KR102606645B1 - 열교환기의 유로연결수단 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유로연결수단에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기의 탱크에 구비되어 유로를 연결하는 유로연결수단에 있어서, 수지재로 된 탱크와 유로연결수단을 구성하는 금속재 부품들 간에 이종 소재 간 접촉으로 인한 결합력 약화에 따라 발생되는 너트 풀림 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 개선된 구조를 가지는 유로연결수단을 제공함에 있다.
Description
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기에 열교환매체가 유입 또는 배출되는 유로 및 탱크 간의 유로연결수단 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 다양한 공조 시스템, 냉각 시스템 등이 설치된다. 대략적으로 구분하자면, 공조 시스템은 차량 탑승자가 존재하는 실내 공간의 공기 온도, 습도 등을 조절하기 위한 냉난방 모듈들을 포함하며, 냉각 시스템은 엔진, 모터 등과 같은 장치들이 과열되지 않도록 냉각하는 모듈들을 포함한다. 이러한 다양한 모듈들은 냉매, 냉각수 등과 같은 열교환매체를 순환시키면서 열을 옮김으로써 원하는 냉방, 난방, 냉각 등의 작용을 구현하도록 이루어진다.
이와 같은 공조 또는 냉각 시스템은 다양한 열교환기를 포함하여 이루어진다. 이러한 열교환기들은 또한 그 구조에 따라, 탱크 및 튜브의 결합으로 이루어지는 튜브 타입 열교환기, 탱크나 튜브의 일부분이 함몰 또는 돌출되어 이루어지는 플레이트들의 결합으로 이루어지는 플레이트 타입 열교환기 등으로 구분되기도 한다. 이 중 튜브 타입 열교환기는 일반적으로, 유입 또는 배출되는 열교환매체가 각각 모여 수용되며 서로 이격 배치되는 한 쌍의 탱크와, 탱크들을 서로 연통하도록 그 사이에 배치되는 복수 개의 튜브들을 포함한다. 이러한 복수 개의 튜브로 열교환매체가 흘러가면서 외부와의 열교환이 주로 이루어지며, 따라서 튜브들로 이루어지는 부분을 열교환기 코어라고 칭하기도 한다.
이러한 튜브 타입 열교환기에서, 탱크에 열교환매체를 유통시키기 위한 유로를 연결시키기 위하여 여러 부품들이 결합된 결합 구조가 형성된다. 도 1은 일반적인 열교환기 및 종래의 열교환기 유로연결수단을 간략히 도시한 것이다. 도 1에서는 상기 열교환기가 TOC(Transmission Oil Cooler)인 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐 응축기, 증발기 등 다양한 다른 열교환기에도 유로연결수단이 적용될 수 있음은 물론이다.
종래의 유로연결수단은, 탱크(500) 상에 구비되며 중심에 형성된 관통공으로 유로가 삽입되는 보스너트와, 상기 유로에 밀착되게 끼워져 상기 유로를 지지하며 상기 보스너트의 내측과 결합되는 지지너트와, 상기 보스너트 및 상기 지지너트가 결합된 부분 외측에 결합되어 조임으로써 상기 보스너트 및 상기 지지너트를 견고하게 결합시키는 조임너트를 포함한다. 참고로, 일반적으로 축이나 파이프와 같은 원통형 부재를 고정시키는 부품을 보스(boss)라고 하므로, 여기에서는 여러 너트 부품들 중 직접적으로 상기 탱크(500) 및 상기 유로를 결합시키는 부품을 가리켜 보스너트라고 칭하였다.
