CN103148296B - 用于流体输送的连接装置的锁定构件、该装置以及其锁定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于搭扣配合流体连接的锁定构件、包括该锁定构件的连接装置及其锁定方法。锁定构件包括：公管状端件，其具有轴环；和母管状端件，其具有环并且接收公端件，此构件具有两个闭锁片，两个闭锁片意图被推入穿过环的两个孔并且在插入公端件之后在轴环后面被阻挡，每个闭锁片具有两个面：内面和外面，其由相对于公端件的插入的正面和背面这两个面彼此连接。每个闭锁片具有倾斜部分，其在正面上形成以从正面的最前面部分向回设置，并且包括：至少一个倾斜引导部分，其将最前面部分与内面相连并且与公端件的末端协作以引导其插入，以及至少一个阻挡部分，其将最前面部分与正面的其余部分相连并且抵靠孔的前缘阻挡闭锁片以抵抗构件的打开。

Description

用于流体输送的连接装置的锁定构件、该装置以及其锁定方法

技术领域

本发明涉及意图被设置在用于流体输送的搭扣配合连接装置上的锁定构件、包括该锁定构件的这样的连接装置、以及其锁定方法。本发明可应用于输送所有类型的加压流体的快速连接，并且特别是应用于机动车的进气口管路，例如将增压内燃机的冷却管返回到蝴蝶阀套管的回路。

背景技术

一般来说，在机动车的流体输送管路中，为了连接具有经由其具有的轴环（collar）可锁定的公端件的柔性或刚性软管，已知使用这种连接装置，该连接装置结合了通过焊接或夹配合而设置有接收该公端件的母连接器的母端件；环状密封件，其在公端件被配合在母连接器中之后压在该公端件上；以及锁销，其被插入穿过该母连接器从而将其中的端件阻挡在推入和锁定位置。例如，这可以在下述文献中提及：FR-B1-2891889，其描述了这种可锁定的连接装置；以及FR-B1-2855590和WO-A1-2006/099933，其描述了可用在这种装置中的各种金属锁销。

这些已知连接装置的主要缺点在于，关于具有低径向高度的轴环的端件，它们没有足够的机械抓持力，这可能导致由于销相对于公端件变得脱离而造成装置断开连接。

具有金属销的这些现有装置的另一弊端在于，它们不利于销与公端件接触的配合。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种锁定构件，其意图被设置在用于流体输送的搭扣配合连接装置上，包括：公管状端件，其具有轴环并且具有收敛和圆形连接端；母管状端件，其通过母连接环轴向延伸和包围，并且以密封方式接收公端件，这个构件尤其克服了上述缺点并且包括两个弹性闭锁片（locking flap），该两个闭锁片由夹头接合在一起，并且能够横向及以可逆的方式被推入穿过环的两个相应对称孔，随后在公端件完全插入到母端件中之后，抵靠轴环并在轴环后面借由搭扣配合而被阻挡，每个闭锁片具有在其长度上变化的横截面和两个面，即内面和外面，它们由相对于公端件的插入方向的正面和背面这两个面而彼此连接。

为此目的，根据本发明的构件使得每个闭锁片局部包括倾斜部分，该倾斜部分在正面上形成，以使从该正面的最前面部分向回设置（setback），并且包括：

-至少一个倾斜引导部分，其将该最前面部分与内面相连，并且能够与公端件的所述末端协作，其彼此展开闭锁片，以引导该公端件的插入直到该公端件的轴环轴向延伸超过这些闭锁片为止，以及；

-至少一个倾斜阻挡部分，其通过远离内面延伸而将该最前面部分与正面的其余部分相连，并且能够通过轴向抵靠孔的前缘而将闭锁片阻挡在闭合位置来与环协作，以在操作期间抵抗构件的打开。

在本说明书中，术语“后面”或“背面”是指公和母端件和环的对称轴线方向上的、与公端件的连接端的插入方向相反的轴向指向的相对位置，并且术语“前面”，“正面”或“最前面”是指该轴线方向上的、朝着公端件的这个端的插入方向的轴向指向的相对位置。

根据本发明的另一个特征，所述至少一个倾斜引导部分和所述至少一个倾斜阻挡部分可以各自在每个闭锁片的相同横截面上、由与所述正面的所述最前面部分和/或与所述内面形成30至60°角度的斜面（chamfer）来限定。

