KR20110086298A - 호스 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기체 또는 액체 등의 유체가 흐르는 호스를 연결하는 호스 연결구에 관한 것으로, 호스의 관내를 흐르는 유체의 압력 또는 온도 변화가 발생되더라도 호스 연결구로부터 호스가 빠지는 현상을 방지할 수 있도록 함과 동시에 콜렛에 형성된 걸림편의 탄성력을 용이하게 조절할 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 바디(11)에 형성된 오링 삽입공(11a)에 안착턱(11b)을 형성하여 상기 안착턱(11b)에 콜렛(13)이 구비된 호스 클램퍼(14)가 안착되도록 하고 상기 바디(11)의 상부에는 복수 개의 걸림편(18)을 형성하여 상기 걸림편(18)을 캡(19)의 걸림공(20)으로 끼우면 캡(19)의 저면이 호스 클램퍼(14)의 상면을 지지하도록 함과 동시에 캡(19)의 상면에서 초음파를 가해 바디(11)와 캡(19)이 일체화되도록 하며, 상기 캡(19)에는 호스 클램퍼(14)에 구비된 콜렛(13)을 누르는 공지의 콜렛 푸셔(21)가 승강 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

호스 연결구{omitted}

본 발명은 기체 또는 액체 등의 유체가 흐르는 호스를 연결하는 호스 연결구에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 호스의 관내를 흐르는 유체의 압력 또는 온도 변화가 발생되더라도 호스 연결구로부터 호스가 빠지는 현상을 방지할 수 있도록 하는 호스 연결구에 관한 것이다.

일반적으로 정수기 또는 이온수기와 같이 물이 흐르는 호스를 상호 연결하거나, 공압 기기와 같이 공압라인으로부터 압축공기를 기기 내에 공급하는 호스를 연결하는 호스 연결구(일명 "커넥터"라 함)는 도 1과 같은 구조로 되어 있다.

도 1은 종래의 호스 연결구를 나타낸 분해사시도이고 도 2는 도 1의 조립상태 종단면도로써, 직선, 엘보우, U형 등 다양한 형상을 갖는 합성수지 재질의 바디(1) 양단에는 기밀 유지를 위한 오링(2) 및 콜렛(3)의 하단을 지지하는 지지 링(4)이 삽입되는 삽입공(1a)이 형성되어 있어 상기 삽입공(1a)을 통해 오링(2) 및 지지 링(4)을 차례로 삽입하여 이들을 조립하는데, 상기 지지 링(4)의 내부에는 콜렛(3)의 확장을 제한하는 상광하협(上鑛下峽)된 경사면(4a)이 형성되어 있다.

그리고 상기 지지 링(4)의 상측으로는 내부에 콜렛(3)이 끼워진 금속재질(주로 아연)의 슬리브(5)가 강제로 압입 고정되어 콜렛(3)의 저면에 지지 링(4)이 접속되도록 되어 있는데, 상기 금속재질의 슬리브(5)는 슬리브(5)의 외주면에 형성된 걸림돌기(5a)가 삽입공(1a)의 내주면에 형성된 걸림턱(1b)을 지남에 따라 강제로 압입 고정되는 구조로 이루어져 있다.

이 때, 상기 슬리브(5)는 다이캐스팅(die casting)에 의해 성형한 다음 콜렛(4)이 삽입되는 내주면 및 바디(1)의 걸림턱(1b)에 걸리는 걸림돌기(5a)를 선반(lathe)에 의해 2차 가공하게 된다.

또한, 슬리브(5)에 형성된 통공(5b)의 내부에는 콜렛(3)을 눌러주는 콜렛 푸셔(6)가 승강 가능하게 결합되어 있다.

따라서 바디(1)에 형성된 삽입공(1a)에 오링(2) 및 지지 링(4)을 차례로 삽입함과 동시에 하단 내주면에 콜렛(3)이 끼워진 슬리브(5)를 가 조립한 상태에서 망치 등으로 두드리면 슬리브(5)에 형성된 걸림돌기(5a)가 슬리브(1)의 삽입공(1a) 내주면에 형성된 걸림턱(1b)을 지나 강제 압입되어 고정되므로 상기 슬리브(5)의 통공(5b)에 콜렛 푸셔(6)를 조립함으로써, 호스 연결구의 조립이 완료된다.

