KR930006017B1 - 가요성 비금속도관 및 가요성 비금속튜브용 방수콘넥터 - Google Patents

가요성 비금속도관 및 가요성 비금속튜브용 방수콘넥터 Download PDF

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KR930006017B1
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피이.로오 조셉
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헤이코 모울디드 프러덕츠 인코포레이티드
윌리엄 디이. 제미슨
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Abstract

내용 없음.

Description

가요성 비금속도관 및 가요성 비금속튜브용 방수콘넥터
제1도는 하우징내에 비금속도관이 완전히 체결도기전의 상태를 도시한 방수콘넥터의 단면도이고,
제2도는 제1도의 비금속도관에 방수콘넥터가 완전히 체결된 상태의 단면도.
제3도는 제1도의 부품 분해배열도.
제4도는 제3도의 4-4선에서 본 클립의 정면도.
제5도는 제3도의 5-5선에서 본 클립의 정면도.
제6도는 제3도의 6-6선을 따른 방수콘넥터의 본체단면도.
제7도는 본 발명에 따른 방수콘넥터용 와셔의 단면도.
제8도는 제7도의 8-8선을 따른 와셔의 단면도.
제9도는 클립의 키이홈에 맞물린 방수콘넥터의 본체내의 키이에 대한 부분확대 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 방수콘넥트 11 : 본체
12 : 단부 13 : 페루울(ferrule)
14 : 걸림턱부 15 : 칼라
16 : 환형상볼록부 17 : 중앙유로
18 : 클립 19 : 중앙개구부
20 : 핑거 21,22 : 돌출부
23 : 압축너트 24 : 도옴부(dome)
25 : 개구부 26 : 도관
27 : 경사부 28 : 키이홈
29 : 키이 30 : 와셔
31 : 하우징 32 : 금속링
33 : 너트
본 발명은 하우징에 있는 콘넥터에 비금속도관(導管)을 연결시킬 때 쓰여지는 방수콘넥터에 관한 것으로, 특히 방수능력에 있어서는 절연된 와이어를 고정시키는 종래 이른바 비엑스케이블(BX cable)과 이 나선형 비엑스케이블을 접속상자의 개구부에 연결시키는 이른바 비엑스콘넥터(BX connector)와 대등한 수준이지만, 상기 비엑스케이블과 비엑스콘넥터를 사용하여 비엑스케이블을 접속상자에 연결시키는 종래 이른바 비엑스시스템(BX system)보다 가요성(가요性)이 훨씬 우수하고 값이 저렴한 방수 콘넥터에 관한 것이다.
종래 방수콘넥터는 이를 설치하고자 할 때 콘넥터를 분해하여 일부부품(압착너트, 고무시일, 그립링등)을 도관(도管)에 슬라이딩시켜 끼우고, 페루울(ferrule)을 도관속에다 압입한 다음 콘넥터를 다시 조립하도록 되어 있었다.
그리고 종래의 콘넥터중에서 상기와 같은 분해작업은 필요없으나 콘넥터를 도관속에 나사식으로 체결하도록 된 것이 있는 바, 이를 위해서는 도관내무에서 나사산을 가공해야 하고, 또 시간이 지남에 따라 이 나사부위가 마모되어 유체가 새어나갈 수도 있었고, 또 상기 첫번째 종류의 콘넥터는 많은 작업이 수반될 뿐만 아니라 설치작업시 해체된 부품이 분실하기가 쉽고, 콘넥터의 성능이 설치자의 작업성실도에 따라 좌우되는 결함이 있었다.
한편, 일반적으로 도관을 갖춘 방수콘네터에서는 콘넥터가 고정되는 하우징이나 연결박스 또는 기타 다른 장치에 형성된 구멍을 통해 끼워지도록 된 연장부가 갖추어져 이 연장부에 도관을 통해 유입되는 액체가 콘넥트와의 사이에서 누출되지 못하도록 시일링이 설치되게 된다.
