KR102485867B1 - 퀵 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커플러에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러는, 호스 또는 파이프가 연결되는 연결부가 일단에 형성되고, 상기 연결부의 타 측에 일체로 형성되는 하부 본체를 포함하는 하부 하우징; 상기 하부 하우징의 하부 본체에 삽입되어 상기 하부 하우징에 결합되는 상부 하우징; 상기 상부 하우징의 내부에 배치되고, 일단의 일부가 상기 상부 하우징의 일단을 관통하여 배치되며, 이동되어 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부의 연통을 개폐하는 이동 밸브; 상기 하부 하우징 및 상부 하우징을 둘러싸도록 배치된 이동 슬리브; 및 상기 상부 하우징의 외측면 및 내측면 중 어느 하나에 돌출되게 이동되도록 상기 상부 하우징에 배치된 하나 이상의 걸림 볼을 포함하고, 상기 이동 슬리브의 이동에 따라 상기 하나 이상의 걸림 볼이 상기 상부 하우징의 외측면 및 내측면 중 어느 하나에 돌출되어 고정될 수 있다.

Description

퀵 커플러{QUICK COUPLER}

본 발명은 퀵 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압의 에어와 같은 유체가 이동할 수 있는 호스 또는 에어공구를 연결하기 위한 커플러에 관한 것이다.

에어를 공급하기 위해 연결되는 호스나 파이프는 길이가 한정적이므로, 필요에 따라 두 개의 호스나 파이프를 연결하여 길이를 연장할 필요가 있다. 그에 따라 두 개의 호스나 파이프를 연결하기 위해 커플러와 플러그가 이용된다.

예컨대, 호스의 말단에 형성된 커플러는 다양한 산업용 에어공구(Air Tool)의 말단에 형성된 플러그와 체결되거나 또다른 호스의 말단에 형성된 플러그와 체결될 수 있다. 이때, 커플러와 플러그가 결합될 때 플러그를 커플러에 쉽게 연결 및 해제할 필요가 있다.

종래에 커플러에 플러그를 고정하기 위한 걸림 볼을 이용하는 기술이 있으며, 이러한 종래 기술 중 걸림 볼에 의해 커플러에 플러그를 결합된 상태가 유지되도록 하는 기술이 개시된다. 하지만, 걸림 볼을 이용하여 커플러에 플러그가 걸려 고정되도록 하여 커플러에 플러그가 일단 결합하면 안정적으로 결합되는 과정이 개선되었으나, 플러그를 커플러에 체결 및 해제 시 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제가 있었다.

예컨대, 커플러에 연결된 호스에는 고압의 에어가 흐르고 커플러 내 밸브가 에어의 유출을 차단하는 기능을 하는데, 이때 플러그를 커플러에 체결하는 과정에서 플러그가 상기 걸림 볼에 의해 고정되기 전 고압의 에어에 의해 커플러에 체결되지 못하고 튕겨져 나가버리는 현상이 발생하면서 주변 장치의 파손 우려가 있을 뿐만 아니라 작업자가 크게 다치게 되는 문제가 있었다.

예컨대, 종래 커플러의 경우 작업자가 한 손은 슬리브를 잡아당기는 동작을 다른 한 손은 플러그를 커플러에 체결하는 동작을 수행함에 따라 플러그의 체결 시 고압의 에어에 의해 플러그가 튕겨져 나가는 힘을 지탱하기 어려웠고, 특히 협소한 작업환경에서는 인명사고가 발생할 수도 있다는 문제가 있었다.

따라서, 고압의 에어가 흐르는 호스의 말단에 형성된 커플러에 호스 또는 에어공구의 말단에 형성된 플러그를 안전하게 체결 및 분리할 수 있는 커플러 구조의 개발이 필요하다.

대한민국 공개특허 제10-2020-0070536호 (2020.06.18.) 대한민국 등록특허 제10-1940993호 (2019.01.16.) 대한민국 등록특허 제10-1127206호 (2012.03.08.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고압의 공기가 흐르는 파이프의 말단에 형성된 커플러에 호스 또는 에어공구의 말단에 형성된 플러그를 안전하게 체결 및 분리할 수 있도록 하는 구조를 가진 커플러를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커플러는, 호스 또는 파이프가 연결되는 연결부가 일단에 형성되고, 상기 연결부의 타 측에 일체로 형성되는 하부 본체를 포함하는 하부 하우징; 상기 하부 하우징의 하부 본체에 삽입되어 상기 하부 하우징에 결합되는 상부 하우징; 상기 상부 하우징의 내부에 배치되고, 일단의 일부가 상기 상부 하우징의 일단을 관통하여 배치되며, 이동되어 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부의 연통을 개폐하는 이동 밸브; 상기 하부 하우징 및 상부 하우징을 둘러싸도록 배치된 이동 슬리브; 및 상기 상부 하우징의 외측면 및 내측면 중 어느 하나에 돌출되게 이동되도록 상기 상부 하우징에 배치된 하나 이상의 걸림 볼을 포함하고, 상기 이동 슬리브의 이동에 따라 상기 하나 이상의 걸림 볼이 상기 상부 하우징의 외측면 및 내측면 중 어느 하나에 돌출되어 고정될 수 있다.

