WO2022080810A1 - 파이프 연결 장치 - Google Patents

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WO2022080810A1
WO2022080810A1 PCT/KR2021/014003 KR2021014003W WO2022080810A1 WO 2022080810 A1 WO2022080810 A1 WO 2022080810A1 KR 2021014003 W KR2021014003 W KR 2021014003W WO 2022080810 A1 WO2022080810 A1 WO 2022080810A1
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WO
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ring
swaging
pipe
contact
state
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/014003
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English (en)
French (fr)
Inventor
홍현국
조웅희
제갈민수
Original Assignee
주식회사 메가조인트
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Publication date
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Priority to US18/031,391 priority patent/US11898663B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/141—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/146—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by an axially moveable sleeve

Definitions

  • the present application relates to a pipe connecting device.
  • a pipe is widely used as a pipe or part of a structure for leak-free transport of fluids or the like due to the ease of production and structural advantages.
  • the coupling method of the pipe includes a mechanical joint method or a welding/fusion bonding method.
  • the mechanical joint method can be divided into a decomposable (separable) bonding method and a permanent bonding method.
  • Screw joints and bolted joints using flanges provide the former resolvable joint, while press joints and swaging provide the latter permanent joint.
  • FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views schematically showing before and after swaging of a conventional pipe connecting device.
  • a conventional apparatus for connecting pipes using the swaging principle is a body 330 that cylindrically surrounds a predetermined area from the ends of the pipes 1510 and 220, and the body 330 of Swage rings 310 and 320 for guiding to decrease the outer diameter of the body while moving linearly along the longitudinal direction toward the central portion.
  • the gap between the inner surface of the body 330 and the outer surface of the pipes 1510 and 220 is removed to prevent the outflow of the fluid and the pipe 1520 is strongly fixed to the body 330 .
  • the swaging method is widely used because it can secure high reliability and bonding strength compared to other mechanical joint methods, and is easier to construct and manage quality compared to the welding/fusion method.
  • the present applicant has developed a patented invention in Korean Patent Publication No. 10-2137995.
  • the above patent invention was developed to provide a product (device) in a state of complete assembly between parts.
  • the shape of the slope of the swedge ring and the outer surface of the outer body is plastically deformed, and the remaining elastic region It was required to prepare a way to more complement the binding force in the assembling state of the wedge ring and the outer body due to stress.
  • An object of the present application is to provide a pipe connection device capable of maintaining or improving the binding force in the state where the assembly between parts is completed and the binding force in the state where the swaging is completed while minimizing the contact between the swedge ring and the slopes of the outer surface of the body. .
  • a pipe connection device includes: an outer body having a pipe mounting part having a pipe insertion space opened to the rear to enable insertion of a pipe end; and a wedge ring surrounding at least a portion of the pipe mounting part and contacting and pressing the pipe mounting part, wherein the pipe mounting part comprises: a first swaging part having a first inner protrusion formed therein; A second swaging part positioned at a distance from the jig in the front, a connection part connecting the first swaging part and the second swaging part, a front extension part extending forwardly from the second swaging part, and the first swaging part and a rear extension portion extending rearwardly and having a rear outer protrusion formed therein, wherein the wedge ring includes a first ring portion having a first ring inner diameter greater than an outer diameter of the pipe end, and the second inner diameter is extended toward the front.
  • a first tapered portion extending forward from the front end of the ring portion, a second ring portion positioned in front of the first tapered portion and having a second ring inner diameter greater than the first ring inner diameter, and the second ring so that the inner diameter is extended toward the front
  • a second tapered portion extending forward from the front end of the portion, and an inner groove portion that connects the first tapered portion and the second ring portion and is recessed outward from the front end of the first tapered portion and the rear end of the second ring portion,
  • the inner groove portion may be engaged with the rear outer protrusion so that movement of the swedge ring to the rear is restricted in a state in which the inner peripheral surface of the second ring part is in contact with the outer peripheral surface of the first swaging part. there is.
  • the wedge ring may be provided so that the second tapered portion does not contact the outer body in a state where the assembly between the parts is completed.
  • FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views schematically showing before and after swaging of a conventional pipe connecting device.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a pipe connecting device according to an embodiment of the present application before assembly.
  • Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing a pipe connection device according to an embodiment of the present application in an assembled state in which the pipe is inserted.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a pipe connecting device according to an embodiment of the present application in a state of completion of swaging.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a pipe connecting device according to an embodiment of the present application in an assembled state before the pipe is inserted.
  • the longitudinal direction (longitudinal direction) of the pipe is defined and described as the front-back direction.
  • the 3 o'clock direction (right direction) may be the front
  • the 9 o'clock direction (left direction) may be the rear.
  • the longitudinal direction of the pipe is not dependent only on the front-rear direction in the actual arrangement of the pipe.
  • the pipe may be disposed not only in the front-rear direction, but also in various directions (eg, up-down direction, oblique direction, etc.) according to the needs of pipe arrangement.
  • the pipe connecting device includes an outer body 11 .
  • the outer body 11 has a pipe mounting part 111 having a pipe insertion space opened to the rear (9 o'clock in FIG. 2 ) so that the end of the pipe 210 can be inserted.
  • the pipe mounting part 111 of the outer body 11 includes a first swaging part 111a, a second inner protrusion ( 113) is formed and a second swaging part 111b positioned at an interval forward from the first swaging part 111a, a connection part 111c connecting the first swaging part 111a and the second swaging part 111b and a front extension portion 111d extending forwardly from the second swaging portion 111b.
  • the pipe mounting part 111 includes a rear extension portion 111e extending rearwardly from the first swaging portion 111a to form a rear outer protrusion 114 .
  • the outer body 11 includes a rear extension portion 111e, a first swaging portion 111a, a second swaging portion 111b, a connection portion 111c and a front extension portion 111d. It may be disposed in a shape surrounding the end (front end) of the pipe 210 .
  • the first swaging thickness which is the thickness from the outer circumferential surface of the first swaging part 111a to the protruding end of the first inner protrusion 112, is the thickness of the second inner protrusion 113 from the outer circumferential surface of the second swaging part 111b. It may be smaller than the thickness of the second swaging thickness up to the protruding end.
  • the outer body 11 is pressed by a wedge ring 15, which will be described later, so that at least a portion (the first swaging portion 111a and the second swaging portion 111b) is located inside the outer body 11 (
  • the outer body 11 needs to have a mechanical strength equal to or higher than that of the pipe 210 .
  • the present pipe connecting device includes a wedge ring 15 that surrounds at least a portion of the pipe mounting part 111 and contacts and presses the pipe mounting part 111 .
  • the swap ring 15 may be introduced from the rear extension portion 111e and moved forward, and may be configured to swaging at least a portion of the outer body 11 .
  • the wedge ring 15 is a first ring portion 15a having a first ring inner diameter larger than the outer diameter of the front end of the pipe end, the first ring portion so that the inner diameter expands toward the front ( A first tapered portion 15c extending forward from the front end of 15a), a second ring portion 15b positioned in front of the first tapered portion 15c and having a second ring inner diameter larger than the first ring inner diameter, and toward the front It includes a second tapered portion 15d extending forward from the front end of the second ring portion 15b so that the inner diameter is expanded.
  • the inner surface of the wedge ring 15 may be configured in such a way that the inner diameter decreases toward the rear, and accordingly, the outer surface of the outer body is swaged according to the forward movement of the wedge ring 15.
  • the outer body 11 may be swaged so that the outer diameter decreases toward the rear.
  • the wedge ring 15 surrounds at least a portion of the pipe mounting part 111 and contacts and presses. It will be described in detail below.
  • the swap ring 15 is introduced from the rear extension part 111e and moved forward (assembly process between the parts of the swap ring 15 and the outer body 11),
  • the assembly between parts may be completed.
  • the assembly completion state between the parts may mean a state in which the inner circumferential surface of the second ring part 15b is in contact with the outer circumferential surface of the first swaging part 111a.
  • the outer diameter of the first swaging portion 111a or the outer diameter of at least a portion of the connecting portion 111c may be greater than or equal to the inner diameter of the second ring.
  • the outer diameter of the first swaging portion 111a may be the same as the inner diameter of the second ring, and at least a portion of the connection portion 111c (eg, the front end of the connection portion 111c) may be equal to or greater than the inner diameter of the second ring.
  • the second ring part 15b plastically deforms at least a part of the first swapping part 111a or at least a part of the connection part 111c.
  • at least a portion of the first swaging portion 111a or at least a portion of the connection portion 111c may be deformed in a direction in which an outer diameter is reduced.
  • the contact and pressurization of the swage ring 15 to the outer body 11 is at least a portion of the first swaging part 111a or the connecting part 111c (eg, the first groove).
  • the portion 118 has a groove shape in which the depth of depression is gradually increased as shown in the drawings, it may be formed with respect to a portion of the front or rear edge among the first groove portions 118 .
  • the second protruding inner diameter and the second protruding inner diameter of the protruding end of the second inner protruding part 113 so that the pipe 210 end can be inserted into the pipe insertion space.
  • the first protruding inner diameter of the protruding end of the inner protrusion 112 may be greater than or equal to the outer diameter of the pipe end (eg, the maximum allowable outer diameter of the pipe end). Accordingly, when the assembly between the parts is completed, the end of the pipe can be inserted into the wedge ring 15 and the outer body 11 .
  • the second protruding inner diameter (maximum inner diameter by the inner surface of the second inner protruding portion 113) and the second ring inner diameter of the protruding end of the second inner protrusion 113 are reduced by twice the thickness of the first swaging
  • the inner diameter (maximum inner diameter by the inner surface of the first inner protrusion 112 when the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is in contact with the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a) is the outer diameter of the pipe end (the end of the pipe) maximum allowable outer diameter) or more.
  • the second protruding inner diameter of the protruding end of the second inner protrusion 113 before the assembly between the parts is made may be greater than or equal to the maximum allowable outer diameter of the pipe end so that the pipe end can be inserted.
  • the second taper start inner diameter of the front end of the second taper portion 15d may be greater than or equal to the maximum outer diameter of the pipe mounting part 111 . Accordingly, it is possible to facilitate the insertion of the wedge ring 15 into the outer body 11 (that is, the start of assembly between the parts).
  • the protruding outer diameter of the protruding end of the rear outer protrusion 114 may be smaller than the second taper starting inner diameter of the front end of the second tapered portion 15d. Accordingly, the inlet of the wedge ring 15 into the outer body 11 (that is, the start of inter-part assembly) is the second of the protruding outer diameter of the rear outer protrusion 114 is the second of the front end of the second tapered portion 15d It may be easier than the case where the taper start inner diameter is larger.
  • the first protruding inner diameter may be greater than or equal to the second protruding inner diameter in the assembled state between the parts.
  • the first protruding inner diameter of the protruding end of the first inner protruding portion 112 in the assembled state of the parts is the second protruding inner diameter of the protruding end of the second inner protruding portion 113
  • the outer diameter of the rear outer protrusion 114 and the difference between the inner diameter of the second ring portion 15b may be equal to or greater than a value obtained by adding the difference.
  • the wedge ring 15 connects the first tapered portion 15c and the second ring portion 15b, and is recessed outward from the front end of the first tapered portion 15c and the rear end of the second ring portion 15b.
  • a groove portion 15e may be included.
  • the inner groove portion 15e is engaged with the rear outer protrusion 114 in a state where the assembly is completed between the parts (the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is in contact with the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a). Accordingly, the backward movement of the wedge ring 15 may be limited in the state in which the assembly between the parts is completed.
  • the inner groove portion 15e and the rear outer protrusion 114 are engaged with each other, and the contact stress between the inner surface of the inner groove portion 15e and the outer surface of the rear outer protrusion 114 is As a result, the wedge ring 15 and the outer body 11 may be strongly coupled.
  • the protruding outer diameter of the protruding end of the rear outer protrusion 114 in the assembled state between the parts is the first of the wedge ring 15 so that the rear outer protrusion 114 can be hooked to the inner groove portion 15e and assembled. 2 It may have a value larger than the minimum inner diameter of the tapered portion 15d (the inner diameter of the second ring portion 15b) and have a value smaller than the inner diameter (recessed inner diameter) of the inner groove portion 15e of the wedge ring 15 there is.
  • the swage ring 15 may be further moved forward (swaging process) from the completed state of assembly between the parts to form the completed state of swaging.
