KR20060067953A - 작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는밸브 - Google Patents

작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 우수한 파괴 강도를 갖고, 또한 내식성이 우수한 작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는 밸브를 제공하는 것이다.
수지제 실린더 본체(9)의 내부에 연통하는 암나사부(4)를 실린더 본체(9) 외측 표면으로부터 돌출된 상태로, 즉 암나사부(4)가 실린더 본체(9)의 외측 표면보다도 외측에 위치하도록 실린더 본체(9)에 고착한다. 인장 연신률이 50 ％ 내지 400 ％이고, 또한 인장 강도가 50 ㎫ 내지 200 ㎫의 수지로 수용 개구(1, 2)를 인서트 성형하여 수지제 실린더 본체(9)에 고착한다.
실린더 본체, 암나사부, 수용 개구, 공극부, 밸브체

Description

작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는 밸브{RECEIVING OPENING OF JOINT FOR WORKING FLUID AND VALVE WITH THE RECEIVING OPENING}
본 발명은 화학 공장 또는 반도체 제조 분야, 액정 제조 분야, 식품 분야 등의 각종 산업에 사용되는 작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는 밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 우수한 파괴 강도를 갖고, 또한 내식성이 우수한 작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는 밸브에 관한 것이다.
종래, 공기 구동의 밸브에 사용되는 수지제 실린더 본체는, 도6에 도시한 바와 같이 수지제 실린더 본체(44)의 주위측면에 실린더 본체(44) 내부에 연통하는 암나사부(45)를 갖는 수용 개구(46)가 일체적으로 마련된 구조였다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 암나사부(45)의 암나사는 수지제 실린더 본체(44)의 내부까지 설치되어 있었다. 수지제 실린더 본체(44)는 사출 성형으로 제작되어 있어 비용 저감을 위해 실린더 본체(44)를 무가공으로 성형하는 것이 필요하였다. 무가공에 의한 성형을 실현하기 위해서는 수지의 치수 안정성이 요구되지만, 이 이외에도 밸브의 용도로서 내열성 및 내약품성이 요구된다. 이들 요구를 만족시키는 수지로서 유리를 함유한 폴리페닐렌설파이드(이하, PPS-G라 기재함), 폴리비닐리덴플루오라이드(이하, PVDF-G라 기재함), 폴리프로필렌(이하, PP-G라 기재함) 등을 들 수 있지만, 특히 치수 안정성의 면으로부터 PPS-G가 적절하게 이용되고 있었다. 그러나, PPS-G는 강성이 우수한 반면 취성인 수지이기 때문에, 일반적으로 수용 개구(46)의 암나사부(45)에 작동 유체용 조인트를 접속할 때에는 암나사부(45)에 테이퍼가 마련되어 있는 경우, 작동 유체용 조인트를 체결 부착할 때에 테이퍼에 의해 수용 개구(46)가 확대되는 방향으로 힘이 가해지고, 또한 암나사부(45)가 직선형인 경우라도, 밀봉 테이프를 작동 유체용 조인트에 권취 부착하므로 수용 개구(46)가 확대되는 방향으로 힘이 가해지기 때문에, 실린더 본체(44)의 수용 개구(46)의 부분이 파손되지 않도록 0.4 Nㆍm 내지 0.5 Nㆍm의 체결 부착 토크로 체결 부착되지만, 작업자에 따라서는 토크 렌치를 이용하지 않고 규정의 체결 부착 토크 이상으로 체결 부착하는 것이 있기 때문에, 강성이 우수한 반면 취성인 수지인 PPS-G에서는 규정 이상의 체결 부착 토크를 견디지 못하고 수용 개구(46)의 부분이 파손되어 버려, 수용 개구(46)과 일체인 실린더 본체(44)까지 파손된다는 문제가 있었다. 또한, 실린더 본체(44)를 사출 성형한 경우 실린더 본체(44) 내부에 연통하는 구멍이 마련되어 있는 구조상, 수용 개구(46)의 암나사부(45) 부근에 용접 라인이 발생해 버려 용접 라인의 부분이 다른 부분보다 강도가 낮게 되기 때문에, 작동 유체용 조인트를 수용 개구(46)에 접속할 때에 규정 이상의 토크로 체결 부착하면 용접 라인의 부분으로부터 파손되기 쉽고, 또한 작동 유체용 조인트를 접속한 후에도, 작동 유체용 조인트의 접속 부분에 외적인 부하가 가해지면 수용 개구(46)로부터 실린더 본체(44)까지 파손된다는 문제가 있었다.
