連接兩個流體導管的插接式連接器的製作方法

2023-05-31 13:45:06 3

專利名稱：連接兩個流體導管的插接式連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於連接兩個流體導管的插接式連接器，流體導管中之一個上具有至少一個卡持筋；這種插接式連接器帶有一個其上具有徑向的通孔的套筒以及一個可在套筒中軸向移動地導引的圓筒形卡持裝置，該卡持裝置具有軸向伸展的並且是彈性地易彎曲的卡持臂，卡持臂在其自由端上成形有一個用以抓住一個沿軸向插入卡持裝置內的流體導管的卡持筋的後緣的鉤子，鉤子在其自由端有一個徑向上在外面的斜面，該外斜面在套筒跟卡持裝置相對移開時壓到套筒的、鉤子的徑向上在外面的部份可軸向移動地容納在其中的通孔的前緣上，使相應的鉤子更牢固地跟卡持筋接合，鉤子還有一個徑向上在內面的斜面，該內斜面在卡持裝置跟插入的流體導管相對拉開時貼靠上卡持筋，使卡持臂被撐開，使脫開能夠實現；插接式連接器在套筒的一個內臺肩與卡持裝置之間帶有至少一個密封圈。
在一個這種類型的公知插接式連接器(EP465896B1)中，卡持裝置在其軸向上在外面的端頭上具有一個徑向朝外突出的凸緣，為了能夠實現脫開，必須用手在該凸緣上握住卡持裝置並軸向朝內壓入套筒內以便流體導管在卡持臂徑向撐開的情況下沿軸向從卡持裝置中拉出。這意味著，必須在軸向上從前面接近插接式連接器。但是在很多情況下不存在這樣的條件，例如，插入卡持裝置內的流體導管是一個管接頭的形式，而此管接頭成形在一個殼體、例如一個汽車散熱器的殼體上，在此情況下，在插接式連接器與殼體之間的距離常常太小，以致卡持裝置的凸緣不能夠方便地用手拿住。如果將管接頭做得長一些並使卡持筋離散熱器殼體的距離大一些，材料消耗就增大。
本發明的目的在於提供一種在本文開始時提到的那種類型的插接式連接器，這種插接式連接器即使在不能從插入側接近的情況下也能夠簡便地使插入其內的流體導管脫出。
本發明的目的通過使卡持裝置在至少一對相鄰的卡持臂之間具有一個可軸向移動地穿過套筒上一個通孔朝外突出的釋放臂來實現。
藉助於這種釋放臂就有可能即使在套筒離另一個物體只有一個很小的間距或全然沒有間距的情況下也能通過將卡持裝置軸向朝內壓入套筒內以使插入的流體導管脫出。
卡持裝置可以有一個環，在此環上沿軸向成形有卡持臂與釋放臂。這樣的結構可節約材料並使卡持裝置能夠全部插入套筒內而不會有部份伸出套筒之外。因此，構成液體導管的管接頭可以設計成短一些的構形，這是因為套筒和卡持裝置可以推到管接頭上直到離開管接頭進入端的的另一端處。
如果卡持臂與釋放臂中至少有一個具有一個用於貼靠相應的通孔的後緣以限定卡持裝置的插入的徑向貼靠面，這也是有利的。這種插入限定不但保證了卡持裝置在安裝時放置在正確位置上，而且使密封圈在一根流體導管插入卡持裝置內時不會由於所引起的卡持裝置在套筒內的移動而被擠壓。此外，也不需要為密封圈在其與卡持裝置之間設置軸向擋圈。
此外最好還設定，為了容納卡持筋，鉤子在其徑向上在內面的一側具有一個凹口，該凹口在其軸向上在外面的內側由一個拱形的徑向的內斜面來限定，而在其軸向上在內面的內側由一個徑向面來限定，這個凹口的尺寸要設定成使卡持筋能夠不受其軸向寬度的容差影響地無間隙地容納在其內。
每個釋放臂可以在容納它的通孔的範圍內突出於套筒的圓柱形周邊之外。因此可以容易地用手將其握住並跟卡持裝置一起推動以使插入的流體導管脫開。
