KR102293666B1 - 그랩링 조립체 및 이를 이용한 원터치식 배관 메탈 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 그랩링 조립체는 중공 내면에 다단 턱이 형성된 원통형 조립커버(110);와 외면 상부 쪽에는 상단에서 하단으로 갈수록 외경이 점점 커지는 해제구 경사면(122)을 형성하고, 외면 하부는 상기 해제구 경사면(122)의 최대 외경보다 작은 외경의 원통형으로 형성된 푸싱부(121)를 형성함으로써, 상기 해제구 경사면(122)과 푸싱부(121) 사이에 해제구 단턱(123)이 형성되는 해제구(120);와 환형 고리 형상을 갖는 그랩링테(133)의 원둘레를 따라 내측의 공간부를 향해 소정의 기울기로 돌출하도록 설치되는 다수 개의 탄성톱니와 상기 탄성톱니들이 소정간격 이격되어 형성되는 이격부를 구비하는 그랩링(130);과 상단에서 하단으로 갈수록 내경이 점점 커지는 내면으로 형성된 백업링 경사면(142)을 구비하는 환형 링 형상의 백업링(140);을 포함하여 구성된다.

Description

그랩링 조립체 및 이를 이용한 원터치식 배관 메탈 조인트 {GRAB RING ASSEMBLY AND ONE TOUCH PIPE METAL FITTING USING THE SAME}

본 발명은 유체를 이송하는 배관을 연결하는 원터치식 배관 메탈 조인트에 대한 것이다. 더 구체적으로는 그랩링을 이중으로 설치한 조립체와 이를 이용하여 원터치식 배관 메탈 조인트를 구성함으로써, 고압용 CPVC 파이프에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 배관 조인트의 조립, 설치 및 해체도 용이하게 할 수 있는 그랩링 조립체 및 이를 이용한 원터치식 배관 메탈 조인트에 관한 것이다.

원터치 식으로 파이프를 밀어 넣기만 하면 간단하게 연결할 수 있는 배관 조인트로서 내부에 그랩링(Grab Ring)이 설치된 종류의 종래기술이 알려져 있다. 이러한 종래기술의 기본 구조는 등록실용신안 제20-0211198호(공고일 2001.01.15.)에 개시되어 있다.

상기 종래기술과 같은 원터치식 배관 조인트는 파이프를 끼워 넣으면, 배관 조인트의 내부에 설치되어 있는 그랩링의 탄성 톱니가 삽입된 파이프의 역방향 이탈을 방지하면서 연결이 이루어지는 구성을 갖는다.

이러한 원터치식 배관 조인트는 압착이나 용접 같은 복잡하고 어려운 결합공정이 필요 없이 단순 끼움 작업으로 설치작업이 완료되므로 사용이 대단히 간편하다는 장점이 있다.

그러나 그랩링의 탄성 톱니는 역방향으로 이탈하는 파이프를 잡을 때 파이프의 표면을 어느 정도 파고드는 방식으로 작용하는데, 파이프의 역방향 이탈력이 일정 수준을 넘어서면 탄성 톱니가 변형되며 파고든 파이프 표면에서 이탈하므로 고압이 걸리는 배관에는 사용이 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하고자 그랩링을 2중으로 설치하여 파이프를 잡는 힘을 강화한 기술이 제안되었으며, 등록실용신안 제20-0344322호(공고일: 2004.03.09.), 등록실용신안 제20-0352623호(공고일: 2004.06.05.) 등에서 그 사례를 찾아 볼 수 있다.

그런데 이러한 종래 2중 그랩링 기술은 단일 그랩링 기술보다 유체압에 대한 저항력 상승이 높기는 하지만, 역시 고압유체가 흐르는 배관에 사용하기에는 그 저항력이 부족하다. 또한, 배관 조인트 유닛의 조립 시 2중으로 그랩링을 설치하여야 하므로 조립 작업효율이 저하하는 문제점도 발생한다.

한편, 근래에는 범용 PVC보다 염소의 함량을 약 10%가량 늘린 ‘CPVC(Chlorinated Polyvinyl Chloride)’란 재료가 개발 보급되었는데, 이 CPVC는 열과 압력 및 부식에 견디는 성질이 우수하다.

따라서 과거에는, 고압, 고열의 환경에 노출되는 소방용 배관이나 산업용 특수 배관 등에는 PVC파이프를 사용할 수 없어 주로 금속파이프 종류를 사용하였으나, 최근에는 CPVC로 제조된 파이프가 이러한 분야에 널리 사용되고 있다.

