KR102343225B1 - Thermal cycle resistant fastening system for refrigerant fitting - Google Patents
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Abstract
블록 피팅 조립체는 관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐를 갖는 제1 블록, 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록, 및 제1 패스너 애퍼쳐와 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 제1 블록을 제2 블록에 결합하는 패스너를 포함한다. 블록 피팅 조립체는, 제2 블록의 내표면이 그 나사산 부분 인근의 축방향 연장 비-나사산 부분을 포함하는 제2 패스너 애퍼쳐를 규정하거나, 패스너가, 패스너의 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 작은 외경을 갖는 넥 부분을 포함하는 것 중 적어도 하나의 형태로 된 열 팽창 유연 특성부를 포함한다. The block fitting assembly comprises a first block having a first fastener aperture formed therethrough, a second block having a second fastener aperture formed therethrough in axial alignment with the first fastener aperture, and a first fastener aperture. and a fastener extending through the aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block. The block fitting assembly defines a second fastener aperture in which an inner surface of the second block includes an axially extending non-threaded portion proximate the threaded portion, or wherein the fastener has an outer diameter less than a minor thread diameter of the threaded portion of the fastener. a thermal expansion compliant characteristic in the form of at least one of a neck portion having a
Description
본 특허 출원은 2018년 8월 9일에 출원된 미국 가특허출원 일련번호 제 62/716,619호를 우선권으로 청구하며, 이 가특허출원의 전체 개시는 본 명세서에서 참조로서 인용된다. This patent application claims priority to U.S. Provisional Patent Application Serial No. 62/716,619, filed on August 9, 2018, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
본 발명은 차량 공조 시스템용 블록 피팅 조립체에 관한 것으로서, 특히, 블록 피팅 조립체의 열 순환 중에 원하는 클램핑 힘을 유지하면서 자신의 유연함 또는 탄력성을 허용하는 체결 조립체를 포함하는 블록 피팅 조립체에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a block fitting assembly for a vehicle air conditioning system, and more particularly, to a block fitting assembly comprising a fastening assembly that allows its flexibility or resilience while maintaining a desired clamping force during thermal cycling of the block fitting assembly.
차량의 조립 라인 제조에서, 공조 시스템의 라인 피팅은 토크 렌치를 사용하는 것보다는 파워 너트 드라이버를 사용하여 단단히 고정될 수 있다. 이러한 이유로, 피넛(peanut) 또는 블록 타입 피팅이 종종 사용되며 전기(DC) 토크 공구를 사용하여 조립된다. In assembly line manufacturing of a vehicle, the line fittings of the air conditioning system may be securely fastened using a power nut driver rather than using a torque wrench. For this reason, peanut or block type fittings are often used and assembled using electric (DC) torque tools.
R12, R134a, R1234F 및 R744(CO2)와 같은 여러 냉매가 차량용 공조 시스템에 사용된다. 그러나 환경 염려가 있다. 결국, 미국과 유럽 연합의 여러 정부 기관에 의해, 예컨대 공조 시스템이 실질적으로 냉매 누출이나 침투가 없이 동작해야 함을 요구하는 법이 통과되었다. Several refrigerants are used in vehicle air conditioning systems, such as R12, R134a, R1234F and R744 (CO 2 ). However, there are environmental concerns. Eventually, laws were passed by several government agencies in the United States and the European Union, requiring, for example, that air conditioning systems operate substantially free of refrigerant leakage or penetration.
CO2 공조 시스템에서 사용되는 자동차 냉매 성분은, 독일 자동차 산업 협회(Verband der Automobilindustrie - VDA) 및 독일 표준화 기구(Deutsches Institut fur Normung - DIN)의 VDA DIN SPEC 74102(8/2015)에 따라 검사되어야 하며, 이것은 압력 및 온도 순환 검사를 포함한다. 많은 냉매 피팅 설계가, 냉매 블록 피팅과, 냉매 블록 피팅을 결합하는데 사용되는 관련 패스너(fastener) 내에서 발생하는 심각한 열팽창 구배(gradient)로 인해 이 검사에 실패한다. 많은 냉매 블록 피팅과 패스너는 알루미늄, 스테인리스 강 및 저탄소 강 합금과 같은 다른 소재로 구성된다. 그에 따라, 열 팽창율은 협력하는 블록 피팅과 관련된 패스너 사이에서와 같이 상이한 구성요소 사이에서 또한 상이하다. Automotive refrigerant components used in CO 2 air conditioning systems must be tested according to VDA DIN SPEC 74102 (8/2015) of the German Automobile Industry Association (Verband der Automobilindustrie - VDA) and the German Standards Organization (Deutsches Institut fur Normung - DIN) , this includes pressure and temperature cycling checks. Many refrigerant fitting designs fail this test due to severe thermal expansion gradients occurring within the refrigerant block fittings and the associated fasteners used to join them. Many refrigerant block fittings and fasteners are constructed from different materials such as aluminum, stainless steel, and low carbon steel alloys. Accordingly, the coefficient of thermal expansion also differs between different components, such as between fasteners associated with cooperating block fittings.
블록 타입 피팅 조립체는 일반적으로 암(female) 블록과 짝을 이루도록 구성되는 수(male) 블록을 포함한다. 수 및 암 블록은 스터드 또는 볼트와 같은 나사산 패스너를 관통하게 수용하기 위한 정렬된 애퍼쳐를 포함하며, 여기에서 나사산 패스너는 블록 피팅 조립체의 시일링 요소에 인가되기에 충분한 압축력을 또한 공급하면서 수 블록을 암 블록에 결합시키도록 구성된다. 나사산 패스터의 사용에 의해 제기되는 문제는, 패스너 외부 나사산이 블록을 관통하여 형성되는 협력하는 애퍼쳐 중 하나 또는 둘 다에 형성되는 내부 나사산과 맞물릴 때 패스너의 축방향으로 실질적으로 한정되는 방법에 관한 것이다. 그 결과, 블록의 나사산과 맞물린 나사산 패스너의 부분은 블록 피팅 조립체의 나머지 부분에 대해 원하는 방법으로 열적으로 팽창 또는 수축 불가능할 수도 있다. 나사산 패스너가 원하는 방식으로 블록 또는 너트에 대해 열적으로 팽창하거나 수축할 수 없으면, 블록 사이에 존재하는 클램핑 힘이 블록, 나사산 패스너, 그리고 나사산 패스터와 함께 사용되는 잠재적으로 너트 또는 유사한 구조 사이에 존재하는 가변적인 열 팽창율로 인해 감소하는 상황을 초래할 수 도 있다. 블록 피팅 조립체의 대응하는 시일링 요소에 가해지는 클램핑 힘의 이러한 감소는 이로부터 원치 않는 누출을 초래할 수 도 있다. Block type fitting assemblies generally include a male block configured to mate with a female block. The male and female blocks include aligned apertures for penetratingly receiving a threaded fastener, such as a stud or bolt, wherein the threaded fastener also provides sufficient compressive force to be applied to the sealing element of the block fitting assembly while also providing the male block. is configured to couple to the arm block. The problem posed by the use of threaded fasteners is how the fastener's external threads are substantially confined in the axial direction of the fastener when engaged with internal threads formed in one or both of the cooperating apertures formed through the block. is about As a result, the portion of the threaded fastener that engages the threads of the block may not be thermally expandable or contractible in a desired manner relative to the remainder of the block fitting assembly. If a threaded fastener cannot thermally expand or contract relative to the block or nut in the desired manner, clamping forces that exist between the blocks exist between the block, threaded fastener, and potentially a nut or similar structure used with the threaded fastener. The variable thermal expansion rate may lead to a decreasing situation. This reduction in the clamping force applied to the corresponding sealing element of the block fitting assembly may result in unwanted leakage therefrom.
