KR20160005645A

KR20160005645A - 파이프 조인트

Info

Publication number: KR20160005645A
Application number: KR1020150083306A
Authority: KR
Inventors: 유즈루 오키타; 케이스케 이케다
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2016-01-15
Also published as: US11174972B2; CN105276307B; JP2016017543A; US20160003391A1; JP5891537B2; US20200158272A1; CN105276307A; DE102015108596A1; KR101692461B1; TW201604462A; TWI571583B

Abstract

파이프 조인트(10)는 축 방향을 따라 관통홀(12)이 형성되고, 수나사(22)와, 수나사(22)의 일단부측에 형성된 연장 축 부(32)를 포함하는 조인트 바디(14); 및 튜브 부재(16)가 삽입되는 삽입 홀을 형성하고, 수나사(22)와 나사 결합되게 형성된 암나사(42)를 가지는 너트 부재(20)를 포함한다. 링 형상 돌기(40)들은 상기 연장 축 부(32)의 외주면에 형성되고, 상기 연장 축 부(32)의 외주면에 형성되고, 직경 방향으로 연장된 상기 튜브 부재(16)는, 상기 링 형상 돌기(40)와 상기 너트 부재(20)의 내주면 사이에 끼어 지지된다.

Description

파이프 조인트{PIPE JOINT}

본 발명은 파이프 조인트에 관한 것으로, 반도체 장치의 생산, 의료 장비 및 의약품의 생산, 식품 가공, 그리고 화학 산업에 있어서 처리 등과 같은 생산 공정에서 다뤄지는 고순도 액체나 초순수 등의 설비 배관용으로, 튜브 등과 같은 파이프 부재가 유체 장치에 대하여 액밀 또는 기밀하게 연결될 수 있도록 하는 파이프 조인트에 관한 것이다.

이러한 타입의 파이프 조인트로서, 조인트 메인 바디와 너트 부재 사이의 틈에 끼어 지지되는 튜브 부재의 일단부에 나사산이 있거나 상기 조인트 메인 바디와 나사 결합되는 파이프 조인트가 알려져 있다.

예를 들면, 일본등록특허 제3251196호에서, 상기 파이프 조인트의 관통홀의 개구부 가장자리가 너트 부재의 배후 벽에 대하여 대면하도록 배열되고, 상기 튜브 부재의 확장된 직경부에 대하여 일반적인 외부 직경으로부터 연장되는 단차부가, 상기 배후 벽과 상기 관통홀의 상기 개구부 가장자리 사이의 틈에 위치된다. 상기 파이프 조인트에 있어서, 상기 너트 부재가 나선 방향으로 전진하여 감에 따라, 상기 배후 벽과 상기 관통홀의 개구부 가장자리 사이의 틈은 더욱 좁아지고, 상기 개구부의 가장자리부에 형성된 돌출부는 상기 배후 벽에 대하여 상기 튜브 부재의 상기 단차부를 누른다. 따라서, 상기 돌출부 사이에 서로 형성된 틈들과, 상기 튜브 부재의 상기 단차부와, 상기 배후벽은 사라지게 되고, 그 사이의 충분히 단단한 접촉이 얻어지며, 또한, 상기 돌출부가 상기 튜브 부재의 상기 단차부를 물고 들어가기 때문에, 상기 튜브 부재의 이탈(coming off)이나 의도치 않은 제거가 방지될 수 있다.

그러나, 일본등록특허 제3251196호의 상기 파이프 조인트에서는, 상기 너트 부재가 외부 요인이나 응력 완화로 인하여 풀리게 된다면, 상기 튜브 부재가 이탈되거나 의도치 않은 제거의 우려와 함께, 씰링 능력이 저감되고, 유체의 누설이 일어나는 경향이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 발명된 것이며, 너트 부재가 외부 요인들이나 응력 완화에 기인하여 느슨해진 경우라도, 씰링 성능이 확실하게 유지되며, 상기 튜브의 이탈이나 의도치 않은 제거가 확실히 방지될 수 있도록 하는 파이프 조인트를 제공하는 목적을 가진다.

본 발명에 따른 상기 파이프 조인트는 축방향을 따라 관통홀이 형성되고, 수나사와 상기 수나사의 일단부측에 형성되는 연장 축 부를 가지는 조인트 바디와, 튜브 부재가 삽입되는 삽입 홀을 형성하고, 상기 수나사와 나사 결합을 형성하는 암나사를 가지는 너트 부재를 포함한다. 링 형상 돌기는 상기 연장 축 부의 외주면에 형성되고, 직경이 확장된 상기 튜브 부재는, 상기 링 형상 돌기와 상기 너트 부재의 내주면 사이에 끼어 지지된다.

전술한 파이프 조인트에서, 상기 튜브 부재가 상기 링 형상 돌기와 상기 너트 부재의 내주면 사이에 끼어 지지되므로, 지속된 사용을 통하여 상기 너트 부재의 느슨함이 발생한 경우라도, 상기 튜브 부재의 지지력뿐만 아니라, 상기 링 형상 돌기의 선단부와 상기 튜브 부재의 내주면 사이의 기밀도 유지되므로, 안정적인 씰링 능력을 보이며, 상기 튜브 부재의 이탈이나 의도치않은 제거가 확실하게 방지된다.

