KR20210111849A

KR20210111849A - 유체 연결 장치

Info

Publication number: KR20210111849A
Application number: KR1020217025274A
Authority: KR
Inventors: 크리스토프 도네; 니콜라스 뒤퐁
Original assignee: 허친슨
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2021-09-13
Also published as: US20220090719A1; JP2022518180A; WO2020148232A1; US11959574B2; CN113286964B; FR3091738B1; MX2021008394A; FR3091738A1; MA54747A; CN113286964A; EP3911883A1

Abstract

유체 연결을 생성하기 위해 축(X)을 따라 서로 끼움 결합되도록 구성된 수형 커넥터(12) 및 암형 커넥터(14), 상기 커넥터들 중 하나에 의해 지지되고, 상기 커넥터들 사이의 밀봉을 보장하기 위해 다른 커넥터와 결합하도록 구성된 적어도 하나의 환형 밀봉부(16), 탄성 스냅-체결에 의해 서로 고정되고, 서로에 대해 적어도 하나의 자유도를 고정한 후에도 유지되도록 구성되는 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는 탄성 스냅-체결 및 베요넷에 의한 이중 체결에 의해 함께 체결되고, 상기 탄성 스냅 -체결은 열화 없이 되돌릴 수 없도록 구성되어, 체결 후 상기 장치는 열화 없이 분해될 수 없는 것을 특징으로 하는 유체 연결 장치(10)가 개시된다.

Description

유체 연결 장치

본 발명은 예를 들어, 자동차용, 특히 엔진실 내에 설치된 유체 회로(예: 공기 또는 수로 회로) 또는 차량의 차체 아래에 설치된 유체 회로(예: 연료 회로 또는 " SCR" 선택적 촉매 환원 회로)용 유체 연결 장치에 관한 것이다. 또는, 이것은 항공, 해양 등과 같은 다른 분야에서 사용될 수 있다.

퀵 커넥터(quick connector)와 같은 유체 연결 장치의 목적은 두 개의 인터페이스(interfaces) 또는 커넥터를 밀봉 방식으로 간단하며 정확하고 신뢰할 수 있는 방식으로 함께 연결하는 것이다. 이 작업은 몇 초 안에 수행되어야 하며, 바람직하게는 특별한 도구 없이 수행되어야 한다.

이 유형의 장치는 서로 끼움 결합되도록 각각 수형과 암형인 두 개의 관형 커넥터를 포함한다. 장치는 연결의 밀봉을 보장하는 환형 밀봉부에 의해 완성된다.

연결 장치는 조립 간극을 허용하기 위해, 바람직하게 연결들 사이에 적어도 1개의 자유도를 허용해야 한다. 현재 기술에서 제안된 해결 방안은 수많은 부품을 사용해야 하며, 충분한 변위 또는 이동 용량으로 자유도를 항상 허용하지 않는다.

본 발명은 간단하고 효과적이며 경제적인 방식으로 상기 언급된 요구를 충족시키는 이 기술에 대한 개선을 제공한다.

본 발명은 이러한 목적을 위해,

- 유체 연결을 생성하기 위해 축(X)을 따라 서로 끼움 결합되도록 구성된 수형 커넥터 및 암형 커넥터,

- 커넥터들 중 하나에 의해 지지되고 커넥터들 사이의 밀봉을 보장하기 위해 다른 커넥터와 결합하도록 구성된 적어도 하나의 환형 밀봉부,

탄성 스냅-체결에 의해 서로 체결되고 서로에 대해 적어도 하나의 자유도를 고정한 후에도 유지되도록 구성되는 연결부,

를 포함하고,

커넥터는 탄성 스냅-체결 및 베요넷(bayonet)에 의한 이중 체결에 의해 함께 체결되고, 탄성 스냅 -체결은 열화 없이 되돌릴 수 없도록 구성되어, 체결 후 장치가 열화 없이 분해될 수 없으며, 수형 커넥터는 탄성 스냅-체결 및 베요넷 효과에 의해 암형 커넥터의 상보적 구성요소와 결합하도록 구성된 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 연결 장치를 제안한다.

