KR101066059B1

KR101066059B1 - 관 조인트

Info

Publication number: KR101066059B1
Application number: KR1020087028099A
Authority: KR
Inventors: 도루 고우다
Original assignee: 니토 코키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2011-09-20
Anticipated expiration: 2027-05-17
Also published as: JP4828301B2; CN101479515A; EP2023028B1; US7866628B2; TWI320834B; EP2023028A1; EP2023028A4; TW200811389A; KR20090005381A; US20090205726A1; JP2007309469A; WO2007135939A1; CN101479515B

Abstract

관 조인트 부재가, 통형상체 (20) 와, 그 통형상체의 관통구멍 내에 슬라이딩 가능하게 설정된 밸브 유닛 (22) 을 갖는다. 밸브 유닛은, 밸브 홀더 (26), 및, 그 밸브 홀더에 상기 관통구멍의 축선에 대하여 직각을 이루는 추축선 주위에서 회전운동 가능하게 지지된 회전운동 밸브 부재 (30) 를 갖는다. 밸브 홀더는, 축선 방향에 있어서 전후 관계로 분리된 밸브 시트부 (26-1) 및 밸브 지지부 (26-2) 로 구성되어, 밸브 지지부가 그 회전운동 밸브 부재를 회전운동 가능하게 지지한다. 밸브 홀더가 관통구멍 내를 축선 방향에서 움직일 때에, 회전운동 밸브 부재는 캠 기구 (32) 에 의하여 회전운동되어, 그 구형 외주면이 밸브 시트부의 고리형 밸브 시트에 대하여 슬라이딩하면서 폐쇄 및 개방 회전운동 위치 사이에서 변위된다. 회전운동 밸브 부재는, 폐쇄 회전운동 위치에서, 고리형 밸브 시트의 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어맞춰져 유체 통로를 폐쇄한다. 스프링 부재 (28) 는, 밸브 지지부에 탄성력을 가하여, 밸브 홀더를 폐쇄 회전운동 위치를 향하여 탄성지지한다. 조인트 부재의 연결을 해제하였을 때, 내부의 밸브가 확실하게 폐쇄 회전운동 위치가 되도록 한다.

Description

관 조인트 {PIPE JOINT}

본 발명은 관 조인트에 관한 것이다.

암형 및 수형의 조인트 부재로 이루어지는 관 조인트에 있어서, 조인트 부재가 그 관통구멍 내에서 축선 방향으로 슬라이딩 가능하게 설정된 밸브 유닛을 구비하고, 양 조인트 부재의 연결·연결 해제에 따라서 그 밸브 유닛이 축선 방향에서 전후로 움직여져, 당해 조인트 부재의 유체 통로를 개폐하도록 한 관 조인트가 개발되어 있다 (일본 공개특허공보 2005-127376호 참조).

구체적으로는, 밸브 유닛은 스프링 부재에 의해서 축선 방향 전방의 폐쇄 위치로 탄성지지되어 있고, 양 조인트 부재를 연결함으로써, 일방의 조인트 부재가 타방의 조인트 부재의 밸브 유닛을 그 스프링 부재의 탄성력에 저항하여 밀어 넣어 개방 위치로 하고, 또한, 연결을 해제함으로써 그 밸브 유닛이 그 스프링 부재의 탄성력에 의해서 폐쇄 위치로 되돌아가도록 되어 있다. 밸브 유닛에는 조인트 부재의 관통구멍의 축선 방향으로 연장되는 유체 통로가 형성되어 있고, 밸브 유닛이 축선 방향에서 전후로 움직임에 따라서 그 밸브 유닛 내에 형성된 회전운동 밸브 부재가 캠 기구에 의해서 회전 운동되어, 유체 통로를 개폐하도록 되어 있다.

회전운동 밸브 부재는 그 회전운동 밸브 부재의 외주면의 일부에 구면 형상의 밀봉면을 갖고, 조인트 부재가 연결되어 있지 않을 때에는, 그 밀봉면이 유체 통로를 둘러싸도록 형성된 밸브 시트의 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어맞춰져 그 유체 통로를 폐쇄하고, 조인트 부재가 연결되어 그 밸브 유닛이 후퇴될 때에는, 회전운동 밸브 부재가 회전운동되어 그 밀봉면이 밸브 시트와 슬라이딩하면서, 밸브 시트에 대하여 상대적으로 변위되어, 밸브 시트의 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어 맞춰져 있는 상태로부터 벗겨져 유체 통로가 개방된다.

