이 복잡하다는 단점을 갖고 있는데, 조립하기가 어렵고 큰 체적을 갖는다. 이로 인해, 부분적으로 현장으로부터 알려진 퀵 커넥터 커플링은 액세스하기 어렵고 자동차의 좁은 공간에서 활용하는 것이 어려워진다.

이에 따라, 본 발명은, 간단한 조립, 콤팩트한 구성 및 높은 기능 안전성을 특징으로 하는 퀵 커넥터 커플링을 형성하는 과제에 직면한다. 본 발명에 따르면, 퀵 커넥터 커플링은, 예컨대 연소 기관, 구체적으로는 자동차의 유체 라인에서 사용된다. 예컨대, 브레이크 라인 시스템, 연료 라인 시스템 및/또는 요소 용액 라인 시스템에서 퀵 커넥터 커플링을 사용하는 것이 가능하다.

기술적인 문제에 관한 해결책으로서, 본 발명은 유체 라인에서 중공형 커넥터 본체와 중공형 수형 부재 또는 관 간의 분리 가능한 연결을 확립하는 퀵 커넥터 커플링을 제안한다.

커넥터 본체는 적어도 2개의 별도의 구성요소, 즉 헤드 요소 및 실링 요소로 이루어지고, 헤드 요소의 섹션은 조립 시에 실링 요소에 삽입되며, 커넥터 본체는 헤드 요소의 일단부에 있는 커넥터 본체의 수형 부재 진입 포트에서부터 축방향 반대측의 실링 요소의 단부에 있는 출구 포트로 연장되는 관통 보어를 형성한다. 적어도 퀵 커넥터 커플링의 실링 요소가 도전성 합성 재료(ESD-플라스틱)으로 형성되는 것이 유리한 것으로 증명되었다. 헤드 요소는 비도전성 성형 폴리머 재료로 형성될 수 있다. 이것은 전체 재료비에서의 중요한 감소 시에 고려된다.

관통 보어는 바람직하게는 원형 형상이며, 헤드 요소의 단부에 있는 수형 부재 진입 포트에서부터 반대측의 실링 요소 단부에 있는 출구 포트로 연장되는 종방향 중심축을 갖는다. 편의상, 출구 포트는 헤드 요소의 반대측을 향하는 실링 요소의 단부에 배치된다. 통상적으로, 출구 포트를 형성하는 실링 요소 부분은 호스 연결부 또는 그 등가물을 형성하도록 구성되어, 유체 시스템의 다른 구성요소에 대한 부착부를 수용한다.

실링 요소는 일반적으로 헤드 요소를 향하는 그 단부에 삽입 리셉터클을 형성하는 중공 원통형 부재이다. 편의상, 실링 요소의 삽입 리셉터클 단부는 삽입 리셉터클을 에워싸는 반경 방향 플랜지를 포함한다. 헤드 요소는 일반적으로 실링 요소를 향하는 그 단부에 삽입부를 형성하는 중공 원통형 부재이다. 헤드 요소와 실링 요소는 결합 시에 일체형 관통 보어를 지닌 커넥터 본체를 형성한다.

수형 부재는 흐름 채널을 지닌 파이프로서 구성되는 것이 특히 바람직하며, 조립된 흐름 채널의 종축은 바람직하게는 관통 보어의 중심축과 정렬된다. 원통형 수형 부재 또는 관은 수형 부재 진입 포트를 통해 관통 보어로 연장되며, 수형 부재는 그 단부에 인접한 원통형 실링면과 그 단부로부터 이격된 링형 반경 방향 업셋을 가지며, 반경 방향 업셋은 실링면을 넘어 돌출하고, 커넥터 본체 상의 리테이너가 수형 부재를 커넥터 본체에 해제 가능하게 고정하며, 리테이너는 링 형상이고, 커넥터 본체, 바람직하게는 헤드 요소를 에워싸고, 적어도 하나의 로킹 러그(locking lug)를 포함하며, 이 로킹 러그는 로킹 러그가 할당되는 윈도우를 통해 커넥터에 도달하며, 로킹 러그는 조립 상태에서 수형 부재의 반경 방향 업셋과 상호 작용하여 수형 부재를 커넥터 본체에 있는 관통 보어에 고정시키는 것을 특징으로 한다. 리테이너는 바람직하게는 정반대측의 2개의 로킹 러그를 포함하고, 커넥터 본체는 로킹 러그를 수용하도록 반경 방향으로 대향하게 배치된 2개의 윈도우를 포함한다.

바람직하게는, 리테이너는 타원의 장축을 따른 리테이너의 수동 압축을 가능하게 위해 헤드 요소의 직경보다 약간 긴, 단축 상의 직경과 장축 상의 충분히 긴 직경을 갖도록 구성된 타원형 링이다. 로킹 러그가 리테이너의 단축에서 정반대측에 배치되는 것이 고려된다. 원칙적으로, 사각형 또는 정사각형 단면을 지닌 링을 형성하는 것이 바람직하고, 사각형 또는 정사각형의 모서리는 라운딩된다. 원칙적으로, 링을 원형으로 하는 것도 바람직하다.