상기 종래의 유로연결수단의 연결관계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 보스너트의 (도면을 기준으로) 하부는 상기 탱크(500) 상에 형성된 유통구에 삽입되어 상기 탱크(500)에 지지되며, 외측 및 내측에 나사산이 각각 형성되어 있는 상부는 상기 탱크(500) 외측으로 돌출 노출된다. 상기 유로는 상기 보스너트의 중심에 형성된 관통공에 삽입되는데, 하부 끝단은 상기 탱크(500) 내부까지 삽입되되 상기 탱크(500) 벽면 위치 정도에 걸림부가 형성된다. 상기 유로는 또한 상기 지지너트의 중심에 형성된 관통공에 끼워진 상태인데, 상기 유로 끝단이 상기 보스너트에 삽입된 후에 상기 지지너트 외측에 형성된 나사산이 상기 보스부 내측에 형성된 나사산과 나사결합함으로써, 상기 유로의 걸림부가 상기 보스너트 및 상기 지지너트 사이의 공간에 끼워져 고정될 수 있게 된다. 이 상태에서, 상기 보스너트 외측에 형성된 나사산에 상기 조임너트가 나사결합되어, 상기 보스너트 및 상기 지지너트가 결합된 부분을 조여 줌으로써 견고한 결합력을 인가하게 된다. 상기 조임너트 하면 및 상기 탱크(500) 상면 사이에는 와셔(510)가 더 구비되어 있을 수 있다. 이와 같은 종래의 유로연결수단의 구조에 있어서, 각 너트들 및 와셔는 금속재로 이루어진다. 상기 탱크(500) 역시 금속재인 경우에는, 조임너트-탱크의 접촉면(와셔가 없을 때) 또는 조임너트-와셔-탱크의 각 접촉면들(와셔가 있을 때) 간에 충분한 마찰력이 작용하여 결합이 견고한 상태가 잘 유지된다.
그런데 최근, 열교환기의 중량을 저감하고자 하는 요구가 늘어남에 따라 열교환기 탱크를 금속재가 아닌 수지재로 형성하는 경우가 많아지고 있다. 이처럼 상기 탱크(500)가 수지재인 경우에는, 금속재로 된 조임너트 또는 와셔와 수지재인 탱크의 접촉면 사이에 충분한 마찰력이 작용하지 못하여, 외부 충격이나 진동 등에 의하여 조임너트가 풀리는 현상이 발생하였다. 뿐만 아니라, 수지재로 된 탱크의 경우 장시간의 응력 집중으로 인하여 압축 현상(creep)이 발생하는 문제가 있는데, 이러한 경우 축력이 무너짐으로써 역시 조임너트가 풀리는 문제가 있다.
이처럼 열교환기의 유로연결수단에 있어서 이종 소재(금속재-수지재)들끼리 접촉하는 부분에서 결합력이 약해짐으로써 풀림이 발생하는 문제가 꾸준히 발생되어 왔고, 이는 열교환매체의 누출 및 이에 따른 열교환기의 열교환성능, 수명 및 내구성 저하 등의 여러 문제의 원인이 되었다. 이처럼 유로연결수단에서의 손상이 발생하는 것을 방지하고자, 예를 들어 한국특허공개 제2011-0101711호("벤트파이프 결합구조 및 그 제작방법", 2011.09.16) 등과 같은 기술들이 개시된다. 그러나 이러한 선행문헌에서도 상술한 바와 같이 이종의 소재가 접촉됨에 따라 발생되는 결합력 약화 문제는 전혀 해소하지 못하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기의 탱크에 구비되어 유로를 연결하는 유로연결수단에 있어서, 수지재로 된 탱크와 유로연결수단을 구성하는 금속재 부품들 간에 이종 소재 간 접촉으로 인한 결합력 약화에 따라 발생되는 너트 풀림 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 개선된 구조를 가지는 유로연결수단을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유로연결수단(100)은, 수지재로 된 탱크(500)에 유로(550)를 연결하는 유로연결수단(100)에 있어서, 상기 탱크(500) 상에 지지 구비되되, 중심에 형성된 관통공으로 유로(550)가 삽입되며, 보스외측나사산(112a) 및 보스내측나사산(112b)을 포함하며, 금속재로 된 보스너트(110); 중심에 형성된 관통공으로 상기 유로(550)가 관통되며, 플레어 형태로 형성되는 지지헤드부(121) 및 상기 보스내측나사산(112b)과 결합되는 지지외측나사산(122a)를 포함하며, 금속재로 된 지지너트(120); 중심에 형성된 관통공으로 상기 유로(550)가 관통되며, 상단에 내측으로 경사지게 형성되는 조임챔퍼부(130c) 및 상기 보스외측나사산(112a)과 결합되는 조임내측나사산(130b)을 포함하며, 금속재로 된 조임너트(130); 를 포함하며, 상기 지지헤드부(121)의 하단 및 상기 조임챔퍼부(130c)가 접촉되게 결합될 수 있다.