전술한 파이프 조인트에서, 제1 경사면은 상기 연장 축 부의 단부에 형성될 수 있으며, 링 형상 래칭부(latching part)는 상기 제1 경사면 부근의 상기 삽입 홀의 개구 가장자리에 형성될 수 있고, 상기 직경이 확장된 튜브 부재의 내측 벽면은 상기 제1 경사면에 대하여 눌려질 수 있으며, 상기 너트 부재의 상기 링 형상 래칭부는 상기 직경이 확장된 튜브의 외측 벽면에 대하여 접하도록 배치될 수 있다. 이러한 특징에 따르면, 상기 튜브 부재가 상기 연장 축 부의 상기 제1 경사면과 상기 너트 부재의 상기 링 형상 래칭부 사이에 끼어 지지되므로, 상기 씰링 성능은 더욱 개선되며, 상기 튜브 부재의 이탈이 더욱 확실하게 방지될 수 있다.

또한, 상기 수나사측을 향하는 방향으로 외측으로 치솟는 제2 경사면은, 상기 수나사 부근의 측면상에 상기 연장 축 부의 단부상에 형성될 수 있고, 제3 경사면은 상기 제2 경사면과 대면하는 위치에서 상기 너트 부재의 내주면에 형성될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 직경이 확장된 튜브 부재는 상기 제2 경사면과 상기 제3 경사면 사이에 배치된다. 이러한 특징에 따르면, 상기 튜브 부재가 상기 연장 축 부의 제2 경사면과 상기 너트 부재의 제3 경사면 사이에 배치되므로, 상기 튜브 부재의 이탈이 확실하게 방지된다.

또한, 상기 조인트 바디에 대하여 상기 너트 부재의 조임량을 규제하는 돌기는, 상기 너트 부재의 단부면에 형성될 수 있다. 이러한 특징에 따르면, 상기 너트 부재의 과도한 조임이 방지된다.

복수의 원호 형상 홈은 상기 돌기와 상호 대면하는 관계에서 상기 조인트 바디 상에 형성되고, 상기 복수의 원호 형상 홈은 상기 돌기의 삽입을 허용하는 폭을 가지며, 상기 돌기 및 상기 복수의 원호 형상 홈은 축 방향에서 보아 공통 원주 상에 배치된다. 본 발명의 이러한 특징에 따르면, 상기 파이프 조인트를 사용하는 작업자는 상기 너트 부재가 알맞게 체결된 것을 쉽게 확인할 수 있다.

또한, 너트 측면 링 형상 돌기는, 상기 너트 측면 링 형상 돌기가 상기 링 형상 돌기들의 일접한 것들 사이에 형성된 홈을 향하는 방향으로 상기 직경이 확장된 튜브 부재에 대하여 가압하도록, 상기 너트 부재의 내주면에 형성될 수 있다. 이러한 특징에 따르면, 상기 튜브 부재가 상기 너트 측면 링 형상 돌기와 상기 연장 축 부에 형성된 상기 링 형상 돌기 사이에 끼어 지지되므로, 상기 씰링 성능과 지지력이 더욱 향상된다. 또한, 상기 너트 측면 링 형상 돌기와 상기 연장 축 부 상에 형성된 상기 링 형상 돌기가 번갈아 배치되므로, 상기 튜브 부재의 변형이 부드럽게 이루어질 수 있다.

또한, 너트 측면 링 형상 돌기는, 상기 너트 측면 링 형상 돌기가 상기 링 형상 돌기들을 향하는 방향으로 상기 직경이 확장된 튜브 부재에 대하여 가압하도록, 상기 너트 부재의 내주면에 형성될 수 있다. 이러한 특징에 따르면, 상기 튜브 부재가 상기 너트 측면 링 형상 돌기와 상기 연장 축 부 상에 형성된 상기 링 형상 돌기 사이에 끼어 지지되므로, 상기 씰링 성능과 지지력이 더욱 향상된다. 또한, 상기 너트 측면 링 형상 돌기와 상기 연장 축 부 상에 형성된 상기 링 형상 돌기가 상호 대면하는 관계로 배치되므로, 상기 튜브 부재가 끼어 지지되는 힘이 더욱 증대된다.

본 발명의 상기 파이프 조인트에 따르면, 상기 너트 부재가 외부 요인들이나 응력 완화로 인하여 느슨해진 경우라도, 안정적인 씰링 성능을 보이며, 상기 튜브 부재의 이탈이나 의도치않은 제거가 확실하게 방지된다.

