KR102186559B1

KR102186559B1 - 체크밸브형 커플링장치

Info

Publication number: KR102186559B1
Application number: KR1020190115342A
Authority: KR
Inventors: 김지용
Original assignee: 김지용
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2020-12-03

Abstract

경제적이면서도 기밀성과 내구성이 향상되도록, 본 발명은 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 타측을 향하여 협관 연장되는 집중유로부와, 상기 집중유로부의 타단으로부터 확관되어 단차면을 갖는 제1단턱이 형성되며 상기 유체가 배출되는 배출부를 포함하며, 상기 배출부의 내주에 상기 단차면의 타측으로 이격되어 스냅링이 결합되는 결합홈이 형성된 몸체관; 중공형 몸체의 일단부에 기설정된 각도로 분할되어 유로홈이 교번 형성된 분할지지부가 형성된 부싱바디부와, 상기 분할지지부의 일측에 일체로 구비되되 외주면을 따라 상기 유로홈과 연통되는 연통홈이 형성되며 일측면이 타측으로 함몰된 중앙부에 체결부가 형성된 링구속홈부를 포함하며, 상기 스냅링과 상기 제1단턱 사이에 구비되어 상기 배출부의 내주를 따라 슬라이딩되는 슬라이드부싱부; 외주면과 상기 집중유로부의 내주 사이로 상기 유체가 리크 유입되도록 상기 집중유로부의 내경 미만의 외경으로 형성되는 리크헤드부와, 상기 리크헤드부의 타면으로부터 일체로 연장되며 단부가 상기 체결부에 체결되는 체결돌출부를 포함하는 개폐볼트; 상기 스냅링에 지지되어 상기 슬라이드부싱부를 일측으로 탄발 가압하는 탄성수단; 및 상기 링구속홈부와 상기 리크헤드부 사이에 끼움 구속되며, 상기 탄성수단의 탄발 가압력에 의해 상기 제1단턱에 선택적으로 접촉되어 상기 집중유로부를 개폐하는 밀폐링을 포함하는 체크밸브형 커플링장치를 제공한다.

Description

체크밸브형 커플링장치{check valve type coupling apparatus}

본 발명은 체크밸브형 커플링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경제적이면서도 기밀성과 내구성이 향상되는 체크밸브형 커플링장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업용 기계에 니플 타입으로서 기름의 유입과 배출을 통해 작동하는 유압장치의 입구와 출구 부분에 각각 결합되거나 압력테스트용 압력게이지와 고무호스를 연결하는 것 등과 같이 고압에도 견딜 수 있으며 일방향으로만 유체가 이동되는 체크밸브형으로 이루어진 커플링 장치가 사용되고 있다.

또한, 이러한 커플링 장치가 액체의 흐름을 통제하는 체크밸브의 기능을 원활하게 수행함으로써, 기름의 유입으로 작동되는 각종 장치나 기구 등의 오작동으로 인한 안전사고를 방지하기 위해서는 유로를 선택적으로 개폐하도록 이동되는 밸브체의 밀착시에 밀폐 부위가 누설되지 않는 기밀성이 중요하다.

한편, 도 1은 종래의 체크밸브형 커플링장치를 나타낸 단면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 체크밸브형 커플링 장치는 몸체관(1)의 외측에 공급관 등과 연결되는 결합부(1a)가 형성되고, 그의 내측에 고압 저장탱크와 연결되는 연결부(1b)가 형성된다. 또한, 상기 몸체관(1) 내측에 형성된 중공부에는 단턱부(1c)가 형성된다. 상기 단턱부(1c)에 밸브체(2)의 테두리가 가압식으로 접촉되어 선택적인 밀폐구조를 형성한다. 이때, 상기 밸브체(2)는 탄성스프링(3)에 의해 탄발지지되며, 상기 탄성스프링(3)의 후단은 지지구(4)에 의해 구속된다.

여기서, 상기 결합부(1a)를 통하여 고압의 유체가 유입되면 상기 밸브체(2)가 후퇴되면서 유체가 저장탱크 내측으로 유입될 수 있다. 즉, 화살표 방향으로 유체가 유입되면 상기 유체의 압력에 의해 상기 탄성스프링(3)의 탄발변형되면서 압축되어 상기 밸브체(2)가 내측으로 이동되어 유로가 개방됨에 따라 고압의 유체를 선택적으로 이동시키는 구조이다.

한편, 상기 몸체관(2)의 내측에 형성된 단턱부(1c)에 밸브체(2)의 테두리가 직접 접촉되어야 하므로 접촉되는 반복적인 개폐과정에서 밸브체(2)의 테두리에 마모가 발생되어 내구성이 저하되며, 상기 밸브체(2)가 상기 단턱부(1c)의 모서리측에 실질적으로 선 접촉됨으로써 밸브체(2)의 기밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 밸브체(2)의 측면부와 상기 몸체관(1)의 내주면 사이의 간격을 확보하도록 상기 밸브체(2)의 테두리와 접촉되는 단턱부(1c)의 두께를 크게 하여야 하므로 이러한 가공을 위한 상기 몸체 내부의 절삭가공량이 증가되어 제조비용이 증가되는 문제점도 있었다.