但是，也可以使套筒在每個容納一個釋放臂的通孔的外面兩側上各具有一個與套筒的縱軸線成橫向伸展的削平面，並且該穿過此通孔伸展的釋放臂伸展超出這個削平面、但最多伸展到套筒的在軸向上鄰近通孔兩側的具有不同直徑的圓柱形表面中的其直徑是較小的那一個表面為止，並且在釋放臂的伸出通孔的部份與具有較大直徑的套筒表面之間存在一個軸向的中間空間以備插入一個釋放工具。在這樣的結構中，卡持裝置的移動也可以藉助於一種例如是叉形扳手這樣的工具來實現。
在設置兩個相對於套筒的縱軸線徑向對置的釋放臂，就可以用一隻手或一個叉形扳手同時軸向移動兩個釋放臂以實現脫開。此外，當有一個徑向力施加到插接式連接器上時，該兩個卡持臂就在很大程度上起到抗禦插接式連接器的徑向偏移的作用。
釋放臂可以是彈性地易彎曲的並具有一個用於貼靠卡持筋的徑向外緣的部份圓柱形內面，該內面沿一個斜面轉入釋放臂的自由端。釋放臂的這樣的構形也起到防止插接式連接器徑向偏移的作用，並從而對插入卡持裝置的流體導管起到導引作用。在釋放臂的自由端上的斜面因而使流體導管易於插入卡持裝置內。
鉤子可以具有用於貼靠套筒的內側的側向突出部。這樣的結構提高了卡持臂抗禦插接式連接器側向偏移的能力。
每個釋放臂還可以在其自由端上具有一個徑向上在外面的斜面。當插入卡持裝置的流體導管由於流體導管的內壓力而軸向朝外推壓時，這個斜面同樣使釋放臂徑向朝內壓到卡持筋上。卡持臂同樣地起軸向固定插入的流體導管的作用。
本發明及其進一步的結構發展將在下面藉助於附圖所示的優選實施例進行詳細描述。在附圖中

圖1示出一個本發明的插接式連接器的軸向截面和一個待插入該插接式連接器中的、呈帶卡持筋的管接頭形式的流體導管，一條流體導管套接並牢固地夾緊在該插接式連接器的對置端上；圖2是圖1的插接式連接器的前視圖；圖3是圖1的插接式連接器的側視圖；圖4是圖3所示的插接式連接器圍繞其縱向軸線旋轉90°後的側視圖；圖5是插接式連接器的套筒的一個軸向截面圖；圖6是沿圖5的剖切線VI-VI切取的截面圖；圖7是圖5的套筒的側視圖；圖8是圖7的套筒圍繞其縱向軸線旋轉90°後的側視圖；圖9是本發明的插接式連接器的卡持裝置的前視圖；圖10是沿圖9的剖切線X-X切取的、旋轉了90°的卡持裝置的截面圖；圖11是相應於圖10所示位置的卡持裝置的側視圖；圖12是沿圖9的剖切線XII-XII切取的卡持裝置的截面圖；圖13是相應於圖12所示位置的卡持裝置的側視圖；圖14示出本發明的插接式連接器的一種變型；圖15至18示出本發明的插接式連接器在使用中的各個階段，以說明其工作方式；圖19至21示出本發明的插接式連接器的卡持臂與一個進行連接的流體導管的具有不同寬度或尺寸容差的卡持筋的各種接合狀態。
圖1至4所示的插接式連接器用於將一個管接頭形式的、具有一個外環狀卡持筋2的並成形在一個汽車散熱器的殼體3上的流體導管1跟一個塑料軟管形式的流體導管4連接起來。該插接式連接器含有一個圓筒形的套筒5、一個卡持裝置6、兩個其間設有一個擋圈9的O形環形式的密封圈7與8和一個套在軟管4上並將軟管牢固地夾緊在套筒5的帶筋的端段11上的可張緊的軟管夾箍10或夾緊套筒或夾子。
