KR20140000143A

KR20140000143A - 구성품들을 서로에 고정 및 밀봉되게 결합하는 커플링 및 조인트

Info

Publication number: KR20140000143A
Application number: KR1020130047243A
Authority: KR
Inventors: 토미 엘 제미슨; 챨스 에이 스타우트; 마르쿠스 로버트 엘머; 아담 엘 토마스
Original assignee: 뮐러 인더스트리즈 인크
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-01-02
Also published as: EP2677225A2; EP2677225A3; KR101495659B1; EP2881641A1

Abstract

이음쇠 본체, 구조체, 제1 밀봉 요소 및 그립 링을 갖는 조립체를 개시한다. 이음쇠 본체는 장착부 및 맞대짐 벽을 포함하는 삽입단을 구비한다. 구조체는 이음쇠 본체의 삽입단 내에 수용되는 단부를 구비한다. 제1 밀봉 요소는 장착부 내에 수용되고, 구조체 및 이음쇠 본체에 밀봉되게 맞물린다. 그립 링은 장착부 내에 수용되는 것으로, 링 바디 및 이 링 바디에 탄력적으로 결합되는 복수의 제1 치형을 포함한다. 제1 치형은 구조체의 단부에 맞물리고, 링 바디는 맞대짐 벽에 맞대진다.

Description

구성품들을 서로에 고정 및 밀봉되게 결합하는 커플링 및 조인트{COUPLING AND JOINT FOR FIXEDLY AND SEALINGLY SECURING COMPONENTS TO ONE ANOTHER}

본 발명은 일반적으로 예를 들면 음용수, 가스 또는 화학물질을 안내 및 급송하는 데에 이용될 수 있는 유체 도관 시스템에 관한 것이다.

본 섹션은 본 발명에 관한 배경 정보를 제공하는 것으로, 그 정보가 반드시 선행 기술인 것은 아니다.

오랫동안, 2개의 구성품들을 서로에 고정 및 밀봉되게 결합하는 방식으로 2개의 구성품들을 결합하는 것이 필요하였었다. 하나의 가장 통상의 용례는 건물에서 음용수를 전송하는 데에 통상 이용되고 있는 구리 배관의 커플링에 관한 것이다.

구성품들을 결합하는 한 가지 시스템이, 밀봉 링, 커팅 링, 및 이 커팅 링으로부터 밀봉 링을 이격시키는 T형 분리 링을 갖는 연결 피스를 개시하는 미국 특허 제7,316,429호에 개시되어 있다.

이 시스템은 비교적 비쌀 수 있고, 이에 따라 개선된 결합 시스템에 대한 필요성이 당업계에 여전히 존재한다.

본 섹션은 본 발명의 전체적인 개요를 제공하는 것으로서, 본 발명의 전체 범위 또는 그 모든 특징들을 포괄적으로 개시하고자 한 것은 아니다.

하나의 형태에서, 본 교시는 이음쇠 본체, 구조체, 제1 밀봉 요소 및 그립 링을 갖는 조립체를 제공한다. 이음쇠 본체는 장착부 및 맞대짐 벽(abutting wall)을 포함하는 삽입단을 구비한다. 구조체는 이음쇠 본체의 삽입단 내에 수용되는 단부를 구비한다. 제1 밀봉 요소는 장착부 내에 수용되고, 구조체 및 이음쇠 본체에 밀봉되게 맞물린다. 그립 링은 장착부 내에 수용되는 것으로, 링 바디 및 이 링 바디에 탄력적으로 결합되는 복수의 제1 치형을 포함한다. 제1 치형은 구조체의 단부에 맞물리고, 링 바디는 맞대짐 벽에 맞대진다.

다른 형태에서, 본 교시는 이음쇠 본체, 구조체, 제1 밀봉 요소 및 그립 링을 갖는 조립체를 제공한다. 이음쇠 본체는 장착부를 포함한 삽입단을 구비한다. 장착부는 제1 환형 캐비티 및 제2 환형 캐비티를 포함한다. 제1 환형 캐비티는 이음쇠 본체의 길이 방향 축선에 대체로 직교하게 배치된 제1 벽 부재, 및 대체로 V형 프로파일을 갖는 제2 벽 부재에 의해 획정된다. 제2 환형 캐비티는 제2 벽 부재 및 제3 벽 부재에 의해 획정된다. 구조체는 이음쇠 본체의 삽입단 내에 수용되는 단부를 구비한다. 제1 밀봉 요소는 제2 환형 캐비티 내에 수용되어, 제2 벽 부재와 제3 벽 부재 사이에 배치된다. 제1 밀봉 요소는 구조체 및 이음쇠 본체에 밀봉되게 맞물린다. 그립 링은 제1 환형 캐비티 내에 수용되는 것으로, 링 바디 및 이 링 바디에 탄력적으로 결합된 복수의 제1 치형을 포함한다. 제1 치형은 구조체의 단부에 맞물린다. 링 바디는 제1 벽 부재에 맞대진다.

