KR940002044B1 - 유니온 조인트 - Google Patents

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KR940002044B1
KR940002044B1 KR1019900020013A KR900020013A KR940002044B1 KR 940002044 B1 KR940002044 B1 KR 940002044B1 KR 1019900020013 A KR1019900020013 A KR 1019900020013A KR 900020013 A KR900020013 A KR 900020013A KR 940002044 B1 KR940002044 B1 KR 940002044B1
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Abstract

내용 없음.

Description

유니온 조인트
제1도는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서의 유니온 조인트의 종단면도.
제2도는 유지부재의 변형예의 횡단면도.
제3a도 및 제3b도는 금속재의 가스켓을 수납하기 위한 홈의 작용 및 효과를 설명하는 참고도.
제4도는 종래의 유니온 조인트의 종단면도.
제5도 및 제6도는 금속재의 가스켓의 시일링 효과에 의한 유니온 조인트의 압력면 내에 형성되는 홈의 역효과를 설명하는 참조도면.
제7도는 금속가스켓을 슬리이브상에 유지하는 다른 방식을 나타내는 종래의 유니온 조인트의 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1파이프 2 : 제2파이프
5 : 커플링 너트 8 : 트러스트 베어링
10 : 제1슬리이브 15, 25 : 압축면(홈)
16, 26 : 끝단면(제한면) 20 : 제2슬리이브
21 : 감속된 끝단 28 : 측면
30 : 금속가스켓 40 : 유지부재
42 : 유지플랜지 46 : 압축제한부
50 : 방사형상의 결함 S : 가스켓 공간
본 발명은 유니온 조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 완전한 밀폐접속을 요구하는 반도체 산업에서의 사용을 위한 유니온 조인트에 관한 것이다.
IC 및 LSI등과 같은 반도체 장치의 제조를 위한 반도체 제조 공정은 공기중의 미립자 및 기타 오염물을 감소하도록 정교한 예방책이 형성되는 청정실내에서 수행된다.
청정실내에서 사용하는 특수 가스는 외부 가스 공급원에서 배관을 통하여 공급된다.
특수 가스는 극도로 순수해야 하고, 특수 가스내에 공기등과 같은 외부 가스의 존재는 완전하게 제거되어야 한다.
그러므로, 특수가스를 공급하기 위한 배관은 파이프들을 접속하기 위한 정밀파이프 및 정밀 유니온 조인트로 형성되어야 한다.
고압력 용기와 결합되어 사용되는 유니온 조인트는 안전성의 면에서 완전한 밀폐의 능력이 또한 있어야 한다.
종래의 유니온 조인트에 의한 파이프의 완전한 밀폐 접속은 파이프 사이에 배치되는 금속가스켓 상에 작용하는 압력을 증가함에 의해서 얻어질 수 있었다.
그러나, 과도한 회전력이 파이프와 확고하게 결합되도록 커플링 링에 가해지면 파이프와 파이프들 사이에 놓여진 가스켓은 비틀려서 변형되고, 따라서 회전력은 한정된 범위를 넘어서 증가될 수 없다.
본 출원인은 일본국 특개소 제62-75188호에서 커플링 너트의 내면에서 파이프로 회전력이 전달되지 않고 제4도에서 나타낸 바와 같이 커플링 너트의 내면에서 2개의 파이프중의 하나로 단지 축방향의 힘이 전달되는 트러스트 베어링과 결합된 유니온 조인트를 전에 제안하였다.
제4도에서 나타낸 바와같이 유니온 조인트는 제1파이프(1)에 밀폐적으로 결합되는 제1슬리이브(10)와, 제2파이프(2)에 밀폐적으로 결합되는 제2슬리이브(20)와, 제1슬리이브(10)의 압축면(15)과, 제2슬리이브(20)의 압축면(25) 사이에 삽입되는 금속가스켓(30)과, 제1파이프(1) 및 제2파이프(2)를 밀폐적으로 결합하도록 제1슬리이브(10) 및 제2슬리이브(20)을 함께 축방향으로 당기기 위한 커플링 너트(5) 및 커플링 너트(5)의 내부 바닥면(6)과, 제1슬리이브(10)의 쇼울더 사이에 위치되는 트러스트 베어링(8)으로 구성된다.
커플링 너트(5)가 제1슬리이브(10) 및 제2슬리이브(20) 즉, 제1파이프(1) 및 제2파이프(2)를 함께 당기도록 회전되면, 축방향의 힘면이 제1슬리이브(10) 상에서 작용하므로 파이프(1) 및 (2)와 금속가스켓(30)이 비틀려서 변형됨이 없이 커플링 너트(5)로 큰 회전력을 적용함에 의해서 파이프(1) 및 (2)가 확고하게 결합될 수 있다.
