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KR20000070295A - 신축성 커플러 장치 - Google Patents

신축성 커플러 장치 Download PDF

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KR20000070295A
KR20000070295A KR1019997006524A KR19997006524A KR20000070295A KR 20000070295 A KR20000070295 A KR 20000070295A KR 1019997006524 A KR1019997006524 A KR 1019997006524A KR 19997006524 A KR19997006524 A KR 19997006524A KR 20000070295 A KR20000070295 A KR 20000070295A
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KR
South Korea
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support member
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axial
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Ceased
Application number
KR1019997006524A
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English (en)
Inventor
스코트 씨. 씨윅
Original Assignee
시니어 엔지니어링 인베스트먼츠 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 시니어 엔지니어링 인베스트먼츠 악티엔게젤샤프트 filed Critical 시니어 엔지니어링 인베스트먼츠 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 예컨대, 차량용 배기 시스템의 부품을 따라 발생되는 진동을 흡수하기 위한 신축성 커플러 장치(10)에 관한 것이다. 제 1 및 제 2 어댑터 부재(14,15)들은 배기시스템의 두 부품사이의 축방향 및 휨의 상대적인 운동을 조절하도록 함께 연결된다. 어댑터 부재(14,15)에 함께 결합된 하나 이상의 탄성 스페이서 부재(27)들은 한 어댑터 부재(14)에서 다른 어댑터 부재(15)로 진동이 전달되는 것을 실질적으로 방지한다. 축방향 바이어스를 부여하기 위한 수단(50)은 예비하중의 중립 위치로부터 신축성 커플러 장치의 압축 및/또는 신장에 탄성 내력을 제공하도록 제공된다.

Description

신축성 커플러 장치{FLEXIBLE COUPLER APPARATUS}
1. 기술분야
본 발명 출원은 파이프 또는 도관의 연속 길이 단부들을 결합하고 그리고/또는 파이프 또는 도관을 하우징 또는 기타 장착면에 연결하기 위한 커플러에 관한 것으로서, 이 연결부는 축방향의 횡방향 및 휨 진동을 받는다. 특히, 본 발명은 차량용 배기시스템에서 파이프를 다른 파이프에 또는 기타 구조물에 결합시키기 위한 커플러에 관한 것이다.
2. 종래 기술
차량 배기 시스템에서, 특히 디젤 차량과 같은 고 진동 엔진을 갖는 승객용 차량, 및 대형 트럭 또는 토공 장비와 같은 중장비 차량용 배기 시스템에서, 내연기관이 배기 시스템에 상당량의 진동을 발생시키는 것은 공지되어 있다. 장시간 동안의 연속 차량 작동은 특히 연장된 배기 파이프 길이에 그리고 이 파이프들이 브라켓, 기관 매니폴드 등과 같은 구조물의 위치에서 상당한 변형을 일으킬 수 있는 소위 조화진동을 일으킬 수 있다. 배기 파이프 시스템을 따라 발생되는 반복 변형 및 진동은 차례로 시간이 경과함에 따라 구조물들의 약화를 초래하고 최종적으로 파손되게 한다. 더욱이, 그와같은 조화진동은 배기 파이프를 통해 배기 파이프 마운팅(mounting)으로 전달되어 마운팅의 헐거움을 촉진시키며, 이는 인명 손상 및 장비 손상의 잠재성을 갖는 배기 시스템의 하나 이상의 부품의 갑작스런 교체를 초래할 수 있다.
차량의 엔진 작동에 의해 발생된 진동외에 배기 시스템은 또한 다양한 인장력, 압축력 및 차량의 작동 중에 또한 발생되는 굽힘력을 받는다. 개개의 배기 시스템 부품들이 피로에 의한 파손에 견디도록 더욱 강하고 더욱 크게 제조될 수 있을지라도 그와 같은 구조는 중량 조건때문에 바람직하지 않을 것이다. 더욱이, 개개의 요소를 더욱 강하게 제조함으로써 진동은 배기 시스템을 통해 마운팅들 또는 기타 부품들로 단순히 전달되며, 감소 또는 제거되지 않는다. 따라서, 배기 시스템 또는 적어도 배기 시스템의 부품들을, 이와 같은 진동 및 힘들로부터 차단시키는 것이 바람직하다.
배기 시스템 파이프들이 연속 연장된 길이로 제조되기보다는 오히려 비강성 연결물로서 분할 및 분리되는 경우 내연기관으로부터의 조화 진동 발달이 방지되거나 감소됨은 공지됐다. 이와같은 비강성 연결물은 내연기관 진동 이외에 기타 인장력, 압축력 및 굽힘력을 흡수하도록 사용되는 것이 이로울 수 있다.
그러므로 소정 길이의 배기 파이프를 엔진 매니폴드와 같은 다른 파이프 또는 마운팅에 결합시키기 위한 커플러를 제공하는 것이 바람직하고, 이 커플러는 비강성 형태로 부품들을 결합시키며 한 배기 시스템 부품에서 다른 파이프로 진동력뿐만아니라 인장력, 압축력 및 굽힘력을 전달하지 않고 흡수할 수 있다.
종래 기술의 커플러 실시예는 우스이(Usui)의 미국 특허 제 4,792,161호에서 발견된다. 우스이 특허에서, 한쌍의 동심원으로 배치된 스프링 코일들은 결합될 파이프들 사이에 기계적인 연결을 제공하도록 이용된다. 우스이 특허에서 커플러의 한 결점은 코일이 당겨지거나 굽혀진 상태에 있을 때 코일 개개의 만곡부 사이에 간극이 생기고, 이 간극 속으로 오물, 파편, 수분이 침투될 수도 있으며 이는 마모, 녹 및 기타에 의해 코일의 작동에 간섭을 일으킬 수도 있다는 것이다. 이외에, 코일(다른 코일내에 나사식으로 배치됨)들은 비보호되어 항상 요소들에 노출되며, 따라서 마모 및 기타 해로운 물리적 접촉으로 손상되기 쉽다. 우스이 특허의 커플러 장치의 또 다른 결점은 겹쳐지는 파이프 단부들 사이에 위치된 밀봉 링이 배기 가스의 누출을 방지하도록 밀봉 수단을 제공하는 것에 의존한다는 점이다. 밀봉 링은 원통형 변형력, 인장력 및 압축력을 받기 쉽고 이는 최종적으로 밀봉(seal)을 포함하고 커플러의 교체를 필요로 한다.
