KR101165861B1 - 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리 - Google Patents

퀵-커넥트 카트리지 어셈블리 Download PDF

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데이빗 에스. 덴셀
스티븐 디. 하버트
다윈 씨. 올슨
리페르 필립 씨. 반
로렌 에이취. 우토프
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이턴 코포레이션
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Abstract

퀵-커넥트 카트리지 어셈블리(24)는 링(26), 상기 링(26) 내에 배치되는 칼라(44) 및 상기 링(26) 및 상기 칼라(44)에 대해서 동축으로 배치된 환형 씰(60)을 포함한다. 칼라(44)의 내경과 실질적으로 유사한 외경을 갖는 생크(shank)(76)를 지닌 플러그(22)는 칼라(44) 내에 슬라이드 가능하게 수용되고 마찰 피트에 의해 칼라 내에 유지된다. 플러그(22)는 또한 환형 씰(60)을 통해서 수용되어 링(26), 칼라(44) 및 환형 씰(60)과의 동축 관계를 확립한다. 이 플러그는 링(26), 칼라(44) 및 환형 씰(60)을 포트에 설치하는 것을 용이하게 하고 설치 후 이 부품들로부터 플러그의 제거를 용이하게하는 한 가지 이상의 특징들을 포함한다.
플러그, 칼라, 링, 환형 씰, 생크

Description

플러그를 갖는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리{QUICK-CONNECT CARTRIDGE ASSEMBLY WITH PLUG}
본 출원은 본원에 전반적으로 참조된 2003년 1월 4일에 출원된 미국 가출원 번호 60/526,778의 우선권을 주장한 것이다.
본 발명은 플러그를 포함하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리에 관한 것이다.
트럭의 공기 브레이크를 제어하기 위하여 사용되는 바와 같은 피팅(fittings), 밸브, 및 매니폴드는 유체 라인이 연결되는 포트를 갖는 밸브 피팅 또는 매니폴드 바디 내에 설치된다. 제조 비용을 최소화하며, 어셈블리 에러를 감소시키고, 어셈블리를 촉진시키기 위하여, 유체 라인은 전형적으로 "퀵-커넥트 카트리지"라 칭하는 것을 이용하여 포트에 결합된다. 트럭 제조 산업에서, 이들 커플링은 통상적으로 "공기 브레이크 퀵-커넥트 카트리지"라 칭한다. 이들 커플링은 카트리지가 밸브 또는 피팅 매니폴드의 포트 내에서 설치된 후 단지 유체 라인의 커넥터를 퀵-커넥트 카트리지로 푸쉬(push)함으로써 공기 브레이크 시스템에서 연결을 행하도록 한다.
한가지 공지된 퀵-커넥트 카트리지 설계에서, 카트리지의 부품들은 플러그 상에 설치된다. 이 플러그는 쉽핑 핀(shipping pin)으로서 사용되고 또한 밸브 또 는 피팅 매니폴드의 포트로 이 부품들을 설치하는데 사용된다. 그 후, 플러그는 유체 라인이 포트에 결합될 때까지 설치된 카트리지 부품들로부터 제거되거나 설치된 부품들 내에 유지된다. 이 설계가 실제 유효한 것으로 입증되지만, 커플링 설계자들은 제조 비용을 더욱 최소화하며, 어셈블리 에러를 감소시키고, 포트로의 부품들의 조립 및 이 부품들로부터 플러그의 제거를 촉진시키는 이들 유형들의 커플링들을 계속 개선시켜 왔다.
퀵-커넥트 카트리지 어셈블리는 링, 상기 링 내에 배치되는 칼라(collar)(44) 및 상기 링 및 상기 칼라에 대해서 동축으로 배치된 환형 씰을 포함한다. 일 실시예에서, 플러그는 칼라의 내경과 실질적으로 유사한 외경을 갖는 생크(shank)(76)를 포함한다. 이 생크는 칼라 내에 슬라이드 가능하게 수용되고 마찰 피트에 의해 칼라 내에 유지된다. 플러그는 또한 환형 씰을 통해서 수용되어 링, 칼라 및 환형 씰과의 동축 관계를 확립한다. 이 플러그는 플러그가 삽입될 때 칼라에 인접하도록 그 위에 종단 플랜지(end flange)를 포함한다. 종단 플랜지는 포트 내로의 링, 칼라 및 환형 씰의 드라이브를 용이하게 한다. 이 플러그가 칼라에 수용될 때 이 플러그 및 칼라는 그들 간에 소정 정도의 축방향 이동을 허용하도록 구성됨으로써, 포트 내에 설치될 때 링, 칼라 및 환형 씰로부터 플러그를 회수하는 릴리스 툴을 삽입하기 위하여 플러그의 칼라 및 종단 플랜지 간에 갭을 생성시킨다.