应当注意到，一个或多个倾斜引导部分因而提供了对装置进行配合的协助，这有利于公端件与一个或多个倾斜部分接触插入以对销进行引导，从而形成作用于公端件上的相同数目的斜面，并且一个或多个倾斜阻挡部分使销能够抵靠公端件而被稳固地阻挡，从而保证了装置在操作期间保持锁定。

有利地，锁定构件可以具有复合结构，其包括：

-金属锁销，其包括形成所述夹头和两个大致弯曲分支的上部分，该两个大致弯曲的分支分别具有两个自由端，例如，在销的其余部分的相同轴向侧上弯折（bent over），以促进它们引导在连接环中，以及

-两个塑料锁定鞘，其分别固定接合到这些分支（除了这些分支的自由端之外），并且各自单独限定了包括所述倾斜部分的每个闭锁片的所述内面、所述外面和所述正面。

应当注意到，在变型中，销的自由端可以位于这些分支的平面中，并且可以是弯曲的或非弯曲的（即，例如，在分支的延伸上可以具有直端）。

根据本发明的另一优选特征，每个锁定鞘，在每个闭锁片的横截面上，可以大致具有“U”形形状，其部分地紧密包围销的每个分支，销可以具有圆形或多边形横截面，每个鞘优选借由夹配合而安装在销上，或者在变型中，借由二次成型（over-molding）（即，通过对在模具中布置的销的分支上构成该鞘的塑料材料进行注射成型）而固定接合到销。

优选地，无论销的末端的形状是否是弯曲的，根据本发明的该销都具有大致多边形的、并且甚至更优选的是大致正方形的横截面。

根据本发明的连接装置，包括：

-公管状端件，其具有收敛和圆形的连接端和连接轴环，它们一起限定了该端件的大致圆柱形的末端部分，

-母管状端件，其具有末端连接部分，该末端连接部分通过径向围绕公端件插入至少一个环形密封件以密封方式来接收公端件，

-连接环，其通过将该连接部分轴向延伸到环的前管状部分来径向安装在该连接部分上，该环具有两个孔，该两个孔为圆弧形状，并且相对于彼此关于环的对称轴线对称，并且各自由前缘和后缘轴向定界，以及

-用于将公端件锁定在母端件中的锁定构件，包括两个弹性闭锁片，该两个闭锁片由夹头接合在一起，并且以可逆的方式被横向推入穿过所述孔，并且能够在公端件完全插入到母端件中之后，抵靠轴环并在该轴环后面借由搭扣配合而被阻挡在锁定位置，

并且该装置特征在于，锁定构件是如上定义的，以使：

-在开始将公端件插入在环内部时，公端件的连接端压在先前已推入穿过环的每个闭锁片的所述至少一个倾斜引导部分上，彼此伸展两个闭锁片以将它们引导在公端件的末端部分上，直到闭锁片在轴环后面并抵靠该轴环的锁定位置得到为止，随后，

-在该锁定位置上，每个闭锁片的所述至少一个倾斜阻挡部分轴向抵靠所述孔的所述前缘而将闭锁片阻挡在闭合位置，从而在操作期间抵抗闭锁片的不合时宜的打开。

如上面解释的，应注意到，根据本发明的一个或多个倾斜引导部分和倾斜阻挡阻挡部分完全符合对这种连接装置的轻松配合及有保证锁定的要求（即，防止在操作期间销的任何不合时宜的打开）。

根据本发明的该装置的另一个特征，闭锁片的所述相应内面在锁定位置中彼此被伸展小于轴环的外径和孔的前缘外径的距离。

有利地，该锁定构件可以具有复合结构，其包括：

-具有圆形或多边形横截面的金属锁销，其包括形成所述夹头和两个大致弯曲的分支的上部分，以及

-两个塑料锁定鞘，其例如借由夹配合或二次成型而分别固定接合到这些分支，并且在完全插入公端件期间与公端件并且与环的孔的所述前缘移动接触。

根据本发明的另一个特征，所述至少一个环形密封件可以径向插在公端件与母端件之间并且轴向上达不到其端部和孔的所述后缘，公端件优选具有：

-用作此密封件的支撑表面的所述末端部分，以及

-位于轴环后面的大致圆柱形夹持部分，该轴环以大致截头圆锥的方式从末端部分偏离，随后终止于径向环形部分，在该径向环形部分的后面闭锁片邻接在锁定位置，夹持部分的直径小于的末端部分的直径。