그런데 위에서 설명한 것처럼, 종래의 그랩링을 사용한 원터치식 배관 조인트들은 유체압에 대한 저항력이 높지 않으므로, 상기 소방용 배관처럼 고압이 걸리는 사용되는 CPVC파이프에는 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

등록실용신안 제20-0211198호(공고일 2001.01.15.) 등록실용신안 제20-0344322호(공고일: 2004.03.09.) 등록실용신안 제20-0352623호(공고일: 2004.06.05.)

본 발명은 상기 종래기술의 문제점 해결을 그 과제로 하는 것으로서, 복수의 그랩링을 밀착 배치하여, 설치된 파이프에 역방향 이탈력에 강하게 저항할 수 있는 구조를 갖는 그랩링 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 복수의 그랩링을 하나의 커버체에 수납하여 조립체를 구성함으로써, 원터치 배관 조인트에 삽입하여 조립하는 것을 쉽게 하고, 그 해체 또한 용이하게 할 수 있도록 하는 구조를 갖는 원터치 배관 조인트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 그랩링 조립체는 중공 내면에 다단 턱이 형성된 원통형 조립커버;와 외면 상부에는 상단에서 하단으로 갈수록 외경이 점점 커지는 해제구 경사면을 형성하고, 외면 하부는 해제구 경사면의 최대 외경보다 작은 외경의 원통형으로 형성된 푸싱부를 형성함으로써, 상기 해제구 경사면과 푸싱부 사이에 해제구 단턱이 형성되는 해제구;와 환형 고리 형상을 갖는 그랩링테의 원둘레를 따라 내측의 공간부를 향해 소정의 기울기로 돌출하도록 설치되는 다수 개의 탄성톱니와 상기 탄성톱니들이 소정간격 이격되어 형성되는 이격부를 구비하는 그랩링;과 상단에서 하단으로 갈수록 내경이 점점 커지는 내면으로 형성된 백업링 경사면을 구비하는 환형 링 형상의 백업링;을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 해제구는 상기 조립커버의 내부로 삽입되어 상기 해제구 단턱이 상기 조립커버의 다단 턱 중 어느 한 턱에 걸쳐져 안착되되, 상기 해제구의 푸싱부 일부는 조립커버 하방으로 노출되며, 상기 그랩링은 상기 조립커버 내부에 안착된 해제구의 상부로 삽입 설치하며, 상기 백업링은 백업링 경사면이 상기 그랩링의 상부로 향하도록 조립커버의 내면에 끼워 넣음으로써, 상기 조립커버, 해제구, 그랩링, 백업링이 하나의 조립체로 형성되는 특징이 있다.

한편 상기 그랩링은, 제1그랩링과 제2그랩링의 한 쌍으로 구성하여 서로 밀착 설치하되, 하나의 그랩링에 형성된 탄성톱니는 다른 하나의 그랩링에 형성된 이격부에 대응하는 위치에 있도록 엇갈리게 배치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 해제구는, 해제구 경사면의 상단의 원둘레를 따라서 요철부가 형성되되, 상기 요철부의 함몰된 부분인 해제구 홈부는 해제구 바로 위에 설치된 제2그랩링의 제2탄성톱니에 대응하고, 상기 요철부의 돌출된 부분인 해제구 돌부는 상기 제2그랩링의 위에 밀착 설치된 제1그랩링의 제1탄성톱니에 대응하도록 설치될 수 있다.

한편, 상기 조립커버의 내면은, 하부에 가장 작은 내경을 갖는 커버 제1내면과 상부에 가장 큰 내경을 갖는 커버 제3내면, 그리고 상기 커버 제1내면의 내경보다 크고 상기 커버 제3내면의 내경보다는 작은 내경을 갖는 커버 제2내면으로 구성되고, 상기 해제구 단턱은 상기 조립커버의 커버 제1내면과 커버 제2내면 사이에 형성되는 단턱인 커버 제1턱에 걸쳐져 안착되고, 상기 그랩링테는 상기 조립커버의 커버 제2내면과 커버 제3내면 사이에 형성되는 단턱인 커버 제2턱에 걸쳐져 안착될 수 있다.

그리고 상기 조립커버의 내면에는 결합홈이 형성되고, 상기 백업링의 외면에는 상기 결합홈에 대응하는 위치에 결합돌기가 형성되어, 상기 백업링을 상기 조립커버의 내면에 끼워 넣으면, 상기 결합홈에 상기 결합돌기가 결합되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트는 중공 내면에 다단 턱과 삽입홈이 형성된 조인트 몸체;와 상기 조인트 몸체 내부에 설치되는 오링과 지지링을 포함하는 실링부;와 상기 조인트 몸체 내부로 삽입되어 실링부 위로 설치되는, 상기 그랩링 조립체; 및 상기 조인트 몸체의 삽입홈에 끼워 결합하는 스냅링을 포함하여 구성할 수 있다.

