KR200275050Y1 - 커플러 조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 커플러 조립체에 관한 것으로, 본 고안은 커플러를 주입포트에 결합함에 있어 커플러를 주입포트에 체결하는 체결방향과 분리방향에 순응하도록 체결 및 분리할 수 있다. 본 고안은 노브(140)를 좌우로 회전시키면 가압핀(141)이 가이드축의 내경을 따라 전후진하도록 함으로서 가압핀(141)의 전진시 첵크밸브(201)의 단부를 가압하여 주입포트(200)의 입구를 개방시킴과 동시에 가스가 진입할 수 있도록 가압핀(141)의 원주면에 형성된 홈부(141c)에 볼(B3)이 위치되어지면서 가스 인입구멍이 개방되어 가스가 진입되며, 가압핀(141)의 후퇴시 주입포트(200)의 입구와 노즐(Z)의 인입구멍이 차단되고 퍼지 홀(115)과 통로(111)가 통해져 하우징(110)내의 가스가 외부로 배출되어진다.

Description

커플러 조립체{Coupler Assembly}

본 고안은 유압나 기압을 주입하거나 보충할 때 사용되는 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매파이프의 주입포트쪽으로 커플러를 가압하여 체결하고 주입포트의 후방으로 커플러를 잡아당기어 분리할 수 있고, 커플러의 체결후 냉매파이프의 단부에 부설된 주입포트의 입구를 개폐시킴에 있어 커플러의 후미에 설치된 노브를 회전시켜 회전운동을 직진운동으로 바꾸어 구현되도록 한 개량된 커플러 조립체에 관한 것이다.

먼저, 본 고안에 따른 커플러 조립체는 유압이나 공압의 주입 및 충전용 커플러로 다양하게 채용될 수 있으나 이해를 돕기 위해 이하에서는 본 고안의 커플러가 공압 즉, 냉매가스충전용 커플러로 채용된 예를 통해 설명되어 질 것이나 이는 고안의 분야를 한정하는 의미가 아님을 이하의 설명을 통해 이해할 수 있을 것이다.

일반적으로, 에어콘(Airconditioner)의 전체적인 구성에 따른 기능을 보면, 액체상태의 냉매를 고온, 고압의 가스상태로 만드는 압축기와, 이 압축기에서 보내진 고온, 고압의 냉매를 냉각팬에 의해 강제 냉각하여 액화시키는 응축기와, 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브 및 이를 증발시키는 증발기로 구성되며, 냉매중에 포함된 수분과 먼지는 리시버 드라이어에서 제거된다.

이처럼, 냉매가스는 냉매순환회로를 따라 순환되는 동안 압축과 팽창이 이루어지면서 발생되는 냉기를 이용하여 실내의 공기를 냉각시키고 열은 외부에서 방열시킨다. 이처럼 냉매순환회로를 구성하는 파이프속에 냉매가스를 주입하거나 혹은 보충시킬 때 커플러가 사용된다.

이와 같은 커플러의 일 예는 대한민국 특허출원 제1996-40711호(96. 9. 18일 출원)과 특허출원 제1999-19499호(99.9.13일출원) 및 특허출원 제1997-21261호(97. 5. 28일 출원)에 상세히 개시된 바 있다.

상기한 바와 같은 선행기술에 따른 다양한 커플러는 도 1a 와 도 2에 도시된 바와 같이 크게 두가지 형태로 구분된다. 도 1a는 냉매파이프의 자유단에 부설된 주입구(이하, 주입포트라 함)에 커플러의 체결과 동시에 압이 주입포트를 통해 파이프속으로 주입되는 커플러 사시도이고, 도 1b는 도 1a는 커플러의 단면도이다. 도 2는 주입포트에 커플러를 체결시킨 뒤 별도로 주입포트의 입구를 오픈시키는 구조를 갖는 커플러의 사시도이다.

도 1a와 도 1b를 참조하면, 종래의 커플러(100) 조립체는 주입포트(200)에 커플러(100)를 체결할 때 커플러(100)의 선단부에 마련된 슬리브(141a)를 후퇴시켜 체결포트(100a)의 입구가 개방되어 주입포트(200)가 진입할 수 있도록 하고, 커플러(100)의 체결과 동시에 가압핀(141)이 주입포트(200)의 첵크밸브(201)를 눌러 입구가 오픈되도록 구성되어 있다.

