KR20120059028A - 파이프 접속 조인트 - Google Patents

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KR20120059028A
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Abstract

본 발명은 파이프 접속 조인트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 플라스틱 플랜지의 오비드 안착부에 복수개의 돌기부를 형성함으로써, 상기 오비드 안착부에 파이프의 오비드를 압착 결합시 오비드 안착부가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드와의 체결력을 향상하여 상기 파이브와 플랜지간에 회전 및 유격이 방지되고, 이로인해 소음도 줄일 수 있는 파이프 접속 조인트에 관한 것이다.

Description

파이프 접속 조인트{PIPE CONNECTION JOINT}
본 발명은 파이프 접속 조인트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 플라스틱 플랜지의 오비드 안착부에 복수개의 돌기부를 형성함으로써, 상기 오비드 안착부에 파이프의 오비드를 압착 결합시 오비드 안착부가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드와의 체결력을 향상하여 상기 파이브와 플랜지간에 회전 및 유격이 방지되고, 이로인해 소음도 줄일 수 있는 파이프 접속 조인트에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 냉동사이클은 통상, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 냉매파이프로 순차적으로 연결함으로써 냉매회로를 형성하여 순환하는 냉매를 통해 차량 실내를 냉방하게 된다.
이때, 상기 냉매파이프와 각 구성요소의 결합력을 향상시키기 위해서 냉매파이프의 단부에 파이프 접속 조인트가 설치된다.
상기 파이프 접속 조인트는 앞서 설명한 차량용 냉동사이클에서 냉매파이프를 각 구성요소에 결합하기 위한 용도 뿐만아니라 산업 전반에 걸쳐 파이프를 접속대상물에 결합하기 위한 용도로도 사용된다.
상기한 파이프 접속 조인트의 종래기술로는 도 1 및 도 2에 도시되어 있으며,
먼저, 도 1의 파이프 접속 조인트(10)는, 파이프결합공(21)이 형성된 플랜지(20)와, 상기 파이프결합공(21)에 삽입 결합되는 파이프(25)로 구성된다.
상기 플랜지(20)와 파이프(25)는 모두 알루미늄 재질로 형성되는데, 이때 상기 플랜지(20)는 알루미늄 재질을 절삭가공하거나 또는 다이캐스팅하여 제조하게 된다.
상기 플랜지(20)의 파이프결합공(21) 일측에는 오비드 안착부(22)가 형성되고, 상기 파이프(25)의 외주면에는 오링(27)이 안착될 수 있도록 오비드(26)가 돌출 형성되는데, 상기 오비드(26)는 상기 오비드 안착부(22)에 안착된다.
상기 플랜지(20)와 파이프(25)를 결합하는 방법은, 먼저, 상기 플랜지(20)의 파이프결합공(21)에 상기 파이프(25)를 관통시킨다.
이후, 프레스를 이용한 코킹(CAULKING) 공정시 포밍 툴(FORMING TOOL)을 이용하여 상기 파이프(25)의 단부를 플랜지(20)의 오비드 안착부(22)측으로 가압하게 되면, 상기 파이프(25)의 외주면이 외측으로 돌출 변형되면서 상기 오비드(26)가 성형되며, 이때 상기 오비드(26)는 성형과정에서 상기 오비드 안착부(22)에 압착 결합되게 된다.
따라서, 상기 플랜지(20)를 접속대상물(1)에 볼트(5)로 결합하게 되면, 상기 플랜지(20)에 고정된 파이프(25)의 단부가 접속대상물(1)의 통로(2)에 접속되게 된다.
이처럼 상기 파이프 접속 조인트(10)를 사용하면 상기 파이프(25)를 접속대상물(1)에 간편하고 견고하게 조립할 수 있으며 유체의 누설도 방지하게 된다.
최근에는 원가 및 중량 절감을 위해 도 2와 같이, 플랜지(20a)의 재질을 알루미늄에서 사출 플라스틱 재질로 바꾸고 있는 추세이다.
그러나, 플라스틱 플랜지(20a)를 사용하게 되면, 알루미늄 파이프(25)와의 결합을 위한 코킹 공정에서 상호간에 체결력이 부족하여 작업자가 플랜지(20a)를 접속대상물(1)에 조립할 때 플랜지(20a)가 돌아가거나 또는 플랜지(20a)와 파이프(25)간의 유격으로 인해 소음이 발생하는 문제가 있었다.
