파이프 조인트(PIPE JOINT)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년06월18일
(11) 등록번호 10-1154234
(24) 등록일자 2012년06월01일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F16L 37/38 (2006.01) F16L 37/28 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2008-0107545
(22) 출원일자 2008년10월31일
심사청구일자 2008년10월31일
(65) 공개번호 10-2009-0045112
(43) 공개일자 2009년05월07일
(30) 우선권주장
JP-P-2007-283538 2007년10월31일 일본(JP)
JP-P-2008-109772 2008년04월21일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP52013518 U*
JP61073993 U*
JP50057021 U
JP03096791 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
에스엠씨 가부시키 가이샤
일본국 도쿄도 치요다쿠 소토칸다 4-14-1
(72) 발명자
카츠타 코지
일본국 이바라끼껜 300-2493 츠쿠바미라이시 기
누노다이 4-2-2 에스엠씨 가부시키가이샤 츠쿠바
기쥬츠센타 내
오키츠 마사유키
일본국 이바라끼껜 300-2493 츠쿠바미라이시 기
누노다이 4-2-2 에스엠씨 가부시키가이샤 츠쿠바
기쥬츠센타 내
(74) 대리인
황이남
전체 청구항 수 : 총 5 항 심사관 : 조덕현
(54) 발명의 명칭 파이프 조인트
(57) 요 약
본 발명은, 소켓(52)과, 상기 소켓(52)과 대향하는 관계로 정렬된 플러그(54)를 포함하는 파이프 조인트(50)에
관한 것이다. 상기 소켓(52)의 일단부에 는 홀더(56)가 배치된다. 또, 상기 홀더(56)와 상기 소켓(52) 사이에
패킹(76)이 지지된다. 그리고, 상기 패킹(76)은, 외주측에 배치된 바디실링부(82)와, 내주측에 배치되어 상기
플러그(54)의 외주면에 접촉하는 플러그실링부(84)와, 상기 소켓(52)의 내부에서 변위가능하게 배치된 밸브
(110)가 착좌가능한 자리면(90)이 형성된 밸브실링부(86)로 구성된다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1154234
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특허청구의 범위
청구항 1
제1조인트부재(52);
상기 제1조인트부재(52)와 일체적으로 연결되는 홀더(56);
상기 홀더(56)의 내부에 결합 또는 이탈이 자유롭게 설치되는 제2조인트부재(54);
상기 제1조인트부재(52)의 내부에 배치되고, 상기 제1조인트부재(52)와 상기 제2조인트부재(54)의 사이를 유
통하는 압력유체의 유통상태를 전환가능한 밸브기구(62); 및
상기 제1조인트부재(52) 및 상기 홀더(56) 사이에 유지되는 제1실링부(82)와, 상기 제2조인트부재(54)에 접촉
할 수 있는 환상으로 형성되는 제2실링부(84)와, 상기 밸브기구(62)의 밸브체(110)가 착좌가능한 제3실링부
(86)를 갖는 시일부재(76)를 포함하고,
상기 밸브체(110)는,
상기 제1조인트부재(52)의 내부에 축선방향을 따라서 변위가능하게 배치되고, 본체부(114)와, 상기 본체부
(114)의 중앙부에 형성되는 베이스부(119)와, 상기 본체부(114)에 대하여 상기 제2조인트부재(54) 측으로 돌
출하고, 상기 베이스부(119)를 중심으로 상기 베이스부(119)에서 반지름 방향을 향하여 서서히 높이가 높아지
도록 형성되는 다리부(116a~116c)와, 상기 본체부(114)의 외주측에 형성되어 상기 제3실링부(86)에 착좌가능
한 자리부재(118)를 포함하고, 상기 다리부(116a~116c)의 선단부가 제2조인트부재(54)에 접촉하는 동시에, 상
기 자리부재(118)는 상기 제3실링부(86)에 첩촉하는 측면이 상기 밸브체(110)의 축선에 대하여 소정의 각도로
경사진 테이퍼형상으로 형성되고, 상기 제3실링부(86)은 상기 자리부재(118)에 대응하여 상기 시일부재(76)의
축선에 대하여 소정의 각도로 경사한 테이퍼형상의 자리면(90)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프
조인트.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 다리부(116a~116c)는, 상기 밸브체(110)의 중심으로부터 반지름 외측방향으로 연재하며, 원주방향으로
환상의 등간격으로 서로 이간하여, 상기 중심으로부터 복수로 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 밸브체(110)와 상기 제1조인트부재(52) 사이에는, 스프링(112)이 상기 밸브체(110)를 상기 제2조인트부
재(54)의 측을 향하여 가세하도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 4
제3항에 있어서,
상기 자리부재(118)가, 상기 밸브체(110)를 구성하는 본체부(114)의 외주면으로부터 반지름 외측 방향으로 돌
출하도록 배치되고, 상기 자리부재(118)의 일측면에 반대되는 타측면은 상기 스프링(112)의 단부를 지지하는
것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 5
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다리부(116a~116c)는 상기 베이스부(119)를 중심으로 반지름 외측방향으로 방사형상으로 복수 설치되는
것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
청구항 6
삭제
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청구항 7
삭제
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은, 소켓과 플러그를 접속 및 분리시키는 것에 의해, 유체가 흐르는 유로를 개폐하는 파이프조인트에[0001]
관한 것이다.