이 때 상기 유로연결수단(100)은, 금속재로 된 상기 지지헤드부(121)의 하단 및 금속재로 된 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉에 의하여 고정 마찰력을 획득함으로써, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 방지되도록 이루어질 수 있다. 이 때 상기 지지헤드부(121)는, 상기 지지헤드부(121)의 하단에 챔퍼부가 형성되지 않음으로써 상기 지지헤드부(121) 외측면 및 하면이 단면 상에서 서로 수직하게 형성되며, 상기 지지헤드부(121) 외측면 및 하면이 단면 상에서 형성하는 수직부 꼭지점이 상기 조임챔퍼부(130c)와 접촉되도록 이루어질 수 있다. 이 때 상기 유로연결수단(100)은, 상기 지지너트(120)의 조임에 의하여 상기 지지헤드부(121)가 하강함에 따라, 상기 지지헤드부(121) 및 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉 지점에서 상기 지지헤드부(121)가 상기 조임챔퍼부(130c)에 박힘으로써, 상기 지지너트(120)에 의한 상기 조임너트(130) 풀림을 방지하는 고정력이 강화될 수 있다.
또한 상기 유로연결수단(100)은, 상기 지지너트(120)가 내측에서는 상기 보스너트(110)와 결합되고 외측에서는 상기 조임너트(130)와 결합됨으로써 이중 나사 결합에 의해 고정됨으로써 풀림이 방지되도록 이루어질 수 있다. 이 때 상기 유로연결수단(100)은, 상기 지지너트(120)가 풀림 방지된 상태에서 상기 지지너트(120) 및 상기 조임너트(130)의 접촉에 의한 고정력이 더 부가됨으로써, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 방지되도록 이루어질 수 있다.
또한 상기 유로연결수단(100)은, 상기 지지헤드부(121)의 최대 외경이 상기 조임챔퍼부(130c)의 최소내경 및 최대내경 사이의 값을 가질 수 있다. 이 때 상기 유로연결수단(100)은, 상기 지지헤드부(121)가 다각너트 형태로 형성되며, 상기 지지헤드부(121)의 하단 꼭지점들이 모두 상기 조임챔퍼부(130c)와 접촉될 수 있다. 또한 상기 지지헤드부(121)는, 육각너트 형태로 형성될 수 있다.
또한 상기 유로연결수단(100)은, 상기 조임너트(130) 및 상기 탱크(500) 사이에 금속재로 된 와셔(510)가 구비될 수 있다.
또한 상기 보스너트(110)는, 중심에 관통공이 형성된 블록 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 삽입되되, 상기 탱크(500) 상에 형성되는 유통구 둘레의 내면에 상단이 지지되도록 배치되는 보스삽입부(111), 중심에 관통공이 형성된 원통 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되되, 상기 유로(550)로부터 반경 방향으로 이격되어 상기 유로(550)를 둘러싸는 형태로 형성되어 상기 탱크(500) 유통구 외측으로 돌출 배치되는 보스나사부(112), 상기 보스나사부(112)의 외측에 형성되는 상기 보스외측나사산(112a), 상기 보스나사부(112)의 내측에 형성되는 상기 보스내측나사산(112b)을 포함할 수 있다.
이 때 상기 지지너트(120)는, 중심에 관통공이 형성된 플레어 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되는 상기 지지헤드부(121), 중심에 관통공이 형성된 원통 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되되, 상기 지지헤드부(121)의 하단으로 돌출되어 상기 보스나사부(112) 및 상기 유로(550) 사이에 개재되는 지지나사부(122), 상기 지지나사부(122)의 외측에 형성되어 상기 보스내측나사산(112b)과 결합되는 상기 지지외측나사산(122a)을 포함할 수 있다.
또한 이 때 상기 유로(550)는, 상기 보스삽입부(111)의 관통공에 삽입되는 유로삽입부(551), 상기 보스삽입부(111)와 상기 보스나사부(112)의 연결부 및 상기 지지나사부(122) 하단이 형성하는 공간에 걸림 배치되도록 반경 방향으로 돌출 형성되는 유로걸림부(552), 원통 형태로 형성되어 상기 지지너트(120)의 관통공 내면에 지지되어 연장되는 유로유통부(553)를 포함할 수 있다.
또한 이 때 상기 유로연결수단(100)은, 상기 유로삽입부(551) 외면, 상기 보스삽입부(111) 내면 및 상기 유로걸림부(552) 하단으로 둘러싸이는 공간에 실링부재(520)가 구비될 수 있다.
또는 상기 유로연결수단(100)은, 상기 보스삽입부(111) 및 상기 탱크(500)의 접촉면 상에 수용홈(113)이 형성되며, 상기 수용홈(113) 및 상기 탱크(500) 내면으로 둘러싸이는 공간에 실링부재(520)가 구비될 수 있다.