도 2는, 알루미늄 파이프와 플라스틱 플랜지가 결합된 상태를 나타내는 단면도로서, 보는 바와 같이, 상기 파이프(25)의 외주면에 오비드(26)를 성형하기 위한 코킹공정시 포밍 툴의 힘에 의해 상기 플랜지(20a)의 오비드 안착부(22)가 뭉개지게 되면서 변형되어 파이프(25)와의 체결력이 저하되는 문제가 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 플라스틱 플랜지의 오비드 안착부에 복수개의 돌기부를 형성함으로써, 상기 오비드 안착부에 파이프의 오비드를 압착 결합시 오비드 안착부가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드와의 체결력을 향상하여 상기 파이브와 플랜지간에 회전 및 유격이 방지되고, 이로인해 소음도 줄일 수 있는 파이프 접속 조인트를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 파이프결합공이 관통 형성됨과 아울러 상기 파이프결합공의 일측 둘레에 오비드 안착부가 형성된 플랜지와, 상기 파이프결합공에 삽입 설치됨과 아울러 외주면에는 실링부재가 안착되도록 오비드가 돌출 형성되어 상기 오비드 안착부에 오비드를 압착 결합하는 파이프를 포함하여 이루어진 파이프 접속 조인트에 있어서, 상기 오비드 안착부에는, 상기 오비드측 방향으로 일정높이 돌출되는 복수개의 돌기부가 형성되어, 상기 오비드의 압착 결합시 오비드 안착부가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드와의 체결력을 향상하여 상기 파이프와 플랜지간에 회전을 방지하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 플라스틱 플랜지의 오비드 안착부에 복수개의 돌기부를 형성함으로써, 상기 오비드 안착부에 파이프의 오비드를 압착 결합시 오비드 안착부가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드와의 체결력이 향상되어 상기 파이브와 플랜지간에 회전 및 유격이 방지되고, 이로인해 소음도 줄일 수 있다.
또한, 상기 복수개의 돌기부를 상기 파이프의 외주면(파이프결합공)에 최대한 인접되게 형성함으로써, 상기 파이프와의 체결력이 향상되어 파이프와 플랜지간의 회전을 더욱 방지할 수 있다.
그리고, 상기 돌기부를 세레이션(파이프결합공)의 내측방향 산부의 상단에 삼각 형태로 일정높이 돌출되게 형성함으로써, 상기 오비드가 압착 될 때 뭉개지더라도 상기 오비드의 표면에 보다 원활하게 물고 들어가게 되므로 체결력을 더욱 향상 할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 돌기부를 상기 세레이션의 내측방향 산부와 대응하는 위치에 형성하되, 적어도 하나의 산부씩 이격되게 형성함으로써, 과도한 체결 유지력으로 인한 치수 오류가 방지된다.
도 1은 종래의 파이프 접속 조인트를 나타내는 단면도 및 분해 사시도,
도 2는 종래의 알루미늄 파이프와 플라스틱 플랜지가 결합된 파이프 접속 조인트를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 파이프 접속 조인트를 나타내는 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 파이프 접속 조인트에서 플랜지를 나타내는 부분 단면 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 파이프 접속 조인트를 나타내는 단면도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 파이프 접속 조인트에서 파이프를 플랜지에 코킹 결합하기 전,후를 나타내는 단면도,
도 7은 도 6b의 A-A선 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파이프 접속 조인트(100)는, 차량 냉동사이클에서 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 냉매파이프로 순차적으로 연결할 때, 상기 냉매파이프와 각 구성요소의 결합을 위해 냉매파이프의 단부에 설치될 수도 있고, 이 외에도 산업 전반에 걸쳐 파이프를 접속대상물(130)에 결합하기 위한 용도로도 사용될 수 있다.
이러한 상기 파이프 접속 조인트(100)는, 플랜지(110)와, 파이프(120)가 결합되어 구성되며, 별도의 접속대상물(130)에 연결 결합된다.
상기 플랜지(110)는 플라스틱 재질로 사출 성형되고, 상기 파이프(120)는 금속재질로 형성되는데, 이때 상기 파이프(120)는 알루미늄재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 플랜지(110)는, 일단부에 상기 파이프(120)가 관통되어 결합되도록 파이프결합공(111)이 관통 형성되고, 타단부에는 상기 파이프결합공(111)과 일정간격 이격되어 볼트공(117)이 관통 형성된다.