이 문제를 해결한 것으로서 도7에 도시한 바와 같은 구조의 것이 있었다(예 를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 구조는 플라스틱제의 본체(47)에 형성된 접속 포트(48)(암나사부)의 주위에 환형 홈(49)을 마련하고, 원통형 금속 인서트(50)를 환형 홈(49)의 내부에 삽입하는 것이었다. 그 작용은 금속 인서트(50)로 보강함으로 접속 포트(48)에 설치된 플라스틱 나사(51)를 강화하는 것이었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평5-203078호 공보(제5 내지 6페이지, 도6)
그러나, 상기 종래 기술의 접속 포트(48)에서는 삽입된 금속 인서트(50)가 본체(47)의 표면에 노출되어 있으므로, 부식성 분위기 하에서는 원통형 금속 인서트(50)가 부식되어 보강 효과가 작아져 접속 포트(48)가 파손되기 때문에, 금속이 부식되는 약액이 이용되는 반도체 제조 분야 등에서는 사용할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 본체에 PPS-G 등의 강성이 우수한 반면 취성인 수지를 이용한 경우, 플라스틱 나사(51)와 본체(47)는 일체이기 때문에, 작동 유체용 조인트를 강하게 체결 부착하면 플라스틱 나사(51)에 크랙이 발생하는 일이 있고, 크랙이 본체(47)까지 영향을 미쳐 접속 포트(48)가 파손될 우려가 있었다.
본 발명은 이상과 같은 종래 기술의 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 우수한 파괴 강도를 갖고, 또한 내식성이 우수한 작동 유체용 조인트의 수용 개구 및 그 수용 개구를 갖는 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 발명인 작동 유체용 조인트의 수용 개구의 구성은 도1을 참조하여 설명하면, 수지제 실린더 본체(9)의 내부에 연통하는 암나사부(4)가 수지제 실린더 본체의 외측 표면으로부터 돌출된 상태로 고착되어 있는 것을 제1 특징으로 하고, 수용 개구(1, 2)가 인서트 성형에 의해 수지제 실린더 본체(9)에 고착되어 있는 것을 제2 특징으로 하고, 인장 연신률이 50 ％ 내지 400 ％ 이고, 또한 인장 강도가 50 ㎫ 내지 200 ㎫의 수지로 이루어지는 것을 제3 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 제2 발명은 상기 특징을 갖는 수용 개구를 갖는 밸브이다.
본 발명의 작동 유체용 조인트의 수용 개구(이하 간단히 수용 개구라 기재함)에 이용되는 수지의 인장 연신률은 50 ％ 내지 400 ％의 범위에 있는 것이 바람직하고, 50 ％ 내지 150 ％의 범위인 것이 보다 바람직하다. 인장 연신률이 낮아지면 수지가 취성이 되기 때문에 인장 연신률은 50 ％ 이상일 필요가 있다. 또한, 인장 연신률이 높아지면 수지의 인장 강도가 저하되기 때문에 인장 연신률은 400 ％ 이하일 필요가 있다. 또한, 인장 강도는 50 ㎫ 내지 200 ㎫의 범위에 있는 것이 바람직하고, 50 ㎫ 내지 150 ㎫의 범위인 것이 보다 바람직하다. 인장 강도가 낮아지면 작동 유체용 조인트를 접속할 때에 수용 개구의 강도가 부족하여 파손되어 버리기 때문에 인장 강도는 50 ㎫ 이상일 필요가 있다. 또한 인장 강도가 높아지면 연신률이 작아지기 때문에 인장 강도는 200 ㎫ 이하일 필요가 있다. 이들 조건을 만족시키는 수지로서는 폴리에테르에테르케톤(이하, PEEK라 기재함), 폴리비닐리덴플루오라이드(이하, PVDF라 기재함), 폴리페닐렌설파이드(이하, PPS라 기재함) 등을 적합한 것으로서 들 수 있다. 또한, 수용 개구가 부식성 분위기 하에서 사용되지 않는 경우에는 수용 개구의 재질은 수지로 한정되지 않고 스테인리스, 철, 동 등의 금속이라도 좋다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명이 본 실시예로 한정되지 않는 것은 물론이다.
