KR20120131305A - 고압 스위벨 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통체 또는 육면체 형태로 내부에는 챔버가 형성되고, 그 양단은 개방시켜 구성한 바디와, 상기 바디의 챔버에 일단이 회전 가능하게 끼워져 조립되며 내부에는 유로가 형성된 샤프트와, 상기 바디의 챔버에 끼워지는 샤프트의 일단 외경에 결합되며 둘레면에는 볼삽입공이 관통 형성된 볼캡과, 상기 샤프트의 일단 외경을 따라 적어도 하나 이상 함몰 형성되는 볼삽입홈과, 상기 볼캡의 볼삽입공을 통과하여 상기 샤프트의 볼삽입홈에 끼워지며 상기 샤프트의 회전 동작을 도와주는 볼과, 상기 바디의 챔버에 끼워지며 텐션력을 발휘하는 탄성수단과, 상기 바디의 챔버와 샤프트 사이를 기밀 처리하는 적어도 하나 이상의 패킹 및 상기 패킹의 한쪽에 배치되며 상기 탄성수단에 접촉된 상태에서 상기 패킹이 외측으로 펼쳐지도록 상기 탄성수단의 텐션력을 전달하는 피메일그랜드와, 상기 패킹의 반대쪽에 배치되며 상기 외측으로 펼쳐지는 패킹을 받쳐주는 메일그랜드를 포함하며, 상기 탄성수단은 고압 스위벨의 크기가 소형화시키며 지속적인 텐션력을 가지는 판상의 디스크스프링을 사용함을 특징으로 하는 고압 스위벨을 제공한다.

Description

고압 스위벨{HIGH PRESSURE SWIVEL}

본 발명은 고압 스위벨에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 스위벨의 크기를 줄일 수 있으며, 아울러 스프링의 텐션력 감소를 해소하고, 샤프트와 메일그랜드 사이 틈새를 최소화시켜 샤프트 유동으로 인한 볼 이탈로 샤프트의 회전이 방해받지 않도록 한 고압 스위벨에 관한 것이다.

통상적으로 도장기 등으로 공급되는 고압의 유체는 고압호스를 통하여 공급이 이루어지고 있으며, 고압호스의 중도에는 고압호스의 꼬임을 방지하기 위하여 고압 스위벨을 연결 사용하고 있다.

상기한 고압 스위벨은 전후로 연결되는 호스 또는 장치의 꼬임되는 것을 방지하기 위하여 회전이음(즉, swivel joint)식으로 전후 호스를 연결하는 수단이다.

상기한 고압 스위벨과 관련한 기술은 대한민국 특허청 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0219429 호(명칭:도장용 스위벨)(이하, 선행기술이라 칭함)에 상세히 기술되어 있다.

상기 선행기술은 전후 연결구를 외연부에 형성된 요입환홈 상에 다수개의 볼을 개재시켜 전후 연결구 상에 끼움연결하여 헤더부를 갖는 체결볼트로 결합하여 회전이음이 가능토록 구성된 통상의 고압 스위벨에 있어서, 상기 체결볼트에는 볼 결합공을 형성하고, 상기 체결볼트가 연결구에 나사결합시 헤더부에 대응하는 커넥터의 외연부에는 요입환홈을 형성하고, 상기 요입환홈에 대응하는 헤더부에는 핀홀을 형성하여 고정핀의 단부가 요입환홈에 걸림될 수 있도록 한 것을 기술적 요지로 하고 있다.

