CN100445626C - 阴连接部件和包含该阴连接部件的快速连接及加注装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的快速连接装置的阴部件具有截流阀，所述截流阀的开启由O形密封圈施加的反作用力控制，所述O形密封圈设置在适合于装配入所述阴部件的阳连接部件的本体的内壳中，所述阀与所述O形密封圈的接触所产生的力促进所述阳部件和所述阴部件的接合。在缺少所述O形密封圈的情况下，所述阀不会移位，并且封闭了阴部件的内管道，这样就降低了泄漏的风险。

Description

阴连接部件和包含该阴连接部件的快速连接及加注装置
技术领域
本发明涉及一种快速连接装置的阴部件(female element)。本发明还涉及包含有这种阴部件的用于可拆卸地连接输送加压流体的导管的快速连接装置以及用于为机动车的燃料箱(tank)注入加压燃气(gas)的装置。
背景技术
在为机动车的燃料箱注入加压燃气(特别是液化石油气(LPG))的领域中，公知地可为每辆机动车装备一个构成连接到燃料箱的导管的末端的阳连接器(male connector)，该连接器用来与属于加注装置(例如供应站)的阴部件协同工作。该阳连接器和阴部件一起形成了一种快速连接装置，以便于消费者(例如机动车驾驶员)进行操作。
通常，机动车的阳连接器设有O形密封圈(O-ring)，它确保用于使加压燃气流通的通道(其由连接在一起的连接件形成)与外界环境之间的隔离。但是，有可能出现这样的情况，即，原本应该在机动车的连接器上的O形密封圈因磨损、撕裂或者甚至意外的弹出而不存在。对阳连接器上缺少O形密封圈的机动车进行加注具有潜在的危险，这是因为某些燃气具有爆炸性质。
其它在阳连接器部件上使用O形密封圈的领域也具有相似的问题。
本发明更特殊的目的是通过尽可能地消除经过缺少阳部件通常必需设置的O形密封圈的连接装置的阳部件和阴部件输送流体所产生的风险，从而克服上述的缺陷。
发明内容
根据本发明的精神，它提供了一种配备有截流阀的快速连接装置的阴部件，该阴部件的特征在于，所述阀的开启由O形密封圈施加的反作用力控制，所述O形密封圈设置在适合于装配入所述阴部件的阳连接部件的本体的内壳中，而所述阀与所述O形密封圈的接触所产生的力则促进所述阳部件和所述阴部件的接合。
根据本发明所述，所述阴部件通过其阀的位移而开启，此举仅在所述阀与阳部件的O形密封圈相互作用之后发生。
根据本发明有利的但不是必须的方面，阴连接部件可具有下列特征中的一个或多个：
阀具有一个部分，其适合于接合到阳部件的本体的内容积中，并且当阳部件和阴部件接合时可与阳部件的O形密封圈抵靠。
根据所考虑的实施方案的形式，上述部分可与适合于封闭阴部件的内部管道的阀的主体部分形成为一体或在其上增加。
此外，适合于接合到连接装置的阳部件的本体的内容积中的所述部分可有利地具有外围周边斜面以用于抵靠O形密封圈，斜面按照与所述阴部件的所述本体上的所述阀的紧密邻接区域相反的方向收敛。
所述斜面的顶角的值可在60度到175度之间，优选地在80度到160度之间，更优选地为120度左右。
在一个备选实施方案中，所述部分可为圆环的一部分的形状以代替斜面。
本发明还涉及一种用于可拆卸地连接其中流通有加压流体的两个导管的快速连接装置，所述连接装置包括两个部件，即，阳部件和阴部件，所述两个部件适合于轴向地相互装配在一起，所述阳部件设有O形密封圈，所述O形密封圈设置在由所述阳部件的本体的内表面形成的内壳中，而所述阴部件则如上文所述。
有利地，在所述阳部件的内壳中缺少O形密封圈的情况下，所述阳部件和阴部件的接合不会导致上述阀向打开的方向移动。
最后，本发明涉及一种为多个机动车燃料箱加注加压燃气的装置，每个所述燃料箱设有具有O形密封圈的阳连接部件，所述O形密封圈设置在由所述阳部件的本体的内表面形成的内壳中，所述装置自身设有阴连接部件，所述阴连接部件适合于在其内接纳和装配多个所述阳连接部件之一并且具有截流阀。该装置的特征在于，所述阴连接部件如上文所述。
附图的简要说明
通过下面对本发明连接装置的阴部件以及按照其原理的装置的一部分的两个实施方案的描述，本发明将更加易于理解并且其它的优点也更加显而易见，这些描述仅以实施例的方式并参照以下附图给出：
图1是按照本发明的连接装置的阳部件和阴部件在未接合状态时的轴向剖面图；
图2是与图1相似的剖面图，其中示出了在接合状态并且阳部件配有O形密封圈时的连接装置；
图2A图2中的细节D的放大图；
图3是与图2相似的剖面图，其中连接装置的阳部件中没有O形密封圈；以及
图4与图2A相似，其中示出了按照本发明的第二实施方案的连接装置和部件。
具体实施方案