상기한 커플러의 구성을 보면, 내부에 설치된 스프링(S1)에 의해 주입포트(200)의 단부와 탄력적으로 밀착되는 피스톤(130)을 슬라이드가능하게 가이드하고, 원주면에 유동가능하게 삽입된 록킹볼(B1)을 지니는 삽입홈과 스톱링(R1)을 구비하는 실린더형상의 하우징(110)과,

이 하우징(110)과 조립되고, 압이 유입되는 인입노즐을 지니는 어댑터(105)와, 상기 하우징(110)의 의해 이탈되지 않도록 하우징(110)의 외측에 배치되어 있으며, 스프링(S2)에 의해 스톱링(R1)쪽으로 밀착되는 슬리브(141a)로 이루어져 있다.

그리고, 상기한 종래의 커플러(100) 조립체는 그 내부에 주입포트(200)에 커플러(100)가 체결되어짐과 동시에 주입포트(200)내에 마련된 첵크밸브(201)를 가압기 위한 가압핀(141)을 구비하고 있다. 이 가압핀(141)은 첵크밸브(201)을 가압하여 주입포트(200)의 입구를 개방시킨다.

상기한 바와 같은 종래의 커플러(100)를 이용한 가스 주입예를 설명한다.

먼저, 가압 스프링(S2)이 압축되는 방향으로 슬리브(141a)를 후퇴시키면 도 1b에 도시된 바와 같이 주입포트(200)의 외경에 의해 록킹볼(B1)이 하우징(110)의 원주면 외측으로 밀려 올라 가게 되면서 주입포트(200)가 하우징(110)의 내경으로 삽입되어진다. 이때, 가압핀(141)의 끝단에 의해 첵크밸브(201)의 단부가 가압되어져 개방되어지고 슬리브(141a)를 놓게 되면, 스프링(S2)의 탄성력에 의해 슬리브(141a)가 원위치로 복귀하면서 록킹볼(B1)을 가압하여 하우징(110)의 삽입홈에 록킹볼(B1)이 위치되어 주입포트(200)와 커플러(100)는 서로 견고히 체결되어진다.

그리고, 가스를 주입한 다음에는 슬리브(141a)를 다시, 후퇴시키면 스프링(S1)의 탄성에 의해 피스톤(130)에 탄성력을 내재되어 주입포트(200)가 배출되어짐과 동시에 록킹볼(B1)이 하우징(110)의 원주방향 외측으로 밀려 올라감으로 록킹상태가 해제되면서 커플러(100)와 주입포트(200)를 분리할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 종래의 커플러(100)는 가스가 주입되기 시작하면 파이프내의 가스압에 의해 첵크밸브(201)사이의 입구로 유출될 수 있으나 주입되는 가스압이 크기 때문에 역류하지는 않는다. 하지만 가스가 충전이 완료되면 커플러(100)내부과 호스속에는 강한 압이 남아 있게 된다.

이 가스압은 커플러(100)와 주입포트(200)가 체결되는 체결부위와 서로 접하는 구성요소에 압력이 집중적으로 가해져 커플러(100)의 분리 동작이 원할하게 이루어지지 않기 때문에 보다 강한 힘으로 슬리브(141a)를 뒤로 당겨야 하는 불편한문제가 생긴다. 또 가스를 보충할 경우에도 파이프 속에 들어 있는 가스압에 의해 첵크밸브(201)의 반발력을 극복하면서 커플러를 체결해야 함으로 체결시 커플러(100)를 보다 세게 밀어 주어야 함으로 힘이 많이 들고 불편함이 있는 것이다.

아울러, 커플러(100)와 주입포트(200)가 체결되는 과정에 가압핀(141)이 첵크밸브(201)를 누르면서 체결됨으로 첵크밸브(201)의 입구로 가스가 유출되어 커플러(100)의 외부로 새어나오는 문제가 발생한다.

이와 같이 (100)의 체결과정에 소량이기는 하지만 가스가 유출되지 않도록 하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 커플러(100)가 개발되기도 하였다.

도 2는 주입포트(200)에 커플러를 체결할 때 커플러의 선단부에 마련된 슬리브(141a)를 후퇴시키면서 주입포트(200)에 체결 및 분리할 수 있도록 도 1a의 커플러와 유사한 구성으로 이루어져 있으나 커플러(100)의 내부에 설치된 가압핀(141)을 노브(142)를 나사식으로 돌리면 전후진 되도록 구성되어 있다.