그러나 선행기술은 커넥터를 탄력적으로 지지하는 수단으로 코일스프링을 사용함에 따라 스프링이 가지는 길이만큼 스위벨의 크기(즉, 길이)가 커질 수 밖에 없어 소형화된 스위벨 제작이 불가능해지는 문제점이 있다. 또한 코일스프링은 그 탄성력이 시간이 지남에 따라 줄어들게 되며, 이를 통해 커넥터와, 상기 커넥터의 회전을 도와주는 볼의 유동 및 V-Packing을 탄력적으로 지지할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 디스크스프링을 사용하여 스위벨의 크기를 줄일 수 있도록 한 고압 스위벨을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 텐션력이 일정한 디스크스프링을 통해 샤프트와 메일그랜드 사이 틈새를 최소화시켜 샤프트 유동으로 인한 볼 이탈로 샤프트의 회전이 방해받지 않도록 한 고압 스위벨을 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 호스 및 장치의 꼬임을 방지하기 위해 호스나 장치 사이에 연결 설치되는 고압 스위벨에 있어서, 원통체 또는 육면체 형태로 내부에는 챔버가 형성되고, 그 양단은 개방시켜 구성한 바디와, 상기 바디의 챔버에 일단이 회전 가능하게 끼워져 조립되며 내부에는 유로가 형성된 샤프트와, 상기 바디의 챔버에 끼워지는 샤프트의 일단 외경에 결합되며 둘레면에는 볼삽입공이 관통 형성된 볼캡과, 상기 샤프트의 일단 외경을 따라 적어도 하나 이상 함몰 형성되는 볼삽입홈과, 상기 볼캡의 볼삽입공을 통과하여 상기 샤프트의 볼삽입홈에 끼워지며 상기 샤프트의 회전 동작을 도와주는 볼과, 상기 바디의 챔버에 끼워지며 텐션력을 발휘하는 탄성수단과, 상기 바디의 챔버와 샤프트 사이를 기밀 처리하는 적어도 하나 이상의 패킹 및 상기 패킹의 한쪽에 배치되며 상기 탄성수단에 접촉된 상태에서 상기 패킹이 외측으로 펼쳐지도록 상기 탄성수단의 텐션력을 전달하는 핀메일그랜드와, 상기 패킹의 반대쪽에 배치되며 상기 외측으로 펼쳐지는 패킹을 받쳐주는 메일그랜드를 포함하며, 상기 탄성수단은 고압 스위벨의 크기가 소형화시키며 지속적인 텐션력을 가지는 판상의 디스크스프링을 사용함을 특징으로 한다.

본 발명은 바디의 내부 챔버에 끼워진 상태에서 샤프트와 패킹을 탄력적으로 지지하는 탄성수단으로 판상의 디스크스프링을 사용하여 탄성수단의 폭을 최소화하여 결과적으로 고압 스위벨의 크기를 소형화할 수 있도록 하며, 아울러 텐션력 감소 없이 지속적으로 텐션력을 발휘하는 디스크스프링의 구조적 특징을 통해 샤프트와 메일그랜드 사이 틈새를 최소화시켜 샤프트 유동으로 인한 볼 이탈로 샤프트의 회전이 방해받지 않도록 하는 상승적인 효과를 구현한다.

도 1은 본 발명에 따른 고압 스위벨의 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 고압 스위벨의 단면을 도시한 도면.
도 3은 도 2에서 도시하고 있는 기밀부재를 발췌하여 도시한 도면.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 바디의 내부 챔버에 끼워진 상태에서 패킹을 탄력적으로 지지하는 탄성수단으로 판상의 디스크스프링을 사용하여 탄성수단의 폭을 최소화하여 결과적으로 고압 스위벨의 크기를 소형화할 수 있도록 하며, 아울러 텐션력 감소 없이 지속적으로 텐션력을 발휘하는 디스크스프링을 통해 샤프트와 메일그랜드 사이 틈새를 최소화시켜 샤프트 유동으로 인한 볼 이탈로 샤프트의 회전이 방해받지 않도록 한 고압 스위벨을 구현하고자 한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 고압 스위벨의 구성을 입체적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 고압 스위벨의 단면을 도시한 도면이다.

도 1과 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 고압 스위벨(100)은 바디(10)와, 샤프트(14)로 크게 나뉘어져 구성한다.

상기 바디(10)는 고압 스위벨(100)의 외형을 구성하는 것으로서, 원통체 또는 육면체 형태로 내부가 비어 있는 상태로 양단은 개방시킨 상태에서 그 일단은 유체를 고압으로 분사시키는 호스(200)가 체결 구성된다.

상기 바디(10)의 내부에는 챔버(12)가 형성되며, 상기 챔버(12)로는 샤프트(14)의 일단과 그외 각종 구성품, 예를 들어 기밀부재(30), 탄성수단(40) 그리고 볼캡(20) 및 볼(26)이 삽입 구성된다.

상기 샤프트(14)는 상기 바디(10)의 내부 챔버(12)에 일단이 삽입 구성되고, 그 타단은 호스(200)가 연결 구성되는 것으로서, 상기 샤프트(14)의 일단은 상기 바디(10)의 내부 챔버(12)에 자유 회전 가능하게 삽입 구성되도록 한다.