더욱 상이한 종래 기술의 커플러장치는 우델(Udell)의 미국 특허 제 5,145,215호에 기술되어 있다. 우델의 특허에서, 내측 슬리이브 부재는 외측 슬리이브 부재에 의해 동심원으로 수용된다. 실질적으로 다공성의, 비밀봉의, 진동을 흡수하는 스페이서 부재는 겹쳐지는 슬리이브 부재들 사이에 배치되어 슬리이브 부재들 사이의 직접적인 접촉을 방지한다. 이 스페이서 부재는 슬리이브 부재들의 왕복부 및 관절부와의 간섭을 최소화하는 동안 악화를 방지하는 비밀봉물이다. 신축성의 확대가능한 벨로우즈 부재는 멀리 떨어진 슬리이브 부재들과 비겹침 단부들을 기계적으로 연결시킨다. 전형적으로 짜여진 금속 와이어(braided metal wire)로 이루어진 폐쇄부재는 확대 가능한 벨로우즈 부재를 외부 요소 및 힘에 의한 손상으로부터 보호하기 위해 확대 가능한 벨로우즈 부재를 감싼다.
우델 특허의 장치가 연결되는 파이프 단부들 또는 기타 유체 전달 부재들의 약간의 신장, 압축 및 상대적인 피봇을 조절할 수 있을 지라도 우델 장치는 한개의 "탄성" 스페이서 부재만이 제공되며 이 스페이서 부재는 각각의 겹쳐지는 파이프 단부들의 방사상으로 연장되는 플랜지들 사이에 축방향 및 방사상으로 위치된다. 벨로우즈 부재가 각각의 겹쳐지는 파이프 단부들의 운동을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 축방향 신장 및 압축을 할 수 있을 자라도 벨로우즈 부재는 중립 구조에서 커플러 장치의 각 부품들을 유지하기 쉽도록 커플러 장치의 압축이나 신장에 점진적인 내력을 제공하기 위해 형성되지 않는다.
압축 강철 와이어 메쉬로 제조되는 "탄성" 스페이서 부재는 진동력이 커넥터를 극단 방향으로 압축되도록 충분히 강할 때 축방향의 진동력에 대한 점진적인 내력 또는 상당히 점차로 변화된 감쇠를 제공하지 못한다. 전형적으로 흔하지는 않지만 커플러의 과압축 경우에, 부품들의 부작동(jamming) 또는 뒤틀림 가능성이 존재하며, 이는 커플러의 연속 성능에 불리할 수 있고 심지어 커플러의 조기 열화 및/또는 파괴를 일으킬 수도 있다.
내연기관 같은 진동원으로부터 배기 시스템의 충격 흡수를 제공하도록 향상되고, 더욱 튼튼한 구조를 갖는 신축성 커플러 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
커플러 장치가 과압축 또는 과신장을 일으키도록 힘이 가해지고 있을 때 점진적인 힘의 감쇠를 제공하는 구조가 제공되는 신축성 커플러 장치를 제공하는 것이 또한 바람직하다.
각각의 휨(변형력), 신장력 또는 압축력으로 인한 반동 다음에 커플러 장치의 각 부품을 중립 구조로 복원하기 쉬운 구조가 제공되는 신축성 커플러 장치를 제공하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 이들 및 기타 목적들은 명세서, 청구범위 및 도면을 고려하면 명백해질 것이다.
발명의 요약
본 발명은 두 유체 전달 부재 사이의 진동 전달을 방지하면서 두 유체 전달 부재중 한 전달 부재로부터 두 유체 전달 부재중 다른 전달 부재로 유체 유동을 안내하도록 연속 유체 전달 부재의 인접 단부들을 연결하기 위한 신축성 커플러 장치에 관한 것이다.
신축성 커플러 장치는 두 유체 전달 부재 중 제 1 유체 전달 부재에 작동되게 고정되도록 형성된 제 1단부와, 제 2자유단부를 갖는 제 1어댑터 부재를 포함한다. 제 2 어댑터 부재는 유체 전달 부재 중 한 유체 전달 부재에 작동되게 고정되도록 형성된 제 1단부와 제 2자유단부를 갖는 제 2어댑터 부재를 포함한다. 제 1 및 제 2어댑터 부재의 제 2자유 단부들은 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유단부가 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부내에 삽입되게 수용되도록 작동되게 형성되고, 그래서 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분이 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한부분과 겹쳐진다.
제 1 및 제 2 어댑터 부재의 겹쳐지는 부분들은 그들사이의 각 변위를 허용하도록 환형 공간에 의해 분리되고, 제 1 및 제 2 어댑터 부재들은 차례로, 서로에 대해 두 유체 전달 부재의 축방향 및 각 운동을 조절하도록 서로에 대해 상대적인 축방향 및 각 운동을 위해 작동되게 배치된다. 제 1 및 제 2 어댑터 부재들은 공통의 종축에 평행한 방향을 따라서, 신축성 커플러 장치가 적어도 제1의 완전히 확장(신장)된 구조와 제 2의 완전히 압축된 구조 사이에서 이동이 가능하도록, 서로에 대해 상대적인 축방향 운동을 위해 작동되게 배치된다.
제 1 진동 흡수 스페이서 부재는 제1 어댑터 부재와 제 2 어댑터 부재 각각의 진동 전달을 방지하기 위해 그리고 각각의 겹쳐지는 부분들을 따라서 서로에 대해 방사상으로 이격되게 제 1 및 제 2 어댑터 부재들을 유지하기 위해, 환형 공간내에, 제 1 및 제 2 어댑터 부재들 사이에 방사상으로 위치된다.
제 1 진동 흡수 스페이서 부재를 제 1 및 제 2 축방향 지지 부재들 사이에 축방향으로 경계지게 유지시키기 위해, 제 1 축방향 지지 부재는 제 1 어댑터 부재의 제 2자유단부와 작동되게 결합되고, 제 2 축방향 지지 부재는 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유단부와 작동되게 결합된다.
