KR19990088137A - 관죠인트및그제조장치 - Google Patents

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KR19990088137A
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무토마사키
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다까다 요시유끼
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Abstract

금속제의 링부재(24) 및 링부재(58a, 58b)가 수지제의 본체(12)의 외주면에 조여지고 장착된다. 따라서, 본체(12)의 외측방향으로의 변형이 방지된다. 관죠인트(10)를 고온분위기하에서 사용하면, 관죠인트(10)의 내부로 유통하는 압력유체나 어떤 외력에 의해 관죠인트(10)로부터 분리시키는 방향으로 유체용 관(102)에 힘이 작용하더라도, 본체(12)속에 삽입된 접속부재(14)와 유체용 관(102)의 분리가 확실하게 방지된다.

Description

관죠인트 및 그 제조장치 {Tube joint and apparatus for producing the same}
본 발명은 유체 등을 도입, 배출하기 위한 통로가 형성된 유체용 관을 전자밸브, 실린더 등의 유체압장치에 접속하기 위한 관죠인트 및 그 제조장치에 관한 것이다.
종래로부터, 전자밸브, 실린더 등의 유체압장치에 유체용 관을 연결접속하기 위하여 관죠인트가 사용되고 있다. 이런 관죠인트로서 알려진 것으로는 유체용 관이 삽입되는 본체를 수지제재료로 형성한 관죠인트가 포함된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래기술에 관한 관죠인트는, 금속제재료로 형성된 본체를 갖는 관죠인트와 비교하여 다음과 같은 염려를 수반한다. 즉, 관죠인트를 고온분위기 중에서 사용한 경우, 수지제재료로 형성된 본체가 외측을 향하여 변형하기 쉽다. 이 유체용 관은, 외력에 의해, 혹은 관죠인트내부를 유통하는 압력유체에 의해, 유체용 관에 관죠인트로부터 이탈시키는 방향의 힘이 작용하였을 때에 관죠인트로부터 이탈될 수 있다.
또한, 수지제재료로 형성된 본체에 충격 등의 외력이 부여되면, 유체압기기에 나사결합된 접속부재로부터 본체가 이탈할 염려가 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 유체가 유통하는 통로가 형성된 유체용 관이 수지제재료로 만들어진 본체로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있는 관죠인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 주목적은 유체압장치에 나사결합된 접속부재로부터 수지제재료로 형성된 본체가 이탈하는 것을 방지할 수 있는 관죠인트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본체의 외주면에 결합되는 링부재를 편리하게 조일 수 있는 관죠인트의 제조장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 관죠인트의 정면도.
도 2는 도 1의 관죠인트의 축선방향을 따라서 취한 종단면도.
도 3은 도 1의 관죠인트의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 관죠인트에 장착되는 링부재를 조이는 조임장치의 종단면도.
도 5는 도 4의 조임장치의 일부생략사시도.
도 6은 도 4의 조임장치와 접속부재의 일부확대종단면도.
도 7은 도 4의 조임장치와 착탈기구의 일부확대종단면도이다.
도 8은 도 4의 조임장치의 사용방법을 나타내며, 조임부재가 링부재를 조이고 있는 상태의 종단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 관죠인트 12 : 본체
14 : 접속부재 24, 58a, 58b : 링부재
32 : 착탈기구 46 : 척
48 : 계지부 52 : 릴리스부시
70, 110 : 조임장치 80 : 조임부재
88, 112a, 112b : 조임부 102 : 유체용 관
본 발명의 상기 및 그 외의 목적, 특징 및 이점은 도시한 본 발명의 최적실시예를 도시한 첨부도면을 참조하는 이후의 설명으로 보다 명백하여질 것이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 참조부호 10은 본 발명의 실시형태에 따른 관죠인트를 나타낸다. 이 관죠인트(10)은, 수지제재료로 대략 L자형으로 굴곡하여 형성된 통형상의 본체(12)를 갖는다. 본체(12)에는 통로(13)가 형성된다. 본체(12)의 제 1단부측에는 유체가 유통하는 통로(15)를 갖는 금속제재료로 된 접속부재(14)가 결합된다. 접속부재(14)의 외주에는 예리한 단면을 갖는 환형팽출부(16)가 형성된다. 이 팽출부(16)는 본체(12)의 내측벽면 속으로 먹어 들어가며, 따라서, 접속부재 (14)가 본체(12)에 대하여 빠지지 않게 된다.
