KR20090120450A - 암 나사형 커플링에 연결하는 수 커플링 - Google Patents

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KR20090120450A
KR20090120450A KR1020097007870A KR20097007870A KR20090120450A KR 20090120450 A KR20090120450 A KR 20090120450A KR 1020097007870 A KR1020097007870 A KR 1020097007870A KR 20097007870 A KR20097007870 A KR 20097007870A KR 20090120450 A KR20090120450 A KR 20090120450A
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coupling
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threaded coupling
sleeve
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마이클 피. 웰스
토드 제이. 보겔
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이턴 코포레이션
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Abstract

암 나사형 커플링 (예컨대, 암 나사형 포트)에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링이 제공된다. 암 나사형 커플링은, 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 여기서, 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는다. 수 커플링은, 그것을 통해 연장하는 통로를 가진 몸체 및, 이 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이로 이동하도록 구성되는 잠금 부재 (예컨대, 래칫팅 또는 비래칫팅)를 포함한다. 잠금 부재는, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부 (예컨대, 부분 나사형 형성부)를 갖는다. 수 커플링은 또한, 몸체 주변에 배치된 축방향 이동 가능한 슬리브 및, 이 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함한다. 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입한 후에, 잠금 부재의 유지 형성부는, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 하나 이상의 내부 스레드에 맞물리게 한다. 암 나사형 커플링으로 슬리브를 이동할 시에, 고리형 밀봉부는 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축된다.
Figure P1020097007870
수 커플링, 암 나사형 커플링, 잠금 부재, 고리형 밀봉부

Description

암 나사형 커플링에 연결하는 수 커플링{MALE COUPLING FOR CONNECTING TO FEMALE THREADED COUPLING}
이 출원은 2006년 9월 22일자로 출원된 미국 가출원 제60/826,701호 및, 2007년 4월 16일자로 출원된 미국 가출원 제60/912,052호에 대한 이권을 청구하며, 이 명세서는 여기서 전적으로 참조로 포함된다.
본 발명은 유체 커플링(fluid coupling)에 관한 것으로서, 특히 암 나사형(female threaded) 커플링에 연결하도록 구성되는 유체 커플링에 관한 것이다.
암 커플링으로 수 커플링의 축방향 이동에 의해 서로 고정될 수 있는 기체 또는 유체의 전달을 위한 커플링 어셈블리는 본 기술 분야에 공지되어 있다. 전형적인 응용에서, 수 커플링 및 암 커플링은, 호스와 같은 유연한 도관과 펌프와 같은 장치 간의 어댑터로서 기능을 한다. 수개의 방법이 보통 가시 호스(barbed hose) 어댑터와 같은 유연한 도관에 수 커플링을 연결하는데 이용되지만, 암 커플링은 전형적으로 상기 장치의 표준 암 나사형 포트에 연결된다.
커플링 어셈블리의 제조자는, 암 커플링을 이들의 고객의 장치에 직접 통합하여 ("다이렉트 포팅(direct porting)"으로서 공지됨), 표준 암 나사형 포트의 필요성을 제거함으로써 복잡성 및 비용을 줄이려고 시도하였다. 그러나, 고객은 특정 커플링 제조자의 암 커플링을 이들의 장치에 직접 통합할 마음이 내키지 않는데, 그 이유는 그렇게 행하는 것이 표준 암 나사형 포트로 다시 변환하기 곤란하게 하기 때문이다. 게다가, 고객은 특정 제조자의 암 커플링을 이 장치에 직접 통합할 마음이 내키지 않을 수 있는데, 그 이유는 그렇게 행하는 것이 커플링 제조자로부터 모든 대체 호스(replacement hoses)를 고객이 구매할 필요가 있기 때문이다. 커플링 어셈블리의 현재 설계를 개선하려는 노력, 특히, 커플링 어셈블리의 복잡성 및 비용을 감소시킬 뿐만 아니라, 표준 부속품(standard fittings) (예컨대, 표준 암 나사형 포트)와 호환 가능한 커플링을 설계하려는 노력이 계속되고 있다.
한 실시예에서, 암 나사형 커플링 (예컨대, 암 나사형 포트)에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링이 제공된다. 암 나사형 커플링은, 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부(receiving portion) 및 밀봉면(sealing surface)을 포함하며, 여기서, 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드(internal threads)를 갖는다. 수 커플링은, 그것을 통해 연장하는 통로를 가진 몸체(body) 및, 이 몸체 주변에 배치되어, 잠금(locking) 및 해제 위치 사이로 이동하도록 구성되는 잠금 부재 (예컨대, 래칫팅(ratcheting) 또는 비래칫팅)를 포함한다. 잠금 부재는, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부(retaining formation) (예컨대, 부분 나사형 형성부)를 갖는다. 수 커플링은 또한, 몸체 주변에 배치된 축방향 이동 가능한 슬리브 및, 이 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부(seal)를 포함한다. 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입한 후에, 잠금 부재의 유지 형성부는, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 하나 이상의 내부 스레드에 맞물리게 한다. 암 나사형 커플링으로 슬리브를 이동할 시에, 고리형 밀봉부는 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축된다.
다른 실시예에서, 암 나사형 커플링 (예컨대, 암 나사형 포트)에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링이 제공된다. 암 나사형 커플링은, 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 여기서, 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는다. 수 커플링은, 그것을 통해 연장하는 통로를 가진 몸체 및, 이 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이로 이동하도록 구성되는 래칫팅 잠금 부재 (예컨대, 많은 세그먼트 또는 탄성 핑거(resilient fingers)를 가진 단일 잠금 부재)를 포함한다. 래칫팅 잠금 부재는, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부 (예컨대, 부분 나사형 형성부)를 갖는다. 수 커플링은 또한, 몸체 주변에 배치된 이동 가능한 슬리브 및, 이 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함한다. 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 래칫팅 잠금 부재의 유지 형성부는, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 한다. 암 나사형 커플링으로 슬리브를 축방향 이동할 시에, 고리형 밀봉부는 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축된다.
다른 실시예에서, 암 나사형 커플링 (예컨대, 암 나사형 포트)에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링이 제공된다. 암 나사형 커플링은, 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 여기서, 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는다. 수 커플링은, 외부 스레드 및 그것을 통해 연장하는 통로를 가진 몸체 및, 이 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이로 이동하도록 구성되는 많은 탄성 핑거를 가진 래칫팅 잠금 부재를 포함한다. 각 탄성 핑거는, 탄성 핑거가 이들의 각각의 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부 (예컨대, 부분 나사형 형성부)를 갖는다. 수 커플링은 또한, 몸체의 외부 스레드에 스레드하게(threadingly) 맞물리게 된 내부 스레드를 가진 너트 및, 이 너트 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함한다. 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 각 탄성 핑거의 유지 형성부는 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 한다. 너트를 회전할 시에, 수 커플링은 암 나사형 커플링에 더욱 가깝게 끌어당겨져, 고리형 밀봉부를 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축한다.
다른 실시예에서, 암 나사형 커플링 (예컨대, 암 나사형 포트)에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링이 제공된다. 암 나사형 커플링은, 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 여기서, 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는다. 수 커플링은, 몸체 및, 이 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이로 이동하도록 구성되는 래칫팅 잠금 부재 (예컨대, 많은 세그먼트 또는 탄성 핑거를 가진 단일 잠금 부재)를 포함한다. 래칫팅 잠금 부재는, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부 (예컨대, 부분 나사형 형성부)를 갖는다. 수 커플링은 또한 몸체 주변에 배치되고, 래칫팅 잠금 부재와 맞물린 슬리브를 포함함으로써, 슬리브의 회전이 래칫팅 잠금 부재의 회전을 유발시키도록 한다. 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 래칫팅 잠금 부재의 유지 형성부는, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 한다. 슬리브를 회전할 시에, 래칫팅 잠금 부재는 몸체에 대해 회전하여, 암 나사형 커플링으로 수 커플링을 끌어당긴다.
수 커플링을 암 나사형 커플링 (예컨대, 암 나사형 포트)에 밀봉하여(sealingly) 연결하는 방법이 제공된다. 암 나사형 커플링은, 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 여기서, 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는다. 이 방법은, 몸체를 통해 연장하는 통로를 가진 몸체, 상기 몸체 주변에 배치되고, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 가진 잠금 부재, 상기 몸체 주변에 배치된 슬리브 및, 상기 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함하는 수 커플링을 제공하는 단계; 잠금 부재의 유지 형성부가 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 할때까지 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입하는 단계 및; 고리형 밀봉부를 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축하도록 암 나사형 커플링으로 상기 슬리브를 이동시키는 단계를 포함한다.
도면의 설명된 소자의 경계는 경계의 일례만을 나타내는 것으로 알게 될 것이다. 당업자는 단일 소자가 다수의 소자로서 설계될 수 있거나, 다수의 소자가 단일 소자로서 설계될 수 있음을 알 것이다. 내부 특징으로서 도시된 소자는 외부 특 징으로서 실시될 수 있거나 그 역으로 실시될 수 있다.
또한, 다음의 첨부한 도면 및 설명에서, 동일한 부분은 제각기 도면 및 설명 내내 동일한 참조 번호로 나타낸다. 이 도면은 확대하여 도시되지 않을 수 있고, 소정의 소자의 비율은 설명의 편의를 위해 강조되었다.
도 1A는 암 나사형 커플링에 연결하기 위한 수 커플링(10)의 한 실시예의 사시도이다.
도 1B 및 1C는 제각기 암 나사형 커플링(12)에 대해 비결합 및 결합 위치에서의 수 커플링(10)의 횡단면도(cross-sectional views)이다.
도 1D는 수 커플링(10)의 일부의 상세도이다.
도 2A는 수 커플링(10) 내에 사용되는 몸체(22)의 한 실시예의 평면도, 횡단면도 및 단면도(end views)이다.
도 2B는 수 커플링(10) 내에 사용되는 너트(42)의 한 실시예의 평면도, 횡단면도 및 단면도이다.
도 2C는 수 커플링(10) 내에 사용되는 잠금 부재 세그먼트(55)의 한 실시예의 평면도, 횡단면도 및 단면도이다.
도 3A 및 3B는 제각기 암 나사형 커플링에 연결되도록 구성되는 수 커플링(300)의 다른 실시예의 사시도 및 횡단면도이다.
도 3C는 암 나사형 커플링(12)에 대해 결합 위치에서의 수 커플링(10)의 횡단면도이다.
도 4A는 수 커플링(300) 내에 사용되는 몸체(310)의 한 실시예의 평면도이 다.
도 4B는 수 커플링(300) 내에 사용되는 잠금 부재(346)의 한 실시예의 평면도, 상세도 및 단면도이다.
도 4C는 수 커플링(300) 내에 사용되는 너트(366)의 한 실시예의 사시도 및 횡단면도이다.
도 5A 및 5B는 제각기 암 나사형 커플링에 연결하기 위해 구성되는 수 커플링(500)의 다른 실시예의 사시도 및 횡단면도이다.
도 6A는 수 커플링(500) 내에 사용되는 몸체(510)의 한 실시예의 평면도, 횡단면도 및 단면도이다.
도 6B는 수 커플링(500) 내에 사용되는 잠금 부재(538)의 한 실시예의 사시도 및 상세도이다.
도 6C는 수 커플링(500) 내에 사용되는 슬리브(556)의 한 실시예의 사시도 및 횡단면도이다.
