CN103282713B - 具有软管切割夹的流体连接器 - Google Patents

Abstract

一种导电软管切割夹(10)，具有至少一个端片(14,16)，其形状能够提供用于在多层流体传输软管(40)被夹装到流体连接器(18)且该软管通过被迫压到该连接器上而安装至流体连接器时切透该软管(40)的内层(42)的刀刃。该切割夹的切割作用保证了在软管的导电层(44)和流体连接器之间的相对低电阻的电连接。这可被用来提供从在软管之内或之上的传感元件至系统电子部件的信号路径。

Description

具有软管切割夹的流体连接器

相关申请

本申请涉及于2010年12月23日提交的、题为“具有软管切割环的流体连接器”的美国申请序号12/977,521、于2010年12月23日提交的、题为“具有软管切割刀的流体连接器”的美国申请序号12/977,445以及于2010年12月23日提交的、题为“具有软管切割夹的流体连接器”的美国申请序号12/977,309。

背景技术

过去，要连接至系统装置如液压泵的软管首先被连接至某种软管接头如具有带倒钩的管接头的流体连接器上。随后，该流体连接器一般利用联接螺母被连接至某种装置例如泵或阀体。当迫使软管越过管接头上的倒钩时，这些倒钩通过使软管内层外移来施加限位力，但没有切割该内层。如果人们需要在导电中间层如编织的、针织的或螺旋钢丝的软管层和电子系统之间的电连接，则需要跳线以从编织线内层接线至流体连接器或者直接接线至电子系统。这些现有技术的电气跳线是不可靠的且组装成本高昂，而且容易在组装期间或运行期间内受损。

发明内容

本文描述了一种包括软管切割夹的流体连接器，该软管切割夹具有从夹体伸出的至少一个尖锐端片。在一个实施例中，该软管切割夹具有从夹体伸出的两个尖锐端片。该软管切割夹在具有覆盖导电层的柔顺层的流体传输软管被连接至流体连接器时产生切割作用，在该流体连接器处，该软管的内层在安装时被切割，从而形成从软管的导电层至流体连接器且最终至与流体连接器相连的装置如泵或直接至电路的导电路径。本文的软管切割夹尤其适合与这样的软管连用，该软管中带有某种传感元件并且由传感器产生的信号须由软管的导电层经流体接头或流体连接器载送至该信号可供其它控制系统或诊断系统利用的装置。软管切割夹如图所示具有从夹体伸出的两个尖锐端片。软管切割夹在软管被完全装入流体连接器时产生类似刀的切割作用。软管的内层被至少其中一个所述端片切割，从而形成从软管的导电层经切割夹至流体连接器的导电路径。换句话说，电信号随后经过流体连接器被传送到与流体连接器相连的装置，或者如果连接器被绝缘，则信号可被直接发送至电路如诊断系统或控制系统。本发明的软管切割夹尤其适合用于以下软管，该软管中带有某种传感元件，由该传感元件产生的信号须由软管的导电层经由流体连接器载送至一个装置，该信号在该装置处可被其它控制系统或诊断装置用来监测软管寿命或系统压力。软管的导电层通常是钢丝的编织层、螺旋卷绕层或针织层，但也可以遵照本发明的教导使用其它的导电材料。

还披露了另一个实施例，其中，连接器承套具有向内伸出的切割片，它与具有第二导电层和将第一导电层和第二导电层隔开的中间非导电层的软管连用。切割片切入软管的外层并且深刺到接触并使第二导电层略微变形。这形成从第二导电层至承套的导电路径。承套通过绝缘套环与连接器主体电绝缘。在该流体连接器和所装接的软管需要应对较高流体压力的情况下，压接的承套可被用来经软管接套施加附加的夹紧力至软管的外表面。

附图说明

图1是安装至流体连接器的示例性切割夹的剖视图。

图2是示例性切割夹的透视图。

图3是图1的示例性切割夹的透视图。

图4是将要安装在图3的流体连接器上的软管的剖视图。

图5是软管安装在图4的流体连接器上的剖视图。

图6是安装有多层软管的示例性流体连接器的替代实施例的剖视图。

图7是如图6的流体连接器的替代实施例所示的承套的替代实施例的端侧平面图。

图8是承套的第二替代实施例的剖视图。

具体实施方式

现在参见以下的说明并且还参见附图，具体示出了对所述系统和方法的说明性讨论。虽然附图示出了某些可能有的手段，但附图不一定按照比例绘制，某些特征可以被放大、除去或部分剖开，以便更好地示出和解释本发明。而且，本文所述的说明不打算是详尽穷举的或以其它方式限制或约束权利要求至如图所示且如以下具体说明所述的具体形式和配置。

另外，在以下的说明中加入了许多常数。在某些情况下给出了所述常数的说明性数值。在其它情况下没有给出特定数值。所述常数的数值将取决于相关硬件的特性和这样的特性的相互关系以及与所述系统相关的环境条件和工作条件。

