KR102189767B1

KR102189767B1 - 유체 라인용 플러그인 커넥터

Info

Publication number: KR102189767B1
Application number: KR1020130150568A
Authority: KR
Inventors: 요헴안드레아스 헤스; 안드레아스 슈르; 프란크 첸세스; 보리스 타우; 아드리안 크렐
Original assignee: 보스 오토모티브 게임베하
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2020-12-11
Also published as: FR2999270B1; DE202012104769U1; JP2014114960A; CN103867826A; DE102013112918A1; FR2999270A1; US9671050B2; US20140167410A1; KR20140074224A; CN103867826B; ITMI20132007A1; JP6315962B2

Abstract

본 발명은 유체 라인들을 위한 플러그인 커넥터(1)에 관한 것이며, 상기 플러그인 커넥터는 상대 커플링 부재(4)와 서로 끼워지는 커플링 부재의 커플링 위치에서 커플링 부재(2)를 분리 가능하게 잠금 고정하기 위한 잠금 장치(12)를 구비하여 플러그인 축(X)의 방향으로 상대 커플링 부재(4)와 서로 끼워질 수 있는 커플링 부재(2)로 구성된다. 잠금 장치(12)로서, 반경 방향으로 탄성 변형될 수 있는 클램프 형태의 파지 부재(14)는 외부에서 커플링 부재(2) 상에 이 커플링 부재를 둘레를 따라 적어도 부분적으로 에워싸면서 파지되며, 파지 부재(14)는 커플링 위치에서 축 방향 단면이 C자 형태인 하나 이상의 파지 섹션(16)을 이용하여 커플링 부재(2) 및 상대 커플링 부재(4)의 2개의 외부 반경 방향 플랜지형 파지 웨브(18, 20)를 반경 방향 및 축 방향으로 형태 결합 방식으로 에워싼다. 파지 부재(14)는 커플링 부재(2) 상에 안착되는 파지 부재의 상태에서, 파지 부재(14)가 선택에 따라 여러 상대 회전 위치로 정렬될 수 있고 각각 커플링 부재(2)에 상대적으로 플러그인 축(X)을 중심으로 하는 자유로운 무제한의 회전이 이루어지지 않도록 고정되는 방식으로, 고정 수단(22)을 통해 커플링 부재(2)와 상호작용한다.

Description

유체 라인용 플러그인 커넥터{PLUG-IN CONNECTOR FOR FLUID LINES}

본 발명은, 청구항 제 1 항의 전제부에 따라서, 유체 라인들을 위한 플러그인 커넥터에 관한 것이며, 상기 플러그인 커넥터는 상대 커플링 부재(counter coupling part)와 서로 끼워지는 커플링 부재(coupling part)의 커플링 위치에서 커플링 부재를 분리 가능하게 잠금 고정하기 위한 잠금 장치를 구비하여 플러그인 축의 방향으로 상대 커플링 부재와 서로 끼워질 수 있는 커플링 부재로 구성되며, 잠금 장치로서, 반경 방향으로 탄성 변형 가능한 클램프 형태의 파지 부재가 외부에서 커플링 부재 상에 이 커플링 부재를 둘레를 따라 적어도 부분적으로 에워싸면서 파지되며, 파지 부재는 커플링 위치에서 축 방향 단면이 C자 형태인 하나 이상의 파지 섹션을 이용하여 커플링 부재 및 상대 커플링 부재의 2개의 외부 반경 방향 플랜지형 파지 웨브를 반경 방향 및 축 방향으로 형태 결합 방식으로 에워싼다.

그 밖에도, 본 발명은 한 추가 관점에서, 청구항 제 16 항의 전제부에 따라서, 유체 라인들을 위한 플러그인 커넥터에 관한 것이며, 상기 플러그인 커넥터는 플러그인 축의 방향으로 상대 커플링 부재와 서로 끼워질 수 있는 커플링 부재로 구성되며, 커플링 부재는, 암 부재(female part)로서 형성된 상대 커플링 부재의 수용부 내로 축 방향 맞물림 길이로 삽입될 수 있는 플러그 핀(plug pin)을 포함한 수 부재(male part)로서 형성된다.

최초에 언급한 유형의 플러그인 커넥터는 예컨대 유럽 특허 EP 1 781 979 B1, EP 2 304 302 B1 및 EP 1 806 528 A1 각각을 통해 공지되었다. 파지 부재는, 파지 부재의 구성과, 소실 방지형, 다시 말해 소실되지 않도록 고정된 그 사전 조립 파지를 통해, 기본적으로 커플링 부재에 상대적으로 자유롭게 회전될 수 있다. 이는 실제 이용 시 바람직하지 못한데, 그 이유는 특히 수축된 공간의 경우 각각의 장착 위치에서 다른 구조 부재들과의 충돌을 야기할 수 있기 때문이다. 이는 특히 유럽 특허 EP 2 304 302 B1에서 예컨대 도 7과 도 13에 도시된 것과 같은 실시예에 적용되는데, 이 경우 파지 부재는, 해당하는 섹션이 파지 부재의 회전 시에 레버 모양으로 회동되기 때문에, 커플링 부재로부터 반경 방향으로 상대적으로 멀리 돌출된 섹션을 포함한다.