따라서, 커플러(100)와 주입포트(200)가 체결되는 과정에 가스가 유출될 염려가 없으나 체결후 노브(142)를 돌려 가압핀(141)을 전진시켜 그 단부가 첵크밸브(201)를 가압하도록 함으로서 밀폐된 상태에서 첵크밸브(201)가 개방되게 되는 것이다.

그러나, 도 2에 도시한 바와 같은 종래의 커플러(100)는 커플러(100) 체결시 가스의 유출을 방지할 수 있는 장점은 있으나 커플러(100)의 결합시 슬리브(141a)를 후퇴시킨 상태에서 주입포트(200)쪽으로 가압해야 함으로 손이 들어가기 어려운엔진실이나 협소한 공간에서는 주입포트(200)에 커플러(100)를 결합하기가 여전히 불편할 뿐만 아니라 또 협소한 공간에 체결된 커플러(100)의 가압핀(141)과 일체로 결합된 노브(142)를 일일이 손으로 돌려 전·후진시켜야 하는 불편함이 있다.

결국, 종래의 커플러(100)를 보면 주입포트(200)와 체결되는 방향으로 커플러(100)를 가압하더라도 한 손으로는 슬리브(141a)를 후퇴시킨 상태가 되도록 잡아당겨야 하기 때문에 누르는 힘과 당기는 힘을 동시에 커플러(100)에 가해짐으로 체결이 불편하다. 또한 주입포트(200)에 가스를 주입하는 동안 혹은 주입이 완료된 상태에서는 가스통의 밸브를 잠근 상태라 하더라도 커플러(100)의 내부와 호스 속에는 가스 압이 존재하게 됨으로 게이지를 통해 가스압을 측정할 경우에는 잔류 가스압에 의해 정확한 가스압력을 측정할 수 없다.

따라서, 커플러(100)를 분리하여 압을 제거하기 위해 분리하여 가스압을 제거한 뒤 다시 체결해야 하는 번거로움이 있다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 본 고안자는 대한민국 실용신안등록출원 제2001-30621호를 통해 그 해결책을 제시한 바 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 선행기술에 따른 문제를 해결하기 위해 안출된 고안인 것으로, 본 고안의 목적은 커플러를 주입포트에 결합함에 있어 커플러를 주입포트에 체결하는 체결방향과 분리하는 분리방향으로 순응하여 체결 및 분리할 수 있도록 손이 들어가지 않는 협소한 곳에 커플러를 체결할 경우에도 슬리브를 후퇴시키지 않고 직접 주입포트쪽으로 가압함으로서 체결되도록 하여 그 탈착이 용이하고 편리하게 하며, 또 주입포트내의 첵크밸브를 개폐시킴에 있어 커플러의 체결후 후방에 설치된 노브를 통해 원터치로 개방시킬 수 있도록 함과 아울러 노브에 의해 내부의 압을 자동으로 제거하여 그 압에 의해 서로 강하게 맞물려진 체결요소간의 체결압을 해제시켜 커플러를 손쉽게 체결 및 분리할 수 있는 개량된 커플러 조립체를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 기기측 파이프내의 압을 측정할 때 커플러가 주입포트에 부착된 상태로 가스를 주입할 수 있을 뿐만 아니라 그 상태에서 내부의 압을 퍼지(Purge)시켜 정확한 충전압을 측정할 수 있는 개량된 커플러 조립체를 제공하는데 있다.

본 고안의 목적을 구현하기 위한 바람직한 구현수단으로서는 커플러의 체결포트 즉, 기기의 압주입용 주입포트에 커플러를 체결 및 분리할 경우에는 주입포트에 체결되는 방향과 분리되는 방향으로 체결 및 분리되도록 함으로서 커플러의 체결 및 분리를 용이하게 개량하였고, 주입포트속에 내장된 첵크밸브를 개폐시키기 위해 커플러의 후방에 노브를 마련하여 그 노브를 회전시키면 그와 연동하는 가압핀이 전진하여 첵크밸브의 단부를 눌러 주입포트의 입구를 개방시키고, 노브를 반대로 돌리면 가압핀도 후퇴되어져 첵크밸브가 주입포트의 입구를 차단시켜 냉매파이프속에 들어 있는 가스의 유출을 차단시키고, 또 커플러와 호스속에 들어 있는 냉매가스가 퍼지홀을 통해 자동으로 배출되도록 한 구성이다.

