KR20210084217A - 튜브 커넥터 - Google Patents

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신 청 쿠오
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Abstract

본 발명은 튜브 커넥터에 관한 것으로, 튜브 커넥터는 본체, 구속 부재 및 밀봉 링이 제공된다. 본체는 외측으로 및 가로 방향으로 연장되는 장착부를 구비함으로써 구속 부재와 밀봉 링을 수용하기 위한 내부 환형 공간을 형성하도록 구성된다. 튜브체가 삽입되면 튜브체는 구속 부재의 톱니부에 의해 결합 및 고정된다. 밀봉 링과 구속 부재는 서로 밀착됨으로써 밀봉 링으로부터 밀봉을 유지하도록 구성된다. 튜브체로 이송되는 유체의 압력 변화에 의해 튜브체와 본체를 상대적으로 앞뒤로 움직일 것이며, 따라서 밀봉 링에 대한 접촉력이 그에 따라 증가하거나 감소하므로, 장시간 사용 후에도 밀봉을 유지하기 위한 밀봉 링의 탄성을 유지하는 한편 탄성 피로의 회피와 더불어 수명 연장이 가능하도록 구성된다.

Description

튜브 커넥터{TUBE CONNECTOR}
본 발명은 2개의 튜브체를 연결하거나 튜브체의 단부를 밀봉할 수 있는 튜브 커넥터에 관한 것이다.
튜브 커넥터는 튜브 시스템에서 유체의 전달을 위해 사용된다. 튜브 시스템에서는 여러개의 튜브체가 서로 연결되거나, 또는 튜브 디자인에 따라서는 일부 튜브체의 단부가 밀봉되도록 구성되며, 유체는 이러한 튜브 시스템에서 유동하도록 구성된다.
도 11을 참조하면, 튜브 커넥터는 중공 본체(50)를 갖고, 이러한 본체는 적어도 하나의 개구를 구비함으로써 단일식 튜브체를 장착하거나 또는 2개의 튜브체를 연결하도록 구성된다. 본체(50)는 개구 내의 단차 영역에 환형 시트(501) 및 고정부(502)를 갖는다. 밀봉 링(51)이 환형 시트(501)에 밀접 장착되고, 접합 링(55)이 조립 부재(54)에 장착되며, 구속 부재(53)가 밀봉 부재(52)에 장착된다. 조립 부재(54)가 본체(50)의 고정부(502)에 장착될 때, 밀봉 부재(52)가 밀봉 링(51)에 밀착되도록 구성된다. 사용시, 튜브체(60)가 본체(50)에 삽입 및 고정된다. 이때, 튜브체(60)는 구속 부재(53)의 톱니부와 결합 및 고정됨으로써, 튜브 커넥터와 튜브체(60)의 조립이 완료된다.
종래의 튜브 커넥터에서, 밀봉 링(51)은 밀봉 부재(52)와 밀착하고 있으므로 따라서 이동할 수 없다. 또한, 튜브체(60)는 구속 부재(53)에 의해 결합 및 고정되므로, 튜브체(60)와 튜브 커넥터는 오랜 시간 동안 상대적인 이동이 불가능하도록 구성된다. 따라서, 환형 시트(501), 밀봉 부재(52) 및 튜브체(60) 사이에 위치하는 밀봉 링(51)은 항상 외력을 받는다. 그 결과, 일정 기간 사용 후 밀봉 링(51)은 탄성 피로(elastic fatigue)를 받게 되는데, 이에 따라 튜브 커넥터와 튜브체 사이의 밀봉을 약화시키는 한편 누출을 유발할 수도 있다.
또한, 튜브체(60)의 제작 시 튜브체(60)의 정확한 외경은 소정의 공차 내에서 표시된 크기보다 크거나 작을 수도 있다. 따라서, 튜브체(60)를 본체(50)에 삽입시, 표시된 크기보다 크거나 작은 외경을 갖는 튜브체(60)는 구속 부재(53)의 톱니부를 상이한 각도로 구부러지게 함으로써, 톱니부에서 서로 다른 결합력을 유발할 수도 있다. 따라서, 톱니부가 튜브체(60)와 견고하게 결합되지 않을 수도 있다.
또한, 종래의 튜브 커넥터는 튜브체와의 설치에 너무 많은 구성 요소를 필요로 하는 한편 구조도 너무 복잡하며 비용도 매우 많이 소요된다.