배 경 기 술
종래부터, 소켓과 플러그를 접속 및 또는 분리시킬 때에, 자동적으로 유로를 개폐하는 파이프 조인트가 채용[0002]
되고 있다. 상기 파이프 조인트에 의해 밸브체가 자동적으로 개폐되기 때문에, 소켓과 플러그를 분리하였을
때에 상기 유체유로는 폐색되어 유체의 누출이 방지된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 일본특허 제2732017호에 개시된 파이프 조인트(1)는, 외주부에 잠금볼(locking[0003]
balls)(2)을 포함한다. 상기 파이프 조인트(1)는, 조작슬리브(3)를 미끄럼운동이 자유롭게 지지하는 전통부
(前筒部, forward tubular portion)(4) 및 상기 전통부(4)의 후단부에 연결된 후통부(後筒部, rearward
tubular portion)(5)를 구비하고 있다. 상기 전통부(4) 및 상기 후통부(5)로 소켓본체(6)가 구성된다. 상기
소켓본체(6)의 내부에는, 밸브기구(9)가 배치된다. 상기 밸브기구(9)는, 원통형상으로 형성된 밸브지지부재
(7)와, 상기 밸브지지부재(7)의 내부에 미끄럼운동이 자유롭게 삽입된 밸브체(8)를 포함한다. 상기 밸브체
(8)와 상기 밸브지지부재(7) 단부 사이에 스프링(10)이 끼워지며, 상기 스프링(10)에 의해 상기 밸브체(8)가
전통부(4)측을 향해서 편위하고 있다. 상기 밸브체(8)의 외주면에는, 제1실링(11)이 장착된다. 상기 제1실링
(11)은, 상기 후통부(5)에 형성된 밸브자리(12)에 접촉가능하다.
또, 상기 후통부(5)와 상기 밸브지지부재(7)의 사이에는 제2실링(13)이 배치되며, 상기 밸브지지부재(7)와 상[0004]
기 밸브체(8)의 사이에는,양쪽 부재를 지지상태에서 시일(seal)하는 것이 가능한 제3실링(14)이 배치된다.
그리고, 상기 후통부(5)에 대한 상기 전통부(4)의 비접속상태 동안에, 상기 밸브체(8)가 상기 스프링(10)의[0005]
탄발작용하에서 전진해서, 상기 제1실링(11)이 상기 밸브자리(12)에 접촉하는 것에 의해 상기 유체통로(15)를
차단한다. 한편, 상기 전통부(4)의 접속시에 상기 소켓본체(6) 내에 삽입된 상기 전통부(4)의 선단이 상기 밸
브체(8)의 단부에 접촉하고, 상기 전통부(4)에 의해 압박된 상기 밸브체(8)는 상기 스프링(10)의 탄발력에 대
항하여 후퇴한다. 또, 상기 제1실링(11)이 상기 밸브자리(12)로부터 이간하여, 상기 유체통로(15)를 개방하고
연통한다.
또, 도 11A 및 도 11B에 도시된 바와 같이, 일본실용신안공보 제58-041430호에 개시된 파이프 조인트에서, 통[0006]
형상의 소켓(20)이, 그 내부에 압축스프링(21)의 탄발작용하에서 변위하는 밸브체(22)를 구비한다. 상기 밸브
체(22)의 단면이 상기 소켓(20)의 내벽면에 배치된 고무제의 밸브자리부(23)에 착좌가능하게 배치된다. 그리
고, 상기 소켓(20)의 단부로 플러그(24)가 삽입되고, 상기 소켓(20)에 설치된 잠금볼(25)이 상기 플러그(24)
의 환상홈(26)에 삽입되는 것에 의해, 상기 플러그(24)와 상기 소켓(20)이 일체적으로 접속하는 것이 가능해
진다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
그러나, 일본특허 제2732017호에 따른 종래기술에서는, 제1~제3실링 링(11,13,14)을 각각 별개로 설치하고 있[0007]
기 때문에, 상기 파이프 조인트(1)를 구성하는 부품의 점수가 증대해 버리므로, 조립공정 수의 증가 뿐 아니
라 비용도 증가시킨다.
한편, 일본실용신안공보 제58-041430호에 따른 종래기술에서는, 상기 플러그(24)가 상기 소켓(20)의 단부로[0008]
삽입되었을 때, 상기 플러그(24)의 단부가 고무제의 밸브자리부(23)에 접촉하기 전에, 상기 밸브체(22)가 상
기 플러그(24)에 의해 압박되어 상기 밸브자리부(23)로부터 이간해 버린다. 그래서, 상기 밸브자리부(23)에
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의한 실링이 실시되기 전에 압력유체가 상기 소켓(20)으로부터 상기 플러그(24)측으로 유통해 버려, 그 결과,
상기 소켓(20)과 상기 플러그(24) 사이에서 압력유체가 누출되어 버린다.
또, 상기 파이프 조인트의 플러그(24)에서는, 상기 소켓(20)의 단부로 상기 플러그(24)를 삽입하여 설치되고,[0009]
상기 밸브자리부(23)에 접촉시키는 것에 의해 상기 소켓(20)과 플러그(24) 사이의 기밀을 유지하는 구성으로
하고 있다. 그러나, 상기 플러그(24)에 대하여 삽입방향과 반대방향으로 상기 밸브자리부(23)로부터의 반대반
응력이 가세되기 때문에, 상기 플러그(24)를 삽입할 때의 저항이 되어, 그 접속작업이 어려워진다.
또한, 상기 밸브체(22)의 착좌시에, 상기 밸브체(22)로부터 상기 밸브자리부(23)에 대하여 상기 밸브체(22)의[0010]
변위방향과 동일한 방향으로 착좌력(seating force)이 부여되기 때문에, 상기 밸브체(22)에 대하여 고압이 부
여된 경우에 있어서의 내압성이 감소된다.