유니온 조인트의 밀폐효과를 높이기 위해서 제1슬리이브(10)의 압축면(15) 및 제2슬리이브(20)의 압축면(25)은 거울면 처리되고, 재사용의 가능성을 높이기 위해서 압축면(15) 및 (25)을 광택처리한다.
우수한 압착특성과 잔여 탄성특성을 유지하는 능력과, 가스를 오염시키는 일이 없이 가능할 수 있으며, 우수한 내구성을 갖는 금속가스켓(30)이 경제적 요구를 만족하도록 재이용될 수 있다.
금속가스켓(30)의 적절한 잔여탄성특성을 보유하기 위해서는 슬리이브(10) 및 (20) 사이의 금속가스켓(30)의 압축은 일정한도내로 제한되어야 한다.
금속가스켓(30)의 압축을 제한하기 위해서는 슬리이브(10) 및 (20)는 제한면(16) 및 (26)이 각각 형성된다.
금속가스켓(30)을 슬리이브(10) 및 (20) 사이에 정확하게 위치하기 위해서는 측면(28)에 의해서 둘러 싸여진 가스켓 공간(S)이 제2슬리이브(20)내에 형성된다.
제4도에서 나타낸 상태에서 커플링 너트(5)가 슬리이브(10) 및 (20)를 조이도록 회전하기 전에 금속가스켓(30)은 가스켓 공간(S)내에 위치되고, 제2슬리이브(20)내에 형성되는 압축면(25)상에 얹히고, 제1단의 압축면은 가스켓 공간(S)내에 금속가스켓(30)에 대향하여 위치된다.
커플링 너트(5)가 상호간으로 향하여 축방향으로 슬리이브(10) 및 (20)을 당기도록 회전될 때, 금속가스켓(30)은 제한면(16) 및 (26)이 상호간에 접촉할 때까지의 압축면(15) 및 (25) 사이에서 압축된다.
그러나, 이러한 유니온 조인트도 더 많은 개량이 요구된다.
제1슬리이브(10)의 압축면(15)은 제1슬리이브(10)의 돌출부의 끝단이므로, 압축면(15)은 빠르고, 쉽게 광택처리된다.
그러나, 제2슬리이브(20)의 압축면(25)은 오목형 가스켓 공간(S)의 바닥면이므로 압축면(25)을 광택처리하기가 상당히 어렵고, 압축면(25)을 광택처리하는 것은 유니온 조인트의 비용을 증가시킨다.
금속가스켓(30)은 압축될 때 방사 형상으로 확장되고, 금속가스켓(30)은 외주원주는 가스켓 공간(S)의 측면(28)으로 접근하므로 측면(28)과 접하는 원주부분을 포함하는 압축면(25)의 전체 부분은 광택처리되어야 하나 그것은 매우 어렵다.
제7도에서 나타낸 바와 같은 제2슬리이브(20)의 돌출 끝단의 원주(28')상에서 가스켓 유지공간(S')내에서 금속가스켓(30)을 위치하기 위한 수단은 금속가스켓(30)이 그위에 놓여지는 압축면(25)을 광택처리하는 데에 또한 동일한 문제를 가진다.
유니온 조인트는 조립 및 분해에 있어서 문제를 가진다.
커플링 너트(5)가 제2슬리이브(20)를 나사로 푼 후에 축방향으로 파이프(1) 및 (2)가 이동될 수 없는 공간내에서 슬리이브(10) 및 (20)를 축방향으로 분리함에 있어서는 압축면(15) 및 (25)은 축 P에 대하여 횡방향으로 이동될 필요가 있으나, 그것은 제1슬리이브(10)의 돌출 끝단(18) 부분이 가스켓공간(S)내에 끼워지기 때문에 불가능하다.
어떤 경우에서는 제5도 및 제6도에서 나타낸 바와같이 미소한 방사형상의 결함(50)이 금속가스켓(30)과 접촉하도록 압축면(15), (25)의 부분을 교차하여 형성된다.
금속가스켓(30)은 방사 형상의 결함(50)에 끼어들 수 없고, (30)에 가해지는 압력이 어느 정도를 초과한 후, 적용한 후에 방사적으로 확장하기 때문에, 그러한 방사 형상의 결함(50)은 금속가스켓(30)에 이용되는 압력이 크더라도 완전한 밀폐를 보장하는 것은 불가능하다.