도1은 본 발명의 수용 개구를 갖는 밸브의 폐쇄 상태를 도시하는 종단면도이다.
도2는 도1의 수용 개구를 도시하는 사시도이다.
도3은 도1에 작동 유체용 조인트를 접속할 때의 주요부 확대 종단면도이다.
도4는 도1의 밸브의 폐쇄 상태를 도시하는 종단면도이다.
도5는 본 발명의 수용 개구의 다른 실시예를 나타내는 주요부 확대 종단면도이다.
도6은 종래의 일체 성형된 수용 개구를 갖는 밸브의 종단면도이다.
도7은 종래의 금속 보강된 수용 개구의 주요부 확대 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예인 수용 개구 및 상기 수용 개구를 갖는 밸브에 대해 도1을 기초로 하여 설명한다.
도면에 있어서 부호 1 및 2는 인장 연신률 60 ％, 인장 강도 97 ㎫인 PEEK 제의 수용 개구가고, 양자 모두 동일 구조와 작용을 갖고 있다[이하, 수용 개구(1)를 대표하여 설명함]. 부호 3은 수용 개구(1)의 일단부에 설치된 후술하는 수지제 실린더 본체(이하, 실린더 본체라 기재함)(9)의 내부에 연통하는 암나사부(4)를 내부에 갖는 헤드부이다. 암나사부(4)는 실린더 본체(9) 외측 표면으로부터 돌출된 상태로, 즉, 암나사부(4)가 실린더 본체(9)의 외측 표면보다도 외측에 위치하도록 실린더 본체(9)에 고착되어 있다.
부호 5는 수용 개구(1)의 타단부에 설치된 기부이며, 헤드부(3)로부터 직경 축소하여 설치되고, 이 부분이 실린더 본체(9)에 내포된 상태로 인서트 성형에 의해 고착되어 있다. 기부(5)의 단부에는 원환형으로 설치된 플랜지형부의 외주에, 그 축선 방향에 복수의 절결부(7)가 마련된 회전 저지부(8)가 설치되어 있다. 이 회전 저지부(8)는 실린더 본체(9)에 인서트 성형될 때에 절결부(7)에 충전된 수지가 수용 개구(1)의 회전을 억제하고, 또한 암나사부(4)에 작동 유체용 조인트를 나사 부착할 때의 수용 개구(1)의 공회전을 방지하는 동시에, 수용 개구(1)가 실린더 본체(9)로부터 빠져나오는 것을 방지한다.
수용 개구(1)의 내부에는 암나사부(3)에 연속하여, 그로부터 직경 축소된 공극부(6)가 마련되어 있고, 공극부(6)에는 암나사부(3)와 연통하는 제1 작동 유체 공급구(13)를 중심에 갖는 실린더 본체(9)의 일부가 충전 및 끼워 맞추어져 있다. 또한, 수용 개구(1)의 형상은 본 실시예로 한정되지 않고, 도5에 도시되어 있는 바와 같이 기부(5)의 공극부(6) 대신에, 실린더 본체(9)의 제1 작동 유체 공급구(13)에 연통하는 연통 구멍(43)을 마련한 형상으로 해도 좋다. 또한 수용 개구(1)는 암나사부(3)의 주위의 표면에 금속이 노출되지 않도록 금속을 매립한 것이라도 상관없다.
본 실시예에서는 수용 개구(1)에 PEEK를 이용하고 있지만, 인장 연신률이 50 ％ 이상, 바람직하게는 인장 연신률이 50 ％ 내지 400 ％이고, 또한 인장 강도가 50 ㎫ 이상, 바람직하게는 인장 강도가 50 ㎫ 내지 200 ㎫인 수지로 이루어지는 것 이면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 실시예의 수용 개구(1)는 인서트 성형에 의해 고착되어 있지만, 실린더 본체(9)에 회전 불가능하게 밀폐 고정된 상태로 고착되어 있으면 좋고, 접착, 나사 부착 및 용착 등으로 고착되어도 좋다.
