KR20110051507A - 누유 방지 스웨징 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스웨징 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체가 흐를 수 있는 통로를 제공하는 파이프, 상기 파이프의 외주면을 따라 상기 파이프의 외주면을 소정의 두께로 감싸는 호스, 상기 호스의 외주면을 따라 밀착 결합되고, 외측 끝단의 일부에 나사산이 형성되어 있는 슬리브 및 상기 슬리브에 형성된 나사산에 결합될 수 있는 너트를 포함하여 이루어지며, 상기 너트는, 내공의 일측면이 상기 슬리브의 외경과 동일한 내경을 갖도록 형성되고 타측면이 상기 슬리브의 외경보다 상대적으로 작은 내경을 갖도록 형성되어 사다리꼴 형태의 내공을 갖는 것을 특징으로 하는 누유 방지 스웨징 구조에 관한 것이다. 상기와 같은 누유 방지 스웨징 구조에 따르면 오일이 누출되는 부위에 나사산 및 볼트를 형성하여 최적의 스웨징력으로 호스 및 슬리브를 파이프에 결합시킴과 동시에, 오랜 사용으로 인하여 내구가 진행되더라도 미세한 누유를 방지할 수 있다.

스웨징, 누유 방지, 나사산, 너트

Description

누유 방지 스웨징 구조{Swaging structure for preventing oil leak}

본 발명은 스웨징 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일이 누출되는 부위에 나사산 및 볼트를 형성하여 시간이 지나더라도 누유가 되지 않는 누유 방지 스웨징 구조에 관한 것이다.

일반적으로 스웨징(swaging) 가공이라 함은, 항공기, 자동차, 석유 및 화학 산업에서 이용되고 있는 다양한 형태의 유체 시스템 내에서 튜브 및 파이프를 연결시키기 위해 오랫동안 사용되어온 가공 방법으로, 금속관 소재를 다단으로 굴곡진 주름 형상으로 성형하는 방법이다.

즉, 원통형 슬리브와 같은 부속품 내로 파이프 및 호스 등을 삽입한 후, 상기 부속품을 스웨징 공구로 내부를 향하여 반경방향으로 빠르게 스웨징 가공되거나 또는 가압한다. 상기 부속품의 외측 표면이 압력을 받으며 내측 표면으로 이동되어 굴곡을 이루고, 상기 파이프 등에 고정되기 위하여 환형 압입부를 형성한다.

스웨징 가공은 결합 대상물의 확실하고 견실한 압착 결합 방법 중 하나로서, 스웨징 가공된 부속품은 튜브 사이에서 유체가 새지 않도록 연결(fluid-tightconnection)하여준다. 따라서, 이러한 스웨징 가공은 강력하고 뛰어난 결합성 및 우수한 기밀성은 물론 상당한 진동, 충격, 흔들림 등 어떠한 조건에서도 변함없이 항시 일정한 고강도 결합력이 요구되는 핵심부품에 주로 적용된다.

이러한 스웨징 가공이 된 구조가 도 1 에 도시되어 있다. 종래 사용되던 스웨징 구조는 파이프(1) 외부를 호스(2)가 소정의 두께로 감싸고 있으며, 상기 파이프(1) 및 호스(2)의 외부에 스웨징 가공에 의하여 슬리브(3)가 결합되어 있다.

스웨징 가공의 초기에는 상기 파이프(1) 외부에 상기 호스(2) 및 슬리브(3)가 밀착하여, 파이프 내부를 흐르는 유체의 누출을 방지할 수 있지만, 상기 파이프(1) 내부를 고압의 유체가 계속해서 흐르면서 내구가 진행됨에 따라 상기 파이프(1)와 호스(2) 사이로 유체가 누출된다는 문제점이 있다.

즉, 내구가 계속해서 진행됨에 따라 연질의 호스가 경화되어 탄성력이 떨어지게 되어 상기 파이프 외부에 밀착하지 못하게 되므로, 파이프 내부를 흐르는 유체의 압력에 따라 유체가 누출되는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 초기 가공시부터 상기 슬리브(3)를 더욱 강하게 스웨징 결합하는 방법을 고려해 볼 수 있으나, 스웨징력을 강하게 할수록 호스(2)에는 크랙이 발생하여 크랙 사이로 유체가 누출될 수도 있기 때문에, 무작정 강하게 스웨징 결합을 할 수 없다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은,

최적의 스웨징력으로 호스 및 슬리브를 파이프에 결합시킴과 동시에, 오랜 사용으로 인하여 내구가 진행되더라도 미세한 누유를 방지할 수 있는 누유 방지 스웨징 구조를 제공하고자 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 누유 방지 스웨징 구조는,

유체가 흐를 수 있는 통로를 제공하는 파이프, 상기 파이프의 외주면을 따라 상기 파이프의 외주면을 소정의 두께로 감싸는 호스, 상기 호스의 외주면을 따라 밀착 결합되고 외측 끝단의 일부에 나사산이 형성되어 있는 슬리브 및 상기 슬리브에 형성된 나사산에 결합될 수 있는 너트를 포함하여 이루어진다.

