KR102563700B1 - 연료 탱크 연통 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 연료 탱크 연통 시스템을 제공한다. 연통 시스템은 2개의 연료 블래더 플랜지(12, 20)를 서로 연결하는 데에 사용되는 본체(30)를 포함한다. 연통 시스템은 연료 블래더들을 서로 고정할 수 있는 2개의 별개의 독립적인 로킹 피쳐(42, 60)를 제공한다.

Description

연료 탱크 연통 시스템
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 7월 11일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "Fuel Tank Communication Systems"인 미국 가출원 제62/530,956호의 이익을 주장하며, 상기 가출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 개시의 분야
본 발명의 실시예는 전반적으로 연료 탱크 또는 연료 보유 셀로도 지칭될 수 있는 하나 이상의 연료 블래더(fuel bladder) 사이에서 사용하기 위한 연결 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 연료 블래더 사이의 상호 연통을 제공하여, 연료 블래더 사이에 연료 및/또는 공기 유동을 허용한다. 개시된 연결은 연료 전달, 배기, 급유, 또는 연료 블래더 또는 다른 유체 교환 시스템 사이의 상호 연통이 요망되는 임의의 다른 경우에 유용할 수 있다.
항공 우주 분야 뿐만 아니라 다른 분야에서도 탱크간 연결이 흔히 요구된다. 예를 들어, 탱크간 연결은 일반적으로 누설 없이 연료를 전달하기 위해, 특히 헬리콥터 또는 항공기 연료 시스템에 필요하다. 일반적으로, 2개의 탱크(가요성 재료의 탱크 또는 임의의 다른 유형의 탱크일 수 있음) 사이의 연결은 2개의 가요성 침니(chimney), 강성 슬리브, 및 스크류 드라이버를 통해 고정되는 금속 클램프를 필요로 하는 시스템에 의해 제공된다. 종래 기술의 도 1은 그러한 종래 기술 연결의 일 예를 예시한다. 이 도면은 탱크 상의 강성 슬리브(3)에 먼저 결합된 제1 가요성 침니(1)를 도시한다. 조립 동안, 제2 가요성 침니(2)는 (일반적으로 윤활 수단을 사용하여) 제1 가요성 침니(1) 상에 조립된 다음 스크류 드라이버를 통해 금속 클램프(4)에 의해 탱크 내부에 고정된다.
2개의 탱크 사이의 침니를 연결하는 연결(체결) 프로세스는 약간의 시간이 걸릴 수 있으며, 일부 경우에, 약 15분 동안 계속된다. 조립하는 동안 금속 클램프에 스크류 드라이버를 사용하면 클램프를 조이고 풀 때 일정한 압력으로 인해 탱크 또는 가요성 침니를 손상시킬 위험이 있을 수 있다. 조립은 또한 조립 중에 작업자의 역량 및 강도에 따라 좌우된다. 이는 작업자의 능력과 연결/조임 프로세스 중에 나사에 가할 수 있는 힘의 양으로 인해 가변성을 만든다. 또한, 탱크의 수명 동안, 탱크가 나사 체결에 의해 고정되기 때문에, 클램핑력의 저하가 있을 수 있다. 또한, 소정 시간 이후에, 고무 노화로 인해, 2개의 가요성 침니는 클램프 아래에서 함께 고착 상태로 있기 시작할 수 있고, 이는 분해를 어렵게 할 수 있어 유지 보수 문제를 추가시킬 수 있다.
연결의 다른 예로는 클로 로킹 장치(claw lock), 레버 로킹 장치(lever lock), 및 기타 옵션을 포함한다. 예를 들어, 레버 로킹 장치(5)를 구현하는 하나의 시스템이 종래 기술의 도 2에 의해 예시되어 있다. 이들 연료 탱크 피팅을 개선하기 위한 추가 개선이 계속 요망되고 필요하다.
따라서, 본 명세서에 설명된 실시예는 연료 탱크 연통 시스템을 제공한다. 연통 시스템은 2개의 연료 블래더 침니를 서로 연결하는 데에 사용되는 본체를 포함한다. 연통 시스템은 연료 블래더들을 서로 고정할 수 있는 2개의 별개의 독립적인 로킹 피쳐를 제공한다.
특정 예에서, 제1 연료 블래더에 고정되도록 구성된 제1 침니; 제2 연료 블래더에 고정되도록 구성된 제2 침니 - 각 침니는 중앙 개구를 포함함 -; 제1 및 제2 침니 각각의 중앙 개구에 의해 수용되도록 구성된 본체; 본체에서 제1 침니 사이의 협력을 유지하기 위한 고정 피쳐; 및 제2 침니와 본체 사이의 협력을 유지하기 위한 제1 및 제2 로킹 시스템을 갖는 연료 탱크 연통 시스템이 제공된다.
