KR20060043564A - 합성수지제의 구형상 자유 관 이음매 - Google Patents

Abstract

부분 구형 내표면을 갖는 소켓을 일단에 구비하는 소켓 이음매와, 상기 소켓의 부분 구형 내표면과 일치하는 부분 구형 외표면을 갖는 스피곳을 일단에 구비하는 스피곳 이음매를, 상기 소켓과 상기 스피곳 사이에서 회전이 자유롭게 접속한 자유 관 이음매에 있어서, 접속한 상기 소켓 및 스피곳에 의해서 둘러싸인 이음매 접속부의 내측단면을 이음매 직관부의 내측단면과 거의 동일하게 유지하기 위한, 상기 이음매 접속부의 내측에 배치되고, 또한 상기 소켓 및 상기 스피곳의 회전에 추종하여 회전이 자유로운 고리형 내측벽부재를 구비하고 있음으로써 오물 고임을 방지하는 동시에 자유롭게 변화시켜도 관로가 좁아지지 않는 자유 관 이음매를 제공한다.

Description

합성수지제의 구형상 자유 관 이음매{UNIVERSAL PIPE JOINT}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예의 단면도이다.

도 2 는 도 1 의 사용예도이다.

도 3 은 도 1 의 분해 단면도이다.

도 4 는 도 1 의 분해 단면이다.

도 5 는 제 2 실시예의 단면도이다.

도 6 은 제 3 실시예의 단면도이다.

도 7 은 본 발명의 제 4 실시예의 단면도이다.

도 8 은 도 7 의 설명도이다.

도 9 는 도 8 의 상세 설명도이다.

도 10 은 제 5 실시예의 단면도이다.

도 11 은 제 6 실시예의 단면도이다.

도 12 는 종래 예이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1, 1a, 1b, 1A 자유 관 이음매

300 스피곳 이음매

500 소켓 이음매

3, 3b 스피곳

5, 5b 소켓

9, 9b 고리형 내벽부재

70 소형 맨홀 (용기)

본 발명은, 부분 구형 표면을 슬라이딩면으로 하는 자유 관 이음매 (이하, 「구형 자유 관 이음매」 라고도 한다. ) 에 관하는 것이다.

일반적으로, 합성 수지제 관체, 요컨대 폴리염화비닐 (이하, 「PVC」 라고 한다. ) 관끼리를 접속하거나, PVC 관과 합성 수지제 배수 용기, 요컨대 PVC 용기를 접속하는 데 자유 관 이음매가 사용된다.

이 자유 관 이음매는, 대별하여, 볼 이음매와 유사한 구형 자유 관 이음매 (일본 공개실용신안공보 소63-24484호 등 참조) 와, 사교 (斜交) 하는 플랜지를 접합시켜 2 개의 PVC 관의 접속각을 자유롭게 하는, 이른바 플랜지형 자유 관 이음매 (예를 들어, 일본 실용신안공보 소57-34391호, 일본 공개실용신안공보 평6-80092호등 참조) 가 알려져 있다.

이들 자유 관 이음매의 장ㆍ단점은, 다음과 같이 되어 있다.

전자의 것은 접속각과 방향성을 동시에 자유롭게 할 수 있지만, 부분 구형 표면, 요컨대 도넛형상 구형 표면을 이용하고 있기 때문에, 큰 접속각이 얻어지지 않아 최대의 접속각으로 하면 이음매 관 밑바닥에 고임부가 크게 생긴다.

한편, 후자의 것은 접속각은 크게 얻어지지만, 접속각의 조정과 방향의 조정을 동시에 할 수 없다.

그런데, 상기 구형 자유 관 이음매에서의 고임부, 요컨대 오물 고임의 문제는, 종래부터 각종 해결안이 제창되어 있다.

예를 들어, 블로우성형된 소켓 이음매 및 스피곳 이음매와, 이것에 일체 성형된 유출구의 각 평행 관축에 단차를 형성한 것, 즉 소켓 이음매 및 스피곳 이음매의 관축을 유출구의 관축보다 상위로 하여 오물 고임을 없앤 것 (상기 게재된 일본 공개실용신안공보 소63-24484호, 일본 공개특허공보 평9-189042호 참조) 이나, 이들 관축을 미리 사교시킨 것 (일본 공개특허공보 평11-324094호 참조) 이 알려져 있다.

또한, 일반적으로 구관절을 갖고 임의의 회전이 가능한 볼 이음매는, 관로에도 사용되고, 부분적인 구형 표면의 활동면 (滑動面) 을 갖고, 각변위 (이하, 「자유 진각(振角) 변위」 라고도 한다. ) 를 가능하게 하는 볼관 이음매로 불리우며 범용되고 있다.

이러한 볼관 이음매도, 폴리에틸렌이나 PVC 등의 합성 수지제 관로에도 적용되고, 현재, 자유 관 이음매라고 불리우며 범용되고 있다.

이러한 자유 관 이음매는 기본적으로는, 부분적인 구형 표면을 슬라이딩면으로 하는 1 쌍의 소켓 및 스피곳 (구면형상 팽출부) 으로 이루어지는 자유 관 이음매와, 부분적인 구형 표면의 소켓 및 스피곳에 내접하는 코어 (구면 팽출부의 내면 을 형성할 때의 덩어리형상 부재) 로 이루어지는 자유 관 이음매 (특허 제2843972호의 도 2 참조) 와, 상기 1 쌍의 소켓 및 스피곳으로 이루어지는 자유 관 이음매에 관체를 삽입한 자유 관 이음매 (일본 실용신안공보 소61-17093호 참조) 로 대별할 수 있다.

종래의 상기 부분적인 구형 표면의 소켓 및 스피곳에 내접하는 코어로 이루어지는 자유 관 이음매에 관해서 더욱 자세하게 서술한다.

도 12(A) 에 있어서, 50 은 극히 일반적인 자유 관 이음매로서, 이 자유 관 이음매 (50) 는 부분적인 구형 표면의 소켓 (51) 과, 이 소켓 (51) 에 내접하는 코어 (52) 로 이루어지고, 이 소켓 (51) 에 관로를 형성하는 장착구 (差口; 53) 가 일체 성형되어 있다.

이 코어 (52) 는 고무륜 (54) 을 안으로 끼운 고무륜 수용구 (受口; 55) 를 구성하고 있다. 그리고, 이 고무륜 수용구 (55) 에 관로를 형성하는 관체 (62) 를 삽입하도록 하고 있다.

또, 도면 중, 56 은 수밀용 고무링, 57 은 수용구 스토퍼, 58 은 코어 외면의 복수의 리브를 나타낸다. 또한, 도면 중, 16, 20.0, 82, 105 등은 치수 (밀리미터) 를 나타낸다.

이 자유 관 이음매 (50) 는, 관축 (a) 이 수평형상의 상태에서, 장착구 (53) 에 대하여, 고무륜 수용구 (55) 에 삽입된 관체 (62) 가 편측 최대 15 도의 자유 진각 (θ) 을 얻도록 되어 있다.