상기 이동 슬리브는, 원통 형상을 가지며, 상기 하부 하우징을 둘러싸도록 배치된 슬리브 본체; 및 상기 슬리브 본체의 타단에서 이격되어 상기 슬리브 본체의 내측 방향으로 굴곡진 형상을 갖는 슬리브 걸림부를 포함하고, 상기 걸림 볼은 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부가 연통되도록 상기 이동 밸브의 위치를 고정하기 위해 상기 슬리브 걸림부에 의해 상기 상부 하우징의 내측면에 돌출되어 고정될 수 있다.

상기 상부 하우징의 외측면을 감싸도록 배치되고, 상기 하부 하우징과 상기 슬리브 걸림부 사이에 배치된 슬리브 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 이동 밸브의 외주면을 감싸도록 배치되고, 상기 이동 밸브가 상기 상부 하우징의 타 측으로 상기 이동 밸브가 이동되도록 복원력이 작용되는 밸브 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 밸브 스프링의 복원력에 의해 상기 이동 밸브가 상기 상부 하우징의 타 측으로 이동되면, 상기 걸림 볼은 상기 이동 슬리브가 상기 하부 하우징의 일 측으로 이동되어 고정되도록 상기 상부 하우징의 외측면에 돌출되어 고정될 수 있다.

상기 밸브 스프링의 복원력에 의해 상기 이동 밸브가 상기 상부 하우징의 타 측으로 이동되면, 상기 이동 밸브는 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부가 연통되지 않도록 폐쇄할 수 있다.

상기 슬리브 본체는 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 형성된 중심축을 기준으로 상기 하부 하우징에서 회전되고, 상기 슬리브 본체의 일단에 슬리브 홈이 형성되며, 상기 하부 하우징의 외주면에는 외측 방향으로 돌출된 스톱볼이 배치되고, 상기 이동 슬리브는 상기 스톱볼의 위치와 상기 슬리브 홈의 위치가 대응되는 위치에 배치될 때 이동될 수 있다.

상기 상부 하우징의 타단에 배치되고, 상기 슬리브 걸림부가 걸리는 오링을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러는, 상기 슬리브 걸림부의 하면이 상기 걸림 볼과 접촉하되, 상기 하부 하우징의 길이 방향을 기준으로 상기 슬리브 걸림부의 하면의 길이가 상기 걸림 볼의 직경 보다 크고, 상기 슬리브 본체는 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 형성된 중심축을 기준으로 상기 하부 하우징에서 회전되고, 상기 슬리브 본체의 일단에 슬리브 홈이 형성되되, 상기 슬리브 홈은 상기 슬리브 본체의 일단에서 상기 슬리브 본체의 길이 방향으로 패인 형상을 가지며, 상기 슬리브 본체는 상기 상부 하우징을 둘러싸도록 배치되어 상기 슬리브 본체가 상기 상부 하우징에서 회전함에 따라 상기 슬리브 홈의 위치가 이동되며, 상기 하부 하우징의 외주면에는 외측 방향으로 돌출된 스톱볼이 배치되고, 상기 이동 슬리브는 상기 스톱볼의 위치와 상기 슬리브 홈의 위치가 대응되는 위치에 배치될 때 이동되며, 상기 슬리브 홈의 위치가 상기 스톱볼의 위치에서 벗어나도록 배치되는 경우 상기 이동 슬리브는 상기 스톱볼에 걸려 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 이동되지 않으며, 상기 상부 하우징은, 적어도 일부가 상기 하부 본체에 삽입되어 상기 하부 본체에 결합하며 일단에서 타단까지 내부에 홀이 형성된 상부 본체를 포함하며, 상기 하부 본체의 내측에 형성된 상기 홀은 너비가 다르도록 단차가 형성되되, 상기 홀은 상기 상부 본체의 타단에서 상기 상부 본체의 일단 방향으로 형성된 제1 관통홀 및 상기 제1 관통홀에서 연장된 제2 관통홀을 포함하고, 상기 제1 관통홀의 너비가 상기 제2 관통홀의 너비 보다 큰 구조가 적용되어 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에 단차가 형성되며, 상기 상부 본체의 일단에 형성된 소정의 면에 제1 상부 오링이 배치되되, 상기 제1 상부 오링은 상기 상부 본체의 일단에 형성된 소정의 면과 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀 사이에 형성된 단차 사이를 밀봉하되, 상기 제1 상부 오링은 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 형성된 중심축과 평행한 방향으로 압착될 수 있다.