또, 압력유체의 연통상태를 전환하는 상기 밸브체(22)가, 상기 소켓(20) 및 상기 플러그(24) 내에 설치된 유[0011]
로를 가로지르도록 정렬되어 있기 때문에, 상기 압력유체가 상기 유로를 유통할 때에 저항이 전개되며, 압력
의 손실의 증가가 수반된다.
과제 해결수단
본 발명의 목적은, 조립성의 향상과 함께 비용을 삭감이 가능하며, 압력유체의 누출을 방지하여 상기 압력유[0012]
체를 확실히 유통시킬 수가 있는 파이프 조인트를 제공하는 것이다.
본 발명은, [0013]
제1조인트부재와,[0014]
상기 제1조인트부재와 일체적으로 연결되는 홀더와,[0015]
상기 홀더의 내부에 결합 또는 이탈이 자유롭게 장착되는 제2조인트부재와,[0016]
상기 제1조인트부재의 내부에 배치되고, 상기 제1조인트부재와 제2조인트부재의 사이를 유통하는 압력유체의[0017]
유통상태를 전환할 수 있는 밸브기구와,
상기 제1조인트부재 및 홀더의 사이에 유지되는 제1실링부와, 상기 제2조인트부재에 접촉가능한 제2실링부와,[0018]
상기 밸브기구의 밸브체가 착좌가능한 제3실링부를 갖는 실링부재를 특징으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적, 특징 및 이점들은 도시예의 방법에 의해 나타내어진 바람직한 실시예를[0019]
동반한 도면들과 함께, 하기의 기재를 통해 더욱 명백해질 것이다.
효 과
본 발명에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수가 있다.[0020]
즉, 제1~제3실링부를 갖는 실링부재에 의해, 홀더 및 제1조인트부재와 제2조인트부재의 사이에 있어서의 압력[0021]
유체의 누출을 방지하고, 또한, 상기 제1조인트부재와 홀더의 사이에서 압력유체가 누출되는 것을 방지하는
것과 동시에, 밸브기구의 밸브체가 착좌한 밸브 닫힘시에 있을 때에 압력유체의 누출을 방지할 수가 있다. 그
결과, 시일을 실시하는 각 부위에 대응시켜서 복수의 제1~제3실링을 설치한 종래의 파이프 조인트와 비교할
때, 파이프 조인트를 구성하는 부품의 점수를 삭감할 수가 있기 때문에, 조립공정 수 및 비용의 저감을 꾀할
수가 있으며, 또한, 압력유체의 누출을 방지할 수가 있으므로, 상기 압력유체를 확실하고 효율적으로 유통시
킬 수가 있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
도 1에서, 참조부호 50은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 파이프 조인트를 나타낸다. 소켓(52)에 대하여[0022]
플러그(54)가 접속된 상태를, 도 1을 참조하면서 설명한다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 파이프 조인트(50)는, 금속제 재료로 형성되고 축선방향을 따른 일[0023]
측에(화살표 A 방향으로) 정렬되는 소켓(제1조인트부재)(52)과, 상기 소켓(52)과 대향하여 타측에(화살표 B
방향으로) 동축상이 되도록 정렬되는 플러그(제2조인트부재)(54)를 구비한다. 또, 상기 파이프 조인트(50)는,
상기 소켓(52)의 단부에 배치되며 상기 플러그(54)의 일부가 삽입되는 홀더(56)와, 상기 홀더(56)의 외주면을
둘러싸도록 장착되고 리턴스프링(58)의 탄발력하에서 축선방향으로 변위가 자유로운 슬리브(60)와, 상기 소켓
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(52)의 내부에 배치되며 상기 소켓(52)과 플러그(54)와의 연통상태를 전환하는 밸브기구(62)를 포함한다.
상기 소켓(52)은, 그 일단부측에 형성되고 도시하지 않는 배관 등이 접속되는 제1접속부(64)와, 상기 제1접속[0024]
부(64)에 인접하여 배치된 육각기둥 형상의 제1고정부재(66)와, 상기 소켓(52)의 타단부측에 형성되며, 그 내
부에 상기 홀더(56)를 지지할 수 있는 지지부재(68)를 포함한다.
또, 상기 소켓(52)에는, 상기 제1접속부(64)의 내부에 포트(70)가 형성되고, 상기 제1고정부재(66)의 내부에[0025]
는, 상기 포트(70)에 대하여 반지름 외측 방향으로 확경한 공간부(72)가 설치된다. 상기 공간부(72)에는 상기
밸브기구(62)가 배치된다.
또한, 상기 소켓(52)을 구성하는 상기 지지부재(68)의 내주면에는, 상기 공간부(72)에 대하여 더욱 확경한 단[0026]
차부(74)가 형성된다. 상기 단차부(74)와 홀더(56)의 사이에 패킹(시일부재)(76)의 일부가 끼워져서
죄어진다.
또, 상기 지지부재(68)에는, 반지름 외측 방향으로 돌출한 환상의 볼록부(78)가 형성된다. 상기[0027]
볼록부(78)가, 상기 홀더(56)의 오목부(80)(후술함)에 삽입되는 것에 의해, 상기 소켓(52)에 대하여 상기 홀
더(56)가 접속되게 된다.
상기 패킹(76)은, 예를 들면, 고무 등의 탄성재료로 원통형상으로 형성되며, 상기 단차부(74)에 지지되는 바[0028]
디실링부(제1실링부)(82)와, 상기 바디실링부(82)에 대하여 반지름 내측 방향으로 축경한 플러그실링부(제2실
링부)(84)와, 상기 바디실링부(82)와 상기 플러그실링부(84)를 내부접속시키는 밸브실링부(제3실링부)(86)를
포함한다. 상기 바디실링부(82)가 상기 소켓(52) 측의 상기 패킹(76)의 일단부측에 배치되고, 상기 플러그실
링부(84)가 상기 홀더(56) 측의 상기 패킹(76)의 타단부측에 배치된다.
