KR900008344B1 - 커플링 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

커플링 장치

제1도는 본 발명의 커플링 장치의 제1실시예를 도시하는 부분종단면도.

제2도 제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 제1도와 동일한 도면.

제8도는 본 발명에서 사용하는 진동흡수링부재의 정면도.

제9도∼제12도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시하는 제1도와 동일한 도면.

제12a도는 제12도의 다른 실시예를 도시하는 제1도와 동일한 도면.

제13도∼제21도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시하는 제1도와 동일한 도면.

제22도∼제23도는 두 실시예를 조합한 제1도와 동일한 도면.

제24도는 종래의 실시예를 도시하는 부분종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 커플링 3 : 장착구멍

6 : 원통형벽 7,13 : 진동흡수링부재

9 : 코오킹부 16,20 : 슬리브

24 : 활주부재 22,25 : 확경부

P : 금슥관 P' : 플랜지

본 발명은 대체로 자동차, 혹은 각종의 기계, 설비장치등에 오일, 공기를 공급하거나 배기가스를 수집하는 배관으로서 설치되어 많이 사용되는 관경 30mm정도 이하의 비교적 작은 직경으로 구성되는 두께 2mm정도 이하의 금속관 단부와 커플링 장치의 개량에 관한 것이다.

종래 이런 종류의 커플링 장치로서는 예컨대 제24도에 도시한 바와 같이 소망하는 형상으로 구성되는 조인트본체(31)의 축심내부의 유통공(32)에 연결하여 설치한 접속방향의 단으로 형성된 직경이 확대된 확경부(35)와, 금속관(P1')측의 단부를 끼워붙인 상태에서 서로의 원주면을 버어너 등에 의하여 손으로 가열하거나 또는 가열로에서 용접(W)하여 구성되어 있었다.

그러나 이와같은 용접(W)에 의한 커플링 장치에 있어서는 조인트본체(31)와의 이 용접작업후에 금속관(P1')을 포함하는 제품전체를 내식성의 요구와 관련해서 예컨대 아연 및 아연합금 등으로 전기도금처리를 하게되므로 이 전기도금 처리시의 작업공정수의 증가, 취급상의 번잡에 의하여 생산성을 저해하는 결과가 되었다. 또, 상기 전지도금 처리에 있어서는 극간거리 및 전류밀도를 일정하게 할 수 없고, 전기도금중 두께에 불균형을 초래하여 품질면에서도 신뢰성이 적고, 전기도금층 두께의 불균형을 제거하기 위해서는 충분한 전기도금 처리 시간을 필요로 하는 등의 문제를 갖고 있었다. 또 손으로 가열하는 작업에 있어서는 국부가열에 의한 용접작업에 의하여 자주 과열등에 기인하여 금속관(P1')측에 기계적 강도를 저하시키고, 설치 사용시의 기관, 혹은 기계진동과 어울려서 용접부 근처에 균열, 파괴를 초래하는 문제를 가지는 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 극히 효과적으로 해결하기 위하여 금속관의 접속단부에 직경방향으로 바깥쪽에 설치한 플랜지의 뒷면에 탄성밀봉부재를 걸어맞추고, 다시 그 바깥쪽에서 원통형부를 장치하여 커플링본체측의 단으로 구성된 확경부에 끼워붙여 원통형벽단부를 안쪽으로 코오킹등에 의하여 굽어꺾어 상기 원통형부재를 앞쪽으로 누르고 그것에 따라 탄성밀봉부재의 압축에 의하여 마주보는 원주면에 밀접하게 걸어맞춤으로써 접속시의 용접작업이 일체 필요없고, 미리 도금처리를 한 커플링본체 및 금속관의 사용을 가능케하고, 이후의 도금 처리작업을 필요치 않게 하고 또한 간편한 취급에 의하여 현저하게 생산성을 향상하는 동시에 도금층 두께위에서의 품질면을 일정하게 하고, 상기 탄성밀봉부재와 원봉형부재와의 압축변형에 의한 밀접하게 걸어맞춘면의 증대에 의하여 금속관측의 접속부 부근에서의 진동흡수를 효과적으로 하여 피로응력 및 간섭에 의한 마찰결함의 발생을 경감시키고, 이 접속부 부근에서의 기계적강도의 저하가 없고, 균열 및 파괴를 방지할 수 있는 커플링 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 축심내부에 유통공과 연통하는 단으로 구성된 확경부를 가지는 원통형벽을 구비하는 커플링과 이 원통형벽내에 삽입되는 단부를 가지는 금속관으로 구성되는 커플링 장치로서 커플링은 직선조인트, 아이조인트, L자형조인트 또는 다기로(多岐路)조인트로 구성된다.

