CN101349372B - 球型偶联器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有纵向轴线(1)的球型偶联器，包括：阳管状端件(2)；阴管状端件(3)；管状套筒(6)，其延伸阴管状端件并具有用于形成固定球(12)的罩的狭缝(10)，以将阳管状端件锁定在阴管状端件(3)内；以及围绕套筒(6)同轴的柄(13)，其安装成围绕偶联器纵向轴线(1)在相对于套筒(6)的至少两个角度位置之间转动，所述柄具有用于容纳各个球的装置；以及将用于柄(13)推压到其第一位置内的弹性返回装置，所述返回装置在柄(13)内包括被限制随柄(13)转动的环(30)，该环相对于柄可轴向地移动，所述环(30)具有两个端表面，一个端表面(30a)面向套筒(6)的台肩(6a)以便可滑动地抵靠在其上而合作将柄(13)的转动可逆地转变为环(30)相对于所述柄(13)的轴向运动，另一个端表面(30b)形成用于趋于将所述环(30)推压在所述台肩(6a)上的压缩弹簧(24)的承载面。

Description

球型偶联器

技术领域

本发明涉及一种球型偶联器，球型偶联器尤其适用于传输加压流体的回路，以便在诸如软管和提供或接受流体的构件那样的两回路元件之间提供快速的偶联。

具体来说，所述偶联是文件FR-A-2 786 848中所描述的类型。

背景技术

已知有各种球型偶联器，它们包括阳管状端件和阴管状端件，阳管状端件具有一带有形成在突缘后面的槽的外环形突缘，阴管状端件用于接纳阳管状端件，两个管状端件设计成与回路的对应元件相连。借助于锁定装置，阳管状端件保持在阴管状端件内，所述锁定装置作用在被接纳在环形突缘后面的槽内的球上。一般来说，锁定装置包括固定球的罩和柄，固定球的罩通过一端安装在阴管状端件上以便延伸超过阴管状端件，而柄安装在固定罩上以便能在第一和第二位置之间转动。所述柄具有内凸轮表面，它们角度上相对于彼此偏离并布置成这样：当柄处于其第一位置时，诸球保持突入到固定罩内从而固定住阳管状端件的环形突缘，而当柄处于其第二位置时，诸球被径向地释放并可取一缩回的位置，由此，释放突缘并能使阳管状端件从阴管状端件中撤回。

因此，使柄相对于套筒转动可解开该种偶联。偶然起因形成如此运动的危险受到限制，这构成了该类型偶联器的主要优点之一，因为偶联器不合时宜地松开的几率很小。

上述文件描述了两个主要的实施例。其中一个实施例没有用于封闭管道的阀构件，虽没有连接但仍连接在加压流体源上。另一实施例包括阀构件，因此连接时它就打开，不连接时就封闭。在该第二实施例中，有一变体，其中，不连接发生在两个阶段：第一阶段中，阀构件封闭，连接接头下游(相对于加压流体源的下游)处的软管被净化，第二阶段中，连接接头的实体分离完成，但在连接接头中没有任何压力。

在这些实施例中，描述了将柄返回到它锁定连接接头的某一位置的装置，该位置即突缘不能撤回的位置，因为在如此运动过程中突缘不能径向地将锁定球推回去。该位置也是这样的位置：当没有阳管状端件时可以见到锁定装置存在，在所述的所有实施例中，该位置对防止形成连接接头不起作用。

本发明具体地涉及呈任何上述变体形式的球型偶联器，其中，柄返回装置得到改进，使得偶联器更加结实，对于更加复杂的偶联器，制造成本也较廉价。

发明内容

为此目的，本发明提供一种具有纵向轴线的球型偶联器，包括：

●阳管状端件；

●阴管状端件；

●管状套筒，其延伸阴管状端件并具有用于形成固定球的罩的狭缝，以将阳管状端件锁定在阴管状端件内；以及

●围绕套筒同轴的柄，其安装成围绕偶联器纵向轴线在相对于套筒的至少两个角度位置之间转动，柄具有用于容纳各个球的外壳装置，该装置对每个球包括：

●第一收进(setback)，当柄处于第一位置时，该第一收进面向对应的狭缝，以便将所述球固定在锁定连接的某一位置；

●第二收进，该第二收进相对于第一收进角度地偏离，并连接到第一收进，以便在柄处于第二位置时将锁定球接纳在松开连接的某一位置；以及

●用于将柄推入其第一位置内的弹性返回装置；该返回装置在柄内包括被限制随柄转动的环，该环相对于柄可轴向地移动，所述环具有两个端表面，一个端表面面向套筒的台肩以便可滑动地抵靠在其上而合作将柄的转动可逆地转变为环相对于所述柄的轴向运动，另一个端表面形成用于趋于将所述环推压在所述台肩上的压缩弹簧的承载面。

