KR20160098167A - 고내압관 커넥터와 고내력 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인발력(引拔力)에 강하고, 높은 내구성을 가지는 커넥터를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면, 니플(20)은, 길이 방향으로 볼 때 대략 균일한 외경을 가진다. 니플(20)에는 호스(24)의 단부(端部)가 씌워진다. 스프링(32)은, 호스(24)의 외주(外周)에, 인접하는 와이어에 간극이 생기지 않도록 권취된다. 커넥터 본체(14)는, 니플(20)을 축부에 지지한다. 체결 너트(26)는, 커넥터 본체(14)에 형성된 수나사부(16)와 서로 맞물리는 암나사부(28)를 가지고, 커넥터 본체(14)와 함께 호스(24)의 단부를 포위한다. 체결 너트(26)의 나사부의 체결에 의해, 스프링(32)은 가압된다. 밀착 권취된 스프링(32)의 단부가 회전하여, 외경이 축소하여 높은 체결력을 생긴다. 그 후에는 마찰력에 의해 체결 상태가 유지된다.

Description

고내압관 커넥터와 고내력 커넥터{HIGHLY PRESSURE RESISTANT PIPE CONNECTOR AND HIGH PROOF STRENGTH PIPE CONNECTOR}

본 발명은, 내압성(耐壓性) 호스 단부(端部)에 장착한 니플과 호스와의 밀착성을 높여, 높은 내압(內壓)에 견디는 구조의 고내압관(高耐壓管) 커넥터와 높은 인발력(引拔力)에 견디는 고내력(高耐力) 커넥터에 관한 것이다.

내압성 커넥터로서, 보강된 내압 호스의 단부에 니플을 접속하고, 복수의 밴드로 체결 고정시키는 것이 알려져 있다(특허 문헌 1). 또한, 내압 호스의 단부에 스프링을 권취하고 너트(슬리브)로 체결하는 구조를 가지는 것도 알려져 있다(특허 문헌 2). 또한, 체결 너트의 내면에 나사를 형성하는 구조를 가지는 것도 알려져 있다(특허 문헌 3).

일본공개특허 평9-236191호 공보 일본공개특허 평9-329283호 공보 일본공개특허 제2003-262292호 공보

기지(旣知)의 종래의 기술에는, 하기와 같은 해결해야 할 과제가 있다.

재질이나 구조를 개량해 내압이나 내열성을 높인 호스를 접속하기 위한 커넥터에는, 상기한 특허 문헌에 기재되어 있는 바와 같이, 니플과 호스와의 밀착성을 높여, 호스의 내압(內壓)에 견디는 구조가 요구된다.

소재가 고무나 플라스틱제의 호스를 니플에 밴드로 묶어 두면, 기간의 경과와 함께 크리프(creep) 현상에 의해 밴드의 체결력이 호스에 효과적으로 전해지지 않게 된다. 스프링 등의 탄성체 밴드를 사용하면, 압력을 어느 정도 유지하게 할 수 있지만, 내압(內壓)에 견디지 못하고 탄성체 밴드가 신장하므로, 고내압 특성은 얻을 수 없다. 열신축을 고려하면 내열성을 요구하는 것은 더욱 어렵다.

또한, 호스 단부의 몇 군데를 밴드로 체결하는 방법도 가능하지만, 밴드로 체결한 장소에 선형으로 응력이 집중되므로, 그 부분이 호스의 강도 상의 약점이 될 가능성도 있다.

또한, 니플에 대한 호스의 인발력을 강하게 하기 위하여, 니플의 외면에 큰 요철(凹凸)을 형성하는 것이 행해지고 있지만, 호스의 착탈에 매우 큰 힘이 필요해져서, 조립 작업성에도 문제가 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 호스 전체를, 외면이 대략 평탄한 니플에 가능한 한 균일한 힘으로 가압하여, 밀착을 확보하고, 조립이 용이하며 인발력에 강하고, 높은 내구성(耐久性)을 가지는 고내압관 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기와 동일한 특징을 가지고, 조립이 용이하며 인발력에 강하고, 높은 내구성을 가지는 고내력 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

하기의 구성은 각각 상기한 문제점을 해결하기 위한 수단이다.

<구성 1>

호스의 단부의 내측에 삽입되는 니플;

상기 니플 상에 씌워진 상기 호스의 단부 외주(外周)에 배치되고, 인접하는 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 밀착시켜 권취된 스프링;

상기 니플을 축부에 지지하는 커넥터 본체;

상기 커넥터 본체에 형성된 나사부와 서로 맞물리는 나사부를 가지고, 상기 커넥터 본체와 함께 상기 호스의 단부를 포위하는 체결 너트; 및

상기 체결 너트의 상기 나사부의 체결 조작에 의해, 상기 커넥터 본체의 방향으로 상기 스프링을 가압하는 압압(押壓) 슬리브

를 포함하고,

상기 커넥터 본체와 상기 압압 슬리브 중 한쪽 또는 양쪽에는, 상기 스프링의 단부에 접하고, 이 단부를 받아들이는 개구와, 이 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경(內徑)이 좁아지는 테이퍼공(孔)이 형성되어 있고,

상기 스프링의 권취 방향이, 상기 체결 너트의 나사부의 체결 시의 회전 방향과 일치하고 있는 고내압관 커넥터.