根据本发明的用于锁定如上所述的连接装置的锁定方法，大致包括：

a）借由向锁定构件的所述夹头施加的手动压力来将锁定构件穿过环而径向插入到推入位置，利用该环提供了所述母端件的所述连接位置，以使得其闭锁片容纳在所述孔中，

b）将公端件逐步轴向插入在以这种方式装备的环的内部，以使公端件的连接端压在每个闭锁片的所述至少一个倾斜引导部分上，彼此伸展闭锁片，从而将它们引导在公端件的末端部分上，随后

c）完全推入公端件，直到得到所述锁定位置为止，在该锁定位置中，闭锁片在所述轴环后面并抵靠该轴环来啮合，并且在该锁定位置中，所述至少一个倾斜阻挡部分抵靠环的孔的所述前缘而将这些闭锁片阻挡在轴向闭合位置，以在操作期间抵抗这些闭锁片的不合时宜的打开。

根据本发明的另一个特征，该方法可以包括：在步骤a）之前，借由夹配合或二次成型来将两个塑料锁定鞘分别固定接合到金属销的两个分支，以使在步骤b）和步骤c）中这些鞘与公端件以及孔的前缘移动接触。

附图说明

参照附图给出描述，经由非限制性说明，从本发明的一个实施例的以下描述的理解中可以认识到本发明的其它特征、优点和细节，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的连接装置的半分解立体侧视图，示出了公端件将被插入到母端件中，其中母端件设置有连接环、密封件和锁定构件；

图2是没有公端件的图1的装置的分解立体侧视图，特别示出了锁定构件的复合结构；

图3是图2的平面III-III上的轴向半剖视的该装置的局部视图，示出了在公端件插入到母端件的环的初始阶段中公端件和锁定构件之间的协作；

图4是图3的装置的轴向半剖视的详细视图，与公端件上的锁定位置中的锁定构件一起，示出了在构件、环与该端件之间的协作；

图5是图2的平面VV上的轴向半剖视的同一装置的局部视图，也示出了公端件上的锁定位置中的锁定构件；

图6是在与图4和图5对应的锁定构件的该锁定位置中的同一连接装置的组装立体侧视图；

图7是在锁定构件的横向中心平面上的该装置的径向横截面的视图，示出了该构件被完全推入到连接环中这个状态下的该构件的复合结构；以及

图8是该连接装置的半分解立体侧视图，示出了要执行的以为了解锁及断开曾被锁定的该装置的操作。

具体实施方式

可用在特别是机动车的进气口管路中的、根据本发明的连接装置1（参见图1至图4），基本上包括：

-公管状端件10，其具有收敛和圆形圆周连接端11并具有连接轴环12，二者共同限定了圆柱形末端部分13，

-母管状端件20，其包括末端连接部分21，该末端连接部分21通过径向围绕公端件10插入环形密封件30以密封的方式来接收公端件10，

-母连接环40，其（例如，通过焊接）径向安装在连接部分21上，将该连接部分21轴向延伸到环40的前管状部分41中，该环40具有两个孔42和43，该两个孔42和43为圆弧形状，并且相对于彼此关于环40的对称轴线对称（在图7中可见），并且各自通过前缘42a和后缘42b轴向定界，以及

-用于将公端件10锁定在母端件20中的构件50，该构件50一般为U形，并且包括两个弹性锁定翼片或闭锁片51和52，它们借由夹头53彼此连接，并且以可逆的方式被横向推入穿过孔42和43，并且能够在公端件10完全插入到母端件20中之后，抵靠轴环12并在该轴环12后面而借由搭扣配合而被阻挡在锁定位置。

更准确地，如图3中可看出，公端件10是金属的并从其连接端11开始，具有：直径为D1的末端部分13，从部分13偏离以达到直径D2并且随后在轴环12的径向环形部分12b中结束的轴环12的截头圆锥形斜坡12a；直径为D3的第二圆柱形夹持部分14，其以直角延伸径向部分12b；以及第三截头圆锥形部分15，其从第二部分14偏离以达到直径D4（其中D3<D1<D2<D4）。

