KR20230167730A - 플러그-인 인서트 및 플러그-인 인서트의 제조 방법 - Google Patents
플러그-인 인서트 및 플러그-인 인서트의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 메인 몸체(3)에 삽입하기 위해 설계된 플러그-인 인서트에 관한 것이며, 상기 플러그-인 인서트(1)는 메인 몸체(3)에의 관형 요소(2)의 릴리스 가능한 커플링을 위해 설계되고, 상기 플러그-인 인서트(1)는 플러그-인 슬리브(5), 고정 요소(6) 및 릴리스 부재(7)를 포함하고, 상기 고정 요소(6)는 삽입 개구(E)를 통해 상기 플러그-인 슬리브(5)에 삽입된 관형 요소(2)의 릴리스 가능한 고정을 위해 설계되고, 상기 릴리스 부재(7)는 관형 요소(2)의 고정이 플러그-인 슬리브(5)에 대한 상기 릴리스 부재(7)의 축방향 움직임에 의해 릴리스되는 방식으로 고정 요소(6)와 협력하고, 상기 플러그-인 슬리브(5)는 적어도 하나의 벽 요소(5A, 5B)로 형성된 슬리브 부분(5.1)을 포함하고, 상기 벽 요소(5A, 5B)는 금속제 편평 재료 부분을 쉘 형상 또는 둘레방향으로 폐쇄된 요소로 스탬핑하고 굽힘으로써 형성되고, 상기 고정 요소(6)는 슬리브 부분(5.1)에 의해 둘러싸이고 상호 잠금 방식으로 상기 슬리브 부분(5.1)에 고정된다.
Description
본 발명은 플러그-인 인서트 및 플러그-인 인서트의 제조 방법에 관한 것이다.
관형 요소, 예를 들면 호스를 메인 몸체, 예를 들면 호스 커플링, 밸브, 센서, 펌프 등의 하우징에 탈착 가능하게 커플링하기 위한 플러그-인 인서트가, 예를 들면 본 출원인의 공보 DE 10 2018 121 440 A1로부터 알려져 있다.
축방향에서 볼 때, 알려진 플러그-인 인서트는, 프레스-인 슬리브(press-in sleeve)와 지지 링으로 이루어지는 2-부분 플러그-인 슬리브, 플러그-인 슬리브에 클로 링(claw ring)으로서 배열된 고정 요소, 및 릴리스 부재가 플러그-인 슬리브 내로 가압될 때, 고정 요소의 클로가 변형되고, 그에 따라 관형 요소가 메인 몸체로부터 당겨질 수 있는 방식으로 고정 요소와 협력하는 릴리스 부재를 갖는다.
알려진 플러그-인 인서트의 주된 단점은, 플러그-인 인서트의 개별 부분을 제조하고 함께 결합하는 것이 매우 복잡하다는 점이다. 지금까지는, 플러그-인 슬리브 및/또는 그것의 개별 부분이 기계 가공에 의해 제조된 후 조립되어야 한다.
이에 기초하여, 본 발명의 목적은 제조 및 조립 노력이 감소되어 제조 비용을 절감할 수 있는 플러그-인 인서트를 제공하는 것이다.
이 목적은 독립 청구항 1의 특징을 포함하는 플러그-인 인서트에 의해 달성된다. 바람직한 실시형태는 하위 청구항의 주제이다. 플러그-인 인서트의 제조 방법은 대안적인 독립 청구항 14의 주제이다.
제 1 양태에 따라, 플러그-인 인서트가 개시된다. 플러그-인 인서트는, 메인 몸체에 삽입되고 관형 요소를 메인 몸체에 탈착 가능하게 커플링하도록 설계된다. 플러그-인 인서트는 플러그-인 슬리브, 고정 요소, 및 관형 요소를 둘레방향으로 둘러싸는 릴리스 링으로 설계될 수 있는 릴리스 부재를 포함한다. 고정 요소는 삽입 개구를 통해 삽입된 관형 요소를 플러그-인 슬리브에 릴리스 가능하게 고정하도록 설계된다. 릴리스 부재는, 관형 요소의 고정이 플러그-인 슬리브에 대한 릴리스 부재의 축방향 움직임에 의해 릴리스되는 방식으로 고정 요소와 협력한다. 플러그-인 슬리브는 적어도 하나의 벽 요소로부터 형성되는 슬리브 부분을 포함한다. 벽 요소는 금속제 편평 재료 부분을 스탬핑하고 쉘 형상 또는 둘레방향으로 폐쇄된 요소로 굽힘으로써 형성된다. 고정 요소는 슬리브 부분에 의해 둘러싸이며 슬리브 부분에 상호 잠금되게 고정된다.
플러그-인 인서트의 기술적 이점은, 스탬핑 및 굽힘 공정에 의해 플러그-인 슬리브의 적어도 하나의 벽 요소를 제조함으로써, 플러그-인 인서트를 제조하는 데 필요한 노력이 실질적으로 감소될 수 있다는 점인데, 그 이유는 플러그-인 슬리브가 재료를 기계 가공함으로써 제조되는 것이 아니라 스탬핑 및 굽힘 공정에 의해 제조되기 때문이다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 고정 요소는 플러그-인 슬리브의 슬리브 부분의 비드의 에지에 고정된다. 즉, 슬리브 부분의 비드는 바람직하게는 둘레방향 릿지(ridge)를 포함하고, 이 리지 내로 고정 요소의 에지가 삽입되고 그에 따라 비드에 상호 잠금 방식으로 유지된다. 이 경우, 슬리브 부분을 형성하는 벽 요소가 함께 굽혀질 때 또는 복수의 벽 요소로 구성된 슬리브 부분이 조립될 때 고정 요소가 플러그-인 슬리브에 삽입될 수 있다. 대안적으로, 고정 요소는 슬리브 부분 내로 축방향으로 가압될 수 있고, 스냅-인 메커니즘에 의해 플러그-인 슬리브에 유지된다. 따라서, 고정 요소는 둘레방향으로 폐쇄된 슬리브 부분의 형성 후에 플러그-인 슬리브에 삽입될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 슬리브 부분은, 스탬핑되고, 형성되며 그리고 함께 굽혀져 둘레방향으로 폐쇄된 벽 요소를 형성하는 편평 재료의 단일 피스에 의해 만들어진다. 그 결과, 슬리브 부분은 다단 스탬핑, 굽힘 및 형성 공정을 이용하여 편평 재료의 단일 피스에 의해 제조될 수 있다. 스탬핑, 굽힘 및 형성 공정은, 특히 처음에 서로 이격된 편평 재료의 피스의 두 길이방향 측면이 서로에 대해 배향된 방식으로 놓이게 되고 서로 접하게 되는 것을 달성하는 데 사용된다. 편평 재료의 피스의 길이방향 측면은, 예를 들면 상호 잠금 연결 및/또는 일체형 결합에 의해, 특히 용접에 의해 형성되는 조인트에서 서로에 대해 고정될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 슬리브 부분은, 스탬핑되고, 형성되며 그리고 굽혀져 벽 요소로서 쉘 또는 보울을 형성하는 편평 재료의 적어도 2개의 피스를 포함하고, 이 피스가 함께 결합되어 둘레방향으로 폐쇄된 슬리브 부분을 형성한다. 즉, 복수의 쉘 형상의 벽 요소가 스탬핑, 굽힘 및 형성 공정에서 동시에 또는 연속하여 제조된다. 쉘 형상의 벽 요소는 외측에 볼록 형상을 갖는다. 둘레방향으로 세그먼트화된 슬리브 부분은, 하나의 벽 요소의 하나의 길이방향 측면이 다음 벽 요소의 길이방향 측면에 접하는 방식으로 벽 요소를 조립함으로써 형성된다. 서로 접하는 길이방향 측면은, 예를 들면 스폿 용접될 수 있다. 바람직하게는, 슬리브 부분은 2개의 하프 쉘 형상의 벽 요소로부터 형성된다. 슬리브 부분의 둘레방향 세그먼트화로 인해, 슬리브 부분은 복잡한 형성 공정에도 불구하고 스탬핑 및 굽힘 공정에 의해 제조될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 플러그-인 슬리브는 관형 요소를 위한 삽입 개구가 제공되는 제 1 자유 단부에, 벽 요소의 금속제 편평 재료의 에지를 굽힘으로써 또는 별도의 칼라 요소에 의해 형성된 칼라 부분을 갖는다. 따라서, 칼라 부분은 벽 요소 상에 일체형으로 형성될 수 있거나, 또는 별도의 칼라 요소가 슬리브 부분에 적용될 수 있다. 칼라 부분 및/또는 칼라 요소는 슬리브 부분과 메인 몸체 사이의 환형 갭과 중첩하도록 설계되고, 이 갭은 슬리브 부분을 둘레방향으로 둘러싼다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 칼라 요소는 자유 단부에서 플러그-인 슬리브의 슬리브 부분에 배치되고, 강제 잠금 또는 강고한 결합 방식으로 슬리브 부분에 연결된다. 칼라 요소는 또한 자유 단부에서 슬리브 부분의 벽과 적어도 부분적으로 중첩하도록 설계될 수 있다. 이를 통해 칼라 요소를 슬리브 부분에 고정할 수 있다. 동시에, 플러그-인 슬리브의 안정성이 칼라 요소에 의해 향상될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 칼라 요소는, 편평 재료로 제조되고, 상부 측면으로부터 비스듬히 돌출되는 벽 부분을 가지며, 외부 둘레방향 측면에서 폐쇄된 링 형상 요소이다. 