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기와 같은 관 조인트에 있어서, 회전운동 밸브 부재의 밀봉면에 의해 유체 통로를 확실히 밀봉하기 위해서는 그 밀봉면과 밸브 시트를 큰 압력으로 가압할 필요가 있다. 그러나, 이것은 밀봉면과 밸브 시트 사이의 마찰력을 크게 하게 되기 때문에, 상기한 바와 같이, 밸브 유닛이 그 스프링 부재에 의해서 개방 위치에서 폐쇄 위치를 향하여 움직여져 회전운동 밸브 부재가 되돌아갈 때에, 그 마찰력에 의해서 그 회전운동이 도중에서 정지될 우려가 있다.

이것을 막기 위해서는 밸브 유닛을 폐쇄 위치로 되돌리기 위한 스프링 부재의 탄성력을 크게 할 필요가 있는데, 이렇게 하면, 조인트 부재를 연결하는 경우에 밸브 유닛을 그 스프링 부재에 저항하여 후퇴시킬 필요가 있기 때문에, 당해 스프링 부재의 탄성력을 크게 하는 데에는 제한이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 회전운동 밸브 부재와 밸브 시트 사이의 가압력을 충분히 큰 것으로 해도, 그 회전운동 밸브 부재가 유체 통로를 폐쇄하는 위치로 되돌아가는 경우에 도중에서 그 회전운동이 정지되는 일이 없도록 한 관 조인트를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

즉, 본 발명은,

서로 연결되는 암형 및 수형의 조인트 부재로 이루어지는 관 조인트에 있어서,

적어도 일방의 조인트 부재가,

타방의 조인트 부재가 삽입되는 전단 개구부에서 연장되는 관통구멍을 갖는 통형상체와,

그 관통구멍 내에 그 관통구멍의 축선 방향에서 슬라이딩 가능하게 설정된 밸브 유닛으로서, 그 축선 방향에서 관통하는 유체 통로를 갖고, 그 관통구멍 내에서 개방 위치와, 그 개방 위치보다 그 전단 개구측의 폐쇄 위치의 사이에서 가동으로 되어 있는 밸브 홀더, 및, 그 밸브 홀더에 의해, 상기 관통구멍의 축선에 대하여 직각을 이루는 추축선 주위에서 회전운동 가능하게 지지된 회전운동 밸브 부재를 갖고, 그 회전운동 밸브 부재가, 밸브 홀더가 그 개방 위치에 있을 때에 유체가 그 유체 통로를 통과하여 흐르는 것을 허용하는 개방 회전운동 위치와, 상기 폐쇄 위치에 있을 때에 유체가 그 유체 통로를 통과하여 흐르는 것을 저지하는 폐쇄 회전운동 위치 사이에서 회전운동 가능하게 되어 있는 밸브 유닛과,

그 밸브 유닛과 그 통형상체 사이에 설정되고, 그 밸브 홀더가 그 폐쇄 위치와 그 개방 위치 사이를 움직일 때에, 그 회전운동 밸브 부재가 그 폐쇄 회전운동 위치와 그 개방 회전운동 위치의 사이에서 회전운동을 일으키도록 하는 캠 기구와,

그 밸브 홀더를 그 개방 위치로부터 그 폐쇄 위치를 향하여 탄성지지하는 탄성지지 수단을 갖고,

그 밸브 홀더가, 그 축선 방향에 있어서 전후 관계로 배치되어 축선 방향에서 상대적으로 변위 가능하게 되어 있는 통형상의 밸브 시트부 및 밸브 지지부를 갖고, 밸브 지지부가 그 회전운동 밸브 부재를 그 추축선 주위에서 회전운동 가능하게 지지하고, 밸브 시트부가 그 유체 통로의 주위에 형성된 고리형의 밸브 시트를 구비하여, 그 회전운동 밸브 부재가 그 회전운동 밸브 부재의 외주면의 일부에, 그 폐쇄 회전운동 위치와 그 개방 회전운동 위치의 사이에서 회전운동될 때에, 그 고리형의 밸브 시트에 대하여 슬라이딩하여, 그 회전운동 밸브 부재가 그 폐쇄 회전운동 위치에 있을 때에 그 고리형의 밸브 시트에 대하여 그 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어 맞춰져 그 유체 통로를 폐쇄하고, 그 회전운동 밸브 부재가 그 개방 회전운동 위치에 있을 때에 그 고리형의 밸브 시트와의 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어 맞춰져 있는 상태로부터 벗겨져 그 유체 통로를 개방하는 외주면을 갖고,

그 탄성지지 수단은, 밸브 지지부에 대하여 탄성력을 가하여, 그 밸브 홀더를 그 개방 위치로부터 그 폐쇄 위치를 향하여 탄성지지하도록 이루어지고, 그 밸브 홀더는, 그 통형상의 밸브 시트부가, 전단 개구부로부터 그 관통구멍 내에 삽입되는 그 타방의 조인트 부재에 의해서 걸어 맞춰짐으로써, 그 탄성지지 수단에 저항하여 그 폐쇄 위치로부터 그 개방 위치를 향하여 변위되도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 관 조인트를 제공한다.

