KR20200015171A - 슬리브형 나사 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬리브형 나사 연결구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나사산이 없는 민자형 관을 서로 연결할 때 용접, 본딩, 융착 혹은 플랜지 가공이나 별도의 탭핑가공을 하지 않고도 쉽고 편리하게 연결고정할 수 있을 뿐만 아니라, 체결시 이탈방지 기능도 자연스럽게 구현되면서 강화되어 체결력도 증대시킬 수 있도록 한 슬리브형 나사 연결구에 관한 것이다.

Description

슬리브형 나사 연결구{Sleeve Type Screw Connector}

본 발명은 슬리브형 나사 연결구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나사산이 없는 민자형 관을 서로 연결할 때 용접, 본딩, 융착 혹은 플랜지 가공이나 별도의 탭핑가공을 하지 않고도 쉽고 편리하게 연결고정할 수 있을 뿐만 아니라, 체결시 이탈방지 기능도 자연스럽게 구현되면서 강화되어 체결력도 증대시킬 수 있도록 한 슬리브형 나사 연결구에 관한 것이다.

일반적으로, 합성수지 파이프(연질파이프 또는 경질파이프) 또는 금속파이프를 연결하기 위한 매개체로 여러 종류의 파이프 연결구가 공지되어 있는 바, 그 일례로 도 1을 참조하여 설명하자면 다음과 같다.

파이프 연결구(1)는 파이프(5)의 단부를 수용하도록 수용부(11) 및 확관부(12)가 형성된 연결소켓(10)과, 상기 연결소켓(10)의 확관부(12)내에 순차적으로 적층되는 이탈방지링(20)과, 보조링(30) 및 오링(40)과, 상기 연결소켓(10)의 일단부 외주면에 나사결합되는 조임너트(15)로 구성된다.

이때, 이탈방지링(20)은 원통형의 지지링부(22)의 상단에 파이프(5)측으로 경사지게 절곡된 복수개의 절곡편(21)을 형성하여 이루어진다. 그리하여, 절곡편(21)이 파이프(5)의 외주면을 물게 됨으로서 파이프(5)의 이탈을 방지하게 되는 것이다.

아울러, 보조링(30)은 상기 오링(40)의 안착면을 제공하게 되는데, 즉, 상기 오링(40)을 상기 이탈방지링(20)의 상측에 직접 안착시킬 수 없으므로 상기 오링(40)의 안정적인 지지를 위해 평탄한 안착면을 제공하는 상기 보조링(30)이 별도로 설치된다.

그리고, 오링(40)은 상기 조임너트(15)의 나사조임시 상기 파이프(5)의 외주면과 상기 확관부(12)의 내주면에 밀착되어 기밀을 유지하게 된다.

한편, 파이프(5)는 내부에 고온의 온수가 흐를 경우 쉽게 변형될 수 있고 상기 파이프(5)가 변형될 경우 실링이 되지 않아 누수가 발생하게 되므로 상기 합성수지 파이프(5)의 내부에는 필요에 따라 지지관(6)이 삽입될 수 있다.

따라서, 상기 연결소켓(10)의 확관부(12)내에 상기 이탈방지링(20)과, 보조링(30)과, 오링(40)을 삽입하여 조립한 후에 상기 조임너트(15)를 연결소켓(10)의 일단부에 가조립한다.

이후, 상기 파이프(5)를 상기 연결소켓(10)의 수용부(11)내로 삽입한 상태에서 상기 조임너트(15)를 완전히 나사조임하게 되면, 상기 수용부(11)내의 오링(40), 보조링(30), 이탈방지링(20)이 압박을 받게 되고, 이 과정에서 상기 오링(40)은 상기 파이프(5)의 외주면과 상기 확관부(12)의 내주면에 밀착되게 되고, 상기 이탈방지링(20)은 경사진 절곡편(21)이 상기 파이프(5)의 외주면에 밀착되게 되면서 상기 파이프(5)의 이탈이 방지됨은 물론 기밀도 유지할 수 있게 되는 것이다.