<구성 2>

상기 니플은, 상기 호스의 내측에 삽입되는 부분의 외경이 길이 방향으로 볼 때 균일한, 구성 1에 기재된 고내압관 커넥터.

<구성 3>

상기 니플은, 호스의 내측에 삽입되는 부분의 외경이 큰 부분과 작은 부분을 가지고, 상기 니플의 최대 외경과 최소 외경의 차이가 상기 와이어의 외경 이하로 되어 있는, 구성 1에 기재된 고내압관 커넥터.

<구성 4>

상기 스프링의 양 단부는, 각각 상기 커넥터 본체와 상기 압압 슬리브에 접하고 있고, 또한 상기 스프링의 양 단부는 어디에도 고정되어 있지 않은, 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 고내압관 커넥터.

<구성 5>

상기 테이퍼공은, 스프링의 내경이 축소하여 증가하는 와이어의 권취폭(winding width)분을 받아들이는 안길이를 가지는, 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 고내압관 커넥터.

<구성 6>

상기 압압 슬리브와 상기 체결 너트를 일체화한, 구성 1에 기재된 고내압관 커넥터.

<구성 7>

상기 커넥터 본체와 상기 니플을 일체화한, 구성 5에 기재된 고내압관 커넥터.

<구성 8>

길이 방향으로 볼 때 균일한 외경의 원기둥 또는 원통의 외주에, 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 밀착시켜 권취되는 스프링;

상기 원기둥 또는 원통에 고정되는 커넥터 본체; 및

상기 커넥터 본체에, 상호 맞물리는 나사부를 통하여 연결되고, 상기 나사부의 체결에 의해, 커넥터 본체의 방향으로 상기 스프링을 가압하는 체결 너트

를 포함하고,

상기 커넥터 본체와 상기 체결 너트 중 한쪽 또는 양쪽에는, 상기 스프링의 단부에 접하고, 이 단부를 받아들이는 개구와, 이 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼공이 형성되어 있고,

상기 스프링의 권취 방향이, 상기 체결 너트의 나사부의 체결 시의 회전 방향과 일치하고 있는, 고내력 커넥터.

<구성 9>

상기 스프링의 양 단부는, 각각 상기 커넥터 본체와 상기 체결 너트에 접하고 있고, 또한, 상기 스프링의 양 단부는 어디에도 고정되어 있지 않은, 구성 8에 기재된 고내력 커넥터.

<구성 10>

상기 테이퍼공은, 스프링의 외경이 축소하여 증가하는 와이어의 권취폭분을 받아들이는 안길이를 가지는, 구성 8 또는 9에 기재된 고내력 커넥터.

<구성 1의 효과>

커넥터 본체와 압압 슬리브에 의해 스프링을 사이에 두고 가압하면서, 테이퍼공 중의 스프링의 단부를 회전시켜, 스프링의 내경을 축소시킨다. 최종 단계에서, 높은 마찰력으로 스프링의 복원력을 억제하므로, 느슨함이 생기지 않는다.

<구성 2의 효과>

외경이 균일한 니플은, 호스 단부에 삽입하기 쉽다. 또한, 와이어를 밀착시켜 권취된 스프링에 의한 구속력이 크기 때문에, 니플 외면에 요철이 불필요하게 된다.

<구성 3의 효과>

최대 외경과 최소 외경의 차이가 와이어의 외경 이하이므로, 요철은 무시할 수 있을 정도이며 니플의 외경은 거의 균일하다. 따라서, 스프링의 와이어에 길이 방향의 압력이 가해져도, 권취된 형상이 허물어지지 않는다. 니플의 외경은 거의 균일하기 때문에, 호스 단부에 니플을 삽입하기 쉽다.

<구성 4의 효과>

스프링의 양 단부가 자유롭게 회전하므로, 스프링은 최적인 상태까지 내경을 축소하며, 그 이상은 무리하게 변형하지 않는다.

<구성 5의 효과>

스프링의 내경이 축소하면 권취수가 증가하므로, 증가하는 와이어의 권취폭분만큼, 와이어를 테이퍼공 내에 받아들이도록 하였다.

<구성 6의 효과>

체결 너트의 회전력이 스프링에 직접 전해진다. 압압 슬리브를 체결 너트와 일체화시켜, 부품수를 감소시킬 수 있다.

<구성 7의 효과>

커넥터 본체와 상기 니플을 일체화시켜, 부품수를 감소시킬 수 있다.

<구성 8의 효과>

원기둥이나 원통에 피고정 부재를 강력하게 고정하기 때문에, 고내력 커넥터를 널리 이용할 수 있다.