이 관 조인트에 있어서는, 연결된 조인트 부재를 연결 해제할 때에는, 일방의 조인트 부재로부터 타방의 조인트 부재가 분리됨에 따라서, 그 타방의 조인트 부재에 의해 밀어 넣어져 있던 밸브 유닛이 탄성지지 수단 (스프링 부재) 에 의해 폐지(閉止) 위치를 향하여 전진된다. 이 전진 도중에 회전운동 밸브 부재가 밸브 시트와의 마찰력에 의해 회전운동이 정지되는 일이 있는 경우에는, 밸브 홀더의 밸브 지지부의 축선 방향에서의 움직임, 따라서 그 밸브 지지부에 회전운동 가능하게 지지된 회전운동 밸브 부재의 축선 방향에서의 움직임에 기초하여 그 회전운동 밸브 부재의 회전운동을 발생시키도록 작용하는 캠 기구가 반대로 그 밸브 지지부에 작용하여, 그 밸브 지지부를 정지시키게 된다. 이 때에 상기 타방의 조인트 부재가 계속해서 일방의 조인트 부재로부터 분리되어 멀어져 가면, 그때까지 그 타방의 조인트 부재와 회전운동 밸브 부재의 사이에서 그 회전운동 밸브 부재를 통하여 밸브 시트부의 밸브 시트에 가해져 있던 탄성지지 수단에 의한 가압력이 없어져, 회전운동 밸브 부재와 밸브 시트 사이의 마찰력이 저하된다. 이 때문에, 회전운동 밸브 부재의 회전운동은 자유로워지고, 밸브 지지부는 탄성지지 수단에 의한 탄성력에 의해 밸브 시트부를 추종하도록 전진되며, 이것에 의해 회전운동 밸브 부재는 캠 기구에 의해 폐쇄 회전운동 위치를 향하여 회전운동된다. 따라서, 회전운동 밸브 부재와 밸브 시트의 가압력을 그들 사이의 밀봉을 확실하게 하기 위해서 충분히 큰 것으로 해도, 연결되어 있던 조인트 부재가 연결 해제될 때에는, 회전운동 밸브 부재는 확실하게 폐쇄 회전운동 위치로 되돌아갈 수 있다.

구체적으로는, 그 통형상의 밸브 지지부가 그 통형상 부분으로부터 전방으로 연장되며 회전운동 밸브 부재의 양측면에 접하도록 연장되어 밸브 시트부의 후단면에 맞닿아 있는 한 쌍의 지지 아암부를 갖고, 그 회전운동 밸브 부재가 그 지지 아암부 사이에서 회전운동 가능하게 지지되도록 할 수 있다.

보다 구체적으로는, 그 통형상의 밸브 시트부의 후단면에는, 그 통형상의 밸브 시트부의 외주연으로부터 후방으로 연장되는 통형상의 연장돌출 부분을 갖고, 그 연장돌출 부분의 내주면은 후방을 향함에 따라서 반경 방향 외측으로 경사지는 테이퍼면이 되고, 그 지지 아암부의 선단 부분이 이 연장돌출 부분 내에 삽입되도록 되어 있으며, 그 연장돌출 부분의 테이퍼면에 대응하는 테이퍼가 형성되도록 할 수 있다. 이 상대하는 테이퍼면은, 밸브 시트부와 밸브 지지부가 축선 방향에서 상대적으로 분리되었다고 해도, 재차 서로 맞닿는 위치로 되돌아갔을 때의, 이들 밸브 시트부와 밸브 지지부 사이의 축선 방향에서의 정합을 유지할 수 있도록 한다.

그 캠 기구는, 구체적으로는, 통형상체 내의 소정 위치에 배치된 캠 부재와, 그 회전운동 밸브 부재에 형성되고, 그 밸브 홀더가 그 폐쇄 위치와 그 개방 위치의 사이에서 움직이는 것에 따라서, 그 캠 부재에 슬라이딩하면서 걸어 맞춰져, 그 회전운동 밸브 부재를 그 폐쇄 회전운동 위치와 그 개방 회전운동 위치의 사이에서 회전운동시키는 캠 궤도부를 갖는 것으로 할 수 있다.