따라서, 본 발명에 따른 장치는 3개의 부품, 즉 커넥터들 및 밀봉부를 포함할 수 있으며, 이는 장치를 단순화하고 그 크기를 제한한다. 이 장치에는 두 가지 유형의 체결, 즉 탄력 있는 스냅-체결 및 베요넷이 장착되어 있다. 스냅-체결 메커니즘은 되돌릴 수 없으므로 열화 없이 장치를 분해할 수 없다. 이렇게 하면 작동 중, 그리고 이러한 장치가 장착된 부품의 운송 및 취급 중에 장치가 우발적으로 분해되는 위험을 방지할 수 있다. 파이프에 사전 조립된 장치가 장착되어 있는 경우, 이 사전 조립은 파이프가 예를 들어 엔진이나 차량에 장착될 때까지 보장되며, 장착 후 밀봉을 보장한다.

본 출원에서 부품의 "열화"는 부품을 절단 또는 기계 가공하거나, 부품을 소성 변형 또는 파손시키는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 장치는 단독으로 또는 서로 조합하여 다음 특성 중 하나 이상을 포함할 수 있다:

- 커넥터는 체결 후에도 미리 설정된 거리에 걸쳐 축(X)을 따르는 병진운동, 축(X)을 중심으로 미리 설정된 각도에 걸친 회전, 및 축(X) 상에 위치되는 한 지점에 대해 미리 설정된 각도 변위를 갖는 이음부로부터 선택된 적어도 하나의 자유도를 유지하도록 구성된다.

- 부재는 수형 커넥터의 외부 환형 표면으로부터 돌출한다.

- 각각의 부재는 축(X)에 대해 원주 방향으로 경사진 경사면을 포함하는 반경 방향 외부 표면을 포함한다.

- 반경 방향 외부 표면은 직경 D1의 원주에 위치된 제1 원주방향 단부, 및 D1보다 작은 직경 D2의 원주에 위치된 반대쪽의 제2 원주방향 단부를 포함하고, 각 부재는 제1 원주방향 단부의 측면에 위치된 인접 측면을 포함한다.

- 수형 커넥터는 외부 환형 표면으로부터 돌출되고, 암형 커넥터의 내부 환형 표면과 슬라이딩 결합하도록 구성된 패드를 더 포함한다.

- 패드 및 부재는 실질적으로 축(X)을 가로지르는 동일한 평면에 위치되고, 패드의 수는 부재의 수와 동일하고, 패드 각각은 두 개의 인접한 부재 사이에 배치된다.

- 요소는 암형 커넥터에 형성된 슬롯 및/또는 창을 포함한다.

- 암형 커넥터는 수형 커넥터와 결합하기 위한 개구를 포함하고, 이 개구는 축방향 창을 포함하는 주변 환형 에지에 의해 경계가 정해져 축 방향 병진운동에 의해 수형 커넥터의 부재를 결합시킨다.

- 각각의 창은 암형 커넥터에서 수형 커넥터의 원주방향 이동 동안 대응하는 상기 부재를 수용하도록 구성된 제1 원주방향 슬롯에 연결된다.

- 제1 슬롯은 제2 축방향 슬롯에 연결되어 수형 커넥터가 암형 커넥터 내로 축방향 병진운동 시 자유도를 보장한다.

- 대응하는 원주방향 슬롯에 대한 각각의 창의 연결 영역에서, 암형 커넥터는 반경방향 내부 표면을 포함하는 벽을 포함하며, 내부 표면은 축(X)에 대해 원주 방향으로 경사진 경사면을 가진다.

- 반경 방향 내부 표면은 직경 D3의 원주에 위치된 제1 원주방향 단부 및 D3보다 큰 직경 D4의 원주에 위치된 반대쪽의 제2 원주방향 단부를 포함하고, 벽은 제1 원주방향 단부의 측면에 위치한 인접 측면을 포함한다.

- 벽은 반경 방향으로 탄성적으로 변형 가능한 원주 방향 탭에 의해 형성된다.

- 슬롯 및/또는 창은 암형 커넥터에 키잉 특성(keying property)을 제공하기 위해 축(X)을 중심으로 불규칙적으로 분포된다.

- 수형 커넥터는 일체로 형성되고, 암형 커넥터는 일체로 형성되며, 장치는 수형 커넥터, 암형 커넥터 및 적어도 하나의 밀봉부로 구성된다.