또 다른 적용 분야는 본 명세서에서 제공하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 개요에서의 설명 및 특정 실시예는 단지 예시를 위한 것이지 본 발명의 보호 범위를 어떠한 식으로든 한정하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서 개시하는 도면은 단지 선택된 실시예의 예시를 위한 것으로서, 가능한 모든 실시 형태를 나타내는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 교시에 따라 제조된 예시적인 조립체의 개략도이며,
도 2는 도 1의 조립체의 일부분의 측면도이고,
도 3은 도 2에 도시한 조립체의 부분의 길이 방향 단면도이며,
도 4는 그립 링을 보다 상세하게 도시하고 있는 도 1의 조립체의 일부분의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 교시에 따라 제조된 제2의 조립체의 일부분의 길이 방향 단면도이며,
도 6은 본 발명의 교시에 따라 제조된 제3의 조립체의 일부분의 길이 방향 단면도이고,
도 7은 본 발명의 교시에 따라 제조된 제4의 조립체의 일부분의 길이 방향 단면도이며,
도 8은 본 발명의 교시에 따라 제조된 제5의 조립체의 일부분의 사시도이고,
도 9는 도 8의 조립체의 부분의 길이 방향 단면도이다.
상응하는 도면 부호들은 다수의 도면들에 걸쳐 상응하는 부품들을 가리킨다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 제조된 조립체가 전체적으로 도면 부호 10으로 표시되어 있다. 도 2 및 도 3을 추가로 참조하면, 조립체(10)는 구성품 또는 구조체(12) 및 이음쇠(14)를 포함한다. 도시한 특정예에서, 조립체(10)는 가스 또는 액체와 같은 유체를 전달(예를 들면, 공급, 급송, 또는 안내)하는 데에 이용하기에 적합하며, 이에 따라 구조체(12)는 소정 길이의 배관으로서 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 도시한 특정예의 구조체(12)는 음용수 전송용 시스템에 이용하기에 적합한 소정 길이의 인발 (미소둔: full hard) 구리 배관이다. 그러나, 본 발명의 교시는 보다 광범위한 적용성을 갖고 있고, 이에 따라 본 개시의 범위(그리고, 첨부된 청구 범위의 보호 범위)는 본 명세서에서 설명하고 예시하는 본 발명의 특정 용례에 한정되기보다는, 본 명세서에서 개시하는 방식으로 조인트의 구성품들이 고정 및 밀봉되게 결합되는 임의의 조인트로 확장될 수 있다. 이와 관련하여, 구조체(12)가 관형 구조체일 필요는 없고, 크기 및 형상에 있어서 이음쇠(14)에 충분히 대응하여 그 사이에 밀봉 또는 유밀 조인트나 이음이 형성될 수 있는 샤프트 등의 임의의 구조체일 수 있다는 점을 이해할 것이다.

도 2 및 도 3에서, 이음쇠(14)는 본체(20), 밀봉 요소(22) 및 그립 링(24)을 포함할 수 있다. 도시한 특정예가 스트레이트 유니온(straight union)이지만, 본 발명의 교시는 엘보우, 티(tee), 캡(cap), 어댑터, 리듀서(reducer), 부싱 등을 비롯한 기타 다양한 형태의 이음쇠에 적용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.

본체(20)는 구리, 황동, 청동, 스테인리스강, 또는 기타 금속과 같은 임의의 구조용, 하지만 연성의 재료로 형성될 수 있다. 제시한 예에서, 본체(20)는 구조체(12)의 구리 합금과의 갈바닉 반응의 가능성을 제거하기 위해 구리 합금으로 이루어진다. 본체(20)는 단부면(28), 맞대짐 벽(30) 및 내면(32)을 구비할 수 있는 중공 삽입단(26)을 포함한다. 삽입단(26)에 의해 획정되는 캐비티(34)는 구조체(12)의 관련 단부(36)를 수용하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 본체(20)는 장착부(40) 및 정지부(42)를 포함할 수 있다. 장착부(40)는 밀봉 요소(22) 및/또는 그립 링(24)을 유지 및 위치 설정하도록 구성될 수 있는 반면, 정지부(42)는 구조체(12)가 미리 정해진 거리를 지나 캐비티(34) 내로 삽입되는 것을 방지하는 구성일 수 있다. 예를 들면, 장착부(40)는 반원환형 내면(46)을 갖는 한쌍의 환형 캐비티(44a, 44b)를 획정할 수 있는 한편, 정지부(42)는 캐비티(34) 내로 연장하여, 구조체(12)의 단부(36)의 축방향 단부면(48)이 정지부(42)와 접촉하여 그 단부(36)가 본체(20) 내로 삽입되는 정도를 제한할 수 있도록 된 넥다운 영역(necked down area), 및/또는 하나 이상의 딤플 및/또는 환형 롤[본체(20)에 형성]을 포함할 수 있다.