在该结构中，偶联器更加结实。返回弹簧是经试验证明效果良好的压缩弹簧，不像上述文件中所描述的弹簧，该弹簧仅沿其轴线方向在应力作用下操作。

在本发明的一优选实施例中，套筒台肩具有转向坡度环的突出部分，环面向突出部分的端表面对于所述突出部分构成不稳定的承载表面，该表面呈彼此轴向偏离的两点之间延伸的斜坡的形式，斜坡离台肩最远的那点与突出部分的角度邻接面相关联，以指示柄的位置和套筒的位置，虽然恒定存在的弹性返回力推压柄朝向套筒的台肩。与斜坡接触的突出部分的表面是小面积，所使用的塑料材料确保突出部分和斜坡之间的摩擦很小，由此有利于运动反向，因此也能采用较弱的弹簧。

以较佳的方式，偶联器在柄内包括环形收进，第一收进沿轴向打开通向该环形收进，以将球接纳在未锁定的位置内，以及偶联器包括安装在环形收进内的第二环，其在两个位置之间滑动，在一个位置中，第二环释放环形收进，而在另一位置中，第二环封闭环形收进，第二环朝向第一收进弹性地推压，将球推入其第一收进内，而压缩弹簧放置在所述两个环之间。

这提供了这样一种偶联器：其中，只使用一个弹簧，且柄轴向地与弹簧脱离偶联，作用于柄的阻力转向完全由于斜坡环和套筒台肩之间的合作，以及由于所涉及的与任何干预的摩擦力无关的力，。

在文件FR-A-2 786 848中描述的偶联器的变体实施例中，其规定脱开连接发生在两个阶段中，使柄沿一个方向转动然后向另一个方向转动，环面向台肩的端表面在某一点具有彼此邻近的两个斜坡，在该点处，柄相对于套筒有角度指向。因此，不管沿何方向手工地转动柄，柄总是返回到正被释放的有角度指向的位置。

从以下给出的对本发明实施例的描述，将会明白本发明其它特征和优点。

附图说明

参照附图，其中：

图1是本发明偶联器的局部纵向剖切图，偶联器已被偶联；

图2是等同于图1的视图，偶联器处于脱离连接的状态；

图3在类似截面图中示出本发明偶联器的第二实施例；以及

图4是图3偶联器的局部外形图，其中，外柄已移去。

具体实施方式

参照图1和2，围绕纵向轴线1构成本发明第一实施例的球型偶联器包括阳管状端件2和阴管状端件3。阳管状端件具有一带有会聚侧壁4.1和4.2的外环形突缘4。阳管状端件2设计成安装在软管上，并插入到阴管状端件3内。阴管状端件3包括O形环5，该O形环密封其与阳管状端件2的偶联。阴管状端件3设计成安装在另一软管上或待馈送加压流体的构件上。

球型偶联器还包括套筒6，其通过其一端安装在阴管状端件3上，以便围绕阴管状端件3同轴地延伸。套筒6具有圆形内截面的一部分8，该截面大于环形突缘4的截面，并延伸超过阴管状端件3。套筒6的该部分8具有多个细长狭缝10，它们平行于纵向轴线1延伸彼此成90度角。狭缝10具有边缘11，诸边缘朝向彼此会聚而走向套筒内部。球12被接纳在狭缝10内，球的直径大于边缘11形成的最小开口的横向尺寸，这样，球12不能完全穿过而进入套筒6的内部。套筒6因此形成一将诸球12固定在偶联器内的罩。

柄13安装成通过两个环部分14可在套筒6上枢转，环部分朝向柄13内部突出，以便被接纳在形成在套筒6外面上的两个槽15内。环部分14和槽部分15的对应尺寸这样来确定：在该实例中，能使柄13相对于套筒6角向地转动通过等于35度的角度。这对柄13相对于套筒6形成第一和第二极端角向位置。当然，为了接纳对应数量的球，也可提供具有不是四个狭缝的固定罩。

柄13具有容纳球12的内部装置。

该装置包括第一收进16，当柄13处于其第一位置时，各个收进16面向邻近于套筒6的部分8的狭缝10的一部分。该第一收进16具有一种深度，以这样方式确定该深度：接纳在第一收进16内的球12形成小于环形突缘4的外截面的通道截面。

第二收进17角向地偏离第一收进16等于所述35度的角，第二收进17设置在柄13内并通过坡度壁连接到第一收进16。

应该理解到，因为在每个第一收进16和每个第二收进17之间存在着角度偏移，所以，当柄13处于其第二位置时，每个第二收进17延伸与狭缝10对齐。第二收进17的深度这样来确定：当球12被接纳在第二收进17内时，它们留出不小环形突缘截面的通道截面。