본 발명의 상기한 그리고 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 도시된 예에 의하여 보여지는 본 발명의 적절한 실시예들과 함께 첨부된 도면들과 이하의 상세한 설명들과의 조합으로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파이프 조인트의 축 방향에 따른 길이방향의 단면도
도 2는 도 1에 도시된 상기 파이프 조인트의 A 부분의 길이 방향 확대 단면도
도 3은 도 1에 도시된 상기 파이프 조인트의 부분 분해 사시도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파이프 조인트의 축 방향에 따른 길이 방향의 단면도
도 5는 도 4에 도시된 상기 파이프 조인트의 V-V선에 따른 단면도
도 6은 도 4에 도시된 상기 파이프 조인트의 B 부분의 길이 방향 확대 단면도
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파이프 조인트의 길이 방향 확대 단면도
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파이프 조인트의 길이 방향 부분 확대 단면도
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 파이프 조인트의 길이 방향 부분 확대 단면도

본 발명에 따른 파이프 조인트의 적절한 실시예들이 다음에 첨부된 도면들을 참고로 하면서 상세하게 설명될 것이다.

제1 실시예에 따른 파이프 조인트(10)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명될 것이다.

상기 파이프 조인트(10)는 유체 유로로서 기능하며 축 방향을 따라 일직선으로 형성되는 관통홀(12)을 가지는 실질적으로 실린더 형상인 조인트 바디(14)와, 단면이 사각 형상을 가지고 튜브(16, 튜브 부재)가 삽입되는 삽입홀(18)을 포함한다. 그리고, 상기 파이프 조인트(10)는 상기 조인트 바디(14) 상에 고정됨으로써 상기 튜브(16)를 지지하는 너트 부재(20)가 구비된다. 상기 조인트 바디(14), 상기 너트 부재(20), 그리고 상기 튜브(16) 중 어느 것도 불소 수지로 형성될 수 있다.

상기 조인트 바디(14) 상에는, 상기 조인트 바디(14)의 일단부 부근에 있어서 외주면에 형성되며, 단면에서 보아 실질적으로 사다리꼴인 나사산을 구비한 제1 수나사부(22)와, 상기 조인트 바디(14)의 타단부 상에서 상기 외주면 상에 형성되며, 단면에서 보아 톱니 형상인 나사산을 구비한 제2 수나사부(24)가 제공된다. 상기 제2 수나사부(24)에서 가장 근접한 상기 제1 수나사부(22)의 말단에서, 링 형상 돌기(28)가 상기 조인트 바디(14) 주위로 원을 그리는 평면으로 만들어진 링 형상 단차부(26)를 통하여 반경 외측 방향으로 돌출되게 형성되고, 그리고 또한, 다각형부(30)가 상기 링 형상 돌기(28)와 상기 제2 수나사부(24) 사이에 형성된다. 상기 다각형부(30)는 도시하지 않은 스패너 등과 같은 도구가 상기 조인트 바디(14)를 쥘 수 있도록, 단면에서 보아 육각형이다.

상기 조인트 바디(14)의 일단부 상에서, 작은 직경의 연장 축 부(32)가 형성된다. 상기 작은 직경의 연장 축 부(32)는 상기 축 방향으로 연장되는 상기 관통홀(12)을 가지며, 상기 튜브(16)의 확장된 직경부(16a)가 삽입될 수 있게 한다. 상기 튜브(16)가 삽입되는 방향으로 직경이 점점 커지는 제1 경사면(34)이, 상기 연장 축 부(32)의 단부에 제공된다. 단면에서 보아 V형 무늬(chevron) 형상의 작은 링 형상 돌기(36)는, 상기 제1 경사면(34)으로부터 돌출되어 상기 제1 경사면(34) 상에 형성된다(도 2 참조). 상기 제1 경사면(34)과 상기 관통홀(12) 사이의 경계 영역에서, 제1 챔퍼부(38, chamfered part)는 액체 적체의 발생을 억제하기 위하여 형성된다.

상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)의 내측 벽면에 대하여 접하는 복수의 링 형상 돌기(40)는, 상기 제1 경사면(34)에 연이어 상기 연장 축 부(32)의 외주면 상에 제공된다. 상기 복수의 링 형상 돌기(40)의 둘레를 자른 단면은 반원이다. 상기 복수의 링 형상 돌기(40)는 그 사이에 상호 형성된 소정 간격으로 상기 축 방향을 따라 나란히 놓인다. 도 2에 도시된 실시예에서, 이러한 링 형상 돌기들 중 다섯개가 제공된다. 상기 링 형상 돌기(40)의 높이는 실질적으로 일정하다. 또한, 상기 링 형상 돌기(40)는 반드시 복수로 배치될 필요는 없으며, 이러한 링 형상 돌기(40)가 오로지 하나만 제공될 수도 있다.

상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 수나사부(22)와 맞물릴 수 있는 수나사부(42)는, 상기 너트 부재(20)의 내주면 상에 형성된다. 링 형상 돌기(44)가 상기 삽입홀(18)에 접하는 상기 너트 부재(20)의 외측면 상에 형성된다. 상기 삽입홀(18)로부터 외측으로 돌출한 상기 튜브(16)의 파손 또는 뒤틀림을 방지함에 의하여, 상기 돌기(44)는 상기 튜브(16)를 보호하기 위한 기능을 수행한다. 상기 돌기(44)의 선단이 직경 방향 외측으로 연장되면, 상기 튜브(16)의 삽입이 더 쉬워지는 장점을 얻을 수 있다.

