KR102460057B1

KR102460057B1 - 부재 조인트와 그것을 이용한 분무 노즐 유닛

Info

Publication number: KR102460057B1
Application number: KR1020177000697A
Authority: KR
Inventors: 요시나리 이마가와
Original assignee: 야마호고오교오가부시기가이샤
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2022-10-27
Also published as: JPWO2018047227A1; TWI710407B; WO2018047227A1; CN108351054A; JP6129445B1; TW201812186A; KR20190058223A; HK1256993A1; CN108351054B

Abstract

유니온 너트(23)의 외주에 상대 회전 불가, 축방향 상대 이동 불가능하게 로크 링(24)을 부착하고, 그 로크 링에 마련한 캔틸레버식 지지의 스프링 링(24c)에, 역방향으로 경사진 제1 사면(S1)과 제2 사면(S2)이 둔각으로 교차하여 생기는 산형상의 로크부(24g)를 내주측에 둘레 방향으로 정해진 피치로 구비시키고, 접속 상대 부재에 마련된 수나사(14)의 근원단측의 외주에 로크부(24g)가 맞물리는 맞물림 돌기(25)를 적어도 1개 마련하고, 유니온 너트(23)가 체결 방향으로 회전할 때에 로크부(24g)가 맞물림 돌기(25)의 제1 캠면(25a)을 타고 넘고, 유니온 너트(23)가 풀림 방향으로 회전할 때에 로크부(24g)가 맞물림 돌기(25)의 제2 캠면(25b)에 접촉하여 유니온 너트(23)의 풀림이 방지되도록 했다. 유니온 너트(23)는 바닥이 있는 통형상의 캡(26)으로 치환할 수 있다.

Description

부재 조인트와 그것을 이용한 분무 노즐 유닛{MEMBER JOINT AND SPRAY NOZZLE UNIT USING THE SAME}

본 발명은, 유니온 너트나 박스 너트를, 관 단부의 수나사에 대하여 풀림이 방지되도록 나사 결합시키기 위한 부재 조인트, 자세하게는, 나사 조임 종료점에서의 풀림 방지가 안정적으로 이루어지는 한편, 나사 결합의 해제는 쉽게 행할 수 있는 부재 조인트와, 그것을 이용하여 노즐을 노즐 홀더에 연결한 액체 살포용의 분무 노즐 유닛에 관한 것이다.

본 발명의 출원인은, 유니온 너트를 이용하여 2부재를 접속하는 조인트로서, 2부재의 상대 회전에 의해 유니온 너트가 함께 회전하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 것을 개발하여 제품화하고 있다(하기 특허문헌 1 참조).

2부재의 상대 회전에 의해 유니온 너트가 함께 회전하는 것은, 체결(너트에 의한 연결)의 풀림을 초래한다.

예컨대, 도 11에 나타낸 바와 같은 카트식 액체 살포 장치에서는, 카트(50)에 부착한 붐(51)에, 전술한 분무 노즐 유닛(1A)을 다수개 부착하여 약제 등의 분무를 효율적으로 행하는 방법이 채용되어 있다.

도 11의 분무 노즐 유닛(1A)은, 붐(51)에 장착된 노즐 홀더(10A)와 그 노즐 홀더에 접속한 노즐 헤드(20A)로 구성되어 있다.

노즐 헤드는, 노즐 홀더에 나사 결합시키는 유니온 너트와, 그 유니온 너트로 체결하여 노즐 홀더에 고정하는 노즐을 조합한 것이 되었다.

이러한 액체 분무 장치에서는, 사용중의 진동에 의해 유니온 너트에 의한 노즐의 체결이 풀리고, 그 풀림에 의해 노즐이 회전하여, 분무의 방향이 의도하지 않은 방향으로 변화하여 균일한 분무가 이루어지지 않게 되는 경우가 있다.

따라서, 특허문헌 1의 부재 조인트는, 유니온 너트의 외주에 로크 링을 회전 가능하게 부착하고, 접속 상대인 노즐 홀더의 수나사에 나사 결합시킨 유니온 너트가 노즐 홀더에 대하여 단독으로 나사의 풀림 방향으로 회전하려고 했을 때에, 상기 로크 링에 마련한 로크 클로우가, 노즐 홀더에 마련한 돌기와 유니온 너트에 마련한 협지편 사이에 끼워지도록 하고 있다.

그 돌기와 협지편 사이에 로크 클로우를 끼우는 것에 의해, 로크 링이 회전하는 것이 방지되고, 회전 불가가 된 그 로크 링에 의해 유니온 너트가 풀림 방향으로 회전하는 것이 확실하게 방지된다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제4917190호 공보

특허문헌 1의 부재 조인트는, 유니온 너트가 풀림 방향으로 회전하려고 할 때에, 로크 링에 마련한 로크 클로우가, 노즐 홀더에 마련한 돌기와 유니온 너트에 마련한 협지편 사이에 끼워지는 구조이기 때문에, 로크 링의 풀림 방지가 매우 견고하게 이루어진다.