그러나, 이들 종래의 구형 자유 관 이음매에서는, 자유롭게 변화시키기 전에 사용하는 관 밑바닥에는, 단차나 굴절이 있고, 예를 들어 이들 구형 자유 관 이음매는, 접속각이나 방향성의 조정에만 사용하는 것은 아니고, 배관오차나 복잡한 배관공사에 대한 대책에도 사용하는 경우도 종종 있어서, 배관완료 후에는 이들 단차나 굴절이 없는 것이 좋은 경우도 있고, 또한, 하류측에서 소제도구 등을 삽입하는 경우도 있어 바람직하지 못할 때도 있었다.

또한, 상기한 분류의 어떠한 자유 관 이음매에서도 자유롭게 변위시키면 관로 내면에 요철이 발생하고, 나아가서는 관로 단면적에 변동이 생기고, 특히, 상기 기술한 경우, 이 자유 관 이음매의 일방의 접속부를, 예를 들어 수평형상에서 위쪽으로 각변위시키면, 관로 밑바닥부측에 고임이 발생함과 함께, 관로 정상부측에 코어 등의 관로 협착부가 돌출한다는 문제가 있었다.

상기 문제점에 관해서, 도 12 에 나타내는 요구직경 150 mmφ의 자유 관 이음매 (50) 를 예로 들어 더욱 자세히 서술한다.

상기 도시된 바와 같이 위쪽으로 편측 최대 15 도인 자유 진각 (θ) 을 취하면, 관로 밑바닥부측에는, 소켓 (51) 의 팽출 베이스부 (59) 로부터 코어 (52) 의 수용구 스토퍼 (57) 측이 아래쪽으로 멀어지고, 상기 도 (A)(B) 와 같이 평면에서 보았을 때에는 2 개의 활형상에 그 현을 맞대어 조합한 것과, 종단면에서 보았을 때는 대략 삼각형상으로 둘러싸인 고임 (60) 이 형성된다.

또한, 관로 정상부측에는, 코어 (52) 의 수용구 스토퍼 (57) 가 소켓 (51) 의 팽출 베이스부 (59) 에서 부감형상으로 돌출되어 상기 도 (C) 와 같이 초승달형 상의 관로 협착부 (61) 가 형성된다.

그래서 본 발명은, 발상을 전환하여, 일반적으로 사용되고 있는 소켓 및 스피곳에 안으로 끼우는 두꺼운 코어를 설치하지 않고, 이러한 문제가 없는 자유 관 이음매를 제공하여, 특히 고임의 해소와 자유 관 이음매의 사용의 다양화를 꾀하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명의 요지로 하는 바는, 1) 부분 구형 내표면을 갖는 소켓을 일단에 구비하는 소켓 이음매와, 상기 소켓의 부분 구형 내표면과 일치하는 부분 구형 외표면을 갖는 스피곳을 일단에 구비하는 스피곳 이음매를, 상기 소켓과 상기 스피곳 사이에서 회전이 자유롭게 접속하는 자유 관 이음매에 있어서, 접속한 상기 소켓 및 스피곳에 의해서 둘러싸인 이음매 접속부의 내측 단면을 이음매 직관부의 내측 단면과 거의 동일하게 유지하기 위한, 상기 이음매 접속부의 내측에 배치되고, 또한 상기 소켓 및 상기 스피곳의 회전에 추종하여 회전자재인 고리형 내측벽부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자유 관 이음매에 있고, 또한, 2) 일단에 부분 구형 내표면을 갖는 소켓 및 그 소켓의 베이스부에서 돌출되어 자유단에 부분 구형 외표면을 갖는, 슬리브를 구비하는 소켓 이음매; 일단에 상기 부분 구형 내표면과 일치하는 부분 구형 외표면을 갖는 스피곳 및 이 스피곳의 베이스부에서 돌출되어 자유단에 부분 구형 내표면을 갖는 슬리브부재를 구비하는 스피곳 이음매; 및 접속한 상기 소켓 및 상기 스피곳에 의해서 둘러싸이는 이음매 접속부의 내측 단면을 이음매 직관부의 내측단면과 거의 동일하게 유지하기 위한, 적어도 1 개의 고리형 내벽부재; 로 이루어지는 자유관 이음매에 있어서, 상기 소켓 이음매 및 상기 스피곳 이음매는 상기 소켓과 상기 스피곳 사이에서 회전이 자유롭게 접속되고, 상기 적어도 1 개의 고리형 내벽부재는 양 가장자리에 상기 슬리브부재의 부분 구형 표면과 일치하는 부분 구형 표면을 갖고, 상기 슬리브부재 사이에서 상기 소켓 및 상기 스피곳 사이의 회전에 추종하여 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 상기 슬리브부재와 그 사이에 지지된 고리형 내벽부재가 이음매 접속부의 내벽을 형성하고 있는; 것을 특징으로 하는 자유 관 이음매에 있다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

본 발명을 첨부도면에 나타내는 제 1, 제 2 및 제 3 실시예에 의해 상세히 서술한다.

도 1 은 본 발명의 제 l 실시예의 단면도, 도 2 는 도 1 의 사용 상태도, 도 3 및 도 4 는 도 1 의 분해 단면도, 도 5 는 제 2 실시예의 단면도, 도 6 는 제 3 실시예의 단면도이다.

본 발명의 실시예는, PVC 관끼리나 PVC 관과 PVC 용기를 접속하는 자유 관 이음매로서, 접속구와 일체 형성된 부분 구형 내표면을 갖는 소켓을 포함하는 소켓 이음매와, 그 반대측이고, 동일한 직선상 관축을 갖는 다른 접속구 또는 용기 본체구와 일체 형성된 부분 구형 외표면을 갖는 스피곳을 포함하는 스피곳 이음매로 이루어지고, 이들 소켓 및 스피곳을 슬라이딩이 자유롭게 이루어지도록 끼워 맞춘 자유 관 이음매에 있어서, 오물 고임을 방지하는 것에 관한 것이고, 상세하게는, 상기 자유 관 이음매에 있어서, 이들 2 개의 소켓 및 스피곳의 각 베이스부의 내측에 형성된 지지수단 (이하, 「슬리브부재」 라고도 말한다. ) 끼리가 상기 소켓 및 스피곳에 고착 (일체성형 또는 접착 접합) 하여 서로 대향하고, 또한, 상기 지지수단 사이에 어긋난 형상이 되어 중합 슬라이딩접촉하는 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재 (이하, 「고리형 내벽부재」 라고 하기도 한다. ) 를 형성한, 요컨대 소켓 및 스피곳의 슬라이딩에 추종하는 대략 플랫형상 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재를 형성한 자유 관 이음매에 관한 것이다.

따라서, 그 치수는, 상기 접속구의 요구직경을 75 mmφ, 100 mmφ, 150 mmφ, 200 mmφ로 하고, 그 수진각(首振角: 최대 접속각 또는 진각) 을 편측 15° 또는 그 이상으로 하고 있다.

그런데, 본 발명의 제 1 실시예의 자유 관 이음매 (1) 에서는, 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4 에 있어서, 자유롭게 변화시키기 전의 관축 (a) 은 동일 직선상으로 되어 있고, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는 일방의 유출구인 접속구는 장착구 (2) 로 되어 있다.

또한, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는 부분 구형 외표면을 갖는 내측 스피곳 (3) 과, 상기 장착구 (2) 는 일체적으로 형성하고 있다.