- 수형 커넥터는 환형 밀봉부를 수용하기 위한 환형 홈을 포함하고, 환형 홈은 축(X)을 중심으로 연장되는 환형 보스에 형성되고, 볼록하게 둥근 모양의 단면을 가져 암형 커넥터 내에서 수형 커넥터에 회전 능력을 제공한다.

본 발명은 더 잘 이해될 것이고 본 발명의 다른 세부사항, 특징 및 이점은 비제한적인 예로서 그리고 첨부된 도면을 참조하여 이루어진 하기 설명을 읽으면 더 명확해질 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 유체 연결 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치의 수형 커넥터의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1의 장치의 수형 커넥터 일부 확대 상세도이다.
도 4는 도 1의 장치의 암형 커넥터의 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 1의 장치의 암형 커넥터 일부 확대 상세도이다.
도 6은 수형 커넥터의 암형 커넥터 내로의 축방향 병진운동에 의해 수형 커넥터가 암형 커넥터 내에 결합된 후의, 도 1의 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 암형 커넥터의 탭과의 탄성 스냅 체결 작용 이전의 위치에 있는 수형 커넥터의 탄성 스냅 체결 부재의 개략적인 일부 단면도이다.
도 8은 수형 커넥터가 암형 커넥터에서 회전된 후의, 도 1의 장치의 개략적인 사시도이다.
도 9는 암형 커넥터의 탭과의 탄성 스냅 체결 작용을 따르는 위치에서, 수형 커넥터의 탄성 스냅 체결 부재의 개략적인 일부 단면도이다.
도 10은 단면 평면이 수형 커넥터의 탄성 스냅 체결 부재를 통과하는, 도 8의 장치의 개략적인 축방향 단면도이다.
도 11은 수형 커넥터의 암형 커넥터 내로 추가적인 병진운동 후의, 도 1의 장치의 개략적인 사시도이다.
도 12a는 도 11에 도시된 위치에 커넥터가 있는 도 10과 유사한 도면이다.
도 12b는 커넥터가 도 11의 위치에 있고 서로 비스듬하게 기울어져 있는 도 10과 유사한 다른 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 2개의 장치가 장착된 덕트의 개략적인 사시도이다.

도 1 내지 도 14는 예를 들어, 자동차의 유체 회로를 위한 본 발명에 따른 유체 연결 장치(10)의 실시 형태를 도시한다. 그러나, 이 장치는 이에 한정되지 않는다.

장치(10)는 본질적으로 3개의 부품, 즉 수형 커넥터(12), 암형 커넥터(14), 및 예를 들어 O-링과 같은 적어도 하나의 환형 밀봉부(16)를 포함한다.

커넥터(12, 14)는 서로 끼움 결합되고, 연결될 파이프 또는 구성요소와 일체로 되도록 의도된다.

이들 부품은 이하에서 차례로 설명될 것이고, 그 다음에 이들의 상호 작용 및 커넥터(12, 14)의 체결이 설명될 것이다.

-> 수형 커넥터(12)

수형 커넥터(12)는 X축을 갖는 관 형상을 갖는다. 이것은 암형 커넥터(14)와 적어도 부분적으로 결합되도록 의도되고, 전술한 바와 같이 파이프 또는 구성요소에 부착하기 위한 축방향 단부(12a)를 포함한다.

도시된 예에서, 수형 커넥터(12)는 밀봉부(16)를 지지한다. 밀봉부(16)는 커넥터(12)의 외부 환형 홈(18)에 수용된다. 홈(18)은, 여기서 수형 커넥터(12)의 반대쪽 축방향 단부(12b)에 위치한 수형 커넥터(12)의 외부 환형 보스(boss)(20)에 형성된다. 보스(20)는 커넥터(12) 의 외부 원통형 표면(22)으로부터 돌출한다(도 1).

보스(20)는 축(X)을 중심으로 연장되고, 일반적으로 축방향 단면이 볼록하게 둥글게 되어 구면부를 형성한다. 이 구면은 커넥터(12)가 커넥터(14) 내에서 회전할 수 있는 능력을 제공하도록 암형 커넥터(14)의 내부, 바람직하게는 원통형 표면(14a)과 슬라이딩 결합하도록 구성되며, 이는 아래에서 더 자세히 설명될 것이다(도 5 및 10).

커넥터(12)는 암형 커넥터(14)의 상보적 구성요소(26)와 탄력적으로 결합하도록 구성된 부재(24)를 더 포함한다.