밀봉 요소(22)는 삽입단(26)의 내면(32) 및 구조체(12)의 단부(36)의 외면(50)과 밀봉되게 맞물리도록 구성된 임의의 타입의 시일일 수 있다. 제시한 특정예에서, 밀봉 요소(22)는, 환형 캐비티(44b) 내에 수용되는 한편, 구조체(12)의 단부(36)를 밀봉 요소(22)를 통과해 본체(20)의 삽입단(26) 내로 삽입할 때에 내면(32) 및 외면(50)과 밀봉되게 맞물리는 크기를 갖는 O링을 포함한다. 그러나, 단지 구조체(12)에 대한 이음쇠(14)의 축방향 이동을 방지하도록 본체(20)가 구조체(22)에 고정된 후에나 내면(32) 및/또는 외면(50)과 밀봉되게 맞물리게 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 그립 링(24)은 구조체(12)의 단부(36)가 삽입단(26) 내로 삽입되는 것은 허용하지만, 삽입단(26)으로부터 구조체(12)의 단부(36)가 빠지는 것은 저지하도록 구성될 수 있다. 그립 링(24)은 링 바디(60) 및 이 링 바디(60)에 결합될 수 있는 복수의 파지 요소(62)를 포함할 수 있다. 제시한 특정예에서, 링 바디(60)는 맞대짐 벽(30)에 맞대지는 둘레 방향 연장 구조를 형성하는 한편, 파지 요소(62)는 링 바디(60)의 근위 단부에 탄력적으로 결합되는 둘레 방향으로 이격된 치형(64)들을 포함한다. 이들 치형(64)은 링 바디(60)의 근위 단부(36)로부터 축방향으로 떨어져 반경방향 내측을 향한 방향으로 링형 바디(60)로부터 연장할 수 있다. 그립 링(24)은 삽입단(26) 내의 캐비티(34) 내에 수용되어, 본체(20)에 대한 축방향으로의 그립 링(24)의 이동을 제한하도록[예를 들면, 삽입단(26)으로부터 그립 링(24)이 빠지게 되는 방향으로의 그립 링(24)의 이동이 그립 링(24)을 맞대짐 벽(30)과 접촉하게 하도록] 본체(20)에 결합될 수 있다. 제시한 예에서, 그립 링(24)은 장착부(40)의 환형 캐비티(44a) 내에 수용되어, 그 그립 링(24)이 반원환형 내면(46)에 부딪혀 그립 링(24)의 축방향 이동을 제한하도록 된다.

제시한 예에서, 그립 링(24)은 이음쇠(14)의 본체(20)가 형성된 후에 그립 링(24)을 환형 캐비티(44a) 내에 삽입할 수 있게 하는 개방단(66)을 구비한다. 그러나, 그립 링(24)은 엔드리스 방식으로 형성될 수 있고, 이러한 경우에 맞대짐 벽(30)의 형성 전에 이음쇠(14) 내에 그립 링(24)을 설치하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 이음쇠(14)는 구조체(12)의 단부(36)를 삽입단(26) 내에 삽입하고 그 단부(36)가 그립 링(24) 및 밀봉 요소(22)를 축방향으로 통과하게 강제함으로써 구조체(12)에 결합될 수 있다. 밀봉 요소(22)는 삽입단(26)의 내면(32)[즉, 제시한 특정예에서의 반원환형 내면(46)]과 구조체(12)의 단부(36)의 외면(50) 중 하나 또는 둘 모두와 밀봉되게 맞물리지 않도록 구성될 수도 있다. 그러나, 제시한 특정예에서, 밀봉 요소(22)는 구조체(12)의 단부(36)가 밀봉 요소(22)를 통과해 삽입된 경우에, 삽입단(26)의 내면(32)[즉, 제시한 특정예에서의 반원환형 내면(46)] 및 구조체(12)의 단부(36)의 외면(50) 모두와 밀봉되게 맞물린다. 그립 링(24)은 삽입단(26)으로부터 구조체(12)의 단부(36)가 축방향으로 빠지는 것을 방지하도록 구성된다는 점을 이해할 것이다. Rigid사에서 시판하는 CT400 크림프 공구 또는 Stanley Bostitch사에서 시판하는 M20+ 크림프 공구와 같은 시판 중의 크림핑 공구(도시 생략)가 이음쇠(14)를 구조체(12)에 실질적으로 영구적으로 결합하기 위해 이음쇠(14)의 삽입단(26)을 변형시키는 데에(도 1에서 도면 부호 C로 개략적으로 나타냄) 이용될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 이음쇠(14)의 삽입단(26)이 삽입단(26)의 내면(32)[즉, 제시한 특정예에서 반원환형 내면(40)] 및/또는 구조체(12)의 단부(36)의 외면(50)과 밀봉 요소(22) 간의 밀봉 맞물림을 생성하거나 개선시키기 위해 시판 중의 크림핑 공구에 의해 변형될 수도 있다.