본 고안에 따른 커플러는 주입포트와의 체결시 커플러의 슬리브를 후퇴시키지 않고 주입포트를 커플러의 일측 즉, 체결포트속으로 진입할 수 있다. 따라서, 피스톤의 후퇴로 인해 가이더의 원주면에 관통 형성된 체결홈의 내경측 입구가 개방되고, 그 외경측 입구는 슬리브에 의해 커버됨으로 록킹볼이 주입포트의 요홈에 삽입되어 주입포트가 후퇴되지 않도록 고정시킨다.

반대로 슬리브를 후퇴시키면, 슬리브내의 피스톤이 제1 스프링에 의해 전진하면서 주입포트를 밀면서 분리되어진다.

그리고, 노브를 좌우로 회전시키면 가압핀이 전후진하면서 첵크밸브의 단부를 가압 혹은 해제하여 주입포트의 입구를 개폐시키고, 가압핀의 이동시 가압핀의 원주면에 형성된 홈속으로 가스가 유입되는 가스 인입구멍을 개폐시키도록 연동하도록 하였고 또 가압핀의 후퇴시 가스 인입구멍이 차단됨과 동시에 퍼지 홀이 개방되어 커플러내에 존재하는 가스가 외부로 배출되어진다.

상기 노브는 그 내면에 형성되고 조작포트측 하우징에 형성된 체결홈에 삽입되는 볼에 의해 하우징으로부터 분리되지 않는다.

따라서, 노브에 의해 가압핀이 전진하면 주입포트의 입구와 가스 인입노즐의 입구가 개방되고 후퇴하면 주입포트의 입구와 가스 인입노즐의 입구가 차단됨과 동시에 하우징내에 들어 있는 가스가 퍼지 홀을 통해 외부로 배출되어진다.

따라서, 본 고안은 커플러의 체결 및 분리가 극히 용이하고, 커플러내의 압을 제거하여 커플러와 주입포트에 탈착에 따른 충격이나 압의 순간적인 배출에 따른 소음등이 근본적으로 발생되지 않는다.

도 1a은 종래의 커플러 조립체로서, 주입포트에 커플러 체결과 동시에 주입포트의 입구를 개방할 수 있는 커플러의 사시도,

도 1b는 도 1a의 단면도,

도 2는 종래의 커플러 조립체로서, 주입포트에 커플러 체결한 뒤 주입포트의 입구를 별도로 개방시킬 수 있는 커플러의 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 커플러의 사용상태를 보여주는 예시도,

도 4는 본 고안에 따른 커플러 조립체의 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 커플러 조립체의 단면도,

도 6은 본 고안에 따른 커플러 조립체를 주입포트에 조립한 상태를 도시한 단면도,

도 7은 본 고안에 따른 커플러 조립체를 주입포트에 조립한 상태에서 주입포트를 개방하는 노브를 누른 상태를 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100:커플러 조립체 100a:체결포트

100b:조작포트 110:하우징

111:통로 112:가이드축

115:퍼지 홀 120:가이더

121a:체결공 121b:체결홈

141:가압핀 141a, 슬리브

130:피스톤 200:주입포트

201:첵크밸브 202:요홈

B1, B2: 록킹볼 B3:볼

S1∼S4:제1∼제4스프링

Z:가스 인입노즐 Z1:가스인입구멍

V:밸브

이하 본 고안에 따른 커플러(100)에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 7를 참조하면 도 3은 본 고안에 따른 커플러(100)가 주입포트에 체결되는 과정을 예시하는 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 커플러의 확대 사시도며, 도 5는 도 4의 종단면도로서, 종래의 구성요소와 유사한 요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도면에서 참조번호 100은 커플러(100) 전체 즉 커플러(100) 조립체이고, 110은 커플러(100)를 구성하는 하우징이고, 100a은 기기측 주입포트(200)와 체결되는 체결포트이며, 100b은 주입포트(200)의 첵크밸브(201)를 가압 및 해제하여 주입포트(200)의 입구를 개폐시키는 가압핀(141)과 그 가압핀을 전후진 시키기 위한 노브로 이루어진 조작포트이다.

참조번호 Z는 외부 가스통(C)으로부터 커플러(100)속으로 가스가 유입되도록 안내하는 호스가 결합되는 가스 인입노즐(Z)이다.