단면에서 보아 예각으로 형성된 링 형상 래칭부(46, latching part)는, 상기 삽입홀(18)에 접하는 상기 너트 부재(20)의 내측면 상에 형성된다. 상기 링 형상 래칭부(46)는 상기 튜브(16)의 경사진 외주면과 맞물리는 기능을 수행하며, 상기 조인트 바디(14)에 대하여 상기 너트 부재(20)가 조여지는 시간에서 상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 경사면(34)을 향하여 상기 튜브(16)를 누르기 위한 것이다.

상기 링 형상 래칭부(46)와 상기 암나사부(42) 사이의 상기 너트 부재(20)의 내주면 상에서, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)의 외측 벽면에 대하여 접하면서 눌려지는 링 형상 누름부(48)가 형성된다. 상기 링 형상 누름부(48)는 실질적으로 일정한 내경을 가진 실린더 형상의 표면을 가진다. 소정 곡률의 반경으로 약간 경사지게 모서리진(chamfered) 제2 챔퍼부(50)는, 상기 암나사부(42) 부근의 상기 링 형상 누름부(48)의 단부 상에 형성된다. 소정 간격이나 틈이 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 링 형상 돌기(40) 각각과 상기 링 형상 누름부(48) 사이에 형성된다. 상기 링 형상 돌기(40) 각각의 단부와 상기 링 형상 누름부(48) 사이의 거리는, 후술하겠지만, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)가 형성될 때, 상기 링 형상 돌기(40)와 상기 링 형상 누름부(48) 사이의 거리가 상기 확장된 직경부(16a)의 두께보다 작도록, 실질적으로 상호 같다.

따라서, 상기 조인트 바디(14)에 상기 너트 부재(20)를 조임으로써, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 복수의 링 형상 돌기(40)와 상기 링 형상 누름부(48) 사이에 끼어 지지된다. 그 결과, 상기 확장된 직경부(16a)의 내측 벽면은 상기 복수의 링 형상 돌기(40)와 접촉하여 타이트하게 지지되고, 제1 씰(seal)이 상기 링 형상 돌기(40)의 선단과 상기 확장된 직경부(16a)의 내측 벽면 사이에 형성된다.

상기 조인트 바디(14)에 대하여 상기 너트 부재(20)가 조여지는 양을 증가시킴으로써, 상기 튜브(16)는 상기 너트 부재(20)의 링 형상 래칭부(46)와 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34) 사이에 끼어 지지된다. 그 결과, 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)은 상기 링 형상 래칭부(46)를 이용하여 상기 튜브(16)의 경사진 내측 벽면에 밀접하게 접촉되도록 지지되고, 제2 씰이 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)과 상기 튜브(16)의 상기 경사진 내측 벽면 사이에 형성된다.

본 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(10)는 기본적으로 전술한 바와 같이 구성된다. 다음으로, 상기 파이프 조인트(10)의 작동 및 장점이 설명될 것이다.

우선, 상기 튜브(16)는 상기 너트 부재(20)의 내측면 상에 소정 길이까지 위치되도록, 상기 너트 부재(20)의 상기 삽입홀(18)을 따라 삽입된다.

다음으로, 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)는 상기 암나사부(42)의 측면으로부터 상기 너트 부재(20)로 삽입되고, 상기 너트 부재(20)의 상기 암나사부(42)는 상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 수나사부(22)를 따라 나사 회전하여 나사 결합된다.

상기 너트 부재(20)가 조여짐에 따라, 상기 튜브(16)는 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)을 따라 상기 튜브(16)의 선단으로부터 직경이 확장되는 것을 겪게 된다. 또한, 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48)와 상기 조인 트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)는 상기 축 방향을 따라 점차 상호 겹쳐지게 됨에 의하여, 상기 연장 축 부(32)의 상기 복수의 링 형상 돌기(40)들 중, 상기 링 형상 돌기(40)는 상기 제1 경사면(34)과 가장 가까운 측면으로부터 순차적으로 상기 링 형상 누름부(48)와 상호 대면되게 위치된다. 상기 링 형상 돌기(40)와 마주보는 상기 링 형상 누름부(48)는, 상기 링 형상 돌기(40)를 향하여 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경 외측 벽면을 누른다. 더욱 구체적으로는, 직경이 확장된 후, 상기 튜브(16)는 상기 제1 경사면(34)에 가장 가까운 측면으로부터 순차적으로 조여지는 동안 변형되고, 상기 확장된 직경부(16a)의 내측벽은 상기 링 형상 돌기(40) 각각에 접촉되는 영역에서 압축되는 한편, 상기 내측벽은 직경 방향 내측으로 확장하며, 상기 링 형상 돌기(40) 사이의 공간으로 삽입되어 들어간다.

이러한 방법이 수행되면, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)가 형성됨과 동시에, 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 연장 축 부(32)의 상기 복수의 링 형상 돌기(40)와 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 사이에 끼어 지지된다. 따라서, 씰, 즉, 상기 제1 씰이, 상기 복수의 링 형상 돌기(40)의 선단과 상기 튜브(16)의 내측 벽면 사이에서 이루어진다.