본 발명에 의하면, 플러그를 커플러에 결합시기 위해 커플러에 플러그를 삽입하면 이동 슬리브가 이동되어 걸림 볼이 플러그에 걸리도록 동작하여 플러그를 커플러에 안전하고 빠르게 결합시킬 수 있다.

또한, 플러그를 커플러에 결합시키기 전에 이동 슬리브의 위치가 고정된 상태가 유지됨에 따라 사용자는 이동 슬리브의 위치를 고정하기 위한 외력을 가하지 않아 편리하고 적은 힘으로도 협소한 공간에서 플러그를 커플러에 결합시킬 수 있고, 플러그가 커플러에 고정되기 전 고압의 에어에 의해 커플러에서 튕겨져 나가는 것을 방지하여 안전사고 발생 위험을 제거할 수 있다.

또한, 플러그를 커플러에 결합시키기 전에 이동 슬리브의 위치가 고정된 상태가 유지될 때 탄성체에 의한 탄성력이 플러그 방향으로 작용함에 따라 적은 힘으로도 플러그를 커플러에 체결할 수 있고, 플러그의 체결 시 밸브의 개방에 의한 에어 유출이 발생되기 전 신속하게 플러그가 체결위치에 고정되도록 하여 안전사고 발생 위험을 제거할 수 있다.

또한, 플러그를 커플러에서 제거하는 경우에 이동 슬리브를 이동시키면 이동 슬리브가 이동되면서 이동 밸브가 플러그를 밀어 내어 플러그를 편리하게 커플러에서 분리하는 동시에, 이동 슬리브의 위치가 고정된 상태로 유지됨에 따라 플러그를 재체결 시 편리하고 안전하게 커플러에 고정할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러에서 밸브가 개방된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브가 개방된 커플러를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

도 1 내지 도 5에 도시된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러(100)에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러(100)는 두 개의 호스 또는 에어공구를 연결하기 위해 플러그(200)와 결합될 수 있다. 이러한 커플러(100)는 플러그(200)가 결합된 상태에서 내부에 에어가 흐를 수 있는 통로가 형성되고, 플러그(200)가 분리된 상태에서 내부에 에어가 흐르지 못하도록 통로가 폐쇄될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러(100)는 하부 하우징(110), 상부 하우징(120), 이동 밸브(130), 밸브 스프링(140), 이동 슬리브(150) 및 슬리브 스프링(160)을 포함한다.

하부 하우징(110)은 하부 본체(111), 연결부(113), 스톱볼(115)을 포함한다.

하부 본체(111)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 대략 원통 형상을 가지며, 일단에 연결부(113)가 연장되어 형성될 수 있다. 하부 본체(111) 및 연결부(113)에는 연결부(113)의 일단에서 하부 본체(111)의 타단까지 연장되도록 관통홀이 형성될 수 있다. 여기서 하부 본체(111)에 형성된 홀은 연결부(113)에 형성된 관통홀의 너비보다 크게 형성될 수 있다.

그리고 하부 본체(111)의 내측에 형성된 관통홀은 관통홀의 너비가 다르도록 단차가 형성될 수 있다. 즉, 하부 본체(111)에는 연속된 두 개의 관통홀이 형성되고, 타단에서 일단으로 제1 관통홀이 형성되고, 제1 관통홀에 연장된 제2 관통홀이 형성될 수 있다. 제1 관통홀의 너비는 제2 관통홀의 너비보다 클 수 있으며, 제1 관통홀과 제2 관통홀 사이에 단차가 형성될 수 있다.

또한, 도면에 도시되지 않았지만, 하부 본체(111)에 형성된 제1 관통홀의 내면에는 상부 하우징(120)이 결합될 수 있게 나사산이 형성될 수 있다.

연결부(113)는 하부 본체(111)의 일단에 형성되고, 호스나 파이프가 결합될 수 있다. 이러한 연결부(113)는 대략 원통 형상을 가질 수 있으며, 하부 본체(111)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다. 또한, 연결부(113)의 외면에는 호스나 파이프가 연결된 상태에서 호스나 파이프가 쉽게 분리되지 않도록 요철이 형성될 수 있다.

스톱볼(115)은 하부 본체(111)의 외면에 배치될 수 있으며, 일부가 하부 본체(111)의 외면에서 돌출된 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 스톱볼(115)은 구체가 이용될 수 있으며, 하부 본체(111)의 외주면에 홀이 형성되어 홀에 삽입되어 배치될 수 있다. 이때, 스톱볼(115)은 이동되지 않고 하부 본체(111)에 고정된 상태로 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 스톱볼(115)은 구체가 이용된 것으로 설명하지만, 필요에 따라 다른 형상이 이용될 수 있으며, 하부 본체(111)의 외주면에서 돌출된 형상이면 어떤 형상을 가지든 무관하다. 또한, 스톱볼(115)은 하부 본체(111)의 외주면에 하나가 배치된 것으로 설명하지만, 필요에 따라 복수 개가 배치될 수 있다.