  • the swaging completion state means that the inner circumferential surface of the first ring portion 15a is in contact with the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a and the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is in contact with the outer circumferential surface of the second swaging portion 111b. It can mean status.
  • the second tapered portion 15d or the second ring portion 15b may plastically deform at least a portion of the second swaging portion 111d
  • the first tapered portion 15c or the first ring portion 15a may plastically deform at least a portion of the first swaging part 111a
  • the contact and pressurization of the swedge ring 15 to the outer body 11 is the first swaging part 111a and It may be made with respect to the second swaging part 111b.
  • the contact and pressurization of the swap ring 15 to the outer body 11 may be made in at least a portion of the connection portion 111c and at least a portion of the extension portion 111d. Accordingly, the second swaging portion 111b may be deformed in a direction in which the outer diameter is reduced, for example, the second swaging portion 111b may have the inner diameter and the inner diameter of the front end of the swap ring 15 and the swap ring 15 .
  • the outer diameter is reduced by the difference in the inner diameter of the portion in contact with the inner surface of the second swaging portion 111b (eg, the second ring portion 15b) in the swaging completion state, and may be in contact with the pipe 210 .
  • the first swaging part 111b may be deformed in a direction in which the outer diameter is reduced, for example, the difference in inner diameter between the first ring part 15a and the second ring part 15b (the first ring part).
  • the outer diameter is reduced by the difference between the inner diameter and the inner diameter of the second ring) and may be in contact with the pipe 210 .
  • At least a portion of the first swaging portion 111a and at least a portion of the connection portion 111c are primary by at least a portion of the second ring portion 15b and the second tapered portion 15d to be described later in the assembly process between the parts. It can be said that the outer diameter can be reduced (reduced outer diameter of a certain amount), and the outer diameter is finally reduced by at least a portion of the first ring portion 15a and the first tapered portion 15c to be described later in the swaging process.
  • the outer diameter of the first swaging portion 111a (for example, a predetermined outer diameter of a portion in which a predetermined outer diameter to be described later is formed) is the first swaging portion 111a and the swap ring 15 in the swaging process after the assembly between the parts is completed. ) through the surface contact of the wedge ring 15, the second tapered portion 15d of the wedge ring 15 so that the first swaging portion 111a can serve as a guide for advancing in parallel in the axial direction. may have the same value as the minimum inner diameter (type inner diameter, inner diameter of the second ring portion 15b).
  • the inner circumferential surface of the first ring portion 15a is in contact with the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a in the swaged state
  • the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is the outer circumferential surface of the second swaging portion 111b
  • the interval between the first swaging part 111a and the second swaging part 111b so as to be in contact with the second ring part ( 15b) may be set at an interval in which the inner circumferential surface of the second swaging portion 111b contacts the outer circumferential surface.
  • the inner surface of at least a portion of the wedge ring 15 (the second ring portion 15b and the second tapered portion 15d to be described later) and at least a portion of the outer body 11 (the second swaging portion) A contact stress is generated between the outer surface of the 111b and the extended portion 111d), and the inner surface and the outer surface of the other part of the wedge ring 15 (the first ring portion 15a and the first tapered portion 15c to be described later)
  • a contact stress is generated between the outer surface of the other part of the body 11 (at least a part of the first swaging part 111a and the connection part 111c), and in a state where the assembly is completed between the parts, the swap ring 15 and the outer body ( 11) can be strongly coupled.
  • the first inner protrusion 112 and the second inner protrusion 113 can contact and press the outer circumferential surface of the pipe end
  • the reduced first ring portion 15a of The first ring inner diameter and the second ring inner diameter of the reduced second ring portion 15b may be smaller than the outer diameter of the pipe end.
  • the first inner diameter of the first ring of the first ring portion 15a is adjusted so that the first inner protrusion 112 and the second inner protrusion 113 can contact and press the outer circumferential surface of the pipe end.
  • the inner diameter reduced by twice the swaging thickness and the second ring inner diameter of the second ring portion 15b reduced by two times the second swaging thickness may be smaller than the outer diameter of the pipe end. Accordingly, the second swaging portion 111b may be deformed in a direction in which the outer diameter is reduced by swaging by the second ring portion 15b to contact and press the end of the pipe in a state where the swaging is completed, and the first swaging portion The 111a may be deformed in a direction in which the outer diameter is reduced by swaging by the first ring portion 15a to contact and press the pipe end in the swaging completion state.
  • the pipe 210 is inserted in the state where the assembly is completed between the parts in which the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is in contact with the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a, and the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is the second Since swaging can be made on the outer body 11 by moving the swaging ring so as to be in contact with the outer circumferential surface of the swaging part 111b, the distance that the swage ring 15 must move for swaging is lower than that of the prior art. can be reduced, and thus, a pipe connecting device having a shorter length than the conventional one can be implemented, the weight and size of a fastening tool for swaging can be reduced, and swaging can be easily performed.
  • the wedge ring 15 may be provided so that the second tapered portion 15d does not contact the outer body 11 in a state where the assembly between the parts is completed. Accordingly, the contact between the second taper part 15d and the outer body 11 is not made in the assembled state between the parts, and between the second taper part 15d and the outer body 11 in the assembled state between the parts is completed. It is possible to eliminate the generation of force in the direction in which the wedge ring 15 is pulled out (which is separated from the outer body 11 (eg, rearward)) that may occur.
  • connection portion 111c is recessed so as not to contact the second tapered portion 15d in the assembled state between the parts, and the swaging completion state (the inner peripheral surface of the first ring part 15a is the outer peripheral surface of the first swaging part 111a)
  • a first groove portion 118 that is in contact with and is recessed so as not to contact the first tapered portion 15c in a state in which the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is in contact with the outer circumferential surface of the second swaging portion 111b will be formed.
  • the first groove portion 118 may have a shape that is recessed inward.
  • first groove portion 118 may be formed to correspond to the pressing area of at least a portion of the second tapered portion 15d in a state where the assembly between the parts is completed.
  • first groove portion 118 may be formed to face at least a portion of the second tapered portion 15d in the inner and outer directions in a state where the assembly between the parts is completed.
  • first groove portion 118 may be formed to correspond to the pressing area of at least a portion of the first tapered portion 15c in a state where the swaging is completed.
  • the first groove portion 118 may face at least a portion of the first tapered portion 15c in the inner and outer directions in a state in which the swaging is completed.
  • the outer diameter of a portion of the first groove portion 118 may be smaller than the minimum inner diameter of the second tapered portion 15d.
  • the first groove portion 118 and the second tapered portion 15d may not come into contact with each other in the state in which the assembly is completed between the parts, so the direction in which the wedge ring 15 falls out. It is possible to eliminate the generation of a force to (departure from the outer body 11 (for example, the rear)).
  • the present pipe connection device through the configuration in which the inner groove portion 15e and the rear outer protrusion 114 are engaged with each other in the assembled state between the parts, the movement of the wedge ring 16 to the rear is restricted, , through a configuration in which the first groove portion 118 and the second tapered portion 15d do not come into contact, the occurrence of an external force (separation force) in which the wedge ring 15 is separated from the outer body 11 is eliminated ( By blocking), it is possible to further solidify the fastening state of the wedge ring 15 and the outer body 11 in the state where the assembly between the parts is completed.
  • the first groove part 118 may not contact the first tapered part 15c in the swaging completion state. According to this, the first groove part 118 in the swaging completion state.
  • the first taper portion 15c may not come into contact with each other, so the force generation in the direction in which the wedge ring 15 is pulled out (which is separated from the outer body 11 (eg, rearward)) may not be made. there is.
  • first groove portion 118 is slightly affected by plastic deformation caused by the first taper portion 15a of the wedge ring 15 during the swaging process even without direct contact with the wedge ring 15 .
  • a second groove portion 119 that is recessed so as not to contact the second tapered portion 15d in a state in which the swaging is completed may be formed in the front extension portion 111d.
  • the second groove portion 119 may be formed to correspond to the pressing area of at least a portion of the second tapered portion 15d in a state in which the swaging is completed.
  • the second groove portion 119 may face at least a portion of the second tapered portion 15d in the inner and outer directions in a state in which the swaging is completed.
  • the second groove portion 119, the second groove portion 119 and the second tapered portion 15d may not come into contact with each other in the state in which the swaging is completed, so that the sliding direction ( It is possible to eliminate the generation of force from the outer body 11 (for example, the rear).
  • the second groove portion 119 is slightly affected by plastic deformation caused by the second tapered portion 15d of the wedge ring 15 during the swaging process even without direct contact with the wedge ring 15 .
  • the contact between the first groove portion 118 and the first tapered portion 15c and the contact between the second groove portion 119 and the second tapered portion 15d are respectively Since it does not occur, it is possible to reduce an external force that may be generated in the direction in which the swage ring 15 is pulled out (that is, to be separated from the outer body 11 (eg, rearward)) in the swaging completion state.
  • the second groove part 119 may include a section in which a constant outer diameter is formed in the front and rear directions before the swaging is completed.
  • the outer diameter of the section in which the constant outer diameter is formed may be smaller than the maximum inner diameter of the second tapered portion 15d.
  • a section having a constant outer diameter in the front-rear direction before swaging may have an outer diameter greater than the minimum inner diameter of the second tapered portion 15d. Accordingly, at least a portion of the second groove portion 118 may be deformed according to the axial pressure applied by the second tapered portion 15d during the swaging process.
  • the coupling between the pipe connection structure and the pipe 210 may be achieved only by pressing the first swaging part 111a and the second swaging part 111b against the pipe 210 . Accordingly, a large external force action on the connection portion 111c and the front extension portion 111d of the wedge ring 15 may be unnecessary during the swaging process, and the first and second groove portions 118 and 119 are each depressed. By being formed, it is possible to prevent excessive external force action of the wedge ring 15 on the connection portion 111c and the front extension portion 111d.
  • each of the first and second groove portions 118 and 119 is a wedge ring (at least a portion of the first ring portion 15a with respect to the first groove portion 118 or a first tapered portion at the time when the swaging is completed). At least part of (15c), at least part of the second ring part 15b or at least part of the second tapered part 15d with respect to the second groove part 119), an unnecessary external force action on the outer body 11 and It may serve to prevent unnecessary plastic deformation of the outer body 11 .
  • the first groove portion 118 may have at least one of the first groove portions 118 in the swaged state.
  • a portion is formed to correspond to at least a portion of the pressing region of the first ring portion 15a, and in the second groove portion 119, at least a portion of the second groove portion 119 is the second ring portion 15b in a swaging state. It may be formed to correspond to at least a portion of the pressurized region of the .
  • the rear outer protrusion 114 may be formed at a position serving as a limiting jaw for limiting the rearward movement of the swage ring 15 in a state in which the swaging is completed.
  • the rear outer protrusion 114 may be provided to be positioned rearward than the swap ring 15 in the swaging completion state.
  • the protruding outer diameter of the protruding end of the rear outer protrusion 114 in the completed state of swaging may be greater than the inner diameter of the first ring portion 15a of the swage ring 15 . Accordingly, in the completion state of the swaging, the rear outer protrusion 114 supports the swap ring 15 from the rear, and may limit the movement of the swap ring 15 to the rear.
  • the pipe mounting part 111 is formed in front of the front extension part 111d to limit the forward movement of the swedge ring 15 in the swaging completion state.
  • the limiting jaw portion 111f may be formed in a vertical surface at the rear surface.
  • the outer diameter of the limiting jaw portion 111f may be greater than the inner diameter of the wedge ring 15 (the inner diameter of the second tapered portion 15d).
  • the swedge ring 15 is located between the limiting jaw portion 111f and the rear outer protrusion 114, and may have a state in which movement in the front-rear direction is restricted, as such, Since movement of the wedge ring 15 in the front-rear direction is limited, strong fastening can be achieved.
  • the rear outer protrusion 114 and the limiting jaw ( 111f) is a distance that can limit the movement in the front-rear direction of the wedge ring 15, for example, a value corresponding to the length and error range in the front-rear direction of the wedge ring 15 ( same value). Accordingly, detachment of the wedge ring 15 can be prevented.
  • the rear outer protrusion 114 is engaged in the form of a clasp at the rear end of the swap ring 15, and the front end of the swap ring 15 is the outer body ( 11) in contact with the vertical surface (vertical surface of the limiting jaw portion 111f) can further solidify the swaging completion state.