그 밖에도, 청구항 제 16 항의 전제부에 따라서 공지된 플러그인 커넥터의 경우, 예컨대 압력 맥동과 이 압력 맥동으로 인한 진동을 통해, 수 부재로서 형성된 커플링 부재는 상대 커플링 부재의 수용부의 내부에서 플러그인 축에 상대적으로 기울어지거나, 또는 더욱이 수용부 내에서 휘어지기도 한다.

그러므로 본 발명의 과제는, 비좁은 장착 공간 내 조립 시 다른 주변 구조 부재들과의 충돌이 방지될 수 있도록 상기 플러그인 커넥터를 개량하는 것에 있다. 또 다른 과제는, 수용부의 내부에서 수 부재의 기울어짐 및 휘어짐에 대한 안전성이 향상되도록 하는 것에 있다.

본 발명의 제 1 관점에 따라서, 특히 제 1 부분 과제는 독립 청구항 제 1 항의 특징들을 통해 해결된다. 바람직한 구성 특징들은 종속 청구항 제 2 항 내지 제 15 항에 포함되어 있다.

본 발명의 제 2 관점에 따라서, 특히 제 2 부분 과제는 독립 청구항 제 16 항의 특징들을 통해 해결된다. 바람직한 구현예들은 청구항 제 17 항 내지 제 24 항에 포함되어 있다.

본 발명의 두 관점은 서로 독립적으로 적용될 수 있고, 그 밖에 바람직하게는 서로 조합되어 적용될 수도 있으며, 모든 부분 특징들은 임의의 특징 조합들로 제공될 수 있다.

제 1 관점 및 청구항 제 1 항에 따라서, 본 발명에 따라, 파지 부재는, 커플링 부재 상에 안착된 파지 부재의 상태에서, 파지 부재가 선택적으로 여러 상대 회전 위치로 정렬될 수 있고 각각 커플링 부재에 상대적으로 플러그인 축을 중심으로 하는 자유로운 무제한 회전이 이루어지지 않도록 고정되는 방식으로, 고정 수단을 통해 커플링 부재와 상호작용한다. 그럼으로써 바람직하게는 커플링 부재의 삽입 과정 동안, 또는 그 삽입 과정 전에 커플링 부재 상에 사전 조립되어 안착된 파지 부재는, 삽입 시 조립 영역에서 자유롭게, 그리고 충돌없이 배치될 수 있도록 회전 방향으로 정렬될 수 있다. 그 다음, 파지 부재는 추가 영역에서는 더 이상 자유롭게 회전될 수 없으며, 기껏해야 제한된 회전 각도 범위를 넘어서만 회전될 수 있으며, 그럼으로써 주변 구조 부재들과의 충돌도 방지된다.

제 2 관점 및 청구항 제 16 항에 따라서, 본 발명에 따라, 플러그 핀의 맞물림 길이는 적어도 플러그 핀의 외경에 상응한다. 그에 따라 종래 기술에 비해 연장된 맞물림 길이를 통해, 플러그 핀은 수용부의 내부에서 기울어지지 않게 더욱 잘 지지된다. 이와 조합되어, 플러그 핀 상에, 축 방향으로 이격된 2개 이상의 밀봉 및/또는 지지 링이 배치될 수 있으며, 주요 매체 실링은 바람직하게는 대략 맞물림 길이의 축 방향 중심 영역에, 그에 따라 경사 운동과 관련하여 중립 구역에 배치된다.

하기에는 본 발명의 두 관점에 대해 도면들에 따라서 바람직한 실시예들이 예시로 더 상세하게 설명된다.

도 1은 서로 끼우기 전, 또는 분리 후의 분리된 상태로, 예시에 따른 대응하는 상대 플러그인 커넥터와 함께, 본 발명에 따른 플러그인 커넥터의 제 1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 상대 커플링 부재를 간단하게만 도시한 조건에서, 커플링 부재들이 끼워져 잠금 고정된 상태로, 도 1에 따른 평면 II-II를 따라 도시한 축 방향 단면도이다.
도 3은 도 1의 화살표 방향 III를 따라 제 1 실시예에서 플러그인 커넥터를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3에 따른 화살표 방향 IV를 따라서 도시한 축 방향 상면도이다.
도 5는 도 4에 따른 평면 V-V를 따라서 도시한 축 방향 단면도이다.
도 6은 섀클형 분리 부재를 제거한 조건에서, 도 1 내지 도 5에 따른 실시예에서 파지 부재를 별도로 도시한 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 여러 가지 변형예들을 각각 도 4와 유사하게 도시한 도이다.
도 10은 도 9에 따르는 실시예에서 자체의 섀클형 분리 부재를 포함한 파지 부재를 별도로 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 플러그인 커넥터의 추가 변형예를 부분 확대도와 함께 도시한 축 방향 단면도이다.
도 12는 도 11에 따른 절단 평면 XII-XII를 따라 도시한 횡단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 구현예를 도 2와 유사하게 도시한 추가의 축 방향 확대 단면도이다.
도 14는 일 변형예에서 도 13의 영역 XIV를 도시한 부분 확대도이다.

도면의 다양한 도들에서 동일한 부재들은 항상 동일한 도면 부호로 표시된다.