그에 따라, 열 부하 순환에 응답하여 원하는 클램핑 힘을 유지하면서도, 자신의 유연함 또는 탄력성을 허용하는 체결 조립체를 포함하는 블록 피팅 조립체에 대한 필요가 계속 있어왔다.Accordingly, there has been a continuing need for a block fitting assembly that includes a fastening assembly that allows its flexibility or resilience while maintaining a desired clamping force in response to a thermal load cycling.
본 개시와 일치하며 일관되게, 열 부하 순환 중에 원하는 클램핑 힘을 유지하면서도 자신의 유연함 또는 탄력성을 허용하는 체결 조립체를 갖는 블록 피팅 조립체가 놀랍게도 발견되었다. Consistent with the present disclosure, it has been surprisingly found a block fitting assembly having a fastening assembly that allows its flexibility or resilience while maintaining a desired clamping force during thermal load cycling.
본 발명의 일 실시예에서, 블록 피팅 조립체는 관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐를 갖는 제1 블록, 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록, 및 제1 패스너 애퍼쳐와 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 제1 블록을 제2 블록에 결합하는 패스너를 포함한다. 제2 패스너 애퍼쳐를 규정하는 제2 블록의 내표면이 제1 패스너 애퍼쳐 인근에 배열되는 비-나사산 부분과, 비-나사산 부분 인근에 배열되는 나사산 부분을 포함한다. 패스너는 제2 패스너 애퍼쳐의 나사산 부분과 맞물리도록 구성되는 제1 나사산 부분을 더 포함한다. In one embodiment of the present invention, a block fitting assembly comprises a first block having a first fastener aperture formed therethrough, and a second block having a second fastener aperture formed therethrough in axial alignment with the first fastener aperture. two blocks, and a fastener extending through the first fastener aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block. An inner surface of the second block defining a second fastener aperture includes a non-threaded portion arranged proximate the first fastener aperture and a threaded portion arranged proximate the non-threaded portion. The fastener further includes a first threaded portion configured to engage a threaded portion of the second fastener aperture.
본 발명의 다른 실시예에서, 블록 피팅 조립체는 관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐를 갖는 제1 블록, 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록, 및 제1 패스너 애퍼쳐와 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 제1 블록을 제2 블록에 결합하는 패스너를 포함한다. 패스너는 나사산 부분과 넥(necked) 부분을 포함한다. 넥 부분은 나사산 부분의 마이너 나사산 직경(minor thread diameter)보다 작은 외경(outer diameter)을 갖는다. In another embodiment of the present invention, a block fitting assembly comprises a first block having a first fastener aperture formed therethrough, and a second block having a second fastener aperture formed therethrough in axial alignment with the first fastener aperture. two blocks, and a fastener extending through the first fastener aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block. The fastener includes a threaded portion and a necked portion. The neck portion has an outer diameter that is less than a minor thread diameter of the threaded portion.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 블록 피팅 조립체는 관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐를 갖는 제1 블록, 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록, 제2 블록으로부터 멀리 면하는 제1 블록의 면과 맞물리도록 구성되는 내부 나사산 너트, 및 제1 패스너 애퍼쳐와 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 제1 블록을 제2 블록에 결합하는 패스너를 포함한다. 제2 패스너 애퍼쳐는 제1 패스너 애퍼쳐 인근에 배열되는 비-나사산 부분과, 비-나사산 부분 인근에 배열되는 나사산 부분을 포함한다. 패스너는 제2 패스너 애퍼쳐의 나사산 부분과 맞물리도록 구성되는 제1 나사산 부분과, 너트와 맞물리도록 구성되는 제2 나사산 부분을 포함한다. 패스너는, 제1 나사산 부분과 제2 나사산 부분 사이에 배열되며 제1 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 작은 외경을 갖는 넥 부분을 더 포함한다.In another embodiment of the present invention, a block fitting assembly includes a first block having a first fastener aperture formed therethrough, a second fastener aperture formed therethrough in axial alignment with the first fastener aperture; a second block, an internally threaded nut configured to engage a face of the first block facing away from the second block, and extending through the first fastener aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block I include a fastener to say. The second fastener aperture includes a non-threaded portion arranged proximate to the first fastener aperture and a threaded portion arranged proximate to the non-threaded portion. The fastener includes a first threaded portion configured to engage a threaded portion of the second fastener aperture and a second threaded portion configured to engage a nut. The fastener further includes a neck portion arranged between the first threaded portion and the second threaded portion and having an outer diameter less than a minor thread diameter of the first threaded portion.
본 발명의 상술한 및 다른 장점은, 첨부 도면을 참조하여 고려될 때 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 증가한 자유 길이를 갖는 패스너를 갖는 블록 피팅 조립체의 횡단면 입면도이다.
도 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 넥 부분을 갖는 패스너를 갖는 블록 피팅 조립체의 횡단면 입면도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 넥 부분과 증가한 자유 길이를 갖는 패스너를 모두 갖는 블록 피팅 조립체의 횡단면 입면도이다.
도 4는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패스너와 대응하는 블록 사이의 프레스-피팅 연결을 갖는 블록 피팅 조립체의 횡단면 입면도이다.
도 5a 내지 도 5d는, 도 4의 단면선(5-5)을 통해 취한 패스너의 여러 상이한 횡단면 형상을 예시한다.The above and other advantages of the present invention will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description of preferred embodiments when considered with reference to the accompanying drawings.
1 is a cross-sectional elevational view of a block fitting assembly having an increased free length fastener in accordance with an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional elevational view of a block fitting assembly having a fastener having a neck portion in accordance with another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional elevational view of a block fitting assembly having both a neck portion and a fastener having an increased free length in accordance with another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional elevational view of a block fitting assembly having a press-fitting connection between a fastener and a corresponding block in accordance with another embodiment of the present invention;
5A-5D illustrate several different cross-sectional shapes of fasteners taken through section line 5-5 of FIG. 4 .
