KR20170067988A - 나사 커플러 - Google Patents

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KR20170067988A
KR20170067988A KR1020150174637A KR20150174637A KR20170067988A KR 20170067988 A KR20170067988 A KR 20170067988A KR 1020150174637 A KR1020150174637 A KR 1020150174637A KR 20150174637 A KR20150174637 A KR 20150174637A KR 20170067988 A KR20170067988 A KR 20170067988A
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sleeve
coupler body
valve
piston
coupler
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KR1020150174637A
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Inventor
김승열
박인수
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킴스엔지니어링 주식회사
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Abstract

본 발명은 나사 커플러를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 나사 커플러의 구성은 커플러 바디(10); 상기 커플러 바디(10)의 선단부측 외주면에 슬라이드 가능하게 결합되며 내주면에는 볼걸림부(32)가 구비된 슬리브(30); 상기 커플러 바디(10)의 내외주면으로 관통된 볼홀(13)에 결합된 록킹볼(16); 상기 커플러 바디(10)에 결합된 그립부재(40); 상기 슬리브(30)를 상기 커플러 바디(10)의 선단부측으로 전진하도록 탄지하는 그립 탄성체(40); 상기 커플러 바디(10)의 내부에 전후진 가능하게 결합되며 외주면에는 록킹볼(16) 수용부를 구비한 피스톤(50); 상기 슬리브(30)가 상기 커플러 바디(10)의 기단부쪽으로 후진한 상태에서 상기 록킹볼(16)이 상기 슬리브(30)의 상기 볼걸림부(32)에 수용되고 상기 피스톤(50)에 의해 상기 그립부재(40)가 상기 커플러 바디(10)의 중심부에서 벌어지도록 상기 피스톤(50)을 상기 커플러 바디(10)의 선단부쪽으로 전진시키는 피스톤 탄성체(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

나사 커플러{Screw coupler}
본 발명은 나사 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피접속물의 포트를 일일이 나사 조이듯이 나사부끼리 결합할 필요가 없고 나사부를 다시 일일이 풀어주어야 하는 일이 없이 본 발명의 나사 커플러를 원터치식으로 피접속물의 포트에 접속하거나 분리할 수 있고, 주요부인 그립부재가 에어콘 실외기 등에 구비된 포트를 제대로 그립하지 못하는 문제를 해결하고, 그립부재가 포트를 제대로 그립하지 못하는 경우를 방지함으로써 사용중에 포트에서 결합 해제되는 심각한 문제를 해결할 수 있는 새로운 나사 커플러에 관한 것이다.
냉장냉동기, 에어컨이나 열교환기 등의 공기조화기의 완제품에는 많은 용접부가 존재하며, 이 용접부에서 불량이 발생하면 제품의 성능을 저하시키거나 제품의 동작이 이루어지지 않게 된다. 용접불량의 대표적인 경우는 용접부위에서의 누설과 용접에 의한 파이프 내부의 막힘이다. 특히 냉매가 통과하는 관(특히, 모세관)의 경우 이러한 용접불량은 제품 성능에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서 반드시 누설검사와 막힘 검사를 수행하게 되며, 이러한 누설 검사와 막힘 검사 수행을 위한 기기로서 대표적으로 압력 검사기가 있다. 즉, 압력 검사기를 공기조화기에 구비된 복수개의 포트(압력 유체 인렛 포트와 아울렛 포트)에 연결하여 압력 검사기의 압력 게이지가 일정 압력을 유지하지 못하고 일정 압력 이하로 내려가면 어딘가에서 압력이 세는 것으로 판단할 수 있다.
이때, 압력 검사기를 공기조화기(예를 들어, 공기조화기를 구성하는 콤프레서나 라디에이터 등)의 포트에 연결하기 위해 커플러가 필수적으로 사용된다. 즉, 압력 검사기와 공기 조화기의 포트 사이에 커플러를 연결하게 된다.
그런데, 기존에는 공기 조화기의 포트에 나사부가 구비되고, 커플러에도 나사부가 구비되어, 커플러를 일일이 나사 조이듯이 나사부끼리 결합해야 하고 나사부를 다시 일일이 풀어주어야 하므로, 커플러를 연결하거나 분리하는 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
또한, 수차례 커플러를 풀었다 조였다 하는 과정에서 금속 파티클이 생기게 되는데, 금속 파티클이 에어콘 실외기나 기타 공기 조화기의 주요 장치 내부로 침투하는 경우가 생기며, 이러한 경우 실외기가 금속 파티클에 의해 쉽게 망가져 버리는 심각한 문제를 초래하게 된다.
한편, 도 14와 도 15는 종래 나사 커플러의 구조를 보여주는 단면도로서, 도 1에 도시된 나사 커플러는 커플러 바디(110)와, 커플러 바디(110)의 선단부측 외주면에 슬라이드 가능하게 결합된 슬리브(130)와, 상기 커플러 바디(110)의 내외주면으로 연통된 그립 작동홀(112)에 결합되어 커플러 바디(110)의 중심부로 근접하거나 벌어지는 복수개의 그립부재(140)와, 슬리브(130)를 커플러 바디(110)의 선단부측으로 전진하도록 탄지하는 스프링(S)과, 커플러 바디(110)의 내부에 전후진 가능하게 결합된 피스톤(150)과, 이 피스톤(150)의 외주면에 결합된 제1피스톤 스프링(S) 및 피스톤(150)과 커플러 바디(110) 사이에 개재된 제2피스톤 스프링(S)을 구비한다. 또한, 상기 그립부재(140)의 양단부와 커플러 바디(110)의 내외주면으로 연통된 그립 작동홀(141)을 형성하는 브릿지부 사이에는 미도시된 스프링이 개재되어, 그립부재(140)가 스프링에 의해 커플러 바디(110)의 중심부에서 반경 방향 외측으로 벌려져 있게 된다.
도 14와 도 15에 도시된 나사 커플러에 의하면, 상기 슬리브를 뒤로 당겨놓은 상태에서 에어콘 실외기 등의 피접속물에 구비된 포트를 커플러 바디의 내부로 삽입한 다음, 상기 슬리브를 놓으면, 상기 슬리브가 그립부재를 눌러서 그립부재 내주면의 나사부가 포트 외주면의 나사부에 결합될 수 있다.
한편, 상기 슬리브를 다시 뒤쪽(즉, 커플러 바디의 뒤쪽)으로 당겨주면, 상기 그립부재가 상기 스프링의 힘에 의해 벌어지게 되어서, 상기 나사 커플러를 포트에서 분리할 수 있게 된다.
그런데, 도 14와 도 15에 도시된 종래의 나사 커플러는 접속되는 포트의 외경 사이즈별로 사용할 수 있도록 범용으로 제작되다 보니, 포트와 그립부재가 에어콘 실외기 등에 구비된 포트를 제대로 그립하지 못하는 문제가 있고, 이처럼 그립부재가 포트를 제대로 그립하지 못할 경우 나사 커플러가 결합 해제되는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 특히, 도 14와 도 15에 도시된 종래 나사 커플러의 경우 포트에 접속된 상태에서도 슬리브가 그립부재를 완전히 감싸서 그립하는 힘을 완전히 유지할 수 있는 구조가 아니고 슬리브가 포트의 외경 사이즈가 달라질 때마다 상대적으로 그립부재를 더 감싸거나 덜 감싸는 구조가 되므로, 그립부재가 포트를 그립한 상태에서 풀려버릴 염려가 있으며, 이로 인하여 상기와 같이 그립부재가 포트를 제대로 그립하지 못하여 포트에서 나사 커플러가 분리되는 문제를 피할 수 없게 된다. 종래 나사 커플러의 경우 포트가 접속된 경우에도 슬리브가 그립부재를 완전히 감싸서 지지하는 구조가 아니기 때문에, 슬리브가 그립부재를 지지하는 힘이 약하다는 문제가 있고, 슬리브가 그립부재를 지지하는 힘이 약한 만큼 그립부재가 상기 에어콘의 실외기와 같은 피접속물의 포트에서 풀려버릴 여지가 많다는 데에 문제의 심각성이 있다.