어떤 용어는 참조의 편의를 위해서만 다음의 설명에서 이용될 것이고, 제한되지 않을 것이다. 커플링 어셈블리의 각 구성 요소에 대한 용어 "전방(forward)" 및 "후방(rearward)"은 제각기 커플링 방향으로의 방향 및 커플링 방향에서 떨어진 방향을 나타낼 것이다. 용어 "우측 방향" 및 "좌측 방향"은 도면에서 방향을 나타내고, 이와 관련하여 용어가 이용된다. 용어 "내부 방향" 및 "외부 방향"은 제각기 커플링 어셈블리의 기하학 중심선 또는 길이 방향 축으로의 방향 및 이 길이 방향 에서 떨어진 방향을 나타낼 것이다. 용어 "상향" 및 "하향"은 도면에서 취해진 바와 같은 방향을 나타낼 것이고, 이와 관련하여 용어가 이용된다. 상술한 용어의 모두는 정규 파생어(normal derivative) 및 이의 동등어를 포함한다.
도 1A 및 1B에는 제각기, 암 나사형 커플링(12)에 연결되고, 그로부터 분리 가능하도록 구성된 수 커플링(10)의 한 실시예의 사시도 및 횡단면도가 도시된다. 전체적으로, 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)은 푸시 연결형(push-to-connect type) 커플링 어셈블리로서 동작하며, 이는 아래에서 더욱 상세히 논의될 것이다. 도 1B에 도시된 바와 같이, 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)은 비결합 위치에 있다. 도시된 실시예에서, 암 나사형 커플링(12)은 표준 암 나사형 포트와 같은 암 나사형 포트이다. 한 실시예에서, 표준 암 나사형 포트는 SAE O-링 보스 포트일 수 있다. 선택적 실시예에서, 표준 암 나사형 포트는 ISO, DIN 또는 BSPP O-링 포트일 수 있다.
도 1C에는, 결합 위치에서 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)의 횡단면도가 도시된다. 결합 위치에서, 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)은 그것을 통해 유체를 전달할 커플링 어셈블리로서 기능을 한다. 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)의 양방은, 이들이 도 1C에 도시된 바와 같이 결합 위치에 있을 시에 동일한 중앙 길이 방향 축 A를 공유한다. 한 실시예에서, 수 커플링(10) 및/또는 암 나사형 커플링(12)은 스테인레스 강으로 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 수 커플링(10) 및/또는 암 나사형 커플링(12)은 탄소 강, 황동, 알루미늄 및 플라스틱과 같은 다른 물질로 형성될 수 있다.
도 1B를 다시 참조하면, 암 나사형 커플링(12)은 수용 단부(14)를 가진 수용부 및, (도시되지 않은) 원격 단부를 가진 (도시되지 않은) 원격부를 포함한다. 수용 단부(14)와 (도시되지 않은) 원격 단부 간의 암 나사형 커플링(12)을 통해 연장하는 것은 그것을 통해 유체가 흐르도록 하는 통로(16)이다. (도시되지 않은) 한 실시예에서, 암 나사형 커플링(12)의 원격부는 (도시되지 않은) 분리 구성 요소의 내부 스레드에 부착하기 위한 외부 스레드를 포함할 수 있거나, 암 나사형 포트는 펌프, 매니폴드(manifold) 등과 같은 장치 내에 통합될 수 있다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 암 나사형 커플링(12)은 (도시되지 않은) 분리 구성 요소에 부착하기 위한 다른 적절한 연결 수단을 포함할 수 있다.
암 나사형 커플링(12)은 또한 수용 단부(14)로부터 후방 및 내부 방향으로 연장하는 모따기면(chamfered surface)(18) 및, 이 모따기면(18)으로부터 후방으로 연장하는 한 세트의 내부 스레드(20)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 모따기면(18)은 고리형 밀봉부를 수용하는 밀봉면의 역할을 하며, 이는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 다른 실시예에서, 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14)는 고리형 밀봉부를 수용하는 밀봉면의 역할을 할 수 있다.
도시된 실시예에서, 내부 스레드(20)는 단면도에서 바라볼 시에 사다리꼴형 프로파일을 가지며, 7개의 스레드(20a-g)를 포함한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 내부 스레드(20)는 단면도에서 바라볼 시에 다른 프로파일의 형태 (예컨대, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형)를 취할 수 있으며, 어떤 수의 스레드를 포함한다. (도시되지 않은) 다른 선택적 실시예에서, 암 나사형 커플링(12)은 모따기 면(18)을 포함하지 않을 수 있다.
도시된 실시예에서, 수 커플링(10)은 몸체(22)를 포함한다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 몸체(22)는 선단부(leading end)(26)를 가진 선행 부분(leading portion) 및 후단부(trailing end)(28)를 가진 후행 부분(trailing portion)을 분리하는 칼라(collar)(24)를 포함한다. 선단부(26)에서 후단부(28)로 수 커플링(10)을 통해 연장하는 것은 유체가 그것을 통해 흐르도록 하는 통로(30)이다. 도시된 실시예에서, 수 커플링(10)의 후행 부분은 호스를 수용하는 호스 니플을 포함한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 후행 부분에는, 다른 구성 요소의 나사형 커플링에 부착하기 위한 외부 스레드가 제공될 수 있다. 칼라(24)는 (도시되지 않은) 후행 부분이 외부 스레드를 구비할 경우에 렌치에 의해 맞물리게 하는 플랫을 포함한다.
계속하여 도 2A를 참조하면, 몸체(22)의 선행 부분은 칼라(24)로부터 전방으로 연장하는 제 1 외부 원통면(31) 및, 숄더(shoulder)(33)에 의해 제 1 외부면(30)으로부터 분리되는 테이퍼면(tapered surface)(32)을 포함한다. 테이퍼면(32)은 몸체(22)의 선단부(26)로 테이퍼(taper)하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 B로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 B는 약 20이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 B는 약 00와 약 900의 사이에 있을 수 있다. 선택적으로, 면(32)은 테이퍼 대신에 스텝을 포함할 수 있다.
테이퍼면(32)의 전방에는 그로부터 방사상 외부 방향으로 연장하는 유지 형 성부(34)가 있다. 도시된 실시예에서, 유지 형성부(34)는 몸체(22)의 선단부(26)으로부터 외부 방향 및 후방으로 연장하는 램프(35)를 포함한다. 램프(35)로부터 연장하는 것은 테이퍼면(32)을 향해 내부 방향으로 구부러지는 숄더(37)와 접촉하는 제 2 외부 원통면(36)이다.
도 1D를 다시 참조하면, 수 커플링(10)은 또한 탄력적으로 확장 가능한 스플릿 유지 링(retaining ring)(38)과 같은 고리형 지지 소자를 포함하고, 이 소자는 테이퍼면(32) 주변에 배치되고, 숄더(37)에 맞물린다. 도시된 실시예에서, 유지 링(38)은 원형 단면 및, 제 2 외부면(36)보다 더 큰 외부 직경을 갖는다. 유지 링(38)은 수 커플링 부재(10) 및 암 나사형 커플링(12)을 함께 잠그는데 도움을 주는 숄더의 역할을 하며, 이는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 스플릿 잠금 링은 삼각형, 사다리꼴형 및 정사각형과 같은 상이한 단면을 가질 수 있다. 한 실시예에서, 유지 링(38)은 스테인레스 스프링 강으로 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 유지 링(38)은 스프링 템퍼링된(tempered) 인 청동 물질, 탄소강 또는 스테인레스강과 같은 다른 금속으로 형성될 수 있다. (도시되지 않은) 다른 실시예에서, 몸체(22)는 유지 링(38) 대신에 고리형 지지 소자의 역할을 하는 일체형 리브(integral rib)를 포함할 수 있다.
몸체(22)의 제 1 외부면(31)은 그로부터 방사상 내부 방향으로 연장하는 외부 방향 직면 고리형 홈(39)을 포함한다. 홈(39) 내에는, 플라스틱, 가죽 또는 단단한 고무와 같은 딱딱한 물질로 구성된 지지 링(40) 및, 네오프렌 또는 다른 엘라스토머 물질과 같은 적절한 밀봉 물질로 구성되는 고리형 밀봉부(41)가 위치된다. 고리형 밀봉부(41)는 몸체(22)의 선단부(26)와 지지 링(40)의 사이의 홈(39) 내에 위치된다. 지지 링(40)은, 커플링 어셈블리가 고압 응용에 이용될 시에 고리형 밀봉부(41)가 손상되지 않게 하는 역할을 한다. (도시되지 않은) 다른 실시예에서, 지지 링(40)은 커플링 어셈블리가 저압 응용에 이용될 시에는 제거될 수 있다.
수 커플링(10)은, 수 커플링(10)을 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 연결하는데 도움을 주도록 구성되는 축방향 이동 가능 및 회전 가능 슬리브(42)를 더 포함하며, 이는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 도시된 실시예에서, 슬리브(42)는 몸체(22)의 선행 부분의 주변에 배치되어, 몸체(22)에 대해 축방향으로 회전하고 이동하도록 구성된다. 도 2B에 도시된 바와 같이, 슬리브(42)는 스플라인 부분(43) 및 몸체 부분(44)을 포함한다. 몸체 부분(44)은 내부 원통면(45) 및, 렌치에 의해 맞물리게 하는 일련의 플랫(46)을 가진 외부면을 포함한다. 스플라인 부분(43)은 원주 방향으로 공간을 둔(circumferentially-spaced) 3개의 리브(49)를 형성하는 원주 방향으로 공간을 둔 3개의 내부 방향 직면 홈(48)을 가진 스텝된(stepped) 내부면(47)을 포함한다. 각 리브(49)로부터 축방향으로 전방으로 연장하는 것은 태브(tab)(50)이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 스텝된 내부면(47)은 상이한 수의 리브를 형성하는 상이한 수의 홈을 포함할 수 있다. 스플라인 부분(43)의 스텝된 내부면(47)은 숄더(51)에 의해 몸체 부분(44)의 내부면(45)에서 분리된다. 슬리브(42)의 스플라인 부분(43)은 또한 외부면(52) 및, 그로부터 방사상 외부 방향으로 연장하는 숄더(53)를 포함한다.
도 1D를 다시 참조하면, 몸체 부분(44)의 내부면(45)은, 몸체(22)의 제 1 외 부면(31)을 수용하고, 몸체(22)의 홈(39) 내에 지지 링(40)을 수용하도록 사이즈가 정해진다. 몸체 부분(44)의 내부면(45)은 또한, 몸체(22)의 홈(39) 내에 고리형 밀봉부(41)를 수용하여 밀봉하여 맞물리게 하도록 사이즈가 정해져, 먼지 또는 다른 오염물이 고리형 밀봉부(41)의 영역 전방에 들어가지 않도록 하고, 커플링 어셈블리 내부에 유체 압력을 유지시킨다. 숄더(51)는 몸체(22)의 숄더(33)에 맞물리게 하도록 구성된다.
수 커플링(10)은 또한 슬리브(42)의 외부면(52)의 주변에 배치된 고리형 밀봉부(54)를 포함한다. 고리형 밀봉부(54)는 네오프렌 또는 다른 적절한 밀봉 물질로 구성되고, 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)에 밀봉하여 맞물리게 하도록 구성된다.
수 커플링(10)은, 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)을 함께 잠그는 래칫팅 잠금 부재를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 잠금 부재는, 3개의 분리 래칫팅의 형태로, 몸체(22)의 선행 부분의 주변에 배치되는 잠금 부재 세그먼트(55)이며, 전체적으로, 래칫팅 잠금 부재를 형성한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 잠금 부재는 상이한 수의 래칫팅 잠금 부재 세그먼트를 포함할 수 있다.
도 2C에 도시된 바와 같이, 각 잠금 부재 세그먼트(55)는 전방 단부(56), 후방 단부(57) 및, 외부 원통면(59)을 가진 키(key) 부분(58)을 포함한다. 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 키 부분(58)은 슬리브(42)의 스플라인 부분(43) 내의 홈(48) 중 하나에 맞물리게 하여, 잠금 부재 세그먼트(55)와 슬리브(42) 간에 간섭(interference)을 생성시킨다. 이 간섭으로 인해, 슬리브(42)의 회전에 의해, 잠 금 부재 세그먼트(55)가 회전된다.