다음의 상세한 설명과 수반하는 도면은 본 발명의 여러 실시예를 기재하며 예시한다. 이러한 상세한 설명과 도면은 당업자가 본 발명을 이루어 사용할 수 있게 하는데 기여하지만 본 발명의 범위를 어떤 식으로든 제한하고자 하지는 않는다. 개시한 방법에 있어서, 제시된 단계의 순서는 속성 상 예시적이며, 따라서 필요하거나 중요한 것은 아니다. The following detailed description and accompanying drawings describe and illustrate several embodiments of the present invention. These detailed description and drawings serve to enable those skilled in the art to make and use the present invention, but are not intended to limit the scope of the present invention in any way. In the disclosed method, the sequence of steps presented is exemplary in nature and thus is not required or critical.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블록 피팅 조립체(10)를 예시한다. 블록 피팅 조립체(10)는 관련된 유체 시스템의 2개의 유체 운반 구성요소를 유동적으로(fluidly) 결합하기 위해 구성된다. 관련된 유체 시스템은 비-제한적인 예로서 자동차의 난방, 환기 및 공조(HVAC) 시스템의 냉매 회로나 자동차의 구동 메커니즘이나 에너지 소스와 관련되는 냉각제 회로일 수 도 있다. 블록 피팅 조립체(10)는 일반적으로 수 블록(20), 암 블록(40), 패스너 조립체(60) 및 시일링 요소(80)를 포함한다. 1 illustrates a
패스너 조립체(60)는 외부 나사산 스터드(62)와 내부 나사산 너트(64)를 포함한다. 스터드(62)는, 스터드(62)의 제1 단부 인근의 제1 나사산 부분(65), 스터드(62)의 반대편 제2 단부 인근의 제2 나사산 부분(66), 및 제1 나사산 부분(65)과 제2 나사산 부분(66) 중간에 형성되는 멈춤 특성부(68)를 포함한다. 제공된 실시예에서, 제1 나사산 부분(65)과 제2 나사산 부분(66)은 동일한 구조의 나사산을 갖는 것으로 도시되며, 제1 나사산 부분(65)의 나사산과 제2 나사산 부분(66)의 나사산은 동일한 피치, 각도, 깊이 및 피치 직경을 갖는다. 그러나 도 1을 볼 때, 제1 나사산 부분(65)은 선택적으로는, 블록(20, 40)을 통한 스터드(62)의 진입 방향으로 인해 제2 나사산 부분(66)과 비교하여 감소한 나사산 직경과, 변경된 피치, 각도 또는 깊이를 갖는 나사산을 포함할 수 도 있음이 분명하다. 이후에, 제1 나사산 부분(65)과 제2 나사산 부분(66)은 멈춤 특성부(68)를 포함시킴으로써 축방향으로 서로로부터 이격되는 동일한 구조의 나사산을 포함한다고 가정한다. The
스터드(62)의 외부 나사산은 루트와 크레스트(roots and crests)의 교호 패턴을 포함하며, 여기서 나사산 부분(65, 66) 각각의 최소 나사산 직경(이후 "마이너 나사산 직경"으로 지칭됨)은 루트 각각에 대해 측정되는 반면, 나사산 부분(65, 66) 각각의 최대 나사산 직경(이후 "메이저 나사산 직경"으로 지칭됨)은 크레스트 각각에 대해 측정된다. 멈춤 특성부(68)의 적어도 하나의 정반대편 부분은, 암 블록(40)의 대응하는 내부 나사산 표면을 지난 멈춤 특성부(68)의 통과를 방지하기 위해 나사산 부분(65, 66)의 마이너 나사산 직경보다 큰 외경을 포함한다. 멈춤 특성부(68)는, 원하는 바에 따라서는, 스터드(62)를 회전하기 위해 대응하는 공구와 협력하도록 구성되는 육각형 또는 팔각형 횡단면 형상을 갖는 외표면을 더 포함할 수 도 있다. 멈춤 특성부(68)는, 스터드(62)가 도 1의 사시도로부터 하향 방향으로 일주할 때 수 블록(20) 내로의 스터드(62)의 진입 깊이를 설정하는 것을 돕는다. 그러나 또한 도 1을 볼 때, 스터드(62)가 그 단부 너머로 너트(64)를 수용하기에 적절한 원하는 범위까지 축방향으로 삽입되는 한, 스터드(62)는 본 발명의 범위에서 반드시 벗어나지 않는다면 멈춤 특성부(68)의 부재 시에 단일의 연속 나사산 부분만을 갖고 제시될 수 도 있음이 자명하다. The external thread of
너트(64)의 내부 나사산은 스터드(62)의 외부 나사산과 짝을 이루도록 구성되며, 더욱 구체적으로는, 제2 나사산 부분(66)의 외부 나사산과 짝을 이루도록 구성된다. 이처럼, 너트(64)의 나사산의 마이너 나사산 직경, 메이저 나사산 직경, 피치, 각도 및 깊이는 스터드(62)의 나사산의 그것들과 대응하도록 선택된다. 너트(64)가 암 블록(40)을 향해 수 블록(20)을 압축하는데 사용될 때, 너트(64)는, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면, 원하는 바에 따라서는, 대응하는 와셔(미도시)나 유사한 구조와 일치 협력하여 제시될 수 도 있다.The internal threads of the
환상 시일링 요소(80)는 수 블록(20)과 암 블록(40) 사이에서 수용되며 압축되도록 구성된다. 예시한 실시예에서, 시일링 요소(80)는 탄성중합체 부분(82)에 의해 둘러싸이는 금속 부분(81)을 포함한다. 그러나 시일링 요소(80)는, 오로지 금속만 사용, 오로지 탄성중합체만 사용 또는 도 1에 개시된 바와 같은 이들의 조합의 사용을 포함하여, 변형성 및 화학적 저항의 원하는 특징을 갖는 임의의 소재 또는 소재들의 조합으로부터 제조될 수 도 있다. The
수 블록(20)은 관상 융기 부분(22)을 갖는 본체(21)로 형성된다. 융기 부분(22)은, 조종 특성부(piloting feature)(23)로부터 축방향으로 들어간 제1 시일 맞물림 표면(24)을 둘러싸는 조종 특성부(23)를 포함한다. 제1 시일 맞물림 표면(24)은 주로 융기 부분(22)의 방사 방향으로 연장하며 환상 시일 요소(80)와의 맞물림에 적절한 하나 이상의 투쓰(tooth) 또는 홈을 포함할 수 도 있다. 제1 유체 애퍼쳐(25)가 제1 시일 맞물림 표면(24)으로부터 횡 방향으로 연장하며, 본체(21)를 통해 연장한다. 제1 유체 애퍼쳐(25)는 블록 피팅 조립체(10)를 통해 운반되는 유체를 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제1 유체 애퍼쳐(25)는 블록 피팅 조립체(10)를 활용하는 유체 시스템의 다른 구성요소로부터 유체를 운반하기 위해 도관(conduit) 또는 배관(tube)(미도시)을 수용하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 수 블록(20)은 도관 또는 배관의 중간 길이가 없는 유체 시스템의 구성요소와 일체식으로 형성될 수 도 있으며, 제1 유체 애퍼쳐(25)는 관련 구성요소의 유체 운반 부분으로 직접 유도된다. The male block 20 is formed of a body 21 having a