상기 샤프트(14)의 일단과 바디(10)의 챔버(12) 사이에는 볼캡(18)이 끼워지고, 상기 볼캡(18)의 둘레면에는 볼삽입공(24)이 관통 형성되며, 상기 볼캡(18)의 볼삽입공(24)으로는 볼(26)이 통과하게 되며, 상기 볼삽입공(24)을 통과한 볼(26)은 상기 샤프트(14)의 일단 둘레면에 형성되어 있는 볼삽입홈(18)에 끼워지며 샤프트(14)의 회전 동작이 원활히 이루어지도록 가이드하게 된다.

한편, 상기 샤프트(14)의 일단과 바디(10)의 챔버(12) 사이에는 압력이 외부로 빠져나가지 않도록 기밀 처리하는 기밀부재(30)가 끼워진다.

상기 기밀부재(30)는 적어도 하나 이상의 패킹(34)과, 상기 패킹(34) 양쪽에 각각 배치되는 피메일그랜드(32) 및 메일그랜드(36)를 포함하여 구성한다.

상기 피메일그랜드(32)는 그 단면이 삼각뿔 형상을 가지도록 일측면에 볼록부(32a)가 형성되며, 상기 피메일그랜드(32)와 접촉하는 패킹(34)의 일면은 오목부(34a)가 함몰 형성되도록 한다.

상기한 조립구조를 통해 피메일그랜드(32)는 탄성수단인 디스크스프링(40)에 접촉한 상태에서 상기 디스크스프링(40)에서 전해지는 텐션력이 패킹(32)으로 균일하게 전달시키게 되며, 특히 서로 끼움 결합된 피메일그랜드(32)의 볼록부(34) 및 패킹(34)의 오목부(34a)를 통해 디스크스프링(40)에서 전해지는 텐션력을 균일하게 전달받아 외측으로 펼쳐질 수 있으며, 이를 통해 샤프트(14)의 일단과 바디(10)의 챔버(12) 사이 틈새를 보다 효율적으로 기밀 처리할 수 있게 된다.

상기 패킹(34)의 타면에는 다시 볼록부(34b)가 돌출 형성되고, 상기 패킹(34)의 타면에 접촉하는 메일그랜드(36)의 일면에는 상기 볼록부(34b)에 대응하는 오목부(36a)를 함몰 형성하여 디스크스프링(40)에서 전해지는 텐션력으로 패킹(34)이 외측으로 펼쳐질 때, 상기 패킹(34)의 이탈됨 없이 패킹(34)을 탄력적으로 지탱할 수 있도록 한다.

한편, 상기한 바디(10)의 챔버(12) 내부에는 탄성수단인 디스크스프링(40)이 끼워진다. 상기 디스크스프링(40)은 자체 텐션력으로 샤프트(14)의 일단(16)과 바디(10)의 챔버(12) 사이에 끼워져 있는 기밀부재(30), 바람직하게는 기밀부재(30)를 구성하는 피메일그랜드(32)로 텐션력을 부여하여 상기 피메일그랜드(32)에 접촉하고 있는 패킹(34)이 외측으로 펼쳐줄 수 있는 압력으로 사용됨과 동시에 기밀수단인 메일그랜드(36)와 볼캡(20)을 탄력적으로 압착시켜 메일그랜드(36)와 샤프트(14) 간의 틈새가 발생하지 앓도록 하여 샤프트(14)의 유동을 탄력적으로 지탱하게 된다.

특히 본 발명은 언급한 바와 같이, 탄성수단으로 평판 형상의 디스크스프링(40)을 사용함에 따라 종래 코일스프링에 비해 그 폭을 현저하게 축소시켜 결과적으로 바디(10)를 포함한 고압 스위벨(100) 전체 크기를 소형화할 수 있으며, 또한 디스크스프링(40)이 가지는 구조적 특징을 통해 시간이 지나더라도 디스크스프링(40)의 텐션력이 변하지 않고, 지속적으로 균일하게 발휘될 수 있음으로서 상기 디스크스프링(40)의 텐션력을 전달받는 샤프트(14)와 메일그랜드(36) 사이 틈새가 항상 0.1mm 이내가 되도록 샤프트(14)의 유동을 탄력적으로 지탱하여, 상기 샤프트(14)의 유동으로 인해 샤프트(14)의 볼삽입홈(18)에 끼워져 있는 볼(26)이 이탈하여 볼캡(20)의 볼삽입공(24)을 통해 외부로 빠져나가는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 고압 스위벨의 작용을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 기술하기로 한다.

