KR20200070536A - 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러 - Google Patents

Abstract

본 개시는 제1 호스와 제2 호스를 서로 연결하여 제1 호스의 고압공기가 제2 호스로 전달되도록 제1 호스에 결합되는 소켓과 제2 호스에 결합되는 플러그를 갖는 에어 커플러에 관한 것으로, 소켓은 외주면 일부영역에 형성된 관통홀, 내주면 소정위치에 형성된 상부수용홈을 구비하는 상부몸체와, 상부몸체와 결합되어 내부에 수용부를 형성하며, 내주면 일부영역에 관통홀과 마주보도록 형성된 안착홈, 내주면 소정위치에 상부수용홈과 대칭되게 형성된 하부수용홈, 외주면 일부영역에 두께방향으로 관통형성된 벤트홀을 구비하는 하부몸체와, 상부수용홈과 상기 하부수용홈에 위치되는 복수개의 락킹볼을 갖는 하우징; 관통홀을 통해 삽입되어 안착홈에 구비된 스프링에 하부면이 탄성지지되어 관통홀의 축선에 대해 수직방향으로 탄성이동하는 버튼조립체; 연통홀에 외주면 일부영역이 위치되도록 관통 삽입되어 고압공기를 차단하는 차단위치와 고압공기를 오픈시키는 오픈위치를 사이를 왕복하며, 일측 가장자리 외주면에 복수개의 락킹볼이 삽입되도록 원주방향을 따라 이격되게 형성된 복수개의 삽입홀을 갖는 작동밸브유니트; 및, 하우징의 일측에 결합되어 제1 호스와 연결되는 연결커넥터를 포함하고, 플러그는 제2 호스와 연결되는 몸체부와, 몸체부로부터 연장형성되어 작동밸브유니트의 내부로 삽입되는 삽입부를 포함하며, 삽입부의 외주면 소정위치에는 삽입부가 작동밸브유니트의 내부로 삽입되었을 때 락킹볼에 걸림되는 락킹홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러{BUTTON TYPE AIR COUPLER FOR PREVENTING SEPARATION}

본 개시는 자동차, 조선, 철강, 전자, 화학 산업의 생산라인에서 사용되는 고압의 압축공기를 전달하는 고압호스를 서로 연결하는 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 커플러는 관과 관 또는 호스와 호스를 연결하는 장치로서, 한 쌍의 연결부재가 상호 연결되어 관과 관 또는 호스와 호스를 상호연결하도록 구성된다.

이와 관련된 종래의 기술로는 대한민국 등록특허 제10-1368437호에 유체이송 관용 연결커플러가 게시되어 있다.

그러나, 종래의 커플러는 연결부와 몸체부의 분리시 연결부가 몸체부의 내부 잔압에 의해 순간적으로 분리되어 예기치 않은 안전사고가 빈번하게 발생되고 있는 실정이다.

