KR101378877B1 - 커넥터 조립체, 커넥터 조립체를 포함하는 유체 시스템, 및 유체 연결을 이루기 위한 방법 - Google Patents

커넥터 조립체, 커넥터 조립체를 포함하는 유체 시스템, 및 유체 연결을 이루기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

커넥터 조립체는 제1 커넥터 몸체, 제2 커넥터 몸체, 상기 커넥터 몸체들의 제1 단부들에서 그 커넥터 몸체들을 결합시키도록 구성된 결합 메카니즘, 가동성 중공형 피스톤, 및 가동성 액츄에이터를 포함한다. 중공형 피스톤은, 액츄에이터의 제1 위치로부터 제2 위치로의 움직임에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 움직여진다. 제2 위치에서, 중공형 피스톤은 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉된다.

Description

커넥터 조립체, 커넥터 조립체를 포함하는 유체 시스템, 및 유체 연결을 이루기 위한 방법{Connector assemblies, fluid systems including connector assemblies, and procedures for making fluid connections}
본 발명은 생약제 산업(biopharmaceutical industry), 생물공학 산업, 음식 산업, 음료 산업, 화장품 산업, 및 의약 산업을 포함한 많은 다양한 산업분야에서 유용하다. 이 산업분야들 모두에서, 파이프, 튜브, 호스, 및 다른 도관의 대형 또는 소형 시스템이 유체를 일 위치로부터 다른 위치로 안내한다. 유체는 기체, 액체, 또는 기체, 액체, 및/또는 고체의 혼합물일 수 있다. 생약제학 및 의학 시스템들을 포함하여 상기 유체 시스템들 중의 많은 것들은, 이 유체들을 일 무균 위치(sterile location)로부터 다른 무균 위치로 이송(transfer)시키고, 무균성에 관한 매우 엄격한 요건을 갖는다. 바이러스 또는 미세 유기물(예를 들어 박테리아)과 같은 생물학적 오염물 및 먼지 등과 같은 환경 오염물을 포함하는 원하지 않는 오염물의 유체 안으로의 도입은, 매우 많은 이유들로 인하여 매우 유해할 수 있다.
이 시스템들에서는, 존재하는 도관들 또는 그 시스템의 구성요소들과의 연결 및 연결해제를 위하여 유체 연결(fluid connection)을 이루어야 할 필요가 종종 있는데, 예를 들어 새로운 유체 경로를 위한 추가적인 도관을 설치하기 위하여, 현존하는 구성요소를 대체하거나 또는 새로운 구성요소를 추가하기 위하여, 또는 완전히 새로운 시스템과의 연결을 위하여 그럴 필요가 종종 있다. 본 발명은 유체 연결을 이루기 위한 커넥터 조립체 및 방법에 관한 것이다. 본 발명을 구현하는 커넥터 조립체 및 방법은 커넥터 몸체들을 포함할 수 있고, 각 커넥터 몸체는 두 개의 단부들을 가질 수 있다. 일 단부는 유체 시스템의 구성요소 또는 도관에 연결될 수 있다. 커넥터 몸체의 다른 단부는, 유체 연결을 이루기 위하여 다른 커넥터 몸체의 대응되는 단부에 결합될 수 있다. 본 발명을 구현하는 커넥터 조립체 및 방법은 유체 연결이 신속하고 효율적으로, 그리고 신뢰성있고 안전한 방식으로 이루어지는 것을 가능하게 한다. 많은 실시예들은 원하지 않는 오염물의 도입에 저항하는 무균 연결을 더 제공한다. 결과적으로, 본 발명을 구현하는 커넥터 조립체 및 방법은 개방된, 폐쇄된, 그리고 무균적으로 폐쇄된 유체 시스템에 적합하다.
1997년 4월 26일자로 특허된 미국 특허 제4,019,512호에는 환경 오염을 방지하는 방식으로 접합된 커넥터 조립체가 기재되어 있다. 커넥터 조립체는 두 개의 튜브형 커넥터들(12, 14)을 포함할 수 있다. 고리형의 밀봉 부재(34)는 하나의 튜브형 커넥터(12)에 제공된다. 관통가능한 격벽들(56, 61) 및 당김 탭 보호 부재들(pull tab protective members; 57, 59)은 튜브형 부재들(12, 14) 사이에 배치된다.
2008년 4월 1일자로 특허된 미국 특허 제7,350,535호에는 유체의 무균 이송을 위한 시스템에서 유용한 밸브 장치가 기재되어 있다. 밸브 조립체는 중공형 피스톤(1)을 수용하는 보어(bore)를 갖는 하우징(2)을 포함할 수 있다. 잠금 메카니즘(5a) 및 캠 메카니즘(5c)를 구비한 액츄에이터(5)는 피스톤(1)과 하우징(2)을 상호연결시킨다.
2007년 5월 10일자로 공개된 미국 특허 공개공보 US 2007/0106264 A1 호에는 무균 유체 이송 장치가 기재되어 있다. 장치(2)는 몸체(2)와, 몸체(4) 내의 보어(10) 내에 수납된 플런저(18)를 포함한다. 플런저(18)는 몸체(4) 내의 캠 슬롯(36)에 안착되는 캠(32)을 구비한다.
1999년 11월 12일자로 공개된 국제 특허 공개 WO 98/50105호에는 커넥터 조립체를 통하여 지나가는 유체의 무균성을 유지하는 커넥터 조립체가 기재되어 있다. 그 커넥터 조립체는 암 커넥터(100) 및 수 커넥터(200), 그리고 암 커넥터(100)와 수 커넥터(200)를 상호 잠금도록 적합화된 상호 잠금 메카니즘을 포함할 수 있다. 상호 잠금 메카니즘은 슬롯(240) 내에 잠기는 포크(146)를 포함할 수 있다. 분리가능한 밀봉층들(300, 310)은 암 커넥터(100)와 수 커넥터(200)의 단부들을 밀봉시킨다.
2009년 5월 20일자로 공개된 유럽 특허 공보 EP 2 060 835 A2 에는 유체의 무균 이송을 위한 일회용 장치가 기재되어 있다. 장치(12)는 보어(20)를 갖는 몸체(14)와, 보어(20) 내에 수납되고 전체적으로 중공형태인 가동성 플런저(62)를 포함할 수 있다. 몸체(14)의 회전하는 제1 섹션(26)은 캠 슬롯(58)을 구비하고, 플런저(62)는 몸체(14)의 캠 슬롯(58)에 안착되는 캠(56)을 갖는다.
본 발명은 종래 기술의 유체 시스템을 위한 커넥터 조립체를 개선하여, 보다 향상된 커넥터 조립체, 커넥터 조립체를 포함하는 유체 시스템, 및 유체 연결을 이루기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 유체 연결을 이루기 위한 커넥터 조립체는 중공형의 제1 커넥터 몸체, 중공형의 제2 커넥터 몸체, 결합 메카니즘, 중공형 피스톤, 및 가동성 액츄에이터를 포함할 수 있다. 각각의 중공형 커넥터 몸체는 제1 단부, 제2 단부, 외부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부를 포함할 수 있다. 결합 메카니즘은 상기 몸체들의 제1 단부들에서 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체를 결합시키도록 구성될 수 있다. 또한, 중공형 피스톤은 제1 단부, 제2 단부, 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부, 외부, 및 그 피스톤의 외부에 있는 제1 밀봉부와 제2 밀봉부를 구비할 수 있다. 피스톤은 제1 위치로부터 제2 위치로 움직일 수 있다. 제1 위치에서는, 피스톤이 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 위치된다. 제2 위치에서는, 상기 피스톤이 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 사이에서 연장될 수 있고, 상기 피스톤의 외부는 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉을 이룰 수 있다. 그 액츄에이터도 제1 위치로부터 제2 위치로 움직일 수 있다. 제1 위치에서는, 액츄에이터가 제1 커넥터 몸체의 외부 상에 배치될 수 있다. 제2 위치에서는, 액츄에이터가 결합 메카니즘 주위로 배치될 수 있다. 액츄에이터는 피스톤에 결합되어서, 액츄에이터의 제1 위치로부터 제2 위치로의 움직임에 응답하여, 피스톤을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직일 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 유체 연결을 이루기 위한 방법은 중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들에서 중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체를 결합 메카니즘에 의하여 결합시키는 단계를 포함할 수 있다. 또한 그 방법은, 액츄에이터가 제1 커넥터 몸체의 외부 상에 배치될 수 있는 제1 위치로부터 액츄에이터가 결합 메카니즘 주위에 배치될 수 있는 제2 위치로 액츄에이터를 움직이는 단계를 포함할 수 있다. 중공형 피스톤은 액츄에이터에 결합될 수 있고, 그 방법은 액츄에이터의 움직임에 응답하여 제1 위치로부터 제2 위치로 중공형 피스톤을 움직이는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 위치에서, 피스톤은 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 배치될 수 있고, 제2 위치에서, 피스톤은 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 사이에서 연장될 수 있으며, 또한 상기 피스톤의 외부는 제1 커넥터 몸체 및 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉을 이룰 수 있다.
본 발명의 상기 형태들을 구현하는 장치 및 방법은 많은 장점들을 제공한다. 예를 들어, 액츄에이터를 결합 메카니즘 주위에 위치시킴으로써, 액츄에이터가 결합된 제1 단부들 및 결합 메카니즘을 둘러싸고 보호한다. 이것은 결합 메카니즘에 의하여 제공되는 연결이 보다 강건하게 되고 흔들림(tamper)에 대해 저항성을 갖게 하여서, 작동 후의 의도하지 않은 분해가 방지된다. 또한, 중공형 피스톤을 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 사이에 위치시키고 또한 피스톤을 그 커넥터 몸체들의 내부들에 밀봉시킴에 의하여, 피스톤이 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 간의 연결을 더 강화시킨다. 이것은, 커넥터 몸체들과 피스톤 내에서의 더 큰 내부의 사용을 가능하게 하는바, 이로써 커넥터 조립체 내에서의 더 높은 압력이 허용되고 또한 커넥터 조립체를 통한 더 많은 유체 유동이 허용된다.