후속하는 설명을 위해, 분명하게 강조할 사항은, 본 발명이 실시예들로 국한되지 않을뿐더러 설명한 특징 조합들의 모든 또는 다수의 특징으로도 국한되지 않으며, 오히려 각각의 실시예의 각각의 개별 부분 특징은 이와 관련하여 기술한 모든 다른 부분 특징으로부터 분리되어 그 자체로, 그리고 다른 실시예의 임의의 특징들과 조합되어서도, 뿐만 아니라 특허청구범위의 특징 조합들 및 그 주종 관계들로부터 독립되어서도 발명의 중대한 가치를 갖는다는 점이다.

우선, 도 1로부터 제시되는 것처럼, 본 발명에 따른 플러그인 커넥터(1)는 플러그인 축(X)(이는 도 2 참조)의 방향으로 상대 커플링 부재(4)와 서로 끼워질 수 있는 커플링 부재(2)로 구성된다. 도시된 바람직한 실시예에 따라서, 커플링 부재(2)는, 암 부재로서 형성된 상대 커플링 부재(4)의 수용부 내로 삽입될 수 있는 플러그 핀(8)을 포함한 수 부재로서 형성된다. 원통형 내부 표면을 포함하는 수용부(6)의 내부에서 플러그 핀(8)의 둘레를 따른 밀봉을 위해, 플러그 핀(8)은 특히 외주면 환상 그루브(9) 내에 배치되는 밀봉 링(10)의 형태로 하나 이상의 외주면 실링을 구비한다[밀봉 링(10)에 대해 특히 도 2 참조, 그리고 환상 그루브(9)에 대해서는 밀봉 링(10)이 도시되어 있지 않은 도 3과 도 5 참조].

그 밖에도, 플러그인 커넥터(1)는 상대 커플링 부재(4)와 서로 끼워지는 커플링 부재의 커플링 위치에서 커플링 부재(2)를 분리 가능하게 잠금 고정하기 위한 잠금 장치(12)를 포함한다(도 2 참조). 상기 잠금 장치(12)는 반경 방향으로 탄성 변형 가능한 클램프 형태의 파지 부재(14)를 포함하며, 이 파지 부재는 외부에서 커플링 부재(2) 상에 (이 커플링 부재를 둘레를 따라 적어도 부분적으로 에워싸면서) 파지된다. 이 경우, 도 2, 도 11 및 도 13에 따라서, 파지 부재(14)는 커플링 위치에서 축 방향 단면이 C자 형태인 하나 이상의 파지 섹션(16)을 이용하여, 한편으로 커플링 부재(2)와 다른 한편으로는 상대 커플링 부재(4)의 외부 플랜지형 파지 웨브이면서, 반경 방향에서 바깥쪽을 향해 돌출된 2개의 상기 외부 플랜지형 파지 웨브(18 및 20)를 반경 방향 및 축 방향으로 형태 결합 방식으로 에워싼다.

이 경우, 본 발명의 제 1 관점에 따라서, 파지 부재(14)는 커플링 부재(2) 상에 안착된 파지 부재의 상태(이에 대해서는 도 1, 도 3 내지 도 5, 도 7 내지 도 9 및 도 11과 도 12의 도해 참조)에서, 파지 부재(14)가 선택적으로 여러 상대 회전 위치로 정렬될 수 있고, 회전 위치들 중 각각의 회전 위치에서 커플링 부재(2)에 상대적으로 플러그인 축(X)을 중심으로 하고 회전 각도와 관련하여 제한 없는 자유로운 회전이 이루어지지 않도록 고정되는 방식으로, 고정 수단(22)을 통해 커플링 부재(2)와 상호작용한다. 커플링 부재(2)에 대한 파지 부재(14)의 상대 회전 또는 회전 정렬은 도 4, 도 7 내지 도 9 및 도 12에 양방향 화살표들(24)을 통해 분명하게 도시되어 있다.

기본적으로 중요한 사항은, 커플링 부재(2)에 상대적으로 파지 부재(14)가 회전 방향으로 형태 결합 방식으로 고정된다는 점일 수 있다.

그러나 도시된 바람직한 실시예에 따라서, 파지 부재(14)는, 커플링 부재(2)에 상대적으로 단차형 래칭(stepped latching)으로 회전될 수 있고 여러 회전 위치로 정렬될 수 있는 방식으로, 고정 수단(22)을 통해 회전 방향으로 마찰 결합 방식으로 고정된다. 이를 위해, 고정 수단(22)은 한편으로 커플링 부재(2)의 둘레방향 래칭 윤곽부(26)(latching contour)에 의해, 그리고 다른 한편으로는 캠 트랙(cam track)의 유형에 따라서 원형이 아닌 외주면 형상을 구비하여 형성된 래칭 윤곽부(26)와 상호작용하는, 파지 부재(14)의 하나 이상의 래칭 캠부(28)에 의해 형성된다. 도 1, 도 4, 도 7 내지 도 9 및 도 11과 도 12에 따르는 여러 가지 실시예들로부터 제시되는 것처럼, 고정 수단(22) 또는 상기/모든 래칭 캠부(28)와 상호작용하는 래칭 윤곽부(26)는, 특히 균일한 회전각도로 분할된 6개 이상의 회전 위치에서의 단차형 래칭을 위해 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 6에 따르는 제 1 실시예는, 12개의 래칭 위치를 위한 래칭 윤곽부(26)의 파형 구성이며, 그럼으로써 파지 부재(14)는 각각 30°의 단차부들에서 걸림 고정되는 방식으로 회전될 수 있다. 도 7에 따라서, 래칭 윤곽부(26)는 6개의 래칭 위치를 위해, 그에 따라 각각 60°의 회전 단차부들을 위해 구성된다. 도 8과 도 9에 따른 실시예의 경우는 각각 45°의 회전 단계들로 8개의 래칭 회전 위치가 제공된다.

