CN101990612A - 具有金属丝弹簧的用于流体管道的连接器的管接头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于流体管道的连接器(1)的管接头(2)，其包括：凹入式基体(4)，插入式管状端件(3)沿特定的轴向(A)插入该基体内以形成密封接合部；可弹性变形的C形金属丝弹簧(5)，其用于将该端件固定在该基体内；以及锁定套筒(6)，其可以围绕该弹簧和该基体沿轴向移动，从而占据第一轴向位置(P1)和第二轴向位置(P2)，在第一轴向位置，该弹簧可以朝向该基体的外侧沿径向变形，而在第二轴向位置，该锁定套筒防止该弹簧沿径向变形，该套筒具有至少一个内部径向凹部(12A、12B)，当该弹簧因该端件而发生变形并且在该套筒占据所述第一位置时，该弹簧缩进该凹部内。当该套筒占据所述第二位置时，每个凹部相对于该弹簧在轴向上偏置，从而防止该弹簧沿径向变形，从而保证密封的连接方式。

Description

具有金属丝弹簧的用于流体管道的连接器的管接头
技术领域
本发明涉及用于流体管道的连接器的管接头，其尤其用于车辆的喷油管线。
背景技术
本发明具体应用于如下管接头，所述管接头用于流体管道的连接器，所述管接头包括：凹入式管状基体，将插入式管状端件沿特定的轴向插入所述凹入式管状基体内以形成密封接合部；可弹性变形的锁止元件，其用于当将所述端件沿轴向推入所述基体内足够深的深度时将所述端件锁止在所述基体内；以及锁定套筒，其围绕所述锁止元件以可沿轴向移动的方式安装，从而可以占据第一轴向位置和第二轴向位置，在第一轴向位置，所述锁止元件可自由地朝向所述基体的外侧沿径向变形，在第二轴向位置，所述锁定套筒防止所述锁止元件沿径向变形。
从WO2005/059426中已知这种用于流体管道连接器的管接头，其中锁止元件由在管状基体的延伸面上排列成郁金香形的刚性的、可弹性变形的臂组件组成。当锁定套筒占据第一位置时，臂自由地打开，使得插入式端件可以插入基体内，然后，臂收拢(回到它们的原状位置)在插入式端件的周向凹槽中，以便将端件锁止在基体中。在第二锁定位置，套筒围绕弹性臂，从而防止它们打开并防止插入式端件脱离。
发明内容
本发明的目的是提供这种管接头的另一种配置，此外提供更紧凑和牢固的设计。
为了这个目的，本发明提供了一种用于流体管道连接器的管接头，其包括：凹入式管状基体，插入式管状端件沿特定的轴向插入所述凹入式基体内，以形成密封连接；可弹性变形的锁止元件，用于当将所述端件沿轴向推入所述基体内足够深的深度时将所述端件锁止在所述基体内；以及锁定套筒，其围绕所述锁止元件以可沿轴向移动的方式安装，使得可以占据第一轴向位置和第二轴向位置，在第一轴向位置，所述锁止元件可自由地朝向所述基体的外侧沿径向变形，在第二轴向位置，所述锁定套筒防止所述锁止元件沿径向变形，其特征在于，所述锁止元件是C形刚性金属丝，所述锁止元件具有两个彼此相向地弯曲的自由端，并且当所述锁止元件沿径向变形时，所述自由端适于穿过所述基体；并且，所述套筒具有至少一个内部径向凹部，当所述锁止元件沿径向变形并且所述套筒占据所述第一轴向位置时，所述锁止元件的各个自由端分别配合在所述至少一个内部径向凹部内；当所述套筒占据所述第二轴向位置时，每个凹部相对于所述锁止元件的对应自由端在轴向上偏置，从而防止所述锁止元件沿径向变形。
根据本发明的管接头可以提供插入式端件与凹入式基体之间的快速、密封的接合。以这样的管接头配置，借助于所述锁定套筒在所述基体外的短轴向行程即可锁定所述锁止元件；该行程大约与形成所述锁止元件的刚性线材的直径一致。