이때 상기 조인트 몸체의 내면에는, 파이프의 진입을 제한하는 몸체 제1턱과 오링이 안착되는 몸체 제2턱 및 그랩링 조립체가 안착되는 몸체 제3턱이 형성되고, 몸체 제1턱과 몸체 제2턱 사이의 내면은, 연결하는 파이프의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제1내면이 되고, 몸체 제2턱과 몸체 제3턱 사이의 내면은, 실링부 오링의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제2내면이 되고, 몸체 제3턱과 삽입홈 사이의 내면은, 그랩링 조립체의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제3내면이 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 몸체 제2내면은, 상기 몸체 제2턱에서 상기 몸체 제3턱 쪽으로 갈수록 내측으로 소정각도 기울어지도록 형성할 수 있다.

본 발명은 한 쌍의 그랩링의 탄성톱니 하단부가 각각 해제구 돌부와 해제구 홈부에 의해 지지되고 있으므로 변형에 저항하는 힘이 매우 강하여 고압의 유체가 흐르는 파이프, 특히 소방용이나 특수 산업용 CPVC 파이프에 사용이 가능한 장점이 있다.

본 발명은 그랩링과 해제구 및 백업링이 조립 몸체에 수납되어 하나의 조립체를 형성하므로, 원터치식 배관 메탈 조인트에 설치가 간편하고 신속하게 이루어질 뿐만 아니라 그 분리도 용이하므로 유지 보수가 간편해지는 효과가 있다.

도 1은 그랩링 조립체의 분해 사시도
도 2는 그랩링과 해제구의 결합 방법 설명도
도 3은 그랩링과 해제구의 결합 상태도
도 4는 그랩링과 백업링의 결합 상태도
도 5는 조립이 완료된 그랩링 조립체의 사시도
도 6은 조립이 완료된 그랩링 조립체의 단면도
도 7은 그랩링 조립체를 사용하는 원터치식 배관 메탈 조인트의 분해사시도
도 8은 원터치식 배관 메탈 조인트에 파이프가 삽입된 상태의 단면도

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시례에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 본 발명의 구성을 좀 더 명료하게 이해할 수 있도록 편의상 과장되거나 축소되어 있을 수 있다.

본 발명의 설명을 위해 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이다. 그런데 이러한 용어들은 설계자나 사용자의 의도 또는 관례에 따라 다른 용어로 표현될 수 있으므로, 본 발명에서 사용되는 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 기재된 내용을 참작하여 내려져야 할 것이다.

본 발명에서 사용되는 구성요소들이 서로 '연결', '결합' 또는 '체결' 등이 되었다고 기재한 경우는, 중간 매개 구성요소를 통한 간접적 방법으로 이루어진 '연결', '결합' 또는 '체결' 등을 포함하는 것으로 이해해야 한다.

그리고 본 발명의 설명에서는 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 그랩링 조립체(100)에 대한 바람직한 실시례를 보여주는 도면이다.

도 1은 본 발명의 실시례에 따른 그랩링 조립체(100)의 구성 요소를 분리해서 보여주는 분해사시도이며, 상기 구성 요소는 조립커버(110), 해제구(120), 그랩링(130) 및 백업링(140)이다.

조립커버(110)는 전체적으로 중공 원통 형태이지만, 내경이 하부에서 상부로 갈수록 확대되는 형태를 갖도록 원통의 중공 내면에 다단으로 턱이 형성되어 있고, 원통의 외면은 매끈한 표면을 갖는다.

상기 조립커버(110)의 중공 내면을 구체적으로 살펴보면, 하부에 가장 작은 내경을 갖는 커버 제1내면(112)이 있고, 상부에는 가장 큰 내경을 갖는 커버 제3내면(114)이 있으며, 중간부에 있는 커버 제2내면(113)은 상기 커버 제1내면(112)의 내경보다 크고 상기 커버 제3내면(114)의 내경보다는 작은 내경을 갖는다.

따라서 커버 제1내면(112)과 커버 제2내면(113) 사이에는 내경 차이 때문에 내면 원둘레를 따라 단턱이 형성되는데, 이를 커버 제1턱(115)이라 한다. 마찬가지로 커버 제2내면(113)과 커버 제3내면(114) 사이에 형성되는 내면 원둘레 단턱은 커버 제2턱(116)이라 한다.

상기 커버 제3내면(114)에는 작은 홈을 파서 결합홈(117)을 형성하는데, 이 결합홈(117)은 일정 간격으로 복수 개를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 해제구(120)는 파이프가 관통할 수 있도록 중공형으로 형성한다. 해제구(120)의 외면 형상은, 상부는 상단에서 하단으로 갈수록 외경이 점점 커지는 형태의 경사면인 해제구 경사면(122)을 형성하고, 하부는 상기 해제구 경사면(122)의 최대 외경보다 작은 외경을 갖는 원통 형태의 푸싱부(121)를 형성한다.