더욱이, 본 출원인이 출원하여 등록된 한국 등록특허 제10-1224998호에 개시된 바와 같이, 몸체 내부의 절삭가공량을 최소화하기 위해 중공의 단차 직경을 작게 성형하고 별도의 부싱부재를 고정하는 경우, 조립 부품수가 증가하여 제조공정 및 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 밸브체의 기밀성 및 내구성을 개선하기 위해 설치되는 오링이 단순히 구속돌기와 작은 폭의 단차 사이에 끼워진 상태로 구비되므로, 상기 오링이 이탈되는 경우 기밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-1224998호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 경제적이면서도 기밀성과 내구성이 향상되는 체크밸브형 커플링장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 타측을 향하여 협관 연장되는 집중유로부와, 상기 집중유로부의 타단으로부터 확관되어 단차면을 갖는 제1단턱이 형성되며 상기 유체가 배출되는 배출부를 포함하며, 상기 배출부의 내주에 상기 단차면의 타측으로 이격되어 스냅링이 결합되는 결합홈이 형성된 몸체관; 중공형 몸체의 일단부에 기설정된 각도로 분할되어 유로홈이 교번 형성된 분할지지부가 형성된 부싱바디부와, 상기 분할지지부의 일측에 일체로 구비되되 외주면을 따라 상기 유로홈과 연통되는 연통홈이 형성되며 일측면이 타측으로 함몰된 중앙부에 체결부가 형성된 링구속홈부를 포함하며, 상기 스냅링과 상기 제1단턱 사이에 구비되어 상기 배출부의 내주를 따라 슬라이딩되는 슬라이드부싱부; 외주면과 상기 집중유로부의 내주 사이로 상기 유체가 리크 유입되도록 상기 집중유로부의 내경 미만의 외경으로 형성되는 리크헤드부와, 상기 리크헤드부의 타면으로부터 일체로 연장되며 단부가 상기 체결부에 체결되는 체결돌출부를 포함하는 개폐볼트; 상기 스냅링에 지지되어 상기 슬라이드부싱부를 일측으로 탄발 가압하는 탄성수단; 및 상기 링구속홈부와 상기 리크헤드부 사이에 끼움 구속되며, 상기 탄성수단의 탄발 가압력에 의해 상기 제1단턱에 선택적으로 접촉되어 상기 집중유로부를 개폐하는 밀폐링을 포함하는 체크밸브형 커플링장치를 제공한다.

여기서, 상기 링구속홈부의 내경은 상기 집중유로부의 내경을 초과하도록 형성되되 상기 링구속홈부의 내주와 상기 리크헤드부의 외주 사이의 이격간격 및 상기 링구속홈부의 함몰깊이는 상기 밀폐링의 단면 직경보다 작게 형성되며, 상기 밀폐링이 상기 리크헤드부와 상기 링구속홈부의 외곽테두리 사이로 노출되되 상기 제1단턱과 밀착되도록 상기 밀폐링의 단면 중심은 상기 리크헤드부의 외주 외측으로 배치됨이 바람직하다.

이때, 상기 분할지지부는 등간격으로 3분할되어 돌설되되 상기 링구속홈부의 외주면을 따라 형성된 상기 연통홈을 구획하도록 상기 분할지지부와 연속되는 단면 형상으로 형성되어 외면이 상기 배출부의 내주와 대응하는 지지돌출부가 형성되되, 상기 지지돌출부의 일측면은 상기 단차면에 면접촉되도록 평탄하게 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 리크헤드부의 타면부와 상기 링구속홈부의 함몰된 일면 사이에 상기 밀폐링이 끼워지는 구속공간이 형성되도록, 상기 리크헤드부의 타면측에는 상기 리크헤드부의 외경 미만이되 상기 체결부의 내경을 초과하는 직경으로 형성되며 상기 밀폐링의 단면 직경을 초과하는 길이로 연장되는 링끼움부가 일체로 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 제1단턱은 상기 밀폐링의 단면 중심의 외측 외주면을 따라 가압 면접촉되도록 원주방향을 따라 모서리가 라운드지게 형성되며, 상기 집중유로부를 통해 유입되는 상기 유체의 유압이 상기 링구속홈부의 일측면 외곽에 가해지도록 상기 리크헤드부는 일단측 외곽 테두리를 따라 단면이 라운드지게 형성됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 밀폐링이 상기 개폐볼트와 상기 슬라이드부싱부 사이에 개재되어 상기 유체의 압력을 통한 상기 슬라이드부싱부의 이동시 함께 이동됨에 따라 상기 슬라이드부싱부 및 상기 밀폐링의 노출된 일측면이 상기 단차면과 실질적으로 동시접촉 또는 동시이격되므로 기존에 밀폐링의 이탈로 인한 유체의 누설 또는 유로의 폐쇄를 방지하여 구동 정확성이 현저히 향상될 수 있다.

둘째, 상기 링구속홈부의 일측면이 상기 집중유로부보다 큰 내경으로 형성되되 상기 밀폐링의 단면 직경보다 작은 깊이로 함몰됨에 따라 상기 단차면에 상기 슬라이드부싱부의 일측면이 접촉되도록 탄발지지되면 상기 리크헤드부와 상기 링구속홈부 사이로 노출되는 상기 밀폐링의 라운드지게 돌출된 표면이 상기 제1단턱에 가압 면 접촉됨으로써 기밀성이 더욱 향상될 수 있다.

셋째, 상기 몸체관에 형성된 유로가 계단식으로 절삭가공되는 간단한 방법으로 상기 슬라이드부싱부 및 상기 밀폐링의 노출된 일측면이 큰 면적으로 접촉되는 상기 단차면이 형성될 수 있어 제품 생산을 위한 부품 감소 및 조립 공정의 간소화를 통해 경제성 및 생산성이 현저히 향상될 수 있다.

