KR102107348B1 - 페룰을 갖는 푸시 접속 도관 피팅 - Google Patents
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Abstract
푸시 접속 피팅이, 도관 단부를 수용하기에 적합한 바디 부재, 바디 부재 속으로 축방향으로 삽입될 수 있는 제1 단부 및 도관의 외면에 부착된 도관 파지 장치를 포함하는 도관, 및 상기 도관이 바디 부재 속에 완전히 삽입될 때, 도관을 제위치에 유지시키는 리테이너를 포함한다 다른 실시예는, 도관의 외면을 밀봉하는 피팅을 갖는 밀봉부, 도관 파지 장치를 위한 선택적 하중 유지 슬리브, 및 선택적 짐벌을 제공하는 것을 포함한다. 비나사 기계적 접속의 형태로 구현될 수 있을 것이다.
Description
이 출원은 푸시 접속 도관 피팅(PUSH TO CONNECT CONDUIT FITTING)에 관하여 2010년 10월 15일에 출원되고, 그 개시내용 전체가 여기에 참고로 통합되는 미국 가특허출원 61/393,492호에 대한 우선권을 주장한다.
이 발명은 금속 튜브 및 파이프와 같은 금속 도관을 위한 피팅(fitting) 또는 기계적 접속(mechanical connection)에 관한 것이다. 더 자세하게는, 이 발명은 푸시 접속 동작(push to connect action)으로 신속하게 조립될 수 있는 피팅에 관한 것이다.
기상 또는 액상 유체 시스템에서, 밸브 또는 레귤레이터와 같은 유동 제어 장치, 포트, 도관 등과 같은 다른 한 유체 유동 장치와 도관 사이의 유밀 기계적 접속(fluid tight mechanical connection)을 제공하기 위해 피팅이 이용된다. 보편적으로 이용되는 특정한 유형의 피팅은, 예를 들어, 도관 그립(grip) 및 밀봉(seal) 기능을 제공하기 위해 페룰(ferrule)과 같은 하나 이상의 도관 파지 장치(conduit gripping device)를 이용하는, 플레어리스 피팅(flareless fitting)으로 알려져 있다. 그러한 피팅은, 직각으로 만들고 디버링(deburring)하는 것 외에, 도관 단부에서의 많은 준비를 요구하지 않으므로 널리 사용된다. 고성능 도관 피팅은 일반적으로 나사 접속(threaded connection)을 수반하며, 2개의 나사 배우 요소 사이의 상대 회전 돌리기 및 부분 돌리기에 의해 피팅이 인출되거나 조여진다.
이 명세서에서 제시된 발명 중 하나 이상의 발명의 실시예에 따르면, 푸시 접속 동작 또는 방법(push to connect action or method)을 이용하여 조립을 편리하게 하는, 도관 피팅 개념이 개시된다. 한 실시예에서는, 도관 피팅 조립체가 단동 푸시 접속 기계적 접속(single action push to connect mechanical connection)을 가능하게 한다. 예시적 실시예에서는, 피팅이 비나사 기계적 접속(non-threaded mechanical connection)으로 실현될 수도 있을 것이다. 양호하게는, 필수적인 것은 아니지만, 대체로 원통형 도관 단부가 조여지지 않은 또는 느슨하게 조립된 피팅 조립체 속에 삽입되고 최종 또는 완료된 접속으로서 제위치에 유지될 수도 있을 것이다. 특정한 실시예에서는, 완전 조립체로부터 구성 부품들을 완전히 분리하지 않고 도관이 제거되게 하기 위해, 별개의 도구가 이용될 수도 있을 것이지만, 도구를 위한 대안적 실시예에서는, 도구가 도관 유지 메커니즘(conduit retention mechanism)과 통합될 수도 있을 것이다. 다른 실시예에서는, 피팅 구성요소 중 하나가, 구성 부품들을 완전히 분리하지 않고 도관이 제거될 수도 있게 하는 구조를 제공한다. 예시적 실시예에서는, 선택적으로 일상적인 단부 페이싱(end facing) 및 디버링(deburring)을 하는 것 외에, 도관의 임의의 성형, 형성 또는 기계 가공도 없이 도관 단부에 대한 기계적 접속이 이루어질 수도 있을 것이다. 여기에서의 예시적 실시예는 도관에 가해지는 진동 및 응력으로부터의 압력, 밀봉 및 피로 내성에 관한 양호한 성능 특성을 나타내기도 한다. 그와 같이, 여기에 개시된 피팅 개념은, 도관에서의 장기간의 진동 및 응력을 견딜 수 있고, 약 -40℉ 이하 내지 약 250℉ 이상의 일반적인 작동 온도에서 평방 인치 당 수천 파운드의 기압을 밀봉할 수 있는, 자동차용을 포함하여 많은 다양한 용례에 매우 적합하다.
또 다른 실시예에서는, 피팅 조립체가 느슨한 상태인지 또는 조여진 상태인지에 관한 가시적 또는 촉감적 표시를 조립자에게 제공하기 위해 도관 피팅 조립체에 내재적 계측 특성(intrinsic gauging feature)이 선택적으로 제공될 수도 있을 것이다.
이 기술 분야에서 숙련된 자는 첨부된 도면을 보면 여기에 개시된 다양한 발명의 이러한 및 기타의 실시예를 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서에서의 발명들 중 하나 이상의 제1 실시예의 종단면 분해도를 예시하며;
도 2는 도관이 조립체 속에 포획된 상태인 도 1의 조립체를 예시하고;
도 3은 시스템 압력 하에서의 도 2의 조립체를 예시하며;
도 4는 도관 제거를 허용하기 위해 도구가 삽입된 상태인 도 3의 조립체를 예시하고;
도 5는 예비 조립된 위치에서 종단면도로 도시된 푸시 접속 피팅 조립체의 다른 한 실시예를 예시하며;
도 6은 완전히 조립된 위치에서의 도 5의 조립체를 예시하고;
도 7은 푸시 접속 피팅의 분해를 허용하기 위해 도구가 삽입된 상태인 도 6의 조립체를 예시하며;
도 8은 예비 조립된 위치에서 종단면도로 도시된 푸시 접속 피팅 조립체의 다른 실시예를 예시하고;
도 9는 도 8의 피팅에 이용된 위치 설정 슬리브의 실시예를 예시하며;
도 10은 완전히 조립된 위치에서의 도 8의 조립체를 예시하고;
도 11은 분해 위치에서 작동되는 제거 도구를 갖는 도 10의 조립체를 예시하며;
도 12 및 도 13은 처음 3개 실시예에서의 다양한 특성의 대안적 실시예를 예시하고;
도 14 및 도 15는 완전히 조립된 위치에서 도관 유지를 위한 너트를 갖는 단일 페룰을 도시하는 또 다른 대안적 실시예를 예시한다.
도 2는 도관이 조립체 속에 포획된 상태인 도 1의 조립체를 예시하고;
도 3은 시스템 압력 하에서의 도 2의 조립체를 예시하며;
도 4는 도관 제거를 허용하기 위해 도구가 삽입된 상태인 도 3의 조립체를 예시하고;
도 5는 예비 조립된 위치에서 종단면도로 도시된 푸시 접속 피팅 조립체의 다른 한 실시예를 예시하며;
도 6은 완전히 조립된 위치에서의 도 5의 조립체를 예시하고;
도 7은 푸시 접속 피팅의 분해를 허용하기 위해 도구가 삽입된 상태인 도 6의 조립체를 예시하며;
도 8은 예비 조립된 위치에서 종단면도로 도시된 푸시 접속 피팅 조립체의 다른 실시예를 예시하고;
도 9는 도 8의 피팅에 이용된 위치 설정 슬리브의 실시예를 예시하며;
도 10은 완전히 조립된 위치에서의 도 8의 조립체를 예시하고;
도 11은 분해 위치에서 작동되는 제거 도구를 갖는 도 10의 조립체를 예시하며;
도 12 및 도 13은 처음 3개 실시예에서의 다양한 특성의 대안적 실시예를 예시하고;
도 14 및 도 15는 완전히 조립된 위치에서 도관 유지를 위한 너트를 갖는 단일 페룰을 도시하는 또 다른 대안적 실시예를 예시한다.