现在参照附图，图1到3所示的连接装置包括阴部件或者连接器A以及阳部件或者连接器B，它们分别连接到上游导管(upstream pipe)C1和下游导管(downstream pipe)C2。上游管C1自身连接到加压流体源(未示出)。
在这种情况下，部件A属于诸如供应站的装置，并通过柔性导管C1连接到液化石油气的贮藏器。而连接器B安装在机动车上，并且连接到该机动车的燃料箱。按照本发明的一个方面(未示出)，连接器B可装设内部截流阀。
阴部件A的本体1基本上是以轴XA-X’A为中心的柱形和圆形，该轴也是本体1内的管道11的纵轴，而且在本体1中设置有可沿轴XA-X’A移动的阀2。阀2装设有O形密封圈21，该O形密封圈21与本体1的内肩部12抵靠用以封闭管道11。阀2设有外部径向凸缘22。与本体1的第二肩部13抵靠的弹簧3将用于使阀2闭合的弹性力F3施加在外部径向凸缘22上。阀2的外形为柱形，并且具有以轴XA-X’A为中心的圆形底部。阀2设有轴向孔23以及多个径向孔24，其中两个径向孔24可以从附图中看到。
阀2包括位于肩部12上游的管道11之中的头部(head)25。阀2还包括位于肩部12下游的杆(rod)26。杆26的部分26a代表其相对于凸缘22背向头部25突出的末端或“头部”。
在肩部12和13之间的本体1上设有用于接纳O形密封圈15的凹槽14，杆26抵靠在O形密封圈15上。
环绕本体1设置有操纵管套4，其被弹簧5施加朝向对球6施加向心力的位置的弹性负荷。在图中只看见一个球。实际上，阴部件包括多个分布在轴XA-X’A周围的球。作为一个变体，也可用指状物(finger)或棘爪(pawl)代替这些球，以实现与球6的功能相类似的将阳连接器锁定在图2所示的接合结构中的功能。
阳部件B的本体101的外形基本上是以轴XB-X’B为中心的为柱形和圆形。在部件A和B处于接合状态时，轴XB-X’B与XA-X’A合在一起。本体101限定出用于加压燃气流通的管道111，而且设有用于接纳球6的凹槽116，以达到将部件A和B锁定为接合状态的目的。
本体101还设有内部径向凹槽117，其与管道111最接近其开口处的端部111a相接。在内部径向凹槽117中设有O形密封圈102。O形密封圈102的目的是在部件A和B接合时确保由管道11和111构成的组件与外界环境这两者之间的有效隔离。
由于凹槽117被置于本体101的内部，所以O形密封圈102可相对地受到保护以免受来自于外部的机械和化学侵袭。
凹槽117与本体101的内部径向肩部112邻接，d表示肩部112与本体101的前面118之间的距离。
杆26的头部26a具有外部周边斜面26b，其顶角α的值为120度左右。实际上，预角α的值可在60度到175度之间，优选地在80度到160度之间，更优选地为120度左右。
当要将部件A和B相互装配在一起时，驱使它们按照图1中的箭头F1移动接近，这样就可得到图2所示的状态，即，头部26a穿入管道111的端部111a。在这种状态中，斜面26b抵靠O形密封圈102并在其上施加一轴向力F2。因为O形密封圈102的硬度比弹簧3大，所以O形密封圈102在斜面26b上施加一反作用力F’2。该反作用力F’2可对抗F3而推动阀2。在这种情况下，阀2到达图2所示的位置，其中通道24和23允许加压燃气从管道11的上游部分流向管道111，如箭头E所示。
角度α的值影响O形密封圈102的形变、紧密性和耐用性。角度α为120度左右能得到满意的结果，并且可在不降低O形密封圈作用的情况下获得头部26a在O形密封圈102上的明确的邻接，以获得阀2的明确的开口。
如图3所示，若凹槽117缺少O形密封圈102，则头部26a的正面26c不会抵靠在肩部112上，结果使阀2保持在紧密抵靠着作为其支座的肩部12的位置。
为此，当阀处于闭合状态时，头部26a的长度l26比距离d和部件B的前面118与凸缘22之间的e的总和小。
由前所述得到了由部件A和B形成的具有安全功能的连接装置。它达到了这样的程度，即，当部件A和B接合时，阀2可被O形密封圈102有效地移动，而如果缺少了O形密封圈102，则阀可保持与支座12的邻接。这样就避免了泄漏的风险并且允许缺少O形密封圈时的有效的检测。
虽然在以上的描述中，本发明是在供应站中用于为机动车的燃料箱加注燃气，但本发明也可应用于其它可能发生类似问题的领域。
虽然在图示的实施例中头部或端部26a与阀2的头部25和杆26是一体形成的。但在备选的实施方案中，该头部也可附加在杆上并通过任何适当手段固定。具体而言，可通过粘合、螺纹连接或焊接将头部固定在杆上。
头部26a不是必须具备如图中26b所示的斜面。在图4所示的情况下，在正面26c和其外部径向表面26d之间的过渡区域26b优选地被做成圆形，其曲率半径R超过0.3毫米，用以防止O形密封圈102被头部26a划伤(marked)。在这种情况下，过渡区域26b采用圆环面的一部分的形式。