체결포트(100a)는 자동차의 냉매파이프의 단부에 결합된 주입포트(200)와 탈착가능하게 결합되는 곳으로 상기의 주입포트(200)를 하우징(110)과 체결되도록 안내하고 원주면에 록킹볼(B1)이 삽입된 체결공(121a)을 구비하는 가이더(120)와, 상기 주입포트(200)가 가이더(120)속으로 진입하면 후퇴하여 상기한 록킹볼(B1)이 주입포트(200)의 요홈(202)상으로 삽입되도록 체결공(121a)을 개방하는 피스톤(130) 및 상기 록킹볼(B1)이 주입포트(200)의 요홈(202)으로 삽입되면 록킹볼(B1)이 원위치로 복귀되지 않도록 체결공(121a)의 외측을 커버하여 록킹상태를 유지시키는 제1슬리브(141a)로 구성되어 있다.

상기한 가이더(120)는 체결포트(100a)의 원주면 내경에 긴밀히 결합되어 있으며, 원주면은 대직경부와 소직경부로 단차지게 형성되어 있고 그 단차부는 경사면(122)을 갖는다. 그리고 그 경사면의 하측에는 내부와 통해지는 체결공(121a)이 그 원주면을 따라 일정간격으로 배열된 형성되어 있으며, 이 체결공(121a)에 상기한 록킹볼(B1)이 원주방향 내외측으로 유동가능하게 삽입되어진다. 물론 상기 가이더(120)의 내경은 주입포트(200)의 외경과 같은 직경을 갖는다.

상기한 피스톤(130)은 상기한 하우징(110)의 가이드축(112)상에 슬라이드가능하게 결합되어 있으며, 그 선단부의 원주면에는 단턱부(131)를 구비하고 있다. 그리고 상기한 피스톤(130)은 상기 가이드축(112)의 원주면에 개입된 제1 스프링(S1)에 의해 주입포트(200)가 진입하는 방향으로 탄성이 내재되어 있다.

따라서, 상기 스프링의 탄성력에 의해 피스톤(130)은 주입포트(200)쪽으로 가압되어져 그 원주면이 가이더(120)의 내경측 체결공(121a) 입구를 커버하게 되고, 록킹볼(B1)의 구면에 가이더(120)의 단턱부(131)가 걸려져 체결포트(100a) 밖으로 분리되지 않는다.

상기한 슬리브(141a)는 하우징(110)과 가이더(120)의 원주면에 슬라이드가능하게 결합되어 있으며, 상기한 하우징(110)의 원주면과 상기 가이더(120)의 원주면에 슬라이딩 되는 내경을 지니고 있으며, 그 내면에 상기한 록킹볼(B1)을 가압하는 경사면(143)을 구비하고 있다.

상기한 슬리브(141a)는 가이더(120)의 원주면에 삽입된 제2 스프링(S2)에 의해 체결포트(100a)쪽으로 탄성력이 내재되어 경사면(143)이 상기 제1 록킹볼(B1)을 가압하는 상태로 유지된다.

상기한 가이드 축(112)은 피스톤(130)이 가이더(120)내에서 원할하게 슬라이드 되도록 가이드하는 기능을 제공하기 위한 것이다.

상기한 조작포트(100b)는 상기한 가압핀(141)을 전후진시키기 위한 구성으로, 노브(140)의 내면에 상기 노브(140)의 축선방향으로 연장된 소직경 리브(140b)를 포함하며, 그 리브(140b)상에 나선형 슬롯(140a)이 대칭되게 설치되어 있다. 상기한 노브(140)는 하우징(110)에 회전가능하게 조립되어진다.

노브의 조립예로서는 노브가 하우징(110)조립되었을 때 서로 접하는 면 즉 노브의 내면과 하우징의 외주면상에 각각 반원형 체결홈(121b, 143)을 형성하여 조립시 원형이 이루어지도록 하여 노브(140)의 원주면에 형성된 구멍을 통해 다수의 볼(B3)을 삽입함으로서 노브를 하우징에 조립되도록 할 수 있다. 볼(B3)이 구멍을 통해 삽입되면 그 입구는 밀봉한다.

하우징(110)의 단부 즉, 상기 체결홈(121b)이 형성된 연장부에 후술하는 가압핀(141)의 단부에 끼워진 핀(142)을 하우징(110)의 축선방향으로 가이드하는 슬롯(121c)이 마련되어 있다. 물론 상기 슬롯(121c)은 상기 하우징(110)의 축선방향으로 형성되어 있다.

상기 가압핀(141)은 상기한 통로(111)상에 삽입되어 슬라이드가능하게 조립되는데, 그 일측단은 주입포트(200)의 첵크밸브(201)를 가압하게 되고 그 타단에는 헤드가 마련되어 그 헤드에 상기한 핀(142)이 삽입되는 홀(141d)이 마련되어 있다.그리고, 가압핀(141)은 그 중간부위 즉, 가스가 하우징속으로 유입되는 인입구멍과 이웃한 원주면에 홈부(141c)가 형성되어 있고, 그 원주면에는 스프링(S3)이 개재되어 노브(140)쪽으로 탄성력이 작용하고 있다.