그립 링(24)이 삽입단(26)의 단부면(28)에 축방향으로 더 근접하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 그립 링(24)과 밀봉 요소(22)의 위치들은 반대로 될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 밀봉 요소(22)와 그립 링(24) 간의 간격은 원하는 방식으로[예를 들면, 전술한 시판 중의 크림핑 공구의 조오(jaw)를 수용하도록] 크기가 정해질 수 있고, 원하는 경우에 복수의 밀봉 요소(22) 및/또는 그립 링(24)이 이용될 수도 있다는 점을 또한 이해할 것이다.

상기한 예에서 그립 링(24)이 대체로 직사각형 단면 형상을 갖는 링 바디(60)를 포함하는 것으로서 예시하였지만, 링 바디(60)는 다르게 형성될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 제조된 다른 조립체의 일부분이 전체적으로 도면 부호 10a로 표시되어 있다. 이 조립체(10a)는, 그립 링(24a)이 적어도 하나의 반경부에 의해 획정된 단면 형상을 갖는 링 바디(60a)를 구비하여 그립 링(24a)의 링 바디(60a)가 도 3에 도시한 그립 링(24)보다는 쉽게 환형 캐비티(44a)의 반원환형 내면(46) 상에서 피벗할 수 있도록 된다는 점을 제외하면, 도 1의 조립체(10)와 대체로 유사할 수 있다. 달리 말하자면, 링 바디(60a)는 환형 캐비티(44a)의 반원환형 내면(46)에 대해 상보적으로 형성된 외면을 구비한다. 이러한 식의 그립 링(24a)의 구성은 도 3 및 도 4에 도시한 구성에 비해, 그립 링을 통과해 구조체를 삽입하는 데에 필요한 힘을 감소시킬 수 있거나, 및/또는 그립 링(24a)의 유지력[즉, 구조체(12)가 이음쇠(14a)의 삽입단(26a) 내에 완전히 삽입된 후에 이음쇠(14a)로부터 구조체(12)를 잡아당기는 데에 필요한 힘]을 증가시킬 수 있다.

도 6에서는 본 발명의 교시에 따라 제조된 제3의 조립체의 일부분이 전체적으로 도면 부호 10b로 표시되어 있다. 조립체(10b)는 구조체(12), 및 이음쇠(14b)를 포함하며, 이 이음쇠는 본 예에서 상세하게 설명하는 바를 제외하면 이음쇠(14)(도 2 참조)와 대체로 유사할 수 있다. 본 예에 있어서, 삽입단(26b)의 장착부(40b)는 밀봉 요소(22), 이격 요소(70) 및 그립 링(24a)을 수용하는 크기로 될 수 있다. 도 6에서 그립 링(24)이 도 5에 이용된 그립 링과 유사한 것으로서 도시하고 있지만, 그 대안으로서 도 4에 도시한 그립 링이 이용될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 이격 요소(70)는 밀봉 요소(22)가 그립 링(24a)으로부터 축방향으로 간격을 두고 떨어지게 하도록 구성된 임의의 형태의 구조일 수 있으며, 시일을 형성하도록 구성될 필요는 없다. 그러나, 제시한 특정예에서, 이격 요소(70)는 본체(20b) 및 구조체(12)에 대해 밀봉되게 맞물리도록 구성된 시일이다. 임의의 형태의 시일이 이격 요소(70)에 이용될 수 있지만, 제시한 예에서 이격 요소(70)는 밀봉 요소(22)에 이용되는 것과 동일한 O링이다. 그러나, 시일이 이격 요소(70)로서 이용되는 경우, 그 시일이 밀봉 요소(22)에 이용되는 것과 동일할 필요는 없다는 점을 이해할 것이다.

이격 요소(70)에 시일이 이용되는 경우, 당업자라면 이격 요소(70)가 이차 시일[반면, 밀봉 요소(22)가 일차 시일]이라는 점을 이해할 것이다.

도 7의 예에서는 본 발명의 교시에 따라 제조된 제4의 조립체의 일부분이 전체적으로 도면 부호 10c로 표시되어 있다. 이 조립체(10c)는 본 예에서 상세하게 설명하는 바를 제외하면, 도 6의 이음쇠(14b)와 유사한 이음쇠(14c)를 포함할 수 있다. 본 예에서, 밀봉-파지 조립체(100)가 본체(20b)의 삽입단(26b)의 장착부(40b) 내에 이용된다. 밀봉-파지 조립체(100)는 밀봉 요소(22c) 및 그립 링(24c)을 포함할 수 있다.