리테이너는 2개, 바람직하게는 단지 2개의 로킹 러그를 포함하며, 각각의 러그는 커넥터 본체에 있는 하나의 윈도우에 할당되며, 조립 시에 윈도우를 통해 2개의 로킹 러그가 각각 도달하고, 수형 부재의 반경 방향 업셋과 상호 작용하며, 이에 따라 수형 부재는 커넥터 본체에 고정된다. 바람직한 구성에 따르면, 바람직하게는 2개의 로킹 러그는 리테이너 상에서 리테이너의 단축을 따라 서로 대향하게, 즉 정반대측에 위치되도록 배열된다. 링 또는 리테이너 상에서의 위치를 제외하고, 로킹 러그는 편의상 형상이 동일하거나 거의 동일하다. 바람직하게는, 로킹 러그가 링에 체결된 리테이너 또는 링에 체결된 로킹 러그는, 로킹 러그가 반경 방향으로 관통 보어의 중심축을 향하도록 스프링 장착되게 하는 방식으로 형성된다. 장점으로서, 스프링 힘이 로킹 러그에 작용하고, 스프링 힘을 통해 로킹 러그가 관통 보어의 중심축을 향하거나, 중심축을 향해 압박된다.

리테이너의 로킹 러그는 편의상 관통 보어의 중축에 대해 횡방향으로 배치되는 유지면을 포함한다. 유지면이 출구 포트를 향하는 로킹 러그의 단부벽에 배치되는 것도 본 발명의 범위에 속한다. 소정 구성에 따르면, 조립 시에 리테이너의 유지면은 수형 부재의 반경 방향 업셋, 특히 진입 포트에 가장 근접한 반경 방향 환형 접촉면에 맞닿는다. 로킹 러그는 조립되는 로킹 러그를 진입 포트에 가장 근접하게 업셋에 인접한 수형 부재의 바람직하게는 원통면에 맞추는 접촉면을 가지면 유익하다. 본 발명의 범위 내에서, 로킹면은 조립 시에 반경 방향 업셋으로부터 진입 포트 외측에 있는 수형 부재의 단부를 향해 연장되는 수형 부재의 원통형 로킹면의 일부를 형성한다. 로킹 러그의 접촉면은 수형 부재의 원통면에 상보적으로 형성되는 것이 특히 바람직하다. 즉, 리테이너의 접촉면은 수형 부재에 있는 원통형 둘레(girth)의 일부에 대해서만 수형 부재의 원통면을 둘러싼다.

관통 보어가, 적어도 하나의 실링 요소를 수용하는 실링 섹션을 갖는 것이 효과적인 것으로 입증되었다. 퀵 커넥터 커플링이 조립될 때, 유체에 대해 불투과성인 실링 요소는 바람직하게는 수형 부재의 원통형 실링면과 실링 요소의 관통 보어 사이에 장착된다. 소정 구성에 따르면, 수형 부재는 원추 형상 또는 구형 쉘 섹션 형상의 단부벽을 지닌 삽입 단부를 포함한다. 이러한 방식으로, 수형 부재는, 바람직하게는 O링으로 형성되는 관통 보어 및/또는 실링 요소에 용이하게 삽입될 수 있다.

로킹 러그가 헤드 요소의 윈도우에 침투하는 것을 제외하고는, 커넥터 본체의 헤드 요소 외측을 둘러싸도록 리테이너가 배치되는 것이 추천된다. 바람직하게는, 커넥터 본체는 우선 헤드 요소에 리테이너를 배치하는 것에 의해 조립된다. 편의상, 헤드 요소는, 리테이너가 매우 바람직한 방식으로 커넥터 본체, 특히 헤드 요소에 영구적으로 부착되도록 실링 요소에 고정된다. 본 발명의 범위 내에서, 헤드 요소가 실링 요소에 연결되고 리테이너가 커넥터 본체에 고정되는 상태가 예조립 상태로서 설명된다. 예조립 상태에서, 리테이너는 바람직하게는 커넥터 본체에 영구적으로 고정되지만, 관통 보어에 대해서 그리고 커넥터 본체에 대해서 한계점 사이에서 축방향으로 이동 가능하다.

편의상, 실링 요소의 반대측을 향하는 헤드 요소의 단부 상에, 헤드 요소는 수형 부재 진입 포트를 에워싸는 슈라우드(shroud)를 포함하고, 리테이너는 제한된 축방향 이동을 위해 헤드 요소의 슈라우드와 실링 요소의 플랜지 사이에 배치된다.

헤드 요소의 단부 상의 슈라우드는 소정 구성에 따르면 커넥터 본체로부터의 리테이너의 이탈을 방지한다. 본 발명의 범위 내에서, 커넥터 본체로부터의 리테이너의 이탈은 관통 보어에 대하여 축방향으로 또는 반경 방향으로 불가능하다. 편의상, 슈라우드는 헤드 요소보다 큰 단면 또는 단면 표면을 포함한다. 이와 유사하게, 실링 요소의 삽입 리셉터클 상의 플랜지는 실링 요소보다 큰 단면을 갖는다.