또 가압핀(141)은 일정구간은 상기한 통로(111)의 직경과 동일한 직경으로 구성되어 있고, 나머지 부분은 통로(111)의 직경보다 작은 직경으로 구성되어 있다. 따라서, 상기 노브(140)를 회전시키면, 핀(142)이 나선형 슬롯(140a)내면을 따라 전진하면서 가압핀(141)을 전진시키게 되고, 가이드축(112)의 통로(111)와 가압핀(141)사이의 틈새로 가스나 유체가 체결포트(100a)쪽으로만 진행하도록 한다. 이때 위 핀(142)은 하우징의 슬롯(121c)를 따라 가이드되어진다.

가스 인입노즐(Z)은 하우징(110)상에 나선체결되고 외부의 가스가 주입되어진다. 가스 인입노즐(Z)은 가압핀(141)의 전·후진시 통로(111)와 통해진 가스 인입구멍을 자동으로 개폐되도록 하기 위한 자동 개폐수단을 더 포함할 수도 있다.

상기한 자동 개폐수단의 일예로서 상기 가스 인입노즐(Z)이 결합된 하우징(110) 내에 체결부위에 스프링(S4)에 의해 통로(111)쪽으로 가압되는 밸브(V)와 볼(B3)을 통해 달성될 수 있다.

상기한 볼(B3)은 가스 인입구멍의 하부 즉, 통로(111)측에 위치되어져 상기한 가압핀(141) 의 전후진시 그 원주면에 형성된 홈부(141c)에 위치되거나 원주면에 위치됨에 따라 상기한 밸브(V)가 가스 인입구멍을 차단하거나 개방되는 연동구조이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 첨부된 도면을 참조하여 그 작용예에 대하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 커플러(100)조립체를 주입포트(200)의 전방에 위치시킨 뒤 주입포트(200)가 가이더(120)의 내경에 삽입되도록 위치시킨 뒤 주입포트(200)쪽으로 가압하면, 주입포트(200)의 선단부가 가이더(120)의 내경속으로 진입하면서 피스톤(130)을 후퇴시키게 된다.

이때 피스톤(130)은 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 제1 스프링(S1)의 탄성력을 극복하면서 그 원주면이 가이더의 내측 체결공(121a)의 입구가 오픈되어지고 슬리브(141a)가 제2 스프링(S2)에 의해 주입포트(200)쪽으로 이동하면서 슬리브(141a)의 경사면(143)이 록킹볼(B1)들을 가압하여 록킹볼(B1)을 하우징의 원주방향 내측으로 동시에 이동시키면서 체결공(121a)의 외측 입구를 커버한다

따라서, 록킹볼(B1)은 주입포트(200)의 원주면에 형성된 요홈(202)에 위치되어져 슬리브(141a)가 후퇴되지 않는 한 체결포트(100a)에 주입포트(200)가 결합된 상태가 유지되는 것이다.

만일, 주입포트(200)를 체결포트(100a)로부터 분리하기 위해 슬리브(141a)를 후퇴시키면, 가이더(120)의 외측 체결공(121a)이 개방됨과 동시에 제1 스프링(S1)의 탄성에 의해 상기 피스톤(130)이 상기 주입포트(200)를 밀어내는 방향으로 전진하여 주입포트(200)의 요홈(202)에 위치된 록킹볼(B1)이 가이더(120)의 원주방향 외측으로 밀어올리면서 후퇴하게 된다. 록킹볼(B1)은 체결공(121a)속으로 완전히 들어가지 않고 일부분이 노출되어져 전지한 피스톤(130)의 걸림턱이 록킹볼의 구면에 걸려 더 이상 진전진하지 못하게 된다.

상기 록킹볼(B1)이 슬리브(141a)의 내경의 대직경부 즉, 대소 직경으로 형성된 여유 공간부에 위치되면서 제1 슬리브(141a)는 후퇴된 상태로 유지된다.

참고로, 상술한 바와 같이 주입포트(200)가 체결포트(100a)에 체결된 상태에서는 주입포트(200)에 마련된 첵크밸브(201)의 입구가 개방되지 않기 때문에 주입포트(200)속으로 주입하거나 혹은 주입포트(200)속으로 부터 가스가 유출되지 않는다. 따라서, 주입포트(200)속으로 가스를 주입하기 위해서는 첵크밸브(201)를 개방시켜야 한다.