또한, 종래의 나사 커플러는 범용으로 사용하려고 하다 보니 상기 포트의 나사부에 그립부재의 나사부가 제대로 결합되지 못한 경우에도 이를 확인할 수가 없다는 데에도 문제가 있다. 상기 포트의 나사부가 그립부재의 나사부에 제대로 물려 있지 않은 상태에서도 슬리브가 그립부재의 일부만을 덮은 상태에서 그립력을 지지하는 구조라서 그립부재의 나사부가 제대로 포트의 나사부에 완전하게 물려서 결합되지 못한 상태에서 그대로 사용하게 되는 문제가 있다. 이처럼 포트의 나사부에 그립부재의 나사부가 제대로 결합되지 못한 경우에도 이를 확인하지 못하고 그대로 쓰게 됨으로써 나사 커플러가 사용 중에 상기 피접속물의 포트에서 쉽게 풀려버리는 문제가 생긴다.
국내등록실용신안 제20-0458162호(2012.01.12 등록) 국내등록특허공보 제10-1551949호(2015.09.03 등록) 국내등록실용신안공보 제20-0280059호(2002.06.17 등록)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 피접속물의 포트를 일일이 나사 조이듯이 나사부끼리 결합할 필요가 없고 나사부를 다시 일일이 풀어주어야 하는 일이 없이 본 발명의 나사 커플러를 원터치식으로 피접속물의 포트에 접속하거나 분리할 수 있고, 주요부인 그립부재가 에어콘 실외기 등에 구비된 포트를 제대로 그립하지 못하는 문제를 해결하고, 그립부재가 포트를 제대로 그립하지 못하는 경우를 방지함으로써 사용중에 포트에서 결합 해제되는 심각한 문제를 해결할 수 있는 새로운 나사 커플러를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 커플러 바디(10); 상기 커플러 바디의 기단부에 결합된 어댑터; 상기 커플러 바디(10)의 선단부측 외주면에 슬라이드 가능하게 결합되며 내주면에는 볼걸림부가 구비된 슬리브(20); 상기 커플러 바디(10)의 내외주면으로 관통된 볼홀에 결합된 록킹볼(30); 상기 커플러 바디에 결합된 그립부재; 상기 슬리브(20)를 상기 커플러 바디(10)의 선단부측으로 전진하도록 탄지하는 그립 탄성체(40); 상기 커플러 바디의 내부에 전후진 가능하게 결합되며 외주면에는 록킹볼 수용부를 구비한 피스톤; 상기 슬리브가 상기 커플러 바디의 기단부쪽으로 후진한 상태에서 상기 록킹볼이 상기 슬리브의 상기 볼걸림부에 수용되고 상기 피스톤에 의해 상기 그립부재가 상기 커플러 바디의 중심부에서 벌어지도록 상기 피스톤을 상기 커플러 바디의 선단부쪽으로 탄성력으로 밀어주는 피스톤 탄성체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사 커플러가 제공된다.
상기 피스톤 탄성체는 상기 슬리브가 상기 커플러 바디의 기단부쪽으로 후진한 상태에서 상기 록킹볼이 상기 슬리브의 상기 볼걸림부에 수용되고 상기 피스톤에 의해 상기 그립부재가 상기 커플러 바디의 중심부에서 벌어지도록 상기 피스톤을 상기 커플러 바디의 선단부쪽으로 전진시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 나사 커플러와 피접속물의 포트를 일일이 나사 조이듯이 나사부끼리 결합할 필요가 없고 나사부를 다시 일일이 풀어주어야 하는 일이 없이 본 발명의 나사 커플러를 원터치식으로 피접속물의 포트에 접속하거나 분리할 수 있으므로, 나사 커플러를 연결하거나 분리하는 시간이 많이 소요되는 문제를 해결한다.
또한, 접속 모드에서 슬리브가 전진하여 그립부재를 눌러서 그립부재 내주면의 나사부가 피접속물의 포트 외주면에 구비된 나사부에 치합되는데, 접속 모드에서는 슬리브가 그립부재의 외주면 전체를 감싸서 지지하게 되어서, 기존의 나사 커플러에 비하여 그립부재를 바깥에서 지지하는 힘을 크게 향상시키게 되므로, 상기 그립부재가 피접속물의 포트에서 결합 해제되는 경우를 완벽하게 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 피접속물에 구비된 포트의 나사부에 그립부재의 나사부가 제대로 결합되지 못한 경우에는 이를 확인할 수가 있다는 효과도 가진다. 슬리브가 그립부재를 완전히 감싸지 못한 것이 육안으로 확인되어 작업자 등이 그립부재에 피접속물의 포트가 제대로 결합되어 있지 못한 것으로 판단할 수 있으므로, 본 발명의 나사 커플러가 피접속물(에어콘의 실외기 등)에 제대로 접속지 못한 상태로 사용하는 경우를 미연에 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 나사 커플러를 에어콘 실외기 등의 피접속물에 불안정하게 접속한 상태로 쓰는 경우를 미연에 방지할 수 있다는 점에서 본 발명은 중요한 의미를 가지는 것이라 하겠다.
도 1 내지 도 13은 본 발명에 의한 나사 커플러의 구조를 보여주는 도면
도 14와 도 15는 종래 나사 커플러의 구조를 보여주는 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 나사 커플러는 커플러 바디(10)에 어댑터(20)와 슬리브(30)가 결합되고, 록킹볼(16)이 커플러 바디(10)에 결합되고, 탄성체에 의해 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부로 탄지되고, 커플러 바디(10) 내부에는 피스톤 탄성체(60)와 피스톤(50)이 구비되고, 커플러 바디(10)에는 그립부재(40)가 결합된 구조이다.
상기 커플러 바디(10)는 내부의 공간이 선단부와 기단부로 연통된 원형관 형상으로 이루어진다. 커플러 바디(10)의 선단부에는 플랜지부가 구비된다. 플랜지부의 외경은 커플러 바디(10)의 외경보다 더 크다.
상기 커플러 바디(10)에는 그립 작동홀(12)이 구비된다. 본 발명에서는 서로 마주보는 두 개의 그립 작동홀(12)이 구비된다. 물론, 그립 작동홀(12)은 두 개 이상 구비될 수 있음은 당연하다. 각 그립 작동홀(12)은 커플러 바디(10)의 외주면에서 내주면으로 관통되어 있다. 그립 작동홀(12)에 의해 커플러 바디(10)에 브릿지부(11)가 형성되며, 브릿지부(11)에 플랜지부가 연결된다. 또한, 브릿지부(11)의 양쪽 측단부에는 홈(탄성체 결합홈)이 구비된다. 또한, 상기 커플러 바디(10)의 외주면에는 테이퍼부가 구비된다. 구체적으로, 커플러 바디(10)의 구성인 브릿지부(11)의 외주면에 테이퍼부가 구비된다. 커플러 바디(10)를 옆에서 보았을 때에 테이퍼부는 커플러 바디(10)의 기단부에서 선단부 방향으로 상향 경사진 면으로 구성된다. 즉, 테이퍼부가 커플러 바디(10)의 플랜지부 방향으로 상향 경사진 면으로 구성된 것이다.
상기 커플러 바디(10)에는 볼홀(13)이 구비된다. 볼홀(13)은 커플러 바디(10)의 외주면에서 내주면으로 관통된다. 볼홀(13)은 커플러 바디(10)의 중심부를 기준으로 할 때에 방사 방향으로 복수개로 구비된다. 본 발명에서는 네 개의 볼홀(13)이 커플러 바디(10)에 구비된 것이 도시되어 있다. 물론, 볼홀(13)의 갯수는 가감될 수 있음은 당연하다.
또한, 커플러 바디(10)의 내주면에는 나사부(NP)가 구비된다. 커플러 바디(10)의 기단부와 인접한 내주면에 나사부(NP)가 구비되어 있다. 커플러 바디(10)의 나사부(NP) 앞쪽 내주면에는 단턱부가 구비된다.
상기 커플러 바디(10)의 내주면에 테이퍼부가 구비된다. 상기 나사부(NP)와 플랜지부 사이의 내주면에 테이퍼부가 구비된다. 테이퍼부는 커플러 바디(10)의 기단부에서 선단부 방향으로 하향 경사진 면이다. 즉, 테이퍼부가 플랜지부 방향으로 하향 경사면 면으로 이루어진다.