종래에 열교환기의 탱크에 구비되어 유로를 연결하는 유로연결수단에 있어서, 수지재로 된 탱크와 유로연결수단을 구성하는 금속재 부품들 간에 이종 소재 간 접촉으로 인한 결합력 약화에 따라 발생되는 너트 풀림 현상이 발생하는 문제가 있었다. 본 발명에 의하면, 종래에 수지재 탱크-금속재 조임너트 접촉면의 마찰력으로 결합력을 유지하던 구조를 개선하여, 동일한 금속재로 된 조임너트-지지너트 접촉면의 마찰력으로 결합력을 유지함으로써, 너트 풀림 현상을 매우 효과적으로 방지할 수 있는 큰 효과가 있다.
도 1은 일반적인 열교환기 및 종래의 열교환기 유로연결수단.
도 2는 본 발명의 유로연결수단의 단면도.
도 3은 본 발명의 유로연결수단의 단면 확대도.
도 4는 본 발명의 유로연결수단의 단면측 사시도.
도 5는 본 발명의 유로연결수단의 외측 사시도.
도 2는 본 발명의 유로연결수단의 단면도.
도 3은 본 발명의 유로연결수단의 단면 확대도.
도 4는 본 발명의 유로연결수단의 단면측 사시도.
도 5는 본 발명의 유로연결수단의 외측 사시도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 유로연결수단을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 유로연결수단의 단면도를 도시하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 유로연결수단(100)은 수지재로 된 탱크(500)에 유로(550)를 연결하는 역할을 하는 것으로서, 종래에 수지재 탱크-금속재 부품 간 접촉력의 약화로 인하여 너트 풀림이 발생했던 문제를 방지하고자 개선된 구조를 가진다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 유로연결수단(100) 역시 보스너트(110), 지지너트(120), 조임너트(130)를 포함하여 이루어지며, 각부에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 보스너트(110)는 금속재로 된 것으로서, 상기 탱크(500) 상에 지지 구비되되, 중심에 형성된 관통공으로 유로(550)가 삽입되며, 보스외측나사산(112a) 및 보스내측나사산(112b)을 포함한다. 보다 상세하게는, 상기 보스너트(110)는 보스삽입부(111), 보스나사부(112), 보스외측나사산(112a), 보스내측나사산(112b)을 포함한다. 상기 보스삽입부(111)는 중심에 관통공이 형성된 블록 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 삽입되되, 상기 탱크(500) 상에 형성되는 유통구 둘레의 내면에 상단이 지지되도록 배치된다. 상기 보스나사부(112)는 중심에 관통공이 형성된 원통 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되되, 상기 유로(550)로부터 반경 방향으로 이격되어 상기 유로(550)를 둘러싸는 형태로 형성되어 상기 탱크(500) 유통구 외측으로 돌출 배치된다. 즉 상기 탱크(500) 내측으로부터 유통구로 상기 보스나사부(112)가 빠져나오게 배치하면, 상기 보스삽입부(111)의 상단이 상기 탱크(500) 내면에 자연스럽게 지지되게 된다. 상기 보스나사부(112)의 외측에는 상기 보스외측나사산(112a)이, 상기 보스나사부(112)의 내측에는 상기 보스내측나사산(112b)이 각각 형성되어 다른 부품들과의 결합이 이루어짐으로써 상기 보스너트(110)가 상기 탱크(500) 상에 고정적으로 자리잡게 된다.
상기 지지너트(120) 역시 금속재로 된 것으로서, 중심에 형성된 관통공으로 상기 유로(550)가 관통되며, 플레어 형태로 형성되는 지지헤드부(121) 및 상기 보스내측나사산(112b)과 결합되는 지지외측나사산(122a)를 포함한다. 보다 상세하게는, 상기 지지너트(120)는 지지헤드부(121), 지지나사부(122), 지지외측나사산(122a)을 포함한다. 상기 지지헤드부(121)는 중심에 관통공이 형성된 플레어 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통된다. 상기 지지나사부(122)는 중심에 관통공이 형성된 원통 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되되, 상기 지지헤드부(121)의 하단으로 돌출되어 상기 보스나사부(112) 및 상기 유로(550) 사이에 개재된다. 보다 구체적으로는, 상기 지지외측나사산(122a)이 상기 지지나사부(122)의 외측에 형성되어 상기 보스내측나사산(112b)과 결합됨으로써, 상기 보스너트(110)의 상기 보스나사부(112)를 상기 탱크(500) 외측에서 잡아주는 역할을 하게 된다.