그런데, 종래 방수콘넥터에서는 관접합부 보강을 위한 페루울(ferrule)이 일반적으로 나사가 형성되어 비금속도관에 나사결합되면서 상기 비금속도관이 대략 비엑스케이블과 같은 치수로 형성되어 코넥터에 다음의 2가지 형태로 시일링되어져 있는데, 이러한 실링장치의 한 형태로는 시일링부싱이 장착된 오버라이딩너트(overriding nut)위에 별도의 페루울이 설치되도록 된 것을 들 수 있다. 이러한 장치를 사용함에 있어서는 도관을 페루울에 결속시키기 전에 먼저 오러라이딩너트를 페루울위에 끼운 다음 이 페루울을 오버라이닝 너트로써 조여줌으로써 이 페루울에 의해 비금속도관이 방수콘넥터에 결합되도록 되어 있다. 여기서, 상기 페루울에는 일반적으로 헤릴컬나사가 형성되어 있으므로 이러한 장치의 방수성(防水性)은(특히 도관이 끼워진 경우에 있어서) 상기 오버라이딩너트를 조여주는 압축력에 따라 좌우되게 된다.
한편, 종래의 다른 형태에 실링장치에서는 돌출부가 형성된 방수콘넥터가 원주방향으로 회전가능한 페루울을 갖춘 하우징의 안쪽에 나사체결되도록 되어 있고, 그에 따라 방수콘넥터는 하우징내에 체결되고 비금속도관을 나사체결되어진 페루울에 끼워지게 되는데, 이 페루울은 비금속도관과 회전하면서 나사체결시켜지게 된다.
또 상기 비금속도관자체는 페루울면위에 위치하면서 외부그리핑부의 내부에 나사체결되고, 이 외부그리핑부분은 상기 페루울이 회저할 수 있도록 해주며, 상기 그리펴는 칼라의 아랫쪽에 체결된 비금속도관을 수용하는 채널을 형성시키도록 페루울과 일정한 간격을 두고 떨어져 칼라 위헤 위치하도록 되어 있어서, 이러한 장치는 사용상 매우 편리하게 되어있기는 하지만 이 장치의 방수성은 비금속도관과 페루울 사이의 나사체결관계에 따라 좌우되게 된다. 물론 이 장치는 비금속도관을 방수콘넥터에 시일링해주기 위해 비금속도관에 나사체결부를 갖추지 않도록 된다는 잇점이 있다.
또 하나의 종래 실링장치로서는, 설치된 나사결합식 칼라가 나사체결된 페루울과 일정한 간격을 두고 이 나사식칼라와 방수콘넥터의 사이에 환상의 내부분활와셔를 갖추고 있는 것이 있는데, 이와 같은 특수장치에는 비금속도관에 별도의 부품을 결합시킬 필요없이 이 비금속도관이 페루울에 결합될 수 있도록 되어 있고, 상기 비금속도관은 이 비금속도관위에 분할와셔를 차단시키면서 고정시켜주도록 된 나사형 칼라를 조여줌으로써 체결되도록 되어져 있는 바, 이러한 장치는 본 발명과 가장 근접한 기술이다.
그리고, 일반적인 종래 기술은 미합중국특허 제2,978,262호에 게재된 프라스틱튜우브가 나사가공된 저면부와 압축너트를 갖춘 끼움부재에 연결시키도록 된 것을 들 수 있는데, 여기서 시일시키는 목적은 부식성액체에 대해 시일링시켜주기 위한 것이고, 이러한 시일은 압축너트를 사용하여 튜우브위에 와셔를 압축시킴으로써 이루어지며, 상기 튜우브는 소형 페루울에 끼워지도록 되어 있다.
또 미합중국 특허 제2,873,985호에는 또 다른 종래기술이 게재되어 있는데, 이 장치는 많은 변형예중의 하나로서 압축너트를 갖춘 커플링튜브용 장치가 게재되어 있는 것이다. 즉 상기 미국특허에서의 튜브는 구멍내의 걸림턱부에서 정지되면서 시일을 형성하는 반경방향의 걸림턱부를 체결하는 압축너트로써 시일링하도록 되어 있다.