헤드 요소는 수형 부재 진입 포트를 형성하는 단부에 헤드 요소의 외면을 넘어 돌출하는 보호 에지를 갖는 슈라우드를 포함한다. 바람직한 구성에 따르면, 보호 에지는 부분적으로, 바람직하게는 단지 부분적으로만 리테이너를 은폐한다. 보호 에지는 슈라우드 외측 에지 둘레에서 단속되지 않고 연장되는 것이 추천된다. 보호 에지는 바람직하게는 리테이너의 변형을 위한 제어부가 배치되는 리테이너의 표면을 남겨두는 것이 바람직하며, 적어도 부분적으로 자유롭게 또는 자유롭게 리테이너를 은폐하지 않는다. 이러한 방식으로 퀵 커넥터 커플링의 문제 없는 작동이 보장된다.

편의상, 헤드 요소의 단부 상의 슈라우드는 조립 시에 바람직하게는 완전히 또는 실질적으로 완전히 리테이너를 은폐한다. 본 발명의 범위 내에서, 은폐는 슈라우드의 상부 조망에서 슈라우드가 바람직하게는 완전히 또는 실질적으로 완전히 리테이너를 은폐한 사실을 일컫는다. 헤드 측 상의 슈라우드의 단면 표면은, 퀵 커넥터 커플링(즉, 수형 부재의 진입 포트 단부)의 상부 조망으로 관찰하는 관찰자가 리테이너를 볼 수 없도록 하는 방식으로 치수가 정해지는 것이 유리하다. 슈라우드가 타원형 또는 대략 타원형의 단부 표면을 포함하고, 수형 부재를 위한 진입 포트가 헤드 요소에 있는 수형 부재 진입 포트 단부의 단면 표면에 배치되는 것이 본 발명의 범위 내에 속한다.

유리하게는, 헤드 요소의 단부 상의 슈라우드는 리테이너를 기계적 손상으로부터 보호하는 것으로 입증되었다.

소정 구성에 따르면, 헤드 요소는 적어도 2개의 안내부를 포함하며, 각각의 안내부는 로킹 러그를 수용하고 로킹 러그가 그 사이에 배치되는 각각의 윈도우의 대향 측부 각각에 놓인다. 리테이너를 위한 각각의 윈도우는 2개의 상기한 안내부를 포함하는 것이 매우 바람직하다. 안내부는, 예컨대 리테이너가 헤드 요소 또는 커넥터 본체에 대해 회전할 수 없도록 하기 위해 마련되는 안내 레일로서 작동한다.

장점으로서, 로킹 러그 각각은 진입 포트를 향해 관통 보어의 중심축에 대해 대각선으로 배열된 삽입면을 포함하고, 이 삽입면은 관통 보어 내로의 수형 부재의 삽입 중에 로킹 러그가 수형 부재 상의 반경 방향 업셋에 의해 반경 방향 외측으로 압박되게 한다. 편의상, 조립 상태를 확립하기 위해 수형 부재가 리테이너를 포함하는 퀵 커넥터 본체 내로 삽입된다. 삽입 중에, 수형 부재의 반경 방향 업셋은 삽입면과 접촉하게 되고, 이에 따라 로킹 러그는 관통 보어의 중심축으로부터 반경 방향으로 외측 방향으로 멀어지게 압박된다. 수형 부재의 반경 방향 업셋이 이동하여 로킹 러그를 통과하는 즉시, 바람직하게는 리테이너의 스프링 힘에 의해 충격을 받는 로킹 러그는 중심축을 향해 내측 방향으로 압박되고, 로킹 러그의 유지면은 수형 부재에 있는 반경 방향 업셋의 반경 방향 환형 접촉면과 접촉하게 된다. 로킹 러그는 소정 구성에 따르면 로킹 러그의 삽입면이 링형 리테이너의 내부 공간으로 돌출하도록 하는 방식으로 리테이너 링에 연결된다.

소정 구성에 따르면, 로킹 러그는 안전 요소를 포함하며, 안전 요소는 조립 상태에서 로킹 러그가 관통 보어의 중심축으로부터 멀어지도록 반경 방향으로 변위되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 리테이너에 연결되는 모든 로킹 러그가 안전 요소를 포함한다. 퀵 커넥터 커플링이 포함되는 유체 시스템 내의 압력은 수형 부재를 헤드 요소의 슈라우드에 있는 진입 포트를 향해 압박한다. 장점으로서, 리테이너는 또한 수형 부재에 의해, 압박에 의해, 예컨대 수형 부재의 단부에 작용하는 유체 시스템의 유체를 통해 관통 보어의 진입 포트 단부를 향해 압박된다. 로킹 러그의 안전 요소는 유리하게는 커넥터 본체, 특히 헤드 요소의 슈라우드에 있는 진입 포트와 상호 작용하고, 로킹 러그가 커넥터 본체의 중심축으로부터 반경 방향 외측으로 또는 상기 중심축의 반대 방향으로 압박되는 것을 방지한다. 안전 요소는 안전 돌출부로서 형성되는 것이 매우 바람직하며, 안전 돌출부는 헤드 요소의 슈라우드에 관통 보어의 진입 포트를 형성하는 원통면에 맞춰진다. 안전 돌출부는 소정 구성에 따르면 로킹 러그의 표면 또는 단부벽을 넘어 돌출하고, 슈라우드에 있는 진입 포트의 원통면에 맞물린다. 로킹 러그의 안전 돌출부는 관통 보어에서 원통면과 맞물리고, 로킹 러그가 관통 보어의 중심축으로부터 반경 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 헤드 요소의 슈라우드와 실링 요소의 반경 방향 플랜지 사이에서의, 커넥터 본체에 대한 리테이너의 제한된 축방향 이동은 진입 포트의 원통면으로부터 안전 돌출부가 분리되도록 하기에 충분한 리테이너와 로킹 러그의 변위 또 축방향 슬라이딩을 가능하게 한다. 로킹 러그는 이어서 수형 부재에 대해 반경 방향으로 이동할 수 있고, 이에 따라 수형 부재의 분리와 축방향 분리가 가능해진다. 헤드 요소의 윈도우는 상기한 리테이너의 축방향 이동을 가능하게 하기에 충분한 축방향 길이를 갖는다.