이와 같이 조립된 호스 연결구에 호스(7)를 연결하기 위해 콜렛 푸셔(6)를 누르면 콜렛 푸셔의 하단에 의해 콜렛(3)이 하방으로 눌리면서 내경이 확장되므로 콜렛 푸셔(6)의 내부로 호스(7)를 삽입할 수 있게 되는데, 이러한 상태에서 콜렛 푸셔(6)의 내부에 호스(7)를 집어넣고 누르고 있던 콜렛 푸셔(6)로부터 외력을 제거하면 콜렛(3)이 탄성력에 의해 초기 상태로 복원되면서 호스(7)의 외주면에 밀착되므로 호스 연결구로부터 호스(7)가 빠지지 않게 된다.

이와 같이 호스가 연결된 상태에서는 외력을 가해 호스(7)를 잡아당기더라도 콜렛(3)이 호스(7)의 외주면을 물고 있어 바디(1)로부터 호스(7)가 빠지지 않는다.

그러나 바디(1)로부터 호스(7)를 분리시키고자 할 경우에는 콜렛 푸셔(6)를 눌러 상기 콜렛 푸셔(6)의 하단에 의해 콜렛(3)의 내경이 확장되도록 함으로써, 호스의 분리가 가능해지게 된다.

그러나 이러한 구조를 갖는 종래의 호스 연결구는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었다.

첫째, 바디(1)의 내부에 콜렛(3)이 끼워진 금속재질의 슬리브(5)를 강제로 압입하여 슬리브(5)에 형성된 걸림돌기(5a)가 바디(1)에 형성된 걸림턱(1b)에 걸려 일체화하는 타입이어서 호스 연결구를 통과하는 유체의 압력 또는 온도가 설정치 이상으로 상승하면 합성수지 재질인 바디(1)가 팽창함으로 인해 바디(1)로부터 슬리브(5)가 이탈되는 치명적인 결함이 있었다.

이는, 고온의 조건에서 작동되는 사출기에서 로봇이 금형 내의 사출물을 꺼내기 위해 금형의 내부로 이동되었을 때 바디(1)로부터 슬리브(5)가 이탈되어 공압의 공급이 중단되면 로봇이 금형 내에 위치된 로봇의 동작은 중단되지만, 열렸던 금형이 닫히게 되므로 고가의 로봇은 물론이고 금형이 파손되는 치명적인 결함을 나타낸다.

둘째, 전술한 바와는 반대로 차가운 유체가 흐르는 경우에는 바디(1)가 냉각되면서 바디(1)에 크랙(crack)이 발생되어 바디(1)로부터 슬리브(5)가 이탈되므로 동일한 결함을 나타낸다.

셋째, 바디(1)에 금속재질의 슬리브(5)를 강제 압입하여 일체화하는 타입이라 충격에 의해 합성수지 재질의 바디(1)가 깨지는 경우가 빈번히 발생되었다.

넷째, 슬리브(5)를 다이캐스팅한 다음 슬리브(5)의 내, 외주면을 2차 가공함에 따라 생산원가가 상승되는 요인으로 작용되었다.

다섯째, 호스(7)의 내주면으로 액체가 유동되는 경우 아연재질로 이루어진 슬리브(5)가 쉽게 부식됨에 따라 바디(1)로부터 슬리브(5)가 이탈되는 요인으로 작용되었다.

여섯째, 슬리브(5)의 저면에 별도의 삽입홈을 2차 가공하여 삽입홈 내에 콜렛(3)을 끼워 조립하도록 되어 있어 가공 공차 등으로 인해 콜렛 푸셔(6)를 이용하여 콜렛(3)을 누를 때 누름 압력이 다를 뿐만 아니라 심한 경우에는 콜렛 푸셔(6)를 누르더라도 콜렛(3)의 내경이 확장되지 않아 호스(7)를 분리시킬 수 없게 되는 치명적인 결함이 있었다.

출원인이 현재까지 내수 및 수출로 판매한 호스 연결구의 수량이 수 천만 개인데, 이 중에서 불량률이 0.1％ 정도만 발생하더라도 엄청난 손해배상을 감수하여야만 된다.

