KR101634206B1 - 커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트­충진 인클로저들 및 방법들 - Google Patents

커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트­충진 인클로저들 및 방법들 Download PDF

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조지 더블유. 3세 플리엄
지미 이. 막스
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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리는 하우징, 실란트의 덩어리 및 실란트 밸브 메커니즘을 포함한다. 이러한 하우징은 커넥션을 수용하기 위한 주 공동(main cavity)을 포함한다. 상기 실란트의 덩어리는 상기 주 공동에 배치된다. 상기 실란트 밸브 메커니즘은 오버플로우 챔버 및 주 공동과 상기 오버플로우 챔버 간의 게이트 부재를 포함한다. 상기 게이트 부재는 닫힌 위치 및 개방 위치로 선택적으로 위치가능하고, 닫힌 위치에서 상기 게이트 부재는 주 공동으로부터 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 실질적으로 방지하며, 개방 위치에서 게이트 부재는 주 공동으로부터 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 허용한다.

Description

커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트­충진 인클로저들 및 방법들{SEALANT-FILLED ENCLOSURES AND METHODS FOR ENVIRONMENTALLY PROTECTING A CONNECTION}
본 출원은 2008년 11월 18일 출원된 미국 임시특허출원 번호 제61/115,746호에 우선권을 주장하고, 상기 출원의 개시 내용은 참조에 의해 본원에 통합된다.
본 출원은 환경적으로 보호적인(environmentally protecting) 인클로저들에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 케이블 커넥션들을 환경적으로 보호하기 위한 인클로저들 등에 관한 것이다.
실란트-충진된 환경적으로 보호적인 인클로저들은 케이블 커넥션들을 보호하기 위해 이용된다. 이러한 인클로저들은 원격 신호 송신 케이블들, 전력 송신 케이블들 등 간의 커넥션들을 환경적으로 보호하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, Huynh-Ba 등의 미국 특허 제5,763,835호는 클램 쉘(clam shell) 형태로 힌지 연결되고 닫힐 수 있는(hingedly connected and closable) 공동화된 바디들의 쌍을 포함하는 겔-충진 인클로저를 개시한다. 인클로저가 케이블들 주위에서 닫히는 경우, 겔은 전형적으로 변위(displace)되고 이에 의해 신장되며 케이블 스플라이스 등의 주위를 밀봉한다.
그러나 이러한 인클로저들은 전형적으로 제한된 범위의 커넥션/케이블 사이즈들 주위를 적합하게 밀봉하도록 적응된다. 부가적으로 비교적 큰 커넥션들 및 케이블들에 대하여, 커넥션/케이블들 주위로 인클로저를 닫기 위해 요구되는 힘은 과도하게 클 수 있다. 일반적으로, 보다 큰 인클로저들 및 케이블/커넥션 부피들에 대하여, 최소 의도된 케이블/커넥션 구성으로부터 최대 의도된 케이블/커넥션 구성까지 부피에 있어서 큰 차이가 있을 수 있다. 결과적으로 가장 작은 의도된 구성을 적절히 밀봉하기 위해 충분하지만 여전히 오퍼레이터가 인클로저를 손쉽게 닫을 수 있도록 하는 겔의 양을 인클로저에 제공하는 것은 곤란할 수 있다. 큰 부피의 겔이 큰 케이블/커넥터를 수용하도록 변위(displace)되어야 할 때, 이러한 겔은 상기 인클로저의 단부를 통해 압출(extrude)될 수 있거나 벽들을 넘어 오를 수 있다(이러한 경우 상기 겔은 래치 영역에 축적될 수 있음). 이러한 동작들은 상기 인클로저가 닫히는 것을 곤란하게 하는 인클로저 내의 상당한 내부 압력을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리(sealant-filled enclosure assembly)는 하우징, 실란트의 덩어리(a mass of sealant) 및 실란트 밸브 메커니즘을 포함한다. 상기 하우징은 상기 커넥션을 수용하기 위한 주 공동(main cavity)을 포함한다. 상기 실란트의 덩어리는 상기 주 공동에 배치된다. 상기 실란트 밸브 메커니즘은 오버플로우 챔버(overflow chamber) 및 상기 주 공동과 상기 오버플로우 챔버 사이의 게이트 부재를 포함한다. 상기 게이트 부재는 닫힌 위치 및 개방 위치 각각으로 선택적으로 위치가능하고, 상기 닫힌 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위를 실질적으로 방지하며, 상기 개방 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버 챔버로의 실란트의 변위를 허용한다.
본 발명의 방법 실시예들에 따르면, 커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 방법은 실란트-충진 인클로저 어셈블리를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 실란트-충진 인클로저 어셈블리는 하우징, 실란트의 덩어리 및 실란트 밸브 메커니즘을 포함한다. 상기 하우징은 상기 커넥션을 수용하기 위한 주 공동을 포함한다. 상기 실란트의 덩어리는 상기 주 공동에 배치된다. 상기 실란트 밸브 메커니즘은 오버플로우 챔버 및 상기 주 공동과 상기 오버플로우 챔버 사이의 게이트 부재를 포함한다. 상기 게이트 부재는 닫힌 위치 및 개방 위치 각각으로 선택적으로 위치가능하고, 상기 닫힌 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위를 실질적으로 방지하며, 상기 개방 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 허용한다. 상기 방법은: 상기 주 공동에 상기 커넥션을 배치하는 단계; 상기 게이트 부재를 상기 닫힌 위치로부터 상기 개방 위치로 천이(transition)시키는 단계; 및 상기 실란트의 일부를 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로 변위시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징들, 장점들 및 세부사항들은 뒤따르는 실시예들에 대한 상세한 설명 및 도면들을 판독하는 것으로부터 당업자에 의해 인식될 것이고, 이러한 설명은 본 발명을 단지 예시하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 개방 위치에 있고 커넥션이 그 안에 부분적으로 설치되는 실란트-충진 인클로저 어셈블리에 대한 상부 배경도이다.
도 2는 개방 위치에 있는 도 1의 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 일부를 형성하는 하우징에 대한 상부 배경도이다.
도 3은 도 2의 라인 3-3을 따라 취해진 도 2의 하우징의 단면도이다.
도 4는 도 2의 라인 4-4를 따라 취해진 도 2의 하우징의 단면도이다.
도 5는 도 2의 라인 5-5를 따라 취해진 도 2의 하우징의 단면도이다.
도 6은 커넥션 어셈블리를 형성하기 위해 상기 커넥션 주위에 설치되는 도 1의 실란트-충진 인클로저 어셈블리에 대한 상부 배경도이다.
도 7은 도 6의 라인 7-7을 따라 취해진 도 6의 커넥션 어셈블리의 단면도이고, 여기서 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 게이트 부재들은 그들의 닫힌 위치들에 있다.
도 8은 도 7의 라인 8-8을 따라 취해진 도 6의 커넥션 어셈블리의 단면도이고, 여기서 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 게이트 부재들은 그들의 닫힌 위치들에 있다.
도 9는 도 7의 라인 9-9를 따라 취해진 도 6의 커넥션 어셈블리의 단면도이고, 여기서 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 게이트 부재들은 그들의 닫힌 위치들에 있다.