또한, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는 타방의 유입구인 접속구는 고무륜 수용구 (4) 로 되어 있다.

또한, 이 관축 (a) 를 관축으로 하는 부분 구형 내표면을 갖는 외측의 소켓 (5) 과, 상기 고무륜 수용구 (4) 는 일체적으로 형성하고 있다.

그리고, 이들 부분 구면의 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 은 액밀형상으로 끼워 맞 춰져 자유롭게 슬라이딩하도록 되어 있다.

그 액밀을 위해, 내측의 스피곳 (3) 의 최대 직경의 근방에 고무륜 (6) 을 수용하는 시일장착홈 (7) 을 오목하게 형성하고 있다.

이 고무륜 (6), 즉 시일패킹은, 시일장착홈 (7) 보다 외측으로 약간 밀려 나오는 크기로 되어 있고, 시일성을 확실하게, 또한, 사용전의 각도를 유지할 수 있도록 하고 있다.

이 때문에, 내측의 스피곳(3) 은 외측의 것에 비해 약간 두껍게 형성 (사출성형가능) 하고, 강성을 부여하여 고무륜 (6) 에 압압력을 부여하고 있다.

또, 상기 고무륜 수용구 (4) 는, 통상의, 예를 들어 규격화된 고무륜 수용구로 구성하고, 립형성 시일 (18, 도 5 참조) 이나 삽입되는 PVC 관 (도시 생략) 의 스토퍼를 형성하고 있다.

여기에서, 상기 내외의 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 의 베이스부 내측에, 서로 대향하고, 또한, 어긋난 형상으로 되어 중합 슬라이딩접촉하는 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재 (9) 를 형성하고 있다.

즉, 내측의 스피곳 (3) 의 베이스부 또는 그 근방이고, 그 내측에 고리형 내벽부재 (9) 를 구성하는 외측의 지지수단 (10) 을 고리형에 일체적으로 돌출 형성하고 있다.

또한, 외측의 소켓 (5) 의 베이스부 또는 그 근방이고, 그 내측에 고리형 내벽부재 (9) 를 구성하는 내측의 지지수단 (11) 을 고리형으로 일체적으로 돌출 형성하고 있다.

그리고, 이들 외측 지지수단 (10) 과 내측 지지수단 (11) 은, 각 선단이 어긋난 형상으로 되어 있고, 그 사이에 고리형 내벽부재 (9) 를 구성하는 종동 링 (12) 을 개재시키고 있다.

따라서, 이 고리형 내벽부재 (9) 의 내주면은, 상기 장착구 (2) 나 고무륜 수용구 (4) 의 접속구와 거의 동일한 관직경으로 되어 있고, 더구나 통상의 관체 내면과 동일하게 대략 플랫인 내주면을 구성하고 있다.

그래서, 이 자유 관 이음매 (1) 를 자유롭게 변화시켜 사용하면, 즉, 도 2 에 나타내는 바와 같이 관축 (a) 을 내측의 스피곳 (3) 의 최대 직경 (고무륜 (6) 의 장착 근방) 에서 약 15° 편측으로 만곡시키면, 내외의 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 은 원활하게 슬라이딩하지만, 고리형 내벽부재 (9) 에서는, 이들 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 의 반경보다 작은 직경의 위치에서, 요컨대 슬라이딩 스트로크를 작게 하여 종동 링 (12) 을 관축 (a) 에 대하여 직교상태에서 경사시키면서, 이 자유롭게 변화하는 것에 대해 추종대응한다. 특히, 고리형 내벽부재 (9) 에서는 부품의 변형 등에 의해 추종이 용이해진다.

요컨대, 내외의 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 은 원활하고 자유롭게 움직이는 가이드부재이고, 고리형 내벽부재 (9) 는 흐름을 원활하게 하는 부재로 되어 있다.

즉, 외측 지지수단 (10) 의 내면에 있어서, 특히, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 그 선단으로부터 베이스부를 향하여, 상기 스피곳 및 소켓의 곡률반경보다 큰 반경을 갖는 제 1 부분 구형 표면 (13) 을 형성하고, 내측 지지수단 (11) 의 외면에서, 그 선단에서 베이스부를 향하여, 상기와 동일한 제 2 부분 구형 표면 (14) 을 형성하고, 종동 링 (12) 에는 제 1 부분 구형 표면 (13) 과 제 2 부분 구형 표면 (14) 에 슬라이딩접촉하는 내외의 부분 구형 표면 (13A, 14A) 만을 구성하고 있다.

따라서, 이 종동 링 (12) 은 접속구와 동일 직경의 띠형상 링으로 되어 있고, 이 때문에, 유로면적을 변경하지 않고, 흐름을 원활하게 하면서, 관 정상을 지나는 종단면에서 본 경우, 2 개소의 회전중심축을 형성하고 있다. 이 때, 외측의 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 의 최대 진각은 약 15°인데, 내측의 종동 링 (12) 의 각 굴곡이 자유롭게 부분의 최대 진각은 7.5°가 된다.

그리고, 특히 종동 링 (12) 에서의 제 1 부분 구형 표면 (13) 에서 슬라이딩접촉하는 원호면이 있는 내면 (15) 은 해당 PVC 관의 요구직경의 대략 관 내면으로 구성하고, 그 선단을 쐐기형상으로 하여 오물 고임을 방지하는 동시에 고형물의 계류를 방지하고 있다.

또한, 내측 지지수단 (11) 의 선단도 쐐기형상으로 하여 오물 고임의 방지와 함께 고형물의 계류를 방지하고 있다.

물론, 내외측의 지지수단 (11, 10) 의 치수를 관축방향으로 짧게 하면, 상기와 동일한 구성으로서 짧은 치수를 갖는 복수의 종동 링을 세워 설치할 수 있다.

또한, 내외측의 지지수단 (11, 10) 과 종동 링 (12) 의 슬라이딩접촉하는 부분 구상 표면의 조합은, 부분 구형 내표면ㆍ부분 구형 외표면ㆍ부분 구형 내표면ㆍ부분 구형 외표면에서 각 선단이 어긋난 형상으로 되어 있는 것 외에, 부분 구형 외표면ㆍ부분 구형 내표면ㆍ부분 구형 외표면ㆍ부분 구형 내표면에서 각 선단이 어 긋난 형상으로 되어 있는 것 또는 부분 구형 외표면ㆍ부분 구형 내표면ㆍ부분 구형 내표면ㆍ부분 구형 외표면에서 각 선단이 어긋난 형상으로 되어 있는 것이어도 된다.

그리고, 상기 회전중심축을 늘릴수록, 내측의 종동 링의 각 최대 진각은 작아도 되기 때문에, 추가로 오물 고임을 더욱 방지할 수 있다.

이상의 기본구성의 자유 관 이음매 (1) 에 있어서, 그 중, 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 의 부착은, 예를 들어 외측의 소켓 (5) 을 가열ㆍ연화하고, 내측의 스피곳 (3) 을 장착하는 부착이어도 되지만, 보다 바람직하게는, 다음과 같이 행한다.

도 5 에 나타내는 본 발명의 제 2 실시예의 자유 관 이음매 (1a) 의 외측의 소켓 (5a) 을, 그 최대 직경 근방, 즉, 시일장착홈 (7a) 에서, 소켓본체 (16) 와 커버링 (17) 으로 분할한다.