금속관의 단부에는 직경방향으로 바깥쪽으로 플랜지를 돌출시키는 동시에 원통형벽과 금속관의 사이에 원통형부재를 끼워넣고 이 플랜지와 단으로 구성되는 확경부의단벽 사이에 또는, 플랜지와 원통형부재의 사이에 탄성밀봉부재를 개재시키고, 이 탄성밀봉부재를 누르면서 원통형벽의 단부를 코오킹하여 원통형부재를 건다.

탄성밀봉부재를 플랜지와 원통형부재의 사이에 개재시킬 경우는 탄성밀봉부재의 한쪽 또는 양쪽에 진동흡수링부재를 배치해도 좋다. 또 한쪽단에, 바깥쪽으로의 환상형 돌기벽을 갖는 슬리브를 금속관의 내주 또는 외주에 기계적 강도도 향상하고 또 금속관 또는 슬리브의 축심방향의 앞쪽에 원관부분(圓管部分)을 돌출설치하여 피로응력의 경감이나 기계적 강도의 증진을 도모할 수도 있다.

상기 한 원통형부재의 적어도 금속관쪽의 내주면에 가요성 부분을 설치하면 접속부 부근의 진동흡수와 마찰결합방지에 도움이 된다.

또한 금속관의 원통형벽에 삽입하는 단부에 단으로 구성된 확경부를 형성하면 기계적 강도가 증가하는 동시에 금속관에 탄성밀봉부재, 원통형부재, 슬리브 또는 진동흡수링부재를 장착하기가 극히 용이하게 된다.

이하 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 각도면에서 동일부분은 동일 참조번호로 표시되어 있다. 제1∼4도는 조인트를 아이조인트(eye Joint) 또는 직선조인트로 한 경우의 네개의 실시예를 나타내고, 제1도와 제2도는 아이조인트, 제3도와 제4도는 직선조인트 즉 호스와 금속관과의 커플링을 나타내는 부분종단면도이고, 제1도와 제2도에 있어서, (1)은 축심내부에 유통공인 환상의 오목한 통로(2)와 통하는 기저부의 장착구멍(3)을 볼트로 관통하여 이 장착구명의 외측구멍 원주부를 서로 평행한 판벽(4,4')으로 하고 또 원주측벽부에 내부의 상기 환상의 오목한 통로(2)를 관통하는 원통형벽(6)을 돌출시켜 설치한 커플링인 아이조인트 본체이고, 원통형벽(6)의 내부에 설치한 단으로 구성된 확경부(5)에 금속관(P)쪽의 단부에 설치한 환상플랜지(P')를 고무, 혹은 수지등의 탄성밀봉부재(7)를 부설하든가(제1도), 혹온 뒷면에 개재하든가(제2도)하여 그 뒷쪽에 장착한 원통형부재(8)를 상기 단으로 구성된 확경부(5)의 단벽(5')에 대하여 눌러서 원통형벽(6)의 단부를 안쪽으로 코오킹하여 누른 상태로 접속 구성하는 것이다.

제3도와 제4도는 제1도와 제2도와 거의 같은 구성인바, 커플링을 호스와 금속관과의 접속커플링으로서 구성하였기 때문에 커플링(1)의 타단측에 고무호스 또는 수지 호스용의 원통형벽(10)이 연결설치되어 있는 동시에, 제4도에서는 환상플랜지(P')가 바깥쪽으로 돌출하는 벽과 구부려서 아래로 뻗은 벽과의 2중벽으로 구성한 것이다.

또, 제2도와 제3도에서 원통형부재(8)는 후단부에 원통형부재의 삽입을 용이하게 하기 위하여 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지부(11)를 갖는 동시에 원통형벽(6)의 코오킹부(9)와 걸어맞추는 환상흠(12)을 그 외주에 설치하여 구성하는 것이다.

이상과 같이 상기 실시예에서는 접속에 있어서 커플링(1)의 원통형벽(6)의 단으로 구성된 확경부(5)에 탄성밀봉부재(7)을 부설하든가, 혹은 개재하든가하여 구성되는 금슥관(P)쪽에 환상플랜지(P')을 삽입하여 그 뒷쪽에 장착한 원통형부재(8)에 의하여 상기 단으로 구성된 확경부(5)의 단벽(5')에 대하여 누르고 그후 원통형벽(6)의 단부를 원통형부체(8)의 단부 또는 환상흠(12)에 코오킹함으로써 서로 접촉하게 된다.