优选地，所述插入式端件仅在完全插入所述凹入式基体中时被锁定在所述凹入式基体内，这可以保证接合部是密封的。事实上，只要所述插入式端件仅部分地插入所述凹入式基体内，所述锁止元件即可防止所述锁定套筒在所述基体外的轴向位移。
优选地，根据本发明的用于流体管道连接器的管接头具有下述特征：
-所述刚性线材是金属丝，其优点是具有良好的耐温性；
-所述锁定套筒具有沿轴向延伸出腿部的管状体；所述腿部具有一个自由端，当所述套筒占据所述第一轴向位置时，所述自由端相对于所述基体突出，而当所述套筒占据所述第二轴向位置时，所述自由端与所述基体齐平。有利地，这样的构造为所述套筒的正确锁定，继而为接合部的密封性提供了简单的触觉和视觉指示。
-所述基体具有掣子，当所述套筒占据所述第二轴向位置时，所述掣子插设在所述套筒的腿部中的凹口内，这可以为防止所述管接头的意外松开提供保证。
-所述套筒具有用于将所述锁止元件沿径向插入所述基体内的径向槽，从而使得根据本发明的由三个独立元件组成的所述管接头易于安装。
本发明包括具有管状端件和根据本发明的管接头的流体管道连接器。
附图说明
通过阅读作为非限定性实例而给出并以附图所表示的一个构造的详细说明，可以更好地理解本发明，并且明了其他的优点。
图1是在插入式端件部分地插入凹入式基体并且套筒位于第一轴向位置时，沿着图2中的轴线I-I截取的根据本发明的连接器的纵向剖视图。
图2是在套筒位于与图1所示相同的位置时沿着图1中的轴线II-II截取的根据本发明的连接器的横向剖视图。
图3是在插入式端件完全插入凹入式基体中并且套筒位于第一轴向位置时，沿着图4中的轴线III-III截取的根据本发明的连接器的纵向剖视图。
图4是在套筒位于与图3所示相同的位置时沿着图3中的轴线IV-IV截取的根据本发明的连接器的横向剖视图。
图5是在套筒位于第二位置时沿着图6中的轴线V-V截取的根据本发明的连接器的纵向剖视图。
图6是在套筒位于与图5所示相同的位置时沿着图5中的轴线VI-VI截取的根据本发明的连接器的横向剖视图。
图7是在使插入式端件与凹入式基体分离并且套筒位于第一轴向位置时的根据本发明的连接器的透视图。
图8是在将插入式端件完全插入凹入式基体中并且套筒位于第二轴向位置时的根据本发明的连接器的透视图。
图9是在使插入式端件与凹入式基体分离并且套筒位于第一轴向位置时的根据本发明的另一实施形式的连接器的透视图。
图10是在插入式端件完全插入凹入式基体中并且套筒位于第二轴向位置时的根据本发明的另一实施形式的连接器的透视图。
图11是在套筒位于与图9所示相同的位置时沿着图9中的轴线XI-XI截取的根据本发明的连接器的横向剖视图。
图12是在套筒位于与图10所示相同的位置时沿着图10中的轴线XII-XII截取的根据本发明的连接器的横向剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的流体管道连接器1，其包括管接头2和插入式管状端件3。
根据本发明的管接头2包括：凹入式管状基体4，插入式管状端件3沿箭头A所示的轴向插入该凹入式基体4内；可弹性变形的锁止元件5，其插入凹入式基体4内；以及锁定套筒6，其具有围绕凹入式基体4和锁止元件5安装的管状体的形式，并且可以沿轴向A移动。
在图1中，插入式端件3示出为部分地插入凹入式基体4内。
如图1所示，凹入式基体4在与供插入式端件3插入的开口相对的上部与两个流体管线4A、4B配合，流体管线4A、4B必须与插入式端件3连接。显然，凹入式基体4可以与一个或多于两个流体管线相配合。
此外，凹入式基体4的外壁可以优选地设置有与锁定套筒6的内壁上对应的肋或槽(未示出)配合协作的引导槽或引导肋，以便于对套筒6进行在基体4上的轴向引导。