일 실시예에서, 고정 피쳐는 C-클립이다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 제1 로킹 시스템은 노치 링 및 스프링을 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 노치 링은 복수의 노치 돌출부를 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 본체는 노치 링의 적어도 하나의 노치를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 에지 수용부를 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 적어도 하나의 에지 수용부는 에지 개구 및 단부 홈을 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 본체가 복수의 에지 수용부를 포함하는 것이 가능하다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 제2 로킹 시스템은 로킹 링을 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 본체는 밀봉부를 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 본체는 후방 숄더를 포함한다. 상기 또는 하기 예 중 임의의 예에서, 제1 연료 블래더 및 제2 연료 블래더는 제1 또는 제2 블래더 중 단하나에 대한 액세스를 통해 연결되거나 연결 해제될 수 있다.
다른 예에서, 2개의 탱크를 연결하는 방법이 제공되고, 방법은, 전술한 연료 탱크 연통 시스템 중 임의의 것을 제공하는 단계; 고정 피쳐를 통해 제1 침니를 본체에 고정시키는 단계; 노치 링과 스프링을 포함하는 제1 로킹 시스템을 통해 제2 침니를 본체에 고정시키는 단계 - 본체는 노치 링의 적어도 하나의 노치를 수용하는 에지 수용부를 포함함 -; 및 로킹 링을 포함하는 제2 로킹 시스템을 통해 제2 침니를 본체에 고정시키는 단계를 포함한다.
도 1은 종래 기술의 침니 클램프 연결을 도시한다.
도 2는 종래 기술의 레버 로킹 연결을 도시한다.
도 3은 본 명세서에 설명된 연료 탱크 연결 시스템의 일 실시예의 측면 분해도를 도시한다.
도 4는 본체의 측면 사시도를 도시한다.
도 5는 제1 침니가 본체 상에 위치 설정되어 있는, 도 4의 본체의 측면 사시도를 도시한다.
도 6은 제2 침니가 본체 상에 위치 설정되어 있는, 도 5의 측면 사시도를 도시한다.
도 7은 스프링이 본체 상에 위치 설정되어 있는, 도 6의 측면 사시도를 도시한다.
도 8은 노치 링이 본체 상에 위치 설정되어 있는, 도 7의 측면 사시도를 도시한다.
도 9는 로킹 링이 본체 상에 위치 설정되어 있는, 도 8의 측면 사시도를 도시한다.
도 10은 조립된 연료 탱크 연결 시스템의 측단면도를 도시한다.
본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예는 탱크, 특히 항공기 및/또는 헬리콥터 및 다른 비행체(airborne vehicle)에 탑재된 연료 탱크를 위한 개선된 연결을 제공한다. 본 명세서에 설명된 연결부는 또한 연료 전달 또는 다른 목적을 위해 탱크들 사이에 확실한 연결을 필요로 하는 다른 차량에도 유용할 수 있다. 본 명세서에 설명된 연결부는 또한 2개의 별개의 용기들 사이의 임의의 다른 유형의 유체 연통에 유용할 수 있다.
도시되고 설명된 상호 연결 피팅 시스템(10)은 탱크간 연결을 수행하도록 사용된다. 헬리콥터 및/또는 항공기 연료 시스템에서 최소의 누설 내지 누설이 없이 연료 또는 공기 전달을 제공할 수 있다. 특정 항공기 요건을 충족시키기 위해, 시스템(10)을 로킹 구성으로 유지하기 위한 2개의 별개의 독립적인 로킹 시스템이 있다.
본 개시내용에 의해 설명된 상호 연결 피팅 시스템은 2개의 연결된 탱크 각각의 내부에서 취급할 필요 없이 단일 탱크에 대한 액세스를 통해서만 연료 탱크를 연결 및 연결 해제하는 가능성을 제공한다. 예를 들어, 연결/연결 해제는 사용자가 2개의 탱크를 서로 연결 해제하게 할 수 있는 제2 탱크 내부의 액세스에 의해 수행될 수 있다.
이제, 도 3을 참조하면, 각 연료 블래더 또는 연료 탱크에는 침니가 마련된다. (검토의 용이성을 위해, 도 3은 연료 블래더/탱크에 부착되지 않은 상태로 침니를 도시한다.) 제1 침니(12)는 외부 플랜지(14) 및 몰딩(16)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 몰딩(16)은 중앙 개구(18)를 둘러싼다. 몰딩(16)은 (제2 연료 블래더의) 제2 침니(20)에 대하여 (제1 연료 블래더의) 제1 침니(12)를 센터링하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 침니(20)는 수형 몰딩(16)에 형상 및 치수가 대응하는 암형 개구(22)를 가지며, 이에 따라 구성요소들은 서로 정합하도록 설계된다. 침니(12)의 중앙 개구(18)는 아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 본체(30)를 수용하도록 구성된다.