그런데, 이와 같은 연결구는 조임너트(15)가 조여질 수 있는 연결소켓(10)이 있는 경우에 사용가능하며, 연결소켓(10)이 없는 민자형 관의 경우에는 나사산이 없기 때문에 나사체결식으로 체결하여 연결할 수 있는 방법이 없다.

이런 경우에는 합성수지관의 경우, 본딩하거나 가열하여 융착하거나 혹은 탭핑기를 이용하여 나사산을 강제로 형성한 후 체결하거나 혹은 초음파 융착하는 방식을 사용하며; 금속관의 경우에는 용접하거나 혹은 플랜지 형태로 가공하여 조립하거나 혹은 탭핑기를 이용하여 나사산을 만든 후 체결하는 방식을 사용해야 한다.

하지만, 본딩의 경우에는 체결력이 너무 약해 고압에 견딜 수 없고, 가열 융착이나 탭핑기, 초음파 융착, 용접, 플랜지 가공을 위해서는 크고 복잡한 장비를 끌고 다녀야 하는데 매 현장마다 이러한 장비를 가지고 다닐 수 없고, 가지고 다닌다고 하더라도 사용하기가 매우 번거롭다.

특히, 탭핑기를 이용하여 나사산을 만드는 경우에는 원소재의 두께를 갉아 먹으면서 탭핑하여 나사산을 내야 하므로 그 만큼 나사산이 형성된 체결부위의 강도가 떨어져 체결 후 안전성을 보장할 수 없고, 추후 사용중 크랙, 파단 등에 의한 누수, 터짐 등 대형사고를 유발하기도 하므로 가급적 탭핑기 사용은 자제해야 한다.

국내 등록실용 실0133510(1998.10.13) '파이프 연결구의 나사성형기' 국내 등록실용 제20-0245318호(2001.08.24.) '금속제 주름관용 관연결구'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 나사산이 없는 민자형 관을 서로 연결할 때 용접, 본딩, 융착 혹은 플랜지 가공이나 별도의 탭핑가공을 하지 않고도 쉽고 편리하게 연결고정할 수 있을 뿐만 아니라, 체결시 이탈방지 기능도 자연스럽게 구현되면서 강화되어 체결력도 증대시킬 수 있도록 한 슬리브형 나사 연결구를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 나사산이 없는 민자형 관을 접속소켓으로 체결할 때 사용하는 슬리브형 나사 연결구로서, 관 형상으로 가공되는 슬리브원판(100); 상기 슬리브원판(100)에 나선상으로 가공되는 다수의 펀치가공부(110);로 이루어지되, 상기 펀치가공부(110)는 슬리브원판(100)의 일측으로 경사돌출된 수나사버어(114) 혹은 암나사버어(115)와, 상기 수나사버어(114)와 반대쪽으로 경사돌출된 수나사이탈방지편(116) 혹은 암나사이탈방지편(117)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브형 나사 연결구.를 제공한다.

이때, 상기 슬리브원판(100)은 2개, 3개 또는 4개가 조립되어 하나의 나사관(SL)을 이룬 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 나사산이 없는 관을 연결할 때 별도의 복잡한 장비를 사용하지 않고도 간단하고 쉽게 나사체결식 관 연결이 가능하다.

둘째, 나사체결 구조를 갖춤에도 불구하고 체결부의 체결강도가 저하되지 않는다.

세째, 나사체결 구조를 제공함과 동시에 이탈방지 및 회전방지 구조를 갖추게 되어 효용성이 매우 높다.

네째, 제조가 간단하고 용이하며 저렴하다.

다섯째, 휴대가 간편하고 편리하며, 사용하기 쉽다.

도 1은 종래 기술에 따른 파이프 연결구의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구의 수나사형 나사관 제조예를 보인 예시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절취한 예시적인 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구의 수나사형 나사관 사용예를 보인 예시적인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구의 암나사형 나사관 제조예를 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구의 암나사형 나사관 사용예를 보인 예시적인 요부 발췌 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구의 수나사형 나사관과 암나사형 나사관을 평면상태로 비교하여 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구는 슬리브원판(100)을 포함한다.