그리고 미합중국 특허 제2,452,275호는 압축너트와 분할칼라와 사용된 또 다른 종래 기술의 커플링으로서, 이 종래기술에는 압축너트와 또한 여러가지 방식의 방수체결에서 페루울에 설치되는 도관을 사용되도록 된 커플링이 많다.
본 발명에 따른 콘넥터는, 페루울주위에 원주상으로 간격을 두고 설치된 클립을 이용해서 비금속도관을 많은 작업량을 요하지 않고 쉽게 기워설치할 수 있고, 상기 페루울상의 환형상블록부에 비금속도관이 끼워져 연결되어, 콜릿(collet)과 같은 압축너트가 조여지게 되면 상기 환형상블록부 위에 삽입된 비금속도관에 클립의 핑거가 탄성적으로 맞물려 상기 비금속도관을 미끄러지지 않도록 밀봉 결합시켜 주도록 되어 있다.
그리고 본 발명에 따른 방수콘넥터의 본체는, 칼라보다 더 길게 뻗어 있는 페루울이 내장되고, 이 페루울의 중간부분에 적당한 곡률반경으로 환형상돌출부가 형성되어, 상기 페루울 위헤 비금속도관이 압입되면 상기 환형상블록부에 의한 억지맞춤외에는 다른 저항이 없고, 이 환형상블록부는 단지 선접촉(線接觸)상태이므로 그 저항은 최소가 되며, 또한 상기 억지맞춤은 방수 및 기밀 결합이 이루어지도록 하면서 어느 정도의 압출저항을 주도록 되어 있다.
여기서 상기 주본체는 상기 페루울보다 길이가 짧아 본체내에 들어있는 액체가 하우징으로 흘러들어가는 통로를 형성하지 않게 되므로, 상기 도관이 페루울 외면에 부착되었을 때 비금속도관과 유로사이에는 틈새가 생기지 않아 유체가 스며들 수 없도록 되어 있다.
또, 본 발명에서는 상기 페루울의 주위에 맞물리도록 된 8개의 가요성 핑거를 갖춘 환형링으로 된 클립이 사용되는데, 상기 각 핑거는 반경방향으로 구부려지도록 되어 있고, 이들 각 핑거의 내면에는 상기 하나씩의 날카로운 돌출부가 형성되는 한편, 상기 각 돌출부와 페루울의 돌출부가 비금속도관면을 2개의 다른 높이로 조여줄 수 있게 되므로 비금속도관상의 어떠한 고르지 못한 면도 완전하게 조여줄 수 있도록 되어 있다.
또한 비금속도관면에 상기 핑거들에 의해 가해지는 압흔은 연속된 링형태이기 보다는 8개의 분리된 표식으로 되어 도관의 외면에 씌워진 피막이 최소한으로 벗겨지게 된다.
따라서 상기 클립이 결합되지 않은 자유상태에서는 완전히 개방되어 비금속도관이 자유로이 삽입될 수 있게 되고, 상기 페루울의 환형상돌출부 위쪽에 상기 핑거의 돌출부가 위치되어 있기 때문에 상기 환형상돌출부 앞쪽으로 뻗게 되는 비금속도관의 앞쪽연장부로 인해 클립의 기능에 지장을 주지 않게 되며, 이 클립이 오므라진 상태로 있게 되면 비그속도관이 핑거의 돌출부와 폐루울이 환형상돌출부와의 사이에 맞물려 높은 압출저항을 받게 된다.
또한, 클립의 바닥면에는 설치할 때 회전을 제한해 주면서 비금속도관의 비틀림 현상을 방지하기 위해, 본체내에 형성된 키이와 맞물리게 되는 8개의 키이홈이 형성되어 있다.
그리고, 상기 콘넥트본체에 나사결합되면서 상기 클립을 튜브쪽으로 압착체결시켜주는 압축너트에는 반구형상(도옴형)의 상부와 내면에 원추형의 경사부가 형성되어져 있어서, 설치할 때 상기 원추형 경사내면이 클립의 핑거를 오무려주도록 클립을 밀어주게 되고, 상기 압축너트는 본체의 걸림턱에 닿도록 설계되어 있어서 과대한 토오크가 발생되지 않게 된다.