본 발명의 또 다른 예에서, 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리는 링, 릴리스 툴을 수용하도록 적응되는 부분을 갖는 플랜지를 포함하여 칼라, 링 및 칼라에 대해서 동축으로 배치되는 환형 씰 및 플러그를 포함한다. 이 플러그는 칼라의 내경과 실질적으로 유사한 외경을 지닌 생크를 포함하는데, 플러그의 생크는 칼라 내에 슬라이드 가능하게 수용되고 마찰 피트(frition fit)에 의해 칼라 내에 유지된다. 이 플러그는 또한 환형 씰을 통해서 수용되어 링, 칼라 및 환형 씰과의 동축 관계를 확립한다. 이 플러그는, 플러그가 삽입될 때 칼라에 인접하도록 그 위에 종단 플랜지를 포함한다. 종단 플랜지는 포트 내로 링, 칼라, 및 환형 씰의 드라이브를 용이하게 하고 포트에 설치 후 링, 칼라 및 환형 씰로부터 플러그를 회수한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리는 링, 상기 링과 통합되는 칼라, 상기 링 및 칼라에 대해서 동축으로 배치되는 환형 씰, 및 플러그를 포함한다. 이 플러그는 칼라의 내경과 실질적으로 유사한 외경을 갖는 생크를 포함한다. 이 플러그의 생크는 칼라 내에서 슬라이드 가능하게 수용되고 마찰 피트에 의해 칼라 내에 유지된다. 이 플러그는 또한 환형 씰을 통해서 수용되어 링, 칼라 및 환형 씰과의 동축 관계를 확립한다. 이 플러그는, 플러그가 삽입될 때 칼라에 인접하도록 그 위에 종단 플랜지를 포함한다. 종단 플랜지는 포트 내로 링, 칼라, 및 환형 씰의 드라이브를 용이하게 하고 포트에 설치 후 링, 칼라 및 환형 씰로부터 플러그를 회수한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리는 링, 상기 링내에 배치되는 칼라, 상기 링 및 칼라에 대해서 동축으로 배치되는 환형 씰, 및 플러그를 포함한다. 이 플러그는 칼라의 내경과 실질적으로 유사한 외경을 갖는 생크를 포함한다. 이 플러그의 생크는 칼라 내에서 슬라이드 가능하게 수용되고 마찰 피트에 의해 칼라 내에 유지된다. 이 플러그는 또한 환형 씰을 통해서 수용되어 링, 칼라 및 환형 씰과의 동축 관계를 확립한다. 이 플러그는 적어도 하나의 쓰레드(thread)를 갖는 외부 표면을 포함한다. 툴은 플러그와 맞물리고 링, 칼라 및 환형 씰이 포트에 수용된 후 링, 칼라 및 환형 씰로부터 플러그를 회수하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 예로서 지금부터 설명될 것이다.
도1은 본 발명의 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도2는 도1에 도시된 어셈블리의 종단도.
도3은 밸브 또는 매니폴드 하우징의 포트에 설치된 도1의 어셈블의 측면도.
도4A는 어셈블리로부터 제거동안 플러그를 도시한 도3의 단면도.
도4B는 어셈블리로부터 제거 후 플러그를 도시한 도3의 단면도.
도5는 플러그의 또 다른 실시예의 단면도.
도6은 본 발명의 또 다른 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도7은 본 발명의 또 다른 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도8은 본 발명의 또 다른 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도9는 본 발명의 또 다른 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도10은 본 발명의 또 다른 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도11은 도10의 단면도이지만 어셈블리로부터 제거되는 플러그를 도시한 도면.
도12는 본 발명의 또 다른 실시예를 따른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도13은 플러그의 제거동안 도시된 도12의 어셈블리의 단면도.
도14는 도12에 도시된 어셈블리로부터 플러그를 제거하도록 사용되는 툴의 사시도.
도15는 본 발명의 또 다른 실시예를 다른 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리의 부분 단면도.
도16은 도15의 라인 16-16을 따라서 취해진 단면도.
도17은 플러그의 제거 동안 도시된 도15의 어셈블리의 단면도.
지금부터 도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예들이 상세하게 도시된다. 전체 도면이 본 발명의 일부 바람직한 실시예를 도시하지만, 이 도면들은 반드 시 원래 크기대로 도시된 것은 아니고 어떤 특징들은 본 발명을 더욱 양호하게 도시하고 설명하기 위하여 확대될 수 있다. 게다가, 본원에 서술된 실시예들은 배타적인 것이 아니 본 발명을 도면에 도시되고 이하의 상세한 설명에 서술된 형태들 및 구성들로 제한하고자 하는 것이 아니다.