도 1의 A)는 고내압관 커넥터의 조립 전의 종단면도, B)는 A)의 B-B 선을 따른 부분의 횡단면도, C)는 조립 후의 고내압관 커넥터의 종단면도이다.
도 2는 각 부품의 분해 측면도이다.
도 3의 A)는 고내압관 커넥터의 주요부 종단면도, B)는 스프링의 측면도, C)는, 스프링의 반대측의 측면도이다.
도 4의 A)는 스프링의 측면도, B)는 내경을 축소하기 전의 상태를 나타낸 측면도, C)는 내경을 축소한 후의 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 고내압관 커넥터의 보다 상세한 동작 설명도이다.
도 6은 스프링의 작용 효과를 다른 예와 비교한 설명도이다.
도 7은 실시예 3의 고내압관 커넥터의 종단면도이다.
도 8은 스프링의 각각 상이한 실시예를 나타낸 부분 횡단면도이다.
도 9는 실시예 5의 고내력 커넥터의 종단면도이다.
도 10은 고내력 커넥터의 측면도이다.
도 11은 커넥터 본체(54)의 측면도이다.
도 12는 체결 너트(58)의 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 실시예마다 상세하게 설명한다.

실시예 1

도 1의 A)는, 본 발명의 고내압관 커넥터(12)의 조립 전의 종단면도, B)는 A)에 나타낸 B-B 선을 따른 부분의 횡단면도, C)는 조립 후의 고내압관 커넥터(12)의 종단면도를 나타낸다.

커넥터 본체(14)는, 호스(24)를 도시하지 않은 배관 등에 접속하기 위한 부품이다. 커넥터 본체(14)는, 축부에 니플(20)를 지지하고 있다. 고내압 커넥터(12)는, 도 1의 B)에 나타낸 바와 같이, 전체적으로 통형체를 구성하고 있다. 커넥터 본체(14)와 니플(20)은 완전히 일체로 한 것이라도 되고, 이 도면과 같이, O링(22)을 사이에 두고 커넥터 본체(14)에 밀착시켜 고정한 구조로 된 것이라도 된다. 니플(20)의 외주에는 호스(24)의 단부가 씌워진다.

니플(20)의 외경은 호스(24)의 내경과 가능한 한 근사시키는 것이 바람직하다. 니플(20)의, 호스(24)의 내측에 삽입되는 부분의 외경은, 길이 방향으로 볼 때 어느 부분도 동일하게 또한 균일하게 가공되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 호스(24)의 단부를 니플(20)의 외주에 씌우기 쉽다. 그리고, 니플(20)의 외면에, 스프링(32)의 와이어의 정렬을 흩뜨리지 않을 정도의 요철이 있어도 상관없다.

호스(24)의 외주에는, 스프링(32)이, 인접하는 와이어에 간극이 생기지 않도록 와이어끼리를 밀착시켜 권취되어 있다. 체결 너트(26) 측에는, 압압 슬리브(30)가 배치되어 있다. 커넥터 본체(14) 측에서, 스프링(32)의 일단에 접하는 부분에, 테이퍼공(18)이 형성되어 있다. 이 테이퍼공(18)은, 스프링(32)의 일단을 받아들이는 개구를 가지고, 이 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 형상을 하고 있다.

압압 슬리브(30) 측에서, 스프링(32)의 타단에 접하는 부분에, 테이퍼공(19)이 형성되어 있다. 이 테이퍼공(19)은, 스프링(32)의 타단을 받아들이는 개구를 가지고, 이 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 형상을 하고 있다.

체결 너트(26)는, 커넥터 본체(14)에 형성된 수나사부(16)와 서로 맞물리는 암나사부(28)를 가진다. 커넥터 본체(14)는, 체결 너트(26)와 함께, 상기 호스(24)의 단부를 포위하고 있다. 이 체결 너트(26)를 회전시켜 체결하면, 압압 슬리브(30)를 커넥터 본체(14)의 방향으로 밀 수 있다. 이 체결 조작에 의해, 스프링(32)의 일단이, 커넥터 본체(14) 측의 테이퍼공(18)에 가압하여 붙여진다. 동시에, 스프링(32)의 타단이 압압 슬리브(30)의 테이퍼공(19)에 확실하게 가압된다.

이 고내압관 커넥터(12)에서는, 스프링(32)의 권취 방향과, 체결 너트(26)의 나사부의 체결 시의 회전 방향이 일치하고 있다. 체결 개시 시에는, 체결 너트(26)를 회전시켜도 압압 슬리브(30)는 회전하지 않고, 스프링(32)을 커넥터 본체(14)의 방향으로 계속 가압한다. 그 후, 체결 너트(26)와 압압 슬리브(30)와의 접촉면의 압력이 높아지면, 압압 슬리브(30)도 체결 너트(26)와 함께 회전한다. 본 실시예에서는, 압압 슬리브(30)는, 1회전(360°) 전후로 회전한다. 압압 슬리브(30)가 체결 너트(26)와 동일한 방향으로 회전하면, 스프링(32)의 타단에 동일한 방향의 회전력이 가해진다. 그 결과, 스프링(32)은, 내경을 축소하는 방향으로 변형된다. 체결 너트(26)에 의한 체결 완료 후에는, 도 1의 C)에 나타낸 상태가 된다.