편의상, 리테이너는 적어도 하나의 제어부, 바람직하게는 2개의 정반대측의 핸들 플레이트를 포함하며, 이에 의해 리테이너의 타원형 링이 힘의 인가를 통해 로킹 러그가 반경 방향으로 보어의 축방향으로부터 멀어지도록 이동 가능하게 하는 방식으로 변형될 수 있다. 장점으로서, 제어부는 핸들 플레이트 또는 가압판으로서 성형된다. 리테이너는, 타원형 리테이너의 장축을 따라 리테이너 링 상에 있는 정반대측의 로킹 러그들 사이에서 동일하게 이격 배열된 2개의 제어부를 포함하는 것이 매우 바람직하다. 바람직하게는 반경 방향으로 또는 관통 보어의 중심축을 향하는 방향으로 압력이 제어부에 인가될 때, 링에 의해 형성되는 타원형 리테이너가 변형, 바람직하게는 평탄해지며, 이에 따라 매우 바람직하게는 제어부와 중심축 사이의 거리가 감소된다. 링에 연결되는 로킹 러그는 바람직하게는 링의 변형을 통해 반경 방향 외측으로 또는 중심축으로부터 멀어지도록 압박되며, 이에 따라 수형 부재가 해제된다. 리테이너는, 리테이너의 변형으로 인해 로킹 러그와 수형 부재 사이의 거리가, 반경 방향 업셋이 진입 포트에서 관통 보어로부터 로킹 러그를 지나 축방향으로 슬라이딩할 수 있게 하는 거리가 되도록 하는 방식으로 변형된다.

헤드 요소, 실링 요소 및 리테이너의 조립 상태에서, 리테이너는 리테이너의 안전 요소가 헤드 요소에 있는 슈라우드의 링 표면으로부터 분리될 수 있도록 하는 방식으로 축방향으로 이동 가능하며, 이에 의해 제어부에 의한 힘의 인가를 통한 로킹 러그의 반경 방향 변위는 단지, 로킹 러그가 수형 부재의 반경 방향 업셋을 해제시키도록 발생한다. 바람직하게는, 리테이너는 슈라우드로부터 멀어져 실링 요소를 향하는 방향으로 이동 가능하며, 이에 따라 편의상 상기한 바와 같이 이동될 때에 리테이너의 안전 요소는 헤드 요소의 슈라우드에 진입 포트를 형성하는 원통면과 상호 작용하지 않는다. 실링 요소의 반경 방향 플랜지와 헤드 요소의 슈라우드 사이의 축방향 간격은 리테이너가 그러한 제한된 축방향 이동을 허용하는 것이다. 상기한 이동은, 수형 부재를 관통 보어로부터 분리하는 것이 요망될 때에 수형 부재에 있는 업셋의 반경 방향 접촉면으로부터의 로킹 러그의 유지면의 분리에 필수적이다.

헤드 요소가 실링 요소에 의해 제위치에 로킹되는 것은 본 발명의 범위 내에 속한다. 편의상, 헤드 요소는 실링 요소의 상보적인 로킹 요소와 상호 작용하는 로킹 요소를 포함한다. 헤드 요소의 삽입부와 실링 요소의 삽입 리셉터클 간의 로킹 연결을 확립하기 위해, 헤드 요소의 추천된 원통형 또는 실질적으로 원통형 섹션이 실링 요소의 관통 보어를 통해 삽입 리셉터클에 삽입된다. 실링 요소에 삽입되는 헤드 요소의 삽입부는 바람직하게는 로킹 요소를 지탱하도록 구성된다. 바람직하게는, 실링 요소의 삽입 리셉터클은 조립 상태에서 적어도 하나의 로킹 개구를 포함하는데, 헤드 요소를 실링 요소에 고정시키기 위해 로킹 개구에 헤드 요소의 측에 있는 로킹 돌출부가 유지된다. 실링 요소의 벽은 2개의 로킹 개구를 포함하고, 로킹 개구는 실링 요소의 바람직하게는 원통형인 벽에 바람직하게는 직경 방향으로 배치된다. 모든 로킹 개구가 헤드 요소 측에 있는 로킹 돌출부에 할당된다는 점은 본 발명의 범위 내에 속한다. 본 발명의 범위 내에서, 로킹 돌출부를 반경 방향으로 관통 보어의 중심축 방향으로 압박하는 것에 의해, 실링 요소로부터 헤드 요소를 분리하고, 편의상 실링 요소 측에 있는 관통 보어로부터 헤드 요소를 분리하는 것이 가능하다.