적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 1 및 제 2 어댑터 부재들 중 적어도 한 어댑터 부재와 적어도 간접으로 작동되게 결합된다. 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 신축성 커플러 장치에 축방향 바이어스를 부여하기 위하여, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재를 적어도 간접으로 지지하기 위해 작동되게 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 축방향 지지 부재는 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접한 위치에서 방사상 외측으로 돌출되고, 그리고 제 2 축방향 지지 부재는 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접한 위치에서 방사상 내측으로 돌출된다.
일 실시예에서, 신축성 커플러 장치는 적어도 하나의 바이어스 지지 부재를 더욱 포함하며, 이 지지 부재는 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹치는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장된다. 제 1 스페이서 부재는 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와, 제 2 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되고, 그리고 적어도 하나의 축방향 바이어스 지지 부재는 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재사이에서, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 일 부분을 에워싸도록 배치된다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유단부에 인접되게 그리고 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되게 작동되게 배치되고, 제 1 스페이서 부재는 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와, 제 1 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되며, 그리고 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재 사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 일부분을 에워싸도록 배치된다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹치는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장되는 제 1 바이어스 지지 부재와, 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹치는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장되는 제 2 바이어스 지지 부재를 포함한다. 제 1 스페이서 지지 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 2 바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치된다. 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 1 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 일 부분을 에워싸도록 배치된 제 1 축방향 바이어스 부재와, 제 2 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 2 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 일 부분을 에워싸도록 배치된 제 2 축방향 바이어스 부재를 포함한다.
다른 실시예에서, 신축성 커플러 장치는 제 2 축방향 지지 부재가 제 2 축방향 지지 부재와 제 3 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되도록 제 1 어댑터 부재와 작동되게 결합되고 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유단부 말단에 위치된 제 3 축방향 지지 부재와, 제 1 어댑터 부재 둘레에 적어도 방사상으로 그리고 제 2 축방향 지지 부재와 제 3 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로 배치된 제 2 진동 흡수 스페이서 부재를 포함한다.
적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 2 스페이서 부재와 제 2 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로, 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치되는 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재를 포함한다.
이와달리, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 2 스페이서 부재와 제 3 축방향 지지 부재사이에 축방향으로, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부 말단에 작동되게 배치되고, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재를 축방향으로 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된다.
또다른 실시예에서, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유단부에 인접되어 작동되게 배치되고 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 1 바이어스 지지 부재와, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유단부 말단에 작동되게 배치되고 제 3 축방향 지지 부재와 제 1 바이어스 지지 부재사이에 축방향으로 배치된 제 2 바이어스 지지 부재를 포함한다. 제 2 스페이서 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 2 바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치된다. 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 1 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 1 축방향 바이어스 부재와, 제 2 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 2 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된다.
더욱 다른 실시예에서, 적어도 하나의 바이어스 지지 부재는 제 1 스페이서 부재와 제 1 축방향 지지 부재 사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹쳐지는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장되는 제 1 바이어스 지지 부재와, 제 1 스페이서 부재와 제 2 축방향 지지 부재 사이에, 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹쳐지는 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 2 바이어스 지지 부재와, 제 2 스페이서 부재와 제 2 축방향 지지 부재 사이에, 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 제 2 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 3 바이어스 지지 부재, 및 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부 말단에 작동되게 배치되고, 제 3 축방향 지지 부재와 제 2 스페이서 부재 사이에 배치된 제 4 바이어스 지지 부재를 포함한다. 제 1 스페이서 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 2 바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되고, 제 2 스페이서 부재는 제 3 바이어스 지지 부재와 제 4 바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치된다. 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 1 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 1 축방향 바이어스 부재를 포함한다. 제 2 축방향 바이어스 부재는 제 2 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 2 바이어스 지지 부재와 제 1 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸는 것이다. 제 3 축방향 바이어스 부재는 제 3 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 3 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치되고, 제 4 축방향 바이어스 부재는 제 3 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재를 분리하는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 4 바이어스 지지 부재와 제 2 스페이서 부재사이에, 제 1 어댑터 부재의 제 2 자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된다.
신축성 커플러 장치는 또한 내측 및 외측 슬리이브 부재들의 서로에 대한 각 운동 뿐만아니라 상당한 압축 및 축방향 운동을 조절 및 할 수 있도록 그리고 신축성 커플러 장치에서 유체의 누출을 방지하도록 두 개의 어댑터 부재들을 서로에 대해 신축적으로 결합된 관계로 유지시키기 위해, 제 1 어댑터 부재와 제 2 어댑터 부재에 고정된 탄성 밀봉 부재를 포함하는 것이 바람직하다. 탄성 밀봉 부재는 적어도 길이의 일부분을 따라서 다수의 원주상 파동이 형성되는 신축성 관형 벨로우즈를 포함한다.
제 1 스페이서 부재는 금속 와이어 메쉬로 제조된 탄성 환형 부재를 포함한다. 이와달리, 제 1 스페이서 부재는 세라믹 솜(ceramic wool)으로 제조된 탄성 환형 부재를 포함한다. 마찬가지로, 제 2 스페이서 부재는 금속 와이어 메쉬 또는 세라믹 솜으로 제조될 수도 있다.
적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 파동 스프링 부재(wave spring member)인 것이 바람직하다. 이와달리, 적어도 하나의 축방향 바이어스 부재는 벨빌 스프링 부재(Belleville spring member)이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 축방향 지지 부재는 제 1 및 제 2 어댑터 부재 중 하나의 제 2 자유 단부의 감긴 부분(rolled-over portion)으로 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 바이어스 부재는 제 1 및 제 2 어댑터 부재중 적어도 하나의 일부분으로서 일체로 형성된다.
이와달리, 적어도 하나의 축방향 지지 부재는 제 1 및 제 2 어댑터 부재 중 한 부재의 제 2 자유 단부에서 돌출되는 방사상으로 연장되는 플랜지로서 형성된다.
도 1은 본 발명에 따른 신축성 커플러 장치의 측단면도.
도 2는 본 발명의 도 1의 실시예에 따른, 감쇠 부재의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 신축성 커플러 장치를 부착하기 위한 브라켓 부재의 정면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스프링 부재의 측면도.
도 5는 스프링 부재를 일체로 형성시킨, 어댑터 부재의 자유 단부의 일부 단면도.
도 6은 신축성 커플러 장치의 다른 실시예를 예시하는, 일부 측면도.