도 2는 상기한 각 부품의 분해 측면도이다.

이 도면에는, 커넥터 본체(14)와, 니플(20)과, 압압 슬리브(30)와, 체결 너트(26)와, 스프링(32)의 측면도를 도시하였다. 본 실시예의 고내압관 커넥터(12)는, 전체적으로, 부품수가 충분히 적어지도록 구성되어 있다. 스프링(32)의 작용에 대하여, 다음의 도 3을 사용하여 설명한다.

도 3은 스프링(32)의 기능과 구성을 설명하는 도면이며, 도 3의 A)는 고내압관 커넥터(12)의 주요부 종단면도, 도 3의 B)는 스프링(32)의 측면도, 도 3의 C)는, 스프링(32)의 반대측의 측면도이다.

스프링(32)은, 와이어의 외경과 동일한 피치로 호스(24)에 권취된다. 이에 따라, 인접하는 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 와이어를 밀착시켜, 호스(24)의 외주에 권취할 수 있다. 도 3의 B)와 도 3의 C)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)은, 주위의 어떤 위치에서 볼 때에도 동일한 방향으로 와이어가 경사져 있도록 보이는 것이 채용된다.

도 3의 A)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 강제(鋼製)의 스프링(32)은, 예를 들면, 염화 비닐제의 호스(24)의 단부에 균일한 외경으로 간극없이 권취되어 있다. 본 실시예 1에서는, 니플(20)의 외경은 38 ㎜, 호스(24)의 외경은 48 ㎜, 스프링(32)의 와이어의 외경(굵기)은 3 ㎜인 것을 사용하였다. 예를 들면, 호스(24)는, 보강선을 매립한 것이며, 섭씨 100도의 온도에서 1.5 파스칼의 수압에 견딜 수 있는 것이다. 도 3의 A)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)은, 이 호스(24)를 니플(20)의 외주면에 대하여 높은 압력으로 가압한다. 본 실시예의 고내압관 커넥터(12)는, 섭씨 100도의 온도에서 1.5 파스칼의 수압이 호스(24)에 가해지더라도, 호스(24)가 빠지지 않는 강도를 나타낸다.

도 1에 나타낸 체결 너트(26)의 체결에 의해, 스프링(32)이 커넥터 본체(14)(도 1)와 압압 슬리브(30)(도 1)에 끼워져 가압될 때, 스프링(32)은, 내경을 축소하도록 변형된다. 그 결과, 호스(24)를 간극이 없는 요철면에서 니플(20)의 외주면에 확실하게 가압한다. 도 3의 A)는 그 단면 형상을 나타내고 있다. 커넥터 본체(14)(도 1)와 압압 슬리브(30)(도 1)에 의해 가압되어, 모든 인접하는 와이어가 서로 밀착되어 있으면, 마찰력에 의해 스프링(32)의 복원력이 저지된다. 이와 같이 하여, 스프링(32)과 니플(20)이 호스(24)의 단부를 강력하게 협지하여, 그 상태를 유지할 수 있다.

도 4의 A)는 스프링(32)의 측면도이며, 도 4의 B)는 내경을 축소하기 전 상태, 도 4의 C)는 내경을 축소한 후의 상태를 나타낸 측면도이다.

도 4의 A)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)은 와이어를 나선형으로 간극없이 권취한 구조로 되 것이다. 이 스프링(32)은, 수나사 볼트의 나사산과 같이, 주위의 어떤 위치에서 볼 때에도 동일한 방향으로 와이어가 경사져 있다. 이는, 도 3의 A)와 도 3의 B)에 도시한 바와 같다.

도 4의 B)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)의 와이어가, 호스(24)의 단부에 간극없이 권취되어 있다. 스프링(32)의 외경은, 어느 부분도 균일하다. 여기서, 도 1의 A)에 나타낸 체결 너트(26)를 체결하면 도 4의 B)에 나타낸 바와 같이, 압압 슬리브(30)가 스프링(32)을 화살표 F의 방향으로 민다. 화살표 A의 부분(스프링(32)의 일단(34) 측)은, 커넥터 본체(14)(도 1)의 테이퍼공(18)(도 1)에 강하게 가압되어 있다. 그 상태에서 화살표 F의 방향으로 스프링(32)이 밀린다.