소정 구성에 따르면, 실링 요소의 벽은 관통 보어 측에 적어도 하나의 안내부를 포함하는데, 이 안내부는 바람직하게는 비틀림 방지 방식으로 실링 요소 상에 헤드 요소를 고정시키도록 헤드 요소 측의 상보적인 안내부와 상호 작용한다. 실링 요소 측의 안내부는 안내 홈으로서 구성되며, 안내 홈에는 헤드 요소 측의 안내 돌출부가 유지된다. 바람직하게는, 실링 요소는 적어도 2개의 안내부를 포함한다. 소정 구성에 따르면, 헤드 요소 측의 상보적인 안내부의 개수는 실링 요소 측의 상보적인 안내부의 개수와 동일하다.

소정 구성에 따르면, 실링 요소의 삽입 리셉터클은 4개의 안내 홈 및 4개의 로킹 개구를 포함하고, 헤드 요소의 삽입부는 커넥터 본체의 실링 요소와 헤드 요소 사이에서 4개의 별개의 둘레 배향으로 삽입 리셉터클에 고정될 수 있도록 4개의 안내 돌출부와 4개의 로킹 돌출부를 포함한다.

본 발명은 본 발명의 퀵 커넥터 커플링이 유리한 콤팩트한 구성 또는 콤팩트한 디자인을 특징으로 하는 구현에 기초한다. 본 발명의 퀵 커넥터 커플링의 경우에 모든 요소들이 서로 연결되고, 리테이너는 예조립된 상태에서도 커넥터 본체에 영구적으로 부착된다는 점은 용이한 조립을 보장한다. 툴이 필요 없는 간단한 조립은 높은 기능 안전성과 함께 실현되는데, 그 이유는 본 발명의 리테이너의 디자인이 퀵 커넥터 커플링의 신뢰성 있고 적절한 조립체의 용이한 분리를 가능하게 하기 때문이다.

그 결과, 본 발명의 퀵 커넥터 커플링은 주목할만한 작동성을 특징으로 하며, 이러한 작동성에 있어서 연결을 확립하는 동안 어떠한 외부 부품도 퀵 커넥터 커플링에 삽입할 필요가 없다. 또한, 퀵 커넥터 커플링은 유리한 방식으로 본 발명의 퀵 커넥터 커플링의 안정성 및 강성에 영향을 주는 수형 부재의 개선된 안내를 특징으로 한다.

아래는 단지 하나의 구성예를 포함하는 도면에 의한 본 발명에 관한 보다 상세한 설명이다.
도 1은 본 발명의 퀵 커넥터 커플링의 분해도.
도 2는 예조립된 상태의 본 발명의 퀵 커넥터 커플링을 관통하는 단면도.
도 3은 도 2로부터 90도 회전된 도 2에 따른 예조립 상태의 본 발명의 퀵 커넥터 커플링을 도시한 도면.
도 4는 예조립된 상태의 본 발명의 퀵 커넥터 커플링을 관통하는 단면도.
도 5는 도 4에 따른 본 발명의 퀵 커넥터 커플링의 평면도.
도 6은 명확한 관찰을 가능하게 하도록 헤드 요소의 슈라우드가 제거된 도 5에 따른 평면도.
도 7은 도 4에 따른 본 발명의 퀵 커넥터 커플링을 부분적으로 파선으로 나타낸 사시도.
도 8은 리테이너의 링이 제어부에서 압축되는 도 4에 따른 평면도.

도 1에는, 실링 요소(3)에 연결되는 헤드 요소(2)를 포함하는 거의 원통형인 중공형 본체를 포함하는 퀵 커넥터 커플링(1)이 도시되어 있다. 이들 요소는 도 2 내지 도 4에 도시한 종축(20)을 따른 관통 보어(19)를 형성한다. 헤드 요소는 헤드 요소(2)의 일단부에 있는 슈라우드(25)의 원통형 표면에 의해 형성되는 일단부에 수형 부재 진입 포트(4)를 포함한다. 반대측 단부는 축방향 슬롯 형성 벽(80)을 구비하는 삽입부를 포함한다. 도 1에 따르면, 실링 요소(3)는 헤드 요소(2)로부터 축방향으로 가장 멀리 떨어진 단부에 출구 포트(5)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 출구 포트(5)를 형성하는 실링 요소(3)의 단부는 종축(20)을 따라 정렬된 바브형(barbed) 호스 연결부를 형성하도록 구성된다. 퀵 커넥터 구성에서 통상적인 것과 같이, 커넥터 본체의 바브형 호스 연결부 단부는 커넥터 본체의 나머지 부분에 대해 소정 각도, 예컨대 90도(90°)로 배치될 수 있다.

도 1은 구성예에 따른 헤드 요소(2)가 삽입 섹션에 4개의 로킹 돌출부(10)를 포함하는 것을 보여주는데, 로킹 돌출부는 퀵 커넥터 커플링(1)의 조립 상태에서 실링 요소(3) 내로 삽입된다. 퀵 커넥터 커플링(1)의 조립 상태에서, 로킹 돌출부(10)는 실링 요소(3)의 대응하는 로킹 개구(11)에 유지된다. 로킹 돌출부(10)가 대응하는 로킹 개구(11)에 유지됨으로써, 헤드 요소(2)가 실링 요소(3)에 고정된다.