그립 링(24c)은 링 바디(60c), 제1 파지 요소 세트(62'), 및 제2 파지 요소 세트(62")을 구비할 수 있다. 링 바디(60c)는 제1 및 제2 파지 요소 세트(62', 62")가 결합될 수 있는 둘레 방향 연장 구조체일 수 있다. 제1 파지 요소 세트(62')는 축방향으로 맞대짐 벽(30b) 쪽에서 링 바디(60c)로부터 반경방향 외측을 향한 제1 방향으로 연장할 수 있는 제1 치형(64')를 포함할 수 있는 한편, 제2 파지 요소 세트(62")는 축방향으로 맞대짐 벽(30b)으로부터 떨어져 링 바디(60c)로부터 반경방향 내측을 향한 제2 방향으로 연장할 수 있는 제2 치형(64")를 포함할 수 있다. 제1 치형(64')들은 하나 이상의 열(도시한 특정예에서는 2열이 이용되고 있음)로 배치되어, 삽입단(26c)으로부터 그립 링(24c)이 바로 빠지게 하게 방향으로의 그립 링(24c)의 축방향 이동을 방지하도록 삽입단(26b)의 내면(32b)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 제2 치형(64")들은 하나 이상의 열(도시한 특정예에서는 2열이 이용되고 있음)로 배치되어, 구조체(12)의 단부(36)로부터 그립 링(24c)이 빠지게 할 수 있는 방향으로의 그립 링(24c)의 축방향 이동을 방지하도록 구조체(12)의 단부(36)의 외면(50)에 맞물리도록 구성된다. 그립 링(24c)은 연속한 환형 구조체로서 일체형으로 형성될 수 있다(즉, 엔드리스 방식으로 형성). 그러나, 제시한 특정예에서는 4-슬라이드 또는 다중 슬라이드 타입의 프로그레시브 다이(progressive die)를 통해 시트 원료(예를 들면, 탄소강 시트 금속, 스테인리스강 시트 금속)로부터 불연속적인 방식으로 형성된다. 원한다면, 시트 원료 재료의 단부들이 용접과 같은 적절한 방식으로 함께 접합될 수 있다. 그립 링(24c)은 원한다면 도금 또는 열처리와 같이 이차 처리를 거칠 수 있다.

밀봉 요소(22c)는 임의의 원하는 방식으로 그립 링(24c)에 결합될 수 있다. 제시한 특정예에서, 밀봉 요소(22c)는 이 밀봉 요소(22c)가 그립 링(24c)에 밀착되게 접합되도록 그립 링(24c)에 오버몰딩되는 엘라스토머 재료로 형성된다. 밀봉 요소(22c)는 그립 링(24c)에 바로 결합될 수 있는 하나 이상의 시일 부재(120)를 형성한다. 원하는 경우, 밀봉 요소(22c)는 또한 시일 부재(120)의 배향 및/또는 유지에 도움을 주는 하나 이상의 링크 부재(122)를 포함할 수 있다.

본 개시로부터, 서로 상이한 방향으로 향한 제1 및 제2 치형(64', 64")이 그립 링(24c)이 이음쇠(14b)의 본체(20b) 및 구조체(12)의 단부(36) 모두를 파지할 수 있게 한다는 점을 이해할 것이다. 또한, 맞대짐 벽(30b)의 형성 전에 밀봉-파지 조립체(100)를 삽입하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 교시에 따라 제조된 제5의 조립체의 일부분이 전체적으로 도면 부호 10d로 표시되어 있다. 이 조립체(10d)는 구조체(12) 및 이음쇠(14d)를 포함할 수 있다. 이음쇠(14d)는 본체(20d), 밀봉 요소(22) 및 그립 링(24d)을 포함할 수 있다.

본체(20d)는 구리, 황동, 청동, 스테인리스강 또는 기타 금속과 같은 임의의 구조용, 하지만 연성의 재료로 제조될 수 있다. 제시한 예에서, 본체(20d)는 구조체(12)의 구리 합금과의 갈바닉 반응의 가능성을 제거하기 위해 구리 합금으로 이루어진다. 본체(20d)는 단부면(28d), 맞대짐 벽(30d) 및 내면(32d)을 구비할 수 있는 중공 삽입단(26d)을 포함한다. 삽입단(26d)에 의해 획정되는 캐비티(34d)는 구조체(12)의 관련 단부(36d)를 수용하도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 본체(20d)는 장착부(40d) 및 정지부(42d)를 포함할 수 있다. 장착부(40d)는 밀봉 요소(22) 및/또는 그립 링(24d)을 유지 및 위치 설정하도록 구성될 수 있는 반면, 정지부(42d)는 구조체(12)가 미리 정해진 거리를 지나 캐비티(34d) 내로 삽입되는 것을 방지하는 구성일 수 있다. 예를 들면, 장착부(40d)는 한쌍의 환형 캐비티(44d-1, 44d-2)를 획정할 수 있다. 환형 캐비티(44d-1)는 본체(20d)의 길이 방향 축선(202)에 대체로 직교하게 배치될 수 있는 제1 벽 부재(200), 단면이 대체로 V형일 수 있는 제2 벽 부재(204), 및 이들 제1 벽 부재(200)와 제2 벽 부재(204) 사이에서 축방향으로 연장할 수 있는 제3 벽 부재(206)에 의해 획정될 수 있다. 원하는 경우, 제1 벽 부재(200) 및/또는 제2 벽 부재(204)는 이들이 구조체(12)의 단부(36d)를 지지하는 데에 도움이 될 수 있을 정도(예를 들면, 구조체(12)를 길이 방향 축선(202)에 대해 정렬시키는 데에 도움을 줄 수 있을 정도)까지 반경 방향 내측으로 연장할 수 있다. 환형 캐비티(44d-2)는 제2 벽 부재(204), 오목한 내면(210)을 가질 수 있는 제4 벽 부재(208), 및 이들 제2 벽 부재(204)와 제4 벽 부재(208) 사이에서 축방향으로 연장하고 제2 벽 부재(204)를 제4 벽 부재(208)에 연결할 수 있는 제5 벽 부재(212)에 의해 획정될 수 있다. 다른 예로서, 정지부(42d)는, 구조체(12)의 단부(36d)가 미리 정해진 치수를 지나 내부 캐비티(34d) 내로 삽입되는 것을 방지함은 물론, 종방향 축선(202)에 구조체(12)를 정렬시킬 수 있는 절두 원추형 구역(220)을 내면(32d) 상에 포함할 수 있다.