상기 슬리브원판(100)은 연결하고자 하는 사용관(즉, 접속관), 이를 테면 합성수지관 혹은 금속관의 경도보다 강한 경도의 금속판을 절단 절곡하여 가공한다.

이때, 상기 슬리브원판(100)은 전개도 형태인 평면상으로 볼 때 나사피치와 같이 나선상으로 배열되는 다수의 펀치가공부(110)를 갖는다.

이것은 상형과 하형으로 이루어진 프레스금형을 통해 순차로 펀치되어 가공되는데, 바람직하게는 일정한 곡률을 갖는 다이 위에서 펀치 가공된다.

이는 허용오차 범위내로 정확하게 가공할 수 있기 때문이다.

특히, 상기 슬리브원판(100)은 다수개로 구비되는데, 이를 테면 조립했을 때 형성되는 원주를 기준으로 180°간격을 두고 2개, 혹은 120°간격을 두고 3개, 혹은 90°간격을 두고 4개 등으로 가공되고, 이들이 조립되어 하나의 슬리브형 나사관을 형성하게 된다.

여기에서, 나사관을 구성하는 나사산은 상기 펀치가공부(110)가 그 역할을 하게 된다.

뿐만 아니라, 연결될 사용관(예. 파이프)은 규격이 이미 정해져 있는 상태이므로 상기 슬리브형 나사관도 사용관의 규격에 맞는 반경을 갖도록 곡률 가공된 상태로 다수의 분할형 슬리브원판(100)으로 제조될 수 있다.

다시 말해, 2개로 분할하여 가공하든 혹은 3개나 4개로 분할하여 가공하든 이를 조립하여 하나의 나사관을 만들었을 때 연결할 사용관의 규격에 맞게 규격별로 제조할 수 있다는 것이다.

한편, 상기 펀치가공부(110)는 도 2에 확대 도시한 바와 같이, 펀치가공시 생기는 펀치홀(112)과, 상기 펀치홀(112)을 기준으로 일측으로 경사돌출된 수나사버어(114)와, 상기 수나사버어(114)와 반대쪽으로 경사돌출된 수나사이탈방지편(116)을 포함한다.

이러한 수나사버어(114)와 수나사이탈방지편(116)은 펀치 가공시 상형과 하형이 맞물리면서 펀칭과 동시에 서로 반대방향으로 경사절곡시키도록 밀어 줌으로써 동시에 구현될 수 있다.

이를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 도 3과 같은 단면 형태를 갖는다.

즉, 도 3에서와 같이, 슬리브원판(100)을 말아서 관을 형성했을 때 바깥방향으로 수나사버어(114)가 돌출되게 경사절곡되고, 안쪽방향으로는 수나사이탈방지편(116)이 돌출되게 경사절곡된다.

따라서, 상기 슬리브원판(100)에 형성되는 펀치홀(112)과 상기 수나사버어(114) 사이에는 공간이 형성되고, 이 수나사버어(114)를 나선상으로 연속선상에서 보게 되면 상기 공간은 일종의 마루와 골로 이루어진 나사모양중 골에 해당하게 되어 나사체결이 가능한 구조를 갖게 된다.

반면, 수나사이탈방지편(116)은 연결할 사용관에 끼웠을 때 끼워지는 방향으로는 쉽게 들어가지만 반대 방향으로는 일종의 후크역할을 하게 되어 사용관의 외주면에 걸리게 되므로 쉽게 분리되지 못하도록 고정하며, 동시에 탄압고정식 구조를 갖기 때문에 회전도 방지된다.

이것은, 단순히 슬리브의 외주면에 나사가공한 것을 사용할 수 없는 이유이기도 하다. 즉, 단순히 슬리브 외주면에 나사가공하게 되면 나사체결 구조를 가질 수 있지만 사용관에 끼워진 후 헛돌아 버리기 때문에 결코 나사체결 작업을 원활하게 수행할 수 없게 된다.