보다 구체적으로는,

그 캠 부재가, 그 통형상체의 그 관통구멍을 횡단하도록 설정되어, 양단이 그 통형상체에 의해서 지지된 핀이 되고,

캠 궤도부가, 그 핀을 통과시키도록 그 회전운동 밸브 부재에 형성된 캠 구멍으로 할 수 있다.

또한,

그 회전운동 밸브 부재는, 그 개방 회전운동 위치에 있어서, 그 통형상의 밸브 시트부 및 그 통형상의 밸브 지지부를 통과하는 그 유체 통로를 연이어 통하게 하는 관통구멍을 갖도록 할 수 있다.

그리고,

그 통형상의 밸브 지지부는 그 통형상체의 그 관통구멍 내를 슬라이딩하는 통형상부와, 그 통형상부로부터 그 회전운동 밸브 부재의 양측을 통과하여 전방으로 연장되고, 그 밸브 시트부에 맞닿는 한 쌍의 지지 아암부를 갖고, 그 회전운동 밸브 부재가 그 지지 아암부에 대하여 회전운동 가능하게 지지되도록 할 수 있다.

또한,

그 통형상의 밸브 시트는, 탄성을 갖는 고리형 시일 링으로 형성할 수 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 회전운동 밸브 부재와 밸브 시트의 가압력을, 그들 사이의 밀봉을 확실하게 하기 위해서 충분히 큰 것으로 하여도, 연결되어 있던 조인트 부재가 연결 해제될 때에는, 회전운동 밸브 부재는 확실하게 폐쇄 회전운동 위치로 되돌아가도록 할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 관련된 관 조인트의 암형 조인트 부재와 수형 조인트 부 재가 연결되어 있지 않은 상태를 나타내고, 밸브 유닛 이외를 단면으로 나타낸 측면도이다.

도 1b는 동 측면도인데, 밸브 유닛을 포함해서 전체를 단면으로 나타낸 도면이다.

도 1c는 동 암형 조인트 부재 및 수형 조인트 부재의 전체를 단면으로 나타낸 평면도이다.

도 2a는 동 암형 조인트 부재와 수형 조인트 부재를 연결한 상태를 나타내며, 밸브 유닛 (22) 이외의 것을 단면으로 나타낸 측면도이다.

도 2b는 도 2a 와 동일한 측면도인데, 밸브 유닛을 포함해서 전체를 단면으로 나타낸 도면이다.

도 2c는 연결된 동 암형 조인트 부재 및 수형 조인트 부재의 전체를 단면으로 나타낸 평면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 관련된 관 조인트를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

본 발명에 관련된 관 조인트 (10) 가 특징으로 하는 바는, 밸브 유닛에 있다. 암형 조인트 부재의 밸브 유닛 (22) 이나 수형 조인트 부재의 밸브 유닛 (22') 이나 기본적 구성은 실질적으로 동일하기 때문에, 이하에서는 주로 암형 조인트 부재 (12) 에 기초하여 설명하고, 수형 조인트 부재 (12') 에 관해서는, 암형 조인트 부재 (12) 와 동등한 구성 요소인 것에 「'」를 부기한 동일한 참조 번호를 붙여 설명을 대신한다.

도시한 바와 같이, 암형 조인트 부재 (12) 는, 통형상의 조인트 본체 (16), 및, 그 조인트 본체의 후단부에 접속되어 당해 암형 조인트 부재에 파이프를 연결하기 위한 통형상의 어댑터 (18) 로 이루어지는 통형상체 (20) 와, 그 통형상체를 관통하는 관통구멍 (20-1) 내에 그 관통구멍의 축선 방향에서 이동 가능하게 되어 있는 밸브 유닛 (22) 을 갖고 있다. 조인트 본체 (16) 와 어댑터 (18) 사이는, 메탈 시일에 의해서 시일되어 있다. 도시된 예에서는, 슬리브 (50) 가 조인트 본체 (16) 의 관통구멍 내에 장착되고, 그 슬리브 (50) 의 후단에 형성된 플랜지 (50-1) 가 조인트 본체 (16) 와 어댑터 (18) 사이에 끼워져 고정되어 있으며, 밸브 유닛 (22) 은, 그 슬리브 내에서 슬라이딩 가능하게 되어 있다.

밸브 유닛 (22) 은, 상기 축선 방향에서 가동인 밸브 홀더 (26) 와, 그 밸브 홀더를 당해 통형상체 (20) 의 전단 방향으로 가압하는 스프링 부재 (28) 와, 통형상체 (20) 의 축선에 대하여 직교하는 방향으로 연장되는 추축선 (A) 주위에서 회전운동 가능하게 하여 그 밸브 홀더 (26) 에 지지된 회전운동 밸브 부재 (30) 를 갖는다.