본 발명은 상기 언급된 전술한 문제점들을 완화 또는 제거하기 위한 튜브 커넥터를 제공한다.
본 발명의 주요 목적은 구속 부재 및 밀봉 링을 수용하기 위해 본체에 변경된 내부 환형 공간을 갖는 튜브 커넥터를 제공하는 것이다. 따라서, 튜브체가 구속 부재에 결합될 때, 수압의 변화로 인해 튜브체가 본체에 대해 약간 이동 가능하여, 구속 부재가 앞뒤로 약간의 여유를 두고 밀봉 링과 접하게 함으로써, 밀봉 링의 탄성 피로를 방지하는 한편 튜브 커넥터와 튜브체 사이의 밀봉을 유지하도록 구성된다. 또한, 구속 부재는 길이가 다른 다수의 제 1 구속 톱니부 및 다수의 제 2 구속 톱니부를 구비하여, 튜브체의 정확한 외경이 공차 범위 내에 있는 한, 길이가 다른 구속 톱니부로 하여금 여전히 튜브체의 외부 표면과 맞물리게 함으로써 고정 능력을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따른 단일 튜브체를 밀봉하기 위한 튜브 커넥터는 본체, 구속 부재 및 밀봉 링을 포함한다. 본체는 중공 형태로 구성되며 상호 반대쪽으로 배치된 2개의 단부를 갖는다. 본체의 양단부 중 한쪽 단부는 개구를 형성하는 한편 본체의 다른쪽 단부는 밀봉 단부로 구성된다. 본체는 또한 개구에 인접한 장착부를 갖는다. 장착부는 외측으로 및 가로 방향으로 연장됨으로써 장착부의 내부에 내부 환형 공간을 형성하도록 구성된다. 내부 환형 공간은 개구와 연통하는 한편, 환형 주변 벽, 제 1 인접 표면 및 제 2 인접 표면을 갖는다. 제 1 인접 표면은 환형 주변 벽의 양 측면 중 하나에 연결되며, 환형으로 구성되는 한편 개구를 둘러싼다. 제 2 인접 표면은 환형 주변 벽의 다른쪽 측면에 연결되며, 환형으로 구성된다. 구속 부재는 중공식 환형 시트이며, 장착부의 내부 환형 공간에 장착되는 한편, 환형부와 다수의 톱니부를 구비하도록 구성된다. 환형부는 제 2 인접 표면에 접한다. 톱니부는 환형부의 내부 가장자리에서 돌출되며 서로 환형으로 이격되어 있다. 밀봉 링은 중공 형태이고, 장착부의 내부 환형 공간에 장착되며, 구속 부재의 제 1 인접 표면과 환형부 사이에 접하도록 구성된다.
2개의 튜브체를 연결하기 위한 튜브 커넥터는 위에서 언급한 튜브 커넥터와 유사하지만 2개의 구속 부재 및 2개의 밀봉 링을 구비하며, 본체에는 2개의 개구와 2개의 장착부가 제공된다.
튜브체가 본체에 삽입되면, 튜브체는 구속 부재의 톱니부에 의해 결합 및 고정된다. 내부 환형 공간의 내부에서, 밀봉 링과 구속 부재는 서로 밀착됨으로써, 밀봉 링으로부터 밀봉을 유지하도록 구성된다. 튜브체 내에서 이송되는 유체의 압력 변화에 의해 튜브체와 본체로 하여금 상대적으로 앞뒤로 움직이게 할 수 있는데, 따라서 밀봉 링에 대한 구속 부재의 환형부의 접촉력도 그에 따라 앞뒤로 증가하거나 감소할 것이다. 따라서 밀봉 링은 앞뒤로 변화하는 접촉력을 받으며, 이에 따라 밀봉 링이 앞뒤로 단단히 밀착하거나 또는 느슨해짐으로써, 밀봉 링의 탄성을 유지하여 장시간 사용 후에도 밀봉을 유지하는 한편, 탄성 피로를 회피하고 수명을 연장하도록 구성된다.
구체적으로 튜브체 내부의 압력이 클 때, 이러한 압력에 의해 구속 부재의 환형부에서 더 큰 추진력을 생성하여 밀봉 링을 푸시함으로써, 이에 의해 밀봉 링으로부터의 밀봉을 향상시키는 한편 튜브체와 본체 사이의 조립 강도를 증가시킨다.