이 때 상기 유로(550)의 구조 및 배치에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 유로(550)는 유로삽입부(551), 유로걸림부(552), 유로유통부(553)로 이루어지는데, 상기 유로삽입부(551)는 상기 보스삽입부(111)의 관통공에 삽입되는 부분이며, 상기 유로걸림부(552)는 상기 보스너트(110) 및 상기 지지너트(120)에 의하여 걸림으로써 고정되는 부분이고, 상기 유로유통부(553)는 원통 형태로 형성되어 그대로 연장됨으로써 실질적으로 유체가 유통되는 부분이다. 상기 유로걸림부(552)의 구성에 대하여 보다 상세히 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 유로걸림부(552)는 상기 유로(550)의 반경 방향으로 돌출 형성되며, 상기 보스삽입부(111)와 상기 보스나사부(112)의 연결부 및 상기 지지나사부(122) 하단이 형성하는 공간에 걸림 배치되게 형성된다. 이러한 배치에 따라 상기 유로걸림부(552)와 바로 연결되어 있는 상기 유로유통부(553)는 자연히 상기 지지너트(120)의 관통공 내면에 의하여 지지되게 된다.
상기 조임너트(130) 역시 금속재로 된 것으로서, 중심에 형성된 관통공으로 상기 유로(550)가 관통되며, 상단에 내측으로 경사지게 형성되는 조임챔퍼부(130c) 및 상기 보스외측나사산(112a)과 결합되는 조임내측나사산(130b)을 포함하여 이루어진다. 상술한 바와 같이 상기 보스너트(110) 및 상기 지지너트(120)에 의해 상기 탱크(500) 및 상기 유로(550) 간의 연결이 이루어지는데, 여기에 상기 보스너트(110)의 상기 보스외측나사산(112a)에 상기 조임너트(130)가 더 결합됨으로써 상기 보스너트(110)-상기 지지너트(120)-상기 유로(550) 세 부품이 결합된 부분을 조여 줌으로써 더욱 견고한 결합력을 확보할 수 있다.
참고적으로, 실제로 각부의 결합 순서는 다음과 같이 이루어진다. 먼저 상기 보스너트(110)가 상기 탱크(500)에 끼워져 배치되고, 상기 유로(550)가 상기 보스너트(110) 내로 삽입된다. 다음으로 상기 조임너트(130)가 상기 보스너트(110)의 외측에 결합되어 상기 보스너트(110)를 일차적으로 고정하는데, 이 때 상기 조임너트(130)-상기 보스너트(110) 간 조임에 의하여, 상기 보스나사부(112)-상기 유로(550) 사이의 공간이 좁아지게 된다. 마지막으로 미리 상기 유로(550)에 끼워져 있던 상기 지지너트(120)를 상기 보스너트(110)에 결합하는데, 이 때 상기 보스나사부(112)-상기 유로(550) 사이의 공간이 바로 상기 지지너트(120)의 상기 지지나사부(122)가 개재 결합되는 공간이다. 만일 상기 조임너트(130)를 결합하지 않는다면 상기 보스나사부(112)-상기 유로(550) 사이의 공간이 넉넉하게 형성되어 상기 지지나사부(122)가 느슨하게 결합될 것이다. 그러나 이처럼 상기 조임너트(130)를 결합함으로써 상기 보스나사부(112)-상기 유로(550) 사이의 공간이 조여지게 됨에 따라, 상기 지지나사부(122)가 꽉 끼는 상태로 강하게 나사결합될 수 있게 된다.
더불어 밀폐력 향상을 위하여, 상기 조임너트(130) 및 상기 탱크(500) 사이에 금속재로 된 와셔(510)가 더 구비될 수 있다. 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 실링부재(520)가 상기 유로삽입부(551) 외면, 상기 보스삽입부(111) 내면 및 상기 유로걸림부(552) 하단으로 둘러싸이는 공간에 더 구비될 수 있다. 부가적으로, 상기 보스삽입부(111) 및 상기 탱크(500)의 접촉면 상에 수용홈(113)이 형성되며, 상기 수용홈(113) 및 상기 탱크(500) 내면으로 둘러싸이는 공간에 다른 실링부재(520)가 더 구비될 수 있다.