또, 방수콘넥터용의 시일링은 비활성(非活性)탄성체로서, 고무재의 0-링에서 발생되는 과압축성(過壓縮性)을 제거해주기 위해 알루미늄 압착디스크로 내부보강 되어 있다.
그리고 방수콘넥터의 단부에 설치되는 로크너트는 렌치작업을 편하게 할 수 있도록 하기 위해 납작하게 성형되어 있고, 또 직각이나 45°로 구부려진 방수콘넥터에 대해서는 구부러진 본체로 대체하는 것 이외에는 모든 부품이 그대로 사용될 수 있다.
한편 본 발명의 또 다른 장점은 비금속도관을 페루울에서부터 쉽게 빼낼 수있다는 것인바, 이에 반해 종래에는 비금속도관에 대개 코일식으로 돌려 체결시켜주는 방식을 채택하고 있었기 때문에 비금속도관을 나사식으로 돌려 풀어내고자 할 때 이 코일의 스프링작용에 대항하는 힘이 작용하게 되므로 비금속도관을 빼내기가 어렵거나 불가능 하였었다.
이에 대해 본 발명에서는, 방수콘넥터가 비금속도관을 방수체결상태로 하우징에 연결시켜주도록 되어 있고, 이러한 방수콘넥터는 단부(端部)와 페루울을 갖춘 본체를 구비하면서, 상기 페루울과 단부를 통해 통로가 형성되고, 상기 단부가 하우징에 부착될 수 있도록 되어 있으며, 상기 페루울에는 환형상볼록부가 갖춰져 있다.
그리고, 비금속도관은 페루울과 클립의 사이에 위치하는 페루울 위에 끼워지고, 클립과 페루울사이에서 비금속도관을 방수체결상태로 붙잡아주기 위해 클립을 체결시켜주는 상호작용수단이 갖추어져 있는 한편, 상기 클립은 페루울에 형성된 환형상볼록부 위쪽에서 비금속도관을 조여주게 되어 있다. 또한 상기 단부와 페루울사이에는 걸림턱부가 형성되어, 이 걸림턱부에 페루울로부터 소정의 간격을 두고 떨어져 뻗어 나온 칼라는 비금속도관을 붙잡아 주기 위한 상호작용수단의 일부로서 이 칼라와 클립의 사이에 비금속도관이 끼워지게 된다.
여기서 이 상호작용수단에는 압축너트가 갖춰지고, 상기 칼라와 압축너트는 나사체결되며, 상기 클립에는 안쪽으로 향해 돌출부가 형성된 핑거가 갖춰짐과 더불어 상기 페루울에 끼워지도록 된 개구부가 형성된 저면부가 갖춰지는 한편, 이 저면부와 본체에는 상호작용하는 키이홈가 키이가 각각 갖춰져 있다. 그리고 상기 압축너트의 내면에는 상기 클립의 핑거와 맞닿게 되는 경사부가 형성되어 있고, 하우징의 단부에는 하우징내에 상기 본체의 단부를 고정시켜주는 너트가 설치되어 있으며, 또 방수콘넥터와 하우징의 사이에는 내부에 금속링이 구비된 와셔가 설치되어 방수시일을 형성시켜주도록 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.
제1도와 제2도 및 제3도에 도시된 방수콘넥터(10)는 단부(12 ; 端部)와 페루울(13)을 갖춘 본체(11)를 구비하고, 상기 단부(12)와 페루울(13)은 걸림턱부(14)에 의해 구분되어 있으며, 상기 걸림턱부(14)로부터 상기 페루울(13)과 소정간격을 두고 거의 평행하게 칼라(15)가 뻗어나와 있는 한편, 상기 페루울(13)은 칼라(15)의 아래쪽에서 위치하면서 환형상볼록부(16)를 갖추고 있다. 여기서, 상기 단부(12)에는 칼라(15)와 마찬가지로 나사부가 형성되어 있으며, 상기 본체(11)에는 중공(中空)을 관통된 중앙유로(17)가 형성되어 있다.