또한 튜브체의 정확한 외경이 공차 범위 내에 있는 한, 구속 부재의 제 1 구속 톱니부 및 제 2 톱니부는 튜브체의 외부 표면에 접하여 튜브체와 결합 및 고정될 수 있는데, 톱니부는 다수의 상이한 길이를 가지므로, 따라서 튜브체와 본체 사이의 고정이 향상된다.
마지막으로, 본 발명은 더 적은 부품으로 구성되므로 비용이 적게 들고 튜브체와의 조립이 편리하도록 구성된다.
본 발명의 다른 목적, 이점 및 새로운 특징들은 첨부 도면들과 관련하여 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
본 발명에 따라 상기 언급된 문제점들의 해결이 가능한 튜브 커넥터가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 튜브 커넥터의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 튜브 커넥터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 튜브 커넥터의 구속 부재에 대한 측면도이다.
도 4는 도 3의 확대도이다.
도 5 및 6은 도 1의 튜브 커넥터의 부분 단면의 정면도로서, 소정의 튜브체와 조립된 상태를 도시한다.
도 7은 도 1의 튜브 커넥터의 부분 단면의 정면도로서, 더 작은 튜브체와 조립된 상태를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 튜브 커넥터의 제 2 실시예의 부분 단면의 정면도로서, 2개의 튜브체와 조립된 상태를 도시한다.
도 9는 도 1의 다른 실시예의 튜브 커넥터의 구속 부재에 대한 사시도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 종래 기술에 따른 종래의 튜브 커넥터에 대한 부분 단면의 정면도이다.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명에 따른 튜브 커넥터의 제 1 실시예는 본체(10), 구속 부재(20) 및 밀봉 링(30)을 포함한다.
바람직한 실시예에서, 본체(10)는 중공 형태이며 상호 반대쪽으로 배치된 2개의 단부를 갖는다. 2개의 단부 중 한쪽 단부는 개구(11)를 갖는 반면 다른쪽 단부는 밀봉 단부로 구성된다. 본체(10)는 개구(11)에 인접한 장착부(12)를 갖는다. 장착부(12)는 외측으로 및 가로 방향으로 연장됨으로써 장착부(12)의 내부에 내부 환형 공간(120)을 형성하도록 구성된다. 내부 환형 공간(120)은 본체(10)의 개구(11) 및 내측과 연통한다. 내부 환형 공간(120)은 환형 주변 벽, 제 1 인접 표면(121) 및 제 2 인접 표면(122)을 갖는다. 제 1 인접 표면(121) 및 제 2 인접 표면(122)은 환형 주위 벽의 양 측면에 각각 연결된다. 제 1 인접 표면(121) 및 제 2 인접 표면(122)은 모두 환형이다. 제 1 인접 표면(121)은 개구(11)를 둘러싼다.
구속 부재(20)는 중공 형태의 환형 시트이며 장착부(12)의 내부 환형 공간(120)에 장착된다. 구속 부재(20)는 환형부(21)를 갖고, 환형부(21)는 제 2 인접 표면(122)에 접한다. 환형부(21)는 환형부(21)의 내부 가장자리로부터 돌출된 다수의 톱니부를 갖는다. 톱니부는 환형으로 서로 이격 배치된다. 바람직한 실시예에서, 톱니부는 다수의 제 1 구속 톱니부(22) 및 다수의 제 2 구속 톱니부(23)를 포함한다.
도 4의 확대도에 도시된 바와 같이, 제 1 구속 톱니부(22)의 환형부(21)로부터의 돌출 거리는 제 2 구속 톱니부(23)의 환형부(21)로부터의 돌출 거리보다 더 크다. 제 1 구속 톱니부(22)의 돌출 거리와 제 2 구속 톱니부(23)의 돌출 거리 사이의 차이가 A로 표시된다.
구속 부재(20)는 장착부(12)의 내부 환형 공간(120)의 제 2 인접 표면(122)의 위치에 장착된다. 제 1 구속 톱니부(22)의 자유 단부로 둘러싸인 구멍 및 제 2 구속 톱니부(23)의 자유 단부에 의해 둘러싸인 구멍의 직경은 튜브체(40)보다 작다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 제 2 구속 톱니부(23)의 수량은 제 1 구속 톱니부(22)의 수량의 2배이다. 즉, 임의의 2개의 인접한 제 1 구속 톱니부(22) 사이에 2개의 제 2 구속 톱니부(23)가 배치된다.
