KR19980017674A - 스프링 로킹 커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1튜브, 제1튜브의 단부상에 배치된 케이지, 제1튜브의 단부상에 있는 케이지를 계지시키기 위한 비드 및 제1튜브와 겹쳐지게 결합 가능한 제2튜브를 포함하는 관형어플리에 관한 것이다. 이 커플링은 제1튜브로부터 제2튜브의 분해를 방지하기 위한 케이지 주위의 스프링 뿐만 아니라 제1튜브의 단부상에 배치된 다수의 O-링을 더 포함한다. O-링들중 하나는 튜브들이 결합되었을 때 제1튜브와 제2튜브 사이의 제1접촉점과 제2접촉점 사이 거리의 중심점으로 정의되는 커플링의 피봇점에 배치된다.

Description

스프링 로킹 커플링

제1도는 선행기술상의 스프링 로킹 커플링의 단면도이다.

제2도는 본 발명의 원리에 따라 구성된 스프링 로킹 커플링의 단면도이다.

제3도는 제2도 스프링 로킹 커플링의 분해 단면도이다.

본 발명은 하나가 다른 것의 단부내에 겹쳐지게 배치된 단부를 갖는 한쌍의 튜브를 위한 스프링 로킹 또는 빠른 연결이 가능한 관형커플링에 관한 것이다.

자동차, 가정용 제품 및 기계공구용에 있어서 가압된 유체를 운반하는 유체도관 및 튜브는 부품의 수리 및 교체를 위해 분해 가능해야 한다.

그러한 형태의 연결 중 하나가 본 출원인에게 양도된 맥웨시(McWethy)의 미합중국 특허 제4,055,359호에 도시되었는데 이것을 제1도에 일반적으로 도시하였다. '359 특허는 한쌍의 튜브의 초기 연결 및 이후의 분리를 용이하게 하는 연결가능한 관형 커플링을 기술하고 있다.

'359 특허의 연결은 (i) 확장시켜 가터스프링을 통과시키기 위한, 방사상으로 외향하여 벌려진 립(lip)과 (ii) 스프링을 통과된 상태로 계지시키기 위한 케이지를 사용함으로써 수초안에 유체 압력라인의 수동여결을 가능하게 하는 것이 기술적으로 주요 부분이었다.

상세하게 '359 특허에서는 그 단부에 자유단과 관련하여 축상으로 공간진 내측 튜브상에 설치된 환형 케이지를 사용한다. 케이지는 축상의 변위에 대항하여 내측 튜브에 고정된다. 외측 튜브의 단부는 그 자유단에서 외향하여 벌려져서 케이지로 연장한다. 가터 스프링과 같은 원형의 스프링 수단이 다른 튜브의 벌려진 단부와 케이지 사이에 끼워져 다른 튜브와 관련된 한 튜브의 축상이동을 방지하도록 배치된다. 겹쳐진 단부 사이에 있는 것은 제1도에 일반적으로 도시된 바와 같이 커플링을 통한 유출을 방지하기 위해 밀폐방식으로 압축되는 O-링이다.

제1도에 도시된 바와 같이 한쌍의 O-링은 두관 사이에 G로 표시된 공간이 존재하기 때문에 커플링을 통한 유출을 방지하도록 위치된다.그 공간은 연결시 직경이 작은 튜브를 직경이 큰 튜브내에 장착시키는데 필요하다. 두 O-링 모두 동적(dynamix)인데 이는 피팅(fitting)이 진동할때 그들이 움직인다는 것을 의미한다.