각 잠금 부재 세그먼트(55)는 또한, 수 커플링(10)이 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입될 시에 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 포함하며, 이에 대해서는 아래에 더욱 상세히 논의된다. 도시된 실시예에서, 유지 형성부는 외부 부분 나사형 형성부(60)를 포함한다. 나사형 형성부(60)는, 래칫팅 잠금 부재가 잠금 부재 세그먼트(55)로 구성된다는 사실로 인해 "부분적"인 것으로 특징지워진다. 그래서, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 부분적 나사형 형성부(60)는 나사형 형성부의 일부만을 포함한다. 그러나, 잠금 부재 세그먼트(55)는, 인접한 잠금 부재 세그먼트(55)가 그들의 중간에 작은 공간을 가질 것이므로 스레드가 연속적이지 않을 수 있을지라도, 전체적으로 나사형 형성부를 형성함을 알게 될 것이다.
도시된 실시예에서, 부분적 나사형 형성부(60)는 단면도에 바라볼 시에 6개의 사다리꼴형 스레드(60a-f)를 포함한다. 그러나, (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 부분적 나사형 형성부(60)는 상이한 수의 스레드를 포함할 수 있고, 및/또는 이들 스레드는, 이들이 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 메시(mesh)하여 맞물리게 할 수 있는 한, 단면도에서 바라볼 시에 다른 형상의 형태 (예컨대, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형)를 취할 수 있다. 게다가, (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 유지 형성부는, 암 나사형 포트(12)의 내부 스레드(20)에 맞물리게 할 수 있는 방사상 외부 방향의 다수의 이산 연장 돌출부를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 방사상 외부 방향의 다수의 이산 연장 돌출부는 어떤 형상의 형태를 취 할 수 있고, 이들이 암 나사형 포트(12)의 내부 스레드(20)와 맞물리게 할 수 있는 한, 어떤 패턴으로 배치될 수 있다.
각 잠금 부재 세그먼트(55)는 또한 후방 단부(57)에 인접하여 제공되는 내부 테이퍼면(61)을 포함한다. 테이퍼면(61)은 잠금 부재 세그먼트(55)의 후방 단부(57)로 테이퍼되고, 길이 방향 축 A에 대해 각 C로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 C는 약 20이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 C는 약 00와 약 900의 사이에 있을 수 있다. 도 1D에 도시된 바와 같이, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 테이퍼면(61)과 몸체(22)의 테이퍼면(32)의 사이에는 갭(62)이 제공된다. 이 갭(62)은 대향 테이퍼면, 즉, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 테이퍼면(61) 및 몸체(22)의 테이퍼면(32)에 의해 생성된다.
후방 단부(57)와 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 테이퍼면(61)의 사이에는 로킹(rocking) 또는 피벗면(pivoting surface)(63)이 제공된다. 도시된 실시예에서, 피벗면(63)은 구부려진다. 선택적으로, 피벗면(63)은 모서리가 깎아질 수 있다. 피벗면(63)은 (도면에서 연장하는) 피벗 축 P을 형성하며, 이 주변에서 각 잠금 부재 세그먼트(55)는 피벗한다. 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 피벗 축 P은 길이 방향 축 A에서 일정한 공간을 이루고, 이 길이 방향 축 A에 직각으로 지향된다.
피벗 축 P을 형성하는 표면으로 인해, 각 잠금 부재 세그먼트(55)는 제 1 위치 (즉, 잠금 위치) 및 제 2 위치 (즉, 해제 위치) 사이에서 피벗할 수 있다. 잠금 위치에서, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 키 부분(58)의 외부면(59)은 도 1D에 도시 된 바와 같이 슬리브(42)의 내부면(45)에 접한다. (도시되지 않은) 해제 위치에서, 각 잠금 부재 세그먼트(55)는 피벗 축 P의 주변에 피벗되어 (부분적 나사형 형성부(60)를 방사상 내부 방향으로 접어(collapsing)), 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 테이퍼면(61)이 몸체(22)의 테이퍼면(32)에 접하도록 한다. 그러나, 해제 위치는 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 테이퍼면(32)이 몸체(22)의 테이퍼면(32)에 접하는 것을 필요로 하지 않음을 알게 될 것이다. 대신에, 각 잠금 부재 세그먼트(55)는 단지, 잠금 부재 세그먼트(55)의 부분적 나사형 형성부(60)의 외측 말단부(outer extremities)와 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)의 내측 말단부 상에 클리어런스(clearance)를 제공하도록 충분량을 피벗할 필요가 있다.
각 잠금 부재 세그먼트(55)의 테이퍼면(61)의 전방에는 홈 형성부가 있다. 도 2C에 도시된 바와 같이, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 홈 형성부는 삼각형 리브(66)으로 분리되는 2개의 내부 방향 직면 홈(64, 65)을 포함한다. 전체적으로, 잠금 부재 세그먼트(55)의 홈(64)은 제 1 고리형 홈(64)을 형성한다. 마찬가지로, 잠금 부재 세그먼트(55)의 홈(65)은 제 2 고리형 홈(98)을 형성한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 리브(66)는 단면도에서 바라볼때 다른 형상의 형태 (예컨대, 정사각형, 직사각형 또는 사다리꼴형)를 취할 수 있다.
제 1 홈(64)은 내부 원통면(67) 및, 그로부터 방사상 내부 방향으로 연장하는 숄더(68)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 내부면(67)은, 잠금 부재 세그먼트(55)가 이들의 각각의 해제 위치로 이동될 시에 유지 링(38)을 수용하도록 사이즈가 정해진다. 모따기면(69)은 테이퍼면(61)과 접촉하도록 숄더(68)로부터 각 유 지 부재 세그먼트(55)의 후방 단부(63)로 비스듬히 내부 방향으로 연장한다. 모따기면(69)은 잠금면의 역할을 하며, 이는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 도시된 실시예에서, 길이 방향 축 A에 대한 모따기면(69)의 각은 약 450이다. 길이 방향 축 A에 대한 모따기면(69)의 각은 설계에 따라 변할 수 있음을 알게 될 것이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 모따기면(69)은 모서리를 깎아내는 대신에 구부려질 수 있다 (예컨대, 볼록 또는 오목). 제 2 홈(65)은 적어도 부분적으로 내부 원통면(70) 및, 그로부터 방사상 내부 방향으로 연장하는 숄더(71)로 형성된다.
도시된 실시예에서, 수 커플링(10)은 또한 제 2 홈(65) 내에 위치된 고리형 탄성 바이어스 소자(72)를 포함함으로써, 내부면(70)에 맞물리게 한다. 바이어스 소자(72)는 잠금 부재 세그먼트(55)를 잠금 위치로 바이어스하도록 구성된다. 바이어스 소자(72)는 리브(66)와 숄더(71) 사이에 트랩되어, 그의 축방향 이동을 제한시킨다. 도시된 실시예에서, 바이어스 소자(72)는, 접을 수 있고, 탄성으로 인해 원래의 상태로 복귀시킬 수 있는 스프링 링이다. 선택적 실시예에서, 바이어스 소자(72)는 고무 또는 플라스틱 물질로 제조될 수 있다.
도 1D에 도시된 바와 같이, 바이어스 소자(72)는 원형 단면 및, 몸체(22)의 제 2 외부면(36)보다 더 큰 외부 직경을 갖는다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 바이어스 소자(72)는 삼각형, 사다리꼴형 및 정사각형과 같은 상이한 단면을 가질 수 있다. 한 실시예에서, 바이어스 소자(72)는 스테인레스 스프링 강으로 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 바이어스 소자(72)는 스프링 템퍼링된 인 청동 물질, 탄소강 또는 스테인레스강과 같은 다른 금속으로 형성될 수 있다.
수 커플링(10)을 암 나사형 커플링(12)에 결합하기 위해서는, 수 커플링(10)은, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 부분적 나사형 형성부(60)의 가장 부분적 전방 스레드(60a)가 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)에 맞물리게 할때까지 암 나사형 커플링(12)내에 전방으로 이동된다. 수 커플링(10)의 연속 전방 이동 시에, 암 나사형 커플링(12)의 스레드(20a)는 잠금 부재 세그먼트(55)와 상호 작용하여, 잠금 부재 세그먼트(55)가 강제로 바이어스 소자(72)의 가압(urging)에 대해 피벗 축 P의 주변에서 피벗하도록 한다. 이것은 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 부분적 나사형 형성부(60)가 방사상 내부 방향으로 수축(contract)하게 하여, 바이어스 소자(72)가 수축하게 한다. 잠금 부재 세그먼트(55)는 암 나사형 커플링(12)의 스레드(20a)의 정점을 통해 캠(cam)하거나 "래칫(ratchet)"할 때까지 방사상 내부 방향으로 수축한다. 이것이 일어나자 마자, 잠금 부재 세그먼트(55)는 바이어스 소자(72)의 탄력성으로 인해 이들의 각각의 잠금 위치로 바이어스되거나 "스프링 백(spring back)"함으로써, 부분적 나사형 형성부(60)의 가장 부분적 전방 스레드(60a)가 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)와 메시하여 맞물리게 한다.
암 나사형 커플링(12) 내로의 수 커플링(10)의 더욱 전방 이동 시에, 각 잠금 부재 세그먼트(55)의 부분적 나사형 형성부(60)는, 잠금 및 해제 위치가 번갈아 일어남으로써, 암 나사형 커플링(12)의 부가적 내부 스레드(20)와 점진적으로 메시하여 맞물리게 하도록 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)를 따라 캠하거나 " 래칫"한다.
잠금 부재 세그먼트(55)의 부분적 스레드(60)의 모두가 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 맞물리면, 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12)은 서로 기계적으로 결합된다. 그러나, 수 커플링(10)이 또한 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 결합될 때까지는 연결이 완전하지 않다. 이를 달성하기 위해, 슬리브(42)는 그의 숄더(53)가 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14)에 맞물릴 때까지 (예컨대, 시계 방향으로) 회전된다. 그 후, 슬리브(42)는 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)에 고리형 밀봉부(54)를 완전히 압축하도록 토크되어, 수 커플링(10)을 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 결합한다 (도 1C). 슬리브(42)를 토크함으로써, 수 커플링(10) 및 암 나사형 커플링(12) 간의 기계적 연결은 또한 몸체(22)를 암 나사형 커플링(12)에서 떼어놓음으로서 강화된다. 또한, 슬리브(42)의 부가적 토킹(torquing)은 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14)와 슬리브(42) 간의 갭을 제거하여, 고압하의 고리형 밀봉부(54)의 돌출을 방지한다. 바람직하게는, 수 커플링(10)은, 슬리브(42)의 1/4 내지 1/2 턴(turn)만이 연결을 완성하는데 필요로 되도록 설계된다. 이 위치에서만, 수 커플링(10)은 암 나사형 커플링(12)으로부터 빠지지 않게 되고, 밀봉하여 맞물리게 된다. 게다가, 수 커플링(10)은 암 나사형 커플링(12)에 대해 스위블(swivel)되지 않게 된다.
암 나사형 커플링(12)으로부터 수 커플링(10)을 분리하는 것이 바람직할 시에, 슬리브(42)는 대향 방향 (예컨대 시계 반대 방향)으로 회전되어, 2개의 구성 요소가 비결합 위치에 있을 때까지(도 1B) 암 나사형 커플링(12)으로부터 수 커플 링(10)을 언스레드(unthread)한다.