도 10은 도 6의 라인 7-7을 따라 취해진 도 6의 커넥션 어셈블리의 단면도이고, 여기서 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 게이트 부재들은 그들의 개방 위치들에 있다.
도 11은 본 발명의 추가적인 실시예들에 따른 개방 위치에 있는 실란트-충진 인클로저 어셈블리에 대한 상부 배경도이다.
도 12는 개방 위치에 있는 도 11의 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 일부를 형성하는 하우징의 덮개 부재(cover member)에 대한 상부 배경도이다.
도 13은 도 12의 덮개 부재의 하부 배경도이다.
도 14는 도 12의 라인 14-14를 따라 취해진 도 12의 덮개 부재의 단면도이다.
도 15는 커넥션 어셈블리를 형성하기 위해 커넥션 상에 설치된 도 11의 실란트-충진 인클로저 어셈블리에 대한 길이방향, 중심 단면도이고, 상기 게이트 부재들은 그들의 개방 위치들에 있고 실란트-충진 인클로저 어셈블리의 보충 정지 부재(supplemental stop member)들은 그들의 전개된(deployed) 위치들에 있다.
본 발명은 이제부터 첨부된 도면들을 참조하여 보다 완전하게 기술될 것이고, 도면에서는 본 발명의 예시적인 실시예들이 도시된다. 도면들에서, 영역들 또는 피처들의 상대적 사이즈들은 명확화를 위해 과장될 수 있다. 그러나 본 발명은 수많은 다양한 형태로 구현될 수 있고 본원에서 제시되는 실시예들로 제한되는 것으로서 해석되어서는 안 된다; 오히려, 이러한 실시예들은 본 개시내용이 철저하고 완벽하게 되고 당업자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달하도록 제공된다.
제 1, 제 2 등과 같은 용어들이 다양한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 영역들, 층들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 이용될 수 있지만 이러한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 영역들, 층들 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 의해 제한되어서는 안된다는 점이 이해될 것이다. 이러한 용어들은 단지 하나의 엘리먼트, 컴포넌트, 영역, 층 또는 섹션을 다른 영역, 층 또는 섹션과 구분하기 위해 이용된다. 따라서 이하 논의되는 제 1 엘리먼트, 컴포넌트, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 교시들로부터 벗어남이 없이 제 2 엘리먼트, 컴포넌트, 영역, 층 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.
"밑", "아래", "하부", "위" "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들은, 도면들에서 도시된 것과 같이 한 엘리먼트 또는 피처들의 다른 엘리먼트(들) 또는 피처(들)에 대한 관계를 설명하기 위해 설명의 편의를 위하여 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은 도면들에서 도시된 배향(orientation) 이외에도 사용 또는 동작 중인 디바이스의 상이한 배향들을 포괄하도록 의도됨이 이해될 것이다. 예를 들어, 다른 엘리먼트들 또는 피처들의 "아래" 또는 "밑"에 있는 것으로 설명된 엘리먼트들은 도면들 내의 디바이스가 뒤집히는 경우, 다른 엘리먼트들 또는 피처들의 "위"로 배향될 것이다. 따라서 예시적인 용어 "아래"는 위 아래의 배향 양자 모두를 포괄할 수 있다. 이러한 디바이스는 달리 배향될 수 있고(90°회전하거나 다른 배향들로) 그리고 본원에서 사용되는 공간적으로 상대적인 기술어들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본원에서 사용될 때, 단수형 "하나", "하나의" 및 "상기"는 명시적으로 달리 기술되지 않는다면 복수형들 또한 포함하도록 의도된다. 본 명세서에서 사용될 때 용어들 "구비한다(include)", "포함한다(comprise)", "구비하는(including)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 기술된 피처들, 완전체들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 피처들, 완전체들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않음이 추가로 이해될 것이다. 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "연결(connect)" 또는 "결합(couple)"된 것으로 언급될 때, 그것은 나머지 엘리먼트에 직접 연결 또는 결합될 수 있거나 중간의 엘리먼트들이 존재할 수 있음을 이해할 것이다. 본원에서 사용될 때, 용어 "및/또는"은 연관되어 나열된 아이템들 중 하나 이상의 아이템들 중 임의의 것과 이들의 모든 조합들을 포함한다.
달리 규정되지 않은 경우, 본원에서 사용되는 모든 용어들(기술적 용어 및 과학적 용어들을 포함)은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 통상적으로 사용되는 사전들에서 규정된 것들과 같은 용어들은 본 명세서 및 관련 기술의 문맥에서의 이들의 의미와 부합하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고 본원에서 명시적으로 그렇게 규정되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것임이 이해될 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 커넥터를 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리는 주 공동을 규정하는 하우징, 상기 주 공동에 배치되는 실란트의 덩어리, 및 실란트 밸브 메커니즘을 포함한다. 이러한 실란트 밸브 메커니즘은 오버플로우 챔버, 및 주 챔버와 상기 오버플로우 챔버 사이에 있고 닫힌 위치 및 개방 위치 각각에 선택적으로 위치가능한 게이트 부재를 포함하고, 상기 닫힌 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위를 실질적으로 방지하며, 상기 개방 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 허용한다.
도 1-10을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 실란트-충진 인클로저 어셈블리(100)가 본원에서 도시된다. 인클로저 어셈블리(100)는 커넥션 및/또는 케이블들 등 주위에서 밀봉된 인클로저를 형성하도록 적응된다. 예를 들어, 인클로저 어셈블리(100)는 도 6-10에 가장 잘 도시된 것과 같이 커넥션 어셈블리(9)를 형성하기 위해 커넥터(16)에 의해 접합(join)되는 다수의 케이블들(12, 14)(예를 들어, 전력 선로들) 주위에 환경적으로 보호적인 인클로저를 형성하기 위해 이용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 실란트-충진 인클로저(100)는 도 1에 도시된 것과 같은 개방 위치와 도 6에 도시된 것과 같은 닫힌 위치 사이에서 상대적으로 위치되도록 적응되는 제 1 쉘(shell) 또는 덮개 부재(122) 및 제 2 쉘 또는 덮개 부재(124)를 포함하는 하우징(120)을 포함한다. 선택적으로 덮개 부재들(122, 124)은 힌지(예를 들어, 리빙 힌지(living hinge))에 의해 접합될 수 있다. 실란트의 덩어리들(170, 180)은 덮개 부재들(122, 124)에 배치된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 그리고 이하 보다 상세하게 논의되는 것처럼, 실란트(170, 180)들 각각은 겔(gel)일 수 있다. 개방 위치에서, 인클로저 어셈블리(100)는 커넥터(16) 및 도전체들(12, 14)의 인접한 부분들을 수용할 수 있다. 닫힌 위치에서, 실란트들(170, 180)을 포함하여 인클로저 어셈블리(100)는 커넥터(16) 주위를 밀봉하고 이를 환경적으로 보호하도록 동작할 수 있다. 닫힌 위치에서, 인클로저 어셈블리(100)는 인클로저 공동(106)(도 7 및 9) 및 이러한 인클로저 공동(106)과 연통(communicate)하는 포트들의 대향하는 쌍들(108)(도 6)을 규정한다.