상기 커플러 바디(10)는 기단부측 외주면에 탄성체 단턱부가 구비된다. 커플러 바디(10)의 기단부측과 인접한 외주면에 링체(14)가 끼워져 있고, 링체(14)에 의해 커플러 바디(10) 외주면에 탄성체 단턱부가 형성된다. 링체(14)는 커플러 바디(10)의 구성이라 할 수 있다.
또한, 커플러 바디(10)에는 핀결합홈이 구비된다. 핀결합홈은 커플러 바디(10)의 기단부측과 인접한 외주면에 구비된다. 커플러 바디(10)의 옆에서 볼 때에 서로 마주하는 대칭 위치에 각각 하나씩 두 개의 핀결합홈이 구비된다. 상기 링체(14)은 커플러 바디(10)를 구성하고, 링체(14)에는 핀결합홈이 구비되어 있어서, 커플러 바디(10)에 핀결합홈이 구비된 구조를 취한다.
상기 커플러 바디(10)의 기단부에 어댑터(20)가 결합된다. 어댑터(20)는 소켓(22)을 매개로 결합된다.
상기 소켓(22)은 외주면에 다른 부분보다 외경이 더 큰 플랜지부가 구비된다. 플랜지부는 소켓(22)의 선단부가 기단부 사이의 외주면에서 반경 방향 외측으로 돌출된 구조이다. 소켓(22)은 선단부 쪽에 가까운 외주면에 프론트 나사부(NP)를 구비한다. 또한, 소켓(22)은 기단부 쪽에 가까운 외주면에 리어 나사부(NP)를 구비한다. 상기 소켓(22)의 내주면에는 패킹홈이 구비된다. 패킹홈에 패킹(56)이 결합된다.
상기 소켓(22)의 프론트 나사부(NP)를 커플러 바디(10)의 기단부측 내주면에 구비된 나사부(NP)에 결합함으로써 소켓(22)을 커플러 바디(10)의 기단부에 결합할 수 있다.
또한, 소켓(22)의 내주면에는 이너 탄성체 단턱부가 구비된다. 이너 탄성체 단턱부는 소켓(22)의 패킹홈과 소켓(22)의 기단부 사이의 내주면에 구비된다.
상기 어댑터(20)는 선단부와 가까운 내주면에 나사부(NP)가 구비되어, 상기 나사부(NP)를 소켓(22)의 프론트 나사부(NP)에 결합함으로써 어댑터(20)를 소켓(22)에 결합할 수 있다. 따라서, 어댑터(20)가 소켓(22)을 매개로 커플러 바디(10)의 기단부에 결합된 구조를 취할 수 있다. 어댑터(20)는 일정 길이의 관으로 구성되어, 어댑터(20)의 내부가 소켓(22)을 통해 커플러 바디(10)의 내부와 연통될 수 있다. 어댑터(20)는 내부의 공간이 선단부에서 기단부로 연통된 일정 길이의 원형관으로 구성된다. 상기 어댑터(20)의 기단부와 가까운 외주면에는 후술할 밸브 어셈블리(70)를 결합하기 위한 나사부(NP)가 구비된다.
상기 슬리브(30)는 선단부가 기단부가 연통된 원형관 형상으로 이루어진다. 슬리부는 커플러 바디(10)의 외주면에 슬라이드 가능하게 결합된다. 즉, 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 외주면에 전후진 가능하게 결합된다.
상기 슬리브(30)의 내주면에는 볼걸림부(32)가 구비된다. 볼걸림부(32)는 오목한 홈 구조이다. 볼걸림부(32)의 전방 걸림면은 슬리브(30)의 길이 방향과 직각 방향이고 볼걸림부(32)의 후방 걸림면은 테이퍼부로 구성된다. 후방 걸림편은 슬리브(30)의 선단부에서 기단부 방향으로 하향 경사진 면으로 이루어진다.
상기 슬리브(30)는 볼걸림부(32)와 선단부 사이의 내주면에 프론트 테이퍼부를 구비한다. 프론트 테이퍼부는 슬리브(30)의 기단부에서 선단부 쪽으로 상향 경사진 면이다. 프론트 테이퍼부는 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부 쪽으로 전진하였을 때에 후술하는 그립부재(40) 외주면의 테이퍼부와 접촉된다. 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부 쪽으로 전진하였을 때에 슬리브(30)의 프론트 테이퍼부는 커플러 바디(10) 외주면의 테이퍼부와도 접촉된다.
또한, 상기 슬리브(30)는 기단부와 가까운 내주면에 탄성체 단턱부가 구비된다. 탄성체 단턱부는 슬리브(30)의 기단부와 볼걸림부(32) 사이의 내주면에 구비된다.
상기 슬리브(30)는 기단부에서 선단부 쪽으로 일정 깊이 들어온 핀 가이드홈(34)이 구비된다. 핀 가이드홈(34)은 제1핀 가이드홈(34A)(34)과, 제1핀 가이드홈(34A)(34)에 이어진 제2핀 가이드홈(34B)(34)으로 구성된다. 제1핀 가이드홈(34A)(34)은 좌우 양쪽 폭이 제2핀 가이드홈(34B)(34)의 좌우 양쪽 폭에 비하여 더 크게 구성된다. 상기 커플러 바디(10)의 외주면에 구비된 핀결합홈에 핀이 결합되고, 핀은 커플러 바디(10)의 외주면에 돌출되어 있는데, 상기 핀이 슬리브(30)의 제1핀 가이드홈(34A)(34)에 들어왔다가 제2핀 가이드홈(34B)(34)에 들어올 수 있도록 구성된다.
상기 커플러 바디(10)의 내외주면으로 관통된 볼홀(13)에 록킹볼(16)이 결합된다. 록킹볼(16)의 일부는 커플러 바디(10)의 볼홀(13)에 수용되어, 상기 볼홀(13)에서 록킹볼(16)이 커플러 바디(10)의 중심부 방향으로 이동하고 커플러 바디(10)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 구성된다.
상기 커플러 바디(10)에 그립부재(40)가 결합된다. 그립부재(40)는 원주형 블록 형상으로서, 커플러 바디(10)에 형성된 그립 작동홀(12)에 그립부재(40)가 결합된다. 그립부재(40)는 커플러 바디(10)의 중심부 쪽으로 좁혀지도록 이동하거나 커플러 바디(10)의 중심부에서 벌어지도록 이동할 수 있다. 상기 그립부재(40)의 내주면에는 나사부(NP)가 구비된다. 본 발명에서 커플러 바디(10)에는 서로 마주하는 한 쌍의 그립 작동홀(12)이 구비되어, 두 개의 그립부재(40)가 하나씩 각각의 그립 작동홀(12)에 이동 가능하게 결합된다. 두 개의 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 브릿지부(11) 사이의 두 개의 그립 작동홀(12)에 결합된 구조이다. 두 개의 그립부재(40)가 서로 마주하는 위치에 배치되어 있다. 물론, 상기 그립부재(40)의 갯수는 두 개 이상이 될 수 있다. 커플러 바디(10)에 형성된 그립 작동홀(12)의 갯수에 맞추어 그립부재(40)의 갯수도 가감할 수 있는 것이다. 상기 복수개의 그립부재(40) 내주면의 나사부(NP)는 원형 궤적을 이룬다. 상기 커플러 바디(10)의 선단부에 접속될 니플이 원형관 형상이고, 니플 외주면의 나사부(NP)가 원형 궤적을 이루므로, 상기 복수개의 그립부재(40) 내주면의 나사부(NP)가 원형 궤적을 이루는 것이다. 이때, 본 발명에서는 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 중심부 쪽으로 좁혀질 수 있고 커플러 바디(10)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 벌어질 수 있는 구조를 가진 것이 중요하다.
본 발명에서는 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 후퇴되어 있는 상태에서 그립 탄성체에 의해 슬리브(30)를 탄지하여 커플러 바디(10)의 선단부 쪽으로 전진시킬 수 있도록 구성된다.