본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플러그와 소켓의 분리시 플러그가 소켓 내부의 잔압에 의해 순간적으로 튀어나가는 것을 방지하여 안전사고를 예방할 수 있는 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 개시에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러는 제1 호스와 제2 호스를 서로 연결하여 상기 제1 호스의 고압공기가 상기 제2 호스로 전달되도록 상기 제1 호스에 결합되는 소켓과 상기 제2 호스에 결합되는 플러그를 갖는 에어 커플러에 있어서, 상기 소켓은 외주면 일부영역에 형성된 관통홀, 내주면 소정위치에 형성된 상부수용홈을 구비하는 상부몸체와, 상기 상부몸체와 결합되어 내부에 수용부를 형성하며, 내주면 일부영역에 상기 관통홀과 마주보도록 형성된 안착홈, 내주면 소정위치에 상기 상부수용홈과 대칭되게 형성된 하부수용홈, 외주면 일부영역에 두께방향으로 관통형성된 벤트홀을 구비하는 하부몸체와, 상기 상부수용홈과 상기 하부수용홈에 위치되는 복수개의 락킹볼을 갖는 하우징과, 상기 관통홀을 통해 삽입되어 상기 안착홈에 구비된 스프링에 하부면이 탄성지지되어 상기 관통홀의 축선에 대해 수직방향으로 탄성이동하는 버튼조립체와, 상기 연통홀에 외주면 일부영역이 위치되도록 관통 삽입되어 상기 고압공기를 차단하는 차단위치와 상기 고압공기를 오픈시키는 오픈위치를 사이를 왕복하며, 일측 가장자리 외주면에 상기 복수개의 락킹볼이 삽입되도록 원주방향을 따라 이격되게 형성된 복수개의 삽입홀을 갖는 작동밸브유니트 및, 상기 하우징의 일측에 결합되어 상기 제1 호스와 연결되는 연결커넥터를 포함하고, 상기 플러그는 상기 제2 호스와 연결되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장형성되어 상기 작동밸브유니트의 내부로 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 삽입부의 외주면 소정위치에는 상기 삽입부가 상기 작동밸브유니트의 내부로 삽입되었을 때 상기 락킹볼에 걸림되는 락킹홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 작동밸브유니트는 상기 복수개의 삽입홀을 갖는 밸브바디와, 상기 밸브바디로부터 연장 형성되고, 축선방향 소정 위치에 공급홀이 형성된 밸브헤드와, 상기 하우징의 내부에 마련되고, 상기 밸브헤드가 상기 차단위치에 위치되었을 때 내주면이 상기 밸브헤드의 외주면과 밀착되는 밸브베이스와, 상기 밸브헤드의 선단부에 설치되어 상기 밸브헤드가 상기 차단위치에 위치되었을 때 상기 밸브베이스의 일측면에 밀착되는 오링과, 일단이 상기 하우징의 내주면에 형성된 단턱부에 지지되고, 타단이 상기 밸브바디의 외주면에 형성된 플랜지부에 지지되는 코일스프링을 포함하고, 상기 밸브헤드의 축선방향 일부영역에는 상기 제1 걸림턱 또는 상기 제2 걸림턱 중 어느 하나에 선택적으로 걸림되는 걸림부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 걸림부는 상기 작동밸브유니트가 상기 오픈위치로 이동되었을 때 상기 제1 걸림턱에 걸림되고, 상기 작동밸브유니트가 상기 차단위치로 이동될 때 상기 제2 걸림턱에 걸림되어 상기 작동밸브유니트의 내부에 존재하는 잔압이 상기 벤트홀로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 버튼조립체는 상기 관통홀을 통해 삽입되어 상기 안착홈에 구비된 스프링에 하부면이 탄성지지되고, 중심부에 상기 수용부와 연통되도록 형성된 연통홀과 상기 연통홀의 내주면에 이격되게 형성된 제1 걸림턱 및 제2 걸림턱과, 상부면에 형성된 레일돌출부를 갖는 버튼바디와, 상기 관통홀 상에 위치되고, 하부면에는 상기 레일부에 결합되는 레일결합부 형성된 버튼캡으로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 개시의 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러는 플러그와 소켓의 분리시 플러그가 소켓 내부의 잔압에 의해 순간적으로 튀어나가는 것을 방지하여 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시에에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러의 단면도.
도 2는 도 1의 분해단면도.
도 3 내지 도 7은 실시예에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러의 작동 상태도.

본 개시의 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 1은 실시에에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러의 단면도, 도 2는 도 1의 분해단면도, 도 3 내지 도 7은 실시예에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러의 작동 상태도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러(100)는 제1 호스(10)와 제2 호스(20)를 서로 연결하여 제1 호스(10)의 고압공기가 제2 호스(20)로 전달되도록 제1 호스(10)에 결합되는 소켓(200)과 제2 호스(20)에 결합되는 플러그(300)로 이루어진다.