또한, 상기 접속대상물(130)에는 상기 파이프(120)와 대응하는 위치에 통로(131)가 관통형성되고, 상기 통로(131)와 일정간격 이격된 곳에는 상기 플랜지(110)와 볼트(135) 결합을 위한 볼트탭(133)이 형성되어 있다.
한편, 상기 접속대상물(130)의 통로(131) 일측에는 상기 파이프(120)의 단부가 삽입되고, 타측에는 또 다른 파이프(132)가 삽입 결합되어 있다.
그리고, 상기 플랜지(110)의 파이프결합공(111)의 일측 둘레에는 일정깊이의 오비드 안착부(115)가 형성된다.
또한, 상기 파이프결합공(111)은 원형으로 형성될 수도 있지만, 상기 파이프(120)와의 체결력을 향상할 수 있도록 세레이션(112) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 파이프(120)는, 상기 플랜지(110)의 파이프결합공(111)에 삽입되어 결합되는데, 이때 상기 파이프(120)의 단부가 상기 파이프결합공(111)을 관통하여 플랜지(110)로부터 일정길이 돌출되도록 결합된다.
또한, 상기 파이프(120)의 외주면에는 서로 일정간격 이격되어 오비드(121)와 보조 오비드(122)가 돌출 형성된다.
상기 오비드(121)는 상기 플랜지(110)의 오비드 안착부(115)에 안착 결합되고, 상기 보조 오비드(122)는 상기 플랜지(110)의 오비드 안착부(115) 반대쪽 면에 안착 결합된다.
즉, 상기 플랜지(110)의 파이프결합공(111)에 상기 파이프(120)를 관통되게 삽입한 후, 프레스를 이용한 코킹(CAULKING) 공정시 포밍 툴(FORMING TOOL)을 이용하여 상기 플랜지(110) 양측의 파이프(120) 부분을 플랜지(110)측으로 가압하게 되면, 상기 플랜지(110) 양측의 파이프(120) 외주면이 각각 외측으로 돌출 변형되면서 일측에 형성된 오비드(121)는 상기 오비드 안착부(115)에 압착 결합되고, 타측에 형성된 보조 오비드(122)는 상기 오비드 안착부(115)의 반대쪽 면에 압착 결합된다.
상기 과정에서 프레스를 이용한 코킹 공정시, 도 6b와 같이 상기 파이프(120)의 외주면에 오비드(121)와 보조 오비드(122)가 돌출 형성되는것 뿐만 아니라, 도 7과 같이 상기 오비드(121)와 보조 오비드(122) 사이 즉, 상기 파이프결합공(111)내의 파이프(120) 부분도 일정량 확관되어 상기 세레이션(112) 형상의 파이프결합공(111)에 압착 결합됨으로써, 상기 파이프(120)와 플랜지(110)간의 회전을 방지하고 체결력을 더욱 향상하게 된다.
아울러, 상기 플랜지(110)의 파이프결합공(111) 양측에 상기 파이프(120)의 오비드(121)와 보조 오비드(122)가 압착 결합됨으로써, 상기 플랜지(110)로부터 파이프(120)가 이탈되지 않게 된다.
한편, 상기 파이프(120) 외주면의 오비드(121) 일측에는 실링부재(125)가 안착 설치된다. 따라서, 상기 파이프(120)의 단부를 상기 접속 대상물(130)의 통로(131)에 삽입 결합하게 되면, 상기 실링부재(125)가 상기 접속 대상물(130)의 통로(131) 내주면과 상기 파이프(120)의 외주면 사이에 밀착되어 누설을 방지하게 된다.
여기서, 상기 실링부재(125)로는 오링을 사용하는 것이 바람직하지만, 유체의 누설을 방지하기 위한 것이므로 슬림 와셔(SLIM WAHSER) 등 기타 다른 형태의 실링부재(125)도 사용할 수 있다.
그리고, 상기 파이프(120)와 플랜지(110)간의 체결력은 3개소에서 결정되는데, 즉, 상기 오비드(121)가 압착되는 부위(오비드 안착부(115))와, 상기 파이프(120)의 외주면이 압착되는 부위(세레이션(112))과, 상기 보조 오비드(122)가 압착되는 부위(오비드 안착부(115)의 반대쪽 면)다.