상기 그립 탄성체는 스프링을 구성될 수 있다. 그립 탄성체가 커플러 바디(10)의 외주면에 결합된다. 슬리브(30)의 내주면 안쪽에 그립 탄성체가 배치된다. 상기 커플러 바디(10)의 링에 의해 형성된 단턱부와 슬리브(30)의 내주면에 형성된 단턱부에 그립 탄성체의 양단부가 각각 접촉되어 있다. 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부로 후진한 상태에서는 그립 탄성체가 압축되어 탄성력을 보유하고 있고, 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부로 전진한 상태에서는 그립 탄성체의 압축 상태가 해제된다. 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부로 전진하여 있을 때에는 그립 탄성체가 원래의 길이가 되는 것이다.
상기 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 후진한 상태에서는 후술하는 피스톤(50)이 커플러 바디(10)의 선단부쪽으로 전진하여 있고, 상기 피스톤(50)의 외주면에 구비된 부싱(53) 위에 록킹볼(16)이 커플러 바디(10)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀려나와 있고 동시에 록킹볼(16)은 커플러 바디(10)의 볼홀(13)과 슬리브(30) 내주면의 오목홈 형태의 볼걸림부(32)에 걸려진 상태가 되며, 상기 그립 탄성체는 압축된 상태가 된다.
상기 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 전진한 상태에서는 피스톤(50)이 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 후진한 상태(즉, 본 발명의 나사 커플러가 접속되는 피접속물(2)에 구비된 니플이 커플러 바디(10)의 내부로 들어와서 피스톤(50)을 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 밀어줌으로써 피스톤(50)이 후진한 상태)가 되고, 피스톤(50)의 외주면에 구비된 볼수용부에 록킹볼(16)이 들어와서 커플러 바디(10)의 중심부 쪽으로 밀려 들어옴으로써 슬리브(30) 내주면의 오목홈 형태의 볼걸림부(32)에서 록킹볼(16)이 빠진 상태가 되며, 상기 그립 탄성체는 압축 상태가 해제되어 원래의 길이로 펼쳐지게 된다. 즉, 따라서, 그립 탄성체는 슬리브(30)를 커플러 바디(10)의 선단부측으로 전진하도록 탄지하여 상기 록킹볼(16)을 슬리브(30)의 볼걸림부(32)에서 빠지도록 하고 상기 슬리브(30)에 의해 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 중심부 쪽으로 눌려지도록 함으로써 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 중심부 쪽으로 좁혀지도록 한다.
상기 커플러 바디(10)의 내부에는 피스톤(50)이 전후진 가능하게 결합된다. 피스톤(50)은 선단부와 기단부가 연통된 원형 관 형상이다. 피스톤(50)은 외주면에 테이퍼부를 구비한다. 피스톤(50)의 외주면에 돌출부(51)가 구비되고, 돌출부(51)의 적어도 전단부가 테이퍼부로 구성된다. 상기 테이퍼부는 피스톤(50)의 기단부에서 선단부 쪽으로 하향 경사진 면으로 구성된다. 이때, 본 발명에서는 돌출부(51)의 기단부와 전단부 모두 테이퍼부로 구성된다. 앞쪽의 프로트 테이퍼부는 피스톤(50)의 기단부에서 선단부 쪽으로 하향 경사진 면으로 구성되고, 뒤쪽의 리어 테이퍼부는 피스톤(50)의 기단부에서 선단부 쪽으로 상향 경사진 면으로 구성된다. 상기 돌출부(51)의 기단부와 전단부 사이의 중심선을 기준으로 프론트 테이퍼부와 리어 테이퍼부가 대칭되도록 구비된다. 이때, 상기 테이퍼부는 상기 돌출부(51)가 피스톤(50)의 구성이므로 피스톤(50)의 외주면에 테이퍼부가 구비된 것이라 할 수 있다. 상기 프론트 테이퍼부는 상기 커플러 바디(10) 내주면에 구비된 테이퍼부에 접촉된다. 커플러 바디(10) 내주면의 테이퍼부는 커플러 바디(10)의 기단부에서 선단부 쪽으로 하향 경사진 면이라서 피스톤(50)의 프론트 테이퍼부 전체면이 커플러 바디(10) 내주면의 테이퍼부 전체면과 맞닿게 된다.
상기 피스톤(50)의 외주면에는 단턱부가 구비된다. 단턱부는 피스톤(50)의 기단부와 상기 돌출부(51)의 리어 테이퍼부 사이의 외주면에 구비된다.
또한, 상기 피스톤(50)은 내주면에 패킹홈을 구비한다. 피스톤(50)은 선단부와 가까운 내주면에 패킹홈이 구비된다. 이때, 패킹홈은 패킹(56) 외주홈면과, 이 패킹(56) 외주홈면의 전단부에 구비된 프론트 패킹(56) 걸림면과, 상기 패킹(56) 외주홈면의 후단부에 구비된 리어 패킹(56) 걸림면으로 구성된다. 프론트 패킹(56) 걸림면과 리어 패킹(56) 걸림면은 피스톤(50)의 중심부 방향으로 일정 폭만큼 연장되는데, 프론트 패킹(56) 걸림면의 폭에 비하여 리어 패킹(56) 걸림면의 폭이 더 크다.
상기 피스톤(50)의 패킹홈에 패킹(56)이 결합된다. 이때, 패킹(56)은 외주면에 다른 부분보다 외경이 더 큰 확장 패킹(56)부가 구비되고, 패킹(56)의 외주면과 확장 패킹(56)부의 외주면 사이에 패킹(56) 단턱부가 구비된다. 따라서, 상기 확장 패킹(56)부가 피스톤(50)의 패킹홈에 안착되어, 상기 패킹(56) 단턱부가 패킹홈의 프론트 패킹(56) 걸림면에 걸려지고 패킹(56)의 기단부는 상기 패킹홈의 리어 패킹(56) 걸림면에 접촉되며, 상기 확장 패킹(56)부의 외주면은 패킹홈의 패킹(56) 외주홈면에 접촉된다. 또한, 패킹(56)은 확장 패킹(56)부를 제외한 다른 외주면은 피스톤(50)의 내주면에 접촉된다. 패킹(56)의 내주면 일부는 후술하는 피스톤 부싱(54)의 외주면에 접촉된다. 한편, 상기 패킹(56)의 내주면 중에서 피스톤 부싱(54)이 접촉된 내주면을 제외한 다른 내주면 부분은 곡면부(57)로 구성된다. 이때, 상기 곡면부(57)의 내경은 패킹(56)의 기단부에서 선단부로 갈수록 점점 커지도록 구성된다. 즉, 패킹(56)에서 곡면부(57)가 형성된 부분은 패킹(56)의 기단부에서 선단부로 갈수록 점점 벌어지는 구성이다. 한편, 패킹(56)은 상기 곡면부(57) 대신에 테이퍼부로 구성될 수도 있다. 테이퍼부인 경우 테이퍼부의 내경이 패킹(56)의 기단부에서 선단부로 갈수록 점점 커지도록 구성된다.
본 발명에서 피스톤(50)은 부싱(53)과 피스톤 부싱(54)을 포함하여 구성된다.
상기 부싱(53)은 대경 부싱부(53A)와 소경 부싱부(53B)를 구비하며, 대경 부싱부(53A)와 소경 부싱부(53B) 사이에 단턱부이 구비된다. 부싱(53)의 소경 부싱부(53B) 내주면이 피스톤(50)의 외주면에 결합된다. 소경 부싱부(53B)의 선단부가 피스톤(50)의 외주면에 구비된 단턱부에 접촉된다. 상기 내경 부싱(53)부의 내주면은 피스톤(50)의 외주면에서 일정 거리 이격되어, 내경 부싱(53)부의 내주면과 피스톤(50)의 외주면 사이에 스페이스가 확보되어 있다. 즉, 부싱(53)은 피스톤(50)의 외주면에 결합되며, 상기 내경 부싱(53)부와 피스톤(50) 외주면 사이의 확보된 스페이스로는 후술할 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 일부가 들어와서 상기 대경 부싱부(53A)와 소경 부싱부(53B) 사이의 단턱부에 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 일단부가 접촉된다.