상기 밸브실링부(86)는, 단면이 대략 L자 형상으로 굴곡하고, 바디실링부(82)와 플러그실링부(84)를 일체적으[0029]
로 접속하며, 축선방향을 따라서 대략 일정한 지름으로 연재한다. 그의 외주면이 홀더(56)의 내주면에 설치된
장착부(88)에 설치된다.
또, 상기 밸브실링부(86)는 상기 바디실링부(82)의 근방에 상기 밸브기구(62)를 구성하는 상기 밸브(110)가[0030]
착좌 가능한 자리면(90)을 포함한다. 상기 자리면(90)은 상기 밸브(110)에 면하며, 상기 패킹(76)의 축선에
대하여 소정의 각도로 경사지고, 상기 바디실링부(82)로부터 상기 플러그실링부(84)를 향한 방향으로 서서히
축경하는 테이퍼형상으로 형성된다.
상기 플러그(54)는, 금속제 재료로 원통형상으로 형성되며, 그 일부가 상기 홀더(56) 및 상기 소켓(52) 내에[0031]
삽입되는 것에 의해 상기 소켓(52)의 타단부에 접속된다. 상기 플러그(54)는 일단부측에 형성되며 도시하지
않는 배관 등이 접속되는 제2접속부(92)와, 상기 제2접속부(92)에 인접하여 설치된 육각기둥 형상의 제2고정
부재(94)와, 타단부측에 형성되며 상기 제2고정부재(94)에 대하여 서서히 축경한 삽입부(96)와, 상기 제2고정
부재(94)와 상기 삽입부(96)의 사이에 배치되며 상기 플러그(54)의 외주면에 환상으로 오목하게 형성된 볼홈
(98)으로 구성된다.
또, 상기 플러그(54)의 내부에는 축선방향(화살표 A 및 B 방향)을 따라서 관통한 관통홀(100)이 형성되며, 이[0032]
로 인해 상기 플러그(54)가 상기 소켓(52)에 대하여 접속되었을 때에, 상기 포트(70) 및 상기 공간부(72)가
연통상태에 놓여진다.
상기 홀더(56)는, 금속제 재료로 원통형상으로 형성된다. 상기 소켓(52)측이 되는 일단부가 상기 소켓(52)의[0033]
단차부(74)에 면하도록 정렬된다. 상기 소켓(52)의 단차부(74)에서 상기 홀더(56)의 단부와 상기 소켓(52)사
이에 상기 패킹(76)의 바디실링부(82)가 끼워져 지지된다.
또, 상기 홀더(56)의 일단부측에는 그 외주면을 따라서 상기 오목홈(80)이 배치되고, 상기 소켓(52)의 타단부[0034]
의 내주면을 따라 형성된 볼록부(78)가 삽입된다. 이에 의해, 상기 홀더(56)가 상기 소켓(52)에 대하여 축선
방향으로 위치결정되서, 상기 축선방향을 따른 변위가 규제되어 접속상태가 된다.
또한, 상기 홀더(56)의 일단부측의 내주면에 장착부(88)가 형성되어 반지름 외측 방향으로 확경한다. 상기 장[0035]
착부(88)에는 상기 패킹(76)의 밸브실링부(86) 및 플러그실링부(84)가 장착된다. 한편, 상기 홀더(56)의 타단
부는, 반지름 외측 방향으로 확경한 플랜지부(102)를 갖는다. 상기 플랜지부(102)의 근방에는, 둘레방향을 따
라서 소정의 간격으로 이간한 복수의 볼홀(104)이 형성된다. 상기 볼홀(104)에는, 복수의 볼(106)이 각각 상
기 홀더(56)의 반지름 방향을 따라서 변위가 자유롭게 삽입된다. 상기 홀더(56)의 내주측에서 볼홀(104)의 직
경은, 약간 작게 형성된다. 이에 의해 상기 볼(106)이 상기 볼홀(104)로부터 상기 홀더(56)의 내부로 탈락해
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버리는 일이 없으며, 상기 볼(106)은 상기 볼홀(104)의 내부에 지지된다.
또, 상기 홀더(56)의 내주면은, 상기 플러그(54)측이 되는 타단부측으로부터 상기 소켓(52)측이 되는 일단부[0036]
측을 향해서 서서히 축경하게 되도록 형성된다. 좀 더 상세하게는, 상기 홀더(56)의 내경은 타단부로부터 축
선방향을 따른 대략 중앙부까지 대략 일정하게 설정되고, 상기 중앙부로부터 일단부측을 향해서 서서히 축경
된다. 즉, 상기 홀더(56)의 내주면은, 그 내부에 삽입되는 상기 플러그(54)의 삽입부(96)에 대응한 형상으로
형성된다.
상기 슬리브(60)는, 금속제 재료로 원통형상으로 형성되며, 상기 홀더(56)의 외주면을 덮도록 배치된다. 상기[0037]
슬리브(60)의 내주면에는, 반지름 내측 방향으로 돌출한 돌출부(108)가 형성된다. 상기 돌출부(108)와 상기
소켓(52)의 타단부 사이에는, 상기 슬리브(60)를 상기 소켓(52)으로부터 이간시키는 방향으로 가세하는 리턴
스프링(58)이 개재된다. 상기 돌출부(108)는, 상기 홀더(56)의 볼홀(104) 및 상기 볼홀(104) 내부에 설치된
볼(106)에 면하도록 환상으로 형성되며, 상기 볼(106)의 외주면에 자유롭게 접촉하도록 배치된다.