  • an auxiliary inner protrusion 116 may be formed in the rear extension portion 111e. At least a portion of the auxiliary inner protrusion 116 may be formed to correspond to at least a portion of the rear outer protrusion 114 in the inner and outer directions. In addition, referring to FIGS. 3 and 4 , the auxiliary inner protrusion 116 may be provided such that the protruding inner diameter of the protruding end thereof is smaller than the protruding inner diameter of the protruding end of the first inner protruding portion 112 in a state where the assembly between the parts is completed. there is.
  • the protruding inner diameter of the auxiliary inner protrusion 116 may be larger than the outer diameter of the end of the pipe 210 in the assembled state of the parts, and may have a state in which there is no interference with the outer circumferential surface of the end of the pipe 210 . Accordingly, the pipe 210 can be inserted into the outer body 11 in a state where the assembly between the parts is completed.
  • the protruding inner diameter of the auxiliary inner protrusion 116 is set smaller than the protruding inner diameter of the first inner protrusion 112 in the state of complete assembly between the parts, so that the protrusion of the rear outer protrusion 114 to be described later is could be more clear.
  • the protruding inner diameter of the auxiliary inner protrusion 116 before the assembly between the parts is made may be smaller than the protruding inner diameter of the first inner protrusion 112 .
  • auxiliary inner protrusion 116 allows the rear outer protrusion 115 to more clearly protrude outward than the inner circumferential surface of the first ring portion 15a compared to the case where the auxiliary inner protrusion 116 is not formed in the swaging state. It can provide elastic recovery force.
  • the auxiliary inner protrusion 116 may be provided to be positioned rearward than the swaging ring 15 in a state where the swaging is completed.
  • the auxiliary inner protrusion 116 is in an initial state that does not interfere with the outer peripheral surface of the end of the pipe 210 by the axial compressive force applied by the first tapered portion 15c or the first ring portion 15a during the swaging process. may be transformed into a contact state that contacts or presses the outer circumferential surface of the end of the pipe 210 .
  • a rear outer protrusion 114 is formed on the outer surface of the rear extension 111e on which the auxiliary inner protrusion 116 is formed, and the protruding outer diameter of the protruding end of the rear outer protrusion 114 (the maximum outer diameter of the rear extension 111e) ) may be greater than the inner diameter of the second ring portion 15b and the minimum inner diameter of the second tapered portion 15d. Accordingly, in the process of assembling between the parts, the rear extension portion 111e may be primarily reduced in outer diameter by the second ring portion 15b and the second tapered portion 15d, and accordingly, the The protruding inner diameter of the protruding end may be primarily reduced in outer diameter.
  • the protruding inner diameter of the auxiliary inner protrusion 116 may have a reduced inner diameter so that the auxiliary inner protrusion 116 does not interfere with the outer circumferential surface of the pipe end in the state where the assembly between the parts is completed.
  • the protruding outer diameter of the protruding end of the rear outer protrusion 114 (the maximum outer diameter of the rear extended portion 111e) in the assembled state between the parts is the inner diameter of the first ring portion 15a and the minimum of the first tapered portion 15c It may be larger than the inner diameter.
  • the rear extension portion 111e (the rear outer protrusion 114) is pressed by the first ring portion 15b and the first tapered portion 15c, and the outer diameter may be reduced, such that the swaging
  • the auxiliary inner protrusion 116 is the outer circumferential surface of the pipe end in an initial state that does not interfere with the outer circumferential surface of the end of the pipe by the axial compressive force applied by the first tapered portion 15c or the first ring portion 15a. can be transformed into a contact state that is in contact with or pressurized.
  • auxiliary inner protrusion 116 is pressed outwardly by the outer circumferential surface of the pipe end, at least a portion of which is elastically deformed after the swedge ring 15 passes, so that the rear outer protrusion 114 is removed in the swaged state. 1 It can be made to protrude outward than the inner peripheral surface of the ring part (15a).
  • the auxiliary inner protrusion 116 may contact or press the end of the pipe, and thus the end of the pipe may be pressed inward, and after the swaging ring 15 passes, it Since the external force pressing inward is removed, at least a portion may be elastically deformed outward, and may be pressed outwardly to the auxiliary inner protrusion 116 due to the elastic deformation of the pipe end portion, and thus, the swaging completion state In the rear outer protrusion 114 may have a state in which its outer diameter protrudes outward to be greater than the inner diameter of the first ring portion 15a of the wedge ring 15 . Accordingly, the effect of preventing separation of the swaging ring 15 in the state of completion of the swaging may be further improved.
  • the auxiliary inner protrusion 116 protrudes less inward than the first inner protrusion 112 (the protruding inner diameter of the auxiliary inner protrusion 116 is the protruding inner diameter of the first inner protrusion 112 ) may be smaller), may not interfere with the end of the pipe in the state of complete assembly between parts, and the auxiliary inner protrusion 116 undergoes a swaging process (a process proceeding from a state of completing assembly between parts to a stage of completing swaging)
  • the swap ring 15 passes the rear outer protrusion 114, it is pressed outwardly by elastic recovery of the pressurized pipe end to the outside and is elastically restored, while the rear outer protrusion 114 moves through the wedge ring 15 ) can be made to protrude more outward than the first ring portion 15a, and accordingly, the sliding of the wedge ring 15 to the rear can be further prevented (getting caught on the rear end of the wedge ring 15) chin role
  • the role of the locking jaw of the rear outer protrusion 114 is organically combined with the limiting jaw portion 111f to limit the deviation of the wedge ring 15 in the front-rear direction, so that the wedge ring 15 and the outer body ( 11) can improve the fastening force.
  • At least a portion of the inner circumferential surface of the second ring portion 15b is front and rear so that the inner circumferential surface of the second ring portion 15b and the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a are in surface contact in the assembled state between the attachments
  • a predetermined outer diameter may be formed in the direction, and at least a portion of the outer peripheral surface of the first swaging portion 111a may have a predetermined outer diameter formed in the front-rear direction.
  • a flat (flat in the front-rear direction) curved surface is formed on the front side (second ring portion 15b) of the inner groove portion 15e of the wedge ring 15, and the rear outer protrusion of the outer body 11 is formed. Since a flat curved surface is formed on the front side (first swaging portion 111a) of 114, at least of the flat curved surface (second ring portion 15b) on the front side of the inner groove portion 15e of the wedge ring 15 part) and the front side (at least a part of the first swaging part 111a) of the rear outer protrusion 114 of the outer body 11 are in contact (surface contact) to prevent generation of detachment force due to the slope contact.
  • the front side flat curved surface (second ring portion 15b) of the inner groove portion 15e of the swaging ring 15 is in contact with the second swaging portion 111b in the swaged state, even in the swaged state The generation of detachment force due to the slope contact can be prevented.
  • the second swaging part 111b is deformed to have a flat curved surface by the pressure of the second ring part 15b, and
  • the front side flat curved surface (second ring portion 15b) may be in surface contact.
  • At least a portion of the inner circumferential surface of the first ring portion 15a is in the front-rear direction so that the inner circumferential surface of the first ring portion 15a and the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a are in surface contact in the swaged state
  • a predetermined outer diameter may be formed as , and at least a portion of an outer circumferential surface of the first swaging part 111a may have a predetermined outer diameter in the front-rear direction.
  • At least a portion of the inner circumferential surface of the first ring portion 15a is formed in a linear cross-section (flat in the front-rear direction), and at least a portion of the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a may be formed in a linear cross-section, and , Accordingly, at least a portion of the inner circumferential surface of the first ring portion 15a and at least a portion of the outer circumferential surface of the first swaging portion 111a may be in surface contact in the swaged state. Accordingly, it is possible to prevent the generation of the detachment force due to the slope contact.
  • first inner protrusion 112 may be pressed by a portion having a predetermined outer diameter in the front-rear direction of the first ring portion 111a in the swaging state. That is, in the swaging completion state, the first inner protrusion 112 may be pressed by the flat portion, thereby reducing the separation force action.
  • the swap ring 15 is positioned along the outer body 11 in the assembled state between the parts.
  • the construction can be performed by adjusting the product information engraved on the outer surface of the product in a convenient direction during construction. It is also possible to prevent it from rotating.
  • the wedge ring 15 and the outer body 11 are fixed by frictional force in each of the assembly completion state and the swaging completion state between parts, but the shape of the slope of the wedge ring 15 and the outer body 11 is relaxed It may be necessary to reduce the likelihood of slipping of the wedge ring 15 (by reducing contact).
  • the swap ring 15 and the outer body 11 in the assembled state between the parts can be improved, and in addition, since the contact between the second tapered part 15d and the outer body 11 is removed in the state where the assembly between the parts is completed by the first groove part 118, the existing inventor of the present application Compared to the application (Korean Patent Publication No. 10-2137995), it is possible to reduce or prevent the occurrence of a backward separation force in the wedge ring 15 .
  • the first tapered portion 15c and the outer body 11 are brought into contact by the first groove portion 118 , and the second tapered portion 15d is formed by the second groove portion 119 . Since the contact of the outer body 11 is removed, it is possible to reduce or prevent the occurrence of a rearward separation force in the swedge ring 15 compared to the previous application (Korean Patent Publication No. 10-2137995) of the present inventor. .
  • the outer surface of the outer body 11 and the inner surface of the wedge ring 15 are in contact in the direction in which the wedge ring 15 is separated (for example, by the first groove portion 118)
  • a contact of at least a portion of the first tapered portion 15c and the connecting portion 111c and a contact of at least a portion of the second tapered portion 15d and the front extension portion 111d by the second groove portion 119 (slope contact) ) is excluded, so the shape of the additional outer body 11 or the shape of the wedge ring 15 that prevents the detachment of the wedge ring 15 is unnecessary.
  • the rear outer protrusion 114 of the outer body 11 which was used for the purpose of suppressing the separation (falling out aspect) of the wedge ring 15 after the assembly process between the parts or the assembly between the parts is completed, the Since it can be used for the purpose of limiting the backward movement (disengagement) of the wedge ring 15 even after the full flow of the wedge, a more active wedge ring ( 15) It is possible to prevent separation, so that high resistance to vibration and shock applied to the pipe 210 can be secured.
  • a flat (flat in the front-rear direction) curved surface is formed on the front side (the second ring portion 15b) of the inner groove portion 15e of the wedge ring 15, and the rear outer protrusion of the outer body 11 ( Since a flat curved surface is formed on the front side (first swaging portion 111a) of 114, the flat curved surface (at least part of the second ring portion 15b) on the front side of the inner groove portion 15e of the wedge ring 15 ) and the front side (at least a part of the first swaging part 111a) of the rear outer protrusion 114 of the outer body 11 are in surface contact to prevent the generation of detachment force due to the slope contact, and the coupling force can be increased.
  • the rear outer protrusion 114 is hooked and fastened to the rear end of the swap ring 15 in the form of a hooking jaw, and the front end of the swap ring 15 is the outer body 11 . Since it is in contact with the vertical surface (vertical surface of the limiting jaw portion 111f) of the swaging completion state can be further solidified.
  • the outer diameters of the first swaging portion 111a and the second swaging portion 111b of the outer body 11 are the first to allow an appropriate mechanical coupling (fastening) to the pipe after completion of the swaging.
  • it is determined by the thickness of the first swaging part 111a and the second swaging part 111b.
  • the thickness of the wedge ring 15 may be determined by the thickness of the wedge ring 15 capable of sufficiently maintaining the contact stress between the outer body 11 and the pipe 210 .
  • a stopper protrusion protrudes to the inside of the outer body 11 to limit the forward movement of the pipe 210 (reference numeral not) grant) may be formed along the circumferential direction of the outer body 11 .
  • the outer body 11 may include another pipe mounting part into which an end of another pipe is inserted from a different direction.
  • the other pipe mounting part may include a pipe insertion space opened in a direction into which the other pipe is inserted. For example, when another pipe is inserted from the front, the pipe insertion space of the other pipe mounting part may be opened to the front.
  • this pipe connection device is formed in an elbow type to connect the pipe 210 to another pipe disposed at an angle of 90 ⁇ to the pipe 210, or is formed as a union tee type to connect the pipe 210 to two It can be connected with other pipes. Even in this case, the pipe insertion space of the other pipe mounting part may be opened in a direction in which the other two pipes are inserted. Since other pipe mounting parts have the same or corresponding configuration to the aforementioned pipe mounting part 111 , detailed descriptions thereof will be omitted. As such, in the present pipe connection device, the outer body 11 may be implemented (formed, manufactured) in various forms as needed in connection with the pipe 210 .