도 2-5에 가장 잘 도시된 것처럼 하우징(120)을 보다 상세히 참조하면, 덮개 부재들(122, 124)은 일반적으로 동일한 방식으로 구성된다. 각 덮개 부재(122, 124)는 하부 벽(130)을 포함한다. 대향하는 측벽들(132) 및 대향하는 단부 벽들(134)은 하부 벽(130)으로부터 상향으로 연장된다. 포트 연장부들(140)의 대향하는 쌍들은 각 덮개 부재(122, 124)의 단부로부터 길이방향으로 연장된다. 각 포트 연장부(140)는 포트 벽(142)에 의해 종단처리(terminate)된다. 다른 실시예들에 따르면, 포트 벽들(142)은 파열가능(frangible)할 수 있다. 예를 들어, 포트 벽들(142)은 도시된 것처럼 비교적 얇은 멤브레인들에 의해 접합된 일련의 핑거들을 포함하는 주름(corrugation)들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, 포트 벽들은 파열가능한 영역들에 의해 닫힌 채로 릴리스 가능하게 고정된 경성(rigid) 또는 반-경성 파손 패널(semi-rigid breakaway panel)들일 수 있다.
벽들(132, 134)의 상부 엣지들은 개구부(138A)를 규정하는 주변부 엣지(138)를 형성한다. 벽들(130, 132, 134) 및 각 덮개 부재(122, 124)의 포트 연장부들(140)은 개구부(138A)와 연통하는 공동(136) 또는 전체 덮개 부재 챔버를 규정한다. 이러한 공동(136)은 각 포트 연장부(140) 내에 규정되는 도전체 포트 부채널들(136B) 및 주 공동 부분(136A)을 포함한다.
대향하는 타이 슬롯들(opposed tie slots; 146)이 각 덮개 부재(122, 124) 내에 규정된다. 타이들(30)은 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 덮개 부재들(122, 124)을 함께 고정하기 위해 이용될 수 있다. 스냅들 또는 래치들과 같은 다른 메커니즘들이 덮개 부재들(122, 124)을 고정하기 위해 이용될 수 있다.
각 덮개 부재(122, 124)는 조정가능한 실란트 부피 제어 시스템(151)을 더 포함한다. 각 시스템(151)은 포트 부채널들(136B)의 각각의 쌍 사이에 각각 배치되는 대향하는 실란트 밸브 메커니즘들(150)의 쌍을 포함한다. 이러한 메커니즘들(150)은 실질적으로 동일한 방식으로 구성 및 동작될 수 있고, 따라서 메커니즘들(150) 중 단지 하나만이 이제부터 상세히 기술될 것이고, 이러한 설명은 다른 메커니즘(150)에 유사하게 적용될 수 있음이 인식된다.
실란트 밸브 메커니즘(150)은 오버플로우 챔버(156) 및 공동(136)과 챔버(156)를 유체 연결(fluidly connecting)하는 밸브 포트(152)를 포함한다. 메커니즘(150)은 도 2에 도시된 것과 같은 닫힌 위치에서 챔버(156)와 공동(136) 사이의 유체 연통(fluid communication)을 방지 또는 실질적으로 제거하기 위해 포트(152)(도 2 및 10)에 걸쳐 있는(span) 게이트 부재(154)를 더 포함한다. 게이트 부재(154)는 실질적으로 경성 부재 또는 패널일 수 있다. 게이트 부재(154)는 힌지(154A)(예를 들어 리빙 힌지; 도 2 참조)에 의해 덮개 부재(122, 124)의 하부 벽에 피봇 접합된다. 파열가능한 커넥터 부분들(154B)은 게이트 부재(154)를 닫힌 위치에 유지하도록 측벽들(154C)에 게이트 부재(154)를 릴리스 가능하게 고정한다. 커넥터 부분들(154B)이 분할되는 경우, 게이트 부재(154)는 포트(152)를 통해 공동(136)과 챔버(156) 간에 유체 연통을 제공하기 위한 하나 이상의 개방 위치들로 힌지(154A) 둘레를 피봇(pivot)될 수 있다. 메커니즘(150)은 베이스 정지 벽(160) 및 환경으로의 배출구(158)를 더 포함한다.
하우징(120)은 임의의 적합한 물질로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 하우징(120)은 전기적으로 절연적인 물질로 또는 이를 이용하여 형성된다. 몇몇 실시예들에서, 하우징(120)은 진공 성형(vacuum form)된 또는 몰딩된 폴리머 물질로 형성된다. 하우징(120)은 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌, ABS 및/또는 PMMA로 형성될 수 있다. 하우징(120)은 난연성(flame retardant) 물질로 형성될 수 있다. 하우징 물질은 임의의 색깔이거나 또는 투명할 수 있다.
사용 전에, 실란트(170)는 이러한 실란트의 주요 실란트 부분이 주 공동(136)에 배치되고 포트 실란트 부분들이 포트 부채널들(136B)에 배치되도록 덮개 부재(122)의 공동(136)에 포함될 수 있다. 사용 전에, 실란트(180)는 이러한 실란트의 주요 실란트 부분이 주 공동(136)에 배치되고 포트 실란트 부분들이 포트 부채널들(136B)에 배치되도록 덮개 부재(124)의 공동(136)에 포함될 수 있다.
실란트들(170, 180)은 임의의 적합한 실란트들일 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 실란트들(170, 180)은 겔 실란트들이다. 본원에서 사용될 때, "겔"은 유체 익스텐더(fluid extender)에 의해 익스텐드되는 고체들인 물질들의 카테고리를 지칭한다. 겔은 어떠한 정상 상태(steady state) 흐름도 나타내지 않는 실질적으로 희석된 시스템일 수 있다. Ferry의 "Viscoelastic Properties of Polymers" 3판 529페이지(J. Wiley & Sons, New York 1980)에서 논의된 것처럼, 폴리머 겔은 화학 결합들에 의해 링크되든지 또는 결정질들 또는 어떤 다른 종류의 접합에 의해 링크되든지 크로스-링크된 용액일 수 있다. 정상 상태 흐름의 부존재는 고체-유사 특성들의 정의라고 간주될 수 있는 한편 실질적 희석은 겔들의 비교적 낮은 모듈러스를 제공하기 위해 필수적일 수 있다. 고체 성질은 일반적으로 폴리머 체인들의 크로스링크를 통해 어떤 종류의 접합 또는 폴리머의 다양한 브랜치 체인들의 연관된 치환들의 도메인들의 생성을 통해 물질 내에 형성된 연속적 망 구조에 의해 성취될 수 있다. 이러한 크로스링크는 크로스링크 사이트들이 겔의 사용 조건들에서 유지될 수 있는 한 물리적이거나 화학적일 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 겔들은 실리콘(유기실리콘(organopolysiloxane)) 겔들, 예를 들어 Debbaut의 미국 특허 제4,634,207호(이하 "Debbaut '207"); Camin 등의 미국 특허 제4,680,233호; Dubrow 등의 미국 특허 제4,777,063호; 및 Dubrow 등의 미국 특허 제 5,079,300호(이하 "Dubrow '300")에 교시된 유체-익스텐드된 시스템들일 수 있고, 이들 각각의 개시내용들은 참조에 의해 본원에 통합된다. 이러한 유체-익스텐드된 실리콘 겔들은 위에서 인용된 특허들에서와 같은 비반응성 유체 익스텐더들 또는 과잉의 반응성 액체, 예를 들어 비닐-풍부(vinyl-rich) 실리콘 유체를 이용하여 생성될 수 있고, 따라서 그것은 Midland, Michigan의 Dow-Corning으로부터 상업적으로 이용가능한 Sylgard® 527에 의해 예시된 것과 같은, 또는 Nelson의 미국 특허 제3,020,260호에 개시된 것과 같은, 익스텐더와 유사하게 작용한다. 경화(curing)가 이러한 겔들의 준비에 일반적으로 수반되기 때문에, 이들은 때때로 열경화성 겔들로 지칭된다. 겔은 Bristol, Pennsylvania 소재의 United Chemical Technologies. Inc.로부터 상업적으로 이용가능한, 디비닐 말단 폴리디메틸실록산( divinyl terminated polydimethylsiloxane), 테트라키스 (디메틸실록시)실란(tetrakis (dimethylsiloxy)silane), 백금 디비닐테트라메틸디실록산 복합체(platinum divinyltetramethyldisiloxane complex), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 및 1,3,5,7-테트라비닐테트라-메틸시클로테트라실록산(1,3,4,7-tetravinyltetra-methylcyclotetrasiloxane)(적절한 가사 시간(pot life)을 제공하기 위한 반응 억제제)로부터 생성된 실리콘 겔일 수 있다.