도시된 예에서, 부재(24)는 예를 들어, 형상이 일반적으로 평행육면체이고 표면(22)으로부터 돌출하도록 형성된 스터드(stud)들에 의해 형성된다. 여기에 4개의 부재(스터드)가 있으며, 축(X)을 중심으로 균일하게 이격되어 있다. 그것들은 실질적으로 축에 수직인 동일한 평면(P)에 위치되고, 단부(12a, 12b) 사이에 위치된다.

각각의 부재(24) 또는 스터드는 축(X)에 대해 원주 방향으로 배향된 경사면(24b)을 가지며 개방된 반경 방향 외부 표면(24a)을 포함한다. 표면(24a)은 경사면(24b)에 의해 서로 분리된 2개의 플레이트(24a1, 24a2)를 갖는다.

플레이트(24a1)는 부재의 제1 원주방향 단부와 경사면(24b) 사이에서 연장되고, 이 원주방향 단부는 직경(D1)을 갖는 축(X)을 중심으로 하는 원주(C1) 상에 위치된다. 플레이트(24a1)는 이 원주(C1)에 대해 실질적으로 접선 방향으로 연장된다.

플레이트(24a2)는 경사면(24b)과 부재의 제2 원주방향 단부 사이에서 연장되며, 이 제2 단부는 D1보다 작은 직경(D2)을 갖는 축(X)을 중심으로 하는 원주(C2) 상에 위치된다. 플레이트(24a2)는 이 원주(C2)에 대해 실질적으로 접선 방향으로 연장된다. 또한, 플레이트(24a2)는 플레이트(24a1)보다 작은 축(X)을 중심으로 원주 범위를 갖는다.

각각의 부재(24)는 표면(22)과 그 부재의 제1 원주방향 단부 사이[특히 표면(22)과 플레이트(24a1) 사이]에서 반경방향으로 연장되는 인접 측면(24c)을 더 포함한다.

수형 커넥터(12)는 표면(22)으로부터 돌출하는 패드(pads)(26)를 더 포함한다. 패드(26)들은 도시된 형태에서 4개이고, 축(X)을 중심으로 균일하게 분포되어 있다. 패드들은 예를 들어 전술한 평면(P)에 위치되고, 각각의 패드(26)는 2개의 인접한 부재(24) 또는 스터드 사이에 배열될 수 있다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 각 패드(26)는 H 형상을 형성할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 패드(26)는 암형 커넥터(14) (도 5 및 도 10)의 내부, 바람직하게는 원통형 표면(14b)을 지지하고 슬라이딩하기 위한 반경방향 외부 표면(26a)을 포함한다. 이 표면(26a)은 직경(D5)의 원주(C5) 상에 위치된다.

수형 커넥터(12)는 도시된 예에서와 같이, 바람직하게는 일체형으로 형성된다.

수형 커넥터(12)는 예를 들어, 폴리아미드(polyamide) 또는 알루미늄으로 제조된다.

-> 암형 커넥터(14)

암형 커넥터(14)는 축(X)을 갖는 관 형상을 갖는다. 이는 또한 위에서 언급한 바와 같이, 파이프 또는 구성요소에 부착하기 위한 축방향 단부(14c)를 포함한다.

암형 커넥터(14)는 수형 커넥터(12)를 중심으로 연장되도록 형성되며, 따라서 수형-암형 결합에 의해 그것을 수용하도록 수형 커넥터(12)의 형상 및 치수에 적합한 구멍(28)을 포함한다.

도시된 형태에서, 암형 커넥터(14)는 2개의 동축 섹션(30a, 30b)을 포함한다. 더 작은 직경의 제1 섹션(30a)은 단부(14c) 측면에 위치되고, 전술한 내부 표면(14a)을 포함한다. 더 큰 직경의 제2 섹션(30b)은 단부(14c)의 반대쪽에 위치되고, 내부 표면(14b)을 포함한다. 따라서, 내부 표면(14a)은 도시된 형태에서 내부 표면(14b)보다 작은 직경을 갖는다.