부호 9는 유리 함유율 65 ％의 PPS-G제 실린더 본체이고, 볼트 및 너트(도시하지 않음)로 후술하는 본체(32)의 상부에 고정되어 있다. 실린더 본체(9)의 내부에는 계단 형상으로 각각의 공간을 위로부터 상부 공극(10), 하부 공극(11)이 형성되고, 또한 하부에는 격막 보유부 끼워 맞춤부(12)가 설치되어 있고, 실린더 본체(9)의 측면에는 수용 개구(1, 2)가 인서트 성형에 의해 고착되어 있고, 수용 개구(1)와 상부 공극(10)을 연통시키는 제1 작동 유체 공급구(13)와 수용 개구(2)와 하부 공극(11)을 연통시키는 제2 작동 유체 공급구(14)가 형성되어 있다. 본 실시예에서는 실린더 본체(9)는 PPS-G제이지만, PVDF-G 및 PP-G 등의 수지를 사용해도 상관없다.
부호 15는 피스톤이고, 상부 외주면에 O링을 보유 지지하기 위한 환형의 홈부(16)를 갖는 플랜지부(17)가 마련되어 있고, 실린더 본체(9)의 하부 공극(12)의 내주면을 상하로 미끄럼 이동 가능하게 배치되어 있다. 하부에는 플랜지부(17)에 수직 하강하여 일체적으로 설치되고 하단부에 수나사부(18)가 형성된 축부(19)가 후술하는 격막 보유부(21)의 관통 구멍(23)을 관통하고, 축부(19)의 측면에는 O링을 보유 지지하기 위한 환형의 홈부(20)가 마련되어 있다.
부호 21은 격막 보유부가고, 그 하방에는 바닥이 있는 원통 형상의 오목부(22)가 형성되어 있다. 오목부(22) 상면 중앙에는 피스톤의 축부(19)가 끼워 삽입 되는 관통 구멍(23)이 형성되고, 격막 보유부(21) 하면에는 오목부(22)를 향해 직경 축소하는 테이퍼부(24)가 마련되어 있다. 격막 보유부(22)의 외주에는 O링(25)이 끼워 장착되어 있다. 하부 외주면에는 환형 돌기부(26)가 형성되어 실린더 본체(9)의 격막 보유부 끼워 맞춤부(12)에 끼워 삽입되어 있다.
부호 27은 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, PTFE라 기재함)제의 다이어프램이다. 다이어프램(27)의 중앙에는, 상부는 격막 보유부(21)의 오목부(22)에 수용되고, 또한 하면은 후술하는 밸브 시트(40)에 압접 이격되는 밸브체(28)가 설치되어 있다. 밸브체(28)의 상면에는 암나사부(29)가 설치되어 있고, 피스톤(15)의 축부(19)의 수나사부(18)에 나사 부착되어 있다. 즉 밸브체(28)는 피스톤의 상하 운동에 수반하여, 상하로 이동 가능하고 후술하는 본체(32)의 밸브 시트(40)에 압접 이격되어 유로의 폐지 혹은 개방을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한 밸브체의 주연부에는 두께가 얇게 형성된 격막부(30)가 설치되어 있다. 또한 격막부(30) 외주에는 단면이 직사각형인 환형 끼워 맞춤부(31)가 설치되고, 후술하는 본체(32)의 환형 홈(34)에 끼워 맞추어진 상태로 본체(32)와 격막 보유부(21)의 하면으로 협지 고정되어 있다.
부호 32는 PTFE제의 본체이다. 본체(32)의 상부에는 실린더 본체(9)의 하부와 접합되는 환형 돌기부(33)와, 환형 돌기부(33) 내주에 환형 홈(34)을 갖고, 환형 돌기부(33) 내부에는 다이어프램(27)과 함께 형성되는 밸브실(35)이 마련되어 있다. 밸브실(35)의 바닥부에는 연통구(36, 37)가 마련되고, 연통구(36)는 유체 유입구(38)에 연통하고, 연통구(37)는 유체 유출구(39)에 연통되어 있다. 또한, 연통구(36)의 개구부는 밸브실(35)의 바닥부 중앙에 마련되고, 개구부의 주연부가 밸브 시트(40)로 되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시예인 수용 개구에 작동 유체용 조인트를 접속하는 방법을 도3을 기초로 하여 설명한다.