도 11과 도 12에 도시된 실시예의 경우, 예시로서 8개의 래칭 단차부(latching step)를 구비하여 별 모양으로 형성된 래칭 윤곽부(26)는 파지 부재(14)의 2개 이상의 래칭 캠부(28)와 상호작용하며, 래칭 캠부(28)는, 각각 개별적으로 파지 부재(14)의 여러 회전 위치에서 래칭 윤곽부(26)의 각각의 래칭 단차부와 상호작용하는 방식으로 래칭 윤곽부(26)에 대해 비대칭으로 오프셋 되어 배치된다(이에 대해서는 도 12 참조). 상기 구현예를 통해, 래칭 윤곽부(26)의 래칭 단차부의 개수에 비해 가능한 래칭 회전 위치의 개수가 증가될 수 있다(여기서는 2배 증가).

여전히 주지할 사항은, 여기서 이용되는, 파지 부재(14)의 "래칭 위치"란 개념은 절대적으로 정확하게 정의된 각도 위치만을 의미하는 것이 아니라, 경우에 따라 제한된 회전 운동 범위도 의미한다는 점이다. 따라서, 파지 부재(14)는 커플링 부재(2) 상에서 경우에 따라 2개의 래칭 위치 사이에서 정의되고 이를 통해 범위 한정되는, 각각 최대 45°, 또는 예컨대 22.5°의 회전 각도 범위에 걸쳐 회전될 수 있다.

그 밖에도, 도시된 바람직한 실시예의 경우, 커플링 부재(2)는, 파지 부재(14)의 사전 조립된 소실 방지형 파지를 위해, 파지 웨브(18)와 관련하여, 파지 부재(14)의 C자형 파지 섹션들(16)의 영역에서 상응하는 반경 방향 칼라 섹션들(32)(collar section)을 수용하기 위한 반경 방향 환상 그루브(30)를 포함한다. 이 경우, 환상 그루브(30)는 파지 웨브(18)와 고정 환형 웨브(34) 사이에 축 방향으로 형성된다. 상기 고정 환형 웨브(34)는 삽입 과정 동안 파지 부재(14)를 축 방향으로 지지한다.

파지 부재(14)는 목적에 적합하게는, 외주면 영역에서 반경 방향의 탄성 변형성을 위해 축 방향 및 반경 방향으로 통과하는 링 갭(36)(이는 도 6 및 도 10 참조)을 포함하는 일체형 탄성 링 클램프(ring clamp)로서 형성되며, 그럼으로써 기본적으로 2개의 호형 탄성 래칭 암(arc-shaped elastic latching arm)이 형성되며, 이들 래칭 암은 각각 C자형 파지 섹션들(16) 중 하나 이상의 파지 섹션을 포함하거나 형성한다. 이를 통해, 파지 부재(14)는 플러그인 축(X)에 대해 횡방향으로 탄성 팽창하에 조립 및 분해될 수 있다.

그 밖에도, 파지 부재(14)는 상기 또는 모든 파지 섹션(16)의 영역에서 삽입 과정 동안 커플링 부재(4)의 방향으로 향해 있는 면에, 삽입 시, 상기 또는 모든 파지 섹션(16)이 파지 칼라부(37)(holding collar)를 이용하여, 파지 웨브(20)를 형태 결합 방식으로 걸림 고정하면서 안쪽에서 고정할 때까지, 상대 커플링 부재(4)의 파지 웨브(20)의 안착을 통해 파지 부재(14)의 반경 방향의 탄성 팽창이 야기되는 방식으로, 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 경사면(38)을 구비한 파지 칼라부(37)를 포함한다. 그에 따라, 커플링 부재들(2, 4) 사이에 형태 결합식 래칭 결합이 형성되며, 그럼으로써 서로 끼울 때 자동 및 자발적 래칭-잠금 고정이 달성된다. 앞서 설명한 삽입 과정 동안, 커플링 부재(2)에서 파지 부재(14)의 파지는, 삽입 과정 동안 각각의 반경 방향 칼라 섹션(32)이 환상 그루브(30)와 맞물려 유지되면서 확보된다. 칼라 섹션들(32)과 파지 칼라부(37)는 서로 축 방향으로 대향하는 파지면들을 포함하며, 이들 파지면은, 전형적인 형태 결합과 이를 통한 높은 파지력 및 인장력을 보장하기 위해, [두 커플링 부재(2, 4)의 파지 웨브들(18, 20)의 대응하는 파지 환형 표면들과 매칭되어] 90°보다 크거나 그와 동일한 언더컷 각도를 구비하여 구성된다.