또, 상기 리턴스프링(58)은, 예를 들면, 일정한 지름으로 복수 감겨진 코일스프링으로 이루어진다. 상기 리턴[0038]
스프링(58)은, 상기 슬리브(60)의 내주면과 상기 홀더(56)의 외주면 사이의 공간에 배치된다.
그리고, 상기 슬리브(60)가 상기 리턴스프링(58)의 탄발력에 의해 변위하였을 때에, 상기 돌출부(108)가 상기[0039]
홀더(56)의 볼홀(104) 및 상기 볼홀(104)에 설치된 볼(106)에 대면하며, 상기 돌출부(108)가 홀더(56)의 플랜
지부(102)에 접촉하는 것에 의해, 상기 슬리브(60)의 변위가 규제된다. 즉, 상기 홀더(56)의 플랜지부(102)는
상기 슬리브(60)의 축선방향을 따른 변위를 규제할 수 있는 정지기구로서 기능한다.
상기 밸브기구(62)는 상기 소켓(52)의 공간부(72)에 배치되며, 상기 소켓(52)의 축선방향을 따라서 변위가 자[0040]
유로운 밸브(110)와, 상기 밸브(110)와 공간부(72)의 내벽면 사이에 장착되고 상기 밸브(110)를 상기 플러그
(54)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 가세하는 밸브스프링(112)을 포함한다.
상기 밸브(110)는, 예를 들면, 금속제 재료로 형성되며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본체부(114)와,[0041]
상기 본체부(114)의 단면에 대하여 소정의 높이로 돌출한 복수의 다리부(116a~116c)와, 상기 본체부(114)에
대하여 반지름 외측 방향으로 돌출한 자리부재(118)를 갖는다. 상기 본체부(114)에는, 상기 플러그(54) 및 상
기 패킹(76)에 면하는 단면이, 축선과 직교하는 방향으로 연재한 평면형상으로 형성되며, 그 중앙부에는, 원
주형상의 베이스부(119)가 설치된다.
3개의 다리부(116a~116c)는, 예를 들면, 상기 베이스부(119)를 중심으로 하여 서로 등간격으로 이간하여 형성[0042]
되고, 반지름 외측 방향을 향해서 방사형상으로 연재한다. 또한, 상기 다리부(116a~116c)는 상기 베이스부
(119)측으로부터 서서히 높이가 높아지도록 형성된다. 또한, 상기 다리부(116a~116c)의 높이는, 상기 플러그
(54)의 단부에 접촉하는 부위가 일정한 높이로 형성된다. 환언하면, 상기 다리부(116a~116c)는, 상기 본체부
(114)의 일단면에 있어서의 주연부로부터 중심을 향하도록 각각 연재하고 있다.
또, 상기 다리부(116a~116c)는 상기 본체부(114)의 외주측이 되는 부위가 상기 플러그(54)의 타단부와 대략[0043]
동일한 지름을 갖도록 정렬되고, 이로 인해 상기 플러그(54)가 상기 소켓(52) 및 상기 홀더(56)에 설치되었을
때, 상기 다리부(116a~116c)의 선단부에 대하여 상기 타단부가 접촉된다. 환원하면, 다리부(116a~116c)는 상
기 본체부(114)에 대하여 기둥형상으로 형성되어 있다.
상기 자리부재(118)는 상기 본체부(114)의 외주면에 대하여 소정의 지름으로 외부 돌출한 플랜지형상으로 형[0044]
성되며, 상기 플러그(54)측(화살표 B 방향으로)이 되는 일단면에는, 다리부(116a~116c) 방향을 향해서 서서히
끝이 가늘어지는 형상이 되는 테이퍼면(120)(도 2 참조)이 형성된다. 그리고, 상기 소켓(52)에 대한 플러그
(54)의 비접속상태에 있어서, 상기 테이퍼면(120)이 상기 패킹(76)의 자리면(90)에 대하여 접촉한 밸브 닫힘
상태를 나타낸다(도 5 참조). 또, 상기 자리부재(118)의 타단면은 평면형상으로 형성되며, 밸브스프링(112)의
일단부가 고착된다.
한편, 상기 소켓(52)의 포트(70)에 면하는 상기 본체부(114)의 타단면은, 단면이 직사각형상으로 형성되며,[0045]
그 외주측에는 밸브스프링(112)이 삽입된다.
상기 밸브스프링(112)은, 예를 들면, 코일스프링으로 이루어진다. 상기 밸브스프링(112)의 일단부가, 상기 밸[0046]
브(110)의 자리부재(118)에 설치되고, 반면 그의 타단부가 상기 소켓(52)을 구성하는 상기 공간부(72)와 상기
포트(70)의 접합부위에서 내벽면에 설치된다. 상기 밸브스프링(112)은 그의 타단부가, 소켓(52)을 구성하는
공간부(72)와 포트(70)의 접합부위에서 내벽면에 설치된다. 상기 밸브스프링(112)은 상기 밸브(110)측이 되는
상기 밸브스프링(112)의 일단부로부터 상기 밸브스프링(112)의 타단부를 향해서 서서히 확경하는 단면이 테이
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퍼형상으로 형성된다.