접속부재(14)와 본체(12)의 접속부위에 배치된 환상홈에는 O링(20)이 장착된다. 따라서, 본체(12)의 내부를 유통하는 압력유체의 누설이 방지된다. 접속부재 (14)의 단부측의 외주부에는 숫나사부(22)가 형성된다. 숫나사부(22)를 도시하지 않은 실린더, 전자밸브 등의 포트에 나사삽입함에 의해, 관죠인트(10)가 예를 들어 실린더나 전자밸브에 접속된다.
본체(12)의 외주에는 그 본체(12)와 접속부재(14)의 접속부위를 조이는 링부재(24)가 결합된다. 링부재(24)는 금속제재료로 형성되며, 그 외주부(26)가 조여짐에 의해 본체(12)의 외주면에 결합된다.
본체(12)의 제 2단부측의 내벽에는 제 1단차부(28) 및 제 2단차부(30)가 형성된다. 제 1단차부(28)에는 착탈기구(32)를 구성하는 슬리브(34)의 플랜지부(36)가 결합된다. 플랜지부(36)의 외주에는 본체(12)의 내벽면에 조여지는 경사부(37)가 형성된다. 제 2단차부(30)에는 팩킹(시일부재)(38)이 장착된다. 팩킹(38)에는 콜릿(collet)(40)의 제 1단부가 접한다. 콜릿(40)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 1단부측에 복수의 슬릿(42)이 형성된다.
콜릿(40)의 제 2단부의 외벽과 본체(12)의 내벽의 사이에는 통형상의 가이드부재(44)가 삽입된다. 가이드부재(44)의 외주에는 예리한 단면을 갖는 팽출부(45)가 주위로 형성된다. 팽출부(45)는 본체(12)의 내벽면 속으로 먹어 들어가며, 따라서 가이드부재(44)가 본체(12)에 대하여 빠지지 않게 된다. 콜릿(40)의 내부에는 탄성을 갖는 금속제재료로 대략 통형상으로 형성된 척(46)이 삽입된다. 척(46)의 제 1단부에는 후술하는 바와 같이 유체용 관을 조이기 위해 유체용 관의 외주면 속으로 먹어 들어가는 계지부(48)가 형성된다. 척(46)은 제 1단부측에 형성된 복수의 슬릿(50)를 갖는다. 따라서 척(46)의 계지부(48)는 반경방향으로 탄성적으로 변형가능하게 구성된다.
척(46)의 내부에는 릴리스부시(52)가 삽입된다. 릴리스부시(52)의 제 1단부에는 복수의 슬릿(54)이 형성되며, 서서히 그 직경이 감소하여 척(46)의 계지부 (48)와 결합한다. 릴리스부시(52)의 제 2단부에는 반경방향외측으로 돌출한 플랜지부(56)가 형성된다.
착탈기구(32)가 설치된 본체(12)의 외주면에는 서로 소정의 이격거리로 분리된 한 쌍의 링부재(58a, 58b)가 결합된다. 링부재(58a, 58b)는 각각 금속제재료로 형성되며, 그 외주부(60)가 조여짐에 의해 본체(12)에 장착된다.
상기 링부재(58a, 58b)의 개수는 두 개에 한정되는 것은 아니고, 하나 또는 세 개 이상이 될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 관죠인트(10)는 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 다음으로 링부재(24)를 조이는 조임장치(70)에 대하여 도 4 및 도 5에 의거하여 이하에 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 조임장치(70)에는 기대(基臺)(72)가 설치된다. 기대(72)의 중앙에는 원형의 대부(臺部)(74)가 형성된다. 대부(74)의 중앙에는 원기둥부재(76)가 고착된다. 원기둥부재(76)의 단부근방에는 접속부재(14)의 내벽과 계합하는 단차부(78)가 형성된다. 대부(74)에는 도 5에 도시하는 바와 같이 복수의 조임부재(80)가 원기둥부재(76)를 둘러싸서 배치된다. 조임부재(80)는 대부 (74)의 반경방향으로 슬라이드가능하게 설치된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 인접하는 조임부재(80, 80)는, 조임작업을 행하기 전에 서로 간극(81)만큼 이격되게 배치된다. 조임부재(80)의 하부에는 핀부재(82)가 고착된다. 핀부재(82)는 대부(74)에 형성된 홈부(84)에 계합하여 조임부재(80)가 회전하지 않게 된다.