앞서 설명한 바람직한 구현예의 경우, 도 3 내지 도 10에 따라서, 캠 트랙 유형의 둘레방향 래칭 윤곽부(26)가 고정 환형 웨브(34)의 외주연에 형성될 수 있다. 이를 위해, 고정 환형 웨브(34)는 축 방향 상면도에서 바람직하게는 라운딩된 모서리들을 구비한 다각형, 또는 별 모양으로 형성될 수 있다. 또한, 래칭 윤곽부(26)는 원주 방향으로 복수의 반경 방향 "산부(mountain) 및 골부(valley)"을 포함한 파형 형상을 보유할 수 있다(도 4와 도 9 참조).

이와 결부하여, 도 1 내지 도 8에 따르는 실시예들의 경우, 파지 부재(14)는, 링 갭(36)에 직경 방향으로 대향하여 위치하는 파지 부재의 영역에, 축 방향으로 돌출되어 고정 환형 웨브(34)의 외주연에, 그리고 이 외주연에 형성된 래칭 윤곽부(26)에 인접하는 래칭 캠부(28)를 포함한다. 이 경우, 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 래칭 캠부(28)의 영역에는, 반경 방향에서 커플링 부재(2)의 환상 그루브(30) 내로 맞물리는 가이드 견부(40)가 배치된다. 상기 가이드 견부(40)를 통해, 래칭 캠부(28)는 래칭 윤곽부(26)에 확실하게 안착 및 맞물려 파지된다. 가이드 견부(40)는 도 6에서도 잘 확인할 수 있다.

도 9와 도 10에 도시된 대체되는 실시예에 따라서, 파지 부재(14)는, 링 갭(36)에 인접하는 2개의 영역에, 각각 축 방향으로 돌출되어 고정 환형 웨브(34)의 외주연에, 그리고 이 외주연에 형성된 래칭 윤곽부(26)에 인접하는 2개의 래칭 캠부(28) 중 각각의 래칭 캠부를 포함한다. 이 경우에도, 바람직하게는 링 갭(36)에 직경 방향으로 대향하여 위치하는 영역에, 반경 방향에서 커플링 부재(2)의 환상 그루브(30) 내로 맞물리는 가이드 견부(40)가 배치된다(도 10 참조).

도 11과 도 12에 도시된, 본 발명에 따른 플러그인 커넥터(1)의 실시예의 경우, 래칭 윤곽부(26)는 파지 웨브(18)와 고정 환형 웨브(34) 사이의 환상 그루브(30)의 내부에 형성되며, 더욱 정확하게 말하면, 환상 그루브(30)의 바닥 영역 내에서 상응하는 프로파일링을 통해 형성된다. 그러므로 상기/모든 래칭 캠부(28)는 파지 부재(14)의 각각의 칼라 섹션(32)의 내부 영역에서 반경 방향에서 안쪽을 향해 돌출된 배치로 제공된다. 또한, 환상 그루브(30)의 내부에서, 원형 가이드 섹션(41)이 파지 부재(14)의 회전을 위해, 그리고 그 분리 이동을 위해 형성된다(특히 도 11의 부분 확대도와 도 12 참조).

도면에 도시되지 않은 변형예에 따라서, 래칭 윤곽부(26)는 파지 웨브(18)의 외주연에도 제공될 수 있으며, 이 경우 파지 부재(14)는 내주연에 래칭 캠부(들)(28)을 포함한다.

모든 실시예에서, 래칭 윤곽부(26)는 임의의 방식으로, 특히 도 4, 도 7 내지 도 9 및 도 12에 도시된 예시들 중 하나의 예시와 유사하게 형성될 수 있다.

그 밖에도, 도 4, 도 7 내지 도 10 및 도 2로부터 제시되는 것처럼, 파지 부재(14)는 바람직한 구현예에 따라 링 갭(36)의 영역에, 수동의 반경 방향 누름 조작을 통해, 파지 부재(14)가 커플링 부재(2)의 분리를 위해 반경 방향으로 벌어질 수 있는 방식으로, 상기 링 갭을 브리지하는 섀클형 분리 부재(42)를 포함한다. 분리 부재(42)는 그 양단부를 이용하여, 특히 관절 형태로, 파지 부재(14)와 연결된다. 분리 부재(42)는 파지 부재(14)로부터 반경 방향으로 돌출되며, 그럼으로써 특히 상기 돌출된 분리 부재(42)로 인해 걸림 고정하는 회전 정렬성의 본 발명에 따른 구현예는 특별한 장점이 된다.

이제는, 도 11과 도 12에 따라서, 앞서 이미 일반적으로 청구한 본 발명의 제 2 관점이 더욱 상세하게 설명된다.