이제, 도 4를 참조하면, 본체(30)는 상호 연결 지지체를 제공한다. 본체(30)는 일반적으로 침니(12, 20)의 중앙 개구(18) 내에 끼워지도록 설계된 원형 원주를 갖는 것으로 예시되어 있다. 그러나, 대안적인 형상이 가능할 수 있음을 이해해야 한다. 본체(30)는 본체로부터 연장되는 연결부(32)를 갖는다. 연결부(32)는 벤트 튜브, 급유 튜브, 또는 본 기술 분야에서 이해되는 임의의 다른 용도로서 기능할 수 있다. 본체(30)는 또한 후방 숄더(34)를 갖는다. 사용시, 침니(12)가 도 5에 예시된 바와 같이 본체 상에 위치 설정될 때, 후방 숄더(34)는 침니(12)에 대한 정지 접촉부를 제공한다. 본체(40)의 밀봉부(36)는 침니(12)를 제자리에 고정시키고 비-누설 시일을 제공하는 데에 일조할 수 있다.
침니(12)가 본체(30)에 대해 위치 설정되면(본체(30)의 원주가 중앙 개구(18) 내에 수용된 상태로), 고정 피쳐(38)(도 3에 도시됨)가 침니(12)의 반대쪽에 위치 설정된다. 도시된 바와 같이, 고정 피쳐(38)의 일 예는 C-클립일 수 있다. C-클립은 일반적으로 본체(30)에 고정되고 침니(12)의 위치를 유지한다.
다음으로, 도 6에 의해 예시된 바와 같이, (제1 침니(12)와 유사한 중앙 개구(18)를 갖는) 제2 침니(20)가 본체(30) 상에 위치 설정된다. 침니(20)는 유사하게 누설 밀봉 연결을 위해 밀봉부(36) 위에 위치 설정될 수 있다. 본체(30)에 대해 침니(20)를 견고하게 로킹하기 위해, 2개의 독립적인 로킹 시스템이 제공된다. 필요한 표준에 따라, 인터콤 피팅은 CS§29.607에 따른 고장 안전 조치로서 2개의 별개의 로킹 디바이스를 포함해야 한다. 제1 로킹 시스템(40)은 노치 링(42) 및 스프링(44)을 특징으로 한다. 제2 로킹 시스템(60)은 로킹 링(62)을 특징으로 한다.
이제, 제1 로킹 시스템(40)을 참조하면, 본체(30)는 적어도 하나의 에지 수용부(46)를 갖는다. 특정 실시예에서, 에지 수용부(46)는 L-락 또는 J-락으로 형성된다. 임의적인 기하형상이 가능하고 본 개시내용의 범위 내로 고려된다는 것을 이해해야 한다. 에지 수용부(46)는 일반적으로 에지 개구(48)로부터 본체(30)로 연장되는 내부 노치로서 형성된다. 에지 수용부(46)는 단부 홈부(54)에서 종결되는 세장형 홈을 형성한다. 에지 개구(48)는 노치 링(42) 상의 대응하는 노치(50)를 수용한다.
사용시, 도 7에 도시된 바와 같이, 스프링(44)이 초기에 침니(20)의 연장 부재(52)에 대해 본체(30) 상에 위치 설정된다. 스프링은 도 8에 도시된 바와 같이 노치 링(42)의 위치 설정에 의해 압축된다. 링(42)은 링 원주 둘레로 연장되는 복수의 노치(50)를 갖는다. 도 3에 의해 도시된 예에서, 링(42) 둘레에 등거리로 이격된 4개의 노치(50)가 존재한다. 그러나, 임의의 적절한 수의 노치가 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 각각의 노치는 일반적으로 내향 돌출부로서 형성된다. 노치(50)의 형상은 에지 수용부(46)의 에지 개구(48)의 형상에 대응한다. 사용시, 노치(50)는 에지 수용부(46)에 의해 형성된 홈을 따른다. 완전히 위치 설정되면, 노치(50)는 에지 수용부(46)의 단부 홈(54)에 맞물린다. 특정 예에서, 단부 홈(54)은 스프링(44)을 통한 노치 링(42)에 대한 압축 에너지가 단부 홈(54) 내로 노치(50)에 대해 가압하고 유지되도록 "J"의 단부와 같은 형상이다. 이는 노치 링(42)을 제자리에 로킹시키고, 이에 따라 본체(30)에 대해 제2 침니(20)를 제자리에 로킹시킨다.
