(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1ブロックは、前記第1開口の端部で環状ショルダー(shoulder)を含み、前記第1セグメントの端部部分は前記環状ショルダー上で放射状外部に延びることを特徴とする請求項1記載のブロックシール嵌め合わせ組立体。
前記第2ブロックは前記シーリング要素と噛み合うように構成されるシール噛み合い表面を含み、前記第2ブロックの前記シール噛み合い表面は前記管のシール噛み合い表面に向けて面することを特徴とする請求項9記載のブロックシール嵌め合わせ組立体。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次の詳細な説明及び添付された図面は本発明の多様な実施例を記載して例示する。このような詳細な説明と図面は当業者が本発明を創作して使用することを可能にし、本発明の範囲を制限するものではない。開示する方法で、提示された段階は本質的な例示であり、したがって、段階の順序は必要であるか、重要なものではない。
図1は、以下簡単にブロック組立体(1)と言われる本発明の実施例によるブロックシール嵌め合わせ組立体(1)を例示する。ブロック組立体(1)は2つの相異する構成要素を互いに結合するのに用いられ、2つの構成要素と関連する流体が、この流体が構成要素のうちの他の1つの構成要素に進入するか他の1つの構成要素から排出される時と相異する流れ配向に構成要素のうちの1つに進入するか、構成要素のうちの1つから排出される。何れの場合においても、2つの構成要素は、非制限的な例として、自動車のHVACシステム、冷却システム、水素燃料電池システム、操向システム又は制動システムのような任意のタイプの流体運搬システムと関連する任意の2つの構成要素でも良い。ブロック組立体(1)は、非制限的な例として、グリコール、水、エタノール、メタノール、ガソリン、ディーゼル、ジェット燃料、多様なタイプの冷媒又は冷却剤、又はこれらの組合を含む任意のタイプの流体を受ける。
【0010】
ブロック組立体(1)は第1ブロック(10)、第2ブロック(40)、シーリング要素(60)、ファスナー組立体(70)、及び管(80)を含む。図示するように、第1ブロック(10)は雄構成要素を形成し、第2ブロック(40)はブロック組立体(1)の雌構成要素を形成する。第1ブロック(10)と第2ブロック(40)はそれぞれ堅固な素材で形成される。堅固な素材はアルミニウム、鋼及びその合金のような金属素材でも良い。管(80)はブロック(10、40)を形成するのに適切な同様の素材で形成されても良い。一部実施例において、ブロック(10、40)のそれぞれと管(80)は所望によって共通素材で形成される。
第1ブロック(10)は、実質的に平面である第1メイティング面(14)から実質的に垂直に延びる突出部分(16)を有する本体を含む。突出部分(16)は実質的に円筒外表面を含むことができるが、所望によって六角形外表面構成のような突出部分(16)の外表面の他の構成も活用できる。突出部分(16)は第1メイティング面(14)と交差する第1端部(17)と、突出部分(16)の軸方向に第1メイティング面(14)から離隔される第2端部(18)を含む。突出部分(16)の第2端部(18)は突出部分(16)の周り方向に延びるリムの形態に第1ブロック(10)の操縦(piloting)特性部(20)を規定する。操縦特性部(20)は内部に大きさが漸次減って、以下に説明するように突出部分(16)を第2ブロック(40)の対応する部分内にさらに容易に案内できる。
【0011】
操縦特性部(20)は突出部分(16)に形成される実質的に円筒形第1窪み部(24)の境界を決める。第1窪み部(24)は突出部分(16)の軸方向にその第2端部(18)からその第1端部(17)に向かって延びる。第1窪み部(24)は突出部分(16)の内周面(25)と放射状延長面(26)により規定される。内周面(25)はボス(16)の軸方向にその第2端部(18)からその第1端部(17)と第2端部(18)中間の位置に延びるが、第1窪み部(24)の代案的な深さが本発明の範囲から逸脱することなく使用できる。
放射状延長面(26)は内周面(25)から第1ブロック(10)の第1開口(30)に向かって放射状内部に延びる。第1開口(30)は円筒形状であり、突出部分(16)の第1窪み部(24)に対して同心で形成される。第1開口(30)は、第1ブロック(10)の第1メイティング面(14)に垂直の突出部分(16)の軸方向にまた延びる。第1開口(30)は第1ブロック(10)の全体にわたって延び、その内部に管(80)を収容するように構成される。放射状延長面(26)と第1開口(30)規定表面はそれに沿って突出部分(16)の内周面(25)から放射状内部に離隔される環状ショルダー(22)を形成する。環状ショルダー(22)は、所望によって放射状延長面(26)を第1開口(30)規定本体表面に連結するために截頭円錐表面を形成する面取り部(champer)(27)をまた含むことができる。
【0012】