套筒5的另一端段具有四個沿圓周均勻地分布的長方形的徑向通孔12與13，這些通孔沿套筒5的縱向伸展。套筒5的具有通孔12、13的端段的直徑大於套筒5的容納密封圈與擋圈7、8與9的相鄰接截段的直徑，而套筒5的與端段11相鄰接的截段的內徑與流體導管1的外徑大致相等，而端段11的內徑等於流體導管1的內徑。圖3、4與6至8清楚地示出，套筒5在每個通孔13的外面兩側上各具有一個橫向於套筒5的縱軸線伸展的削平面14。套筒5在通孔12、13的縱向兩側具有不同直徑的圓柱形表面15與16，與套筒5的端頭相鄰接的表面16的直徑大於表面15的直徑。
特別在圖9至13中示出，卡持裝置6含有一個閉合的環17和兩個成形在其上的彈性地易彎曲的卡持臂18以及兩個成形在其上的彈性地易彎曲的釋放臂19。卡持臂18在其自由端上各有一個用於在流體導管1軸向地插入卡持裝置6中時抓住卡持筋2的後緣的鉤子20。鉤子20在其自由端上具有一個徑向上在外面的斜面21並在其徑向內側有一個凹口22，該凹口22在其軸向上在外面的內側由一個拱形的徑向的內斜面23來限定，而其軸向上在內面的內側由一個徑向面24來限定，這個凹口的尺寸要設定成使卡持筋2能夠不受軸向寬度容差影響地無間隙地容納在其內。此外，每個鉤子20有一個鄰接著其自由端的徑向上在內面的斜面25和一個與其軸向上在前面的端頭相對的徑向的貼靠面26，該貼靠面26用以貼靠在相應的通孔12的後緣上以限定卡持裝置6的插入。最後，每個卡持臂在鉤子20的前端設有用於貼靠在套筒5的內側上的側向突出部27。每個卡持臂18的徑向上在內面的面28是部份圓柱形並有一個跟流體導管1的直徑相應的直徑。
釋放臂19位於卡持臂18之間，卡持臂18與釋放臂19以相等角度間隔分布在基本上呈圓筒形的卡持裝置6的周邊上，因而使兩個卡持臂18連同其鉤子20跟釋放臂19一樣相對於套筒5或卡持裝置6的縱向軸線徑向對置。當鉤子20的徑向上在外面的部份伸入套筒5的通孔12內並在通孔12內可軸向移動時，釋放臂19的徑向上在外面的部份29也伸入通孔13內並穿過通孔13外伸(特別參看圖4)。釋放臂19的徑向上在外面的部份29還設有一個徑向朝外突出的突出部30，該突出部30外伸突出於圓柱形表面15之外，而徑向上在外面的部份29的外側則處在一個其直徑小於表面15的直徑的外接圓上。徑向上在外面的部份29和突出部30也可以在容納它們的通孔13內軸向移動。跟鉤子20一樣，徑向上在外面的部份29、或者是突出部30也有一個用以貼靠在相應的通孔13的後緣上以限定卡持裝置的插入的徑向的貼靠面31。釋放臂19也是彈性地易彎曲的並具有一個用以貼靠卡持筋2的徑向外緣的部份圓柱形的內面32，這個內面32沿一個斜面33轉入釋放臂19的自由端。同樣地，每個釋放臂19在其自由端具有一個徑向上在外面的斜面34。
圖14所示的插接式連接器跟圖1至13所示的插接式連接器不同之處僅在於突出部30a較突出部30短，因而沒有突出於表面15之外。
在下面藉助於圖15至18對圖1到13所示的插接式連接器的工作方式進行詳細描述。
為了將液體導管1與4連接起來，其上連接有如圖1所示的流體導管4的插接式連接器套接在流體導管1上，卡持筋2壓向鉤子20的斜面25，先是卡持臂18徑向向外撐開，隨著整個卡持裝置6從圖1所示的位置進一步壓入套筒5內，直到卡持臂18與釋放臂19的貼靠面26與31貼靠在通孔12與13的後緣上，如圖15所示。在這個位置上，密封圈7、8被封在套筒5的臺肩35與卡持裝置6之間，但沒有受到擠壓。