상기 부싱(53)의 대경 부싱부(53A)가 커플러 바디(10)의 볼홀(13)에 결합되어 있는 록킹볼(16)을 커플러 바디(10)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 밀어서 상기 슬리브(30) 내주면의 볼걸림부(32)에 걸려지도록 한다. 한편, 상기 부싱(53)의 대경 부싱부(53A)와 소경 부싱부(53B) 사이에 형성된 볼수용 단턱부과 소경 부싱부(53B) 외주면 사이에는 상기 록킹볼(16)이 들어와서 수용되는 볼수용부가 구비된다. 즉, 부싱(53)의 외주면에 록킹볼(16)이 들어와서 수용되는 오목홈 형태의 볼수용부가 구비된 것이라 할 수 있으며, 결국 피스톤(50)의 외주면에 록킹볼(16)이 내려와서 들어올 수 있는 볼수용부가 구비된 구조를 취한 것이다. 따라서, 상기 피스톤(50)의 외주면에 구비된 볼수용부에 록킹볼(16)이 내려와서 수용됨으로써 상기 슬리브(30) 내주면의 볼걸림부(32)에서 록킹볼(16)이 빠질 수 있게 된다.
상기 피스톤 부싱(54)은 선단부에서 기단부로 연통된 원형 단관 형상으로 구성된다. 피스톤(50) 푸싱의 외주면에는 플랜지부가 구비된다. 피스톤 부싱(54)의 기단부와 인접한 외주면에 플랜부가 구비된다.
상기 피스톤 부싱(54)은 피스톤(50)의 내부에 끼워져 결합되는데, 피스톤(50)의 내주면에 구비된 단턱부에 피스톤 부싱(54)의 플랜지부가 걸려지게 된다. 또한, 상기 피스톤 부싱(54)의 외주면은 상기와 같이 패킹(56)의 내주면에 접촉되어 패킹(56)의 안쪽에서 지지하고 있다. 즉, 피스톤(50)과 피스톤 부싱(54)에 의해 패킹(56)을 바깥쪽과 안쪽에서 잡아서 지지하는 구조를 취하므로, 패킹(56)이 피스톤(50)에서 빠지지 않고 견고하게 결합된다.
본 발명에서는 피스톤 탄성체(60)가 구비된다. 피스톤 탄성체(60)는 상기 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부쪽으로 후진한 상태에서 상기 록킹볼(16)이 슬리브(30)의 내주면의 볼걸림부(32)에 수용되고 상기 피스톤(50)에 의해 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 중심부에서 벌어지도록 피스톤(50)을 커플러 바디(10)의 선단부쪽으로 전진시키는 탄성력을 작용시킨다.
본 발명에서 피스톤 탄성체(60)는 아웃터 피스톤 탄성체(62)와 이너 피스톤 탄성체(64)를 포함한다.
상기 아웃터 피스톤 탄성체(62)는 스프링으로 구성되어, 상기 피스톤(50)의 외주면에 결합된다. 이때, 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 기단부는 상기 소켓(22)의 선단부에 접촉되고, 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 선단부측 일부가 상기 부싱(53)의 대경 부싱부(53A) 내주면과 피스톤(50) 외주면 사이에 확보된 스페이스로 들어가서 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 선단부가 부싱(53)의 대경 부싱부(53A)와 소경 부싱부(53B) 사이에 형성된 단턱부에 접촉된다.
따라서, 상기 어댑터(20)가 소켓(22)을 매개로 커플러 바디(10)에 연결되고, 피스톤(50)은 커플러 바디(10)에 전후진 가능하게 내장되므로, 상기 아웃터 피스톤 탄성체(62)가 어댑터(20)와 피스톤(50) 사이에 개재된 구조를 취할 수 있다. 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 양단부가 각각 소켓(22)의 선단부와 부싱(53)의 단턱부에 접촉된 상태에서 피스톤(50)의 외주면에 결합됨으로써 어댑터(20)와 피스톤(50) 사이에 아웃터 피스톤 탄성체(62)가 개재된 구조를 취한 것이라 할 수 있다. 피스톤(50)이 어댑터(20) 쪽으로 눌리는 경우 아웃터 피스톤 탄성체(62)가 압축되어 탄성력을 보유할 수 있게 된다.
상기 이너 피스톤 탄성체(64)는 피스톤(50)의 내부에 구비된다. 이너 피스톤 탄성체(64)도 스프링으로 이루어진다. 이너 피스톤 탄성체(64)의 코일부의 직경이 아웃터 피스톤 탄성체(62)의 코일부의 직경보다 더 크다. 상기 이너 피스톤 탄성체(64)의 선단부는 각각 피스톤(50) 내부에 결합된 피스톤 부싱(54)의 플랜지부에 접촉되고, 이너 피스토 탄성체의 기단부는 어댑터(20)의 내주면에 구비된 단턱부에 접촉된다. 따라서, 상기 이너 피스톤 탄성체(64)가 어댑터(20)와 피스톤(50) 사이에 개재된 구조를 취하고 있다. 피스톤(50)이 어댑터(20) 쪽으로 눌리는 경우 이너 피스톤 탄성체(64)도 압축되어 탄성력을 보유할 수 있게 된다.
본 발명은 어댑터(20)의 기단부에 구비된 밸브 어셈블리(70)를 포함한다. 이때, 밸브 어셈블리(70)는 밸브 슬리브(72)와 밸브 가이드(74)와 밸브체(76) 및 밸브 탄성체를 포함한다.
상기 밸브 슬리브(72)는 기단부에 개방부가 구비되고 선단부에는 밸브홀(71)이 구비된 원형 단관 형상으로 구성된다. 밸브 슬리브(72)의 외주면에는 오목홈이 구비된다. 오목홈에 의해 밸브 슬리브(72)의 외주면에 단턱부가 형성된다. 상기 밸브 슬리브(72)를 압력 공급장치에 구비된 커넥터 등의 연결구에 접속할 때에 연결구에 스프링 등으로 탄지되도록 구비된 볼(스프링에 의해 볼이 연결구의 내주면으로 탄성 돌출되는 구성은 공지의 기술이므로 이에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략함)이 상기 밸브 슬리브(72)의 오목홈에 들어와서 단턱부에 걸려짐으로써 상기 밸브 슬리브(72)가 압력 공급장치의 커넥터 등에 접속된 상태를 유지하도록 한다. 또한, 상기 밸브 슬리브(72)의 내주면에 단턱부가 구비된다. 상기 나사부(NP)와 밸브홀(71) 사이의 내주면에 단턱부가 구비된다. 또한, 상기 밸브 슬리브(72)의 기단부와 가까운 내주면에는 나사부(NP)가 형성되고, 상기 어댑터(20)의 기단부측 외주면에는 나사부(NP)가 형성되어, 상기 밸브 슬리브(72)의 나사부(NP)를 어댑터(20)의 나사부(NP)에 결합함으로써 밸브 슬리브(72)를 어댑터(20)의 기단부에 결합할 수 있다. 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71) 내주면은 테이퍼부로 구성된다. 테이퍼부는 밸브 슬리브(72)의 선단부에서 기단부 쪽으로 상향 경사진 면으로 구성된다. 즉, 밸브홀(71)의 내경이 밸브 슬립의 선단부에서 기단부 쪽으로 갈수록 점점 커지는 구성이다. 밸브홀(71)의 테이퍼부는 밸브체(76)가 접촉되는 밸브시트라 할 수 있다.
상기 밸브 가이드(74)는 둘레부에 방사 방향으로 복수개의 가이드 풋트(74A)를 구비한 구조이다. 상기 복수개의 가이드 풋트(74A)는 밸브 가이드(74)의 둘레부에 삼발이 형태로 배열되는데, 각각의 풋트의 간격이 점점 벌어져 있는 구조이다. 상기 가이드 풋트(74A)의 선단부는 코어 가이드편에 연결되고, 가이드 풋트(74A)의 기단부는 밸브 슬리브(72) 내주면에 구비된 단턱부에 걸려진다. 또한, 밸브 가이드(74)는 탄성체 지지편(74B)이 구비된다. 상기 가이드 풋트(74A)가 밸브 슬리브(72)의 기단부 쪽으로 연장되어 있는 반면, 상기 탄성체 지지편(74B)은 밸브 슬리브(72)의 선단부 쪽(다시 말해, 밸브홀(71) 방향)으로 연장되어 있다. 복수개의 탄성체 지지편(74B)이 밸브 가이드(74)에 구비된다. 또한, 밸브 가이드(74)는 중심부에 밸브체 가이드홀(74H)이 구비된다. 또한, 밸브 가이드(74)의 전면(즉, 상기 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)과 마주하는 면)에는 밸브체 가이드홀(74H)에 이어지는 결합 가이드면이 구비된다. 결합 가이드면은 밸브 가이드(74)의 전면에서 후면 방향으로 오목한 면 형상을 이룬다. 바람직하게, 결합 가이드면의 표면은 곡면으로 구성된다. 또한, 밸브 가이드(74)는 후면(즉, 어댑터(20) 쪽과 마주하는 면)에 가이드 보스를 구비한다. 가이드 보스는 밸브체 가이드홀(74H)의 둘레부에서 어댑터(20) 쪽으로 연장된다.