지금부터 도1을 참조하면, 카드리지 어셈블리(24)와 협동하는 본 발명의 실시예를 따른 플러그(22)를 지닌 카트리지 서브어셈블리(20)가 도시된다. 카트리지 서브어셈블리(20)는 브래스 링과 같은 외부 링(26), 한쌍의 바깥쪽으로 마주보는 환형 바(30 및 32)들을 그 상에서 갖는 외부 표면(28)을 포함한다. 링(26)은 내부 환형 리브(36)를 지닌 내부 원통형 표면(34)을 갖는다. 내부 표면(34)은 대체로 원통형인 정면(38), 리브(36) 위로 융기하는 중간 프로스토코니컬 표면(frustoconical surface:원뿔대)(40) 및 대향 방향으로 리브(36)로부터 떨어져서 테이퍼되는 배면 프로스토코니컬 표면(42)을 포함한다.
링(26)은 그 내에 동축으로 설치된 칼라(44)를 유지한다. 칼라(44)는 정면 플랜지(46), 중간 쇼율더(48) 및 배면 쇼율더(50)를 포함한다. 중간 쇼율더(48)는 링(26)의 정면의 배부 원통형 표면(38)과 맞물리는 반면에, 배면 쇼율더(50)는 링의 배면 원뿔형 표면(42)을 중간 쇼율더(48) 및 배면 쇼율더(50) 간에 한정된 공간에 수용되는 리브(36)와 맞물린다. 칼라(44)는 안쪽으로 마주보는 톱니 또는 바브들(barbs)(56)을 갖는 원통형 내부 표면(54)을 갖는다. 칼라(44)는 또한 브래스로 이루어질 수 있지만, 칼라(44)는 이에 제하되지 않는다.
링(26) 및 칼라(44)에 근접해서, 칼라(44)의 배면 쇼율더(50)에 인접한 O-링과 같은 탄성 환형 씰(60)이 있게 된다. 환형 씰(60)은 링(26)의 외경과 실질적으로 동일한 외경 및 칼라(44)의 내경과 실질적으로 동일한 내경을 갖는다. 링(26), 칼라(44) 및 환형 씰(60)은 매니폴드, 피팅 또는 밸브의 하우징(예를 들어 도3 참조)에 삽입될 때 공기 브레이크 퀵-커넥트 카트리지와 같은 퀵-커넥트 카트리지를 제공하도록 협동한다.
본 발명의 실시예에서, 링(26), 칼라(44) 및 환형 씰(60)은 플러그(22) 상에 설치된다. 플러그(22)는 수지 재료로 이루어질 수 있고 보강을 위하여 충전된 유리일 수 있다. 전형적인 구현방식에서, 플러그(22)는 12% 유리가 충전된 CAPRON 8231로 이루어진다. 실시예에서, 플러그(22)는 칼라(44)의 종단 플랜지(46)에 인접한 종단 플랜지(62)를 포함한다. 일부 종래 기술의 퀵-커넥트 커플링 어셈블리들과 달리, 플랜지(62)는 툴에 연결되는 래디얼 표면을 지닌 스텝(단차)을 포함하거나 필요로 하지 않는다.
도2를 참조하면, 플러그(22)는, 플러그를 식별하고 이의 직경을 식별하는 인디시아(72:indicia)를 갖는 환형의 융기된 부분(70)을 지닌 종단면(68)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지 서브어셈블리(20)의 칼라(44)가 외경의 1/4 인치 커플링을 수용하기 위하여 1/4 인치의 내경을 갖는다면, 플랜지(62)는 "1/4 O.D."을 나타내는 인디시아(72)로 표시된다. 플러그(22)는 또한 매니폴드 또는 밸브의 포트에 삽입되는 동안 플러그(22) 및 카트리지 서브어셈블리(20)를 드라이브하기 위하여 사용되는 펀치 또는 이외 다른 툴을 위치시키는데 돕도록 작용하는 융기된 부분(70)에 의해 둘러싸여진 캐비티(74)를 포함할 수 있다. 캐비티(74)는 도2에 도시된 바와 같이 대체로 둥글 수 있거나 직사각형과 같은 또 다른 기하학적 형상일 수 있다.