예를 들어 스테인리스 강 튜브 피팅인 강성 도관을 위한 기계적 접속과 관련한 예시적 실시예가 여기에 제시되어 있을지라도, 여기에서의 발명은 그러한 용례에 제한되는 것이 아니며, 316 스테인리스 강이 아닌 다른 재료 뿐만 아니라, 튜브 및 파이프와 같은 많은 다른 금속 도관을 이용할 수 있을 것이며, 액상 또는 기상 유체를 위해 이용될 수도 있을 것이다. 여기에서의 발명이 도관 파지 장치 및 피팅 구성요소의 특정한 설계와 관련하여 예시될지라도, 이 발명이 그러한 설계로 이용하는 것으로 제한되지는 않는다. 이 발명은 튜브 또는 파이프에서 이용될 수 있을 것이며, 그러므로 본 발명자들은 튜브 또는 파이프 또는 양자 모두를 포함하기 위해 "도관"이라는 용어를 사용한다. 본 발명자들은 도관이라는 용어가 어떤 특정한 길이, 이용 또는 구성으로든 제한되는 것을 의도하지 않으며, 예를 들어 도관은 피팅 접속을 제공하기 위해 이용되는 튜브 토막 또는 다른 금속 재킷(jacket) 또는 슬리브 유형의 구성요소일 수 있을 것이다. 본 발명자들은 하나 이상의 도관 밀봉 및 파지 장치와 함께 피팅 구성요소들의 조립체에 대한 약칭으로서 "피팅 조립체"와 "피팅"이라는 용어를 대체로 호환적으로 사용한다. 그래서, "피팅 조립체"의 개념은 느슨하게 조립된 위치에서든 또는 완전히 조립된 조여진 위치에서든 도관 상에 부품을 조립하는 것을 포함하지만, "피팅 조립체"라는 용어는 예를 들어, 운송 또는 취급을 위해 부품들을 도관 없이 서로 조립한 것과 함께, 서로 조립되지 않았을지라도 구성 부품 자체도 포함할 것을 의도하기도 한다. 본 발명자들은 또한 적어도 한번 조여지거나 또는 완전히 접속되거나, 느슨해지고, 그 후 또 다른 완전히 접속되는 위치로 재조립된 피팅 조립체를 지칭하기 위해 여기에서 "피팅 리메이크(fitting remake)"라는 용어 및 파생어를 사용한다. 리메이크는 동일한 피팅 조립 부품들로 이루어질 수도 있을 것이고 또는 피팅 조립체의 하나 이상의 부품들의 치환을 수반하기도 할 것이다. 여기에서 "바깥쪽(outboard)" 및 "안쪽(inboard)"이라고 함은, 피팅 조립체의 중앙의 종축(X)을 기준으로, 어떤 방향이 축방향으로 접속을 향하는 방향인지(안쪽) 또는 접속으로부터 멀어지는 방향인지(바깥쪽)를 편의상 그리고 단순하게 지칭하는 것이다. 여기에서 "반경방향" 및 "축방향"이라고 함은, 달리 언급하지 않는 한, X축을 기준으로 하는 것이다. 또한, 여기에서 각도라고 함은, 달리 언급하지 않는 한, X축을 기준으로 하는 것이다. 본 발명자들은 도관의 단부 부분을 지칭하기 위해 "도관 단부"라는 용어를 이용한다. 본 발명자들이 "내재적 계측(intrinsic gauge)"이라고 함은, 별도의 계측 도구 또는 장치 없이, 피팅의 풀업(pull-up)이 완료되었음의 표시를 제공하는 구조를 의미한다.
본 발명자들은, 예를 들어 나사 결합인, 제2 동작을 이용하지 않고, 구성요소에 의한 도관 유지를 완료하는 단동 이동을 이용한 도관과 다른 구성요소 사이의 기계적 접속을 지칭하기 위해 "비나사 기계적 접속"이라는 용어를 이용한다. 다시 말해서, 푸시 접속 피팅이 아닌 종래의 튜브 피팅은 일반적으로, 피팅이 손으로 단단히 죈 위치에 있는 피팅 조립체 속에 도관을 삽입하는 제1 동작, 및 그 후, 풀업 조립(pulled up assembly)을 완료하기 위해 나사 접속에 가해진 토크를 이용하여 나사 너트와 바디를 서로 조이는 제2 동작을 수반한다. "비나사 기계적 접속"이라는 용어는, 나사결합일 수도 있는 기계적 접속에 관한 또다른 선택적 구조를 배제할 것을 의도하는 것은 아니고, 접속된 구성요소로 도관을 유지시킴에 있어서 나사 접속을 요구하지 않는 어떤 기계적 접속이든 고려하고 있다. 본 발명자들은, 예를 들어, 축방향 삽입인, 단일 이동으로 이루어지는 기계적 접속을 지칭하기 위해 "단동(single action)"이라는 용어를 사용한다. 단동 접속 또는 피팅의 다른 한 예는 도관을 다른 한 구성요소 속으로 축방향으로 삽입함에 의한 푸시 접속 조립체(push to connect assembly)이다. 여기에서 사용되는 "단동"이라는 용어는 수작업 조립과 함께, 도구에 의한 조립을 포함할 것을 의도한다.
여기에서, 이 발명의 다양한 발명 양태, 개념 및 특징이 예시적 실시예들의 조합으로 구현되는 바로서 기술되고 예시될 수 있을 것이지만, 이러한 다양한 양태, 개념 및 특징은 많은 대안적 실시예에서, 개별적으로든 또는 다양한 조합 및 그 서브 조합으로든 이용될 수 있을 것이다. 여기에서 명시적으로 배제되지 않는 한, 모든 그러한 조합 및 서브 조합이 이 발명의 범위 내에 드는 것을 의도한다. 또한, 대안적 재료, 구조, 구성, 방법, 장치 및 구성요소, 형성하고 끼우며 기능하는 것에 관한 대안 등과 같은, 이 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징에 관한 다양한 대안적 실시예가 여기에 기술될 수 있을 것이지만, 그러한 기술은, 현재 공지되어 있건 또는 후에 개발되건 간에, 이용 가능한 대안적 실시예들의 완전한 또는 무결한 목록일 것을 의도하지는 않는다. 이 기술 분야에서 숙련된 자는 발명 양태, 개념 또는 특징의 하나 이상을 다른 실시예에서 용이하게 채택할 수 있고, 그러한 실시예가 여기에 명시적으로 기술되어 있지 않을지라도 본 발명의 버위 내에서 이용할 수 있다. 또한, 여기에서 이 발명의 어떤 특징, 개념 또는 양태가 양호한 배열 또는 방법으로서 기술될 수 있을지라도, 그러한 기술은, 명시적으로 그렇다고 설명되지 않는 한, 그러한 특징이 요구되거나 또는 필수적임을 암시하려는 것이 아니다. 또한, 이 발명의 이해를 돕기 위해 예시적 또는 대표적 값 및 범위가 포함될 수 있을 것이지만, 그러한 값 및 범위가 제한적인 것으로 해석해서는 안 되며, 명시적으로 그렇다고 설명되는 경우에만 임계값 또는 임계범위일 것을 의도한다. 또한, 여기에서 다양한 양태, 특징 및 개념이 진보적이거나 또는 발명의 부분을 이루는 것으로 명시적으로 확인될 수 있을 것이지만, 그러한 확인은 배제적일 것을 의도하는 것이 아니며, 그러한 특정한 발명 또는 그 일부로서 명시적으로 확인됨이 없이, 여기에서 완전히 기술되는 발명 양태, 개념 및 특징이 있을 수 있고, 대신에 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 제시된다. 예시적 방법 또는 공정에 관한 기술은 모든 단계를 포함하는 것이 모든 경우에서 요구되는 것으로 제한되는 것도 아니고, 단계가 제시된 순서는, 명시적으로 그렇다고 설명되지 않는 한, 요구되거나 또는 필수적인 것으로 해석될 것도 아니다.
도 1 내지 도 4를 참고하고, 먼저 도 1을 보면, 이 발명들 중 하나 이상의 제1 실시예가 제시된다. 이 예에서, 튜브 또는 파이프 도관(C)을 위한 도관 피팅 조립체(10)는 도관 수용 요소(12)를 포함할 수 있을 것이다. 본 발명자들은 도관 수용 요소(12)를 바디(body)라고 지칭하기도 하며, 바디(12)는 도관 단부 부분(CI)을 수용한다. 본 발명자들이 편의상 바디라는 보편적인 용어를 이용할지라도, 이 기술 분야에서 숙련된 자는 이 발명이 그러한 용어를 이용하여 기술할 수 있는 부품의 응용분야로 제한되는 것이 아님을 알 것이다. 바디(12)는 예시된 바와 같이 독립적 구성요소일 수도 있을 것이며, 또는 예를 들어, 밸브, 탱크 또는 다른 유동 장치 또는 유체 격납 장치와 같은 다른 구성요소 또는 조립체와 일체이거나, 또는 통합되거나 조립될 수 있을 것이다. 바디(12)는 몇 가지만 예를 들자면, 이 기술분야에서 공지된, 유니온(union), 티(tee), 엘보우(elbow) 등 많은 다양한 형상을 가질 수 있을 것이다. 이 바디(12)는, 그 전체 구조가 반드시 그런 것은 아닐지라도 오목하거나 또는 다른 구조(예를 들어, 밸브 바디 또는 실린더)로 형성될 수 있고, 도관 단부를 위한 기계적 접속부가 만들어질 수 있기 때문에, 이 기술 분야에서 흔히 포트 바디(port body) 또는 암형 포트(female port)라고 알려져 있기도 하다.
여기에서의 피팅 실시예는 자동차 산업에서 특별한 용도가 있을 것이지만, 그러나, 유압 억제를 요구하는 모든 경우에 있을 것이다. 예를 들자면, 이 발명은 5000psi 이상으로 높은 정격 성능으로 약 3000 내지 약 3500psi의 기압(예를 들어, 메탄)을 수용하기 위한 자동차 피팅을 구현하기 위해 이용될 수도 있을 것이다. 이 피팅은 본 명세서에서 예를 들어 1/2 인치 이상 1/8 인치 이하의 공칭 외경과 같은 도관을 수용할 수 있는 크기를 가질 수 있을 것이다. 이 값은 단지 예시적일 것을 의도하며, 여기에 기술된 발명의 이용 또는 범위에 대한 어떤 제한도 의도하지 않는다. 자동차용 및 기타를 위해, 포트식 바디(ported body)(12)는 예를 들어 알루미늄 합금을 포함할 수 있을 것이지만, 특별한 용도를 위해 요구되는 바에 따라, 기계가공 또는 단조된 스테인리스 강과 같은 다른 금속이 이용될 수도 있을 것이다. 이 도관은 316 스테인리스 강과 같은 스테인리스 강, 또는 특별한 용도를 위한 다른 적절한 금속으로 이루어질 수도 있을 것이다.