따라서 본 발명의 목적은 쉽게 광택처리될 수 있으며, 압축면을 가지며, 쉽게 조립될 수 있고, 비교적 낮은 가격으로 제조되고, 파이프의 완전한 밀폐접속을 보장하는 유니온 조인트를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 1실시형태에 의하면, 유니온 조인트는 제1슬리이브와, 제2슬리이브와, 제1 및 제2슬리이브가 상호간으로 향하여 축방향으로 밀착될 때, 제1 및 제2슬리이브의 각각의 압축면들 사이에 압축되도록 제1슬리이브와 제2슬리이브 사이에 삽입되는 가스켓과, 상호간으로 향하여 축방향으로 제1 및 제2슬리이브를 당기기 위한 커플링 너트로 구성되는 유니온 조인트로서, 금속가스켓의 외부 형상과 대략 일치하는 형상을 가지는 홈이 제1 및 제2슬리이브의 각각의 압축면내에 형성되고, 금속가스켓을 제자리에 유지하기 위한 유지부재는 제1 또는 제2슬리이브중의 하나에 착탈 가능하게 놓여지며, 금속가스켓은 C자 형상의 단면을 가지고, 유지부재의 유지플랜지는 대응하는 슬리이브상에 적절히 금속가스켓을 유지하도록 금속가스켓의 개구부내에 삽입되고, 유지부재는 금속가스켓의 압축을 제한하도록 제1 및 제2의 슬리이브의 끝단면과 걸어맞추어지는 제한부를 갖는 것을 특징으로 한다.
금속가스켓은 금속가스켓의 개구부내에 유지부재의 유지플랜지를 삽입함으로써, 또한 위치와 관계없이 유니온 조인트를 조립하기 위한 작업을 용이하게 하는 슬리이브상에 유지부재를 놓음으로써 슬리이브상에 안전하게 유지될 수 있다.
금속가스켓은 방사 형상으로 연장되고, 슬리이브상에 커플링 너트를 나사로 조임에 의해서 압축될 때, 넓은 영역내에서 슬리이브의 홈의 바닥면과 접촉되므로 밀폐접촉부분 내에서의 홈의 바닥면에 형성되는 방사형상의 결함의 포함 가능성은 증가된다.
슬리이브의 끝단면은, 제1 및 제2슬리이브가 상호간으로 향하여 축방향으로 당겨질 때, 금속가스켓의 압축을 제한하도록 상호간과 접촉함으로, 금속가스켓은 적절히 압축된다.
유니온 조인트는 커플링 너트를 나사로 풀어서 슬리이브와 쉽게 분해될 수 있고, 금속가스켓은 상호간에 관련하는 슬리이브들을 축방향으로 떼어냄에 의해서 용이하고, 신속하게 교환될 수 있다.
본 발명의 상기 다른 목적과, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 이하의 설명으로부터 더욱 명백하게 된다.
제1도 내지 제3도에 있어서, 본 발명을 구체화한 유니온 조인트는, 제1파이프(1)와 밀폐적으로 결합되는 제1슬리이브(10)와, 제2파이프(2)와 밀폐적으로 결합되는 제2슬리이브(20)와, 상호간으로 향하여 축방향으로 제1슬리이브(10) 및 제2슬리이브(20)를 밀착시키기 위해 제2슬리이브(20)상에 나사로 조여지도록 제1슬리이브(10)와 결합되는 커플링 너트(5)와, 커플링 너트(5)가 제1슬리이브(10)를 끌지않고, 회전되도록 커플링 너트(5)의 내부 플랜지와 제1슬리이브(10)의 쇼율더 사이에 위치되는 트러스트 베어링(8)과, 제1슬리이브(10)와, 제2슬리이브(20) 사이에 위치되는 금속가스켓(30)과, 제1슬리이브(10) 및 제2슬리이브(20)가 상호간으로 향하여 축방향으로 밀착될 때, 금속가스켓(30)의 압축을 제한하고, 제2슬리이브(20)상에 적절히 금속가스켓(30)을 유지하기 위해서 제2슬리이브(20)의 감소된 전방 끝단상에 놓여지고, 금속가스켓(30)의 개구부내에 삽입되는 유지플랜지(42)를 갖는 유지부재(40)로 구성된다.
압축면에 대응하고, 금속가스켓(30)의 외부 형상과 일치하는 홈(15) 및 (25)은 금속가스켓(30)을 그의 내부에 수납하도록 제1슬리이브(10) 및 제2슬리이브(20)의 각각의 끝단면(16) 및 (26)내에 각각 형성된다.