상부 하우징(120)은 하부 하우징(110)과 결합되고, 상부 본체(121), 볼 삽입홀(123), 걸림 볼(125), 나사 결합부(127), 제1 상부 오링(129a), 제2 상부 오링(129b) 및 제3 상부 오링(129c)을 포함한다.

상부 본체(121)는 대략 원통 형상을 가지며, 일단에서 타단까지 내부에 홀이 형성될 수 있다. 상부 본체(121)의 일단은 타단보다 상대적으로 홀이 좁게 형성될 수 있다. 즉, 상부 본체(121)의 일단은 형성된 홀을 제외하고 일부가 폐쇄된 상태일 수 있어, 상부 본체(121)의 일단에 소정의 면이 형성될 수 있다.

상부 본체(121)는 일부가 하부 하우징(110)의 하부 본체(111)에 삽입되어 하부 본체(111)에 결합될 수 있다. 이를 위해 상부 본체(121)의 외주면에 나사 결합부(127)가 형성될 수 있다. 나사 결합부(127)는 상부 본체(121)의 일단에서 상부 본체(121)의 길이 방향으로 소정의 크기로 형성될 수 있다. 따라서 나사 결합부(127)가 하부 본체(111)의 제1 관통홀 내측면에 형성된 나사산에 결합되어 상부 본체(121)는 하부 본체(111)에 결합될 수 있다.

상부 본체(121)가 하부 본체(111)에 결합될 때, 상부 본체(121)의 일단에 형성된 소정의 면이 하부 본체(111)의 제1 관통홀과 제2 관통홀 사이에 형성된 단차에 접촉될 수 있다.

볼 삽입홀(123)은 상부 본체(121)의 타단에 인접한 위치에 상부 본체(121)의 외주면에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 볼 삽입홀(123)은 여섯 개가 형성된 것으로 도면에 도시하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 개수가 조절될 수 있다.

걸림 볼(125)은 볼 삽입홀(123)에 삽입되어 배치된다. 걸림 볼(125)은 볼 삽입홀(123)과 동일한 개수가 구비될 수 있다. 이때, 걸림 볼(125)은 상부 본체(121)의 외주면에서 볼 삽입홀(123)에 삽입되고, 볼 삽입홀(123)에 삽입된 상태에서, 볼 삽입홀(123)이 형성된 길이 방향으로 소정의 거리만큼 이동될 수 있다.

여기서, 볼 삽입홀(123)은 걸림 볼(125)이 상부 본체(121)의 외측에서 삽입되어 상부 본체(121)의 내측으로 걸림 볼(125)의 일부가 돌출될 수 있지만, 상부 본체(121)의 내측으로 걸림 볼(125)이 완전히 배출되지 않게 형성될 수 있다. 즉, 볼 삽입홀(123)은 상부 본체(121)의 외주면에 형성된 너비보다 상부 본체(121)의 내주면에 형성된 너비가 작을 수 있다.

제1 상부 오링(129a)은 상부 본체(121)의 일단에 형성된 소정의 면에 배치될 수 있다. 제1 상부 오링(129a)은 상부 본체(121)의 일단에 형성된 소정의 면과 하부 본체(111)의 제1 관통홀과 제2 관통홀 사이에 형성된 단차 사이를 밀봉하는 역할을 하며, 이를 위해 제1 상부 오링(129a)은 고무 등의 탄성을 가진 소재가 이용될 수 있다.

제2 상부 오링(129b)은 상부 본체(121)의 내측면에 배치되고, 상부 본체(121)의 중앙에서 타단 측으로 치우친 위치에 배치될 수 있다. 제2 상부 오링(129b)은 상부 본체(121)의 내측으로 삽입된 이동 밸브(130)의 외주면과 접촉되어 상부 본체(121)와 이동 밸브(130) 사이를 밀봉하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해 제2 상부 오링(129b)은 고무 등의 탄성을 가진 소재가 이용될 수 있다.

제3 상부 오링(129c)은 상부 본체(121)의 타단에 인접한 위치에 외주면에 배치될 수 있다. 제3 상부 오링(129c)은 이동 슬리브(150)가 상부 본체(121)에 결합된 상태에서, 이동 슬리브(150)가 상부 본체(121)에서 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해 제3 상부 오링(129c)은 금속 등과 같이 강성이 있는 소재가 이용될 수 있다.

이동 밸브(130)는 상부 본체(121)에 삽입되어 일부가 상부 본체(121)의 일단에 형성된 홀을 관통하여 배치될 수 있다. 이러한 이동 밸브(130)는 제1 밸브 본체(131), 제2 밸브 본체(133), 유동홀(135), 제1 밸브 오링(137a) 및 제2 밸브 오링(137b)을 포함한다.