넷째, 상기 슬라이드부싱부의 외곽을 따라 유로가 형성되도록 일측면이 3분할됨에 따라 절삭가공으로 발생하는 버가 하나의 분할면에 접촉되더라도 그 대칭외곽에 대칭지지되는 면이 형성되지 않아 상기 슬라이드부싱부의 기울어짐이 미연에 방지되므로 리크가 발생되지 않아 제품의 안정적인 성능이 보장되므로 구동 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.

도 1은 종래의 체크밸브형 커플링장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치에서 유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 투영단면예시도.
도 4는 도 3의 A-B방향 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치에서 유로가 개방된 상태를 나타낸 투영단면예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치에서 유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 투영단면예시도이며, 도 4는 도 3의 A-B방향 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치에서 유로가 개방된 상태를 나타낸 투영단면예시도이다. 본 발명의 체크밸브형 커플링장치는 체크밸브의 역할을 하는 밸브체의 기밀 구조를 밀폐링에 의한 면 접촉 구조로 개선하되, 밀폐링의 명확한 접촉 및 이격을 통해 기밀성을 개선하면서도 제조비용을 현저히 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있다.

도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 체크밸브형 커플링장치(100)는 몸체관(10), 슬라이드부싱부(40), 개폐볼트(47), 탄성수단(50) 및 밀폐링(30)을 포함한다.

여기서, 상기 몸체관(10)의 일측단에는 결합부(10a)가 형성되며, 타측단에는 고압저장조가 연결되는 연결부(10b)가 형성된다. 그리고, 상기 몸체관(10)의 내부에 길이방향을 따라 중공의 유로가 형성된다. 따라서, 상기 결합부(10a)를 통하여 고압의 유체를 공급하는 송급관이 어뎁터와 나사 결합되거나 끼움 방식으로 걸림 결합되어 연결될 수 있다. 또한, 상기 송급관을 통해 유입되는 유체는 상기 몸체관(10)의 내부에 개재되는 밸브조립체(V)가 탄발지지되는 구조를 통하여 상기 고압저장조 측으로 일방향 유입되되 그 반대방향으로의 이동은 차단된다. 여기서, 상기 밸브조립체(V)라 함은 상기 슬라이드부싱부(40) 및 상기 개폐볼트(47)가 조립된 것으로 이해함이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명의 체크밸브형 커플링장치(100)는 송급관 등의 일측에 연결되어 체크밸브 기능을 부여할 수 있다.

이때, 상기 몸체관(10)의 재질은 600bar 정도의 고압 유체에도 사용 가능하도록 탄소의 함량이 0.17~0.23%인 스프링용 냉간압연 강대(cold-rolled strips for springs)로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 몸체관(10)의 내부에 형성된 중공의 유로는 유입부(12), 집중유로부(13) 및 배출부(14)로 구획된다. 상세히, 상기 유입부(12)는 상기 결합부(10a)가 형성된 상기 몸체관(10)의 일측단에 형성되며, 상기 배출부(14)는 상기 연결부(10b)가 형성된 상기 몸체관(10)의 타측단에 형성된다. 그리고, 상기 유입부(12)와 상기 배출부(14)가 상기 집중유로부(13)를 통해 연통된다. 즉, 상기 몸체관(10)은 상기 송급관과 상기 고압저장조 사이에 구비되되, 상기 유체가 상기 유입부(12), 상기 집중유로부(13) 및 상기 배출부(14)로 이루어진 유로를 통해 상기 송급관으로부터 상기 고압저장조로 이동된다.

여기서, 상기 유입부(12)는 상기 집중유로부(13)의 내경(d2)보다 크게 형성될 수 있으며, 상기 유입부(12)와 상기 집중유로부(13) 사이에 원주방향을 따라 경사진 제2단턱(16)을 통해 상기 유체가 상기 집중유로부(13)로 압축 유입될 수 있다. 물론, 상기 유입부(12)와 상기 집중유로부(13)는 동일한 내경으로 형성될 수도 있으며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

그리고, 상기 배출부(14)의 일단에는 상기 집중유로부(13)의 타단으로부터 확관되어 단차면(17)을 갖는 제1단턱(15)이 형성됨이 바람직하다. 더불어, 상기 배출부(14)의 내주에는 상기 단차면(17)의 타측으로 이격되어 스냅링(62)이 결합되는 스냅링 결합홈(11b)이 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 스냅링(62)은 오무려진 상태로 상기 스냅링 결합홈(11b)에 결합되되 탄발적으로 펼쳐짐으로써 고정된다. 그리고, 상기 단차면(17)이 형성된 상기 제1단턱(15)과 상기 스냅링(62) 사이에 상기 밸브조립체(V)가 슬라이딩 이동 가능하게 배치된다.

이때, 상기 몸체관(10)은 일단측에 상기 유입부(12)가 절삭가공되고 타단측에 배출부(14)가 절삭가공되되, 그 사이를 상기 배출부(14)보다 작은 내경의 상기 집중유로부(13)가 형성되도록 계단식으로 절삭가공할 수 있다. 또는, 상기 집중유로부(13)의 내경에 대응하는 관통로를 상기 몸체관(10)의 길이방향을 따라 먼저 절삭가공하고 양단부에 각각 상기 유입부(12)와 상기 배출부(14)가 확관 형성되도록 절삭가공할 수도 있다. 그리고, 상기 배출부(14)에 상기 스냅링 결합홈(11b)을 탭가공을 통해 형성하기만 하면 상기 몸체관(10)의 제조가 간편히 완료될 수 있다.