그런데, 유니온 너트의 체결을 해제할 때에는, 상기 로크 링을 단독으로 유니온 너트의 체결 방향으로 회전시키고, 상기 로크 클로우가 상기 협지편에 접촉한 위치에서 유니온 너트와 로크 링의 상대 위치를 고정하고, 이 상태를 유지하여 유니온 너트와 로크 링을 동시에 풀림 방향으로 회전시킬 필요가 있어, 조작성이 반드시 좋다고는 할 수 없는 면이 있었다.

액체 살포 장치에 있어서는, 노즐 헤드의 노즐을 형상이 상이한 분출구를 갖는 것과 교환하거나, 노즐의 방향을 전환하거나 하는 것이 이루어지고 있고, 그 때에는 노즐 헤드의 체결을 일단 풀어야 한다.

노즐의 교환이나 방향의 변경의 빈도가 작은 액체 살포 장치라면, 특허문헌 1의 부재 조인트이어도 좋지만, 도 11에 나타낸 바와 같이, 1개의 붐(51)에 대하여 분무 노즐 유닛(1A)을 다수개 부착하고 있는 액체 살포 장치, 그 중에서도, 노즐의 교환이나 분사 방향의 변경이 빈번하게 이루어지는 장치에 관해서는, 노즐 헤드(20A)의 체결보다 간단히, 신속하게 해제할 수 있는 것이 유리하다.

특허문헌 1의 부재 조인트는, 구조도 충분히 간소화되어 있다고는 할 수 없는 면이 있다.

따라서, 본 발명은, 부재 조인트를, 간단한 구조로 유니온 너트나 박스 너트의 나사 조임 종료점에서의 풀림 방지가 안정적으로 이루어지고, 동시에, 유니온 너트나 박스 너트의 풀림 작업도 쉽게 행할 수 있는 것으로 하는 것, 및 그 부재 조인트를 이용하여 노즐 헤드를 노즐 홀더에 연결한 액체 살포용의 분무 노즐 유닛을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 있어서는, 유니온 너트와, 단부에 수나사를 갖는 접속 상대 부재를 구비하고, 상기 유니온 너트를 상기 접속 상대 부재의 수나사에 나사 결합시켜 부착하는 부재 조인트를, 상기 유니온 너트의 나사 조임 선단측의 외주에 상대 회전 불가, 축방향 상대 이동 불가능하게 장착하는 로크 링을 가지며, 일부를 유니온 너트의 선단으로부터 축방향으로 돌출시킨 그 로크 링은, 외측 링과, 그 외측 링의 내경부에 직경 방향 내측으로 돌출되게 마련되는 내측 플랜지와, 그 내측 플랜지의 직경 방향 내단으로부터 자유단이 유니온 너트로부터 멀어지는 방향으로 연장된 캔틸레버식 지지의 스프링 링을 가지며, 상기 외측 링의 내주면과 상기 스프링 링의 외주면 사이에는, 상기 스프링 링의 탄성 변형에 의한 직경 확장을 허용하는 간극이 존재하고, 상기 스프링 링은, 역방향으로 경사진 제1 사면과, 그 제1 사면보다 경사각이 큰 제2 사면이 둔각으로 교차하여 생기는 직경 방향 내측으로 돌출된 산형상의 로크부를 내주측에 둘레 방향으로 정해진 피치로 가지며, 상기 접속 상대 부재는 상기 수나사의 근원단측의 외주에 상기 로크부가 맞물리게 상기 로크부의 각각에 내접하는 원보다 직경 방향 외측으로 돌출된 맞물림 돌기를 적어도 1개 가지며, 상기 맞물림 돌기는, 상기 유니온 너트가 체결 방향으로 회전할 때에 상기 로크부가 올라앉는 경사각이 작은 제1 캠면과, 상기 유니온 너트가 풀림 방향으로 회전할 때에 상기 로크부가 접촉하는 제1 캠면보다 경사각이 큰 제2 캠면을 구비하는 것으로 했다.

상기 로크 링은, 폴리아세탈 등의 수지로 형성된 것이 바람직하다. 상기 유니온 너트와 노즐 홀더도 마찬가지로, 폴리아세탈 등의 수지로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 이 부재 조인트는, 상기 스프링 링의 상기 제2 사면의 경사각을 제1 사면의 경사각보다 크게 한 것이 바람직하고, 또한, 상기 제1 사면의 경사각을, 상기 제2 캠면의 경사각보다 몇 도 작게 한 것이 바람직하다.

본 발명은, 내부 유로를 구비하는 접속 상대의 노즐 홀더와, 그 노즐 홀더와 조합하는 노즐 헤드를 구비하고, 상기 노즐 헤드는, 분출구를 갖는 노즐과, 그 노즐을 상기 노즐 홀더에 접속하는 부재 조인트로 구성되고, 상기 부재 조인트로서 유니온 너트와 스프링 링을 구비하는 전술한 부재 조인트가 이용되고, 상기 노즐이, 상기 노즐 홀더의 선단의 수나사에 나사 결합시킨 상기 유니온 너트에 체결되어 상기 노즐 홀더의 선단에 고정된 액체 살포용의 분무 노즐 유닛도 함께 제공한다.