도 7은 축방향 지지 부재의 다른 실시예를 예시하는, 일부 측단면도.
도 8은 축방향 지지 부재의 다른 실시예를 예시하는, 일부 측단면도.
도면의 상세한 설명
본 발명이 많은 상이한 형태의 실시가 가능할지라도, 본 발명의 설명이 본 발명의 원리의 표본으로 간주되고 본 발명을 예시된 실시예에 한정하고자 의도하는 것이 아님을 이해함과 더불어, 특정 실시예가 도면에 도시되고 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 신축성 커플러 장치(10)의 측단면도이다. 본 발명의 전형적인 바람직한 실시예에서 신축성 커플러 장치(10)가 중앙 축(CL) 둘레에 방사상 대칭이 되게 하는 것이므로, "하측" 부분이 중앙 축(CL) 둘레에 대칭으로 배치되는 것으로 이해함과 더불어, 신축성 커플러 장치(10)의 단지 "상측" 부분만이 예시된다. 이와달리, 신축성 커플러 장치는 단면이 타원형이나 수직으로 교차하는 축 둘레에 대칭인 부품(파이프, 벨로우즈 등)로 제조될 수도 있다. 그와 같은 실시예에서, 엔진이 작동되는 동안 부품 등에 작용되는 응력 량을 감소시키기 위해, 전형적으로 단면의 "장(long)"축은 수평으로 배치되는 반면에, "단(short)"축은 수직으로 배치된다. 그와 같은 타원 구조들은 커플러 장치의 종축을 통해 수평으로 연장되는 평면 둘레에 여전히 대칭일 것이고 그래서 본 발명 출원의 도면에 도시된 것과 동일하지 않은 경우 유사한 측단면도를 가질 것이다. 그러므로, 그와같은 "타원형" 신축성 커플러 장치의 예시는 본 발명의 완전한 이해를 위해 필요하지 않으므로 생략됐다. 본 발명의 지식을 갖는 이 분야의 숙련된 사람들은 본 발명의 원리에 따라서 "타원형" 신축성 커플러 장치를 제조할 수 있을 것이고, 이와 같은 장치는 본 발명의 특허청구의 범위내에 있을 것이다.
두 파이프와 같은 두 개의 유체 전달 부재들은 유체 전달 부재들이 유체 전달 부재 단부(11)에서 유체 전달 부재 단부(12)로의 진동 전달에 대하여 분리되는 방식으로 연결되게 개방 플랜지들 또는 단부(11,12)들을 갖는다. 유체 전달 부재 단부(11)는 예컨대 배기 매니폴드와 같은 엔진 부품에서 돌출될 수도 있다. 신축성 커플러 장치(10)는 예컨대 용접에 의해 유체 전달 부재 단부(11)에 또는 이와달리 밀봉되게 연결하는 어댑터 부재(14)에 의해 유체전달 부재 단부(11)에 연결될 수도 있다. 신축성 커플러 장치(10)는 마운팅 플랜지(mounting flange)(21)의 구멍(19)을 통해 신축성 커플러 장치(10)의 일 단부의 삽입가능한 수용에 의해 지지될 수도 있다.
그와같은 마운팅 플랜지(21)는 도 3 에 정면도로 도시되고 대개 종래의 구조로 이루어질 수도 있으며, 이와 같은 마운팅 플랜지들은 이 분야에 공지됐다. 마운팅 플랜지는 볼트 구멍(22)을 통과하는 볼트에 의해 배기 매니폴드(도시되지 않음)와 같은 구조물에 고정될 수도 있다. 전형적으로 마운팅 플랜지(21)는 차량 구조물의 상대적으로 고정된 부분에 볼트고정될 것이고, 그래서 (적어도 어댑터 부재(14)와 마운팅 플랜지(21)의 부근의)유체 전달 부재 단부(11)와 어댑터 부재(14)는 실질적으로 강성으로 고정될 것이고, 따라서 진동력, 비틀림력 및 축방향 힘을 직접 받으며, 플랜지(21)와 이 플랜지(21)가 부착되는 모든 구조물이 이들 힘을 받는다.
어댑터 부재(14,15)들은 실질적으로 원통형 부재이고, 각각의 부재는 각각의 유체 전달 부재 단부(11,12)와 실질적으로 동일한 직경을 갖는다. 어댑터 부재(14,15)들은 용접, 납땜, 또는 기타 적당한 기술에 의해 유체 전달 부재 단부(11,12,)들에 영구히 고정될 것이다. 비록 어댑터 부재(14,15)들이 유체 전달 부재 단부(11,12)들 보다 조금 작은 직경을 갖는 것으로 도 1에 예시됐을 지라도, 다른 실시예(도시되지 않음)에서 어댑터 부재(14,15)들은 유체 전달 부재 단부(11,12)의 직경보다 훨씬 더 큰 직경, 유체 전달 부재 단부(11,12)의 직경보다 조금 더 작은 직경, 또는 심지어 각각의 유체 전달 부재 단부(11,12)와 동일 직경을 갖는 것으로 형성될 수 있으며, 동일 직경을 갖는 경우 어댑터 부재들은 각각의 유체 전달 부재 단부들에 맞대기 용접될 것이다.
어댑터 부재(14,15)들 중 하나, 예컨대 어댑터 부재(14)는 추가로 자유 단부(18)에 외측으로 감긴 부분(rolled-over)(22)을 갖는 좁은 부분(17)을 가질 것이다.