그리고, 이 커버링 (17) 을 시일장착홈 (7a) 의 외측 벽에 구성한다.

이 때문에, 고무륜 (6) 을 장착한 커버링 (17) 을 내측의 스피곳 (3a) 측에 미리 밖으로 끼운 후, 소켓본체 (16) 를 내측의 스피곳 (3a) 에 밖으로 끼우고, 이어서, 이 커버링 (17) 을 소켓본체 (16) 에 압입하여 맞물리면, 외측의 소켓 (5a) 은 내측의 스피곳 (3a) 에 부착된다. 이와 같이 하면 부분 구형 표면은 커지고, 나아가서는, 접속각을 크게 (편측 15°이상) 할 수 있다.

그 밖의 구조는, 도 1 과 동일하여 설명을 생략한다. 또, 18 은 립형성 시일을 나타낸다. 물론, 외측의 소켓 (5a) 을 분할하여 부착한 후, 접착 접합해도 된다.

또한, 도 1 에 나타내는 기본구성의 자유 관 이음매 (1) 를 다음과 같이 해도 부착된다.

도 6 에 있어서, 본 발명의 제 3 실시예의 자유 관 이음매 (1b) 에서는, 자유롭게 변화시키기 전의 관축 (a) 은 동일 직선상으로 되어 있고, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는 일방의 유출구인 접속구는 장착구 (2) 로 되어 있다.

또한, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는 부분 구형 표면을 갖는 내측의 스피곳 (3b) 과 상기 장착구 (2) 는 일체적으로 형성하고 있다.

또한, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는 타방의 유입구인 접속구는 고무륜 수용구 (4) 로 되어 있다.

또한, 이 관축 (a) 을 관축으로 하는, 블로우성형에 의해 팽출된 부분 구형 표면을 갖는 외측의 소켓 (5b) 과 상기 고무륜 수용구 (4) 는 일체 성형하고 있다.

그리고, 이들 부분 구형 표면을 갖는 내, 외의 스피곳 (3b) 및 소켓 (5b) 은 액밀형상으로 끼워 맞춰져 접속각 및 방향을 조정하기 위하여 자유롭게 슬라이딩할 수 있도록 되어 있다.

이 끼워 맞춤, 및 액밀을 위해, 내측의 스피곳 (3b) 을, 외면에 부분 구형 표면을 갖는 약간 두꺼운 지지수단 (20) 과, 외면에 부분 구형 표면을 갖는 내측의 스피곳 링 (21) 으로 분할구성하고, 양자를 부착하여 일체화함으로써 전체적으로 내측의 스피곳 (3b) 으로 하고 있다.

이 스피곳 링 (21) 의 최대 직경의 근방에는, 패킹 (6b) 을 장착하는 시일장착홈 (7b) 을 오목 형성하고 있다. 이 패킹 (6b) 으로 액밀하게 하고 있다.

그리고, 상기 내, 외의 스피곳 (3b) 및 소켓 (5b) 의 베이스부 내측에, 서로 대향하고, 또한 어긋난 형상으로 되어 슬라이딩접촉하는 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재 (9b) 를 형성하고 있다.

즉, 내측의 스피곳 (3b) 및 고리형 내벽부재 (9b) 의 각 일부를 구성하는 지지수단 (20) 과, 외측의 소켓 (5b) 의 베이스부 내측에 돌출 형성하고, 또한 고리형 내벽부재 (9b) 를 구성하는 고리형 지지수단 (22) 을 대향시키고, 또한, 어긋난 형상으로 고착하고, 이들 지지수단 (20) 과 지지수단 (22) 사이에 고리형 내벽부재 (9b) 를 구성하는 종동 링 (12b) 을 개재시키고 있다.

즉, 내측의 지지수단 (20) 의 내표면에 있어서, 스피곳 및 소켓 활동면의 곡률반경보다 큰 직경의 제 1 부분 구형 표면 (23) 을 형성하고, 지지수단 (22) 의 외표면에 있어서, 그 선단으로부터 베이스부를 향하여, 제 1 부분 구형 표면 (23) 과 동일반경의 제 2 부분 구형 표면 (24) 을 형성하고, 종동 링 (12b) 에 있어서, 이들 제 1 부분 구형 표면 (23) 과 제 2 부분 구형 표면 (24) 에 슬라이딩접촉하는 내, 외의 구형 표면 (23b, 24b) 만으로 형성하고 있다. 따라서, 이 종동 링 (12b) 은 띠형상 링으로 되어 있다.

그리고, 상기 지지수단 (22) 에 스토퍼 (8) 를 형성하여 별도 부품으로 하고, 외측의 소켓 (5b) 의 베이스부 내측에 접착 접합하여 돌출 형성하도록 하고 있다.

또한, 스피곳 링 (21) 에는 관축방향으로 복수의 리브 (25) 를 형성하여 강성을 부여함으로써 사출성형을 쉽게 하고 있다.

따라서, 이들 내, 외의 스피곳 (3b) 및 소켓 (5b) 및 고리형 내벽부재 (9b) 의 장착은 다음과 같이 실시한다.

먼저, 내측의 지지수단 (20) 에 종동 링 (12b) 를 안으로 끼워 둔다. 한편, 관축을 수평형상으로 한 외측의 소켓 (5b) 에, 패킹 (6b) 을 장착한 스피곳 링 (21) 을 평면에서 보았을 때 그 관축을 직교상태로 하여 끼워 넣은 후에 외측의 소켓 (5b) 내에서 이 직교를 되돌린다.

이어서, 지지수단 (22) 을 외측의 소켓 (5b) 의 베이스부 내면에 접착 접합하여 일체화하고, 상기 스피곳 링 (21) 을 내측의 지지수단 (20) 에 요철 (26) 에 의해 맞물리게 함과 함께 접착 접합한다. 그 때, 지지수단 (22) 은 종동 링 (12b) 과 슬라이딩접촉한다.

이상과 같이 부착된 자유 관 이음매 (1b) 로 자유롭게 변화시키면, 즉, 관축 (a) 을 편측 15°만곡시키면, 내, 외의 스피곳 (3b) 및 소켓 (5b) 은 원활하게 슬라이딩한다.

한편, 고리형 내벽부재 (9b) 는 상기 회전중심축이 2 개소이기 때문에, 이들 스피곳 및 소켓 (3b, 5b) 보다 최대 활동 스트로크를 1/2, 또한, 종동 링 (12b) 을 관축 (a) 에 대하여 직교상태에서 경사시키고, 어떠한 자유로운 변화에도 양호하게 대응하면서 추종한다.

따라서, 이 제 3 실시예의 자유 관 이음매 (1b) 에 의하면, 자유롭게 변화시키더라도 고리형 내벽부재 (9b) 에 의해 오물 고임은 해소할 수 있고, 더구나, 지지수단 (20), 종동 링 (12b), 및 지지수단 (22) 으로 이루어지는 복수의 링체로 구 성하는 고리형 내벽부재 (9b) 에 의해, 그 접속구와 동일 직경의 내면이 관체 내면과 거의 동일한 플랫형상이 되어 흐름을 원활하게 하는 것은 물론, 고형물의 계류를 방지한다. 또한, 관로 단면적 (내직경) 의 감소가 없어, 나아가서는, 하수 본관에 사용할 수 있다.