第1ブロック(10)は第1ファスナーアパチャー(38)とレバレッジ特性部(29)をさらに含む。第1ファスナーアパチャー(38)は第1ブロック(10)を通じて延び、第1開口(30)から軸方向に離隔されこれと平行するように配置される。第1ファスナーアパチャー(38)は実質的に円筒形状でも良く、ファスナー組立体(70)の螺糸山ファスナー(72)を収容するように構成されても良い。レバレッジ特性部(29)は第1ファスナーアパチャー(38)に隣接する第1メイティング面(14)の端部に形成されても良い。レバレッジ特性部(29)は、第1ファスナーアパチャー(38)の軸方向に第1メイティング面(14)から遠く延びるフルクラム(fulcrum)形態を有しても良い。レバレッジ特性部(29)の外観は、レバレッジ特性部(29)が第1ブロック(10)の第1メイティング面(14)から遠く延びることによって実質的にヒール型(heel−like)でも良い。
管(80)は第1セグメント(81)、第2セグメント(82)及び第1セグメント(81)を第2セグメント(82)に連結する曲げ部分(83)を含む。流れ開口(84)が第1セグメント(81)、曲げ部分(83)及び第2セグメント(82)のそれぞれを通じて延びる。第1セグメント(81)は実質的に円筒形状であり、第1開口(30)の軸方向に線形に延びる一方、第2セグメント(82)は実質的に円筒形状であり、第1開口(30)と第1セグメント(81)の軸方向に対して0度を超過して90度以下である角度をおいて配置される方向に線形に延びる。第1セグメント(81)と第2セグメント(82)の間に形成される角度は、以下、管(80)のリフト角度と言われる。流れ開口(84)は管(80)の長さに沿って実質的に円形又は楕円形横断面形状を含み、管(80)を横断する時、流体の圧力降下を最小化する。
【0013】
図1は第1セグメント(81)と第2セグメント(82)の間に約90度に存在するリフト角度を例示し、この時、第2セグメント(82)はブロック組立体(1)のファスナー組立体(70)から遠い方向に延びる。しかし、
図2及び
図3に図示されるように、第2セグメント(82)は、第2セグメント(82)が螺糸山ファスナー(72)又はブロック組立体(1)に隣接するように 配列される2次構成要素のようなブロック組立体(1)の一部分と干渉しない限り、第1セグメント(81)に対する任意の数の可能配向を有しても良い。
例えば、
図2は、管(80)の第1セグメント(81)、第2セグメント(82)及び曲げ部分(83)の間の一般化した関係をまた見せながら、第1セグメント(81)と第2セグメント(82)の間に存在する約45度の代案的なリフト角度を例示する。選択されたリフト角度に関係なく、第1セグメント(81)の中心軸(A)は、管(80)の曲げ部分(83)内に配列される地点(C)で第2セグメント(82)の中心軸(B)と常に交差する。地点(C)は第1ブロック(10)の第1開口(30)外部にさらに配列され、第1開口(30)の軸方向に対するメイティング面(14)反対側に形成される第1ブロック(10)の外面(15)から離隔される。曲げ部分(83)はまた第1セグメント(81)を第2セグメント(82)に連結しながら弧形に延びる。曲げ部分(83)に沿う管(80)の中心線曲率半径は、この中心線曲率半径が中心軸(A)を中心軸(B)に連結する時、好ましく実質的に一定して流れ開口(84)を横断する流体の圧力降下を減少させる。管(80)の曲げ部分(83)に沿うその曲率半径はまた、第1開口(30)外部の位置で管(80)に曲げ部分(83)を相変らず形成しながら、管(80)が占めるパッケージングスペースを減少させるために管(80)に急激な曲げを形成するように好ましく最小化する。例えば、
図1で管(80)の曲げ部分(83)は、第2セグメント(82)が第1開口(30)の軸方向に第1ブロック(10)から遠く突出する範囲を最小化するために最小化した曲率半径を含み、これはこれからその内部に管(80)の収容を提供するために第1開口(30)の構造の変更を必要とせず、第1開口(30)の軸方向に全体ブロック組立体(1)のプロファイルを最小化する。
【0014】
図3は、
図1に図示されているもの以外に、第1セグメント(81)の中心軸(A)に対する複数の相異する角度配向をまた有することができる。例えば、
図3における点線は、螺糸山ファスナー(72)が第1ブロック(10)の第1ファスナーアパチャー(38)に配列される時、第2セグメント(82)と螺糸山ファスナー(72)の間の干渉を防止しながら、
図1に図示されている90度のリフト角度のような与えられたリフト角度に対して、第1セグメント(81)の中心軸(A)に対する第2セグメント(82)の潜在的な角度配向範囲の境界を図示する。当業者により理解されるように、リフト角度の減少は結局、リフト角度の減少が螺糸山ファスナー(72)との干渉を防止する方式で、第2セグメント(82)を再配向する時、第1セグメント(81)に対する第2セグメント(82)の潜在的な角度配向のさらに大きい範囲を引き起こす。
管(80)は、ただ2つのセグメント(81、82)を含むことと図示されるが、管(80)は、関連する流体システムにより提供される利用可能なパッケージングスペースを提供しながら、関連する流体システムの隣接した構成要素にブロック組立体(1)を流体結合するために、第2セグメント(82)から遠く延びる管(80)の一部分内の追加の曲がりを含むことができる。図面全般に図示しない管(80)の残りは、本発明の範囲から逸脱することなく、流体を貫通して連通させるのに適切な任意の構成を実質的に、それに沿って含むことができる。
また、