如图3和4中可看出，在这个例子中密封件30是唇形密封件（理解为，它可以是环形或在变型中具有非圆形横截面），其包括：密封体31，该密封体31啮合在母端件20的末端部分21的内面的圆周凹口22中；以及唇部32，该唇部32在母端件20的连接端23的区域中从该密封体31倾斜延伸，以径向抵靠压住公端件10的末端部分13。密封件30可以（例如借由二次成型）自由地配合在母端件20上或固定接合到该母端件20。

可用于母端件20和环40的材料例如包括塑料材料例如聚酰胺（例如，PA-6，6）或聚酯（例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯）。

可用于密封件30的材料包括例如EPDM、碳氟弹性体（FKM），或者甚至是乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）。

关于锁定构件50，可在图2至图4中看出其具有复合结构，包括：

-金属锁销50A，在这个示例中其由横截面为正方形的金属丝形成，包括形成夹头53的上部分53A和两个弯曲的分支51A和52A，该两个弯曲的分支51A和52A以两个自由端51a和52a结束，在这个示例中该两个自由端51a和52a在销50A的其余部分的相同轴向侧（即，背面侧）上弯折，以及

-两个同样的塑料锁定鞘50B，其分别固定接合到分支51A和52A（除了其自由端51a和52a以外），并且根据本发明，两个塑料锁定鞘50B各自限定了每个闭锁片51、52的内面54和外面55，该内面54和外面55由正面56彼此连接（术语“正”被理解为从其引入公端件10的末端11的一侧）。关于每个闭锁片51、52的背面57，其在本示例中由鞘50B和其包围的销分支51A、52A来限定（参见图4）。

每个鞘50B具有部分包围销分支51A、52A的大致“U”形横截面，并且鞘50B通过夹配合或通过以二次成型固定接合到销分支51A、52A上来安装在其上。

每个闭锁片51、52部分包括倾斜部分51b和51c，该倾斜部分51b和51c在鞘50B的正面56上由对应的鞘50B形成，以从该正面56的最前面部分56a向回设置，并且包括，在每个闭锁片51、52的相同横截面上彼此延伸而形成的：

-引导斜面51b，其将该最前面部分56a连接到鞘50B的内面54，并且能够与公端件10的末端11协作，其将闭锁片51和52彼此分离，以便引导公端件10的插入，直到该公端件10的轴环12轴向延伸超过这些闭锁片51和52为止，以及

-阻挡斜面51c，其将该最前面部分56a连接到正面56的其余部分，远离内面54延伸，并且能够与环40协作，从而轴向抵靠孔42和43的前缘42a来将闭锁片51和52阻挡在闭合位置，以与在操作期间构件50的打开相反地动作。

有利地，每个鞘50B的斜面51b和51c各自与每个内面54和与每个最前面部分56a形成30至60°的角度。

如图3和4中可看出，公端件10以下面的方式经由连接环40而锁定在母端件20中：

借由向锁定构件50的夹头53施加的手动压力，该锁定构件50首先被径向推入到环40中（利用该环40提供了母端件20的连接部分21），以将该锁定构件50的闭锁片51和52置于孔42和43中（参见图1中得到的位置）。

随后，如图3中所示，公端件10在轴向方向上（见箭头A）被逐渐插入环40的内部，以使公端件10的连接端11压在每个鞘50B的引导斜面51b上，以将两个鞘50B彼此分离，从而将它们引导在端件10的末端部分13上。

最后（参见图4），公端件10被完全推入，直到得到锁定位置为止，在该位置中，闭锁片51和52在轴环12后面并抵靠该轴环12借由其鞘50B而啮合，并且在该位置中，阻挡斜面51c抵靠孔42和43的前缘42a而将这些闭锁片51和52阻挡在轴向闭合位置，以与在操作期间销50A的不合时宜的打开相反地动作。从而得到图6中示出的锁定装置1。