설명했듯이, 바디(12)는 도관(C)의 단부(C1)를 수용하는 피팅 구성요소인 것으로 보편적으로 이해된다. 도 1 내지 도 4는 단동 또는 푸시 접속 도관 피팅을 구현하는 도관을 위한 비나사 기계적 접속의 예시적 실시예를 더 예시한다.
"완전 접속(complete connection)" 또는 "완전 조립(complete assembly)" 또는 "최종 조립(final assembly)"이라는 용어 및 그 파생어는 도관(C)과 피팅 조립체(10)의 유밀(流密) 밀봉 및 그립을 이루기 위해 피팅 구성요소들을 서로 연결하는 것을 지칭한다. 여기에서 이용되는 예비 조립 또는 예비 조립된 위치는 피팅 구성요소가 도관 삽입 전에 느슨하게 또는 편안하게 조립될 수 있고 완전 접속을 이루기 위해 도관 단부가 느슨한 조립체 속에 삽입되고 그 안에 유지될 수 있게 하는 것이다. 이러한 예비 조립된 위치는 도 1에 예시되어 있다. 본 발명자들은 또한 도 2에 예시된 바와 같이 피팅이 완전 조립 위치에 조립되는 첫 회를 지칭하기 위해 초기 또는 처음 접속 또는 메이크업(make-up)이라고 지칭하기도 한다. 차후의 완전 조립 또는 리메이크는, 이전의 완전 조립이 초기 완전 조립이었든 또는 피팅의 나중의 완전 조립 또는 리메이크이었든 간에, 이전의 완전 조립이 도관 제거에 의해 분해된 후의 어떤 완전 조립이든 지칭한다.
본 발명자들은 또한, 함께 유지되지만, 도관 그립과 밀봉 및 유지를 이루는 위치에 서로 완전히 조립되지는 않은 부품들의 조립을 지칭하기 위해, "느슨하게 조립된(loosely assembled)"이라는 용어 및 파생어를 사용하기도 한다.
여기에서의 다양한 실시예들은 개별적 및 다양한 조합으로 또는 집합적으로 도관 단부에 대한 견고한 기계적 접속을 제공하는 다수의 중요한 특징들을 공유한다. 양호하게는, 여기에서의 실시예들이, 예를 들어 흔히 고무 또는 플라스틱과 같은 비금속 도관 벽을 갖는 유연한 호스와 구별되는, 금속 배관 및 파이프와 같은 강성 도관과 관련된다. 본 발명자들이 강성이라고 함은 도관이, 예를 들어, 페룰 또는 페룰 유사 장치와 같은 도관 파지 장치가, 일반적으로 도관 및 파지 장치의 일부의 가소성 변형과 함께, 도관의 외면에 대해 파지하고 선택적으로 밀봉하게 하는, 충분히 강한 벽 구조를 제공함을 의미한다. 본 발명자들은 도관이 굴곡될 수 없다거나 또는 특정한 용도를 위해 요구되는 대로 성형될 수 없음을 암시하기 위해 강성이라는 단어를 사용하는 것이 아니다. 도관이라는 용어는 금속 토막, 재킷, 케이싱 또는 슬리브 등을 포함하도록 광의로 이용되며, 유연한 비금속 호스를 위한 단부 피팅에 이용될 수도 있을 것이다.
흥미로운 특별한 특징은, 이 발명이, 공지된 저가의 단부 페이싱 및 디버링 공정을 제외하고는 기계 가공, 형성 또는 성형될 필요가 없이, 도관 단부에 만들어지는 비나사 기계적 접속을 제공한다는 것이다. 도관 단부는 오목부 또는 외부 형상을 갖게 형성될 필요가 없다. 그래서, 이 발명은, 특별한 용도를 위해 필요하다면 성형 도관이 이용될 수 있을지라도, 튜브 또는 파이프와 같은 매끈한 외면을 갖는 대체로 원통형 또는 환형 도관 형상으로 기계적 접속을 제공하는 것으로 여겨질 수 있을 것이다.
바디(12)는 도관(C)과의 유체 소통을 위한 유체 보어(14)를 포함할 수 있거나, 또는 단순히 블라인드(blind) 포트 또는 캡일 수 있을 것이다. 바디(12)는 도관 단부 벽(C2)의 바닥이 닿는 숄더(shoulder) 또는 다른 표면을 제공하는 제1 카운터보어(counterbore)(16)를 포함한다. 그러나, 여기에서의 다양한 실시예로부터, 피팅(10)은, 피팅이 완전히 조립된 위치(도 2)에 있을지라도, 도관(C)의 바닥이 숄더(16)에 닿을 것을 요구하지는 않음을 알 것이다. 이하에서 더 설명하겠지만, 완전 조립을 위해 바디(12) 속으로의 충분한 도관 삽입을 나타내고 확인하기 위해 다른 예시적 기술 및 구조가 선택적으로 제공될 수 있을 것이다. 통상적 도관 피팅에서는, 일반적으로 도관 바닥이 이 숄더(16)에 닿게 하는 것이 바람직하지만, 여기에서의 실시예들에서는, 도관이 완전히 삽입된 것을 확인하기 위한 별도의 수단이 도관에 제공되고 바닥 구성이 적절한 유밀 밀봉을 이룰 필요가 없기 때문에, 그러한 바닥 구성이 덜 완전할 수 있을 것이다. 그러므로, 숄더(16)는 바디(12)의 필수적인 특징이 아니다.
제1 카운터보어(16)보다 다소 더 큰 직경을 갖는 제2 카운터보어(18)가 제공된다. 제1 밀봉 요소 또는 부재(20)가 제2 카운터보어(18)의 오목부에 배치될 수 있을 것이다. 제1 밀봉 요소(20)는 많은 다양한 형태 및 형상으로 구현될 수 있을 것이며, 필수적인 것은 아니지만 양호하게는, 예시적 실시예에서는 o-링의 형태로 구현된다. 제1 밀봉 요소(20)는 피팅(10)에 의해 수용되는 시스템 유체와 양립될 수 있는 어떤 재료로든 이루어질 수 있을 것이다. 많은 기체 및 액체에 대해, 본 발명자들은 플루오로카본 탄성중합체(fluorocarbon elastomer)를 이용하지만, 플라스틱, 중합체 및 연성 금속 밀봉부를 포함하는 많은 다른 재료가 이용될 수 있다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 도관 단부(C1)가 제1 카운터보어(16) 속으로 연장하도록 충분히 삽입되면, 도관 단부 부분(C1)과 바디(12) 사이의 유밀 밀봉을 제공하기 위해 도관의 외면(C3)과 제2 카운터보어(18)의 원통형 벽(22) 사이에서 o-링(20)이 반경방향으로 압착된다(본 명세서의 다양한 도면에서는 실제로 일어나는 압착을 도시하기보다는 2개의 표면 사이의 간섭이 부품들의 중첩으로 표현될 수 있다는 점에 주목하라).
도관 단부 면(C2)에는 선택적 챔퍼(C4)가 제공될 수 있으며, 예를 들어 45도 챔퍼뿐만 아니라 다른 각도의 챔퍼도 사용될 수 있다. 챔퍼(C4)는 금속 도관 단부가 바디(12) 속으로 삽입되고 o-링 밀봉부(20)를 통과하는 것을 쉽게 하여 더 연한 밀봉부에 자국을 내거나 달리 손상시키지 않게 한다.
제2 선택적 밀봉 또는 받침 링(24)이 제1 밀봉 요소(20)의 바로 바깥쪽에 제공될 수 있을 것이다. 많은 용례에서 단일 밀봉 요소가 이용될 수 있을 것이고, 다른 용례에서는 아마도 부가적 밀봉 요소들이 이용될 수 있을지라도(예를 들어, 도 13 및 도 14 참조), 밀봉 메커니즘을 형성하기 위해 제1 및 제2 밀봉 요소(20, 24)가 고려될 수 있을 것이다. 이 실시예에서, 본 발명자들은 특히 피팅(10)이 시스템 유압 하에 있는 경우에, 제1 밀봉 요소(20)의 압출을 줄이기 위해 제2 밀봉 요소(24)를 이용한다. 그러므로, 본 발명자들은 제2 밀봉부(24) 재료를 제1 밀봉부(20)보다 다소 더 뻣뻣한, 예를 들어 PEEKTM, PTFE, PFA 및 NylonTM로 선택하지만, 공지되었거나 나중에 개발될 많은 다른 재료들이 이용될 수 있을 것이다. 받침 링(24)은 대체로 원통형 외벽(26) 및 환형 직경 벽(28)을 갖는 대체로 환형 부품일 수 있을 것이다. 이 실시예에서, 내벽(28)은 대체로 원통형이고 도관 외면(C3)의 둘레에 밀착 수용되는 제1 부분(28a) 및 이하에서 더 기술될 것인 테이퍼 부분(28b)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 도관 단부(C1)가 완전히 조립된 위치에 삽입되었으면, 받침 링(24)이 반경방향 외향으로 압박되어 제2 카운터보어 벽(22)과 압접할 수 있도록 내경 벽(28)의 제1 부분(28a)이 도관 벽에 접촉한다. 이 압착은 제1 밀봉부(20)가 시스템 압력에 노출될 때 제1 밀봉부(20)의 압출에 대한 양호한 저항력을 제공한다. 바디 속으로의 상당히 뻣뻣한 받침 링(24)의 조립을 쉽게 하고 도관(C)이 삽입될 때 반경방향 외향 확장하기 위해 받침 링(24)이 커프 컷(kerf cut)(30)을 따라 분할될 수 있음을 주목해야 한다. 제2 밀봉 요소(24)의 반경방향 압착은, 제1 밀봉부(20)가 특히 벽(22)과 제1 밀봉부(20) 사이로 유체가 우회하도록 해야만 하는 경우, 제2 밀봉 요소(24)가 유압에 저항하여 백업 또는 부차적인 밀봉을 제공하도록 할 수도 있을 것이다.