그 분무 노즐 유닛은, 상기 노즐 홀더의 내부에 상기 노즐로부터 분사되는 액체를 통과시키는 필터를 설치한 것이어도 좋다.

본 발명의 부재 조인트는, 상기 유니온 너트가 암나사를 갖는 바닥이 있는 통형상의 캡(일종의 박스 너트)로 치환된 것도 고려된다. 이 바닥이 있는 통형상의 캡을 이용한 부재 조인트는, 분무 노즐 유닛의 노즐을 노즐 홀더에 접속하는 용도로는 이용할 수 없지만, 관로의 단부를 캡으로 기밀하게 폐쇄하는 용도로 이용할 수 있다.

그 밖에, 유니온 너트를 구비하는 부재 조인트는, 예컨대 노즐 홀더를 붐 등에 고정하는 제1 파이프 조인트와, 그 제1 파이프 조인트에 액체가 밀봉되게 또한 상대 회전 가능하게 접속하는 제2 파이프 조인트와, 이 제2 파이프 조인트에 상대 회전 불가능하게 외측에서 끼우는 제3 파이프 조인트로 구성하여 제1 파이프 조인트에 대한 제2 파이프 조인트의 접속과 제3 파이프 조인트에 대한 노즐의 접속을 모두 유니온 너트가 포함된 부재 조인트를 이용하여 행하는 경우에도 이용할 수 있다.

또한, 관로의 도중에 설치하는 관로 개폐용의 다이어프램 밸브를, 유니온 너트가 포함된 부재 조인트를 이용하여 밸브 홀더의 제1 파이프 조인트 등에 부착하는 등의 경우에도 이용할 수 있다.

본 발명의 부재 조인트는, 로크 링을 부착한 유니온 너트나 캡을 접속 상대 부재의 수나사에 나사 결합시켜 체결해 가면, 상기 스프링 링의 로크부가 접속 상대 부재에 마련한 맞물림 돌기에 올라앉는다.

그 올라앉기는, 경사각이 작은 맞물림 돌기의 제1 캠면에 로크부가 접하여 이루어지기 때문에, 큰 체결력을 가하지 않더라도 로크부가 맞물림 돌기를 타고 넘고, 이에 따라, 유니온 너트나 캡의 체결이 큰 힘을 요하지 않고 원활하게 이루어진다.

한편, 유니온 너트나 캡이 진동 등을 받았을 때에는, 로크 링에 마련한 로크부의 제2 사면이 접속 상대 부재에 마련한 맞물림 돌기의 제2 캠면에 맞물리고, 이것에 의해, 로크 링을 장착한 유니온 너트나 캡의 풀림이 방지된다.

접속 상대 부재의 수나사에 나사 결합시킨 유니온 너트나 캡에는, 나사의 리드의 영향에 의해, 풀림 방향으로 회전(역회전)시키고자 하는 힘이 가해진다.

또, 접속 상대 부재의 수나사가 수지로 형성되고, 또한 유니온 너트나 캡도 수지로 형성되어 있는 것은 특히, 체결에 의해 탄성 변형한 수나사와 암나사가 탄성 복원하고자 하기 때문에 축방향의 힘도 가해진다.

그 2개의 힘의 합력이, 상기 맞물림 돌기의 제2 캠면과 상기 스프링 링의 제2 사면의 접촉부에 작용하여, 상기 로크부의 제2 사면이 상기 맞물림 돌기의 제2 캠면에 압박된다.

상기 로크부가 상기 맞물림 돌기에 접촉한 위치에서 상기 스프링 링의 탄성 변형에 의한 직경 확장 상태가 유지되고 있는 경우에는, 스프링 링의 탄성 복원력도 상기 제2 사면의 상기 제2 캠면에 대한 압박력에 부가되고, 이에 따라, 로크 링의 풀림 방향 회전에 대하여 저항이 가해진다.

그 풀림 방향의 회전에 대한 저항은, 유니온 너트의 체결을 강하게 할수록 나사 감합부의 마찰력이나 탄성 복원력이 증대되어 커진다. 그 때문에, 저항에 이기는 힘을 가하지 않는 한, 로크 링은 상기 맞물림 돌기를 타고 넘어 회전할 수 없다.

유니온 너트나 캡은, 그 로크 링을 상대 회전 불가능하게 장착하고 있기 때문에, 진동을 받은 정도로는 로크 링에 의한 회전 방지가 지속되어 풀림 방향으로 회전하지 않게 된다.

또한, 로크 링은, 유니온 너트나 캡과 함께 회전한다. 그 때문에, 유니온 너트나 캡을 회전 저항에 이기는 힘을 가하여 풀림 방향으로 단순히 회전시키는 것만으로 상기 맞물림 돌기에 대한 상기 로크부의 맞물림이 풀려, 유니온 너트나 캡의 체결을 간단히 해제할 수 있다.