  • the pipe connecting device can fasten the pipe 210 and another pipe at a 90° angle
  • the outer body When 11) is implemented in the same form as a union tee (do-union tee) type, the present pipe connection device may connect a branch pipe to a pipe 210 and another pipe connected in series.
  • the present pipe connecting device may include other wedge rings provided for other pipe mounting parts. Since the other swedge ring has the same or corresponding configuration to the aforementioned swedge ring 15, a detailed description thereof will be omitted.
  • the movement of the wedge ring 15 may be made by a fastening tool.
  • the fastening tool may include a rear support unit in contact with the rear end surface of the wedge ring 15 .
  • the fastening tool uses a driving force and a driving force to relatively move the rear support unit forward so that the wedge ring 15 is moved from the rear of the outer body 11 to a position surrounding at least a portion of the outer body 11 .
  • It may include a drive unit that provides an axial compressive force.
  • a driving unit arrangement part in which a driving unit is disposed may be formed on the outer peripheral surface of the front of the front extension part 111d of the outer body 11 .
  • the driving unit disposing portion may be formed to engage the lower portion of the driving unit, and may be formed to restrict the rearward movement of the driving unit 23 .
  • the aforementioned limiting jaw part 111f may serve as a driving unit arrangement part.
  • a driving unit arrangement part serving as a predetermined support part is formed on the outer surface of the outer body (pipe mounting part 111) 11, so that the fastening tool is connected to the rear of the swap ring 15 and the outer surface of the outer body 11. It supports the driving unit arrangement part and the wedge ring 15 can be fastened to the outer body 11 .
  • the fastening tool may also include a front support unit that contacts the front end face of the other wedge ring. Since the front support unit has a configuration corresponding to the rear support unit 21 , a detailed description thereof will be omitted.
  • this pipe connection may include the fastening tool described above.
  • the present pipe connecting device can exhibit the following effects in relation to the processing form.
  • the inner peripheral surface of the second ring part 15b is applied to the first swaging part 111a.
  • the assembling process between the parts and the inner circumferential surface of the second ring part 15b to contact the outer circumferential surface of the second swaging part 111b, and the inner circumferential surface of the first ring part 15a to contact the outer circumferential surface of the first swaging part 111a In the swaging process for timing, it is possible to perform swaging with less force compared to the conventional swaging type pipe connection device, so it is possible to reduce the energy consumed in the tool and to prevent the deformation of the tool during the swaging process.
  • the structural rigidity of the tool can be reduced and the weight of the tool can also be reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

파이프 연결 장치가 개시되며, 상기 파이프 연결 장치는 파이프 단부의 삽입이 가능하도록 후방으로 개구된 파이프 삽입 공간이 형성된 파이프 장착 파트를 갖는 아우터 바디; 및 상기 파이프 장착 파트의 적어도 일부를 둘러싸고 접촉 및 가압하는 스웨지 링을 포함할 수 있다.

Description

파이프 연결 장치
본원은 파이프 연결 장치에 관한 것이다.
관(pipe)은 생산의 용이성과 구조적 장점으로 인해 유체 등의 누설 없는 이송을 위한 배관, 또는 구조물의 일부로 널리 사용된다. 관의 결합 방법에는 기계적 이음 방식 또는 용접/융착 방식이 있다.
이중에서 기계적 이음 방식은 분해(분리) 가능한 결합 방식과 영구적 결합 방식으로 구분될 수 있다. 나사 접합 및 플랜지를 사용한 볼팅 접합 등은 전자의 분해 가능한 결합을 제공하며, 프레스 접합이나 스웨징 등은 후자의 영구적 결합을 제공한다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 파이프 연결 장치의 스웨징(swaging) 전후를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 스웨징 원리를 이용하여 파이프를 연결하는 종래의 장치는 파이프(1510, 220)의 단부로부터 일정 영역을 원통형으로 둘러싸는 바디(330)와, 바디(330)의 중앙부를 향해 종 방향을 따라 선형으로 이동하면서 바디의 외경을 줄어들게 가이드하는 스웨지 링(swage ring)(310, 320)을 포함한다.
스웨지 링(310, 320)의 이동으로 인해 바디(330)의 외경이 줄어들면서, 바디(330)의 내면과 파이프(1510, 220) 외면 사이의 틈이 제거되어 유체의 유출이 방지됨과 동시에 파이프(1520)가 바디(330)에 강하게 고정된다.
이러한 스웨징 방식의 결합은 다른 기계적 이음 방식 대비 높은 신뢰성과 결합력을 확보할 수 있고, 용접/융착 방식에 비해 시공이 간편하고 품질 관리가 용이해 널리 사용되고 있다.
이와 관련하여, 본 출원인은 한국등록특허공보 제10-2137995호의 특허발명을 개발한 바 있다. 상기 특허발명은 부속간 조립 완료 상태로 제품(장치)를 제공할 수 있도록 개발된 것인데, 이러한 부속간 조립 완료 상태에서 스웨지 링의 사면과 아우터 바디 외면의 사면 형상에 소성 변형 후 남은 탄성영역의 응력이 작용하여 스웨지 링과 아우터 바디의 조립 상태에서의 결속력을 보다 보완할 방안의 마련이 요구되었다. 또한, 스웨징 완료 상태에 있어서도 상기와 같은 맥락으로 스웨징 완료 후 스웨지 링과 아우터 바디 외면간의 접촉부의 마찰력이 다소 낮추어져 스웨지 링과 아우터바디의 스웨징 완료 상태에서의 결속력 또한 보다 보완할 방안의 마련이 요구되었다.
본원은 스웨지 링과 바디 외면의 사면 간 접촉을 최소화하면서도 부속간 조립 완료 상태에서의 결속력 및 스웨징 완료 상태에서의 결속력 또한 소정 이상 유지 또는 향상시킬 수 있는 파이프 연결 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 측면에 따른 파이프 연결 장치는, 파이프 단부의 삽입이 가능하도록 후방으로 개구된 파이프 삽입 공간이 형성된 파이프 장착 파트를 갖는 아우터 바디; 및 상기 파이프 장착 파트의 적어도 일부를 둘러싸고 접촉 및 가압하는 스웨지 링을 포함하되, 상기 파이프 장착 파트는, 제1 내측 돌출부가 형성되는 제1 스웨징부, 제2 내측 돌출부가 형성되고 상기 제1 스웨징부로부터 전방으로 간격을 두고 위치하는 제2 스웨징부 상기 제1 스웨징부와 상기 제2 스웨징부를 연결하는 연결부, 상기 제2 스웨징부로부터 전방으로 연장 형성되는 전방 연장부, 및 상기 제1 스웨징부로부터 후방으로 연장 형성되어 후방 외측 돌출부가 형성되는 후방 연장부를 포함하고, 상기 스웨지 링은, 상기 파이프 단부의 외경보다 큰 제1 링 내경을 갖는 제1 링부, 전방으로 갈수록 내경이 확장되도록 상기 제1 링부의 전단으로부터 전방으로 연장되는 제1 테이퍼부, 상기 제1 테이퍼부의 전방에 위치하고 상기 제1 링 내경보다 큰 제2 링 내경을 갖는 제2 링부 및 전방으로 갈수록 내경이 확장되도록 상기 제2 링부의 전단으로부터 전방으로 연장되는 제2 테이퍼부, 및 상기 제1 테이퍼부와 상기 제2 링부를 연결하며 상기 제1 테이퍼부의 전단 및 상기 제2 링부의 후단보다 외측으로 함몰되는 내측 그루브부를 포함하고, 상기 내측 그루브부는 상기 제2 링부의 내주면이 상기 제1 스웨징부의 외주면에 접촉된 부속간 조립 완료 상태에서, 상기 스웨지 링의 후방으로의 이동이 제한되도록, 상기 후방 외측 돌출부와 맞물림 결합될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 파이프 연결 장치에 있어서, 상기 스웨지 링은, 상기 부속간 조립 완료 상태에서 상기 제2 테이퍼부가 상기 아우터 바디에 접촉되지 않도록 구비될 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 부속간 조립 완료 상태에서 내측 그루브부와 후방 외측 돌출부의 맞물림 결합이 이루어지므로, 부속간 조립 완료 상태에서의 스웨지 링과 아우터 바디의 결합력이 향상되어 스웨지 링의 아우터 바디로부터의 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부와 아우터 바디가 접촉되는 경우에는 소성 변형 후 남은 탄성 영역의 응력이 제2 테이퍼부와 아우터 바디 사이에 작용하여 스웨지 링에 후방으로의 이탈력이 작용될 수 있으나, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 부속간 조립 완료 상태에서 스웨지 링의 제2 테이퍼부가 아우터 바디에 접촉되지 않을 수 있으므로, 스웨지 링에 후방으로의 이탈력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 파이프 연결 장치의 스웨징 전후를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 조립 전의 본원의 일 실시예에 따른 파이프 연결 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 파이프가 삽입된 조립 완료 상태인 본원의 일 실시예에 따른 파이프 연결 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 스웨징 완료 상태인 본원의 일 실시예에 따른 파이프 연결 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 파이프가 삽입되기 전의 조립 완료 상태인 본원의 일 실시예에 따른 파이프 연결 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되거나 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본원에서는 파이프의 종 방향(길이 방향)을 전후 방향으로 정의하여 설명한다. 예를 들어 도 2를 기준으로 3시 방향(우측 방향)이 전방, 9시 방향(좌측 방향)이 후방일 수 있다. 다만, 파이프의 종 방향이 파이프의 실제 배치에 있어서 전후 방향에만 종속되는 것은 아니다. 다시 말해, 파이프는 전후 방향뿐만 아니라, 파이프 배치의 필요에 따라 다양한 방향(예를 들면, 상하 방향, 비스듬한 방향 등)으로 배치될 수 있다.
이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 파이프 연결 장치(이하 '본 파이프 연결 장치'라 함)에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 파이프 연결 장치는 아우터 바디(11)를 포함한다. 아우터 바디(11)는 파이프(210)의 단부가 삽입이 가능하도록 후방(도 2 기준 9시 방향)으로 개구된 파이프 삽입 공간이 형성된 파이프 장착 파트(111)를 갖는다.
아우터 바디(11)의 파이프 장착 파트(111)는 종 방향(도 2 기준 3시-9시 방향)을 따라 제1 내측 돌출부(112)가 형성된 제1 스웨징부(111a), 제2 내측 돌출부(113)가 형성되고 제1 스웨징부(111a)로부터 전방으로 간격을 두고 위치하는 제2 스웨징부(111b), 제1 스웨징부(111a)와 제2 스웨징부(111b)를 연결하는 연결부(111c) 및 제2 스웨징부(111b)로부터 전방으로 연장 형성되는 전방 연장부(111d)를 포함한다. 또한, 파이프 장착 파트(111)는 제1 스웨징부(111a)로부터 후방으로 연장 형성되어 후방 외측 돌출부(114)가 형성되는 후방 연장부(111e)를 포함한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 아우터 바디(11)는 후방 연장부(111e), 제1 스웨징부(111a), 제2 스웨징부(111b), 연결부(111c) 및 전방 연장부(111d)가 파이프(210)의 단부(전단부)를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.
또한, 제1 스웨징부(111a)의 외주면으로부터 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 끝단까지의 두께인 제1 스웨징 두께는 제2 스웨징부(111b)의 외주면으로부터 제2 내측 돌출부(113)의 돌출 끝단까지의 두께인 제2 스웨징 두께보다 작을 수 있다.
아우터 바디(11)는 후술하는 스웨지 링(15)에 의해 가압되어 적어도 일부(제1 스웨징부(111a) 및 제2 스웨징부(111b))가 아우터 바디(11)의 내부에 위치하는 파이프(210)의 외주면에 밀착(접촉)되는 구성으로서, 파이프(210) 내부의 물질의 누설 및 파이프(210)의 체결 분리(이탈)을 방지하며 기계적으로 파이프(210)를 다른 파이프와 연결할 수 있다. 이를 위해, 아우터 바디(11)는 파이프(210)와 동등 수준 이상의 기계적 강도를 가질 필요가 있다.