바디(12)는, 바디(12)의 제2 카운터보어 벽(22)과 바깥쪽 원통형 벽(34) 사이에 형성 가능한, 예를 들어 테이퍼 면 또는 벽(32)인 언더컷(undercut)(32)의 형태의 리버스 언더컷(reverse undercut)을 더 포함할 수도 있을 것이다. 본 발명자들은 약 45도의 테이퍼 각이 양호하게 동작함을 발견했지만, 필요에 따라 다른 각도가 이용될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명자들은 약 30도 내지 약 45도 범위에 있는 각도가 양호하게 동작함을 발견했다. 언더컷(32)은 도관 유지 부재 또는 링(38)을 수용하는 테이퍼 소켓(36)을 제공한다. 도관 유지 링(38)은 소켓(36) 속에 적어도 부분적으로 수용 또는 안착되도록 크기가 정해질 수 있다. 도관 유지 링(38)은, 제한적인 것은 아니지만, 분할 링, 스냅 링, 스카프 컷 와이어(scarf cut wire), 싱글 피스 와이어 코일(single piece wire coil) 또는 다른 반경방향 확장 가능한 환형 부재, 아치형 와이어 섹션 세트, 서로 선택적으로 부착되는 볼 또는 그리퍼 요소 등을 포함하는 많은 다른 형태로 구현될 수도 있을 것이다. 양호하게는, 분해 중에, 예를 들어 테이퍼 홈인 오목부와 같은 확장된 공간 또는 체적 속에 유지 링(38)이 배치될 수 있도록 도관 유지 링(38)이 반경방향으로 확장 가능하다. 양호하게는, 아래에서 더 상세히 기술하듯이, 압력 분출에 저항하여 도관을 유지하는 것을 돕기 위해, 유지 링(38)은 예를 들어 페룰 또는 너트의 표면인 표면 둘레에 압착될 만큼 충분히 뻣뻣하거나 또는 강하다.
어떤 실시예에서, 양호하게는, 도관 유지 링(38)이 아래에서 더 기술하듯이 도관 파지 장치(40) 위에 상당히 밀착해서 수용되도록 크기가 정해진 내경을 가질 수도 있을 것이다. 다른 실시예에서는, 유지 링(38)이 피팅 조립체의 너트 또는 다른 부재와 맞물릴 크기를 가질 수 있을 것이다. 여기에서는 유지 링(38)이 도관 유지 링이라고 지칭되기도 하지만, 이러한 지칭이 유지 링(38)과 도관 사이의 직접 접촉을 요구하는 것은 아니며, 오히려 유지 링의 특징은 이하에서 더 상세하게 기술하는 조건 하에서 완전 삽입된 도관을 제위치에 유지하는 구조의 일부를 제공하는 것이다. 본 발명자들은 또한 도관 유지 링(38)을 간단히 유지 링 또는 부재(38), 또는 대안적으로 도관 리테이너(conduit retainer) 또는 간단히 리테이너(38)이라고 지칭하기도 한다.
양호하게는, 도관 유지 링(38)(여기에서 유지 링 또는 유지 장치 또는 리테이너라고 지칭하기도 함)이 유지 링(38)의 적어도 일부가 원통형 벽(22)에 의해 제공되는 제2 카운터보어(18)의 인접한 더 큰 직경 부분 속으로 반경방향으로 확장되게 하는 크기의 외경을 갖기도 한다. 그렇게 확장될 때, 유지 링(38)은 도관 파지 장치(40)와의 맞물림이 해제된다(도 4 참조). 더 작은 직경 또는 테이퍼 소켓(36)은 아래에서 더 기술하는 조건 하에서 유지 링(38)과 맞물리게 하는 크기를 갖는다. 바깥쪽 원통형 벽(34)은 이하에서 기술하는 분해 도구를 수용하기 위한 구멍 또는 환형 공간(64)(도 2 참조)을 형성한다.
양호하게는, 도관 파지 장치 또는 부재(40)가 도관(C)의 외면(C3) 상에 기계적으로 압착, 스웨이징(swaging) 또는 예비 스웨이징(pre-swaging) 또는 다른 방식으로 부착될 수 있는 예를 들어, 페룰 또는 페룰 유사 장치인 환형 바디의 형태로 구현될 수도 있을 것이다. 양호하게는, 도관 파지 장치(40)가 한 예로 스테인리스 강을 포함하는 금속을 갖는 금속 부품을 포함한다. 본 발명자들은 여기에서 축방향 및/또는 반경방향 압축 하중을 이용한 도관에 대한 도관 파지 장치 부착을 지칭하기 위해 "압착", "스웨이징" 및 "예비 스웨이징"이라는 용어 및 그 파생어를 호환적으로 이용한다. 그와 같이, 내벽의 도관 파지 장치 내경의 적어도 일부가 직경이 감소되어 도관의 외경보다 더 작은 직경이 되도록 도관 파지 장치(40)는 압착될 수도 있으며, 이에 따라 억지 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤을 형성한다. 스웨이징 또는 반경방향 압착 후 이러한 억지 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤은 피팅의 차후의 메이크업을 위해 도관 상에 도관 파지 장치(40)를 유지할 뿐만 아니라, 도관 파지 장치(40)가 도관 상에서 자유롭게 회전하지 못 할 것이다. 여기에서의 다른 실시예에서는, 도관 파지 장치(40)가 이러한 억지 끼워맞춤을 이루기도 하고 및 스웨이징 단계 후 도관 파지 장치의 스프링 백(spring back)을 저감 또는 제거하기도 하는 하중 유지 슬리브와 조합된다. 하중 유지 슬리브는 도관 파지 장치와 억지 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤될 수도 있을 것이며, 또한 이러한 두대의 부품은 도관에 부착되기 전에 카트리지 또는 서브 조립체로서 예비 조립될 수도 있을 것이다.
필요에 따라 많은 다른 도관 파지 장치 구성이 이용될 수도 있을 것이지만, 한 예로서, 도관(C)의 외면에 맞물리거나 또는 침투할 전방 에지(42)를 갖는 페룰을 선호한다. 이러한 맞물림 또는 압입 동작은 피팅(10)이 시스템 압력 하에 있을 때 페룰이 유의미한 도관 그립을 갖게 하는 도관 표면에서의 숄더(44)를 생성한다. 양호하게는, 페룰(40)은, 페룰이 도관 외벽에 대해 콜리팅(colleting) 또는 다른 방식으로 반경방향으로 압착 및 스웨이징되게 하는, 페룰의 내벽의 일부의 반경방향 내향 힌징(hinging) 동작을 나타내기도 할 것이다. 양호하게는, 일부 페룰 구성의 반경방향 외향으로 휘어지는 덜 양호한 동작으로부터 구별되게, 힌징이 페룰의 내벽의 일부에 대해 볼록 형상(convex profile)을 만든다. 이러한 동작은, 페룰(40)의 전방 근처의 맞물림 구역(44) 및 수반하는 응력 라이저(stress riser)를 도관 진동, 쇼크 및 다른 응력으로부터 격리시키도록, 도관 표면에 대한 페룰의 강한 스웨이징 또는 압착의 콜리팅 구역(colleting region)(46)을 제공한다. 힌징 및 콜리팅 페룰의 특징은 미국 특허 6,629,708호; 7,100,949호; 7,240,929호; 7,367,595호; 7,614,668호; 7,699,358호 및 7,762,595호에 잘 기술되어 있으며, 거기에 개시된 내용 전제가 여기에 참고로 통합된다.
본 발명자들이 페룰(40)이 압력 하에서 우수한 도관 그립 및 선택적 밀봉을 제공하기 위해 요구되는 힌징 및 콜리팅 효과를 나타내는 것을 선호할지라도, 그러한 페룰이 모든 용도에서 필요한 것은 아닐 수 있다. 도관(C)에 대해 강하게 그립하고 선택적으로 밀봉하는 페룰을 이용하는 장점은 페룰이 도관 표면(C3)을 따라 o-링 밀봉에 대한 양호한 백업 밀봉을 제공할 수도 있다는 것이다. 콜리팅 또는 스웨이징 동작은 자동차와 같은 일부 용례에서 보편적으로 일어날 수 있는 도관 진동 및 쇼크로부터 맞물림 구역(44)의 훌륭한 격리를 제공한다.
페룰(40)은 도관(C)이 바디(12) 속에 포획 및 유지되는 수단 또는 메커니즘을 제공할 수도 있을 것이다. 페룰(40)에는, 도관(C)이 바디(12) 속에 삽입되었을 때 유지 링(38)을 수용하는 페룰 외부 소켓, 노치(notch) 또는 오목부(52)를 제공하는 외부 테이퍼 면 또는 벽(48) 및 후방 연장 플랜지(50)가 제공될 수도 있을 것이다. 다른 대안에서는, 페룰 테이퍼 벽(48)이 단지 테이퍼지거나 또는 원추형 윤곽을 갖기보다는, 예를 들어 페룰 테이퍼 벽(48)은 필요에 따라 볼록면, 오목면 또는 다른 형상과 같은 윤곽을 가질 수도 있을 것이다.