또, 상기 로크 링은 개별적으로 성형한 것을 유니온 너트나 캡에 일체화하고 있다. 그와 같이 한 것은 하기의 이유 때문이다.

즉, 유니온 너트나 캡은, 수나사에 나사 결합시키는 암나사를 갖고 있다. 그 암나사를, 용융된 수지 등을 재료로 하여 금형으로 성형하면, 금형의 탈형시에 금형의 암나사 성형부를 회전시켜 꺼낼 필요가 있다.

내면이 물결처럼 구부러진 스프링 링을 갖는 로크 링을 별도 가공하여 부착함으로써, 금형의 암나사 성형부를 회전시켜 꺼내는 것이 불가능해지지 않는다. 이에 따라, 캔틸레버식 지지의 구조이며 게다가 내면이 물결처럼 구부러진 스프링 링을 마련하는 것이 가능해졌다.

또한, 로크 링은, 스프링 링의 로크부가 상기 맞물림 돌기를 타고 넘을 때에 탄성 변형하지만, 그 로크 링이 유니온 너트나 캡으로부터 독립되어 있으면, 로크 링이 탄성 변형하더라도 유니온 너트나 캡은 탄성 변형하지 않는다.

그 때문에, 접속 상대 부재의 수나사에 대한 유니온 너트나 캡의 나사 결합 상태가 불안정해지지도 않는다.

상기 로크 링의 스프링 링은, 외주에 간극을 형성함으로써 탄성 변형에 의한 직경 확장이 허용되고, 이에 따라, 스프링 링의 로크부가 상기 맞물림 돌기를 타고 넘는 것이 가능해졌다.

또한, 상기 맞물림 돌기의 제1 캠면의 경사각을 제2 캠면의 경사각보다 작게 한 것에 의해, 유니온 너트나 캡을 체결 방향으로 회전시킬 때에는 상기 스프링 링의 로크부가 맞물림 돌기를 원활하게 타고 넘을 수 있어, 체결을 지장없이 쉽게 행할 수 있다.

또, 수지로 형성된 로크 링은, 수지의 특성을 살려 탄성 변형하기 쉬운 스프링 링을 마련할 수 있다.

또한, 상기 제1 사면의 경사각을 상기 제1 캠면의 경사각보다 몇 도 작게 한 것은, 제1 캠면에 대한 로크부의 접촉이 선접촉에 가까운 것이 되어 유니온 너트나 캡을 조임 방향으로 회전시킬 때의 마찰 저항이 저감되어, 체결의 조작을 보다 작은 힘으로 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 부재 조인트와 분무 노즐 유닛의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 부재 조인트와 분무 노즐 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 부재 조인트에 설치한 로크 링을 배면측으로부터 본 사시도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV선을 따른 확대 단면도이다.
도 5a는 유니온 너트를 체결 방향으로 회전시킬 때의 로크 링의 로크부와 맞물림용 돌기의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 5b는 유니온 너트를 풀림 방향으로 회전시킬 때의 로크 링의 로크부와 맞물림용 돌기의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 분무 노즐 유닛의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 분무 노즐 유닛의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 분무 노즐 유닛의 또 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 부재 조인트의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 분무 노즐 유닛의 또 다른 예를 나타내는 부분 파단 측면도이다.
도 11은 카트식 액체 살포 장치의 일례를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명의 부재 조인트의 실시형태를 첨부 도면의 도 1∼도 10에 기초하여 설명한다. 도 1∼도 4는, 본 발명의 분무 노즐 유닛의 일례를 나타내고 있다.

도시한 분무 노즐 유닛(1)은, 노즐 홀더(10)와 노즐 헤드(20)를 조합하여 구성되어 있다. 노즐 홀더(10)는, 붐 등의 액체 공급관(40)의 외주에 고정된다. 도시한 노즐 홀더(10)는, 2분할되어 2부재(본체부(10a)와 누름 부재(10b))가 나사축(도시하지 않음) 등에 의해 연결되는 홀더이다.

이 노즐 홀더(10)의 본체부(10a)에 마련된 액체 도입구(11a)가, 액체 공급관(40)의 둘레벽에 형성한 관통 구멍(41)에 삽입되어 본체부의 내부 유로가 액체 공급관(40)의 내부 유로에 연통해 있다. 또한, 액체 도입구(11a)의 주위는 O링(15)에 의해 액체가 밀폐되게 밀봉되어 있다.

상기 노즐 헤드(20)는 노즐 홀더(10)의 본체부(10a)에 부착되어 있다. 이 노즐 헤드(20)는, 노즐(21)과, 그 노즐(21)을 노즐 홀더(10)에 착탈 가능하게 접속하는 부재 조인트(22)로 구성되어 있다.

노즐(21)은, 수지 링(21a)에 분출구를 갖는 분출판(21b)을 설치한 것이 설치되어 있다.