상기 밸브체(76)는 뒤쪽에 결합핀부(76P)가 구비되고 외주면에는 단턱부가 구비된다. 또한, 밸브체(76)의 선단부는 테이퍼부로 구성된다. 밸브체(76)는 밸브 가이드(74)에 전후진 가능하게 결합된다. 즉, 밸브체(76) 뒤쪽의 결합핀부(76P)가 밸브 가이드(74)에 형성된 밸브체 가이드홀(74H)에 슬라이드 가능하게 결합된다. 상기 테이퍼부에 의해 밸브체(76) 단면적이 밸브 슬리브(72)의 기단부에서 선단부로 갈수록 점점 줄어들게 된다. 즉, 밸브체(76)의 앞쪽은 테이퍼부에 의해 단면 뿔 형상으로 구성된다. 밸브 가이드(74)의 밸브홀(71)이 원형홀이어서 밸브체(76)의 테이퍼부는 원뿔 형상으로 구성된다. 상기 밸브체(76)의 테이퍼부가 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71) 내주면에 구비된 테이퍼부에 면접촉된다.
상기 밸브 탄성체는 스프링으로 구성되어, 밸브체(76)의 외주면에 결합된다. 밸브 탄성체의 양단부는 각각 밸브체(76)에 구비된 단턱부와 밸브 가이드(74)의 전면에 접촉된다. 밸브 탄성체가 탄성력으로 밸브체(76)를 밀어서 밸브체(76)가 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)을 막아주도록 한다. 즉, 밸브체(76) 선단부의 테이퍼부가 밸브 탄성체가 밀어주는 탄성력에 의해 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71) 내주면에 구비된 테이퍼부에 가압 밀착된다. 평상시에는 밸브체(76)가 밸브 탄성체 의해 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)을 막고 있으며, 상기 밸브 슬리브(72)를 압력 공급기의 압력 공급 포트(4) 등에 끼워서 접속하면 압력 공급 포트(4)에 구비된 볼 등이 밸브 슬리브(72) 외주면의 오목홈에 들어와서 걸려지고 동시에 압력 공급 포트(4)에 구비된 푸셔(미도시) 등에 의해 밸브체(76)가 뒤로 밀려서 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)이 열리고 동시에 밸브 탄성체는 압축되어 탄성력을 보유하고 있는 상태가 된다. 밸브체(76)가 뒤로 밀려서 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)을 열어놓으면 압력 공급 장치에서 어댑터(20)를 거쳐서 피스톤(50)의 내부로 압력이 공급될 수 있다.
상기한 구성의 본 발명에 의한 나사 커플러는 냉장냉동기, 에어컨이나 열교환기와 같은 공기조화기의 실외기 등에 연결되어 압력 측정기(압력 게이지 등) 등에 의해 압력 누설 여부 판단이 압력 측정 등을 할 수 있도록 하는 연결기구이다. 즉, 본 발명은 공기조화기의 실외기 등과 같이 압력 누설 여부나 압력 측정이 필요한 압력 피검사 장치에 연결하는 나사 커플러이다. 압력 피검사 장치에는 인렛 포트(4)와 아울렛 포트(4)가 구비될 수 있는데, 압력 피검사 장치의 인렛 포트(4)나 아울렛 포트(4) 중에서 하나의 포트(4)는 캡 등으로 막고 다른 포트(4)에 본 발명의 나사 커플러를 연결하여 쓸 수도 있고, 인렛 포트(4)나 아울렛 포트(4) 모두에 본 발명의 나사 커플러를 연결하여 쓸 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 나사 커플러를 압력 측정이나 압력 누설 여부를 검사하는 압력 피검사 장치(상기 공기조화기의 실외기 등)의 포트(4)에 연결하는 과정을 설명한다. 설명의 편의상 본 발명의 나사 커플러를 비접속 모드와 접속 모드로 나누어서 설명하기로 한다.
<비접속 모드>
비접속 모드에서는 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 당겨져 있다. 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 후퇴되어 있는 것이다. 슬리브(30)가 커프러 바디의 기단부쪽으로 후퇴되어 있을 때에는 상기 커플러 바디(10)에 구비된 그립부재(40)의 선단부에서 기단부 쪽으로 향하는 일부 폭 부분이 슬리브(30)를 벗어난 위치로 노출된다. 한편, 상기 슬리브(30)의 기단부에 구비된 제2핀 가이드홈(34B)(34) 영역에 커플러 바디(10)의 외주면으로 돌출된 가이드핀(P)이 들어온 상태에서 슬리브(30)를 커플러 바디(10)의 뒤로 밀어주면, 상기 제2핀 가이드홈(34B)(34)을 따라 커플러 바디(10)의 가이드핀(P)이 가이드되는 것이 되어서, 상기 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 가이드핀(P)에 걸리지 않고 커플러 바디(10)의 기단부 쪽으로 당겨질 수 있다.
이때, 상기 록킹볼(16)은 피스톤(50)의 외주면에 구비된 부싱(53)에 의해 커플러 바디(10)의 볼홀(13)에서 돌출되어 상기 슬리브(30) 내주면의 볼걸림부(32)에 들어가서 결합되므로, 상기 슬리브(30)가 뒤로 물러나 있는 상태로 유지된다. 또한, 상기 슬리브(30)를 커플러 바디(10)의 선단부로 탄지하는 그립 탄성체는 압축되어 탄성력을 보유하고 있다. 한편, 상기 피스톤(50)은 전진한 상태이며, 피스톤(50)의 선단부측 일부가 상기 그립부재(40)의 내주면 안쪽에 배치된다. 이때, 피스톤(50)은 피스톤 탄성체(60)가 뒤에서 탄성력으로 받치고 있어서, 상기 피스톤(50)에 의해 슬리브(30) 내주면의 볼걸림부(32)에 들어가 있는 록킹볼(16)이 피스톤 탄성체(60)의 탄성력에 의해 상기 볼걸림부(32)에 들어가서 걸려진 상태가 유지되므로, 상기 피스톤(50)을 뒤로 밀려고 하지 않는 이상 록킹볼(16)이 슬리브(30)의 볼걸림부(32)에 들어가 있는 상태를 견고하게 유지할 수 있다. 한편, 상기 그립부재(40)와 커플러 바디(10)의 브릿지부(11)의 서로 마주하는 측단부에는 스프링이 개재되어 있어서, 상기 슬리브(30)가 뒤로 물러나 있을 때에는 스프링의 미는 탄성력에 의해 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 중심부에서 멀어지는 바깥 방향으로 벌어지게 된다.
<접속 모드>
상기 피접속 모드에서 커플러 바디(10)에 구비된 복수개의 그립부재(40)가 서로 벌어져 있는 상태가 되며, 이러한 상태에서 상기 피접속물(2)(에어콘 실외기 등)에 구비된 포트(4)를 커플러 바디(10)의 안쪽으로 밀어넣으면, 상기 피스톤(50)이 포트(4)에 의해 뒤쪽 방향(즉, 커플러 바디(10)의 기단부 방향)으로 눌려지고, 피스톤(50)이 눌려지면 피스톤 탄성체(60)는 압축되어 탄성 복원력을 보유하고, 상기 록킹볼(16)은 피스톤(50)의 외주면에 구비된 오목홈 형태의 볼수용부로 내려와서 슬리브(30) 내주면의 볼걸림부(32)에서 빠지면서 록킹 해제 상태가 되고, 상기 슬리브(30)는 압축되어 있던 그립 탄성체(36)의 탄성 복원록에 의해 상기 커플러 바디(10)의 선단부 쪽으로 탄성력있게 전진한다. 즉, 압축되어 있던 그립 탄성체(36)가 펼쳐지면서 탄성력에 의해 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부로 전진한다.