본 발명의 제1실시형태에 있어서의 파이프 조인트(50)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성되는 것이다. 이어서[0047]
본 발명의 작용효과에 대하여 설명할 것이다. 이러한 점에서, 도 5에 도시된 상기 소켓(52)으로부터 플러그
(54)를 이탈시킨 비접속상태를 초기상태로 하여 설명한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 파이프 조인트(50)의 초기상태에 서는, 상기 밸브스프링(112)의 탄발[0048]
력하에서 상기 밸브(110)가 홀더(56)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 압박되서, 상기 시일부재(118)가 상기
테이퍼면(120)에 의해 상기 패킹(76)의 자리면(90)에 접촉한다. 또, 상기 슬리브(60)가 상기 리턴스프링(58)
의 탄발력하에서 소켓(52)으로부터 이간하는 방향(화살표 B 방향)으로 가세되며, 상기 슬리브(60)의 돌출부
(108)가 상기 홀더(56)에 설치된 상기 볼(106)의 외주면에 접촉하고 있다. 이에 의해, 복수의 볼(106)이 각각
홀더(56)의 내주측을 향해서 압박되고, 상기 볼(106)의 일부가 홀더(56)의 내부에 노출된다.
이러한 초기상태에서, 상기 파이프 조인트(50)에 대하여 상기 홀더(56)의 타단부측으로부터 플러그(54)를 설[0049]
치한다. 이 경우에는, 우선 상기 슬리브(60)를 상기 리턴스프링(58)의 탄발력에 대항하여 상기 소켓(52)측으
로(화살표 A 방향으로) 슬라이드시킨 후, 상기 삽입부(96)측으로부터 상기 플러그(54)를 상기 홀더(56)의 내
부로 삽입한다.
그리고, 상기 플러그(54)를 상기 소켓(52)측을 향해서(화살표 A 방향으로) 밀어넣는 것에 의해, 상기 삽입부[0050]
(96)의 외주면에 상기 패킹(76)의 플러그실링부(84)가 미끄러져서 접촉하고, 이로 인해 상기 상기 플러그(5
4)와 상기 홀더(56) 사이의 기밀이 유지된다. 그 후, 상기 삽입부(96)의 단부가 밸브(110)의 다리부
(116a~116c)에 접촉하고, 상기 다리부(116a~116c)를 통해, 상기 밸브(110)를 상기 소켓(52)의 포트(70)측으로
(화살표 A 방향으로) 압박한다.
이의 결과로, 상기 밸브(110)가 상기 밸브스프링(112)의 탄발력에 대항하여 변위하고, 상기 밸브(110)를 구성[0051]
하는 상기 자리부재(118)가 상기 패킹(76)의 자리면(90)으로부터 이간하여 상기 소켓(52)의 공간부(72)와 상
기 플러그(54)의 관통홀(100)이 연통상태에 놓여진다.
상세하게는, 상기 포트(70)를 통해 상기 공간부(72)에 도입된 압력유체는, 상기 밸브(110)를 구성하는 복수의[0052]
다리부(116a~116c) 사이의 간극을 통과하여 상기 플러그(54)측으로 유통하고, 상기 플러그(54)의 관통홀(10
0)을 통해 상기 플러그(54)에 접속된 도시하지 않는 배관 등으로 유통한다. 이때, 상기 밸브(110)가 상기 패
킹(76)의 자리면(90)으로부터 이간하기 전에, 상기 플러그실링부(84)에 의해 플러그(54)의 외주면이 미리 둘
러싸여 있기 때문에, 상기 밸브(110)를 개방하는 것에 의해 압력유체가 상기 플러그(54)와 홀더(56)의 사이에
서 외부로 누출되는 것이 저지된다.
또, 상기 슬리브(60)의 지지상태를 해제하는 것에 의해, 상기 슬리브(60)가 리턴스프링(58)의 탄발력에 의해[0053]
플러그(54)측으로(화살표 B 방향으로) 변위해서, 상기 슬리브(60)의 돌출부(108)에 의해 복수의 볼(106)이 상
기 홀더(56)의 내주측을 향해서 압박된다. 그리고, 상기 볼(106)이 상기 플러그(54)의 외주면에 형성된 볼 홈
(98)에 삽입된다. 이에 의해, 상기 홀더(56)를 포함하는 상기 소켓(52)에 대하여 상기 플러그(54)의 축선방향
을 향한 변위가 규제되며, 상기 플러그(54)가 상기 소켓(52)에 대하여 접속된 상태가 된다(도 1 참조).
이때, 상기 패킹(76)을 구성하는 상기 플러그실링부(84)가, 상기 삽입부(96)의 외주면에 접촉하고 있기 때문[0054]
에, 상기 삽입부(96)와 상기 패킹(76) 사이로부터 압력유체가 누출되지 않으며, 이와 함께, 상기 밸브실링부
(86)에 의해 상기 소켓(52)의 내벽면과 상기 홀더(56)의 단부 사이로부터 압력유체가 누출되는 것도
방지된다.
한편, 상술한 소켓(52) 및 플러그(54)가 접속된 파이프 조인트(50)로부터 상기 플러그(54)를 분리하는 경우에[0055]
는, 상기 리턴스프링(58)의 탄발력에 대항하여 상기 슬리브(60)를 소켓(52)측으로(화살표 A 방향으로) 다시
슬라이드하여 변위시킨 후, 상기 플러그(54)를 상기 소켓(52)으로부터 이간시키는 방향으로(화살표 B 방향으
로) 인장한다. 이의 결과로써, 상기 플러그(54)의 볼 홈(98)에 삽입되어 있던 볼(106)이 상기 볼홀(104)을 따
라서 반지름 외측 방향으로 압박되서, 상기 볼(106)에 의한 상기 플러그(54)의 축선방향을 따른 변위규제상태
가 해제된다. 또, 동시에, 상기 밸브(110)에 대한 압박력이 감쇠되기 때문에, 상기 밸브(110)가 상기 밸브스
프링(112)의 탄발력에 의해 플러그(54)측으로(화살표 B 방향으로) 압박된다.