단부(14c) 반대편에서, 암형 커넥터(14)는 개구(28)를 형성하고 수형 커넥터(12)(도 5)의 부재(24)의 축방향 통과를 위한 창(32)을 포함하는 주변 에지(14d)를 포함한다. 각각의 창(32)은 축(X)에 평행한 방향을 갖고, 여기에서는 축방향으로 관통하는 것에 추가하여 축(X)에 대해 방사상 내측으로 개방된다는 점에서 일반적으로 역 U자형의 단면을 갖는다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 각 창(32)은 섹션(30b)에 형성되고, 표면(14b)에 형성된 축방향 노치에 비유될 수 있다.

암형 커넥터(14)는 암형 커넥터(14) 내에 수형 커넥터(12)를 베요넷 효과(bayonet effect)로 고정하기 위한 슬롯을 더 포함한다.

각 창(32)은 에지(14d) 반대편의 축방향 단부에서 축(X)을 중심으로 원주방향으로 연장되며, 따라서 원주방향 슬롯인 제1 슬롯(34)의 제1 원주방향 단부에 연결된다. 이 슬롯(34)의 제2 원주방향 단부는 축(X)을 따라 연장되며, 따라서 축방향 슬롯인 제2 슬롯(36)의 제1 축방향 단부에 차례로 연결된다. 이 슬롯(36)의 제2 축방향 단부는 단부(14c)의 측면에 위치된다. 서로 연결된 2개의 슬롯(34, 36)의 조합은 실질적으로 L자형 형상을 형성한다. 2개의 슬롯(34, 36)과 결합된 창(32) 사이의 조합은 실질적으로 Z자를 형성한다(도 5).

슬롯(36)은 반경 방향으로 연속적이라는 점에서 천장을 포함하지 않는다는 것을 도면으로부터 알 수 있다. 대응하는 슬롯(36)에 연결되는 각 슬롯(34)의 부분도 또한 천장을 갖지 않는다. 그러나, 대응하는 창(32)에 연결된 각 슬롯(34)의 다른 부분은 (방사상으로 외부의) 천장 벽을 포함한다. 따라서, 슬롯(34)의 이 부분은 반경방향 내측으로 개방되지만 외측으로는 개방되지 않는다.

도시된 형태에서, 이 천장 벽은 탄력적으로 유연하게 변형 가능한 탭(38)에 의해 형성된다. 각각의 탭(38)은 원주 방향으로 일반적으로 긴 형상을 가지며, 커넥터(14)의 나머지 부분에 연결된 제1 원주방향 단부(38a), 및 슬롯(36)의 측면에 위치되고 반경 방향으로 변형될 수 있는 제2 개방된 원주방향 단부(38b)를 포함한다(도 7).

탭(38)의 형상은 도 7에서 더 잘 이해될 수 있다. 탭(38)은 플레이트(40a1) 및 원주 방향으로 배향된 경사면(40b)을 갖는 내부 표면(40a)을 포함한다. 플레이트(40a1)는 단부(38a)와 경사면(40b) 사이에서 연장되고, 경사면(40b)은 단부(38b)에 위치된다.

플레이트(40a1)는 축(X)을 중심으로 하고 직경(D4)을 갖는 원주(C4)에 실질적으로 접하는 배향을 갖는다. 경사면(40b)은 단부(38b)에서 방사상 내측으로 향하는 톱니를 형성하고, 그 방사상 내측 단부는 내경(D3)을 갖는 원주(C3) 상에 위치된다. 도시된 형태에서 D4는 D1, D2 및 D3보다 크다. D3은 D1보다 작고 D2보다 크다.

커넥터(12, 14)의 조립 및 체결이 이제 설명될 것이다.

도 1은 커넥터(12, 14)가 축방향으로 정렬되고 서로 축방향으로 결합될 준비가 된 상태에서 커넥터(12, 14)를 조립하는 제1 단계를 도시한다(화살표 F1). 이를 위해, 수형 커넥터(12)의 부재(24) 또는 스터드는 암형 커넥터(14)의 창(32)과 축방향으로 정렬된다. 부재(24)는 슬롯(34)에 도달하기 위해 창(32)에 결합되고 창(32)을 통과할 수 있도록 특히 반경방향 및 원주방향으로 치수가 결정된다.