도 3A 및 3B에는, 제각기, 상술되고, 도 1B에 도시된 것과 유사한 암 나사형 커플링(12)에 결합되고, 그로부터 분리 가능하도록 구성되는 수 커플링(300)의 다른 실시예의 사시도 및 횡단면도이다. 전체적으로, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)은 아래에서 더욱 상세히 논의되는 푸시 연결형 커플링 어셈블리로서 동작한다.
결합 위치에서, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)은 그것을 통해 유체를 전달할 커플링 어셈블리로서 기능을 한다. 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)의 양방은, 이들이 (도시되지 않은) 결합 위치에 있을 시에 동일한 중앙 길이 방향 축 A를 공유한다. 한 실시예에서, 수 커플링(300)은 스테인레스 강으로 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 수 커플링(300)은 탄소 강, 황동, 알루미늄 및 플라스틱과 같은 다른 물질로 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 수 커플링(300)은 몸체(310)를 포함한다. 도 3B 및 4A에 도시된 바와 같이, 몸체(310)는 선단부(314)를 가진 선행 부분 및 후단부(316)를 가진 후행 부분을 분리하는 칼라(312)를 갖는다. 선단부(314)에서 후단부(316)로 수 커플링 부재(300)를 통해 연장하는 것은 유체가 그것을 통해 흐르도록 하는 통로(318)이다. 도시된 실시예에서, 수 커플링(300)의 후행 부분은 호스를 수용하는 호스 니플을 포함한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 후행 부분에는, 다른 구성 요소의 나사형 커플링에 부착하기 위한 외부 스레드가 제공될 수 있다. 칼라(312)는 (도시되지 않은) 후행 부분이 외부 스레드를 구비할 경우에 렌치에 의해 맞물리게 하는 플랫을 포함한다.
몸체(310)의 선행 부분은 칼라(312)로부터 연장하는 제 1 외부 원통면(320) 및, 방사상 내부 방향으로 연장하는 외부 방향 직면 고리형 홈(324)에 의해 제 1 외부면(320)으로부터 분리되는 제 2 외부 원통면(322)을 포함한다. 몸체(310)의 선행 부분은 또한 숄더(328)에 의해 제 1 외부면(320)으로부터 분리되는 제 3 외부 원통면(326)을 포함한다. 제 2 외부면(326)의 전방에는, 설계에 따라 왼쪽으로 돌리거나 오른쪽으로 돌리는 스레드일 수 있는 외부 스레드(330)의 세트가 있다.
몸체(310)의 선행 부분은 숄더(334)에 의해 외부 스레드(330)의 세트로부터 분리되는 제 4 외부 원통면(332)을 더 포함한다. 제 4 외부면(332)으로부터 전방 및 내부 방향으로 연장하는 것은 제 1 외부 테이퍼면(336)이며, 이 제 1 외부 테이퍼면(336)은 몸체(310)의 선단부(314)로 테이퍼하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 B로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 B는 약 90이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 B는 설계에 따라 다른 각도로 지향될 수 있다.
몸체(310)의 선단부(314)로부터 후방으로 연장하는 것은 제 5 외부 원통면(338)이다. 제 2 외부 테이퍼면(340)은 제 5 외부면(338)으로부터 후방 및 내부 방향으로 연장하여, 제 1 테이퍼면(336)과 접촉한다. 제 2 테이퍼면(340)은 몸체(310)의 후단부(316)로 테이퍼하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 C로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 C는 약 500이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 C는 설계에 따라 다른 각도로 지향될 수 있다.
도시된 실시예에서, 딱딱한 플라스틱, 가죽 또는 단단한 고무로 구성될 수 있는 지지 링(342) 및, 네오프렌 또는 다른 적절한 밀봉 물질로 구성될 수 있는 고리형 밀봉부(344)는 홈(324) 내에 위치된다. 지지 링(342)은 몸체(310)의 선단부(314)와 고리형 밀봉부(328)의 사이의 홈(324) 내에 위치된다. 지지 링(342)은, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)이 고압 응용에 이용될 시에 고리형 밀봉부(344)가 손상되지 않게 하는 역할을 한다. (도시되지 않은) 다른 실시예에서, 지지 링(342)은 예컨대, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)이 저압 응용에 이용될 시에는 어떤 응용에서 제거될 수 있다.
수 커플링(300)은 몸체(310)의 선행 부분의 주변에 배치되는 잠금 부재를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 잠금 부재는, 크라운 형상(crown-shaped)의 형태로, 전방 단부(348) 및, 몸체(310)의 숄더(334)에 맞물리는 후방 단부(350)를 가진 래칫팅 잠금 부재(346)이다. 잠금 부재(346)는 설계에 따라 크라운 형상과 상이한 형상의 형태를 취할 수 있음을 알게 될 것이다.
도 3B 및 4B를 참조하면, 잠금 부재(346)의 전방 단부(348)로부터 연장하는 것은, 잠금 부재(346)의 후방 단부(350)에 인접하여 서로 결합되는 다수의 탄성 핑거(354)를 형성하는 다수의 축방향 슬롯(352)이다. 도시된 실시예에서, 잠금 부재(346)는 8개의 탄성 핑거(354)를 포함한다. 선택적 실시예에서, 잠금 부재는 상이한 수의 슬롯 및 핑거를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 잠금 부재(346)는 스테인레스 스프링 강으로 형성된다. 선택적 실시예에서, 잠금 부재(346)는 스프링 템퍼링된 인 청동 물질, 탄소강, 스테인레스강, 플라스틱 또는 고무와 같은 다른 금 속으로 형성될 수 있다.
잠금 부재(346)의 각 탄성 핑거(354)는, 수 커플링(300)이 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입될 시에 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 포함하며, 이에 대해서는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 도시된 실시예에서, 유지 형성부는 외부 부분적 나사형 형성부(355)를 포함한다. 나사형 형성부(355)는, 잠금 부재(346)가 탄성 핑거(354)로 구성된다는 사실로 인해 "부분적"인 것으로 특징지워진다. 그래서, 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)는 나사형 형성부의 일부만을 포함한다. 그러나, 탄성 핑거(354)는, 인접한 탄성 핑거(354)가 그들의 중간에 작은 공간을 가질 것이므로 스레드가 연속적이지 않을 수 있을지라도, 전체적으로 나사형 형성부를 형성함을 알게 될 것이다.
도시된 실시예에서, 부분적 나사형 형성부(355)는 단면도에 바라볼 시에 4개의 사다리꼴형 부분적 스레드(356)를 포함한다. 각 부분적 스레드(356)는 도입(lead-in) 테이퍼면(357) 및 잠금 테이퍼면(358)을 포함한다. 각 부분적 스레드(356)의 도입 테이퍼면(357)은 잠금 부재(346)의 전방 단부(348)로 테이퍼하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 D로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 D는 약 300이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 D는 설계에 따라 다른 각으로 지향될 수 있다. 각 D가 작을수록, 수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입하는데 작은 량의 힘이 필요로 됨을 알게 될 것이다. 각 부분적 스레드(356)의 잠금 테이 퍼면(358)은 잠금 부재(346)의 후방 단부(350)로 테이퍼하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 E로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 E는 약 600이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 E는 설계에 따라 다른 각으로 지향될 수 있다.
(도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 부분적 나사형 형성부(355)는 상이한 수의 스레드를 포함할 수 있고, 및/또는 이들 스레드는, 이들이 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 메시하여 맞물리게 할 수 있는 한, 단면도에서 바라볼 시에 다른 형상의 형태 (예컨대, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형)를 취할 수 있다. 게다가, (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 유지 형성부는, 암 나사형 포트(12)의 내부 스레드(20)에 맞물리게 할 수 있는 방사상 외부 방향의 다수의 이산 연장 돌출부를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 방사상 외부 방향의 다수의 이산 연장 돌출부는 어떤 형상의 형태를 취할 수 있고, 이들이 암 나사형 포트(12)의 내부 스레드(20)와 맞물리게 할 수 있는 한, 어떤 패턴으로 배치될 수 있다.
각 탄성 핑거(354)는 제 1 위치 (즉, 잠금 위치) 및 제 2 위치 (즉, 해제 위치) 사이에서 이동할 수 있다. 잠금 위치에서, 부분적 나사형 형성부(355)의 스레드는, 수 커플링(300)이 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입될 시에 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)에 맞물린다. (도시되지 않은) 해제 위치에서, 각 탄성 핑거(354)는 그것이 다른 탄성 핑거(354)와 결합하는 그의 베이스에서 플렉스(flex)함으로써, 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)는 방사상 내부 방향으로 접어, 부분적 나사형 형성부(355)가 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레 드(20)에서 연결을 푼다. 그의 탄성으로 인해, 탄성 핑거(354)는 부가적인 힘의 필요 없이 이들의 각각의 잠금 위치로 복귀할 수 있다.
잠금 부재(346)의 각 탄성 핑거(354)는 또한 부분적 나사형 형성부(355)의 후방에 제공된 스템(stem) 부분(359)을 포함한다. 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359)은 그로부터 연장하는 방사상 외부 방향 돌출 범프(362)를 가진 외부면(360)을 포함한다. 이 범프(362)는 곡선면, 곡선면 및 직선면의 조합, 또는 직선면의 조합을 포함할 수 있다.
게다가, 잠금 부재(346)는 잠금 부재(346)의 전방 단부(348)로부터 후방으로 연장하는 내부 테이퍼면(364)을 포함한다. 내부 테이퍼면(364)은 잠금 부재(346)의 후방 단부(350)로 테이퍼하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 F로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 F는 몸체(310)의 제 2 테이퍼면(340)의 각 C와 동일한 약 500이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 F는 설계에 따라 다른 각으로 지향될 수 있다.
수 커플링(300)이 아래에서 더욱 상세히 논의되는 암 나사형 커플링(12)에 결합될 시에, 잠금 부재(346)의 탄성 핑거(354) 상에 작용하는 2개의 경쟁력(competing force), 즉 (i) 몸체(310)의 제 2 테이퍼면(340)과 잠금 부재(346)의 내부 테이퍼면(364) 간의 상호 작용에 의해 생성되어, 탄성 핑거(354)를 이들의 잠금 위치로 방사상 외부 방향으로 가하는 힘 및, (ii) 탄성 핑거(354)의 부분적 스레드(356)와 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20) 간의 상호 작용에 의해 생성 되어, 탄성 핑거(354)를 이들의 해제 위치로 방사상 내부 방향으로 밀어 넣는 힘이 존재한다. 탄성 핑거(354)가 압력 하에 이들의 각각의 잠금 위치로 방사상 외부 방향으로 확실히 힘이 가해지도록 하기 위해, 몸체(310)의 제 2 테이퍼면(340)의 각 C 및 잠금 부재(346)의 내부 테이퍼면(364)의 각 F는 잠금 부재(346)의 각 부분적 스레드(356)의 잠금 테이퍼면(358)의 각 E보다 작아야 한다. 도시된 실시예에서, 몸체(310)의 제 2 테이퍼면(340)의 각 C 및 잠금 부재(346)의 내부 테이퍼면(364)의 각 F는 잠금 부재(346)의 각 부분적 스레드(356)의 잠금 테이퍼면(358)의 각 E보다 약 100 작다. 그러나, 이들 각은 설계에 따라 상이한 량만큼 상이할 수 있음을 알게 될 것이다. 게다가, 몸체(310)의 제 2 테이퍼면(340)의 각 C 및 잠금 부재(346)의 내부 테이퍼면(364)의 각 F는, 어떤 환경에서 잠금 부재(346)의 각 부분적 스레드(356)의 잠금 테이퍼면(358)의 각 E보다 작을 필요가 없음을 알게 될 것이다(예컨대, 스프링과 같은 바이어스 소자가 탄성 핑거(354)를 방사상 외부 방향으로 힘을 가할 시에 도움을 주기 위해 이용될 때, 또는 웨지(wedge) 또는 다른 유지 장치가 탄성 핑거(354)를 방사상 외부 방향으로 힘을 가하기 위해 이용되고, 이들을 웨지 또는 다른 유지 장치가 제거될 때까지 방사상 내부 방향으로 이동하지 못하게 할 때).