다른 유형의 겔들, 예를 들어 상기 Debbaut '261 및 Debbaut의 미국 특허 제5,140,476호(이하 "Debbaut '476")에서 교시된 것과 같은 폴리우레탄 겔들 및 Chen의 미국 특허 제4,369,284호; Gamarra 등의 미국 특허 제4,716,183호; 및 Gamarra의 미국 특허 제4,942,270호에 기술된 것과 같은 나프텐 또는 비방향족 또는 저 방향성 함유 탄화수소 오일의 익스텐더 오일을 이용하여 익스텐드된 스티렌-에틸렌 부틸렌스티렌(SEBS) 또는 스티렌-에틸렌 프로필렌-스티렌(SEPS)에 기반한 겔들이 이용될 수 있다. 상기 SEBS 및 SEPS 겔들은 유체-익스텐드된 탄성률 상(elastometric phase)에 의해 상호연결된 유리질 스티렌 마이크로상들을 포함한다. 상기 마이크로상-분리된 스티렌 도메인들은 시스템들에서 접합 점들의 역할을 한다. 상기 SEBS 및 SEPS 겔들은 열가소성 시스템들의 예들이다.
이용될 수 있는 겔들의 또 다른 클래스는 Chang 등의 미국 특허 제5,177,143호에 기술된 것과 같은 EPDM 고무-기반 겔들이다.
이용될 수 있는 또 다른 클래스의 겔들은 WO 96/23007에 개시된 것과 같은 무수물-함유 폴리머들에 기초한다. 이러한 겔들은 양호한 열 저항을 갖는다고 보고된다.
겔은 힌더드 페놀(hindered phenol)(예를 들어, Tarrytown, New York 소재의 Ciba-Geigy Corp.로부터 상업적으로 이용가능한 Irganox™ 1076), 아인산염들(phosphites)(예를 들어, Tarrytown, New York 소재의 Ciba-Geigy Corp.로부터 상업적으로 이용가능한 Irgafos™ 168), 금속 비활성화제(metal deactivators)(예를 들어, Tarrytown, New York 소재의 Ciba-Geigy Corp.로부터 상업적으로 이용가능한 Irganox™ D 1024), 및 황화물들(예를 들어, Wayne, New-Jersey 소재의 American Cyanamid Co.로부터 상업적으로 이용가능한 Cyanox LTDP)과 같은 산화방지제들 및 안정제들, 광안정제들(light stabilizers)(예를 들어, Wayne, New Jersey 소재의 American Cyanamid Co.로부터 상업적으로 이용가능한 Cyasorb UV-531), 및 할로겐화된 파라핀들(halogenated paraffins)(예를 들어, Hammond, Indiana 소재의 Ferro Corp.로부터 상업적으로 이용가능한 Bromoklor 50)과 같은 난연제들(flame retardants) 및/또는 인 함유 유기 화합물들(예를 들어, Dobbs Ferry, New York 소재의 Akzo Nobel Chemicals Inc.로부터 상업적으로 이용가능한 Fyrol PCF 및 Phosflex 390) 및 산 제거제들(acid scavengers)(예를 들어, Cleveland, Ohio 소재의 Kyowa Chemical Industry Co. Ltd 내지 Mitsui & Co.로부터 상업적으로 이용가능한 DHT-4A 및 하이드로탈사이트(hydrotalcite))를 포함하여 다양한 첨가물들을 포함할 수 있다. 다른 적합한 첨가물들은 San Diego, Calif 소재의 D. A. T. A., Inc. 및 The International Plastics Selector, Inc.에 의해 출판된 "Additives for Plastics, Edition 1"에 기술된, 착색제들(colorants), 살생물제들(biocides), 점착제들(tackifiers) 등을 포함한다.
경도, 응력 이완, 및 점성(tack)은 힘을 측정하기 위한 로드 셀, 5 그램 트리거, 및 ¼ 인치(6.35 mm) 스테인리스 강철 프로브를 갖는, Texture Technologies Texture Analyzer 등의 기계를 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 12 그램의 겔을 포함하는 20 mL 유리병의 경도를 측정하기 위해, 프로브는 4.0 mm의 관통 거리까지 0.2 mm/sec의 속도로 겔 내로 강제 삽입(force)된다. 겔의 경도는 프로브를 이러한 속도로 4.0 mm로 특정된 겔을 관통하도록 강제하기 위해 요구되는 그램 단위의 힘이다. 보다 높은 수는 보다 경도가 높은 겔들을 나타낸다.
점성 및 응력 이완은 관통 속도가 2.0 mm/sec이고 프로브가 겔 내로 약 4.0 mm의 관통 거리까지 강제 삽입될 때 로드 셀에 의해 경험되는 힘 대 시간 곡선의 자취를 따라감으로써 생성된 응력 곡선으로부터 판독된다. 프로브는 1분 동안 4.0 mm 관통에 유지되고 2.00 mm/sec의 속도로 회수(withdraw)된다. 응력 이완은 사전-설정 관통 깊이에서 프로브에 저항하는 최초 힘(Fi) - 1 분 후 프로브에 저항하는 힘(Ff)을 최초 힘(Fi)으로 나눈 비율이고, 퍼센트로 표현된다. 즉 퍼센트 응력 이완은 다음과 같다:
Figure 112011046498377-pct00001
여기서 Fi 및 Ff 는 그램 단위이다. 다시 말해서, 응력 이완은 최초 힘에 대한 (최초 힘 - 1분 후의 힘)의 비율이다. 이는 겔에 가해지는 임의의 유도된 압축을 이완하기 위한 겔의 능력에 대한 측정치라고 간주될 수 있다. 점성은 프로브가 겔로부터 밖으로 잡아 당겨지면서 사전설정 관통 깊이로부터 2.0 mm/sec의 속도로 회수될 때 프로브에 대한 그램 단위의 힘 저항(force in grams resistance)의 양이라고 간주될 수 있다.