특히, 외측의 소켓 (5b) 은 블로우성형에 의해 부분 구형 표면을 정확하게 형성할 수 있고, 내측의 스피곳 (3b) 은, 분할되어 지지수단 (20), 스피곳 링 (21) 과 함께, 회전추출 등의 성형 사이클을 늦추는 일 없는 통상의 사출성형으로 저렴하게 성형할 수 있고, 더구나, 무리하게 끼우기 등을 최대한 피할 수 있다.

또한, 내측의 스피곳 (3b) 을 지지수단 (20) 과 스피곳 링 (21) 으로 분할했기 때문에, 종래의 두꺼운 일체의 코어와 달리 부착에 지장이 없고, 나아가서는, 스피곳 및 소켓 활동면, 요컨대, 부분 구형 표면을 크게 할 수 있고, 그 결과, 볼 이음매에 근사하게, 플랜지형 관 이음매와 같이 접속각을 크게 할 수 있다.

본 발명의 다른 면을 첨부 도면에 나타내는 추가의 실시예에 의해 상세히 서술한다.

도 7 은 본 발명의 제 3 실시예와 거의 동일한 제 4 실시예의 단면도 (자유로운 변화 전의 종단면도), 도 8 는 도 7 의 설명도 (최대 자유 진각 상태의 관 정상 및 관 밑바닥을 나타내는 단면도), 도 9 는 도 8 의 상세 설명도, 도 10 은 본 발명의 제 1 실시예와 거의 동일한 제 5 실시예의 단면도, 도 11 은 제 6 실시예의 본 발명을 적용한 합성 수지제 소형 맨홀 (용기) 의 단면도이다.

본 발명의 제 4 실시예는, PVC 관끼리나 PVC 관과 PVC 용기의 접속부를 접속 하기 위해서 사용하는 PVC 제 자유 관 이음매 (1) 이고, 일방의 접속구 (고무륜 수용구; 4) 와 일체 성형된 부분 구형 표면을 갖는 외측의 소켓 (5b) 과, 이 접속구 (4) 의 반대측으로서, 동일 직선상 관축 (a) 상에 있는 타방의 접속구 (장착구 또는 자유 관 이음매가 일체화된 용기 본체 접속부; 2) 와 일체화된 부분 구형 표면을 갖고, 또한, 내측의 관로를 직접 형성하지 않은 스피곳 링 (2l) 으로 이루어지고, 이 자유 관 이음매 (1) 에 있고, 이들 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 의 각 관로측에서 돌출되어 대향하고, 또한, 그 선단이 어긋나 있는 고리형 제 1, 제 2 지지수단 (20, 22) 과, 이들 지지수단 (20, 22) 의 내 또는 외표면에 형성한 제 1, 제 2 구형 표면 접합부 (23, 24) 에 슬라이딩하는 동일한 구형 표면 접합부를 갖는 종동 링 (12b) 으로 이루어지고, 이들 지지수단 (20, 22) 및 종동 링 (12b) 은, 그 내직경이 상기 접속구 (4) 에 삽입된 관로 내직경 또는 접속구 (2) 의 내직경과 거의 동일하게 되어 관로를 형성함과 함께, 상기 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 의 최대 자유 진각 (θ) 의 변위에 추종하여 자유 진각 (η_n; 본 실시예의 경우는 n=1, 2) 의 변위를 하도록 하고 있는 것이다.

이것을 요약하면, 내외의 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 이 이음매 강도를 유지하면서 자유 진각 (θ) 의 변위를 담지하는 1 쌍의 스피곳 이음매 및 소켓 이음매를 구성하고, 이들 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 의 내직경측에 있고, 이 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 의 관로 거의 전체 면을 형성하고, 또한, 자유 진각 (θ) 의 변위에 추종하는 2 개의 지지수단 (20, 22) 과 1 개의 종동 링 (12) 이 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재를 구성하고, 이들의 분담한 1 쌍의 스피곳 이음매 및 소켓 이음매와 고리형 내벽부재로 이루어지는 자유 관 이음매 (1) 이기 때문에, 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 과 지지수단 (20, 22), 종동 링 (12b) 과의 각 구형 표면 접합부에서 2 종 구형 표면을 형성하는 자유 관 이음매 (1) 로 할 수 있고, 그 결과,

(가) 내직경측의 구형 표면 접합부재는 얇은 두께의 고리형상체이기 때문에 직렬로 복수개 배열하더라도 요철을 크게 하지 않는다.

(나) 내직경측의 구형 표면 접합부재의 수를 많게 하여 자유롭게 변위시키더라도, 그 만큼 요철을 분산할 수 있다.

(다) 내직경측의 구형 표면 접합부재의 자유 진각 (η_n ) 을 θ보다 작게 할 수 있고, 나아가서는, η_n 에 의한 요철을 작게 할 수 있다.

(라) 내직경측의 구형 표면 접합부재는 2 개의 고정부재를 포함해서 구성했기 때문에, 자유 진각 (η_n) 의 변위에 의해서도, 이 고정부재는 고정상태로 관로측으로 출입하지 않기 때문에 볼록 (관로 협착물) 을 발생시키지 않는다.

의 여러가지 효과를 나타내는 것으로 부터, 이들이 함께 관로 내면을 대략 동일 직경화 내지 플랫화할 수 있다.

달리 말하면, 지지수단 (20, 22) 과 종동 링 (12b) 의 구형 표면 접합부 (23, 24) 에서 슬라이딩하여 형성하는 자유 진각 (η_n) 은, 종동 링 (12b) 의 수를 m (본 실시예의 경우는 m=1) 으로 하면, 이들 구면 접합부 (23, 24) 의 수는 m+1 이 되기 때문에 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 의 자유 진각 (θ) 을 이 m+1 에서 뺀 값 (대략 η_n=θ/(m+1) 의 관계) 이 되고, 그 결과, 상기 (나)(다) 의 효과를 나 타내게 된다.

다음에, 본 실시예의 자유 관 이음매 (1) 의 상세한 구성 및 그 효과에 관해 서술한다.

본 실시예의 PVC 제 자유 관 이음매 (1) 를, 예를 들어 요구직경 75 mmφ, 100 mmφ, 150 mmφ, 200 mmφ의 배수설비에 사용한 경우, 자유 진각 (θ) 을 크게 형성한 상태에서도, 그 관로 밑바닥부측에 2 개의 근소한 오물 고임 (31, 32) 이 형성될 뿐이고, 그 관로 정상부측에는 볼록부는 형성되지 않는다 (이 때문에, 이것을 관 밑바닥측에 사용하면 고임은 발생하지 않는다).

또, 이 2 개의 근소한 오물 고임 (31, 32) 의 정량적 크기는, 본 실시예의 구체적 효과로서 후기한다.

상기 외측의 소켓 (5b) 과 고무륜 수용구용 홈 (44) 은 사출성형, 또는 콜드 패리슨법에 의한 블로우 성형에 의해 형성된다.