또한, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 파이프 연결 장치는 파이프 장착 파트(111)의 적어도 일부를 둘러싸고 접촉 및 가압하는 스웨지 링(15)을 포함한다. 스웨지 링(15)은 후방 연장부(111e)로부터 도입되어 전방으로 이동되며 아우터 바디(11)의 적어도 일부를 스웨징(swaging)하는 구성일 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 스웨지 링(15)은 전단이 파이프 단부의 외경보다 큰 제1링 내경을 갖는 제1 링부(15a), 전방으로 갈수록 내경이 확장되도록 제1 링부(15a)의 전단으로부터 전방으로 연장되는 제1 테이퍼부(15c), 제1 테이퍼부(15c)의 전방에 위치하고 제1 링 내경보다 큰 제2 링 내경을 갖는 제2 링부(15b) 및 전방으로 갈수록 내경이 확장되도록 제2 링부(15b)의 전단으로부터 전방으로 연장되는 제2 테이퍼부(15d)를 포함한다. 이에 따라, 스웨지 링(15)의 내면은 후방으로 갈수록 내경이 줄어드는 양상으로 구성될 수 있으며, 이에 따라, 아우터 바디의 외면이 스웨지 링(15)의 전방으로의 이동에 따른 스웨징에 의해 아우터 바디(11)는 후방을 향할수록 외경이 줄어들도록 스웨징될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 스웨지 링(15)은 파이프 장착 파트(111)의 적어도 일부를 둘러싸고 접촉 및 가압한다. 이하에서 구체적으로 설명한다.
도 2와 도 5를 비교하여 참조하면, 스웨지 링(15)은 후방 연장부(111e)로부터 도입되어 전방으로 이동(스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)의 부속간 조립 과정)되며 부속간 조립 완료 상태가 될 수 있다. 도 5를 참조하면, 부속간 조립 완료 상태라 함은, 제2 링부(15b)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉된 상태를 의미할 수 있다.
참고로, 도 2를 참조하면, 스웨지 링(15)이 아우터 바디(11)에 조립되기 이전인 조립 이전 상태에서, 제1 스웨징부(111a)의 외경 또는 연결부(111c)의 적어도 일부의 외경은 제2 링 내경 이상일 수 있다. 예를 들어, 제1 스웨징부(111a)의 외경은 제2 링 내경과 같을 수 있고, 연결부(111c)의 적어도 일부(이를 테면, 연결부(111c)의 전단)는 제2 링 내경 이상일 수 있다. 이에 따라, 스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)의 부속간 조립 과정에서 제2 링부(15b)는 제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부 또는 연결부(111c)의 적어도 일부를 소성 변형시킬 수 있고, 제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부 또는 연결부(111c)의 적어도 일부는 외경이 감소되는 방향으로 변형될 수 있다. 또한, 부속간 조립 완료 상태에서, 스웨지 링(15)의 아우터 바디(11)에 대한 접촉 및 가압은 제1 스웨징부(111a) 또는 연결부(111c)의 적어도 일부(예를 들면, 제1 그루브부(118)가 도면에서 확인되는 바와 같이 함몰 깊이가 점진적으로 증가되는 홈 형상인 경우, 제1 그루브부(118) 중에서도 전측 또는 후측 가장자리 일부)에 대하여 이루어질 수 있다.
또한, 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 부속간 조립 완료 상태에서, 파이프(210) 단부가 파이프 삽입 공간에 삽입 가능하도록, 제2 내측 돌출부(113)의 돌출 끝단의 제2 돌출 내경 및 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 끝단의 제1 돌출 내경은 파이프 단부의 외경(이를 테면, 파이프 단부의 최대 허용 외경) 이상일 수 있다. 이에 따라, 부속간 조립 완료 상태일 때, 파이프 단부는 스웨지 링(15) 및 아우터 바디(11) 내로 삽입이 가능하다. 이를 테면, 제2 내측 돌출부(113)의 돌출 끝단의 제2 돌출 내경(제2 내측 돌출부(113)의 내면에 의한 최대 내경) 및 제2 링 내경을 제1 스웨징 두께의 2배만큼 축소한 내경(제2 링부(15b)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉된 상태일 때, 제1 내측 돌출부(112)의 내면에 의한 최대 내경)은 파이프 단부의 외경(파이프 단부의 최대 허용 외경) 이상일 수 있다.
또한, 이에 따르면, 부속간 조립이 이루어지기 전의 제2 내측 돌출부(113)의 돌출 끝단의 제2 돌출 내경은 파이프 단부가 삽입될 수 있도록 파이프 단부의 최대 허용 외경 이상일 수 있다.
또한, 참고로, 도 4를 참조하면, 제2 테이퍼부(15d)의 전단의 제2 테이퍼 시작 내경은 파이프 장착 파트(111)의 최대 외경 이상일 수 있다. 이에 따라, 스웨지 링(15)의 아우터 바디(11)로의 인입(다시 말해, 부속간 조립의 시작)이 용이할 수 있다.
또한, 후방 외측 돌출부(114)의 돌출 끝단의 돌출 외경은 제2 테이퍼부(15d)의 전단의 제2 테이퍼 시작 내경보다 작을 수 있다. 이에 따라, 스웨지 링(15)의 아우터 바디(11)로의 인입(다시 말해, 부속간 조립의 시작)이 후방 외측 돌출부(114)의 돌출 외경이 제2 테이퍼부(15d)의 전단의 제2 테이퍼 시작 내경 이상인 경우보다 용이할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 부속간 조립 완료 상태에서 제1 돌출 내경이 제2 돌출 내경 이상일 수 있다. 예를 들어, 부속간 조립 완료 상태에서 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 끝단의 제1 돌출 내경은 제2 내측 돌출부(113)의 돌출 끝단의 제2 돌출 내경에 후방 외측 돌출부(114)의 외경과 제2 링부(15b)의 내경(제2 테이퍼부(15d)의 최소 내경)의 차를 더한 값 이상일 수 있다.
또한, 스웨지 링(15)은 제1 테이퍼부(15c)와 제2 링부(15b)를 연결하며 제1 테이퍼부(15c)의 전단 및 제2 링부(15b)의 후단보다 외측으로 함몰되는 내측 그루브부(15e)를 포함할 수 있다.
내측 그루브부(15e)는 부속간 조립 완료 상태(제2 링부(15b)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉된 상태)에서, 후방 외측 돌출부(114)와 맞물림 결합된다. 이에 따라, 부속간 조립 완료 상태에서 스웨지 링(15)의 후방으로의 이동이 제한될 수 있다. 다시 말해, 부속간 조립 완료 상태에서, 내측 그루브부(15e)와 후방 외측 돌출부(114)가 맞물림 결합되고, 내측 그루브부(15e)의 내면과 후방 외측 돌출부(114)의 외면 사이에 접촉 응력이 발생하여 스웨지 링(15)와 아우터 바디(11)는 강하게 결합될 수 있다.
이를 위해, 부속간 조립 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)의 돌출 끝단의 돌출 외경은 후방 외측 돌출부(114)가 내측 그루브부(15e)에 걸려 조립될 수 있도록, 스웨지 링(15)의 제2 테이퍼부(15d)의 최소 내경(제2 링부(15b)의 내경)보다 큰 값을 가지고, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 내경(함몰 내경)보다 작은 값을 가질 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 부속간 조립 완료 상태로부터 스웨지 링(15)이 전방으로 추가 이동(스웨징 과정)되어 스웨징 완료 상태가 형성될 수 있다. 스웨징 완료 상태라 함은, 제1 링부(15a)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉되고 제2 링부(15b)의 내주면이 제2 스웨징부(111b)의 외주면에 접촉된 상태를 의미할 수 있다. 스웨징 과정에서 제2 테이퍼부(15d) 또는 제2링부(15b)는 제2 스웨징부(111d)의 적어도 일부를 소성 변형시킬 수 있고, 제1 테이퍼부(15c) 또는 제1 링부(15a)는 제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부를 소성 변형시킬 수 있으며, 스웨징 완료 상태에서, 스웨지 링(15)의 아우터 바디(11)에 대한 접촉 및 가압은 제1 스웨징부(111a) 및 제2 스웨징부(111b)에 대하여 이루어질 수 있다. 또한, 필요할 경우, 스웨징 완료 상태에서, 스웨지 링(15)의 아우터 바디(11)에 대한 접촉 및 가압은 연결부(111c)의 적어도 일부 및 연장부(111d)의 적어도 일부에서 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제2 스웨징부(111b)는 외경이 감소되는 방향으로 변형될 수 있으며, 예를 들어, 제2 스웨징부(111b)는 스웨지 링(15)의 전단의 내경과 스웨지 링(15)의 스웨징 완료 상태에서 제2 스웨징부(111b)의 내면과 접촉되는 부분(이를 테면, 제2 링부(15b))의 내경 차이만큼 외경이 감소되며 파이프(210)와 접촉될 수 있다. 또한, 부속간 조립 과정에서 제1 스웨징부(111b)는 외경이 감소되는 방향으로 변형될 수 있는데, 예를 들어, 제1 링부(15a)와 제2 링부(15b)의 내경 차이(제1 링 내경과 제2 링 내경 차이)만큼 외경이 감소되며 파이프(210)와 접촉될 수 있다. 이에 따르면, 제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부 및 연결부(111c)의 적어도 일부는 부속간 조립 과정에서 제2 링부(15b) 및 후술할 제2 테이퍼부(15d)의 적어도 일부에 의해 1차적으로 외경 축소(일정량의 외경 축소)될 수 있고, 스웨징 과정에서 제1 링부(15a) 및 후술할 제1 테이퍼부(15c)의 적어도 일부에 의해 최종적으로 외경이 축소된다고 할 수 있을 것이다.
또한, 제1 스웨징부(111a)의 외경(이를 테면, 후술할 일정 외경이 형성되는 부분의 일정 외경)은 부속간 조립 완료 후 스웨징 과정에서 제1 스웨징부(111a)와 스웨지 링(15)의 면 접촉을 통해 스웨지 링(15)이 축 방향으로 평행하게 전진하기 위한 가이드 역할을 제1 스웨징부(111a)가 수행할 수 있도록 스웨지 링(15)의 제2 테이퍼부(15d)의 최소 내경(종류 내경, 제2 링부(15b)의 내경)과 같은 값을 가질 수 있다.
참고로, 스웨징 완료 상태에서, 제1 링부(15a)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉될 때, 제2 링부(15b)의 내주면이 제2 스웨징부(111b)의 외주면에 접촉되도록, 제1 스웨징부(111a)와 제2 스웨징부(111b) 사이의 간격은, 제1 링부(15a)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉될 때 제2 링부(15b)의 내주면이 제2 스웨징부(111b)의 외주면에 접촉되는 간격으로 설정될 수 있다.
또한, 스웨징 과정에서, 스웨지 링(15)의 적어도 일부(제2 링부(15b)와 후술할 제2 테이퍼부(15d))의 내면과 아우터 바디(11)의 적어도 일부(제2 스웨징부(111b)와 연장부(111d))의 외면 사이에 접촉 응력이 발생하고 스웨지 링(15)의 다른 일부(제1 링부(15a)와 후술할 제1 테이퍼부(15c))의 내면과 아우터 바디(11)의 다른 일부(제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부와 연결부(111c))의 외면 사이에 접촉 응력이 발생하여, 부속간 조립 완료 상태에서 스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)는 강하게 결합될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 스웨징 완료 상태에서, 제1 내측 돌출부(112) 및 제2 내측 돌출부(113)가 파이프 단부의 외주면을 접촉 및 가압 가능하도록, 축소된 제1 링부(15a)의 제1 링 내경 및 축소된 제2 링부(15b)의 제2 링 내경은 파이프 단부의 외경보다 작을 수 있다. 구체적으로, 스웨징 완료 상태에서, 제1 내측 돌출부(112) 및 제2 내측 돌출부(113)가 파이프 단부의 외주면을 접촉 및 가압 가능하도록, 제1 링부(15a)의 제1 링 내경을 제1 스웨징 두께의 2배만큼 축소한 내경 및 제2 링부(15b)의 제2 링 내경을 제2 스웨징 두께의 2배만큼 축소한 내경은 파이프 단부의 외경보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 스웨징부(111b)는 제2링부(15b)에 의한 스웨징에 의해 외경이 감소되는 방향으로 변형되어 스웨징 완료 상태에서 파이프 단부를 접촉 및 가압할 수 있고, 제1 스웨징부(111a)는 제1 링부(15a)에 의한 스웨징에 의해 외경이 감소되는 방향으로 변형되어 스웨징 완료 상태에서 파이프 단부를 접촉 및 가압할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 제2 링부(15b)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉된 부속간 조립 완료 상태에서 파이프(210)가 삽입되고 제2 링부(15b)의 내주면이 제2 스웨징부(111b)의 외주면에 접촉된 상태가 되도록 스웨지 링을 이동시키면 아우터 바디(11)에 대한 스웨징이 이루어질 수 있으므로, 스웨징을 위해 스웨지 링(15)이 이동해야하는 거리가 종래 대비 줄어들 수 있고, 이에 따라, 종래보다 더 짧은 길이를 갖는 파이프 연결 장치가 구현될 수 있고, 스웨징을 위한 체결 공구의 무게 및 크기가 절감되며 용이하게 스웨징이 이루어질 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 스웨지 링(15)의 아우터 바디(11)의 중간부로의 전방 이동만 있으면 두 개의 파이프(210) 각각의 단부가 소정의 기계적 강도를 확보하면서 스웨징 되어 상호 연결되므로 시공 시간이 단축되는 장점을 갖는 파이프 연결 장치가 구현될 수 있다.