바람직하게는 그리고 도 1에 따르면, 축방향으로 헤드 요소(2)의 삽입부에 가장 가까운 실링 요소(3)의 단부는 삽입부 슬롯 형성 벽(80)을 축방향으로 수용 및 지지하도록 크기가 정해지는 삽입 리셉터클(84)을 포함한다. 실링 요소(3)는 삽입 리셉터클(84)의 개방 단부를 에워싸는 반경 방향 플랜지(86)를 포함한다.

삽입 리셉터클(84)은 홈형 안내부(12)를 포함하는데, 조립 상태에서 홈형 안내부에 돌출부(13) 형상의 헤드 요소(2)의 상보적인 안내부가 유지된다. 구성예에 따르면, 헤드 요소(2)는 비틀림 방지 방식으로 실링 요소(3)에 고정된다. 도시한 바와 같이, 삽입 리셉터클(84)은 4개의 홈형 안내부(12) 및 4개의 로킹 개구(11)를 포함하고, 커넥터 본체에 있는 헤드 요소(2)의 삽입부는 4개의 동일하게 이격된 돌출부(13) 및 4개의 동일하게 이격된 로킹 돌출부(10)를 포함한다. 이에 따라, 실링 요소(3)에 대한 헤드 요소(2)의 회전 배향은 90도(90°) 간격으로 인덱싱될 수 있다. 이것은, 예컨대 스템 단부가 종축(20)을 따른 커넥터 본체의 잔부에 대해 소정 각도, 예컨대 90도(90°)로 형성될 때에 중요하다.

수형 부재 또는 관(6)은 진입 포트(4)에 삽입될 수 있으며, 수형 부재(6)는 링형 반경 방향 업셋(7)을 포함한다. 수형 부재(6)의 진입 포트(4)를 통한 헤드 요소(2) 및 실링 요소(3)에의 삽입을 용이하게 하기 위해, 수형 부재(6)의 단부벽(8)은 구형 쉘 섹션의 형상을 갖는다. 원통형 실링면(30)은 단부(8)에서부터 반경 방향 업셋(7)까지 연장되고, 원통형 로킹면(29)은 반경 방향 업셋(7)의 반대측에서 수형 부재(6)를 따라 연장된다.

도 1에 따르면, 퀵 커넥터 커플링(1)은 리테이너(9)를 포함하고, 리테이너(9)는 예조립 상태에서 헤드 요소(2)를 완전히 에워싼다. 도시한 바와 같이, 리테이너(9)는 링(14)을 포함하고, 링(14)에는 특히 도 1에 도시한 바와 같이 정반대측의 2개의 로킹 러그(15) 및 핸들 플레이트(16) 형상의 정반대측의 2개의 제어부가 연결된다. 로킹 러그(15) 및 핸들 플레이트(16)는 로킹 러그(15) 모두와 핸들 플레이트(16) 모두가 각각 링(14) 상에서 정반대 방향으로 배치되도록 하는 방식으로 각각 링(14) 상에 배치된다. 도 1은 로킹 러그(15)가 링의 내측부 상에 또는 링의 내부 공간의 방향으로 링(14)에 연결되는 것을 보여준다. 이에 따라, 이에 따라, 상기 구성예에 따르면 어떠한 윤곽도 관찰자를 향하는 링(14)의 조립면으로부터 돌출하지 않는다.

도 2 및 도 3에 도시한 예조립 상태에서, 헤드 요소(2)는 실링 요소(3)의 삽입 리셉터클 내에 배치되어 삽입 리셉터클에 로킹된 헤드 요소의 삽입부에 의해 실링 요소(3)와 인터로킹된다. 특히, 도 3은 리테이너(9) 또는 리테이너(9)의 링(14)이 헤드 요소(2)를 둘러싸는 것을 보여준다. 헤드 요소(2)는 상기 구성예에 따르면, 2개의 윈도우(17)를 포함하는데, 이 윈도우를 통해 로킹 러그가 헤드 요소(2)의 벽(18)을 통과하여 뻗고, 퀵 커넥터 커플링(1)의 관통 보어(19) 내로 연장된다. 윈도우(17)는 리테이너(9)와 로킹 러그(15)의 제한된 축방향 병진 이동을 가능하게 하도록 로킹 러그(15)의 축방향 길이보다 다소 긴 축방향 길이를 갖는다.

도 6 내지 도 8에서 가장 잘 볼 수 있다시피, 링(14)은 그 단축에서 헤드 요소(2)의 외면보다 약간 긴 직경을 갖는 타원 형상이다. 링(14)은 그 장축에서 단축을 따른 직경보다 1/3 더 긴 직경을 갖는다. 도 6에서 볼 수 있다시피, 이러한 관계는 헤드 요소(3)의 연장부를 향한 링의 압축 변형을 가능하게 한다. 도 8에서 볼 수 있다시피, 제어부(16)에서의 그러한 압축은 링을 거의 원형 형태로 변형시킨다. 이러한 작용은 윈도우(17)가 아닌 관통 보어로부터 로킹 러그(15)를 인출하는 데 충분하다.