이 소켓 (5b) 의 팽출 베이스부에는, 고무륜 수용구 스토퍼 (8) 를 형성한 제 2 지지수단 (22) 을 안으로 끼우고 접착제로 고착하고 있다. 이 제 2 지지수단 (22) 의 선단측 내표면에 η_n 용 제 2 구면 접합부 (24) 를 형성하고 있다.

상기 스피곳 링 (21) 을 지지하는 제 1 지지수단 (20) 과, 장착구인 접속구 (2) 는 사출성형에 의해 형성된다.

이 제 1 지지수단 (20) 의 외면의 일부는, 상기한 바와 같이 관로를 직접 형성하지 않은 사출성형제 스피곳 링 (21) 의 연장부를 구성함과 함께, 그 외면의 잔부에 평탄 외주면을 형성하고, 또한 선단측에 걸림홈 (26) 을 형성하고 있다.

이 걸림홈 (26) 에 스피곳 링 (21) 의 내주에 형성한 돌조 (27) 를 끼워 맞춤과 함께, 평탄 외주면과, 소켓 (5b) 에 미리 삽입한 스피곳 링 (21) 의 내주면을 접착 접합함으로써, 제 1 지지수단 (20) 에 의해서 스피곳 링 (21) 을 강고하게 지지하고 있다. 따라서, 이 스피곳 링 (21) 은 부착이 용이하게 하면서 그 자체는 상기 도 12 의 52 와 달리, 단독으로 활동 내지 망동(妄動)하지 않고, 내측의 구면 접합부로서 기능하도록 하고 있다.

이 스피곳 링 (21) 은, 그 외표면에 부분 구형 표면을 형성하여 상기 소켓 (5b) 의 내면에서 활동하는 두꺼운 두께의 고리체로 구성하고 있다. 이 최대 직경의 외표면에 O 링홈 (7b) 을 둘레에 형성하고 O 링 (6b) 을 장착하고 있다.

따라서, 상기 스피곳 링 (21) 및 소켓 (5b) 에 의해, 자유 관 이음매 (1) 의 강도와 수밀성과 자유 진각 (θ) 을 담지하도록 하고 있다.

다음으로, 종동 링 (12b) 인데, 이 링편의 단면은 프로펠러형상으로 되고, 양측의 제 1 및 제 2 지지수단 (20, 22) 의 브리지의 기능을 하는 동시에, 자유 진각 η₁ 및 η₂ 를 각각 만드는 제 1 및 제 2 구형 표면 접합부 (23, 24) 를 형성하고 있다.

도면에서는, 고무륜 수용구측의 내면에 η₁ 용 제 1 구형 표면 접합부 (23) 를 형성하고, 장착구측의 외면에 η₂ 용 제 2 구형 표면 접합부 (24) 를 형성하고 있다. 또, 도면 중 25 는 복수의 리브를 나타낸다. 물론, 종동 링 (12b) 을 복수개 직렬로 형성해도 된다.

이상과 같은 본 실시예의 자유 관 이음매 (1) 를 자유롭게 변위시키더라도, 다음과 같은 약간의 요철밖에 발생하지 않은 것, 요컨대 대략 프랫인 관로면의 것으로 할 수 있다.

도 9 에 있어서, 도 (A) 는 관축 (a) 를 지나는 종단면 부분도, 상기 (B) 는 위쪽 최대 자유 진각 (θ=15 도) 에서의 제 1 오물 고임 (32) 의 전개 평면도, 상기 (C) 는 상기 상태에서의 제 2 오물 고임 (31) 의 전개 평면도를 나타낸다. 그리고, 도 9 중, 1.1, 26, 3.8, 49, 20, 29 등은 치수 (밀리미터) 를 나타낸다.

이 자유 관 이음매 (1) 는, 상기와 같이 요구직경 150 mmφ의 PVC 제 배수관용의 것으로서, 자유 진각 (θ=15 도) 인 경우, 관로 밑바닥측에 제 1 지지수단 (20) 에서의 제 1 구형 표면 접합부 (23) 와, 종동 링 (12b) 의 공간에 제 1 오물 고임 (32) 이 형성된다.

또한, 제 2 지지수단 (22) 에서의 제 2 구면 접합부 (24) 와, 종동 링 (12b) 과의 공간에 제 2 오물 고임 (31) 이 형성된다.

이 제 1 오물 고임 (32) 은, 평면에서 보았을 때에는 2 개의 활형상에 그 현을 맞대어 조합한 형상이고, 종단면에서 보았을 때에는 대략 삼각형상으로 되어 있다.

이 도시와 상기 종래 예의 도 12 의 (B)(C) 의 도시는, 대략 동일 치수 (양자 모두 요구직경 150 mmφ의 것) 로 나타낸 모식도이기 때문에, 대비하면, 일견 요철의 사이즈가 명료한데, 그 치수는 도 9 (A)(B) 와 같이 제 1 오물 고임 (32) 에서는, 활형의 현은 49 mm (118 mm) 와 26 mm (105 mm), 삼각의 저변은 29 mm (82 mm), 높이는 3.8 mm (20 mm) 로 되어 있다. 괄호 내 숫자는 도 12 의 것.

또한, 제 2 오물 고임 (31) 에서는, 마찬가지로 궁형의 현은 26 mm (없음), 삼각의 높이 1.l mm (없음) 로 되어 있다. 괄호 내는 도 12 에서는 형성하지 않은 것을 나타낸다.

따라서, 이 구체적인 정량적 효과는 상기 발명의 효과를 단적으로 뒷받침하고 있고, 나아가서는, 본 실시예의 자유 관 이음매 (1) 를 위쪽으로 최대 자유 진각 (θ=15 도) 을 취해도, 종래의 직관 접합부에서의 요철과 비교하여 손색이 없고, 오물의 계류가 생기지 않는다.

이로 인하여, PVC 관의 고무륜 수용구ㆍ장착구를 사용한 직관 접합부의 경우, 도 7 에서의 장착구 (2) 와 같이, 예를 들어 150 mmφ인 것에서는, 관두께 t=약 5 mm 이기 때문에, 그 선단의 두께 t/2 가 15 ∼ 30 도인 경사 외면에 의해 형성되고, 따라서, 약 2.5 mm 의 높이와 경사 외면의 연장선으로 둘러싸인 오목부가 형성되기 때문에, 상기 구체적 수치와 다름없는 것이다.

그리고, 본 실시예의 자유 관 이음매 (1) 에서는 편측에 최대 15 도의 자유 진각 (θ)=15 도를 취한 경우는, 상류측 급비탈의 배관이 되기 때문에, 토사 등의 고형물은 제 1, 제 2 오물 고임 (32, 31) 에는 계류하지 않고 씻겨흘러가므로 상기 직관 접합부와 같이 고형물의 계류는 발생하지 않는다.

물론, 본 실시예의 자유 관 이음매 (1) 를 수평면에서의 최대 자유 진각 (θ)=15 도로 하여 사용하면, 상기의 직관 접합부와 동등하게 된다.

더구나, 본 실시예의 자유 관 이음매 (1) 에서는, 고무륜 수용구 (4) 가 소 켓 (5b) 과 일체 성형되어 있기 때문에, 도 12 로 나타내는 코어 (52) 에 고무륜 수용구 (55) 를 형성하고, 코어 (52) 의 방향성이 정해지지 않은 것에 비해 시공성을 간략화할 수 있어, 나아가서는, 좁은 홈내 등의 배관에 안성맞춤이 된다.