한편, 제1도 내지 제5도에서 도시된 바와 같이, 상기 칼라(15)의 내주면 안쪽에서 상기 페루울(13)위쪽으로 끼워지게 되어 있는 클립(18)에는 중앙개구부(19)가 형성되고, 상기 클립(18)에는 서로 대칭적으로 안쪽으로 돌출된 돌출부(21,22)를 구비한 탄성핑거(20)가 갖춰지는 한편, 상기 칼라(15)의 바깥쪽에는 이 칼라(15)와 나사결합되도록 나사가 형성되면서 개구부(25)가 형성된 도옴부(24)를 갖춘 압축너트(23)가 결합되고, 상기 개구부(25)를 통해 비금속도관(26)이 상기 클립(18)의 핑거(20)내에서 페루울(13)의 환형상볼록부(16)위쪽으로 통과되어 끼워지게 되어 있으며, 또, 상기 압축너트(23)의 도옴부(24)내면에는 경사부(27)가 형성되어 있다.
그리고, 제4도에 도시된 바와 같이, 클립(18)에는 키이홈(28)이 형성되고, 이 키이홈(28)은 제6도와 제9도에 도시된 바와 같이 강기 컬림턱부(14)로부터 바깥쪽으로 뻗어 나온 키이(29)와 맞물리게 되어 있다.
또한, 상기 본체(11)의 단부(12)에는 와셔(30)가 끼워져 하우징(31)의 사이에 삽입되어지는데, 이 와셔(30)는 2중구조로 되어 내부에 금속링(32)이 삽입되어져 있으며, 상기 하우징(31)속으로 관통하여 삽입되는 상기 단부(12)에는 너트(33)가 끼워져 체결시키도록 되어 있다.
그리고 상기 칼라(15)에 나사체결된 압축너트(23)와 함께 상기 방수콘넥터(30)는 하우징(31)에 고정되고, 상기 클립(18)은 칼라(15)와 압축너트(23)사이에 있는 페루울(13)위에 설치되며, 상기 비금속도관(26)은 압축너트(23)의 개구부(25)를 통해 클립(18)의 핑거(20)내에서 페루울(13)면과 환형상볼록부(16)위쪽으로 압입되어 끼워지게 된다.
따라서 제1도에 도시된 바와 같이, 상기 핑거(20)가 환형상볼록부(16)를 지나서까지 뻗어나와 있기 때문에 압축너트(23)가 조여지면 상기 돌출부(21,22)가 제2도에 도시된 바와 같이 환형상볼록부(16)위쪽에서 비금속도관(26)이 단단히 지지되도록 붙잡아주게 되고, 이때 상기 핑거(20)와 돌출부(21,22)는 압축너트(23)의 도옴부(24)내에 있는 경사부(27)에 의해 비금속도관(26)쪽으로 힘을 가하게 된다.
이와 같이 본체(11)에 형성되어 있는 걸림턱부(14)와 하우징(31)의 사이에 삽입된 와셔(30)와 상기 너트(33)에 의해 하우징(31)에 결합된 방수콘넥터(10)가 액체가 누출되는 것을 방지해 줄 뿐아니라 기밀(氣密)까지도 가능한 방수시일을 형성하게 된다.
또, 상기 페루울(13)이 칼라(15)를 지나 뻗어나와 이 페루울(13)에 비금속관(26)이 끼워져 결합되어 있기 때문에 방수콘넥터(10)의 중앙유로(17)를 통해 흐르는 액체가 다른쪽으로 스며들지 않게 된다.
그리고, 가령 칼라(15)와 페루울(13) 사이로 액체가 스며들게 된다 하더라도, 핑거(20)가 페루울(13)의 환형상볼록부(16)위쪽에 있는 비금속도관(26) 둘레에 단단히 맞물려지게 되므로 상기 중앙유로(17)를 통해 흐르는 액체 또는 기체가 외부로 누출되는 것이 사실상 불가능하게 된다.