상기 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 선단부로 전진하면, 상기 슬리브(30)가 벌어져 있던 그립부재(40)를 커플러 바디(10)의 방향으로 눌러서 조여지도록 한다. 상기 비접속 모드에서 슬리브(30)의 선단부가 그립부재(40)의 외주면에 구비된 테이퍼부 뒤쪽에 있다가 상기 슬리브(30)가 전진하면 슬리브(30)의 전단부는 그립부재(40)가 테이퍼부를 타고 전진하고, 상기 그립부재(40)는 테이퍼부를 구비한 돌출부(51)가 슬리브(30)의 내주면 안쪽으로 들어가면서 복수개의 그립부재(40)가 커플러 바디(10)의 중심부 쪽으로 조여진다. 그러면, 상기 그립부재(40) 내주면의 나사부(NP)가 상기 포트(4) 외주면에 구비된 나사부(NP)에 이빨 물리듯이 결합되므로, 상기 그립부재(40)에 의해 견고하게 포트(4)를 그립하게 된다. 즉, 본 발명의 나사 커플러가 에어콘 실외기 등의 피접속물(2)에 구비된 포트(4)에 견고하게 나사 결합식으로 결합될 수 있다. 한편, 상기 피스톤(50)의 뒤쪽에 구비된 피스톤 탄성체(60), 다시 말해, 제1피스톤 탄성체(60)와 제2피스톤 탄성체(60)는 압축되어 있어서, 상기 피스톤(50)을 포트(4)가 누르는 힘이 해제되면 피스톤(50)이 전진할 수 있게 된다. 이때, 본 발명의 경우, 접속 모드에서는 슬리브(30)가 그립부재(40)의 외주면 전체를 바깥쪽에서 감싸서 지지함으로써 그립부재(40)에 의해 피접속물(2)의 포트(4)를 그립하는 힘을 완전하게 유지할 수 있다.
다음, 상기 접속 모드에서 어댑터(20)의 기단부에 구비된 밸브 어셈블리(70)를 압력 측정 대상인 피접속물(2)(예를 들어, 상기 에어콘 실외기 등)에 압력(누설 여부 테스트나 압력 측정 등을 위한 시험 압력)을 공급하기 위한 아테스트 압력 공급장치 등의 접속 커넥터 등에 연결하면, 상기 접속 커넥터 등에 구비된 푸셔(미도시)가 밸브체(76)를 눌러서 밸브 슬리브(72)에 구비된 밸브홀(71)을 개방함으로써, 상기 압력 공급장치에서 들어오는 압력이 어댑터(20)와 소켓(22)과 커플러 바디(10)와 피스톤(50) 및 상기 포트(4)를 거쳐서 상기 피접속물(2)의 내부로 압력이 공급되므로, 상기 피접속물(2) 내부에서 누수가 일어나거나 압력이 규정 압력에 맞는지의 여부 등을 검사할 수 있다. 예를 들어, 상기 밸브 어셈블리(70)에 연통되도록 설치된 압력계가 내려가면 피접속물(2) 어딘가에서 압력 누수가 일어나고 있음을 판별할 수 있다.
이때, 상기 밸브체(76)가 눌려지면, 상기 밸브체(76)의 기단부에 구비된 결합핀부(76P)는 밸브 가이드(74)의 밸브체 가이드홀(74H)을 따라 뒤쪽으로 슬라이드되고, 상기 밸브 탄성체(78)는 압축되어 탄성 복원력을 보유하고 있게 되며, 상기 밸브 어셈블리(70)를 압력 공급장치의 접속 커넥터 등에서 분리하면 상기 압축되어 있는 밸브 탄성체가 펼쳐지는 탄성력에 의해 밸브체(76)가 다시 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)을 막아주게 된다.
따라서, 본 발명은 접속 모드에서 슬리브(30)가 그립부재(40)를 일부(즉, 그립부재(40)의 선단부에서 기단부 쪽으로 향하는 일정 폭 부분)를 외부로 노출되도록 방치하는 것이 아니라 그립부재(40)의 외주면 전체를 바깥쪽에서 감싸서 지지하는 구조를 가지는 것이 기존과 차별화되는 구성상의 특징이 되는 것으로, 이러한 본 발명의 효과는 다음과 같다.
1. 상기 접속 모드에서 슬리브(30)가 전진하여 그립부재(40)를 눌러서 그립부재(40) 내주면의 나사부(NP)가 피접속물(2)의 포트(4) 외주면에 구비된 나사부(NP)에 치합되도록 하되, 상기 접속 모드에서는 슬리브(30)가 그립부재(40)의 외주면 전체를 감싸서 지지하게 되어서, 기존의 나사 커플러에 비하여 그립부재(40)를 바깥에서 지지하는 힘을 크게 향상시키게 되므로, 상기 그립부재(40)가 피접속물(2)의 포트(4)에서 결합 해제되는 경우를 완벽하게 방지하는 효과가 있다. 기존의 포트(4)의 외경 사이즈별로 사용할 수 있도록 범용으로 제작되는 기존의 나사 커플러에 비하여, 본 발명은 전용의 나사 커플러로 제작되어, 피접속물(2)의 포트(4) 외경에 딱 맞도록 본 발명의 나사 커플러가 접속되면서 포트(4)와 그립부재(40)가 에어콘 실외기 등에 구비된 포트(4)를 제대로 그립하지 못하는 문제를 해소할 수 있고, 이처럼 그립부재(40)가 포트(4)를 제대로 그립하지 못하는 경우를 완전히 차단함으로써 나사 커플러가 결합 해제되는 심각한 문제를 미연에 방지할 수 있다. 특히, 본 발명의 나사 커플러의 경우 포트(4)에 접속된 상태에서도 슬리브(30)가 그립부재(40)를 완전히 감싸서 그립하는 힘을 완전히 유지할 수 있는 구조가 된다. 즉, 슬리브(30)가 포트(4)의 외경 사이즈가 달라질 때마다 상대적으로 그립부재(40)를 더 감싸거나 덜 감싸는 구조는 초래되지 않으므로, 그립부재(40)가 포트(4)를 그립한 상태에서 풀려버릴 염려가 전혀 없으며, 이로 인하여 상기와 같이 그립부재(40)가 포트(4)를 제대로 그립하지 못하여 포트(4)에서 나사 커플러가 분리되는 문제를 완전히 방지할 수 있게 된다. 다시 말해, 본 발명에서는 포트(4)가 접속된 경우에도 슬리브(30)가 그립부재(40)를 완전히 감싸서 지지하는 구조를 유지(즉, 슬리브(30)의 내주면 테이퍼부에서 앞쪽으로 더 연장된 확장 슬리브(30)부와 슬리브(30)의 나머지 부분에 의해 그립부재(40)를 완전히 감싸서 지지하는 구조를 유지)하기 때문에, 슬리브(30)가 그립부재(40)를 지지하는 힘이 약하다는 문제는 전혀 없고, 슬리브(30)가 그립부재(40)를 지지하는 힘이 약한 경우가 생기지 않는 만큼 그립부재(40)가 상기 에어콘의 실외기와 같은 피접속물(2)의 포트(4)에서 풀려버릴 가능성을 완전히 배제할 수 있다는 것이 아주 중요하다.
2. 본 발명은 전용으로 사용하려고 제작되어 상기 포트(4)의 나사부(NP)에 그립부재(40)의 나사부(NP)가 제대로 결합되지 못한 경우에는 이를 확인할 수가 있다는 효과도 가진다. 상기 포트(4)의 나사부(NP)가 그립부재(40)의 나사부(NP)에 제대로 물려 있지 않은 상태에서는 슬리브(30)가 완전히 전진하지 못하여 그립부재(40)를 완전히 감싸지 못하게 되며, 이처럼 슬리브(30)가 그립부재(40)를 완전히 감싸지 못한 것이 육안으로 확인되어 작업자 등이 상기 그립부재(40)에 피접속물(2)의 포트(4)가 제대로 결합되어 있지 못한 것으로 판단할 수 있으므로, 본 발명의 나사 커플러가 피접속물(2)(에어콘의 실외기 등)에 제대로 접속지 못한 상태로 사용하는 경우를 미연에 방지할 수 있다. 본 발명의 나사 커플러가 제대로 피접속물(2)의 포트(4)에 접속되지 않은 것으로 확인되면 제대로 접속될 수 있도록 조치를 취할 수 있으므로, 안전성과 신뢰성 등을 보다 높이는 효과를 가지게 된다.