상기 해제구 경사면(122)은 상단에 원둘레를 따라서 요철부를 형성한다. 이 요철부는 해제구 경사면(122)은 상단에서 수직한 방향으로 사각형 형상의 돌출편을 일정간격으로 반복하여 형성시킨 것이다. 상기 돌출편 형상은 반드시 사각형 형상일 필요는 없으며, 필요에 따라 반원형 등의 다른 형상으로 형성할 수 있다.

상기 요철부의 돌출된 부분(돌출편)들은 해제구 돌부(125)이고, 돌출편들 사이의 함몰된 부분은 해제구 홈부(124)이다. 이때 상기 해제구 돌부(125)의 높이는 후술하는 그랩링테(133)의 두께와 거의 같게 형성하는 것이 바람직하다.

파이프가 관통하는 해제구(120) 내면은 매끈한 표면을 갖도록 형성한다.

그랩링(130)은, 납작한 환형 고리 형상을 갖는 그랩링테(133)의 내측 원둘레를 따라서 내부의 공간부를 향해 소정의 기울기를 갖는 탄성톱니를 일정 간격으로 돌출시켜 복수 개 형성한다. 이에 따라 상기 탄성톱니들은 서로 일정간격 떨어져 있으므로 이격부가 형성된다.

즉, 도1을 참조하면, 제1그랩링(130a)은 제1탄성톱니(132a)들이 일정 간격 떨어져 제1이격부(131a)를 형성하고, 제2그랩링(130b)은 제2탄성톱니(131b)들이 일정 간격 떨어져 제2이격부(132b)를 형성한다.

본 실시례의 탄성톱니는 사각형 형상의 돌출편이나, 필요하다면 반원형 등의 다른 형상의 돌출편으로 형성하여도 좋다.

도 1에 도시된 실시례에서는, 상기 그랩링(130)은 제1그랩링(130a)과 제2그랩링(130b)의 한 쌍으로 구성되어 있다. 본 발명의 제1그랩링(130a)과 제2그랩링(130b)은 둘 사이에 아무런 개재물이 없이 서로 밀착 설치되는 특징이 있다.

백업링(140)은 상단에서 하단으로 갈수록 내경이 점점 커지는 내면을 가지고 있는 환형 링 형태로 형성된다. 즉 도 1의 도시된 백업링(140)은, 백업링 외면(141)의 외경은 일정하며 백업링 상면(143)의 폭보다 백업링 하면(144)의 폭이 좁으므로 백업링(140)의 내면은 기울기가 생기게 된다. 따라서 상기 내면은 경사면을 이루는 백업링 경사면(142)이 된다.

그리고 백업링(140)의 외면에는 작은 결합돌기(147)가 형성된다. 이 결합돌기(147)는 상기 조립커버(110)의 커버 제3내면(114)에 형성된 결합홈(117)에 삽입되는 구성으로서 조립시 정확한 위치에 고정되도록 하는 역할을 한다. 결합돌기(147)의 개수와 형상 및 위치는 상기 결합홈(117)과 서로 대응되도록 정한다.

다음은 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명 그랩링 조립체(100)의 조립 구조를 설명한다.

도 1과 도 6을 참조하면, 해제구(120)를 조립커버(110)의 상부 쪽에서 조립커버 내부로 삽입하면, 해제구 단턱(123)이 상기 조립커버(110)의 커버 제1턱(115)에 걸쳐져 안착된다. 따라서 해제구 단턱(123)의 최대 외경은 커버 제2내면(113)보다 작고 커버 제1내면(112) 보다 크게 형성하여야 한다.

커버 제1턱(115)에 안착되면 해제구(120)의 푸싱부(121)가 도 6에 도시된 것처럼 조립 커버(100) 바깥쪽으로 돌출된다.

도 2, 도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 해제구(120) 상부에는 그랩링(130)이 설치된다. 본 발명의 실시례처럼 그랩링이 한 쌍으로 설치되는 경우에는, 해제구 홈부(124)는 해제구(120) 바로 위에 설치되는 제2그랩링(130b)의 제2탄성톱니(131b)에 대응하고, 해제구 돌부(125)는 제2그랩링(130b)의 위에 밀착 설치된 제1그랩링(130a)의 제1탄성톱니(132a)에 대응하도록 설치된다.