특정 구성에서, 플러그(22)는 칼라(44) 내로 피트들을 강제로 밀어넣는 외부 표면(78)을 갖는 관형 생크 부분(76)을 포함한다. 생크(76)는 칼라(44)로부터 안쪽으로 연장되고 생크(76)의 외부 표면(78)으로부터 안쪽으로 돌출하는 그루브(79)에 수용되는 바브(56:barb)에 의해 칼라(44) 내에 유지된다. 일부 종래 기술의 퀵-커넥트 커플링 어셈블리들과 달리, 그루브(79)는 칼라(44) 내의 플러그(22)의 축방향 이동을 제한시키는 바브(56)의 길이보다 상당히 길다. 이하에 더욱 자세하게 설명된 바와 같이, 그루브(79)에 의해 허용되는 플러그(22)의 제한된 축방향 이동은, 플러그(22)의 제거가 용이하도록 툴(61)(도4A 참조)이 플러그(22) 상의 플랜지(62)와 칼라(44) 상의 플랜지(46) 간에 삽입되도록 한다.
도1의 실시예에서, 종단 벽(82)은 관형 생크(76)의 종단을 둘러싼다. 다른 종단(83)에서, 관형 생크(76)는 오픈된다. 본 발명의 실시예를 따르면, 오픈 단부(83)는 그 내에 선택적인 관형 지지체(점선들(86))을 수용하도록 적용된다. 관형 지지체(86)는 더 큰 직경 부분(88) 및 더 작은 직경 단부(90)를 갖는데, 이 더 작은 직경 단부는 생크(76) 내에 수용되고 하나 이상의 리브들에 의해 그 내에 유지된다. 더 큰 직경 단부(88)는 생크(76)의 플랫 래디얼 단부 표면(83)과 병치되는 실질적으로 U-형 폴드(92)에 의해 더 작은 직경 부분(90)에 결합된다.
지금부터 도3을 참조하면, 퀵-커넥트, 카트리지-플러그 어셈블리(24)는 밸브 또는 매니폴드를 위한 하우징으로서 기능하는 몰딩된 바디(96)의 포트(94)에 설치되어 도시된다. 바디(96)는 링(26)을 포함하는 재료보다 실질적으로 유연한 수지 재료로 이루어질 수 있다. 따라서, 어셈블리(24)는, 서브어셈블리(20)의 회수를 방지하는 링(26) 상의 환형 바브(30, 32)들과 함께, 포트(94)의 원통형 표면 상에 링(26)을 슬라이드하는 강제 피트(force fits)에 의해, 포트(94) 내에 설치된다.
본 발명의 원리들을 따르면, 플러그(22)는 부품들이 밸브 또는 매니폴드의 포트(94) 내에 설치될 때 관형 생크(76) 상에 모두 이들 부품들을 유지함으로써 링(26) 및 칼라(44) 뿐만 아니라 환형 씰(60)을 포함하는 서브어셈블리(20)의 설치를 지원한다.
지금부터 도3-4B를 참조하면, 서브어셈블리(20) 및 환형 씰(60)이 포트(94)에 삽입된 후 플러그(22)는 회수된다는 것을 알 수 있다. 이는 플랜지(62) 및 플랜지(46) 간에 삽입되는 툴(61)을 이용하여 성취된다. 플러그(22)가 칼라(44) 내로 완전히 삽입될 때 그루브(79)가 바브(56)를 넘어서 연장되는 연장 정도는, 도1에서 L1으로 표시되는데, 일반적으로 툴(61)의 길이(L2)와 같거나 크다. 상술된 바와 같이, 일반적으로 그루브(79)에 의해 허용되는 플러그(22)의 축방향 이동이 방해받지 않는 정도로 제한됨에 따라, 툴(61)이 플랜지(62)와 플랜지(64) 간에 삽입되는 것이 허용된다. 실시예에서, 툴(61)은 예를 들어 플랜지(62) 및 플랜지(46) 간에 제공되는 갭 내의 피봇팅 툴(61)에 의해 칼라(44) 밖으로 플러그(22)를 들어올리(pry)도록 사용될 수 있다.
지금부터 도5를 참조하면, 플러그(100)가 자신의 프론트 엔트를 통해서 개구(102)를 갖는 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 개구(102)는 서브어셈블 리(20) 및 O-링(60)을 설치하도록 도3의 플러그(22)와 동일한 방식으로 사용된 후 쉽핑 동안 더스트 플러그(104)에 의해 폐쇄될 수 있다. 도5의 실시예에 의하면, 개구(102)는 어셈블리의 설치자가 출하하기 전에 이 어셈블리를 테스트하도록 한다. 이는 어셈블리가 포트(94)에 설치된 후 원뿔형 노즐(도시되지 않음)을 개구(102)에 삽입하고 바디 내의 밸브 또는 다른 소자를 테스트하기 위하여 가압된 유체를 가함으로써 성취된다. 이 테스트가 행해진 후, 더스트 플러그(dust plug)(104)는 포트를 폐쇄하도록 삽입되고 매니폴드 또는 밸브는 쉽핑된다. 그 후, 플러그(100)는 플러그(22)가 회수되는 것과 동일한 방식으로 회수된다(예를 들어, 도4 참조).