为了断开该装置1（参见图8），构件50首先通过使用其夹头53而被提升，以从环40横向拔出，这具有对装置1进行解锁的效果，随后，在图8的箭头B的方向（即，在与可以在图3中看出的插入端件10的方向A相反的方向）上向公端件10施加轴向牵引力。

Claims (10)

1.一种锁定构件(50)，其意图被设置在用于流体输送的搭扣配合连接装置(1)上，包括：公端件(10)，其具有轴环(12)并且具有收敛和圆形连接端(11)；以及母端件(20)，其通过连接环(40)轴向延伸和包围，并且以密封方式接收公端件，这个锁定构件包括两个弹性闭锁片(51和52)，所述两个闭锁片由夹头(53)接合在一起，并且能够横向及以可逆的方式被推入穿过所述连接环的两个相应对称孔(42和43)，随后在所述公端件完全插入到所述母端件中之后，抵靠所述轴环并在所述轴环后面借由搭扣配合而被阻挡，每个闭锁片具有在其长度上变化的横截面和内面(54)和外面(55)，它们由相对于所述公端件的插入方向(A)的正面(56)和背面(57)这两个面而彼此连接，其特征在于，每个闭锁片(51，52)局部包括倾斜部分，所述倾斜部分在所述正面(56)上形成，从所述正面的最前面部分(56a)向回设置，并且包括：

-至少一个倾斜引导部分(51b)，其将所述最前面部分(56a)与内面(54)相连，并且能够与所述公端件的所述收敛和圆形连接端(11)协作，至少一个倾斜引导部分(51b)使闭锁片彼此展开，以引导所述公端件的插入直到所述公端件的轴环轴向延伸超过这些闭锁片为止，以及；

-至少一个倾斜阻挡部分(51c)，其通过远离所述内面(54)延伸而将所述最前面部分(56a)与所述正面(56)的其余部分相连，并且能够通过轴向抵靠所述孔(42)的前缘(42a)而将所述闭锁片阻挡在闭合位置来与所述连接环协作，以在操作期间抵抗所述锁定构件的打开。

2.根据权利要求1所述的锁定构件(50)，其特征在于，所述至少一个倾斜引导部分(51b)和所述至少一个倾斜阻挡部分(51c)各自在每个闭锁片(51，52)的相同横截面上，由与所述正面(56)的所述最前面部分(56a)和/或与所述内面(54)形成30至60°角度的斜面来限定。

3.根据前述权利要求的任一项所述的锁定构件(50)，其特征在于，其具有复合结构，所述复合结构包括：

-金属锁销(50A)，其包括形成所述夹头(53)的上部分(53A)和两个大致弯曲的分支(51A和52A)，每个弯曲的分支(51A或52A)都具有一个相应的自由端(51a、52a)，所述自由端(51a、52a)在所述金属锁销的其余部分的相同轴向侧上弯折，以及

-两个塑料锁定鞘(50B)，其除了这些分支的自由端之外分别固定接合到这些分支，并且各自单独限定了包括所述倾斜部分的每个闭锁片(51，52)的所述内面(54)、所述外面(55)和所述正面(56)。

4.根据权利要求3所述的锁定构件(50)，其特征在于，每个锁定鞘(50B)，在每个闭锁片(51，52)的所述横截面上，大致具有“U”形形状，其部分地紧密包围所述金属锁销的每个分支(51A，52A)，所述金属锁销(50A)具有圆形或多边形横截面，每个锁定鞘借由夹配合而安装在所述金属锁销上，或者借由构成所述锁定鞘的塑料材料的注射成型而进行的二次成型而固定接合到所述金属锁销。

5.用于流体输送的连接装置(1)，包括：

-公端件(10)，其具有连接轴环(12)以及收敛和圆形的连接端(11)，它们一起限定了所述公端件的大致圆柱形的末端部分(13)，

-母端件(20)，其包括末端连接部分(21)，所述末端连接部分通过将至少一个环形密封件(30)径向插入在所述公端件周围而以密封方式来接收所述公端件，

-连接环(40)，其通过将所述末端连接部分轴向延伸到所述连接环的前管状部分(41)来径向安装在所述末端连接部分上，所述连接环具有两个孔(42和43)，所述两个孔为圆弧形状，并且相对于彼此关于所述连接环的对称轴线对称，并且各自由前缘(42a)和后缘(42b)轴向定界，以及