페룰(40)을 도관(C)에 부착하기 위해 많은 다른 기술들이 이용될 수도 있을 것이다. 양호한 방법으로는, 스웨이징 도구가 이용될 수도 있을 것이다. 스웨이징 도구는 피팅의 조립 전에 도관 단부 상에 하나 이상의 페룰을 설치하기 위해 이 기술 분야에서 보편적으로 이용된다. 이것은 더 큰 페룰 및 도관 외경에서 특히 보편적이다. 그러나, 이 발명에서, 본 발명자들은 도관(C) 상에서의 양호한 도관 그립 또는 유지를 제공하기 위해 페룰의 스웨이징을 이용하며, 진동 저항 또는 맞물림으로부터의 격리를 제공할 수 있는 것과 동시에, 도관(C)을 바디(12) 속에 확고하게 유지하기 위해 유지 링(38)과 협력하는 장치를 제공할 수 있다. 적절한 스웨이징 도구는 미국 오하이오 솔론 소재의 스웨이지록 컴퍼니(Swagelok Company)로부터 구입 가능한 모델 AHSU인 공압 구동식 유압 스웨이징 유닛이다. 그러나, 필요에 따라 페룰(40)을 도관(C)에 부착하기 위해 다른 장치 및 방법이 이용될 수도 있을 것이다. 도관 삽입 전에 도관 상에 페룰(40)을 스웨이징 함으로써, 종래의 플래어리스 튜브 피팅에서 이용되는 바와 같은 어떤 부가적인 토크 또는 피팅의 조임 동작도 요구하지 않는 강성 도관을 위한 단순 단동 푸시 접속 피팅(simple single action push to connect fitting)이 제공된다. 더 자세히 말하자면, 유지 링(38)이 페룰(40) 위에 스냅 결합하고 페룰 외부 소켓(52) 속에 정착하기까지 도관 단부(C1)를 바디(12) 속에 단순 삽입함으로써 피팅 조립이 완료된다. 그래서 단일 방향으로의 단일의 삽입 동작에 의해 피팅 조립이 완료되며, 많은 설계의 경우에, 필수적인 것은 아니지만, 수동으로 수행될 수도 있을 것이다. 어떤 실시예에서는, 단일 동작이 피스톤과 같은 도구로 수행될 수도 있을 것이다.
도 1은 도관 단부(C1)를 삽입하는 것에 대한 준비로 느슨하게 조립된 위치에서의 도관 피팅 조립체(10)를 예시한다. 제1 및 제2 밀봉 요소(20, 24)는 유지 링(38)과 함께 바디(12) 속에 먼저 삽입될 수도 있을 것이다. 완전 조립을 위해 도관이 삽입되기 전에 페룰(40)이 도관(C) 상에 스웨이징 된다.
도 2에서, 유지 링(38)이 페룰(40) 위로, 특히 페룰의 테이퍼 면(48) 위로 외향 확장딜 때까지, 도관(C)이 조립체(10) 속으로 축방향으로 밀어넣어졌고, 페룰 오목부(52)에 스냅 결합한다. 이것은, 조립자가 도관이 이 위치에 적절히 삽입되었음을 알도록, 도관(C)을 더 삽입하는 것에 대한 저항의 찰칵 소리 또는 촉감이 내재적 계측으로서 수반될 수도 있을 것이다. 바디(12)의 반경방향으로 확대된 오목 부분(36)이 유지 링(38)이 페룰(40) 위로 미끄러짐에 따라 유지 링의 반경방향 확장을 수용한다. 도 2에 도시된 바와 같은 위치로 유지 링이 스냅 결합하는 위치에서 유지 링(38)이 페룰 오목부(52)와 축방향으로 정렬하기까지, 도관은 페룰(40)의 테이퍼 외면(52)을 따라 미끄러지는 유지 링(38)에 의해 밀어질 수도 있을 것이다. 도 2의 위치에서 밀봉 메커니즘(20, 24)은 바디 벽(22) 및 도관 외면(C3)과의 밀봉 맞물림으로 완전히 압착됨을 주목해야 한다.
또한, 도 2에서는 도관(C)이 완전히 삽입되었을 때, 페룰(40)의 전방 부분 그리고 특히 전방 엣지(42) 및 맞물림 구역(44)과, 선택적으로는 페룰 외부 오목부(52)의 일부가 받침 링(24)과 도관(C) 사이에서 압착될 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이에 따라, 페룰(40)에 의한 강한 콜리팅 및 스웨이징 압착력, 및 그에 따른 강한 도관 그립을 유지하게 하기 위해 받침 링(24)이 이용될 수도 있을 것이다. 이것은, 도관에 대해 페룰(40)을 더 압착하게 하기 위해 유지 링(24)의 테이퍼 부분(28b)을 적절한 각도로 제공함으로써 더 수월해질 수도 있을 것이다.
도 2에서처럼 도관(C)이 바디(12) 속에 삽입된 후, 도관을 축방향으로 빼내려는 시도가 이루어지면, 유지 링(38)이 페룰 테이퍼 뒷벽(48)과 면을 맞대도록, 유지 링(38)이 테이퍼 면(32)과 페룰 외부 오목부(52) 사이에 포획되기 때문에, 도관 단부는 유지 링(38)에 의해 포획된다. 여기에서 이 실시예의 경우에는, 한 예로서, 도관(C)은 도구(이하 기술됨)를 이용해서만 너트(14)로부터 제거될 수 있다. 본 발명자들이 페룰(40)이 유지 링(38)과 함께 작동하게 하는 특별한 형상을 예시할지라도, 이것은 단지 한 예이다. 페룰(40) 및 유지 링(38)은 도관(C)을 바디(12) 속에 유지하여 완료된 접속을 형성하기 위한 상호작용이 가능하게 하는 많은 다른 형상으로 구성될 수도 있을 것이다.
도 2는 압력이 없거나 또는 압력이 매우 낮은 경우의 피팅 조립체를 예시하지만, 도 3은 시스템 압력 하에서의 도관 피팅 조립체(10)를 예시한다. 도 3과 같이 압력 하에서, 제1 밀봉부(20)는 받침 링(24)에 대해 도관 외면 상에서 축방향으로 바깥쪽으로 압박되는 경향이 있다. 이러한 작용은 페룰의 테이퍼 외면(52)에 대한 받침 링(24)의 콜리팅 또는 압착을 증가시키는 경향이 있을 것이고, 이에 따라 도관(C)에 대한 페룰(40)의 그립 및 선택적 밀봉 기능을 더 증가시킨다. 또한, 압력 하에서 도관(C)은 숄더(16)로부터 축방향으로 멀어지게 힘이 가해지는 경향도 있을 것이지만, 이 작용은 페룰(40)의 테이퍼 면(32)과 테이퍼 벽(48) 사이에서 유지 링(38)의 축방향 및 반경방향 압착을 더 일으킬 것이고, 도관에 대한 페룰(40)의 콜리팅 및 스웨이징을 더 증가시킬 수 있다는 점에 주목해야 한다. 유지 링(38)과 페룰의 테이퍼 벽(48)의 형상은 필요에 따라 이 결과를 향상시키도록 선택될 수 있을 것이다. 피팅이 압력 하에 있고 페룰(40)이 유지 링(38)과 접촉하고 있을 때 양호한 내마모성을 나타내도록, 페룰(40)은 도관의 재료와 다른 재료를 포함하는 적절한 재료로 이루어질 수 있을 것이다. 예를 들어, 페룰(40)은 표면 강화 또는 가공 경화 금속일 수도 있을 것이다. 시스템 압력 하에서, 약간의 축방향 이동 또는 상당한 하중이 도관 및 밀봉부(20, 24)에 가해질지라도, 밀봉부(20)는 도관 및 바디 벽(22)에 대한 유밀 밀봉을 유지한다.
조립자는 도관이 적절히 삽입되었음을 다양한 내재적 계측 방법들로 확인할 수 있다. 하나는 유지 링(38)이 제위치에 스냅 결합할 때의 찰칵 소리이다. 조립자는 도관을 빼내는 것이 불가능할 뿐만 아니라 도관을 더 삽입하는 것에 대한 유의미한 저항을 느끼기도 할 것이다. 도관이 완전히 안착되었음의 가시적 확인을 제공하기 위해, 예를 들어 도관이 완전히 삽입된 후 바디(12)의 단부에 의해 가려지게 되는 도관 상의 인쇄 마크와 같은 다양한 마킹 또는 표시가 필요에 따라 제공될 수도 있을 것이다. 많은 다른 내재적 계측 기술이 이용될 수도 있을 것이고, 이 기술 분야의 숙련된 자에게는 쉽게 명백해질 것이다.
피팅(10)의 분해는 도구(60)를 이용하여 신속하고 쉽게 수행될 수도 있을 것이다. 도 4를 참고하면, 도구(60)는 도관 외면(C3)과 외부 바디 보어(34) 사이의 환형 공간(64)(도 2)을 통해 삽입된 유지 링 해제부 또는 연장부(62)를 포함한다. 도구(60)는, 예를 들어 실린더(66) 또는 유지 링(38)과 맞물리도록 피팅 속으로 연장하는 프롱(prong) 또는 레그(leg)와 같은 연장부(62)의 삽입을 허용하는 임의의 형상을 가질 수 있을 것이다. 유지 링(38)이, 페룰(40)이 유지 링을 지나 축방향으로 인출되는 것을 허용하기에 충분하게 큰 확장된 직경을 갖도록 원통형 벽(22)에 의해 형성된 더 큰 구멍 속으로 유지 링(38)을 확장시키기 위해, 도구 연장부(62)가 삽입된다. 이것은, 양호하게는 시스템 압력이 해제된 후, 도관(C) 및 부착된 페룰(40)이 피팅 조립체로부터 인출되는 것을 허용한다. 도구(60)는 임의의 금속 또는 비금속 재료로 만들어질 수 있을 것이고, 단지, 도관(C) 및 페룰(40)이 피팅 조립체(10)로부터 축방향으로 인출될 때, 유지 링(38)을 벌리고 유지 링(38)이 후방(바깥쪽)으로 당겨지는 것을 방지하기에 충분하게 뻣뻣할 필요만 있다. 도구는, 환형 공간(64) 속으로의 삽입 전에 도관(C) 둘레에 감기는 것을 허용하도록 분할 또는 스카프 컷(scarf cut)될 수도 있을 것이다. 도구(60)는, 피팅 조립체(10) 내로의 수동 삽입을 용이하게 하기 위해 확대된 파지 부분(68)을 포함할 수도 있을 것이다.