따라서, 칼라 요소는 또한 예를 들면 딥 드로잉 또는 다른 형성 공정에 의해 편평 재료로부터 형성될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 칼라 요소는 릴리스 부재의 축방향 움직임 경로를 제한하기 위해 내부 둘레방향 측면에 복수의 정지 부분을 갖는다. 외부 둘레방향 측면의 경우, 릴리스 부재는 축방향 움직임 경로를 제한하기 위한 정지 부분과 협력하는 돌출부 또는 숄더를 가질 수 있다. 그 결과, 칼라 요소는 플러그-인 슬리브로부터 바람직하지 않은 릴리스 부재의 릴리스를 방지하는 데 사용될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 고정 요소는 관형 요소를 고정하기 위한 복수의 가역적으로 굽힘 가능한 클로를 내부 둘레방향 측면에 갖는 디스크 형상의 클로 링이다. 클로 링에 환형 요소가 삽입되지 않으면, 클로는 반경방향 또는 실질적으로 반경방향 안쪽으로 향하게 되고, 관형 요소가 클로 링에 삽입될 때 삽입방향으로 변형되어 클로가 자유 단부에서 관형 요소의 벽에 맞물리고, 그에 따라 관형 요소가 삽입방향과 반대방향으로 밀리는 것을 방지한다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 고정 요소는 클로 링의 환형 부분과 클로 사이의 전환 영역에 만곡부를 가지며, 이 만곡부의 볼록 측면은 삽입 개구의 방향으로 향한다. 만곡부는 둘레방향으로 제공될 수 있다. 그 결과, 릴리스 부재가 삽입될 때 고정 요소의 스냅 오버(snap-over)가 달성될 수 있고, 이는 릴리스 부재의 햅틱 및 작동에 유리하다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 릴리스 부재는, 플러그-인 슬리브의 오목부에 맞물리고 고정 요소로부터 멀어지는 릴리스 부재의 슬라이딩 움직임을 제한하는 후크를 외측에 갖는다. 대안적으로, 릴리스 부재는, 내부 둘레방향 측면에 제공되는 플러그-인 슬리브의 돌출부가 고정 요소로부터 멀어지는 릴리스 부재의 슬라이딩 움직임을 제한하기 위해 맞물리는 오목부를 가질 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 슬리브 부분은 고정 요소가 유지되는 중심 영역과, 삽입 개구 반대측의 플러그-인 슬리브의 제 2 자유 단부 사이에서 깔때기 형상으로 테이퍼지도록 설계된다. 그 결과, 슬리브 부분은 밀봉 요소를 위한 접촉면을 형성할 수 있는 제 2 자유 단부를 향해 테이퍼진다. 또한, 슬리브 부분의 깔때기 형상의 테이퍼는 중심 배치되는 방식으로 밀봉 요소에 삽입될 수 있도록 관형 요소의 측방향 안내를 달성하는 데 사용될 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 슬리브 부분은 밀봉 요소를 위한 접촉면을 형성하기 위해 삽입 개구 반대측의 플러그-인 슬리브의 제 2 자유 단부에 플랜지를 갖는다. 따라서, 플러그-인 인서트에 의해 밀봉 요소를 제자리에 유지하는 것이 가능하다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 슬리브 부분은 삽입 개구 반대측의 제 2 자유 단부에 플랜지를 가지며, 이 플랜지에는 둘레방향에 걸쳐 분포되는 복수의 클로가, 플러그-인 슬리브를 메인 몸체에 고정하기 위해 제공된다. 바람직하게는, 플랜지는 세그먼트화되고, 각각 2개의 연속적인 플랜지 세그먼트 사이에 하나의 클로가 제공된다. 플랜지 영역에 클로를 배열함으로써 플러그-인 인서트의 전체 높이를 줄일 수 있다. 또한, 클로의 사용은 가압 끼워맞춤(press-fitting)으로 메인 몸체에 유지된 플러그-인 인서트에 비해 적은 힘으로 플러그-인 인서트가 밀어 넣어질 수 있게 한다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 플러그-인 슬리브는 스테인리스강 스트립 재료로 제조된다. 그 결과, 플러그-인 인서트는 식품 적용에 사용될 수 있으며, 재료 사용량 감소로 인해 높은 비용 절감을 달성할 수 있다. 스테인리스강의 대안으로, 예를 들면 황동, 청동 또는 알루미늄과 같은 다른 재료도 사용할 수 있다.
예를 들면, 플러그-인 인서트는 2mm와 40mm 사이의 범위, 특히 4mm와 32mm 사이의 범위의 관형 요소의 외경을 위해 설계될 수 있다.
추가 양태에 따라, 플러그-인 인서트의 제조 방법이 개시된다. 플러그-인 인서트는 관형 요소를 메인 몸체에 릴리스 가능하게 커플링하도록 설계된다. 플러그-인 인서트는 플러그-인 슬리브, 고정 요소 및 릴리스 부재를 포함한다. 고정 요소는 플러그-인 슬리브의 관형 요소를 릴리스 가능하게 고정하도록 설계된다. 릴리스 부재는 플러그-인 슬리브에 대한 릴리스 부재의 축방향 움직임이 플러그-인 인서트에서 관형 요소의 고정을 릴리스하는 방식으로 고정 요소와 협력한다. 방법은,
- 편평 재료의 적어도 하나의 피스, 고정 요소 및 릴리스 부재를 제공하는 단계;
- 편평 재료의 적어도 하나의 피스를 스탬핑하여 적어도 하나의 편평 재료 스탬핑을 얻는 단계;
- 단일 편평 재료 스탬핑을 관형 슬리브 부분으로 굽히거나 적어도 2개의 편평 재료 스탬핑을 쉘 형상의 벽 요소로 굽히고 벽 요소를 관형 슬리브 부분에 함께 결합하는 단계;
- 고정 요소가 플러그-인 슬리브에 상호 잠금 연결에 의해 유지되는 방식으로 하나의 단일 편평 재료 스탬핑을 굽히는 동안, 적어도 2개의 쉘 형상의 벽 요소를 함께 결합하는 동안, 또는 관형 슬리브 부분을 형성한 후에, 고정 요소를 삽입하는 단계; 및
- 릴리스 부재를 플러그-인 슬리브에 삽입하는 단계를 포함한다.
방법의 기술적 이점은 스탬핑 및 굽힘 공정에 의해 금속제 편평 재료로부터 슬리브 부분을 제조함으로써, 재료 절약 및 비용 효율적인 방식으로 플러그-인 인서트를 제조하는 것이 가능하다는 점이다.
바람직하게는, 슬리브 부분은 적어도 하나의 편평 재료 스탬핑이 운반되는 복수의 스테이션을 갖는 단계적 기계 툴에서 제조된다. 스테이션들에서, 적어도 하나의 편평 재료 스탬핑은 스탬프의 작용에 의해 연속하여 형상화된다. 다단 제조 공정이 스테이션들에서 수행되고, 단일 편평 재료 스탬핑이 관형 슬리브 부분으로 형성되거나, 복수의 편평 재료 스탬핑이, 조립 후 관형 슬리브 부분을 형성하는 쉘 형상의 벽 요소로 형성된다. 스테이션들을 통해 적어도 하나의 편평 재료 스탬핑을 운반할 수 있도록 하기 위해, 스탬핑은 바람직하게는 캐리어 벨트 상에 제공되고, 예를 들면 공정 체인의 끝 또는 실질적으로 끝에서 캐리어 벨트로부터 탈착된다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 플러그-인 슬리브는 슬리브 부분 및 칼라 부분을 포함한다. 칼라 부분은 스탬핑 및 굽힘 공정에 의해 편평 재료의 추가 피스로부터 슬리브 부분과 독립적으로 제조되는 칼라 요소에 의해 형성된다. 슬리브 부분 및 칼라 요소는 서로 협력하여 작동하는 2개의 기계 섹션에서 동시에 공통 기계에서 제조된다. 이 기계는 특히 2개의 공정 라인을 갖는 단계적 기계 툴이며, 슬리브 부분이 제 1 공정 라인 상에서 제조되고, 칼라 요소가 제 2 공정 라인 상에서 제조된다. 예를 들면, 제 1 공정 라인은 기계의 전방에 제공될 수 있고, 제 2 공정 라인이 후방에 제공될 수 있다. 또한, 기계에서 하나의 슬리브 부분 및 하나의 칼라 요소가 각각 함께 결합되어 플러그-인 슬리브를 형성할 수 있다. 릴리스 부재를 기계의 플러그-인 슬리브에 삽입하는 것도 마찬가지로 가능하다. 슬리브 부분 및 칼라 요소를 형성하는 데 필요한 편평 재료의 피스는 이 경우에 2개의 상호 독립적인 캐리어 벨트에 의해 운반될 수 있고, 즉 슬리브 부분에 대한 편평 재료가 제 1 캐리어 벨트에 의해 운반될 수 있고 칼라 요소에 대한 편평 재료의 피스가 제 2 캐리어 벨트 상에서 운반될 수 있다.