우선, 작동 유체용 조인트(41)의 수나사부(42)에 PTFE제의 밀봉 테이프를 권취 부착한다. 다음에 밀봉 테이프를 권취 부착한 수나사부(42)를 토크 렌치로 0.5 Nㆍm의 체결 부착 토크로 수용 개구(1)의 암나사부(4)에 나사 부착한다. 수용 개구(2)에 대해서도 같은 순서로 작동 유체용 조인트(41)를 나사 부착한다. 이 때, 작동 유체용 조인트(41)의 수나사부(42)에는 테이퍼 나사가 사용되기 때문에 나사 부착할 때에는 수용 개구(1)의 암나사부(4)가 확대되는 방향으로 응력이 가해진다. 이에 대해, 실린더 본체(9)의 내부에 연통하는 암나사부(4)는 실린더 본체(9)의 외측 표면으로부터 노출된 상태로 고착되어 있기 때문에, 작동 유체용 조인트(41)를 접속할 때에 수용 개구(1)의 암나사부(4)가 확대되는 방향으로 응력이 가해지더라도 암나사부(4)가 약간 외측으로 확대됨으로써 응력을 완화시킬 수 있다. 또한, 실린더 본체(9)의 외측 표면으로부터 암나사부(4)가 노출된 상태로 고착되어 있기 때문에, 헤드부(3)에만 응력이 가해지므로 실린더 본체(9)에는 응력은 가해지지 않고, 가령 규정 이상의 토크로 작동 유체용 조인트(41)를 체결 부착하였다고 해도 실린더 본체(9) 자체가 파손되는 일이 없다. 또한, 수용 개구(1)의 재질로서 인장 연신률 60 ％이고, 또한 인장 강도가 97 ㎫인 PEEK를 사용하고 있으므로, 수용 개구(1)의 암나사부(4)가 확대되는 방향으로 응력이 가해졌다고 해도 헤드부(3)가 파 손되지 않는 강도를 유지할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예인 밸브의 작용에 대해 도1 및 도4를 기초로 하여 설명한다.
밸브가 폐쇄 상태(도1의 상태)에 있어서, 밸브체(28)는 밸브 시트(40)에 압접되어 유로를 폐지하고 있다. 이 상태로부터 제2 작동 유체 공급구(14)에 작동 유체인 공기를 주입하면 피스톤(15)과 격막 보유부(21) 사이에 형성되는 하부 공극(11)으로 공기가 주입되고, 공기의 압력으로 피스톤(15)이 밀어 올려지기 때문에 피스톤(15)과 접속되어 있는 밸브체(28)도 밸브 시트(40)로부터 이격하고, 상방으로 끌어 올려져 밸브는 개방 상태(도4의 상태)가 되고, 유체는 유체 유입구(38)로부터 유입하여 연통구(36), 밸브실(37) 및 연통구(37)를 통과하여 유체 유출구(39)로부터 유출된다. 밸브가 개방 상태(도4의 상태)에 있어서, 이 상태로부터 제1 작동 유체 공급구(13)에 작동 유체인 공기를 주입하면 피스톤(15) 상부와 실린더 본체(9) 내주면에서 형성되는 상부 공극으로 공기가 주입되고, 공기의 압력으로 피스톤(15)이 밀어 내려지기 때문에, 피스톤(15)과 접속되어 있는 밸브체(28)도 하방으로 밀어 내려져 밸브 시트(40)에 압접됨으로써 밸브는 폐쇄 상태(도1의 상태)가 된다.
본 발명의 밸브의 실시예는 공기 구동의 스톱 밸브이지만, 유압 구동 등이라도 좋고, 밸브는 다이어프램 밸브나 핀치 밸브 등이라도 좋고, 특별히 한정되지 않는다. 또한 본 발명의 수용 개구는 밸브에 한정되지 않고 펌프 등에 이용해도 같은 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 수지의 재질을 바꾸어 수용 개구(1, 2)를 제작하여 파괴 토크 시험을 행한다. 이하에 나타내는 방법에 따라서 각각의 수지의 물성을 평가하였다. 결과를 표1에 나타낸다.