소켓(200)은 제1 호스(10)에 연결되고, 하우징(210), 버튼조립체(220), 작동밸브유니트(230), 연결커넥터(240)를 갖는다.

하우징(210)은 기본골격이 되는 것으로, 상부몸체(212), 하부몸체(214), 복수개의 락킹볼(216)로 구성된다.

상부몸체(212)는 외주면 일부영역에 형성된 관통홀(212a)과, 내주면 소정위치에 형성된 상부수용홈(212b)을 구비한다.

하부몸체(214)는 상부몸체(212)와 결합되어 그 상부몸체(212)와 하부몸체(214)의 내부에 수용부가 형성되게 한다. 이러한 하부몸체(214)는 내주면 일부영역에 관통홀(212a)과 마주보도록 형성된 안착홈(214a)과, 내주면 소정위치에 상부수용홈(212b)과 대칭되게 형성된 하부수용홈(214b)과, 외주면 일부영역에 두께방향으로 관통형성된 벤트홀(214c)을 갖는다.

락킹볼(216)은 상부수용홈(212b)과 하부수용홈(214b)에 복수개로 위치되어 후술하는 작동밸브유니트(230)의 삽입홀에 삽입되어 작동밸브유니트(230)가 하우징으로부터 이탈되지 않게 한다.

버튼조립체(220)는 관통홀(212a)을 통해 삽입되어 안착홈(214a)에 구비된 스프링(S)에 하부면이 탄성지지되어 관통홀(212a)의 축선에 대해 수직방향으로 탄성이동하면서 후술하는 작동밸브유니트(230)가 오픈위치와 차단위치를 왕복이동하는 것을 제어한다.

이러한, 버튼조립체(220)는 관통홀(212a)을 통해 삽입되어 안착홈(214a)에 구비된 스프링(S)에 하부면이 탄성지지되고, 중심부에 수용부와 연통되도록 형성된 연통홀(222a), 연통홀(222a)의 내주면에 이격되게 형성된 제1 걸림턱(222b)과 제2 걸림턱(222c), 상부면에 형성된 레일돌출부(222d)를 갖는 버튼바디(222)와, 관통홀(212a) 상에 위치되고, 하부면에는 레일돌출부(222d)에 결합되는 레일결합부(224a)가 형성된 버튼캡(224)으로 이루어진다.

작동밸브유니트(230)는 연통홀(222)에 외주면 일부영역이 위치되도록 관통 삽입되어 고압공기를 차단하는 차단위치와 고압공기를 오픈시키는 오픈위치를 사이를 왕복하며, 일측 가장자리 외주면에 복수개의 락킹볼(216)이 삽입되도록 원주방향을 따라 이격되게 복수개의 삽입홀(232a)이 형성된다.

이러한, 작동밸브유니트(230)는 복수개의 삽입홀(232a)을 갖는 밸브바디(232)와, 밸브바디(232)로부터 연장 형성되고, 축선방향 소정 위치에 공급홀(234a)이 형성된 밸브헤드(234)와, 하우징(210)의 내부에 마련되고, 밸브헤드(234)가 차단위치에 위치되었을 때 내주면이 밸브헤드(234)의 외주면과 밀착되는 밸브베이스(236)와, 밸브헤드(234)의 선단부에 설치되어 밸브헤드(234)가 차단위치에 위치되었을 때 밸브베이스(236)의 일측면에 밀착되는 오링(238)과, 일단이 하우징(210)의 내주면에 형성된 단턱부(213, 223)에 지지되고, 타단이 밸브바디(232)의 외주면에 형성된 플랜지부(232b)에 지지되는 코일스프링(239)을 포함한다.

또한, 밸브헤드(234)의 축선방향 일부영역에는 제1 걸림턱(22b) 또는 제2 걸림턱(222c) 중 어느 하나에 선택적으로 걸림되는 걸림부(235)가 형성된다.