실제로, 바디로부터 슬리브가 분리됨에 따라 호스 연결구에서 호스가 빠짐에 따른 누수로 인해 여러 차례 손해배상(최하 수 백 만원에서 수 천 만원)을 한 경험이 있어 현재 기후 변화가 심한 지역(대한민국 포함)에서는 판매를 중단한 상태이어서 새로운 타입의 호스 연결구를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 바디에 캡을 조립하기만 하면 바디로부터 캡이 잠기는 구조로 하여 호스의 내부를 흐르는 유체의 압력 및 온도가 변하더라도 호스 연결구로부터 호스가 빠지는 현상을 근본적으로 해소할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 호스의 외주면을 지지하는 호스 연결구로부터 호스가 이탈되지 않도록 하는 호스 클램프를 유니트(unit)하여 콜렛 푸셔의 누름 동작에 따른 콜렛의 변형이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 바디에 형성된 오링 삽입공에 안착턱을 형성하여 상기 안착턱에 콜렛이 구비된 호스 클램퍼가 안착되도록 하고 상기 바디의 상부에는 복수 개의 걸림편을 형성하여 상기 걸림편을 캡의 걸림공으로 끼우면 캡의 저면이 호스 클램퍼의 상면을 지지하도록 함과 동시에 캡의 상면에서 초음파를 가해 바디와 캡이 일체화되도록 하며, 상기 캡에는 호스 클램퍼에 구비된 콜렛을 누르는 공지의 콜렛 푸셔가 승강 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 호스 연결구가 제공된다.

본 발명은 바디에 형성된 오링 삽입공에 콜렛이 구비된 호스 클램퍼가 삽입되어 바디에 잠겨 고정되는 캡의 저면에 의해 눌려 지지되는 구조로 이루어져 있어 호스의 내부를 흐르는 유체의 압력 또는 온도가 설정치 이상으로 변하더라도 바디에서 호스 클램퍼가 이탈되는 현상을 미연에 방지하게 되므로 호스 연결구에서 호스가 분리되는 치명적인 결함을 미연에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.

또한, 호스 클램퍼를 상, 하부 하우징으로 분할 형성하여 하부 하우징에 구비되는 돌출봉의 길이를 변화시킴에 따라 상, 하부 하우징의 내부에 수용되는 콜렛의 탄성력을 최적의 상태로 조절할 수 있게 되므로 콜렛 푸셔의 누름 동작에 따라 콜렛의 변형이 안정적으로 이루어지는 효과도 얻게 된다.

도 1은 종래의 호스 연결구를 나타낸 분해사시도
도 2는 도 1의 조립상태 종단면도
도 3은 본 발명의 호스 연결구를 나타낸 분해사시도
도 4 및 도 5는 도 3의 결합상태 종단면도로써,
도 4는 본 발명의 호스 연결구에 호스가 끼워진 상태도
도 5는 콜렛 푸셔의 누름에 따라 호스의 지지가 해제된 상태도
도 6은 본 발명의 요부인 호스 클램퍼의 종단면도

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 3 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 호스 연결구를 나타낸 분해사시도이고 도 4 및 도 5는 도 3의 결합상태 종단면도이며 도 6은 본 발명의 요부인 호스 클램퍼의 종단면도로써, 본 발명은 바디(11)에 형성된 오링 삽입공(11a)의 내부에는 안착턱(11b)이 형성되어 있고 상기 안착턱(11b)의 하부에는 오링 지지턱(11c)이 형성되어 있어 상기 오링 지지턱(11c)에 오링(12)이 끼워진 상태에서 안착턱(11b)에 콜렛(13)이 구비된 호스 클램퍼(14)가 안착되는 구조로 이루어져 있다.

이 때, 상기 오링 지지턱(11c)과 안착턱(11b)의 거리(L)는 도 4에 나타낸 바와 같이 오링(112)의 직경을 감안하여 적절한 간격이 유지되도록 설계하는 것이 보다 바람직하다.

상기 안착턱(11b)에 안착되는 호스 클램퍼(14)는 삽입홈(15a) 및 지지턱(15b)을 갖는 상부 하우징(15)과, 상기 상부 하우징의 삽입홈(15a)에 끼워지며 지지편(13a) 및 걸림편(13b)을 갖는 콜렛(13)과, 상기 상부 하우징(15)의 삽입홈(15a)에 결합되어 콜렛(13)의 지지편(13a)이 접속되는 돌출봉(16a)이 형성됨과 동시에 하향 경사면(16b)을 갖는 하부 하우징(16)으로 구성되어 있다.

이 때, 상기 콜렛(13)의 걸림편(13b)은 지지편(13a)으로부터 복수 개로 분할 형성되어 있어 외력에 의해 내경이 확장되었다가 외력이 제거되면 탄성력에 의해 초기 상태로 복원되는 구조인데, 이와 같이 걸림편(13b)이 복수 개로 분할 형성된 구성은 공지의 구성이다.

