CN102741602A - 优选地用于空调系统的具有改进的连接件的管子 - Google Patents

Abstract

一种用于空调系统的管子（1），其包括：刚性管（2）；柔性管（3），其包括至少一层聚合物材料；连接件（4），其用以将金属管（2）紧固到柔性管（3），并且包括套接元件（13）；套接元件紧固到所述刚性管（2），并且能塑性变形以封闭柔性管（3）的位于刚性管（2）的第二端部（6）上的第一端部（5）；以及密封件（14），其包括径向插置于第一端部（6）与第二端部（5）之间的管状体（20）和轴向插置于第一端部（6）与套接元件（13）之间的凸缘（21）。

Description

优选地用于空调系统的具有改进的连接件的管子

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的流体回路的管子的连接件，例如用以连接空调系统的金属管和聚合物材料管。

背景技术

聚合物材料管可借助套接部（bell）连接到金属管，该套接部塑性变形以围绕金属管的端部压缩聚合物材料管的端部。

为了增加密封性以免气体例如制冷剂气体逸出，公知的是将至少一个环形衬垫，例如O形环插入底座中；该底座由金属管的端部适当地形成，位于聚合物材料管的端部与金属管的端部之间。具体地，聚合物材料管可包括高硬度隔离材料的内层，并且由此需要利用插置于该内层与金属管的端部之间的衬垫，以使气体密封。

当通过可塑变形来使得金属管的端部起作用以降低生产成本时，环形衬垫的底座被构造成不能确保最佳密封。具体地，底座没有90°侧面或者具有最小倾角的侧面，而这意味着环形衬垫未在最佳的条件下工作，或者意味着当将聚合物材料管安装在金属管的端部上时，环形衬垫可能从其底座脱落。

发明内容

本发明的目的是提供一种没有上述缺陷的管子，其包括金属部，该金属部连接到包含至少一个聚合物材料层的部分。

本发明的目的借助根据权利要求1的管子来实现。

附图说明

本发明将参考附图来描述，附图示出了本发明的一些非限制性实施例，其中：

图1是根据本发明的管子的一部分的纵向剖视图，其中为了清晰而移除了柔性管；而

图2是根据图1的一部分的管子的纵向剖视图，其中示出了刚性管和柔性管二者。

具体实施方式

在图1中，附图标记1总体上表示一种用于机动车辆的空调回路的管子，其包括金属管2、柔性聚合物材料管3（图2）以及连接件4，连接件4用以密封地且特别是气体密封地将管2连接到管3。

金属管2包括端部5；端部5优选通过塑性变形操作来成形，并限定支撑部，该支撑部用于聚合物材料管3的端部6和连接件4的紧固构件两者。

端部5（按照沿轴向前进的顺序）包括支座7、环形凸台8、波纹部9、和扩口部10。至少环形凸台8、波纹部9和扩口部10相对于金属管2的最大直径具有较小的最大直径，以便允许通过塑性变形而专门进行的操作。

端部5还限定：环形槽11，其插置于支座7与环形凸台8之间；以及凹部12，其插置于环形凸台8与波纹部9之间。环形槽11将连接件4的套接部13紧固到端部5，而凹部12容置连接件4的密封件14。

套接部13包括：头部15，其限定有孔并被容置在环形槽11中；以及侧壁16，其从头部15轴向地突出以至少部分地围绕端部5和端部6。套接部13由金属材料制成，并且通过施加径向载荷以使端部6在端部5上压缩而变形。

具体地，侧壁16从头部15沿轴向依次具有第一凹部17、第二凹部18和第三凹部19；第一凹部17、第二凹部18和第三凹部19分别沿轴向间隔开，并且表明侧壁16的用以将套接部13紧固到柔性管3的塑性变形过程的压缩量。优选地，上述塑性变形过程被校正，使得凹部17具有在与柔性管3的接触表面上测量到的最小直径，该最小直径大于凹部18和/或凹部19的最小直径。更优选地，凹部18的最小直径介于凹部17、19各自的最小直径之间。

