KR20000066626A - 자동차배관의 연결부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차배관의 연결부에 관한 것으로 자동차의 각종 기관에 연결되는 배관을 차의 진동이나 유체의 압력 및 열변화 등으로부터 장기적으로 온전하게 유지시켜주는데 목적이 있다.

본 발명은 배관(10)의 연결단부를 확장하여 확장부(11)를 구성하고 연결관 (20)을 상기 확장된 확장부(11)의 내측으로 삽입하거나 연결관의 양단을 확장하여 배관의 연결단부를 상기 연결관의 확장부(21)내측으로 결합하는 한편, 연결관의 양단 또는 배관의 연결단부 외주면에는 링패킹(30)을 결합하여 상기 배관 또는 연결관의 내주면에 각각 긴밀히 밀착되게 결합한 구조이다.

본 발명은 금속재의 연결관을 결합한 구조로서 종래 배관의 연결부에 고무관을 사용하는데 따른 열소성의 문제점을 해소한다. 또한 본 발명은 배관과 연결관이 링패킹의 접면구조로 결합되어 있으므로 배관에 진동 등 충격이 가해지더라도 배관이 연결관을 중심으로 하여 자유로이 굴절되면서 충격을 흡수하게 되며 배관 내부를 흐르는 유체의 압력 및 열변화 등의 경우에도 상기 연결관은 물론 배관 자체에서 팽창 및 수축이 용이하게 이루어지므로 배관의 변형을 효과적으로 방지한다.

Description

자동차배관의 연결부{Pipe Connector for Cars}

본 발명은 자동차의 엔진오일 또는 냉각수 및 에어컨 등의 각종 기관에 연결되는 배관을 온전하게 유지시켜주기 위한 자동차배관의 연결부에 관한 것이다.

자동차는 각 기관을 연결하는 배관이 다수로 설치되어 있으며 이와같은 배관은 자동차의 주행에 따른 진동이나 배관내부를 흐르는 가스나 기름 등의 유체에서 발생하는 압력 및 열 등의 변화에 의해 배관이 탈리되거나 변형이 초래된다. 상기 배관은 부분적으로 조립 연결되는 경우도 있으나 유체의 누출을 완벽하게 방지하기 위해서는 통상 기관의 후렌지에 용접 구성되는 것이 일반적이다. 그러나 이와같은 용접 구성은 극히 경직된 구조로서 차의 진동에 유동적이지 못하여 그 용접부위가 파손되거나 심하면 탈리되게 되며 또 배관내부를 흐르는 유체의 열과 압력에 의한 팽창 또는 수축 으로 인하여 배관이 변형되어 결함이 발생되고 이와같은 변형에 의하여 배관 양단의 용접부위가 이완되므로 유체의 누출이 발생되고 있다. 따라서 자동차의 배관은 상기한 진동에 대응하여 충격을 흡수하고 또 유체의 열변화 또는 압력에 대하여 배관의 용이한 팽창 및 수축이 이루어 질 수 있는 구조가 필수적으로 수반되고 있다.

본 발명의 도 5에서는 상기한 제반 진동이나 유체의 압력 또는 열변화에 따른 배관의 탈리나 변형에 대응하기 위한 종래의 구조를 나타내고 있다.

도 5의 종래구조는 양쪽으로 분할된 배관(100)의 연결부에 고무관(200)을 연결하고 이 고무관(200)은 그 양단이 배관(100)의 연결단부 외주연에 씌워져 결합되는 한편, 이때 그 연결부위의 견고하고 긴밀한 결합을 위하여 고무관(200)의 양단 외주연에 금속캡(300)을 씌워 그 외주면을 파상형으로 압착한 구조이다. 따라서 고무관(200)은 외부의 금속캡(300) 및 내부의 배관(100)사이에 개재되면서 이들 상호간이 극히 견고한 결합상태를 유지하게 된다.