수 부재로서 형성된 커플링 부재(2)의 경우, 플러그 핀(8)은 지정된 축 방향 맞물림 길이(L)로 암 부재로서 형성된 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6) 내로 맞물린다. 이 경우, 이제 본 발명에 따라서, 플러그 핀(8)의 맞물림 길이(L)는 적어도 플러그 핀의 외경(D_Z)에 상응한다. 그 결과 L ≥ D_Z의 관계가 적용된다. 그럼에도, 최대한 짧은 축 방향 장착 길이의 관점에서, 플러그 핀(8)의 맞물림 길이(L)는 외경(D_Z)의 최대 2배 내지 2.5배가 되어야 한다. 그러나 바람직하게는 L은 대략 D_Z에 상응하며, 그럼으로써 향상된 내경사성(tilt resistance)뿐 아니라, 여전히 충분히 짧은 장착 길이가 달성된다. 이와 관련하여, "맞물림 길이(L)"란 개념은 플러그 핀(8)의 자유 핀 단부(44)와, 외부 실링, 다시 말하면 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6)의 개구부 영역 내에, 또는 그 근처에 안착되는 상기 외부 실링(46)에 인접하는 그루브 플랭크(48)(groove flank) 사이에서 측정되는 길이를 의미한다. 이에 대해서는 도 13이 참조된다. 그에 따라서 외부 실링(46)은 끼워진 상태에서 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6)의 개구부 영역 내에, 또는 그 근처에 위치한다(도 14도 참조).

그 밖에도, 플러그 핀(8)은 [앞서 이미 설명한 밀봉 링(10)과 유사하게] 환상 그루브(50) 내에 안착되는 매체 실링(52)을 구비한다. 이 경우, 매체 실링(52)을 수용하는 환상 그루브(50)는 그 축 방향 그루브 중심을 기준으로 플러그 핀(8)의 자유 단부(44)로부터 바람직하게는 최대 절반의 맞물림 길이(L)에 상응하는, 특히 절반의 맞물림 길이(L) ± 절반의 축 방향 그루브 폭(n)에 상응하는 축 방향 간격(a)만큼 이격된다. 특히 바람직한 구현예에 따라, a는 절반의 맞물림 길이(L)에 상응하며, 그 결과 a = 0.5L이 적용된다. 환상 그루브(50)의 그루브 중심과 외부 실링(46) 또는 그루브 플랭크(48) 사이에서 맞물림 길이(L)의 나머지 영역은 도 11에 a'로 표시된 길이를 보유하며, 바람직한 구현예에 따라 a = a'이다.

추가의 바람직한 구현예에 따라서, 플러그 핀(8)은 자유 핀 단부(44)에 이어지는 영역에 추가의 환상 그루브(54) 내에 안착되는 지지 링(56)을 포함한다. 이 경우, 바람직하게는 상기 환상 그루브(54)는 그 축 방향 그루브 중심을 기준으로 플러그 핀(8)의 자유 단부(44)로부터, 플러그 핀(8)의 지름(D_Z)의 1/5 이상과 최대 1/3에 상응하는 축 방향 간격(b)만큼 이격된다. 그 결과 1/3 D_Z ≥ b ≥ 1/5 D_Z의 관계가 적용된다.

그 밖에도, 바람직하게는, 플러그 핀(8)은 그 외경(D_Z)과 관련하여 상대 커플링 부재(4)의 수용부(4) 및 그 내경(D_A)에 매칭되어, 반경 방향의 원주면 유격이 최대 1/100㎜의 간극 폭(c)을 보유하는 방식으로 구성된다. 그 결과 여기서는 c ≤ 1/100㎜의 관계가 적용된다.

설명한 구현예를 통해, 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6)의 내부에서 플러그인 축(X)에 상대적인 플러그 핀(8)의 기울어짐 및 휘어짐에 대한 증가된 안전성이 달성된다. 또한, 바람직하게는, 매체 실링(52)은 여전히 가능한 경사 운동과 관련하여 중립 구역에 위치한다. 이는 우수한 실링 특성에 기여한다.

그 밖에도, 바람직하게는, 매체 실링(52)은, 특히 불소-규소 고무(축약어: FVMQ) 소재의 O 링에 의해 형성된다. 상기 재료는 -40℃까지의 저온에 대한 우수한 내성을 특징으로 한다. 외부 실링(46)은 바람직하게는 불소-중합체 고무(축약어: FKM) 소재의 밀봉 링에 의해 형성될 수 있다. 이에 상응하는 사항은, 바람직하게는 지지 링(56)에도 적용된다. FKM은 우수한 투과성 및 우수한 화학 내성을 특징으로 한다.

도 11에 따르는 실시예의 경우, 외부 실링(46)은, 밀봉 링들의 경우 통상적인 O 링 압착을 이용한 밀봉 O 링에 의해 형성된다. 이 경우, 외부 실링(46)은 수용부(6)의 원통형 내부 표면 내로 완전하게 맞물리며, 그 결과 환상 그루브(58)의 내부에서 고정된다. 도 12에 도시된 변형예의 경우, 외부 실링(46)은 수용부(6)의 외부 개구부 영역에서 약간의 압착에 의해 밀봉 방식으로 안착되는 O 링에 의해 형성된다.

마지막으로, 완벽함을 위해, 재차 언급할 사항은, 모든 실시예에서, 커플링 부재(2)와 상대 커플링 부재(4)는 플러그인 결합 면에 대향하여 위치하는 상기 부재들의 면에 기본적으로 임의의 연결 부재들을 포함할 수 있다. 도시된 실시예들에서, 바람직하게는 수 부재로서 형성된 커플링 부재(2)는 미도시한 유체 라인(파이프 또는 호스)을 위한 연결 바브(60)(connection barb)를 포함한다. 바람직하게는 암 부재로서 형성된 상대 커플링 부재(4)는 나사 피팅(62)을 포함할 수 있다. 당연히, 커플링 부재들(2, 4) 중 하나 이상의 커플링 부재가 지정된 장치들에 직접 일체형으로 형성될 수 있다.