본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 유체 연결을 이루기 위한 커넥터 조립체는 중공형의 제1 커넥터 몸체, 중공형의 제2 커넥터 몸체, 결합 메카니즘, 중공형 피스톤, 및 회전가능한 액츄에이터를 포함할 수 있다. 각각의 커넥터 몸체는 제1 단부, 제2 단부, 외부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부를 포함할 수 있다. 결합 메카니즘은 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들에서 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체를 결합시키도록 구성될 수 있다. 중공형 피스톤은 제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부를 포함할 수 있다. 피스톤은 제1 위치로부터 제2 위치로 움직일 수 있다. 제1 위치에서, 피스톤은 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 슬라이딩가능하게 배치될 수 있고 피스톤의 제1 단부 및 제2 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치될 수 있다. 제2 위치에서, 피스톤은 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체를 연결시키며, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉을 이루고; 피스톤의 제1 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치될 수 있고, 피스톤의 제2 단부는 제2 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치될 수 있으며; 피스톤의 내부는 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제2 단부들 사이에서 유체적으로 소통될 수 있다. 회전가능한 액츄에이터는, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중의 적어도 하나의 외부 주위에 장착될 수 있고, 액츄에이터의 회전에 응답하여 피스톤을 제1 위치로부터 제2 위치로움직이도록 피스톤에 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 유체 연결을 이루기 위한 방법은 중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들에서 중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체를 결합시키는 단계와, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중 적어도 하나의 외부 주위로 액츄에이터를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 중공형 피스톤은 액츄에이터에 결합될 수 있고, 상기 방법은 액츄에이터의 회전에 응답하여 중공형 피스톤을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 위치에서는, 피스톤이 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 슬라이딩가능하게 위치될 수 있고, 피스톤의 제1 단부 및 제2 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치될 수 있다. 제2 위치에서, 피스톤은 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체을 연결시킬 수 있고, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부에 대해 밀봉을 이룰 수 있으며, 피스톤의 제1 단부는 제2 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치될 수 있고, 피스톤의 제2 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치될 수 있으며, 피스톤의 내부는 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제2 단부들 사이에서 유체적으로 소통될 수 있다.
본 발명의 이 형태들을 구현하는 장치 및 방법은 많은 장점을 제공한다. 예를 들어, 피스톤은 제1 위치에서 제1 커넥터 몸체 내에 수납될 수 있고, 제2 위치에서는 결합된 커넥터 몸체들 내에 수납될 수 있어서, 피스톤을 커넥터 조립체에 연결되는 튜브 또는 파이프로부터 기계적으로 격리되게 할 수 있다. 결과적으로, 튜브 또는 파이프에 대한 연결은 피스톤이 제1 위치로부터 제2 위치로 움직여지는 때에 헐거워지지 않고, 튜브 또는 파이프에 의하여 커넥터 조립체에 가해지는 어떤 유해한 기계적 힘도 피스톤으로 전달되지 않는다. 또한, 피스톤을 움직이기 위하여 액츄에이터를 회전시키거나 비트는 것은 조립의 힘을 감소시켜서, 피스톤이 제2 위치로 움직여지는 때에 구성요소들이 손상될 가능성을 사실상 제거한다.
어떤 실시예들에서는, 가동성 액츄에이터가 액츄에이터의 움직임에 응답하여 피스톤을 제2 위치로 움직일 뿐만 아니라 피스톤을 제2 위치에 유지시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일단 피스톤이 제2 위치로 움직여지면 액츄에이터는 제 위치에 잠겨질 수 있다. 대안적으로, 피스톤이 제2 위치로 움직여진 후에 액츄에이터를 더 움직임으로 인하여, 피스톤이 제2 위치에 남겨진 채로 액츄에이터가 피스톤으로부터 분리될 수 있다. 어느 경우든, 커넥터 몸체들의 부주의한 연결해제가 방지되어서 그 연결의 신뢰성이 증진된다.
어떤 실시예들에서는, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들이 밀봉층에 의하여 덮일 수 있다. 밀봉층은, 예를 들어 커넥터 몸체들의 제1 단부들이 결합된 후 그리고 피스톤이 제2 위치로 움직여지기 전에 제거되도록 구성될 수 있다. 이것은 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 그리고 피스톤의 내부들의 오염을 방지하며 무균 연결을 제공하는데에 도움이 된다.
본 발명에 의하여, 종래 기술보다 향상된 커넥터 조립체, 커넥터 조립체를 포함하는 유체 시스템, 및 유체 연결을 이루기 위한 방법이 제공된다.
도 1 은 초기 위치(initial position)에 있는 커넥터 조립체의 횡단면도이다.
도 2 는 도 1 의 커넥터 조립체가 90°만큼 회전되어 작동 위치(actuated position)에 있는 때의 횡단면도이다.
도 3 은 암 커넥터 몸체(female connector body)의 횡단면도이다.
도 4 는 도 3 의 암 커넥터 몸체의 단부 모습이다.
도 5 는 수 커넥터 몸체(male connector body)의 횡단면도이다.
도 6 은 도 5 의 수 커넥터 몸체의 단부 모습이다.
도 7 은 중공형 피스톤의 횡단면도이다.
도 8 은 도 5 의 수 커넥터 몸체 내에 있는 도 7 의 중공형 피스톤의 횡단면도이다.
도 9 는 가동성 액츄에이터의 횡단면도이다.
도 10 은 도 9 의 가동성 액츄에이터의 사시도이다.
도 11 은 가동성 액츄에이터가 초기 위치에 있는 때의 커넥터 조립체의 사시도이다.
도 12 는 가동성 액츄에이터가 작동 위치에 있는 때의 커넥터 조립체의 사시도이다.
도 13 은 암 커넥터 몸체와 밀봉층의 사시도이다.
도 14 는 수 커넥터 몸체, 가동성 액츄에이터, 및 밀봉층의 사시도이다.
도 15 는 암 커넥터 몸체를 위한 캡(cap)의 사시도이다.
도 16 은 수 커넥터 몸체를 위한 캡의 사시도이다.
도 17 은 커넥터 하위조립체(connector subassembly)를 포함하는 장치의 모습이다.
본 발명을 구현하는 커넥터 조립체는 다양한 방식으로 구성될 수 있고, 많은 다양한 예들 중의 하나가 도 1 및 도 2 에 도시되어 있다. 예시적인 커넥터 조립체(100)는 암 및 수의 중공형 커넥터 몸체들(101, 102), 가동성 중공형 피스톤(103), 및 가동성 액츄에이터(104)를 포함할 수 있다. 각 커넥터 몸체(101, 102)는 제1 단부(105) 및 제2 단부(106)를 구비하고, 커넥터 몸체들(101, 102)은 결합 메카니즘에 의하여 그들의 제1 단부(105)들에서 서로에 대해 결합될 수 있다. 가동성 피스톤(103)의 적어도 일부분 또는 모두는 초기에 수 커넥터 몸체(102)의 내부에 배치될 수 있다. 가동성 액츄에이터(104)는 커넥터 몸체들(101, 102) 중의 적어도 하나 또는 그 둘 다의 외부에 장착될 수 있고, 가동성 피스톤(103)에 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 액츄에이터(104)는 수 커넥터 몸체(102)에 움직임가능하게 장착될 수 있고, 또한 수 커넥터 몸체(102)를 통하여 피스톤(103)에 결합될 수 있다. 액츄에이터(104)의 초기 위치로부터 작동 위치로의 움직임에 응답하여, 중공형 피스톤(103)은 초기 위치로부터 맞물림 위치(engaged position)로 움직일 수 있는데, 예를 들면 도 1 및 도 2 각각에 도시된 바와 같다. 맞물림 위치에서는 중공형 피스톤(103)이 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102)를 연결시키거나 또는 그 사이에서 연장될 수 있고, 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102)의 내부에 대해 밀봉될 수 있다. 암 커넥터 몸체(101) 및 수 커넥터 몸체(102)의 제2 단부들(106)은 예를 들어 호스, 파이프, 또는 다른 도관을 거쳐서 유체 시스템에 연결될 수 있다. 그 후에는 유체가 커넥터 조립체(100)를 통해 유동하는데, 이 때에는 유체가 커넥터 몸체(101, 102)의 제2 단부(106)를 거쳐, 커넥터 몸체(101, 102)의 내부 안으로, 커넥터 몸체들(101, 102)을 연결시키는 중공형 피스톤(103)의 내부를 통하여, 그리고 다른 커넥터 몸체(102, 101)의 내부 안으로, 그리고 다른 커넥터 몸체(102, 101)의 제2 단부(106)로부터 커넥터 조립체(100)의 밖으로 유동한다.
수 커넥터 몸체뿐만 아니라, 암 커넥터 몸체는, 커넥터 몸체의 내부를 통하여 유체를 안내하고 그 유체를 외부 환경으로부터 격리시키기 위하여 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 각각의 커넥터 몸체는 단일체로서 구성되거나 다수 부품으로 된 구조를 가질 수 있고, 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4 에 도시된 실시예에서는, 암 커넥터 몸체(101)가 중공이며 전체적으로 원통형의 형상을 갖는 다수 부품으로 된 구조를 가질 수 있는데, 그 구조에 의하여 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에서 암 커넥터 몸체(101)의 내부를 통하여 유체 유동 경로가 한정된다. 암 커넥터 몸체는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 균일한 내부 직경을 가질 수 있지만, 도 3 에 도시된 암 커넥터 몸체(101)는 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에서 암 커넥터 몸체(101)의 축을 따라서 달라지는 내부 직경을 갖는다. 예를 들어, 암 커넥터 몸체(101)는 균일한 내부 직경을 갖는 메인 배럴 섹션(main barrel section; 111), 배럴 섹션(111)의 내부 직경보다 작은 균일한 내부 직경을 가지는 제1 단부(105) 측의 안내 섹션(guide section; 112), 및 제2 단부(106)를 포함하는 끼움 섹션(fitting section; 113)을 포함할 수 있는데, 끼움 섹션은 배럴 섹션(111)의 내부 직경과 거의 같거나 또는 그보다 적은 균일한 내부 직경을 갖는다. 암 커넥터 몸체(101)의 제2 단부(106)에서, 끼움 섹션(113)은 암 커넥터 몸체(101)를 호스, 파이프, 또는 유체 시스템의 다른 도관에 결합시키기 위한 다양한 끼움형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 끼움부(fitting; 114)는 도 3 에 도시된 바와 같이 호스바브(hosebarb) 또는 트리클로버 끼움부(Triclover fitting)의 플랜지로서 구성될 수 있다. 암 커넥터 몸체(101)의 제1 단부(105)에서, 플랜지(115)는 안내 섹션(112) 및/또는 배럴 섹션(111)으로부터 반경방향 외향으로 연장될 수 있다. 플랜지(115)는 면(116)을 한정할 수 있고, 안내 섹션(112)은 암 커넥터 몸체(101)의 제1 단부(105)에 있는 개구(117)에서의 면(116)으로 개방될 수 있다. 플랜지(115)의 면(116)은 전체적으로 편평할 수 있고, 암 커넥터 몸체(101)의 축에 대해 전체적으로 직각으로 연장될 수 있다. 플랜지(115)의 면(116)에는 다양한 형태의 밀봉부(118)들이 제공될 수 있는데, 그 밀봉재들에는 예를 들어 가스켓(gasket), 탄성 밀봉 부재, 또는 오링(O ring)이 포함된다. 도시된 실시예에서는, 고체화된 탄성 밀봉재로 이루어진 하나 이상의 밀봉부(118)가 플랜지(115)의 면(116) 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 면(115)에는 둘 이상의 이격되고 얕은 동심의 홈들이 형성될 수 있고, 예를 들어 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer)와 같은 탄성 밀봉재가 그 홈들에 오버몰딩(overmolding)될 수 있다. 고체화된 맬봉재는 두 개의 이격된 동심 밀봉부들(concentric seals; 118)을 형성하는바, 이것은 플랜지(115)에 있는 개구(117)를 둘러싸고 또한 플랜지(115)의 면(116)을 넘어 축방향 외향으로 연장된다. 밀봉부(118)는 암 커넥터 몸체(101)의 면(116)을 수 커넥터 몸체(102)에 대해 밀봉시킬 수 있다. 암 커넥터 몸체(101)를 통한 유체 유동 경로는 플랜지(115)에 있는 개구(117)와 끼움부(114)에 있는 개구(119) 사이에서 암 커넥터 몸체(101)의 내부를 통해 연장될 수 있다.