하지만, 본 발명에 따른 슬리브형 나사관, 즉 슬리브형 나사 연결구는 간단한 프레스금형을 이용한 펀치가공만으로 나사체결 가능한 구조를 만들어줄 뿐만 아니라, 내부에서는 이탈방지기능을 갖는 구조까지 동시에 만들 수 있어 사용상 편리성이 극대화되며, 매우 효과적인 연결구를 구성할 수 있게 된다.

때문에, 본 발명에 따른 슬리브형 나사관을 사용하게 되면 기존처럼 본딩이나 초음파 융착이나 가열융착 혹은 용접, 플랜지 조립구조를 갖출 필요도 없고, 이를 위한 복잡하고 거대한 장비를 끌고 다닐 필요없이 현장에서 아주 쉽고 간단하면서 편리하게, 그리고 효율적인 체결작업을 수핼할 수 있게 된다.

또한, 분할된 슬리브원판(100)들을 조립하여 하나의 나사관을 만들기 위해 슬리브원판(100)의 일단에는 적어도 하나 이상의 결합돌기(118a)가 돌출되고, 타단에는 상기 결합돌기(118a)에 대응되는 결합홈(118b)이 형성된다.

따라서, 일정한 곡률로 가공된 슬리브원판(100)의 분할된 것들을 서로 조립할 때 결합돌기(118a)를 결함홈(118b)에 끼워 맞춤식으로 조립하고, 그 상태에서 외측면을 도 4와 같은 연결소켓(240)이 조이게 되면 쉽고 편리하면서 견고한 체결안내용 나사관이 되게 된다.

덧붙여, 도 3에 예시된 슬리브원판(100)의 하단에는 직각으로 절곡된 걸림턱(TR)이 더 형성될 수 있다.

상기 걸림턱(TR)은 연결소켓(240, 도 4,5 참조)을 체결할 때 연결소켓(240)의 스토핑 기능을 수행하여 보다 견고하고 안정적인 결합력을 유도하기 위한 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 슬리브형 나사관, 즉 슬리브형 나사 연결구는 다양한 관 조립구조에 활용할 수 있지만, 도 4 및 도 5와 같이 겉나사형으로 사용되는 일반적인 예와, 속나사형으로 사용되는 일반적인 예만 가지고 사용예로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구를 겉나사형으로 사용한 예를 보여 준다.

도 4에 따르면, 나사산이 없는 민자관(200)의 확관부 내부에 이탈방지링(210), 보조링(220), 오링(230)을 기존과 같이 순차 조립하고, 민자관(200)의 확관부 외주면에는 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구, 즉 나사관(SL)을 겉나사형으로 끼워 맞춘다.

그런 다음, 나사관(SL)의 외경에 연결소켓(240)을 가조립하고, 그 상태에서 접속관(250)을 끼운 다음 연결소켓(240)을 완전히 조이게 되면 이탈방지링(210) 및 오링(220)이 탄성변형되면서 접속관(250)을 긴밀한 상태로 견고히 고정하게 된다.

이때, 나사관(SL)의 내경에 형성된 수나사이탈방지편(116)은 민자관(200)의 확관부 외주면에 걸려 나사관(SL)이 분리되지 않도록 하면서 동시에 회전되지 않도록 견고히 고정하게 되며, 나사관(SL)의 외경에 형성된 수나사버어(114)는 연결소켓(240)의 내경에 형성된 나사부가 나선상으로 걸리게 되므로 결국 나사 체결되는 구조를 갖추게 된다.

이렇게 함으로써, 연결하고자 하는 두 개의 관을 전혀 변형시키지 않을 뿐만 아니라, 탭핑기나 용접기, 초음파 발진기 등을 사용하지 않고도 나사산이 없는 민자관(200)을 접속관(250)과 긴밀한 상태로 견고히 체결 고정할 수 있게 된다.

반면, 도 5는 상기 나사관(SL)을 속나사형으로 사용한 예를 예시적으로 보여 준다.