수 블록(20)은 관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐(26)를 또한 포함한다. 더욱 구체적으로, 제1 패스너 애퍼쳐(26)는 수 블록(20)의 본체(21)를 통해 암 블록(40)을 향해 면하는 수 블록(20)의 제1 면(27)으로부터 제1 면(27) 반대편에 형성되는 수 블록(20)의 제2 면(28)까지 연장한다. 제1 패스너 애퍼쳐(26)는 제1 유체 애퍼쳐(25)의 축방향에 평행한 방향으로 축방향으로 연장한다. 제1 패스너 애퍼쳐(26)는 원통 형상이며, 스터드(62)의 나사산 부분(65, 66) 중 어느 부분과의 맞물림에 적절한 임의의 형태의 내부 나사산이 없다. 제1 패스너 애퍼쳐(26)는 그에 따라 나사산 부분(65, 66) 중 어느 것의 메이저 나사산 직경보다 큰 내경을 포함하도록 형성되어, 실질적인 간섭이나 맞물림 없이도 제1 패스너 애퍼쳐(26)를 통한 스터드(62)의 통과를 허용한다. Male block 20 also includes a
제공된 실시예에서, 레버리지 힐(30)이, 본체(21)로부터 돌출하는 융기 부분(22)을 갖는 본체(21)의 단부 반대편의 본체(21)의 단부로부터 돌출한다. 레버리지 힐(30)은 제1 패스너 애퍼쳐(26)의 축방향에 평행한 방향으로 수 블록(20)의 제1 면(27)으로부터 멀리 돌출하며, 제1 면(27)에 평행하게 배치되며 이로부터 이격되는 맞물림 표면(32)을 포함한다. 레버리지 힐(30)은 패스너 조립체(60)에 의해 생성되는 클램핑 힘을 레버리지로 하여, 수 블록(20)과 암 블록(40) 사이에서 압축될 때 시일링 요소(80)에 가해지는 압축력을 증가시킨다. 레버리지 힐(30)이 수 블록(20)으로부터 돌출하는 것으로 도시되고 설명되었지만, 당업자는, 본 발명의 범주에서 반드시 벗어나지 않는다면 레버리지 힐(30)이 대안적으로 암 블록(40)으로부터 대칭으로(in mirrored fashion) 돌출할 수 도 있음을 이해해야 한다. In the embodiment provided, the
암 블록(40)은, 수 블록(20)의 융기 부분(22)을 수용하도록 구성되는 오목 부분(42)을 갖는 본체(41)로 형성된다. 오목 부분(42)은 주로 오목 부분(42)의 방사 방향으로 연장하는 환상 제2 시일 맞물림 표면(44)을 규정한다. 제2 시일 맞물림 표면(44)은 환상 시일링 요소(80)와의 맞물림에 적절한 하나 이상의 투쓰나 홈을 포함하며, 형태 및 구성에 있어서 수 블록(20)의 제1 시일 맞물림 표면(24)과 대칭일 수 도 있다. 제2 유체 애퍼쳐(45)가 제2 시일 맞물림 표면(44)으로부터 횡방향으로 연장하며 본체(41)를 통해 연장한다. 제2 유체 애퍼쳐(45)는 수 블록(20)의 제1 유체 애퍼쳐(25)를 통해 운반되는 동일한 유체를 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제2 유체 애퍼쳐(45)는 블록 피팅 조립체(10)를 활용하는 유체 시스템의 다른 구성요소로부터 유체를 운반하기 위해 도관 또는 배관(미도시)을 수용하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 암 블록(40)은 도관 또는 배관의 중간 길이가 없는 유체 시스템의 구성요소와 일체식으로 형성될 수 도 있으며, 제2 유체 애퍼쳐(45)는 관련 구성요소의 유체 운반 부분으로 직접 유도진다. The female block 40 is formed of a body 41 having a recessed
암 블록(40)은 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐(46)를 또한 포함한다. 더욱 구체적으로, 제2 패스너 애퍼쳐(46)는 암 블록(40)의 본체(41)를 통해 수 블록(20)을 향해 면하는 암 블록(40)의 제1 면(47)으로부터 제1 면(47) 반대편에 형성되는 암 블록(40)의 제2 면(48)으로 연장한다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)는 제2 유체 애퍼쳐(45)의 축방향에 평행한 방향으로 축방향으로 연장한다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)는 수 블록(20)의 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향 정렬로 제2 패스너 애퍼쳐(46)를 놓는 위치에 암 블록(40)에 형성되어 패스너 애퍼쳐(26, 46)를 동심으로 배치한다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)는, 패스너 애퍼쳐(26, 46) 인근에 레버리지 힐(30)이 존재하여 형성되는 갭(35) 만큼 제1 패스너 애퍼쳐(26)로부터 축방향으로 이격된다. 제1 패스너 애퍼쳐(26), 갭(35) 및 제2 패스너 애퍼쳐(46)는 협력하여 단일의 동일 확장성 애퍼쳐를 형성하며 이러한 애퍼쳐는 조립된 수 및 암 블록(20, 40) 전체를 통과한다. The arm block 40 also includes a
제2 패스너 애퍼쳐(46)는 실질적으로 원통 형상이며, 암 블록(40)의 제2 면(48)과 교차하는 더 작은 직경의 나사산 부분(50)과, 이 나사산 부분(50) 인근에 형성되며 암 블록(40)의 제1 면(47)과 교차하는 더 큰 직경의 비-나사산 부분(52)을 포함하도록 형성되는 암 블록(40)의 내주면에 의해 규정된다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)은 내부적으로 나사산이 형성되며, 스터드(62)의 제1 나사산 부분(65)의 외부 나사산과 짝을 이루기 위해 필요한 구조적 특징을 갖는 나사산을 포함한다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)은 그에 따라 스터드(62)의 제1 나사산 부분(65)의 메이져 나사산 직경과 실질적으로 같은 메이저 나사산 직경과, 스터드(62)의 제1 나사산 부분(65)의 마이너 나사산 직경과 실질적으로 같은 마이너 나사산 직경을 포함한다. The
제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)은, 스터드(62)의 나사산 부분(65, 65)의 메이저 나사산 직경보다 크며, 그에 따라 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)의 메이저 나사산 직경보다 유사하게 더 큰 내경을 포함한다. 비-나사산 부분(52)의 증가한 내경으로 인해, 스터드(62)의 나사산 부분(65, 66)은 실질적인 간섭을 제공하지 않고도 관통하게 된다. The
제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)은 그 나사산 부분(50)의 카운터-보어(counter-bore)로서 형성될 수 도 있다. 다시 말해, 제2 패스너 애퍼쳐(46)는, 원통 개구를 카운터-보어링하기 전에 스터드(62)의 마이너 나사산 직경에 실질적으로 유사한 내경을 갖는 암 블록(40)을 통과하여 원통 개구를 먼저 뚫거나 그 밖의 방식으로 기계 가공하여, 비-나사산 부분(52)이 스터드(62)의 나사산 부분(65, 66)의 메이저 나사산 직경보다 큰 내경을 포함하게 할 수 도 있으며, 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)은, 원래 형성된 원통 개구의 나머지 부분의 내표면을 후속하여 태핑(tapping)하여 대응하는 내부 나사산을 포함함으로써 형성될 수 도 있다. 암 블록(40)의 방사 방향으로 연장하는 표면(55)은 나사산 부분(50)의 내주면을 비-나사산 부분(52)의 내주면에 연결하는 것으로 도시된다. 방사 방향으로 연장하는 표면(55)은 원하는 바에 따라서는 암 블록(40) 상의 카운터-보어링 공정을 실행하는 공구의 단부에 의해 형성될 수 도 있다. 대안적으로, 환상으로 연장하며 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 축방향에 대한 각도를 갖고 배치되는 절두원추면(미도시)이 부분(50, 52)의 내주면을 연결하기 위해 활용될 수 도 있어서, 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 테이퍼링된 조종 특성부를 형성할 수 도 있어서 스터드(62)를 더 잘 위치시키며 정렬할 수 도 있다. 이러한 절두원추면이 사용된다면, 이러한 표면은, 앞서 언급한 카운터-보어링 공정 전에 또는 그 다음에 나사산 부분(50)과 비-나사산 부분(52) 사이의 교차부에서 암 블록(40)을 추가로 카운터-싱킹(counter-sinking)시킴으로써 형성될 수 도 있다. The