대안적으로, 슬리브 부분 및 칼라 요소가 단일 공정 라인 상에서 제조되고, 슬리브 부분 및 칼라 요소를 형성하는 데 필요한 편평 재료의 피스가 캐리어 벨트의 움직임에 의해 운반되도록 단일 캐리어 벨트 상에 배열됨이 상정될 수 있다.
바람직하게는, 플러그-인 인서트는 최대 20bar의 연속 압력과 최대 100bar의 압력 피크를 위해 설계된다.
본 개시의 의미에서 "스탬핑 및 굽힘 공정"은 금속 스탬핑이 굽힘, 엠보싱 및/또는 딥 드로잉에 의해 구체적으로 형상화되는 형성 공정을 의미하는 것으로 이해된다.
본 개시에서 사용된 용어 "금속"은 순수 금속 또는 복수의 상이한 금속을 포함하는 합금을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 의미에서 표현 "대략", "실질적으로" 또는 "약"은 각각 정확한 값으로부터의 +/-10%, 바람직하게는 +/-5%만큼의 편차 및/또는 기능에 중요하지 않은 변화 형태의 편차를 의미한다.
본 발명의 추가 개발, 이점 및 가능한 적용은 또한 예시적인 실시형태에 대한 하기 설명 및 도면으로부터 기인한다. 이와 관련하여, 설명된 및/또는 도시된 모든 특징은 원칙적으로 청구범위에서의 그 요약 또는 그 역참조에 상관 없이 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 주제가 된다. 또한, 청구범위의 내용은 명세서의 일부가 된다.
본 발명은 예시적인 실시형태에 기초하여 복수의 도면을 참조해서 이하에 더 상세히 설명된다. 도면에서:
도 1은 플러그-인 인서트의 제 1 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 플러그-인 인서트의 제 1 예시적인 실시형태의 길이방향 단면 분해도를 예로서 나타낸다.
도 3은 플러그-인 인서트의 제 2 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 4는 플러그-인 인서트의 제 3 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 5는 플러그-인 인서트의 제 4 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 6은 플러그-인 인서트의 제 5 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 7은 스탬핑, 굽힘 및 형성 기술에 의해 제조된 재료의 피스를 둘레방향으로 함께 굽히는 것에 의한 플러그-인 인서트의 플러그-인 슬리브의 형성을 예로서 그리고 개략적으로 나타낸다.
도 8은 상기 메인 몸체의 비드 에지 영역(beaded edge region)에 의해 메인 몸체에 고정되는 플러그-인 인서트의 제 6 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 9는 상기 메인 몸체의 비드 에지 영역에 의해 메인 몸체에 고정되는 플러그-인 인서트의 제 7 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 10은 상기 메인 몸체의 비드 에지 영역에 의해 메인 몸체에 고정되는 플러그-인 인서트의 제 8 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 11은 플러그-인 인서트를 제조하는 방법의 단계를 도시한 흐름도를 예로서 나타낸다.
도 1은 플러그-인 인서트의 제 1 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 플러그-인 인서트의 제 1 예시적인 실시형태의 길이방향 단면 분해도를 예로서 나타낸다.
도 3은 플러그-인 인서트의 제 2 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 4는 플러그-인 인서트의 제 3 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 5는 플러그-인 인서트의 제 4 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 6은 플러그-인 인서트의 제 5 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 7은 스탬핑, 굽힘 및 형성 기술에 의해 제조된 재료의 피스를 둘레방향으로 함께 굽히는 것에 의한 플러그-인 인서트의 플러그-인 슬리브의 형성을 예로서 그리고 개략적으로 나타낸다.
도 8은 상기 메인 몸체의 비드 에지 영역(beaded edge region)에 의해 메인 몸체에 고정되는 플러그-인 인서트의 제 6 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 9는 상기 메인 몸체의 비드 에지 영역에 의해 메인 몸체에 고정되는 플러그-인 인서트의 제 7 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 10은 상기 메인 몸체의 비드 에지 영역에 의해 메인 몸체에 고정되는 플러그-인 인서트의 제 8 예시적인 실시형태의 길이방향 단면도를 예로서 나타낸다.
도 11은 플러그-인 인서트를 제조하는 방법의 단계를 도시한 흐름도를 예로서 나타낸다.
도 1 및 2는 플러그-인 인서트(1)의 제 1 예시적인 실시형태를 나타낸다. 플러그-인 인서트(1)는 메인 몸체(3) 내에서 관형 요소(2)를 릴리스 가능하게 고정하는 데 사용된다. 관형 요소(2)는, 예를 들면 원형 단면을 갖는 호스 또는 튜브일 수 있다. 메인 몸체(3)는, 예를 들면 호스 커플링, 밸브, 분배기, 센서, 펌프 등의 하우징일 수 있다.
플러그-인 인서트(1)는 관형 요소(2)와 메인 몸체(3) 사이에 커플링 피스를 형성하고, 메인 몸체(3)의 개구에 삽입되도록 설계된다. 플러그-인 인서트(1)의 내부는 수용 공간을 갖고, 이 수용 공간 내료 관형 요소(2)의 자유 단부가 삽입되며, 플러그-인 인서트(1)를 메인 몸체(3)에 고정하고 관형 요소(2)를 플러그-인 인서트(1)에 고정함으로써 관형 요소(2)가 메인 몸체(3)에 릴리스 가능하게 유지되도록 고정될 수 있다. 관형 요소(2)와 메인 몸체(3) 사이의 전환부를 밀봉하기 위해 밀봉 요소(4)가 제공된다. 도 1 및 2에 나타내어진 바와 같이, 밀봉 요소(4)는 엘라스토머 성형 부분으로서 설계될 수 있거나, 또한 예를 들면 O-링일 수 있다.
플러그-인 인서트(1)는 플러그-인 슬리브(5), 고정 요소(6) 및 릴리스 부재(7)를 포함한다. 플러그-인 슬리브(5)는 중공형 몸체 설계이며, 적어도 섹션들에서 플러그-인 인서트(1)의 둘레방향 벽을 형성한다. 플러그-인 슬리브(5)는 제 1 자유 단부(5a)에 삽입 개구(E)를 갖고, 이 삽입 개구를 통해 관형 요소(2)가 플러그인 인서트(1)에 삽입될 수 있다. 삽입 개구(E)에 인접하여, 플러그-인 슬리브(5)의 내부에 리드-스루(lead-through) 채널(DK)이 형성되고, 이 채널 내로 관형 요소(2)가 삽입될 수 있다.
고정 요소(6)는 플러그-인 슬리브(5)의 내부에 수용된다. 고정 요소(6)는 축방향으로 플러그-인 인서트(1)에 관형 요소(2)를 앵커링하도록 설계된다. 도시된 예시적인 실시형태에 있어서, 고정 요소(6)는 링형 요소이다. 외부 둘레방향 측면 상에서, 고정 요소(6)는 상호 잠금 연결에 의해 플러그-인 슬리브(5)에 고정된다. 도시된 실시형태에 있어서, 외부 둘레방향 측면 상에 제공된 고정 요소(6)의 에지 영역은 내부 둘레방향 측면 상에 제공된 플러그-인 슬리브(5)의 비드(5.1.1) 내로 내려가고(dip), 그 결과 고정 요소(6)는 축방향으로 플러그-인 슬리브(5)에 유지된다.
고정 요소(6)는 내부 에지에 복수의 클로(6.1)를 갖는다. 즉, 고정 요소(6)는 클로 링으로서 설계된다. 클로(6.1)는 고정 요소(6)의 리드-스루 개구 주위에 배열된다. 리드-스루 개구의 직경은, 관형 요소(2)가 삽입방향으로 삽입될 때 클로(6.1)가 변형되고, 최종 삽입 위치에 도달한 후 관형 요소(2)의 벽에 맞물리도록 관형 요소(2)의 외경보다 작다. 이러한 방식으로, 고정 요소(6)는 관형 요소(2)가 원치 않는 방식으로 플러그-인 인서트(1)로부터 탈착될 수 없게 한다.
릴리스 부재(7)는 관형 요소(2)에서 고정 요소(6)의 클로(6.1)의 맞물림을 릴리스하여, 관형 요소(2)가 플러그-인 인서트(1)로부터 다시 당겨질 수 있도록 설계된다. 릴리스 부재(7)는 바람직하게는 슬리브 형상이고, 그 내부는 리드-스루 채널을 갖고, 이 리드-스루 패널을 통해 관형 요소(2)를 밀 수 있다.