본 발명의 고압 스위벨 조립은 바디(10)의 챔버(12)에 디스크스프링(40)과 기밀부재(30)인 피메일그랜드(32), 적어도 하나 이상의 패킹(34), 메일그랜드(36)를 순차적으로 끼워넣도록 한다.

이어서, 샤프트(14)의 일단 외경에 볼캡(20)을 끼워넣은 상태에서 상기 볼캡(20)의 볼삽입공(26)으로 볼(26)을 통과시켜, 볼(26)이 샤프트(14)의 일단 외경에 형성되어 있는 볼삽입홈(18)에 끼워지도록 한 후, 상기 볼캡(20)이 끼워진 샤프트(14)의 일단을 상기 바디(10)의 챔버(12)에 끼워 조립한다.

이때 본 발명의 고압 스위벨(100)은 언급한 바와 같이 디스크스프링(40)이 가지는 폭을 통해 고압 스위벨(100) 전체 크기를 소형화할 수 있으며, 또한 디스크스프링(40)에서 전해지는 균일한 텐션력을 통해 샤프트(14)와 메일그랜드(36) 사이 틈새가 항상 0.1mm 이내가 되도록 샤프트(14)의 유동을 지속적으로 지탱할 수 있음으로서 상기 샤프트(14)의 유동으로 인해 샤프트(14)의 볼삽입홈(18)에 끼워져 있는 볼(26)이 이탈하여 볼캡(20)의 볼삽입공(24)을 통해 외부로 빠져나가는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 조립 완료된 고압 스위벨(100)은 바디(10)와 샤프트(14)에 호스(200)를 각각 연결시켜 사용함으로서 도장 작업시 호스의 꼬임 없이 작업을 능률적으로 행할 수 있게 된다.

10: 바디 12: 챔버
14: 샤프트 20: 볼캡
26: 볼 30: 기밀부재
32: 피메일그랜드 34: 패킹
36: 메일그랜드 40: 디스크스프링

Claims (1)

1. 호스(200)의 꼬임을 방지하기 위해 호스(200) 사이에 연결 설치되는 고압 스위벨에 있어서,
   원통체 또는 육면체 형태로 내부에는 챔버(12)가 형성되고, 그 양단은 개방시켜 구성한 바디(10)와;
   상기 바디(10)의 챔버(12)에 일단이 회전 가능하게 끼워져 조립되며 내부에는 유로(16)가 형성된 샤프트(14)와;
   상기 바디(10)의 챔버(12)에 끼워지는 샤프트(14)의 일단 외경에 결합되며 둘레면에는 볼삽입공(24)이 관통 형성된 볼캡(20)과;
   상기 샤프트(14)의 일단 외경을 따라 적어도 하나 이상 함몰 형성되는 볼삽입홈(18)과;
   상기 볼캡(20)의 볼삽입공(24)을 통과하여 상기 샤프트(14)의 볼삽입홈(18)에 끼워지며 상기 샤프트(14)의 회전 동작을 도와주는 볼(26)과;
   상기 바디(10)의 챔버(12)에 끼워지며 텐션력을 발휘하는 탄성수단과;
   상기 바디(10)의 챔버(12)와 샤프트(14) 사이를 기밀 처리하는 적어도 하나 이상의 패킹(34) 및 ;
   상기 패킹(34)의 한쪽에 배치되며 상기 탄성수단에 접촉된 상태에서 상기 패킹(34)이 외측으로 펼쳐지도록 상기 탄성수단의 텐션력을 전달하는 피메일그랜드(32)와;
   상기 패킹(34)의 반대쪽에 배치되며 상기 외측으로 펼쳐지는 패킹(34)을 받쳐주는 메일그랜드(36)를 포함하며;
   상기 탄성수단은;
   고압 스위벨의 크기를 소형화시킬 수 있으며, 지속적인 텐션력을 발휘할 수 있는 판상의 디스크스프링(40)을 사용함을 특징으로 하는 고압 스위벨.
   
   
   
   

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