상기 상, 하부 하우징(15)(16)을 구성하는 재질은 충분한 경도를 갖도록 합성수지에 세라믹가루를 혼련하여 사출 성형함에 따라 대량 생산이 가능하면서도 반복적으로 콜렛(13)의 걸림편(13b)이 눌리면서 콜렛(13)이 꼭지점(P)을 중심으로 변형되더라도 상, 하부 하우징(15)(16)이 마모되는 현상을 방지하게 되는 특징을 갖는다.

따라서 하부 하우징(16)에 구비된 돌출봉(16a)의 길이를 조절함에 따라 지지편(13a)을 가압하는 힘이 가변되므로 지지턱(15b)에 접속되는 콜렛(13)의 꼭지점(P)을 중심으로 하향 절곡된 걸림편(13b)의 각도를 조절할 수 있게 된다.

즉, 호스(17)의 외주면에 접속되는 콜렛(13)의 탄성력을 최적의 상태로 조절할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 바디(11)의 상부에는 복수 개의 걸림편(18)이 형성되어 있고 상기 각 걸림편(18)의 외측으로는 후크(18a)가 형성되어 있으며 상기 바디(11)에 결합 고정되는 캡(19)에는 상기 걸림편(18)이 끼워져 걸리는 걸림공(20)이 형성되어 있어 걸림편(18)을 캡(19)의 걸림공(20)으로 끼우면 캡(19)의 저면이 호스 클램퍼(14)의 상면을 지지하는데, 상기 바디(11)에 캡(19)을 조립하고 나면 캡(19)의 상부에서 초음파를 가해 이들을 일체화함과 동시에 기밀을 유지하게 된다.

또한, 상기 바디(11)에 잠겨지게 고정되는 캡(19)의 통공(19a)에는 호스 클램퍼(14)에 구비된 콜렛(13)을 누르는 공지의 콜렛 푸셔(21)가 승강 가능하게 결합되어 있다.

이러한 본 발명의 구성 요소인 바디(11), 콜렛(13)을 지지하는 상, 하부 하우징(15)(16), 캡(19), 콜렛 푸셔(21)를 불투명한 재질로 사출 성형하여도 되지만, 투명한 재질로 사출 성형하는 것이 보다 바람직하다.

이는, 불투명 재질의 호스(17)를 사용하더라도 호스 연결구의 부품을 투명재질로 하면 호스 연결구를 통해 유체의 흐름을 육안으로 식별할 수 있어 호스 연결구가 인디케이터(indicator) 역할을 겸할 수 있도록 하기 위함이다.

그러나 반드시 호스 연결구의 부품 전체를 투명재질로 하지 않고 바디(11)만을 투명재질로 하고 다른 부품은 불투명 재질로 적용하더라도 바디(11)를 통해 흐르는 유체를 육안으로 식별할 수 있음은 이해 가능한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상부 하우징(15)의 삽입홈(15a)에 콜렛(13)을 넣어 콜렛(13)의 꼭지점(P)이 상부 하우징(15)의 지지턱(15b)에 접속되도록 한 다음 하부 하우징(16)의 돌출봉(16a)을 상부 하우징(15)에 형성된 삽입홈(15a)의 내부로 밀어 넣음에 따라 도 6과 같이 호스 클램퍼(14)의 조립이 완성된다.

이와 같이 호스 클램퍼(14)의 조립이 완성되고 나면 바디(11)에 형성된 오링 삽입공(11a)을 통해 오링(12)을 삽입하여 상기 오링(12)이 오링 삽입공(11a)의 내부에 형성된 오링 지지턱(11c)에 지지되도록 함과 동시에 그 상측으로 콜렛(13)이 하부를 향하도록 호스 클램퍼(14)를 집어넣으면 상기 호스 클램퍼(14)가 바디(11)에 형성된 안착턱(11b)에 안착되면서 저면이 오링(12)과 접속된다.

그 후, 바디(11)의 상부에서 걸림편(18)과 캡(19)에 형성된 삽입공(20)을 일치시킨 상태에서 캡(19)을 하방으로 눌러주면 각각의 걸림편(18)이 내측으로 오므러 들어 캡(19)에 형성된 삽입공(20)을 통과하였다가 초기 상태로 환원되므로 바디(11)에 캡(19)이 잠겨져 조립되는데, 이렇게 조립된 캡(19)의 상부에서 초음파를 가하면 바디(11)와 캡(19)의 접속면이 융착 고정되어 일체화함으로써, 바디(11)와 캡(19)의 결합부위에서 기밀을 유지하게 된다.