또한, 상기 플러그(54)를 상기 소켓(52)으로부터 이간하는 방향으로(화살표 B 방향으로) 추가 이동시키는 것[0056]
에 의해, 상기 밸브(110)의 자리부재(118)가 상기 패킹(76)의 자리면(90)에 접촉하고, 이로써, 상기 소켓(5
2)의 공간부(72)와 상기 홀더(56)의 내부 사이의 연통이 차단된다. 이에 의해, 상기 소켓(52)으로부터 상기
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플러그(54)를 이탈시킨 경우라도, 상기 소켓(52)의 공간부(72)에 공급되어 있는 압력유체가 외부로 누출되지
않고 유지된다.
이때, 상기 자리부재(118)는 상기 밸브(110)의 축선에 대하여 소정의 각도로 경사진 상기 테이퍼면(120)을 포[0057]
함하고 있기 때문에, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 자리면(90)에 접촉했을 때의 착좌력을, 상기 자리면(9
0)에 대하여 연직방향으로 움직이는 제1분력(F1)과, 상기 밸브(110)의 축선과 대략 평행으로 움직이는 제2분
력(F2)과, 상기 밸브(110)의 축선과 대략 직교하는 방향으로 움직이는 제3분력(F3)으로 적절하게 분산시킬 수
가 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제1실시형태에서는, 탄성재료로 이루어지는 원통형상의 패킹(76)에는, 그 외주측에[0058]
배치되며 상기 소켓(52)과 홀더(56)의 사이에 유지되는 바디실링부(82)와, 상기 패킹(76)의 내주측에 배치되
고 상기 플러그(54)의 외주면에 접촉가능한 플러그실링부(84)와, 상기 바디실링부(82)와 플러그실링부(84)의
사이에 배치되고 상기 밸브(110)와 접촉가능한 자리면(90)을 갖는 밸브실링부(86)가 구비된다. 즉, 단일의 패
킹(76)에 의해, 상기 홀더(56) 및 상기 소켓(52)과 상기 플러그(54) 사이에 있어서의 압력유체의 누출을 방지
하고, 또한, 상기 소켓(52)과 상기 홀더(56)의 사이에서 압력유체가 누출되는 것도 방지하면서, 상기 밸브
(110)가 상기 밸브실링부(86)에 착좌하였을 때에 상기 밸브(110)와 상기 밸브실링부(86)의 사이로부터 압력유
체가 누출되는 것을 방지할 수가 있다.
따라서, 각 부위에 각각의 실링부재를 배치했던 종래의 파이프 조인트와 비교할 때, 파이프 조인트(50)를 구[0059]
성하는 부품의 점수를 저감할 수가 있기 때문에, 그에 따라서, 조립 공정의 수 및 비용이 저감될 수 있다.
또, 상기 소켓(52)으로부터 상기 플러그(54)를 분리할 때, 상기 플러그(54)와 소켓(52) 사이의 유밀(流密,[0060]
fluidtight)이 유지되어어야만 연통상태가 확실하기 때문에, 압력유체의 누출을 확실하게 저지할 수가
있으며, 상기 파이프 조인트(50)를 통하여 상기 압력유체를 보다 효율적으로 유통시킬 수가 있게 된다.
또한, 상기 소켓(52)에 상기 플러그(54)가 접속될 때, 상기 패킹(76)의 내주측에 설치된 상기 플러그실링부[0061]
(84)를 상기 플러그(54)의 외주면을 접촉시켜서 포위하는 것에 의해, 상기 플러그(54)와 상기 플러그(54)를
유지하는 홀더(56) 사이의 유밀을 유지할 수 있도록 하고 있다. 즉, 상기 플러그(54)의 실링 하에 상기 플러
그실링부(84)의 변형량(압착량)을 저감할 수가 있기 때문에, 상기 플러그(54)를 소켓(52)에 삽입할 때의 저항
도 작아진다. 그 결과, 상기 플러그(54)를 설치할 때에 큰 힘을 필요로 하지 않고, 보다 용이하게 플러그의
착탈작업을 실시할 수가 있다.
또한, 상기 밸브(110)가 착좌하는 자리부재(118)를, 상기 패킹(76)의 축선에 대하여 소정의 각도로 경사한 테[0062]
이퍼형상을 제공하는 것에 의해, 상기 밸브(110)로부터 상기 자리면(90)에 부여되는 착좌력을 적절히 분산시
킬 수가 있기 때문에, 강도 및 내압성을 향상시킬 수가 있다.
또한, 상기 밸브(110)는 상기 플러그(54)에 면하는 상기 본체부(114)의 단면에, 등간격으로 이간한 복수의 다[0063]
리부(116a~116c)를 가진 구성으로 하고 있기 때문에, 상기 밸브(110)의 자리부재(118)가 상기 자리면(90)으로
부터 이간하여 압력유체의 유통이 가능할 때, 상기 밸브(110)가 압력유체의 유로를 방해하는 일이 없으며, 상
기 다리부(116a~116c)의 사이를 통과하여 상기 압력유체를 적절히 유통시킬 수가 있다. 그 결과, 상기 파이프
조인트(50)에 있어서의 압력유체의 압력손실을 억제할 수가 있으며, 상기 압력유체를 효율적으로 유통시킬 수
가 있고, 그에 따라, 에너지절약의 효과가 얻어진다.