따라서, 피팅의 진동을 수용할 수 있는 커플링을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 커플링의 유출 잠재성을 낮추고 내구성을 개선하기 위하여 정적(static)인 O-링을 포함하는 스프링 로킹 커플링을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 제조시에 경제적이며 복잡하지 않은 스프링 로킹 커플링을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기한 목적 및 다른 목적들은 말단이 있으며 제1튜브에 연결된 단부를 갖는 제1튜브; 제1튜브의 단부에 배치되고, 제1튜브의 단부가 돌출하는 원형의 구멍을 갖는 방사상의 베이스부, 방사상의 베이스부에 연결된 커브진 벽부분, 환형 챔버를 형성하는 벽부분 및 커브진 벽 부분에 연결되고 말단의 일반적인 방향으로 제1튜브의 단부를 향하여 각지게 경사진 원형의 플랜지부를 포함하는 케이지 수단을 포함하는 관형 커플리에 의해 달성된다. 원형 플랜지는 제1튜브 단부의 이면을 향하여 방사상으로 공간지게 경계져 있다. 관형 커플링은 축상의 변위에 대항하여 케이지 수단을 고정시키도록 제1튜브의 단부상에 케이지 수단을 계지시키기 위한 수단 및 제1튜브의 단부상에 겹쳐지게 설치되는 단부를 갖는 제2튜브를 더 포함한다. 제2튜브의 단부는 원주형 부분, 절곡부 및 절단 모서리를 원주적으로 둘러싸고 있는 플랜지 부를 포함한다. 플랜지부는 제1 및 제2튜브가 결합되어 있을때 제2튜브의 단부표면과 케이지 수단 사이의 공간으로 돌출한다. 관형 커플링은 제1튜브와 제2튜브가 결합되어 있을 때 제1튜브와 제2튜브의 분리를 방지하는 원형 플랜지부와 제2튜브의 플랜지부 사이에 있는 케이지 수단내에 배치된 스프링 수단; 및 단부들 사이의 유출을 방지하기 위해 제1튜브의 단부 및 제2튜브의 단부 사이에 배치된 실링수단을 포함한다. 실링 수단은 케이지 수단의 원형플랜지 부에 인접하게 측방으로 배치된 다수의 O-링을 포함하는데 이 O-링들 중 하나는 커플링의 피봇점에 배치된다. 커플링의 피봇점은 제1튜브와 제2튜브가 결합되어 있을 때 제1튜브와 제2튜브 사이의 제1접촉점과 제2접촉점 사이의 거리 중간 지점으로 정의된다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적과 잇점은 첨부된 도면, 상세한 설명 및 특허청구범위를 참고로 하기에 상세히 설명된다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 스프링 로킹 커플링(10)을 기술하고 있다. 커플링(10)은 단부 또는 거기에 연결된 직경이 작은 피팅(14)을 갖는 제1튜브를 포함한다. 작은 직경의 피팅(14)은 일반적으로 튜브(12)와 일체로 형성된다.

케이지(16)는 방사형 베이스 부(18)에 의해 제1튜브(12)의 단부(14)에 부착된다. 케이지(16)는 또한 커브진 벽부분(22)과 원형의 플랜지부(24)를 포함한다. 커브진 벽부분(22)은 방사형의 베이스부에 연결된다. 원형의 플랜지부(24)는 커브진 벽 부분(22)에 연결되어 단부(14)의 말단(20)을 향하여 각지게 경사져 있다.

원형의 플랜지부(24)는 제2 또는 외부튜브(28)의 일부가 거기로 들어올 수 있는 접근개구(26)가 있는 지점에서 종료한다.

케이지(16)는 주름져 있는 비드(30)에 의해 방사형 베이스부분(18)에서 제1튜브(12)의 단부(14)에 부착된다. 용접, 납땜등과 같은 다른 형태의 연결도 가능한데 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있다. 케이지(16)는 제1튜브(12의 단부(14) 둘레의 환경공간(32)을 한정한다. 커브진 벽 부분(22)은 환형공간(32)의 가장 긴 직경의 위치를 한정한다. 환형공간(32)내에 위치되고 단부(14)의 외부에 일반적으로 배치된 것은 커플링(10)을 함께 고정할 수 있는 가터 스프링(34)이다.

제2튜브(28)는 일반적으로 원주형이고 제2튜브(28)의 직경보다 약간 커진 단부(36)를 포함한다. 단부(36)의 말단에 있는 것은 원주 플랜지(38) 및 원주 플랜지(38)과 원주형 단부(36) 사이에 있는 절곡부(36)이다. 플랜지부(38)는 가터 스프링(34) 아래에 삽입되어 본 명세서에 참고로 도입된 '359 특허에서와 같이 함께 커플링을 고정시킨다.