此外，使邻近通道24(即，邻近肩部12和O形密封圈15)的杆26的直径比头部或端部26a的直径大是有利的。这样，在接合的连接装置中的燃气压力的作用会趋向于使得阀2闭合。实际上，杆26的直径可比头部26a的直径稍大，例如0.2毫米。

Claims (31)

1.一种配备有截流阀(2)的快速连接装置的阴部件，其特征在于，所述阀(2)的开启由O形密封圈(102)施加的反作用力(F’2)控制，所述O形密封圈设置在适合于装配入所述阴部件(A)的阳部件(B)的本体(101)的内壳(117)中，所述力是在所述阳部件和所述阴部件接合之后，由所述阀的外围周边斜面(26b)在所述O形密封圈上的抵靠而产生的，或由前面(26c)与外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)在所述O形密封圈上的抵靠而产生的。
2.如权利要求1所述的阴部件，其特征在于，所述阀(2)具有部分(26a)，所述部分(26a)适合于接合到所述阳部件(B)的本体(101)的内容积(111a)中，并且当所述阳部件(B)和所述阴部件(A)接合时，所述部分(26a)与所述O形密封圈(102)抵靠。
3.如权利要求2所述的阴部件，其特征在于，所述部分(26a)与适合于封闭所述阴部件(A)的内部管道(11)的所述阀(2)的主体部分(25，26)形成为一体。
4.如权利要求2所述的阴部件，其特征在于，所述部分(26a)附加在适合于封闭所述阴部件(A)的内部管道(11)的所述阀(2)的主体部分(25，26)上。
5.如权利要求2到4中任一项所述的阴部件，其特征在于，适合于接合到所述快速连接装置的阳部件(B)的所述本体(101)的内容积(111a)中的所述部分(26a)设有用于抵靠所述O形密封圈(102)的外围周边斜面(26b)，所述斜面按照与所述阴部件(A)的本体(1)上的所述阀(2)的紧密邻接区域(12，21)相反的方向收敛。
6.如权利要求5所述的阴部件，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值在60度到175度之间。
7.如权利要求5所述的阴部件，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值在80度到160度之间。
8.如权利要求5所述的阴部件，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值为120度左右。
9.如权利要求1所述的阴部件，其特征在于，所述阀的前面(26c)和外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)基本为圆环的一部分的形状。
10.如权利要求2到4中任一项所述的阴部件，其特征在于，所述部分(26a)的前面(26c)和外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)基本为圆环的一部分的形状。
11.一种用于可拆卸地连接其中流通有加压流体的两个导管的快速连接装置，所述快速连接装置包括阳部件(B)和阴部件(A)，所述阳部件(B)和阴部件(A)适合于轴向地相互装配在一起，所述阳部件(B)设有O形密封圈，所述O形密封圈设置在由所述阳部件(B)的本体的内表面形成的内壳中，其特征在于，所述阴部件(A)设置有截流阀(2)，所述阀(2)的开启由O形密封圈(102)施加的反作用力(F’2)控制，所述力是在所述阳部件和所述阴部件接合之后，由所述阀的外围周边斜面(26b)在所述O形密封圈上的抵靠而产生的，或由前面(26c)与外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)在所述O形密封圈上的抵靠而产生的。
12.如权利要求11所述的快速连接装置，其特征在于，所述阀(2)具有部分(26a)，所述部分(26a)适合于接合到所述阳部件(B)的本体(101)的内容积(111a)中，并且当所述阳部件(B)和所述阴部件(A)接合时，所述部分(26a)与所述O形密封圈(102)抵靠。
13.如权利要求12所述的快速连接装置，其特征在于，所述部分(26a)与适合于封闭所述阴部件(A)的内部管道(11)的所述阀(2)的主体部分(25，26)形成为一体。
14.如权利要求12所述的快速连接装置，其特征在于，所述部分(26a)附加在适合于封闭所述阴部件(A)的内部管道(11)的所述阀(2)的主体部分(25，26)上。
15.如权利要求11到14中任一项所述的快速连接装置，其特征在于，适合于接合到所述快速连接装置的阳部件(B)的所述本体(101)的内容积(111a)中的所述部分(26a)设有用于抵靠所述O形密封圈(102)的外围周边斜面(26b)，所述斜面按照与所述阴部件(A)的本体(1)上的所述阀(2)的紧密邻接区域(12，21)相反的方向收敛。