홈(15) 및 (25)는 노출되므로, 홈(15) 및 (25)의 바닥면은 적은 비용으로 용이하게 광택처리될 수 있다.
압축되었을 때, 금속가스켓(30)은 제3a도에서 나타낸 바와같이 홈(15) 및 (25)의 바닥면에 확고하게 눌려진다.
그리고, 금속가스켓(30)은 제3b도에서 나타낸 바와 같이 금속가스켓(30) 상에 작용하는 압축기 압력이 증가함에 따라 방사 형상으로 연장되고, 그에 의하여 효과적인 밀폐부분, 즉, 금속가스켓(30)과, 홈(15) 및 (25) 사이의 접속부분은 금속가스켓(30)의 운주내 및 홈(15) 및 (25)의 바닥면내에 형성되는 결함의 포함 가능성을 증가하도록 증가된다.
홈(15) 및 (25)의 횡단면은, 반원형성이거나, 또는 금속가스켓(30)의 측면이 금속가스켓(30)이 압축될 때 홈(15) 및 (25)의 대응 바닥면과 가깝게 접촉할 수 있는 것이 형성되는 V자형 형상일 수 있다.
슬리이브(10) 및 (20)이 끝단면(16) 및 (26)내에 각각 형성되는 홈(15) 및 (25)의 바닥면은 용이하게 광택처리될 수 있다.
유지부재(40)는 제2슬리이브(20)의 감소된 끝단(21)상에 놓여지고, 유지플랜지(42)는 제2슬리이브(20)의 홈(25)내에 적절히 금속가스켓(30)을 유지하도록 금속가스켓(30)의 개구부내에 삽입된다.
압축제한부(46)는 유지부재(40)의 유지플랜지(42)내에 형성된다.
슬리이브(10) 및 (20)가 커플링 너트(5)에 의해서 상호간으로 향하여 축방향으로 밀착될 때, 압축제한부(46)는 금속가스켓(30)이 더욱 압축됨을 제한하도록 슬리이브(10) 및 (20)의 각각의 끝단면(16) 및 (26) 사이에 유지된다.
따라서, 금속가스켓(30)의 압축은 유지부재(40)의 압축제한부(46)의 두께에 의존된다.
유지부재(40)는 금속가스켓(30)의 압축을 조정하도록 전과 다른 크기의 유지부재와 대치될 수 있다.
비록 본 발명이 어느 정도의 특별성으로 바람직한 형태에서 설명되었을지라도 많은 변경 및 변화가 가능하다.
그러므로 본 발명은 그 범위와 원칙을 벗어남이 없이 특별히 기술된 것보다 다른 방법으로 실시될 수 있다.

Claims (1)

  1. 제1파이프(1)에 밀폐적으로 결합되는 제1슬리이브(10)와, 제2파이프(2)에 밀폐적으로 결합되는 제2슬리이브(20)와, 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20)가 서로를 향하여 축방향으로 밀착될 때 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20) 각각의 압축면(15), (25) 사이에 압축되도록, 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20) 사이에 삽입되는 금속가스켓(30)과, 서로를 향하여 축방향으로 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20)를 밀착시키도록, 상기 제2슬리이브(20)상에 나사로 조여질 수 있음과 공시에 제1슬리이브(10)와 결합되는 커플링 너트(5)로 구성되는 유니온 조인트로서, 상기 압축면(15), (25)에 대응하고, 상기 금속가스켓(30)의 외부형상에 대략 일치하는 형상을 갖는 홈(15), (25)이, 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20) 각각의 끝단면(16), (26)내에 각각 형성되고, 상기 금속가스켓(30)을 정위치로 유지하기 위한 유지부재(40)는 상기 제1 또는 제2슬리이브(10), (20)중의 어느 하나에 분리 가능하게 놓이며, 상기 금속가스켓(30)은 C자 형상의 횡단면을 가지며, 상기 유지부재(40)이 유지플랜지(42)는, 대응하는 슬리이브 상의 정위치에 금속가스켓(30)을 유지하도록 금속가스켓(30)의 개구부내에 삽입됨과 동시에, 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20)가 커플링 너트(5)에 의해서 서로를 향하여 축방향으로 밀착될 때 금속가스켓(30)이 압축을 제한하도록 상기 제1 및 제2슬리이브(10), (20)의 끝단면(16), (26)에 걸어맞추어지는 압축제한부(46)를 갖는 것을 특징으로 하는 유니온 조인트.
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