제2튜브(12)의 단부(14)는 두 튜브(12,28) 사이의 유출을 밀폐방지하기 위하여 O-링(48,50,52)을 각각 수용하기 위한 O-링 홈(42,44,46)을 포함한다. O-링(48,52)은 커플링(10)이 유체 유동으로 인하여 진동할때 움직이는 동적인 O-링이다. O-링(48,52)사이에 배치된 O-링(50)은 피팅이 진동할때 움직이지 않는 것을 의미하는 정적인 O-링이다. 정적인 O-링이 되기 위해서는 O-링(50)이 반드시 커플링의 피봇점에 위치되어야 한다. 제2도에서 P-P선으로 도시된 피봇점은 그 둘레를 제1튜브(12)의 단부(14)와 제2튜브의 단부(36)가 각각 피팅들 사이의 공간(G)때문에 피봇하는 점(또는 수직축)이다. 이 피봇축은 맞물린 피팅의 제1접촉점(56)과 제2접촉점(58) 사이의 중심점으로 정의된다. 제1접촉점은 제1튜브와 제2튜브가 결합되어 있을 때 단부(36)의 플랜지부(38)에 바로 인접한 제2튜브 절곡부(39)가 제1튜브단부(14)의 외면과 접촉하는 원주점으로 정의된다. 제2접촉점은 제1튜브가 제2튜브가 결합되었을 때 제1튜브 말단(20)과 제2튜브(28) 단부(36)의 내면의 접촉 원주점으로 정의된다. 제1접촉점은 제2도에서 56으로 도시된 반면에 제2접촉점은 제2도에서 58로 도시되었다. 제2도에서 도시된 바와 같이 각각의 대향하는 제1접촉점과 제2접촉점을 대각선으로 그린다면 그 대각선의 교차점이 제2도의 P-P선에서 확인된, 커플링의 피봇점에서 발생한다. 이 피봇점에 위치된 O-링(50)은 제1튜브단부가 유체유동시 제2튜브 단부와 관련하여 진동할때 움직이지 않는다. 그와 같이 O-링(50)은 보다 큰 실링효과를 제공하며 빠른 연결 가능한 커 플링의 내구성을 개선시킨다. 커플링의 피봇점에 제3의 O-링(50)을 추가함으로써 침투 유출의 감소도 제공된다.

본 발명의 커플링의 조립은 '359 특허에 기술된 것과 유사하고 따라서 여기에서의 설명은 불필요하다. 커플링의 조립과 분해에 관련해서는 '359 특허의 설명이 여기에 참고로 도입되었다. 커플링 재료로는 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 것들로부터 선택될 수 있다. 사용될 수 있는 특정 재료로는 저탄소 함유강, 알루미늄 및 플라스틱을 포함한다. 본 발명은 특정의 바람직한 실시예를 기초로 기술되었지만 본 명세서를 고려할때 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 첨부된 특허청구의 범위내에서 많은 변형을 이룰 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (3)

1. 말단이 형성되어 제1튜브에 연결된 단부를 갖는 제1튜브;

   제1튜브의 단부상에 배치되며,

   제1튜브의 단부가 돌출하는 원형구멍을 갖는 방사형의 베이스부;

   방사형 베이스부에 연결되어 원형챔버를 형성하는 커브진 벽 부분; 및

   커브진 벽부분에 연결되고, 말단의 일반적인 방향으로 제1튜브의 단부를 향하여 각지게 경사져 있으며, 제1튜브의 단부외면과 방사상으로 공간진 관계로 종료되는 원형 플랜지부를 포함하는 케이지 수단;

   축변위에 대항하여 케이지 수단을 고정시키도록 제1튜브의 단부상에 케이지 수단을 계지시키기 위한 수단;

   제1튜브의 단부상에 겹쳐지게 설치되며, 원주부, 절곡부 및 말단 모서리를 원주적으로 둘러싸고 있으며 제1튜브와 제2튜브가 결합되었을 때 제1튜브의 단부표면과 케이지 수단 사이의 공간으로 돌출하는 플랜지부를 포함하는 단부를 갖는 제2튜브;

   제2튜브의 플랜지부와 원형 플랜지부 사이에 내재된 케이지 수단내에 배치되므로서 제1튜브와 제2튜브가 결합되었을 때 제1튜브로부터 제2튜브가 분해되는 것을 방지하는 스프링 수단; 및

   단부들 사이의 유출을 방지하기 위해 제1튜브의 단부와 제2튜브의 단부 사이에 배치되며,

   하나가 제2튜브와 제2튜브가 결합되었을 때 제1튜브와 제2튜브 사이의 제1접촉점과 제2접촉점 사이의 거리 중심점으로 정의되는, 커플링의 피봇점에 배치되는, 제튜브의 말단상에 나란히 배치되는 다수의 O-링을 포함하는 실링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 관형커플링.
2. 제1항에 있어서, 제1접촉점은 제1튜브와 제2튜브가 결합되었을 때 제2튜브의 절곡부와 제1튜브 외부의 접촉부로 정의되는 관형커플링.
3. 제1항에 있어서, 제2접촉점은 제1튜브와 제2튜브가 결합되었을 때 제1튜브 말단과 제2튜브 내면의 접촉부로 정의되는 관형 커플링.