겔들을 특성화하기 위한 대안적인 방법은 Debbaut '261 ; Debbaut '207: Debbaut '746; 및 Debbaut 등의 미국 특허 제5,357,057호에 제안된 것과 같은 ASTM D-217에 따른 원뿔 관통 파라미터들에 의한 것이고, 이들은 참조에 의해 전체로서 본원에 통합된다. 원뿔 관통("CP") 값들은 약 70(10-1 mm) 내지 약 400(10-1 mm)의 범위일 수 있다. 보다 경도가 높은 겔들은 일반적으로 약 70(10-1 mm) 내지 약 70(10-1 mm)의 CP 값들을 가질 수 있다. 보다 무른(softer) 겔들은 일반적으로 약 200(10-1 mm) 내지 약 400(10-1 mm)의 CP 값들을 가질 수 있고, 보다 바람직하게는 약 250(10-1 mm) 내지 약 375(10-1 mm)의 범위이다. 특정 물질 시스템에 대해서, CP와 Voland 그램 경도 간의 관계는 Dittmer 등의 미국 특허 제4,852,646호에서 제안된 것과 같이 발전될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 겔은 texture analyzer에 의해 측정될 때 약 5 내지 100 그램 힘의 Voland 경도를 가진다. 겔은 ASTM D-638에 의해 측정될 때 적어도 55%의 신장도(elongation)를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면, 이러한 신장도는 적어도 100%이다. 겔은 80% 미만의 응력 이완을 가질 수 있다. 겔은 약 1 그램 초과의 점성을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면 실란트들(170, 180)은 위에서 기술된 것과 같은 겔들이지만, 다른 유형의 실란트들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 실란트들(170, 180)은 실리콘 그리스(grease) 또는 탄화수소-기반 그리스일 수 있다.
인클로저 어셈블리(100)는 다음의 방법으로 형성될 수 있다. 덮개 부재들(122, 124)은 몰딩될 수 있다(예를 들어, 사출 성형 또는 진공 성형). 다른 실시예들에 따르면, 덮개 부재들(122, 124)은 힌지를 이용하여 통합적으로 형성되고 일체로 몰딩될 수 있다.
실란트(170, 180)가 경화가능한 겔과 같은 경화를 요하는 물질인 경우, 실란트는 인시튜로 경화될 수 있다.
인클로저 어셈블리(100)는 인클로징된 커넥션(9)(도 6 내지 9)을 형성하기 위해 본 발명의 방법들에 따라 다음과 같이 이용될 수 있다. 커넥션(22)은 도전체들(12, 14) 상에 커넥터(16)를 설치함으로써 우선 형성된다. 실란트 밸브 메커니즘들(150)은 실란트의 변위를 바람직하게 제어하기 위해 이하 기술되는 것처럼 설정 또는 조정될 수 있다. 그 후, 인클로저 어셈블리(100)는 커넥션(22) 및 도전체들(12, 14)의 부분들 위에 설치된다. 인클로저 어셈블리(100)는 도 1에 도시된 것처럼 개방 위치로 유지될 수 있고 커넥션(22)은 덮개 부재들(122, 124) 중 하나 또는 그 사이에 삽입될 수 있다. 인클로저 어셈블리(100)는 그 후 도 6-9에 도시된 것과 같이 덮개 부재들(122, 124) 중 하나 또는 양자 모두를 함께 압박(urge)함으로써 닫히고, 그 후 타이 슬롯들(146)을 통해 타이 랩들(30)을 설치함으로써 이러한 위치에 고정된다. 래치들 또는 클립들 또한 덮개 부재들(122, 124)을 고정하기 위해 이용될 수 있다.
닫힌 하우징(120)은 주 인클로저 공동 및 연속적 포트 채널들(109)을 포함하는 인클로저 공동(106)을 규정한다(도 8; 포트 연장부들(140)에 의해 집합적으로 규정). 커넥션(22)은 실란트(170, 180) 내에 캡슐화되고 실란트(170, 180) 및 커넥션(22)은 차례로 하우징(120) 내에 캡슐화된다(즉, 인클로저 공동(106) 내에 포함). 커넥션(22) 내에 있고 커넥션(22)으로부터 연장되며 포트 채널들(109)을 통해 포트 벽들(142)까지의 도전체들(12, 14)의 부분들은 실란트(170, 180) 내에 유사하게 캡슐화된다.
인클로저 어셈블리(100)가 닫히기 전에 또는 닫힘에 따라, 도전체들(12, 14)은 도전체들(12, 14)이 이를 통과하여 일반적으로 이에 의해 둘러싸이도록 파열가능한 벽들(142)을 파손(break)시키거나 비스듬히 벌릴(splay) 수 있다. 벽들(142)은 외부를 향해 비스듬하게 각을 이룰 수 있기 때문에, 이들은 도전체들(12, 14)에 의해 외부를 향해 벌려지는 경향이 있다.
도시된 것과 같이 몇몇 실시예들에 따르면, 인클로저 어셈블리(100)가 그 안에 커넥션(22)이 배치된 채로 개방 위치로부터 닫힌 위치로 천이될 때 실란트들(170, 180) 중 적어도 하나 그리고 몇몇 실시예들에 따르면 이들 양자 모두를 커넥션(22)이 변위시키도록 보장하기 위해 실란트들(170, 180)의 구성들 및 부피들이 선택된다.
몇몇 실시예들에 따르면, 커넥터(16)의 결합된 부피, 인클로저 공동(106) 내의 도전체들(12, 14)의 부분들, 및 실란트들(170, 180)은 인클로저 공동(106)의 부피보다 크다.
몇몇 실시예들에 따르면, 인클로저 어셈블리(100)가 본원에서 기술된 것처럼 설치되는 경우, 커넥션(22) 주위에서 덮개 부재들(122, 124)을 닫게 되면, 실란트들(170, 180)은 커넥터(16) 주변에 흐르게 되고 몇몇 경우들에서 커넥터(16) 내의 틈(interstice)들 내로 흐르게 되도록, 실란트들(170, 180)을 커넥터(16) 주위로 강제로 변위시킨다. 몇몇 실시예들에 따르면, 실란트들(170, 180)은 커넥터(16)를 실질적으로 완전히 캡슐화한다.
실란트 밸브 메커니즘들(150)은 인클로저 어셈블리(100)의 성능 또는 유효 용량을 조정 또는 튜닝하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 인클로저 어셈블리(100)는 비교적 크기가 크거나 작은 커넥션들(22)과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 작은 커넥션(22)에 대해 만족스런 실란트 밀봉을 제공하기 위해서, 적어도 특정 부피의 공동들(136)은 실란트들(170, 180)을 이용하여 충진되어야 한다. 그러나 인클로저 어셈블리(100)가 큰 커넥션(22) 상에 설치되어야 하는 경우, 커넥션(22)은 너무나 많은 실란트(170, 180)를 변위시킬 수 있어 덮개 부재들(122, 124)은 과도한 노력 없이는 닫힐 수 없게 된다.
작은 커넥션(22)의 경우, 오퍼레이터는 밸브 게이트 부재들(154)을 이들의 닫힌 위치들에 남겨둘 수 있다. 도 7-9에 도시된 것처럼 덮개 부재들(122, 124)이 닫히는 경우 게이트 부재들(154)은 닫힌 채로 남겨질 것이고 실란트들(170, 180)은 알려진 방식으로 변위될 것이다. 즉 실란트들(170, 180)은 게이트 부재들(154)에 의해 챔버들(156) 내로 흘러들어가지 못하도록 방지된다.