図1を参照すれば、第1セグメント(81)は、突出部分(16)の窪み部(24)内に配列される管(80)のシール噛み合い部分(85)から長さ方向に、その曲げ部分(83)に延びる。シール噛み合い部分(85)は放射状外部に延びる管(80)の端部部分により形成されて、シーリング噛み合い部分(85)は管(80)の外部延長フランジになる。シール噛み合い部分(85)の底面(16)は突出部分(16)のショルダー(22)と内周面(25)に 噛み合って形状が符合して、その間のジョイントでの任意のギャップの存在を防止する。
【0015】
管(80)のシール噛み合い部分(85)は、突出部分(16)の内周面(25)と第1開口(30)の中間に形成される少なくとも1つの噛み合い特性部(88)を有する第1シール噛み合い表面(86)を形成する。噛み合い特性部(88)は第1開口(30)の近隣に環状に延び、シーリング要素(60)とシーリングにより噛み合うように構成される。噛み合い特性部(88)は、第1窪み部(24)内に配列されるシーリング要素(60)の一部分上に局部化した圧縮応力を付加するように構成される軸方向延長突出部又はリブを形成する。
噛み合い特性部(88)は、
図1において、噛み合い特性部(88)の円端部に形成される尖ったエッジを含む実質的にV字形横断面の形状を有することと図示される。このエッジは互いに対して角度をおいて配列される一対の漸次小さくなる表面により形成されることができる。噛み合い特性部(88)のエッジの鋭さはシーリング要素(60)の一部分に、所望の程度の圧縮応力を付加するように選択できる。一部の実施例において、尖ったエッジを形成する協力表面の間に形成される角度は、少なくとも60度であり、90度未満になるように選択できる。他の実施例において、この角度は90度超過であり、120度以下になる。当業者は、噛み合い特性部(88)が第1窪み部(24)内に配列されるシーリング要素(60)の一部分に所望の局部化した圧縮応力を伝えるのに適切な、噛み合い特性部(88)の代案的な構成が本発明の範囲から逸脱することなく使用で切ることを認識する必要がある。
【0016】
第1シール噛み合い表面(86)は、その内に形成される少なくとも1つの空洞(89)をさらに含む。少なくとも1つの空洞(89)は、第1シール噛み合い表面(86)から突出する噛み合い特性部(88)のそれぞれの延長方向反対側の方向に窪んだ第1シール噛み合い表面(86)の陥没部を形成する。
図1は、噛み合い特性部(88)に隣接して放射状外部に形成される単一環状空洞(89)を含むものとして、第1シール噛み合い表面(86)を例示する。空洞(89)は実質的に台形横断面の形状を有することと図示されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の形状が使用できる。例えば、空洞(89)は非制限的な例として、半円形状、その円端部で相対的に小さな曲率半径を有する、段々小さくなる三角形形状、その円端部で相対的に大きい曲率半径を有する、段々小さくなる三角形形状又は四角(oblique angled)形状を有することができる。空洞(89)は、第1ブロック(10)と第2ブロック(40)の間にシーリング要素(60)を圧縮する間、シーリング要素(60)の少なくとも一部分をその内部に収容するように構成される。
第1シーリング噛み合い表面(86)は、所望によって、任意の雄の噛み合い特性部(88)と任意の雄の空洞(89)を含むことができる。一部の実施例において、第1シール噛み合い表面(86)は、所望によって、空洞(89)それぞれとの間に交番の形態に入っている複数の噛み合い特性部(88)を含む。噛み合い特性部(88)と空洞(89)の任意の適切な構成が本発明の範囲から逸脱することなく使用できる。
第2ブロック(40)は実質的に平面である第2メイティング面(44)を有する本体を含む。本体は第2メイティング面(44)に垂直方向に、これから軸方向に窪んだ第2窪み部(54)を 含む。第2窪み部(54)は、第1ブロック(10)の突出部分(16)の外部直径より若干大きくて実質的に同様な内部直径を有する軸方向に延長内部面(55)と、この内周面(55)から放射状内部に延びる第2シール噛み合い表面(56)を含む。軸方向延長環状溝(59)が内周面(55)と第2シール噛み合い表面(56)の交差部に形成される。環状溝(59)は第1ブロック(10)の操縦特性部(20)をその内部に収容するように構成される。
【0017】
第2シール噛み合い表面(56)は環状溝(59)から放射状内部に延び、第2ブロック(40)の第2開口(46)で終了する。第2開口(46)は円筒形状であり、環状延長第2窪み部(54)に対し同心に形成される。第2開口(46)は、第2ブロック(40)の第2メイティング面(44)に垂直の第2窪み部(54)の軸方向に延びる。第2開口(46)は第2ブロック(40)を通じて延び、流体を貫通して運搬するように構成される。第2開口(46)は(図示しない)、一定の長さの管などを収容するか、その他の方式でこれと噛み合うように構成できる。代案的に、第2ブロック(40)は関連する流体システムの構成要素の一部分を形成でき、第2開口(46)は、所望によって、この構成要素の動作部分に直に流体を連通させることができる。第2ブロック(40)の第2開口(46)は、ブロック(10、40)がファスナー組立体(70)を通じて互いに結合される時、第1ブロック(10)の第1開口(30)と同心整列されるように置かれる。