그립 링(24d)은 구조체(12)의 단부(36d)가 삽입단(26d) 내로 삽입되는 것은 허용하지만, 삽입단(26d)으로부터 구조체(12)의 단부(36d)가 빠지는 것은 저지하도록 구성될 수 있다. 그립 링(24d)은 링 바디(60d) 및 이 링 바디(60d)에 결합될 수 있는 복수의 파지 요소(62d)를 포함할 수 있다. 제시한 특정예에서, 링 바디(60d)는 맞대짐 벽(30d)에 맞대지는 둘레 방향 연장 구조를 형성하는 한편, 파지 요소(62d)는 링 바디(60d)의 근위 단부(60d-1)에 탄력적으로 결합되는 둘레 방향으로 이격된 치형(64d)들을 포함한다. 이들 치형(64d)은 링 바디(60d)의 근위 단부(60d-1)로부터 축방향으로 떨어져 반경방향 내측을 향한 방향으로 링형 바디(60d)로부터 연장할 수 있다. 그립 링(24d)은 삽입단(26d) 내의 캐비티(34d) 내에 수용되어, 본체(20d)에 대한 축방향으로의 그립 링(24d)의 이동을 제한하도록[예를 들면, 삽입단(26d)으로부터 그립 링(24d)이 빠지게 되는 방향으로의 그립 링(24d)의 이동이 그립 링(24d)을 맞대짐 벽(30d)과 접촉하게 하도록] 본체(20d)에 결합될 수 있다. 제시한 예에서, 그립 링(24d)은 장착부(40d)의 환형 캐비티(44d-1) 내에 수용되어, 그 그립 링(24d)이 제1 벽 부재(200)와 맞대지고 제2 벽 부재(204)에 의해 적어도 부분적으로 지지되어[예를 들면, 치형(64d)이 제2 벽 부재(204)의 일측의 일부분을 따라 놓임], 그립 링(24d)의 축방향 이동을 제한하도록 된다. 그립 링(24d)은 이음쇠(14d)의 본체(20d)가 형성된 후에 그립 링(24d)을 환형 캐비티(44d-1) 내에 삽입할 수 있게 하는 개방단(도시 생략)을 구비한다. 그러나, 그립 링(24d)은 엔드리스 방식으로 형성될 수 있고, 이러한 경우에 제1 벽 부재(204)의 형성 전에 이음쇠(14d) 내에 그립 링(24d)을 설치하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

이음쇠(14d)는 구조체(12)의 단부(36d)를 삽입단(26d) 내에 삽입하고 그 단부(36d)가 그립 링(24d) 및 밀봉 요소(22)를 축방향으로 통과하게 강제함으로써 구조체(12)에 결합될 수 있다. 밀봉 요소(22)는 삽입단(26d)의 내면(32d)과 구조체(12)의 단부(36d)의 외면(50) 중 하나 또는 둘 모두와 밀봉되게 맞물리지 않도록 구성될 수도 있다. 그러나, 제시한 특정예에서, 밀봉 요소(22)는 구조체(12)의 단부(36d)가 밀봉 요소(22)를 통과해 삽입된 경우에, 삽입단(26d)의 내면(32d) 및 구조체(12)의 단부(36d)의 외면(50) 모두와 밀봉되게 맞물린다. 그립 링(24d)은 삽입단(26d)으로부터 구조체(12)의 단부(36d)가 축방향으로 빠지는 것을 방지하도록 구성된다는 점을 이해할 것이다. Rigid사에서 시판하는 CT400 크림프 공구 또는 Stanley Bostitch사에서 시판하는 M20+ 크림프 공구와 같은 시판 중의 크림핑 공구(도시 생략)가 이음쇠(14d)를 구조체(12)에 실질적으로 영구적으로 결합하기 위해 이음쇠(14d)의 삽입단(26d)을 변형시키는 데에 이용될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 이음쇠(14d)의 삽입단(26d)이 삽입단(26d)의 내면(32d) 및/또는 구조체(12)의 단부(36d)의 외면(50)과 밀봉 요소(22d) 간의 밀봉 맞물림을 생성하거나 개선시키기 위해 시판 중의 크림핑 공구에 의해 변형될 수도 있다.