큰 커넥션(22)의 경우, 오퍼레이터는 각 밸브 메커니즘(150)의 밸브 게이트 부재(154)를 파손시킬 수 있고 밸브 포트(152)를 개방하기 위해 챔버(156)의 제한된 공간 내로 힌지(154A) 주위에서 그것을 피봇할 수 있다. 덮개 부재들(122, 124)이 닫힘에 따라, 변위된 실란트(170, 180)는 도 10에 도시된 것처럼 포트들(152)을 통해 챔버들(156) 내로 방출(expel) 또는 삼출(exude)될 것이다. 이런 식으로, 공동(106)의 유효 부피는 챔버들(156)의 부피들에 의해 보충된다. 결과적으로 실란트(170, 180)의 내부 압력은 감소되어, 덮개 부재들(122, 124)이 보다 쉽게 닫힐 수 있게 한다.
위에서 논의된 것처럼, 몇몇 실시예들에 따르면, 각 게이트 부재(154)는 실질적으로 경성 또는 반-경성이다. 몇몇 실시예들에 따르면, 각 게이트 부재(154)의 강성(stiffness)은, 실란트(170, 180)가 대응하는 포트(152)를 통과하는 것을 허용하기에 충분한 양을 변형 또는 편향시킴이 없이, 적어도 0.2 psi, 몇몇 실시예들에 따르면 적어도 0.5 psi의 내부 측(즉 공동(136) 측)으로부터의 압력을 견디기에 충분하다.
몇몇 실시예들에 따르면, 각 게이트 부재(154)와 하우징(120)(예를 들어, 파열가능한 커넥터 부분들(154B)) 간의 커넥션(들)은 게이트 부재(154)를 파손시키고 대응하는 포트(152)를 개방하기 위해 내부 측 상의 적어도 0.2 psi, 몇몇 실시예들에 따르면 적어도 0.5 psi 압력을 요구하기에 충분하다. 몇몇 실시예들에 따르면, 적어도 0.2 파운드-힘, 몇몇 실시예들에 따르면 적어도 0.5 파운드-힘의 최소 게이트 개방 힘이 게이트 부재를 개방하기 위해 게이트 부재(154)에 가해져야 한다.
추가적인 조정의 레벨들 또는 설정될 수 있다. 오퍼레이터는 게이트 부재들(154)을 선택적으로 개방할 수 있다. 예를 들어 일 구성에서, 게이트 부재들(154) 중 하나는 개방될 수 있고 나머지 게이트 부재(154)는 닫힌 채로 남아 있는다.
상기 절차들은 오퍼레이터가 게이트 부재들(154)을 파손시키는 단계를 포함하는 것으로 기술되었지만, 몇몇 실시예들에 따르면 오퍼레이터는 게이트 부재들(154)을 파손시키지 않는다. 대신에 게이트 부재 커넥터 부분들(154B)은 손상되지 않은 채(intact) 남아 있고, 실란트(170, 180)의 내부 압력이 사전설정된 임계 압력을 초과할 때 게이트 부재 커넥터 부분들(154B)이 자동으로 절개(tear)되어 게이트 부재들(154)의 개방을 허용할 수 있도록 구성된다. 설치 동안(즉, 덮개 부재들(122, 124)이 닫히는 중에) 또는 실란트(170, 180)의 온도가 상승하여 실란트(170, 180)의 부피 열 팽창을 유발할 때 임계 압력이 초과될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 연관된 게이트 부재(154)가 베이스 정지부(160)로 개방되는 경우 각 챔버(156)의 부피는 약 2 내지 약 50 퍼센트의 범위이다.
밸브 메커니즘들(150)을 선택적으로 구성함으로써, 오퍼레이터는 과도한 힘을 요하지 않고 하우징(120)이 닫힐 수 있도록 보장할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 실란트들(170, 180)은 변위되어 커넥션(22) 주위로 흐르도록 강제되고 또한 실란트들(170, 180)이 적절한 절연 및 밀봉을 제공하기 위해 덮개 부재들(122, 124) 사이의 계면에서 서로 충분히 맞물리도록(engage) 보장할 수 있다.
밸브 메커니즘들(150)은 또한 실란트(170, 180)가 팽창하기 위한 제어된 공간을 제공할 수 있고 요구되는 절연 및 밀봉을 여전히 유지할 수 있다. 예를 들어 가열 사이클 동안 압력이 생성되는 경우 실란트들(170, 180)은 챔버들(156) 내로 팽창될 것이고 그 후 실란트들(170, 180)이 냉각됨에 따라 챔버들(156)로부터 주 공동(106) 내로 복원(recover) 및 복귀(retract)될 것이다.
몇몇 실시예들에서, 개구부(156A)가 하우징(120) 내에 존재하고 하우징(120)의 외부에 챔버(156)를 연결한다. 이러한 개구부들(156A)은 하우징(120)의 몰딩을 용이하게 하도록 제공될 수 있다. 이러한 개구부들(156A)은 또한 실란트(170, 180)가 챔버들(156)로 진입함에 따라 공기가 챔버들(156)로부터 탈출하기 위한 경로를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에 따르면 하우징(120)은, 게이트 멤버들이 개방 시에 실란트(170, 180)가 개구부들(156A)을 통해 탈출하는 것을 방지 또는 금지하도록(즉, 닫힌 챔버(156)를 제공) 개구부들(156A) 중 적어도 일부를 폐쇄하게 되도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 게이트 부재들(154)은 각각의 연관된 개구부(156A) 중 대부분을 폐쇄하고 몇몇 실시예들에서 개구부들(156A)을 완전히 폐쇄한다.
밸브 메커니즘들(150)이 도전체 포트 부채널들(136B) 사이에 위치된 것으로 도시되지만, 다른 위치들이 의도된 케이블/커넥터 구성들을 위해 적절히 이용될 수 있다.
본원의 설명으로부터 이해될 것처럼, 실란트(170, 180)는 그 주위에 밀봉들을 형성하기 위해 도전체들(12, 14)의 부분들에 맞물린다. 실란트(170, 180)는 또한 커넥터(16)를 둘러싸는 밀봉 블록을 형성하고, 이에 의해 커넥터(16)를 밀봉한다. 도시된 인클로저 어셈블리(100)에서 실란트 덩어리들(170, 180)은 커넥터(16) 및 도전체들(12, 14)을 캡슐화하도록 서로 연결됨에 주목해야 한다.
인클로저 어셈블리(100)는 도전체들(12, 14) 및 커넥터들(16)의 사이즈들의 범위 또는 다수의 사이즈들을 수용 및 밀봉하기 위한 크기를 갖고 구성될 수 있다.
인클로저 어셈블리(100)는 다수의 장점들을 제공할 수 있다. 인클로저 어셈블리(100)는 커넥션(22) 주위에 신뢰할만한 밀봉을 제공할 수 있다. 이러한 밀봉은 그렇지 않으면 커넥션(22)의 부식을 유발할 수분의 진입을 방지 또는 금지할 수 있다. 실란트(170, 180), 특히 겔 실란트는 사전설정된 범위 내에서 상이한 사이즈들의 도전체들을 수용할 수 있다. 접촉하는(interfacing) 실란트 덩어리들(170, 180) 및 커넥터 또는 커넥션 부피와 실란트 부피들 간의 관계는 인클로저 어셈블리(100)에 위치된 광범위한 크기들의 커넥션들(22)에 대하여 실란트 덩어리들에 의해 그리고 실란트 덩어리들 사이에 적합한 밀봉이 제공되도록 보장할 수 있다.