밸브 홀더 (26) 는, 통형상의 밸브 시트부 (26-1) 와 통형상의 밸브 지지부 (26-2) 로 이루어지고, 밸브 시트부 (26-1) 는 슬리브 (50) 내에서, 밸브 지지부 (26-2) 는 어댑터 (18) 내에서 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 밸브 지지부 (26-2) 는, 회전운동 밸브 부재 (30) 의 양측면에 접하도록 연장되어 밸브 시트부 (26-1) 의 후단면에 맞닿아 있는 지지 아암부 (26-3) 를 갖고, 회전운동 밸브 부재 (30) 는 그 양측면과 지지 아암부 (26-3) 의 사이에 설치된 피벗 (31) 에 의해, 상기 추축선 (A) 주위에서 회전운동 가능하게 지지되어 있다. 상세하게는, 밸브 시트부 (26-1) 의 후단면에는, 그 외주연에서 후방으로 연장되는 통형상의 연장돌출 부분 (26-6) 을 갖고, 그 연장돌출 부분의 내주면은 후방을 향함에 따라서 반경 방향 외측으로 경사지는 테이퍼면으로 되어 있고, 지지 아암부 (26-3) 의 선단 부분이 이 연장돌출 부분 (26-6) 내에 삽입되도록 되어 있으며, 그 연장돌출 부분 (26-6) 의 테이퍼면에 대응하는 테이퍼면 (26-7) 이 형성되어 있다. 회전운동 밸브 부재 (30) 는, 도 1b, 도 2b 에 나타내는 바와 같이, 상기 추축선에 직교하는 방향으로 연장되며 유체 통로로서의 관통구멍 (30-1) 을 가지고 있다. 밸브 시트부 (26-1) 의 외주면에는 시일 링 (26-8) 이 설치되어 있어, 암형 조인트 부재 (2) 와 수형 조인트 부재 (12') 가 연결되어 있지 않은 상태에 있어서, 그 시일 링 (26-8) 이 스프링 부재 (28) 의 탄성력에 의해서 슬리브 (50) 의 반경 방향에서 연장되는 내면 (50-3) 에 가압되어, 그 슬리브와 밸브 시트부 (26-1) 사이를 시일하도록 되어 있다.

밸브 유닛 (22) 과 통형상체 (20) 사이에는 밸브 홀더 (26) 가 상기 축선 방향에서 움직일 때에, 회전운동 밸브 부재 (30) 를 추축선 (A) 주위에서 회전운동시키는 캠 기구 (32) (도 1b, 도 2b) 가 형성되어 있다. 즉, 그 캠 기구 (32) 는, 회전운동 밸브 부재 (30) 를 상기 추축선 방향에서 관통하여, 동 추축선에 대하여 직각을 이루는 단면에 있어서의 소요(所要) 캠 곡선에 따르도록 형성된 캠 구멍 (30-2) 과, 그 캠 구멍 (30-2) 내에서 상기 추축선 방향으로 연장되는 직선형상 의 핀 (38) 으로 구성되어 있다.

핀 (38) 은 그 양단이, 어댑터 (18) 의 전방 개구를 구획하고 있는 고리형 둘레면 (18-1) 과 슬리브 (50) 의 후단 플랜지 (50-1) 사이의 간극에 위치하고, 지지 아암부 (26-3) 의 가장자리에 지지되도록 설정되며, 어느 정도의 변위는 가능하게 되어 있다. 밸브 홀더 (26) 가 상기 축선 방향에서 움직일 때에, 동 밸브 홀더 (26) 와 함께 상기 축선 방향에서 움직여지는 회전운동 밸브 부재 (30) 는, 그것에 형성되어 있는 캠 구멍 (30-2) 의 벽면이 핀 (38) 에 대하여 슬라이딩하면서 상기 추축선 (A) 주위에서 회전운동한다.

도 1a∼도 1c 에 나타내는 바와 같이, 암형 조인트 부재 (12) 와 수형 조인트 부재 (12') 가 연결 해제되어 분리되어 있는 상태에서는, 밸브 유닛 (22) 은 스프링 부재 (28) 에 의해서 통형상체 (20) 의 전단 방향으로 압출되어 폐쇄 위치로 되어 있고, 그 폐쇄 위치에서는, 회전운동 밸브 부재 (30) 가, 그 회전운동 밸브 부재 (30) 의 관통구멍 (30-1) 이 밸브 홀더 (26) 의 밸브 시트부 (26-1) 및 밸브 지지부 (26-2) 의 유체 통로 (26-4, 26-5) 와 정합하지 않고, 당해 회전운동 밸브 부재 (30) 의 외주면의 구면상으로 된 밀봉면 (30-3) 이, 밸브 시트부 (26-1) 의 유체 통로 (26-4) 주위에 형성된 탄성을 갖는 고리형 시일 링 (40) 에 의해서 형성된 밸브 시트와 밀봉되면서 걸어맞춰져, 당해 밸브 유닛 (22) 을 통과하는 유체가 흐르는 것을 저지하는 폐쇄 회전운동 위치로 되어 있다.