다음에 제5∼8도의 실시예에 대하여 기술한다.

이들 실시예에 있어서는 커플링(1)을 다기로조인트(multiway joint)로 하여 구성하는 동시에 금속관(P)의 단부에 형성된 환상플랜지(P')와 원통형부재(8)와의 사이에 설치한 탄성밀봉부재(7)의 양쪽면에, 원주상의 일부에 절단제거한 부분(13')를 갓는 진동흡수링부재(13)을 배치하든가 제5도 참조) 또는 탄성밀봉부재(7)와 진동흡수링부체(13)로 구성되는 탄성체를 한쌍이상 배치 하든(제6도와 제7도 참조)가 하여 구성한다. 이와같이 탄성밀봉부재(7)에 인접하여 진동흡수링부재(13)를 설치함으로써 탄성밀봉부재(7)에 가해지는 진동올 흡수할 수 있고 탄성밀봉부재(7)의 수명을 연장하는 동시에 기밀유지의 효과를 한층 향상시킬 수 있다.

다음에 제9도-제11도는 제5도-제8도의 실시예와 같이 다기로조인트를 커플링으로 한 것인바, 이 실시예에서는 금속관(P)의 플랜지(P')에서 축심방향의 앞쪽으로 금속관(P)과 일체로 원관부분(P₁)을 돌출하여 이 원관부분(P₁)를 커플링(1)의 유통공(2)에 끼워넣어 구성되는 것이다.

이 유통공(2)에 원관부분(P₁)를 끼워넣음으로써 구부러진 형상의 불균형에 의해 접속시의 위치결정이 용이하게 되고 또한 접속부 부근에서의 무리한 접속에 의하여 생기는 피로응력을 경감하는 것도 가능해진다.

이상의 실시예에 있어서 원통형부재(8)는 금속재의 강체였으나, 고무재, 합성수지재, 혹은 유리섬유등을 혼성하는 강화합성수지재 등의 가요성 재료로 형성할 수도 있다. 이 경우 가요성의 원통형부재(8)의 내주면은 금속관(P)의 외주면에 밀접하게 걸어맞춰져 접속부 부근에서의 진동흡수를 행하여 피로응력이나 간섭에 의한 마찰결함의 발생을 경감시키는 동시에 탄성밀봉부재(7)의 압축변형과 함께 기밀의 유지를 일층 효과적으로 발휘할 수 있다. 또 원통형부재(8)전체를 가요성 재료로 형성하는 것이 아니고 제12도와 같이 원통형부재(8)의 금속관(P)쪽의 내주면에 환상흠(14)를 설치하고 이 환상흠(14)에 링모양의 가요성부재(15)를 끼워맞춰도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다. 이 경우 가요성부재(15)의 일부를 축방향으로 연장하여 금속관(P)의 외주에 밀접하는 환상순부(15')를 형성하면 더스트시일(dust seal)효과를 얻게되어 바람직하다(제12 A도 참조).

또 접속부 부근에서의 강성을 증대하여 진동에 의한 피로응력을 경감함으로써 제13도-제19도와 같이 금속관(P)의 내주 또는 외주에 슬리브(16)를 눌러끼울 수가 있다.

제13도-제16도는 슬리브(16)를 금속관(P)의 안쪽에 눌러서 끼우는 실시예를 도시한 것이고 슬리브(16)의 한단부에 형성한 환상돌기벽(16')을 조인트(1)의 단부확경부(5)의 단벽(5')과 금속관(P)의 플랜지(P')사이에 끼운 (Fig. 13참조)것이고, 단벽(5')의 외주에 단차부(5")를 설치하여 환상돌기벽(16')의 외주와, 단부확경부(5)의 내주와의 마찰결함을 방지하고 있다.