수 커넥터 몸체(102)도 중공이고 전체적으로 원통형의 형상을 갖는 다수 부품으로 된 구조를 가질 수 있는데, 그 구조는 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에서 중공형의 수 커넥터 몸체(102)의 내부를 통하는 유체 유동 경로를 한정한다. 수 커넥터 몸체는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 균일한 내부 직경을 가질 수 있지만, 도시된 수 커넥터 몸체(102)는 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에서 수 커넥터 몸체(102)의 축을 따라서 달라지는 내부 직경을 갖는다. 예를 들어, 수 커넥터 몸체(102)는 균일한 내부 직경을 갖는 메인 배럴 섹션(121), 배럴 섹션(121)의 내부 직경보다 작은 균일한 내부 직경을 갖는 개구(123)를 구비한 제1 단부(105) 측에서의 플랜지(122), 및 제2 단부(106)를 포함하는 끼움 섹션(124)을 포함할 수 있는데, 끼움 섹션은 배럴 섹션(121)의 내부 직경과 거의 같거나 그보다 작은 균일한 내부 직경을 갖는다. 수 커넥터 몸체(102)의 제2 단부(106)에서, 끼움 섹션(124)은 수 커넥터 몸체(102)를 호스, 파이프, 또는 유체 시스템의 다른 도관에 결합시키기 위한 끼움부(125)를 포함할 수 있다. 수 커넥터 몸체(102)의 끼움부(125)는 암 커넥터 몸체(101)의 끼움부(114)와 유사하거나 또는 그와 상이한 것일 수 있다. 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)에서, 플랜지(122)는 면(126)을 한정할 수 있고, 면(126)은 하나 이상의 밀봉부(127)를 가질 수 있다. 면(126), 밀봉부(127), 및 플랜지(122)의 외측 직경은 암 커넥터 몸체(101)의 것들과 유사할 수 있다. 대안적으로는, 커넥터 몸체들 중 하나의 면이 홈 또는 밀봉부를 구비하지 않을 수 있으며, 다른 커넥터 몸체의 면에 있는 밀봉부를 위한 안착부로서의 역할을 할 수 있다. 수 커넥터 몸체(102)를 통한 유체 유동 경로는 플랜지(122)에 있는 개구(123)와 끼움부(114)에 있는 개구(128) 사이에서 수 커넥터 몸체(102)의 내부를 통하여 연장될 수 있다.
수 커넥터 몸체와 암 커넥터 몸체는 다양한 방식으로 서로에 대해 결합될 수 있다. 예를 들어, 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체의 내부들이 서로에 대해 유체적으로 소통될 수 있도록, 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체가 부착되게끔 하는 기계적 결합 메카니즘이 제공될 수 있다. 결합 메카니즘은 수 및/또는 암 커넥터 몸체들과 별도로 또는 그들과 일체로 될 수 있고, 또한 다양한 구성형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 결합 메카니즘은 나사 조립체(threaded assembly), 클램프 조립체(clamp assembly), 또는 래칫 조립체(ratchet assembly)일 수 있다. 도시된 실시예에서, 결합 메카니즘은 다양하게 구현될 수 있는 스냅-끼움 조립체(snap-fit assembly)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 스냅-끼움 조립체가 복수의 아암(arm; 131)들, 포획부(catch; 132)들, 레지(ledge; 133)들을 포함할 수 있다. 아암(131)들은 커넥터 몸체들 중의 둘 다 또는 그 중 하나, 예를 들어 수 커넥터 몸체(102)로부터, 그리고 그 몸체의 제1 단부(105) 가까이에서 연장될 수 있다. 각 아암(131)은 아암(131)의 단부에 포획부(132)를 구비할 수 있고, 포획부(132)들은 커넥터 몸체들 중 둘 다 또는 그 중 하나, 예를 들어 암 커넥터 몸체(101)에서 그리고 그 몸체의 제1 단부(105) 가까이에서 레지(133)를 잡아서, 커넥터 몸체들(101, 102)을 함께 유지시킨다. 도시된 실시예에서, 세 개의 아암(131)들은 수 커넥터 몸체(102)의 플랜지(122)의 외측 가장자리로부터 축방향으로 연장되고, 커넥터 몸체들(101, 102)이 결합된 때에 초기에 암 커넥터 몸체(101)의 플랜지(115)의 외측 가장자리에 전체적으로 축방향으로 지향된 세 개의 안내 표면(134)들을 맞물리게 한다. 아암(131)들은, 안내 표면(134)들을 따라서 움직임에 따라서 약간 외향으로 굽혀진 다음에, 커넥터 몸체들(101, 102)이 결합된 때에 내향으로 스냅핑(snapping)되어서, 포획부(132)들이 암 커넥터 몸체(101)의 플랜지(115)의 후방 측에서 안내 표면(134)들의 단부에 있는 세 개의 레지(133)들을 잡는 것을 가능하게 한다.
수 커넥터 몸체는, 수 커넥터 몸체에 대한 액츄에이터의 예를 들어 축방향 움직임 및/또는 회전 움직임을 허용하면서도 수 커넥터 몸체에 액츄에이터를 기계적으로 결합시키기 위한 장치를 더 포함할 수 있다. 그 결합 장치는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 결합 장치는 핀-인-슬롯 장치(pin-in-slot arrangement)로서 구성될 수 있는데, 이것은 액츄에이터의 수 커넥터 몸체에서의 축방향 움직임과 회전 움직임 둘 다를 허용한다. 하나 이상의 핀들이 액츄에이터과 연계될 수 있고 또한 하나 이상의 슬롯들이 수 커넥터 몸체와 연계될 수 있지만, 도시된 실시예에서는 그 슬롯(들)이 액츄에이터와 연계될 수 있고 또한 그 핀(들)이 수 커넥터 몸체와 연계될 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 예를 들어 전체적으로 직경방향으로 대향된 핀(135)들인 하나 이상의 핀들이 수 커넥터 몸체(102)로부터 반경방향 외향으로 연장될 수 있다. 그 핀(135)들은 수 커넥터 몸체(102)를 따른 다양한 위치들에 배치될 수 있으나, 도시된 실시예에서는 핀(135)들이 제1 단부(105) 가까이에 배치될 수 있고, 배럴 섹션(121) 및/또는 플랜지(122)로부터 반경방향 외향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 핀(135)들은, 플랜지(122)의 외측 가장자리를 반경방향으로 약간의 거리만큼 넘어서 연장될 수 있고, 액츄에이터에 있는 슬롯에 배치될 수 있다.
가동성 액츄에이터에 기계적으로 결합되는 것에 부가하여, 수 커넥터 몸체는 가동성 액츄에이터가 수 커넥터 몸체를 통하여 가동성 피스톤에 기계적으로 결합되는 것을 가능하게 하기도 한다. 예를 들어, 수 커넥터 몸체는 개구를 포함할 수 있는데, 그 개구를 통하여 가동성 액츄에이터는 가동성 피스톤에 기계적으로 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 배럴 섹션(121)은 하나 이상, 예를 들어 두 개의 종장형 측부 개구(136)들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 종장형 개구(136)들은 전체적으로 사각형일 수 있고 또한 제1 및 제2 단부들(137, 138)을 구비할 수 있으며; 배럴 섹션(121)의 직경방향으로 대향된 측부들에 배치될 수 있고; 또한 배럴 섹션(121)의 대략 중간지점에서 시작하여 배럴 섹션(121)의 축에 대해 경사를 이루어 또는 축방향으로 연장되고 플랜지(122) 이전에 끝날 수 있다. 측부 개구(136)들은, 수 커넥터 몸체(102)의 외부에 배치될 수 있는 가동성 액츄에이터(104)가 가동성 피스톤(103)에 기계적으로 결합되는 것을 가능하게 할 수 있는바, 그것은 배럴 섹션(121)을 통하여 수 커넥터 몸체(102)의 내부에 배치될 수 있다.
중공형 피스톤은, 수 커넥터 몸체 및/또는 암 커넥터 몸체의 내부 안에서 움직이도록 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 피스톤은 균일한 내측 직경 및/또는 균일한 외측 직경을 가질 수 있다. 대안적으로는, 피스톤의 내측 직경 및/또는 외측 직경이 피스톤의 축을 따라서 달라질 수 있다. 또한, 피스톤의 외측 직경은 수 및/또는 암 커넥터 몸체들의 적어도 일부의 내측 직경에 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 피스톤(103)은 제1 및 제2 단부들(141, 142), 피스톤(103)의 제1 단부(141)를 포함하는 소형 섹션(smaller section; 143), 및 피스톤(103)의 제2 단부(142)를 포함하는 대형 섹션(larger section; 144)을 구비할 수 있다. 소형 섹션(143)의 외측 직경은, 수 커넥터 몸체(102)의 플랜지(122)에 있는 개구(123)의 직경, 및 암 커넥터 몸체(101)의 안내 섹션(112)의 내측 직경 중의 어느 하나 또는 그 둘 다에 대응될 수 있다. 소형 섹션(143)은, 예를 들어 홈 내에 수납된 오링과 같이 피스톤의 외측 원주 주위로 연장된 샤프트 밀봉부(shaft seal)와 같은 밀봉부(145)를 포함할 수 있다. 밀봉부(145)는 피스톤(103)의 제1 단부(141) 가까이에 배치될 수 있다. 피스톤(103)이 맞물림 위치에 있는 때에, 밀봉부(145)는 암 커넥터 몸체(101)의 내부, 예를 들어 암 커넥터 몸체(101)의 안내 섹션(112)의 내부에 대하여, 피스톤(103)의 소형 섹션(143)을 밀봉시킬 수 있다. 많은 실시예들에 있어서, 피스톤(103)의 소형 섹션(143)의 밀봉부(145)는, 피스톤(103)이 초기 위치에 있는 때에, 수 커넥터 몸체(102)의 내부, 예를 들어 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)에 있는 개구(123)를 한정하는 플랜지(122)의 벽에 대해 밀봉을 제공할 수도 있다. 피스톤(103)의 대형 섹션(144)의 외측 직경은 수 커넥터 몸체(102)의 배럴 섹션(121)의 내측 직경에 대응될 수 있다. 대형 섹션(144)은 밀봉부(146), 예를 들어 홈 안의 오링과 같이 피스톤의 외측 원주 주위로 연장된 샤프트 밀봉부를 포함할 수 있다. 밀봉부(146)는 피스톤(103)의 제2 단부(142) 가까이에 위치될 수 있다. 밀봉부(146)는 대형 섹션(144)을, 수 커넥터 몸체(102)의 내부, 예를 들어 피스톤(103)이 초기 위치로부터 맞물림 위치까지 이동하는 거리 전체를 따라서 수 커넥터 몸체(102)의 배럴 섹션(121)의 내부에 대하여, 밀봉시킬 수 있다. 대형 섹션의 내측 직경이 소형 섹션의 내측 직경과 동일할 수 있지만, 도시된 실시예에서는, 대형 섹션(144)의 내측 직경이 소형 섹션(143)의 내측 직경보다 더 크다. 많은 실시예들에서, 피스톤(103)의 제1 단부(141)와 제2 단부(142) 사이에서의 축방향 길이는 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에서의 축방향 길이보다 작을 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8 에 도시된 실시예에서, 피스톤(103)은, 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)로부터, 끼움 섹션(113)에 연결되는 배럴 섹션(111)의 단부까지의 축방향 거리와 거의 같거나 그보다 작은 축방향 길이를 가질 수 있다. 그러면 초기 위치에서, 피스톤(103)이 수 커넥터 몸체(102) 내에 완전히 수납될 수 있다.