이와 같이 이루어지는 상기 유로연결수단(100)에서, 종래에는 상기 조임너트(130)의 고정력이 수지재로 된 탱크(500)와 금속재로 된 조임너트(130) 간의 고정 마찰력에 전적으로 의지하고 있었다. 이종 재질 간에는 근본적으로 동종 재질 간에 비해 고정 마찰력이 적게 작용하며, 뿐만 아니라 장시간 응력집중으로 인하여 수지재로 된 탱크(500)가 압축변형됨에 따라 접촉이 약화됨으로써 더더욱 고정력이 떨어지게 된다. 이러한 문제 때문에 종래에는 시간이 지남에 따라 상기 조임너트(130)가 풀려 버리는 현상이 자주 발생하는 문제가 있었다.
그러나 본 발명에서는, 상기 조임너트(130)가 동종 재질인 상기 지지너트(120)에 접촉되게 함으로써 이러한 문제를 원천적으로 극복한다. 상세하게는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 지지헤드부(121)의 하단 및 상기 조임챔퍼부(130c)가 접촉되게 결합되는 것이다. 이처럼 금속재로 된 상기 지지헤드부(121)의 하단 및 금속재로 된 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉에 의하여, 동종 재질 간의 강한 고정 마찰력을 획득한다. 이에 따라 결과적으로 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 방지될 수 있는 것이다.
상기 지지헤드부(121)의 하단 및 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉 상태를 도 3 내지 도 5를 통해 보다 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 유로연결수단의 단면 확대도를, 도 4는 본 발명의 유로연결수단의 사시도를, 도 5는 본 발명의 유로연결수단의 외측 사시도를 각각 도시하고 있다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 지지헤드부(121)는, 상기 지지헤드부(121)의 하단에 챔퍼부가 형성되지 않음으로써 상기 지지헤드부(121) 외측면 및 하면이 단면 상에서 서로 수직하게 형성된다. 이 때 상기 지지헤드부(121) 외측면 및 하면이 단면 상에서 형성하는 수직부 꼭지점이, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 조임챔퍼부(130c)와 접촉하게 된다. 이와 같은 접촉 상태가 이루어질 경우, 상기 지지너트(120)의 조임에 의하여 상기 지지헤드부(121)가 하강함에 따라, 상기 지지헤드부(121) 및 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉 지점에서 상기 지지헤드부(121)가 상기 조임챔퍼부(130c)에 박히게 된다. 앞서 금속재로 된 상기 지지헤드부(121)의 하단 및 금속재로 된 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉에 의하여 고정 마찰력을 획득함으로써, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 방지된다고 설명하였는데, 이처럼 상기 수직부 꼭지점이 상기 조임챔퍼부(130c)에 박힘으로써, 상기 지지너트(120)에 의한 상기 조임너트(130) 풀림을 방지하는 고정력이 더욱 강화될 수 있게 된다.
상기 보스너트(110)-상기 지지너트(120)-상기 조임너트(130) 간 연결관계로서 상기 조임너트(130) 풀림 방지 메카니즘에 대하여 좀더 설명하면 다음과 같다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 유로연결수단(100)은 상기 지지너트(120)가 내측에서는 상기 보스너트(110)와 결합되고 외측에서는 상기 조임너트(130)와 결합됨으로써 이중 나사 결합에 의해 고정됨으로써, 상기 지지너트(120)의 풀림이 일차적으로 방지되도록 이루어진다. 이 때 상기 조임너트(130)가 이종 재질 간의 접촉에 의해 풀림이 발생하는 문제를 해소하기 위하여, 본 발명에서는 이처럼 상기 지지너트(120)가 풀림 방지된 상태에서 상기 지지너트(120) 및 상기 조임너트(130)의 접촉에 의한 고정력이 더 부가됨으로써, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 완전히 방지될 수 있게 된다.
도 2의 단면도에서는 나타나지 않지만, 실제로는 상기 지지너트(120)의 상기 지지헤드부(121)는 일반적으로 육각형과 같은 다각형 형태로 이루어진다. 한편 상기 조임챔퍼부(130c)는 상기 조임너트(130) 중심의 관통공 둘레에 형성되는 빗면으로서, 원형 형태로 이루어진다. 본 발명에서는, 상기 지지헤드부(121)를 형성하는 다각형의 꼭지점 부분이, 도 4 및 도 5의 P 부분으로 표시된 바와 같이, 상기 조임챔퍼부(130c)에 접촉하게 이루어진다. 보다 구체적으로는, 상기 지지헤드부(121)가 육각너트 등과 같은 다각너트 형태로 형성되며, 상기 지지헤드부(121)의 하단 꼭지점들이 모두 상기 조임챔퍼부(130c)와 접촉되게 형성되는 것이다.