본 발명은 도시되고 설명한 실시예들로 국한되는 것이 아니라, 본 발명의 의미에서 동일하게 작용하는 모든 실시예들도 포함한다. 분명하게 강조할 사항은, 실시예들은 조합된 모든 특징들로 국한되지 않으며, 오히려 각각의 개별 부분 특징은 모든 다른 부분 특징들로부터 분리되어 그 자체로 본 발명의 중대한 가치를 갖는다는 점이다. 또한, 지금까지의 본 발명은 각각의 독립 청구항에서 정의되는 특징 조합으로 국한되는 것이 아니라, 다 함께 개시된 모든 개별 특징 중 지정된 특징들의 임의의 또 다른 조합을 통해서도 정의될 수 있다. 이는, 원칙상 실제로 각각의 독립 청구항의 각각의 개별 특징은 삭제되거나, 또는 본 출원의 또 다른 위치에서 개시되는 하나 이상의 개별 특징에 의해 대체될 수 있음을 의미한다. 이런 점에 한해서, 특허청구범위는 본 발명에 대해 일차로 명세하기 위한 시도로서만 간주해야 한다.

Claims

유체 라인들을 위한 플러그인 커넥터(1)로서,
상대 커플링 부재(4)에 일체적으로 끼워질 수 있도록 플러그인 축(X)의 방향을 따라 상대 커플링 부재(4)로 삽입되는 커플링 부재(2); 및
상기 커플링 부재(2)와 상기 상대 커플링 부재(4)가 일체적으로 끼워지는 분리 가능한 커플링 상태를 유지하는 잠금 장치(12)
를 포함하고,
상기 잠금 장치(12)로서 반경 방향으로 탄성 변형될 수 있는 클램프 형태의 파지 부재(14)가 상기 커플링 부재(2)의 외부 둘레를 적어도 부분적으로 에워싸도록 파지되며,
상기 파지 부재(14)는 상기 커플링 상태에서, 축 방향 단면이 C자 형태를 갖는 적어도 하나의 파지 섹션(16)을 이용하여 상기 커플링 부재(2)와 상기 상대 커플링 부재(4) 각각의 반경 방향 외측으로 돌출된 2개의 플랜지형 파지 웨브(18, 20)를 반경 방향 및 축방향으로 끼워지도록 파지하고,
상기 커플링 부재(2) 상에 안착된 상태에서, 상기 파지 부재(14)의 방향이 선택적으로 상이한 상대 회전 위치중 하나로 정렬될 수 있고 상기 파지 부재(14)가 각각의 회전 위치에서 상기 플러그인 축(X)을 중심으로 상기 커플링 부재(2)에 대한 무제한의 자유 회전을 하지 못하도록 고정되도록, 상기 파지 부재(14)는 고정 수단(22)을 통해 상기 커플링 부재(2)와 상기 상대 커플링 부재(4) 중 오직 상기 커플링 부재(2)와 상호작용 하는 것인 플러그인 커넥터.
제 1 항에 있어서, 상기 파지 부재(14)가 상기 커플링 부재(2)에 상대적으로 단차형 래칭으로 회전 이격될 수 있어 상이한 회전 위치에서 정렬되도록, 상기 파지 부재(14)는 상기 고정 수단(22)을 통해 회전 방향으로 마찰 결합 방식으로 고정되는 것인 플러그인 커넥터.
제 2 항에 있어서, 상기 고정 수단(22)은 커플링 부재(2)의 둘레방향 래칭 윤곽부(26)와, 상기 래칭 윤곽부(26)와 상호작용하는 상기 파지 부재(14)의 적어도 하나의 래칭 캠부(28)에 의해 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 고정 수단(22)은 적어도 6개의 회전 위치에서의 단차형 래칭을 형성하도록 구성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 3 항에 있어서, 상기 커플링 부재(2)는, 상기 파지 부재(14)의 파지를 위해, 상기 파지 웨브(18)에 인접하여 제공되고 상기 파지 부재(14)의 대응 반경 방향 칼라 섹션(32)을 수용하기 위한 환상 그루브(30)를 포함하며, 상기 환상 그루브(30)는 상기 파지 웨브(18)와 고정 환형 웨브(34) 사이에 축 방향으로 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파지 부재(14)가 반경 방향으로 탄성 변형될 수 있도록, 상기 파지 부재(14)는 축 방향 및 반경 방향으로 연속적인 링 갭(36)을 갖는 일체형 탄성 링 클램프로서 형성되고, 상기 파지 부재(14)는 플러그인 축(X)에 대해 횡방향으로 탄성 팽창되었을 때 조립 및 분해될 수 있는 것인 플러그인 커넥터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파지 부재(14)는, 상기 파지 섹션(16)의 영역에서, 삽입 과정 동안 상기 상대 커플링 부재(4)를 향하는 반경 방향 내측 경사면(38)을 포함하고, 상기 파지 부재(14)가 반경 방향으로 탄성 팽창되고 파지 섹션(16)이 파지 웨브(20) 상에 형태 결합 방식으로 안착되도록 상기 경사면(38)은 삽입 과정 동안 상기 상대 커플링 부재(4)의 파지 웨브(20)와 접촉하는 것인 플러그인 커넥터.
제 5 항에 있어서, 상기 래칭 윤곽부(26)는 상기 고정 환형 웨브(34)의 외주연에 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 8 항에 있어서, 상기 고정 환형 웨브(34)는 다각형, 또는 별 모양으로 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 6 항에 있어서, 상기 링 갭(36)에 직경 방향으로 대향하는 영역에서, 상기 파지 부재(14)는, 축 방향으로 돌출되고 고정 환형 웨브(34)의 외주연에 그리고 상기 외주연에 형성된 래칭 윤곽부(26)에 접하는 래칭 캠부(28)를 포함하는 것인 플러그인 커넥터.