插入式端件3示出为在其整个长度上具有变化的外径的筒形管形式。更具体地说，插入式端件3包括末端长度部分3A，该部分3A形成有凹槽并且具有以图1中的D1所表示的第一直径，该部分3A将被插入凹入式基体4的底部。O形密封环围绕该部分3A。
部分3A延伸出具有大于直径D1的直径D2的另一个长度部分3B；这两个部分3A、3B借助于倾斜度小的中间锥形部分3C(直径增大)相连接。如将在下文中所描述的那样，该部分3C的小倾斜度使得锁止元件5可以逐渐地朝向基体4的外部径向变形。
插入式端件3在部分3B的中间延伸部处还具有另一个中间锥形部分3D(直径缩小)，该中间锥形部分3D位于第三筒形部分(未示出)的前方，并具有小于D2但稍大于D1的直径。部分3D的倾斜度陡于部分3C的倾斜度以形成后文中所述类型的用于锁止元件5的肩部。
凹入式基体4具有轴向孔4C，轴向孔4C具有与插入式端件3的外径D1、D2互补的内径D3、D4。当插入式端件3完全插入凹入式基体4内以后，O形密封环7被挤压入凹入式基体4的孔内(孔的具有直径D3的部分内)以便形成密封接合部。基体4内的孔也具有锥形部分，该锥形部分与插入式端件的部分3C互补并用于为凹入式基体内的插入式端件对中。
图2示出根据本发明的连接器1在与图1所示相同的位置处截取的横向截面图，图2更好地示出了锁止元件5在凹入式基体4内和锁定套筒6内是如何布置的。
这里的锁止元件5是刚性线材制成的C形钩环形式的弹簧，锁止元件5的两个自由端8A、8B彼此相向地弯曲。该可弹性变形的钩环可以是圆的或扁平的金属丝。钩环通过下述方式安装在管接头2中：将钩环横向插入锁定套筒6上的径向槽9中，然后横向插入基体4的两个横向凹部10A、10B中，从而钩环的弯曲自由端8A、8B在孔4C内围绕该插入式端件3。如图2所示，钩环5的自由端8A、8B形成两个对称的S形；端部11A、11B朝向自由端8A、8B的外侧沿径向弯曲并且分别配合在套筒6的两个对应内部径向凹部12A、12B中，并且自由端8A、8B的中间部分13A、13B围绕插入式管。
在图2中，钩环5围绕具有大直径D2的长度部分3B朝向基体4的外侧沿径向变形，并且锁定套筒6占据以图1中的箭头P1所表示的第一轴向位置，在该位置，锁定套筒6允许锁止元件5自由地朝向基体4的外侧沿径向变形。在原状(rest)时，钩环5的中间部分13A、13B限定内径大致等于D1的环。
在将插入式端件3插入凹入式基体4内的第一插入阶段中，由密封环7(具有大致等于D1的外径)所围绕的具有长度3A的部分穿过钩环。然后，插入式端件的锥形部分3C向钩环施加径向变形压力，导致自由端8A、8B的端部11A、11B被推入套筒6的凹部12A、12B内。然后，钩环5围绕该具有长度3B和直径D2的部分。在该变形位置，钩环5防止套筒6的轴向位移。径向凹部12A、12B在轴向上的高度稍大于钩环的高度(例如线材的直径)但小于套筒沿该轴向的行程的高度。
图3和图4示出此时已完全插入凹入式基体4内的插入式端件。插入式端件的直径缩小的锥形部分3D此时朝向钩环5。密封环7被挤压入基体的孔4C中。钩环的自由端8A、8B弹性地返回至它们的缩回位置(原状位置)并且位于凹部10A、10B的外侧。
钩环在其缩回位置向锥形部分3D施加径向力，该力倾向于将插入式端件推向凹入式基体的孔的底部。
在图5和图6中，锁定套筒6从其初始位置P1(朝向基体的底部)移至第二位置P2，以使凹部12A、12B相对于钩环5的自由端8A、8B的端部11A、11B轴向偏置，这防止钩环5径向变形，并因此将插入式端件锁定在凹入式基体内。