다음으로, 본 발명의 제2실시형태에 따른 파이프 조인트(150)가, 도 8 및 도 9에 도시된다. 상술한 제1실시형[0064]
태와 동일한 그의 구성요소는, 동일한 참조부호를 사용함으로써 명기될 것이며, 상기 특징의 상세한 설명은
생략한다.
제2실시형태에 있어서의 파이프 조인트(150)는, 단일 패킹(76) 대신에, 소켓(52), 홀더(56) 및 플러그(54)간[0065]
의 기밀을 유지할 수 있는 구성이 바디 패킹(152), 링바디(154) 및 오링(156)으로 이루어진다는 점에서 제1실
시형태에 따른 파이프 조인트(5)과 상이하다.
상기 파이프 조인트(150)는, 소켓(52)의 단차부(74)에 유지된 바디 패킹(152)를 포함한다. 상기 바디 패킹[0066]
(152)은, 이를 테면, 고무 등과 같은 탄성재료로 이루어지며, 단면이 대략 삼각형상인 링과 유사한 형상으로
형성된다.
상기 바디 패킹(152)은, 상기 소켓(52)에 접촉하는 제1접촉부(158)와, 상기 홀더(56)에 접촉하는 제2접촉부[0067]
(160)와, 밸브(110)가 착좌하여 상기 제1접촉부(158)및 제2접촉부(160)로부터 반지름 내측방향으로 확경하는
시트부(162)와, 상기 시트부(162)로부터 이간하는 방향으로 돌출한 볼록부(164)를 포함한다. 상기 볼록부
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(164)는, 상기 플러그(54) 측을 향해(화살표 B 방향으로) 돌출하며, 상기 홀더(56)의 내주면을 따라서 슬라이
딩할 수 있다.
상기 제1접촉부(158)및 상기 제2접촉부(160)는, 상기 바디 패킹(152)의 외주부에 배치되어, 상기 소켓(52)과[0068]
상기 홀더(56)의 단차부(74)사이에 삽지되어 파지된다.
상기 시트부(162)는, 단면이 원형의 아크 형상으로 오목해지고, 상기 밸브(110)의 시트부재(118)가 그 위에[0069]
착좌가능하도록 형성된다.
상기 링 바디(154)는, 이를 테면, 금속재료로 이루어지며, 단면이 대략 L-형상으로 형성된다. 상기 링 바디[0070]
(154)는, 상기 바디 패킹(152)의 볼록부(164)와 결합한다. 이러한 구성으로, 상기 링 바디(154)의 내주면과
상기 바디 패킹(152)의 내주면은 동일한 면을 따라서 대략 형성된다.
상기 오링(156)은, 고무 등과 같은 탄성재로 이루어지고, 상기 홀더(56)의 내주면에 지지되며, 상기 링 바디[0071]
(154)사이에 삽지되어, 상기 파이프 조인트(150)의 축선 방향(화살표 A 및 B 방향)을 따라 지지된다.
좀 더 상세하게는, 상기 바디 패킹(152)와 상기 오링(156)사이에, 상기 파이프 조인트(150)의 시일(seal)로서[0072]
기능하는 금속성의 링 바디(154)를 설치하는 것에 의해, 상기 바디 패킹(152) 및 상기 오링(156)의 변형이 억
제될 수 있다. 환언하자면, 상기 링 바디(154)는, 상기 바디 패킹(152) 및 상기 오링(156)의 탄성 변형을 억
제할 수 있는 변형방지기구로써 기능한다.
결과로, 상기 소켓(52)과 상기 홀더(56)와의 유밀이, 상기 패킹(152)에 의해 확실하게 유지되고, 이로써, 소[0073]
망하던 실링 기능이 얻어질 수 있으며, 이와 함께, 상기 홀더(56)와 상기 플러그(54)사이의 기밀이, 상기 오
링(156)에 의해 확실하게 유지되며, 이에 따라, 소망하는 실링 기능이 얻어질 수 있다.
본 발명에 있어서의 파이프 조인트는, 상술한 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 요지를 벗어나지[0074]
않는 한, 여러가지의 구성을 채용할 수가 있는 것은 물론이다.
도면의 간단한 설명
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 파이프 조인트의 전체 수직 단면도이고,[0075]
도 2는, 도 1에 도시된 파이프 조인트에서, 밸브 및 패킹의 근방을 나타내는 확대단면도이며,[0076]
도 3은, 도 1의 파이프 조인트를 구성하는 밸브의 단체 사시도(simple perspective view)이고, [0077]
도 4는, 도 3에 도시된 밸브의 정면도이며,[0078]
도 5는, 도 1의 파이프 조인트로부터 플러그를 이탈시킨 상태를 나타내는 수직단면도이고,[0079]
도 6은, 도 5에 도시된 파이프 조인트에서, 밸브 및 패킹의 근방을 나타내는 확대단면도이며,[0080]
도 7은, 도 5의 파이프 조인트에 대하여 플러그가 장착되는 도중의 상태를 나타내는 밸브 및 패킹 근방의 확[0081]
대단면도이고,
도 8은, 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 파이프 조인트의 전체 수직 단면도이며,[0082]
도 9은, 도 8에 도시된 파이프 조인트에서, 밸브 및 패킹의 근방을 나타내는 확대단면도이고,[0083]
도 10은, 종래기술에 있어서의 파이프 조인트의 전체 단면도이며, [0084]
도 11A는, 다른 종래기술에 있어서의 파이프 조인트의 플러그를 도시한 단면도이고,[0085]
도 11B는, 도 11A에 도시된 플러그가 접속되는 소켓의 단면도이다.[0086]
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도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
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도면8
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