따라서, 상기 몸체관(10)의 내주에 간단한 드릴 공구 등에 의한 절삭가공을 통해 길이방향 중앙측의 상기 집중유로부(13)가 협소화되도록 단차지게 형성될 수 있어 구조가 단순하다. 이를 통해, 내부에 별도의 좁은 유로를 형성하기 위한 부재를 추가로 준비 및 조립함으로 인한 제조공수 및 제조비용 발생이 실질적으로 생략되어 최소한의 부품 및 공정만이 요구되므로 생산성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 몸체관(10)의 길이방향 중앙측이 고압 유체의 압력에 대하여 변형이 최소화되도록 상대적으로 두께가 두껍게 형성되므로 상기 유체의 압력을 통하여 상기 밸브조립체(V)가 명확히 구동될 수 있다.

여기서, 상기 체크밸브형 커플링장치(100)의 폐쇄상태에서 상기 밸브조립체(V)를 일측으로 탄발 지지하도록 상기 슬라이드부싱부(40)와 상기 스냅링(62) 사이에 탄성수단(50)이 구비된다. 이때, 이하에서 폐쇄상태라 함은 유체의 공급이 중단되어 상기 탄성수단(50)의 탄발지지력을 통해 상기 밸브조립체(V)가 일측으로 탄발 지지됨에 따라 상기 밸브조립체(V)와 연동되는 상기 밀폐링(30)이 상기 제1단턱(15)과 원주방향으로 면 접촉되어 밀폐된 상태로 이해함이 바람직하다. 또한, 개방상태라 함은 유체의 압력이 상기 탄성수단(50)의 탄발지지력보다 크게 작용하면서 상기 밸브조립체(V)가 타측으로 가압됨에 따라 상기 밀폐링(30)이 상기 제1단턱(15)과 이격되어 유로가 개방된 상태로 이해함이 바람직하다.

한편, 상기 슬라이드부싱부(40)는 상기 제1단턱(15)과 상기 스냅링(62) 사이에 구비되며, 상기 배출부(14)의 내주를 따라 상기 몸체관(10)의 길이방향으로 선택적으로 슬라이딩 이동된다. 이때, 상기 슬라이드부싱부(40)의 일측에는 상기 개폐볼트(47)가 고정되며, 상기 개폐볼트(47)와 상기 슬라이드부싱부(40) 사이로 상기 밀폐링(30)이 고정된다. 이러한 슬라이드부싱부(40)는 부싱바디부(42)와 링구속홈부(41)를 포함함이 바람직하다.

상세히, 상기 부싱바디부(42)는 외경이 상기 배출부(14)의 내경(d1)과 대응되는 직경으로 형성되며, 이를 통해 상기 슬라이드부싱부(40)의 외주가 상기 배출부(14)의 내주에 지지되어 일측 또는 타측방향으로 슬라이딩 이동된다. 이때, 상기 부싱바디부(42)의 일단에는 기설정된 각도로 분할되어 유로홈(46)이 교번 형성된 분할지지부(45)가 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 부싱바디부(42)는 소정의 길이로 형성된 중공형 몸체로 형성되되, 일단측에 상기 유로홈(46)이 교번 형성되도록 절개되고 남은 부분이 상기 분할지지부(45)로 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 부싱바디부(42)는 타단측이 링 형상으로 연장되되 일단측으로 상기 분할지지부(45)와 상기 유로홈(46)이 교번 배치되도록 형성된다.

그리고, 상기 링구속홈부(41)가 상기 부싱바디부(42)의 일측에 일체로 구비됨이 바람직하다. 상세히, 상기 링구속홈부(41)는 상기 부싱바디부(42)의 내경과 대응되는 외경을 갖도록 형성되며, 복수개의 상기 분할지지부(45)의 단부 사이에 일체로 구비된다. 이때, 상기 링구속홈부(41)의 외주면을 따라 상기 유로홈(46)과 연통되는 연통홈(44)이 형성되며, 상기 링구속홈부(41)의 일측면에는 상기 밀폐링(30)이 삽입되도록 타측으로 함몰된 수납홈(41a)이 형성된다. 여기서, 상기 링구속홈부(41)의 함몰된 내경(d3), 즉 상기 수납홈(41a)의 내경은 상기 집중유로부(13)의 내경(d2)보다 크게 형성되며, 바람직하게는 상기 밀폐링(30)의 외경과 대응되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 수납홈(41a)의 중앙부에 상기 개폐볼트(47)의 단부가 고정되는 체결부(41c)가 형성됨이 바람직하다. 이하에서 상기 링구속홈부(41)의 바닥면, 내주(41d), 내경(d3) 및 함몰깊이(w1)는 상기 수납홈의 바닥면, 내주, 내경 및 함몰깊이와 동일한 의미로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 링구속홈부(41)의 일측면(41b) 및 타측면 사이 두께는 상기 분할지지부(45)의 돌출된 길이 미만으로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 연통홈(44)을 통해 이동되는 상기 유체가 상기 유로홈(46)을 통과한 후 상기 배출부(14)를 통해 상기 고압저장조로 순차적으로 이동될 수 있는 유로가 형성될 수 있다. 더불어, 상기 링구속홈부(41)의 일측면(41b)은 상기 단차면(17)과 대면 배치되되 면 접촉되도록 평탄하게 형성됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 단차면(17)과 상기 링구속홈부(41)의 일측면(41b)은 상기 몸체관(10)의 길이방향과 수직으로 직교하는 평면으로 형성됨이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 개폐볼트(47)는 상기 슬라이드부싱부(40)의 일단측에 일측으로 돌출되도록 고정되며, 리크헤드부(48)와 체결돌출부(49)를 포함함이 바람직하다.