또한, 도 3 및 도 5를 참조하면, 스웨지 링(15)은 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)가 아우터 바디(11)에 접촉되지 않도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)와 아우터 바디(11)의 접촉이 이루어지지 않아, 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)와 아우터 바디(11) 사이에서 발생할 수 있는, 스웨지 링(15)이 빠지는 방향(아우터 바디(11)로부터 이탈하는(이를 테면 후방))으로의 힘 발생을 제거할 수 있다.
또한, 연결부(111c)에는 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)에 접촉되지 않도록 함몰되고, 스웨징 완료 상태(제1 링부(15a)의 내주면이 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉되고 제2 링부(15b)의 내주면이 제2 스웨징부(111b)의 외주면에 접촉된 상태)에서 제1 테이퍼부(15c)에 접촉되지 않도록 함몰되는 제1 그루브부(118)가 형성될 수 있다. 제1 그루브부(118)는 내측으로 함몰되는 형태일 수 있다. 또한, 제1 그루브부(118)는 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)의 적어도 일부의 가압 영역에 대응하여 형성될 수 있다. 이를 테면, 제1 그루브부(118)는 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)의 적어도 일부와 내외측 방향으로 대향하게 형성될 수 있다. 또한, 제1 그루브부(118)는 스웨징 완료 상태에서 제1 테이퍼부(15c)의 적어도 일부의 가압 영역에 대응하여 형성될 수 있다. 이를 테면, 제1 그루브부(118)는 스웨징 완료 상태에서 제1 테이퍼부(15c)의 적어도 일부와 내외측 방향으로 대향할 수 있다. 또한, 제1 그루브부(118)의 일부의 외경은 제2 테이퍼부(15d)의 최소 내경보다 작을 수 있다.
이러한 제1 그루브부(118)에 의하면, 부속간 조립 완료 상태에서 제1 그루브부(118)와 제2 테이퍼부(15d)의 접촉이 이루어지지 않을 수 있어, 스웨지 링(15)이 빠지는 방향(아우터 바디(11)로부터 이탈하는(이를 테면 후방))으로의 힘 발생을 제거할 수 있다.
즉, 본 파이프 연결 장치에 의하면, 부속간 조립 완료 상태에서 내측 그루브부(15e)와 후방 외측 돌출부(114)가 맞물림 결합하는 구성을 통해, 스웨지 링(16)의 후방으로의 이동을 제한하며, 제1 그루브부(118)와 제2 테이퍼부(15d)의 접촉이 이루어지지 않는 구성을 통해, 스웨지 링(15)이 아우터 바디(11)로부터 이탈되는 외력(이탈력) 발생을 제거(차단)함으로써, 부속간 조립 완료 상태에서의 스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)의 체결 상태를 더욱 공고히 할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 제1 그루브부(118)는 스웨징 완료 상태에서 제1 테이퍼부(15c)에 접촉되지 않을 수 있는데, 이에 따르면, 스웨징 완료 상태에서 제1 그루브부(118)와 제1 테이퍼부(15c)의 접촉이 이루어지지 않을 수 있어, 스웨지 링(15)이 빠지는 방향(아우터 바디(11)로부터 이탈하는(이를 테면 후방))으로의 힘 발생이 이루어지지 않을 수 있다.
또한, 제1 그루브부(118)는 스웨지 링(15)과의 직접적인 접촉이 없어도 스웨징 과정에서의 스웨지 링(15)의 제1 테이퍼부(15a)에 의해 일어나는 소성 변형의 영향으로 약간의 외경 감소가 발생할 수 있다. 이에 따라, 스웨징 완료 후의 제1 그루브부(118)는 제1 테이퍼부(15c)와의 접촉이 생기지 않는 상태로 변형될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 전방 연장부(111d)에는 스웨징 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)에 접촉되지 않도록 함몰되는 제2 그루브부(119)가 형성될 수 있다. 제2 그루브부(119)는 스웨징 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)의 적어도 일부의 가압 영역에 대응하여 형성될 수 있다. 이를 테면, 제2 그루브부(119)는 스웨징 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)의 적어도 일부와 내외측 방향으로 대향할 수 있다.
이러한 제2 그루브부(119)에 의하면, 스웨징 완료 상태에서 제2 그루브부(119)와 제2 테이퍼부(15d)의 접촉이 이루어지지 않을 수 있어, 스웨지 링(15)이 빠지는 방향(아우터 바디(11)로부터 이탈하는(이를 테면 후방))으로의 힘 발생을 제거할 수 있다.
또한, 제2 그루브부(119)는 스웨지 링(15)과의 직접적인 접촉이 없어도 스웨징 과정에서의 스웨지 링(15)의 제2 테이퍼부(15d)에 의해 일어나는 소성 변형의 영향으로 약간의 외경 감소가 발생할 수 있다. 이에 따라, 스웨징 완료 후의 제2 그루브부(119)는 제2 테이퍼부(15d)와의 접촉이 생기지 않는 상태로 변형될 수 있다.
이러한 본 파이프 연결 장치에 의하면, 스웨징 완료 상태에서 제1 그루브부(118)와 제1 테이퍼부(15c)의 접촉 및 제2 그루브부(119)와 제2 테이퍼부(15d)의 접촉 각각이 발생하지 않으므로, 스웨징 완료 상태에서 스웨지 링(15)이 빠지는 방향(아우터 바디(11)로부터 이탈하는(이를 테면 후방))으로 발생할 수 있는 외력을 줄일 수 있다.
참고로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 그루브부(119)는 스웨징 완료 상태 이전에 전후 방향으로 일정한 외경이 형성되는 구간을 포함할 수 있다. 일정한 외경이 형성되는 구간의 외경은 제2 테이퍼부(15d)의 최대 내경보다 작을 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 스웨징 이전의 상기 전후 방향으로 일정한 외경을 갖는 구간은 제2 테이퍼부(15d)의 최소 내경보다 큰 외경을 가질 수 잇다. 이에 따라, 스웨징이 이루어지는 과정에서 제2 그루브부(118)는 적어도 일부는 제2 테이퍼부(15d)가 작용하는 축방향 압력에 따라 변형될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 스웨징 완료 상태에서, 제1 그루브부(118)와 제1 테이퍼부(15b)의 접촉 및 제2 그루브부(119)와 제2 테이프부(15d)의 접촉 각각이 형성되지 않으므로, 스웨징 완료 상태에서, 연결부(111c) 및 전방 연장부(111d) 각각에 대한 스웨징(15)의 가압은 제1 그루브부(118)와 제1 테이퍼부(15b)의 접촉 및 제2 그루브부(119)와 제2 테이프부(15d) 각각의 접촉이 형성되는 경우 대비 저감될 수 있다. 이에 따라, 스웨징 완료 상태에서 제1 스웨징부(111a)와 제2 스웨징부(111b)의 파이프(210)에 대한 가압만으로도 본 파이프 연결 구조체와 파이프(210)의 체결이 이루어질 수 있다. 따라서, 스웨징 과정에서 스웨지 링(15)의 연결부(111c) 및 전방 연장부(111d)에 대한 큰 외력 작용은 불필요할 수 있는데, 제1 및 제2 그루브부(118, 119)각각은 함몰 형성됨으로써, 연결부(111c) 및 전방 연장부(111d)에 대한 스웨지 링(15)의 과도한 외력 작용을 방지할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 그루브부(118, 119) 각각은 스웨징이 완료되는 시점에서 스웨지 링(제1 그루브부(118)에 대해서는 제1 링부(15a)의 적어도 일부 또는 제1 테이퍼부(15c)의 적어도 일부, 제2 그루브부(119)에 대해서는 제2 링부(15b)의 적어도 일부 또는 제2 테이퍼부(15d)의 적어도 일부)에 의한 불필요한 아우터 바디(11)에 대한 외력 작용 및 불필요한 아우터 바디(11)의 소성 변형을 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 이러한 제1 및 제2 그루브부(118, 119) 각각에 의한 효과가 보다 증가되도록, 필요에 따라, 제1 그루브부(118)는 스웨징 완료 상태에서 제1 그루브부(118)의 적어도 일부가 제1 링부(15a)의 가압 영역의 적어도 일부와 대응되게 형성되고, 제2 그루브부(119)는 스웨징 완료 상태에서 제2 그루브부(119)의 적어도 일부가 제2 링부(15b)의 가압 영역의 적어도 일부와 대응되게 형성될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 후방 외측 돌출부(114)는 스웨징 완료 상태에서 스웨지 링(15)의 후방으로의 이동을 제한하는 제한턱 역할을 하는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 후방 외측 돌출부(114)는 스웨징 완료 상태에서 스웨지 링(15)보다 후방에 위치하도록 구비될 수 있다. 또한, 스웨징 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)의 돌출 끝단의 돌출 외경은 스웨지 링(15)의 제1 링부(15a)의 내경보다 클 수 있다. 이에 따라, 스웨징 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)는 스웨지 링(15)을 후방에서 지지하며, 스웨지 링(15)의 후방으로의 이동을 제한할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 파이프 장착 파트(111)는 전방 연장부(111d)의 전방에 형성되어 스웨징 완료 상태에서 스웨지 링(15)의 전방으로의 이동을 제한하는 제한턱부(111f)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제한턱부(111f)는 후면이 연직면으로 형성될 수 있다. 또한, 제한턱부(111f)의 외경은 스웨지 링(15)의 내경(제2 테이퍼부(15d)의 내경)보다 클 수 있다. 이에 따라, 스웨징 완료 상태에서, 스웨지 링(15)은 제한턱부(111f)와 후방 외측 돌출부(114) 사이에 위치하여, 전후 방향으로의 이동이 제한된 상태를 가질 수 있고, 이와 같이, 스웨지 링(15)의 전후 방향으로의 이동이 제한되므로, 강한 체결이 이루어질 수 있다.
참고로, 스웨징 완료 상태에서 스웨지 링(15)의 전후 방향으로의 이동이 제한턱부(111f) 및 후방 외측 돌출부(114)에 의해 제한될 수 있도록, 후방 외측 돌출부(114)와 제한턱부(111f) 사이의 간격은 스웨지 링(15)의 전후 방향으로의 이동을 제한할 수 있는 간격으로, 이를 테면, 스웨지 링(15)의 전후 방향으로의 길이와 오차 범위 내에서 대응되는 값(같은 값)으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 스웨지 링(15)의 이탈이 방지될 수 있다.
즉, 본 파이프 연결 장치에 의하면, 스웨징 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)가 스웨지 링(15)의 후단에 걸림 턱 형태로 걸림 체결되고, 스웨지 링(15)의 전단이 아우터 바디(11)의 연직면(제한턱부(111f)의 연직면)에 접촉되어 스웨징 완료 상태를 더욱 공고히할 수 잇다.
또한, 후방 연장부(111e)에는 보조 내측 돌출부(116)가 형성될 수 있다. 보조 내측 돌추부(116)는 그의 적어도 일부는 후방 외측 돌출부(114)의 적어도 일부와 내외측 방향으로 대응하도록 형성될 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 보조 내측 돌출부(116)는 부속간 조립 완료 상태에서 그의 돌출 끝단의 돌출 내경이 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 끝단의 돌출 내경보다 작도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 부속간 조립 완료 상태에서 보조 내측 돌출부(116)의 돌출 내경은 파이프(210) 단부의 외경보다 클 수 있고, 파이프(210) 단부의 외주면에 미간섭되는 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 부속간 조립 완료 상태에서 아우터 바디(11) 내로의 파이프(210) 삽입이 이루어질 수 있다. 또한, 후술하겠지만, 부속간 조립 완료 상태에서 보조 내측 돌출부(116)의 돌출 내경이 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 내경보다 작게 설정됨으로써, 후술할 후방 외측 돌출부(114)의 외측으로의 돌출이 보다 명확해질 수 있다.