이와같은 종래의 구조는 자동차의 진동시 배관(100)에 가해지는 충격은 상기 고무관(200)에 곧바로 전달되고 이때 고무관(200)이 유연하게 유동되면서 충격을 흡수하는 한편, 유체의 압력이나 열변화에 의한 배관의 팽창 또는 수축작용시에도 고무관(200)이 적절히 팽창하거나 수축되므로 양쪽 플렌지에 용접된 금속재의 배관 (100)에는 영향을 크게 미치지 않는다. 그러나 이와같이 배관의 연결부에 고무관 (200)을 구성한 구조는 상기한 바와같이 그 고정상태 그리고 진동에 대한 충격의 흡수 및 유체의 열변화 등에 의한 배관의 변형방지에는 대체로 양호하게 작용하나 유체의 누출방지에 있어서는 많은 문제점이 지적된다.

상기 고무관(200)은 재질이 고무로서 원형 파이프의 형태로 성형 하기에는 그 성분의 배합이 극히 난해하다. 이는 그 사용분야가 극히 제한적이므로 현재 범용되고 있는 고무링 패킹과 비교하여 제품의 질에서 현저한 차이가 있다. 즉, 고무를 원형 파이프의 구조로 제작하기에는 그 성형이 어렵고 이와같은 관계로 그 성형과정에서 제품의 질을 향상시키는 스티렌부타디엔고무, 클로로푸렌고무 등의 첨가재를 배합하기가 용이하지 못하여 내열성이나 내구성에 있어서 극히 소망하는 수준에 이르지 못하고 있다. 따라서 상기 종래의 고무관은 배관을 흐르는 유체의 독성이나 열변화 등에 의해 쉽게 소성되어 유체가 누출되며 특히 고무관(200)은 배관 (100)의 연결단부와 접한부분이 쉽게 소성되어 도면에서 점선 화살표시로 도시한 바와같이 유체가 고무관(200)과 배관(100)사이를 통하여 외부로 누출되고 있다. 따라서 상기한 종래 구조의 고무관은 초기에는 다소의 안전성을 유지하고 있으나 장기간 사용하면 서서히 유체의 누출현상이 초래되어 잦은 보수 및 교체가 요구되며 특히 금속캡(300)에 의하여 파상형으로 압착 결합되어 있기 때문에 분리 교체가 매우 번거로운 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 고무관을 배제하는 한편, 금속재의 연결관을 사용하여 고무관이 갖는 폐단을 시정하고자 한다. 금속재의 연결관은 재질상 경직된 구조이나 본 발명은 연결관을 배관의 연결단부에 유동자재하게 결합하여 배관이 연결관과의 관련 구성에서 자유로이 굴절되게 하고 유체에 의한 압력 및 열변화 등이 발생할 경우 상기 연결관은 물론 배관 자체에서 팽창 및 수축이 가능하도록 함으로써 차의 진동이나 열변화 등에 효과적으로 대응하도록 한다. 따라서 본 발명은 배관의 연결단부를 확장한 확장부의 내측으로 연결관의 양단을 삽입하거나 연결관의 양단을 확장한 확장부에 배관의 연결단부를 삽입한 구조로서 이때 배관과 연결관은 상호 직접 결합된 구조는 아니며 다만 연결관 또는 배관 양쪽에 구성된 링패킹이 배관 또는 연결관의 내주면에 긴밀히 밀착 접면되게 결합한 구조이다. 따라서 배관은 연결관을 중심으로 자유롭게 굴절되어 충격을 흡수하며 또 유체의 영향으로 인한 팽창 및 수축을 효과적으로 수행하게 된다.