알 수 있는 바와 같이, 플러그(22)(및 100)는 쉽핑 동안 어셈블리로서 모두 "공기 브레이크 퀵-커넥트 카트리지"와 같은 퀵-커넥트 카트리지를 유지하도록 사용된다. 그 후, 플러그(22)는 카트리지 어셈블리(20)를 매니폴드들, 피팅들 및 밸브들의 포트들 내로 카트리지 어셈블리(20)를 설치하도록 사용될 수 있다. 서술된 바와 같이 구성된 플러그(22)를 가짐으로써, 플러그는 설치동안 카트리지 서브어셈블리(20), 환형 씰(60) 및 관 지지체(86)를 정확하게 위치시킨다. 서브어셈블리(20) 및 환형 씰(60)을 설치한 다음에, 플러그(22)는 매니폴드 또는 밸브의 쉽핑 동안 더스트 플러그로서 포트에 유지되거나, 이 플러그는 애플리케이션에 따라서 최종 어셈블리에서 선택적으로 플러깅되지 않을 수 있는 스페어 포트들을 위한 씰로서 사용될 수 있다. 게다가, 도5에 서술된 바와 같이, 플러그(100)는 자신을 관통하며 테스팅을 용이하게 하는 개구(102)를 가진채 구성될 수 있는데, 개구(102)는 서브어셈블리가 사용되는 밸브 또는 매니폴드의 쉽핑을 위한 더스트 플러 그(104)로 씰링될 수 있다.
도6 내지 도9를 참조하면, 본 발명의 부가적인 실시예들이 도시된다. 도6에 도시된 실시예에서, 적어도 한 가지 예외, 즉 칼라(44) 내의 플랜지(46)가 래디얼 표면(108)을 갖는 스텝(106)을 포함한다는 것을 제외하면 도1에 도시된 카트리지 어셈블리(24)와 실질적으로 유사한 카트리지 어셈블리(24)가 도시된다. 플러그(22) 내의 종단 플랜지(62)는 플러그(22)가 서브어셈블리(20) 내에 수용될 때 칼라(44) 내의 플랜지(46)에 인접한다. 상술된 바와 같이, 플러그(22)는 서브어셈블리(20) 및 환형 씰(60)이 포트(94)에 삽입된 후 회수된다. 이는 플랜지(62)의 이면 및 래디얼 표면(108) 간의 플랜지(46) 내의 스텝(106)에 의해 생성되는 공간에서 플랜지(62)의 이면을 그립하는 툴(예를 들어, 툴(61))에 의해 성취된다.
도7 내지 도9에 도시된 또 다른 실시예에서, 카트리지 어셈블리(24b)는 적어도 한 가지 예외, 즉 플러그(22) 내의 플랜지(62)가 칼라(44)의 플랜지(46)와 마주보는 챔퍼(chamfer)(110)를 포함한다는 것을 제외하면 도1에 도시된 카트리지 어셈블리(24)와 실질적으로 유사하다. 챔퍼(110)는 예를 들어 일반적으로 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 대체로 선형이고 테이퍼링된 표면, 도9에 도시된 바와 같은 반경의 에지(radiused edge)(114), 또는 플러그(22) 내의 플랜지(62) 및 칼라(44) 내의 플랜지(46) 간의 공간을 위하여 제공되는 또 다른 표면에 의해 한정될 수 있다. 또한, 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 챔퍼(116)는 단독으로 사용하도록 플랜지(46)에 제공되거나, 또는 챔퍼(110)와의 조합으로 플랜지(60)에 제공될 수 있다.
도10 및 도11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 이 실시예에서, 플러그(212)와 함께 카트리지 어셈블리(210)가 도시되며, 이들은 카트리지 어셈블리(214)를 협동적으로 형성한다. 카트리지 어셈블리(210)는 한 쌍의 외부에서 마주보는 환형 바브(220 및 222)를 그 위에서 갖는 외부 표면(218)을 지닌 외부 링(216)을 포함한다. 링(216)과 통합되어 칼라(234)가 동축에 위치되어 있다. 링(216) 및 칼라(234) 사이에는 칼라(234)를 링(216)에 고정시키는 중간 부재(239)가 있다. 칼라(234)는 안쪽으로 마주보는 톱니 또는 바브(246)를 포함하는 내부 표면(244)을 갖는다.