블록 피팅 조립체(10)를 형성하는 여러 상이한 구성요소가 일부 경우에 가변적인 열 팽창 특징을 갖는 상이한 소재로 형성될 수 도 있다. 예컨대, 수 블록(20)과 암 블록(40)이 제1 소재로 형성될 수 있는 반면, 스터드(62)와 너트(64)는 제1 소재와 상이한 제2 소재로 형성될 수 도 있다. 블록(20, 40), 스터드(62) 및 너트(64)는 각각 임의의 적절한 강성 소재로 형성될 수 도 있으며, 바람직하게는 강성 금속 소재로 형성될 수 도 있다. 기재한 구성요소는 비-제한적인 예로서 알루미늄, 스테인리스 강 또는 저탄소 강 합금으로 형성될 수 도 있다. 그러나 본 발명의 일반적인 원리가, 원하는 바에 따라서는 상이한 열 팽창 특징을 갖는 소재의 임의의 조합을 갖는 블록 피팅 조립체(10)에 적용될 수 도 있음이 당업자에게 분명하다. The many different components forming the
사용 시, 수 블록(20)의 융기 부분(22)은 암 블록(40)의 오목 부분(42) 내에 진입하며, 이때 시일링 요소(80)가 제1 맞물림 표면(24)과 제2 맞물림 표면(44) 사이에 위치지정되며, 제1 패스너 애퍼쳐(26)와 제2 패스너 애퍼쳐(46)는 축방향 정렬되어 놓인다. 그 다음, 스터드(62)의 제1 나사산 부분(65)은, 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)의 나사산과 맞물리기 전 수 블록(20)의 제1 패스너 애퍼쳐(26), 갭(35) 및 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)을 통과한다. 스터드(62)를 나사산 부분(50)에 대해 회전하여, 스터드(62)의 멈춤 특성부(68)가 방사 방향 연장 표면(55)과 인접하게 놓일 때까지 스터드(62)를 축방향으로 전진시켜, 제2 패스너 애퍼쳐(46)에 대한 스터드(62)의 축방향 위치를 정한다. 그 다음, 너트(64)가 스터드(62)의 제2 나사산 부분(66) 위에 수용되어 너트(64)가 수 블록(20)의 제2 면(28)과 맞물릴 때까지 회전한다. 스터드(62)에 대한 너트(64)의 계속된 회전으로 인해, 수 블록(20)은 암 블록(40)을 향해 계속 당겨지게 되는 반면, 레버리지 힐(30)은 패스너 조립체(60)에 제공되는 압축력을 시일링 요소(80)의 압축에 가하는 것을 돕는다. 너트(64)는 그에 따라, 원하는 압축력이 협력하는 제1 시일 맞물림 표면(24)과 제2 시일 맞물림 표면(44) 사이의 시일링 요소(80)에 가해질 때가지 스터드(62)에 대해 회전한다. In use, the raised
도 1에 도시한 바와 같이, 블록 피팅 조립체(10)가 완전히 조립된 구성이 될 때, 스터드(62)는 너트(64)와의 나사산 맞물린 상태에서 그 제1 길이(91), 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)과의 나사산 맞물린 상태에서 그 제2 길이(92) 및 제1 길이(91)와 제2 길이(2) 중간에 배열되며 대응하는 임의 형태의 나사산과의 맞물림이 없는 자유 길이(93)를 포함한다. 제1 길이(91)와 제2 길이(92)는, 너트(64)의 내부 나사산 및 나사산 부분(50)과 스터드(62)의 외부 나사산의 축방향 맞물림으로 인해 너트(64) 또는 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 나사산 부분(50)에 대해 축방향으로 열적으로 팽창하거나 수축하는 것이 적어도 부분적으로 제한되는 스터드(62)의 축방향 연장 부분을 나타낸다. 자유 길이(93)는, 블록 피팅 조립체(10)가 여러 상이한 구성요소에서 다양한 열 팽창도를 경험할 때, 변형 하에서 열적으로 팽창할 수 있거나 수축할 수 있는 스터드(62)의 부분을 그에 따라 나타낸다. As shown in FIG. 1 , when the
자유 길이(93)는 제1 패스너 애퍼쳐(26)에 존재하는 스터드(62)의 길이, 갭(35)에 존재하는 스터드(62)의 길이 및 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)에 존재하는 스터드(62)의 길이의 결합을 포함한다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)에 비-나사산 부분(52)을 포함시키면, 종래의 구성과 비교하여, 블록 피팅 조립체(10)는 실질적으로 더 큰 자유 길이(93)를 포함하며, 여기서 암 블록을 관통하여 형성되는 애퍼쳐 전체는 실질적으로 나사산이 있으며 적절한 나사산 패스너의 대응하는 나사산 부분과 맞물리게 된다. 추가된 자유 길이로 인해, 스터드(62)의 추가 축방향 팽창 또는 수축이 발생할 수 있어서, 열 부하 순환 동안 필요한 클램프 부하를 유지하면서도 패스너 조립체(60)의 더 큰 유연함 또는 탄력성을 허용한다. 스터드(62)의 자유 길이(93)를 이렇게 길게 하는 것은, 다른 방식에 의한 나사산 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 형성 시 기존의 구조에 비-나사산 부분(52)이 추가됨으로 인해 블록 피팅 조립체(10)의 전체 패키지 크기의 증가를 필요로 하지 않고도, 달성된다. 스터드(62)의 증가한 자유 길이(93)의 포함은, 개시된 블록 피팅 조립체(10)의 열 팽창 유연 특성부로서 간주될 수 도 있다. The
제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)의 길이는 블록 피팅 조립체(10)가 직면하는 예상 조건을 기초로 하여 선택될 수 도 있다. 예컨대, 비-나사산 부분(52)의 길이는, 열 부하 순환 동안 수 블록(20), 암 블록(40) 또는 패스너 조립체(60)의 임의의 부분 각각이 경험하는 예상 열 팽창도나 수축도를 기초로 하여 선택될 수 도 있으며, 이러한 팽창도나 수축도는 이제 앞서 언급한 구성요소 각각을 형성하는 소재의 선택에 의해 영향을 받는다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)의 길이는 그에 따라 블록 피팅 조립체(10)를 "튜닝"하도록 선택될 수 도 있어서, 패스너 조립체(60)는, 시일링 요소(80)에 가해진 압축력을 절충시키지 않고도 열 부하 순환을 받을 때 원하는 변형도를 겪을 수 있다. The length of the
제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)은 그 길이 전체가 실질적으로 원통 형상이도록 형성될 수 도 있어서, 그 내표면은 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 축방향에 평행하게 배치된다. 대안적으로, 암 블록(40)의 제1 면(47)과 교차하는 비-나사산 부분(52)의 단부가 거기서의 스터드(62)를 조정하는 것을 돕기 위한 절두원추면을 포함하도록 형성될 수 도 있으며, 이 절두원추면은 적절한 카운터-싱킹 공정에 의해 형성될 수 도 있다. The