图7和图8示出分别处于插入式端件与基体分离以及插入式端件插入基体内的情况下的根据本发明的连接器的透视图。在图7中，锁定套筒6位于供插入式端件插入凹入式基体中的位置P1，而在图8中，锁定套筒6位于将插入式端件锁定在凹入式基体内的位置P2。
如图7和图8所示，锁定套筒6由具有轴向延伸腿部14的筒形部分组成。在锁定套筒6的位置P1，腿部14的自由端14A相对于凹入式基体4突出。通过按压腿部14的自由端14A，套筒6从位置P1移至位置P2。在锁定套筒6的位置P2，腿部14的自由端14A与凹入式基体4齐平，这提供了简单的触觉和视觉检测以验证插入式端件已锁定在凹入式基体内。
如图7和图8所示，基体4具有凸起形式的掣子15，并且锁定套筒6的腿部14具有凹口17。在锁定套筒的位置P1，掣子15紧靠凹口17的表面16，阻止套筒6沿轴向A(朝向基体的底部)的位移。在锁定套筒的位置P2，掣子15位于凹口17内，阻止套筒6沿轴向A(朝向基体的顶部)的位移。套筒6从位置P1到位置P2的位移以及反向的位移需要将特定的轴向力施加到腿部14上。将掣子15和凹口17的尺寸调节为与套筒在两位置P1、P2之间的行程对应，该尺寸约等于钩环5在轴向上的厚度。
图7和图8示出套筒中的径向槽9，该径向槽9用于将钩环5安装到基体中；还示出了窄槽18，窄槽18用于当锁定套筒6位于位置P2时将钩环5的头部轴向定位在套筒中。槽9和槽18之间的轴向距离等于套筒6在位置P1和位置P2之间的轴向行程。
为将插入式端件3连接在根据本发明的管接头2的凹入式基体4内，钩环5发生弹性变形以允许插入式端件3的对中直径D3通过。当与该直径D3接触时，钩环5达到最大弯曲位置。在该位置，钩环5通过与设置在套筒6上的凹部12A、12B相配合而与锁定套筒6互相作用。以上述方式定位的钩环5的端部11A、11B执行用于防止锁定套筒6下降的轴向抵靠的功能，这可以在机械方面保证在直径小于对中直径的端件3通过期间，仅当钩环5返回至其原状位置时才进行固定。在该原状位置，钩环5被锁定在插入式端件的肩部3D背面，并且锁定套筒6可通过轴向位移而被锁止。
图9至图12示出了根据本发明的具有管接头200的连接器100的不同的构造，该管接头200包括具有两个腿部101、102的锁定套筒6，两个腿部101、102在径向上相对并且沿轴向偏置，其中腿部101稍长于腿部102。
在图9中，插入式端件3与管接头200分离并且锁定套筒6占据第一轴向位置P1。图9示出：两个腿部在两个导向槽103、104中受到轴向引导，导向槽103、104在径向上相对并且设置在凹入式基体4的外壁中。
腿部101、102分别具有一个自由端101A、102A，腿部101的自由端101A相对于凹入式基体4突出，而腿部102的自由端102A在凹入式基体4的上表面4D处与凹入式基体4齐平。如图11所示，分别形成在凹入式基体4的各个导向槽103、104中的两个掣子105、106与分别设置在腿部101、102上的槽形式的两个凹口108、107一起将腿部101、102锁止在这个位置，从而阻止套筒6从位置P1沿轴向A的位移。
图10示出当插入式端件3完全插入管接头2内并且锁定套筒6占据第二轴向位置P2时的根据本发明的连接器100。在锁定套筒6的该第二轴向位置，腿部101的自由端101A此时与凹入式基体4齐平，并且套筒6的腿部102的端部102A相对于凹入式基体4轴向缩回。如图12所示，由掣子105、106将腿部101、102锁止在这个位置，此时，一侧的掣子105与位于口108上方的设置在腿部101上的槽形式的凹口109配合，另一侧的掣子106与腿部102的自由端102A配合，从而阻止套筒6从位置P2沿轴向A的位移。