또 상기 와셔(30)내에 설치되어 있는 금속링(32)은 본 발명에 따른 방수콘넥터(10)의 방수성을 약화시키지 않으면서 상기 너트(33)가 지나치게 조여지는 것을 방지해줌과 더불어 이 와셔(30)자체가 종래의 0-링보다 잘 파손되지 않게 되며, 이 0-링은 하우징(31)과 방수콘넥터(10) 사이의 시일링을 위해 설치할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 장점은, 상기 비금속도관(26)을 교체하기 위해 간단히 압축너트(23)를 풀어줌으로써 비금속도관(26)을 환형상볼록부(16)에 물려진 상태로부터 해제시킬 수 있다는 점이다.
그리고, 일단 본 발명에 방수콘넥터(16)가 하우징(31)에 나사체결되면, 비금속도관(26)을 연결하는데 있어서의 종래와 같은 기술상의 어려움을 간단히 극복할 수 있고, 설치할 때 번거로운 작업이 작업이 필요없이 비금속도관(26)을 환형상볼록부(16) 위쪽으로 페루울(13)에 단지 압입하여 끼워주기만 하면 되고, 이 비금속도관(26)을 고정시키기 위해 압축너트(23)를 조여주기만 하면 우수한 방수시일이 이루어지게 된다.
상기한 바의 방수콘넥터를 제조하는데 나일론재질을 사용하는 것이 편리하기는 하나 다른 플라스틱재료나 금속재질을 사용할 수도 있다.

Claims (6)

  1. 단부(12)와 페루울(13)이 형성되면서 이 단부(12)와 페루울(13)에는 중앙유로(17)가형성되고, 상기 단부(12)와 페루울(13)사이에는 걸림턱부(14)가 돌출 형성됨과 더불어 상기 페루울(13)에는 환형상볼록부(16)가 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 그 외면이 페루울(13)에 대해 경사지게 형성되며, 상기 단부(12)를 하우징(31)에 연결시키는 연결수단이 갖추지는 한편, 상기 페우룰(13)과 소정간격을 두고 상기 걸림턱부(14)로부터 칼라(15)가 뻗어나와 나사부가 형성되어 이루어진 본체(11)와 ; 상기 칼라(15)와 페루울(13) 사이에 끼워져 페루울(13)을 수용하면서 반경방향으로 형성된 다수개의 핑거(20)중에 최소한 몇개가 상기 페루울(13)에 접해서 환형상볼록부(16)에 걸쳐지도록 된 돌출부(21,22)를 구비한 클립(18) 및 ; 상기 칼라(15)에 형성된 나사부와 나사체결되는 나사부와 내면에는 경사부(27)가 형성된 압축너트(23)로 이루어져, 상기 환형볼록부(16) 위쪽으로 페루울(13)과 클립(18) 사이로 비금속도관(26)이 끼워져 상기 압축너트(23)가 칼라(15)의 나사부와 나사체결되면, 상기 압축너트(23)의 경사부(27)에 의해 상기 핑거(20)가 서로 오무라지게 되면서 이 핑거(20)의 돌출부(21,22)가 상기 환형상볼록부(16)에 의해 돌출된 비금속도관(26)의 돌출부위에 걸려지게 됨으로써 비금속도관(26)을 방수상태로 하우징(31)에 연결시켜주도록 된 방수콘넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(21,22)중 최소한 몇개가 서로 다른 평면상에 위치하도록 된 것을 특징으로 하는 방수콘넥터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 클립(18)에 개구부(19)가 형성된 저면부가 갖춰지면서 이 개구부(19)를 통해 상기 페루울(13)이 삽입되도록 된 것을 특징으로 하는 방수콘넥터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저면부와 상기 본체(11)에 상호 작용하는 키이홈(28)와 키이(29)가 각각 갖춰진 것을 특징으로 하는 방수콘넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(21,22)가 반경방향의 안쪽으로 향해서 형성된 것을 특징으로 하는 방수콘넥터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단부(12)를 하우징(31)에 연결시키는 상기 연결수단이, 상기 단부(12)를 상기하우징(31)내에 고정시켜주는 너트(33), 상기 방수콘넥터(10)와 상기 하우징(31)사이에 방수시일을 형성시켜주는 내부에 금속링(32)이 갖춰진 와셔(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 방수콘넥터.
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