즉, 도 3에 도시된 것처럼, 하나의 그랩링에 형성된 탄성톱니는 다른 하나의 그랩링에 형성된 이격부에 대응하는 위치에 있도록 엇갈리게 배치되므로 제1그랩링(130a)의 제1탄성톱니(132a)와 제2그랩링(130b)의 제2탄성톱니(131b)는 서로 겹치지 않게 설치된다.

그랩링(130)의 조립커버(110)내 설치는, 도 6에 도시된 것처럼 그랩링테(133)가 상기 조립커버(110)의 커버 제2턱(116)에 걸쳐져 안착되는 방식이다. 따라서 그랩링테(133)의 최대 외경은 커버 제3내면(114)보다 작고 커버 제2내면(113) 보다 크게 형성하여야 한다.

도 4 는 그랩링(130)과 그 상부에 설치된 백업링(140)을 뒤집어 도시한 그림이다.

도 4와 및 도 6을 참조하면, 백업링(140)은 백업링 경사면(142)이 상기 그랩링(130)의 상부와 마주보도록 조립커버(110)의 내면에 끼워 넣음으로서 조립된다.

이때 백업링 외면(141)은 조립커버(110)의 커버 제3내면(114)에 맞닿게 된다.

조립커버(110)의 결합홈(117)과 백업링(140)의 결합돌기(147)은 백업링(140)과 조립커버(110)의 결합을 보다 확실하게 하기 위하여 형성된 구성으로서, 백업링(140)을 조립커버(110)의 내면에 끼워 넣으면, 백업링(140)의 결합돌기(147)가 조립커버(110)의 결합홈(117)에 삽입되어 안정적인 결합이 이루어진다.

이때 백업링(140)은 합성수지 같은 탄성 복원력이 있는 재질로 형성하여, 백업링(140) 삽입 시 결합돌기(147)가 조립커버(110)의 내면에 눌려 있다가, 결합홈(117)에 도달하면 다시 돌출할 수 있도록 한다.

도 5는 상기와 같이 조립이 완료된 본 발명 그랩링 조립체(100)의 외형을 보여준다.

이 상태에서 그랩링 조립체(100)의 해체는, 해제구(120)의 푸시부(121)를 눌러 실시할 수 있다.

즉 푸시부(121)를 누르면 해제구(120)는 그랩링(130)을 밀어 내고, 이에 따라 그랩링(130)은 그 상부에 위치한 백업링(140)을 밀어내게 된다. 그리고 이 밀어내는 힘에 의해 백업링(140)의 결합돌기(147)가 조립커버(110)의 결합홈(117)에서 빠져나오면, 백업링(140)은 조립커버(110)에서 분리되고, 그랩링(130)과 해제구(120)도 조립커버(110)의 상부로 분리해 낼 수 있다.

도 7과 도 8은 본 발명의 그랩링 조립체를 이용한 원터치식 배관 메탈 조인트의 대한 바람직한 실시례를 보여주는 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시례에 따른 원터치식 배관 메탈 조인트의 구성 요소를 분리해서 보여주는 분해사시도이며, 상기 구성 요소는 조인트 몸체(200), 실링부(300), 그랩링 조립체(100) 및 스냅링(400)이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 조인트 몸체(200)는 중공 내면에 다단 턱과 삽입홈(214)이 형성되어 있고, 외면 역시 다단의 턱이 형성된 원통 형태의 형상을 가진다.

조인트 몸체(200)의 외면은 수나사가 형성된 나사결합부(230)가 외경이 가장 작게 형성되고, 삽입되는 파이프의 단부가 위치하는 부분인 정지부(220)의 외경이 나사결합부(230) 보다 크게 형성되며, 삽입되는 파이프를 잡아 체결하는 구성이 위치하는 부분인 체결부(210)의 외경이 가장 크게 형성되어 있다. 나사결합부(230), 정지부(220) 및 체결부(210) 사이에는 다단의 턱이 형성 된다.

조인트 몸체(200)의 중공 내면에 형성된 턱을 살펴보면, 연결되는 파이프의 진입을 제한하는 몸체 제1턱(231)과 오링이 안착되는 몸체 제2턱(221) 및 그랩링 조립체(100)가 안착되는 몸체 제3턱(211)으로 구성된다.

외면에 나사결합부(230)가 형성된 부분의 중공 내면은 유체의 통로이다.

몸체 제1턱(231)과 몸체 제2턱(221) 사이의 내면은, 연결하는 파이프의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제1내면(222)이 되는데, 이 몸체 제1내면(222)이 위치하는 부분의 외주면은 대체로 상기 정지부(220)에 해당한다.