도 1은 본 발명의 요부 단면구성도

도 2a-c는 본 발명의 작용예시도

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 요부 단면구성도

도 4a-b는 본 발명 도 3의 작용예시도

도 5는 종래 자동차배관 연결부의 요부확대 단면구성도

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

10 : 배관 11 : 확장부

20 : 연결관 21 : 확장부

30 : 링패킹 40 : 스톱와셔

도 1은 본 발명의 기본적 구성으로서, 배관(10)의 연결단부를 확장하여 확장부(11)를 구성하고 양쪽 외주면에 링패킹(30)이 결합된 금속재의 연결관(20)을 구비하여 그 양단을 배관(10)의 확장부(11)에 삽입하되 연결관(20)의 양쪽 링패킹 (30)이 상기 확장부(11)의 내주면에 긴밀히 밀착되게 결합하여된 구조이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로 링패킹(30)을 배관(10)의 연결단부 외주면에 결합하고 연결관(20)의 양단을 확장하여 확장부(21)를 구성하는 한편, 배관(10)의 연결단부를 연결관(20)의 확장부(21)중앙에 삽입하면서 상기 링패킹(30)이 확장부(21)의 내주면에 긴밀히 밀착되게 결합하여된 구조이다. 또한 상기 각 확장부(11)(21)의 입구에는 스톱와셔(40)를 결합하여 연결관(20)이 배관(10)으로부터 탈리되는 것을 방지한다. 그리고 본 발명의 링패킹(30)은 그 안정적인 결합을 위하여 배관(10) 및 연결관(20)양쪽에 공히 나란한 1쌍의 돌출부(a)를 환설하여 링패킹(30)을 상기 돌출부(a)사이에 개재되도록 한다.

도면부호중 (50)은 연결관을 차체에 고정하기 위한 고정 브라켓을 나타낸 것이다.

본 발명의 링패킹(30)은 천연고무를 주 원료로 하고 있으며 오래전부터 각 산업분야에서 범용됨에 따라 상당한 기술이 축적되어 있고 또 성형수단이 간단하여 스티렌부타디엔 등 첨가물의 배합이 용이하다. 따라서 링패킹(30)은 전술한 종래의 구성에서 채택하고 있는 고무관에 비하여 우수한 내열 및 내구성 그리고 양호한 신축성을 가지는 양질의 제품으로 제공된다. 이는 본 발명의 구성 일부에서 비록 고무재의 링패킹(30)을 사용하고 있으나 상기한 바와같은 우수한 내열 및 내구성에 의하여 열소성의 염려가 없음을 보여주고 있으며 나아가 이와같은 링패킹(30)은 원상 복귀력이 강하고 장기간 유지되므로 배관(10)또는 연결관(20)의 각 확장부 (11)(21)내주면과의 밀착부위에 완벽하고 장기간에 걸친 기밀성을 보장한다.

본 발명의 작용예는 도 2 및 도 4에서 각각 예시하고 있다.

도 2(a) 및 (b)에서는 차량에 진동이 발생하였을 때 연결관(20)을 중심으로 하여 일단 또는 양쪽 배관(10) 모두가 연결관(20)의 연결부위에서 그 충격방향으로 굴절되어 충격을 흡수하고 있음을 나타내고 있다.

도시된 바와같이 본 발명은 배관(10)의 연결단부인 확장부(11)에 금속재의 연결관(20)이 결합된 구조로서 이는 배관(10)과 연결관(20)이 상호 직접 연결된 구조는 아니며 양쪽으로 분할된 배관(10)의 확장부(11)내주면에 연결관(20)양단의 링패킹(30)이 밀착되면서 단순히 끼워진 상태이다. 따라서 이와같은 구조는 차체에 고정브라켓(50)으로 고정된 연결관(20)을 중심으로하여 배관(10)의 확장부(11)가 외부의 충격에 의하여 전후좌우로 유동될 수 있음을 나타내고 있다. 그리고 연결관 (20)의 링패킹(30)이 배관(10)의 확장부(11)내주면에 단순히 끼워진 상태라 하더라도 링패킹(30)의 강력한 복원력으로 그 밀착부위의 양호한 밀폐기능은 유지되며 동시에 매끄러운 링패킹(30)의 외주면에 의해 확장부(11)의 내주면이 쉽게 미끄러지게 되므로 배관(10)은 상기한 바와같이 그 확장부(11)가 외부에서 가해지는 충격방향으로 쉽게 굴절이 가능하게 되는 것이다. 따라서 본 발명은 자동차의 주행으로 인하여 배관(10)이 진동될 때 배관(10)은 그 확장부(11)의 내주면이 연결관(20)의 링패킹(30)외주면에서 미끄러지면서 상하좌우로 자유로이 굴절되는 신축 작용을 하여 진동을 흡수하게 된다. 자동차는 주행중 지속적으로 진동이 발생하며 또한 그 진동의 정도와 방향은 매우 다양하고 반복적이다. 본 발명은 이와같이 다양한 방향으로 그리고 반복적으로 진동이 가해질 때 마다 연결관(20)과의 연결부위가 그 충격이 가해지는 방향으로 순응하면서 연속적으로 굴절되어 충격을 효과적으로 흡수하여 배관(10)에 충격이 가해지지 않도록 하는 한편 특히 이와같은 충격의 흡수작용은 기기와 연결된 배관(10)의 용착부분을 온전히 유지하여 그 용착부분의 탈리를 방지함으로써 배관의 장기간 사용을 가능하게 한다.