도 2a∼도 2c 에 나타내는 바와 같이, 암형 조인트 부재 (12) 와 수형 조인트 부재 (12') 가 연결된 상태에 있어서는, 밸브 유닛 (22) 이 스프링 부재 (28) 에 저항하여 통형상체 (20) 안으로 밀려 들어간 개방 위치로 되어 있고, 그 개방 위치에서는, 회전운동 밸브 부재 (30) 가, 그 회전운동 밸브 부재 (30) 의 관통구멍 (30-1) 이 밸브 홀더의 밸브 시트부 (26-1) 및 밸브 지지부 (26-2) 의 유체 통로 (26-4, 26-5) 와 정합하여, 당해 밸브 유닛 (22) 을 통과하여 유체가 흐르는 것을 허용하는 개방 회전운동 위치로 되어 있다.

이것을 보다 구체적으로 서술하면, 암형 조인트 부재 (12) 와 수형 조인트 부재 (12') 가 연결될 때에는, 밸브 유닛 (22) 의 선단 (즉, 밸브 시트부 (26-1) 의 선단) 이 수형 조인트 부재 (12') 의 밸브 유닛 (22') 의 선단에 맞닿아, 후방으로 밀려 들어가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 움직여지고, 그 때 회전운동 밸브 부재의 캠 구멍 (30-2) 의 벽면이 핀 (38) 과 슬라이딩하면서 걸어 맞춰지고, 그 회전운동 밸브 부재 (30) 는, 그 핀으로부터의 반력에 의한 시계 방향에서의 회전 모멘트를 받아 폐쇄 회전운동 위치 (도 1a∼도 1c) 에서 개방 회전운동 위치 (도 2a∼도 2c) 로 회전운동한다. 반대로, 암형 조인트 부재 (12) 와 수형 조인트 부재 (12') 가 연결 해제될 때에는, 수형 조인트 부재 (12') 가 암형 조인트 부재 (12) 로부터 떨어짐에 따라서, 스프링 부재 (28) 가 암형 조인트 부재의 밸브 유닛 (22) 을 수형 조인트 부재의 밸브 유닛 (22') 에 추종하도록 전진시켜, 개방 위치 (도 2a∼도 2c) 에서 폐쇄 위치 (도 1a∼도 1c) 로 움직인다. 이 때, 회전운동 밸브 부재 (30) 의 캠 구멍 (30-2) 이 핀 (38) 과 슬라이딩하면서 걸어 맞춰져, 그 회전운동 밸브 부재 (30) 는, 그 핀 (38) 으로부터 반력을 받아서 반시계 방향에서의 회전 모멘트를 받아 개방 회전운동 위치에서 폐쇄 회전운동 위치로 회전운동한 다.

수형 조인트 부재 (12') 가 암형 조인트 부재 (12) 로부터 떨어져 멀어지고 있는 도중에, 회전운동 밸브 부재 (30) 가 밸브 시트로서의 고리형 시일 링 (40) 과의 마찰력에 의해 회전운동이 정지되는 일이 있는 경우에는 그 밸브 지지부가 정지되게 되지만, 수형 조인트 부재 (12') 가 계속해서 암형 조인트 부재 (12) 로부터 멀어져 가면, 그때까지 그 수형 조인트 부재 (12') 의 밸브 유닛 (22') 의 밸브 시트부 (26-1') 와 밸브 유닛 (22) 의 밸브 지지부 (26-2) 사이에서 그 회전운동 밸브 부재 (30) 를 통하여 밸브 시트부 (26-1) 의 고리형 시일 링 (40) 에 가해지고 있던 스프링 부재 (28) 로부터의 가압력이 없어져, 회전운동 밸브 부재 (30) 와 고리형 시일 링 (40) 사이의 마찰력이 저하된다. 이 때문에, 회전운동 밸브 부재 (30) 의 회전운동이 자유롭게 되고, 밸브 지지부 (26-2) 는 스프링 부재 (28) 의 탄성력에 의해 밸브 시트부 (26-1) 를 추종하도록 전진되고, 이것에 의해, 회전운동 밸브 부재 (30) 는 캠 기구 (32) 에 의해 폐쇄 회전운동 위치를 향하여 회전운동된다. 따라서, 회전운동 밸브 부재 (30) 와 고리형 시일 링 (40) 과의 가압력 (즉, 스프링 부재 (28) 의 탄성력) 을 그들 사이의 밀봉을 확실하게 하기 위해서 충분히 큰 것으로 해도, 암형 조인트 부재 및 수형 조인트 부재가 연결 해제될 때에는, 회전운동 밸브 부재 (30) 는 확실하게 폐쇄 회전운동 위치로 되돌아갈 수 있다.