링(216) 및 칼라(234)에 근접해서 칼라(234)에 인접하는 O-링과 같은 탄성의 환형 씰(250)이 있게 된다. 환형 씰(250)은 링(216)의 외경과 실질적으로 유사한 외경 및 칼라(234)의 내경과 실질적으로 유사한 내경을 갖는다. 링(216), 칼라(234) 및 환형 씰(250)은 매니폴드, 피팅 또는 밸브의 하우징에 삽입될 때(예를 들어 도11 참조) 공기 브레이크 퀵-커넥트 카트리지와 같은 퀵-커넥트 카트리지(214)를 제공하도록 협동한다.
본 발명의 실시예에서, 링(216), 칼라(234) 및 환형 씰(250)은 플러그(212)상에 설치된다. 플러그(212)는 실질적으로 도1에 도시된 플러그(22)와 유사하고 간결성을 위하여 더이상 설명되지 않을 것이다. 원통형 릴리스 부재(251:릴리스 슬리브)는 플러그(212) 및 링(216) 간의 플러그(212) 상에 이동가능하게 배치된다. 릴리스 부재(251)는 대체로 방사상으로 바깥쪽으로 연장하는 플랜지(253) 및 테이퍼링된 팁(257)을 갖는 원통형 슬리브(255)에 의해 한정된다.
지금부터 도11을 참조하면, 서브어셈블리(210) 및 환형 씰(250)이 포트(94) 내로 삽입된 후 플러그(212)가 회수된다는 것을 알 수 있다. 이는 릴리스 부재(251) 상에 플랜지(262) 및 플랜지(253) 간에 삽입되는 툴(예를 들어, 툴(61))에 의해 성취된다. 이 툴은 플러그(212) 내의 그루브에 의해 제공되는 링(216) 내의 릴리스 부재(251)의 축방향 이동을 제한함으로써 플랜지(260) 및 플랜지(253) 간에 삽입되도록 허용된다. 릴리스 슬리브의 테이퍼링된 팁(257)은 바브(246)가 플러그(212)와 맞물림 해제되도록 중간 부재(239) 및 칼라(234)를 바깥쪽으로 맞물려서 편형시키도록 하는데 사용될 수 있다. 맞물림 해제되면, 플러그(212) 및 릴리스 슬리브(251)는 서브어셈블리(210)로부터 제거될 수 있다.
도12 내지 도14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 이 실시예에서, 상술된 서브어셈블리(20)와 실질적으로 유사한 서브어셈블리(310)가 제공된다. 서브어셈블리(310)는 포트(94) 내로 삽입하기 위하여 플러그(312) 상에 설치된다. 실시예에서, 플러그(312)는 칼라(334) 내로 마찰-피트되는 외부 표면(368)을 갖는 관형 생크 부분(366)을 포함한다. 생크(366)는 칼라(334)로부터 안쪽으로 연장되는 바브(346)에 의해 칼라(334) 내에 유지되고 생크(366)의 외부 표면(368)으로부터 안쪽으로 돌출하는 선택적인 그루브(369)내로 수용된다. 상술된 플러그(22)와 달리, 플러그(312)는 플랜지(62)를 포함하지 않는다. 대신에, 플러그(312)는 플러그(312)의 그루브(369)로부터 전방 단부(forward end)(373)로 연장되는 쓰레드된 외부 표면(371)을 포함한다. 쓰레드된 표면(371)은 툴(375)에 의해 맞물리는데, 이 툴은 도시된 실시예에서 일반적으로 내부 쓰레드된 표면(379)을 갖는 원통형 드럽(377)에 의해 한정된다.
플러그(312)는 링(316) 및 칼라(344) 및 환형 씰(350)이 포트(94) 내에 설치될 때 생크(366) 상에 이들 부품들을 유지시킴으로써, 이들 부품들을 포함하는 서브어셈블리(310)의 설치를 지원한다. 툴(375), 특히, 드럼(377)은 서브어셈블리를 포트(94) 내로 가압한다. 선택적으로, 관 지지체(점선들)(376)는 생크(366) 내에 유지되고 서브어셈블리(310) 및 환형 씰(350)과 동시에 포트(94) 내로 삽입된다.