이 발명의 이 실시예 및 다른 실시예에 따르면, 고압 단동 푸시 접속 피팅 조립체(high pressure single action push to connect fitting assembly)를 구현하기 위해, 압력 하에서의 도관 그립 및 선택적 밀봉을 포함하는 확대된 페룰의 장점 및 선택적이지만 양호한, 도관 응력 및 진동으로부터의 맞물림 구역의 진동 격리가 활용된다.
도 5 내지 도 7은 피팅 조립체(70)의 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서는, 바디(72), 제1 밀봉부(74) 및 제2 밀봉부(76)가 이용될 수 있을 것이며, 제1 실시예 중 부품 12, 20 및 24는 제1 실시예에서와 동일할 수 있을 것이고, 그러므로 다시 기술되지 않을 것이다. 밀봉 부재(74 및 76)는 보어(75)에 수용된다. 양호하게는, 바디(72) 속으로의 도관의 삽입 전에 도관(C) 상에 스웨이징된(도 5는 바디(12) 속으로의 도관의 삽입을 완료하기 전의 그러한 예비 스웨이징 된 배열을 도시함) 페룰 조립체 또는 세트(78)가 제공된다. 페룰 조립체(78)는 도관 파지 및 선택적 밀봉 페룰(80), 및 하중 유지 캡 또는 슬리브(82)를 포함할 수 있을 것이다. 페룰(80) 및 슬리브(82)는, 페룰 조립체를 도관(C) 위에 설치하기 전에 이러한 2개의 구성요소가 별도의 서브 조립체(78)로서 함께 유지될 수 있음을 의미하는, 카트리지 조립체(cartridge assembly)일 수 있다. 예를 들어, 슬리브 및 페룰은 필요에 따라 압력 끼워맞춤, 기계적 스냅 결합, 또는 접착제 또는 다른 수단에 의해 서로 고정될 수 있을 것이다.
예시적 페룰(80)은 슬리브(82)의 테이퍼 내면(83)에 대해 캠(cam)식으로 결합하거나 또는 다른 방식으로 맞물릴 수 있는 테이퍼 외면(81)을 포함할 수 있을 것이다. 페룰(80)과 하중 유지 슬리브(82)가 함께 축방향으로 강제될 때, 페룰(80)은 반경방향으로 수축되고 억지 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤이 이루어져 페룰(80)과 슬리브(82)를 예비 조립체 또는 카트리지로서 함께 유지한다.
페룰 조립체 또는 카트리지(78)는 위에서 설명한 스웨이징 도구 또는 어떤 다른 편리한 수단에 의해 도관에 부착될 수 있다. 예를 들어, 페룰 조립체(78)를 도관 상에 스웨이징하도록 페룰 조립체(78)의 일부 또는 전부의 둘레에 반경방향 압착력이 가해질 수도 있을 것이다. 하중 유지 슬리브(82)는 스웨이징된 페룰(80)의 스프링 백을 방지 또는 사실상 제한하도록 작동한다.
스웨이징 또는 반경방향 압착은 페룰(80)이 도관의 응력이 가해지지 않은 외경보다 더 작은 내경을 갖고, 이에 따라 도관 상에 페룰이 억지 끼워맞춤 방식으로 부착되도록 한다.
페룰 세트(78)는 위에서 설명한 스웨이징 도구 또는 어떤 다른 편리한 수단에 의해 도관에 부착될 수도 있을 것이다. 푸시 접속 피팅의 경우에, 양호하게는 스웨이징 후 슬리브(82)가 페룰(80)과 함께 있으며, 페룰(80), 특히 도관 외면에 맞물린 페룰의 앞부분(80a)의 스프링 백을 저감시키기 위해 이용될 수도 있을 것이다. 종래의 넌푸시 접속 피팅(non-push to connect fitting)에서는, 피팅의 풀업(pull-up)을 완료하기 전에, 스웨이징 힘이 제거된 후, 도관 상에 예비 스웨이징된, 확대된 페룰의 경우에 이 스프링 백이 일어날 수 있다. 그러나, 본 발명자들의 푸시 접속 피팅의 이 실시예의 경우에, 제2 페룰 또는 테이퍼 면이 종래의 피팅에서처럼 접속을 완료할 필요가 없다. 따라서, 본 발명자들은, 본 발명자들의 푸시 접속 피팅이 페룰(80)을 반경방향으로 수축시키고, 이에 따라 스웨이징 중에 페룰(80)에 가해진 예비 하중을 유지하며, 페룰이 스프링 백하는 경향을 방지 또는 저감시키기 위해, 하중 유지 슬리브(82)를 이용한다. 이 것은 압력 하에서의 도관 그립 및 진동을 위해 양호한 맞물림 및 콜리팅을 유지함으로써 페룰(80)의 도관 그립 및 선택적 밀봉 기능을 매우 향상시킬 수 있을 것이다.
이 실시예는 하중 유지 슬리브(82)를 이용하기 때문에, 제2 밀봉 부재(76)는 페룰 세트(78)와 맞물릴 필요가 없으며, 그러므로 제2 밀봉부는, 도관(C)이 통과될 때의 손상을 방지하기 위해 선택적 챔퍼(77a)가 제공된, 사실상 원통형인 내벽(77)을 가질 수 있을 것임을 주목해야 한다.
완전 조립 후 도관(C)을 바디(72) 속에 고정 및 유지하기 위해 유지 링(86)과 협력하는 너트(84)가 제공될 수도 있을 것이다. 너트(84)는 도관을 바디(72) 속에 삽입하는 것을 편리하게 하기 위해 이용될 수 있을 것이며, 이러한 목적으로, 백 플랜지(back flange) 또는 핸들(88)을 포함할 수도 있을 것이다. 너트(84)는 또한 테이퍼 외면(92) 및 숄더(96)에 의해 형성된 오목부 또는 홈(94)을 갖는 전방 노즈(forward nose)(90)를 포함할 수도 있을 것이다. 너트(84)는 단동 푸시 접속 작동(single action push to connect operation)을 이루기 위해 이용되도록 나사가 없는 것일 수 있다.
바디(72)는 유지 링(86)의 반경방향 확장을 허용하는 테이퍼 오목부(98)를 포함할 수 있을 것이다. 도 6을 참고하면, 도관(C) 및 너트(84)가 바디(72) 속에 삽입될 때, 유지 링(86)은, 링(86)이 너트(84)의 테이퍼 면(92) 위로 미끄러짐에 따라, 바디 테이퍼 오목부(98)의 더 큰 직경 부분 속으로 반경방향으로 확장한다. 완전 조립시, 유지 링(86)은 도 6에 예시된 위치인 너트 홈(94) 속으로 이동 또는 스냅 결합한다. 유지 링(86)은 너트 홈(94)과 바디 테이퍼 오목부(98)의 테이퍼 면 또는 벽(100) 사이에서 축방향으로 포획됨을 주목해야 한다. 이 간섭은 도구를 이용하지 않고 바디(72)로부터 도관(C)이 축방향으로 인출되는 것을 방지한다.
페룰 세트(78)의 후단부(78a)와 너트(84)의 내부 숄더(104) 사이에 선택적 베어링 또는 짐벌(gimbal)(102)이 제공될 수도 있을 것이다. 양호하게는, 이 베어링(102)이 도관(C) 상에 느슨하게 설치된다. 베어링(102)은, 기능상 유니버설 조인트(universal joint)와 다소 유사한 베어링(102) 둘레로의 반경방향 피봇 또는 휨을 허용하도록 너트의 맞물림 면(104)의 프로파일(profile)과 협력하는, 임의의 형상을 가질 수 있을 것이다. 베어링(102)은, 특히 피팅(70)이 시스템 유압 하에 있을 때, 트러스트 베어링(thrust bearing)과 비슷하게, 도관(C)과 페룰(80)의 축방향 하중을 지탱하기 위해 이용될 수도 있을 것이다. 베어링(102)은, 특히 도관(C)이 회전 또는 평면 진동 또는 이동될 때, 도관에 반경방향 휨(flexure) 또는 피봇 구역(106)을 제공할 수도 있을 것이다. 이에 따라, 이 피봇 구역(106)은, 페룰 맞물림(80a) 및/또는 응력 영역을 도관의 회전식 휨, 진동 또는 이동 및 도관에 피해를 주는 다른 피로로부터 격리시키기 위해, 맞물림(80a) 및/또는 스웨이징된 도관 파지 장치에 의해 생성된 연합 응력 영역으로부터 축방향으로 이격 또는 배치될 수 있을 것이며, 그래서 페룰(80)에 의한 콜리팅 및 스웨이징(80b)의 진동 격리 효과를 향상시킨다. 양호하게는, 베어링(102)은 작은 외경 및 작은 표면적으로 설계된다. 베어링(102)은 도 5 내지 도 7에 예시된 바와 같이 별개의 구성요소일 수 있거나 또는 페룰(80) 또는 너트(84)의 일부로서 일체로 형성될 수도 있을 것이다(예를 들어 도 12 참조). 제1 실시예에서의 유지 링(38)은 페룰(40)의 뒷부분과 테이퍼 벽(32) 사이의 직접 접촉에 의해 이 베어링 효과도 제공하도록 설계될 수도 있을 것임을 주목해야 한다.