상세히, 상기 리크헤드부(48)는 상기 집중유로부(13)의 내경(d2) 미만의 외경으로 형성되며, 상기 체크밸브형 커플링장치(100)의 폐쇄상태에서 상기 집중유로부(13)의 타단 내측에 배치되도록 소정의 두께로 돌설된다. 따라서, 상기 리크헤드부(48)는 상기 집중유로부(13)의 내주를 따라 일측 및 타측 이동이 안내되도록 상기 슬라이드부싱부(40)의 일측방향으로 돌출 배치될 수 있다. 그리고, 상기 체결돌출부(49)는 상기 리크헤드부(48)의 타면으로부터 일체로 연장되며, 단부가 상기 체결부(41c)에 체결된다. 이때, 상기 밀폐링(30)은 합성고무 재질로서 상기 수납홈(41a)에 끼워져 수납되되 상기 리크헤드부(48)와 상기 링구속홈부(41)의 바닥면 사이에 개재되어 위치가 안정적으로 고정될 수 있다. 그리고, 상기 탄성수단(50)의 탄발지지력에 의해 상기 밀폐링(30)이 상기 밸브조립체(V)와 연동되면서 상기 제1단턱(15)에 선택적으로 면 접촉되어 상기 집중유로부(13)를 개폐한다.

여기서, 상기 슬라이드부싱부(40)와 상기 개폐볼트(47)는 고압 유체에 적합한 쾌삭강(free cutting steel,SUM24)을 포함하는 스틸 재질로 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 탄성수단(50)은 원통형, 방사형 등의 코일스프링으로 구비될 수 있으며, 그 재질은 고압 유체에 적합한 경강선재(SWRH-77A or B~82A or B)를 열처리 후 냉간 가공한 경강선(SW-C)로 형성됨이 바람직하다. 더불어, 상기 밀폐링(30)은 합성고무 및 우레탄을 포함하는 탄성 재질로 듀로미터 경도가 90 이상으로 형성됨이 바람직하다. 이러한 탄성 재질의 경도는 듀로미터(duromiter) 단위로 "A"로 표시하며 가장 무른 "0"에서 가장 강한 "100"까지 측정되는 것으로, 듀로미터 경도를 90 이상으로 높게 함에 따라 고압용 밀폐링(30)의 표면이 이물질의 붙음이 작게 된다.

더욱이, 상기 리크헤드부(48)의 타면부와 상기 링구속홈부(41)에 함몰 형성된 상기 수납홈(41a) 사이에 상기 밀폐링(30)이 끼워지는 구속공간이 형성되도록 상기 리크헤드부(48)의 타면측에 링끼움부(49b)가 일체로 형성됨이 바람직하다. 상세히, 상기 개폐볼트(47)는 상기 리크헤드부(48), 상기 링끼움부(49b) 및 상기 체결돌출부(49)가 순차적으로 단차지게 직경이 작아지는 계단형으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 링끼움부(49b)는 상기 리크헤드부(48)의 외경(d4) 미만이되 상기 체결부(41c)의 외경을 초과하는 외경(d5)으로 형성됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 밀폐링(30)의 내경과 대응하는 외경(d5)으로 형성된다. 또한, 상기 링끼움부(49b)는 상기 밀폐링(30)의 단면 직경을 초과하는 길이로 연장됨이 바람직하다.

따라서, 상기 체결돌출부(49)가 상기 체결부(41c)에 나사 결합되는 깊이가 상기 링끼움부(49b)를 통해 제한될 수 있다. 즉, 상기 링끼움부(49b)의 타단면이 상기 체결부(41c)의 외곽 테두리에 접촉되도록 나사 결합되기만 하면 상기 리크헤드부(48)와 상기 링구속홈부(41)의 바닥면 사이 간격이 상기 밀폐링(30)의 단면 직경을 수용할 수 있는 간격으로 이격된다. 따라서, 상기 개폐볼트(47)가 과도하게 결합되어 상기 밀폐링(30)이 압축되거나, 상기 개폐볼트(47)의 결합깊이가 얕아 상기 슬라이드부싱부(40)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 밀폐링(30)는 "ㄷ"자 형상으로 구획되는 상기 수납홈(41a)과 상기 링끼움부(49b)의 외주 사이에 밀착되게 삽입되되 상기 링끼움부(49b)의 반경 외측방향으로 확장된 상기 리크헤드부(48)의 타면측을 통해 삽입 상태가 구속된다. 이를 통해, 상기 밸브조립체(V)와 상기 밀폐링(30)이 일체로 이동되면서 상기 집중유로부(13)를 정확하게 기밀 또는 개방할 수 있다. 더불어, 상기 링구속홈부(41)의 외곽과 상기 리크헤드부(48)의 타면 외곽 사이로 노출되는 노출면을 제외한 상기 밀폐링(30)의 기타 부위는 상기 유체와 직접 접촉되는 것이 최소화될 수 있다. 따라서, 상기 밀폐링(30)이 비교적 원활한 탄성 변형이 장시간 가능하며, 상기 유체로 인한 변질이 최소화될 수 있다.

한편, 상기 리크헤드부(48)의 외경(d4)이 상기 집중유로부(13)의 내경(d2) 미만으로 형성됨에 따라 외주가 상기 집중유로부(13)의 내주와 소정의 간격으로 이격되어 원형 테두리 형상의 리크유로가 형성될수 있다. 이에 따라, 상기 유체의 압력이 상기 리크헤드부(48)의 일면을 가압하되 상기 리크유로를 통해 안내되어 상기 링구속홈부(41)의 일측면에 고르게 작용된다. 이를 통해, 상기 밸브조립체(V)가 유로 내에서 비틀리지 않고 안정적으로 이동되므로 이동 안정성이 현저히 향상될 수 있다.