도 2 내지 도 4에 따르면, 실링 요소(3)는 구성예에 따라 O링으로서 구성된 시일 부재(21)를 포함한다. 시일 부재는 도 4에서 볼 수 있다시피 관통 보어와 수형 부재(6)의 원통형 실링면 사이에 유체 밀봉부를 마련하도록 구성된다. 실링 요소(3)의 반경 방향 환형 단부(88)는 축방향으로 출구 포트(5)를 향한 시일 부재(21)의 이동을 제한하고, O링 시일 부재(21)에 의한 실링 접촉을 위한 반경 방향 실링면을 제공한다.

도 2는 각각의 로킹 러그(15)가 진입 포트(4)에서 노출되는 삽입면(22)을 포함하는 것을 보여주는데, 이 삽입면은 반경 방향으로 중심축(20)을 향해 대각선 내측으로 그리고 관통 보어(19)에 있는 실링 요소(3)의 출구 포트(5)를 향해 후방으로 연장된다. 진입 포트에 가장 가까운 삽입면(22)의 전방 단부는 도 2 내지 도 4각각에 따르면 안전 돌출부(23)로서 구성된다. 안전 돌출부(23)는 조립 상태에서, 슈라우드(25)의 진입 포트(4)를 형성하는 헤드 요소(2)의 원통면(24)과 맞물리도록 배열되고, 상기 원통면은 실링 요소(3)의 반대측을 향하는 헤드 요소(2)의 단부벽을 형성한다. 도 5는 슈라우드(25)가, 퀵 커넥터 커플링(1)의 상부 조망으로부터 관찰자에게 리테이너(9)가 보이지 않도록 하는 치수라는 것을 보여준다.

헤드 요소(2)의 슈라우드(25)와 실링 요소(3)의 반경 방향 플랜지(86) 사이의 축방향 간격은 리테이너(9)의 링의 축방향 폭보다 크고, 이에 따라 커넥터 본체에 대한 리테이너(9)의 제한된 축방향 이동을 가능하게 한다. 상기한 이동은 슈라우드(25)와 맞닿는 제어부 또는 핸들 플레이트(16)의 축방향 길이에 의해 제한된다.

리테이너(9)의 전술한 제한된 축방향 이동은 윈도우(17)를 통해 관통 보어로부터 로킹 러그(15)를 후퇴 또는 인출하는 것이 요망되는 경우에 헤드 요소(2)의 원통면(24)으로부터 안전 돌출부(23)의 분리를 가능하게 하는 데 필수적이다. 유체 시스템에서의 압축된 유체 조건하에서, 업셋(7)과 결과적으로 로킹 러그(15)는 슈라우드(25)에 있는 진입 포트를 향해 강제되어, 안전 돌출부(23)가 슈라우드(25)의 원통면(24)과 맞물리도록 하고, 이에 따라 로킹 러그(15)의 반경 방향 외측 적출을 방지한다.

도 4에는, 퀵 커넥터 커플링(1)의 조립 상태가 도시되어 있다. 반경 방향 업셋(7)을 지닌 수형 부재(6)는 헤드 요소(2)와 실링 요소(3)에 의해 형성되는 커넥터 본체에 완전히 삽입된다. 수형 부재(6)가 커넥터 본체에 삽입될 때, 반경 방향 업셋(7)은 삽입면(22)과 접촉하게 되고, 그 결과 리테이너(9)의 로킹 러그(15)가 반경 방향으로 관통 보어(19)에 대하여 이격되도록 압박된다. 리테이너(9)의 링(14)은 로킹 러그(15)에 스프링 힘을 인가하고, 스프링 힘을 통해 로킹 러그(15)는 관통 보어(19)의 중심축(20) 방향으로 압박된다. 수형 부재(60)의 반경 방향 업셋(7)이 슬라이딩하여 로킹 러그(15)를 통과하는 즉시, 로킹 러그(15)는 스프링 힘으로 인해 도 2 내지 도 4에 도시한 위치로 탄성 복귀된다. 이제 로킹 러그(15)의 유지면(26)이 반경 방향 업셋(7)의 반경 방향 환형 접촉면(27)에 맞춰지고, 이는 커넥터 본체로부터의 수형 부재(6)의 취출을 방지한다. 이와 동시에, 안전 돌출부(23)가 리테이너(9)의 의도치 않은 변형 또는 로킹 러그(15)의 압박을 방지하고, 리테이너(9)의 의도치 않은 분리도 또한 방지한다.

도 5 및 도 6은 리테이너(9)에 있는 로킹 러그(15)의 반경 방향 내측 단부 상의 접촉면(28)이 원통형 실링면(30)으로부터 이격된 측 상의 업셋(7)에 인접하게 수형 부재(6)의 원통형 로킹면(29)에 맞춰지는 것을 보여준다. 각각의 로킹 러그(15)의 단부 상의 접촉면(28)은 구성예에 따르면 단지 수형 부재(6)의 원통형 로킹면(29)의 둘레 세그먼트에만 맞춰진다.