다음으로, 본 발명의 제 5 실시예에 관해서 서술한다.

도 10 에 있어서, 제 5 실시예의 자유 관 이음매 (1A) 는, 일방의 고무륜 수용구 (4) 와 일체 사출성형된 부분 구형 표면형상 팽출부를 갖는 외측의 소켓 (5) 과, 이 고무륜 수용구 (4) 의 반대측으로서, 자유로운 변위 전, 동일 직선상 관축 (a) 상에 있는 타방의 장착구 (2) 와 일체 사출성형된 부분 구형 표면을 외면에 갖고, 또한, 그 내측에서 관로를 직접 형성하지 않은 내측의 스피곳 (3) 으로 이루어지고, 또한, 이들 2 개의 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 의 각 팽출 베이스부로부터 일체성형되어 돌출되어 대향하고, 또한, 그 선단이 엇갈려 있는 고리형 제 1 및 제 2 지지수단 (10, 11) 과, 이들 지지수단 (10, 11) 의 내 또는 외면에 형성한 2 개의 제 1 및 제 2 구형 표면 접합부 (13A, 14A) 에 슬라이딩하는 동일한 구형 표면 접합부를 갖는 종동 링 (12) 으로 이루어지고, 이들 지지수단 (10, 11) 및 종동 링 (12) 은, 요컨대 2 개의 구면 접합부 (13A, 14A) 는, 그 내직경이 상기 고무륜 수용구 (4) 등과 대략 동일하게 되어 관로를 형성함과 함께, 상기 자유 진각 (θ) 의 변위에 추종하여 각각 자유 진각 (η₁, η₂) 의 변위를 하도록 한 것이다.

특히, 상기 지지수단 (1O, 11) 및 종동 링 (12) 에 의한 일방의 자유 진각 ( η₁) 과 타방의 자유 진각 ( η₂) 은 달리하고 있어, 그 합 ( η₁+ η₂) 이 상기 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 의 자유 진각 (θ) 과 동일해지도록 하여 정확하게 추종할 수 있도록 하고 있다. 예를 들어, θ=15 도인 경우, η₁=1O 도, η₂=5 도가 된다.

따라서, 본 실시예의 경우는, 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 에 의한 θ의 회전중심축 (b) 에 대하여, 곡률반경이 작은 제 1 구형 표면 접합부 (13A) 에 의한 자유 진각 ( η₁) 의 회전중심축 (c) 은, 곡률반경이 큰 제 2 구면 접합부 (14A) 에 의한 자유 진각 (η₂) 의 회전중심축 (d) 보다 간격은 크게 되어 있다.

달리 말하면, 상기 지지수단 (10, 11) 사이에 종동 링 (12) 이 m 개 배치되어 있는 경우는, 종동 링 (12) 끼리 및 종동 링 (12) 과 지지수단 (10, 11) 의 구형 표면 접합부는 n (n=m+1, m 은 1 이상의 정수) 개 형성되므로, 이들 구형 표면 접합부에서의 자유 진각을 각각 η_n 으로 하면, 그들의 합 ( η₁+ η₂+ η₃ㆍㆍㆍ+ η_n) 은 상기 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 자유 진각 (θ) 과 동일해진다.

이상과 같은 제 5 실시예의 자유 관 이음매 (1A) 의 1 개의 사용방법을 서술한다.

상기 고무륜 수용구 (4) 를, 합성 수지 등의 용기 또는 맨홀의 출구측에 접속하여 고정측으로 하고, 장착구 (2) 를 아래쪽으로 15 도 변위시켜 급비탈의 가동측으로 한 경우, 스피곳 (3) 및 소켓 (5) 을 원활하게 활동시켜, 예를 들어 최대 자유 진각 (θ)=15 도가 되도록 스피곳 (3) 을 활동시키고 스토퍼 (80) 에 맞닿게 하면, 그 활동에 따라, 제 1 및 제 2 지지수단 (10, 11) 및 얇은 두께의 종동 링 (12) 에서는, 상기 도 8 를 거꾸로 본 경우와 같이, 종동 링 (12) 의 외표면에 구형 표면 접합부 (13A) 의 어떤 일방 끝이 지지수단 (10) 의 베이스부와 일치하도록 되므로, a 가 수평형상태에서의 관 밑바닥측에 있던 고임이 해소되고 전체적으로 관 밑바닥측에는 고임이 생기지 않는다.

물론, 그 때, 관 정상측에는 약간의 요철을 볼 수 있지만, 이것은 제 4 실시예의 직관 접합부에 필적하는 것이다.

또, 이들 자유 관 이음매 (1, 1a, 1b, 1A) 는 공공 하수도 본관에 설치되는 PVC 관끼리의 접속이나 공공 하수도에 설치되는 합성 수지 (PVC 제) 소형 맨홀 (용기; 70) 에 일체로 부착되어 다른 PVC 관과 접속할 때에 사용된다 (도 11 참조). 이 때, 자유 관 이음매와 맨홀 및 PVC 관의 접속은, 반드시 도 11 에 나타내는 바와 같이 소켓 이음매 (500) 의 타단 (4) 을 PVC 관으로 접속하여 스피곳 이음매 (300) 의 타단을 맨홀 (70) 에 접속할 필요는 없고, 유체의 흐름 등을 고려하여 그 반대로 접속해도 된다. 물론, 하수관 설비에 사용되지 않으면, 오물 고임은 단순한 고임이 된다.

시일패킹은 고리형 내벽부재 (9) 측에 형성해도 되고, 또한 고리형 내벽부재 (9) 는 원추형상 직경확대 링이어도 되고, 또한 가요관과 같은 부재이어도 된다.

본 발명에 의하면, 소켓 및 스피곳의 내측에, 길이방향에 걸쳐 소켓 이음매 및 스피곳 이음매의 내측단면을 거의 동일하게 하기 위한 내면이 대략 플랫형상인 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재를 형성했기 때문에, 어떠한 자유로운 변화위치 에서도 고임을 방지할 수 있으면서, 관로를 협착하지 않고, 또한 자유롭게 변화하지 않은 경우에는 관축을 직선상으로 할 수 있고, 나아가서는, 상기 과제를 해소하게 되어 자유 관 이음매의 용도의 다양화, 특히, 구형 및 플랜지형 자유 관 이음매의 각 기능을 겸용으로 구비한 것으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 자유 진각 (θ) 을 강력하게 가이드하는 한 쌍의 소켓 이음매 및 스피곳 이음매와, 그 내측에 있고, 관로 내면을 거의 일원화, 평활화하는 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재로 명확히 분담시켰기 때문에, 자유 관 이음매가 원활한 활동기능 (滑動機能) 을 하는 것은 물론, 어떠한 진각 상태에서도, 오물 고임 방지용 고리형 내벽부재의 추종기능 (迫從機能) 에 의해, 관로가 완만한 만곡면이 되고, 나아가서는, 곡관 단일체를 복수개 접속한 관로상태, 요컨대, 직관 접합부의 요철에 필적시킬 수 있다.