몸체 제2턱(221)과 몸체 제3턱(211) 사이의 내면은 실링부(300) 오링의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제2내면(213)이 되고, 몸체 제3턱(211)과 삽입홈(214) 사이의 내면은 그랩링 조립체(100)의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제3내면(212)이 되는데, 몸체 제2내면(213)과 몸체 제3내면(212)이 위치하는 부분의 외주면은 대체로 상기 체결부(210)에 해당한다.

그리고 삽입홈(214)은 파이프(P)가 삽입되는 조인트 몸체(200)의 입구 부분에 내면 둘레를 따라 환상의 홈을 파서 형성한다.

실링부(300)는 오링과 이 오링을 지지하는 지지링으로 구성된다.

본 실시례에서는 오링과 지지링을 각각 한 쌍씩 설치한다. 오링은 탄성재질로 형성하며, 지지링은 강성 재질로 직사각형 단면을 갖도록 형성한다.

즉, 오링(301)을 조인트 몸체(200)에 삽입하여 몸체 제2턱(221)에 걸리도록 한 후, 지지링(302), 오링(301a), 지지링(302a)을 차례로 조인트 몸체(200)에 삽입하여 상기 오링(301) 위로 적층시켜서 실링부(300)를 구성한다.

그랩링 조립체(100)는 앞서 도1 내지 도6에서 설명한 실시례의 것을 사용한다.

상기 실링부(300)를 형성한 후, 조인트 몸체(200)에 그랩링 조립체(100)를 백업링 상면(143)이 지지링(302a)과 마주보도록 삽입한다. 그랩링 조립체(100)를 삽입하면 몸체 제3턱(211)에 걸려 안착되고, 커버 외면(111)이 몸체 제3내면(212)에 접하는 상태가 된다.

스냅링(400)은 원환의 일부분이 제거된 형태의 링으로서 공지의 구성이다. 이 스냅링(400)은 상기 삽입홈(214)에 끼워 결합하며, 조인트 몸체(200)에 삽입된 그랩링 조립체(100)가 밖으로 빠져나오지 못하게 막아준다.

도 8을 참조하여 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트의 작용을 설명한다.

도8에 도시된 것처럼, 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트에 파이프(P)를 I방향 힘으로 밀어 넣으면, 파이프(P)는 그랩링 조립체(100)의 내측 공간을 통과하게 된다. 이 때 파이프(P)는 상기 내측공간 쪽으로 기울어져 돌출되어 있는 제1탄성톱니(132a)와 제2탄성톱니(131b)를 위로 밀어젖히며 전진하게 된다.

이어서 파이프(P)는 실링부(300) 오링(301, 301a)의 내측 공간을 통과하고, 파이프(P)의 외면은 오링(301, 301a)을 눌러 압착하므로, 실링부(300)의 기밀작용이 발생한다.

계속해서 파이프(P)를 밀어 넣으면, 파이프의 단부가 몸체 제1턱(231)에 닿으면서 더 이상 진입하지 못하고 정지한다. 이 상태가 되면 파이프(P)의 체결이 완료된 것이다.

상기와 같이 파이프 체결이 완료된 상태에서 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트의 내부를 흐르는 유체의 압력이 작용하면, 도 8의 도시처럼 파이프(P)를 F방향 힘으로 밀어내 빠지게 하려는 작용이 일어난다.

하지만 파이프(P)가 F방향으로 빠져나가려 하면, 상기 제1탄성톱니(132a)와 제2탄성톱니(131b)가 파이프(P)의 외면을 파고들며 저항하게 된다. 결국 상기 제1탄성톱니(132a)와 제2탄성톱니(131b)가 휘어져 변형 또는 파손되기 전에는 파이프(P)는 빠지지 않는다.

특히, 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명은 제1그랩링의 제1탄성톱니(132a)는 해제구 돌부(125)에 의하여 그 하단부가 지지되고 있고, 제2그랩링의 제2탄성톱니(131b)는 해제구 홈부(124)에 의해 그 하단부가 지지되고 있으므로 제1탄성톱니(132a)와 제2탄성톱니(131b)가 변형에 저항하는 힘이 매우 강하다.

따라서 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트는 고압의 유체가 흐르는 배관에서도 사용이 가능해 진다. 구체적으로 예를 들면, 종래의 그랩링 적용 원터치식 배관 메탈 조인트는 고압이 걸리는 CPVC 파이프의 연결에는 사용할 수 없었으나, 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트는 사용이 가능하다.

한편 도 8에서 화살표로 표시한 원 안에 도시된 확대도를 보면, 상기 몸체 제2내면(213)은 상기 몸체 제2턱(221)에서 상기 몸체 제3턱(211) 쪽으로 갈수록 내측으로 소정각도 기울어지도록 형성된다. 즉 몸체 제2턱(221)을 표시하는 A-B선에 수직한 가상내면(213a)은 A-A1선을 따르는데, 본 발명에서 실제로 형성된 몸체 제2내면(213)은 A-A2선을 따른다. 결국 오링의 중심축선과 가상내면(213a) 사이의 거리 L2보다 오링의 중심축선과 몸체 제2내면(213) 사이의 거리 L1이 더 작다.