제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)은, 종래 기술의 블록 피팅에서 존재할 수 도 있는 절두원추 조종 특성부와 구별될 수 있다. 구체적으로, 비-나사산 부분(52)의 축방향 길이는 그러한 절두원추 조종 특성부와 비교하여 더 크며, 특히, 비-나사산 부분(52)의 길이가 대응하는 애퍼쳐의 직경 및 길이와 비교될 때 그러하다. 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)은, 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 축방향에 대해, 스터드(62)의 제1 나사산 부분(65)의 메이저 나사산 직경의 0.1 내지 1.5배의 범위에 있는 길이를 갖도록 선택될 수 도 있다. 예컨대, 예시된 실시예에서, 비-나사산 부분(52)은 스터드(62)의 제1 나사산 부분(65)의 메이저 나사산 직경보다 길이가 1.5배 더 커서, 비-나사산 부분(52)은 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 전체 길이의 대략 45%를 축방향으로 연장하게 된다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이, 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)은, 블록 피팅 조립체(10)를 형성하기 위해 선택되는 소재와 블록 피팅 조립체(10)가 직면하는 예상 온도 및 압력 조건에 따라 스터드(62)의 원하는 열 팽창도 또는 수축도를 달성하기에 적절한 임의의 원하는 길이를 연장할 수 도 있다. The
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록 피팅 조립체(110)를 예시한다. 블록 피팅 조립체(110)는, 블록 피팅 조립체(10)의 수 블록 및 너트와 각각 동일한 수 블록(20) 및 너트(64)를 포함한다. 블록 피팅 조립체(110)는, 그 밖에는 동일한 암 블록(40)에서 형성되는 변형된 제2 패스너 애퍼쳐(146)와 변형된 스터드(162)를 포함함으로써 블록 피팅 조립체(10)와 상이하며 그에 따라, 이후의 논의는 스터드(162) 및 제2 패스너 애퍼쳐(146)의 특정 구조로 제한된다. 2 illustrates a block
블록 피팅 조립체(110)의 제2 패스너 애퍼쳐(146)는, 스터드(162)의 자유 길이를 연장하기 위한 축방향으로 연장하는 비-나사산 부분의 부재에 의해 블록 피팅 조립체(10)의 제2 패스너 애퍼쳐(46)와 상이하다. 대신, 제2 패스너 애퍼쳐(146) 전체는 내부적으로 나사산이 있으며 스터드(162)의 대응하는 외부 나사산과 맞물리도록 구성된다. The
스터드(162)는 그 일 단부에서의 제1 나사산 부분(165), 제1 나사산 부분(165) 인근의 멈춤 특성부(168), 멈춤 특성부(168) 인근의 넥 부분(171), 및 스터드(162)의 제2 단부에서의 넥 부분(171) 인근의 제2 나사산 부분(166)을 포함한다. 제1 나사산 부분(165)은 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 내부 나사산과 짝을 이루도록 구성되는 외부 나사산을 포함하는 반면, 제2 나사산 부분(166)은 너트(64)의 내부 나사산과 짝을 이루도록 구성되는 외부 나사산을 포함한다. 멈춤 특성부(168)는 스터드(162)의 제1 나사산 부분(165)의 마이너 나사산 직경보다 큰 외경을 가져, 멈춤 특성부(168)가 제1 나사산 부분(166)을 제2 패스너 애퍼쳐(146) 내에 나사산 결합하는 동안 암 블록(40)의 제1 면(47)과 맞물릴 때 스터드(162)의 축방향 위치를 정한다. The
스터드(162)의 넥 부분(171)은, 스터드(162)의 나사산 부분(165, 166) 중 어느 것의 마이너 나사산 직경보다 작은 외경을 포함한다. 예컨대, 넥 부분(171)의 외경은 원하는 바에 따라서는 제1 나사산 부분(165)의 메이저 나사산 직경의 0.5배와 0.9배 사이가 되도록 선택될 수 도 있다. 넥 부분(171)은 감소한 외경을 포함하여, 도 1에 개시한 바와 같이 스터드(62)의 증가한 자유 길이(93)와 유사한 효과를 달성하지만, 앞서 언급한 카운터-보어링 공정을 실행하는 것과 같은 제2 패스너 애퍼쳐(146)의 추가 기계 가공을 필요로 하지 않고도 달성하기 위해 나사산 부분(165, 166) 중간의 스터드(162)의 더 큰 유연함 및 탄력성을 허용한다. 스터드(162)의 넥 부분은 스터드(162)가 블록 피팅 조립체(110)의 전체 패키지 크기를 증가시키지 않고도 변형 하에서 팽창하거나 수축하는 능력을 효과적으로 증가시킨다. 넥 부분(171)의 포함은 그에 따라 블록 피팅 조립체(110)의 열 팽창 유연 특성부로서 지칭될 수 도 있다. The
스터드(162)의 넥 부분(171)의 길이는 또한 그 나사산 부분(165, 166) 중간의 스터드(162)에 원하는 탄력성 도와 유연도를 제공하도록 선택될 수 있다. 이처럼, 나사산 부분(165, 166) 중간에 배열되는 스터드(162)의 일부분만 또는 그 전체는 블록 피팅 조립체(210)의 예상 동작 조건에 따라 감소한 외경을 포함하도록 형성될 수 있어서, 스터드(162)가 원하는 열 팽창 특징을 포함하도록 튜닝되게 허용할 수 도 있다. 도 2에 도시한 실시예에서, 넥 부분(171)은 제1 패스너 애퍼쳐(26)의 길이의 절반보다 긴 길이에 대해 축방향으로 연장하지만, 대안적인 축방향 길이는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 사용될 수 도 있다. 스터드(162)의 축방향 위치를 정할 대안적인 수단이 사용된다면, 스터드(162)는 개시된 멈춤 특성부(168)의 부재로 형성될 수 도 있어서, 원하는 바에 따라서는 나사산 부분(165, 166) 사이에 넥 부분(171)을 더 길게 할 수 도 있다. 넥 부분(171)은 원하는 바에 따라서 상이한 외경을 갖는 상이한 축방향 연장 부분을 또한 포함할 수 도 있어서, 스터드(162)의 열 팽창 특징을 더 튜닝할 수 도 있다. The length of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록 피팅 조립체(210)를 예시한다. 블록 피팅 조립체(210)는 앞서 기재한 열 팽창 유연 특성부의 조합을 활용하며, 변형된 스터드(262)의 사용을 제외하고는 도 1에 개시된 블록 피팅 조립체(10)와 실질적으로 구조가 동일하며, 따라서, 이후, 논의는 스터드(262)의 구조로 제한된다. 3 illustrates a block
스터드(262)는 스터드(162)와 구조가 실직으로 유사하며, 제1 나사산 부분(265), 제1 나사산 부분(265) 인근의 멈춤 특성부(268), 멈춤 특성부(268) 인근의 넥 부분(271) 및 넥 부분(271) 인근의 제2 나사산 부분(266)을 포함한다. 스터드(262)는 그에 따라, 스터드(262)가 도 3에 도시된 위치에 있을 때 스터드(262)의 넥 부분(271)이 수 블록(20)의 제1 패스너 애퍼쳐(26)와 암 블록(40)의 제2 패스너 애퍼쳐(46) 각각의 일부분에 걸쳐서 연장하도록 길게 되는 것을 제외하고는, 스터드(162)와 실질적으로 유사하다.