第2シール噛み合い表面(56)は内周面(55)と第2開口(46)の中間に形成される噛み合い特性部(58)を含む。この噛み合い特性部(58)は第2開口(46)の近隣に環状に延び、シーリング要素(60)の少なくとも一部分をシーリングにより噛み合うように構成される。噛み合い特性部(58)は、窪み部(54)内に配列されるシーリング要素(60)の一部分上に局部化した圧縮応力を付加するように構成される、軸方向延長突出部又はリブを形成する。
【0018】
噛み合い特性部(58)は、
図1において、噛み合い特性部(58)の円端部に形成される、尖ったエッジを含む実質的にV字形横断面の形状を有することと図示される。このエッジは、互いに対して角度をおいて配置される、一対の段々小さくなる表面により形成できる。噛み合い特性部(58)のエッジの鋭さは、シーリング要素(60)の一部分に、所望の程度の圧縮応力を付加するように選択できる。協力表面の間に形成される角度は、管(80)の噛み合い特性部(88)の表面の間に形成される角度とマッチングするように選択できる。当業者は、噛み合い特性部(58)が、第2窪み部(54)内に配列されるシーリング要素(60)の一部分に、所望の局部化した圧縮応力を伝えるのに適切な、噛み合い特性部(58)の代案的な構成が、本発明の範囲から逸脱することなく使用できることを認識する必要がある。
第2シール噛み合い表面(56)は、その内に形成される少なくとも1つの空洞(69)をさらに含む。少なくとも1つの空洞(69)は、第2シーリング表面(56)の噛み合い特性部(58)それぞれの突出方向反対側の方向に窪んだ第2シール噛み合い表面(56)の陥没部を形成する。
図1は、噛み合い特性部(58)に隣接して、その外に形成される単一環状空洞(69)を含むものとして、第2シール噛み合い表面(56)を例示する。空洞(69)は実質的に台形横断面の形状を有するものに図示されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、管(80)の空洞(89)を参照して、記載したような、他の形状が使用できる。空洞(69)は、以下でさらに詳細に説明するように、シーリング要素(60)の少なくとも一部分をその内部に収容するように構成される。
【0019】
第2シーリング噛み合い表面(56)は、所望によって、任意の雄の噛み合い特性部(58)と任意の雄の空洞(69)を含むことができる。一部の実施例において、第2シール噛み合い表面(56)は空洞(69)それぞれとの間に、交番形態に入っている複数の噛み合い特性部(58)を含む。噛み合い特性部(58)と空洞(69)は、所望によって、管(80)の噛み合い特性部(88)と空洞(89)のうち、対応するものと各場合に放射状整列されるように選択できる。噛み合い特性部(58)と空洞(69)の任意の適切な構成が、本発明の範囲から逸脱することなく使用できる。
第2ブロック(40)は第2開口(46)から離隔され、それに平行するように配置される第2ファスナー開口(48)をさらに含む。第2ファスナー開口(48)は実質的に円筒形状であり、対応する螺糸山ファスナー(72)上に形成される螺糸山と協力するように構成される螺糸山内表面を含むことができる。理解できるように、第2ブロック(40)の第2締結アパチャー(48)はブロック組立体(1)の組立の間、第1ブロック(10)の第1締結アパチャー(38)と同心整列されて位置指定される。
シーリング要素(60)は第1シール部分(62)と第2シール部分(64)を含む。第1シール部分(62)は実質的に長方形横断面の形状を有する実質的に扁平な環状リングである。図示する実施例において、第1シール部分(62)はアルミニウム、銅、又はその合金のような金属素材で製造される。第1シール部分(62)は、非制限的な例として、純粋錫や銅、ニッケル、コバルト、亜鉛、インジウム、鉛、又はアンチモンが溶解された錫でさらにコーティングできる。
【0020】
第2シール部分(64)は第1シール部分(62)の外周エッジから放射状外部に延びる。環状チャンネルが第2シール部分(64)の放射状内部部分に形成されて、第1シール部分(62)の外部エッジを収容する。第2シール部分(64)は、例えば加硫(vulcanizing)、熱溶接、プレス嵌め合わせ、接着剤、又は機械的付着手段のような任意の従来の締結手段により、第1シール部分(62)に締結される。図示する実施例ににおいて、第2シール部分(64)は弾性重合体で製造する。第2シール部分(64)は、非制限的な例として、ナイロン、バイトン、ネオプレン、PEEK、MBR、HNBR、EPDM、及びPTFE、及びその関連系列のような任意の従来の素材で製造できる。
ファスナー組立体(70)は螺糸山ファスナー(72)とナット(74)を含む。螺糸山ファスナー(72)は、第2ファスナーアパチャー(48)の内部螺糸山表面と噛み合うように構成される螺糸山を有する外表面を含む。螺糸山ファスナー(72)は
図1に図示される螺糸山スタッドであり得る。代案的に、螺糸山ファスナー(72)は、ブロック(10、40)のうちの1つの外面と噛み合うように構成されるヘッドを含むボルトであり得る。ナット(74)は内部に螺糸山があり、螺糸山ファスナー(72)の外部螺糸山と噛み合うように構成される。