배관(10)은 진동의 정도에 따라 그 확장부(11)의 굴절 정도도 달라지며 이와같은 진동의 정도와 함께 진동이 가해지는 방향 등 다양한 진동상태에 따라 도 2(a)에서와 같이 배관(10)의 일단만 상하 또는 좌우로 굴절되거나 또는 도 2(b)에서와 같이 양쪽 배관(10)전체가 모두 상하좌우로 굴절되기도 한다. 물론 이와같은 배관(10)의 확장부(11) 즉 연결단부의 상하좌우 자유로운 굴절은 차체에 진동이 가해지는 동안 지속적으로 작용하게 된다.

도 2(c)는 배관(10)내부를 흐르는 유체의 압력이나 열변화에 의해 배관(10)이 팽창이나 수축작용을 하는 것을 나타내고 있다. 내부 유체의 압력 또는 열변화에 의해 배관(10)의 팽창 및 수축이 요구될 경우 본 발명의 배관(10)은 그 연결단부인 확장부(11)가 연결관(20)으로 이어져 있을 뿐 서로 단절되어 분할된 상태이므로 그 길이방향의 신축 내지는 직경의 확장 또는 축소 등이 원할하게 이루어 진다. 이때 유체에 의한 내부 영향은 배관(10)전체에 미치지만 물리적으로 취약한 부분에 집중되므로 본 발명의 경우 입구가 크고 직접적으로 연결부분이 없는 확장부 (11)가 팽창 및 수축작용을 하게된다. 따라서 본 발명의 배관(10)은 유체의 압력 또는 열 변화가 있을 경우 상기 확장부(11)가 도면에 화살표시한 바와같이 그 길이방향의 신축 및 직경의 확대 또는 축소 등 그 팽창 및 수축기능을 무리없이 수행한다. 그리고 확장부(11)의 직경이 확대될 경우 연결관(20)도 함께 팽창되므로 링패킹(30)이 배관(10)의 확장부(11)내주면에서 떨어지지는 않으며 경우에 따라 연결관 (20)의 팽창정도가 확장부(11)보다 다소 작을 수도 있는바, 이 경우 원상태로 복원되려는 링패킹(30)의 팽창에 의해 링패킹(30)과 확장부(11)내주면의 양호하고 긴밀한 밀착은 지속적으로 유지된다. 반대로 확장부(11)가 수축되어 그 직경이 축소될 경우 이 역시 연결관(20)의 직경도 함께 축소되어 링패킹(30)과 확장부(11)의 밀착상태는 변함이 없으나 만약 연결관(20)이 확장부(11)보다 축소가 적게 이루어질 경우에는 확장부(11)의 내주면이 링패킹(30) 외주면을 더욱 압착하는 상태가 되어 기밀성 유지에는 무리가 없다. 이와같이 본 발명은 배관(10)의 내부를 흐르는 기름 또는 가스 등에 의해 배관(10)내부의 압력 변화 내지는 열변화가 발생할 경우 배관(10), 특히 그 말단의 확장부(11)가 무리없이 팽창 및 수축되므로 배관(10)의 변형을 초래하지 않으며 또한 이와같이 원할한 팽창과 수축작용을 수행하면서도 링패킹(30)과의 양호한 밀착은 계속 되므로 배관(10)의 기밀성은 지속적으로 유지된다.

한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 것으로 그 작용상태는 도 3(a) (b)에서 도시하고 있다.