각 조임부재(80)의 상부에는 관죠인트(10)를 향하여 돌출하는 원형의 돌출부 (86)가 형성된다. 원형돌출부(86)에는 도 6에 도시하는 바와 같이 링부재 (24)에 계합하는 환형오목부로 구성된 조임부(88)가 형성된다. 조임부(88)의 상부 및 하부에는 관죠인트(10)를 향하여 돌출하는 고정부(90a, 90b)가 형성된다. 원주방향으로 원형으로 분할된 복수의 조임부재(80)가 관죠인트(10)를 향하여 변위하여 인접한 조임부재(80)가 서로 접하면, 조임부(88)는 조여진 링부재(24)의 외주형상과 일치하도록 형성된다. 원기둥부재(76)와 반대측에 배치된 조임부재(80)의 면에는 원추면(92)이 형성된다.
기대(72)에는 조임부재(80)를 둘러싸서 대략 링형상을 갖는 가압부재(94)가 설치된다. 가압부재(94)의 내벽(96)은 조임부재(80)의 원추면(92)에 상당하는 하방을 향하여 서서히 직경이 확장되도록 형성된다. 가압부재(94)의 하부에는 복수의 가이드샤프트(98)가 설치된다. 가이드샤프트(98)는 기대(72)에 형성된 가이드구멍 (100)에 삽입가능하도록 설치된다. 가이드샤프트(98)의 하부에는 도시하지 않은 실린더 등의 구동원이 접속된다. 구동원이 작동하면 가압부재(94)는 상하방향으로 변위한다.
다음으로, 관죠인트(10)의 링부재(58a, 58b)를 조이는 조임장치(110)에 대하여 설명한다. 상술한 조임장치(70)와 동일한 구성요소에는 동일참조부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
조임장치(110)의 각 조임부재(80)에 형성된 원형돌출부(111)에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 관죠인트(10)의 링부재(58a, 58b)에 대응한 두 개의 조임부재 (112a, 112b)가 형성되는데, 두 개의 조임부(112a, 112b)는 대체로 서로 평행하게 형성된 한쌍의 환형오목부로 구성된다. 조임부(112a, 112b)의 상부 및 하부에는 관죠인트(10)를 향하여 전방으로 돌출한 고정부(114a-114d)가 형성된다.
조임장치(70, 110)는 이상과 같이 구성된다. 다음으로 그 동작에 대하여 설명한다.
미리, 관죠인트(10)의 본체(12)에는 접속부재(14), 슬리브(34), 팩킹(38), 콜릿(40), 가이드부재(44), 척(46) 및 릴리스부시(52)가 장착되어 있다.
이상과 같은 준비단계를 거쳐 본체(12)에 링부재(24)와 링부재(58a, 58b)를 장착한다. 이 때, 링부재(24)와 링부재(58a, 58b)는 조여지지 않는다.
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 조임장치(70)의 원기둥부재(76)에 형성된 단차부(78)에 관죠인트(10)의 접속부재(14)의 내벽을 계합시켜 관죠인트(10)를 조임장치(70)에 위치결정한다.
이어서, 가압부재(94)를 도시하지 않은 실린더의 작동에 따라서 하방으로 변위시킨다. 그 결과, 도 8에 도시하는 바와 같이, 조임부재(80)의 원추면(92)이 가압부재(94)의 내벽(96)에 가압되며, 다수의 분할된 조임부재(80)가 관죠인트(10)를 향하여 변위한다. 이 때, 인접하는 조임부재(80, 80)의 사이의 간극(81)이 서서히 작아지며, 따라서 조임부(88)에 링부재(24)의 외주부(26)가 계합한다. 다시 말해 원형으로 분할된 다수의 조임부재(80)가 조임부재(80)의 원추면과 가압부재(94)의 내측벽면의 슬라이딩작용에 따라서 각각 중심을 향하여 변위한다.
따라서, 조임부재(80)의 변위작용에 따라서 간극(81)이 없어지며, 따라서 인접하는 조임부재(80, 80)가 서로 접하게 된다. 그 결과, 분할되어 있던 조임부 (88)가 접하여 대략 원형이 되며, 조임부(88)가 링부재(24)의 외주부(26)를 그 전체주위에 걸쳐서 대략 균등하게 중심을 향해 가압한다. 따라서 링부재(24)가 조여지며, 그 직경이 작아지도록 변형된다. 따라서, 링부재(24)가 본체(12) 속으로 먹어 들어가도록 본체(12)의 외주면에 장착된다.
이 때, 링부재(24)에는 상하방향으로 팽출하는 변형을 받는다. 그러나, 링부재(24)의 상부 및 하부는 조임부재(80)의 고정부(90a, 90b)에 고정된다. 따라서, 그 변형이 규제된다(도 6참조). 따라서, 링부재(24)가 조임부(88)로부터는 불거져 나올 염려가 없다. 또한, 링부재(24)가 반경방향외측으로 변형하지 않는다.