스프링(32)의 타단(36)은, 압압 슬리브(30)의 테이퍼공(19)에 끼여서 내경이 축소하도록 변형된다. 또한, 체결 너트(26)(도 1)가 압압 슬리브(30)를 미는 압력이 높아지면 양자의 마찰력이 커져서, 체결 너트(26)와 함께 압압 슬리브(30)가 회전한다. 압압 슬리브(30)는 스프링(32)의 타단(36)과 강하게 접촉되어 있으므로, 이 타단(36)에, 호스(24)의 주위를 도는 방향의 힘 F1(도 4의 A))을 부여한다.

이 힘은 스프링(32)의 길이 방향으로 전해져서, 스프링(32) 전체의 내경이 대략 균일하게 축소된다. 즉, 최종적으로 스프링(32)은 내경 전체를 당초의 D1으로부터 D2까지 축소하도록 변형된다. 도 4의 B)에 나타낸 바와 같이, 당초에는 호스(24)의 하측 부근에 있던 스프링(32)의 타단(36)이, 도 4의 C)에서, 호스(24)의 중앙측면까지 이동하고 있다.

스프링(32)은 내경이 축소되고, 권취수가, 예를 들면, 1∼2 턴(turn) 증가한다. 그 권취수 증가분만큼, 스프링(32)의 길이 방향의 길이가 증가한다. 그 결과, 스프링(32)의 길이 방향에 가해지는 압축력이 점점 높아지고, 스프링(32) 전체가 마찰력에 의해 그대로의 상태로 고정된다. 즉, 그 후 체결이 느슨해지지 않는다.

도 5는 본 발명의 고내압관 커넥터(12)의 보다 상세한 동작 설명도이다.

도 5의 A)에 있어서, 지금까지의 설명에서, 스프링(32)의 화살표 A로 나타낸 단을 일단(34)으로 칭하고, 스프링(32)의 반대측의 단을 타단(36)으로 칭하고 있다. 일단(34)은, 커넥터 본체(14)(도 1)에 형성된 테이퍼공(18)에 확실하게 가압되어 외경도 약간 축소되고, 확실하게 가압된다.

이 상태에서, 도 5의 B)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)의 타단(36)이, 예를 들면, 각도 θ만큼 회전한다. 도 5의 C)는 회전하기 직전의 상태, 도 5의 D)는 회전 직후의 상태를 나타낸다. 스프링(32)의 타단(36)의 회전에 의해, 스프링의 길이는 L1으로부터 L2로 증가한다. 예를 들면, 타단(36)이 1회전하면 스프링(32)의 내경이 축소되는 대신 길이가 와이어 1개의 직경분만큼 길어진다.

이 때, 스프링(32)의 일단(34)은, 커넥터 본체(14)의 테이퍼공(18)의 내부에, 깊이 들어간다. 또한, 스프링(32)의 타단(36)은, 압압 슬리브(30)의 테이퍼공(19)에, 깊게 들어간다. 이렇게 되면, 도 5의 E)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)의 양 단부는, 더욱 내경을 축소하도록 변형된다. 스프링(32)이 권취된 호스(24)는, 스프링(32)보다 유연하기 때문에, 스프링(32)은 그 탄력에 의해 전체에 대략 균일한 내경로 되도록 내경을 축소한다.

이상의 결과, 각각의 테이퍼공(18과 19)는, 스프링(32)의 내경을 축소시키고, 증가하는 와이어의 권취폭분(L2 - L1)을 받아들인다. 따라서, 각각의 테이퍼공(18과 19)은 이 와이어를 받아들이는 안길이를 가지는 것이 바람직하다. 실제로는, 어느 테이퍼공의 안길이도, 스프링(32)의 와이어의 직경의 1∼2 배 정도인 것이 바람직하다.

스프링(32)의 양 단부는, 각각 도 1에 나타낸 바와 같이, 커넥터 본체(14)로 압압 슬리브(30)에 접하고 있다. 그러나, 스프링(32)의 양 단부는 어디에도 고정되어 있지 않다. 예를 들면, 스프링(32)의 타단(36)이 압압 슬리브(30)의 테이퍼공(19)에 가압되어, 압압 슬리브(30)의 회전에 의해 회전한으로 한다. 스프링(32)은 타단(36)이 회전한 분만큼 내경을 축소한다. 그러나, 그 이상 내경을 축소할 수 없게 되었을 때는, 스프링(32) 전체가 함께 회전한다. 이 때, 스프링(32)의 시단(始端)(34)이 커넥터 본체(14)에 고정되어 있지 않으므로, 스프링(32)에 무리한 힘이 전해지지 않는다. 또한, 이 때 스프링(32)이 전체적으로 대략 균일한 내경이 되어 도 5의 F)에 나타낸 바와 같이 된다.

도 1에 있어서, 커넥터 본체(14)와 압압 슬리브(30)는, 스프링(32)을 사이에 두고 가압하는 힘으로 밀착 권취된 스프링(32)에 권취 체결력을 발생시키고 있다. 이로써, 높은 마찰력으로 스프링(32)의 복원력이 억제되어, 느슨함이 생기지 않는다. 도 1의 B)의 상태에서는, 체결 너트(26)를 역회전시켜 체결을 느슨하게 하지 않는 한, 스프링(32)은 외경을 원래대로 되돌리도록 복원하지 않는다.