릴리스 부재(7)는 삽입 개구(E)를 통해 플러그-인 슬리브(5) 내로 삽입된다. 플러그-인 슬리브(5)에 놓인 릴리스 부재(7)의 자유 단부는, 릴리스 부재(7)의 자유 단부가 릴리스 부재(7)의 축방향 삽입 동안 클로(6.1)를 삽입방향으로 하향 가압하여 관형 요소(2)의 벽에서의 클로(6.1)의 상호 잠금을 해제하는 방식으로 고정 요소(6)의 클로(6.1)와 협력하도록 설계된다.
플러그-인 슬리브(5)는 슬리브 부분(5.1)과 칼라 부분(5.2)을 갖는다. 슬리브 부분(5.1)은 플러그-인 슬리브(5)의 벽을 형성하고, 리드-스루 채널(DK)을 둘레방향으로 둘러싼다. 슬리브 부분(5.1)은 제 1 자유 단부(5a)에 바로 인접한 제 1 영역(5.1a)에서 둥근-관형 설계를 갖는다.
제 1 영역(5.1a) 다음에는, 편평 재료를 엠보싱함으로써 내부 둘레방향 측면 상에 비드(5.1.1)가 형성되어 있는 제 2 영역(5.1b)이 이어진다. 고정 요소(6)는 그것의 외부 에지에 의해 이 비드(5.1.1)에 수용되고, 그에 따라 슬리브 부분(5.1)에 상호 잠금되게 고정된다.
제 2 영역(5.1b) 다음에는, 슬리브 부분(5.1)이 제 2 자유 단부(5b)를 향해 테이퍼져 있는 제 3 영역(5.1c)이 제 2 자유 단부(5b)의 방향으로 이어진다. 즉, 슬리브 부분(5.1)의 벽은 제 3 영역(5.1c)에 깔때기 형상으로 테이퍼지도록 설계된다. 그 결과, 삽입된 관형 요소(2)는 중심에 배치되고, 그에 따라 제 2 자유 단부(5b)에 형성된 리드-스루 개구(D)에 대해 정확한 위치에서 공급된다.
슬리브 부분(5.1)의 제 4 영역(5.1d)은 플랜지(5.1.2)가 형성되어 있는 플러그-인 슬리브(5)의 제 2 자유 단부(5b)에 제공된다. 플랜지(5.1.2)는, 예를 들면 반경방향 바깥쪽으로 돌출되고 평면인 하나 이상의 편평 재료 부분에 의해 형성된다. 플랜지(5.1.2)는 여기서 플러그-인 인서트(1)의 길이방향 축(LA)에 대해 수직으로 진행하는 평면에 놓이게 된다.
플랜지(5.1.2)는 원형 링의 형상으로 형성될 수 있거나, 원형 링 세그먼트로서 형성된 복수의 부분을 갖는다. 플랜지(5.1.2)는 관형 요소(2)와 메인 몸체(3) 사이의 전환부를 밀봉하는 밀봉 요소(4)를 위한 접촉면을 형성한다. 이는 밀봉 요소(4)가 플러그-인 인서트(1)에 의해 제자리에서 유지될 수 있게 한다. 또한, 플랜지(5.1.2)는, 메인 몸체(3)에 형성되고 플러그-인 인서트(1)가 삽입되는 오목부에 맞도록, 즉 플러그-인 인서트(1)가 플랜지(5.1.2)에 의해 메인 몸체(3)의 중심 배치되는 방식으로 반경방향으로 크기 및 둘레방향 형상을 갖는다.
플러그-인 인서트(1)를 메인 몸체(3)에 고정하기 위해, 제 2 자유 단부(5b)의 영역에 클로(5.1.3)가 형성된다. 클로는 슬리브 부분(5.1) 상에 일체로 설계된 탭에 의해 형성되고 길이방향 축(LA)에 대해 위쪽으로 비스듬히 돌출되어 있으며, 플러그-인 인서트(1)를 메인 몸체(3)의 오목부 내료 삽입한 후, 이 오목부 내료 플러그-인 인서트(1)를 앵커링하여 플러그-인 인서트(1)가 (예를 들면, 관형 요소(2)에 수용된 가압 유체에 의해) 메인 몸체(3)로부터 원치 않게 릴리스되는을 방지하도록 설계된다. 여기서 클로(5.1.3)는 메인 몸체(3)의 오목부에 제공된 홈에 맞물릴 수 있다. 대안적으로, 클로(5.1.3)는 메인 몸체(3)의 오목부의 매끄러운 벽(즉,홈이 없는 오목부)에 플러그-인 인서트(1)의 앵커링을 수행하도록 설계될 수 있다.
도시된 예시적인 실시형태에 있어서, 복수의 클로(5.1.3)는 플러그-인 인서트(1)의 제 2 자유 단부(5b)에서 둘레방향으로 분포되고, 서로로부터 이격되도록 배열된다. 플러그-인 인서트의 직경에 따라, 예를 들면 4개, 6개 또는 그 이상의 클로(5.1.3)가 제공될 수 있다. 플랜지(5.1.2)의 플랜지 세그먼트는 바람직하게는 한 쌍의 클로(5.1.3) 사이에 제공된다. 이 플랜지 세그먼트는 바람직하게는 원형 링 세그먼트의 형상을 가질 수 있다. 플랜지 세그먼트에 의해, 예를 들면 메인 몸체(3)에 플러그-인 인서트(1)를 중심 배치하는 것이 달성된다. 바람직하게는, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 클로(5.1.3)의 풋 영역은, 클로(5.1.3) 사이에 위치된 플랜지 세그먼트와 함께 클로(5.1.3)의 풋 영역이 연합하여 밀봉 요소(4)를 위한 접촉면을 형성하도록 밀봉 요소(4)를 위한 접촉 영역을 형성한다.
슬리브 부분(5.1)은 스탬핑, 굽힘 및 형성 기술에 의해 금속제 편평 재료의 하나 이상의 피스로부터 제조된다. 편평 재료의 적어도 하나의 피스가 먼저 스탬핑된다. 후속하여, 예를 들면 비드(5.1.1)가 엠보싱 공정에 의해 형성되고 및/또는 플랜지(5.1.2) 및 클로(5.1.3)가 굽힘에 의해 제조되는 재료 형성이 수행된다.
슬리브 부분(5.1)을 형성하는 재료의 단일 피스의 경우에, 이 앞서 스탬핑되고 형성된 재료의 피스는 그후 함께 굽혀져 관형 몸체를 형성하여, 재료의 피스의 길이방향 측면이 서로를 향하여 배향되고, 바람직하게는 조인트가 형성되도록 서로 접하여 있다. 스탬핑되고 형성된 재료의 피스를 관형 플러그-인 슬리브로 함께 굽히는 것이 도 7에 개략적으로 나타내어지고, 구부러진 화살표는 굽힘 공정을 도시한다. 적어도 부분적인 용접이 조인트에서 수행될 수 있다.
슬리브 부분(5.1)이 재료의 복수의 피스에 의해 형성되는 경우, 도 2에 나타내어진 바와 같이 앞서 스탬핑되고 형성된 재료의 피스는 그 후 각각의 경우에 굽혀져 쉘 형상의 벽 요소(5A, 5B)를 형성한다. 2개의 벽 요소의 경우, 이들 요소는 하프 쉘 형상으로 형성된다. 그들은 형상이 동일하거나 상이할 수 있지만, 쉘 형상의 벽 요소(5A, 5B)가 조립된 후에는 둘레방향으로 폐쇄된 또는 실질적으로 폐쇄된 요소가 형성되는 방식으로 서로 매칭되도록 설계된다. 벽 요소(5A, 5B)의 후속 조립에 의해, 슬리브 부분(5.1)이 형성된다. 2개보다 많은 벽 요소의 경우, 이들 요소는 각각 쉘 형상의 구역을 형성하고, 슬리브 부분(5.1)은 이들 쉘 형상의 구역 중 3개 이상을 조립함으로써 형성된다. 벽 요소(5A, 5B)가 조립된 후, 적어도 부분적인 용접이 조인트에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 벽 요소(5A, 5B)는 플랜지(5.1.2)의 영역에서 접합부에 용접된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 벽 요소(5A, 5B)가, 예를 들면 인터메싱 더브테일(intermeshing dovetail)에 의해 상호 잠금 방식으로 함께 유지되는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 칼라 부분(5.2)은 플러그-인 슬리브(5)의 제 1 자유 단부(5a)의 영역에 제공된다. 칼라 부분은 특히 플러그-인 슬리브(5)의 자유 단부 반경 확장에 영향을 미칠 수 있다. 칼라 부분(5.2)의 외경은, 특히 슬리브 부분(5.1) 주위의 바깥쪽으로 연장되고 원형 링의 형상을 갖는 메인 몸체(3)의 개구 영역이 칼라 부분(5.2)에 의해 완전히 덮이는 방식으로 선택될 수 있다.