링부재(24)의 조임작업이 종료하면, 다음으로 링부재(58a, 58b)를 조인다. 이 경우, 관죠인트(10)의 착탈기구(32)가 조임장치(110)의 원기둥부재(76)에 장착된다. 가압부재(94)를 하방으로 변위시키면, 복수의 조임부재(80)가 관죠인트(10)에 접근하는 방향으로 변위한다. 따라서, 조임부(112a, 112b)가 링부재(58a, 58b)의 외주부(60)를 그 전체주위에 걸쳐서 대략 균등하게 가압한다. 따라서, 링부재 (58a, 58b)가 조여지며, 본체(12)의 외주면 속에 먹어 들어가도록 장착된다(도 7참조).
이와 같이 단순한 구조의 조임장치(70, 110)을 사용하여 수지제재료로 형성된 본체(12)의 외주면에 대하여 링부재(24, 58a, 58b)를 편리하게 조일 수 있다. 그 결과, 관죠인트의 제조비용을 절감할 수 있다.
이와 같이 링부재(24) 및 링부재(58a, 58b)가 조여진 관죠인트(10)는 예를 들어 실린더나 전자밸브 등에 장착된다. 이 경우, 접속부재(14)의 숫나사부(22)가 실린더, 전자밸브 등의 포트에 나사삽입된다.
착탈기구(32)에는 유체가 유통하는 통로(101)가 형성된 유체용 관(102)이 연결된다. 유체용 관(102)은 슬리브(34)와 릴리스부시(52)의 사이에 삽입되며, 그 유체용 관(102)의 제 1단부를 플랜지부(36)에 접촉시킨다. 이와 같은 상태에서, 유체용 관(102)을 관죠인트(10)로부터 약간 당기면, 척(46)의 계지부(48)가 유체용 관(102)의 외주면에 먹어 들어간다. 이 상태에서 유체용 관(102)을 관죠인트(10)로부터 이탈하려고 하면, 유체용 관(102)의 외주면에 계지부(48)가 더욱 먹어 들어간다. 그러므로, 유체용 관(102)이 이탈되는 것이 확실하게 방지된다. 한편, 릴리스부시(52)의 플랜지부(56)를 관죠인트(10)의 내측을 향하여 가압하면, 릴리스부시 (52)의 선단부가 척(46)의 계지부(48)를 반경방향외측으로 가압하여 직경을 확장한다. 따라서, 유체용 관(102)의 외주면에 대한 계지부(48)의 먹어 들어간 상태가 해제된다. 따라서, 유체용 관(102)을 용이하게 이탈시킬 수 있다.
예를 들어 관죠인트(10)를 고온분위기중에서 사용하거나, 관죠인트(10)의 내부에 압력유체에 의해 비교적 높은 압력이 걸려도, 본체(12)에는 링부재(24), 링부재(58a, 58b)가 조여져 있기 때문에, 본체(12)가 외측을 향하여 변형하는 일이 방지된다. 그러므로, 본체(12)로부터 접속부재(14)와 유체용 관(102)이 이탈해버릴 염려를 없앨 수 있다. 본체(12)에 충격 등의 외력이 부여되어도 접속부재(14)가 본체(12)로부터 이탈할 염려가 없다.
본체(12)와 유체용 관(102)의 접속부위, 및 본체(12)와 접속부재(14)의 접속부위는 링부재(24, 58a, 58b)에 의해 조여져 있다. 그러므로, 접속부위를 한층 더 기밀 또는 액밀하게 유지할 수 있다.
본 발명의 실시형태에서는, 관죠인트(10)의 본체(12)에 접속부재(14)가 장착되어 있다. 그러나, 접속부재(14)를 장착하지 않고, 본체(12)에 직접 나사부(도시하지 않음)를 형성하고, 그 나사부를 도시하지 않은 실린더 등의 포트에 나사삽입하도록 구성하여도 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에서는 링부재(24, 58a, 58b)를 그 외주를 조임으로써 본체(12)의 외주면의 주위로 장착하지만, 링부재(24, 58a, 58b)를 끼워맞춤에 의해 본체(12)의 외주면의 주위로 장착할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 관죠인트에 따르면, 관죠인트의 본체에 링부재가 조여져 장착되어 있기 때문에, 본체가 수지같은 재료로 형성되어 있어도, 외측을 향하여 변형하는 일이 방지된다. 이 때문에, 이 관죠인트가 고온분위기중에서 사용된 경우에, 외력에 의해, 혹은 관죠인트내부를 유통하는 압력유체에 의해, 유체용 관에 대하여 관죠인트로부터 이탈시키는 방향의 힘이 작용하여도, 본체로부터 유체용 관과 접속부재가 이탈해버리는 일이 확실하게 방지된다. 또한, 본체에 예를 들어 충격 등의 외력이 부여되어도, 접속부재가 본체로부터 이탈할 염려가 없다. 또한, 링부재는 그 외주부가 전체주위에 걸쳐서 대략 균등하게 가압되어 조여져 있기 때문에, 링부재의 외경을 작게 할 수 있으며, 관죠인트를 소형화하는 것이 가능하다.