-用于将所述公端件锁定在所述母端件中的锁定构件(50)，包括两个弹性闭锁片(51和52)，所述两个闭锁片由夹头(53)接合在一起，并且以可逆的方式被横向推入穿过所述孔，并且能够在所述公端件完全插入到所述母端件中之后，抵靠所述轴环并在所述轴环后面借由搭扣配合来而被阻挡在锁定位置，

其特征在于，锁定构件是如在先前权利要求之一中所定义的，以使：

-在开始将所述公端件插入在所述连接环内部时，所述公端件的连接端压在先前已推入穿过所述连接环的每个闭锁片的所述至少一个倾斜引导部分(51b)上，彼此伸展两个闭锁片以将它们引导在所述公端件的末端部分(13)上，直到闭锁片在所述轴环后面并抵靠所述轴环的锁定位置为止，随后，

-在所述锁定位置上，每个闭锁片的所述至少一个倾斜阻挡部分(51c)轴向抵靠所述孔(42和43)的所述前缘(42a)而将所述闭锁片阻挡在闭合位置，从而在操作期间抵抗所述闭锁片的不合时宜的打开。

6.根据权利要求5所述的连接装置(1)，其特征在于，所述闭锁片(51和52)的相应内面(54)在所述锁定位置中彼此被伸展的距离小于所述轴环(12)的外径并且小于所述孔(42和43)的前缘(42a)的外径。

7.根据权利要求5或6所述的连接装置(1)，其特征在于，锁定构件(50)具有复合结构，其包括：

-具有圆形或多边形横截面的金属锁销(50A)，其包括形成所述夹头(53)的上部分(53A)和两个大致弯曲的分支(51A和52A)，以及

-两个塑料锁定鞘(50B)，其借由夹配合或二次成型而分别固定接合到这些分支，并且在完全插入所述公端件期间与所述公端件(10)并且与所述连接环(40)的孔(42和43)的所述前缘(42a)移动接触。

8.根据权利要求5至6中的任一项所述的连接装置(1)，其特征在于，所述至少一个环形密封件(30)径向插在公端件(10)与母端件(20)之间并且轴向上达不到母端件(20)的端部(23)和孔(42和43)的所述后缘(42b和43b)，所述公端件具有：

-用作所述密封件的支撑表面的所述末端部分(13)，以及

-位于所述轴环(12)后面的大致圆柱形夹持部分(14)，所述轴环以大致截头圆锥的方式从所述末端部分偏离，随后终止于径向环形部分(12b)，在所述径向环形部分的后面，所述闭锁片(51和52)邻接在所述锁定位置，所述夹持部分的直径小于的所述末端部分的直径。

9.用于根据权利要求5至8中的任一项所述的连接装置(1)的锁定方法，其特征在于，其大致包括以下步骤：

a)借由向所述锁定构件的所述夹头(53)施加的手动压力来将所述锁定构件(50)穿过所述连接环(40)而径向插入到推入位置，以使得其闭锁片(51和52)容纳在所述孔(42和43)中，

b)将所述公端件(10)逐步轴向插入在以这种方式装备的所述连接环的内部，以使所述公端件的连接端(11)压在每个闭锁片的所述至少一个倾斜引导部分(51b)上，从而彼此伸展闭锁片，以将它们引导在所述公端件的末端部分(13)上，随后

c)完全推入所述公端件，直到得到所述锁定位置为止，在所述锁定位置中，所述闭锁片在所述轴环(12)后面并抵靠所述轴环(12)来啮合，并且在所述锁定位置中，所述至少一个倾斜阻挡部分(51c)抵靠所述连接环(40)的孔(42和43)的所述前缘(42a)而将这些闭锁片阻挡在轴向闭合位置，以在操作期间抵抗这些闭锁片的不合时宜的打开。

10.根据权利要求9的锁定方法，其特征在于，其包括：在步骤a)之前，借由夹配合或二次成型来将两个塑料锁定鞘(50B)分别固定接合到金属锁销(50A)的两个分支(51A和52A)，以使在步骤b)和步骤c)中这些锁定鞘与所述公端件(10)以及所述孔(42和43)的所述前缘(42a)移动接触。