이 중에서, 상기 오비드(121)가 압착되는 부위 즉, 상기 오비드(121)와 오비드 안착부(115)간의 체결력이 제일 중요하며 회전유지력이 가장 큰 곳이다.
그러나, 플라스틱 재질의 플랜지(110)를 사용할 경우에는, 프레스를 이용한 코킹 공정을 통해 상기 파이프(120)의 외주면에 오비드(121)를 성형하는 과정에서 상기 오비드(121)가 오비드 안착부(115)에 압착 결합되고, 이때 상기 오비드 안착부(115)가 뭉개지면서 변형되어 원하는 체결력이 나오지 않게 된다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 오비드 안착부(115)가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드(121)와의 체결력을 향상하여 상기 파이프(120)와 플랜지(110)간에 회전을 방지할 수 있도록, 상기 플랜지(110)의 오비드 안착부(115)에 상기 오비드(121)측 방향으로 일정높이(H) 돌출되는 복수개의 돌기부(116)를 형성한 것이다.
즉, 상기 오비드 안착부(115)에 복수개의 돌기부(116)를 돌출 형성하게 되면, 상기 파이프(120)의 오비드(121)가 상기 오비드 안착부(115)에 압착 결합되는 과정에서 상기 복수개의 돌기부(116)가 먼저 뭉개지게 되면서 오비드(121)를 지지하게 되고, 이로인해 상기 오비드(121)가 오비드 안착부(115)측으로 과도하게 밀고 들어가는 것을 방지하여 상기 오비드 안착부(115)가 뭉개지거나 변형되는 것을 방지하고, 아울러 상기 오비드(121)가 오비드 안착부(115)에 완전히 압착 결합된 후에는 상기 어느정도 뭉개진 복수개의 돌기부(116)가 상기 오비드(121)의 표면을 일정량 파고들어가 물고 있게 되어 파이프(120)와의 체결력이 더욱 향상되고 이로인해 파이프(120)와 플랜지(110)간의 회전도 방지하게 된다.
그리고, 상기 복수개의 돌기부(116)는 상기 파이프결합공(111)에 인접하여 형성됨과 아울러 파이프결합공(111)의 둘레를 따라 서로 일정간격 이격되어 형성된다. 즉, 상기 복수개의 돌기부(116)를 파이프(120)의 외주면에 최대한 인접되게 형성해야 상기 파이프(120)와의 체결력이 향상되어 파이프(120)의 회전을 방지할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 복수개의 돌기부(116)는 상기 세레이션(112)의 내측방향 산부(112a)와 대응하는 위치에 형성되되, 적어도 하나의 산부(112a)씩 이격되어 형성된다. 이처럼, 상기 복수개의 돌기부(116)를 파이프결합공(111)의 둘레를 따라 연속적으로 형성하지 않고 중간 중간에 돌기부를 삭제함으로써, 과도한 체결 유지력으로 인한 치수 오류를 방지하게 된다. 즉, 상기 복수개 돌기부(116)를 과도하게 형성하게 되면, 상기 파이프(120)의 오비드(121)가 오비드 안착부(115)로부터 들뜨게 되어 조립 치수가 맞지 않게 되므로 바람직하지 않다.
또한, 상기 돌기부(116)는 상기 세레이션(112)의 내측방향 산부(112a)의 상단에 삼각 형태로 일정높이(H) 돌출되게 형성된다. 즉, 상기 돌기부(116)를 삼각 형태로 뾰족하게 형성하게 되면 상기 오비드(121)가 압착 될 때 뭉개지더라도 상기 오비드(121)의 표면에 보다 원활하게 물고 들어가게 되므로 체결력을 더욱 향상할 수 있다.
한편, 상기 돌기부(116)의 높이(H)는 0.5~1.5mm를 만족하도록 형성되는 것이 바람직하다.
만일, 상기 돌기부(116)의 높이(H)가 0.5mm 보다 작게 되면 체결력 향상이 미미하고, 1.5mm 보다 크면 오히려 과도하여 상기 오비드(121)가 오비드 안착부(115)로부터 들뜨게 되어 치수 불량이 발생하므로 바람직하지 않다.