도시된 예시적인 실시형태에 있어서, 칼라 부분(5.2) 및 슬리브 부분(5.1)은 후속하여 조립되는 별도로 제조된 부분이다. 따라서, 지지 슬리브(5)의 칼라 부분(5.2)은 스탬핑, 굽힘 및 딥 드로잉에 의해 원형 링의 형상을 갖는 요소로 형성되는 편평 재료의 피스로부터 별도의 칼라 요소(8)로서 제조될 수 있다. 슬리브 부분(5.1) 및 칼라 요소(8)가 제조된 후, 칼라 요소(8) 및 슬리브 부분(5.1)은, 즉 플랜지(5.1.2) 반대측의 상측 자유 단부 상에 결합된다. 칼라 요소(8)는 슬리브 부분(5.1)에 강제 잠금 또는 강고한 결합 방식으로 연결될 수 있다. 특히, 칼라 요소(8)와 슬리브 부분(5.1) 사이의 연결은 서로 맞물리거나 인터메싱되는 재료 부분에 의해 이루어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 칼라 요소(8)와 슬리브 부분(5.1) 사이의 연결은 부분적인 용접에 의해 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 슬리브 부분(5.1) 및 칼라 요소(8)는 공통의 스탬핑 및 굽힘 기계 상에서, 예를 들면 스탬핑 및 굽힘 기계의 2개의 공정 라인 상에서 동시에 제조되며, 공정 라인은 기계의 반대 측면 상에 제공된다.
도시된 예시적인 실시형태에 있어서, 슬리브 부분(5.1)은 플랜지(5.1.2) 반대측의 그것의 자유 단부에 높이 윤곽(contouring) 또는 단차(stepping)를 갖는다. 그것의 내부 둘레방향 측면 상에서, 칼라 요소(8)는 칼라 요소(8)가 상호 잠금 방식으로 슬리브 부분(5.1)에 배치될 수 있도록 슬리브 부분(5.1)의 높이 윤곽 또는 단차에 맞는 윤곽을 갖는다. 칼라 요소(8)의 윤곽은 특히 길이방향 축(LA)에 평행하게 위쪽으로 돌출되는 복수의 탭(5.1.4)에 의해 형성될 수 있다.
바람직하게는, 칼라 요소(8)는 원형 링처럼 설계되고, 제 1 부분의 단면이 U자형 윤곽을 갖고 제 2 부분의 단면이 L자형 윤곽을 갖는다. 제 1 및 제 2 부분은 단면이 U자형 윤곽인 제 1 부분 다음에 단면이 L자형인 윤곽이 이어지고, 그 다음에는 단면이 U자형인 윤곽이 다시 이어지도록 둘레방향으로 분포되고 둘레방향으로 교호하여 배치된다. 벽 부분(8.2)은 외부 둘레방향 측면 상에서 칼라 요소(8)의 상부 측면(8.1)으로부터 돌출된다. 제 1 및 제 2 부분의 교호하는 시퀀스로 인해, 정지 부분(8.3) 쌍에 의해 교호하여 경계를 이루는 오목부(8.4)가 컬러 요소(8)의 반경방향 내부 표면 상에 형성되고, 이 오목부에 슬리브 부분(5.1)의 탭(5.1.4)이 맞물린다. 정지 부분(8.3)은 슬리브 부분(5.1)의 벽과 중첩하는 방식으로 형상화된다. 이 경우, 정지 부분(8.3)은 슬리브 부분(5.1)의 벽에 대해 반경방향 안쪽으로 돌출된다. 정지 부분(8.3)의 자유 단부는 도 1에 나타내어진 바와 같이 릴리스 부재(7)에 대한 정지를 제공한다. 외측 상에서, 릴리스 부재(7)는 돌출부(7.1), 특히 후크형 돌출부를 갖고, 이 돌출부는 릴리스 부재(7)가 플러그-인 슬리브(5)로부터 밀리는 것을 방지하도록 정지 부분(8.3)의 자유 단부 반대측의 인접부가 된다.
대안적으로, 플러그-인 슬리브(5)의 칼라 부분(5.2)은 슬리브 부분(5.1)과 일체로 제조될 수 있으며, 즉 슬리브 부분(5.1)으로 형상화된 편평 재료의 상부 부분은 칼라 부분(5.2)을 형성하도록 기계 가공된다. 이 경우, 안쪽으로 돌출되는 디텐트가 슬리브 부분 상에 제공되어 릴리스 부재(7)의 움직임 경로를 제한할 수 있다.
특히 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 릴리스 부재(7)는 적어도 2개의 길이방향 슬롯(7.2)을 가질 수 있다. 길이방향 슬롯(7.2)은, 예를 들면 플러그-인 인서트(1)의 슬리브 부분(5.1) 상에 삽입될 수 있는 삽입 부분(7a) 상에 제공된다. 길이방향 슬롯(7.2)은 삽입 부분(7a)의 자유 단부로부터 칼라(7b)의 방향으로 연장된다. 삽입 부분(7a)은, 삽입 부분(7a)이 칼라 부분(5.2), 특히 칼라 요소(8)를 통해 삽입될 수 있고 그 후 돌출부(7.1)에 의한 반경방향 확장 후 정지 부분(8.3) 뒤에서 맞물릴 수 있도록 반경방향으로 가역적으로 테이퍼질 수 있는 방식으로 적어도 2개의 길이방향 슬롯(7.2)에 의해 세그먼트화된다.
도 3은 플러그-인 인서트(1)의 제 2 예시적인 실시형태를 나타낸다. 플러그-인 인서트(1)의 제 2 예시적인 실시형태의 차이점이 이하에서 설명된다. 다른 모든 점에 있어서, 제 1 예시적인 실시형태에 관한 이전의 설명은 또한 이 제 2 예시적인 실시형태에 적용된다.
제 2 예시적인 실시형태와 제 1 예시적인 실시형태의 본질적인 차이점은, 칼라 요소(8)가 고체 재료로 제조된 링에 의해 형성되고, 이 링은 예를 들면 스탬핑에 의해 제조된다는 점이다. 따라서, 칼라 요소(8)는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 단면이 정사각형 또는 직사각형 윤곽을 갖는다.
칼라 요소(8)는 슬리브 부분(5.1)에 걸쳐 바깥쪽으로, 바람직하게는 도시된 예시적인 실시형태에 있어서 윤곽이 형성되어 있지 않은, 즉 임의의 위쪽으로 돌출되는 탭을 갖지 않는 슬리브 부분(5.1)의 상부 에지가 칼라 요소(8)의 상부 측면(8.1)과 동일 높이면이 되는 방식으로 밀린다.
칼라 요소(8)는 강제 잠금 및/또는 강고한 결합 방식으로 슬리브 부분(5.1)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 칼라 요소(8)는 슬리브 부분(5.1) 상에 가압될 수 있고 및/또는 용접에 의해 슬리브 부분에 연결될 수 있다.
릴리스 부재(7)의 움직임 경로를 위쪽으로 제한하기 위해, 릴리스 부재(7)의 후크형 돌출부(7.1)와 협력하는 안쪽으로 돌출되는 디텐트(5.1.5)가 슬리브 부분(5.1) 상에 제공된다. 이러한 방식으로, 슬리브 부분(5.1)으로부터 릴리스 부재(7)가 원치 않게 릴리스되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 플러그-인 인서트(1)의 제 3 예시적인 실시형태를 나타낸다. 플러그-인 인서트(1)의 제 3 예시적인 실시형태와 제 1 또는 제 2 예시적인 실시형태 사이의 차이점이 이하에서 설명된다. 다른 모든 점에 있어서, 제 1 또는 제 2 예시적인 실시형태에 관한 이전의 설명은 또한 이 제 3 예시적인 실시형태에 적용된다.
제 3 예시적인 실시형태와 제 1 및 제 2 예시적인 실시형태 사이의 본질적인 차이점은 칼라 부분(5.2)이, 슬리브 부분(5.1) 상에 배치된 별도의 칼라 요소에 의해 형성되지 않지만 슬리브 부분(5.1) 상에 일체로 형성된다는 점이다. 특히, 칼라 부분(5.2)은 형성 공정, 특히 굽힙 공정에 의해 제조된 슬리브 부분(5.1)의 바깥쪽으로 돌출되는 재료 부분에 의해 형성될 수 있다. 칼라 부분(5.2)은 플러그-인 인서트(1)의 길이방향 축에 대해 수직으로 연장되는 상부 측면 및 이 상부 측면으로부터 반경방향 바깥쪽 및 아래쪽으로 돌출되는 벽 부분을 갖는다. 칼라 부분(5.2)의 다른 형상도 가능하다.