부재 조인트(22)는 본 발명의 부재 조인트이다. 이 부재 조인트(22)는, 본체부(10a)의 수나사(14)에 나사 결합시키는 유니온 너트(23)와, 그 유니온 너트(23)의 나사 조임 선단측의 외주에 상대 회전 불가, 축방향 상대 이동 불가능하게 장착하는 로크 링(24)과, 그 로크 링(24)과 맞물리는 맞물림 돌기(25)로 이루어진다.

로크 링(24)은, 일부가 유니온 너트(23)의 선단으로부터 축방향으로 돌출되어 있다. 이 로크 링(24)은, 외측 링(24a)과, 그 외측 링의 내경측의 길이 도중에 직경 방향 내측으로 돌출되게 마련되는 내측 플랜지(24b)(도 1 참조)와, 그 내측 플랜지의 직경 방향 내단으로부터 자유단이 유니온 너트로부터 멀어지는 방향으로 연장된 캔틸레버식 지지의 스프링 링(24c)을 갖는다.

외측 링(24a)의 내주면과 스프링 링(24c)의 외주면 사이에는, 스프링 링(24c)의 탄성 변형에 의한 직경 확장을 허용하는 환형의 간극(24d)이 존재한다.

로크 링(24)은, 외측 링(24a)의 내주면에 둘레 방향으로 정해진 피치로 복수 마련한 키(24e)(도 3 참조)를, 유니온 너트(23)의 로크 링 외측 끼움부에 형성한 키홈(23a)(도 2 참조)에 삽입하여 유니온 너트(23)와의 상대 회전을 저지하고 있다.

또한, 외측 링(24a)의 내주면에 마련한 반원형 단면의 직경 방향 확장부(24f)(도 3 참조)를, 유니온 너트(23)의 로크 링 외측 끼움부에 형성한 둘레 방향으로 불연속적으로 연장된 맞물림 홈(23b)(도 2 참조)에 도 1에 나타낸 바와 같이 스냅 체결식으로 넣어져, 유니온 너트(23)와의 축방향 상대 이동을 저지하고 있다.

상기 스프링 링(24c)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 역방향으로 경사진 제1 사면(S1)과, 그 제1 사면(S1)보다 경사각이 큰 제2 사면(S2)이 둔각으로 교차하여 생기는 직경 방향 내측으로 돌출된 산형상의 로크부(24g)를 내주측에 둘레 방향으로 정해진 피치로 갖는다.

상기 맞물림 돌기(25)는, 수나사(14)의 근원부의 외주에 마련되어 있다. 이 맞물림 돌기(25)는, 꼭대기부가 상기 로크부(24g)의 각각에 내접하는 원보다 직경 방향 외측에 위치하고 있고, 유니온 너트(23)가 체결 방향으로 회전할 때에 로크부(24g)가 올라앉는 제1 캠면(25a)과, 유니온 너트(23)가 풀림 방향으로 회전할 때에 로크부(24g)가 접촉하는 제2 캠면(25b)을 갖는다.

제1 캠면(25a)은, 제2 캠면(25b)과는 반대 방향으로 경사져 있고, 그 제1 캠면(25a)의 도 5a에 나타낸 경사각 θ1은, 제2 캠면(25b)의 경사각 θ2보다 작다.

예시한 부재 조인트(22)에 관해서는, 경사각 θ1이 약 20°, 경사각 θ2이 약 45°, 스프링 링(24c)의 제2 사면(S2)의 경사각 θ3이 약 25°로 설정되어 있다. 이들 경사각은, 물론 예시한 각도에 한정되는 것은 아니다.

또, 여기서 말하는 경사각 θ1, θ2는, 수나사(14)의 중심과 맞물림 돌기(25)의 꼭대기부를 연결하는 직선에 대하여 수직인 선에 대한 각 캠면의 경사각이며, 경사각 θ3은, 스프링 링(24c)의 중심과 인접하는 로크부(24g) 사이의 홈바닥을 연결하는 직선에 대하여 수직인 선에 대한 제2 사면(S2)의 경사각이다.

예시한 분무 노즐 유닛에는, 상기 맞물림 돌기(25)가 둘레 방향으로 정해진 피치로 4개 마련되어 있지만, 맞물림 돌기(25)는 적어도 1개 있으면 그 설치 목적이 달성된다. 또한, 그 맞물림 돌기(25)는, 둘레 방향으로 정해진 피치로 복수 마련되어 있으면 로크부(24g)에 균형적으로 힘이 가해져 바람직하지만, 맞물림 돌기(25)의 설치 피치를 등간격으로 할 필요는 특별히 없다.

도 1의 분무 노즐 유닛(1)의 노즐 홀더(10), 유니온 너트(23), 로크 링(24)은 모두 폴리아세탈로 형성되어 있다. 그 재료는, 고강도 수지가 금속보다 바람직하지만, 폴리아세탈에 한정되는 것은 아니다.