실란트(170, 180)가 겔인 경우, 도전체들(12, 14) 및 하우징(120)은 어셈블리(100)가 개방 위치로부터 닫힌 위치로 천이됨에 따라 실란트(170, 180)에 압축력(compressive force)을 가할 수 있다. 이에 의해 겔은 신장될 수 있고 일반적으로 변형되며 커넥터(16)의 외부 표면들, 도전체들(12, 14) 및 하우징의 내부 표면에 실질적으로 부합될 수 있다. 겔에 대한 약간의 전단 가공(shearing) 또한 발생할 수 있다. 겔 변형 중 적어도 일부는 탄성적일 수 있다. 이러한 탄성적 변형으로부터 유래하는 겔에서의 복원력은 일반적으로 겔로 하여금 도전체들(12, 14) 및 커넥터(16) 및 하우징(120) 사이에 외부방향(outward) 힘을 가하는 스프링으로서 동작하게 한다. 이러한 압축 로딩 및 복원력은 덮개 부재들(122, 124)의 닫힘에 의해 유지된다.
위에서 기술된 것처럼 겔의 다양한 특성들은 겔 실란트(170, 180)가 도전체들(12, 14) 및 커넥터(16) 및 하우징(120) 간의 신뢰할만한 장기간 지속되는 밀봉을 유지하도록 보장할 수 있다. 신장되고 탄성적으로 변형된 겔에 있어서 보유 또는 복원력의 탄성 기억은 일반적으로 겔로 하여금 커넥터(16)의 만나는(mating) 표면들, 도전체들(12, 14) 및 하우징의 내부 표면에 대하여 지탱(bear)되도록 한다. 또한 겔의 점성은 겔과 이러한 표면들 사이에 접착성을 제공할 수 있다. 겔은 저온-부가(cold-apply)되더라도 불규칙한 기하구조들을 수용하기 위해 커넥터(16), 도전체들(12, 14) 및 하우징(120) 주위로 일반적으로 흐를 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 실란트(170, 180)는 자체-가열 또는 자체-융합(self-amalgamating) 겔이다. 커텍터(16), 도전체들(12, 14) 및 하우징(120) 간의 상기 압축력과 조합하여 이러한 특성은, 겔이 인클로저 어셈블리(100) 내로의 도전체들(12, 14)의 삽입에 의해 전단(shearing)되는 경우, 실란트(170, 180)가 연속적 바디로 재-형성(re-form)될 수 있게 한다. 겔은 또한 커넥터(16) 및 도전체들(12, 14)이 겔로부터 회수(withdraw)되는 경우에도 재-형성될 수 있다.
특히 본원에서 기술된 것처럼 겔로 형성되는 경우 실란트(170, 180)는, 인클로저 어셈블리(100)가 극한의 온도들 및 온도 변화들에 놓일 때에도 도전체들(12, 14) 및 커넥터(16)에 대한 신뢰할만한 수분 장벽을 제공할 수 있다. 하우징(120)은 마모력(abrasive force)들에 의해 펑쳐링(puncture)되는 것에 저항하는 마모 저항 물질로 제조될 수 있다.
겔 실란트는 또한 인클로저 공동(106) 내의 도전체 부분들(12, 14) 및 커넥터(16)의 노출된 표면들 상에 상기 겔로부터의 오일 층을 증착함으로써 커넥션(22)의 부식을 방지 또는 금지하는 역할을 할 수 있다. 겔이 커넥션(22)으로부터 제거되는 경우에도, 이러한 오일은 수분에 대한 장벽으로서 커넥션 표면들을 코팅하도록 잔존할 수 있다.
도 11-15를 참조하면, 본 발명의 추가적인 실시예들에 따른 실란트-충진 인클로저 어셈블리(200)가 본원에서 도시된다. 인클로저 어셈블리(200)는 인클로저 어셈블리(200)의 각 밸브 메커니즘(250)(밸브 메커니즘(150)에 대응)이 리빙 힌지(262A)를 통해 피봇가능하게 장착된 보충 정지 부재(supplemental stop member) 또는 탭(262)을 더 포함하는 점을 제외하고는 인클로저 어셈블리(100)와 동일한 방식으로 구성된다.
사용 중에, 오퍼레이터는 작거나, 중간 또는 큰 커넥션(22)을 수용하기 위해 인클로저 어셈블리(200)를 선택적으로 구성할 수 있다. 작거나 큰 커넥션(22)에 대한 구성은 인클로저 어셈블리(100)에 관해 위에서 논의된 것과 같이 실행될 수 있다.
중간 커넥션(22)의 경우, 오퍼레이터는 각각의 보충 정지 부재(262)를 그것의 저장 위치(도 11 및 도 14)로부터 전개된 위치(도 15)로 구부릴 수 있다. 오퍼레이터는 밸브 포트(252)를 개방하기 위해 각 밸브 메커니즘(250)의 밸브 게이트 부재(254)를 파손시키고 그것을 힌지(254A) 주위에서 피봇할 수 있다. 덮개 부재들(222, 224)이 닫힐 때, 변위된 실란트(270, 280)는 포트들(252)을 통해 챔버들(256) 내로 방출 또는 삼출될 것이다. 게이트 부재들(254)의 피봇은 각 보충 정지 부재(262)에 의해 제한된다. 이런 식으로, 공동(206)의 유효 부피는 챔버들(256)의 부피들에 의해 보충된다. 그러나 게이트 부재(254)가 부분적으로 개방된 위치로 피봇하도록 허용될 뿐이므로, 챔버들(256)에 의해 제공된 보충 부피는 게이트 부재들(254)이 베이스 정지부들(260)로 개방되는 경우보다는 작을 것이다. 따라서 각 밸브 메커니즘(250)은 실란트(170, 180)를 포함하기 위해 3개의 상이한 부피들을 제공하도록 선택적으로 조정될 수 있다.
몇몇 실시예들에 따르면, 연관된 게이트 부재(254)가 베이스 정지부(260)로 개방되는 경우 각 챔버(256)의 부피는 약 1 내지 약 50 퍼센트의 범위이고 연관된 게이트 부재(254)가 보충 정지 부재(262)로 개방되는 경우 각 챔버(256)의 부피는 약 1 내지 25 퍼센트의 범위이다.
본원의 설명으로부터 인식될 것처럼, 본 발명에 따른 인클로저 어셈블리들은 밀봉을 형성하기 위해 커넥션 주위에 저온 부가(cold apply)될 수 있는, 위에서 기술된 것처럼 사전-경화된 겔 또는 다른 실란트를 포함하는, 사전-형성 및 완전히 조립된 유닛들로서 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 인클로저들은 본원에서 기술 및 도시된 것들과는 상이한 형상들, 구성들 및/또는 사이즈들을 갖는 컴포넌트들(예를 들어, 덮개 부재들, 벽들 등) 및 공동들 또는 챔버들을 가질 수 있음이 인식될 것이다.