도 7은 수형 부재(6)가 커넥터 본체에 삽입된 상태인 조립 상태의 퀵 커넥터 커플링(1)을 보여준다. 조립 상태에서, 수형 부재(6)의 단부(8)와 업셋(7) 사이의원통형 실링면(30)과 실링 요소(3)의 관통 보어는 유체에 대해 불투과성인 실링 요소(21)에 맞춰진다.

도 4를 참고하면, 단부(8)에 인접한 수형 부재(6)의 원통형 실링면(30)의 일부가 실링 요소 부분(3)에 있는 관통 보어(19) 내에서 근접 이격 조종 관계로 지지되는 것이 보인다. 원통형 실링면(30)은 또한 헤드 요소(2)의 슬롯 형성 삽입부(80)의 원통형 내부 내에서도 근접 이격 조정 관계로 지지된다. 또한, 수형 부재(6)의 원통형 로킹면(29)은 각각의 리테이너의 로킹 러그(15)의 아치형 접촉면(28)에 의해 반경 방향으로 지지되는데, 그 이유는 안전 돌출부(23)가 헤드 요소(2)의 원통면(24)에 포획되기 때문이다. 이러한 관계는 중심축(20)을 따른 동축 정렬을 보장하도록 커넥터 본체에 대한 수형 부재(6)에 관한 상당한 지지를 제공한다. 이에 따라, 커넥터 본체 내로의 수형 부재의 축방향 삽입의 축방향 정도는 콤팩트한 커넥터 본체 프로파일을 제공하도록 최소화된다. 예컨대, 7.9 mm 또는 9.5 mm의 통상적인 관(수형 부재)의 크기에 있어서, 커넥터 본체 내로의 관의 축방향 삽입은 2 mm 이상 감소될 수 있다. 즉, 예컨대, 반경 방향 업셋(7)은 슈라우드(25)에 있는 진입 단부(4)를 지나 단지 5 내지 7 mm만 삽입되기만 하면 된다.

도 8은 도 6을 기초로 하여 리테이너(9)의 변형을 보여준다. 화살표 31로 도시한 바와 같이 리테이너(9)에 대한 중심축(20)을 향하는 힘의 인가를 통해, 핸들 플레이트(16) 표면에서 링(14)이 변형된다. 그 결과, 바람직하게는 그리고 상기 구성에 따라 로킹 러그(15)가 연결되는 링(14)의 섹션(32)이 반경 방향 외측 방향으로 관통 보어(19)로부터 이격되도록 이동된다. 도 8에 따르면, 로킹 러그(15)는 로킹 러그(15)들 사이의 거리가 링형 반경 방향 업셋(7)의 외경과 동일하거나 이 외경보다 크도록 하는 방식으로 관통 보어(19)의 중심축(20)으로부터 멀어지도록 이동된다. 분리 상태에서는 도 8에 도시한 바와 같이, 헤드 요소(2)와 실링 요소(3)에 의해 형성된 커넥터 본체로부터 수형 부재(6)를 분리하는 것이 가능하다. 핸들 플레이트(16)에 힘(31)이 작용하는 것이 중단되는 즉시, 리테이너의 링(14)이 도 1 내지 도 7에 도시한 구성으로 탄성 복원된다.

전술한 사항의 변형 및 수정이 본 발명의 범위 내에 속한다. 본 명세서에 개시되고 설명된 본 발명은 본문 및/또는 도면에 언급되거나 이들로부터 자명한 개별 특징들 중 2개 이상의 특징들의 다른 조합 모두로 확대된다는 점이 이해된다. 이들 상이한 조합 모두는 본 발명의 다양한 변형 양태를 구성한다. 본 명세서에 설명된 실시예는 본 발명을 실시하기 위해 알려진 최상의 모드를 설명하며, 다른 당업자들이 본 발명을 활용할 수 있도록 할 것이다. 청구범위는 종래 기술에 의해 허용되는 범위로 변형예를 포함하도록 해석된다.

Claims (2)

1. 유체 라인에 있어서의 분리 가능한 연결을 확립하기 위한 퀵 커넥터 커플링(quick connector coupling)으로서,
   반경 방향 업셋(upset)을 지닌 수형 부재를 수용하는 관통 보어를 형성하는 커넥터 본체로서, 일단부에 수형 부재 진입 포트가 형성된 헤드 요소 및 일단부에 출구 포트가 형성된 실링 요소를 포함하는 커넥터 본체와,
   상기 커넥터 본체에 수형 부재를 해제 가능하게 고정하는 리테이너
   를 포함하고, 상기 헤드 요소의 일부가 실링 요소에 부분적으로 삽입되어 실링 요소에 고정되며, 상기 리테이너는 링 형상이고, 상기 리테이너는 로킹 러그(locking lug)들을 포함하고, 로킹 러그들은 수형 부재를 커넥터 본체에 해제 가능하게 고정하도록 윈도우를 통해 커넥터 본체에 도달하며,
   상기 리테이너는 커넥터 본체를 에워싸고, 상기 리테이너는 적어도 하나의 제어부를 포함하며, 상기 리테이너의 링이 힘의 인가를 통해 로킹 러그들이 관통 보어의 축방향으로부터 멀어지는 반경 방향으로 이동 가능하게 하는 방식으로 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는 퀵 커넥터 커플링.
2. 삭제

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