또, 제9도-제11도의 실시예와 같은 효과를 발생하기 위하여 슬리브(16)의 환상돌기벽(16')의 축심방향의 앞쪽에 슬리브(16)와 일체로 원관부분(16₁)을 돌출하여 설치하고 이 원관부분(16₁)을 돌출하여 설치하고 이 원관부분(16₁)을 커플링인 조인트본체(1)의 유통공(2)에 끼워넣거나(제14도 참조), 또는 슬리브(16)의 축심방향의 뒷쪽에 테이퍼벽(17)을 형성하거나(제15도 참조), 축방향으로 평행한 틈새(18) 또는 뒷쪽단으로 향하여 폭으로 되는 틈새(18')(제16A도 및 제16B도 참조)나 반지름 방향의 뒷쪽단으로 향하여 간극이 좁아지는 틈새(19) 또는 뒷쪽단으로 향하여 넓은 폭이되는 틈새(19')(제16C도 및 제16D도 참조) 또는 서로다른 반지름 방향인 틈새(19")(제16E도 참조)를 형성하여 응력집중을 완화하여 진동에 의한 균열, 파괴를 방지할 수도 있다. 또 상기 테이퍼벽이나 틈새를 조합하고, 예를 를면 제16F도와 같이 테이퍼벽(17)과 틈새(18)를 조합시켜도 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한 같은 목적을 위하여 금속관(P)의 외주에 슬리브(20)를 눌러끼운 실시예를 제17도-제19도에 도시한다.

제17도에서는 슬리브(20)의 바깥쪽 방향으로의 환상돌기벽(20')은, 원통형부재(8)와, 탄성밀봉부재(7)와, 이 부재의 양쪽에 설치한 진동흡수링부재(13,13)로 형성되는 탄성체와의 사이에 끼워져 있고, 축심방향의 뒷쪽은 테이퍼벽(21)으로 형성되고, 응력집중을 완화하고 있다. 이 테이퍼벽(21)을 대신하여 제16A도-제16F도와 같이 축방향 또는 반지름방향의 틈새를 설치하거나, 틈새와 테이퍼벽과의 조합을 형성할 수도 있음은 물론이거니와 또 제18도에서는 원통형부재(8)와 코오킹부(9)와의 사이에 환상돌기벽(20')을 끼워 슬리브(20)를 금석판(P)의 외주에 끼워맞춘 실시예이고, 또한 제19도는 후술하는 바와 같이 금속관(P)에 단부확경부(22)를 설치한 경우에 슬리브(20)의 축선방향의 뒷쪽에서 직경을 축소한 축경부(23)를 금속관(P)의 외주에 맞닿게 한 것이고, 이 경우 축경부(23)와 금속관(P)외주와의 사이에 활주부재(24)를 설치하는 것이 바람직하다.

다음에 제19도와 관련하여 제20도 및 제21도와 같이 금속관(P)의 원통형벽(6)에 삽입되는 단부를 확경부(23)에 형성할 수도 있다. 이와같은 단부확경부(23)를 금속관(P)에 형성함으로써 단성밀봉부재(7), 원통형부재(8), 슬리브(29) 및 진동흡수링부재(13)가, 금속관(P)상에서 축방향으로 용이하게 이동할 수 있게 하기 위하여 조립 작업성이 향상됨과 동시에 확경부에 의하여 피로강도도 상승시킬 수가 있다.

이상의 각각의 실시예는 각각 조합하여 사용할 수도 있다. 예를 를면, 제22도 및 제23도와 같이 확경부(22)를 가지는 금속관(P)의 내주면에 눌러끼울 수 있도록 슬리브(16)에도 확경부(25)를 설치하여 금속관의 내주면과 슬리브의 외주면과를 밀착시키(제22도 참조)거나 또는 금속관(P)의 확경부(22)의 각도(α)를 슬리브(16)의 확경부(25)의 각도(β)보다 크게하여 금속관(P)의 내주면과 슬리브(16)의 외주면과의 사이에 간극(26)을 설치하여(제23도 참조) 금속관(P)의 내진성(耐振性)을 향상하여도 좋다. 또 이외에도,

(a) 탄성밀봉부재(7)와 진동흡수링부재(13)로 형성되는 탄성체를, 원관부(P₁)을 가지는 금속관(P)에 사용하거나, 가요성부분을 가지는 원통형부재(8)와 함께 사용되거나 안쪽에 끼워진 슬리브(16) 또는 바깥쪽에 끼워진 슬리브(20)와 함께 사용하거나, 또 확경부(22)를 가지는 금속관(P)에 사용할 수도 있다.

(b) 원관부분(P₁)을 가지는 금속관(P)에 가요성부분을 가지는 원통형부재(8)를 사용하거나, 바깥쪽에 끼워진 슬리브(20)와 함께 사용하거나, 원관부분(P₁)을 가지는 금속관(P)에 확경부(22)를 형성할 수도 있다.