가동성 피스톤 및 가동성 액츄에이터는, 액츄에이터의 축방향 및/또는 회전 움직임에 응답하여 피스톤의 축방향 및 회전 움직임, 또는 적어도 축방향 움직임을 가능하게 하도록, 다양한 방식으로 기계적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 수 커넥터 몸체를 통하여 액츄에이터와 피스톤을 결합시키기 위하여 임의의 다양한 기계적 결합장치들이 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서는, 피스톤(103)의 외측 표면이, 수 커넥터 몸체(102) 내의 하나 이상의 측부 개구(136)를 통하여 가동성 액츄에이터(104)에 대해 가동성 피스톤(103)을 결합하기 위한 하나 이상, 예를 들어 두 개의 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피스톤(103)은, 피스톤(103)의 내부가 아니라 외측 표면 상에서 개방되는 두 개의 요부(147)들을 구비할 수 있다. 그 요부(147)들은, 피스톤(103) 상의 밀봉부들(145, 146) 사이에 배치될 수 잇고, 또한 수 커넥터 몸체(102)에 있는 측부 개구(136)들의 측부를 따라서 배치될 수 있다. 예를 들어 포스트(post; 148)인 돌출부는, 각 요부(147)에 안착될 수 있고, 대응되는 측부 개구(136)를 통하여 전체적으로 반경방향으로 연장될 수 있다. 포스트(148)들은, 수 커넥터 몸체(102)의 외측 표면을 넘어서 끝날 수 있고, 가동성 액츄에이터(104)와 상호작용할 수 있다.
가동성 액츄에이터는 피스톤을 초기 위치로부터 맞물림 위치로 움직이게 하도록 다양한 방식으로 구성될 수 있는데, 피스톤의 초기 위치에서는 피스톤의 모두 또는 적어도 일부분이 수 커넥터 몸체 내에 있게 되고, 맞물림 위치에서는 피스톤이 수 커넥터 몸체와 암 커넥터 몸체를 연결시킨다. 예를 들어 도 9 및 도 10 에 도시된 바와 같이, 가동성 액츄에이터(104)는 수 커넥터 몸체(102)의 외부 주위로, 예를 들어 배럴 섹션(121) 주위로 장착된 슬리브(sleeve; 151)를 포함할 수 있다. 슬리브(151)는 제1 단부(152)와 내측 직경을 가질 수 있는데, 그 내측 직경은 수 커넥터 몸체(102)의 외측 직경, 예를 들어 배럴 섹션(121)의 외측 직경에 대응되는 것일 수 있다. 많은 실시예들에 있어서, 가동성 액츄에이터는 피스톤에 일체적으로 연결되지 않고서 가동성 피스톤에 기계적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 슬리브(151)는, 피스톤 포스트(148)들이 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)와 슬리브(151)의 제1 단부(152) 사이에 있는 채로 수 커넥터 몸체(102)의 외부에 배치될 수 있다. 액츄에이터(104)가 초기 위치로부터 작동 위치로 움직임에 따라서, 슬리브(151)의 제1 단부(152)는 피스톤 포스트(148)와 접촉하고, 피스톤 포스트를 수 커넥터 몸체(102) 내의 측부 개구(136)를 따라 움직이게 된다. 다시 말하면, 피스톤 포스트(148)는 피스톤(103)을 초기 위치로부터 맞물림 위치로 움직이게 한다. 측부 개구가 축방향의 방위를 갖는다면, 피스톤은 수 커넥터 몸체 내에서 축방향으로만 움직일 수 있다. 도시된 실시예에서, 측부 개구(136)는 수 커넥터 몸체(102)의 축에 대해 각도를 가지는 방위를 가질 수 있다. 포스트(148)가 각도를 갖는 측부 개구(136)를 따라서 움직임에 따라서, 축방향 움직임에 추가하여 회전 움직임이 포스트(148)에 의하여 피스톤(103)에 부여된다. 이와 같은 회전 움직임은 피스톤(103)의 밀봉부들(145, 146)의 수 커넥터 몸체(102)의 내부에 대한 마찰적인 맞대임이 느슨하게 되는 것을 도와서, 피스톤(103)이 초기 위치로부터 맞물림 위치로 움직이는 것을 용이하게 한다. 작동 위치로부터는 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)를 향한 액츄에이터(104)의 추가적인 움직임은 방지될 수 있는데, 이것은 예를 들어 피스톤 포스트(148)이 수 커넥터 몸체(102)에 있는 측부 개구(136)의 제1 단부(137)와 접촉하게 될 수 있음으로 인하여 방지될 수 있다. 또한, 예를 들어 피스톤 포스트(148)이 슬리브(151)에 일체적으로 연결되지 않음과 같이, 피스톤(103)은 액츄에이터(104)에 일체적으로 연결되지 않기 때문에, 액츄에이터(104)의 반대방향으로의 움직임은 액츄에이터(104)로부터 피스톤(103)을 결합해제시키는바, 예를 들어 슬리브(151)의 제1 단부(152)와 피스톤 포스트(148) 간의 접촉을 끊고 피스톤(103)을 맞물림 위치에 남겨둔다. 결과적으로, 액츄에이터(104)는 작동해제(deactuation)되지 않을 수 있고, 피스톤(103)은 암 커넥터 몸체(101)로부터 분리되지 않을 수 있어서, 커넥터 조립체(100)를 일회용 장치로 만들 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예에 있어서는, 피스톤이 액츄에이터에 일체적으로 연결될 수 있는바, 예를 들어 피스톤 포스트가 슬리브에 고정될 수 있다. 그러면 피스톤은, 액츄에이터가 초기 위치와 작동 위치 간으로 앞뒤로 움직임에 응답하여, 초기 위치와 맞물림 위치 간으로 앞뒤로 움직여질 수 있게 된다.
가동성 액츄에이터는, 예를 들어 결합 메카니즘의 작동변경(tampering) 및/또는 분리를 방지하기 위하여, 결합된 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체의 제1 단부들에서 결합 메카니즘 주위의 위치로 움직여지도록, 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 가동성 액츄에이터(104)는 수 커넥터 몸체(102)의 외부 주위, 예를 들어 배럴 섹션(121) 및/또는 플랜지(122)의 주위에 장착된 칼라(collar; 153)를 포함할 수 있다. 칼라(153)의 내측 직경은, 암 커넥터 몸체(101) 및 수 커넥터 몸체(102)의 플랜지들(115, 122)의 외측 직경, 결합 메카니즘의 아암(131)들의 외부에서의 외측 직경, 및 피스톤(103)의 포스트(148)에서의 외측 직경보다 약간 크거나 또는 대략적으로 같을 수 있다. 칼라(153)는, 예를 들어 반경방향으로 연장된 플랜지(155)에 의하여, 대향된 단부에서 슬리브(151)에 고정적으로 연결될 수 있고 또한 제1 단부(154)에서 개방될 수 있다. 가동성 액츄에이터(104)의 초기 위치에서, 칼라(153)의 제1 단부(154)는 결합 메카니즘의 아암(131)들로부터 축방향으로 멀리 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105) 가까이에 배치될 수 있는바, 예를 들어 도 11 에 도시된 바와 같이 수 커넥터 몸체(102)의 플랜지(122)의 외측 가장자리 주위에 배치될 수 있다. 그러면 결합 메카니즘의 아암(131)들은, 커넥터 몸체들(101, 102)이 서로 결합되는 때에, 암 커넥터 몸체(101)의 안내 표면(134)과 맞물림에 따라서 외향으로 휘어질 수 있게 된다. 커넥터 몸체들(101, 102)이 결합된 후, 가동성 액츄에이터(104)가 작동 위치로 움직임에 따라서, 칼라(153)는 결합 메카니즘의 아암(131)의 외부 표면과 플랜지들(122, 115)의 외측 가장자리를 따라서 축방향으로 움직일 수 있다. 도 12 에 도시된 바와 같이, 작동 위치에 있는 칼라(153)는 제1 단부(105)들에서, 결합된 수 커넥터 몸체(102) 및 암 커넥터 몸체(101)이 외부들을 넘어 연장될 수 있다. 작동 위치에서는, 칼라(153)가 아암(131)들에 가까이 인접하여 결합 메카니즘의 아암(131)의 적어도 상당 부분 또는 모든 부분에 걸쳐 연장될 수 있어서, 아암(131)이 외향으로 휘어짐과 포획부(132)들이 결합 메카니즘의 레지(133)들로부터 분리되는 것을 방지한다.
가동성 액츄에이터는 초기 위치와 작동 위치 사이에서 축방향으로만 움직이도록 구성될 수 있다. 그러나, 도시된 실시예를 포함하여 많은 실시예들에서, 가동성 액츄에이터(104)는 초기 위치로부터 작동 위치로 축방향으로 움직이면서 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가동성 액츄에이터(104)를 수 커넥터 몸체(102)에 결합시키는 핀-인-슬롯 장치(pin-in-slot arrangement)의 슬롯(156)은 커넥터 몸체(102)의 축에 대해 각도를 갖도록 연장될 수 있는바, 그 슬롯은 예를 들어 나선형일 수 있다. 각 슬롯(156)은, 액츄에이터, 예를 들어 칼라(153)를 따라서, 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)에 더 가까운 슬롯(156)의 초기 위치로부터 제1 단부(105)로부터 더 먼 슬롯(156)의 작동 위치까지 나선형으로 연장될 수 있다. 수 커넥터 몸체(102)로부터 연장된 핀(135)은 나선형 슬롯(156) 내에 포획될 수 있고, 액츄에이터(104)가 수 커넥터 몸체(102) 상의 초기 위치에 있는 때에, 핀(135)은 슬롯(156)의 초기 위치에 배치될 수 있다. 일단 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102)가 그들의 제1 단부(105)에서 결합되면, 초기 위치에 있는 액츄에이터(104)가 회전될 수 있다. 그러면 각 핀(135)은 슬롯(156)의 초기 위치로부터 작동 위치를 향하여 나선형 슬롯(156)에 대해 상대적으로 움직여서, 가동성 액츄에이터(104)를 초기 위치로부터 작동 위치를 향하여 축방향으로 구동하게 된다. 각 나선형 슬롯(156)의 작동 위치에서, 잠금 메카니즘(157)이 핀(135)을 제 위치에 잠글 수 있다. 잠금 메카니즘(157)은 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 잠금 메카니즘(157)은 편향 클립(biased clip; 158)을 포함할 수 있다. 각 클립(158)은, 핀(135)이 클립(158)을 넘어 슬롯(156)의 작동 위치를 향하여 움직임에 따라서 비키도록 휘어지고, 또한 핀(135)이 슬롯(156)의 작동 위치에 있는 클립(158)으로부터 벗어난 후에는 탄성 회복하여서 핀(135)을 슬롯(156) 내의 작동 위치에 잠그도록 구성될 수 있다.