더불어, 상기 리크헤드부(48)는 일단측 외곽 테두리(48b)를 따라 단면이 라운드지게 형성됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 집중유로부(13)를 통해 유입되는 상기 유체의 압력이 상기 리크헤드부(48)의 라운드진 일단측 외곽 테두리(48b)를 따라 안내된다. 이를 통해, 상기 슬라이드부싱부(40)의 일면측에 상기 유체의 압력이 더욱 균일하게 작용할 수 있다. 또한, 상기 밸브조립체(V)를 타측으로 후퇴시키는 유체의 가압력이 제거되어 복귀시, 상기 리크헤드부(48)의 일단측 외곽 테두리(48b)와 상기 제1단턱(15)간의 간섭이 최소화될 수 있다. 따라서, 상기 유체의 반복적인 공급에도 구동이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 상기 리크헤드부(48)와 상기 제1단턱(15)이 상호 간섭되면서 마모됨을 방지할 수 있다.

이때, 상기 링구속홈부(41)의 내경(d3)은 상기 집중유로부(13)의 내경(d2)을 초과하도록 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 링구속홈부(41)의 내주(41d)와 상기 리크헤드부(48)의 외주 사이의 이격간격(s) 및 상기 링구속홈부(41)의 함몰깊이(w1)는 상기 밀폐링(30)의 단면 직경보다 작게 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 리크헤드부(48)와 상기 링구속홈부(41)의 외곽테두리 사이로 상기 밀폐링(30)이 부분적으로 노출되되, 상기 구속공간으로부터 이탈됨이 방지된다. 더욱이, 상기 밀폐링(30)의 단면 직경보다 상기 링구속홈부(41)의 함몰깊이(w1)가 작게 형성되므로 상기 링구속홈부(41)의 일면이 상기 단차면(17)과 면 접촉되면 상기 밀폐링(30)이 상기 제1단턱(15)의 모서리를 따라 가압 접촉되어 신축됨으로써 안정적인 유체의 밀폐를 이루어 유체의 이동을 차단한다.

이를 통해, 상기 결합부(10a)를 통해 고압의 유체 공급이 이루어지면, 상기 유체의 압력에 의해 상기 탄성수단(50)이 압축되면서 상기 밸브조립체(V)가 타측으로 후퇴되어 유로가 개방된다. 그리고, 유로가 개방되면서 도 5에 도시된 화살표 방향으로 상기 유체가 이동될 수 있다. 반면에, 상기 결합부(10a)를 통한 상기 유체의 공급이 차단되면, 상기 탄성수단(50)이 다시 탄성적으로 신장되어 상기 밸브조립체(V)가 일측으로 복귀된다. 따라서, 상기 밀폐링(30)이 상기 제1단턱(15)에 가압 면 접촉되어 유로가 폐쇄되므로 반대방향으로의 유체의 이동이 차단된다.

한편, 상기 밀폐링(30)이 상기 제1단턱(15)과 가압 밀착되도록, 상기 밀폐링(30)이 상기 링구속홈부(41)와 상기 리크헤드부(48) 사이에 조립된 상태에서 상기 밀폐링(30)의 단면 중심(G)은 상기 리크헤드부(48)의 외주 외측으로 배치됨이 바람직하다. 이때, 도 4에서 Ga로 표시된 일점쇄선은 상기 단면 중심(G)이 원주방향을 따라 연결된 것을 표시한 것으로 이해함이 바람직하다. 더욱이, 상기 밀폐링(30)의 단면 중심(G)은 상기 집중유로부(13)의 내주와 대응되거나 상기 집중유로부(13)의 내주 외측으로 배치됨이 더욱 바람직하다. 더불어, 상기 제1단턱(15)은 상기 밀폐링(30)의 단면 중심(G)의 외측 외주면을 따라 가압 접촉되도록 원주방향을 따라 모서리(15a)가 라운드지게 형성됨이 바람직하다.

따라서, 단면 형상이 원형인 상기 밀폐링(30)의 일면을 따라 일측으로 가장 볼록하게 라운드진 부분이 상기 링구속홈부(41)의 외측으로 노출되어 상기 제1단턱(15)에 면 접촉된 상태에서 가압되어 신축됨으로써 안정적인 밀폐가 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 밀폐링(30)은 상기 탄성수단(50)에 의한 가압 작용시 상기 제1단턱(15)과 면 접촉되어 기존의 선 접촉으로 인한 리크(leek)가 방지됨은 물론, 고압에 적합한 기밀성능을 제공할 수 있다. 이때, 상기 제1단턱(15)의 모서리(15a)가 라운드지게 형성되면서 상기 밀폐링(30)과의 면 접촉 면적이 증가하여 밀폐력이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 상기 제1단턱(15)의 라운드진 모서리(15a)에 상기 밀폐링(30)이 부드럽게 가압 접촉됨에 따라 상기 밀폐링(30)의 외주가 긁혀 손상되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 고압의 유체 공급이 이루어지면, 상기 밀폐링(30)이 상기 리크헤드부(48)와 상기 링구속홈부(41) 사이에 끼움 구속되어 상기 유체의 압력을 통해 상기 몸체관(10)의 타측으로 함께 이동된다. 따라서, 상기 밀폐링(30)이 상기 밸브조립체(V)로부터 이탈되어 상기 집중유로부(13)의 타단 및 상기 리크헤드부(48)의 외곽 사이에 비정상적으로 끼움되면서 유로가 폐쇄됨을 방지할 수 있다. 즉, 상기 밀폐링(30)이 상기 밸브조립체(V)와 함께 이동되도록 구속하여 이탈이 방지됨으로써 상기 유체의 공급 상태에 따라 상기 제1단턱(15)과 명확하게 면 접촉 또는 분리되어 유로가 정확하게 폐쇄 또는 개방되므로 구동 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 상기 분할지지부(45)는 등간격으로 3분할되어 돌설됨이 바람직하다. 즉, 상기 분할지지부(45)와 상기 유로홈(46)은 각각 60도 간격으로 교번 형성된다. 그리고, 상기 링구속홈부(41)의 외주를 따라 형성된 상기 연통홈(44)을 구획하도록 외면이 상기 배출부(14)의 내주와 대응하는 지지돌출부(43)가 반경 외측방향으로 돌설되어 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 지지돌출부(43)와 상기 연통홈(44) 역시 각각 60도 간격으로 교번 형성되되 상기 지지돌출부(43)는 상기 분할지지부(45)와 연속되는 단면 형상으로 형성됨이 바람직하다. 더불어, 상기 지지돌출부(43)의 일측면은 상기 단차면(17)에 면접촉되도록 평탄하게 형성됨이 바람직하다.