【0021】
図4に図示されるように、ファスナー組立体(70)は、第1ブロック(10)を第2ブロック(40)に向けて圧力を加えてシール噛み合い表面(56、86)の間で、シーリング要素(60)を圧縮して、第2ブロック(40)の第2開口(46)と管(80)の協力により形成された流れ経路をシーリングする。まず、螺糸山ファスナー(72)は第2ファスナーアパチャー(48)の内部螺糸山と噛み合うように螺糸山を入れる。次に、ナット(74)を螺糸山ファスナー(72)に対して回転させ、ナット(74)が第1ブロック(10)の外面(15)と噛み合うまで、ナット(74)を螺糸山ファスナー(72)に沿って軸方向に動かす。ナット(74)を継続して回転させ、第1ブロック(10)の第1メイティング面(14)と第2ブロック(40)の第2メイティング面(44)の間に存在する隔離距離は、第1ブロック(10)のレバレッジ特性部(29)が第2ブロック(40)の第2メイティング面(44)と接触するまで減少する。シーリング要素(60)は、管(80)の第1シール噛み合い表面(86)と第2ブロック(40)により形成される、第2シール噛み合い表面(56)の間に適切な程度に同時に圧縮される。しかし、当業者は、上述した方式で、第1ブロック(10)を第2ブロック(40)に向けて圧力を加えるのに適切な、任意の形態のグランピング特性部が、本発明の範囲から逸脱するえことなく使用で切ることを理解する必要がある。
図5乃至
図8はブロック組立体(1)を製造する方法を例示し、さらに具体的に、管(80)を形成して、管(80)を第1ブロック(10)に結合して、管(80)の第1セグメント(81)の端部部分を、そのシール噛み合い部分(85)に形成するのに必要な段階を例示する。
管(80)は、所望によって、実質的に一定した内部直径と外部直径を有する一定長さの円筒形の管として提示できる。管(80)は、その後、任意の従来の曲げ工程や装置を用いて曲がり、管(80)を第1セグメント(81)、第2セグメント(82)及び曲げ部分(83)に分ける。第1セグメント(81)と第2セグメント(82)の間に存在するリフト角度は、ブロック組立体(1)近隣の構成要素のパッケージング配置を提供するように選択できる。
【0022】
図5の構成に曲げれば、管(80)の第1セグメント(81)は第1開口(30)を通じて収容され、第1セグメント(81)の端部部分は第1開口(30)の外部に、そして突出部分(16)により形成される第1窪み部(24)内に延びる。第2セグメント(82)は、第2セグメント(82)が第1ブロック(10)の外面(15)と接触する時、第1開口(30)で第1セグメント(81)の軸方向挿入範囲を構築するための止め特性部を形成できる。代案的に、以下で詳細に説明するように、管(80)の第1セグメント(81)や曲げ部分(83)は、本発明の範囲から逸脱することなく、第1開口(30)内で第1セグメント(81)の軸方向挿入の範囲を構築するために、止め特性部を提供するようにさらに変形できる。
図6に図示されるように、第1開口(30)に第1セグメント(81)を収容した後、第1開口(30)の外部に延びる第1セグメント(81)の端部部分は、その後、放射状外部に変形されて、第1セグメント(81)の外部延長フランジを形成する。第1セグメント(81)の端部部分の外部変形は、複数の変形段階を必要とすることがある。例えば、
図6及び
図7は、第1セグメント(81)の端部部分を
図8に図示する形状と構成に形成するために2つの独立的な変形段階を図示する。
この変形段階は、対応する管の端部部分内に、又はその周囲に軸方向収容するために構成される工具を含むラム(ram)タイプ装置のような、従来技術に知られている管端部形成装置を用いて実行でき、ここで、この工具を対応する管内に、又はその周囲に「ラミング」(ramming)して管を変形する。
図6及び
図7は、第1セグメント(81)の端部部分の所望の変形を実行するのに適切な、一例示的な管端部形成装置(500)を例示する。この装置(500)はホールディング構造(502)と、一対のラム工具(504、505)のうちの1つを含む。
図6は第1変形段階を実行するのに適切な第1ラム工具(504)を例示する一方、
図7は第2変形段階を実行するのに適切な相異する構造を有する第2ラム工具(505)を例示する。
【0023】
ホールディング構造(502)は環状に延び、ラム工具(504、505)のうち、何れのものでも、滑るように収容するように構成される軸方向延長工具開口(503)を含む。装置(500)(図示しない)の駆動メカニズムは対応するラム工具(504、505)が工具開口(503)内で選択的に往復するようにする。駆動メカニズムは、また、管(80)を形成する堅固な素材を変形するのに適切な対応ラム工具(504、505)に軸方向の力を加える。ホールディング構造(502)は、第1ブロック(10)の外表面に対応する形状と大きさを有する、その端部でブロック開口(508)をさらに含む。ブロック開口(508)を規定するホールディング構造(502)の表面は、それに沿って第1ブロック(10)と噛み合って、上述した変形段階のそれぞれの間に第1ブロック(10)の位置と構成を維持する。
第1ラム工具(504)は円筒形であり、軸方向延長ステム(511)、ステム(511)端部近隣の環状の放射状延長表面(512)、及びステム(511)を、この放射状延長表面(512)に連結する環状の弧形表面(513)を含む。