스터드(262)는 그에 따라 그 나사산 부분(265, 266) 중간의 감소한 외경과 증가한 축방향 자유 길이를 모두 포함하여, 블록 피팅 조립체(10, 110)를 참조하여 앞서 논의한 이유 각각으로 인해 스터드(262)의 증가한 탄력성 및 유연함을 촉진한다. 블록 피팅 조립체(210)는 그러므로 스터드(262)의 넥 부분(271)의 길이나 외경을 변경함으로써 또는 암 블록(40)의 제2 패스너 애퍼쳐(46)의 비-나사산 부분(52)의 길이를 변경함으로써 중 어느 하나에 의해 튜닝될 수 있다. The
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블록 피팅 조립체(310)를 예시한다. 블록 피팅 조립체(310)는, 그 밖에는 동일한 암 블록(40)의 변형된 제2 패스너 애퍼쳐(346)와 변형된 스터드(362)의 사용을 제외하고는 블록 피팅 조립체(10)와 실질적으로 동일하며, 따라서, 이후, 논의는 스터드(362) 및 제2 패스너 애퍼쳐(346)의 구조로 제한된다. 4 illustrates a block
스터드(362)는 그 일 단부에서의 나사산 부분(365), 나사산 부분(365) 인근의 넥 부분(371), 넥 부분(371) 인근의 프레스-피팅 부분(372), 및 프레스-피팅 부분(372) 인근의 헤드(375)를 포함한다. 나사산 부분(365)은 너트(64)의 나사산과 맞물리도록 구성되며, 제1 패스너 애퍼쳐(26)의 내경보다 작은 메이저 나사산 직경을 갖는 나사산을 포함한다. 넥 부분(371)은 원통 형상이며 나사산 부분(365)의 마이너 나사산 직경보다 작은 외경을 포함한다. 헤드(375)는, 제2 패스너 애퍼쳐(346)를 에워싸는 암 블록(40)의 제2 면(48)과 맞물리도록 구성되는 환상 표면을 형성한다. The
제2 패스너 애퍼쳐(346)는 암 블록(40)의 내주면에 의해 규정되며, 암 블록(40)의 제1 면(47)과 교차하는 원통 부분(356)과 그 제2 면(48)과 교차하는 수용 부분(358)을 포함한다. 원통 부분(356)은 나사산 부분(365)의 메이저 나사산 직경보다 큰 내경을 포함하며, 제1 패스너 애퍼쳐(26)와 동일한 내경을 포함할 수 도 있다. The
수용 부분(358)은, 스터드(362)의 프레스-피팅 부분(372)의 외표면의 횡단면 형상에 대응하는 제2 패스너 애퍼쳐(346)의 축방향에 수직으로 취한 횡단면 형상을 갖는 제2 패스너 애퍼쳐(346)를 규정하는 내주면을 포함한다. 더욱 구체적으로, 스터드(362)의 프레스-피팅 부분(372)은, 프레스-피팅 부분(372)의 수용 부분(358) 내로의 축방향 진입이 원하는 마찰 간섭도가 수용 부분(358)을 규정하는 내주면과 프레스-피팅 부분(372) 사이에 존재하게 하는 방식으로, 수용 부분(358)보다 더 큰 횡단면적을 차지하면서 실질적으로 동일한 형상을 포함할 수 도 있다. The receiving
도 5a 내지 도 5d는, 프레스-피팅 부분(372)과 수용 부분(358) 사이의 상호동작에 사용되는 여러 다른 예시적인 횡단면 형상을 예시하며, 개시한 형상 각각은 비원형이며, 제2 스터드 애퍼쳐(346)에 수용될 때 스터드(362)의 원치 않는 회전을 방지하도록 구성된다. 예컨대 도 5a는 방사 방향 외부로 연장하는 스플라인을 갖는 그 밖의 실질적으로 원형 형상을 포함하고, 도 5b는 실질적으로 정사각형 형상을 포함하고, 도 5c는 실질적으로 타원형 형상을 포함하며, 도 5d는 실질적으로 삼각형 형상을 포함한다. 각 도면에서, 점선(380)은 나사산 부분(365)의 메이저 나사산 직경의 둘레 형상을 나타내어, 스터드(362)가 패스너 애퍼쳐(26, 346)에 완전히 수용될 때 수용 부분(358)의 선택된 횡단면 형상 각각은 스터드(362)의 나사산 부분(365)이 관통하여 통과하게 수용해야 함을 예시한다. 5A-5D illustrate several other exemplary cross-sectional shapes used in the interaction between the press-fitting
블록 피팅 조립체(310)는, 스터드(362)의 프레스-피팅 부분(372)이 수용 부분(358)과 만날 때까지 스터드(362)의 나사산 부분(365)을 수용 부분(358), 원통 부분(356) 및 제1 패스너 애퍼쳐(26)를 통해 통과시킴으로써 조립된다. 프레스-피팅 부분(372)은 그 후, 헤드(375)가 암 블록(40)의 제2 면(48)과 맞물릴 때까지 프레스-피팅된다. 너트(64)는 그 후, 원하는 클램핑 힘이 블록(20, 40)에 가해질 때까지 스터드(362)의 나사산 부분(365)에 대해 회전된다. Block
도 4에 도시한 바와 같이, 스터드(362)는, 본 명세서에서 기재한 블록 피팅 조립체(10, 110, 210)와 비교하여 제2 구성요소와 실질적으로 축방향 간섭이 없는 더 큰 자유 길이(393)를 유리하게도 포함한다. 자유 길이(393)는 너트(64)와 스터드(362)의 헤드(375) 사이를 연장하며, 제2 패스너 애퍼쳐(346)의 수용 부분(358)을 포함한다. 프레스-피팅 부분(372)이 수용 부분(358)을 따라 제2 패스너 애퍼쳐(346)의 내표면과 마찰 맞물림될지라도, 프레스-피팅 연결은, 맞물리는 나사산과 같은 개재하는 방사 방향 연장 구조가 없음으로 인해 수용 부분(358)에 대한 프레스-피팅 부분(372)의 축방향 팽창이나 수축을 반드시 방지하지는 않는다. As shown in FIG. 4 ,
블록 피팅 조립체(210)와 유사한 방식으로, 블록 피팅 조립체(310)는 그에 따라, 그 사이에 감소한 직경의 넥 부분(371)을 또한 제공하면서도 스터드(362)의 자유 길이(393)를 모두 증가시킴으로써 2개의 상이한 열 팽창 유연 특성부를 포함한다. 블록 피팅 조립체(310)는 그에 따라 원하는 바에 따라서는 개시된 열 팽창 유연 특성부 각각의 개시된 특징 중 임의의 특징을 변경함으로써 튜닝될 수 도 있다. In a manner similar to block
당업자는, 본 명세서에서 개시된 블록 피팅 조립체(10, 110, 210, 310)가 본 발명의 범위에서 반드시 벗어나지 않는다면 여러 가지 면에서 변형될 수 도 있음을 인식해야 한다. 예컨대, 개시된 패스너 애퍼쳐는 개시된 발명의 동작 방식을 반드시 변경하지 않고도 협력하는 수 및 암 블록에 대해 대향하는 방식으로 형성될 수 도 있다. 게다가, 개시된 스터드(62, 162, 262)는, 본 명세서에서 개시된 동일한 관계를 여전히 유지하면서도 나사산 볼트, 클램핑 나사 등과 같은 임의의 적절한 패스너로 교체될 수 도 있다. 예컨대, 볼트가 패스너로서 사용된다면, 볼트의 헤드가 암 블록(40)의 제2 면(48)과 맞물리도록 구성될 수 도 있어서, 볼트의 축방향 위치를 정할 수 있는 반면, 볼트의 반대편 단부는 개시된 너트(64)와 협력하도록 나사산이 있을 수 도 있다. 이처럼, 볼트는 본 명세서에서 개시한 바와 같이 볼트의 축방향 위치를 정하기 위해 임의의 타입의 멈춤 특성부가 없이 형성될 수 도 있다. 당업자는, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 추가 변형 및 수정이 개시된 블록 피팅 조립체(10, 110, 210, 310)에 이뤄질 수 도 있음을 인식할 것이다. Those of ordinary skill in the art should appreciate that the block
특정한 대표적인 실시예와 세부내용이 본 발명을 예시할 목적으로 기재되었지만, 다음의 수반하는 청구범위에 더 기재되는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 여러 가지 변화가 있을 수 도 있음이 당업자에게 자명할 것이다.While certain representative embodiments and details have been described for the purpose of illustrating the invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes may be made thereto without departing from the scope of the invention, which is further set forth in the appended claims.