구속 부재(20)의 톱니부(제 1 구속 톱니부[22] 및 제 2 구속 톱니부[23])는 구속 부재(20)의 중심선을 향해 경사지는 한편, 개구(11)로부터 멀어지는 방향으로 경사지도록 구성된다.
밀봉 링(30)은 중공 형태이며, 장착부(12)의 내부 환형 공간(120)에 장착된다. 밀봉 링(30)의 양 측면은 각각 구속 부재(20)의 제 1 인접 표면(121) 및 환형부(21)에 접한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 튜브 커넥터가 하나의 단일 튜브체(40)와 조립될 때, 튜브체(40)는 본체(10)의 개구(11)에 삽입되고 밀봉 링(30) 및 구속 부재(20)를 통해 장착된다. 구속 부재(20)의 톱니부(제 1 구속 톱니부[22] 및 제 2 구속 톱니부[23])는 지지될 튜브체(40)의 외벽과 맞닿아 있다. 튜브체(40)가 조립 및 고정된 후, 구속 부재(20)의 톱니부(제 1 구속 톱니부[22] 및 제 2 구속 톱니부[23])의 자유 단부가 튜브체(40)의 외벽에 접하여 튜브체(40)와 결합 및 고정되도록 구성된다. 도 7에 도시된 튜브체(400)의 튜브 직경은 도 6에 도시된 튜브체(40)의 튜브 직경보다 약간 작다. 즉, 튜브체(400)의 정확한 직경은 여전히 공차 범위 내에 있으며, 도 7에 도시된 튜브체(400)는 여전히 톱니부(제 1 구속 톱니부[22] 및 제 2 구속 톱니부[23])의 자유 단부에 의해 결합 및 고정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 유체가 튜브체(40)로 이송될 때, 유체가 이송되는 동안 본체(10)와 튜브체(40) 내의 유체의 압력이 변화하므로 본체(10)와 튜브체(40)는 상대적으로 움직인다. 따라서, 튜브체(40)에 접하고 있는 구속 부재(20)가 밀봉 링(30)과 타이트하게 밀착되거나 또는 앞뒤로 약간의 여유를 두고 밀착됨으로써, 이에 의해 밀봉 링(30)의 탄성을 유지하는 한편 밀봉 링이 장기간 동일한 힘을 받는 것(이는 탄성 피로를 유발할 수 있음)을 방지할 수 있다.
튜브체(40)의 유체 압력이 클 경우, 환형부(21)의 유체 압력에 의해 밀봉 링(30)에 발생하는 미는 힘도 커져서 밀봉이 강화된다.
제 2 실시예의 튜브 커넥터를 나타내는 도 8을 참조하면, 제 2 실시예는 전술한 제 1 실시예와 유사하지만, 제 2 실시예의 경우는 2개의 튜브체를 연결하기 위한 구성이 차별된다. 제 1 실시예와 제 2 실시예의 상세한 구조적 차이점은 다음과 같다.
제 2 실시예에서, 본체(10A)의 양 단부는 각각 개구(11A, 110A)를 형성하며, 두개의 개구(11A, 110A)는 서로 연통한다. 본체(10A)는 2개의 개구(11A, 110A)에 각각 인접한 2개의 장착부(12A)를 갖는다. 제 1 실시예와 동일하게, 각 장착부(12A)의 내부에는 구속 부재(20)와 밀봉 링(30)이 제공된다. 즉, 제 2 실시예에서는 총 2개의 구속 부재(20)와 2개의 밀봉 링(30)이 제공된다.
제 2 실시예가 사용되는 경우, 2개의 튜브체(40A)가 2개의 개구(11A, 110A)에 각각 삽입됨으로써 본체(10A)에 삽입되도록 구성된다. 2개의 튜브체(40A)는 2개의 장착부(12A)를 통해 각각 장착되고, 따라서 각각의 튜브체(40A)는 대응하는 장착부(12A)의 밀봉 링(30) 및 구속 부재(20)를 통해 장착된다. 구속 부재(20)의 톱니부는 여전히 튜브체(40A)와 결합 및 고정되도록 구성된다.
본체(10A)와 튜브체(40A)의 유체의 압력 변화에 의해 여전히 본체(10A)와 튜브체(40A)를 상대적으로 이동시킴에 따라, 밀봉 링(30)이 타이트하게 밀착되거나 또는 앞뒤로 약간의 여유를 두고 밀착됨으로써, 밀봉 링(30)의 탄성을 유지한다.