図6と
図7との比較により、図示するように、第1ラム工具(504)の形状により、第1ラム工具(504)が第1セグメント(81)内に軸方向に挿入される時、結局、第1セグメント(81)の端部部分が第1ラム工具(504)の形状によって放射状外部に幅が広くなる。
第2ラム工具(505)は円筒形であり、軸方向に延びるステム(521)と、ステム(521)のベースから放射状外部に延びる環状の放射状延長表面(522)を含む。
図7と
図8との比較によって分かるように、第2ラム工具(505)の形状により、第1セグメント(81)の端部部分は放射状外部にさらに変形され、第1/セグメント(81)の端部部分は第1ブロック(10)の外表面の対応部分に形状が符合するようになる一方、第1セグメント(81)の軸方向端部は実質的に平面に配置されて第1セグメント(81)の軸方向に垂直である。
【0024】
図8に図示する構成に形成されれば、第1セグメント(81)の端部部分は
図1に図示されるシール噛み合い表面(86)の構成を形成するように、さらに機械加工できる。このような機械加工は、適切なミーリング工程のように、管(80)を形成する素材を除去し、シール噛み合い表面(86)の環状延長噛み合い特性部(88)空洞(89)を形成するために適切な切断工程を含むことができる。しかし、他の機械加工工程が本発明の範囲から逸脱することなく使用できる。
管(80)は、その一端部でシール噛み合い部分(85)と、その反対側端部で第2セグメント(82)が存在するので、第1開口(30)から軸方向に除去されるのが防止される。しかし、管(80)は、第1ブロック(10)に、その間に相対的な動きを防止し、また第1開口(30)を規定する第1ブロック(10)の表面と管(80)の間の任意の漏れを防止するようにさらに結合できる。
一部の実施例において、管(80)は第1ブロック(10)の第1開口(30)に収容される時、締まりばめ(interference fit)、又はプレス嵌め合わせの関係を有するように形成され、攻撃的な金属接合工程のような2次結合方法に対する必要を除去することができる。第1開口(30)を規定する表面と管(80)の第1セグメント(81)の外表面の間に存在する直径方向遊びは少なくとも0.01mmであり、最大0.35mmであり得る。管(80)と第1ブロック(10)の間に形成される、そのようなジョイントは、所望によって、ふっ素がないようにまた形成できる。
他の実施例において、管(80)は第1開口(30)を規定する表面で第1ブロック(10)にハンダ付け、又は溶接でき、その間に遊びが形成される。ハンダ付けの素材や溶接の素材を収容するために、第1開口(30)を規定する表面と管(80)の第1セグメント(81)の外表面の間に存在する直径方向遊びが少なくとも0.2mmであり、最大0.75mmであり得る。溶接が使用されれば、溶接は、所望によって、レーザー溶接、音波溶接、振動溶接、摩擦溶接、又はGMAW溶接のうち、任意の1つであり得る。
【0025】
もう1つの実施例において、管(80)は適切な接着剤を通じて、第1開口(30)で第1ブロック(10)に付着できる。接着剤はエポキシ、又は2液型(two−part)エポキシであり得る。接着剤は、UV硬化、熱−硬化、光−硬化、嫌気性(anaerobic)硬化できる。接着剤を収容するために、第1開口(30)を規定する表面と管(80)の第1セグメント(81)の外表面の間に存在する直径方向遊びは少なくとも0.2mmであり、最大0.75mmであり得る。接着剤は、所望によって、管(80)と第1ブロック(10)の間の濡らし(dampening)機能を提供する デュロメーター(durometer)をまた含むことができる。
他の実施例において、管(80)の第1セグメント(81)と第1ブロック(10)の第1開口(30)は協力する螺糸山を含むことができ、このような螺糸山は第1ブロック(10)に対する管(80)の回転を通じて、第1開口(30)による第1セグメント(81)の通過を促進する。螺糸山は、非制限的な例として、ACME、SAE、DIN、又はウィットワース(Whitworth)を含む任意のタイプの螺糸山であり得る。螺糸山のピッチは0.5mm以上であり、3.0mm以下であり得る。螺糸山ジョイントは上述した接着剤のうちの1つをさらに含むことができる。
もう1つの実施例において、管(80)と第1ブロック(10)は、第1セグメント(81)が第1開口(30)内に収容される時、互いと噛み合うように置かれる突起面(knurled surfaces)を含むことができる。突起面により、互いに噛み合うように置かれる時、突起面が生成した摩擦力の結果として、管(80)の第1ブロック(10)に対する動きを防止する。突起面は、所望によって、その間のジョイントで接着剤をさらに含むことができる。
【0026】
管(80)は上述した付着方法のうちの任意の方法によってさらに「ボーリジング(ballized)」できる。ボーリジングされたジョイント工程は、所望によって、管の素材をねじることができ、チャージポート、又はセンサーステムのような管(80)への追加特性を確保することができる。