도 5에 따르면, 전체적인 조립순서나 조립방법은 앞서 설명한 도 4와 대동소이하나 나사관(SL)이 민자관(200)의 확관부 외경이 아닌 내경에 배치되고, 확관부 내부에서 연결소켓(240)이 조립된다는 구조만 다를 뿐이다.

또한, 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구는 도 6과 같이 확관부가 없는 단순한 민자형 관 두 개를 조립 체결할 때도 활용될 수 있다.

도 6에 따르면, 두 개의 피연결관(P1,P2)의 단부를 근접시킨 상태에서 각각의 피연결관(P1,P2) 단부 외주면에 나사관(SL)을 배치하고, 이 나사관(SL)에 각각 연결소켓(240)을 체결한다.

이때, 피연결관(P1,P2)들 경계 외주에는 패킹 혹은 오링과 같은 씰링재(O)가 배치되며, 이들은 연결소켓(240)이 나사관(SL)에 체결되면서 압착되어 탄성변형되면서 두 관의 경계부를 완전히 씰링하게 된다.

또한, 상,하 한 쌍의 연결소켓(240)의 외주면에는 나사돌기(D)가 돌출되어 있어 이격방지링(R)을 체결함으로써 긴밀한 씰링성을 유지하면서 확관부가 없는 민자형 관 두 개도 쉽고 편리하면서 간편하게 체결 고정할 수 있게 된다.

앞서 설명한 도 3에서는 수나사버어(114)를 갖는 수나사형 나사관을 통해 관의 외경에 끼워 사용하는 예를 설명하였다.

그런데, 도 7의 예시와 같이, 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구는 암나사버어(115)와 암나사이탈방지편(117)을 갖도록 변형시켜 제조할 수 있다.

이렇게 변형된 암나사형 나사관은 관의 내경에 끼워져 사용하는 것이다.

그렇게 되면, 더욱 더 다양한 나사체결 유도가 가능하므로 그 활용도가 현저히 넓어질 것으로 예상된다.

또한, 도 8의 예시와 같이, 연결소켓(240)의 외주면에 나사산이 형성되고, 민자관(200)의 확관부 내경에 암나사형 나사관이 삽입되어 암나사버어(115)는 상기 연결소켓(240)과 나사결합하고, 암나사이탈방지편(117)은 확관부의 내경에 걸림되어 이탈을 방지하는 구조를 가질 수 있다.

아울러, 수나사형 나사관과 암나사형 나사관은 도 9의 비교에서와 같이 나사체결되는 버어와 이탈방지편이 형성되는 위치가 서로 다를 뿐이다.

때문에, 프레스금형을 통해 펀치가공하여 만드는데는 전혀 어려움이 없다.

이와 같이, 본 발명에 따른 슬리브형 나사 연결구는 그 활용을 매우 폭넓게 할 수 있어 활용가치가 클 것으로 예상된다. 다만, 연결하고자 하는 관의 형상과 구조에 따라 다양하게 활용될 수 있으므로 굳이 다양한 사용예 모두에 대한 장황한 설명은 생략하기로 한다.

100: 슬리브원판 110: 펀치가공부
112: 펀치홀 114: 수나사버어
115: 암나사버어 116: 수나사이탈방지편
117: 암나사이탈방지편 118a: 결합돌기
118b: 결합홈

Claims (2)

1. 나사산이 없는 민자형 관을 접속소켓으로 체결할 때 사용하는 슬리브형 나사 연결구로서,
   관 형상으로 가공되는 슬리브원판(100);
   상기 슬리브원판(100)에 나선상으로 가공되는 다수의 펀치가공부(110);로 이루어지되,
   상기 펀치가공부(110)는 슬리브원판(100)의 일측으로 경사돌출된 수나사버어(114) 혹은 암나사버어(115)와, 상기 수나사버어(114)와 반대쪽으로 경사돌출된 수나사이탈방지편(116) 혹은 암나사이탈방지편(117)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브형 나사 연결구.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬리브원판(100)은 2개, 3개 또는 4개가 조립되어 하나의 나사관(SL)을 이룬 것을 특징으로 하는 슬리브형 나사 연결구.

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