제2 로킹 시스템(60)은 로킹 링(62)에 의해 제공된다. 도 3에 의해 예시된 바와 같이, 로킹 링(62)은 스프링(44) 및 본체(30) 둘레에 위치 설정될 수 있도록 U 형상일 수 있다. 사용시, 로킹 링(62)은 노치 링(42)을 제자리에 고정시키는 클램핑력을 제공한다. 로킹 링은 스프링의 고장시에 이차 로킹 장치를 제공한다. 로킹 링(62)은 침니(20)가 본체(30)로부터 멀어지게 이동하는 것을 방지한다. 도 9는 사용시에 위치 설정된 로킹 링(62)을 예시한다.
도 10은 사용시에 개시된 상호 연결 피팅 시스템(10)의 측단면도이다. 해당 도면은 2개의 침니(12, 20)가 서로 고정 상태에 있고, 본체(30) 둘레에 위치 설정되어 있으며 본체에 대해 로킹되어 있는 것을 도시한다. 도시되고 설명된 바와 같이 2개의 침니(12, 20)의 서로의 확실한 조립은 연결부를 밀봉한다. 누설을 방지하기 위해, 인터콤 피팅은 연료 전달 및 충돌 효과에 의해 생성된 내부 압력과 관련하여 적절하게 크기 설정되어야 한다. 또한, ESD(정전기 방전) 요건을 충족해야 한다. 필요한 표준에 따라, 인터콤 피팅은 CS§29.607에 따른 고장 안전 조치로서 2개의 별개의 로킹 디바이스를 포함해야 한다. 조립체는 특정한 내충격성 능력을 가져야 한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 인터콤 조립체는 CS§29.952에 따른 낙하 시험을 견뎌야 한다. 인터콤 피팅을 위해 선택된 재료는, 예를 들어 질량 절감을 위해 경량 금속 또는 합금(예를 들어, 2024 알루미늄) 또는 고성능 열가소성 폴리머(ESD 특성을 갖는 폴리프탈아미드(PPA))일 수 있다. 이들은 비제한적인 예일 뿐이다. 조립 및 유지 보수를 용이하게 하기 위해, 2개의 독립적인 로킹 디바이스는 바람직하게는 특정한 툴링 요구 없이 용이한 이동을 통해 함께 체결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 범위 또는 사상 및 다음의 청구범위로부터 벗어나지 않고 위에 기재되고 도면에 도시된 구조 및 방법에 대해 변경 및 수정, 추가 및 삭제가 이루어질 수 있다.

Claims (12)

  1. 연료 탱크 연통 시스템이며,
    제1 연료 블래더에 고정되도록 구성된 제1 침니;
    제2 연료 블래더에 고정되도록 구성된 제2 침니 - 각 침니는 중앙 개구를 포함함 -;
    제1 침니 및 제2 침니 각각의 중앙 개구에 의해 수용되도록 구성된 본체;
    제1 침니와 상기 본체 사이의 협력을 유지하기 위한 고정 피쳐; 및
    제2 침니와 상기 본체 사이의 협력을 유지하기 위한 제1 로킹 시스템 및 제2 로킹 시스템을 포함하고,
    상기 제1 로킹 시스템 및 상기 제2 로킹 시스템이 독립적인 로킹 시스템을 포함하도록 상기 제1 로킹 시스템은 노치 링 및 스프링을 포함하고 상기 제2 로킹 시스템은 로킹 링을 포함하며,
    상기 본체는 후방 숄더를 포함하고,
    상기 본체는 상기 본체로부터 연장되는 복수의 연결부를 포함하고,
    상기 복수의 연결부는 벤트 튜브나 급유 튜브로 기능하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정 피쳐는 C-클립을 포함하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 노치 링은 복수의 노치 돌출부를 포함하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 본체는 노치 링의 적어도 하나의 노치를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 에지 수용부를 포함하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 에지 수용부는 에지 개구 및 단부 홈을 포함하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 본체는 복수의 에지 수용부를 포함하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 본체는 밀봉부를 포함하는, 연료 탱크 연통 시스템.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 연료 블래더 및 제2 연료 블래더는 제1 또는 제2 블래더 중 단하나에 대한 액세스를 통해 연결되거나 연결 해제될 수 있는, 연료 탱크 연통 시스템.
  12. 2개의 탱크를 연결하는 방법이며,
    a. 제1항의 연료 탱크 연통 시스템을 제공하는 단계;
    b. 고정 피쳐를 통해 제1 침니를 본체에 고정시키는 단계;
    c. 노치 링과 스프링을 포함하는 제1 로킹 시스템을 통해 제2 침니를 본체에 고정시키는 단계 - 본체는 노치 링의 적어도 하나의 노치를 수용하는 에지 수용부를 포함함 -; 및
    d. 로킹 링을 포함하는 제2 로킹 시스템을 통해 제2 침니를 본체에 고정시키는 단계를 포함하는, 방법.
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