지금부터 도13을 참조하면, 서브어셈블리(310) 및 환형 씰(350)이 포트(94)에 삽입된 후 , 플러그(312)가 회수되는 것이 도시되어 있다. 이는 드럼(377)이 칼라(334)의 플랜지(336)에 대해 축방향으로 가압되는 동안 플러그(312) 위에서 툴(375)을 회전시킴으로써 성취된다. 툴(375)의 회전 동안, 플러그(312)는 칼라(334) 상의 바브와의 맞물림으로 인해 회전이 금지된다. 그러나, 드럼(377) 및 플러그(312)의 쓰레드된 표면들 간의 상호작용은 드럼(377)이 회전될 때 플러그(312)를 칼라(334) 밖으로 축방향으로 이동시킨다. 대안적으로, 쓰레드들(371 및 379)의 맞물림으로 인해 드럼(377)과 축방향으로 잠기는 플러그(312)로 인해, 플러그(312)는 회전 없이도 서브어셈블리(310)로부터 떨어져서 축방향으로 툴(375)을 이동시킴으로써 제거될 수 있다. 도12 내지 도14의 실시예는 플러그(312)를 더욱 자동적으로 제거하도록 한다.
도15 내지 도17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예가 도시된다. 이 실시예에서, 상술된 서브어셈블리(20)와 실질적으로 유사한 서브어셈블리(410)가 제공된다. 서브어셈블리(410)는 포트(94) 내로 삽입하기 위하여 플러그(412) 상에 설치된다(도17). 도시된 실시예에서, 플러그(412)는 칼라(434) 내로 쓰레드된 외부 표면(468)을 갖는 관형 생크 부분(466)을 포함한다. 생크(466)는 내부 쓰레드들(449)에 의해 칼라(434) 내에 유지되는데, 이는 칼라(334)로부터 안쪽으로 연장되어 플러그(412)의 외부 쓰레드(451) 상으로 쓰레드된다. 상술된 플러그(22)와 달리, 프러그(412)는 플랜지(62)를 포함하지 않는다. 대신에, 플러그(412)는 툴(475)의 대응적으로 키잉된 내부 표면(473)과 맞물리는 키잉된 외부 표면(468)을 포함한다. 실시예에서, 툴(475)은 플러그(412) 상으로 슬라이딩되고 툴(475)과 함께 회전하기 위하여 플로그(412)를 잠그는 적어도 하나의 안쪽으로 향하는 탭(479)을 갖는 대체로 원통형 드럼(477)에 의해 한정된다.
알 수 있는 바와 같이, 플러그(412)는 링(416), 칼라(434), 및 환형 씰(450)이 밸브 또는 매니폴드의 포트(94) 내에 설치될 때 관형 생크(466) 상에 어셈블된 이들 부품들을 유지시킴으로써 이들 부품들을 포함하는 서브어셈블리(410)의 설치를 지원한다. 툴(475), 특히 드럼(477)은 서브어셈블리를 포트(94) 내로 축방향으로 푸쉬한다. 선택적으로, 관 지지체(476)(점선들)는 생크(466) 내에 유지되고 서브어셈블리(410) 및 환형 씰(450)과 함께 동시에 포트(94) 내로 삽입된다.
지금부터 도17을 참조하면, 서브어셈블리(410) 및 환형 씰(450)이 포트(94) 내로 삽입된 후, 플러그(412)가 회수될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이는 툴(475) 및 플러그(412)를 회전시킴으로써 성취된다. 칼라(434) 상의 쓰레드된 표면(449) 및 플러그(412) 상의 쓰레드된 표면(451) 간의 상호작용은 드럼(477)이 회전할 때 플러그(412)를 칼라(434) 밖으로 축방향으로 이동시킨다.
대안적으로, 도2에 도시된 플러그(22)와 관련하여 상술된 바와 같이, 플러그(412)는 매니폴드 또는 밸브의 부분 내로 삽입되는 동안 플러그(412) 및 카트리지 서브어셈블리(410)를 드라이브하도록 사용되는 펀치 또는 다른 툴을 위치시키것을 돕도록 작용하는 융기된 부분에 의해 둘러싸여진 캐비티(예를 들어, 캐비티(74))를 포함할 수 있다. 상술된 바와 같이, 캐비티는 직사각형 또는 다각형과 같은 도2에 도시된 대체로 둥근 형상과 다른 기하학적 형상으로 규정될 수 있다. 이와 같이 구성될 때, 포트내로 플러그(412) 및 카트리지 서브어셈블리(410)를 드라이브하도록 사용되는 툴은 또한 플러그(412)를 카트리지 어셈블리(410) 밖으로 회전시키도록 사용될 수 있다.