用于容纳球12的装置还包括第三收进19。第三收进19呈环形，它相对于第一收进16轴向地偏离而面向阴管状端件3附近偶联器内的狭缝10的最内部分。第三收进19通过锥形壁20连接到第一收进16。

第三收进19的直径这样确定：接纳在所述第三收进19内的球形成不小于环形突缘4截面的通道截面。

环21安装成可在第三收进19内滑动。该环21安装成在以下位置之间滑动：一个位置是环与第三收进19脱离接合的位置(图1)，使环21在第三收进19中释放出足够的空间来接纳球12；另一位置是环21封闭第三收进19的位置(图2)，环21被弹簧24弹性地推入第三收进19内，即，朝向第一收进16，推球12进入第一收进内，弹簧24插入在套筒6和环21之间。

该偶联器的操作在文件FR2786848中有描述。

在图1和2中，可以看到第二环30容纳在柄13和套筒6内。该环30被外围的花键31约束而随柄13一起转动，该花键31与形成在柄13圆柱形内表面内的轴向槽13a合作。环30可在套筒6上滑动并经受放置在套筒6周围的弹簧32的作用，弹簧位于形成在柄13内的收进13b内而围绕套筒6，并通过抵靠在其中一个端面30a上，推压环30抵靠套筒6上的台肩6a。

该套筒的台肩6a具有突出部分33，该突出部分具有抵靠在环30另一端面30b上的端部33a。该另一端面30b包括位于轴向彼此偏离的两点35和36之间的斜坡34，进一步远离台肩6a的点36被斜坡34和突出部分33侧向地抵靠的邻接面37所标记。该点用来指示柄13相对于套筒6的角向位置。

在图2中，柄13相对于其图1中的位置转过一角度，例如，35度角度。外壳17因此面向球12，以使朝向图纸右边作用的、施加在端件2上的拉力导致连接的脱开，因此，球在外壳17内具有径向间隙空间。当柄这样转动时，环30的斜坡34沿着突出部分33a滑动，由于环30在柄13内的轴向位移，弹簧32被压缩。当操作者释放柄13时，假定所示位置不稳定，通过在斜坡上滑动和致使环30和柄13转动而返回到端件锁定的位置(如果端件存在的话)，即，收进16面向狭缝10而突出部分33邻接抵靠面37的位置，则突出部分33响应于弹簧32施加的推力。

图3示出如上所述的某些同样元件，它们被赋予相同的附图标记。

如上所述，该实施例中的球型偶联器具有纵向轴线1，并包括阳管状端件2和阴管状端件3。阳管状端件具有外环形突缘4。在该实施例中，阴管状端件3的形状是形成管状端部构件41内的收进40，所述构件41具有用于阀构件43的阀座42，该阀构件安装成在腔室40内的两个位置之间滑动：在一个位置中，阴管状端件封闭，弹簧44弹性地推压阀构件43抵靠在阀座42上，而在另一个打开位置中，阀构件43距离阀座42并形成环形的流动孔。阀构件具有管状打孔的尾部45，其从阀构件的与其弹性返回弹簧44相对的一侧延伸通过阀座42。

如第一实施例那样，球型偶联器具有由管状端部构件41构成的套筒，构件41配装在偶联器的阴管状端件3上，并承载阀座42。如上所述，套筒41的一部分8具有接纳球12的细长狭缝10。狭缝10数量在该实施例中为三个，它们彼此间距120度。

套筒41的部分8同样具有细长狭缝50，它们平行于纵向轴线1延伸并相对于狭缝10交替地彼此间距开120度。狭缝50长度大于狭缝10，以便延伸超过狭缝10而朝向端件的入口端，它们具有与狭缝10相同的截面。球52设置在狭缝50内，就像球12设置在狭缝10内一样。柄13包括容纳球52的内部装置，该装置轴向上偏离容纳球12的所述装置，以便径向地锁定球52，或相反，将它们留在径向空间内，使它们被接纳和清空用于突缘4的通道。正是以类似于控制球12所采用的方式转动柄，使球52可被锁定在位置内或被释放。上述文件FR2786848提供了对该偶联器的完整解释，其中，套筒上的两种操作能使被阀构件隔绝的回路部分在完成脱离连接之前可被吹扫干净。

因此，正是在中心位置，柄13锁定了球12和球52。第一转动操作能使突缘通过球12，而突缘仍被球52固定。当柄被释放时，弹性返回装置使柄返回到中心位置。柄的第二转动操作与第一操作的方向相反，则能使突缘通过球52。