보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 유로연결수단(100)의 조립 순서는 상기 보스너트(110)-상기 조임너트(130)-상기 지지너트(120) 순으로 이루어지며, 즉 상기 지지너트(120)의 상기 지지나사부(122)가 상기 보스너트(110)의 상기 보스내측나사산(112b)에 조여질수록 상기 지지헤드부(121)가 하강하게 된다. 이 때 상기 조임챔퍼부(130c)는 내측으로 경사진 빗면 형태로 되어 있기 때문에, 상기 지지헤드부(121)가 끝까지 조여지기 전에는 상기 조임챔퍼부(130c)와 접촉하지 않지만, 상기 지지헤드부(121)가 점점 조여져 하강하게 되면 어느 시점에서 반드시 상기 지지헤드부(121) 하단 꼭지점들이 모두 상기 조임챔퍼부(130c)에 접촉하게 된다. 즉 이러한 조립 과정으로 볼 때, 상기 지지헤드부(121)의 최대 외경이 (도 3에 표시되어 있는 바와 같이) 상기 조임챔퍼부(130c)의 최소내경 및 최대내경 사이의 값을 가지게 하기만 하면, 상기 지지헤드부(121) 하단 및 상기 조임챔퍼부(130c) 간 접촉은 언제나 용이하게 실현될 수 있다. 여기에서 상기 지지헤드부(121)의 최대 외경이란, 예를 들어 상기 지지헤드부(121)가 육각형일 경우 한 꼭지점에서 제일 먼 꼭지점까지의 거리가 된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 지지헤드부(121)의 하단이 상기 조임챔퍼부(130c)에 꼭 끼어 접촉하게 되면, 동종 재질(금속재)의 두 부품 간에 강한 고정 마찰력이 작용하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이 종래의 유로연결수단(100')의 경우에는 지지너트와 조임너트가 서로 접촉하지 않는 형태로 결합되기 때문에, 조임너트의 고정력은 탱크(수지재)-조임너트(금속재) 간 고정 마찰력 뿐이었으며, 이에 따라 너트 풀림이 자주 발생하는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는 지지너트(120)와 조임너트(130)가 서로 꼭 끼어 접촉하는 형태로 결합되기 때문에, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)가 견고하게 지지됨으로써 상기 조임너트(130)의 풀림이 매우 효과적으로 방지될 수 있는 것이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 유로연결수단 110: 보스너트
111: 보스삽입부 112: 보스나사부
112a: 보스외측나사산 112b: 보스내측나사산
113: 수용홈
120: 지지너트 121: 지지헤드부
122: 지지나사부 122a: 지지외측나사산
130: 조임너트 130b: 조임내측나사산
500: 탱크
510: 와셔 520: 실링부재
550: 유로 551: 유로삽입부
552: 유로걸림부 553: 유로유통부
111: 보스삽입부 112: 보스나사부
112a: 보스외측나사산 112b: 보스내측나사산
113: 수용홈
120: 지지너트 121: 지지헤드부
122: 지지나사부 122a: 지지외측나사산
130: 조임너트 130b: 조임내측나사산
500: 탱크
510: 와셔 520: 실링부재
550: 유로 551: 유로삽입부
552: 유로걸림부 553: 유로유통부
Claims (15)
- 수지재로 된 탱크(500)에 유로(550)를 연결하는 유로연결수단(100)에 있어서,
상기 탱크(500) 상에 지지 구비되되, 중심에 형성된 관통공으로 유로(550)가 삽입되며, 보스외측나사산(112a) 및 보스내측나사산(112b)을 포함하며, 금속재로 된 보스너트(110);
중심에 형성된 관통공으로 상기 유로(550)가 관통되며, 플레어 형태로 형성되는 지지헤드부(121) 및 상기 보스내측나사산(112b)과 결합되는 지지외측나사산(122a)를 포함하며, 금속재로 된 지지너트(120);
중심에 형성된 관통공으로 상기 유로(550)가 관통되며, 상단에 내측으로 경사지게 형성되는 조임챔퍼부(130c) 및 상기 보스외측나사산(112a)과 결합되는 조임내측나사산(130b)을 포함하며, 금속재로 된 조임너트(130);
를 포함하며,
상기 지지헤드부(121)의 하면은 상기 보스너트(110)의 상면과 접촉되게 결합되고,
상기 지지헤드부(121) 외측면 및 하면이 단면 상에서 서로 수직하게 형성되며,
상기 지지헤드부(121)의 하단 꼭지점들이 모두 상기 조임챔퍼부(130c)와 접촉되게 결합되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 1항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
금속재로 된 상기 지지헤드부(121)의 하단 및 금속재로 된 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉에 의하여 고정 마찰력을 획득함으로써, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 방지되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 삭제
- 제 2항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 지지너트(120)의 조임에 의하여 상기 지지헤드부(121)가 하강함에 따라, 상기 지지헤드부(121) 및 상기 조임챔퍼부(130c)의 접촉 지점에서 상기 지지헤드부(121)가 상기 조임챔퍼부(130c)에 박힘으로써,