파괴 토크 시험 :
수용 개구(1, 2)의 암나사부(4)에 작동 유체용 조인트(41)로서 관용 테이퍼 나사를 나사 부착하고, 수용 개구(1, 2) 내지는 실린더 본체(9)에 파손이 보일 때까지 토크 렌치로 체결 부착력을 올려 행하고, 파손이 보였을 때의 체결 부착 토크를 계측하였다.
또한, 토크 렌치를 이용하지 않고 관용 테이퍼 나사를 인력(人力)으로 강하게 체결 부착한 경우, 3.0 Nㆍm 정도까지의 체결 부착 토크가 상정되기 때문에, 본 시험에 대해서는 파괴 토크 3.0 Nㆍm 이상을 합격 기준으로 하였다.
제1 시험예 :
PEEK를 이용하여 수용 개구를 사출 성형으로 제작하고, 실린더 본체에 인서트 성형하여 시험 샘플을 제작하여 얻게 된 시험 샘플로 파괴 토크 시험을 행하였다.
제2 시험예 :
폴리비닐리덴플루오라이드(이하, PVDF라 기재함)를 이용하여 수용 개구를 사출 성형으로 제작하고, 실린더 본체에 인서트 성형하여 시험 샘플을 제작하여 얻게 된 시험 샘플로 파괴 토크 시험을 행하였다.
제3 시험예 :
폴리페닐렌설파이드의 천연물(natural)(이하, PPS라 기재함)을 이용하여 수용 개구를 사출 성형으로 제작하고, 실린더 본체에 인서트 성형하여 시험 샘플을 제작하여 얻게 된 시험 샘플로 파괴 토크 시험을 행하였다.
제1 비교예 :
PPS-G(유리 첨가량 65 질량 ％)를 이용하여 실린더 본체에 일체적으로 마련된 수용 개구를 사출 성형하여 시험 샘플을 제작하여 얻게 된 시험 샘플로 파괴 토크 시험을 행하였다.
제2 비교예 :
테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(이하, ETFE라 기재함)를 이용하여 수용 개구를 절삭 가공으로 제작하고, 실린더 본체에 인서트 성형하여 시험 샘플을 제작하여 얻게 된 시험 샘플로 파괴 토크 시험을 행하였다.
[표 1]
항목 단위 제1 시험예(PEEK) 제2 시험예(PVDF) 제3 시험예(PPS) 제1 비교예(PPS-G) 제2 비교예(ETFE)
재료 물성 인장 연신률 ％ 60.0 50.0 50.0 1.3 250
인장 강도 ㎫ 97 55 75 142 16
파괴 토크 Nㆍm 6.0 3.0 5.0 1.5 2
파괴 상태 암나사부 파손 암나사부 파손 암나사부 파손 실린더 파손 수용 개구 파손
이하, 표1을 기초로 하여 각 수지의 물성을 평가한다.
(1) 제1 시험예의 PEEK에서는 인장 연신률 60 ％, 인장 강도 97 ㎫이고, 파괴시에는 암나사부의 나사 홈이 파괴되었지만, 모체인 실린더 본체가 파손되는 일은 없었다. 또한 파괴 토크는 6.0 Nㆍm이며, 3.0 Nㆍm의 2배의 강도를 갖고 있어 합격 기준을 크게 상회하기 때문에 수용 개구의 재질에 매우 적합하다.
(2) 제2 시험예의 PVDF에서는 인장 연신률 50 ％, 인장 강도 55 ㎫이고, 파괴시에는 암나사부의 나사 홈이 파괴되었지만, 실린더 본체가 파손되는 일은 없었다. 또한, 파괴 토크는 3.0 Nㆍm이며, 합격 기준과 동등하기 때문에 수용 개구의 재질에 적합하다.