이하, 본 발명에 따른 파이프 접속 조인트(100)의 작용을 설명하기로 한다.
먼저, 상기와 같이 복수개의 돌기부(116)를 갖는 플랜지(110)를 플라스틱 재질로 사출 성형하여 제조한 후, 상기 파이프(120)의 일단부를 파이프결합공(111)에 삽입하여 프레스를 통해 코킹 방식으로 결합한다.
즉, 프레스를 이용하여 상기 플랜지(110) 양측의 파이프(120) 부분을 플랜지(110)측으로 가압하게 되면, 상기 플랜지(110) 양측의 파이프(120) 외주면이 각각 외측으로 돌출 변형되면서 일측에는 오비드(121)가 성형되어 상기 오비드 안착부(115)에 압착 결합되고, 타측에는 보조 오비드(122)가 성형되어 상기 오비드 안착부(115)의 반대쪽 면에 압착 결합된다.
여기서, 상기 파이프(120)의 오비드(121)가 플랜지(110)의 오비드 안착부(115)에 압착 결합되는 과정에서 상기 오비드 안착부(115)에 형성된 복수개의 돌기부(116)가 먼저 뭉개지게 되면서 오비드(121)를 지지하게 되어 상기 오비드 안착부(115)가 뭉개지거나 변형되는 것을 방지하게 되고, 아울러 상기 복수개의 돌기부(116)가 어느정도 뭉개지면서 상기 오비드(121)의 표면을 일정량 파고들어가 물게 되어 파이프(120)와의 체결력이 더욱 향상되고 이로인해 파이프(120)와 플랜지(110)간의 회전이 방지된다.
계속해서, 상기 파이프(120)와 플랜지(110)간의 결합이 완료되면, 상기 파이프(120) 외주면의 오비드(121) 일측에 실링부재(125)인 오링을 안착시킨 후, 상기 파이프(120)의 단부를 접속대상물(130)의 통로(131)에 접속시킨 상태에서 플랜지(110)의 볼트공(115)과 접속대상물(130)의 볼트탭(133)에 볼트(135)를 결합함으로써, 파이프 접속 조인트(100)와 접속대상물(130)간의 결합을 완료한다.
100: 파이프 접속 조인트 110: 플랜지
111: 파이프결합공 112: 세레이션
115: 오비드 안착부 116: 돌기부
120: 파이프 121: 오비드
122: 보조 오비드 125: 실링부재
130: 접속대상물 131: 통로
135: 볼트

Claims (8)

  1. 파이프결합공(111)이 관통 형성됨과 아울러 상기 파이프결합공(111)의 일측 둘레에 오비드 안착부(115)가 형성된 플랜지(110)와, 상기 파이프결합공(111)에 삽입 설치됨과 아울러 외주면에는 실링부재(125)가 안착되도록 오비드(121)가 돌출 형성되어 상기 오비드 안착부(115)에 오비드(121)를 압착 결합하는 파이프(120)를 포함하여 이루어진 파이프 접속 조인트에 있어서,
    상기 오비드 안착부(115)에는, 상기 오비드(121)측 방향으로 일정높이(H) 돌출되는 복수개의 돌기부(116)가 형성되어, 상기 오비드(121)의 압착 결합시 오비드 안착부(115)가 뭉개지는 것을 방지함과 아울러 오비드(121)와의 체결력을 향상하여 상기 파이프(120)와 플랜지(110)간에 회전을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌기부(116)는 상기 파이프결합공(111)에 인접하여 형성됨과 아울러 파이프결합공(111)의 둘레를 따라 서로 일정간격 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기부(116)는 삼각 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기부(116)의 높이는 0.5~1.5mm를 만족하도록 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 파이프결합공(111)은 상기 파이프(120)와의 체결력을 향상하도록 세레이션(112) 형상으로 형성되고, 상기 파이프(120)는 상기 세레이션(112)에 압착 결합된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수개의 돌기부(116)는 상기 세레이션(112)의 내측방향 산부(112a)와 대응하는 위치에 형성되되, 적어도 하나의 산부(112a)씩 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지(110)는 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 파이프(120)는 금속 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 파이프(120)의 외주면에는 상기 플랜지(110)의 오비드 안착부(115) 반대쪽 면에 압착 결합되는 보조 오비드(122)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 접속 조인트.
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