제1 밸브 본체(131)는 대략 원통 형상을 가지고, 내부에 플러그(200)가 삽입될 수 있는 소정의 홀이 형성된다. 제1 밸브 본체(131)의 외측 직경은 상부 본체(121)에 이동 밸브(130)가 삽입될 때, 제1 밸브 본체(131)의 외주면과 상부 본체(121)의 내주면이 접촉될 수 있는 크기를 가질 수 있다.

제2 밸브 본체(133)는 제1 밸브 본체(131)의 일 측에 제1 밸브 본체(131)에서 연장되어 형성된다. 제2 밸브 본체(133)는 대략 원기둥 형상을 가지며, 일단이 폐쇄된 형상을 가지고, 타단이 개방된 형상을 가질 수 있다. 여기서, 제1 밸브 본체(131)의 일단은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 원뿔 형상을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

유동홀(135)은 제2 밸브 본체(133)의 외주면에 하나 이상이 형성될 수 있다. 유동홀(135)은 제2 밸브 본체(133)의 외측과 내측을 관통할 수 있도록 형성되고, 하나 이상이 형성될 수 있고, 다양한 형상을 가질 수 있다. 유동홀(135)은 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브가 개방되는 경우에 에어가 이동 밸브(130)의 외측에서 이동 밸브(130)의 내측으로 이동될 수 있는 통로로 이용될 수 있다.

제1 밸브 오링(137a)은 제2 밸브 본체(133)의 외주면에 배치되고, 제2 밸브 본체(133)의 일단에 인접한 위치에 배치된다. 제1 밸브 오링(137a)은 이동 밸브(130)가 도 3에 도시된 바와 같이, 폐쇄된 상태가 되도록 배치될 때, 상부 본체(121)의 일단에 형성된 홀에 끼워져 하부 본체(111)에 형성된 홀이 상부 본체(121)에 형성된 홀을 통해 이동되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해 제1 밸브 오링(137a)은 고무 등의 탄성을 가진 소재가 이용될 수 있다.

제2 밸브 오링(137b)은 제1 밸브 본체(131)의 내주면에 배치된다. 제2 밸브 오링(137b)은 플러그(200)가 이동 밸브(130)에 삽입될 때 플러그(200)의 외주면과 제1 밸브 본체(131)의 내주면 사이를 밀폐할 수 있다. 이를 위해 제2 밸브 오링(137b)은 고무 등의 탄성을 가진 소재가 이용될 수 있다.

밸브 스프링(140)은 제2 밸브 본체(133)의 외주면을 둘러싸도록 배치되고, 일단이 상부 본체(121)의 내측 일단에 접촉되고, 타단이 제1 밸브 본체(131)에 접촉될 수 있다. 밸브 스프링(140)은 이동 밸브(130)가 상부 본체(121)에 삽입된 상태에서 상부 본체(121)의 타 측으로 밀리도록 복원력이 작용될 수 있다.

이동 슬리브(150)는 원통 형상을 가지며, 하부 하우징(110) 및 상부 하우징(120)을 둘러싸도록 배치된다. 이동 슬리브(150)는 상부 하우징(120) 및 하부 하우징(110)이 서로 결합된 상태에서, 하부 하우징(110)의 외주면을 감싸도록 배치되어 하부 하우징(110)의 길이 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 이동 슬리브(150)는 슬리브 본체(151), 슬리브 걸림부(153) 및 슬리브 홈(155)을 포함한다.

슬리브 본체(151)는 원통 형상을 가지며, 일단의 일부가 하부 하우징(110)의 하부 본체(111)를 감싸도록 배치되고, 나머지가 상부 하우징(120)의 상부 본체(121)를 감싸도록 배치된다.

슬리브 걸림부(153)은 슬리브 본체(151)의 타단에 인접한 위치에 배치되고, 슬리브 본체(151)에서 슬리브 본체(151)의 내측 방향으로 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 슬리브 걸림부(153)은 슬리브 본체(151)의 외주면을 기준으로 오목한 형상을 가질 수 있으며, 슬리브 본체(151)의 내주면을 기준으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 즉, 슬리브 걸림부(153)은 슬리브 본체(151)의 일부가 내측 방향으로 꺾여 형성된 형상을 가질 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상부 본체(121)가 하부 본체(111)에 삽입되어 결합됨에 따라 상부 본체(121)의 외주면과 하부 본체(111)의 외주면에는 소정의 단차가 형성될 수 있다. 따라서 슬리브 본체(151) 내측의 일단은 하부 본체(111)의 외주면에 접촉되게 배치되므로 슬리브 본체(151)의 내측면은 상부 본체(121)의 외주면 사이는 이격된 상태로 배치된다. 여기서, 슬리브 걸림부(153)이 슬리브 본체(151)의 내측으로 굴곡진 형상을 가짐에 따라 슬리브 걸림부(153)의 내측면은 상부 본체(121)의 외주면에 접촉될 수 있다.