다른 어댑터 부재(15)는 실질적으로 일정한 직경을 가질 수도 있고 또한 자유 단부(24)에 감긴 부분(25)을 포함할 수 있을 것이다. 예컨대 감긴 부분(22)과 같은 각각의 어댑터 부재들의 각각의 감긴 부분은 어댑터 부재(14,15)들 각각의 자유 단부(22,24)들 사이에 방사상 거리 "d"의 중요한 부분인 두께 "t"를 가질 것이다. 감긴 부분(22,24)들 사이에 축방향으로 위치된 것은 스페이서 부재(27)이고, 이 스페이서 부재는 본 발명의 바람직한 실시예에서 압축된 금속 메쉬 물질로 제조될 수도 있다. 이와 달리, 스페이서 부재(27)는 세라믹 물질, 또는 내연기관 배기 시스템의 환경에서 공지된 바와 같은 상승된 온도에 견디고 조금 탄성인 기타 물질로 형성될 수도 있다. 또다른 스페이서 부재(28)는 감긴 부분(24)과 어댑터 부재(14)의 변환 구역(transition region) 사이에 축방향으로 위치되는 것이 바람직하고 어댑터 부재(14)의 직경은 전체 직경 구역(29)과 감소된 직경 구역(17)에서 감소되며, 그결과 스페이서 부재(28)는 변환구역(30)과 감긴 부분(24)에 의해 축방향으로 경계진다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 스페이서 부재(27,28)들의 하나 또는 양자는 환형의 환상면(torodial) 부재로서 형성될 것이고, 도 1에 예시된 바와 같이, 대개 직사각형 단면 구조를 가지며, 이는 용이한 조립을 위해, 단부 면들의 내측 및/또는 외측 변부들에 챔퍼(chamfer)가 제공될 수도 있다.
이와 달리, 스페이서 부재(27 및/또는 28)들은 환형 구조로 제공될 수도 있고 여기에서 도 1에 도시된 바와 같이 축방향 두께 "a"는 스페이서 부재의 원둘레 기타 위치들 보다 스페이서 부재의 원둘레 몇몇 위치에서 더 커질 수 있다. 가변의 축방향 두께를 갖는 이와 같은 스페이서 구조는 폐쇄되고 공동 계류중인 미국 특허 출원 제 08/569,354호에 예시되며, 이의 설명 및 예시들이 참고로 완전히 본 발명 출원에 도입된다.
스페이서 부재(27,28)들은 측방향 진동, 및 축방향 진동들을 흡수하고 견디도록 조금 압축되게 견디도록 형성될 것이고, 양자는 그 다음 파이프들 또는 파이프 및 하우징 또는 고정구가 실질적으로 동일 선상에 있으며, 또는 서로에 대해 각도적으로 회전되도록 외력에 의해 이동된다. 스페이서 부재(27,28)들은 연결되는 파이프들을 따라서 소정의 진동 흡수를 달성하기 위해, 적어도 어느 정도 탄성이어야 할지라도, 다공성일 필요는 없다.
벨로우즈 부재(40)는 어댑터 부재(14,15)의 자유 단부를 감싸고 어댑터 부재(14)의 자유 단부(22)를 지나서 어댑터 부재(14)의 변환 구역(30)으로부터 연장되는 전체 구역을 실질적으로 감싸도록 각각의 어댑터 부재(14,15)를 따라서 축방향으로 연장되고, 더욱 어느 정도의 이격을 위해, 특정 적용의 물리적인 조건들에 의해 요망될 수 있거나 요구될 수 있을 때, 어느 정도 추가의 거리를 위해 연장되는 것이 바람직하다. 벨로우즈 부재(40)의 원통형 단부(41,42)들은 용접, 남땜 및/또는 강제 압입 끼워 맞춤 또는 크림핑(crimping)과 같은 어느 적당한 방법에 의해 원둘레 전체로 각각의 어댑터 부재(14,15)들에 밀봉되게 고정되는 것이 바람직하다. 벨로우즈 부재(40)의 파동 부분(43)은 전형적으로 동일 크기로 이루어진 축방향 길이를 가질 것이고 스페이서 부재(28)와 감긴 부분(22) 사이의 축방향 거리와 실질적으로 동일해질 수도 있다. 신축성 커플러 장치(10)의 기타 부품에 대한 파동 부분(43)의 길이는 특정 응용품의 특정 적용에 따라 가변될 수도 있다.
칼라부재(collar member)(47,48)들은 벨로우즈 부재(40)의 원통형 단부(41,42)를 각각의 어댑터 부재(14,15) 둘레로 고정하고 밀봉시키는 것을 도울 뿐만 아니라 벨로우즈 부재(40)의 파동 부분(43) 단부들을 둘러싸서 보호하도록 제공된다. 칼라부재(47,48)들은 끼워맞춤이 누설되지 않고 안전하는 한, 크림핑, 용접, 납땜, 강제 끼워 맞춤 등과 같은 어느 적당한 방법에 의해 예시된 바와같이 벨로우즈 부재(40)의 원통형 단부(41,42)들에서 축방향으로 분리된 위치에서, (도시되지 않은) 각각의 어댑터 부재(14,15)에 직접 고정될 수도 있다.
상기 구조이외에, 본 발명의 신축성 커플러 장치(10)는 축방향으로 향한 힘이 없을 때, 바람직한 특정 위치에서, 서로에 대해 어댑터 부재(14,15)들을 축방향으로 위치시키기 위해 제공되는 예비하중 구조물(preloading structure)이 함께 제공되는 것이 더욱 바람직하다. 이 예비하중 메커니즘은 극단적인 신장력 또는 압축력의 상황하에서 또한 신축성 커플러 장치(10)에 대해 극단적인 신장력 또는 압축력의 상황하에서 발생될 수도 있는 "부딪침(slapping)" 또는 "부동작(jamming)"에 견디는 것을 돕도록 감쇠내력(resist damping force)을 제공한다. 더욱 더 예비하중 구조물은 신축성 커플러 장치(10)가 축방향 및 굽힘 형의 다양한 진동력을 받는 동안에 어댑터 부재(14,15)들을 축방향에 대해 바람직한 수직(방향)으로 복원시키기 쉬울 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 예비하중 구조물은 도 2에 도시된 것과 같이 하나 이상의 스프링 부재(50)에 의해 제공된다. 각각의 스프링 부재(요소)(50)는 다중 턴(turn)을 갖는 파동 스프링들이 본 발명의 원리를 벗어나지 않고 이 분야에 숙련된 기술을 갖는 사람에 의해 사용될 수 있을지라도, 대략 단일 턴(single turn)을 갖는 파동 스프링 또는 파동 와셔를 포함한다. 이와같은 다중 턴 파동 스프링(80)은 도 6의 실시예에 예시됐다. 도 4의 측면도뿐만 아니라 도 2의 사시도에서 알 수 있는 바와같이, 각각의 스프링 부재(50)는 스프링 부재의 둘레 주위에 다수의 축방향으로 향한 파동이 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 다수의 파동들은 스프링 부재(50) 둘레에, 위치 51로 표시된 "전방" 파동과, "후방" 파동(52)의 균일한 분포를 제공하도록 스프링 부재의 둘레 주위에 균일하게 이격된다. 2인치의 공칭 직경을 갖는 커플러에 대하여, 각각의 스프링 부재(50)는 25-250lbf/in의 스프링 율을 가질 것이고 일정한 선형 스프링율을 갖는 것이 바람직하다. 스프링력 그 자체 이외에, 스프링 부재와 이 스프링 부재가 접하는 요소 사이의 마찰은 축방향 및/또는 방사상 진동의 축방향 운동에 대한 내력 감쇠에 더욱 기여한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 스프링 부재(50)는 어댑터 부재(14)의 좁아진 부분(17) 둘레에 위치되도록 감긴 부분(22)과 스페이서(27)사이에, 스페이서(27)와 감긴 부분(24) 사이에, 감긴 부분(24)과 스페이서 부재(28) 사이에, 및/또는 스페이서 부재(28)와 변환구역(30) 사이에, 위치 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 위치에 놓여질 수도 있다. 가장 바람직한 위치로서, 스프링 부재(50)는 적어도 축방향 위치Ⅲ에 위치될 것이다.