16.如权利要求15所述的快速连接装置，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值在60度到175度之间。
17.如权利要求15所述的快速连接装置，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值在80度到160度之间。
18.如权利要求15所述的快速连接装置，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值为120度左右。
19.如权利要求11所述的快速连接装置，其特征在于，所述阀的前面(26c)和外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)基本为圆环的一部分的形状。
20.如权利要求12到14中任一项所述的快速连接装置，其特征在于，所述部分(26a)的前面(26c)和外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)基本为圆环的一部分的形状。
21.如权利要求11到14、16到18中任一项所述的快速连接装置，其特征在于，在所述内壳(117)中缺少所述O形密封圈(102)的情况下，所述阳部件和阴部件的接合不会导致所述阀(2)向打开的方向移动。
22.一种为多个机动车燃料箱加注加压燃气的装置，每个所述燃料箱设有具有O形密封圈(102)的阳部件(B)，所述O形密封圈(102)设置在由所述阳部件(B)的本体的内表面形成的内壳中，所述装置自身设有阴部件(A)，所述阴部件(A)适合于接纳所述阳部件并设置有截流阀(2)，其特征在于，所述阀(2)的开启由O形密封圈(102)施加的反作用力(F’2)控制，所述力是在所述阳部件和所述阴部件接合之后，由所述阀的外围周边斜面(26b)在所述O形密封圈上的抵靠而产生的，或由前面(26c)与外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)在所述O形密封圈上的抵靠而产生的。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述阀(2)具有部分(26a)，所述部分(26a)适合于接合到所述阳部件(B)的本体(101)的内容积(111a)中，并且当所述阳部件(B)和所述阴部件(A)接合时，所述部分(26a)与所述O形密封圈(102)抵靠。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述部分(26a)与适合于封闭所述阴部件(A)的内部管道(11)的所述阀(2)的主体部分(25，26)形成为一体。
25.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述部分(26a)附加在适合于封闭所述阴部件(A)的内部管道(11)的所述阀(2)的主体部分(25，26)上。
26.如权利要求22到25中任一项所述的装置，其特征在于，适合于接合到所述快速连接装置的阳部件(B)的所述本体(101)的内容积(111a)中的所述部分(26a)设有用于抵靠所述O形密封圈(102)的外围周边斜面(26b)，所述斜面按照与所述阴部件(A)的本体(1)上的所述阀(2)的紧密邻接区域(12，21)相反的方向收敛。
27.如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值在60度到175度之间。
28.如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值在80度到160度之间。
29.如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述斜面(26b)的顶角(α)的值为120度左右。
30.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述阀的前面(26c)和外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)基本为圆环的一部分的形状。
31.如权利要求23到25中任一项所述的装置，其特征在于，所述部分(26a)的前面(26c)和外部径向表面(26d)之间的接合区域(26b)基本为圆环的一部分的形状。
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