도시된 형태에서, 부재(24), 창(32) 및 슬롯(34)은 축(X)을 중심으로 균일하게 이격되어 있다. 또는, 커넥터에 키잉 특성(a keying property)을 부여하기 위해 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 4개의 부재(24) 중 3개는 서로 90°로 이격될 수 있고, 마지막 부재는 하나의 부재에 대해 120°, 다른 하나의 부재에 대해 60°로 이격될 수 있다. 이러한 특정 배열은 작업자가 커넥터 중 다른 하나에 대해 커넥터 중 하나의 필요한 각도 위치를 표시하여, 하나의 커넥터가 다른 커넥터와 결합할 수 있게 한다.

암형 커넥터(14) 내부에 수형 커넥터(12)의 축방향 병진운동 결합의 끝에서, 부재(24)는 탭(38)의 반경방향 내부에 있고(도 6 및 도 7), 패드(26)는 슬롯(36)에서, 섹션(30b)의 내부에 있다(도 6). 패드(26)의 직경(D5)은 이러한 조립 및 커넥터(12, 14)의 회전하는 전술한 능력을 허용하도록 표면(14b)의 직경보다 작다.

도 6 및 화살표 F2는 수형 커넥터(12)가 주어진 각도(예를 들어, 약 20°)를 통해 암형 커넥터 내에서 축(X)을 중심으로 회전되는 추가 조립 단계를 도시하며, 이 경우에는 시계 방향으로, 부재(24)는 슬롯(34)에서 슬롯(36)으로 통과한다. 이 통과 동안, 그들은 탭(38)과 탄성 스냅-체결에 의해 결합하고, 결과적으로 서로에 대해 경사면(24b, 40b)의 원주 방향 지지 및 슬라이딩, 반경 방향 외측으로 탭의 탄성 변형 및 경사면(24b)과 부재(24)의 플레이트(24a1) 상의 탭(38)의 톱니의 슬라이딩, 및 마지막으로 탭(38)과 톱니의 탄성 복귀를 통해, 톱니가 측면(24c) 상에 지지될 수 있다(도 9).

암형 커넥터(14)에서 수형 커넥터(12)의 이러한 회전의 끝에서, 부재(24)는 슬롯(36)에 있고, 패드(26)는 섹션(30b)의 표면(14a) 내부에 있다(도 8).

도 10은 암형 커넥터(14)의 섹션(30b) 내의 부재(24) 및 패드(26)의 위치를 도시한다. 커넥터(12)에 의해 지지되는 밀봉부(16)는 커넥터(14)의 섹션(30a)의 표면(14b)과 밀봉 방식으로 결합한다. 패드(26)는 커넥터(14)의 섹션(30b)의 표면(14b)을 지지할 수 있다.

도 8 및 화살표 F3은 조립 또는 작동 동안 커넥터의 자유도 중 적어도 하나를 나타내며, 수형 커넥터(12)는 암형 커넥터(14) 내부에서 축(X)을 따라 병진운동으로 이동될 수 있다. 이것은 슬롯(36) 각각이 대응하는 부재(24)의 축방향 치수보다 더 큰 축방향 치수를 갖는다는 사실에 의해 가능하게 된다. 따라서, 각 부재(24)는 결합된 슬롯(36)에서 축방향으로 이동할 수 있고 도 11 및 12에서 볼 수 있는 전진 위치를 채택할 수 있다.

이 능력은 암형 커넥터(14) 내에서 회전할 수 있는 능력을 수형 커넥터(12)에 제공하는데 특히 중요하다. 도 12a 및 도 12b에서 각도(β)로 개략적으로 나타낸 이러한 이동 동안, 보스(20)는 내부 표면(14a) 위로 슬라이딩 된다. 표면(14a)은 밀봉부(16)와 결합하고, 밀봉 표면이다. 패드(26)는 커넥터의 회전 각도(β)를 제한하는 표면(14b)과 결합하며, 이 각도는 예를 들어 ±15°, 바람직하게는 ±10°, 더욱 바람직하게는 ±5°이다. 이러한 회전이 축(X)을 통과하는 평면에서 암형 커넥터(14)에 대해 수형 커넥터(12)를 피벗시키는 것에 해당하는 한, 이 평면에 있는 부재(24) 중 제1 부재(24)는 슬롯(36)에서 암형 커넥터의 단부(14c) 쪽으로 변위될 것이고, 제1 부재의 정반대편 부재는 반대쪽으로 변위될 것이다.