분해의 경우에 도 7에 예시된 바와 같이, 슬리브 또는 연장부(110)를 포함하는 도구(108)가 이용될 수도 있을 것이다. 슬리브(110)는 너트(84)와 바디(72) 사이의 환형 공간(112)(도 6)을 통해 삽입될 수도 있을 것이다. 도구(108)가 압입될 때, 슬리브는 바디 테이퍼 오목부(98)의 반경방향 더 큰 부분 속으로 유지 링(86)을 압박하며, 이에 따라 너트(84) 및 도관(C)이 바디(72)로부터 축방향으로 인출되게 한다.
본 발명자들은 여기에서 예를 들어 제2 실시예에서 이용된 것과 같은 페룰 세트가 대안적으로 제1 실시예에 포함될 수도 있을 것임을 주목한다. 이것은 제2 밀봉 또는 받침 링(24)이 페룰(40)과 맞물리게 할 필요를 없앨 수 있을 것이다.
도 8은 푸시 접속 도관 피팅 조립체(120)의 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서는, 제2 실시예에서처럼 페룰 세트(122)가 이용되지만, 페룰 세트(122)가 다소 변경된다. 페룰 세트(122)는, 도관(C)에 부착되기 전에 카트리지 유형의 예비 조립체일 수 있는 페룰(124) 및 슬리브(126)를 포함한다. 그 후, 페룰 세트(122)는, 도관(C)이 바디(128) 속에 삽입되기 전에 도관(C)에 스웨이징 또는 다른 방식으로 부착될 수 있을 것이다. 이 실시예는 폐쇄된 제2 단부를 갖는 플러그의 형태인 바디의 한 예를 예시함을 주목해야 한다. 페룰(124)은 그 외면(134)에 형성된 환형 홈 또는 오목부(132)를 갖는 후방 플랜지(rearward flange) 부분(130)을 포함한다. 이 오목부(132)는 필요에 따라 도관(C)이 바디(128) 속에 삽입될 때, 유지 링(136)의 부분들을 수용하게 구성될 수도 있을 것이다. 바디(128)와 도관(C) 사이의 유밀 밀봉을 제공하기 위해 처음 2개의 실시예에서처럼 제1 밀봉 부재(138)가 제공된다. 필요에 따라, 처음 2개의 실시예에서처럼, 선택적 압출방지 받침 링(도시 안됨)이 이용될 수도 있을 것이다. 그러나, 도 8 내지 도 11의 실시예에서, 본 발명자들은, 압출 틈을 최소화 하기 위해 슬리브(126)가 바디(128)와의 사이에 작은 틈을 제공하는 크기로 될 수도 있을 것이기 때문에(도 10 참조), 받침 링을 이용하지 않는다.
이 예에서의 유지 링(136)은 선택적 위치 설정 슬리브(140)에 수반되거나 또는 통합될 수 있을 것이다. 조립 중에, 위치 설정 슬리브(140) 및 유지 링(136)은 유지 링(136)이 바디 속에서 테이퍼 오목부(142)와 축방향으로 정렬되도록 바디(128) 속에 안착될 수 있을 것이다. 유지 링(136) 및 위치 설정 슬리브(140)는 바디 속에 설치하기 전에 서브 조립체로서 구현될 수도 있을 것이다. 대안적 실시예에서는, 위치 설정 슬리브가, 분해 중에 유지 링(136)을 테이퍼 오목부(142) 속으로 이동시키기 위해 이용되는, 별개의 구성요소일 수 있을 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 위치 설정 슬리브(140)는 슬리브의 원통형 벽(146) 속에 하나 이상의 아치형 개구 또는 슬롯(144)을 포함할 수도 있을 것이다. 이러한 개구(144)는 유지 링(136)을 수용하여 슬리브에 대해 링을 유지하며, 이와 동시에 피팅(120)의 조립 및 분해 중에 유지 링(136)이 반경방향으로 확장되게 한다. 도 9의 실시예에서는, 정반대측에 있을 수 있는 2개의 개구(144)가 있다. 아치 길이가 길수록, 유지 링(136)의 더 넓은 내경 표면적이 페룰 오목부(132)와 맞물리게 할 수 있다. 유지 링(136)이 페룰 오목부(132) 속에 수용되게 하기 위해, 아치형 개구(144)들 사이의 랜드(land)(150)는 슬리브의 원통형 벽(146)의 작은 직경보다 다소 더 작은 외경을 가질 수 있을 것이다. 이것은 도 10에 잘 예시된 바와 같이, 유지 링(136)의 내면 영역의 대응하는 아치 부분들이 페룰 오목부(132) 속에 수용되게 한다. 유지 링(132)의 전체 외경 표면 영역이 바디 테이퍼 오목부(142)의 테이퍼 벽(148)과 맞물리도록 이용될 수 있다. 유지 링(132)은 필요에 따라 테이퍼 오목부(142) 속으로의 반경방향 확장이 가능하도록 분할 링일 수 있을 것이다.
도 10을 참고하면 완전 조립 위치에서, 밀봉부(138)는 바디(128)와 원통형 도관(C)의 외면 사이에서 반경방향으로 압착된다. 페룰 슬리브(126)의 전방 단부가 압력 하에서의 압출에 저항하여 밀봉부(138)를 유지할 수 있게 하거나 또는 받침 링이 이용될 수 있을 것이다. 도관(C)이 바디(128)에 압입될 때, 조립자는 유지 링(136)이 페룰 오목부(132) 속에 스냅 결합할 때 찰칵 소리를 들을 수도 있을 것이다. 페룰(124)은, 예를 들어 페룰의 후방 단부(124a)가 도 10에 예시된 바와 같이 바디와 동일 평면을 이루거나 또는 바디 속으로 들어가게 하는 축방향 길이를 갖게 설계될 수도 있을 것이다. 이것은 피팅이 완전 조립되었음을 내재적 계측하기 위한 다른 선택적 기술이다. 시스템 압력 하에서 도관(C)이 뒤로 당겨지거나 또는 뒤로 밀려지면, 유지 링(136)이 바디 오목부(142)의 테이퍼 벽(148)과 맞물리기까지, 위치 설정 슬리브(140)도 뒤로 이동한다. 이것은 위치 설정 슬리브(140)의 위치를 변경하지 않고 도관(C)이 바디(128)로부터 축방향으로 인출되는 것을 방지한다.
분해의 경우에 도 11에 예시된 바와 같이, 시스템 압력이 해제된 후, 유지 링(136)이 테이퍼 오목부(142)의 반경방향 확대 부분과 정렬되기까지, 위치 설정 슬리브(140)는 축방향 전방으로 압박될 수 있다. 이것은, 도관(C) 및 부착된 페룰 세트(122)가 바디(128)로부터 축방향으로 인출될 때, 유지 링(136)이 반경방향 외향으로 확장하는 것을 허용한다.
이에 따라, 본 발명자들은 단동 푸시 접속 방법(single action push to connect method)에 의해 강성 원통형 도관에 대한 기계적 접속을 이루기 위한 피팅 조립체를 개시하고 청구한다. 이 기계적 접속은, 푸시 접속 동작 전에, 양호한 도관 그립, 선택적 밀봉, 및 진동 격리를 제공하기 위한 스웨이징 또는 다른 압착 작동 중에, 도관 상에 힌징 및 콜리팅하는 도관 파지 및 밀봉 장치(conduit gripping and seal device)의 이용을 포함할 수 있을 것이다. 주요 밀봉부는 선택적 받침 링 또는 링들을 갖는 o-링과 같은 연성 밀봉부에 의해 제공될 수 있을 것이다. 어떤 실시예에서는, 도관 진동 및 피로 효과를 도관 속의 페룰 바이트로부터 더 격리시키기 위해 베어링이 제공될 수도 있을 것이다. 어떤 실시예에서는, 스웨이징 작동이 완료된 후 스웨이징 예비 하중(swage preload)을 유지하기 위해 슬리브가 페룰 세트 또는 카트리지의 부분으로서 이용될 수 있을 것이다. 푸시 접속 동작은 최종 완전 접속 단계의 경우에, 밀봉 및 유지를 이루기 위해 도관을 피팅 속으로 밀어넣는 단일 방향의 맞물림이 이용될 수 있다는 점에서 단동일 수 있을 것이며, 많은 경우에, 푸시 접속 동작은 수작업으로 수행될 수 있을 것이다. 피팅과 조립될 수 있거나 또는 피팅 조립 후 별도로 이용되는 도구를 이용하여 분해가 구현될 수 있을 것이다.
도 12 및 도 13(및 도 5 내지 도 7)을 참고하면, 본 발명자들은 대안적 실시예들을 예시하며, 그 중 일부는 여기에서의 모든 실시예들에 분명하게 적용된다. 도 12에서, 예를 들어 본 발명자들은 도 5 내지 도 7의 실시예의 기본 구성과 함께 시작하지만, 2개의 받침 링(152a 및 152b)의 이용을 도시하기도 한다. 제1 밀봉부(74)로부터 축방향으로 가장 멀리 있는 받침 링(152b)은, 제1 밀봉부(74) 및 2개의 받침 링(152a 및 152b)을 포함하는 밀봉 조립체에 대해 압출방지 저항을 더 제공하기 위해, 제1 받침 링(152a)보다 다소 더 경질인 재료로 만들어질 수 있을 것이다. 추가 받침 링(extra backing ring) 또는 밀봉 부재의 이용은 여기에서의 다른 실시예에서도 제공될 수 있을 것이다. 구멍(75) 속에 형성된 내향 수축부(154)도 제공된다. 이 수축부는, 완전 조립 후 도관(C)이 축방향으로 인출될 때, 밀봉 부재(74, 152a 및 152b)가 바디(72)로부터 우연히 인출되는 것을 방지하기 위해 이용될 수 있을 것이다. 이 수축부는 다른 실시예에서도 이용될 수 있을 것이다.