이 부재 조인트(22)는, 유니온 너트(23)를 수나사(14)에 나사 결합시켜 체결해 가면, 체결 종료점 근처에서, 스프링 링(24c)의 로크부(24g)가 수나사(14)의 근원부에 마련된 맞물림 돌기(25)의 제1 캠면(25a)에 올라앉는다.

그 제1 캠면(25a)의 경사각 θ1이 작기 때문에, 제1 캠면(25a)과 로크부(24g)의 접촉부에 생기는 분력으로 스프링 링(24c)이 탄성 변형하여 직경 확장하고, 이에 따라, 로크부(24g)는 맞물림 돌기(25)를 원활하게 타고 넘는다.

한편, 유니온 너트(23)가 체결 종료점에 있는 상태에서 진동을 받으면, 나사의 결합면에 작용하는 힘에 의해 유니온 너트(23)는 풀림 방향으로 회전하려 한다. 그러나, 이 때에는, 로크 링(24)의 로크부(24g)의 제2 사면(S2)이 맞물림 돌기(25)의 경사각이 큰 제2 캠면(25b)에 맞물리고(도 5b 참조), 이에 따라 유니온 너트(23)의 풀림이 방지된다.

전술한 바와 같이, 로크부(24g)가 맞물림 돌기(25)에 접촉한 위치에서, 스프링 링(24c)의 탄성 변형에 의한 직경 확장 상태가 유지되고 있는 경우에는, 스프링 링(24c)의 탄성 복원력도 제2 사면(S2)의 제2 캠면(25b)에 대한 압박력에 부가된다.

또한, 유니온 너트(23)의 체결을 강하게 할수록 나사 감합부의 마찰력이나 탄성 복원력이 증대된다. 이러한 작용으로, 로크 링(24)의 풀림 방향 회전에 대한 저항이 커져, 유니온 너트(23)의 풀림 방지가 안정적으로 이루어진다.

도 6은, 본 발명의 분무 노즐 유닛의 다른 예를 나타낸 것이다. 이 도 6의 분무 노즐 유닛(1)에는, 노즐 헤드(20)의 방향의 전환 기능을 부여한 노즐 홀더(10)가 채용되어 있다.

그 노즐 홀더(10)는, 붐 등의 액체 공급관(40)의 외주에 고정하는 2분할 부재로 이루어진 제1 파이프 조인트(11)와, 그 제1 파이프 조인트에 접속하는 제2 파이프 조인트(12)와, 이 제2 파이프 조인트에 외측에서 끼워 접속하는 제3 파이프 조인트(13)로 구성되어 있다.

제2 파이프 조인트(12)는, O링(15)을 외측에 끼운 후방부측이 제1 파이프 조인트(11)의 선단 개구에 액체가 밀폐되게 삽입되는 2분할된 제1 피스(12a)와, 그 제1 피스(12a)의 선단측의 소직경 원통부의 외주에, 이것도 O링(15)을 개재하여 액체가 밀폐되게 장착한 제2 피스(죽순형 니플)(12b)의 2부품으로 구성되어 있다.

도시한 제3 파이프 조인트(13)는, 선단측이 후방부측에 대하여 90°굴곡된 L형 조인트로서, 이 제3 파이프 조인트(13)의 후방부측의 구멍에 제2 피스(12b)를 압입하여 제2 파이프 조인트(12)와 제3 파이프 조인트(13)를 상대 회전 불가능하게 연결되어 있다.

상기 제1 파이프 조인트(11), 제2 파이프 조인트(12) 및 제3 파이프 조인트(13)는, 모두 폴리아세탈 등의 고강도 수지로 형성되어 있고, 제3 파이프 조인트(13)에 대한 제2 피스(12b)의 압입부는, 시일재를 설치하지 않아도 액체가 밀폐되게 시일된다.

제2 파이프 조인트(12)의 제1 피스(12a)의 소직경 원통부(12c)는 제3 파이프 조인트(13)의 구멍에 삽입되고, 그 소직경 원통부(12c)의 길이 도중에 형성한 연통 구멍(12d)을 통해 제3 파이프 조인트(13)의 선단측의 내부가 소직경 원통부(12c)의 내부의 통로에 이어져 있다. 연통 구멍(12d)은 둘레 방향으로 소정 피치(예컨대 45° 피치)로 총 3개 형성되어 있다.

상기 노즐 헤드(20)는, 전술한 부재 조인트(22)를 이용하여 제3 파이프 조인트(13)의 선단의 수나사(14)에 접속되어 있다. 도 6의 16은, 제3 파이프 조인트(13) 내에 필요에 따라서 설치되는 필터이다.

도 6의 분무 노즐 유닛(1)은, 제1 파이프 조인트(11)에 대한 제2 파이프 조인트(12)의 접속도, 전술한 부재 조인트(22)를 이용하여 행하고 있다.