체결 위치에서 커넥터(12, 14) 사이의 축방향 스트로크는 슬롯(36)의 에지에 대한 부재(24)의 접촉에 의해 형성되거나, 암형 커넥터(14)의 내부 환형 숄더(shoulder)에 대한 수형 커넥터(12)의 단부(12b)의 접촉에 의해 제한될 수 있다. 이 스트로크는 예를 들면, +/-20mm, 바람직하게는 +/-10mm, 보다 바람직하게는 +/-6mm이다.

커넥터(12, 14) 사이의 각도 변위는, 축(X)을 중심으로 그리고 체결 후에 슬롯(36)의 에지에 대해 부재(24)를 접함으로써 형성될 수 있다. 이 변위는, 예를 들어 +/-15°, 바람직하게는 +/-10°, 더 바람직하게는 +/-5°이다.

또한, 수형 커넥터(12)는 전술한 바와 같이, 암형 커넥터(14)에서 회전할 수 있다.

서로에 대한 커넥터의 각도 변위 및 이동 스트로크는 부품의 제조 공차를 보상할 수 있다. 예를 들어, 부품의 제조 공차가 축(X)을 중심으로 3°만큼 커넥터의 각도 정렬 불량의 위험이 있는 경우, 이 제조 공차를 보상하기 위해 이 축을 중심으로 +/-5°의 각도 변위를 제공하는 것으로 충분하다.

도면, 특히 도 9에 나타낸 바와 같이, 각 부재(24)의 표면(24c)은 탭(38)의 톱니에 지지될 수 있고, 이 탭(38) 아래로 복귀할 수 없으므로, 탄성 스냅-체결은 되돌릴 수 없다.

도 15는 본 발명에 따른 장치(10), 특히 2개의 장치(10)의 사용 예를 도시하며, 파이프(50)의 길이방향 단부 각각에는 2개의 단부 피스(52, 54)에 대한 연결을 위한 장치(10)가 장착되어 있다. 파이프(50)는, 예를 들어 2개의 장치의 수형 커넥터(12)와 일체형이고, 단부 피스는 예를 들어 이들 장치(10)의 암형 커넥터(14)와 각각 일체형이다.

파이프(50)에 대한 커넥터의 부착은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터는 파이프와 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 커넥터는 예를 들어 용접에 의해 파이프에 추가되고, 영구적으로 체결되거나, 파이프에 제거 가능하게 체결될 수 있다. 커넥터의 단부(12a, 14c)는 그에 따라 조정될 수 있다.