수 커플링(300)은, 수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 연결하는데 도움을 주도록 구성되는 축방향 이동 가능 및 회전 가능 슬리브(366)를 더 포함하며, 이는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 도시된 실시예에서, 슬리브는, 나사형 너트(이하 "너트(366)"로 지칭됨)의 형태이며, 이 너트는 몸체(310)의 선행 부분의 주변에 배치되고, 회전하여, 몸체(310)에 대해 축방향으로 이동하도록 구성된다. 도 3B 및 4C에 도시된 바와 같이, 너트(366)는 전방 단부(368) 및 후방 단부(370)를 포함한다. 너트(366)의 전방 단부(368)로부터 후방으로 연장하는 것은 제 1 내부 원통면(372)인데, 이는 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359)의 외부면(360)을 수용하도록 사이즈가 정해진다. 제 1 내부면(372)은, 수 커플링(300)이 조립 상태에 있을 시에 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359) 상에서 범프(362)의 전방에 위치된다. 제 1 내부면(372)으로부터 후방 및 외부 방향으로 연장하는 것은 경사면(ramped surface)(374)인데, 여기서, 제 1 내부면(372) 및 경사면(374)의 접촉부(meeting)는 에지(376)를 형성한다. 제 2 내부 원통면(378)은 경사면(374)로부터 후방으로 연장한다.
너트(366)의 에지(376)는 잠금 부재(346)의 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359) 상에서 범프(362)에 맞물리도록 구성되며, 이때 너트(366)는 (예컨대, 시계 반대 방향으로 너트(366)를 회전시킴으로써) 후방으로 이동된다. 너트(366)의 에지(376)가 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359) 상에서 범프(362)에 맞물리면, 그것은 탄성 핑거(354)가 이들의 각각의 해제 위치로 방사상 내부 방향으로 플렉스하도록 개시한다. 너트(366)의 연속 후방 이동 시에, 너트(366)의 제 1 내부면(372) 및 에지(376)는 범프(362)를 통해 캠하여, 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)가 더 이상 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)에 맞물리지 않을 때까지 탄성 핑거(354)가 이들의 각각의 해제 위치로 방사상 내부 방향으로 플렉스하도록 한다.
너트(366)의 후방 단부(370)로부터 전방으로 연장하는 것은 제 3 내부 원통면(380)이며, 이는 몸체(310)의 제 1 외부면(320)을 수용하고, 홈(324) 내의 지지 링(42)을 수용하도록 사이즈가 정해진다. 제 3 내부면(380)은 또한, 몸체(310)의 홈(324) 내의 고리형 밀봉부(344)를 수용하여 밀봉하여 맞물리게 하도록 사이즈가 정해져, 먼지 또는 다른 오염물이 고리형 밀봉부(344)의 영역 전방에 들어가지 않도록 하고, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12) 내부에 유체 압력을 유지시킨다.
제 2 및 3 내부면(378, 380) 사이에 제공되는 것은, 몸체(310) 상의 외부 스레드(334)의 세트에 스레드하게 맞물리도록 구성되는 내부 스레드(382)의 세트이다. 너트(366)와 몸체(310) 간의 스레드 맞물림으로 인해, 너트(366)는, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12) 간의 연결을 더욱 강화할 "잼 너트(jam nut)"로서 작용하고, 또한 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)을 밀봉하여 연결하는데 도움을 주는 역할을 하며, 이는 아래에 더욱 상세히 기술될 것이다.
도시된 실시예에서, 내부 방향 직면 홈(384)은 제 2 내부면(378)과 너트(366)의 내부 스레드(382)의 세트 사이에 제공되어, 제 2 내부면(378)으로부터 방사상 외부 방향으로 연장한다. 홈(378) 내에는, 제 2 내부면(378)의 내부 직경보다 작은 내부 직경을 가진 O-링(386)과 같은 제한된 마찰 요소(limited friction element)가 위치된다. 직경의 차 때문에, O-링(386)은, 너트(366)가 잠금 부재(346) 상에 조립될 시에 너트(366)와 잠금 부재(346) 사이에 압축된다. 제한된 마찰 요소 (예컨대, 압축된 O-링(386))의 목적은, 너트(366)가 회전될 시에 잠금 부재(346)가 회전하도록 너트(366)와 잠금 부재(346) 간에 마찰을 생성시킴으로써 너트(366)를 잠금 부재(346)에 기계적으로 링크하는 것이다. 잠금 부재(346)는, 너트(366)가 암 나사형 커플링(12)의 바닥에 닿을 때까지 너트(366)에 의해 회전되도록 허용되며, 어느 경우에, 너트(366)와 잠금 부재(346) 간의 마찰 본드가 파괴된다. 환언하면, O-링(386)은, 소정의 부하(load) 하에 (예컨대, 너트(366)가 암 나사형 커플링(12)에 맞물리기 전의 시간에), 너트(366)가 회전될 시에 잠금 부재(346)가 회전되도록 허용하지만, 보다 큰 부하 하에서는 (예컨대, 너트(366)가 암 나사형 커플링(12)에 맞물린 후의 시간에), 너트(366)가 회전될 시에 잠금 부재(346)는 더 이상 회전하지 않을 것이다 (즉, 너트(366)는 잠금 부재(346)와 무관하게 회전할 수 있다).
너트(366)에 의한 잠금 부재(346)의 회전은, 2개의 것: i) 그것은 수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12)에 넣는데 도움을 주어, 인스톨러(installer)가 수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12) 내에 충분히 삽입하지 않을 가능성을 줄이는 것; 및 ii) 그것은 수 커플링(300)과 암 나사형 커플링(12) 간의 연결을 완성하도록 너트(366)의 회전수를 줄이는 것을 달성한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, O-링(386)은, 상응하는 구성 요소, 플라스틱 링, 또는 너트(366)와 잠금 부재(346) 간의 제한량의 마찰을 생성할 수 있는 어떤 다른 구성 요소(들)(고리형 또는 비고리형) 상의 일련의 볼 멈춤쇠(ball detent)로 대체될 수 있다.
너트(366)는 또한, 렌치에 의해 맞물리게 하는 일련의 플랫(388), 너트(366) 의 전방 단부(368)로부터 후방으로 연장하는 외부 원통면(390), 및 외부면(390)으로부터 방사상 외부 방향으로 연장하는 숄더(392)를 포함한다. 외부면(390) 상에는, 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)에 밀봉하여 맞물리도록 구성되는 고리형 밀봉부(394)가 배치된다. 고리형 밀봉부(394)는 네오프렌 또는 다른 적절한 밀봉 물질로 구성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 수 커플링(300)은 고리형 밀봉부(394)와 너트(366)의 숄더(392) 사이에 제공되는 베벨 와셔(beveled washer)(396)를 더 포함한다. 베벨 와셔(396)는 중립 상태(neutral state)에서는 도 3B에 도시되고, 압축 상태에서는 도 3C에 도시된다. (도시되지 않은) 다른 선택적 실시예에서, 베벨 와셔(396)는 어떤 응용에서, 예컨대, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)이 저압 응용에 이용될 시에는 제거될 수 있다.
베벨 와셔(396)의 목적은, 커플링 어셈블리가 고 임펄스 압력 조건을 받을 시에 일어날 수 있는 너트(366)의 본의 아닌 언스레딩(involuntary unthreading)을 방지하는 것이다. 이들 상황에서, 너트(366)의 언스레딩은 너트(366)와 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14) 간에 갭을 생성시켜, 고리형 밀봉부(394)가 이 갭을 통해 밀어내도록 하여 유체 누출을 초래한다. 실험을 통해, 너트(366)의 본의 아닌 언스레딩은, (i) 몸체(310) 내로 인덴트(indent)되는 잠금 부재(346)의 탄성 핑거(354), 및 (ii) 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)으로 방사상 외부 방향으로 확장하는 잠금 부재(346)의 탄성 핑거(354)에 의해 유발된 것으로 결정되었다. 이 인덴션(indention) 및 확장으로 인해, 너트(366)는, (너트(366)가 토크되었 을 시간에 인가된) 프리로드(preload)를 상실(lose)시켜, 너트(366)와 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14) 간에 갭을 생성시키는 것으로 발견되었다. 고리형 밀봉부(394)와 너트(366)의 숄더(392) 간에 베벨 와셔(396)를 채용함으로써, 베벨 와셔(396)는 수 커플링(300)이 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입되고, 너트(366)가 토크된 후에 압축 상태로 플래튼(flatten)된다. 베벨 와셔(396)는, 압축 상태에 있을 동안에는, 탄성으로 인해 중립 상태로 바이어스됨으로써, (어떤 프리로드 상실이 존재하는 정도까지) 너트(366)에서 어떤 프리로드 상실을 보상할 수 있다. 커플링 어셈블리가 고 임펄스 압력 조건을 받을 시에 일어날 수 있는 너트(366)의 본의 아닌 언스레딩을 방지하는 다른 방식은 몸체(310), 잠금 부재(346) 및/또는 너트(366)의 표면의 일부 또는 모두를 열처리하여, 이들을 더욱 단단하게 하여, 이들 구성 요소 간에 일어나는 인덴트의 량을 제한하는 것이다.
베벨 와셔(396)가 너트(366) 상에 설치(install)될 시에, 베벨 와셔(396)와 너트(366) 간에 작은 직경의 틈(diametrical clearance)이 존재한다는 것을 알게 될 것이다. 어떤 고 임펄스 압력 조건에서, 작은 직경의 틈은 그것을 통해 고리형 밀봉부(394)를 충분히 돌출시킨다. 이를 회피하기 위해, 베벨 와셔(396) 내의 관통홀(through-hole)은, 플랫(flat) 또는 압축 상태에 형성되는 것과 대향되듯이, 베벨 와셔(396)이 중립 상태에 있을 시에 형성될 수 있다. 베벨 와셔(396) 내의 관통홀을 중립 상태에 형성함으로써, 베벨 와셔(396)의 내부 직경은 베벨 와셔(396)가 평평하게 될 시에 내부 방향으로 테이퍼되어, 너트(366)가 토크 다운(torque down)된 후에 베벨 와셔(396)와 너트(366) 간의 틈을 줄이거나 제거한다.
수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12)에 결합하기 위해서는, 수 커플링(300)은, 잠금 부재(346)의 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)의 가장 부분적 전방 스레드(355a)가 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)에 맞물릴 때까지 암 나사형 커플링(12)내에 전방으로 이동된다. 수 커플링(300)의 연속 전방 이동 시에, 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)는 탄성 핑거(354)와 상호 작용하여, 탄성 핑거(354)가 강제로 내부 방향으로 플렉스하도록 함으로써, 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)가 방사상 내부 방향으로 수축한다. 탄성 핑거(354)는 암 나사형 커플링(12)의 스레드(20)의 정점을 통해 캠하거나 "래칫"할 때까지 방사상 내부 방향으로 수축한다. 이것이 일어나자 마자, 탄성 핑거(354)는 이들의 탄성으로 인해 이들의 각각의 잠금 위치로 "스프링 백"함으로써, 부분적 나사형 형성부(355)의 가장 부분적 전방 스레드(355a)가 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)와 메시하여 맞물리게 한다.