도 7에 도시된 바와 같이 주입포트(200)의 첵크밸브(201)를 개방시키기 위해 노브(140)을 약 90°회전시키면 가압핀(141)의 단부에 끼워진 핀(142)이 회전하는 슬롯(140a)의 내면에 의해 밀려 전방으로 전진하게 된다.

따라서, 가압핀(141)이 통로(111)속에서 전진하여 그 단부가 첵크밸브(201)를 가압하게 됨으로 주입포트(200)의 입구를 개방시킬 수 있다. 이때 핀(142)은 리브(140b)의 끝단면에 위치되어 후퇴되지 않고 고정상태로 유지되게 된다.

상술한 바와같이 가압핀(141)이 전진하면 도 6에 도시된 바와 같이 가압핀(141)의 대직경부가 통로(111)의 내경에 결합된 가스켓(G)에 의해 기밀되어져 가스나 유체가 가압핀(141)과 가이드축(112)사이로만 유입된다.

이때 상기 가스 인입노즐(Z)의 단부에 결합된 밸브(V)는 가압핀(141)의 전진으로 인해 볼(B3)이 그 원주면에 위치되면서 밸브(V)가 입구를 개방시키게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이 가스 혹은 유체탱크의 밸브를 개방하면 가스 혹은 유체는 인입노즐(Z)과 통로(111)를 따라 주입포트(200)로 주입된다.

가스나 유체의 충진이 완료되면, 가스 혹은 유체탱크에 설치된 밸브를 잠그고, 노브(140)를 반대방향으로 회전시키면 가압핀(141)이 스프링(S4)에 의해 후퇴되면서 첵크밸브(201)로부터 이격되어 주입포트(200)의 입구가 닫히고, 도 7에 도시된 바와 같이 가압핀(141)의 홈부(141c)가 가스켓(G)과 이격되면서 퍼지 홀(115)과 가이드축(112)의 통로(111)가 서로 통해지면서 하우징(110)속에 남아 있던 가스나 유체가 퍼지 홀(115)을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 가스 인입노즐(Z)의 단부에 결합된 볼(B3)은 스프링(S4)의 탄성에 의해 가압핀(141)의 홈속으로 위치되어지면서 밸브(V)가 가스 인입구멍을 차단하게 된다.

따라서, 커플러(100)의 내부에는 대기압와 동일한 압력이 되고 다시 노브(140)을 돌려 가압핀(141)이 첵크밸브(201)를 가압하면 퍼지홀은 닫히게 되고 하우징(110)내에 주입포트(200)속의 가스가 유출되면서 그 속에 소정의 압력이 내재되게 됨으로 측정기를 통해 압력을 정확히 측정할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 커플러(100)를 주입포트(200)로부터 분리할 경우에는 슬리브(141a)를 주입포트(200)로부터 후퇴시키면 슬리브(141a)는 제2 스프링(S2)의 탄성력을 극복하면서 후퇴되어져 가이더(120)의 원주면에 형성된 체결공(121a)의 입구를 개방시킨다. 이때, 피스톤(130)은 제1 스프링(S1)에 의한 탄성력으로 주입포트(200)를 밀어 내면서 주입포트(200)의 요홈(202)에 위치한 록킹볼(B1)이 요홈(202)의 경사면에 의해 록킹볼(B1)이 하우징(110)의 원주방향 외측으로 밀려 올라간다.

따라서, 피스톤(130)의 원주면이 가이더(120)의 내경측 체결공(121a)을 커버하여 록킹볼(B1)이 다시 밑으로 내려오지 않도록 하고, 피스톤(130)의 단부는 록킹볼(B1)의 구면(球面)에 걸려진 상태가 된다.

이와 같이 본 고안의 커플러(100)는 커플러(100)를 주입포트(200)에 체결하는 방향으로 가압하면 체결이 이루어지고 분리하는 방향으로 제1 슬리브(141a)를 잡아당기면 쉽게 분리할 수 있어 커플러(100)의 탈착이 매우 손쉽고 간편하다.