도 12에서 본 발명자들은 별개의 베어링(102)(도 5) 대신에 너트(84)와 일체로 형성된 짐벌 또는 베어링(156)의 이용을 도시하기도 한다. 기계 가공된 짐벌 또는 베어링의 이용은 피팅의 별개의 구성요소를 제거하고, 필요에 따라 베어링 기능을 이루기 위한 형상으로 될 수 있을 것이다. 이 예에서, 일체형 베어링(156)은 너트(84)에 기계 가공된다. 또한, 너트(84) 후방 단부가 도 5의 실시예에 비해 축방향으로 잘라내어짐을 주목해야 한다. 유지 링(86)이 너트의 오목부(94)(도 5)에 스냅 결합하는 완전 조립을 위해 너트(84)가 바디에 완전히 삽입될 때, 너트의 후방 단부(84a)는 바디(72)와 동일 평면을 이루거나 또는 약간 후퇴될 수 있을 것이며, 그래서 완전 조립을 확인하기 위한 시각적으로 감지할 수 있는 내재적 계측을 제공한다.
도 13 실시예는, 일체형 베어링(156)이 아닌 페룰 유사 베어링 부재 또는 짐벌(158)이 이용되는 것을 제외하고는, 도 12의 배열을 포함할 수 있을 것이다. 본 발명자들은 도 1 실시예에서 이용된 것과 같은 페룰 유사 부재가 원하는 짐벌 또는 베어링 기능을 제공하기도 하며, 원하는 회전 휨 및 진동 격리 효과를 생성하기 위해 페룰의 형상이 제어될 수도 있음을 발견했다.
도 14를 참고하여, 본 발명자들은 도관 단부를 위한 단동 기계적 접속을 제공하는 푸시 접속 피팅(200)의 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예는 제1 실시예(도 1-4) 및 도 12 및 도 13의 실시예들의 특징을 공유하며, 그러므로 그러한 기술은 그 전체가 반복될 필요가 없다. 이 실시예에서는, 예를 들어 도관 단부(C1)가 바디(204) 속에 삽입되기 전에 스웨이징 작용과 같은 것에 의해 단일 페룰(202)이 도관 단부 부분(C1)에 부착된다. 그러나, 도 1의 제1 실시예와 대조하여, 피팅을 함께 유지하고 바디(204)로 도관 단부(C1)를 유지하기 위해 너트(206)가 유지 링(38)과 협력한다. 너트(206)는 필수적인 것은 아니지만, 예를 들어 도 12의 실시예에서의 너트(84)와 유사할 수 있을 것이다. 도시되지 않을지라도, 너트(206)는 선택적으로 일체형 짐벌(156)을 포함할 수 있을 것이다(도 12). 푸시 접속 피팅(200)은 제1 밀봉부(20) 및 받침 링(24)과 같은 밀봉 메커니즘을 더 포함할 수 있거나 또는 필요에 따라 대안적 밀봉 메커니즘이 이용될 수도 있을 것이다. 바디(204)는 도 12를 참고하여 기술한 방식으로 유지 링(38)과 협력하는 테이퍼 오목부(208)를 포함할 수 있을 것이다.
부착된 페룰(202) 뒤의 도관(C1) 상으로 너트(206)를 미끄러지게 하고, 그 후에 유지 링(38)이 테이퍼 면(210)과 같은 너트 오목부(208)의 표면과 맞물릴 때까지, 도관 단부(C1)를 바디(204)에 축방향으로 삽입함으로써 단동 푸시 접속 피팅(200)이 조립된다. 유지 링(38)이 테이퍼 오목부(208)의 확대된 체적 속에 배치될 때까지, 도관 단부가 바디(204)로부터 축방향으로 분리되는 것을 방지하기 위해, 유지 링(38)은 너트 오목부 테이퍼 면(210)과 테이퍼 오목부(208)의 표면 사이에 포획된다. 이에 따라, 피팅은 단동 푸시 접속 방법을 이용하여 도관 단부와 바디(204) 사이에 비나사 기계적 접속을 제공한다.
도 15는 도 14의 실시예와 유사할 수 있는 다른 대안적 실시예를 예시하므로, 그러한 기술은 반복되지 않는다. 도 15 실시예는 페룰 유사 베어링 또는 짐벌(220)이 선택적으로 이용될 수 있다는 점에서 도 14 실시예와 다르다. 이 양태는 여기에서의 도 13 실시예의 베어링(158)에 관한 위 기술과 유사할 수 있을 것이다.
예시적 실시예들을 참고하여 발명 양태가 기술되었다. 이 명세서를 읽고 이해하면, 다른 것들에 대한 수정 및 변경이 생길 수 있다. 그러한 수정 및 변경이 첨부된 특허청구의 범위 내에 들거나 또는 그 균등물인 한, 그것들을 포함할 것을 의도한다.
Claims (12)
- 푸시 접속 피팅(push to connect fitting)에 있어서,
도관 단부를 수용하도록 된 바디 부재;
도관으로서, 상기 바디 부재에 축방향으로 삽입될 수 있는 제1 단부와, 상기 도관의 외면에 부착되는 도관 파지 장치를 포함하는 도관; 및
부착된 상기 도관 파지 장치를 갖는 상기 도관이 상기 바디 부재에 완전히 삽입될 때, 상기 부착된 도관 파지 장치를 갖는 도관을 상기 바디 부재 내에 제위치에 유지시키는 리테이너
를 포함하고,
상기 부착된 도관 파지 장치는 상기 도관을 상기 바디 부재에 삽입하기 전에, 상기 도관의 원통형 외면에 대해 예비 스웨이징되어(pre-swaged) 반경방향으로 압축되는 금속 도관 파지 장치를 포함하고,
상기 푸시 접속 피팅은 상기 도관 파지 장치가 상기 도관의 외면에 부착된 후, 상기 도관 파지 장치 상에 압축 하중을 유지시키는 하중 유지 슬리브를 더 포함하며,
상기 하중 유지 슬리브 및 상기 도관 파지 장치는, 예비 스웨이징된 상기 도관 파지 장치의 스프링 백(spring back)을 방지하거나 제한하기 위해 상기 도관 상에 예비 스웨이징되는 카트리지 조립체인 것인 푸시 접속 피팅. - 제1항에 있어서, 상기 도관 파지 장치는, 상기 도관 파지 장치의 내경의 적어도 일부가 상기 도관의 외경보다 작도록 상기 도관의 외면에 대해 압축되는 페룰을 포함하는 것인 푸시 접속 피팅.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도관의 외면 상에 배치되는 밀봉부를 포함하는 푸시 접속 피팅.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리테이너는, 상기 도관이 상기 바디 부재 내에 완전히 삽입되어 있을 때, 상기 도관 파지 장치와 맞물리는 것인 푸시 접속 피팅.
- 제4항에 있어서, 상기 리테이너는 반경방향으로 확장 가능한 금속 링을 포함하는 것인 푸시 접속 피팅.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바디 부재는 테이퍼 면을 포함하고, 상기 도관이 상기 바디 부재 내에 완전히 삽입될 때, 상기 리테이너는 상기 도관 파지 장치의 표면 및 상기 바디 부재의 테이퍼 면 사이에 포획되는 것인 푸시 접속 피팅.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리테이너는 상기 도관이 상기 바디 부재 내에 완전히 삽입될 때, 상기 바디 부재로부터 상기 도관이 축방향으로 분리되는 것을 방지하도록 상기 도관 파지 장치와 맞물리고,
상기 바디 부재는 테이퍼 홈을 포함하며, 상기 리테이너는 상기 테이퍼 홈 내로 확장하여 상기 도관과 상기 바디 부재의 축방향 분리를 허용할 수 있는 것인 푸시 접속 피팅. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 푸시 접속 피팅은 상기 도관이 상기 바디 부재 내로 완전히 삽입되어 있을 때, 상기 도관 파지 장치와 맞물리는 짐벌(gimbal)을 포함하고,
상기 짐벌은 상기 도관에 진동 또는 회전력이 가해질 때 상기 도관에 부착된 도관 파지 장치 상에서 응력을 감소시키도록 상기 도관의 반경방향 휨 지지를 제공하는 것인 푸시 접속 피팅. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도관이 상기 바디 부재 내에 완전히 삽입될 때, 상기 도관의 단부면이 상기 바디 부재의 내부 숄더와 맞물리는 것인 푸시 접속 피팅.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 푸시 접속 피팅은 밀봉부를 포함하고,
상기 밀봉부는 상기 바디 부재 내에 배치되며, 상기 도관이 상기 바디 부재에 완전히 삽입되어 있을 때, 상기 도관의 외면에 대해 밀봉하고,
상기 밀봉부는 o-링을 포함하는 것인 푸시 접속 피팅. - 제10항에 있어서, 상기 밀봉부를 위한 받침 링(backing ring)을 포함하는 푸시 접속 피팅.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도관은 스테인리스 강을 포함하고, 상기 도관 파지 장치는 스테인리스 강을 포함하는 것인 푸시 접속 피팅.
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