또한, 또한, 슬리브 걸림부(153)은 앞서 설명한 바와 같이, 슬리브 본체(151)의 타단에 인접한 위치에 배치되는데, 슬리브 걸림부(153)과 슬리브 본체(151)의 타단 사이는 이격된 상태로 배치될 수 있다. 즉, 슬리브 걸림부(153)의 내측면을 기준으로 일 측과 타 측에 각각 단차가 형성될 수 있다.

슬리브 홈(155)은 슬리브 본체(151)의 일단에 형성된다. 슬리브 홈(155)은 슬리브 본체(151)의 일단에서 슬리브 본체(151)의 길이 방향으로 패인 형상을 가질 수 있다. 이러한 슬리브 홈(155)은 하부 하우징(110)의 외주면에 형성된 스톱볼(115)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

여기서, 슬리브 본체(151)는 상부 하우징(120)을 둘러싸도록 배치되면서 슬리브 본체(151)의 길이 방향으로 배치되는 중심축을 기준으로 회전할 수 있게 배치될 수 있다. 그에 따라 슬리브 본체(151)가 상부 하우징(120)에서 회전됨에 따라 슬리브 홈(155)의 위치가 이동될 수 있다.

슬리브 홈(155)의 위치가 하부 하우징(110)에 배치된 스톱볼(115)의 위치에 대응되는 위치에 배치되는 경우 이동 슬리브(150)는 하부 하우징(110)의 길이 방향으로 이동될 수 있지만, 슬리브 홈(155)의 위치가 스톱볼(115)의 위치에서 벗어나도록 배치되는 경우, 이동 슬리브(150)는 스톱볼(115)에 걸려 하부 하우징(110)의 길이 방향으로 이동되지 않을 수 있다.

이러한 슬리브 홈(155)은 슬리브 본체(151)에 하나 이상 형성될 수 있다.

슬리브 스프링(160)은 이동 슬리브(150)의 내측에 배치되고, 상부 본체(121)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 슬리브 스프링(160)은 슬리브 본체(151)의 내측에 배치되고, 일단이 하부 본체(111)의 타단에 접촉되고, 타단이 슬리브 걸림부(153)의 일단에 형성된 단차에 의한 면에 접촉될 수 있다. 여기서, 슬리브 스프링(160)은 하부 본체(111)에 접촉된 일단을 기준으로 이동 슬리브(150)가 상부 본체(121)의 타 측으로 이동되도록 복원력이 작용될 수 있다.

플러그(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 길이를 가지며, 일단이 커플러(100)에 삽입될 수 있고, 타탄에 호스나 파이프가 결합될 수 있는 호스 연결부(230)가 배치될 수 있다. 이러한 플러그(200)는 내부에 에어가 이동될 수 있게 관통홀이 형성될 수 있다. 플러그(200)의 일단은 이동 밸브(130)의 타단에 삽입되는 삽입부(210)가 형성되고, 삽입부(210)와 호스 연결부(230) 사이에 걸림부(220)가 형성된다.

걸림부(220)는 삽입부(210)가 이동 밸브(130)에 삽입되면 걸림 볼(125)에 걸려 플러그(200)가 커플러(100)에 결합된 상태가 유지될 있게 삽입부(210)에 비해 상대적으로 직경이 크게 형성될 수 있다. 여기서 걸림부(220)는 외주면이 일 측 방향으로 경사진 형상을 가질 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 커플러(100)가 동작하는 것에 대해 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 이동 슬리브(150)가 하부 하우징(110)의 일 측 방향으로 이동되어 고정된 상태일 수 있다. 이 상태를 상세하게 설명한다.

이동 슬리브(150)가 하부 하우징(110)의 일 측 방향으로 이동되면 걸림 볼(125)이 이동 슬리브(150)의 슬리브 걸림부(153)의 타 측에 형성된 공간으로 인해 이동될 수 있는 공간이 형성된다. 그리고 밸브 스프링(140)의 복원력에 의해 이동 밸브(130)가 상부 하우징(120)의 타 측으로 이동되면서 걸림 볼(125)을 상부 하우징(120)의 외측 방향으로 밀어내는데, 앞서 설명한 바와 같이, 슬리브 걸림부(153)의 타 측에 공간이 형성됨에 따라 걸림 볼(125)이 이동 밸브(130)의 이동에 밀려 상부 하우징(120)의 외측 방향으로 이동된다.

이렇게 걸림 볼(125)이 상부 하우징(120)의 외측으로 이동된 상태에서, 상부 하우징(120)의 내측면에 배치된 이동 밸브(130)가 상부 하우징(120)의 타 단에 인접한 위치까지 이동되어 걸림 볼(125)은 상부 하우징(120)의 외측 방향으로 이동된 상태가 고정되고, 그에 따라 이동 슬리브(150)의 슬리브 걸림부(153)의 타단이 걸림 볼(125)에 걸려 이동 슬리브(150)의 위치가 고정될 수 있다.