密封件14至少部分地被凹部17所围绕，并且包括管状体20和从管状体20上径向突出的凸缘21。管状体20被容置在凹槽12中，并且整体地至少限定有环状凸台22。环状凸台22优选地面向侧壁16以与聚合物材料管的端部6接触，并且在轴位（axial level）上相对于凹部17被布置，使得在凹部17的区域中施加的径向紧固压力通过端部6的壁而传递到管状体20，以压缩环形凸台22并因此形成气体密封。

基于相同的原因，凸缘21的最大径向尺寸大于环形凸台8的最大径向尺寸，并且环形凸台8限定斜面23，斜面23面向在凸缘21与管状体20之间限定出的相应的外倾面24。此外，环形凸台8的最大径向高度低于侧壁16在头部15与凹部17之间的区域中的最小径向高度。另外，凸缘21的最大径向高度大于侧壁16在头部15与凹部17之间的范围内的区域中的最小径向高度，由此沿轴向通过头部15和凸缘21、且沿径向通过环形凸台8和侧壁16而界定有环形的腔26。

在相对于管状体20的与环形凸台8相反的轴向侧的侧向上，波纹部9具有多个环形肋27并沿轴向设置，以便至少部分地被凹部18围绕。

扩口部10限定有外倾部28和圆筒部29，圆筒部29插置于波纹部9与外倾部28之间。圆筒部至少部分地被套接部13的凹部19围绕。

优选地，圆筒部29、波纹部9和管状体20具有各自的从圆筒部29减小的最大直径、中间直径和最小直径。此外，在组装前的未变形的构造中，凸台22的最大直径大于圆筒部29的最大直径。

图2示出了通过连接件4组装的管子1，连接件4将金属管2紧固到聚合物管3。如可注意到的，波纹部9在管2与管3之间沿轴向产生锚固作用，由此满足机动车辆工业的需要。此外，环形肋27形成迷宫式密封，使得指向管1外侧的气流减速。

如之前的段落中所述，当侧壁16径向变形时，径向压力集中在波纹部、圆筒部29及管状体20上。圆筒部29上的压力形成另一个气体密封。管状体20上的压力使环形凸台22压缩，由此形成气体密封并且避免气体在端部6与管状体20之间以及管状体20与底座（凹部）12之间逸出。

此外，当侧壁16被压缩时，端部6的聚合物材料趋向于沿轴向流动。这样就产生了至少部分地将凸缘21挤至腔26内的载荷。由此变形的凸缘21主要抵靠斜面23和支座30而被压缩；支座30从侧壁16朝向径向凸台突出并且限定腔26，由此形成另一个气体密封。特别是，在因端部6的轴向变形而造成的挤压期间，斜面23有助于分散密封件14上的载荷，使得密封件14的变形不会因被载荷克服而导致破裂。因此，即使在挤压之后，密封件14仍然是没有形成供气体逸出的通道的连续的密封体。有益地，具有径向尺寸的凹部17、18、19有助于端部6的轴向变形，由此有助于端部6抵靠凸缘21而变形。

同时在组装期间，管1的金属部件（即端部5和套接部13）以及聚合物材料部件（即端部6和密封件14）可选地分别被预先组装。

随后，将带有密封件14的端部6安装在端部5上，并且最终在侧壁16上施加径向载荷以产生凹部17、18、19。优选地，还施加径向载荷以使环形槽11中的头部15变形以至少结束径向移动。