제2 파이프 조인트(12)의 접속에 이용한 부재 조인트(22)의 유니온 너트(23)를 풀면, 제2 파이프 조인트(12)와 제3 파이프 조인트(13)를 함께 회전시킬 수 있다. 그 회전에 의해, 도 7에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 제3 파이프 조인트(13)의 내부 유로에 대한 연통 구멍(12d)의 접속 위치와 노즐 헤드(20)의 방향이 전환된다. 따라서, 유니온 너트(23)를 다시 체결하여 노즐 헤드(20)의 방향을 고정한다.

도 8은, 액체의 분무를 정지했을 때에 액체 공급관(40)의 내부에 잔류하고 있는 액체가 노즐 헤드(20)의 분출구로부터 떨어지는 현상을 방지할 목적으로, 관로의 도중에 관로 개폐용의 다이어프램 밸브(30)를 설치한 분무 노즐 유닛(1)의 일례를 나타내고 있다.

다이어프램 밸브(30)는, 캡형의 밸브 보디(31)에 고무의 밸브막(32a)을 갖는 밸브체(32)와, 그 밸브체를 밸브 폐쇄 방향으로 압박하는 복귀 스프링(33)을 설치한 것으로, 액체가 공급되어 액체 공급관(40)의 내압이 높아지면, 이 다이어프램 밸브(30)가 개방되어 노즐 헤드(20)로부터 액체가 분사되고, 또한, 액체의 공급이 정지되어 액체 공급관(40)의 내압이 낮아지면, 이 다이어프램 밸브(30)가 폐쇄되어 노즐 헤드(20)로부터 액체가 떨어지는 것이 방지된다.

제1 파이프 조인트(11A)에 대한 다이어프램 밸브(30)의 부착은, 전술한 부재 조인트(22)에 의해 행해지고 있다.

이 도 8의 분무 노즐 유닛(1)은, 도 6과는 구조가 상이한 제1 파이프 조인트(11A)를 이용하여 다이어프램 밸브(30)를 추가로 설치한 점이 도 6의 분무 노즐 유닛(1)과 상이하다. 그 밖의 구성은, 도 6의 분무 노즐 유닛(1)과 동일하므로 설명을 생략한다.

도 9는, 유니온 너트를 암나사(26a)를 갖는 바닥이 있는 통형상의 캡(박스 너트)(26)으로 치환한 부재 조인트(22)를 나타내고 있다. 이 캡(26)을 이용한 부재 조인트(22)는, 관로의 단부를 캡으로 기밀하게 폐쇄하는 용도 등에 이용할 수 있다.

액체 살포용의 분무 노즐 유닛(1)으로서, 예컨대, 도 10에 나타낸 바와 같은 지관이 부착된 노즐 홀더(10)를 갖는 것도 시판되고 있다.

이러한 분무 노즐 유닛(1)에 관해서는, 본관(17)과 지관(18)에 각각 장착되어 있는 노즐 헤드(20)의 어느 한쪽을 남기고 다른 쪽을 제거하여, 제거한 관의 선단 개구를 바닥이 있는 통형상의 캡으로 막고 사용하는 경우가 있다. 그와 같은 케이스에서의 캡의 안정 고정에도 본 발명의 부재 조인트가 효력을 발휘한다.

1, 1A : 분무 노즐 유닛 10, 10A : 노즐 홀더
10a : 본체부 10b : 누름 부재
11, 11A : 제1 파이프 조인트 11a : 액체 도입구
12 : 제2 파이프 조인트 12a : 제1 피스
12b : 제2 피스 12c : 소직경 원통부
12d : 연통 구멍 13 : 제3 파이프 조인트
14 : 수나사 15 : O링
16 : 필터 17 : 본관
18 : 지관 20, 20A : 노즐 헤드
21 : 노즐 21a : 수지 링
21b : 분출판 22 : 부재 조인트
23 : 유니온 너트 23a : 키홈
23b : 맞물림 홈 24 : 로크 링
24a : 외측 링 24b : 내측 플랜지
24c : 스프링 링 24d : 간극
24e : 키 24f : 직경 방향 확장부
24g : 로크부 25 : 맞물림 돌기
25a : 제1 캠면 25b : 제2 캠면
26 : 캡 26a : 암나사
30 : 다이어프램 밸브 31 : 밸브 보디
32 : 밸브체 32a : 밸브막
33 : 복귀 스프링 40 : 액체 공급관
41 : 관통 구멍 50 : 카트
51 : 붐 S1 : 제1 사면
S2 : 제2 사면 θ1 : 제1 캠면의 경사각
θ2 : 제2 캠면의 경사각 θ3 : 로크부의 제2 사면의 경사각