상기 너트 부재(20)가 더욱 조여짐에 의하여, 상기 너트 부재(20)의 선단이 상기 조인트 바디(14)의 상기 링 형상 단차부(26)에 대하여 접하도록 되면, 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 래칭부(46)는 상기 튜브(16)의 상기 경사진 외주면과 맞물리고, 상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 경사면(34)을 향하여 상기 튜브(16)를 누른다. 그 결과, 상기 튜브(16)는 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)과 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 래칭부(46) 사이에 끼어 지지되고, 씰, 즉, 제2 씰이, 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)과 상기 튜브(16)의 상기 경사진 내측 벽면 사이에서 이루어진다.

따라서, 상기 너트 부재(20)의 조임이 완료되면, 씰링 들이 상기 제1 씰 및 상기 제2 씰 양자에 의하여 이루어지므로, 강한 씰링 성능이 실현될 수 있다.

또한, 상기 튜브(16)를 잡아 당겨내는 힘이 상기 튜브(16)가 삽입되는 방향과 반대 방향으로 적용되는 경우라 하더라도, 상기 튜브(16)는 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48)와 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 링 형상 돌기(40) 각각의 사이에 끼어 지지되기 때문에, 그리고 또한 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 래칭부(46)와 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34) 사이에 끼어 지지되기 때문에, 상기 조인트 바디(14)로부터 상기 튜브(16)가 당겨져 빠지는 것이 확실하게 방지될 수 있다. 또한, 상기 튜브(16)의 내측 벽면을 물고 들어감에 의하여, 상기 제1 경사면(34) 상에 형성된 상기 작은 링 형상 돌기(36)는 상기 튜브(16)의 이탈이나 의도치않은 제거를 막기 위한 동작을 수행한다.

이러한 점을 고려하여, 장기간에 걸친 장시간의 사용으로 인하여 조여지는 힘이 줄어들게 되고, 상기 조인트 바디(14)에 대하여 상기 너트 부재(20)의 느슨해짐이 일어난 경우라도, 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 링 형상 돌기(40) 각각은 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48)에 대하여 소정 거리로 이격하여 대면하는 상태가 유지된다. 더욱 구체적으로는, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)가 상기 링 형상 누름부(48)와 상기 복수의 링 형상 돌기(40) 사이에 끼어 지지되는 상태가 유지되기 때문에, 최소한 상기 제1 씰에서 상기 씰링력은 유지되고, 안정적인 씰링 성능이 지속적으로 보여질 수 있다. 또한, 상기 링 형상 돌기(40) 각각과 상기 링 형상 누름부(48)를 붙들기 위하여 작용하는 힘이 유지되므로, 상기 조인트 바디(14)로부터 상기 튜브(16)가 이탈될 우려가 없는 것이다.

제2 실시예에 따른 파이프 조인트(60)가 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 서술될 것이다. 제1 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(10)와 같은 구성 요소들은 같은 참조 부호가 붙여지며, 이러한 특징들의 상세한 설명은 생략된다.

제2 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(60)는 상기 파이프 조인트(60)가 상기 너트 부재(20)의 조임량을 규제하는 수단과 함께, 상기 파이프 조인트(60)를 이용하는 작업자에게 조임의 소정량이 도달된 것을 알려주는 수단이 구비된 점에서, 제1 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(10)와 다르다. 그리고, 상기 파이프 조인트(60)는 상기 확장된 직경부(16a)의 선단상에 상기 튜브(16)를 더 끼어 지지하기 위한 수단이 구비된다.

상기 암나사부(42)의 상기 측면 상에서 상기 너트 부재(20)의 끝면 상에서, 복수의 원기둥 형상인 끝면 돌기(62)가 일체적으로 형성된다. 상기 끝면 돌기(62)는 상기 너트 부재(20)의 끝면으로부터 소정 길이로 돌출된다. 한편, 상기 조인트 바디(14)의 링 형상 돌기(28) 상에서, 복수의 원호 형상 홈(64)이 상기 링 형상 단차부(26) 상에 개방되어 제공된다. 상기 복수의 원호 형상 홈(64)은 서로 같은 형상이며, 상기 끝면 돌기(62) 각각의 직경보다 넓은 폭을 가지고, 상기 조인트 바디(14)의 축 둘레로 같은 원주상에 균일하게 배열된다. 축 방향을 따라 보면, 상기 끝면 돌기(62) 각각은 상기 복수의 원호 형상 홈(64)이 배열된 원주와 같은 원주 상에 배치된다. 도시된 예에서, 두개의 끝면 돌기(62)가 직경 방향으로 반대측에 형성되는 한편, 여섯개의 원호 형상 홈(64)이, 각각, 대략 45도의 중심각과 대응되는 길이를 가지도록 형성된다. 또한, 상기 끝면 돌기(62)는 반드시 복수로 배치될 필요는 없으며, 이러한 끝면 돌기(62)가 하나만 제공될 수도 있다.

상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 수나사부(22) 부근의 측면 상의 상기 연장 축 부(32)의 단부 상에서, 제2 경사면(66)이, 상기 제1 수나사부(22)를 향하는 방향으로 외측으로 치솟아 형성된다. 상기 제1 암나사부(42)를 형하여 외측으로 치솟는 제3 경사면(68)은, 상기 암나사부(42)와 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 사이에 형성된다. 상기 조인트 바디(14)의 상기 제2 경사면(66)과 상기 너트 부재(20)의 상기 제3 경사면(68)은, 상기 너트 부재(20)가 상기 조인트 바디(14)에 대하여 조여질 때, 두 경사면들이 소정 간격에 걸쳐 서로 대면하도록, 실질적으로 같은 경사각을 가진다.