이렇게 기울어진 몸체 제2내면(213)의 효과는 다음과 같다.

도 8에서 흐르는 유체의 압력에 의해 파이프(P)가 F방향으로 밀리게 되면, 파이프(P)의 외면에 강하게 밀착되어 있는 오링(301, 301a)도 마찰력에 의해 파이프(P)와 함께 밀리게 된다.

그런데 오링이 설치되어 있는 몸체 제2내면은 몸체 제2턱(221)에서 상기 몸체 제3턱(211) 쪽으로 갈수록 파이프(P) 외면과 몸체 제2내면 사이의 간격이 좁아지므로, 본 발명은 오링이 밀리면 밀릴수록 더욱 강하게 압착되어져서 기밀 효과가 상승하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 도 8의 도시된 것처럼 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트에 체결된 파이프(P)를 쉽게 분리해 낼 수 있는데, 이 파이프(P) 분리 과정을 도 8의 도시를 참조하여 설명한다.

우선 작업자가 푸싱부(121)를 누르면 해제구(130)가 그랩링(130) 쪽으로 전진하게 된다. 그러면 해제구 경사면(122)은 그랩링의 기울어진 탄성톱니의 밑면을 따라 진행하면서 탄성톱니를 위로 밀어 올리게 된다.

즉, 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명은 제1그랩링의 제1탄성톱니(132a)는 그 하단부를 해제구 돌부(125)가 밀착 지지하고 있고, 제2그랩링의 제2탄성톱니(131b)는 그 하단부를 해제구 홈부(124)가 밀착 지지하고 있으므로, 푸싱부(121)를 누르면 제1그랩링의 제1탄성톱니와 제2그랩링의 제2탄성톱니(131b)는 해제구 돌부(125)와 해제구 홈부(124)에 의해 동시에 밀어 올려진다.

따라서 파이프(P)의 외표면에 강하게 밀착되거나 파고들어가 있던 제1탄성톱니와 제2탄성톱니(131b)가 해제구(130)에 의해 파이프(P)의 외면에서 이격되어지는 과정이 동시에 이루어진다.

그러므로 본 발명의 탄성톱니는 2단으로 설치되어 있어도 파이프(P)의 외면에서 이격되는 작용이 원활하게 이루어지며, 파이프(P)가 F방향으로 탄성톱니의 간섭없이 빠져나갈 수 있게 한다. 이러한 방식으로 본 발명의 원터치식 배관 메탈 조인트에 체결된 파이프(P)는 분리할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시례는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 파악되어야 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 갖는 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100: 그랩링 조립체
110: 조립커버 111: 커버 외면
112: 커버 제1내면 113: 커버 제2내면
114: 커버 제3내면 115: 커버 제1턱
116: 커버 제2턱 117: 결합홈
120: 해제구
121: 푸싱부 122: 해제구 경사면
123: 해제구 단턱 124: 해제구 홈부
125: 해제구 돌부
130: 그랩링
130a: 제1그랩링 130b: 제2그랩링
131a: 제1이격부 131b: 제2탄성톱니
132a: 제1탄성톱니 132b: 제2이격부
133: 그랩링테
140: 백업링
141: 백업링 외면 142:백업링 경사면
143: 백업링 상면 144: 백업링 하면
147: 결합돌기
200: 조인트 몸체
210: 체결부
211: 몸체 제3턱 212: 몸체 제3내면
213: 몸체 제2내면 214: 삽입홈
220: 정지부
221: 몸체 제2턱 222: 몸체 제1내면
230: 나사결합부
300: 실링부
301, 301a: 오링 302, 302a: 지지링
400: 스냅링

Claims (8)

1. 중공 내면에 다단 턱이 형성된 원통형 조립커버(110);
   외면 상부 쪽에는 상단에서 하단으로 갈수록 외경이 점점 커지는 해제구 경사면(122)을 형성하고, 외면 하부는 상기 해제구 경사면(122)의 최대 외경보다 작은 외경의 원통형으로 형성된 푸싱부(121)를 형성함으로써, 상기 해제구 경사면(122)과 푸싱부(121) 사이에 해제구 단턱(123)이 형성되는 해제구(120);
   환형 고리 형상을 갖는 그랩링테(133)의 원둘레를 따라 내측의 공간부를 향해 소정의 기울기로 돌출하도록 설치되는 다수 개의 탄성톱니와 상기 탄성톱니들이 소정간격 이격되어 형성되는 이격부를 구비하는 그랩링(130);과
   상단에서 하단으로 갈수록 내경이 점점 커지는 내면으로 형성된 백업링 경사면(142)을 구비하는 환형 링 형상의 백업링(140);을 포함하되,
   