본 발명을 실행하기 위한 최선의 방식들을 단지 도시한 상술된 실시예들과 관련하여 본 발명이 도시되고 설명되었다. 본원에 서술된 본 발명의 실시예들에 대한 각종 대안들이 이하의 청구항들에 규정된 바와 같은 본 발명의 원리 및 범위를 벗어남이 없이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 이하의 청구범위들은 본 발명의 범위를 정하고 이들 청구범위 내에 있는 방법 및 장치와 이들의 등가물들이 본 청구항에 의해 커버된다. 본 발명의 설명은 본원에 서술된 소자들의 모든 신규하고 명백한 조합을 포함하는 것으로 이해되어야만 하고 청구항들은 임의의 신규하고 명백한 이들 소자들의 조합에 현재 또는 장차 적용될 수 있다. 게다가, 상술된 실시예드은 예시적인 것이고 단일 특징 또는 소자는 현재 또는 장차의 애플리케이션에서 청구될 수 있는 모든 가능한 조합들에 필수적이다.

Claims (26)

  1. 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리(214)로서,
    링(216);
    소정 내경을 갖는 칼라(234);
    상기 링(216) 및 상기 칼라(234)에 대해서 동축으로 배치되는 환형 씰(250); 및,
    상기 칼라(234)의 내경과 같은 외경을 지닌 생크를 갖는 플러그(212)를 포함하는데, 상기 플러그(212)의 생크는 상기 칼라(234) 내에 슬라이드 가능하게 수용되고 마찰 피트에 의해 상기 칼라(234) 내에 유지되며, 상기 플러그(212)는 또한 상기 링(216), 상기 칼라(234) 및 상기 환형 씰(250)과 동축 관계를 확립하기 위하여 상기 환형 씰(250)을 통해서 수용되며, 상기 플러그(212)는 삽입될 때 상기 칼라(234)에 인접하도록 종단 플랜지(262)를 그 위에 포함하며, 상기 종단 플랜지(262)는 상기 링(216), 상기 칼라(234) 및 상기 환형 씰(250)의 포트(94) 내로의 드라이브를 용이하게 하고, 플러그(212)가 칼라(234) 내에 수용될 때, 플러그(212) 및 칼라(234)는 이들 간에 소정의 축방향 이동을 허용하도록 구성되어, 칼라(234)와 플러그(212)의 종단 플랜지(262) 간에, 상기 포트(94) 내에 설치한 후 상기 링(216), 상기 칼라(234) 및 상기 환형 씰(250)로부터 상기 플러그(212)를 회수하도록 적용된 릴리스 툴(61)을 삽입하기 위한 갭이 형성되도록 하며,
    상기 플러그(212)의 종단 플랜지(262)는, 상기 포트(94) 내에 설치한 후 상기 링(216), 상기 칼라(234) 및 상기 환형 씰(250)로부터 플러그(212)의 제거를 용이하게 하기 위해 상기 릴리스 툴(61)을 수용하도록 구성된 스텝이 없는 것을 특징으로 하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 생크는 상기 칼라(234)로부터 안쪽으로 연장되고 상기 생크의 외부 표면으로부터 안쪽으로 돌출하는 그루브 내에 수용되는 적어도 하나의 바브(246)에 의해 상기 칼라(234) 내에서 유지되며, 상기 그루브는, 상기 그루브 내에서 연장하는 상기 바브(246)의 길이보다, 상기 릴리스 툴(61)의 길이(L2)와 같거나 큰 길이(L1)만큼 더 길게 되는 것을 특징으로 하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 종단 플랜지(262) 및 상기 칼라(234) 간에 수용되는 부분을 갖는 릴리스 툴(61)을 더 포함하며, 상기 생크는 상기 칼라(234)로부터 안쪽으로 연장되고 상기 생크의 외부 표면으로부터 안쪽으로 돌출하는 그루브 내에 수용되는 적어도 하나의 바브(246)에 의해 상기 칼라(234) 내에 유지되고, 상기 그루브는, 상기 그루브 내에서 연장하는 상기 바브(246)의 길이보다, 상기 릴리스 툴(61)의 길이(L2)와 같거나 큰 길이(L1)만큼 더 길게 되는 것을 특징으로 하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플러그(212) 및 상기 링(216) 간의 플러그(212) 상에 이동가능하게 배치되는 대체로 원통형의 릴리스 부재(251)를 더 포함하며, 상기 릴리스 부재(251)는 방사상으로 바깥쪽으로 연장하는 플랜지(253) 및 테이퍼링된 팁(257)을 갖는 원통형 슬리브(255)를 포함하는 것을 특징으로 하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 생크는 제1 위치에서 상기 릴리스 부재 플랜지(253)와 접촉하는 제1 플랜지(262)를 포함하고 제2 위치에서 상기 릴리스 부재 플랜지(253)로부터 제거되어 상기 릴리스 툴(61)이 이들 간에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 링(216)은 적어도 하나의 바깥쪽으로 마주보는 환형 바브(220, 222)를 지닌 외부 표면(218)을 포함하는 것을 특징으로 하는 퀵-커넥트 카트리지 어셈블리.
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