또한, 참고로, 도 2를 참조하면, 부속간 조립이 이루어지기 전의 보조 내측 돌출부(116)의 돌출 내경은 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 내경보다 작을 수 있다.
또한, 보조 내측 돌출부(116)는 후방 외측 돌출부(115)가 스웨징 완료 상태에서 보조 내측 돌출부(116)가 미형성되는 경우 대비 제1 링부(15a)의 내주면보다 외측으로 더 명확하게 돌출되게 하는 탄성 회복력을 제공할 수 있다.
도 4를 참조하면, 보조 내측 돌출부(116)는 스웨징 완료 상태에서 스웨지 링(15)보다 후방에 위치하도록 구비될 수 있다. 또한, 보조 내측 돌출부(116)는 스웨징 과정에서 제1 테이퍼부(15c) 또는 제1 링부(15a)에 의해 가해지는 축 방향 압축력에 의해 파이프(210)의 단부의 외주면에 미간섭되는 초기 상태에서 파이프(210)의 단부의 외주면을 접촉 또는 가압하는 접촉 상태로 변형될 수 있다. 보조 내측 돌출부(116)가 형성되는 후방 연장부(111e)의 외면에는 후방 외측 돌출부(114)가 형성되고, 후방 외측 돌출부(114)의 돌출 끝단의 돌출 외경(후방 연장부(111e)의 최대 외경)은 제2 링부(15b)의 내경 및 제2 테이퍼부(15d)의 최소 내경보다 클 수 있다. 이에 따라, 부속간 조립 과정에서 후방 연장부(111e)는 제2 링부(15b) 및 제2 테이퍼부(15d)에 의해 1차적으로 외경 축소될 수 있고, 이에 따라, 보조 내측 돌출부(116)의 돌출 끝단의 돌출 내경은 1차적으로 외경 축소될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 부속간 조립 완료 상태에서 보조 내측 돌출부(116)의 돌출 내경은 보조 내측 돌출부(116)가 파이프 단부의 외주면에 미간섭되는 상태를 갖도록 축소된 내경을 가질 수 있다. 또한, 부속간 조립 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)의 돌출 끝단의 돌출 외경(후방 연장부(111e)의 최대 외경)은 제1 링부(15a)의 내경 및 제1 테이퍼부(15c)의 최소 내경보다 클 수 있다. 이에 따라, 스웨징 과정에서 후방 연장부(111e)(후방 외측 돌출부(114))는 제1 링부(15b) 및 제1 테이퍼부(15c)에 의해 가압되며 외경이 축소될 수 있고, 이러한 스웨징 과정에 의해, 보조 내측 돌출부(116)는 제1 테이퍼부(15c) 또는 제1 링부(15a)에 의해 가해지는 축 방향 압축력에 의해 파이프의 단부의 외주면에 미간섭되는 초기 상태에서 파이프 단부의 외주면을 접촉 또는 가압하는 접촉 상태로 변형될 수 있다.
또한, 보조 내측 돌출부(116)는 스웨지 링(15)이 지나가고 난 뒤 적어도 일부가 탄성적으로 변형되는 파이프 단부의 외주면에 의해 외측으로 가압됨으로써 스웨징 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)가 제1 링부(15a)의 내주면보다 외측으로 돌출되게 할 수 있다. 전술한 바와 같이 스웨징 과정에서 보조 내측 돌출부(116)는 파이프 단부를 접촉 또는 가압하게될 수 있고, 이에 따라, 파이프 단부는 내측으로 가압될 수 있으며, 스웨지 링(15)이 지나가고 난 뒤 그를 내측으로 가압하는 외력이 제거되므로 적어도 일부가 외측으로 탄성적으로 변형될 수 있으며, 이러한 파이프 단부의 탄성 변형으로 인해 보조 내측 돌출부(116)에는 외측으로 가압될 수 있고, 이에 따라, 스웨징 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)는 그의 외경이 스웨지 링(15)의 제1 링부(15a)의 내경보다 크게 외측으로 돌출된 상태를 가질 수 있다. 이에 따라, 스웨징 완료 상태에서의 스웨지 링(15)의 이탈 방지 효과가 훨씬 더 향상될 수 있다.
즉, 본 파이프 연결 장치에 의하면, 보조 내측 돌출부(116)는 제1 내측 돌출부(112)보다 내측으로 덜 돌출되어(보조 내측 돌출부(116)의 돌출 내경은 제1 내측 돌출부(112)의 돌출 내경보다 작을 수 있음), 부속간 조립 완료 상태에서는 파이프 단부에 간섭되지 않을 수 있고, 이러한 보조 내측 돌출부(116)는 스웨징 과정(부속간 조립 완료 상태에서 스웨징 완료 단계로 진행되는 과정)이 진행 되면서 스웨지 링(15)이 후방 외측 돌출부(114)를 지나면 가압된 파이프 단부의 외측으로의 탄성적 회복에 의해 외측으로 가압되며 탄성적으로 회복되면서 후방 외측 돌출부(114)가 스웨지 링(15)의 제1 링부(15a)보다 외측으로 더 돌출되게 할 수 있고, 이에 따라, 스웨지 링(15)이 후방으로의 이탈이 더욱 방지될 수 있다(스웨지 링(15)의 후단에 대한 걸림턱 역할). 또한, 이러한 후방 외측 돌출부(114)의 걸림턱 역할은 제한턱부(111f)와 유기적으로 조합되어, 스웨지 링(15)의 전후 방향으로의 이탈을 제한하여 스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)의 체결력을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 부속간 조립 완료 상태에서 제2 링부(15b)의 내주면과 제1 스웨징부(111a)의 외주면이 면 접촉되도록, 제2 링부(15b)의 내주면의 적어도 일부는 전후 방향으로 일정 외경이 형성되고, 제1 스웨징부(111a)의 외주면의 적어도 일부는 전후 방향으로 일정 외경이 형성될 수 있다. 다시 말해, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측(제2 링부(15b))에 편평(전후 방향으로 편평)한 곡면이 형성되고, 아우터 바디(11)의 후방 외측 돌출부(114)의 전방측(제1 스웨징부(111a))에 편평한 곡면이 형성되므로, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측의 편평한 곡면(제2 링부(15b)의 적어도 일부)와 아우터 바디(11)의 후방 외측 돌출부(114)의 전방측(제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부)가 접촉(면 접촉)되어 사면 접촉에 의한 이탈력 발생을 방지할 수 있다.
또한, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측 편평한 곡면(제2 링부(15b))은 스웨징 완료 상태에서는 제2 스웨징부(111b)와 접촉되므로, 스웨징 완료 상태에서도 사면 접촉에 의한 이탈력 발생이 방지될 수 있다. 이때, 스웨징 과정 또는 스웨징 완료 상태에서, 제2 스웨징부(111b)는 제2 링부(15b)의 가압에 의해 편평한 곡면을 갖도록 변형되어 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측 편평한 곡면(제2 링부(15b))과 면 접촉될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 스웨징 완료 상태에서 제1 링부(15a)의 내주면과 제1 스웨징부(111a)의 외주면이 면 접촉되도록, 제1 링부(15a)의 내주면의 적어도 일부는 전후 방향으로 일정 외경이 형성되고, 제1 스웨징부(111a)의 외주면의 적어도 일부는 전후 방향으로 일정 외경이 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 링부(15a)의 내주면의 적어도 일부는 단면이 선형으로(전후 방향으로 편평하게) 형성되고, 제1 스웨징부(111a)의 외주면의 적어도 일부는 단면이 선형으로 형성될 수 있고, 이에 따라, 스웨징 완료 상태에서 제1 링부(15a)의 내주면의 적어도 일부와 제1 스웨징부(111a)의 외주면의 적어도 일부는 면 접촉될 수 있다. 이에 따라, 사면 접촉에 의한 이탈력 발생이 방지될 수 있다.
또한, 제1 내측 돌출부(112)는 스웨징 완료 상태에서 제1 링부(111a)의 전후 방향으로 일정 외경이 형성되는 부분에 의해 가압될 수 있다. 즉, 스웨징 완료 상태에서 제1 내측 돌출부(112)은 편평한 부분에 의해 가압될 수 있어, 이탈력 작용을 줄일 수 있다.
전술한 바에 따르면, 부속간 조립 과정에서, 소성 변형을 통하여 부속간 조립 과정이 수행되던 본원의 발명자의 기존 출원(한국등록특허공보 제10-2137995호)에 비해, 조립 과정에서 필요한 힘이 감소하여 생산성 향상 및 조립에 필요한 장비 간소화가 가능하고, 제품 단가 감소가 이루어질 수 있다.
또한, 전술한 바에 따르면, 후방 외측 돌출부(114)와 내측 그루브부(15e)의 조립 공차를 조절을 통하여, 부속간 조립 완료 상태에서 스웨지 링(15)이 아우터 바디(11)을 따라 아우터 바디(11)의 둘레 방향으로 회전이 가능하게 함으로써, 시공 시 제품 외면에 새겨진 제품 정보를 확인하기 편한 방향으로 조절하여 시공이 가능하며 필요에 따라 스웨지 링(15)을 아우터 바디(111)에 고정시켜 회전하지 않도록 하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 바에 따르면, 본원의 발명자의 기존 출원(한국등록특허공보 제10-2137995호) 대비 적극적으로 스웨징 되는 부피가 감소하므로, 스웨징 과정에서 필요한 힘이 감소되어 전용 체결 공구의 경량화가 이루어질 수 있다.
또한 전술한 바에 따르면, 본원의 발명자의 기존 출원(한국등록특허공보 제10-2137995호)은 소성 변형으로 부속간 조립이 진행되었는데, 소성 변형 후 남은 탄성 영역의 응력이 스웨지 링(15)의 사면과 아우터 바디(11)의 사면 사이에 작용하여 스웨지 링(15)이 이탈하는 현상이 발생할 수 있었다. 또한, 이와 같은 맥락에서 스웨징 완료 후 스웨지 링(15)의 내면과 아우터 바디(11)의 외면간의 접촉에 스웨지 링(15)을 이탈시킬 수 있는 응력이 발생할 수 있었다. 이에 따라, 부속간 조립 완료 상태 및 스웨징 완료 상태 각각에서 스웨지 링(15)와 아우터 바디(11)를 마찰력으로 고정시키지만, 스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)의 사면 형상을 완화(접촉을 줄여) 스웨지 링(15)의 이탈 가능성을 감소시킬 필요가 있을 수 있다.
전술한 바에 따르면, 부속간 조립 완료 상태에서 내측 그루브부(15e)와 후방 외측 돌출부(114)의 맞물림 결합이 이루어지므로, 부속간 조립 완료 상태에서의 스웨지 링(15)과 아우터 바디(11)의 결합력이 향상될 수 있고, 이에 더해, 제1 그루브부(118)에 의해 부속간 조립 완료 상태에서 제2 테이퍼부(15d)와 아우터 바디(11)의 접촉이 제거되므로, 본원의 발명자의 기존 출원(한국등록특허공보 제10-2137995호) 대비 스웨지 링(15)에 후방으로의 이탈력이 발생하는 것을 줄이거나 방지할 수 있다.
또한, 스웨징 완료 상태에서는, 제1 그루브부(118)에 의해 제1 테이퍼부(15c)와 아우터 바디(11)의 접촉 및 제2 그루브부(119)에 의해 제2 테이퍼부(15d)와 아우터 바디(11)의 접촉이 제거되므로 본원의 발명자의 기존 출원(한국등록특허공보 제10-2137995호) 대비 스웨지 링(15)에 후방으로의 이탈력이 발생하는 것을 줄이거나 방지할 수 있다.
이와 같이, 스웨징 완료 후 아우터 바디(11)의 외면과 스웨지 링(15)의 내면이 스웨지 링(15)이 이탈하는 방향으로의 접촉(이를 테면, 제1 그루브부(118)에 의한 제1 테이퍼부(15c)와 연결부(111c)의 적어도 일부의 접촉 및 제2 그루브부(119)에 의한 제2 테이퍼부(15d)와 전방 연장부(111d)의 적어도 일부의 접촉(사면 접촉))이 배제되므로 스웨지 링(15)의 이탈을 방지하는 추가적인 아우터 바디(11)의 형상이나 스웨지 링(15)의 형상이 불필요하다.