하나 이상의 스프링 부재(50)를 하나 이상의 도시된 축방향 위치 Ⅰ-Ⅳ에 위치시킴으로써 그리고 각각의 스프링 부재가 압축되도록 원하는 경우 조금 상승시켜 완전히 압축되도록 요소들을 이격시킴으로써, 예비하중력은 신축성 커플러 장치(10)에 제공되어서 특정의 감긴 부분 스페이서 부재 및/또는 스프링 부재(50)가 사이에 위치되는 변환 구역(30)에 대해, 바람직한 이격이 형성될 때 각각의 분리된 요소(부재)들을 서로 접촉하도록 구동시키기 쉬운 축방향 압축력 또는 신장력은 각 부품의 부딪치는 축방향 접속을 저하시키고 실질적으로 방지하도록 탄성 감쇠 방식으로 저항을 받으며, 특정의 축방향 압축력 또는 신장력의 완화시에 스프링 부재(50)는 각각의 요소를 소정의 간격으로 복원시키기 쉬울 것이다.
본 발명의 실시예에서, 스프링 부재(50)는 축방향 위치 Ⅰ-Ⅳ에 위치되며, 전체 신축성 커플러 장치 구조는 신축성 커플러 장치의 축방향 운동 또는 "틈(간극)(play)"이 전혀 없도록 예비하중이 제공된다. 대신에 각 요소들 모두는 바로 인접한 스페이서 부재, 감긴 부분 등에 대해 소정의 예비결정된 이격 위치에 위치된다. 신축성 커플러 장치(10)가 조립될 때, 스프링 부재(50)는 25-250파운드로 조금 압축되게 놓인다. 압축력이나 인장력의 적용시에 각각의 스프링 부재는 그와같은 축방향 힘에 견디는 탄성을 제공하는 동안 그와같은 휨을 허용하게 신축될 것이다. 축방향 힘의 완화시에, 다양한 스프링 부재(50)는 신축성 커플러 장치의 요소들을 그들의 예비결정된 소정의 축방향 배향으로 복원시키기 쉬울 것이다.
스프링 부재(50)의 존재는 스프링 부재(50)(들)의 위치에 따라서 압축력 및/또는 신장력에 점진적인 내력을 제공한다. 제조시에 스프링 부재들을 압축시킴으로써, 예비하중이 제공되고, 이는 정지시에 또는 진동의 크기 및/또는 주파수가 낮을 때의 기간동안 부품들을 정렬 및 동심원으로 유지시키기 쉬울 것이다. 이와달리, 그와같은 작동 중에, 신축성 커플러 장치의 부품들은 쳐지거나 또는 이와달리 느슨해져서 달가닥 거리는 소리(chatter), "윙윙 거리는 소리(moaning)" 및/또는 기타 소음과 잠재적으로 손상시키는 운전을 초래한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 축방향 위치 Ⅳ에 있는 것으로 예시된 스프링 부재(50)는 몇몇 적용 환겅에서, 과도한 축방향 압축력하에서, 스페이서 부재(28)에 의해 변환구역(30)을 향해 작용된 압력이 스프링 부재(50)를 변환구역(30)의 경사부 위로 상승시켜서 스프링 부재(50)의 간극(54)을 확장시키며, 따라서, 그 위치에서, 스프링 부재(50)의 예비하중 효과를 경감시킬 수도 있기 때문에 생략될 수도 있다. 그와같은 실시예에서, 스프링 부재(50)는 축방향 위치 Ⅳ에서 생략되고, 스페이서 부재(28)는 그 위치에서 스프링 부재(50)의 생략으로 인해 남겨질 수도 있는 간극을 "처리(take-up)"하기 위해 균일하게 또는 비균일하게 증가된 축방향 길이가 제공될 수도 있다.
비록 도 1-4에 예시된 실시예에서 스페이서 부재들을 축방향으로 제한하는 역할을 하는 어댑터 부재(축방향 지지 부재)들이 또한 각각의 스프링 부재들이 (바이어스 지지 부재들로서) 지지하는 면들을 제공하는 역할을 할지라도, 실질적으로 분리된 구조물들은 축방향 지지 부재와 바이어스 지지 부재에 대해 작용하도록 형성되는 것은 본 발명의 발명 범위내에 있는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 축 방향 위치 Ⅰ 및/또는 Ⅱ에 위치된 스프링 부재(50)는 "일체의(built-in)" 감긴 부분(22) 및/또는 감긴부분(24)이 될 수도 있는 스프링 구조물로 대체될 수도 있다. 그와같은 스프링 구조물은 도 5에 예시된 방식으로 제공될 수도 있으며, 다른 감긴 부분(22')의 일부의 단면도가 파동 스프링과 같은 부분(23)을 갖는 것으로 예시됐다.
이외에, 본 발명은 종래 기술에서 공지된 바와같은 단순히 방사상 외측으로 연장되는 플랜지들 대신에, 감긴 부분(22,24)이 제공되는 것이 더욱 바람직하다. 그와같이 단순히 "평평한(flat)" 방사상 외측으로 연장된 플랜지들은 평평한 방사상 외측으로 연장되는 플랜지가 대응 어댑터 부재의 축방향으로 연장되는 원통형 부분에서 돌출되는 위치에서 때때로 파손되기 쉽다는 것이 관찰됐다.