암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체의 내부의 무균성을 향상시키기 위하여, 밀봉층들이 커넥터 몸체들의 제1 단부들에 있는 개구를 덮도록 구성될 수 있다. 밀봉층들은 다양하게 구성될 수 있다. 도 13 및 도 14 에 도시된 실시예들에서, 각 밀봉층(161)은 커넥터 몸체(101, 102)의 제1 단부(105)에 분리가능하게 부착된 벗김 스트립으로서 구성될 수 있다. 벗김 스트립은 커넥터 몸체(101, 102)의 면(116, 126)에 접합되어서 면(116, 126)에 있는 개구(117, 123)를 밀봉식으로 덮도록 이루어질 수 있다. 많은 실시예들에서, 벗김 스트립은 면 밀봉부들(118, 127)에 접합되지 않고서 면 밀봉부들(118, 127)의 적어도 일부분 또는 모두를 덮도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 각 벗김 스트립은 적어도 개구(117, 123)에 가장 가까운 최내측 면 밀봉부(118, 127)을 완전히 덮을 수 있다. 벗김 스트립은 자신이 면 밀봉부(118, 127)에 접합되지 않을 수 있고, 각 면 밀봉부(118, 127)를 둘러싸는 면(116, 126)의 표면에 접합될 수 있다. 많은 실시예들에 있어서, 벗김 스트립은 최내측 면 밀봉부(118, 127)의 반경방향 내측에서 커넥터 몸체(101, 102)의 임의의 일부분에 접합되지 않을 수도 있다. 벗김 스트립의 적어도 일부분은, 커넥터 몸체들(101, 102)의 내부의 무균성을 보호하는 임의의 방식으로 면(116, 126)에 접합될 수 있고, 또한 벗김 스트립이 면(116, 126)으로부터 벗겨지는 것을 허용한다. 예를 들어, 벗김 스트립은 커넥터 몸체들(101, 102)의 면(116, 126)에 분리가능하게 접합되거나 또는 가열 방식으로 고정될 수 있다. 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체 중의 하나에만 면 밀봉부(face seal)를 포함하는 실시예들에 있어서는, 예를 들어 벗김 스트립인 밀봉층이 면 밀봉부 없이 커넥터 몸체의 면에 부착되어서 면의 개구를 덮을 수 있다. 또한 벗김 스트립은 종장형의 당김 탭(pull tab; 162)을 포함할 수 있다. 탭(162)은 접음부(fold; 163)에 의하여 커넥터 몸체(101, 102)의 면(116, 126)에 접합된 벗김 스트립의 일부분에 부착될 수 있다. 탭(162)은, 벗김 스트립의 접합된 부분에 대해 접혀질 수 있고, 커넥터 몸체들(101, 102)의 플랜지(115, 122)의 가장자리를 지나 연장될 수 있다.
밀봉층의 부주의한 분리 또는 그에 대한 손상을 방지하기 위하여, 각 커넥터 몸체는 커넥터 몸체의 제1 단부와 밀봉층의 적어도 상당 부분을 덮는 분리가능한 캡을 포함할 수도 있다. 그 캡은, 예를 들어 마찰 끼움 또는 스냅 끼움에 의하여 제1 단부에서 커넥터 몸체에 끼워질 수 있고, 또한 다양한 구성형태를 가질 수 있다. 예를 들어 도 15 및 도 16 에 도시된 바와 같이, 각 캡(164)은 밀봉층(161)을 보호하는 견고한 상부(165)와, 커넥터 몸체(101, 102)의 플랜지(115, 122)를 따라서 끼워지는 스커트(skirt; 166)를 구비할 수 있다. 캡(164)은 스커트(166) 아래에서 축방향으로 연장되는 손잡이(167)를 더 포함할 수 있다. 밀봉층(161)의 당김 탭(162)은 손잡이(167) 아래에서 축방향으로 굽혀질 수 있고, 손잡이(167)는 탭(162)의 적어도 일부분 또는 모두를 따라서 연장될 수 있다. 손잡이(167)는, 커넥터 몸체(101, 102)로부터 캡(164)을 올려 벗기는데에 이용될 수 있고, 또한 당김 탭(162)의 부주의한 조작을 방지할 수 있다. 또한, 캡은 예를 들어 포장 또는 운송 중에 액츄에이터의 뜻하지 않은 작동을 방지하는 방식으로 수 커넥터 몸체에 끼워지도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 캡은 액츄에이터에 작용하여 액츄에이터를 초기 위치에 잠그도록 수 커넥터 몸체에 끼워질 수 있다.
커넥터 조립체의 구성요소들은 다양한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터 몸체들, 결합 메카니즘, 피스톤, 가동성 액츄에이터, 및 캡 중의 하나 이상은, 커넥터 조립체를 통하여 유동할 유체에 적합한 폴리머 재료 및/또는 금속 재료로 제작될 수 있다. 금속 재료에는 스테인레스 스틸이 포함되지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 폴리머 재료에는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride), 폴리에테르술폰(polyethersulphone), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 또는 폴리술폰(polysulphone) 중의 하나 이상이 포함되지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 많은 실시예들에 있어서, 투명하거나 반투명한 폴리머 재료가 선택될 수 있다. 밀봉층은 생물학적 오염물을 포함하는 오염물의 통과에 저항하는 투과성 재료 또는 불투과성 재료로 만들어질 수 있다. 이 재료에는 엘라스토머 시트(elastomeric sheet), 폴리머 필름(polymeric film), 및 예를 들어 알루미늄 포일(aluminum foil)과 같은 금속 포일이 포함되지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 그들 중 어떤 것은 강화 재료를 더 포함할 수 있다. 나아가, 밀봉층은, 살생제(biocide)로 함침되고 그리고/또는 살생제로 코팅될 수 있다.
구성요소들은 몰딩(molding), 기계가공(machining), 프레싱(pressing), 및 스탬핑(stamping)를 포함하는 다양한 방식으로 제작될 수 있고, 하위조립체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 피스톤(103)은, 끼움 섹션(124)이 배럴 섹션(121)에 장착되기 전에 수 커넥터 몸체(102)에 삽입될 수 있다. 그 다음에 피스톤 포스트(148)이 피스톤(103)에 부착될 수 있는데, 이것은 수 커넥터 몸체(102)에 있는 측부 개구(136)를 통하여 포스트(148)를 피스톤(103)의 외부에 있는 요부(147) 안으로 삽입함에 의하여 이루어진다. 그 다음, 칼라(153)가 피스톤 포스트(148)를 덮는 채로 가동성 액츄에이터(104)가 배럴 섹션(121) 상으로 미끄러져 들어가고, 수 커넥터 몸체(102)의 핀(135)들이 가동성 액츄에이터(104)에 있는 슬롯(156)의 초기 위치에 배치될 수 있다. 그 다음, 끼움 섹션(124)이 배럴 섹션(121)에 부착될 수 있는데, 이것은 예를 들어 접합 또는 용접에 의하여 이루어질 수 있다. 그 다음, 밀봉층(161)이 수 커넥터 몸체(102)의 면(125)에 접합되어서 수 커넥터 하위조립체가 형성된다. 다른 밀봉층(161)은 암 커넥터 몸체(101)의 면(116)에 접합되어서 암 커넥터 하위조립체가 형성된다. 또한, 암 및 수 캡들(164)은 암 및 수 커넥터 하위조립체들의 제1 단부(105)들에 그 각각의 밀봉층(161) 위로 장착될 수 있다.
암 및 수 커넥터 몸체들을 포함하는 하위조립체들은 다양한 방법에 따라서 연결될 수 있다. 캡(164)이 하위조립체로부터 분리됨으로써 밀봉층(161)이 노출될 수 있다. 일부 실시예에서는, 밀봉층이 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체의 결합 전에 제거될 수 있다. 그러나, 커넥터 조립체의 내부를 오염물로부터 더 우수하게 보호하기 위하여, 많은 실시예에서는 커넥터 몸체들(101, 102)이 서로 결합됨에 있어서 밀봉층(161)이 면 밀봉부들(118, 127) 및 개구들(117, 127)을 덮는 커넥터 몸체들(101, 102) 상에 유지될 수 있다. 그 다음, 밀봉층(161)은 암 커넥터 몸체(101, 102)가 결합된 후에 제거될 수 있다. 예를 들어, 밀봉층(161)은 가동성 액츄에이터(104)가 초기 위치로부터 작동 위치를 향하여 움직여지기 직전에 제거될 수 있다.
암 및 수 커넥터 몸체들은 다양한 방식으로 결합될 수 있는데, 예를 들어 어떤 유형의 결합 메카니즘에 의하는 등의 방법으로 결합될 수 있다. 결합 메카니즘이 나사, 클램프, 또는 래칫을 구비한다면, 커넥터 몸체들은 서로에 대해 나사 결합, 클램프 결합, 또는 래칫 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 암 및 수 커넥터 몸체들(101, 102)은 서로에 대해 스냅-끼움될 수 있다. 예를 들어, 가동성 피스톤(103)과 액츄에이터(104)가 그들의 초기 위치에 있는 채로, 커넥터 몸체들(101, 102)의 제1 단부(105)들이 서로를 향하여 동축상으로 움직여질 수 있다. 결합 메카니즘의 아암(131)들은 안내 표면(134)과 맞닿아서 안내 표면들을 따라 슬라이딩할 수 있다. 아암(131)들 및 안내 표면(134)들은 커넥터 몸체들(101, 102)의 플랜지들(115, 122) 둘레로 각도를 이루어 이격될 수 있는바, 이로써 커넥터 몸체들(101, 102)이 결합되는 것을 허용하는, 예를 들어 아암(131)들이 안내 표면(134)에 들어가는 것을 허용하는 커넥터 몸체들(101, 102)의 단 하나의 각도 방위를 제공할 수 있다. 밀봉층(161)은, 커넥터 몸체들(101, 102)의 이 각도 방위에서 밀봉층(161)의 당김 탭(162)들이 서로 겹쳐져 놓이고 또한 동일한 반경방향으로 연장되도록, 제1 단부(105)들에 배치될 수 있다. 대안적으로는, 당김 탭들이 서로에 대해 각도를 이루어 반경방향으로 연장될 수 있는바, 반대 방향으로도 연장될 수 있다.