특히, 관로를 형성하는 고리형 내벽부재가 이음매 강도를 담지하는 한 쌍의 소켓 이음매 및 스피곳 이음매의 내측에 있기 때문에 그 변위가 작아지고, 또한, 이음매 강도를 담지하지 않은 얇은 두께로 구성할 수 있고, 나아가서는, 자유롭게 변화시켜도 관로 내면에 요철이 생기기 어렵다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 효과 외에, 고리형 내벽부재의 구형 표면 접합부는, 소켓 이음매 및 스피곳 이음매의 구형 표면 접합부 개소보다 많게 하기 때문에, 그 만큼 관로에서의 요철이 분산되고, 나아가서는 전체적으로 플랫화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 고리형 내벽부재의 구형 표면 접합부를, 도 7 에 있어서의 자유 진각 (θ) 을 형성하고, 또한, 관축 (a) 에 직교하는 회전중심축 (b) 에 대하여, 좌우 1 쌍의 회전 중심축으로 직렬로 2 개 배열하는 구성으로 할 수 있고, 나아가서는, 범용 배수관로 설비에 적합하며, 또한, 구조를 간소화할 수 있다.

Claims (18)

1. 부분적으로 구형상의 내표면을 갖는 소켓을 일단에 구비하는 소켓 이음매와, 상기 소켓의 부분적인 구형의 내표면과 일치하는 부분적으로 구형상의 외표면을 갖는 스피곳을 일단에 구비하는 스피곳 이음매를, 상기 소켓과 상기 스피곳 사이에서 회전이 자유롭게 접속한 자유 관 이음매에 있어서, 접속한 상기 소켓 및 스피곳에 의해서 둘러싸인 이음매 접속부의 내측 단면을 이음매 직관부의 내측단면과 거의 동일하게 유지하기 위한, 상기 이음매 접속부의 내측에 배치되고, 또한 상기 소켓 및 상기 스피곳의 회전에 추종하여 회전이 자유로운 고리형 내측벽부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자유 관 이음매.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고리형 내측벽부재는, 상기 소켓 및 상기 스피곳의 각각의 내측에 형성된 지지수단에 의해서 회전이 자유롭게 지지되어 있는 자유 관 이음매.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지부재는 그 자유단에서 부분적으로 구형상의 표면을 갖고, 상기 고리형 내벽부재는 양 가장자리에 상기 지지수단의 부분적으로 구형상의 표면과 일치하는 부분적으로 구형상의 표면을 갖고, 상기 고리형 내벽부재는 그 양 가장자리의 부분적으로 구형상의 표면과 상기 지지수단의 부분적으로 구형상의 표면 사이의 회전이 자유로운 접속에 의해서 지지되어 있는 자유 관 이음 매.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소켓 이음매 및 상기 스피곳 이음매의 타단은 관 접속구인 자유 관 이음매.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소켓 이음매의 타단은 관 접속구이고, 상기 스피곳 이음매의 타단은 하수도 배관을 위한 용기에 일체로 접속되어 있는 자유 관 이음매.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스피곳 이음매의 타단은 관 접속구이고, 상기 소켓 이음매의 타단은 하수도 배관을 위한 용기에 일체로 접속되어 있는 자유 관 이음매.
7. 일단에 부분적으로 구형상의 내표면을 갖는 소켓 및 이 소켓의 베이스부에서 돌출되어 자유단에 부분적으로 구형상의 외표면을 갖는, 슬리브부재를 구비하는 소켓 이음매;

   일단에 상기 부분적으로 구형상의 내표면과 일치하는 부분적으로 구형상의 외표면을 갖는 스피곳 및 이 스피곳의 베이스부에서 돌출되어 자유단에 부분적으로 구형상의 내표면을 갖는 슬리브부재를 구비하는 스피곳 이음매; 및

   접속한 상기 소켓 및 상기 스피곳에 의해서 둘러싸이는 이음매 접속부의 내 측단면을 이음매 직관부의 내측단면과 거의 동일하게 유지하기 위한, 적어도 1 개의 고리형 내벽부재; 로 이루어지는 자유관 이음매에 있어서,

   상기 소켓 이음매 및 상기 스피곳 이음매는 상기 소켓과 상기 스피곳 사이에서 회전이 자유롭게 접속되고,

   상기 적어도 1 개의 고리형 내벽부재는 양 가장자리에 상기 슬리브부재의 부분적으로 구형상의 표면과 일치하는 부분적으로 구형상의 표면을 갖고, 상기 슬리브부재 사이에서 상기 소켓 및 상기 스피곳 사이의 회전에 추종하여 회전이 자유롭게 지지되어 있고, 상기 슬리브부재와 그 사이에 지지된 고리형 내벽부재가 이음매 접속부의 내벽을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 자유 관 이음매.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 이음매 접속부의 내벽은 상기 소켓 이음매 및 스피곳 이음매 각각의 슬리브부재 및 1 개의 상기 고리형 내벽부재에 의해 형성되고;

   상기 소켓과 상기 스피곳은 자유 진각(振角 :θ) 을 갖고 변위가능하게 접속 되어 있고;

   상기 고리형 내벽부재와 상기 슬리브부재의 구면 연결부의 자유 진각 (η₁ 과 η₂) 의 합이 상기 소켓과 상기 스피곳 사이의 자유 진각 (θ) 과 동일한 자유 관 이음매.
9. 제 8 항에 있어서, η₁ 과 η₂ 는 서로 동일한 자유 관 이음매.
10. 제 8 항에 있어서, η₁ 과 η₂ 는 서로 다른 자유 관 이음매.
11. 제 8 항에 있어서, θ는 15°인 자유 관 이음매.
12. 제 7 항에 있어서, 상기 이음매 접속부의 내벽은 상기 소켓 이음매 및 스피곳 이음매 각각의 슬리브부재, 및 m 개 (m 은 2 이상의 정수) 의 상기 고리형 내벽부재에 의해서 형성되고;

    상기 소켓과 상기 스피곳은 자유 진각 (θ) 을 갖고 변위가능하게 접속되어 있고;

    상기 m 개의 고리형 내벽부재는 상기 플랜지부재 및 인접하는 고리형 내벽부재에 대하여, 각각 η₁, η₂, η₃ㆍㆍㆍㆍη_n (n=m+1) 의 개별적인 자유 진각을 갖고 변위가능하게 접속되어 있고,

    상기 개별적인 자유 진각 (η₁, η₂, η₃ㆍㆍㆍㆍη_n) 의 합이 상기 소켓과 상기 스피곳 사이의 자유 진각 (θ) 과 동일한 자유 관 이음매.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 개별적인 자유 진각은 서로 동일한 자유 관 이음매.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 개별적인 자유 진각의 적어도 일부는 서로 다른 자유 관 이음매.
15. 제 12 항에 있어서, θ는 15°인 자유 관 이음매.
16. 제 7 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소켓 이음매 및 상기 스피곳 이음매의 타단은 관 접속구인 자유 관 이음매.
17. 제 7 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소켓 이음매의 타단은 관 접속구이고, 상기 스피곳 이음매의 타단은 하수도 배관을 위한 용기에 일체로 접속되어 있는 자유 관 이음매.
18. 제 7 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스피곳 이음매의 타단은 관 접속구이고, 상기 소켓 이음매의 타단은 하수도 배관을 위한 용기에 일체로 접속되어 있는 자유 관 이음매.

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