상세히, 상기 슬라이드부싱부(40)는 상기 지지돌출부(43) 및 상기 분할지지부(45)를 포함하는 전체적인 외주가 실질적으로 동일한 중공형 원통 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 슬라이드부싱부(40)가 상기 배출부(14)의 내주를 따라 간섭 또는 마찰이 최소화된 상태로 부드럽게 안정적으로 슬라이딩 이동될 수 있다. 또한, 상기 지지돌출부(43)의 일측면은 상기 링구속홈부(41)의 외곽테두리와 실질적으로 연속적인 평탄면으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 링구속홈부(41)의 일측면(41b)은 상기 지지돌출부(43)의 일측면을 포함하여 연속적으로 평탄하게 형성된다. 이를 통해, 상기 슬라이드부싱부(40)가 상기 탄성수단(50)의 탄발지지력을 통해 일측으로 가압되면, 상기 단차면(17)에 상기 링구속홈부(41)의 외곽테두리 및 상기 지지돌출부(43)의 일측면이 안정적으로 면 접촉될 수 있다.

더욱이, 상기 지지돌출부(43)는 홀수개로 형성됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기와 같이 3분할되어 형성될 수 있다.

상세히, 상기 배출부(14)를 절삭하는 과정에서 상기 단차면(17)에 절삭가공 부산물인 버(bur)가 완전히 제거되지 못하고 잔존하는 경우가 발생한다. 이때, 상기 슬라이드부싱부(40)의 일측면이 2분할 또는 4분할 등의 짝수개로 분할되면, 하나의 지지돌출부(43)가 상기 버로 인해 유격이 발생하는 경우 마주보는 지지돌출부(43)가 상기 단차면(17)과 점 접촉되면서 시소운동이 지지된다. 이로 인해, 대칭으로 지지되는 양측부분을 기준으로 어느 한쪽으로 기울어지면서 이격되어 리크(leek)가 발생한다.

반면에, 본 발명은 상기 슬라이드부싱부(40)의 외곽을 따라 유로가 형성되도록 홀수개로 교번 분할된다. 이에 따라, 상기 지지돌출부(43) 중 어느 하나의 분할된 일측면(분할면)이 상기 버와 접촉되더라도 그 대칭외곽에 대칭지지되는 면이 형성되지 않는다. 이를 통해, 상기 슬라이드부싱부(40)가 대칭지지되면서 기울어짐으로 인한 리크의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이때, 상기 슬라이드부싱부(40)의 외곽은 홀수개로 교번 분할되되, 3분할됨이 더욱 바람직하다. 즉, 상기 연통홈(44) 및 상기 유로홈(46)으로 이어지는 유로가 상기 슬라이드부싱부(40)의 원주방향을 따라 등간격으로 복수개로 형성되어 상기 유체가 원할히 공급되면서도 상기 유체의 압력이 상기 슬라이드부싱부(40)의 일면측에 균일하게 작용될 수 있다. 또한, 상기 지지돌출부(43) 및 상기 분할지지부(45)가 상기 유체의 압력에 대응하여 변형이 방지될 수 있는 넓이로 형성될 수 있어 내구성이 현저히 향상될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 체크밸브형 커플링장치(100)는 고압 유체에 대한 적합한 기밀성 및 내구성이 현저히 향상되므로 유체의 유입으로 작동되는 각종 장치나 기구 등의 오작동으로 인한 안전사고를 예방할 수 있다.

즉, 상기 밀폐링(30)이 상기 개폐볼트(47)와 상기 슬라이드부싱부(40) 사이에 개재되어 상기 유체의 압력을 통한 상기 슬라이드부싱부(40)의 이동시 함께 이동된다. 이에 따라, 상기 슬라이드부싱부(40) 및 상기 밀폐링(30)의 노출된 일측면이 상기 단차면(17)과 실질적으로 동시접촉 또는 동시이격된다. 따라서, 기존에 밀폐링의 이탈로 인한 유체의 누설 또는 유로의 폐쇄를 방지하여 구동 정확성이 현저히 향상될 수 있다.

이때, 상기 링구속홈부(41)가 상기 집중유로부(13)보다 큰 내경으로 형성되되 상기 밀폐링(30)의 단면 직경보다 작은 깊이로 함몰된다. 이에 따라, 상기 단차면(17)에 상기 슬라이드부싱부(40)의 일측면이 접촉되도록 탄발지지되면 상기 리크헤드부(48)와 상기 링구속홈부(41) 사이로 노출되는 상기 밀폐링(30)의 라운드지게 돌출된 표면이 상기 제1단턱(15)의 모서리를 따라 가압 면 접촉됨으로써 기밀성이 더욱 향상될 수 있다.