또한, 전술한 바에 따르면, 부속간 조립 과정 또는 부속간 조립 완료 후에 스웨지 링(15)의 이탈(빠지는 양상)을 억제하는 용도로 사용했던 아우터 바디(11)의 후방 외측 돌출부(114)를 스웨징 완류 후에도 스웨지 링(15)의 후방으로의 이동(이탈)을 제한하는 용도로 사용할 수 있으므로, 본원의 발명자의 기존 출원(제10-2018-0075259호) 에 비해 보다 적극적은 스웨지 링(15) 이탈 방지가 가능하여 파이프(210)에 가해지는 진동 및 충격에 대하여 높은 저항성이 확보될 수 있다.
또한, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측(제2 링부(15b))에 편평(전후 방향으로 편평)한 곡면이 형성되고, 아우터 바디(11)의 후방 외측 돌출부(114)의 전방측(제1 스웨징부(111a))에 편평한 곡면이 형성되므로, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측의 편평한 곡면(제2 링부(15b)의 적어도 일부)와 아우터 바디(11)의 후방 외측 돌출부(114)의 전방측(제1 스웨징부(111a)의 적어도 일부)가 면 접촉되어 사면 접촉에 의한 이탈력 발생이 방지되며 결합력이 증가될 수 있다.
또한, 스웨지 링(15)의 내측 그루브부(15e)의 전방측 편평한 곡면(제2 링부(15b))은 스웨징 완료 상태에서는 제2 스웨징부(111b)와 접촉되므로, 스웨징 완료 상태에서도 사면 접촉에 의한 이탈력 발생이 방지되며 결합력이 증가될 수 있다.
또한, 전술한 바에 따르면, 스웨징 완료 상태에서 후방 외측 돌출부(114)가 스웨지 링(15)의 후단에 걸림 턱 형태로 걸림 체결되고, 스웨지 링(15)의 전단이 아우터 바디(11)의 연직면(제한턱부(111f)의 연직면)에 접촉되므로 스웨징 완료 상태가 더욱 공고해질 수 잇다.
또한, 전술한 바에 따르면, 아우터 바디(11)의 제1 스웨징부(111a) 및 제2 스웨징부(111b)의 외경은, 스웨징 완료 후 파이프에 대한 적절한 기계적 결합(체결)이 이루어지게 하는 제1 스웨징부(111a) 및 제2 스웨징부(111b)의 두께에 의해 결정됨이 바람직하다. 또한, 스웨지 링(15)의 두께는 아우터 바디(11)와 파이프(210)의 접촉 응력을 충분히 유지할 수 있는 스웨지 링(15)의 두께에 의해 결정될 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 아우터 바디(11)의 전방 단부의 내면에는 아우터 바디(11)의 내측으로 돌출되어 파이프(210)의 전방으로의 이동을 제한하는 스토퍼 돌기(도면부호 미부여)가 아우터 바디(11)의 둘레 방향을 따라 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 아우터 바디(11)는 다른 방향으로부터 다른 파이프의 단부가 삽입되는 다른 파이프 장착 파트를 포함할 수 있다. 다른 파이프 장착 파트는 다른 파이프가 삽입되는 방향으로 개구된 파이프 삽입 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 파이프가 전방으로부터 삽입되는 경우, 다른 파이프 장착 파트의 파이프 삽입 공간은 전방으로 개구될 수 있다.
또한, 본 파이프 연결 장치는 엘보 타입으로 형성되어 파이프(210)를 파이프(210)와 90˚ 각도를 두고 배치되는 다른 파이프에 연결하거나, 또는, 유니온 티 타입으로 형성되어 파이프(210)를 2 개의 다른 파이프와 연결할 수 있다. 이러한 경우에도 다른 파이프 장착 파트의 파이프 삽입 공간은 다른 2 개의 파이프가 삽입되는 방향으로 개구될 수 있다. 다른 파이프 장착 파트는 전술한 파이프 장착 파트(111)와 동일 내지 대응되는 구성이므로 상세한 설명은 생략한다. 이와 같이 본 파이프 연결 장치에 있어서, 아우터 바디(11)는 파이프(210) 연결에 있어 필요에 따라 다양한 형태로 구현(형성, 제조)될 수 있다. 이를 테면, 아우터 바디(110)가 상술한 엘보(도-엘보) 타입과 같은 형태로 구현될 경우 본 파이프 연결 장치는 파이프(210)와 다른 파이프를 90˚ 각도로 체결할 수 있고, 아우터 바디(11)가 유니온 티(도-유니온 티) 타입과 같은 형태로 구현될 경우 본 파이프 연결 장치는 직렬 연결된 파이프(210)와 다른 파이프에 분기관을 체결할 수 있을 것이다. 또한, 본 파이프 연결 장치는 다른 파이프 장착 파트에 대해 구비되는 다른 스웨지 링을 포함할 수 있다. 다른 스웨지 링은 전술한 스웨지 링(15)과 동일 내지 대응되는 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 파이프 연결 장치에 있어서, 스웨지 링(15)의 이동은 체결 공구에 의해 이루어질 수 있다. 예시적으로, 체결 공구는 스웨지 링(15)의 후단면에 접촉되는 후방 지지 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 체결 공구는 스웨지 링(15)이 아우터 바디(11)의 후방으로부터 아우터 바디(11)의 적어도 일부를 둘러싸는 위치로 이동되도록 후방 지지 유닛을 전방으로 상대적으로 이동시키는 구동력과 구동력에 의한 축 방향 압축력을 제공하는 구동 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 아우터 바디(11)의 전방 연장부(111d)의 전방의 외주면에는 구동 유닛이 배치되는 구동 유닛 배치부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 구동 유닛 배치부는 구동 유닛의 하부와 맞물리게 형성되되, 구동 유닛(23)의 후방으로의 이동이 제한되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 전술한 제한턱부(111f)가 구동 유닛 배치부 역할을 할 수 있다.
즉, 아우터 바디(파이프 장착 파트(111))(11)의 외면에 소정의 지지부 역할을 하는 구동 유닛 배치부가 형성되어 체결 공구는 스웨지 링(15)의 후방과 아우터 바디(11)의 외면의 구동 유닛 배치부를 지지하며 스웨지 링(15)을 아우터 바디(11)에 대하여 체결할 수 있다. 또한, 체결 공구는 다른 스웨지 링의 전단면에 접촉되는 전방 지지 유닛을 포함할 수 있다. 전방 지지 유닛은 후방 지지 유닛(21)과 대응되는 구성이므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 파이프 연결은 상술한 체결 공구를 포함할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 본 파이프 연결 장치는, 가공 형태와 관련하여 이하와 같은 효과를 발휘할 수 있다.
본 파이프 연결 장치에 의하면, 아우터 바디(11)의 외면에 제1 그루브부(118) 및 제2 그루브부(119)가 형성되므로, 제2 링부(15b)의 내주면을 제1 스웨징부(111a)에 접촉시키기 위한 부속간 조립 과정 및 제2 링부(15b)의 내주면을 제2 스웨징부(111b)의 외주면에 접촉시키고 제1 링부(15a)의 내주면을 제1 스웨징부(111a)의 외주면에 접촉시기 위한 스웨징 과정에서 종래의 스웨징 방식의 관 연결 장치에 비하여 적은 힘으로 스웨징을 수행 할 수 있어 공구에서 소모되는 에너지를 절감 할 수 있고 스웨징 과정에서 공구의 변형을 방지하기 위해 필요한 공구의 구조적인 강성을 줄일 수 있어 공구의 무게 역시 절감 할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 파이프 연결 장치에 있어서,
    파이프 단부의 삽입이 가능하도록 후방으로 개구된 파이프 삽입 공간이 형성된 파이프 장착 파트를 갖는 아우터 바디; 및
    상기 파이프 장착 파트의 적어도 일부를 둘러싸고 접촉 및 가압하는 스웨지 링을 포함하되,
    상기 파이프 장착 파트는, 제1 내측 돌출부가 형성되는 제1 스웨징부, 제2 내측 돌출부가 형성되고 상기 제1 스웨징부로부터 전방으로 간격을 두고 위치하는 제2 스웨징부 상기 제1 스웨징부와 상기 제2 스웨징부를 연결하는 연결부, 상기 제2 스웨징부로부터 전방으로 연장 형성되는 전방 연장부, 및 상기 제1 스웨징부로부터 후방으로 연장 형성되어 후방 외측 돌출부가 형성되는 후방 연장부를 포함하고,
    상기 스웨지 링은, 상기 파이프 단부의 외경보다 큰 제1 링 내경을 갖는 제1 링부, 전방으로 갈수록 내경이 확장되도록 상기 제1 링부의 전단으로부터 전방으로 연장되는 제1 테이퍼부, 상기 제1 테이퍼부의 전방에 위치하고 상기 제1 링 내경보다 큰 제2 링 내경을 갖는 제2 링부 및 전방으로 갈수록 내경이 확장되도록 상기 제2 링부의 전단으로부터 전방으로 연장되는 제2 테이퍼부, 및 상기 제1 테이퍼부와 상기 제2 링부를 연결하며 상기 제1 테이퍼부의 전단 및 상기 제2 링부의 후단보다 외측으로 함몰되는 내측 그루브부를 포함하고,
    상기 내측 그루브부는 상기 제2 링부의 내주면이 상기 제1 스웨징부의 외주면에 접촉된 부속간 조립 완료 상태에서, 상기 스웨지 링의 후방으로의 이동이 제한되도록, 상기 후방 외측 돌출부와 맞물림 결합되는 것인, 파이프 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스웨지 링은, 상기 부속간 조립 완료 상태에서 상기 제2 테이퍼부가 상기 아우터 바디에 접촉되지 않도록 구비되는 것인, 파이프 연결 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부에는, 상기 부속간 조립 완료 상태에서 상기 제2 테이퍼부에 접촉되지 않도록 함몰되고, 상기 제1 링부의 내주면이 상기 제1 스웨징부의 외주면에 접촉되고 상기 제2 링부의 적어도 일부의 내주면이 상기 제2 스웨징부의 외주면에 접촉된 스웨징 완료 상태에서 상기 제1 테이퍼부에 접촉되지 않도록 함몰되는 제1 그루브부가 형성되는 것인, 파이프 연결 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전방 연장부에는,
    상기 제1 링부의 내주면이 상기 제1 스웨징부의 외주면에 접촉되고 상기 제2 링부의 적어도 일부의 내주면이 상기 제2 스웨징부의 외주면에 접촉된 스웨징 완료 상태에서 상기 제2 테이퍼부에 접촉되지 않도록 함몰되는 제2 그루브부가 형성되는 것인, 파이프 연결 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 후방 외측 돌출부는, 상기 제1 링부의 내주면이 상기 제1 스웨징부의 외주면에 접촉되고 상기 제2 링부의 적어도 일부의 내주면이 상기 제2 스웨징부의 외주면에 접촉된 스웨징 완료 상태에서 상기 스웨지 링의 후방으로의 이동을 제한하는 제한턱 역할을 하는 위치에 형성되는 것인, 파이프 연결 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파이프 장착 파트는, 상기 전방 연장부의 전방에 형성되어, 상기 스웨징 완료 상태에서 상기 스웨지 링의 전방으로의 이동을 제한하는 제한턱부를 더 포함하는 것인, 파이프 연결 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 후방 연장부에는 보조 내측 돌출부가 형성되고,
    상기 보조 내측 돌출부는, 상기 부속간 조립 완료 상태에서, 그의 돌출 끝단의 돌출 내경이 상기 제1 내측 돌출부의 돌출 끝단의 돌출 내경보다 작도록 구비되는 것인, 파이프 연결 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 링부의 내주면이 상기 제1 스웨징부의 외주면에 접촉되고 상기 제2 링부의 적어도 일부의 내주면이 상기 제2 스웨징부의 외주면에 접촉된 스웨징 완료 상태에서 상기 제1 링부의 내주면과 상기 제1 스웨징부의 외주면이 면 접촉되도록, 상기 제1 링부의 외주면은 전후 방향으로 일정 외경이 형성되고, 상기 제1 스웨징부의 내주면은 전후 방향으로 일정 외경이 형성되는 것인, 파이프 연결 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 내측 돌출부는, 상기 스웨징 완료 상태에서 상기 제1 링부의 전후 방향으로 일정 외경이 형성되는 부분에 의해 가압되는 것인, 파이프 연결 장치.
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