Claims

유니온 너트(23)와, 단부에 수나사(14)를 갖는 접속 상대 부재를 구비하고, 상기 유니온 너트(23)를 상기 접속 상대 부재의 수나사(14)에 나사 결합시켜 부착하는 부재 조인트(22)로서,
상기 유니온 너트(23)의 나사 조임 선단측의 외주에 상대 회전 불가, 축방향 상대 이동 불가능하게 장착하는 로크 링(24)을 가지며, 일부를 상기 유니온 너트(23)의 선단으로부터 축방향으로 돌출시킨 그 로크 링은, 외측 링(24a)과, 그 외측 링의 내경부에 직경 방향 내측으로 돌출되게 마련되는 내측 플랜지(24b)와, 그 내측 플랜지의 직경 방향 내단으로부터 자유단이 유니온 너트로부터 멀어지는 방향으로 연장된 캔틸레버식 지지의 스프링 링(24c)을 가지며, 상기 외측 링(24a)의 내주면과 상기 스프링 링(24c)의 외주면 사이에는, 상기 스프링 링(24c)의 탄성 변형에 의한 직경 확장을 허용하는 간극(24d)이 존재하고,
상기 스프링 링(24c)은, 역방향으로 경사진 제1 사면(Sl)과, 그 제1 사면보다 경사각이 큰 제2 사면(S2)이 둔각으로 교차하여 생기는 직경 방향 내측으로 돌출된 산형상의 로크부(24g)를 내주측에 둘레 방향으로 정해진 피치로 가지며, 상기 접속 상대 부재는 상기 수나사(14)의 근원단측의 외주에 상기 로크부(24g)가 맞물리게 상기 로크부의 각각에 내접하는 원보다 직경 방향 외측으로 돌출된 맞물림 돌기(25)를 적어도 1개 가지며,
상기 맞물림 돌기(25)는, 상기 유니온 너트(23)가 체결 방향으로 회전할 때에 상기 로크부가 올라앉는 경사각이 작은 제1 캠면(25a)과, 상기 유니온 너트(23)가 풀림 방향으로 회전할 때에 상기 로크부(24g)가 접촉하는 제1 캠면보다 경사각이 큰 제2 캠면(25b)을 구비한 부재 조인트.
제1항에 있어서, 상기 맞물림 돌기(25)를 둘레 방향으로 정해진 피치로 복수 구비하는 것인 부재 조인트.
암나사(26a)를 갖는 바닥이 있는 통형상의 캡(26)과, 단부에 상기 암나사(26a)를 나사 결합시키는 수나사(14)를 갖는 접속 상대 부재를 구비하고, 상기 캡(26)을 수나사(14)에 나사 결합시켜 부착하는 부재 조인트(22)로서,
상기 캡(26)의 나사 조임 선단측의 외주에 상대 회전 불가, 축방향 상대 이동 불가능하게 장착하는 로크 링(24)을 가지며, 일부를 상기 캡(26)의 선단으로부터 축방향으로 돌출시킨 그 로크 링은, 외측 링(24a)과, 그 외측 링의 내경부에 직경 방향 내측으로 돌출되게 마련되는 내측 플랜지(24b)와, 그 내측 플랜지의 직경 방향 내단으로부터 자유단이 상기 캡(26)으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 캔틸레버식 지지의 스프링 링(24c)을 가지며, 상기 외측 링(24a)의 내주면과 상기 스프링 링(24c)의 외주면 사이에는, 상기 스프링 링(24c)의 탄성 변형에 의한 직경 확장을 허용하는 간극(24d)이 존재하고,
상기 스프링 링(24c)은, 역방향으로 경사진 제1 사면(S1)과, 그 제1 사면보다 경사각이 큰 제2 사면(S2)이 둔각으로 교차하여 생기는 직경 방향 내측으로 돌출된 산형상의 로크부(24g)를 내주측에 둘레 방향으로 정해진 피치로 가지며, 상기 접속 상대 부재는 상기 수나사(l4)의 근원단측의 외주에 상기 로크부(24g)가 맞물리게 상기 로크부의 각각에 내접하는 원보다 직경 방향 외측으로 돌출된 맞물림 돌기(25)를 적어도 1개 가지며,
상기 맞물림 돌기(25)는, 상기 캡(26)이 체결 방향으로 회전할 때에 상기 로크부가 올라앉는 경사각이 작은 제1 캠면(25a)과, 상기 캡(26)이 풀림 방향으로 회전할 때에 상기 로크부(24g)가 접촉하는 제1 캠면보다 경사각이 큰 제2 캠면(25b)을 구비한 부재 조인트.
제3항에 있어서, 상기 맞물림 돌기(25)를 둘레 방향으로 정해진 피치로 복수 구비하는 것인 부재 조인트.
내부 유로를 구비하는 접속 상대의 노즐 홀더(10)와, 그 노즐 홀더와 조합하는 노즐 헤드(20)를 구비하고, 상기 노즐 헤드(20)는, 분출구를 갖는 노즐(21)과, 그 노즐을 상기 노즐 홀더(10)에 접속하는 부재 조인트(22)로 구성되고, 상기 부재 조인트(22)로서 유니온 너트(23)와 스프링 링(24c)을 구비하는 제1항 또는 제2항에 기재된 부재 조인트가 이용되고, 상기 노즐(21)은 상기 노즐 홀더(10)의 선단의 수나사(14)에 나사 결합시킨 상기 유니온 너트(23)에 체결되어 상기 노즐 홀더(10)의 선단에 고정되는, 액체 살포용의 분무 노즐 유닛.