릴리스 부재(7)의 움직임 경로는 슬리브 부분(5.1) 상에 제공되는 오목부(5.1.6)에 의해 위쪽으로 제한된다. 릴리스 부재(7)는 오목부(5.1.6)에 맞물리는 후크형 돌출부(7.1)을 갖는다. 이는 슬리브 부분(5.1)으로부터 릴리스 부재(7)가 원치 않게 릴리스되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 내지 4에 따른 상술한 예시적인 실시형태에 있어서, 고정 요소(6)는 상호 잠금 방식으로 슬리브 부분(5.1)의 비드(5.1.1)에 유지된다. 그것은 도 7에 나타내어진 바와 같이, 미리 형성된 재료 부분을 둘레방향으로 굽히는 동안, 또는 벽 요소(5A, 5B)를 함께 결합하는 동안 삽입되고, 굽히거나 함게 결합한 후에 상호 잠금 방식으로 슬리브 부분(5.1)에 고정된다.
도 5는 플러그-인 슬리브(5)에 고정 요소(6)를 상호 잠금 방식으로 고정하는 대안적인 방법을 나타낸다. 이러한 목적을 위해, 플러그-인 슬리브(5)는 플러그-인 슬리브(5)의 내부로 돌출되는 내부 둘레방향 측면에 걸쳐 분포된 복수의 잠금 디텐트(5.1.9)를 갖는다. 잠금 디텐트(5.1.9)는 텅(tongue)형 설계이고, 플러그-인 슬리브(5)의 내부로 비스듬히, 바람직하게는 잠금 디텐트(5.1.9)의 자유 단부가 플러그-인 슬리브(5)의 제 2 자유 단부(5b)의 방향으로 향하는 방식으로 돌출된다.
플러그-인 슬리브(5)는 또한 고정 요소(6), 특히 고정 요소(6)의 에지 영역을 위한 접촉면을 형성하는 숄더(5.1.10)를 갖는다. 숄더(5.1.10)는 바람직하게는 잠금 디텐트(5.1.9)의 자유 단부 아래에 관형 요소(2)의 삽입 방향으로 제공된다. 숄더(5.1.10)는 길이방향 축(LA)에 수직일 수 있거나, 자유 형태 기하학적 구조, 예를 들면 곡선을 갖는 기하학적 구조를 가질 수 있다.
플러그-인 슬리브(5)는 고정 요소(6)가 제 1 자유 단부(5a)로부터 플러그-인 슬리브(5) 내로 삽입될 수 있는 방식으로, 즉 관형 슬리브 부분(5.1)이 제조된 후(즉, 특히 벽 요소(5A, 5B)가 굽혀지거나 함께 결합된 후)에 삽입될 수 있는 방식으로 설계된다. 고정 요소(6)가 가압될 때, 잠금 디텐트(5.1.9)는 가역적으로 바깥쪽으로 굽혀진다. 잠금 디텐트(5.1.9)의 자유 단부를 통과한 후, 이들은 다시 원래 위치로 변형되어 잠금 디텐트(5.1.9)가 고정 요소(6)의 에지 뒤에서 맞물린다. 잠금 디텐트(5.1.9)의 자유 단부는 고정 요소(6)가 유극 없이 또는 실질적으로 유극 없이 잠금 디텐트(5.1.9)와 숄더(5.1.10) 사이에 고정되는 숄더(5.1.10)로부터의 이러한 거리에 배열된다.
도 5에 따른 예시적인 실시형태에 있어서, 메인 몸체(3)에 플러그-인 인서트(1)를 고정하는 대안적인 형태가 또한 도 1 내지 4의 예시적인 실시형태와 비교하여 제공된다.
여기서, 고정은 플러그-인 슬리브(5)에 걸쳐 둘레방향으로 분포되도록 제공되는 디텐트(5.1.8)에 의해 수행된다. 디텐트(5.1.8)는 플러그-인 슬리브(5)의 외측을 넘어 외부로 돌출된다. 디텐트(5.1.8)는 텅형의 설계이고 비스듬히 바깥쪽으로, 바람직하게는 디텐트(5.1.8)의 자유 단부가 플러그-인 슬리브(5)의 제 1 자유 단부(5a)의 방향으로 향하는 방식으로 돌출된다. 앞서 설명된 예시적인 실시형태와는 대조적으로, 디텐트(5.1.8)는 플러그-인 슬리브(5)의 상부 영역, 특히 삽입 개구(E)와 고정 요소(6) 사이의 영역에 제공된다. 디텐트(5.1.8)는 메인 몸체(3)에 가압될 때 초기에 가역적으로 안쪽으로 가압되는 방식으로 설계된다. 홈 또는 언더컷이 바람직하게는 메인 몸체(3)에 제공되고, 여기서 디텐트(5.1.8)는, 플러그-인 슬리브(5)의 잠금을 달성하여 메인 몸체(3)의 플러그-인 인서트(1)의 잠금을 달성하도록 맞물릴 수 있다. 대안적으로, 디텐트(5.1.8)는 메인 몸체(3)의 오목부의 홈이나 언더컷이 없는 매끄러운 벽에 맞물리도록 설계될 수 있다.
바람직하게는, 바깥쪽으로 돌출되는 디텐트(5.1.8)는 플러그-인 슬리브(5)의 벽에서, 고정 요소(6)로부터 멀어지는 릴리스 부재(7)의 움직임 경로를 제한하기 위해 릴리스 부재(7)의 돌출부(7.1)가 맞물릴 수 있는 오목부(5.1.6)를 노출한다.
도 6은 플러그-인 인서트(1)의 추가 예시적인 실시형태를 개략적으로 나타낸다.
상술한 예시적인 실시형태에 관한 본질적인 차이점은 플러그-인 인서트(1)가 가압 연결에 의해 메인 몸체(3)에 고정된다는 점이다. 이 경우, 메인 몸체(3)의 내부 둘레방향 표면과 협력할 뿐만 아니라 강제 잠금에 의해 메인 몸체(3)에 플러그-인 슬리브(5)를 고정하는 플러그-인 슬리브(5)의 외부 둘레방향 측면 상에 적어도 하나의 리브(5.1.7)가 제공된다.
도 1 내지 4를 참조하여 상술한 바와 같이, 플러그-인 슬리브(5)는 고정 요소(6)가 에지에 유지되는 비드(5.1.1)를 가질 수 있다. 플러그-인 슬리브(5)를 메인 몸체(3)에 고정되게 하는 리브(5.1.7)는 비드(5.1.1)의 영역에서의 플러그-인 슬리브(5)의 외벽 부분에 의해, 즉 외부 둘레방향 측면 상에 비드(5.1.1)를 형성화함으로써 형성되는 리지에 의해 형성될 수 있다. 대안적으로, 추가 윤곽이 비드(5.1.1)의 레벨의 외부 둘레방향 측면 상에 제공되어 리브(5.1.7)를 형성할 수 있다. 메인 몸체(3)에 대한 가압 연결을 형성하기 위한 다른 또는 추가의 윤곽도 가능하다.
메인 몸체(3)는 플러그-인 슬리브(5)와 메인 몸체(3) 사이의 상호 잠금 연결을 또한 달성하기 위해 적어도 하나의 리브(5.1.7)가 내려갈 수 있는 내부 둘레방향 측면 상에 오목부 또는 언더컷을 가질 수 있다. 대안적으로, 리브(5.1.7)는 메인 몸체(3)의 오목부의 홈이나 언더컷이 없는 매끄러운 벽에 가압 끼워맞춤(press-fit)을 생성하도록 설계될 수 있다.
도 8 내지 10은, 금속제 메인 몸체(3)에 사용하도록 의도되고 메인 몸체(3)의 오목부의 에지 영역(3.1)을 플랜징함으로써 내부에 고정되는 플러그-인 인서트(1)의 추가 실시형태를 나타낸다.
도 8 내지 10에 따른 플러그-인 인서트(1)의 실시형태와 도 1 및 2의 실시형태 사이의 차이점이 이하에서 설명된다. 다른 모든 점에 있어서, 도 1 및 2의 실시형태의 상술한 기술적 특징이 도 8 내지 10에 따른 실시형태에도 적용된다.
도 8 내지 10의 플러그-인 인서트(1)와 도 1 및 2에 나타내어진 플러그-인 인서트(1) 사이의 본질적인 차이점은 칼라 요소(8)가, 플러그-인 인서트(1)에 축방향으로 작용하는 유지력이 가해지도록 메인 몸체(3)의 비드 에지 영역(3.1)과 협력하는 접촉면을 갖고, 즉 비드 에지 영역(3.1)이 칼라 요소(8)와 적어도 부분적으로 중첩하기 때문에 플러그-인 인서트(1)가 메인 몸체(3)로부터 탈착될 수 없다는 점이다.
도 8은 칼라 요소(8)가 스탬핑 및 굽힙 공정에 의해 환형 요소로 비딩되는 편평 재료로부터 형성되는 플러그-인 인서트(1)의 실시형태를 나타낸다. 칼라 요소(8)는 링형 형상을 가지며, 슬리브 부분(5.1)의 상부 에지와 중첩하는 정지 부분(8.3)이 리드-스루 채널(DK)에 놓이게 되는 방식으로 슬리브 부분(5.1)의 자유 단부 상에 차례로 배치됨으로써 릴리스 부재(7)에 대한 정지면을 형성한다.