실시예 2

도 6은, 스프링(32)의 작용 효과를 다른 예와 비교한 설명도이다.

도 6의 A)는 실시예 1의 커넥터의 주요부 종단면도, 도 6의 B)는, 실시예 2의 커넥터의 주요부 종단면도이며, 도 6의 C)는, 비교예의 주요부 종단면도이다.

본 발명에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 커넥터 본체(14)와 압압 슬리브(30)에 의해 스프링(32)을 사이에 두고 가압하므로, 이 힘으로 스프링(32)이 권취 붕괴를 발생시켜서는 안된다. 따라서, 도 6의 A)에 나타낸 바와 같이, 스프링(32)의 외경이 전체 길이에 걸쳐서 대략 균일한 것이 바람직하다. 니플(20)의 외주면은 종래 널리 채용되고 있던 요철면이 아니라, 대략 평탄한 면인 것이 바람직하다. 또한, 이와 같은 평탄한 면이면, 니플(20)에 호스(24)를 장착하기 쉬워, 작업성이 향상된다.

그리고, 스프링(32)은, 호스(24)에 권취되기 전에는, 비교적 자유롭게 내경을 변경할 수 있다. 따라서, 호스(24)의 외경이 다소 커도 또한 작아도, 동일한 스프링(32)을 호스(24)의 단부에 권취할 수 있다. 또한, 도 6의 B)에 나타낸 바와 같이, 니플(46)의 외주면에 다소의 단차가 있어도, 인접하는 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 호스(24)에 권취할 수 있다.

실시예 2의 니플(46)은, 호스(24)의 내측에 삽입되는 부분의 외경이 큰 부분과 작은 부분을 가지고 있다. 니플(46)의 최대 외경과 최소 외경의 차이가, 스프링(32)의 와이어의 외경 이하라면 문제없다. 도 6의 B)에 나타낸 니플(46)의 외경의 단차(T)가 와이어의 외경의 1/2 이하이면 된다. 이 단차를 설치함으로써, 호스(24)와 니플(46)이 서로 강하게 끼워진다. 니플(46)의 호스(24)에 대한 삽입의 용이성은, 실시예 1의 것과 거의 동일하다.

도 6의 C)의 비교예에서는, 스프링(40)을 구성하는 와이어가 간극을 두고 호스(24)의 외주에 권취되어 있다. 이 경우에, 스프링(40)의 외경을 축소하여 호스(24)를 잡는 힘을 증가시켜도, 와이어의 사이로부터 호스(24)의 피복이 외측으로 팽창하게 됨으로써, 압력이 빠져나가게 된다. 따라서, 높은 압력으로 호스(24)를 니플(20)에 가압할 수 없다.

도 6의 A)나 도 6의 B)에 나타낸 바와 같이, 호스(24)의 단부는, 밀착 권취된 스프링(32)에 의한 요철이 있는 면에 의해, 니플(20)의 외주면에 강하게 가압되어 고정된다. 스프링(32)이 밀착 권취되어 있고, 와이어의 사이에 간극이 없기 때문에, 이 부분의 호스(24)는 도피 장소가 없으며, 호스(24)는 강한 압력에 의해 니플(20)에 가압된다. 따라서, 예를 들면, 호스(24)의 소재가 연화할수록 온도가 상승해도, 호스(24)의 단부를 강하게 니플(20)에 가압한 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

실시예 3

도 7은 실시예 3의 고내압관 커넥터의 종단면도이다.

이 도면에 나타낸 고내압관 커넥터는 실시예 1의 것과 비교하여, 압압 슬리브(31)의 구조만이 상이하다. 압압 슬리브(31)는, 테이퍼공(19)(도 1)을 가지고 있지 않다. 커넥터 본체(14)의 테이퍼공(18)은, 스프링(32)의 일단을 받아들이고 있다. 한편, 압압 슬리브(31)는 스프링(32)의 타단에 평탄한 면에서 접촉되어 있다. 체결 너트(26)를 회전시켜 압압 슬리브(31)를 체결하면, 압압 슬리브(30)를 커넥터 본체(14)의 방향으로 밀 수 있다.

이 고내압관 커넥터도, 스프링(32)의 권취 방향과, 체결 너트(26)의 나사부의 체결 시의 회전 방향이 일치하고 있다. 체결 개시 시에는, 체결 너트(26)를 회전시켜도 압압 슬리브(30)는 회전하지 않고, 스프링(32)을 커넥터 본체(14)의 방향으로 계속 민다. 그 후, 체결 너트(26)와 압압 슬리브(30)와의 접촉면의 압력이 높아지면, 압압 슬리브(30)도 체결 너트(26)와 함께 회전한다.