상기한 바와 같은 작업으로 바디(11)에 캡(19)을 고정시키고 나면 캡(19)에 형성된 통공(19a)으로 공지의 콜렛 푸셔(21)를 조립함으로써, 본 발명의 호스 연결구가 완성된다.

이렇게 조립된 호스 연결구에 호스(17)를 조립하기 위해서는 콜렛 푸셔(21)의 중심에 호스(17)를 밀어 넣기만 하면 호스(17)의 조립이 완료되는데, 상기 콜렛 푸셔(21)에 호스(17)를 밀어 넣으면 호스(17)의 선단에 의해 하향 경사진 콜렛(13)의 걸림편(13b)이 확장되어 호스(17)가 통과되었다가 호스(17)의 선단이 바디(11)에 형성된 환형의 걸림턱(11d)에 걸려 더 이상 삽입되지 않으면 걸림편(13b)이 자체 탄성력에 의해 도 4와 같이 호스(17)의 외주면에 긴밀하게 접속되므로 호스(17)를 강제로 잡아당기더라도 호스 연결구에서 빠지지 않게 된다.

그러나 호스 연결구를 교체하거나, 부품의 유지 보수를 위해 호스 연결구로부터 호스(17)를 일시적으로 분리하고자 할 경우에는 콜렛 푸셔(21)를 눌러주기만 하면 호스(17)로부터 콜렛(13)의 지지상태가 해제되므로 호스 연결구에서 호스(17)를 손쉽게 분리할 수 있게 된다.

즉, 호스 연결구로부터 호스(17)를 분리하기 위해 콜렛 푸셔(21)를 누르면 콜렛 푸셔의 하단에 의해 분할 형성된 걸림편(13b)이 도 5와 같이 눌리면서 내경이 확장되어 호스(17)의 외주면으로부터 벗어나게 되므로 호스 연결구에서 호스(17)를 손쉽게 분리할 수 있게 되는데, 누르고 있던 콜렛 푸셔(21)로부터 외력을 제거하면 탄성력을 갖는 콜렛(13)의 걸림편(13b)이 초기 위치로 환원되므로 장비의 유지 보수 후에 호스(17)를 재결합할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 기술사상은 상기한 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.

또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양하게 변화하여 실시할 수 있음은 이해 가능한 것이다.

11 : 바디 11a : 오링 삽입공
11b : 안착턱 12 : 오링
13 : 콜렛 13b : 걸림편
14 : 호스 클램프 15 : 상부 하우징
16 : 하부 하우징 18 : 걸림편
19 : 캡 20 : 삽입공
21 : 콜렛 푸셔

Claims (4)

1. 바디(11)에 형성된 오링 삽입공(11a)에 안착턱(11b)을 형성하여 상기 안착턱(11b)에 콜렛(13)이 구비된 호스 클램퍼(14)가 안착되도록 하고 상기 바디(11)의 상부에는 복수 개의 걸림편(18)을 형성하여 상기 걸림편(18)을 캡(19)의 걸림공(20)으로 끼우면 캡(19)의 저면이 호스 클램퍼(14)의 상면을 지지하도록 함과 동시에 캡(19)의 상면에서 초음파를 가해 바디(11)와 캡(19)이 일체화되도록 하며, 상기 캡(19)에는 호스 클램퍼(14)에 구비된 콜렛(13)을 누르는 공지의 콜렛 푸셔(21)가 승강 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 호스 연결구.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 호스 클램퍼(14)는 삽입홈(15a) 및 지지턱(15b)을 갖는 상부 하우징(15)과, 상기 상부 하우징의 삽입홈(15a)에 끼워지며 지지편(13a) 및 걸림편(13b)을 갖는 콜렛(13)과, 상기 상부 하우징(15)의 삽입홈(15a)에 결합되어 콜렛(13)의 지지편(13a)이 접속되는 돌출봉(16a)이 형성됨과 동시에 하향 경사면(16b)을 갖는 하부 하우징(16)으로 구성된 것을 특징으로 하는 호스 연결구.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디(11), 호스 클램퍼(14), 캡(19), 콜렛 푸셔(21)가 투명한 재질인 것을 특징으로 하는 호스 연결구.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디(11)가 투명재질인 것을 특징으로 하는 호스 연결구.

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