암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체를 결합시키는 것에는, 일 커넥터 몸체의 면 밀봉부를 다른 커넥터 몸체에 대해 밀봉시키는 단계도 포함될 수 있다. 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체 중 단 하나의 면에만 면 밀봉부가 구비된 실시예에서는, 면 밀봉부(들)을 밀봉시키는 단계에 일 커넥터 몸체의 면 밀봉부(들)을 다른 커넥터 몸체의 면에 대해 가압하는 단계가 포함될 수 있는데, 이것은 면 밀봉부(들)과 그 반대측의 면 사이에 밀봉층(161)을 가지고 밀봉시키는 것이거나 또는 직접적으로 밀봉시키는 것일 수 있다. 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102) 둘 다의 면들(116, 126)에 면 밀봉부들(118, 127)이 구비된 실시예에서는, 면 밀봉부들(118, 127)을 밀봉시키는 단계가 커넥터 몸체들(101, 102)의 면 밀봉부들(118, 127)을 서로에 대해 가압하는 단계를 포함할 수 있는데, 이것은 밀봉부들(118, 127) 사이에 밀봉층(161)이 구비되는 채로 이루어지거나 또는 직접적으로 이루어질 수 있다. 암 커넥터 몸체(101)의 면 밀봉부(118)는, 동일한 축에 놓여질 수 있으며, 수 커넥터 몸체(102)의 면 밀봉부(127)와 유사한 직경을 가질 수 있다. 커넥터 몸체들(101, 102)이 서로에 대해 가까이 움직임에 따라서, 면 밀봉부들(118, 127)은 서로에 대해 압착될 수 있고, 밀봉층(161)을 서로에 대해 가압할 수 있다. 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102)가 완전히 연결된 때에, 결합 메카니즘의 포획부(132)들은 안내 표면(134)들을 넘어 축방향으로 연장될 수 있다. 그 다음, 아암(131)들 및 포획부(132)들이 반경방향 내향으로 스냅핑될 수 있고, 포획부(132)들은 레지(133)들을 붙잡을 수 있게 되어서, 커넥터 몸체들(101, 102)의 내부들이 플랜지들(115, 122)에 있는 개구들(117, 123)에서 동축상으로 정렬되고, 플랜지들(115, 122)의 면들(116, 126)은 서로에 대해 옆에 가까이 위치되게 된다.
커넥터 몸체들(101, 102)이 결합된 후에, 밀봉층(161)은 제거될 수 있다. 예를 들어, 당김 탭(162)이 커넥터 몸체들(101, 102)로부터 멀어지는 방향으로 반경방향으로 당겨질 수 있다. 그 다음, 플랜지(115, 122)의 면(116, 126)에 접합된 각 밀봉층(161)의 부분은 면(116, 126)으로부터 벗겨질 수 있는데, 이것은 접음부(163)로부터 시작하여 면(116, 126)을 직경방향으로 가로질러 계속되어서 밀봉층(161)이 완전히 제거될 때까지 계속된다. 밀봉층(161)이 면들(116, 126)로부터 제거됨에 따라서, 밀봉층(161)들의 노출된 부분에 있는 오염물은 밀봉층(161)과 함게 제거된다. 또한, 밀봉층이 면들로부터 벗겨짐에 따라서, 면들 상의 밀봉부들이 확장되고 서로에 대해 밀봉된다. 예를 들어, 밀봉층(161)들이 면 밀봉부(118, 127)의 일부를 지나 벗겨짐에 따라서, 각 면 밀봉부(118, 127)의 부분은 즉시 축방향으로 확장되고 반대측 면 밀봉부(127, 118)의 확장 부분과 직접 접촉하게 된다. 일 면에만 면 밀봉부를 갖는 실시예에서는, 밀봉층이 제거됨에 따라서 면 밀봉부가 반대측 면에 대해 확장된다. 면 밀봉부가 반대측 면에 대해 밀봉되거나, 또는 면 밀봉부들(118, 127)이 서로에 대해 직접적으로 밀봉됨으로써, 커넥터 몸체들(101, 102)의 내부들은 어떠한 외부 오염물이 없는 무균의 방식으로 플랜지들(115, 122)에 있고 동축상으로 정렬된 개구들(117, 123)을 통해 서로에 대해 유체적으로 소통된다.
밀봉층들이 제거된 후, 액츄에이터가 초기 위치로부터 작동 위치로 움직여질 수 있고, 액츄에이터의 움직임에 응답하여 피스톤이 초기 위치로부터 맞물림 위치로 움직여질 수 있다. 예를 들어, 많은 실시예들에 있어서, 초기 위치에 있는 피스톤(103)은 수 커넥터 몸체(102) 내에 완전히 수납될 수 있다. 피스톤(103)은, 피스톤(103)의 제1 및 제2 단부(141, 142)가 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)와 제2 단부(105, 106) 사이에 있는 채로 수 커넥터 몸체(102)의 내부 안에 위치될 수 있다. 피스톤(103)의 제1 단부(141) 가까이에 있는 밀봉부(145)는 플랜지(122)에 있는 개구(123)에서 플랜지(122)의 벽에 대해 밀봉될 수 있다. 피스톤(103)의 제2 단부(142) 가까이에 있는 밀봉부(146)는 배럴 섹션(121)의 내부에 대해 밀봉될 수 있다. 또한, 피스톤(103)의 초기 위치에서는, 피스톤 포스트(148)가 수 커넥터 몸체(102)에 있는 측부 개구(136)들의 제2 단부(138)들 가까이에 배치되거나 또는 그에 접촉하여 배치될 수 있다. 액츄에이터는 초기 위치에서 수 커넥터 몸체의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 슬리브(151)는 수 커넥터 몸체(102) 주위, 예를 들어 배럴 섹션(121) 주위에 배치될 수 있는데, 이 때 슬리브(151)의 제1 단부(152)는 피스톤 포스트(148) 가까이에 있거나 또는 그와 접촉할 수 있다. 칼라(153)는 수 커넥터 몸체(102)의 외부 주위에 배치될 수 있는데, 예를 들어 배럴 섹션(121)의 일부분과 플랜지(122)의 외측 가장자리 주위에 배치될 수 있다. 수 커넥터 몸체(102)의 핀(135)들은 초기 위치에서 액츄에이터(104)에 있는 나선형 슬롯(156) 들 안에 배치될 수 있다.
액츄에이터를 작동 위치로 움직이는 단계에는 액츄에이터를 회전시키거나 또는 비트는 단계가 포함될 수 있고, 리브(rib)들과 같은 조직 특징부들이 액츄에이터의 외부에, 예를 들어 슬리브 상에 형성되어서, 그 회전 또는 비트는 움직임을 용이하게 할 수 있다. 액츄에이터를 회전시킴은, 액츄에이티와 피스톤을 작동 위치 및 맞물림 위치로 움직임을 포함하여 커넥터 조립체를 작동시킴과 관련된 힘을 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(104)는 나선형 슬롯들(156)에 대해 핀(135)을 초기 위치로부터 작동 위치를 향하여 움직이도록 회전될 수 있다. 나선형 슬롯(156) 내에서의 작동 위치를 향한 핀(135)의 움직임은, 칼라(153) 및 슬리브(151)를 포함하여 액츄에이터(104)를 액츄에이터(104)의 초기 위치로부터 작동 위치를 향하여 축방향으로 구동하기도 한다. 그 다음, 액츄에이터는 수 커넥터 몸체와 암 커넥터 몸체의 외부를 따라서 축방향으로 움직여질 수 있다. 예를 들어, 칼라(153)는 결합 메카니즘의 아암(131)들의 외부 표면들과 플랜지들(122, 155)의 외측 가장자리들을 따라서 축방향으로 움직일 수 있고, 슬리브(151)는 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)를 향하여 축방향으로 움직일 수 있다.
액츄에이터의 작동 위치를 향한 움직임에 응답하여, 피스톤은 맞물림 위치를 향하여 움직이고, 피스톤의 적어도 일부분이 수 커넥터 몸체로부터 암 커넥터 몸체 안으로 움직인다. 예를 들어, 슬리브(151)가 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)를 향하여 움직임에 따라서, 슬리브(151)의 제1 단부(152)가 피스톤 포스트(148)와 접촉하고, 피스톤 포스트(148)를 수 커넥터 몸체(102)에 있는 측부 개구(136)를 따라서 측부 개구(136)의 제1 단부(137)를 향해 구동한다. 측부 개구들이 축방향의 방위를 갖는다면, 피스톤은 수 커넥터 몸체 내에서 축방향으로만 움직일 수 있다. 도시된 실시예에서, 측부 개구(136)는 수 커넥터 몸체(102)의 축에 대해 각도를 가진 방위를 가질 수 있다. 포스트(148)가 기울어진 측부 개구(136)를 따라서 움직임에 따라서, 축방향 움직임에 부가된 회전 또는 비트는 움직임이 포스트(148)에 의해서 피스톤(103)에 부여된다. 이 회전 움직임은 피스톤(103)의 밀봉부들(145, 146)의 수 커넥터 몸체(102)의 내부에 대한 마찰 맞물림을 헐겁게 하는데에 도움을 주어서, 피스톤(103)의 초기 위치로부터 맞물림 위치를 향한 움직임을 용이하게 한다. 피스톤(103)이 초기에 수 커넥터 몸체(102) 내에 수납된 실시예들의 경우, 피스톤(103)은 유체 시스템의 파이프 또는 튜브에 대한 연결로부터 기계적으로 격리될 수 있다. 결과적으로, 피스톤(103)의 축방향 및/또는 회전 움직임은 파이프 또는 튜브에 대해 어떠한 유해한 힘을 가하지 않아서, 연결의 완전성을 보장한다. 피스톤(103)이 포스트에 의하여 초기 위치로부터 구동됨에 따라서, 피스톤(103)의 제1 단부(141)가 수 플랜지(122)에 있는 개구(123)를 통해 수 커넥터 몸체(102)로부터 나가서 암 플랜지(115)에 있는 개구(117)를 통해 암 커넥터 몸체(101) 안으로 들어갈 수 있다. 피스톤(103)의 제1 단부(141) 가까이에 있는 밀봉부(145)는 수 플랜지(122)의 개구(123)를 한정하는 벽을 적어도 축방향으로 따라서, 그리고 암 커넥터 몸체(101)의 안내 섹션(112)의 내부를 축방향으로 따라서 움직일 수 있고, 이로써 그것이 이동하는 거리를 따라서 밀봉이 유지된다. 피스톤(103)의 제2 단부(142) 가까이에 있는 밀봉부(146)는 수 커넥터 몸체(102), 예를 들어 배럴 섹션(121)을 따라서 적어도 축방향으로 움직일 수 있고, 이로써 그것이 이동하는 거리를 따라서 밀봉이 유지된다.