본 발명의 다른 실시예에서, 방사상 외측으로 연장되는 플랜지들이 사용될 수도 있다. 도 6에 도시된 바와같이, 신축성 커플러 장치(10')(이와달리 도 1-4의 장치와 실질적으로 동일할 수도 있음)는 어댑터 부재(14',15')들을 갖고 이 어댑터 부재들은 평평한 환형 부분(60,62)이 제공될 수도 있으며, 이 환형 부분들은 감긴 부분(22,24)들과 동일 기능들을 수행할 것이다. 평평한 환형 부분(60,62)들은 신축성 커플러 장치가 받는 하중들이 심하지 않은 적용품에 그리고/또는 전체 포장 크기가 극한적이지 않을 때의 상황에 사용될 수도 있다.
도 7 및 도 8은 감긴부분(22,24)의 사용을 위한 또 다른 실시예를 예시한다. 도 7 및 도 8의 실시예에서 어댑터 부재들의 감긴 또는 단순히 밖으로 향한 연장부 대신에, 분리된 부품들인 링(70,72)들은 신축성 커플러 장치의 나머지 부분은 도 1-4의 실시예와 동일 방식으로 실질적으로 형성되고 조립되며, 어댑터 부재 (14",15")들의 단부들에 단순히 용접된다.
예시된 실시예에 따른 신축성 커플러 장치는 축방향 진동을 감소 및 감쇠시키도록 그리고 바이어스되고 예비하중이 부여된 구조로 신축성 커플러 장치를 유지시키도록 더욱 양호하게 장착되어서 종래 기술의 커플러 시스템에서 발생되는 것으로 공지됐던 신축성 커플러 장치의 부딪치는 소리 및 틈(간극)을 감소시키는 것으로 믿어진다. 이외에, 바이어스시키는 스프링들은 바이어스 스프링(들)의 위치에 따라서 커플러 장치의 신장 및/또는 압축에 대해 점진적인 내력을 제공할 수 있다.
파동 스프링 부재들이 본 발명의 바람직한 실시예에 사용될지라도, 비슷한 작동 특성을 갖는 다른 적당한 공지 스프링 구조들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수도 있다. 본 발명 출원에 예시된 형식의 파동 스프링 부재들은 미국, 일리노이, 휠링(Wheeling)에 소재하는 스몰리 스틸 링 컴패니(Smalley Steel Ring Company)로 부터 입수될 수 있다.
상기 설명 및 도면들은 단순히 본 발명을 설명하고 예시하며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위가 제한되는 것을 제외하고 본 기술분야의 지식을 갖는 이 분야의 숙련된 사람들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 수정 및 변형을 시킬 수 있으므로 상기 설명 및 도면에 제한되지 않는다.

Claims (21)

  1. 두 유체 전달 부재사이의 진동 전달을 방지하면서, 두 유체 전달 부재 중 한 부재에서 두 유체 전달 부재 중 다른 부재로 유체 유동을 안내하도록 연속 유체, 전달 부재들의 인접 단부들을 연결하기 위한 신축성 커플러 장치에 있어서,
    두 유체 전달 부재 중 제 1부재에 작동되게 고정되도록 형성된 제 1단부와, 제 2자유단부를 갖는 제 1어댑터 부재 ;
    두 유체 전달 부재 중 제 2부재에 작동되게 고정되도록 형성된 제 1단부와, 제 2자유단부를 갖는 제 2어댑터 부재 ;
    제 1어댑터 부재의 제 2자유단부가 제 2어댑터 부재의 제 2자유 단부내에 삽입되게 수용되도록, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부 부분이 적어도 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부 부분과 겹치도록 작동되게 형성되는 제 1 및 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부,
    제 1 및 제 2어댑터 부재가 서로에 대해 두 유체 전달 부재의 축방향 및 각 운동을 차례로 조절하도록 서로에 대해 축방향 및 각 운동을 위해 작동되게 배치되고 그들 사이에 각 변위가 허용되도록 환형 공간에 의해 분리되는 제 1 및 제 2어댑터 부재의 겹치는 부분,
    공통 종축에 평행한 방향을 따라서, 적어도 제 1의 완전히 신장된 구조와, 제 2의 완전히 압축된 구조 사이에 신축성 커플러 장치가 이동가능하도록, 서로에 대해 축방향 운동을 위해 작동되게 배치되는 제 1및 제 2어댑터 부재 ;
    서로의 겹치는 부분을 따라 서로에 대해 방사상으로 이격되게 제 1 및 제 2어댑터 부재들을 유지시키기 위해 그리고 제 1 및 제 2어댑터 부재들에서 서로에 대해 진동전달을 방지하기 위해, 환형 공간내에서, 제 1 및 제 2어댑터 부재 사이에 방사상으로 위치된 제 1진동 흡수 스페이서 부재 ;
    제 1 진동 흡수 스페이서 부재를 제 1 및 제 2어댑터 부재 사이에 축방향으로 경계진 관계로 유지하기 위해 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부와 작동되게 결합된 제 1축방향 지지 부재와, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부와 작동되게 결합된 제 2축방향 지지 부재 ;
    적어도 간접으로, 제 1 및 제 2어댑터 부재들 중 적어도 한 부재와 작동되게 결합된 적어도 한 바이어스 지지 부재 ;
    신축성 커플러 장치에 축방향 바이어스를 주기 위해, 적어도 간접으로 적어도 한 바이어스 지지 부재를 지지하기 위해 작동되게 배치된 적어도 한 축방향 바이어스 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1축방향 지지 부재는 제 1어댑터부재의 제 2자유단부에 인접한 위치에서 방사상 외측으로 돌출되고, 제 2축방향 지지 부재는 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접한 위치에서 방사상 내측으로 돌출되는 신축성 커플러 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹치는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장되는 적어도 한 바이어스 지지 부재 ;
    적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 2축방향 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되는 제 1스페이서 부재 ; 및
    적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 향해 작용시키기 위해, 적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치되는 적어도 한 축방향 바이어스 부재를 더욱 포함하는 신축성 커플러 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 적어도 한 바이어스 지지 부재 ;
    적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 1축 방향 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되는 제 1스페이서 부재 ; 및
    적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재를 분리시키는 바이어스힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치되는 적어도 한 축방향 바이어스 부재를 더욱 포함하는 신축성 커플러 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 적어도 한 바이어스 지지 부재는 제 1어댑터 부재들의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 2어댑터 부재의 제 2자유 단부의 대응하는 겹치는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장되는 제 1바이어스 지지 부재, 및
    제 2어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 2바이어스 지지 부재를 포함하고,
    제 1스페이서 부재는 제 1바이어스 지지 부재와 제 2바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되며,
    적어도 한 축방향 바이어스 부재는 제 1바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 1바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 1축방향 바이어스 부재, 및