본 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(60)는 기본적으로 전술한 바와 같이 구성된다. 다음으로, 상기 파이프 조인트(60)의 작동 및 장점들이 서술될 것이다.

우선, 상기 튜브(16)는 상기 너트 부재(20)의 상기 삽입홀(18)을 따라 삽입되고, 이후, 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)는 상기 너트 부재(20)의 상기 암나사부(42)의 측면상에 삽입되며, 상기 너트 부재(20)의 상기 암나사부(42)는 상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 수나사부(22)를 따라 나사 회전하여 나사 결합된다.

상기 너트 부재(20)가 조여짐에 따라, 상기 튜브(16)는 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)을 따라 상기 튜브(16)의 선단으로부터 직경이 확장되는 것을 겪게 되고, 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48)와 상기 조인 트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)는 상기 축 방향을 따라 점차 상호 겹쳐지게 된다. 따라서, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 링 형상 돌기(40) 각각과 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 사이에 끼어 지지된다.

상기 너트 부재(20)가 더욱 조여짐에 따라, 상기 너트 부재(20)의 상기 끝면 상에 형성된 상기 끝면 돌기(62) 각각은 상기 링 형상 단차부(26)에 근접하도록 이동한다. 또한, 상기 너트 부재(20)의 나사 이동과 함께, 상기 끝면 돌기(62) 각각이 상기 단차부(26)의 평탄면을 넘어선 후, 상기 축 방향에서 본 바와 같이, 상기 끝면 돌기(62) 각각이 상기 원호 형상 홈(64) 각각으로부터 멀어지려는 위치에 도착하면, 상기 끝면 돌기(62) 각각은 상기 원호 형상 홈(64) 각각의 내측 벽면에 대하여 부딪힌다. 그러므로, 이러한 위치 이상으로 상기 너트 부재(20)를 과도하게 조이는 것이 규제되고, 상기 끝면 돌기(62)가 상기 원호 형상 홈(64)의 상기 내측면에 부딪힐 때 저항감 및 음향에 의하여, 작업자는 상기 너트 부재(20)의 조임이 소정량에 도달했음을 알게 되며, 혹은 달리말해, 상기 너트 부재(20)가 적절히 조여졌음을 알게 된다.

실질적으로 동시에 상기 끝면 돌기(62) 각각이 상기 원호 형상 홈(64) 각각의 내측면에 부딪히거나 이러한 충돌이 일어나기 약간 이전의 시간에 있어서, 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 래칭부(46)는, 상기 튜브(16)가 상기 조인트 바디(14)의 상기 제1 경사면(34)을 향하여 눌려진 결과, 상기 튜브(16)의 상기 경사진 외주면과 맞물린다. 또한, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)의 상기 선단 측면은 상기 조인트 바디(14)의 상기 제2 경사면(66)과 상기 너트 부재(20)의 상기 제3 경사면(68) 사이에 끼어 지지된다.

상기 너트 부재(20)의 조임이 적절하게 이루어졌으면, 상기 튜브(16)는 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 링 형상 돌기(40) 각각과 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 사이, 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)의 상기 제1 경사면(34)과 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 래칭부(46) 사이, 그리고 상기 조인트 바디(14)의 상기 제2 경사면(66)과 상기 너트 부재(20)의 상기 제3 경사면(68)사이에 각각 끼어 지지되게 된다. 이와 같이 하여, 상기 튜브(16)를 잡아 당겨내는 힘이 상기 튜브(16)가 삽입되는 방향과 반대 방향으로 적용되는 경우라 하더라도, 상기 조인트 바디(14)로부터 상기 튜브(16)가 당겨져 빠지는 것이 확실하게 방지될 수 있다.

제3 실시예에 따른 파이프 조인트(10)는 도 7을 참조로 하여 설명될 것이다. 본 실시예에 따른 파이프 조인트는 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 구조의 부분과 관련하여서만 상기 제2 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(60)와 다르다. 도 7은 도 6에 도시된 상기 제2 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(60)의 길이 방향 부분 확대 단면도에 대응하는 도면이다.

상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 상에서, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)의 외측 벽면에 접하는 복수의 너트 측면 링 형상 돌기(80)가 형성된다. 상기 너트 측면 링 형상 돌기(80)는 단면에서 보아 반원 형상으로 된 실질적으로 동일한 높이를 가지며, 상호 그 사이에서 소정 간격으로 이격하여 상기 축 방향을 따라 배열된다. 상기 너트 측면 링 형상 돌기(80)들은 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32) 상에 형성된 상기 링 형상 돌기(40)보다 작다. 상기 너트 부재(20)가 상기 조인트 바디(14)에 대하여 조여지면, 상기 너트 측면 링 형상 돌기(80)들 각각은 상기 연장 축 부(32) 상에 형성된 하나의 링 형상 돌기(40)와 상기 너트 측면 링 형상 돌기(80)와 접하도록 놓인 다른 링 형상 돌기(40) 사이의 중간 위치에 배치된다.