이 상태에서 슬리브 스프링(160)의 복원력에 의해 이동 슬리브(150)가 상부 하우징(120)의 타 측 방향으로 복귀하려는 힘과 걸림 볼(125)에 의한 압착력이 동시에 작용하게 된다.

다음으로, 도 4는 이동 슬리브(150)가 상부 하우징(120)의 타 측 방향으로 이동되어 고정된 상태일 수 있다. 이 상태 및 도 3에서 도 4로의 동작을 설명한다.

도 3에 도시된 상태에서 플러그(200)가 커플러(100)에 삽입되어 이동 밸브(130)를 하부 하우징(110)의 일 측으로 밀어내거나 외력에 의해 이동 밸브(130)가 하부 하우징(110)의 일 측으로 이동될 수 있다. 그에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 걸림 볼(125)은 상부 하우징(120)의 내측면으로 이동될 수 있는 공간이 형성되고, 슬리브 스프링(160)의 복원력에 의해 이동 슬리브(150)가 상부 하우징(120)의 타 측으로 신속하게 이동될 수 있다.

따라서 걸림 볼(125)은 이동 슬리브(150)의 슬리브 걸림부(153)의 내측면에 의해 상부 하우징(120)의 내측으로 돌출된 상태로 고정된다. 걸림 볼(125)의 위치가 상부 하우징(120)의 내측에 돌출된 상태로 고정됨에 따라 밸브 스프링(140)의 복원력이 작용되더라도 이동 밸브(130)는 걸림 볼(125)에 의해 걸려 상부 하우징(120)의 타 측으로 이동되지 못하고 위치가 고정될 수 있다.

이때, 상부 하우징(120)의 타단에 제3 상부 오링(129c)이 배치되므로 이동 슬리브(150)는 슬리브 걸림부(153)의 타단에 형성된 단차에 의해 제3 상부 오링(129c)에 걸려 슬리브 스프링(160)의 복원력이 작용되더라도 이동 슬리브(150)의 위치가 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커플러(100)는 상기와 같이, 이동 슬리브(150)와 이동 밸브(130)가 서로 반대 방향으로 이동되어 고정됨에 따라 플러그(200)를 커플러(100)에 적은 힘으로도 쉽고 빠르게 삽입하거나 분리할 수 있게 되어 협소한 공간에서의 작업 시에도 작업자의 인명사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 이동 밸브(130)가 하부 하우징(110)의 일 측으로 이동되어 고정되는 경우, 제1 밸브 오링(137a)이 상부 본체(121)의 일단에서 이격됨에 따라 제2 밸브 본체(133)에 형성된 유동홀(135)이 노출될 수 있다. 따라서 하부 하우징(110)의 일 측에서 유입되는 에어가 제2 밸브 본체(133)에 형성된 유동홀(135)을 통해 이동 밸브(130) 내측으로 유입될 수 있고, 그에 따라 이동 밸브(130)의 내측으로 통해 상부 하우징(120)의 타 측으로 이동되어 다른 호스 또는 에어공구로 에어가 공급될 수 있다.

그리고 도 4 및 도 5에 도시된 상태에서, 걸림 볼(125)이 상부 하우징(120)의 내측에 돌출된 상태가 고정되기 때문에 이동 밸브(130)가 이동되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 플러그(200)가 결합되는 경우에 플러그(200)가 커플러(100)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

100: 커플러
110: 하부 하우징
111: 하부 본체
113: 연결부
115: 스톱볼
120: 상부 하우징
121: 상부 본체
123: 볼 삽입홀
125: 걸림 볼
127: 나사 결합부
129a: 제1 상부 오링
129b: 제2 상부 오링
129c: 제3 상부 오링
130: 이동 밸브
131: 제1 밸브 본체
133: 제2 밸브 본체
135: 유동홀
137a: 제1 밸브 오링
137b: 제2 밸브 오링
140: 밸브 스프링
150: 이동 슬리브
151: 슬리브 본체
153: 슬리브 걸림부
155: 슬리브 홈
160: 슬리브 스프링
200: 플러그
210: 삽입부
220: 걸림부
230: 호스 연결부

Claims (8)