칼라 요소(8)는 예를 들면 바람직하게는 릴리스 부재(7)의 칼라(7b)의 방향으로 테이퍼지고 칼라 요소(8) 주위로 둘레방향으로 진행하는 둘레방향 표면인 경사면을 외측에 가질 수 있다. 경사면은 메인 몸체(3)에 축방향으로 고정시키기 위해 메인 몸체(3)의 비드 에지 영역(3.1)과 협력하도록 설계된다.
도 9는 비드 에지 영역(3.1)에 의해 메인 몸체(3)에 고정되는 플러그-인 인서트(1)의 추가 예시적인 실시형태를 나타낸다.
링형 칼라 요소(8)는, 예를 들면 금속 사출 성형(MIM)에 의해 제조된다. 금속 사출 성형에 의한 칼라 요소(8)의 제조는, 슬리브 부분(1)의 자유 단부와 중첩하고 동시에 고도의 안정성을 나타내는 매우 안정한 칼라 요소(8)가 저비용으로 제조될 수 있다는 이점을 제공한다.
도시된 예시적인 실시형태에 있어서, 칼라 요소(8)는 메인 몸체(3)에서 플러그-인 인서트(1)의 고정을 달성하기 위해 메인 몸체(3)의 플랜징된 비드 영역(3.1)에 의해 중첩되도록 설계되는 숄더(8.6)를 외측에 갖는다.
칼라 요소(8)는 플러그-인 인서트(1)로부터 릴리스 부재(7)가 원치 않게 릴리스되는 것을 방지되게 하는 정지 부분(8.3)을 반경방향 내측 상에 갖는다.
도 10은 플러그-인 인서트(1)가 비드 에지 영역(3.1)에 의해 메인 몸체(3)에 고정되는 플러그-인 인서트(1)의 추가 예시적인 실시형태를 나타낸다.
링형 칼라 요소(8)는 예를 들면 턴 부품(turned part)으로서 금속으로 제조되고, 외측 상에는 메인 몸체(3)에서 플러그-인 인서트(1)의 고정을 달성하기 위해 메인 몸체(3)의 비드 에지 영역(3.1)에 의해 중첩되도록 설계되는 숄더(8.6)를 갖는다.
칼라 요소(8)는 슬리브 부분(5.1)의 자유 단부 에지에 대한 인접부를 형성하는 내부 단차를 갖는다. 제조상의 이유로, 턴 부품으로서 제조된 칼라 요소(8)의 경우에 칼라 요소(8) 자체가 릴리스 부재(7)에 대한 정지 부분을 갖지 않는 점이 유리할 수 있다. 유리하게는, 릴리스 부재(7)에 대한 정지 부분은 슬리브 부분(5.1)의 자유 단부의 영역에 제공된다. 이들 정지 부분은 예를 들면 슬리브 부분(5.1)의 자유 단부의 에지 영역을 비딩함으로써 형성될 수 있다.
플러그-인 인서트의 제조 방법이 도 11을 참조하여 이하에 더욱 상세히 설명된다.
먼저, 편평 재료의 적어도 하나의 피스, 고정 요소 및 릴리스 부재가 제공된다(S10). 편평 재료의 적어도 하나의 피스는, 편평 재료의 피스의 공급이 복수의 처리 스테이션을 포함하는 기계에서 수행되게 하는 캐리어 벨트 상에 제공될 수 있다. 편평 재료의 피스는 바람직하게는 금속, 특히 스테인리스강 또는 황동으로 제조된다.
후속하여, 편평 재료의 적어도 하나의 피스가 스탬핑된다. 그 결과, 적어도 하나의 편평 재료 스탬핑이 얻어진다(S11). 편평 재료 스탬핑의 외부 윤곽은 스탬핑 작업 및/또는 오목부에 의해 형성될 수 있고, 재료를 관통하는 절단부 및/또는 다른 절단 작업(예를 들면, 디텐트를 위한 U자형 절단부 등)에 의해 형성될 수 있다.
그 후, 편평 재료 스탬핑은 형성 공정을 거칠 수 있다. 이 형성 공정 동안, 비드(5.1.1)는 편평 재료 스탬핑에 엠보싱될 수 있다. 또한, 플랜지(5.1.2), 클로(5.1.3) 및/또는 비드(5.1.1)와 제 2 자유 단부(5b) 사이의 깔대기 형상의 테이퍼진 영역이 형성될 수 있다. 칼라 부분(5.2)이 슬리브 부분(5.1) 상에 일체로 제공되는 경우, 또한 형성 공정에 기초하여 형성될 수 있다.
단일의 형상화된 편평 재료 스탬핑이 슬리브 부분(5.1)을 형성하는 데 사용되는 경우, 이 형상화된 편평 재료 스탬핑은 그 후 함께 굽혀져 관형 슬리브 부분(5.1)을 형성할 수 있다. 굽힘은 편평 재료 스탬핑의 길이방향 측면이 서로 마주보고, 바람직하게는 서로 접하는 방식으로 수행된다. 연속적인 형성 및 함께 굽힘을 수행하는 것에 대한 대안으로, 형성 및 함께 굽힘은 또한 상호 잠금 방식으로 수행될 수 있으며, 즉 편평 재료 스탬핑의 부분적인 형성 후, 부분적으로 함께 굽히는 것이 뒤따르고, 다른 형성 단계가 뒤따르며, 추가로 함께 굽히는 것이 뒤따른다.
슬리브 부분(5.1)이 2개 이상의 벽 요소(5A, 5B)로부터 형성되는 경우, 형성 공정은 적어도 2개의 편평 재료 스탬핑에 대해 동시에 또는 연속하여 수행된다. 후속하여, 또한 형성 공정과 시간적으로 중첩하여, 적어도 2개의 편평 재료 스탬핑이 2개의 쉘 형상의 벽 요소(5A, 5B)로 형성된다(S12).
관형 슬리브 부분(5.1)을 형성하기 위해 하나의 단일 편평 재료 스탬핑을 함께 굽히는 동안 또는 슬리브 부분(5.1)의 벽 요소(5A, 5B)의 조립은 비드(5.1.1)에 상호 잠금되게 고정되는 방식으로 슬리브 부분(5.1)에 삽입된 고정 요소(6)이다. 대안적으로, 고정 요소(6)는 또한 관형 슬리스 부분(5.1)을 함께 굽히거나 조립한 후, 고정 요소(6)가 삽입 개구로부터 슬리브 부분(5.1)으로 가압되는 방식으로 삽입될 수 있다. 이 경우, 고정 요소(6)는 비드(5.1.1)에 고정되지 않지만, 슬리브 부분 상에 제공된 디텐트에 의해 고정된다(S13)
칼라 부분(5.2)이 별도의 칼라 요소(8)에 의해 형성되는 경우, 바람직하게는 슬리브 부분(5.1)과 동시에 제조되고, 후속하여 슬리브 부분(5.1)에 연결되어 플러그-인 슬리브(5.1)를 형성한다. 칼라 요소(8)는 여기서 바람직하게는 플러그-인 슬리브(5) 상에 배치되거나 플러그-인 슬리브(5) 상에 가압된다. 바람직하게는, 칼라 요소(8)는 또한 플러그-인 슬리브(5)에 적어도 스폿 용접된다.
슬리브 부분(5.1)이 형성되게 하는 적어도 하나의 요소는 제 1 캐리어 벨트에 의해 운반될 수 있고, 칼라 요소(8)는 제 2 캐리어 벨트에 의해 운반될 수 있다.
마지막으로, 릴리스 부재(7)는 삽입 개구(E)로부터 플러그-인 슬리브(5)에 삽입되는 방식으로 플러그-인 슬리브(5) 내료 삽입될 수 있다(S14). 릴리스 부재(7)를 플러그-인 슬리브(5) 내로 삽입할 때, 이 플러그-인 슬리브는 여전히 캐리어 벨트에 고정되어 있을 수 있다.
플러그-인 인서트(1)의 완성 후, 이 인서트는 분리될 수 있고, 즉 캐리어 벨트로부터 탈착될 수 있다. 대안적으로, 캐리어 벨트를 그 위에 위치된 플러그-인 인서트(1)와 함께 감는 것이 가능하다. 따라서, 이후 단계에서 캐리어 벨트로부터 플러그-인 인서트(1)를 분리하는 것이 가능하므로, 후속 공정에서 취급하기 위한 플러그-인 인서트(1)의 분리 또는 단일화(singling)를 용이하게 한다.
이상, 예시적인 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했다. 특허청구범위에 의해 규정된 보호 범위를 벗어나는 일 없이 많은 수정 및 변형이 가능하다는 것이 이해된다.