从图4中可特别地看清将柄13弹性地返回到该中心区域内的该装置。套筒41具有承载一台肩60a的静止的外套60，台肩60a类似于图1和2中的台肩6a。该台肩还具有面向本实施例中出现的环30的突出部分61。在图4中，可见该环的花键31，它们与柄13合作而约束环与柄一起转动。环30具有两个斜坡34a和34b，它们分别在两个极端点35a和35b与方向改变点36之间延伸，所述方向改变点36构成用来指示柄13相对于套筒41的角度位置的指示点，对应于柄的所述中心位置。弹簧62位于环21和环30之间。该弹簧62执行两个功能：它推压环30朝向台肩60a，由此，如果柄未在其指示位置上，则致使柄角向地返回，并在形成目前连接之后将球12和球52推入其对应的狭缝10和50内，在此期间，环21被推向阴管状端件，以便如图1和2所述地释放环形的收进19。

该结构能够仅使用一个弹簧，首先，它从任何的轴向应力和作用在柄上的弹簧力引起的任何干扰摩擦力中释放柄13，否则的话，会导致所述零件快速地磨损。

在所述实施例中，柄可相对于偶联器的转动程度受到槽和环14和15的限制。在图3和4所示的型式中，可在柄13内表面和外套60之间设置一装置来限制柄可转动的程度，例如，外套60上的突起63内的外部，接合柄13内表面上的花键(未示出)，其根据柄的转动方向来邻接突起的一部分或另外的部分。

Claims (4)

1.一种具有纵向轴线(1)的球型偶联器，包括：

●阳管状端件(2)；

●阴管状端件(3)；

●管状套筒(6、41)，所述管状套筒延伸所述阴管状端件(3)并具有用于形成固定球(12、52)的罩的狭缝(10、50)，以将所述阳管状端件(2)锁定在所述阴管状端件(3)内；以及

●围绕所述套筒(6、41)同轴的柄(13)，所述柄安装成围绕所述偶联器的所述纵向轴线(1)在相对于所述套筒(6、41)的至少两个角度位置之间转动，所述柄具有用于容纳各个球的外壳装置(16、17)，所述外壳装置对每个球(12)包括：

●第一收进(16)，当所述柄(13)处于第一位置时，所述第一收进面向对应的狭缝(10)，以便将所述球固定在锁定连接的某一位置；

●第二收进(17)，所述第二收进相对于所述第一收进(16)角度地偏离，并连接到所述第一收进，以便在所述柄处于第二位置时将所述球接纳在松开连接的某一位置；以及

●用于将柄(13)推入其第一位置内的弹性返回装置；

所述偶联器的特征在于，所述返回装置在所述柄(13)内包括被限制随所述柄(13)转动的环(30)，所述环相对于所述柄可轴向地移动，所述环(30)具有两个端表面，一个端表面(30a)面向所述套筒(6、41)的台肩(6a、60a)以便可滑动地抵靠在其上而合作将所述柄(13)的转动可逆地转变为所述环(30)相对于所述柄(13)的轴向运动，另一个端表面(30b)形成用于趋于将所述环(30)推压在所述台肩(6a、60a)上的压缩弹簧(32、62)的承载面。

2.如权利要求1所述的球型偶联器，其特征在于，所述套筒(6、41)的所述台肩(6a、60a)具有转向环(30)的突出部分(33、63)，所述环面向所述突出部分(33、63)的端表面(30a)对于所述突出部分构成不稳定的承载表面，该表面呈彼此轴向偏离的两点(35、36)之间延伸的斜坡(34、34a、34b)的形式，所述斜坡离所述台肩(6a、60a)最远的那点(36)与所述突出部分的角度邻接面(37、34b)相关联，以指示所述柄(13)的位置和所述套筒(6、41)的位置，虽然恒定 存在的弹性返回力推压所述柄(13)朝向所述套筒(6、41)的所述台肩(6a、60a)。

3.如权利要求1所述的球型偶联器，其特征在于，所述偶联器在所述柄(13)内包括环形收进(19)，所述第一收进(16)沿轴向打开通向所述环形收进，以将所述球接纳在未锁定的位置内，以及所述偶联器包括安装在所述环形收进(19)内的第二环(21)，所述第二环在两个位置之间滑动，在一个位置中，所述第二环释放所述环形收进(19)，而在另一位置中，所述第二环封闭所述环形收进，所述第二环朝向所述第一收进弹性地推压，将所述球(12、52)推入其第一收进内，而所述压缩弹簧(62)放置在两个环之间。

4.如权利要求2或3所述的球型偶联器，其特征在于，所述环(30)面向所述台肩(60)的所述端表面在某一点(35)具有彼此邻近的两个斜坡(34a、34b)，在所述点处，所述柄(13)相对于所述套筒(41)有角度指向。 

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