상기 도 3에서는 연결관(20)의 양단에 확장부(21)를 구성하고 있으며 링패킹 (30)은 배관(10)의 연결단부 외주면에 구성하고 있다. 상기 확장부(21)의 내측으로는 배관(10)의 연결단부가 삽입되며 이때 링패킹(30)이 연결관(20)의 확장부(21)내주면에 밀착 결합되는 구조로 되어 있다. 이와같은 배관(10)과 연결관(20)의 결합구조 등은 본 발명의 기본이 되는 상기 도 1의 구성과는 대체적으로 상반되는 구조로서 차량의 종류에 따른 여건이나 수요자의 요구에 의해 선택적으로 구성된다. 상기 도 3에서도 차량의 진동에 의해 배관(10)에 충격이 가해질 경우 도 4(a)(b)에서와 같이 배관(10)의 일단, 즉 연결관(20)과 연결된 연결단부가 그 충격이 가해지는 방향으로 순응하면서 굴절되는 작용을 한다. 즉 도 3에서도 다양한 충격상태에 따른 상하좌우로의 자유로운 굴절이 이루어지는바, 다만 전술한 도 1의 경우 배관 (10)이 연결관(20)의 외부에서 굴절작용 하는데 비하여 여기서는 연결관(20)의 내부에서 굴절작용이 이루어지는 점이 다를 뿐 그 작용효과에 있어서는 대동소이 하다. 또한 도 3의 실시예는 도 1의 기본구성과 연결 구조상의 차이만 있을 뿐 양쪽으로 분할된 배관(10) 그리고 금속재의 연결관(20)의 연결구조 및 링패킹(30)을 이용한 결합수단 등 극히 동일범주의 구조로서 상기한 상하좌우로의 굴절은 물론 배관(10)의 팽창 및 수축도 동일하게 작용하므로 도 3의 배관(10)에 대한 팽창 및 수축작용의 설명은 생략한다.

링패킹(30)은 전술한 바와같이 종래 튜브형태의 고무관과는 달리 축적된 기술과 함께 성형이 용이하여 제작시 천연고무에 약 20% 첨가되는 첨가재의 배합이 용이하므로 우수한 내열 및 내구성을 가질 수 있다. 이에따라 본 발명에서는 상기 링패킹(30)을 이용하여 금속재로된 연결관(20)의 관련 구성을 제공하게 되며 유체에 의해 소성되지 아니하고 또 우수한 밀폐효과와 함께 배관의 장기간 사용을 기대한다.

본 발명의 각 확장부(11)(21)입구에는 공히 스톱와셔(40)가 결합되어 있다. 이는 만약 자동차 사고 또는 심한 진동 등으로 인하여 배관(10)과 연결관(20)이 탈리될 수도 있는바, 이 경우 상기 스톱와셔(40)가 링패킹(30)을 고정하는 돌출부(A)에 접면 제어되게 되므로 배관(10)과 연결관(20)상호간의 연결부분이 탈리 되는 것을 방지한다. 따라서 이와같은 상호 이탈 방지구조는 배관(10)과 연결관(20)의 탈리로 인한 유체의 유출시 예상되는 화재 등을 방지하게 된다.

본 발명은 자동차배관의 연결부를 구성함에 있어서 금속재의 연결관 및 링패킹의 관련구성을 제공함으로서 우수한 기밀효과와 함께 자동차의 진동에 따른 배관의 충격을 효과적으로 흡수한다. 또한 양호한 팽창 및 수축기능으로 인하여 배관의 변형이나 탈리를 방지하는 한편, 배관을 장기간 온전히 유지하고 유체의 누출을 완벽히 방지함에 따라 종래와 같이 잦은 배관의 보수 내지는 교체가 배제되는 한편, 이에따른 경제적 효과와 함께 운전자의 심리적 안정감으로 인하여 안전운행에도 크게 도움이 될 수 있다.

Claims (2)

1. 배관(10)의 연결단부를 확장하여 입구에 스톱와셔(40)가 결합된 확장부(11)를 구성하고 양쪽 외주면에 링패킹(30)이 결합된 금속재의 연결관(20)을 구비하여 그 양단을 배관(10)의 확장부(11)에 삽입하는 한편, 연결관(20) 양쪽의 링패킹(30)이 상기 확장부(11)의 내주면에 긴밀히 밀착되게 결합함을 특징으로 하는 자동차배관의 연결부.
2. 제 1항에 있어서, 링패킹(30)은 배관(10)의 연결단부 외주면에 구성하고 연결관(20)의 양단에는 확장부(21)를 구성하여 배관(10)의 연결단부를 연결관(20)의 확장부(21)내측으로 각각 삽입하는 한편, 배관(10)양단의 링패킹(30)이 확장부(21)의 내주면에 긴밀히 밀착되게 결합함을 특징으로 하는 자동차배관의 연결부.