또한, 상기 몸체관(10)에 형성된 유로가 계단식으로 절삭가공되는 간단한 방법으로 상기 슬라이드부싱부(40) 및 상기 밀폐링(30)의 노출된 일측면이 큰 면적으로 접촉되는 상기 단차면(17)이 형성될 수 있다. 따라서, 제품 생산을 위한 부품 감소 및 조립 공정의 간소화를 통해 경제성 및 생산성이 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 슬라이드부싱부(40)의 외곽을 따라 유로가 형성되도록 일측면이 3분할됨에 따라 절삭가공으로 발생하는 버가 하나의 분할면에 접촉되더라도 그 대칭외곽에 대칭지지되는 면이 형성되지 않는다. 이를 통해, 상기 슬라이드부싱부(40)의 기울어짐이 미연에 방지되므로 리크가 발생되지 않아 제품의 안정적인 성능이 보장되므로 구동 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 슬라이드부싱부의 일측 외곽을 따라 유로가 형성되도록 3분할됨에 따라 부품수를 감소하기 위해 상기 단차면이 크게 절삭가공되어 버가 형성되더라도 상기 버에 접촉된 하나의 분할면과 대칭되어 시소운동이 지지되는 부분이 근본적으로 제거되므로 기울어짐으로 인한 리크 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

10: 몸체부 13: 집중유로부
15: 제1단턱 30: 밀폐링
40: 슬라이드부싱부 41: 링구속홈부
42: 부싱바디부 43: 지지돌출부
44: 연통홈 45: 분할지지부
46: 유로홈 47: 개폐볼트
48: 리크헤드부 50: 탄성수단

Claims

유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 타측을 향하여 협관 연장되는 집중유로부와, 상기 집중유로부의 타단으로부터 확관되어 단차면을 갖는 제1단턱이 형성되며 상기 유체가 배출되는 배출부를 포함하며, 상기 배출부의 내주에 상기 단차면의 타측으로 이격되어 스냅링이 결합되는 결합홈이 형성된 몸체관;
중공형 몸체의 일단부에 기설정된 각도로 분할되어 유로홈이 교번 형성된 분할지지부가 형성된 부싱바디부와, 상기 분할지지부의 일측에 일체로 구비되되 외주면을 따라 상기 유로홈과 연통되는 연통홈이 형성되며 일측면이 타측으로 함몰된 중앙부에 체결부가 형성된 링구속홈부를 포함하며, 상기 스냅링과 상기 제1단턱 사이에 구비되어 상기 배출부의 내주를 따라 슬라이딩되는 슬라이드부싱부;
외주면과 상기 집중유로부의 내주 사이로 상기 유체가 리크 유입되도록 상기 집중유로부의 내경 미만의 외경으로 형성되는 리크헤드부와, 상기 리크헤드부의 타면으로부터 일체로 연장되며 단부가 상기 체결부에 체결되는 체결돌출부를 포함하는 개폐볼트;
상기 스냅링에 지지되어 상기 슬라이드부싱부를 일측으로 탄발 가압하는 탄성수단; 및
상기 링구속홈부와 상기 리크헤드부 사이에 끼움 구속되며, 상기 탄성수단의 탄발 가압력에 의해 상기 제1단턱에 선택적으로 접촉되어 상기 집중유로부를 개폐하는 밀폐링을 포함하는 체크밸브형 커플링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 링구속홈부의 내경은 상기 집중유로부의 내경을 초과하도록 형성되되 상기 링구속홈부의 내주와 상기 리크헤드부의 외주 사이의 이격간격 및 상기 링구속홈부의 함몰깊이는 상기 밀폐링의 단면 직경보다 작게 형성되며,
상기 밀폐링이 상기 리크헤드부와 상기 링구속홈부의 외곽테두리 사이로 노출되되 상기 제1단턱과 밀착되도록 상기 밀폐링의 단면 중심은 상기 리크헤드부의 외주 외측으로 배치됨을 특징으로 하는 체크밸브형 커플링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분할지지부는 등간격으로 3분할되어 돌설되되 상기 링구속홈부의 외주면을 따라 형성된 상기 연통홈을 구획하도록 상기 분할지지부와 연속되는 단면 형상으로 형성되어 외면이 상기 배출부의 내주와 대응하는 지지돌출부가 형성되되,
상기 지지돌출부의 일측면은 상기 단차면에 면접촉되도록 평탄하게 형성됨을 특징으로 하는 체크밸브형 커플링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리크헤드부의 타면부와 상기 링구속홈부의 함몰된 일면 사이에 상기 밀폐링이 끼워지는 구속공간이 형성되도록, 상기 리크헤드부의 타면측에는 상기 리크헤드부의 외경 미만이되 상기 체결부의 내경을 초과하는 직경으로 형성되며 상기 밀폐링의 단면 직경을 초과하는 길이로 연장되는 링끼움부가 일체로 형성됨을 특징으로 하는 체크밸브형 커플링장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1단턱은 상기 밀폐링의 단면 중심의 외측 외주면을 따라 가압 면접촉되도록 원주방향을 따라 모서리가 라운드지게 형성되며,
상기 집중유로부를 통해 유입되는 상기 유체의 유압이 상기 링구속홈부의 일측면 외곽에 가해지도록 상기 리크헤드부는 일단측 외곽 테두리를 따라 단면이 라운드지게 형성됨을 특징으로 하는 체크밸브형 커플링장치.