상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)가 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)를 넘어서 삽입될 때, 그리고 상기 튜브(16)를 넘어서 느슨하게 고정된 상기 너트 부재(20)는 조여지며, 상기 복수의 링 형상 돌기(40)들 사이에 끼어 지지되는 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 연장 축 부(32) 상에 형성되고, 상기 복수의 너트 측면 링 형상 돌기(80)들은 상기 링 형상 누름부(48) 상에 형성된다. 그러므로, 상기 복수의 링 형상 돌기(40)들과 상기 튜브(16)의 상기 내측 벽면 사이의 상기 씰링 성능이 더욱 향상되고, 상기 튜브(16)가 붙들린 힘이 더욱 향상된다.

또한, 상기 복수의 링 형상 돌기(40)와 상기 복수의 너트 측면 링 형상 돌기(80)가 번갈아 배열되기 때문에, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 너트 측면 링 형상 돌기(80)에 의하여 눌려지는 동안 상기 링 형상 돌기(40)들 각각의 양측면에서 반경 방향 내측으로 튀어나오며, 인접한 상기 링 형상 돌기(40)들 사이의 공간으로 들어가도록 변형된다. 그러므로, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 물결 형상으로 쉽게 변형된다.

다음으로, 제4 실시예에 따른 파이프 조인트가 도 8을 참조하여 설명될 것이다. 본 실시에에 따른 상기 파이프 조인트는 제2 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(60) 및 제3 실시예에 따른 상기 파이프 조인트와 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 구조 부분에서만 다르다. 도 8은 도 6에 도시된 제2 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(60)의 길이 방향 부분 확대 단면도에 대응하는 도면이다.

상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 상에서, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)의 외측 벽면에 접하는 복수의 너트 측면 링 형상 돌기(90)가 형성된다. 상기 너트 측면 링 형상 돌기(90)는 단면에서 보아 반원 형상으로 된 실질적으로 동일한 높이를 가지며, 상호 그 사이에서 소정 간격으로 이격하여 상기 축 방향을 따라 배열된다. 상기 너트 측면 링 형상 돌기(90)들은 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32) 상에 형성된 상기 링 형상 돌기(40)보다 작다. 상기 너트 부재(20)가 상기 조인트 바디(14)에 대하여 조여지면, 상기 너트 측면 링 형상 돌기(90)들은 상기 연장 축 부(32) 상에, 각각, 형성된 링 형상 돌기(40)들 중 하나와 정확하게 상호 대면하는 위치에 배치된다.

상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)가 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)를 넘어서 삽입될 때, 그리고 상기 튜브(16)를 넘어서 느슨하게 고정된 상기 너트 부재(20)는 조여지며, 상기 복수의 링 형상 돌기(40)들 사이에 끼어 지지되는 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 연장 축 부(32) 상에 형성되고, 상기 복수의 너트 측면 링 형상 돌기(90)들은 상기 링 형상 누름부(48) 상에 형성된다. 그러므로, 상기 복수의 링 형상 돌기(40)들과 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)의 상기 내측 벽면 사이의 상기 씰링 성능이 더욱 향상되고, 상기 튜브(16)가 붙들린 힘이 더욱 향상된다.

또한, 상기 링 형상 돌기(40)들 각각과 상기 너트 측면 링 형상 돌기(90)들 각각이 직접적으로 상호 대면하는 위치에 배열되기 때문에, 상기 튜브(16)가 상기 링 형상 돌기(40)들 각각과 상기 너트 측면 링 형상 돌기(90)들 각각에 의하여 끼어 지지되는 힘은 더욱 증대된다.

다음으로, 제5 실시예에 따른 파이프 조인트가 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 본 실시예에 따른 상기 파이프 조인트는 제1 실시예에 따른 상기 파이프 조인트와 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32) 구조의 부분과 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 구조의 부분에서만, 각각, 다르다. 도 9는 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 상기 파이프 조인트(10)의 길이 방향 부분 확대 단면도에 대응하는 도면이다.

상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부의 내측 벽면에 접하는 복수의 링 형상 돌기(92)가, 상기 제1 경사면(34)에 연이은 상기 연장 축 부(32)의 외주면 상에 형성된다. 상기 링 형상 돌기(92) 각각은 단면에서 보아 V형 무늬 형상이며, 상기 연장 축 부(32)의 선단 부근의 측면 상에서, 상기 연장 축 부(32)의 상기 축 방향에 대하여 완만한 경사 각도를 가지고 형성된 경사면을 포함하고, 상기 연장 축 부(32)의 선단으로부터 이격한 측면 상에서, 상기 연장 축 부(32)의 상기 축 방향에 대하여 급격한 경사 각도를 가지고 형성된 경사면을 더 포함한다. 이러한 특징으로 인하여, 상기 복수의 링 형상 돌기(92)는 전체적으로 톱니 형상을 보인다. 또한, 상기 복수의 링 형상 돌기(92)의 높이는 상기 연장 축 부(32)의 선단으로부터 더 먼 위치만큼 더 커진다.