또한 상기 너트는, 내공의 일측면이 상기 슬리브의 외경과 동일한 내경을 갖도록 형성되고 타측면이 상기 슬리브의 외경보다 상대적으로 작은 내경을 갖도록 형성되어 사다리꼴 형태의 내공을 갖는 것이 바람직하고, 상기 슬리브가 상기 호스에 압착 결합하는 스웨징 결합으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는,

종래와 같은 방법으로 스웨징 가공을 함에 따라 슬리브 및 호스의 크랙 발생을 방지함과 동시에, 오랜 시간동안 사용하여 상기 슬리브 및 호스의 끝단이 내구가 진행되더라도 상기 슬리브의 끝단에 연결되는 너트의 조임을 통하여 상기 슬리브를 강제적으로 파이프에 밀착시킬 수 있으므로, 파이프와 호스 사이의 누유를 방지할 수 있으며, 오랜 기간동안 파이프를 사용할 수 있어 경제적 이득을 가져올 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조를 나타낸 단면도이다. 본 발명 또한 종래의 기술과 유사하게 유체가 흐를 수 있는 통로를 제공하는 파이프, 상기 파이프의 외주면을 따라 상기 파이프의 외부를 호스가 소정의 두께로 감싸고 있으며,상기 호스의 외주면을 따라 스웨징 가공에 의하여 슬리브가 결합되어 있다.

상기 파이프의 내부는 파워 스티어링 오일(power steering oil)과 같은 다양한 종류의 오일 및 유체들이 흐를 수 있으며, 상기 파이프는 알루미늄, 스틸, 강화플라스틱 등 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 호스는 염화비닐수지 또는 폴리에틸렌과 같은 연질(軟質)의 플라스틱 재질로 이루어져, 외부로부터 가해지는 일정 압력에 의하여 상기 파이프 측으로 압축될 수 있는 것이 바람직하다.

즉, 상기 파이프 외주면을 따라 소정의 두께를 가지도록 호스 및 슬리브를 위치한 후, 외부로부터 내부를 향하여 스웨징 공구로 빠르게 스웨징 가공 또는 가압한다. 이에 따라 상기 호스 및 슬리브의 외측 표면은 압력을 받아 내측으로 압축되어 굴곡을 이루며 상기 파이프 등에 고정될 수 있다.

상기와 같은 스웨징 가공을 통하여 고압의 유체가 흐르는 상기 파이프의 외부를 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 파이프 사이의 공간으로 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 오랜 기간동안 사용함에 따라 내구가 진행되어 유체의 누출이 발생하게 되는데, 주된 요인은 연질의 플라스틱 재질로 이루어진 상기 호스가 시간이 지남에 따라 경화되어 탄성력이 떨어지게 되므로, 상기 호스가 고압의 유체 흐름을 견디지 못하고 상기 파이프와 상기 호스의 틈 사이로 유체가 누출되게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기 슬리브의 외측 끝단의 일부에 나사산이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 특히 상기 파이프에 계속적으로 호스가 연결되어 있는 부분으로는 유체가 누출되지 않기 때문에, 유체가 누출되는 상기 파이프와 상기 호스의 연결 끝단 부분에 나사산을 형성하는 것이 좋다.

도 2 에서는 상기 파이프 및 호스의 일측 끝단만을 도시하여 나사산이 형성되어 있는 것을 도시하였지만, 상기 파이프 및 호스의 타측 끝단을 포함하여 상기 파이프에 연결되는 상기 호스의 이어짐이 끝나는 끝단이 있는 곳이면 어디에나 상기와 같은 나사산을 형성할 수 있는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 당연한 것이다.

또한, 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조는 상기 슬리브에 형성된 나사산에 결합할 수 있는 너트를 포함하여 이루어진다. 도 2 에 도시된 것과 같이, 상기 너트는 슬리브의 외경인 Φ1과 동일한 내공을 가지며 나사 결합될 수 있도록 일측에 내경이 Φ1인 내공이 형성되어 있다.