Claims (20)
관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐(fastener aperture)를 갖는 제1 블록;
상기 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록으로서, 상기 제2 패스너 애퍼쳐를 규정하는 상기 제2 블록의 내표면이 상기 제1 패스너 애퍼쳐 인근에 배열되는 비-나사산 부분과, 상기 비-나사산 부분 인근에 배열되는 나사산 부분을 포함하는, 상기 제2 블록; 및
상기 제1 패스너 애퍼쳐와 상기 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 상기 제1 블록을 상기 제2 블록에 결합하는 패스너로서, 상기 패스너는 상기 제2 패스너 애퍼쳐의 나사산 부분과 맞물리도록 구성되는 제1 나사산 부분을 포함하는, 상기 패스너를 포함하고,
상기 제1 패스너 애퍼쳐는 전체가 비-나사산 부분으로 형성되고, 상기 제2 패스너 애퍼쳐는 일부가 비-나사산 부분으로 형성되고,
상기 제1 패스너 애퍼쳐의 직경은 일정하게 형성되고,
상기 패스너는 상기 제1 나사산 부분 인근의 멈춤 특성부를 포함하며, 상기 멈춤 특성부는 상기 제2 패스너 애퍼쳐의 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 더 큰 외경을 포함하고,
상기 제2 블록은 상기 나사산 부분의 개구 측에서 방사상으로 연장하는 표면을 더 포함하고,
상기 멈춤 특성부는 상기 방사상으로 연장하는 표면에 지지되는 것을 특징으로 하는, 블록 피팅 조립체.A block fitting assembly comprising:
a first block having a first fastener aperture formed therethrough;
a second block having a second fastener aperture formed therethrough to be axially aligned with the first fastener aperture, wherein an inner surface of the second block defining the second fastener aperture comprises the first fastener aperture the second block comprising a non-threaded portion arranged proximate the perch and a threaded portion arranged proximate the non-threaded portion; and
a fastener extending through the first fastener aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block, wherein the fastener is configured to engage a threaded portion of the second fastener aperture. 1 comprising the fastener comprising a threaded portion;
wherein the first fastener aperture is entirely formed of a non-threaded portion, and the second fastener aperture is partially formed of a non-threaded portion;
The diameter of the first fastener aperture is formed uniformly,
wherein the fastener comprises a detent feature proximate the first threaded portion, the detent feature comprising an outer diameter greater than a minor thread diameter of the threaded portion of the second fastener aperture;
the second block further comprises a surface extending radially from the opening side of the threaded portion;
and the stop feature is supported on the radially extending surface.
관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐를 갖는 제1 블록;
상기 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록; 및
상기 제1 패스너 애퍼쳐와 상기 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 상기 제1 블록을 상기 제2 블록에 결합하는 패스너로서, 상기 패스너는 나사산 부분과 넥 부분을 포함하며, 상기 넥 부분은 상기 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 작은 외경을 갖는, 상기 패스너를 포함하고,
상기 패스너의 나사산 부분은 제1 나사산 부분과 제2 나사산 부분을 포함하며,
상기 제2 패스너 애퍼쳐를 규정하는 상기 제2 블록의 내표면이, 패스너의 상기 제1 나사산 부분과 맞물리도록 구성되는 나사산 부분을 포함하고,
너트가 상기 패스너의 상기 제2 나사산 부분과 맞물리도록 구성되며, 상기 너트는 상기 제2 블록으로부터 멀리 면하는 상기 제1 블록의 면과 맞물리고,
상기 넥 부분은 상기 제2 패스너 애퍼쳐와 맞물리는 상기 제1 나사산 부분과 상기 너트와 맞물리는 상기 제2 나사산 부분 사이에 형성되고,
상기 제1 패스너 애퍼쳐는 전체가 비-나사산 부분으로 형성되고 직경이 일정하게 형성되고,
상기 패스너의 넥 부분은, 상기 패스너의 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 큰 외경을 갖는 상기 패스너의 멈춤 특성부 인근에 배열되고,
상기 제2 블록은 상기 나사산 부분의 개구 측에서 방사상으로 연장하는 표면을 더 포함하고,
상기 멈춤 특성부는 상기 방사상으로 연장하는 표면에 지지되는 것을 특징으로 하는, 블록 피팅 조립체.A block fitting assembly comprising:
a first block having a first fastener aperture formed therethrough;
a second block having a second fastener aperture formed therethrough to be axially aligned with the first fastener aperture; and
a fastener extending through the first fastener aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block, the fastener comprising a threaded portion and a neck portion, the neck portion including the threaded portion the fastener having an outer diameter less than the minor thread diameter of the portion;
wherein the threaded portion of the fastener comprises a first threaded portion and a second threaded portion;
the inner surface of the second block defining the second fastener aperture comprises a threaded portion configured to engage the first threaded portion of a fastener;
a nut configured to engage the second threaded portion of the fastener, the nut engaging a face of the first block facing away from the second block;
the neck portion is formed between the first threaded portion engaging the second fastener aperture and the second threaded portion engaging the nut;
wherein the first fastener aperture is formed entirely of non-threaded portions and has a constant diameter;
the neck portion of the fastener is arranged proximate the stop feature of the fastener having an outer diameter greater than a minor thread diameter of the threaded portion of the fastener;
the second block further comprises a surface extending radially from the opening side of the threaded portion;
and the stop feature is supported on the radially extending surface.
관통하여 형성되는 제1 패스너 애퍼쳐를 갖는 제1 블록;
상기 제1 패스너 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되게 관통하여 형성되는 제2 패스너 애퍼쳐를 갖는 제2 블록으로서, 상기 제2 패스너 애퍼쳐는 상기 제1 패스너 애퍼쳐 인근에 배열되는 비-나사산 부분과, 상기 비-나사산 부분 인근에 배열되는 나사산 부분을 포함하는, 상기 제2 블록;
상기 제2 블록으로부터 멀리 면하는 상기 제1 블록의 면과 맞물리도록 구성되는 내부 나사산 너트; 및
상기 제1 패스너 애퍼쳐와 상기 제2 패스너 애퍼쳐를 통해 연장하여 상기 제1 블록을 상기 제2 블록에 결합하는 패스너로서, 상기 패스너는 상기 제2 패스너 애퍼쳐의 나사산 부분과 맞물리도록 구성되는 제1 나사산 부분과, 상기 너트와 맞물리도록 구성되는 제2 나사산 부분을 포함하며, 상기 패스너는 상기 제1 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 작은 외경을 갖는 넥 부분을 더 포함하는, 상기 패스너를 포함하고,
상기 넥 부분은 상기 제2 패스너 애퍼쳐와 맞물리는 상기 제1 나사산 부분과 상기 너트와 맞물리는 상기 제2 나사산 부분 사이에 배열되고,
상기 제1 패스너 애퍼쳐는 전체가 비-나사산 부분으로 형성되고 직경이 일정하게 형성되고,
상기 패스너는 상기 제1 나사산 부분에 인접하고 상기 제2 패스너 애퍼쳐의 나사산 부분의 마이너 나사산 직경보다 더 큰 외경을 갖는 멈춤 특성부를 포함하고,
상기 제2 블록은 상기 나사산 부분의 개구 측에서 방사상으로 연장하는 표면을 더 포함하고,
상기 멈춤 특성부는 상기 방사상으로 연장하는 표면에 지지되는 것을 특징으로 하는, 블록 피팅 조립체.A block fitting assembly comprising:
a first block having a first fastener aperture formed therethrough;
a second block having a second fastener aperture formed therethrough in axial alignment with the first fastener aperture, the second fastener aperture comprising: a non-threaded portion arranged proximate the first fastener aperture; , the second block comprising a threaded portion arranged proximate the non-threaded portion;
an internally threaded nut configured to engage a face of the first block facing away from the second block; and
a fastener extending through the first fastener aperture and the second fastener aperture to couple the first block to the second block, wherein the fastener is configured to engage a threaded portion of the second fastener aperture. a fastener comprising a first threaded portion and a second threaded portion configured to engage the nut, the fastener further comprising a neck portion having an outer diameter less than a minor thread diameter of the first threaded portion;
the neck portion is arranged between the first threaded portion engaging the second fastener aperture and the second threaded portion engaging the nut;
wherein the first fastener aperture is formed entirely of non-threaded portions and has a constant diameter;
wherein the fastener includes a stop feature adjacent the first threaded portion and having an outer diameter greater than a minor thread diameter of the threaded portion of the second fastener aperture;
the second block further comprises a surface extending radially from the opening side of the threaded portion;
and the stop feature is supported on the radially extending surface.
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2019
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