수형 조인트 부재 (12') 의 밸브 유닛 (22') 도, 상기 서술한 밸브 유닛 (22) 과 동일한 동작을 실시한다.

한편, 암형 조인트 부재 (12) 의 외주에는 조작 슬리브 (44) 가 형성되어 있어, 암형 조인트 부재 (12) 와 수형 조인트 부재 (12') 를 연결할 때에는, 그 조작 슬리브 (44) 를 스프링 부재 (46) 에 저항하여 후퇴시키고, 로킹 볼 (48) 이 반경 방향 외측으로 변위 가능한 상태로 하고, 수형 조인트 부재 (12') 의 전단 부분을 암형 조인트 부재 (12) 의 전단 부분 내에 삽입하여, 도 2a∼도 2c 에 나타내는 바와 같이 그 수형 조인트 부재의 암형 조인트 부재 내로의 삽입이 완료된 시점에서 조작 슬리브 (44) 를 원래대로 되돌리고, 수형 조인트 부재 (12') 의 통형상체 (20') 의 외주면에 있는 시정(施錠) 오목부 (49) 내에 로킹 볼 (48) 을 가압하여 고정시킨다. 암형 조인트 부재와 수형 조인트 부재를 연결 해제하는 경우에는, 조작 슬리브 (44) 를 스프링 부재 (46) 에 저항하여 후퇴시켜, 수형 조인트 부재를 암형 조인트 부재로부터 빼낸다.

또한, 이 관 조인트에 있어서는, 암형 조인트 부재 (12) 및 수형 조인트 부재 (12') 가 연결되었을 때에, 밸브 유닛 (22, 22') 의 서로 맞닿는 전단면으로부터, 당해 암형 조인트 부재 (12) 및 수형 조인트 부재 (12') 사이를 통과하여 외부로 누설되려고 하는 유체는, 슬리브 (50) 의 신장 부분 (50-2) 의 외주면과 밀봉되면서 걸리는 O 링 (54) 에 의해 저지된다. 이 O 링 (54) 은, 축선 방향에서 변위되는 밸브 유닛 (22, 22') 과는 접촉하고 있지 않기 때문에, 이들 밸브 유닛 (22, 22') 의 축선 방향에서의 움직임을 방해하지 않고, 따라서, 당해 암형 조인트 부재 (12) 및 수형 조인트 부재 (12') 를 연결·연결 해제하는 경우에, 그 O 링 (54) 에서 기인하는 밸브 유닛의 불완전한 움직임으로 인해 유체 누설이 발생하는 일이 없다.

Claims

서로 연결되는 암형 및 수형의 조인트 부재로 이루어지는 관 조인트에 있어서,

적어도 일방의 조인트 부재가,

타방의 조인트 부재가 삽입되는 전단 개구부에서 연장되는 관통구멍을 갖는 통형상체와,

상기 관통구멍 내에 상기 관통구멍의 축선 방향에서 슬라이딩 가능하게 설정된 밸브 유닛으로서, 상기 축선 방향에서 관통하는 유체 통로를 갖고, 상기 관통구멍 내에서 개방 위치와, 상기 개방 위치보다 상기 전단 개구측의 폐쇄 위치의 사이에서 가동으로 되어 있는 밸브 홀더, 및, 상기 밸브 홀더에 의해, 상기 관통구멍의 축선에 대하여 직각을 이루는 추축선 주위에서 회전운동 가능하게 지지된 회전운동 밸브 부재를 갖고, 상기 회전운동 밸브 부재가, 밸브 홀더가 상기 개방 위치에 있을 때에 유체가 상기 유체 통로를 통과하여 흐르는 것을 허용하는 개방 회전운동 위치와, 상기 폐쇄 위치에 있을 때에 유체가 상기 유체 통로를 통과하여 흐르는 것을 저지하는 폐쇄 회전운동 위치 사이에서 회전운동 가능하게 되어 있는 밸브 유닛과,