다른 실시예의 구속 부재(200)를 도시하는 도 9 및 10을 참조하면, 본 바람직한 실시예에서, 구속 부재(200)는 전술한 바람직한 실시예와 유사하지만, 제 2 구속 톱니부(30)의 수량이 제 1 구속 톱니부(220)의 수량과 동일하다. 제 1 구속 톱니부(220) 및 제 2 구속 톱니부(230)는 환형부(210) 주위에 1대 1로 하나씩 엇갈려 환형으로 배열된다.
본 발명의 많은 특징 및 이점들이 전술한 설명에서 본 발명의 구조 및 특징에 대한 세부 사항과 함께 설명되었지만, 본 개시는 단지 예시일 뿐으로, 세부 사항, 특히 첨부된 청구 범위가 표현되는 용어의 광범위한 일반적인 의미에 의해 표시되는 전체 범위까지 본 발명의 원리 내에서 부품의 모양, 크기 및 배열 문제에서 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (4)

  1. 튜브 커넥터(tube connector)에 있어서,
    상기 커넥터는 본체, 구속 부재 및 밀봉 링을 포함하고,
    본체는 중공 형태이고, 상호 반대쪽에 배치된 양 단부 - 양 단부 중 한쪽 단부는 개구를 형성하는 한편, 다른쪽 단부는 밀봉 단부로 구성됨 -; 개구부에 인접한 장착부 - 장착부는 외측으로 및 가로 방향으로 연장됨으로써 장착부의 내부에 내부 환형 공간을 형성하고, 개구와 연통함 -;를 포함하며, 내부 환형 공간은 환형 주변 벽; 환형 주변 벽의 양 측면 중 한쪽 측면에 연결되고 환형이며 개구를 둘러싸는 제 1 인접 표면; 및 환형 주변 벽의 다른쪽 측면에 연결되고 환형인 제 2 인접 표면;을 구비하고,
    구속 부재는 중공 형태의 환형 시트이며, 장착부의 내부 환형 공간에 장착되고, 제 2 인접 표면에 인접하는 환형부; 및 환형부의 내부 가장자리로부터 돌출되고 서로 환형으로 이격된 다수의 톱니부;를 포함하고,
    밀봉 링은 중공 형태이며, 장착부의 내부 환형 공간에 장착되고, 구속 부재의 제 1 인접 표면과 환형부 사이에 인접하는 것을 특징으로 하는
    튜브 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    톱니부는 다수의 제 1 구속 톱니부 및 다수의 제 2 구속 톱니부를 포함하고, 제 1 구속 톱니부의 환형부로부터의 돌출 거리는 제 2 구속 톱니부의 환형부로부터의 돌출 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는
    튜브 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    구속 부재의 톱니부는 구속 부재의 중심선을 향해 경사지는 한편, 개구로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는
    튜브 커넥터.
  4. 튜브 커넥터에 있어서,
    상기 커넥터는 본체, 2개의 구속 부재 및 2개의 밀봉 링을 포함하고,
    본체는 중공 형태이고, 상호 반대쪽에 배치된 양 단부 - 양 단부의 각각의 단부는 개구를 형성하는 한편, 양 단부의 2개의 개구는 서로 연통함 -; 2개의 개구부에 인접한 2개의 장착부 - 2개의 장착부는 각각 외측으로 및 가로 방향으로 연장됨으로써 장착부의 내부에 내부 환형 공간을 형성하고, 대응되는 개구와 연통함 -;를 포함하며, 내부 환형 공간은 환형 주변 벽; 환형 주변 벽의 양 측면 중 한쪽 측면에 연결되고 환형이며 대응되는 개구를 둘러싸는 제 1 인접 표면; 및 환형 주변 벽의 다른쪽 측면에 연결되고 환형인 제 2 인접 표면;을 구비하고,
    2개의 구속 부재는 2개의 장착부의 2개의 내부 환형 공간에 각각 장착되고, 2개의 구속 부재는 각각 중공 형태의 환형 시트이고 대응되는 장착부의 제 2 인접 표면에 인접하는 환형부; 및 환형부의 내부 가장자리로부터 돌출되고 서로 환형으로 이격된 다수의 톱니부;를 포함하고,
    2개의 밀봉 링은 2개의 장착부의 2개의 내부 환형 공간에 각각 장착되고, 2개의 밀봉 링은 중공 형태이며, 대응되는 장착부의 구속 부재의 제 1 인접 표면과 환형부 사이에 인접하는 것을 특징으로 하는
    튜브 커넥터.
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