3. 상기 피스톤(50)의 선단부에는 패킹(56)이 구비되고, 상기 패킹(56)에는 테이퍼부가 구비되어, 상기 피접속물(2)의 포트(4)가 패킹(56)에 눌려진 상태로 접속이 되므로, 상기 피스톤(50)과 포트(4)의 충돌에 의한 충격력을 감소시키는 효과가 있다. 상기 피스톤(50)이 포트(4)에 의해 직접 눌리지 않고 패킹(56)을 통해 눌려지므로, 피스톤(50)이 포트(4)에 충돌하여 생기는 마모 등에 강한 특성이 있다.
4. 상기 패킹(56)에는 테이퍼부가 구비되어, 상기 패킹(56)의 테이퍼부가 포트(4)에 구비된 테이퍼부에 기밀하게 접촉되므로, 본 발명의 나사 커플러를 피접속물(2)의 포트(4)에 접속한 상태에서 상기 포트(4)와 본 발명의 나사 커플러 사이로 압력이 누수되는 경우를 보다 확실하게 방지할 수 있다.
5. 상기 슬리브(30)가 커플러 바디(10)의 기단부로 후진한 상태에서는 록킹볼(16)이 슬리브(30) 내주면의 볼걸림부(32)에 들어와서 록킹 상태를 유지하므로, 상기 슬리브(30)가 후퇴한 상태를 확실하게 유지할 수 있고, 상기 피접속물(2)의 포트(4)를 커플러 바디(10)와 그립부재(40) 안쪽에 접속하는 순간에도 슬리브(30)를 손으로 당겨놓은 상태를 유지할 필요가 없이 록킹볼(16)에 의해 자동으로 슬리브(30)가 당겨진 록킹 상태를 유지하므로, 본 발명의 나사 커플러를 피접속물(2)의 포트(4)에 접속하는 작업이 보다 편리하게 이루어진다.
6. 상기 밸브 가이드(74)는 둘레부에 방사 방향으로 복수개의 가이드 풋트(74A)를 구비하고, 상기 복수개의 가이드 풋트(74A)는 각각의 풋트의 간격이 점점 벌어져 있는 구조이므로, 상기 밸브체(76)와 밸브 탄성체(78)를 지지하는 힘을 보다 견고하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
7. 상기 밸브 가이드(74)는 밸브 슬리브(72)의 선단부 쪽으로 연장된 복수개의 탄성체 지지편(74B)이 구비되어, 복수개의 탄성 지지편이 밸브체(76)의 외주면에 구비된 밸트 탄성체(78)를 외주면에서 지지하므로, 상기 밸브 탄성체(78)가 탄성 중심부에서 이탈하여 상기 밸브체(76)가 밸브 슬리브(72)의 밸브홀(71)을 균일하게 개폐하도록 할 수 있다.
8. 상기 밸브 가이드(74)의 전면에 구비된 오목한 면 형상의 결합 가이드면에 의해 상기 밸브체(76)의 뒤쪽 결합 가이드핀을 보다 쉽게 밸브 가이드(74)의 밸브체(76) 결합홀에 삽입 결합할 수 있다. 밸브체(76)와 밸브 가이드(74) 사이의 조립을 더 쉽게 할 수 있는 것이다.
9. 본 발명과 피접속물(2)의 포트(4)를 일일이 나사 조이듯이 나사부(NP)끼리 결합할 필요가 없고 나사부(NP)를 다시 일일이 풀어주어야 하는 일이 없이 본 발명의 나사 커플러를 원터치식으로 피접속물(2)의 포트(4)에 접속하거나 분리할 수 있으므로, 나사 커플러를 연결하거나 분리하는 시간이 많이 소요되는 문제를 해결한다.
10. 수차례 본 발명의 나사 커플러를 풀었다 조였다 하는 과정이 없어서 금속 파티클이 생기는 경우가 없고, 금속 파티클이 에어콘 실외기나 기타 공기 조화기의 주요 장치 내부로 침투하는 경우가 생기지 않으므로, 실외기가 금속 파티클에 의해 쉽게 망가져 버리는 심각한 문제를 미연에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10. 커플러 바디 16. 록킹볼
20. 어댑터 22. 소켓
30. 슬리브 32. 볼걸림부
34. 핀 가이드홈 34A. 제1핀 가이드홈
34B. 제2핀 가이드홈 40. 그립부재
50. 피스톤 53. 부싱
54. 피스톤 부싱 56. 패킹
57. 곡면부 60. 피스톤 탄성체
62. 아웃터 피스톤 탄성체 64. 이너 피스톤 탄성체
70. 밸브 어셈블리 71. 밸브홀
72. 밸브 슬리브 74. 밸브 가이드
76. 밸브체 78. 밸브 탄성체

Claims (10)

  1. 커플러 바디(10);
    상기 커플러 바디(10)의 선단부측 외주면에 슬라이드 가능하게 결합되며 내주면에는 볼걸림부(32)가 구비된 슬리브(30);
    상기 커플러 바디(10)의 내외주면으로 관통된 볼홀(13)에 결합된 록킹볼(16);
    상기 커플러 바디(10)에 결합된 그립부재(40);
    상기 슬리브(30)를 상기 커플러 바디(10)의 선단부측으로 전진하도록 탄지하는 그립 탄성체(40);
    상기 커플러 바디(10)의 내부에 전후진 가능하게 결합되며 외주면에는 록킹볼(16) 수용부를 구비한 피스톤(50);
    상기 슬리브(30)가 상기 커플러 바디(10)의 기단부쪽으로 후진한 상태에서 상기 록킹볼(16)이 상기 슬리브(30)의 상기 볼걸림부(32)에 수용되고 상기 피스톤(50)에 의해 상기 그립부재(40)가 상기 커플러 바디(10)의 중심부에서 벌어지도록 상기 피스톤(50)을 상기 커플러 바디(10)의 선단부쪽으로 전진시키는 피스톤 탄성체(60);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커플러 바디(10)의 기단부에 결합된 어댑터(20);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커플러 바디(10)에는 내외주면을 관통된 구비된 그립 작동홀(12)이 구비되어, 상기 그립 작동홀(12)에 상기 그립부재(40)가 결합되어 상기 커플러 바디(10)의 중심부쪽으로 전후진하도록 구성된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬리브(30)가 탄성체(36)에 의해 상기 커플러 바디(10)의 선단부쪽으로 전진할 때에 상기 그립부재(40)가 상기 커플러 바디(10)의 중심부쪽으로 전진하도록 구성된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그립부재(40)의 외주면과 상기 슬리브(30)의 내주면이 서로 접촉되도록 배치되며, 상기 슬리브(30)의 내주면과 상기 그립부재(40)의 외주면에는 각각 테이퍼부가 구비된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 그립부재(40)의 내주면에는 그립돌편이 구비된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 그립부재(40)는 원주형 블록 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 탄성체(60)는 스프링으로 구성되어 상기 커플러 바디(10)에 구비된 어댑터(20)와 상기 피스톤(50) 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 어댑터(20)의 기단부에는 밸브 어셈블리(70)가 구비된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리(70)는,
    상기 어댑터(20)의 기단부에 결합되며 선단부에는 밸브홀(71)이 구비된 밸브 슬리브(72);
    상기 밸브 슬리브(72)의 내부에 구비된 밸브 가이드(74);
    상기 밸브 가이드(74)에 기단부가 연결되고 선단부는 상기 밸브 슬리브(72)의 상기 밸브홀(71) 외부로 돌출된 밸브체(76);
    상기 밸브체(76)가 상기 밸브 슬리브(72) 상기 밸브홀(71)을 폐쇄하도록 탄지하는 밸브 탄성체;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나사 커플러.
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