액츄에이터가 작동 위치로 움직임에 응답하여, 피스톤은 맞물림 위치로 움직여질 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(104)를 작동 위치로 회전시키면, 핀(135)이 나선형 슬롯(156) 내의 작동 위치로 움직여서, 슬리브(151)를 포함하여 액츄에이터(104)가 축방향으로 움직이게 된다. 슬리브(151)의 제1 단부(152)를 작동 위치로 움직임으로 인하여, 포스트(148)가 포스트(148)의 추가적인 움직임을 제한하는 측부 개구(136)의 제1 단부(137)를 향하여 구동되고, 피스톤(103)이 맞물림 위치로 구동된다. 맞물림 위치에서, 피스톤(103)은 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102)를 연결시키는바; 피스톤(103)의 제1 단부(141)는 암 커넥터 몸체(101)의 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에 위치되며, 피스톤(103)의 제2 단부(142)는 수 커넥터 몸체(102)의 제1 단부(105)와 제2 단부(106) 사이에 위치되며; 피스톤(103)의 제1 단부(141) 가까이에 있는 밀봉부(145)는 암 커넥터 몸체(101)의 내부, 예를 들어 안내 섹션(112)의 내부에 대해 밀봉되고, 피스톤(103)의 제2 단부(142) 가까이에 있는 밀봉부(146)는 수 커넥터 몸체(102)의 내부, 예를 들어 배럴 섹션(121)의 내부에 대해 밀봉된다. 그러면, 피스톤(103)의 내부는 암 커넥터 몸체(101)와 수 커넥터 몸체(102)의 제2 단부들(106) 사이에서 유체적으로 소통된다.
액츄에이터를 작동 위치로 움직이는 단계에는 액츄에이터를 작동 위치에서 제 자리에 잠그는 단계가 포함될 수 있는데, 이것은 다시 암 커넥터 몸체 및 수 커넥터 몸체를 접합시키는 위치에서 결합 메카니즘을 잠그는 단계, 및/또는 암 커넥터 몸체와 수 커넥터 몸체를 연결하는 맞물림 위치에 피스톤을 잠그는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(104)의 회전은 핀(135)을 잠금 메카니즘(157)의 클립(158)을 지나 나선형 슬롯(156)에 있는 작동 위치로 움직이게 할 수 있는데, 여기에서 핀(135)은 잠금 메카니즘(157), 예를 들어 클립(158)에 의하여 제 위치에 잠겨질 수 있다. 슬롯(156)의 작동 위치에 핀(135)을 잠그는 것은, 칼라(153)와 슬리브(151)를 포함하여 액츄에이터(104)를 작동 위치에 잠그게 된다. 칼라(153)는 결합 메카니즘 주위, 예를 들어 아암(131)의 외부에 가까이 인접하게 그 주위에서의 제 위치에 잠겨질 수 있는데, 이것은 아암(131)이 반경방향 외향으로 휘어지는 것과 레지(133)로부터 포획부(132)가 이탈되는 것을 방지한다. 슬리브(151)는 피스톤 포스트(148)에 대해 제 위치에서 잠겨지는데, 이것은 피스톤(103)이 맞물림 위치로부터 벗어나는 것을 방지한다.
커넥터 몸체들(101, 102)가 결합된 후, 임의의 벗김 스트립이 제거되고, 액츄에이터(104)와 피스톤(103)은 그들의 작동 위치/맞물림 위치로 움직여지며, 유체는 커넥터 조립체(100)를 통해 자유로이 유동할 수 있게 된다. 예를 들어, 유체는 암 또는 수 커넥터 몸체(101, 102) 중의 어느 하나의 제2 단부(106) 안으로 유동하여, 커넥터 몸체(101, 102)의 내부를 통하고, 커넥터 몸체들(101, 102)을 연결시키는 중공형 피스톤(103)의 내부를 통하며, 다른 커넥터 몸체(102, 101)이 내부를 통해서, 그리고 다른 커넥터 몸체(102, 101)의 제2 단부(106) 밖으로 유동할 수 있다. 밀봉층(161)에 의하여 커넥터 몸체들(101, 102) 안으로 들어오는 것이 초기에 방지되었던 외부 오염물은, 커넥터 조립체(100) 안으로 들어오지 못하게 되고, 또한 커넥터 몸체들(101, 102)의 면들(116, 126)에서의 밀봉부들(118, 127)과 커넥터 몸체들(101, 102)의 내부와 피스톤(103) 사이의 밀봉부들(145, 146)에 의하여 유체를 오염시키지 못하게 되어서, 높은 무균성 연결이 제공된다. 나아가, 피스톤(103)와 커넥터 몸체들(101, 102) 사이의 밀봉부들(145, 146)이 샤프트 밀봉부(shaft seal)들일 수 있기 때문에, 암 및 수 커넥터 몸체들(101, 102)을 포함하는 커넥터 조립체와 피스톤(103)은 많은 유량과 높은 압력, 예를 들어 대략 3 바아 이상의 압력을 수용할 수 있어서, 피스톤(103)과 커넥터 몸체들(101, 102)을 위하여 대략 2.5cm 이상의 큰 내부 직경이 허용될 수 있다.
본 발명은 앞서 설명 및 도시된 실시예들로 기재되어 있으나, 본 발명은 그 실시예들에 국한되는 것이 아니다. 예를 들어, 어떤 실시예의 하나 이상의 특징이 제거 또는 변형되거나, 어떤 실시예의 하나 이상의 특징이 다른 실시예의 하나 이상의 특징과 조합되거나, 또는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 매우 상이한 특징들을 가진 실시예들이 고찰될 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시예들에서는, 밀봉층이 제거될 수 있으며, 더 조이는 끼움 캡(fitting cap)이 외부 오염물로부터의 보호를 담당할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 밀봉층이, 분리가능한 벗김 스트립 대신에 또는 그에 추가하여, 보다 영구적으로 장착되는 밀봉층을 포함할 수 있다. 이 경우, 피스톤은 액츄에이터가 피스톤을 맞물림 위치를 향하여 움직이도록 하는 때에 영구 밀봉층을 관통하는 관통 요소를 제1 단부에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 슬리브가 제거될 수 있고, 칼라의 플랜지가 피스톤 포스트와 접촉하여 피스톤 포스트를 맞물림 위치를 향하여 구동할 수 있다. 다른 실시예에서는, 칼라가 제거될 수 있고, 예를 들어 핀-인-슬롯 장치가 슬리브와 배럴 섹션과 연계될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 액츄에이터가 축방향으로만 움직일 수 있고 회전하지 못할 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터는 회전가능한 슬리브 또는 칼라 대신에 피스톤에 결합된 축방향 슬라이드(axial slide)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 액츄에이터가 회전하기만 하고 축방향으로는 움직이지 않을 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터는, 액츄에이터가 회전함에 따라서 피스톤을 축방향으로 구동하는 핀-인-헬리컬-슬롯 장치(pin-in-helical-slot arrangement)에 의하여 피스톤에 기계적으로 결합될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 암 및/또는 수 커넥터 몸체들이 센서, 밸브, 또는 필터와 같은 요소를 수납하는 하우징으로의 역할도 수행할 수 있다. 예를 들어, 그 요소는 끼움 섹션(113, 124) 또는 배럴 섹션(111, 121) 내에, 피스톤(103)의 움직임에 대해 간섭 또는 제한을 가하지 않는 방식으로 장착될 수 있다.
어떤 실시예들에 있어서, 암 및 수 커넥터 하위조립체들 중의 하나 또는 그 둘 다는 파이프, 튜브, 또는 다른 도관에 연결되는 대신에 다른 콤포넌트(component)에 일체적으로 연결되거나 또는 그와 일체적으로 형성될 수 있다. 그 콤포넌트에는 유연한 또는 견고한 컨테이너가 포함될 수 있는바, 예를 들어 센서, 밸브, 또는 필터와 같은 콤포넌트의 다른 요소를 수납할 수 있는 하우징, 용기, 백(bag)이 여기에 포함된다. 예를 들어, 암 및/또는 수 커넥터 하위조립체는 일 콤포넌트에 일체적으로 연결될 수 있고, 그 콤포넌트의 유입부 및/또는 유출부로서의 역할을 할 수도 있다. 이와 같은 실시예들의 많은 다양한 예들 중의 하나는 도 17 에 도시된 장치(171)이다. 장치(171)는, 예를 들어 필터(미도시)를 포함하는 많은 요소들 중의 임의의 것을 위한 컨테이너로서의 역할을 수행할 수 있는 하우징(172)을 포함할 수 있다. 암 커넥터 몸체(101) 및 밀봉층(161)을 포함하는 암 커넥터 하위조립체는 유입부로서의 역할을 할 수 있고, 수 커넥터 몸체(102), 피스톤(미도시), 액츄에이터(104), 및 밀봉층(161)을 포함하는 수 커넥터 하위조립체는 유출부로서 역할을 수 있는바, 유입부와 유출부의 역할 담당은 역으로 될 수 있다. 대안적으로, 유입부와 유출부 둘 다는 암 커넥터 하위조립체를 포함하거나, 또는 그 둘 다가 수 커넥터 하위조립체를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서는, 그 콤포넌트가, 그 콤포넌트의 컨테이너로부터 유체를 인출하거나 또는 그 콤포넌트의 컨테이너로 유체를 공급하는 역할을 하는 단 하나의 커넥터 하위조립체를 포함할 수 있다.
커넥터 몸체들은 컨테이너, 예를 들어 그 장치의 하우징에 일체적으로 연결될 수 있는바, 그 위치는 그 하우징 상의 많은 위치들 중의 임의의 위치일 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 두 개의 커넥터 몸체들이 하우징의 상부, 저부, 및/또는 측부에 일체적으로 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 커넥터 몸체들(101, 102)의 제2 단부(106)들은 하우징(172)의 대향된 단부들에 일체적으로 연결될 수 있다. 또한, 커넥터 몸체들, 피스톤, 액츄에이터, 밀봉층, 및 캡을 포함하는 커넥터 하위조립체는, 커넥터 하위조립체가 콤포넌트에 일체적으로 연결되는 것을 가능하게 하는 다양한 구성형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 17 에 도시된 장치(171)의 하우징(172)에 일체적으로 연결된 암 및 수 커넥터 하위조립체들 둘 다는 앞서 설명된 하위조립체들 중의 임의의 것과 동일한 것일 수 있다 (도 17 에 도시된 커넥터 하위조립체들의 사항들 중 앞서 설명된 커넥터 조립체들의 사항들과 동일한 것에 대해서는 동일한 참조번호가 부여되었다). 그러나, 커넥터 몸체들(101, 102)의 끼움 섹션들은 생략될 수 있다. 그 대신에, 커넥터 몸체들(101, 102)의 배럴 섹션들(111, 121)은, 예를 들어 접합 또는 용접에 의하여 제2 단부(106)에서 하우징(172)에 일체적으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 끼움 섹션들은 남아있지만, 예를 들어 나사 연결 또는 클램프 연결에 의하여, 하우징에 일체적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
그 콤포넌트의 컨테이너는 유입부 커넥터 하위조립체로부터 유출부 커넥터 하위조립체까지 컨테이너를 통하는 유체 유동 경로를 한정할 수 있고, 그 컨테이너 내의 요소는 예를 들어 유체 유동 경로를 가로질러서 유체 유동 경로 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 장치(171)의 하우징(172)은 암 커넥터 하위조립체(101)와 수 커넥터 하위조립체(102) 사이에서 하우징(172)을 통한 유체 유동 경로를 한정할 수 있다. 필터는 유체 유동 경로를 가로질러 하우징(172) 내에 배치될 수 있다.