如上所述，与连接器1相一致，锁定套筒6从位置P1到位置P2的位移及其反向位移，需要将特定的轴向力施加到腿部101上。套筒6的腿部101、102的自由端101A、102A之间的高度差有利地在凹入式基体4的上表面4D上提供了平坦的接触区域以用于将管接头200安装在插入式端件3上。
将掣子105和凹口108、109(分别与掣子106、凹口107和自由端102A的各尺寸相同)的各种尺寸调节为与套筒在两位置P1、P2之间的轴向行程对应，该尺寸约等于钩环5在轴向上的厚度。

Claims (7)

1.一种用于流体管道连接器(1)的管接头(2)，包括：凹入式管状基体(4)，插入式管状端件(3)沿特定的轴向(A)插入所述凹入式管状基体内，以形成密封接合部；可弹性变形的锁止元件(5)，其用于当将所述端件(3)沿轴向(A)推入所述基体(4)内足够深的深度时将所述端件(3)锁止在所述基体(4)内；以及锁定套筒(6)，其围绕所述锁止元件(5)以能沿轴向(A)移动的方式安装，从而占据第一轴向位置(P1)和第二轴向位置(P2)，在所述第一轴向位置(P1)，所述锁定套筒(6)允许所述锁止元件(5)自由地朝向所述基体(4)的外部沿径向变形，在所述第二轴向位置(P2)处，所述锁定套筒(6)防止所述锁止元件(5)沿径向变形，其特征在于，所述锁止元件(5)是C形刚性金属丝，所述锁止元件(5)具有两个彼此相向地弯曲的自由端(8A、8B)，并且当所述锁止元件(5)沿径向变形时，所述自由端(8A、8B)适于穿过所述基体(4)；所述套筒(6)具有至少一个内部径向凹部(12A、12B)，当所述锁止元件(5)沿径向变形并且所述套筒(6)占据所述第一轴向位置(P1)时，所述锁止元件(5)的各个自由端(8A、8B)分别配合在所述凹部(12A、12B)内，当所述套筒占据所述第二轴向位置(P2)时，每个凹部(12A、12B)相对于所述锁止元件(5)的对应的自由端(8A、8B)在轴向上偏置，从而防止所述锁止元件(5)沿径向变形。
2.根据权利要求1所述的管接头(2)，其中，所述锁止元件(5)是金属丝。
3.根据权利要求1或2所述的管接头(2)，其中，所述锁定套筒(6)具有沿轴向延伸出腿部(14；101、102)的管状体；所述腿部具有自由端(14A；101A)，当所述套筒(6)占据所述第一轴向位置(P1)时，所述自由端(14A；101A)相对于所述基体(4)突出，而当所述套筒(6)占据所述第二轴向位置(P2)时，所述自由端(14A；101A)与所述基体(4)齐平。
4.根据权利要求3所述的管接头(2)，其中，所述基体(4)具有至少一个掣子(15；105、106)，当所述套筒(6)占据所述第二轴向位置(P2)时，所述掣子(15；105、106)插入到设置在所述套筒(6)的腿部(14；101、102)上的至少一个凹口(17；107，108，109)内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的管接头(2)，其中，所述套筒(6)包括用于将所述锁止元件(5)横向插入所述基体(4)中的径向槽(9)。
6.一种用于流体管道的连接器(1)，包括根据上述任一项权利要求所述的插入式管状端件(3)和管接头(2)。
7.根据权利要求6所述的用于流体管道的连接器，其中，所述管接头(2)以及所述插入式管状端件(3)由塑性材料制成。
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