본 발명의 실시예들이 위에서 기술되었고, 특정 용어들이 사용되었지만 이들은 제한의 목적이 아닌 포괄적이고 설명적인 의미로 사용된다. 뒤따르는 청구범위는 본 출원이 모든 관할들에서 우선권 출원으로서 모든 규정 요구사항들을 충족하도록 보장하기 위해 제공되고 본 발명의 범위를 제시하는 것으로서 해석되어서는 안 될 것이다.

Claims (20)

  1. 커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리(sealant-filled enclosure assembly)로서,
    상기 커넥션을 수용하기 위한 주 공동(main cavity)을 포함하는 하우징;
    상기 주 공동에 배치되는 실란트의 덩어리(a mass of sealant); 및
    실란트 밸브 메커니즘
    을 포함하고, 상기 실란트 밸브 메커니즘은:
    오버플로우 챔버(overflow chamber); 및
    상기 주 공동과 상기 오버플로우 챔버 사이의 게이트 부재
    를 포함하고, 상기 게이트 부재는 닫힌 위치 및 개방 위치 각각으로 선택적으로 위치가능하고, 상기 닫힌 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위(displacement)를 실질적으로 방지하며, 상기 개방 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 허용하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 커넥션을 수용하기 위해 개방 위치로, 그리고 상기 커넥션을 포함하기 위해 닫힌 위치로 선택적으로 구성가능하고; 그리고
    상기 하우징은, 상기 하우징이 상기 커넥션 주위에서 닫히는 경우 상기 커넥션이 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로 상기 실란트의 오버플로우 부분을 변위시키도록 구성되는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란트 밸브 메커니즘은 사전설정된 임계 압력을 초과하는 상기 주 공동 내의 상기 실란트의 내부 압력에 응답하여 상기 게이트 부재를 자동으로 개방하도록 구성되는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실란트 밸브 메커니즘은 서비스 중인 상기 실란트의 부피 열 팽창으로 인해 상기 사전설정된 임계 압력을 초과하는 상기 주 공동 내의 상기 실란트의 내부 압력에 응답하여 상기 게이트 부재를 자동으로 개방하도록 구성되는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란트 밸브 메커니즘은, 상기 게이트 부재를 상기 닫힌 위치로부터 상기 개방 위치로 재배치하는 것이 상기 게이트 부재를 개방하게 의도적으로 강제도록 오퍼레이터에게 요구하도록 구성되는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 부재는 상기 게이트 부재가 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위를 허용하는 제 1 및 제 2 사전설정된 개방 위치들 각각으로 위치가능하고;
    상기 제 1 개방 위치 및 상기 제 2 개방 위치는 서로 상이하며, 상기 주 공동으로부터 변위되는 실란트를 수용하기 위해 상기 오버플로우 챔버에 제 1 오버플로우 부피 및 제 2 오버플로우 부피를 각각 제공하고; 그리고
    상기 제 2 오버플로우 부피는 상기 제 1 오버플로우 부피보다 큰,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 게이트 부재를 상기 제 1 개방 위치로 제한하도록 선택적으로 동작가능한 보충 정지 부재(supplemental stop member)를 포함하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 덮개 부재(cover member)를 포함하고, 상기 게이트 부재는 상기 덮개 부재와 통합하여 일체로(integrally and unitarily) 몰딩되는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 게이트 부재는 리빙 힌지(living hinge)에 의해 상기 덮개 부재에 접합(join)되고, 상기 닫힌 위치와 상기 개방 위치 사이에서 상기 리빙 힌지 주위에서 피봇(pivot) 가능한,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 게이트 부재는 파열가능한(frangible) 커넥션 부분에 의해 상기 닫힌 위치에서 상기 덮개 부재에 접합되고; 그리고
    상기 파열가능한 커넥션 부분은 상기 게이트 부재를 그것의 닫힌 위치로부터 그것의 개방 위치로 재배치하도록 절개되어야(torn) 하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제 2 오버플로우 챔버; 및
    상기 주 공동과 상기 제 2 오버플로우 챔버 사이의 제 2 게이트 부재
    를 포함하는 제 2 실란트 밸브 메커니즘을 포함하고,
    상기 제 2 게이트 부재는 닫힌 위치 및 개방 위치 각각으로 선택적으로 위치가능하며, 상기 닫힌 위치에서 상기 제 2 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 제 2 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위를 실질적으로 방지하며, 상기 개방 위치에서 상기 제 2 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 제 2 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 허용하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란트 밸브 메커니즘은 상기 오버플로우 챔버와 환경(environment) 사이의 배출구(outlet)를 포함하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 게이트 부재는 상기 개방 위치에 있는 경우 상기 배출구의 적어도 일부를 닫는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 주 공동 내로 연장되는 케이블들을 수용하기 위한 대향하는(opposed) 케이블 채널들의 쌍을 규정하고, 상기 게이트 부재는 상기 케이블 채널들 사이에 삽입(interpose)되는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란트는 탄성적으로 신장가능한 겔(gel)인,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
  16. 커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 방법으로서,
    실란트-충진 인클로저 어셈블리를 제공하는 단계 ― 상기 실란트-충진 인클로저 어셈블리는:
    상기 커넥션을 수용하기 위한 주 공동을 포함하는 하우징;
    상기 주 공동에 배치되는 실란트의 덩어리; 및
    실란트 밸브 메커니즘
    을 포함하고, 상기 실란트 밸브 메커니즘은:
    오버플로우 챔버; 및
    상기 주 공동과 상기 오버플로우 챔버 사이의 게이트 부재
    를 포함하고, 상기 게이트 부재는 닫힌 위치 및 개방 위치 각각으로 선택적으로 위치가능하고, 상기 닫힌 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 상기 실란트의 변위를 실질적으로 방지하며, 상기 개방 위치에서 상기 게이트 부재는 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로의 실란트의 변위를 허용함 ―;
    상기 주 공동에 상기 커넥션을 배치하는 단계;
    상기 게이트 부재를 상기 닫힌 위치로부터 상기 개방 위치로 천이(transition)시키는 단계; 및
    상기 실란트의 일부를 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로 변위시키는 단계
    를 포함하는, 커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 커넥션을 수용하기 위해 개방 위치로, 그리고 상기 커넥션을 포함하기 위해 닫힌 위치로 선택적으로 구성가능하고; 그리고
    상기 실란트의 일부를 상기 주 공동으로부터 상기 오버플로우 챔버로 변위시키는 단계는, 상기 커넥션 주위에서 상기 하우징을 닫는 단계를 포함하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 게이트 부재를 상기 닫힌 위치로부터 상기 개방 위치로 천이시키는 단계는, 상기 커넥션 주위에서 상기 하우징을 닫기 전에 상기 게이트 부재를 상기 닫힌 위치로부터 상기 개방 위치로 의도적으로 재배치하는 단계를 포함하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 게이트 부재를 상기 닫힌 위치로부터 상기 개방 위치로 천이시키는 단계는, 사전설정된 임계 압력을 초과하는 상기 주 공동 내의 상기 실란트의 내부 압력에 응답하여 상기 게이트 부재를 자동으로 개방하는 단계를 포함하는,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란트는 탄성적으로 신장가능한 겔인,
    커넥션을 환경적으로 보호하기 위한 실란트-충진 인클로저 어셈블리.
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