Claims

유체 연결 장치(10)에 있어서,
- 유체 연결을 생성하기 위해 축(X)을 따라 서로 끼움 결합되도록 구성된 수형 커넥터(12) 및 암형 커넥터(14),
- 상기 커넥터들 중 하나에 의해 지지되고, 상기 커넥터들 사이의 밀봉을 보장하기 위해 다른 커넥터와 결합하도록 구성된 적어도 하나의 환형 밀봉부(16),
탄성 스냅-체결에 의해 서로 고정되고, 서로에 대해 적어도 하나의 자유도를 고정한 후에도 유지되도록 구성되는 연결부,
를 포함하고,
상기 커넥터는 탄성 스냅-체결 및 베요넷(bayonet)에 의한 이중 체결에 의해 함께 체결되고, 상기 탄성 스냅 -체결은 열화 없이 되돌릴 수 없도록 구성되어, 체결 후 상기 장치는 열화 없이 분해될 수 없으며, 상기 수형 커넥터(12)는 상기 탄성 스냅-체결 및 베요넷 효과에 의해 상기 암형 커넥터의 상보적 구성요소(26)와 결합하도록 구성된 부재(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 연결 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 커넥터(12, 14)는, 체결 후에도 미리 설정된 거리에 걸쳐 상기 축(X)을 따르는 병진운동, 상기 축(X)을 중심으로 미리 설정된 각도에 걸친 회전, 및 상기 축(X) 상에 위치되는 한 지점에 대해 미리 설정된 각도 변위를 갖는 이음부로부터 선택된 적어도 하나의 자유도를 유지하도록 구성된, 유체 연결 장치(10).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 부재(24)는 상기 수형 커넥터(12)의 외부 환형 표면(22)으로부터 돌출하는, 유체 연결 장치(10).
제 3 항에 있어서,
각각의 상기 부재(24)는 축(X)에 대해 원주 방향으로 경사진 경사면(24b)을 포함하는 반경 방향 외부 표면(24a)을 포함하는, 유체 연결 장치(10).
제 4 항에 있어서,
반경 방향 외부 표면(24a)은 직경 D1의 원주(C1)에 위치된 제1 원주방향 단부, 및 D1보다 작은 직경 D2의 원주(C2)에 위치된 반대쪽의 제2 원주방향 단부를 포함하고, 각 부재(24)는 상기 제1 원주방향 단부의 측면에 위치된 인접 측면(24c)을 포함하는, 유체 연결 장치(10).
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수형 커넥터(12)는, 외부 환형 표면(22)으로부터 돌출되고, 상기 암형 커넥터(14)의 내부 환형 표면(14b)과 슬라이딩 결합하도록 구성된 패드(26)를 더 포함하는, 유체 연결 장치(10).
제 6 항에 있어서,
상기 패드와 상기 부재(24)는 실질적으로 축(X)을 가로지르는 동일한 평면(P)에 위치되고, 상기 패드(26)의 수는 상기 부재의 수와 동일하고, 상기 패드 각각은 두 개의 인접한 부재 사이에 배치되는, 유체 연결 장치(10).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요소(26)는 상기 암형 커넥터(14)에 형성된 슬롯(34, 36) 및/또는 창(32)을 포함하는, 유체 연결 장치(10).
제 8 항에 있어서,
상기 암형 커넥터(14)는 상기 수형 커넥터(12)와 결합하기 위한 개구(28)를 포함하고, 이 개구는 축방향 창(32)을 포함하는 주변 환형 에지(14d)에 의해 경계가 정해져 축 방향 병진운동에 의해 상기 수형 커넥터(12)의 부재(24)를 결합시키는, 유체 연결 장치(10).
제 9 항에 있어서,
상기 창(32) 각각은 상기 암형 커넥터(14)에서 상기 수형 커넥터(12)의 원주방향 이동 동안 대응하는 상기 부재(24)를 수용하도록 구성된 제1 원주방향 슬롯(34)에 연결되는, 유체 연결 장치(10).
제 10 항에 있어서,
상기 제1 슬롯(34)은 제2 축방향 슬롯(36)에 연결되어 수형 커넥터(12)가 암형 커넥터(14) 내로 축방향 병진운동 시 자유도를 보장하는, 유체 연결 장치(10).
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
대응하는 상기 원주방향 슬롯(34)에 대한 각각의 창(32)의 연결 영역에서, 상기 암형 커넥터(14)는 반경방향 내부 표면(40a)을 포함하는 벽을 포함하며, 상기 내부 표면(40a)은 축(X)에 대해 원주 방향으로 경사진 경사면(40b)을 가지는, 유체 연결 장치(10).
제 12 항에 있어서,
상기 반경방향 내부 표면(40a)은 직경 D3의 원주(C3)에 위치된 제1 원주방향 단부 및 D3보다 큰 직경 D4의 원주(C4)에 위치된 반대쪽의 제2 원주방향 단부를 포함하고, D4는 D3보다 크며, 상기 벽은 상기 제1 원주방향 단부의 측면에 위치한 인접 측면을 포함하는, 유체 연결 장치(10).
제 13 항에 있어서,
상기 벽은 반경 방향으로 탄성적으로 변형 가능한 원주 방향 탭(38)에 의해 형성되는, 유체 연결 장치(10).
제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬롯(34, 36) 및/또는 상기 창(32)은 상기 암형 커넥터(14)에 키잉 특성(keying property)을 제공하기 위해 상기 축(X)을 중심으로 불규칙적으로 분포되는, 유체 연결 장치(10).
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수형 커넥터(12)는 일체로 형성되고, 상기 암형 커넥터(14)는 일체로 형성되며, 상기 장치는 상기 수형 커넥터, 상기 암형 커넥터 및 상기 적어도 하나의 밀봉부(16)로 구성되는, 유체 연결 장치(10).
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수형 커넥터(12)는 상기 환형 밀봉부를 수용하기 위한 환형 홈(18)을 포함하고, 상기 환형 홈은 축(X)을 중심으로 연장되는 환형 보스(20)에 형성되고, 볼록하게 둥근 모양의 단면을 가져 상기 암형 커넥터(14) 내에서 상기 수형 커넥터에 회전 능력을 제공하는, 유체 연결 장치(10).