通過將插接式連接器與流體導管1進一步推壓在一起，卡持臂18最後通過鉤子20將卡持筋2抓住，這是由於鉤子20通過在圖15所示的位置上的擴張所得到的張力回彈到圖16所示的位置。在圖16所示位置上，流體導管1與軟管4相互緊密地連接起來，流體導管1在多處在側向上被導引以及在徑向上被支撐住一方面支撐在套筒5內，另一方面通過卡持裝置6的閉合環17以及通過卡持臂18及釋放臂19支撐住。釋放臂19通過其部份圓柱形內表面32同樣地貼靠著卡持筋2的外周緣而實現支撐。這樣的連接因而可承受高的徑向力而不會產生插接式連接器相對於流體導管1的徑向偏移。
當在圖16所示位置上的流體導管1與4中建立起一個高壓力時，其軸向分力起作用使套筒5與流體導管1在軸向上被相對地拉開。在這種情況下，卡持臂18的斜面21和釋放臂19的斜面34分別碰撞通孔12和13的在前面的內緣，使鉤子20和釋放臂19的前端段更牢固地壓在卡持筋2上，如圖17所示。如欲分開流體導管1與4之間的連接，可以用手抓住在圖4中示出的、釋放臂19的突出於表面15的周緣之外的突出部30來將卡持裝置6往回推回到圖16所示的位置。在突出部30保持住被握緊的情況下，整個插接式連接器就可以在圖18所示的卡持臂18張開的情況下從流體導管1上拉出。
也可以藉助於一種常用工具、例如叉形扳手來實現脫開，將叉形扳手與套筒5的縱軸線成橫向地插入突出部30與套筒5的前凸緣之間並向後對突出部30施壓即能實現。
在不少情況下，如果由於安全原因而不希望用手能夠容易地實現分開，就可以採用圖14所示的實施形式，在這個實施結構中，突出部30a較短一些，使其不會突出於表面15之外。儘管如此，藉助於一個諸如叉形扳手這樣的工具還是能夠容易地實現脫開的。
特別可從圖16與17看出，在連接狀態下的插接式連接器跟殼體3隻有一個很小的距離。儘管如此，本發明的插接式連接器跟只能從其前面接觸到其卡持裝置的傳統插接式連接器不同，很容易實現脫開。因而構成流體導管1的管接頭可以相應地設主得短一些。
圖19至21示出卡持臂18跟流體導管1協同工作的情況，流體導管1的卡持筋2由於不同的容差而具有不同的軸向寬度。圖19所示的卡持筋2比圖20所示的卡持筋略窄一些，而圖20所示的卡持筋又比圖21所示的卡持筋略窄一些。在所有情況中，卡持筋2由於斜面23的傾斜的並帶拱形的構形而不帶軸向遊隙地、可靠地容納在鉤子20的凹口22內。
權利要求
1.一種用於連接兩個流體導管(1、4)的插接式連接器，流體導管中的一個(1)上具有至少一個卡持筋(2)，這種插接式連接器帶有一個其上具有徑向的通孔(12、13)的套筒(5)以及一個可在套筒中軸向移動地導引的圓筒形卡持裝置(6)，該卡持裝置具有軸向伸展的並且是彈性地易彎曲的卡持臂(18)，卡持臂(18)在其自由端上成形有一個用以抓住一個沿軸向插入卡持裝置(6)內的流體導管(1)的卡持筋(2)的後緣的鉤子(20)，鉤子(20)在其自由端上具有一個徑向上在外面的斜面(21)，該斜面(21)在套筒(5)跟卡持裝置(6)相對移開時壓到套筒(5)和卡持裝置(6)相對移開時壓到套筒(5)的、鉤子(20)的徑向上在外面的部份可軸向移動地容納在其中的通孔(12)的前緣上，使相應的鉤子(20)更牢固地跟卡持筋(2)接合，鉤子(20)還有一個徑向上在內面的斜面(23)，該斜面(23)在卡持裝置(6)跟插入的流體導管(1)相對拉開時貼靠上卡持筋(2)，使卡持臂(18)被撐開並實現脫開，插接式連接器在套筒(5)的一個內臺肩(35)與卡持裝置(6)之間帶有至少一個密封圈(7、8)，其特徵在於，卡持裝置(6)在至少一對相鄰的卡持臂(18)之間具有一個釋放臂(19)，該釋放臂(19)可軸向移動地穿過套筒(5)上一個通孔(13)朝外突出。