압압 슬리브(30)가 체결 너트(26)와 동일한 방향으로 회전하면, 마찰력에 의해 스프링(32)의 타단에 동일한 방향의 회전력이 가해진다. 그 결과, 스프링(32)은, 내경을 축소하는 방향으로 변형된다. 이 때, 커넥터 본체(14)의 테이퍼공(18)은 스프링(32)의 일단 부분의 내경을 축소시키는 작용을 한다. 또한 압압 슬리브(31)가 스프링(32)의 타단에 회전력을 부여하면, 스프링(32)은 도 5의 F)에서 설명한 바와 같이, 전체가 대략 동일한 내경이 되도록 변형된다.

스프링(32)이 더 이상 변형될 수 없는 상태에 도달하면, 압압 슬리브(30)와 스프링(32)의 타단의 사이에 미끄러짐이 생겨, 스프링(32)에 무리한 회전력은 가해지지 않는다. 그리고, 호스(24)의 단부는, 밀착 권취된 스프링(32)에 의한 요철이 있는 면에 의해, 니플(20)의 외주면에 강하게 가압되어 고정된다.

실시예 4

도 8은, 스프링(32)의 각각 상이한 실시예를 나타낸 부분 횡단면도이다.

스프링(32)의 와이어는, 도 8의 A)에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 타원형이라도 된다. 또한, 도 8의 B)에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 다각형이라도 된다. 또한, 도 8의 C)에 나타낸 바와 같이, 횡단면이 삼각형이라도 된다. 모두, 권취되는 호스의 외주면이 평탄하면, 와이어 사이의 밀착이 허물어지지 않도록 내경을 축소할 수 있다. 특히, 도 8의 C)에 나타낸 바와 같은 와이어는, 호스의 외주면에 깊은 홈을 형성하여 내경을 축소하므로, 호스를 구속하는 힘이 극히 큰 효과가 있다.

실시예 5

도 9는, 호스의 고정 이외에 상기한 구조를 이용한, 실시예 5의 고내력 커넥터(50)의 종단면도이다. 도 10은, 고내력 커넥터의 측면도이다. 도 11은 도 10에 나타낸 커넥터 본체(54)를 그 우측으로부터 볼 때의 측면도이다. 도 12는, 도 10에 나타낸 체결 너트(58)를 좌측으로부터 볼 때의 측면도이다.

실시예 5의 고내력 커넥터(50)는, 단면이 원형인 원기둥(52)에 다양한 구조물을 고정시키기 위한 것이다. 원기둥(52)은, 길이 방향으로 볼 때 균일한 외경의 기둥이나 통이다. 도 9에 있어서, 커넥터 본체(54)에는, 피연결체(66)가 일체로 고정되어 있다. 피연결체(66)는, 원기둥(52)에 고정되는 대상물이다. 피연결체(66)는 그 일부만을 도시하였다. 피연결체(66)의 도시하지 않은 단부에는, 임의의 구조물이 연결된다.

도 9에 있어서, 스프링(62)은, 원기둥(52)의 외주에, 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 밀착시켜 권취된다. 상기 커넥터 본체(54)에는, 체결 너트(58)가, 상호 맞물리는 나사부(60)를 통하여 연결되어 있다. 체결 너트(58)를 회전하면, 나사부(60)의 체결에 의해, 커넥터 본체(54)의 방향으로 스프링(62)을 가압할 수 있다.

커넥터 본체(54)에는, 테이퍼공(56)이 형성되어 있다. 체결 너트(58)에는, 테이퍼공(68)이 형성되어 있다. 이들 테이퍼공(56, 58)은, 스프링(62)의 단부에 접하고, 이 단부를 받아들이는 개구와, 이 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 형상을 하고 있다. 스프링(62)의 권취 방향은, 체결 너트(58)의 나사부(60)의 체결 시의 회전 방향과 일치하고 있다.

체결 너트(58)를 체결함으로써, 스프링(62)의 내경을 축소하는 힘이 작용한다. 원기둥(52)이 경질의 통이나 기둥이면, 스프링(62)의 내경은 조금 밖에 축소하지 않는다. 그러나, 스프링(62)이 원기둥(52)에 높은 체결력을 가하므로, 커넥터 본체(54)와 원기둥(52)이 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 도 10에 나타낸 바와 같이 부품수는 3개에 불과하다. 체결 너트(58)를 미리 계산하여 구하여 둔 최적 토크(torque)로 체결함으로써, 원기둥(52)과 커넥터 본체(54)를 신속하게 또한 견고하게 고정시킬 수 있다.