암 나사형 커플링(12) 내로의 수 커플링(300)의 더욱 전방 이동 시에, 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)는, 잠금 및 해제 위치가 번갈아 일어남으로써, 암 나사형 커플링(12)의 부가적 내부 스레드(20)와 점진적으로 메시하여 맞물리게 하도록 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)를 따라 캠하거나 "래칫"한다.
탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)의 부분적 스레드의 모두가 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 맞물리면, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12)은 서로 기계적으로 연결된다. 그러나, 수 커플링(300)이 또한 암 나사 형 커플링(12)에 밀봉하여 연결될 때까지는 연결이 완전하지 않다. 이를 달성하기 위해, 너트(366)는 그의 숄더(392)가 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14)에 맞물릴 때까지 (예컨대, 시계 방향으로) 회전된다. 그 후, 너트(366)는 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)에 고리형 밀봉부(394)를 충분히 압축하도록 토크되어, 수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 결합한다. 너트(366)를 토크함으로써, 수 커플링(300) 및 암 나사형 커플링(12) 간의 기계적 연결은 또한 몸체(310)를 암 나사형 커플링(12)에서 떼어놓음으로서 강화된다. 특히, 몸체(310)의 제 2 테이퍼면(340)의 각 C 및 잠금 부재(346)의 내부 테이퍼면(364)의 각 F가 잠금 부재(346)의 각 부분적 스레드(356)의 잠금 테이퍼면(358)의 각 E보다 작기 때문에, 탄성 핑거(354)는 이들의 잠금 위치로 방사상 외부 방향으로 밀어 넣는다.
더욱이, 너트(366)를 토크함으로써, 베벨 와셔(396)는 압축 상태로 플래튼되어 (도 3C), 너트(366)와 암 나사형 커플링(12)의 수신 단부(14) 간의 갭을 제거한다. 압축 상태에서, 베벨 와셔(396)는 탄성으로 인해 중립 상태로 바이어스됨으로써, (어떤 프리로드 상실이 존재하는 정도까지) 너트(366)에서 어떤 프리로드 상실을 보상하여, 고압하에 고리형 밀봉부(394)의 돌출을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 수 커플링(300)은, 너트(366)의 1/4 내지 1/2 턴만이 연결을 완성하는데 필요로 되도록 설계된다. 이 위치에서만, 수 커플링(300)은 암 나사형 커플링(12)으로부터 빠지지 않게 되고, 밀봉하여 맞물리게 된다. 게다가, 수 커플링(300)은 암 나사형 커플링(12)에 대해 스위블되지 않게 된다.
암 나사형 커플링(12)으로부터 수 커플링(300)을 분리하는 것이 바람직할 시 에, 너트(366)는 대향 방향 (예컨대, 시계 반대 방향)으로 회전되어, 너트(366)가 후방으로 이동하도록 한다. 너트(366)의 에지(376)가 잠금 부재(346)의 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359) 상에서 범프(362)에 맞물리면, 탄성 핑거(354)는, 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)가 더 이상 암 나사형 커플링(12)의 스레드(20)에 맞물리지 않을 때까지, (이들의 각각의 해제 위치로) 방사상 내부 방향으로 플렉스하도록 된다. 이것이 일어날 시에, 수 커플링(300)은 암 나사형 커플링(12)으로부터 빠질 수 있다.
(도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 너트(366)는 전방 방향으로 바이어스되는 슬리브로 대체될 수 있다. 너트(366)의 제 3 내부면(380)은 전방 방향으로 슬리브(366)를 바이어스시키는 힘을 생성하도록 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)의 외부 직경보다 더 크게 치수가 정해질 수 있다. 슬리브(366) 상에 가압하는 힘은 암 나사형 커플링(12)의 밀봉면에 고리형 밀봉부(394)를 압축하는데 도움을 줄 수 있다. (도시되지 않은) 다른 선택적 실시예에서, 너트(366)는 전방 방향으로 바이어스되는 스프링 로드(spring-loaded) 슬리브로 대체될 수 있다. 상술한 선택적 실시예처럼, 슬리브(366) 상에 가압하는 힘은 암 나사형 커플링(12)의 밀봉면에 고리형 밀봉부(394)를 압축하는데 도움을 줄 수 있다. (도시되지 않은) 또다른 선택적 실시예에서, 너트(366)는 전방 방향으로 바이어스되는 스프링 로드 슬리브로 대체될 수 있고, 너트(366)의 제 3 내부면(380)은 전방 방향으로 슬리브(366)를 바이어스시키는 부가적 힘을 생성하도록 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)의 외부 직경보다 더 크게 치수가 정해질 수 있다.
도 5A 및 5B에는, 제각기, 상술하고, 도 1B에 도시된 것과 유사한 (도시되지 않은) 암 나사형 커플링(12)에 연결되고, 그로부터 분리 가능하도록 구성된 수 커플링(500)의 다른 실시예의 사시도 및 횡단면도가 도시된다. 전체적으로, 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(12)은 푸시 연결형 커플링 어셈블리로서 동작하며, 이는 아래에서 더욱 상세히 논의될 것이다.
결합 위치에서, 수 커플링 부재(500) 및 암 나사형 커플링(12)은 그것을 통해 유체를 전달할 커플링 어셈블리로서 기능을 한다. 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(12)의 양방은, 이들이 결합 위치에 있을 시에 동일한 중앙 길이 방향 축 A를 공유한다. 한 실시예에서, 수 커플링(500)은 스테인레스 강으로 형성될 수 있다. 선택적 실시예에서, 수 커플링(500)은 탄소 강, 황동, 알루미늄 및 플라스틱과 같은 다른 물질로 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 수 커플링(500)은 몸체(510)를 포함한다. 도 6A에 도시된 바와 같이, 몸체(510)는 선단부(514)를 가진 선행 부분 및 후단부(516)를 가진 후행 부분을 분리하는 칼라(512)를 포함한다. 선단부(516)에서 후단부(516)로 수 커플링 부재(500)을 통해 연장하는 것은 유체가 그것을 통해 흐르도록 하는 통로(518)이다. 도시된 실시예에서, 수 커플링(500)의 후행 부분은 호스를 수용하는 호스 니플을 포함한다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 후행 부분에는, 다른 구성 요소의 나사형 커플링에 부착하기 위한 외부 스레드가 제공될 수 있다. 칼라(512)는 (도시되지 않은) 후행 부분이 외부 스레드를 구비할 경우에 렌치에 의해 맞물리게 하는 플랫을 포함한다.
몸체(510)의 선행 부분은 칼라(512)로부터 연장하는 제 1 외부 원통면(520)을 포함한다. 제 1 외부면(520)은 그로부터 방사상 내부 방향으로 연장하는 외부 방향 직면 고리형 홈(522)을 포함한다. 제 1 외부면(520)의 전방에는, 제 2 외부 테이퍼면(526)으로 연장하는 숄더(524)가 있으며, 이 테이퍼면(526)은 몸체(510)의 선단부(514)로 테이퍼하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 B로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 B는 약 90이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 B는 약 00와 약 900의 사이에 있을 수 있다.
몸체(510)의 선단부(514)로부터 후방 및 외부 방향으로 연장하는 것은 램프면(ramped surface)(528)이다. 제 3 외부 원통면(530)은 램프면(528)에서 후방으로 연장한다. 제 1 외부면(534)으로부터 후방 및 내부 방향으로 연장하는 것은 제 2 외부 테이퍼면(532)이며, 이 테이퍼면(532)은 제 1 외부 테이퍼면(526)과 결합하여, 길이 방향 축 A에 대해 각 C로 지향된다. 도시된 실시예에서, 각 C는 약 400이다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 각 C는 설계에 따라 다른 각으로 지향될 수 있다.
도 5B에 도시된 바와 같이, 딱딱한 플라스틱, 가죽 또는 단단한 고무로 구성될 수 있는 지지 링(534) 및, 네오프렌 또는 다른 적절한 밀봉 물질로 구성될 수 있는 고리형 밀봉부(536)는 홈(522) 내에 위치된다. 지지 링(534)은 고리형 밀봉부(536)와 수 커플링 부재(500)의 선단부(516)의 사이의 홈(522) 내에 위치된다. 지지 링(534)은, 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(512)이 고압 응용에 이용될 시에 고리형 밀봉부(536)가 손상되지 않게 보호하는 역할을 한다. (도시되지 않은) 다른 실시예에서, 지지 링(534)은 어떤 응용에서는, 예컨대, 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(512)이 저압 응용에 이용될 시에는 제거될 수 있다.
수 커플링(500)은 몸체(510)의 선행 부분의 주변에 배치되는 잠금 부재를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 잠금 부재는, 크라운 형상의 형태로, 전방 단부(540) 및, 몸체(510)의 숄더(528)에 맞물리는 후방 단부(542)를 가진 래칫팅 잠금 부재(538)이다. 잠금 부재(346)는 설계에 따라 크라운 형상과 상이한 형상의 형태를 취할 수 있음을 알게 될 것이다.
잠금 부재(538)의 전방 단부(540)로부터 연장하는 것은, 잠금 부재(538)의 후방 단부(542)에 인접하여 서로 결합되는 다수의 탄성 핑거(546)를 형성하는 다수의 축방향 슬롯(544)이다. 도시된 실시예에서, 잠금 부재(538)는 4개의 탄성 핑거(546)를 포함한다. 선택적 실시예에서, 잠금 부재는 상이한 수의 슬롯 및 탄성 핑거를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 잠금 부재(538)는 스테인레스 스프링 강으로 형성된다. 선택적 실시예에서, 잠금 부재(538)는 스프링 템퍼링된 인 청동 물질, 탄소강, 또는 스테인레스강과 같은 다른 금속으로 형성될 수 있다.
잠금 부재(538)의 각 탄성 핑거(546)는, 수 커플링(500)이 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입될 시에 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 메시하여 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 포함하며, 이에 대해서는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 도시된 실시예에서, 유지 형성부는 외부 부분적 나사형 형성부(548)를 포함한다. 나사형 형성부(548)는, 잠금 부재(538)가 탄성 핑거(546)로 구성된다는 사실로 인해 "부분적"인 것으로 특징지워진다. 그래서, 각 탄성 핑거(546)의 부분적 나사형 형성부(548)는 나사형 형성부의 일부만을 포함한다. 그러나, 탄성 핑거(546)는, 인접한 탄성 핑거(546)가 그들의 중간에 작은 공간을 가질 것이므로 스레드가 연속적이지 않을 수 있을지라도, 전체적으로 나사형 형성부를 형성함을 알게 될 것이다.
도시된 실시예에서, 부분적 나사형 형성부(548)는 단면도에 바라볼 시에 5개의 사다리꼴형 스레드(548a-e)를 포함한다. 그러나, (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 부분적 나사형 형성부(548)는 상이한 수의 스레드를 포함할 수 있고, 및/또는 이들 스레드는, 이들이 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 메시하여 맞물리게 할 수 있는 한, 단면도에서 바라볼 시에 다른 형상의 형태 (예컨대, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형)를 취할 수 있다. 게다가, (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 유지 형성부는, 암 나사형 포트(12)의 내부 스레드(20)에 맞물리게 할 수 있는 방사상 외부 방향의 다수의 이산 연장 돌출부를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 방사상 외부 방향의 다수의 이산 연장 돌출부는 어떤 형상의 형태를 취할 수 있고, 이들이 암 나사형 포트(12)의 내부 스레드(20)와 맞물리게 할 수 있는 한, 어떤 패턴으로 배치될 수 있다.
도 6B에 도시된 바와 같이, 잠금 부재(538)의 각 탄성 핑거(546)는 또한 부분적 나사형 형성부(548)의 후방에 제공된 스템 부분(550)을 포함한다. 각 스템 부분(550)은 외부면(552)을 포함한다. 부분적 나사형 형성부(548)의 반대편에는, 잠금 부재(538)의 후방 단부(542)로 외부 방향으로 테이퍼하는 내부 테이퍼면(554)이 있다.