管(80)は6.0mmと110mmの間の外部直径と、0.8mm以上の壁厚さを有することができる。管(80)の曲げ部分(83)に沿った管(80)の中心曲げ半径は3.0mm以上であり、55mmであり得る。管(80)の外部直径に対する管(80)の長さの比率は、冷媒が管(80)を通じて運搬される時、8以上であり、600以下であり得る。対照的に、管(80)の外部直径に対する管(80)の長さの比率は、ガス流体が管(80)に運搬される時、1.3以上であり、600以下であり得る。管(80)は、通過する流体に対して、5以上であり、800,000以下であるレイノルズ数(Reynolds number)を含むように形成できる。管(80)は20g/secの空気で10mbar未満の流体圧力損失を含むように形成できる。
図5乃至
図8に図示される段階により図示されなくても、第1開口(30)内に収容されるように構成される第1セグメント(81)の軸方向延長長さは、第1開口(30)内に第1セグメント(81)を収容する前やその語にさらに変形されるか、その他の方式で変更できる。第1開口(30)内の収容前の第1セグメント(81)の変形は、第1セグメント(81)が第1開口(30)に収容される時、第1開口(30)に対する、その軸方向位置を構築するために、第1セグメント(81)の位置決め、又は止め特性部を形成するために提供できる。位置決め、又は止め特性部は、第1セグメント(81)が第1開口(30)内に軸方向に挿入される時、第1ブロック(10)の外面(15)と噛み合うように構成される管(80)の外表面に形成される、環状に延び、放射状外部に延びるリブやビードの形態であり得る。代案的に、第1セグメント(81)は、管(80)の構造が第1ブロック(10)の構造に相補的に残っていながら、流体を貫通して出すために第1セグメント(81)の所望の横断面や壁厚さを構築するために、任意の所望の方式で膨脹されるか、収縮されるか、段々減るか、その他の方式で放射状変形できる。当業者は、多様な相違するメカニズムと工程が、本明細書に記載したものと類似のメカニズムと工程を含んで、第1セグメント(81)の長さに沿って、所望の横断面形状を形成するために活用できることを認識できる。
【0027】
第1セグメント(81)は、第1開口(30)を規定する表面に対して第1セグメント(81)を変形するために、第1開口(30)内に配列されながら、また変形できる。例えば、工具(504、505)と類似の工具が、管(80)を放射状外部に膨脹させて、第1開口(30)を規定する表面と噛み合うために、管(80)の流れ開口(84)内に軸方向に挿入できる。第1開口(30)内に収容される時、管(80)の変形は第1ブロック(10)に対する管(80)の軸方向位置を固定するのに活用できる。
図9は、第1セグメント(81)の直方向長さが変更された第1開口(330)内に収容される前に変形される一例を例示する。変更された第1開口(330)は外面(15)に隣接した内部に段々減る部分(333)と、第1ブロック(10)のショルダー(22)に隣接した軸方向延長部分(334)を含む。管(80)の第1セグメント(81)は内部に段々減る部分(97)と隣接した軸方向延長部分(98)を類似に含むように変形される。第1セグメント(81)の段々減る部分(97)は、それに沿って第1セグメント(81)を第1開口(30)に軸方向挿入する間、管(80)の止め特性部を形成する。
図10を参照すれば、本発明の他の実施例によるブロック組立体(101)を開示する。ブロック組立体(101)は第1ブロック(110)と管(180)を含み、このようなブロック(110)と管(180)はブロック組立体(1)の第1ブロック(10)と管(80)と比較してそれぞれ変更されている。シール嵌め合わせ組立体(101)の第2ブロック(40)、シーリング要素(60)及びファスナー組立体(70)はブロック組立体(1)に関して開示したものと同様であるので、追加の記載は省略する。
【0028】
第1ブロック(110)は第1ブロック(110)の第1開口(130)を取り囲んで部分的に規定する環状突出部(116)を含む。突出部(116)は、突出部(116)の放射状延長表面(126)と第1開口(130)を規定する第1ブロック(110)の表面の協力により形成されるショルダー(122)を含む。ショルダー(122)は、放射状延長表面(126)と第1開口(130)を規定する表面の交差部で環状截頭円錐表面を提供する面取り部(127)をさらに含むことができる。
管(180)はブロック組立体(1)の管(80)と類似の方式で第1セグメント(181)、第1セグメント(181)に対して角度をなす第2セグメント(182)及び第1セグメント(181)を第2セグメント(182)に連結する曲げ部分(183)を含む。管(180)は、第1ブロック(110)の突出部(116)と噛み合うために構成される第1セグメント(181)の端部部分を変更するのを除いて、管(80)と実質的に同一である。第1セグメント(181)の端部部分は第1ブロック(110)のシール噛み合い部分(185)と操縦特性部(192)それぞれを規定するように変更される。シール噛み合い部分(185)は放射状外部に延びて管(180)のフランジ部分を形成し、操縦部分(192)はシール噛み合い部分(185)の放射状最外郭部分から軸方向に突出する。シール噛み合い部分(185)は、第1ブロック(110)と第2ブロック(40)が互いに結合される時、シーリング要素(60)と噛み合うように構成される管(180)のシール噛み合い表面(186)を規定する。シール噛み合い表面(186)は操縦特性部(192)から放射状内部に配列され、所望の局部化した圧縮力をシーリング要素(60)に加えるために管(80)の第1シール噛み合い表面(86)を参照して上述した特性部それぞれを含む。