체결 너트(58)를 체결했을 때의 스프링(62)의 작용은 상기 실시예와 완전히 동일하다. 스프링(62)의 양 단부는, 각각 커넥터 본체(54)와 체결 너트(58)에 접하고 있고, 또한, 스프링(62)의 양 단부는 어디에도 고정되어 있지 않은 것이 바람직하다. 또한, 테이퍼공(56, 58)은, 스프링(62)의 외경이 축소하여 증가하는 와이어의 권취폭분을 받아들이는 안길이를 가지는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 스프링(62)이 약간 밖에 내경을 축소하지 않으므로, 테이퍼공(56, 58)의 안길이는 상기한 실시예보다 작아도 된다. 또한, 커넥터 본체(54)와 체결 너트(58) 중 한쪽에만 테이퍼공을 형성하도록 해도 된다. 이상과 같이, 실시예 5의 고내력 커넥터(50)는, 상기한 실시예의 고내압관 커넥터(12)과 완전히 동일한 원리에 의해 널리 다양한 물건의 고정에 응용할 수 있다.

12: 고내압관 커넥터
14: 커넥터 본체
16: 수나사부
18: 테이퍼공
19: 테이퍼공
20: 니플
22: O링
24: 호스
26: 체결 너트
28: 암나사부
30: 압압 슬리브
31: 압압 슬리브
32: 스프링
34: 시단
36: 종단(終端)
40: 스프링
46: 니플
50: 고내력 커넥터
52: 원기둥
54: 커넥터 본체
56: 테이퍼공
58: 체결 너트
60: 나사부
62: 스프링
66: 피연결체
68: 테이퍼공

Claims (10)

1. 호스의 단부(端部)의 내측에 삽입되는 니플(nipple);
   상기 니플 상에 씌워진 상기 호스의 단부 외주(外周)에 배치되고, 인접하는 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 밀착시켜 권취된 스프링;
   상기 니플을 축부에 지지하는 커넥터 본체;
   상기 커넥터 본체에 형성된 나사부와 서로 맞물리는 나사부를 가지고, 상기 커넥터 본체와 함께 상기 호스의 단부를 포위하는 체결 너트; 및
   상기 체결 너트의 상기 나사부의 체결 조작에 의해, 상기 커넥터 본체의 방향으로 상기 스프링을 가압하는 압압(押壓) 슬리브
   를 포함하고,
   상기 커넥터 본체와 상기 압압 슬리브 중 한쪽 또는 양쪽에는, 상기 스프링의 단부에 접하고, 상기 단부를 받아들이는 개구와, 상기 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경(內徑)이 좁아지는 테이퍼공(孔)이 형성되어 있고,
   상기 스프링의 권취 방향이, 상기 체결 너트의 나사부의 체결 시의 회전 방향과 일치하고 있는,
   고내압관(高耐壓管) 커넥터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 니플은, 상기 호스의 내측에 삽입되는 부분의 외경이 길이 방향으로 볼 때 균일한, 고내압관 커넥터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 니플은, 호스의 내측에 삽입되는 부분의 외경이 큰 부분과 작은 부분을 가지고, 상기 니플의 최대 외경과 최소 외경의 차이가 상기 와이어의 외경 이하로 되어 있는, 고내압관 커넥터.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스프링의 양 단부는, 각각 상기 커넥터 본체와 상기 압압 슬리브에 접하고 있고, 또한, 상기 스프링의 양 단부는 어디에도 고정되어 있지 않은, 고내압관 커넥터.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 테이퍼공은, 상기 스프링의 내경이 축소하여 증가하는 와이어의 권취 폭(winding width)분을 받아들이는 안길이를 가지는, 고내압관 커넥터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 압압 슬리브와 상기 체결 너트를 일체화한, 고내압관 커넥터.
7. 제5항에 있어서,
   상기 커넥터 본체와 상기 니플을 일체화한, 고내압관 커넥터.
8. 길이 방향으로 볼 때 균일한 외경의 원기둥 또는 원통의 외주에, 와이어 사이에 간극이 생기지 않도록 밀착시켜 권취되는 스프링;
   상기 원기둥 또는 원통에 고정되는 커넥터 본체; 및
   상기 커넥터 본체에, 상호 맞물리는 나사부를 통하여 연결되고, 상기 나사부의 체결에 의해, 커넥터 본체의 방향으로 상기 스프링을 가압하는 체결 너트
   를 포함하고
   상기 커넥터 본체와 상기 체결 너트 중 한쪽 또는 양쪽에는, 상기 스프링의 단부에 접하고, 상기 단부를 받아들이는 개구와, 상기 개구로부터 안쪽으로 갈수록 내경이 좁아지는 테이퍼공이 형성되어 있고,
   상기 스프링의 권취 방향이, 상기 체결 너트의 나사부의 체결 시의 회전 방향과 일치하고 있는,
   고내력(高耐力) 커넥터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 스프링의 양 단부는, 각각 상기 커넥터 본체와 상기 체결 너트에 접하고 있고, 또한 상기 스프링의 양 단부는 어디에도 고정되어 있지 않은, 고내력 커넥터.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 테이퍼공은, 상기 스프링의 외경이 축소하여 증가하는 와이어의 권취폭분을 받아들이는 안길이를 가지는, 고내력 커넥터.

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