Claims (11)

  1. 유체용 관(102)을 착탈하기 위한 착탈기구(32)가 설치된 수지제재료로 형성된 본체(12)와,
    상기 착탈기구(32)가 설치된 상기 본체(12)의 외주면에 결합되며, 외주부가 조여져 반경방향내측으로 가압됨에 의해 상기 본체(12)에 장착되어 상기 본체(12)의 변형을 방지하는 금속제의 링부재(58a, 58b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 본체(12)의 제 1단부네는 유체압장치의 포트 속에 나사결합되는 금속제의 접속부재(14)가 연결되며, 상기 접속부재(14)에는 외주가 조여지고 반경방향내측으로 가압되어 상기 본체(12) 및 상기 접속부재(14)의 이탈을 방지하는 다른 링부재(24)가 연결되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  3. 상기 착탈기구(32)는, 상기 유체용 관(102)의 외주면 속으로 먹어 들어가는 계지부(48)가 형성되어 상기 유체용 관(102)의 이탈을 방지하는 척(46)과, 상기 유체용 관(102)의 외주면을 둘러싸서 압력유체의 누설을 방지하는 시일부재(38)와, 상기 척(46)의 내부에 삽입되어 상기 계지부(48)의 상기 유체용 관(102)에 대한 계합상태를 해제하는 릴리스부시(52)를 구비하는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 링부재(58a, 58b)는 상기 착탈기구(32)가 설치된 상기 본체(12)의 상기 외주면에 서로 소정의 이격거리만큼 이격되어 축선방향으로 배치된 단일 개체 또는 복수의 개체로서 설치되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 링부재(58a, 58b)는 그 외주부(60)가 전체주위에 걸쳐서 중심방향으로 대략 균등하게 조여짐에 의해 대략 원형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 링부재(24)는 그 외주부(26)가 전체주위에 걸쳐서 중심방향으로 대략 균등하게 조여짐에 의해 대략 원형을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관죠인트.
  7. 각각 중심측으로 돌출하는 원형돌출부(86, 111)를 가지고 원형의 분할형태를 갖는 다수의 조임부재(80)와,
    내측벽면(96)의 직경이 축선방향으로 서서히 증가하여, 상기 다수의 조임부재(80)의 외측벽에 형성된 원추면(92)을 둘러싸는 가압부재(94)와,
    상기 가압부재(94)를 상기 축선방향으로 변위시키는 구동부로 구성되는데,
    환형으로 배치된 상기 다수의 조임부재(80)는 상기 조임부재(80)의 상기 원추면(92)과 상기 가압부재(94)의 상기 내측벽면(96)의 슬라이딩작용에 따라서 각각 상기 중심측으로 변위되며, 상기 조임부재(80)가 설치된 상기 원형돌출부(86, 111)는 금속제의 링부재(24, 58a, 58b)의 외주(26, 60)를 가압하여 상기 링부재(24, 58a, 58b)를 조이는데 사용되는 것을 특징으로 하는 관죠인트용 제조장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 조임부재(80)는 환형오목부로 형성된 조임부(88)와, 상기 조임부(88)의 상하부에 설치되어 상기 중심측으로 돌출하는 고정부(90a, 90b)를 갖는 것을 특징으로 하는 관죠인트용 제조장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 조임부(112a, 112b)와 상기 고정부(114a-114d)는 상기 다수의 링부재에 대응하여 대략 서로 평행하게 배치된 다수의 셋트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 관죠인트용 제조장치.
  10. 상기 링부재(58a, 58b)는 착탈기구(32)가 설치된 수지제의 본체(12)의 외주면에 장착되는 것을 특징으로 하는 관죠인트용 제조장치.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 링부재(24)는 접속부재(14)에 연결된 본체(12)의 외주면에 장착되는 것을 특징으로 하는 관죠인트용 제조장치.
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