이러한 구성은 압축 유체가 구조체(12)의 단부(36d)와 장착부(40d) 사이의 공간(S) 내로 누설되어, 밀봉 요소(22)를 제2 벽 부재(204)의 경사진 절두 원추형 표면(300)과 구조체(12)의 외면 모두에 대고 압박할 수 있게 하는 누설 경로(P)를 제공한다는 점을 이해할 것이다. 이러한 방식으로의 밀봉 요소(22)의 이동은 밀봉 요소(22)를 축방향[즉, 삽입단(26d)에서 축방향 외측]으로 밀어, 그 밀봉 요소가 경사진 절두 원추형 표면(300)과 구조체(12)의 외면 사이에서 더욱 압축되어, 개선된 밀봉을 제공하게 된다.

실시예들에 대한 상기한 상세한 설명은 예시 및 설명을 위해 제공되었다. 본 발명을 철저히 규명한다거나 제한하고자 하는 것은 아니다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징들은 전반적으로 그 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 구체적으로 도시 또는 설명되지 않았더라도 적용 가능하다면, 상호 교체될 수 있고 선택된 실시예에서 이용될 수 있다. 특정 실시예의 개별적인 요소 또는 특징은 또한 많은 방식으로 변형될 수 있다. 그러한 변형은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 그러한 모든 수정은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

10, 10a, 10b, 10c, 10d : 조립체
12 : 구조체
14, 14a, 14b, 14c, 14d : 이음쇠
20, 20b, 20d : 이음쇠 본체
22, 22c : 밀봉 요소
24, 24a, 24c, 24d : 그립 링
26, 26b, 26d : 삽입단
28, 28d : 단부면
30, 30b, 30d : 맞대짐 벽
32, 32b : 삽입단의 내면
34, 34d : 캐비티
36, 36d : 구조체의 단부
40, 40d : 장착부
42, 42d : 정지부
44a, 44b, 44d-1, 44d-2 : 환형 캐비티
50 : 구조체의 단부의 외면
60, 60a, 60c, 60d : 링 바디
64, 64d : 치형
200 : 제1 벽 부재
202 : 길이 방향 축선
204 : 제2 벽 부재
206 : 제3 벽 부재
208 : 제4 벽 부재
220 : 절두 원추형 구역