상기 밸브 유닛과 상기 통형상체 사이에 설정되고, 상기 밸브 홀더가 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치 사이를 움직일 때에, 상기 회전운동 밸브 부재가 상기 폐쇄 회전운동 위치와 상기 개방 회전운동 위치의 사이에서 회전운동을 일으키도록 하는 캠 기구와,

상기 밸브 홀더를 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치를 향하여 탄성지지하는 탄성지지 수단을 갖고,

상기 밸브 홀더가, 상기 축선 방향에 있어서 전후 관계로 배치되어 축선 방향에서 상대적으로 변위 가능하게 되어 있는 통형상의 밸브 시트부 및 밸브 지지부를 갖고, 밸브 지지부가 상기 회전운동 밸브 부재를 상기 추축선 주위에서 회전운동 가능하게 지지하고, 밸브 시트부가 상기 유체 통로의 주위에 형성된 고리형의 밸브 시트를 구비하여, 상기 회전운동 밸브 부재가 상기 회전운동 밸브 부재의 외주면의 일부에, 상기 폐쇄 회전운동 위치와 상기 개방 회전운동 위치의 사이에서 회전운동될 때에, 상기 고리형의 밸브 시트에 대하여 슬라이딩하여, 상기 회전운동 밸브 부재가 상기 폐쇄 회전운동 위치에 있을 때에 상기 고리형의 밸브 시트에 대하여 그 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어 맞춰져 상기 유체 통로를 폐쇄하고, 상기 회전운동 밸브 부재가 상기 개방 회전운동 위치에 있을 때에 상기 고리형의 밸브 시트와의 전체 둘레에 걸쳐서 밀봉하면서 걸어 맞춰져 있는 상태로부터 벗겨져 상기 유체 통로를 개방하는 외주면을 갖고,

상기 탄성지지 수단은, 밸브 지지부에 대하여 탄성력을 가하여, 상기 밸브 홀더를 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치를 향하여 탄성지지하도록 이루어지고, 상기 밸브 홀더는, 상기 통형상의 밸브 시트부가, 전단 개구부로부터 상기 관통구멍 내에 삽입되는 상기 타방의 조인트 부재에 의해서 걸어 맞춰짐으로써, 상기 탄성지지 수단에 저항하여 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치를 향하여 변위되도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 관 조인트.
제 1 항에 있어서,

상기 통형상의 밸브 지지부가 상기 통형상 부분으로부터 전방으로 연장되어 회전운동 밸브 부재의 양측면에 접하도록 연장되어 밸브 시트부의 후단면에 맞닿아 있는 한 쌍의 지지 아암부를 갖고, 상기 회전운동 밸브 부재가 상기 지지 아암부 사이에서 회전운동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 관 조인트.
제 2 항에 있어서,

상기 통형상의 밸브 시트부의 후단면에는, 상기 통형상의 밸브 시트부의 외주연으로부터 후방으로 연장되는 통형상의 연장돌출 부분을 갖고, 상기 연장돌출 부분의 내주면은 후방을 향함에 따라서 반경 방향 외측으로 경사지는 테이퍼면이 되고, 상기 지지 아암부의 선단 부분이 이 연장돌출 부분 내에 삽입되도록 되어 있으며, 상기 지지 아암부의 선단 부분에는 상기 연장돌출 부분의 테이퍼면에 대응하는 테이퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 캠 기구는, 상기 통형상체 내의 소정 위치에 배치된 캠 부재와, 상기 회전운동 밸브 부재에 형성되고, 상기 밸브 홀더가 상기 폐쇄 위치와 상기 개방 위치의 사이에서 움직이는 것에 따라서, 상기 캠 부재에 슬라이딩하면서 걸어 맞춰져, 상기 회전운동 밸브 부재를 상기 폐쇄 회전운동 위치와 상기 개방 회전운동 위치의 사이에서 회전운동시키는 캠 궤도부를 갖는 것을 특징으로 하는 관 조인트.
제 4 항에 있어서,

상기 캠 부재가, 상기 통형상체의 상기 관통구멍을 횡단하도록 설정되어, 양단이 상기 통형상체에 의해서 지지된 핀이 되고,

캠 궤도부가, 상기 핀을 통과시키도록 상기 회전운동 밸브 부재에 형성된 캠 구멍으로 되어 있는 관 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전운동 밸브 부재가, 상기 개방 회전운동 위치에 있어서, 상기 통형상의 밸브 시트부 및 상기 통형상의 밸브 지지부를 통과하는 상기 유체 통로에 정합하는 관통구멍을 갖는 관 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 통형상의 밸브 시트가 탄성을 갖는 고리형 시일 링으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 관 조인트.