상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부의 상기 외측 벽면에 접하는 상기 링 형상 누름부(48)는, 상기 제2 챔퍼부(50)의 측면을 향하여 직경방향으로 연장된 원추형 면(94)과, 일정한 내경을 가진 실린더 형상 면(96)을 포함한다. 도 9에서, 상기 복수의 링 형상 돌기(92)의 정점과 연결된 선은 상기 원추형 면(94)을 정의하는 선과 실질적으로 평행하다. 상기 너트 부재(20)가 상기 조인트 바디(14)에 대하여 조여질 때, 상기 복수의 링 형상 돌기(92)들 중 대부분이 상기 원추형 면(94)과 대면하더라도, 상기 복수의 링 형상 돌기(92)들 중, 상기 연장 축 부(32)의 선단과 가장 가까운 것은 상기 실린더 형상 면(96)과 대면한다.

상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부가 상기 조인트 바디(14)의 상기 연장 축 부(32)상에 형성된 상기 톱니 형상인 링 형상 돌기(92)들과 상기 너트 부재(20)의 상기 링 형상 누름부(48) 사이에 끼어 지지되므로, 특히, 상기 튜브(16)가 붙들린 힘이 증대된다.

본 발명에 따른 상기 파이프 조인트는 전술한 실시예에 국한되지 않는다. 다양한 대안적인 또는 추가적인 구성들이 본 발명의 필수구성으로부터 이탈되는 일이 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 너트 부재(20) 상에 형성된 너트 측면 링 형상 돌기(80, 90)들은 헬리컬(helical) 또는 나선형(spiral)으로 돌출되도록 변경될 수 있다. 또한, 상기 튜브(16)의 상기 확장된 직경부(16a)는 상기 튜브(16)가 상기 너트 부재(20)의 상기 삽입홀(18)을 통하여 삽입된 후, 상기 너트 부재(20)가 상기 조인트 바디(14)에 고정되기 전에, 별도로 준비된 지그에 의하여 형성될 수도 있다.

Claims

축방향을 따라 관통홀(12)이 형성되고, 수나사(22)와 상기 수나사(22)의 일단부측에 형성되는 연장 축 부(32)를 가지는 조인트 바디(14); 및
튜브 부재(16)가 삽입되는 삽입 홀(18)을 형성하고, 상기 수나사(22)와 나사 결합을 형성하는 암나사(42)를 가지는 너트 부재(20)를 포함하며,
링 형상 돌기(40)가 상기 연장 축 부(32)의 외주면에 형성되고,
직경이 확장된 상기 튜브 부재(16)는, 상기 링 형상 돌기(40)와 상기 너트 부재(20)의 내주면 사이에 끼어 지지되는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 1에 있어서,
제1 경사면(34)은 상기 연장 축 부(32)의 단부에 형성되며,
링 형상 래칭부(46, latching part)는 상기 제1 경사면(34) 부근의 상기 삽입 홀(18)의 개구 가장자리에 형성되고,
상기 직경이 확장된 튜브 부재(16)의 내측 벽면은 상기 제1 경사면(34)에 대하여 눌려지며,
상기 링 형상 래칭부(46)는 상기 직경이 확장된 튜브(16)의 외측 벽면에 대하여 접하는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 1에 있어서,
상기 수나사(22)를 향하는 방향으로 외측으로 치솟는 제2 경사면(66)은, 상기 수나사(22) 부근의 측면상에 상기 연장 축 부(32)의 단부상에 형성되고,
제3 경사면(68)은 상기 제2 경사면(66)과 대면하는 위치에서 상기 너트 부재(20)의 내주면 상에 형성되며,
상기 직경이 확장된 튜브 부재(16)는 상기 제2 경사면(66)과 상기 제3 경사면(68) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 1에 있어서,
상기 조인트 바디(14)에 대하여 상기 너트 부재(20)의 조임량을 규제하는 돌기(62)는, 상기 너트 부재(20)의 끝면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 4에 있어서,
복수의 원호 형상 홈(64)은 상기 돌기(62)와 상호 대면하는 관계에서 상기 조인트 바디(14) 상에 형성되고,
상기 복수의 원호 형상 홈(64)은 상기 돌기의 삽입을 허용하는 폭을 가지며,
상기 돌기(62) 및 상기 복수의 원호 형상 홈(64)은 축 방향에서 보아 공통 원주 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 1에 있어서,
너트 측면 링 형상 돌기(80)는 상기 너트 부재(20)의 내주면에 형성되고,
상기 너트 측면 링 형상 돌기(80)는 상기 링 형상 돌기(40)들의 인접한 것들 사이에 형성된 홈을 향하는 방향으로 상기 직경이 확장된 튜브 부재(16)에 대하여 가압하는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 1에 있어서,
너트 측면 링 형상 돌기(90)는 상기 너트 부재(20)의 내주면에 형성되고,
상기 너트 측면 링 형상 돌기(90)는 상기 링 형상 돌기(40)들을 향하는 방향으로 상기 직경이 확장된 튜브 부재(16)에 대하여 가압하는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.