Claims

이음쇠 본체, 구조체, 제1 밀봉 요소 및 그립 링을 포함하는 조립체로서:
상기 이음쇠 본체는 삽입단을 구비하고, 이 삽입단은 장착부 및 맞대짐 벽을 포함하며;
상기 구조체는 상기 이음쇠 본체의 삽입단 내에 수용되는 단부를 구비하며;
상기 제1 밀봉 요소는 상기 장착부 내에서 상기 구조체 및 이음쇠 본체에 밀봉되게 맞물리며; 및
상기 그립 링은 상기 장착부 내에 수용되고, 링 바디 및 이 링 바디에 탄력적으로 결합되는 복수의 제1 치형을 포함하며, 이들 제1 치형은 상기 구조체의 단부에 맞물리고 상기 링 바디는 상기 맞대짐 벽에 맞대지는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 그립 링에 고정되게 결합되는 것인 조립체.
제2항에 있어서, 제2 밀봉 요소가 상기 제1 밀봉 요소와는 반대측에서 상기 그립 링에 고정되게 결합되는 것인 조립체.
제3항에 있어서, 적어도 하나의 링크 부재가 상기 제1 밀봉 요소와 상기 제2 밀봉 요소 사이에 배치되며, 상기 적어도 하나의 링크 부재는 상기 제1 및 제2 밀봉 요소와 일체로 형성되는 것인 조립체.
제2항에 있어서, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 그립 링에 밀착되게 접합되는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 그립 링은 상기 링 바디와 탄력적으로 결합되는 복수의 제2 치형을 포함하며, 이들 제2 치형은 상기 이음쇠 본체와 맞물리는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 장착부는 상기 제1 밀봉 요소 및 상기 그립 링이 내부에 수용되는 단일 캐비티를 포함하며, 상기 제1 밀봉 요소와 상기 그립 링 사이에는 이격 요소가 수용되며, 이 이격 요소는 시일을 포함하는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 장착부는 축방향으로 간격을 두고 떨어진 2개의 환형 캐비티를 획정하며, 상기 제1 밀봉 요소는 환형 캐비티들 중 제1의 환형 캐비티에 수용되며, 상기 그립 링은 제2의 환형 캐비티에 수용되는 것인 조립체.
제8항에 있어서, 각각의 환형 캐비티는 반원환형 내면을 획정하는 것인 조립체.
제8항에 있어서, 상기 그립 링의 링 바디는 관련 환형 캐비티의 반원환형 내면에 대해 상보적인 외면을 갖는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 이음쇠 본체는 상기 구조체의 단부와 맞물리도록 구성된 절두 원추형 구역을 획정하는 것인 조립체.
제11항에 있어서, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 절두 원추형 구역과 상기 그립 링 사이에 배치되는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 그립 링의 제1 치형은 상기 이음쇠 본체의 대체로 V형 벽 부재의 일부분을 따라 놓이는 것인 조립체.
제1항에 있어서, 상기 제1 밀봉 요소는 절두 원추형 표면에 맞대지며, 상기 구조체와 상기 이음쇠 본체 사이의 유체 압력으로 인한 절두 원추형 표면을 향한 제1 밀봉 요소의 이동은 제1 밀봉 요소를 상기 구조체의 외면에 대고 밀게 되는 것인 조립체.
이음쇠 본체, 구조체, 제1 밀봉 요소 및 그립 링을 포함하는 조립체로서:
상기 이음쇠 본체는 장착부를 갖는 삽입단을 구비하며, 상기 장착부는 제1 환형 캐비티 및 제2 환형 캐비티를 포함하며, 상기 제1 환형 캐비티는 상기 이음쇠 본체의 길이 방향 축선에 대체로 직교하게 배치된 제1 벽 부재, 및 대체로 V형 프로파일을 갖는 제2 벽 부재에 의해 획정되며, 상기 제2 환형 캐비티는 제2 벽 부재 및 제3 벽 부재에 의해 획정되며;
상기 구조체는 상기 이음쇠 본체의 삽입단 내에 수용되는 단부를 구비하며;
상기 제1 밀봉 요소는 상기 제2 환형 캐비티 내에서 상기 제2 벽 부재와 상기 제3 벽 부재 사이에 배치되며, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 구조체 및 이음쇠 본체에 밀봉되게 맞물리며,
상기 그립 링은 상기 제1 환형 캐비티 내에 수용되며, 링 바디 및 이 링 바디에 탄력적으로 결합된 복수의 제1 치형을 포함하며, 이들 제1 치형은 상기 구조체의 단부에 맞물리고 상기 링 바디는 상기 제1 벽 부재에 맞대지는 것인 조립체.
제15항에 있어서, 상기 이음쇠 본체는 상기 구조체의 단부와 맞물리도록 구성된 절두 원추형 구역을 획정하는 것인 조립체.
제16항에 있어서, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 절두 원추형 구역과 상기 그립 링 사이에 배치되는 것인 조립체.
제15항에 있어서, 상기 그립 링의 치형은 상기 제2 벽 부재의 일측의 일부분을 따라 그 일부분에 기대지게 놓이는 것인 조립체.
제15항에 있어서, 상기 제1 밀봉 요소는 절두 원추형 표면에 맞대지며, 이 절두 원추형 표면은, 상기 이음쇠 본체와 상기 구조체 사이에 누설된 유체의 압력이 상기 제1 밀봉 요소에 가해지는 경우에, 상기 제1 밀봉 요소를 상기 구조체의 외면에 대고 압박하도록 구성되는 것인 조립체.
이음쇠 본체, 구조체, 제1 밀봉 요소 및 그립 링을 포함하는 조립체로서:
상기 이음쇠 본체는 장착부를 갖는 삽입단을 구비하며, 상기 장착부는 제1 환형 캐비티 및 제2 환형 캐비티를 포함하며, 상기 제1 환형 캐비티는 상기 이음쇠 본체의 길이 방향 축선에 대체로 직교하게 배치된 제1 벽 부재, 및 대체로 V형 프로파일을 갖는 제2 벽 부재에 의해 획정되며, 상기 제2 환형 캐비티는 제2 벽 부재 및 제3 벽 부재에 의해 획정되며;
상기 구조체는 상기 이음쇠 본체의 삽입단 내에 수용되는 단부를 구비하며;
상기 제1 밀봉 요소는 상기 제2 환형 캐비티 내에서 상기 제2 벽 부재와 상기 제3 벽 부재 사이에 배치되며, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 구조체 및 이음쇠 본체에 밀봉되게 맞물리며,
상기 그립 링은 상기 제1 환형 캐비티 내에 수용되며, 링 바디 및 이 링 바디에 탄력적으로 결합된 복수의 제1 치형을 포함하며, 이들 제1 치형은 상기 구조체의 단부에 맞물리고 상기 제2 벽 부재의 일측의 일부분에 기대지게 놓이며, 상기 링 바디는 상기 제1 벽 부재에 맞대지며,
상기 이음쇠 본체는 상기 구조체의 단부와 맞물리도록 구성된 절두 원추형 구역을 획정하며, 상기 제1 밀봉 요소는 상기 절두 원추형 구역과 상기 그립 링 사이에 배치되며, 상기 제1 밀봉 요소는 절두 원추형 표면에 맞대지며, 이 절두 원추형 표면은, 상기 이음쇠 본체와 상기 구조체 사이에 누설된 유체의 압력이 상기 제1 밀봉 요소에 가해지는 경우에, 상기 제1 밀봉 요소를 상기 구조체의 외면에 대고 압박하도록 구성되는 것인 조립체.