(3) 제3 시험예의 PPS에서는 인장 연신률 50 ％, 인장 강도 75 ㎫이고, 파괴시에는 암나사부의 나사 홈이 파괴되었지만, 실린더 본체가 파손되지 않았다. 또한 파괴 토크는 5.0 Nㆍm이며, 합격 기준을 크게 상회하기 때문에 수용 개구의 재질에 적합하다.
(4) 제1 비교예의 PPS-G에서는 인장 연신률 1.3 ％, 인장 강도 142 ㎫이고, 인장 연신률이 낮아 파괴시에는 실린더 본체가 파괴되었다. 또한 파괴시의 토크는 1.5 Nㆍm이며, 규정의 토크로 체결 부착하는 경우에는 문제없지만 합격 기준은 만족시키지 않고, 실린더 본체가 파손되므로 수용 개구의 재질에는 적합하지 않다.
(5) 제2 비교예의 ETFE에서는 인장 연신률 250 ％, 인장 강도 46 ㎫이고, 인장 강도가 약간 낮아 파괴시에는 수용 개구가 파괴되었다. 또한 파괴 토크는 2.5 Nㆍm이며, 규정의 토크로 체결 부착하는 경우에는 문제없지만, 합격 기준을 만족시키고 있지 않으므로 수용 개구의 재질에는 적합하지 않다.
이상의 점으로부터, 특히 제3 시험예와 제1 비교예의 양 PPS를 비교해도 알 수 있는 바와 같이 인장 연신률이 50 ％ 이상이고, 또한 인장 강도가 50 ㎫ 이상의 조건을 만족시키는 재질을 이용함으로써 우수한 파괴 강도를 갖는 수용 개구를 얻 을 수 있다. 또한 이들 시험에서 이용한 수지는 내식성 및 내약품성이 매우 우수한 수지이며, 부식성 분위기 하에서 부식에 의한 파손의 걱정 없이 사용할 수 있다. 특히 PEEK를 이용한 경우 매우 높은 파괴 강도를 갖고, 또한 내식성 및 내약품성이 우수한 수용 개구를 얻을 수 있다.
(1) 수용 개구가, 수지제 실린더 본체의 내부에 연통하는 암나사부가 노출된 상태로 수지제 실린더 본체에 고착되어 있으므로, 작동 유체용 조인트를 높은 체결 부착 토크로 접속할 때에 수용 개구가 확대되는 방향으로 응력이 가해져도, 수용 개구의 암나사부가 약간 확대됨으로써 응력이 완화되기 때문에 수지제 실린더 본체까지 파손이 미치지 않는다.
(2) 인장 연신률이 50 ％ 이상이고, 또한 인장 강도가 50 ㎫ 이상의 수지제의 수용 개구에서는 규정 이상의 체결 부착 토크로 나사 부착하였다고 해도 수용 개구는 파손되지 않는다.
(3) 수용 개구가 수지제인 경우에는, 금속제인 경우와 같이 부식성 분위기 하에서 부식되지 않고 수용 개구가 파손되는 일이 없다.
즉, 본 발명의 수용 개구는 수지제 실린더 본체에 연통하는 암나사부가 노출된 상태로 수지제 실린더 본체에 고착되어 있기 때문에, 작동 유체용 조인트를 나사 부착할 때에 수지제 실린더 본체가 파손될 우려가 없다. 또한, 수용 개구에 수지를 사용함으로써, 부식성 분위기 하에 있어서도 수용 개구가 파손되는 일이 없기 때문에 공기 구동이나 유압 구동의 스톱 밸브나 다이어프램 밸브나 핀치 밸브 등에 이용된다. 또한, 본 발명의 수용 개구는 밸브에 한정되지 않고 펌프 등에 이용해도 같은 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 수지제 실린더 본체의 내부에 연통하는 암나사부가 수지제 실린더 본체의 외측 표면으로부터 돌출된 상태로 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 작동 유체용 조인트의 수용 개구.
  2. 제1항에 있어서, 수용 개구가 인서트 성형에 의해 수지제 실린더 본체에 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 작동 유체용 조인트의 수용 개구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인장 연신률이 50 ％ 내지 400 ％이고, 또한 인장 강도가 50 ㎫ 내지 200 ㎫인 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 작동 유체용 조인트의 수용 개구.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 작동 유체용 조인트의 수용 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브.
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