탄성 핑거(546)는 제 1 위치 (즉, 잠금 위치) 및 제 2 위치 (즉, 해제 위치) 사이에서 이동할 수 있다. 잠금 위치에서, 부분적 나사형 형성부(548)의 스레드는, 수 커플링(500)이 암 나사형 커플링(12) 내에 삽입될 시에 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 메시하여 맞물린다. (도시되지 않은) 해제 위치에서, 각 탄성 핑거(546)는 그것이 다른 탄성 핑거(546)와 결합하는 그의 베이스에서 플렉스함으로써, 각 탄성 핑거(546)의 나사형 형성부(548)는 방사상 내부 방향으로 접어, 부분적 나사형 형성부(548)가 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)에서 연결을 푼다. 그것의 탄성으로 인해, 핑거(546)는 부가적인 힘의 필요 없이 잠금 위치로 복귀할 수 있다.
수 커플링(500)은, 수 커플링(500)을 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 연결하는데 도움을 주도록 구성되는 축방향 이동 가능 및 회전 가능 슬리브(556)를 더 포함하며, 이는 아래에 더욱 상세히 논의될 것이다. 도시된 실시예에서, 슬리브(556)는 몸체(510)의 선행 부분의 주변에 배치되고, 회전하여, 몸체(510)에 대해 축방향으로 이동하도록 구성된다. 도 6C에 도시된 바와 같이, 슬리브(556)는 전방 단부(558) 및 후방 단부(560)를 포함한다. 슬리브(556)의 전방 단부(558)로부터 후방으로 연장하는 것은, 원주 방향으로 공간을 둔 4개의 리브(566)를 형성하는 원주 방향으로 공간을 둔 4개의 내부 방향 직면 홈(564)을 가진 스텝된 내부면(562)이다. 홈(564)은 잠금 부재(538) 내의 슬롯과 정렬된다. (도시되지 않은) 선택적 실시예에서, 스텝된 내부면(562)은 상이한 수의 홈 및 리브를 포함할 수 있다.
슬리브(556)의 후방 단부(560)로부터 전방으로 연장하는 것은 제 2 내부 원통면(568)인데, 이는 몸체(510)의 제 1 외부면(520)을 수용하여, 홈(522) 내의 지지 링(534)을 수용하도록 사이즈가 정해진다. 제 2 내부면(568)은 또한, 몸체(510)의 홈(522) 내에 고리형 밀봉부(536)를 수용하여 밀봉하여 맞물리게 하도록 사이즈가 정해져, 먼지 또는 다른 오염물이 고리형 밀봉부(536)의 영역 전방에 들어가지 않도록 하고, 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(12) 내부에 유체 압력을 유지시킨다.
도 5B를 다시 참조하면, 수 커플링(500)은 잠금 부재(538)의 각 슬롯(544) 및 슬리브(556)의 각 홈(564) 내에 위치된 키(570)를 더 포함한다. 키(570)은 잠금 부재(538)를 슬리브(556)에 결합하여, 슬리브(556)의 회전에 의해 잠금 부재(538)가 회전하도록 하는 역할을 한다. 도시된 실시예에서는, 4개의 키(570)가 사용된다. 그러나, 다른 실시예에서는 상이한 수의 키(570)가 이용될 수 있다.
슬리브(556)는 또한, 렌치에 의해 맞물리게 하는 일련의 플랫(572), 슬리브(556)의 전방 단부(558)로부터 후방으로 연장하는 외부 원통면(574), 및 외부면(574)으로부터 방사상 외부 방향으로 연장하는 숄더(576)를 포함한다. 외부면(574) 상에는, 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)에 밀봉하여 맞물리도록 구성되는 고리형 밀봉부(578)가 배치된다. 고리형 밀봉부(578)는 네오프렌 또는 다른 적절한 밀봉 물질로 구성될 수 있다.
수 커플링(500)을 암 나사형 커플링(12)에 결합하기 위해서는, 수 커플링(500)은, 각 탄성 핑거(546)의 부분적 나사형 형성부(548)의 가장 부분적 전방 스레드(548a)가 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)에 맞물릴 때까지 암 나사형 커플링(12)내에 전방으로 이동된다. 수 커플링(500)의 연속 전방 이동 시에, 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20a)는 탄성 핑거(546)와 상호 작용하여, 탄성 핑거(546)가 강제로 내부 방향으로 플렉스하도록 함으로써, 탄성 핑거(546)의 부분적 나사형 형성부(548)가 방사상 내부 방향으로 수축한다. 탄성 핑거(546)는 암 나사형 커플링(12)의 스레드(20)의 정점을 통해 캠하거나 "래칫"할 때까지 방사상 내부 방향으로 수축한다. 이것이 일어나자 마자, 탄성 핑거(546)는 이들의 탄성으로 인해 이들의 각각의 잠금 위치로 "스프링 백"함으로써, 부분적 나사형 형성부(540)의 가장 부분적 전방 스레드(548a)가 암 나사형 커플링(12)의 가장 전방 스레드(20)와 메시하여 맞물리게 한다.
암 나사형 커플링(12) 내로의 수 커플링(500)의 더욱 전방 이동 시에, 각 탄성 핑거(546)의 부분적 나사형 형성부(548)는, 잠금 및 해제 위치가 번갈아 일어남으로써, 암 나사형 커플링(12)의 부가적 내부 스레드(20)와 점진적으로 메시하여 맞물리게 하도록 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)를 따라 캠하거나 "래칫"한다.
탄성 핑거(546)의 부분적 나사형 형성부(548)의 부분적 스레드의 모두가 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)와 맞물리면, 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(12)은 서로 기계적으로 결합된다. 그러나, 수 커플링(500)이 또한 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 결합될 때까지는 연결이 완전하지 않다. 이를 달성하기 위해, 슬리브(556)는 그의 숄더(576)가 암 나사형 커플링(12)의 수용 단부(14)에 맞물릴 때까지 (예컨대, 시계 방향으로) 회전된다. 그 후, 너트(355)는 암 나사형 커플링(12)의 모따기면(18)에 고리형 밀봉부(578)를 충분히 압축하도록 토크되어, 수 커플링(500)을 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 결합한다. 슬리브(556)를 토크함으로써, 수 커플링(500) 및 암 나사형 커플링(12) 간의 기계적 연결은 또한 몸체(510)를 암 나사형 커플링(12)에서 떼어놓음으로서 강화된다. 이것은 몸체(510)의 제 2 테이퍼면(532)이 잠금 부재(538)의 내부 테이퍼면(554)에 맞물리게 하여, 탄성 핑거(546)가 이들의 잠금 위치로 방사상 외부 방향으로 밀어 넣는다. 또한, 슬리브(556)의 부가적 토킹은 슬리브(556)와 암 나사형 커플링(12)의 수신 단부(14) 간의 갭을 제거하여, 고압하에 고리형 밀봉부(578)의 돌출을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 수 커플링(500)은, 슬리브(556)의 1/4 내지 1/2 턴만이 연결을 완성하는데 필요로 되도록 설계된다. 이 위치에서만, 수 커플링(500)은 암 나사형 커플링(12)으로부터 빠지지 않게 되어, 암 나사형 커플링(12)에 밀봉하여 맞물리게 된다. 게다가, 수 커플링(500)은 암 나사형 커플링(12)에 대해 스위블되지 않게 된다.
암 나사형 커플링(12)으로부터 수 커플링 부재(500)를 분리하는 것이 바람직할 시에, 슬리브(556)는 대향 방향으로 회전되어, 수 커플링(500)가 암 나사형 커플링(12)으로부터 빠져 나온다.
수 커플링(300)이 상술한 유일한 실시예이고, 베벨 와셔(396)를 포함하는 도면에 도시되지만, 상술하고, 도면에 도시된 다른 수 커플링(10, 500)은 각각의 고리형 밀봉부 및 슬리브/너트 간에 제공된 베벨 와셔를 포함할 수 있음을 알게 될 것이다.
게다가, 상술하고, 도면에 도시된 수 커플링(10, 300, 500)이 제각기, 커플링 동작 동안에 암 나사형 커플링의 내부 스레드와 점진적으로 맞물리는 래칫팅 잠금 부재를 포함하지만, 각 수 커플링의 잠금 부재는 커플링 동작 동안에 암 나사형 커플링의 내부 스레드와 점진적으로 맞물릴 필요가 없도록 구성될 수 있음을 알게 될 것이다. 환언하면, 각 수 커플링의 잠금 부재는 수 커플링이 암 나사형 커플링 내에 삽입될 시에 "래칫"하지 않도록 구성될 수 있다.
예컨대, 상술한 수 커플링(300)에서, 수 커플링(300)을 암 나사형 커플링(12)에 삽입하기 전에, 너트(366)의 에지(376)가 잠금 부재(346)의 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359) 상에서 범프(362)에 맞물려, 탄성 핑거(354)가 이들의 각각의 해제 위치로 방사상 내부 방향으로 플렉스시킬 때까지, 너트(366)는 (예컨대, 시계 반대 방향으로 너트(366)를 회전시킴으로써) 후방으로 이동될 수 있다. 각각의 해제 위치로 이동된 탄성 핑거(354)에 의해, 수 커플링(300)은, 부분적 나사형 형성부(355)가 암 나사형 커플링(12)의 어떤 내부 스레드(20)에 맞물리지 않고 암 나사형 커플링(12)에 삽입될 수 있다. 암 나사형 커플링(12)내에 있으면, 에지(376)가 각 탄성 핑거(354)의 스템 부분(359) 상의 범프(362)를 분리하여, 탄성 핑거(354)가 이들의 각각의 잠금 위치로 복귀하도록 하여 암 나사형 커플링(12)의 내부 스레드(20)에 맞물릴 때까지, 너트(366)는 (예컨대, 시계 방향으로 너트(366)를 회전시킴으로써) 전방으로 이동될 수 있다.
상술한 모든 실시예에 대해, 상술한 하나 이상의 원통면은, 커플링 어셈블 리(예컨대, 테이퍼면) 또는 곡선면(예컨대, 볼록 또는 오목면)의 길이 방향 축 A에 대해 각을 이룬 선형 프로파일을 가진 표면으로 대체될 수 있음을 알게 될 것이다. 게다가, 상술한 하나 이상의 테이퍼면 또는 모따기면은 원통면 또는 곡선면(예컨대, 볼록 또는 오목면)으로 대체될 수 있음을 알게 될 것이다.
상술한 수 커플링은 유체 연결과 다른 영역에도 적용함을 알게 될 것이다. 예컨대, 수 커플링, 특히 래칫 잠금을 포함하는 구성 요소는 개별 구성 요소 내의 암 스레드에 연결하는 푸시 연결형 고정 장치로서 이용될 수 있다. 이 예에서, 이 구성 요소는 유체를 전달할 필요가 없다.
더욱이, 상술한 잠금 부재(래칫팅 또는 비래칫팅)는 수 나사형 커플링에 연결하기 위한 암 커플링에 이용되도록 수정될 수 있음을 알게 될 것이다. 예컨대, 상술한 수 커플링(300) 내에 이용된 잠금 부재(346)는, 외부 부분보다는 오히려 각 탄성 핑거(354)의 내부 부분 상의 부분적 나사형 형성부(355)를 포함하도록 수정될 수 있음으로써, 각 탄성 핑거(354)의 부분적 나사형 형성부(355)가 수 나사형 커플링의 외부 스레드에 맞물릴 수 있다.