유체 시스템에 그 콤포넌트를 연결시키기 위하여, 그 콤포넌트에 일체적으로 연결된 각각의 암 또는 수 커넥터 하위조립체는, 앞서 설명된 다양한 방식으로 유체 시스템의 다른 도관 또는 다른 장치의 수 또는 암 하위조립체에 결합될 수 있다. 예를 들어, 장치(171)의 암 커넥터 하위조립체는 유체 시스템의 수 커넥터 하위조립체에 연결될 수 있는데, 이것은 장치(171)의 암 커넥터 몸체(101)를 유체 시스템의 수 커넥터 몸체에 결합시키고, 벗김 스트립을 제거하고, 수 커넥터 몸체 상의 액츄에이터를 작동 위치로 움직임에 의하여 수행될 수 있는바, 그 움직임에 의하여 수 커넥터 몸체 내의 피스톤이 장치(171)의 암 커넥터 몸체(101) 내의 맞물림 위치로 움직이게 된다. 유사하게, 장치(171)의 수 커넥터 하위조립체는 유체 시스템의 암 커넥터 하위조립체에 연결될 수 있는데, 이것은 장치(171)의 수 커넥터 몸체(102)를 유체 시스템의 암 커넥터 몸체에 결합시키고, 벗김 스트립을 제거하고, 수 커넥터 몸체(102) 상의 액츄에이터(104)를 작동 위치로 움직임에 의하여 이루어질 수 있는바, 그 움직임에 의하여 수 커넥터 몸체(102) 내의 피스톤이 유체 시스템의 암 커넥터 몸체 내의 맞물림 위치로 움직이게 된다. 그러면 콤포넌트를 통한, 예를 들어 장치(171)를 통한 양 방향으로의 유체 유동이 유체 시스템을 거쳐서 수립된다.
이와 같이 본 발명은 다양한 실시예들을 포괄하며, 본 발명은 여기에서 설명 및/또는 도시된 특정의 실시예에 국한되지 않는다. 그보다는, 본 발명은 청구범위의 범위 내에 속하는 모든 실시예들 및 변형예들을 포함하는 것이다.
100: 커넥터 조립체 101: 암 커넥터 몸체
102: 수 커넥터 몸체 103: 중공형 피스톤
104: 액츄에이터

Claims (25)

  1. 유체 연결(fluid connections)을 이루기 위한 커넥터 조립체(connector assembly)로서,
    제1 단부, 제2 단부, 외부(exterior), 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부(interior)를 각각 구비한, 중공형의 제1 커넥터 몸체(first hollow connector body) 및 중공형의 제2 커넥터 몸체(second hollow connector body);
    상기 제1 및 제2 커넥터 몸체들의 제1 단부들에서 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체를 결합하도록 구성된 결합 메카니즘(coupling mechanism);
    제1 단부, 제2 단부, 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부, 외부, 및 피스톤의 외부에 있는 제1 밀봉부(first seal)와 제2 밀봉부(second seal)를 구비하는 중공형 피스톤(hollow piston)으로서, 피스톤이 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 위치되는 제1 위치로부터 피스톤이 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 사이에서 연장되어 피스톤의 외부가 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉을 이루는 제2 위치로 움직여질 수 있는, 피스톤; 및
    액츄에이터가 제1 커넥터 몸체의 외부에 배치되는 제1 위치로부터 액츄에이터가 결합 메카니즘 주위에 배치되는 제2 위치까지 축방향으로 움직여질 수 있는 가동성 액츄에이터(moveable actuator)로서, 액츄에이터와 피스톤이 결합되어 액츄에이터의 제1 위치로부터 제2 위치로의 움직임에 응답하여 피스톤을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게 하는, 액츄에이터;를 포함하고,
    제1 위치에서, 피스톤의 제1 단부 및 제2 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되고, 제2 위치에서, 피스톤의 제1 단부는 제2 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되며, 피스톤의 제2 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되고, 피스톤의 내부는 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제2 단부들 사이에서 유체적으로 소통되는, 커넥터 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제1 커넥터 몸체는 적어도 하나의 측부 개구(side opening)를 구비하며, 액츄에이터는 제1 커넥터 몸체에 있는 측부 개구를 통하여 제1 피스톤 밀봉부와 제2 피스톤 밀봉부 사이에서 피스톤에 기계적으로 결합되는, 커넥터 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    액츄에이터와 피스톤은 일체적으로 연결되지 않고서 기계적으로 결합되는, 커넥터 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    피스톤은 돌출부(protrusion)를 포함하고, 액츄에이터는 돌출부에 일체적으로 연결되지 않고서 돌출부에 맞닿도록 구성된, 커넥터 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    결합 메카니즘은, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 사이에서 연장된 적어도 하나의 휨가능한(bendable) 아암(arm)을 포함하는 스냅-결합 장치(snap-fit arrangement)를 포함하고, 가동성 액츄에이터는 액츄에이터의 제1 위치에서 휨가능한 아암으로부터 축방향으로 이격되며 또한 제2 위치에서 휨가능한 아암의 외부를 따라 배치되어서 아암이 휘어지는 것을 방지하는, 커넥터 조립체.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    커넥터 조립체는, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중의 적어도 하나의 제1 단부를 따라서 위치된 밀봉층(seal layer)을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    밀봉층은 제거가능한 벗김 스트립(peel strip)을 포함하는, 커넥터 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중 적어도 하나는, 커넥터 몸체의 제1 단부에 배치되고 또한 제1 단부에서 다른 커넥터 몸체에 대해 밀봉을 이루도록 구성된 밀봉부를 포함하는, 커넥터 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    각 커넥터 몸체는, 커넥터 몸체의 제1 단부에 배치되고 또한 다른 커넥터 몸체의 밀봉부에 대해 밀봉을 이루도록 구성된 밀봉부를 포함하는, 커넥터 조립체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 유체 연결을 이루기 위한 커넥터 조립체로서,
    제1 단부, 제2 단부, 외부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부를 각각 구비한, 중공형의 제1 커넥터 몸체 및 중공형의 제2 커넥터 몸체;
    상기 커넥터 몸체들의 제1 단부들에서 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체를 결합하도록 구성된 결합 메카니즘;
    제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장된 내부를 구비하는 중공형 피스톤(hollow piston)으로서, 피스톤이 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 움직임가능하게 위치되고 피스톤의 제1 단부 및 제2 단부가 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되는 제1 위치로부터, 피스톤이 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부들을 연결시키고 그 내부들에 대해 밀봉을 이루며 피스톤의 제1 단부가 제2 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되고 또한 피스톤의 제2 단부가 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되어 피스톤의 내부가 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제2 단부들 사이에서 유체적으로 소통되는 제2 위치로 움직여질 수 있는, 피스톤; 및
    제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중의 적어도 하나의 외부 주위에 장착된 회전가능한 액츄에이터로서, 액츄에이터의 회전에 응답하여 피스톤을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게끔 피스톤에 결합된, 액츄에이터;를 포함하고,
    회전가능한 액츄에이터는 액츄에이터가 결합 메카니즘으로부터 축방향으로 이격되는 제1 위치로부터 액츄에이터가 결합 메카니즘 주위에 배치되는 제2 위치로 축방향으로 움직일 수 있고, 액츄에이터와 피스톤은 액츄에이터의 제1 위치로부터 제2 위치로의 움직임에 응답하여 피스톤이 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이게끔 기계적으로 결합된, 커넥터 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    피스톤은 외부와, 피스톤의 외부에 있는 제1 밀봉부 및 제2 밀봉부를 구비하는, 커넥터 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    제1 커넥터 몸체는 적어도 하나의 측부 개구를 구비하며, 액츄에이터는 제1 커넥터 몸체에 있는 측부 개구를 통하여 제1 피스톤 밀봉부와 제2 피스톤 밀봉부 사이에서 피스톤에 기계적으로 결합되는, 커넥터 조립체.
  16. 제 13 항에 있어서,
    액츄에이터와 피스톤은 일체적으로 연결되지 않고서 기계적으로 결합되는, 커넥터 조립체.
  17. 삭제
  18. 제 13 항에 있어서,
    각 커넥터 몸체는 커넥터 몸체의 내부와 소통되는 개구를 제1 단부에 구비하고, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중의 적어도 하나는 개구를 둘러싸는 밀봉부를 포함하며, 커넥터 조립체는 제거가능한 벗김 스트립을 포함하고, 그 벗김 스트립은 각각의 커넥터 몸체의 제1 단부를 따라 연장되고 또한 그 개구를 덮어서 커넥터 몸체의 내부를 외부 오염물로부터 밀봉시키는, 커넥터 조립체.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 유체 연결을 이루는 방법으로서,
    중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들에서 결합 메카니즘에 의하여 중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체를 결합시키는 단계;
    액츄에이터가 제1 커넥터 몸체의 외부에 위치되는 제1 위치로부터 액츄에이터가 결합 메카니즘 주위에 위치되는 제2 위치로 액츄에이터를 움직이는 단계; 및
    액츄에이터의 움직임에 응답하여, 액츄에이터에 결합된 중공형 피스톤이, 피스톤이 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 위치되는 제1 위치로부터 피스톤이 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 사이에서 연장되고 또한 피스톤의 외부가 제1 커넥터 몸체 및 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉되는 제2 위치로 움직여지는 단계;를 포함하는, 유체 연결 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 결합 후에 제1 커넥터 몸체와 제2 케넉터 몸체의 제1 단부들로부터 벗김 스트립을 제거하는 단계를 더 포함하는, 유체 연결 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    액츄에이터가 움직이는 단계는 액츄에이터의 회전을 포함하는, 유체 연결 방법.
  24. 유체 연결을 이루는 방법으로서,
    중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들에서 중공형의 제1 커넥터 몸체와 중공형의 제2 커넥터 몸체를 결합시키는 단계;
    제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체 중 적어도 하나의 외부 주위에서 액츄에이터를 회전시키는 단계; 및
    액츄에이터의 회전에 응답하여 액츄에이터에 결합된 중공형 피스톤을 제1 위치로부터 제2 위치로 움직이는 단계로서, 제1 위치에서는, 피스톤이 제1 커넥터 몸체의 내부 안에 슬라이딩(sliding)가능하게 배치되고 또한 피스톤의 제1 단부 및 제2 단부가 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되며, 제2 위치에서는, 피스톤이 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체를 연결시키며 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 내부들에 대해 밀봉을 이루고 또한 피스톤의 제1 단부가 제2 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되며 피스톤의 제2 단부는 제1 커넥터 몸체의 제1 단부와 제2 단부 사이에 배치되고, 피스톤의 내부는 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제2 단부들 사이에서 유체적으로 소통되는, 단계;를 포함하는, 유체 연결 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 결합 후에, 제1 커넥터 몸체와 제2 커넥터 몸체의 제1 단부들로부터 벗김 스트립을 제거하는 단계를 더 포함하는, 유체 연결 방법.
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