2.按權利要求1所述的插接式連接器，其特徵在於，卡持裝置(6)具有一個環(17)，在此環(17)上沿軸向成形有卡持臂(18)與釋放臂(19)。
3.按權利要求1或2所述的插接式連接器，其特徵在於，卡持臂(18)與釋放臂(19)中至少有一個具有一個用於貼靠相應的通孔(12、13)的後緣以限定卡持裝置(6)的插入的徑向的貼靠面(26、31)。
4.按權利要求1至3中之一項所述的插接式連接器，其特徵在於，鉤子(20)為了容納卡持筋(2)而在其徑向上在內面的一側具有一個凹口(22)，該凹口(22)在其軸向上在外面的內側由一個拱形的徑向的內斜面(23)來限定，而在其軸向上在內面的內側由一個徑向面(24)來限定，這個凹口的尺寸設定成使卡持筋(2)能夠不受其軸向寬度的容差影響地無間隙地容納在凹口內。
5.按權利要求1至4中之一項所述的插接式連接器，其特徵在於，每個釋放臂(19)在容納它的通孔(13)的範圍內突出於套筒(5)的圓柱形周邊之外。
6.按權利要求1至4中之一項所述的插接式連接器，其持徵在於，套筒(5)在每個容納一個釋放臂(19)的通孔(13)的外面兩側上各具有一個與套筒(5)的縱軸線成橫向伸展的削平面(14)，並且該穿過此通孔(13)伸展的釋放臂(19)伸展超出這個削平面(14)、但最多伸展到套筒(5)的在軸向上鄰近通孔(13)兩側的具有不同直徑的圓柱形表面(15、16)中的其直徑是較小的那一個表面為止，並且在釋放臂(19)的伸出通孔(13)的部分(30a)與具有較大直徑的套筒表面(16)之間存在一個用以插入一個釋放工具的軸向的中間空間。
7.按權利要求1至6中之一項所述的插接式連接器，其特徵在於，設置有兩個相對於套筒(5)的縱軸線徑向對置的釋放臂(19)。
8.按權利要求7所述的插接式連接器，其特徵在於，釋放臂(19)是彈性地易彎曲的並具有一個用於貼靠卡持筋(2)的徑向外緣的部份圓柱形內面(32)，該內面(32)沿一個斜面(33)轉入釋放臂(19)的自由端。
9.按權利要求1至8中之一項所述的插接式連接器，其特徵在於，鉤子(20)具有用於貼靠套筒(5)的內側的側向突出部(27)。
10.按權利要求1至9中之一項所述的插接式連接器，其特徵在於，每個釋放臂(19)在其自由端上具有一個徑向上在外面的斜面(34)。
全文摘要
一種連接其一上具有卡持筋的兩個流體導管的插接式連接器，具有上具徑向通孔的套筒及在套筒內可動的、帶有具徑向外內斜面的抓住卡持筋的鉤子的卡持臂的卡持裝置。外斜面在套筒跟卡持裝置相對移開時壓向容納鉤子的通孔的前緣使鉤子更牢地抓緊卡持筋。內斜面在卡持裝置跟插入的流體導管相對拉開時貼靠卡持筋使卡持臂撐開以實現脫開。為了易於脫開，卡持裝置在至少一對相鄰卡持臂間有一個軸向可動地穿過相應通孔朝外突出的釋放臂。
文檔編號F16L37/12GK1118853SQ9510483
公開日1996年3月20日 申請日期1995年4月18日 優先權日1994年4月18日
發明者C·施泰恩坎普, B·克萊恩亨斯 申請人:拉斯慕森有限公司