상기 지지너트(120)에 의한 상기 조임너트(130) 풀림을 방지하는 고정력이 강화되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 1항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 지지너트(120)가 내측에서는 상기 보스너트(110)와 결합되고 외측에서는 상기 조임너트(130)와 결합됨으로써 이중 나사 결합에 의해 고정됨으로써 풀림이 방지되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 5항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 지지너트(120)가 풀림 방지된 상태에서 상기 지지너트(120) 및 상기 조임너트(130)의 접촉에 의한 고정력이 더 부가됨으로써, 상기 지지너트(120)에 의하여 상기 조임너트(130)의 풀림이 방지되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 1항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 지지헤드부(121)의 최대 외경이 상기 조임챔퍼부(130c)의 최소내경 및 최대내경 사이의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 7항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 지지헤드부(121)가 다각너트 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 8항에 있어서, 상기 지지헤드부(121)는,
육각너트 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 1항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 조임너트(130) 및 상기 탱크(500) 사이에 금속재로 된 와셔(510)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 1항에 있어서, 상기 보스너트(110)는,
중심에 관통공이 형성된 블록 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 삽입되되, 상기 탱크(500) 상에 형성되는 유통구 둘레의 내면에 상단이 지지되도록 배치되는 보스삽입부(111),
중심에 관통공이 형성된 원통 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되되, 상기 유로(550)로부터 반경 방향으로 이격되어 상기 유로(550)를 둘러싸는 형태로 형성되어 상기 탱크(500) 유통구 외측으로 돌출 배치되는 보스나사부(112),
상기 보스나사부(112)의 외측에 형성되는 상기 보스외측나사산(112a),
상기 보스나사부(112)의 내측에 형성되는 상기 보스내측나사산(112b)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 11항에 있어서, 상기 지지너트(120)는,
중심에 관통공이 형성된 플레어 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되는 상기 지지헤드부(121),
중심에 관통공이 형성된 원통 형태로 형성되어 상기 유로(550)가 관통되되, 상기 지지헤드부(121)의 하단으로 돌출되어 상기 보스나사부(112) 및 상기 유로(550) 사이에 개재되는 지지나사부(122),
상기 지지나사부(122)의 외측에 형성되어 상기 보스내측나사산(112b)과 결합되는 상기 지지외측나사산(122a)
을 포함하는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 12항에 있어서, 상기 유로(550)는,
상기 보스삽입부(111)의 관통공에 삽입되는 유로삽입부(551),
상기 보스삽입부(111)와 상기 보스나사부(112)의 연결부 및 상기 지지나사부(122) 하단이 형성하는 공간에 걸림 배치되도록 반경 방향으로 돌출 형성되는 유로걸림부(552),
원통 형태로 형성되어 상기 지지너트(120)의 관통공 내면에 지지되어 연장되는 유로유통부(553)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 13항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 유로삽입부(551) 외면, 상기 보스삽입부(111) 내면 및 상기 유로걸림부(552) 하단으로 둘러싸이는 공간에 실링부재(520)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
- 제 11항에 있어서, 상기 유로연결수단(100)은,
상기 보스삽입부(111) 및 상기 탱크(500)의 접촉면 상에 수용홈(113)이 형성되며,
상기 수용홈(113) 및 상기 탱크(500) 내면으로 둘러싸이는 공간에 실링부재(520)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유로연결수단.
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2018
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