특히, 상기 너트는 내부에 형성된 내공이 일정한 내경을 갖도록 형성되는 것이 아니라, 일측의 내경이 상대적으로 더 작게 형성되어 사다리꼴 형태의 내공을 갖는 것을 특징으로 한다. 도 2 에 도시된 것과 같이, 상기 슬리브에 형성된 나사산과 결합하기 위하여 상기 너트의 내공 일측면은 Φ1으로 그 크기가 동일하지만, 타측면은 Φ2로 Φ1보다 작게 형성되어 있다(Φ2 < Φ1).

따라서 종래 파이프와 호스 사이의 공간으로 유체가 누출되던 부분에 나사산을 가공하고, 상기 나사산에 맞는 상기 너트를 결합시킴으로써, 시간이 지남에 따라 상기 호스의 내구가 진행되어 미세 누유가 발생할 경우 상기 너트를 조여 상기 슬리브 및 호스를 상기 파이프에 강제적으로 밀착시켜 누유를 방지할 수 있다.

상기 너트에 형성된 내공의 크기는 상기 파이프, 호스 및 슬리브의 크기에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 내경 Φ1과 Φ2의 크기 차이는 사용되는 유체의 종류, 유체의 압력, 파이프, 호스 및 슬리브의 재질 등에 따라 여러 가지로 설정될 수도 있다.

상기 너트 내경의 차이가 클수록 파이프, 호스 및 슬리브에 가해지는 압력이 더욱 강해지고, 내경의 차이가 작을수록 가해지는 압력이 작아지게 됨은 자명하다. 다만, 호스 및 슬리브에 사용되는 재질의 연성 및 강성에 따라 일정 압력 이상이 가해지는 경우 균열(crack)이 발생할 수 있으므로, 적정 수준의 압력이 가해질 수 있도록 내경을 조절하는 것이 바람직하다.

도 3 은 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조를 사용하는 초기의 너트 결합 상태를 나타낸 단면도이고 도 4 는 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조를 사용하여 내구가 진행된 후의 너트 결합 상태를 나타낸 단면도이다.

단면도에서도 잘 드러나듯이, 상기 너트는 시간이 지남에 따라 상기 슬리브에 더욱 강하게 밀착될 수 있는 구조로 이루어져 있다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 스웨징 구조의 제작 초기에는 부품들간의 결합력이 단단하므로 별도의 구조가 없더라도 누유가 되지 않기 때문에 상기 슬리브의 일측에 상기 너트의 일부가 살짝 걸쳐있는 상태로 결합한다.

그러나, 시간이 경과함에 따라 상기 호스의 내구가 진행되어 미세 누유가 발생할 경우, 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 너트를 상기 슬리브의 안쪽으로 더 조일 수 있다. 이 경우, 상기 너트는 끝이 좁아지는 사다리꼴 형태의 내공을 가지고 있기 때문에, 연질의 호스가 경화되어 탄성력이 떨어지더라도 상기 너트의 결합을 통하여 상기 슬리브 및 호스를 상기 파이프에 강제적으로 밀착시킬 수 있으므로 파이프 내부를 흐르는 유체의 압력이 크더라도 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 오랜 기간동안 파이프 및 호스 등을 사용할 수 있기 때문에 경제적이고 자원의 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 미세한 양의 누유도 방지할 수 있어 다른 부품들의 오염을 방지할 수 있고 장치의 안전한 작동을 할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1 은 종래 사용되던 스웨징 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2 는 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3 은 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조를 사용하는 초기의 너트 결합 상태를 나타낸 단면도이다.

도 4 는 본 발명인 누유 방지 스웨징 구조를 사용하여 내구가 진행된 후의 너트 결합 상태를 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 파이프 20 : 호스

30 : 슬리브 40 : 너트

Claims (3)

1. 유체가 흐를 수 있는 통로를 제공하는 파이프;

   상기 파이프의 외주면을 따라 상기 파이프의 외주면을 소정의 두께로 감싸는 호스;

   상기 호스의 외주면을 따라 밀착 결합되고, 외측 끝단의 일부에 나사산이 형성되어 있는 슬리브 및

   상기 슬리브에 형성된 나사산에 결합될 수 있는 너트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 누유 방지 스웨징 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 너트는, 내공의 일측면이 상기 슬리브의 외경과 동일한 내경을 갖도록 형성되고 타측면이 상기 슬리브의 외경보다 상대적으로 작은 내경을 갖도록 형성되어 사다리꼴 형태의 내공을 갖는 것을 특징으로 하는 누유 방지 스웨징 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 슬리브가 상기 호스에 압착 결합하는 스웨징 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 누유 방지 스웨징 구조.

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