(c) 안쪽에 끼워진 슬리브(16)를 바깥쪽에 끼워진 슬리브(20)과 함께 사용할 수도 있다.

또 구성상 가능하다면 실시예를 3개 이상 조합하여 사용할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 금속관(P)쪽에 설치한 탄성밀봉부재를 원통형부재에 의하여 누른 상태에서 조인트의 원통형벽을 코오킹시켜 원통형부재와 걸어고정시켜 탄성밀봉부재가 압축변형하여 적어도 원통형벽의 내주면과 금속관의 외주면에 밀접하게 걸어맞춰져서 가열용접작업이 불필요하게 되고, 미리 조인트나 금속관에 도금처리를 실시한 것을 사용할 수 있게하여 진동흡수링부재의 개재에 의하여 탄성밀봉부재의 피로, 파괴를 방지하고, 또 금속관의 플랜지벽의 축심방향의 앞쪽에 설치한 원관부분, 또는 금속관의 내주나 외주에 눌러끼운 슬리브에 의하여 피로응력을 경감하고, 또 원통형부재의 가요성부분에 의하여 피로응력의 경감과 마찰손상을 방지함과 동시에 금속관 단부의 확경부에 형성함으로써 기계적 강도의 향상과 부재의 조립작업성을 향상시긴 것이다.

Claims (16)

1. 유통공을 가지는 조인트에 금속관을 접속하는 커플링에 있어서, 상기 장치가 축심내부의 유통공(2)과 통하는 단부확경부(5)를 가지는 원통형벽(6)을 구비하는 상기 조인트와, 반지름 방향으로 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지부(11)를 가지는 단부를 가지며 상기 원통형벽내에 끼워지는 상기 금속관(P)과, 상기 단부확경부(5) 및 상기 플랜지에 접하게 제공되는 탄성밀봉부재(7)와, 상기 확경부에 대해 상기 밀봉부재(7)와 상기플랜지를 유지하도륵 원통형부재(8)를 걸어서 고정시키는 코오킹부(9)를 가지는 원통형벽(6)과 상기 금속관(P)사이에 끼워진 원통형부재(8)를 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 원통형부재(8)가 그 외주에 원통형벽(6)의 안쪽으로의 코오킹부(9)와 걸어맞춰지는 환상흠(12)를 가지는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 원통형부재(8)가 뒷쪽단부에 바깥쪽으로 돌출한 플랜지(11)를 가지는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 원통형부재(8)의 내주면과 금속관(P)의 외주면사이에 간극을 가지는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 탄성밀봉부재(7)가 플랜지의 단부확경부(5)사이에 있는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 탄성밀봉부재(7)가 플랜지와 원통형부재(8)의 단면 사이에 있는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 탄성밀봉부재(7)의 적어도 한쪽에는 진동흡수링부재(13)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 금속관(P)의 플랜지(P')의 축심방향의 앞쪽에 원관부분을 돌출하여 설치하고, 이 원관부분(P₁)을 조인트의 유통공에 눌러 끼운 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 원통형부재(8)의 적어도 금속관쪽 내주면에 가요성부분을 가지고 이 원통형부재가 금속판의 외주면에 밀접하게 접촉하는 내주면을 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 원통형부재(8)가 가요성재료로 구성되고, 이 원통형부재(8)가 금속관(P)의 외주면에 밀접하게 접촉하는 내주면을 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 금속관내부에 추가로 슬리브(16)를 눌러끼우고, 이 슬리브(16)의 한쪽단부에 바깥쪽으로의 환상돌기벽(16')을 설치하여 이 환상돌기벽에 금속관(P)의 플랜지(P')를 눌러 접촉시킨 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 환상돌기벽(16')의 축심방향의 앞쪽에 이 돌기벽과 일체의 원관부분(16₁)을 설치하고, 이 원관부분(16₁)을 조인트본체(1)의 유통공(2)에 눌러 끼운 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 슬리브(16)의 축심방향의 뒷쪽에 테이퍼벽(17)을 형성한 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(16)의 축심방향의 뒷쪽에 틈새를 설치한 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 금속관(P)의 원통형벽(6)내에 삽입되는 단부를 단부확경부에 형성한 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 조인트가 직선조인트, 아이조인트, L자형조인트 또는 다기로조인트로 구성되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.

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