1 플러그-인 인서트
2 관형 요소
3 메인 몸체 3.1 에지 영역
4 밀봉 요소 5 플러그-인 슬리브
5A, 5B 벽 요소 5a 제 1 자유 단부
5b 제 2 자유 단부 5.1 슬리브 부분
5.1a 제 1 영역 5.1b 제 2 영역
5.1c 제 3 영역 5.1d 제 4 영역
5.1.1 비드 5.1.2 플랜지
5.1.3 클로 5.1.4 탭
5.1.5 디텐트 5.1.6 오목부
5.1.7 리브 5.1.8 디텐트
5.1.9 잠금 디텐트 5.1.10 숄더
5.2 칼라 부분 6 고정 요소
6.1 클로 7 릴리스 부재
7a 삽입 부분 7b 칼라
7.1 돌출부 7.2 길이방향 슬롯
8 칼라 요소 8.1 상부 측면
8.2 벽 부분 8.3 정지 부분
8.4 오목부 8.5 경사면
8.6 숄더 D 리드-스루 개구
DK 리드-스루 채널 E 삽입 개구
LA 길이방향 축
3 메인 몸체 3.1 에지 영역
4 밀봉 요소 5 플러그-인 슬리브
5A, 5B 벽 요소 5a 제 1 자유 단부
5b 제 2 자유 단부 5.1 슬리브 부분
5.1a 제 1 영역 5.1b 제 2 영역
5.1c 제 3 영역 5.1d 제 4 영역
5.1.1 비드 5.1.2 플랜지
5.1.3 클로 5.1.4 탭
5.1.5 디텐트 5.1.6 오목부
5.1.7 리브 5.1.8 디텐트
5.1.9 잠금 디텐트 5.1.10 숄더
5.2 칼라 부분 6 고정 요소
6.1 클로 7 릴리스 부재
7a 삽입 부분 7b 칼라
7.1 돌출부 7.2 길이방향 슬롯
8 칼라 요소 8.1 상부 측면
8.2 벽 부분 8.3 정지 부분
8.4 오목부 8.5 경사면
8.6 숄더 D 리드-스루 개구
DK 리드-스루 채널 E 삽입 개구
LA 길이방향 축
Claims (13)
- 메인 몸체(3)에 삽입하기 위해 설계된 플러그-인 인서트로서,
상기 플러그-인 인서트(1)는 상기 메인 몸체(3)에의 관형 요소(2)의 릴리스 가능한 커플링을 위해 설계되고, 상기 플러그-인 인서트(1)는 플러그-인 슬리브(5), 고정 요소(6) 및 릴리스 부재(7)를 포함하고, 상기 고정 요소(6)는 삽입 개구(E)를 통해 상기 플러그-인 슬리브(5)에 삽입된 관형 요소(2)의 릴리스 가능한 고정을 위해 설계되고, 상기 릴리스 부재(7)는 상기 관형 요소(2)의 고정이 상기 플러그-인 슬리브(5)에 대한 상기 릴리스 부재(7)의 축방향 움직임에 의해 릴리스되는 방식으로 상기 고정 요소(6)와 협력하고, 상기 플러그-인 슬리브(5)는 적어도 하나의 벽 요소(5A, 5B)로 형성된 슬리브 부분(5.1)을 포함하고, 상기 벽 요소(5A, 5B)는 금속제 편평 재료 부분을 스탬핑하고 쉘 형상 또는 둘레방향으로 폐쇄된 요소로 굽힘으로써 형성되고, 상기 고정 요소(6)는 상기 슬리브 부분(5.1)에 의해 둘러싸이고 상호 잠금 방식으로 상기 슬리브 부분(5.1)에 고정되며,
상기 슬리브 부분(5.1)은 상기 삽입 개구(E) 반대측의 상기 플러그-인 슬리브(5)의 제 2 자유 단부(5b)에, 밀봉 요소(4)를 위한 접촉면을 형성하기 위한 플랜지(5.2)를 갖고,
상기 고정 요소(6)는,
- 상기 슬리브 부분(5.1)의 비드(5.1.1)가 둘레방향 벌지(bulge)를 형성하고, 이 벌지 내로 상기 고정 요소(6)의 에지가 삽입되고 그에 따라 상기 비드에 상호 잠금 방식으로 유지되는 방식으로 상기 플러그-인 슬리브(5)의 슬리브 부분(5.1)의 비드(5.1.1)의 에지에 고정되거나; 또는
- 축방향으로 가압됨으로써 스냅-인 메커니즘에 의해 상기 플러그-인 슬리브(5)에 유지되는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1에 있어서,
상기 슬리브 부분(5.1)은, 스탬핑되고, 형성되며 그리고 함께 굽혀져 둘레방향으로 폐쇄된 벽 요소를 형성하는 편평 재료의 단일 피스에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1에 있어서,
상기 슬리브 부분(5.1)은, 벽 요소(5A, 5B)로서 적어도 2개의 스탬핑되고, 형성되며 그리고 쉘 형상으로 굽혀진 편평 재료의 피스를 포함하고, 이 편평 재료의 피스가 함께 결합되어 둘레방향으로 폐쇄된 슬리브 부분(5.1)을 형성하는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플러그-인 슬리브(5)는, 상기 관형 요소(2)를 위한 삽입 개구(E)가 제공되는 제 1 자유 단부(5a)에, 상기 벽 요소(5A, 5B)의 금속제 편평 재료를 에지에 걸쳐 굽힘으로써 또는 별도의 칼라 요소(8)에 의해 형성되는 칼라 부분(5.2)을 갖는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 4에 있어서,
상기 칼라 요소(8)는 상기 자유 단부에서 상기 플러그-인 슬리브(5)의 슬리브 부분(5.1)에 배치되고, 강제 잠금(force-locking) 및/또는 강고한 결합 방식으로 슬리브 부분(5.1)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 4에 있어서,
상기 칼라 요소(8)는, 상부 측면(8.1)으로부터 비스듬히 돌출되고 외부 둘레방향 측면 상에서 폐쇄되는 벽 부분(8.2)을 갖는 편평 재료로 만들어진 링형 요소인 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 4에 있어서,
상기 칼라 요소(8)는 상기 릴리스 부재(7)의 축방향 움직임 경로를 제한하기 위한 복수의 정지 부분(8.3)을 내부 둘레방향 측면에 갖는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 요소(6)는 상기 관형 요소(2)를 고정하기 위한 복수의 가역적으로 굽힘 가능한 클로(6.1)를 내부 둘레방향 측면에 갖는 디스크 형상의 클로 링인 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 8에 있어서,
상기 고정 요소(6)는 상기 클로 링의 환형 부분과 상기 클로(6.1) 사이의 전환 영역에 만곡부를 갖고, 이 만곡부의 볼록 측면이 상기 삽입 개구(E)의 방향으로 향하는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 요소(6)가 유지되는 중심 영역과, 상기 삽입 개구(E) 반대측의 상기 플러그-인 슬리브(5)의 제 2 자유 단부(5b) 사이에서 상기 슬리브 부분(5.1)이 깔때기 형상으로 테이퍼지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브 부분(5.1)은 상기 삽입 개구(E) 반대측의 상기 플러그-인 슬리브(5)의 제 2 자유 단부(5b)에, 상기 밀봉 요소(4)를 위한 접촉면을 형성하기 위한 플랜지(5.2)를 갖는 것을 특징으로 하는 플러그-인 인서트. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 플러그-인 인서트(1)의 제조 방법으로서,
- 편평 재료의 적어도 하나의 피스, 고정 요소(6) 및 릴리스 부재(7)를 제공하는 단계(S10);
- 상기 편평 재료의 적어도 하나의 피스를 스탬핑하여 적어도 하나의 편평 재료 스탬핑을 얻는 단계(S11);
- 단일 편평 재료 스탬핑을 관형 슬리브 부분(5.1)으로 굽히거나 적어도 2개의 편평 재료 스탬핑을 보울 형상의 벽 요소(5A, 5B)로 굽히고 상기 벽 요소(5A, 5B)를 관형 슬리브 부분(5.1)에 함께 결합하는 단계(S12);
- 상기 고정 요소(6)가 상기 플러그-인 슬리브(5)에 상호 잠금되게 유지되는 방식으로 하나의 상기 단일 편평 재료 스탬핑을 굽히는 동안, 상기 적어도 2개의 보울 형상의 벽 요소(5A, 5B)를 함께 결합하는 동안, 또는 상기 관형 슬리브 부분(5.1)을 형성한 후에, 상기 고정 요소(6)를 삽입하는 단계(S13); 및
- 상기 릴리스 부재(7)를 상기 플러그-인 슬리브(5)에 삽입하는 단계(S14)를 포함하는, 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 플러그-인 슬리브(5)는 칼라 부분(5.2)를 포함하고, 상기 칼라 부분(5.2)은 스탬핑 및 굽힘 공정에 의해 편평 재료의 추가 피스로부터 상기 슬리브 부분(5.1)과 독립적으로 제조되는 칼라 요소(8)에 의해 형성되고, 상기 슬리브 부분(5.1) 및 상기 칼라 요소(8)는 서로 협력하여 작동하는 2개의 기계 섹션에서 동시에 공통의 기계에서 제조되고, 상기 기계에서 슬리브 부분(5.1) 및 칼라 요소(8)가 각각 함께 결합되어 상기 플러그-인 슬리브(5)를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
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