또한, 노브(140)을 회전시킴으로서 가스의 주입 및 배출을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 하우징(110)내에 차 있던 압이 퍼지 홀(115)을 통해 배출됨으로 커플러(100)와 주입포트(200)를 분리할 때 두 요소(커플러와 주입포트)간에 체결압력이 존재하지 않기 때문에 보다 편하고 보다 쉽게 커플러를 분리할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 슬리브(141a)를 커플러(100)의 후방으로 후퇴시키지 않고 직접 주입포트(200)쪽으로 가압하면서 체결할 수 있고 분리시에도 커플러(100)의 분리방향으로 슬리브를 당기면 쉽고 편하게 분리할 수 있다. 또한 커플러(100)의 내부에 소정의 압력으로 들어 있는 압을 제거함으로 커플러(100)의 분리시 내압이 전혀 없기 때문에 커플러(100)가 체결되지 않은 상태에서 분리 및 체결되는 것처럼 쉽고 편리하게 탈착시킬 수 있는 것이다.

본 고안에 따른 커플러 조립체는 일정한 압으로 파이프나 혹은 용기속으로 주입하는 경우에 즉, LPG가스 충전용 커플러, 혹은 냉매가스를 충전하는 커플러 등과 같이 폭넓게 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것으나, 본 명세서에서는 단지 이해를 돕기 위한 목적으로 설명한 것일 뿐 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서를 통하여 폭넓은 분야에 변형 빛 응용예를 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있으나 이는 본 고안자가 의도하는 진정한 의미의 기술적사상과 본 고안의 실용신안등록특허청구범위에서 정의된 범주에 해당된다는 것을 밝혀두는 바이다.

Claims (4)

1. 외부의 압이 유입되는 인입구멍와 통해지고, 내면에 가스켓(G)을 구비하는 통로(111)를 구비하는 하우징(110)과;

   상기 하우징(110)의 일측 내경에 체결되고 원주면상에 형성된 다수의 체결공(121a)속에 각각 유격가능한 록킹볼(B1)들이 구비하고, 기기측 주입포트(200)의 출입을 가이드하는 가이더(120)와;

   상기 가이더(120)의 내경에 슬라이드 가능하게 결합되데, 상기 하우징(110)의 내경에 개입된 제1 스프링(S1)에 의해 상기 하우징(110)의 길이방향으로 탄성이 내재되지만 상기 하우징(110)으로 부터 분리되지 않도록 상기 록킹볼(B1)에 의해 제지되는 피스톤(130)과;

   상기 하우징(110)의 원주면에 슬라이드가능하게 결합되데, 제2 스프링(S2)의 탄성력에 의해 하우징(110)의 길이방향으로 탄성력이 내재된 슬리브(141a)와;

   상기 하우징(110)의 상기 통로(111)상에 슬라이드 가능하게 삽입되고, 일정 구간은 상기 통로(111)의 직경보다 작은 직경을 지니며, 원주면에 개입된 제3 스프링(S3)에 의해 탄성력이 내재되고 상기 하우징(110)의 슬롯(121c)에 삽입되어 가이드 되는 핀(142)을 갖는 가압핀(141)과;

   상기 가압핀(141)의 핀(142)이 삽입되는 나선형 슬롯(121c)을 갖는 리브(140b)를 구비하고 상기 하우징(110)의 타단에 조립회전가능하게 체결되는 노브(140)로 이루어진 것을 특징으로 하는 커플러 조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가압핀(141)의 전후진시 가스 인입노즐(Z)의 인입구멍를 자동으로 개폐시키는 개폐수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커플러 조립체.
3. 제 2항에 있어서, 상기 자동 개폐수단은 상기 가스 인입노즐(Z)이 결합된 하우징(110)의 체결부위에 스프링(S4)에 의해 가스 인입구멍쪽으로 가압되는 밸브(V)와 볼(B3)을 마련하고, 상기 가압핀(141)의 원주면에 홈부(141c)을 형성하여 상기 가압핀(141)의 전후진시 상기 볼(B3)이 상기 홈부(141c)와 원주면에 위치되어지도록 하여 상기 밸브(V)가 가스 인입구멍를 개폐시키는 것을 특징으로 하는 커플러 조립체.
4. 제 1항에 있어서, 상기 커플러를 통해 가스를 주입할 때, 상기 하우징(110) 내에 존재하는 압을 제거하기 위하여 상기 하우징(110)의 일면에 외부와 통해진 퍼지 홀(115)을 더 형성하여 상기 가압핀(141)이 후퇴하면 그 퍼지 홀(115)과 상기 통로(111)가 서로 통해지도록 함으로서 내부의 압을 외부로 배출하도록 한 것을 특징으로 하는 커플러 조립체.