为了具有适合组装的机械阻力，密封件14具有高于80肖氏A的硬度，优选地大约为85肖氏A，并且优选地由氢化丁腈橡胶（HNBR）材料制成。

此处公开和示出的管1的优点如下。

所述密封件满足制冷剂气体的密封条件，并且确保沿轴向对抽取力的机械阻力。

具体地，当聚合物材料管是包括橡胶层、含褶（plait）的加强层、硬度高于橡胶层的阻挡层的多层，并被设置为与圆筒部29、波纹部9和管状体20接触时，管1具有最好的密封和机械阻力性能。有益地，将制冷剂气体密封系统、且特别是密封件14设计成特别是封闭如下这类渗漏：因为内部阻挡层相对较高的硬度，导致其没有围绕端部5充分地变形，以对制冷剂气体提供有效的密封而产生的渗漏。

管1的组件安全，因为在端部6组装到端部5上之前，密封件14是可见的，且因此可由操作员检测出密封件14的可能的缺失。此外，当凸台22仅面向侧壁16时，管状体20完美地贴附到端部5上，从而避免密封件14在柔性管3被安装时从其底座（凹部）脱落。这一效果也是通过凸缘21在环形凸台8上的接触而实现的。

确保以上具体条件的端部5的几何结构简单，并因此能够通过具有成本效益的塑料变形技术如滚轧成形而获得。

最后显而易见的是，此处公开和示出的管1能够改型和变型而不背离所附权利要求书中所详细说明的保护范围。

可设置类似于凸台22的面向底座12的径向凸台。

套接部13的头部15可通过如下方式来构造：形成卡箍部，该卡箍部在相对于环形凸台8的圆筒部29的相反侧被压置于金属管2上。在后一种情况下，端部5不需要限定有环形槽11。

Claims (10)

1.一种用于空调系统的管子（1），包括：刚性管（2）；和柔性管（3），其包括至少一层聚合物材料；以及连接件（4），其用以将所述刚性管（2）紧固到所述柔性管（3），并且包括套接元件（13），所述套接元件紧固到所述刚性管（2）并且能塑性变形以封闭所述柔性管（3）的第一端部（6），所述第一端部（6）位于所述刚性管（2）的第二端部（5）上，其特征在于，所述管子（1）包括密封件（14），所述密封件包括径向插置于所述第一端部（6）与所述第二端部（5）之间的管状体（20）和轴向插置于所述第一端部（6）与所述套接元件（13）之间的凸缘（21）。

2.根据权利要求1所述的管子，其特征在于，所述管状体（20）至少包括第一环形凸台（22）。

3.根据权利要求2所述的管子，其特征在于，所述套接元件（13）包括侧壁（16）；所述侧壁能塑性变形，并且限定通过塑性变形而获得的至少一个凹部（17）以紧固所述第一端部（6）和第二端部（5），而且具有一轴向位置以产生所述第一环状凸台（22）的压缩。

4.根据权利要求3所述的管子，其特征在于，所述侧壁（16）至少限定第二凹部（18；19），所述第二凹部的最小径向尺寸小于所述至少一个凹部（17）的最小径向尺寸，以便于所述第一端部（6）抵靠所述凸缘（21）的轴向变形。

5.根据以上任一权利要求所述的管子，其特征在于，所述凸缘（21）限定外倾面（24），所述外倾面面向由所述第二端部（5）所具有的第二环形凸台（8）限定的斜面（23）。

6.根据权利要求5所述的管子，其特征在于，所述连接件（4）限定至少部分地容置所述凸缘（22）的一部分的腔（26）；且所述腔（26）轴向插置于所述套接元件（13）与所述斜面（23）之间。

7.根据权利要求6所述的管子，其特征在于，所述凸缘（22）施加抵靠支座（30）的压力；所述支座（30）从所述侧壁（16）向所述第二端部（5）突出并且径向地界定所述腔（26）。

8.根据以上任一权利要求所述的管子，其特征在于，所述密封件（14）具有高于80肖氏A的肖氏A硬度。

9.根据以上任一权利要求所述的管子，其特征在于，所述第二端部（5）是通过塑性变形操作而获得的。

10.一种用于包括内燃机的车辆的空调系统，包括根据以上任一权利要求所述的管子。

Images