여기서, 걸림부(235)는 작동밸브유니트(230)가 오픈위치로 이동되었을 때 제1 걸림턱(222b)에 걸림되고, 작동밸브유니트(230)가 차단위치로 이동될 때 제2 걸림턱(222c)에 걸림되어 작동밸브유니트(230)의 내부에 존재하는 잔압이 벤트홀(214c)로 배출되도록 한다.

연결커넥터(240)는 제1 호스(10)와 연결되는 것으로서, 하우징(210)의 일측에 결합된다.

플러그(300)는 제2 호스(20)와 연결되는 것으로서, 제2 호스(20)와 연결되는 몸체부(310)와, 몸체부(310)로부터 연장형성되어 작동밸브유니트(230)의 내부로 삽입되는 삽입부(320)를 포함한다.

여기서, 삽입부(320)의 외주면 소정위치에는 삽입부(320)가 작동밸브유니트(230)의 내부로 삽입되었을 때 락킹볼(216)에 걸림되어 플러그(300)가 작동밸브유니트(230)로부터 이탈되지 않도록 하는 락킹홈부(322)가 형성된다.

이하, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 실시예에 따른 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러의 작동을 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 플러그(300)가 작동밸브유니트(230)의 밸브바디(232)의 내부에 삽입되기 전에는 작동밸브유니트(230)는 차단위치에 위치되어 있다.

이 상태에서 플러그(300)가 밸브바디(232)의 내부로 삽압되어 플러그(300)의 선단부가 밸브바디(232)의 내주면에 밀착되면서 밸브바디(232)를 밀게되면 밸브바디(232)가 도면을 기준으로 우측으로 이동하면서 코일스프링(239)을 압착하게 되고, 밸브헤드(234)는 차단위치(밸브헤드에 형성된 공급홀이 하우징의 내부에 위치된 상태)에서 오픈위치(밸브헤드의 외주면에 형성된 공급홀이 연결커넥터의 내부로 이동된 상태)로 이동함과 동시에 밸브헤드(234)에 형성된 걸림부(235)가 제1 걸림턱(222b)에 걸림되어 밸브헤드(234)의 위치를 고정하게 됨으로써 제1 호스(10)의 고압공기가 제2 호스(20)로 전달된다.

제1 호스(10)의 고압공기가 제2 호스(20)로 전달되는 중에 작업자가 버튼조립체(220)를 눌러서 누름상태를 유지하게 되면, 제1 걸림턱(222b)에 의한 걸림부(235)의 걸림이 해제됨과 동시에 밸브바디(232)가 코일스프링(239)의 탄성력에 의해 도면 기준 좌측으로 이동하여 벨브헤드(234)가 차단위치로 이동되다가 걸림부(235)가 제2 걸림턱(222c)에 걸림된다.

이때, 밸브헤드(234)에 형성된 공급홀(234a)의 일부분은 하우징(210)의 하부몸체(214)에 형성된 벤트홀(214c)과 연통되어 밸브바디(232) 및 밸브헤드(234)의 내부에 존재하는 잔압이 배출되도록 하여 플러그(300)가 밸브바디(232)로부터 잔압에 의해 순간적으로 분리되는 것을 방지한다.

이후, 작업자 버튼조립체의 누름상태를 해제하게 되면 제2 걸림턱(222c)에 의한 걸림부(235)의 걸림이 해제됨과 동시에 밸브바디(232)는 코일스프링(239)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 돌아가게 된다. 이때, 플러그(300)는 밸브바디(232)로부터 자연스럽게 분리가 된다.