명세서 또는 청구범위에서 용어 "포함한다" 또는 "포함하는"가 이용된다는 점에서, 그 용어가 청구범위에서 접속사로서 사용될 시에 해석되는 "구비하는"과 유사한 방식으로 포함하는 것으로 의도된다. 더욱이, 용어 "또는" (예컨대, A 또는 B)가 사용된다는 점에서, 그것은 "A 또는 B 또는 양방"을 의미하는 것으로 의도된다. 출원인이 "양방이 아닌 A 또는 B만"을 나타내는 것으로 의도되면, 용어 "양방이 아닌 A 또는 B만"가 사용될 것이다. 따라서, 여기서 용어 "또는"의 사용이 포괄 적이고, 배타적 사용이 아니다. Bryan A. Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage 624 (2d. Ed. 1995) 참조. 또한, 명세서 또는 청구범위에서 용어 "내에(in)" 또는 "내로(into)"가 이용된다는 점에서, 그것은 부가적으로 "상에(on)" 또는 "상으로(onto)"를 의미하는 것으로 의도된다. 더욱이, 명세서 또는 청구범위에서 용어 "연결한다"가 이용된다는 점에서, 그것은 "에 직접 연결된" 뿐만 아니라, 다른 구성 요소 또는 다수의 구성 요소를 통해 연결되는 것과 같은 "에 간접 연결된"을 의미하는 것으로 의도된다.
본 출원이 여러 실시예를 도시하고, 이들 실시예가 약간 상세히 기술되었지만, 출원인은 청구된 발명의 범주를 이와 같은 상세 사항으로 제한하는 것으로 의도하지 않는다. 부가적인 이점 및 수정은 당업자에게는 쉽게 나타날 것이다. 그래서, 본 발명은, 광범한 양태에서, 도시되고 기술된 특정 상세 사항 및 예시적인 예들로 제한되지 않는다. 이에 따라, 출원인의 청구된 발명의 정신 또는 범주를 벗어나지 않고 이와 같은 상세 사항으로부터 변형이 행해질 수 있다. 더욱이, 상기 실시예들은 예시적이고, 단일 특징물 또는 소자가 이 또는 나중 출원에서 청구될 수 있는 모든 가능 조합에 필수적이지 않다.

Claims (25)

  1. 암 나사형 커플링에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링으로서, 상기 암 나사형 커플링은 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 상기 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는 수 커플링에 있어서,
    몸체를 통해 연장하는 통로를 가진 몸체;
    상기 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이에서 이동하도록 구성되는 잠금 부재로서, 상기 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 갖는 잠금 부재;
    상기 몸체 주변에 배치되고, 상기 잠금 부재의 일부를 수용하도록 사이즈가 정해지는 내부면을 가진 축방향 이동 가능한 슬리브; 및
    상기 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함하는데,
    상기 수 커플링을 상기 암 나사형 커플링 내에 삽입한 후에, 상기 잠금 부재의 유지 형성부는, 상기 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 상기 암 나사형 커플링의 하나 이상의 내부 스레드에 맞물리게 하며,
    상기 슬리브를 암 나사형 커플링으로 이동할 시에, 상기 고리형 밀봉부는 상기 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축되는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수 커플링을 상기 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 래칫팅 잠금 부재의 유지 형성부는 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 래칫팅 잠금 부재는 많은 탄성 핑거를 형성하는 많은 슬롯을 가진 크라운 형상의 잠금 부재를 포함하고, 상기 탄성 핑거는 잠금 위치와 해제 위치 간에 이동하도록 구성되고, 각 탄성 핑거는 상기 탄성 핑거가 이들의 각각의 잠금 위치에 있을 시에 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 부분적 나사형 형성부를 갖는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬리브는 몸체 상의 외부 스레드에 스레드하게 맞물리게 되는 나사형 너트의 형태인 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 너트의 회전에 의해 상기 잠금 부재가 회전되도록 상기 너트 및 상기 잠금 부재를 서로 기계적으로 링크하기 위해 상기 너트와 상기 잠금 부재 사이에 배치되는 제한된 마찰 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고리형 밀봉부와 상기 슬리브의 숄더 사이에 배치된 베벨 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  7. 암 나사형 커플링에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링으로서, 상기 암 나사형 커플링은 상기 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 상기 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는 수 커플링에 있어서,
    몸체를 통해 연장하는 통로를 가진 몸체;
    상기 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이에서 이동하도록 구성되는 래칫팅 잠금 부재로서, 상기 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 갖는 래칫팅 잠금 부재;
    상기 몸체 주변에 배치되고, 상기 래칫팅 잠금 부재의 일부를 수용하도록 사이즈가 정해지는 내부면을 가진 이동 가능한 슬리브; 및
    상기 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함하는데,
    상기 수 커플링을 상기 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 상기 래칫팅 잠금 부재의 유지 형성부는 상기 암 나사형 커플링 내의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 하며,
    상기 암 나사형 커플링으로 상기 슬리브를 축방향 이동할 시에, 상기 고리형 밀봉부는 상기 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축되는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 래칫팅 잠금 부재는 잠금 위치와 해제 위치 간에 이동하도록 구성된 탄성 핑거를 가진 크라운 형상의 잠금 부재를 포함하며, 각 탄성 핑거는 상기 탄성 핑거가 이들의 각각의 잠금 위치에 있을 시에 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 부분적 나사형 형성부를 갖는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 너트의 회전 이동을 상기 너트의 축방향 이동으로 변환하도록 상기 몸체 상의 외부 스레드에 스레드하게 맞물리게 되는 나사형 너트의 형태인 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 너트의 회전에 의해 상기 잠금 부재가 회전되도록 상기 너트 및 상기 잠금 부재를 서로 기계적으로 링크하기 위해 상기 너트와 상기 잠금 부재 사이에 배치되는 O-링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 고리형 밀봉부와 상기 슬리브의 숄더 사이에 배치된 베벨 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  12. 암 나사형 커플링에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링으로서, 상기 암 나사형 커플링은 상기 수 커플링을 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 상기 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는 수 커플링에 있어서,
    몸체를 통해 연장하는 통로 및 외부 스레드를 가진 몸체;
    상기 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이에서 이동하도록 구성되는 많은 탄성 핑거를 가진 래칫팅 잠금 부재로서, 상기 탄성 핑거가 이들의 각각의 잠금 위치에 있을 시에 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 갖는 래칫팅 잠금 부재;
    상기 몸체의 외부 스레드에 스레드하게 맞물린 내부 스레드를 가진 너트로서, 각 탄성 핑거의 일부를 수용하도록 사이즈가 정해지는 내부면을 가진 너트; 및
    상기 너트 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함하는데,
    상기 수 커플링을 상기 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 각 탄성 핑거의 유지 형성부는 상기 암 나사형 커플링 내의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 하며,
    상기 너트를 회전할 시에, 상기 수 커플링은 상기 암 나사형 커플링에 더욱 가깝게 끌어당겨져, 상기 고리형 밀봉부를 상기 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 암 나사형 커플링은 암 나사형 포트인 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 너트는 내부 에지 및/또는 내부면을 포함하고, 각 탄성 핑거는, 상기 너트의 내부 에지 및/또는 내부면이 방사상 외부 방향 돌출 범프에 맞물릴 시에, 각 탄성 핑거가 강제로 그의 해제 위치로 이동하게 되도록 방사상 외부 방향 돌출 범프를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 너트의 회전에 의해 상기 잠금 부재가 회전되도록 상기 너트 및 상기 잠금 부재를 서로 기계적으로 링크하기 위해 상기 너트와 상기 잠금 부재 사이에 배치되는 제한된 마찰 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제한된 마찰 요소는 상기 너트 내의 내부 방향 직면 홈 내에 위치된 O-링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 고리형 밀봉부와 상기 슬리브의 숄더 사이에 배치된 베벨 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  18. 암 나사형 커플링에 연결 가능하고 분리 가능한 수 커플링으로서, 상기 암 나사형 커플링은 상기 수 커플링을 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부를 가지며, 상기 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는 수 커플링에 있어서,
    몸체;
    상기 몸체 주변에 배치되어, 잠금 및 해제 위치 사이로 이동하도록 구성되는 래칫팅 잠금 부재로서, 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 가진 래칫팅 잠금 부재; 및
    슬리브의 회전에 의해 상기 래칫팅 잠금 부재가 회전되도록 상기 몸체 주변에 배치되고, 상기 래칫팅 잠금 부재와 맞물린 슬리브를 포함하는데,
    상기 수 커플링을 상기 암 나사형 커플링 내에 삽입할 시에, 상기 래칫팅 잠금 부재의 유지 형성부는 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 점진적으로 맞물리게 하며,
    상기 슬리브를 회전할 시에, 상기 래칫팅 잠금 부재는 상기 몸체에 대해 회전하여, 상기 암 나사형 커플링으로 상기 수 커플링을 끌어당기는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 래칫팅 잠금 부재는 각각 부분적 나사형 형성부를 포함하는 많은 래칫팅 잠금 부재 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 래칫팅 잠금 부재를 그의 잠금 위치로 바이어스하도록 구성되는 탄성 바이어스 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  21. 제 19 항에 있어서,
    각 잠금 부재 세그먼트는 키 부분을 포함하고, 상기 슬리브는, 상기 슬리브의 회전에 의해 상기 잠금 부재 세그먼트가 회전되도록 상기 잠금 부재 세그먼트를 상기 슬리브에 기계적으로 링크하기 위해 각 잠금 부재 세그먼트의 키 부분을 수용하도록 구성되는 스플라인 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 래칫팅 잠금 부재는 많은 탄성 핑거를 형성하는 많은 슬롯을 가진 크라운 형상의 잠금 부재를 포함하고, 상기 탄성 핑거는 잠금 위치와 해제 위치 간에 이동하도록 구성되며, 각 탄성 핑거는 상기 탄성 핑거가 이들의 각각의 잠금 위치에 있을 시에 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 부분적 나사형 형성부를 갖는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 슬리브의 회전에 의해 상기 잠금 부재가 회전되도록 상기 슬리브를 상기 잠금 부재에 결합할 많은 키를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링.
  24. 수 커플링을 암 나사형 커플링에 밀봉하여 연결하는 방법으로서, 상기 암 나사형 커플링은 상기 수 커플링의 적어도 일부를 수용하도록 사이즈가 정해진 수용부 및 밀봉면을 포함하며, 상기 수용부는 여기에 제공된 내부 스레드를 갖는, 수 커플링을 암 나사형 커플링에 밀봉하여 연결하는 방법에 있어서,
    몸체를 통해 연장하는 통로를 가진 몸체, 상기 몸체 주변에 배치되고, 잠금 부재가 잠금 위치에 있을 시에, 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물리게 하도록 구성되는 유지 형성부를 가진 잠금 부재, 상기 몸체 주변에 배치된 슬리브 및, 상기 슬리브 주변에 배치된 고리형 밀봉부를 포함하는 수 커플링을 제공하는 단계;
    상기 잠금 부재의 유지 형성부가 상기 암 나사형 커플링의 내부 스레드에 맞물릴 때까지 수 커플링을 암 나사형 커플링 내에 삽입하는 단계 및;
    상기 고리형 밀봉부를 상기 암 나사형 커플링의 밀봉면에 압축하도록 상기 암 나사형 커플링으로 상기 슬리브를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링을 암 나사형 커플링에 밀봉하여 연결하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 슬리브는, 상기 몸체에 대한 상기 슬리브의 회전이 상기 암 나사형 커플링으로 상기 슬리브의 축방향 이동을 허용하도록 상기 몸체 상의 외부 스레드에 스레드하게 맞물리게 하는 내부 스레드를 포함하는 것을 특징으로 하는 수 커플링을 암 나사형 커플링에 밀봉하여 연결하는 방법.
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