    제 2바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 2바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 2축방향 바이어스 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  6. 제 2항에 있어서, 제 1어댑터 부재와 작동되게 결합되고, 제 2 및 제 3축방향 지지 부재 사이에 제 2축방향 지지 부재가 축방향으로 배치되도록 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부 말단에 위치된 제 3축방향 지지 부재 ;
    제 1어댑터 부재 둘레에 적어도 방사상으로 그리고 제 2 및 제 3 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로 위치된 제 2진동 흡수 스페이서 부재를 더욱 포함하는 신축성 커플러 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 제 2스페이서 부재와 제 2 축방향 지지 부재 사이에 축방향으로, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되는 적어도 한 바이어스 지지 부재 ; 및
    적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재를 분리시키는 바이어스힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치되는 적어도 한 축방향 부재를 더욱 포함하는 신축성 커플러 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 제 2스페이서 부재와 제 3축방향 지지 부재 사이에 축방향으로, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부 말단에 작동되게 배치되는 적어도 한 바이어스 지지 부재 ; 및
    적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재를 분리시키는 바이어스힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 적어도 한 바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유 단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치되는 적어도 한 축방향 바이어스 부재를 더욱 포함하는 신축성 커플러 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 적어도 한 바이어스 지지 부재는 제 2어댑터 부재의 자유 단부에 인접하여 작동되게 배치되고 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 1바이어스 지지 부재와,
    제 1어댑터 부재의 제 2자유단부 말단에 작동되게 배치되고 제 3축방향 지지 부재와 제 1바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치된 제 2바이어스 지지 부재를 포함하고,
    제 2스페이서 부재가 제 1바이어스 지지 부재와 제 2바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되며,
    적어도 한 축방향 바이어스 지지 부재는 제 1바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 1바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 1축방향 바이어스 부재, 및
    제 2바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 2바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 2축방향 바이어스 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  10. 제 6항에 있어서, 적어도 한 바이어스 지지 부재는 제 1스페이서 부재와 제 1축방향 지지 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹치는 부분을 향해 방사상 외측으로 연장되는 제 1바이어스 지지 부재,
    제 1스페이서 부재와 제 2축방향 지지 부재 사이에, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부의 인접하여 작동되게 배치되고 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 2바이어스 지지 부재,
    제 2스페이서 부재와 제 2축방향 지지 부재 사이에, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부에 인접하여 작동되게 배치되고, 제 2어댑터 부재의 제 2자유단부의 대응하는 겹쳐진 부분을 향해 방사상 내측으로 연장되는 제 3 바이어스 지지 부재, 및
    제 1어댑터 부재의 제 2자유단부 말단에 작동되게 배치되고 제 3축방향 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에 배치된 제 4 바이어스 지지 부재를 포함하고,
    제 1스페이서 부재는 제 1 및 제 2바이어스 지지 부재 사이에 축방향으로 배치되며,
    적어도 한 축방향 바이어스 부재는 제 1 바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 1바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 1축방향 바이어스 부재,
    제 2 바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 2바이어스 지지 부재와 제 1스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 2축방향 바이어스 부재,
    제 3 바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 3바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 3축방향 바이어스 부재, 및
    제 3 바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재를 분리시키는 바이어스 힘을 축방향으로 작용시키기 위해, 제 4바이어스 지지 부재와 제 2스페이서 부재 사이에, 제 1어댑터 부재의 제 2자유단부의 적어도 한 부분을 에워싸도록 배치된 제 4축방향 바이어스 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 내·외측 슬리이브 부재들의 서로에 대한 각 운동 뿐만아니라 상당한 압축 및 축방향 운동을 조절 및 가능하도록 그리고 신축성 커플러 장치에서 유체의 누출을 방지하도록 두 어댑터 부재들을 서로에 대해 신축적으로 결합되게 유지하기 위해, 제 1 및 제 2어댑터 부재에 고정된 탄성 밀봉 부재를 더욱 포함하는 신축성 커플러 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 탄성 밀봉 부재가 적어도 길이 부분을 따라서 다수의 원주상의 파동을 형성시킨 신축성 관형 벨로우즈 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  13. 제 1항에 있어서, 제 1스페이서 부재가 금속 와이어 메쉬로 제조된 탄성 환형 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 제 1스페이서 부재가 세라믹 솜으로 제조된 탄성 환형 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  15. 제 6항에 있어서, 제 2스페이서 부재가 금속 와이어 메쉬로 제조된 탄성 환형 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  16. 제 6항에 있어서, 제 2스페이서 부재가 세라믹 솜으로 제조된 탄성 환형 부재를 포함하는 신축성 커플러 장치.
  17. 제 1항에 있어서, 적어도 한 축방향 바이어스 부재가 파동 스프링 부재인 신축성 커플러 장치.
  18. 제 1항에 있어서, 적어도 한 축방향 바이어스 부재가 벨빌 스프링 부재인 신축성 커플러 장치.
  19. 제 1항에 있어서, 적어도 한 축방향 지지 부재가 제 1및 제 2어댑터 부재 중 한 부재의 제 2자유단부의 감긴 부분으로 형성되는 신축성 커플러 장치.
  20. 제 1항에 있어서, 적어도 한 축방향 바이어스 부재가 제 1 및 제 2어댑터 부재 중 적어도 한 부재의 한 부분으로서 일체로 형성되는 신축성 커플러 장치.
  21. 제 1항에 있어서, 적어도 한 축방향 지지 부재가 제 1 및 제 2어댑터 부재 중 한 부재의 제 2자유단부에서 돌출되는 방사상으로 연장되는 플랜지로서 형성되는 신축성 커플러 장치.
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