図1のブロック組立体(1)を
図10のブロック組立体(101)に比較して図示するように、突出部分(116)と管(180)の組合が、突出部分(16)と管(80)の組合により形成される第1ブロック(10)の雄構造特性部と実質的に同様な形状と構成を有する第1ブロック(110)の雄構造特性部を形成する。
ブロック組立体(101)はブロック組立体(1)に類似の方式で動作する。第1ブロック(110)はファスナー組立体(70)を用いて第2ブロック(40)に向けて引っ張られ、管(180)により形成されるシール噛み合い表面(186)と第2ブロック(40)により形成されるシール噛み合い表面(56)の間でシーリング要素(60)を圧縮する。
【0029】
ブロック組立体(101)は、シール噛み合い部分(185)の他に操縦特性部(192)を形成することが第1開口(130)内に第1セグメント(181)を収容した後、第1セグメント(181)の端部部分に追加変形及び機械加工工程が実行されることを必要とする可能性がある点を除いて、ブロック組立体(1)を参照して上述したのと実質的に同様な工程を用いてまた製造される。さらに、より長い長さの第1セグメント(181)の端部部分が第1開口(130)の外部に延びることができ、管(180)の操縦特性部(192)を形成するのに用いられる追加の素材を提供できる。
図11は本発明のもう1つの実施例によるブロックシール嵌め合わせ組立体(201)の第1ブロック(210)と管(280)を例示し、第1ブロック(210)と管(280)は、
図1乃至
図4のブロック組立体(1)を参照して上述したように、もう一度第2ブロック(40)、シーリング要素(60)及びファスナー組立体(70)と協力するように構成される。
第1ブロック(210)は軸方向に貫通して延びる第1開口(230)を含む。ショルダー(222)が第1ブロック(210)の実質的な平面(214)と第1開口(230)を規定する表面の交差部に形成される。ショルダー(222)は、平面(214)と第1開口(230)を規定する表面の交差部に環状截頭円錐表面を提供する面取り部(227)さらに含むことができる。管(280)は、第1ブロック組立体(101)の管(180)に類似の方式で第1セグメント(281)、第1セグメント(281)に対して角度をなす第2セグメント(282)、及び第1セグメント(281)を第2セグメント(282)に連結する曲げ部分(283)を含む。第1セグメント(281)の端部部分はシール噛み合い表面(286)を有するシール噛み合い部分(285)と軸方向突出操縦特性部(292)それぞれを形成するように放射状外部に変形される。第1セグメント(281)の端部部分はそれに沿って、第2ブロック(40)の第2窪み部(54)内に収容するために管(280)の突出部分の全体を形成するのに用いられる管(280)の端部部分の軸方向長さが増加するのを除いて、第1セグメント(181)の端部部分と実質的に類似する。
【0030】
管(280)はもう一度管(80、180)を参照して記載したのと実質的に同様な工程により形成できる。しかし、管(180)を参照して記載したように、管(280)は、管(280)の突出部分を形成するのに用いられる追加素材を提供するように第1開口(230)の外部に延びるより長い長さの第1セグメント(281)を必要とする可能性がある。さらに、追加変形及び機械加工段階が、所望によって、管(280)の端部部分の追加輪郭を形成するのに必要とする可能性があることを理解しなければならない。
当業者は、ブロック組立体(101、201)が、本発明の範囲から逸脱することなく、所望によって、ブロック組立体(1)を参照して記載した図示又は記載された特性部のうち、任意の特性部を含むように調整又は変更できることを認識しなければならない。
本明細書において開示するブロックシール嵌め合わせ組立体は、ブロックシール嵌め合わせ組立体それぞれのコンパクト性が増加し重量が減少することにより、ブロックシール嵌め合わせ組立体それぞれのパッケージングの容易性と組立の容易性を改善することを含む多くの長所を提供する。開示する構造はまた、ブロックシール嵌め合わせ組立体それぞれのシーリング性を改善しながらブロックシール嵌め合わせ組立体それぞれを製造する製造コストを削減する。開示する管それぞれの長さに沿って、滑らかで実質的に円形である流れ開口を用いて、開示する管それぞれを通過する時、対応する流体が受ける圧力降下を減少させる。多様な管構成はまたブロックシール嵌め合わせ組立体それぞれのジョイントで攻撃的な結合方法を避けるようにする。開示する構成はまた、外部に変形された管部分のそれぞれの構造によって、ブロックシール嵌め合わせ組立体それぞれの管保管性能をまた改善しながら、ブロック−管合わせ工程により生じた歪曲を補償する性能を改善する。
【0031】
上記の詳細な説明から当業者は本発明の中心特徴を容易に確認することができ、本発明の思想と範囲から逸脱することなく、本発明に多様な変化と変更をすることができ、本発明を多様な用途と条件に合せることができる。