1. 호스 또는 파이프가 연결되는 연결부가 일단에 형성되고, 상기 연결부의 타 측에 일체로 형성되는 하부 본체를 포함하는 하부 하우징;
   상기 하부 하우징의 하부 본체에 삽입되어 상기 하부 하우징에 결합되는 상부 하우징;
   상기 상부 하우징의 내부에 배치되고, 일단의 일부가 상기 상부 하우징의 일단을 관통하여 배치되며, 이동되어 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부의 연통을 개폐하는 이동 밸브;
   상기 하부 하우징 및 상부 하우징을 둘러싸도록 배치된 이동 슬리브; 및
   상기 상부 하우징의 외측면 및 내측면 중 어느 하나에 돌출되게 이동되도록 상기 상부 하우징에 배치된 하나 이상의 걸림 볼을 포함하고,
   상기 이동 슬리브의 이동에 따라 상기 하나 이상의 걸림 볼이 상기 상부 하우징의 외측면 및 내측면 중 어느 하나에 돌출되어 고정되며,
   상기 이동 슬리브는, 원통 형상을 가지며, 상기 하부 하우징을 둘러싸도록 배치된 슬리브 본체 및 상기 슬리브 본체의 타단에서 이격되어 상기 슬리브 본체의 내측 방향으로 굴곡진 형상을 갖는 슬리브 걸림부를 포함하고, 상기 걸림 볼은 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부가 연통되도록 상기 이동 밸브의 위치를 고정하기 위해 상기 슬리브 걸림부에 의해 상기 상부 하우징의 내측면에 돌출되어 고정되며,
   상기 슬리브 걸림부의 하면이 상기 걸림 볼과 접촉하되, 상기 하부 하우징의 길이 방향을 기준으로 상기 슬리브 걸림부의 하면의 길이가 상기 걸림 볼의 직경 보다 크고,
   상기 슬리브 본체는 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 형성된 중심축을 기준으로 상기 하부 하우징에서 회전되고,
   상기 슬리브 본체의 일단에 슬리브 홈이 형성되되, 상기 슬리브 홈은 상기 슬리브 본체의 일단에서 상기 슬리브 본체의 길이 방향으로 패인 형상을 가지며,
   상기 슬리브 본체는 상기 상부 하우징을 둘러싸도록 배치되어 상기 슬리브 본체가 상기 상부 하우징에서 회전함에 따라 상기 슬리브 홈의 위치가 이동되며,
   상기 하부 하우징의 외주면에는 외측 방향으로 돌출된 스톱볼이 배치되고, 상기 이동 슬리브는 상기 스톱볼의 위치와 상기 슬리브 홈의 위치가 대응되는 위치에 배치될 때 이동되며,
   상기 슬리브 홈의 위치가 상기 스톱볼의 위치에서 벗어나도록 배치되는 경우 상기 이동 슬리브는 상기 스톱볼에 걸려 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 이동되지 않으며,
   상기 상부 하우징은, 적어도 일부가 상기 하부 본체에 삽입되어 상기 하부 본체에 결합하며 일단에서 타단까지 내부에 홀이 형성된 상부 본체를 포함하며,
   상기 하부 본체의 내측에 형성된 상기 홀은 너비가 다르도록 단차가 형성되되, 상기 홀은 상기 상부 본체의 타단에서 상기 상부 본체의 일단 방향으로 형성된 제1 관통홀 및 상기 제1 관통홀에서 연장된 제2 관통홀을 포함하고, 상기 제1 관통홀의 너비가 상기 제2 관통홀의 너비 보다 큰 구조가 적용되어 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에 단차가 형성되며,
   상기 상부 본체의 일단에 형성된 소정의 면에 제1 상부 오링이 배치되되, 상기 제1 상부 오링은 상기 상부 본체의 일단에 형성된 소정의 면과 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀 사이에 형성된 단차 사이를 밀봉하되,
   상기 제1 상부 오링은 상기 하부 하우징의 길이 방향으로 형성된 중심축과 평행한 방향으로 압착되는,
   커플러.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 상부 하우징의 외측면을 감싸도록 배치되고, 상기 하부 하우징과 상기 슬리브 걸림부 사이에 배치된 슬리브 스프링을 더 포함하는,
   커플러.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 이동 밸브의 외주면을 감싸도록 배치되고, 상기 이동 밸브가 상기 상부 하우징의 타 측으로 상기 이동 밸브가 이동되도록 복원력이 작용되는 밸브 스프링을 더 포함하는,
   커플러.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 밸브 스프링의 복원력에 의해 상기 이동 밸브가 상기 상부 하우징의 타 측으로 이동되면,
   상기 걸림 볼은 상기 이동 슬리브가 상기 하부 하우징의 일 측으로 이동되어 고정되도록 상기 상부 하우징의 외측면에 돌출되어 고정되는,
   커플러.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 밸브 스프링의 복원력에 의해 상기 이동 밸브가 상기 상부 하우징의 타 측으로 이동되면,
   상기 이동 밸브는 상기 하부 하우징의 내부와 상기 상부 하우징의 내부가 연통되지 않도록 폐쇄하는,
   커플러.
7. 삭제
8. 제1 항에 있어서,
   상기 상부 하우징의 타단에 배치되고, 상기 슬리브 걸림부가 걸리는 오링을 더 포함하는,
   커플러.
   

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