   상기 해제구(120)는 상기 조립커버(110)의 내부로 삽입되어 상기 해제구 단턱(123)이 상기 조립커버(110)의 다단 턱 중 어느 한 턱에 걸쳐져 안착되되, 상기 해제구(120)의 푸싱부(121) 일부는 조립커버(110) 하방으로 노출되며,
   상기 그랩링(130)은 제1그랩링(130a)과 제2그랩링(130b)의 한 쌍으로 구성하여 상기 조립커버(110) 내부에 안착된 해제구(120)의 상부로 삽입 설치하며,
   상기 백업링(140)은 백업링 경사면(142)이 상기 그랩링(130)의 상부로 향하도록 조립커버(110)의 내면에 끼워 넣음으로써,
   상기 조립커버(110), 해제구(120), 그랩링(130), 백업링(140)이 하나의 조립체로 형성되되.
   상기 해제구(120)는 해제구 경사면(122)의 상단의 원둘레를 따라서 요철부를 형성하여, 상기 요철부의 함몰된 부분인 해제구 홈부(124)가 해제구(120) 바로 위에 설치된 제2그랩링(130b)의 제2탄성톱니(131b)에 대응하고, 상기 요철부의 돌출된 부분인 해제구 돌부(125)는 상기 제2그랩링(130b)의 위에 밀착 설치된 제1그랩링(130a)의 제1탄성톱니(132a)에 대응하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 그랩링 조립체.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 조립커버(110)의 내면은,
   하부에 가장 작은 내경을 갖는 커버 제1내면(112)과 상부에 가장 큰 내경을 갖는 커버 제3내면(114), 그리고 상기 커버 제1내면(112)의 내경보다 크고 상기 커버 제3내면(114)의 내경보다는 작은 내경을 갖는 커버 제2내면(113)으로 구성되고,
   상기 해제구 단턱(123)은 상기 조립커버(110)의 커버 제1내면(112)과 커버 제2내면(113) 사이에 형성되는 단턱인 커버 제1턱(115)에 걸쳐져 안착되고,
   상기 그랩링테(133)는 상기 조립커버(110)의 커버 제2내면(113)과 커버 제3내면(114) 사이에 형성되는 단턱인 커버 제2턱(116)에 걸쳐져 안착되는 것을 특징으로 하는 그랩링 조립체.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 조립커버(110)의 내면에는 결합홈(117)이 형성되고,
   상기 백업링(140)의 외면에는 상기 결합홈(117)에 대응하는 위치에 결합돌기(147)가 형성되어,
   상기 백업링(140)을 상기 조립커버(110)의 내면에 끼워 넣으면, 상기 결합홈(117)에 상기 결합돌기(147)가 결합되는 것을 특징으로 하는 그랩링 조립체.
   
6. 중공 내면에 다단 턱과 삽입홈(214)이 형성된 조인트 몸체(200);
   상기 조인트 몸체(200) 내부에 설치되는 오링과 지지링을 포함하는 실링부(300);
   상기 조인트 몸체(200) 내부로 삽입되어 실링부(300) 위로 설치되는, 상기 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 그랩링 조립체; 및
   상기 조인트 몸체(200)의 삽입홈(214)에 끼워 결합하는 스냅링(400)을 포함하여 구성되는 원터치식 배관 메탈 조인트.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 조인트 몸체(200)의 내면에는,
   파이프의 진입을 제한하는 몸체 제1턱(231)과 오링이 안착되는 몸체 제2턱(221) 및 그랩링 조립체(100)가 안착되는 몸체 제3턱(211)이 형성되고,
   몸체 제1턱(231)과 몸체 제2턱(221) 사이의 내면은, 연결하는 파이프의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제1내면(222)이 되고,
   몸체 제2턱(221)과 몸체 제3턱(211) 사이의 내면은, 실링부(300) 오링의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제2내면(213)이 되고,
   몸체 제3턱(211)과 삽입홈(214) 사이의 내면은, 그랩링 조립체의 외경에 대응하는 내경을 갖는 몸체 제3내면(212)이 되는 것을 특징으로 하는 원터치식 배관 메탈 조인트.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 몸체 제2내면(213)은
   상기 몸체 제2턱(221)에서 상기 몸체 제3턱(211) 쪽으로 갈수록 내측으로 소정각도 기울어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원터치식 배관 메탈 조인트.

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