이상 본 개시의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 개시의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 개시를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 제1 호스
20; 제2 호스
100; 에어 커플러
200; 소켓
210; 하우징
212; 상부몸체
214; 하부몸체
220; 버튼조립체
230; 작동밸브유니트
300; 플러그

Claims (4)

1. 제1 호스와 제2 호스를 서로 연결하여 상기 제1 호스의 고압공기가 상기 제2 호스로 전달되도록 상기 제1 호스에 결합되는 소켓과 상기 제2 호스에 결합되는 플러그를 갖는 에어 커플러에 있어서,
   상기 소켓은,
   외주면 일부영역에 형성된 관통홀, 내주면 소정위치에 형성된 상부수용홈을 구비하는 상부몸체와, 상기 상부몸체와 결합되어 내부에 수용부를 형성하며, 내주면 일부영역에 상기 관통홀과 마주보도록 형성된 안착홈, 내주면 소정위치에 상기 상부수용홈과 대칭되게 형성된 하부수용홈, 외주면 일부영역에 두께방향으로 관통형성된 벤트홀을 구비하는 하부몸체와, 상기 상부수용홈과 상기 하부수용홈에 위치되는 복수개의 락킹볼을 갖는 하우징;
   상기 관통홀을 통해 삽입되어 상기 안착홈에 구비된 스프링에 하부면이 탄성지지되어 상기 관통홀의 축선에 대해 수직방향으로 탄성이동하는 버튼조립체;
   상기 연통홀에 외주면 일부영역이 위치되도록 관통 삽입되어 상기 고압공기를 차단하는 차단위치와 상기 고압공기를 오픈시키는 오픈위치를 사이를 왕복하며, 일측 가장자리 외주면에 상기 복수개의 락킹볼이 삽입되도록 원주방향을 따라 이격되게 형성된 복수개의 삽입홀을 갖는 작동밸브유니트; 및,
   상기 하우징의 일측에 결합되어 상기 제1 호스와 연결되는 연결커넥터;를 포함하고,
   상기 플러그는,
   상기 제2 호스와 연결되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장형성되어 상기 작동밸브유니트의 내부로 삽입되는 삽입부를 포함하며, 상기 삽입부의 외주면 소정위치에는 상기 삽입부가 상기 작동밸브유니트의 내부로 삽입되었을 때 상기 락킹볼에 걸림되는 락킹홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 작동밸브유니트는,
   상기 복수개의 삽입홀을 갖는 밸브바디;
   상기 밸브바디로부터 연장 형성되고, 축선방향 소정 위치에 공급홀이 형성된 밸브헤드;
   상기 하우징의 내부에 마련되고, 상기 밸브헤드가 상기 차단위치에 위치되었을 때 내주면이 상기 밸브헤드의 외주면과 밀착되는 밸브베이스;
   상기 밸브헤드의 선단부에 설치되어 상기 밸브헤드가 상기 차단위치에 위치되었을 때 상기 밸브베이스의 일측면에 밀착되는 오링;
   일단이 상기 하우징의 내주면에 형성된 단턱부에 지지되고, 타단이 상기 밸브바디의 외주면에 형성된 플랜지부에 지지되는 코일스프링;을 포함하고,
   상기 밸브헤드의 축선방향 일부영역에는 상기 제1 걸림턱 또는 상기 제2 걸림턱 중 어느 하나에 선택적으로 걸림되는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어 커플러.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 걸림부는 상기 작동밸브유니트가 상기 오픈위치로 이동되었을 때 상기 제1 걸림턱에 걸림되고, 상기 작동밸브유니트가 상기 차단위치로 이동될 때 상기 제2 걸림턱에 걸림되어 상기 작동밸브유니트의 내부에 존재하는 잔압이 상기 벤트홀로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어커플러.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 버튼조립체는 상기 관통홀을 통해 삽입되어 상기 안착홈에 구비된 스프링에 하부면이 탄성지지되고, 중심부에 상기 수용부와 연통되도록 형성된 연통홀과 상기 연통홀의 내주면에 이격되게 형성된 제1 걸림턱 및 제2 걸림턱과, 상부면에 형성된 레일돌출부를 갖는 버튼바디와, 상기 관통홀 상에 위치되고, 하부면에는 상기 레일부에 결합되는 레일결합부 형성된 버튼캡으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리방지 기능을 구비한 버튼타입 에어커플러.

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