제 8 항에 있어서, 링 갭(36)에 인접하는 2개의 영역 각각에서, 상기 파지 부재(14)는 축 방향으로 돌출되고 고정 환형 웨브(34)의 외주연에 그리고 상기 외주연에 형성된 래칭 윤곽부(26)에 접하는 2개의 래칭 캠부(28) 중 하나를 포함하는 것인 플러그인 커넥터.
제 5 항에 있어서, 상기 래칭 윤곽부(26)는 상기 파지 웨브(18)와 상기 고정 환형 웨브(34) 사이에서 상기 환상 그루브(30)의 내부에 형성되고, 상기 파지 부재(14)는 칼라 섹션들(32) 중 적어도 하나의 칼라 섹션 상에서 반경 방향 내측을 향해 돌출된 적어도 하나의 래칭 캠부(28)를 포함하는 것인 플러그인 커넥터.
제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 래칭 윤곽부(26)는 상기 파지 웨브(18)의 외주면 영역에 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 6 항에 있어서, 상기 파지 부재(14)는 상기 링 갭(36)의 영역에서 상기 링 갭을 브리지하는 섀클형 분리 부재(42)를 포함하고, 상기 분리 부재(42)는 결합을 분리할 수 있게 수동의 반경 방향 누름 조작을 통해 상기 파지 부재(14)가 팽창되도록 구성되고, 이를 통해 상기 커플링 부재(2)가 분리될 수 있는 것인 플러그인 커넥터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커플링 부재(2)는, 암 부재로서 형성된 상기 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6) 내로 삽입될 수 있는 플러그 핀(8)을 갖는 수 부재로서 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 1 항에 있어서, 상기 커플링 부재(2)는 암 부재로서 형성된 상기 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6) 내로 기 설정된 축 방향 맞물림 길이(L)로 삽입될 수 있는 플러그 핀(8)을 갖는 수 부재로서 형성되고,
상기 플러그 핀(8)의 맞물림 길이(L)는 플러그 핀의 외경(D_Z)보다 작지 않은 것인 플러그인 커넥터.
제 16 항에 있어서, 상기 플러그 핀(8)의 맞물림 길이(L)의 최대값은 상기 플러그 핀의 외경(D_Z)보다 2배 내지 2.5배 큰 범위에 있는 것인 플러그인 커넥터.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 맞물림 길이(L)는 상기 플러그 핀(8)의 자유 핀 단부(44)와 외부 실링(46)에 인접하는 그루브 플랭크(48) 사이의 축 방향 길이로서 정의되며, 상기 외부 실링(46)은 끼워진 상태에서, 상기 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6)의 개구부 영역 내에, 또는 그 근처에 위치하는 것인 플러그인 커넥터.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 플러그 핀(8)은 환상 그루브(50) 내에 안착되는 매체 실링(52)을 구비하며, 상기 환상 그루브(50)는 그 축 방향 그루브 중심을 기준으로 상기 플러그 핀(8)의 자유 단부(44)로부터, 맞물림 길이(L)의 절반을 넘지 않는 길이에 상응하는 축 방향 간격(a)만큼 이격되는 것인 플러그인 커넥터.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 플러그 핀(8)은 자유 핀 단부(44)에 이어지는 영역에, 환상 그루브(54) 내에 안착되는 지지 링(56)을 구비하며, 상기 환상 그루브(54)는 그 축 방향 그루브 중심을 기준으로 상기 플러그 핀(8)의 자유 단부(44)로부터, 상기 플러그 핀(8)의 지름(D_Z)의 1/5 내지 1/3의 범위에 상응하는 축 방향 간격(b)만큼 이격되는 것인 플러그인 커넥터.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 플러그 핀(8)의 외경(D_Z)은, 상기 상대 커플링 부재(4)의 수용부(6) 및 그 내경(D_A)에 대해 최대 1/100㎜의 간극 폭(c)을 갖는 반경 방향의 원주면 유격을 형성하는 것인 플러그인 커넥터.
제 19 항에 있어서, 상기 매체 실링(52)은 불소-규소 고무(FVMQ) 소재의 O 링에 의해 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 18 항에 있어서, 상기 외부 실링(46)은 불소-중합체 고무(FKM) 소재의 밀봉 링에 의해 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
제 20 항에 있어서, 상기 지지 링(56)은 불소-중합체 고무(FKM) 소재의 밀봉 링으로서 형성되는 것인 플러그인 커넥터.
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