现在参见附图中的图1-3，其示出了流体连接器18和软管切割夹10的不同视图。示例性的软管切割夹10具有夹体12和从夹体12向外伸出的两个相对尖锐的端片14、16。切割夹10如图1-3所示安装在流体连接器18的主体12上。夹体12呈环状并且在如此安装于流体连接器18且牢固接合流体连接器18时被弹力加载，即，它撑张开并且随后被允许像在如图3所示的安装状态中那样回缩到流体连接器18的主体12上。如参见图5所示和所述地，软管切割夹10在软管的内层被端片14、16切割时产生切割作用，从而端片14、16接触到软管40的导电层44，并且从软管40的导电层44至流体连接器18且最后至与流体连接器18相连的装置如液压泵、马达、阀体等或直接至电路地建立导电路径。本发明的软管40切割夹10尤其适合与这样的软管连用，该软管中带有某种传感元件，由该传感元件产生的信号须通过软管40的导电层经由流体连接器18被载送至电路，该信号在电路处可供控制系统或诊断系统使用。寿命检测软管是这样的系统的一个例子(见图4)。

切割夹10可以被装夹到流体连接器18的主体上，或者它可以被永久附接到主体12上，或者它可作为流体连接器18的主体12的一体部分来形成。在那样的配置形式中，切割端片14、16中的至少一个将从主体12伸出，以切开软管40的内层42并且电连接该导电中间层44(见图5)。

流体连接器18具有六角螺母20，该六角螺母被连接至安装延长段19且靠近斜切部段24，该六角螺母适于由工具如扳手接合，以保持流体连接器18不会随联接螺母31被拧紧而转动(见图4)。联接螺母31可转动安装到安装延长段19上。沿流体连接器18的中心轴线25形成的中心通道22提供一条流路以允许加压流体从中流过。周向中间凸缘26延伸出流体连接器18的主体外并且定位绝缘套环36。图1和图3未示出软管承套29，其安装在凸缘26上，此时绝缘套环36定位在软管承套29和凸缘26之间，以使软管承套29与流体连接器18电绝缘。如以下更具体所述，如果不需要电绝缘，就不需要绝缘套环36。软管承套29是可选设的零件，其被用来在运送较高压力流体时使用。应该注意，如果使用承套29且不需要电绝缘，则可取消绝缘套环36。图1和图3也没有示出联接螺母31，其被用来将流体连接器18连接至其它流体处理装置如泵体或阀体。中间凸缘26在夹体12一侧定位切割夹10，而第一倒钩28用于在夹体12另一侧定位切割夹10。

现在参见附图的图4，示出了流体连接器18以及流体传输软管40的剖视图，该流体传输软管将要被压装到流体连接器18上。软管承套29在绝缘套环36处被连接至连接器主体12。软管40将要安装在流体连接器18的倒钩部段32上。软管40如图所示由内层42、导电中间层44和耐磨外层46构成。应该注意，任何数量的层可被用来构成内层42和导电中间层44，外层46可被用于构成该软管。内层42可以由聚四氟乙烯(PTFE)或者其它化学上不渗透的材料构成，而中间层44通常是编织金属丝，但也可使用其它导电材料或配置结构例如箔或碳纤维。于是，其它层可根据特定应用的需要来添加。示例性的切割夹10的一个重要方面是该端片切割软管40的内层42。

软管承套29支承在绝缘套环36上并且在软管40被套装到软管接套32上后围绕软管40且被压接至软管40。软管承套29被压接至软管40上，以提供作用于软管40的夹紧力，将其迫抵至接套32且尤其是迫抵至倒钩如接套倒钩28上。绝缘套环36可以定位并保持现有技术类型的具有光滑内表面的承套29。如果承套29与只具有单个导电层44的软管40连用，如附图的图4所示，那么，若希望在软管的导电层和承套之间形成导电，则软管40的外层46可以被削去，从而承套29的内表面接触到软管40的导电层44。

联接螺母31在周向部段15处被可转动保持到连接器20的主体段12，该周向部段位于六角螺母20和配合部段24之间。联接螺母31在螺纹29处内制有螺纹29，该螺纹与形成在某种液压装置如泵中的螺纹配合。

斜切部段24被形成为能接合在液压装置如泵体内形成的配合件，从而提供用于流体的密封流路。联接螺母31在其内表面制有螺纹。螺纹29与在泵体或其它液压装置内形成的配合螺纹接合，在此可以通过六角部段33转动并拧紧该联接螺母31至液压装置，从而将斜切部段24拉入液压装置的配合件中。

软管40通过至少一个倒钩如第一倒钩28或者通过如在图2作为倒钩接套32标示出的多个软管倒钩被保持在流体连接器18上。流体连接器18的倒钩部段32构成在现有技术中被称为流体连接器18的接套的部分。软管40如图所示具有三层，即，保护外层46、导电层44和内层42，该内层由不透所运送流体的材料制成。软管40经软管接套32上的倒钩28且随后经端片14、16被迫压到流体连接器18上。此时，端片14、16切入内层42且电接触该导电层44。

现在参见附图的图5，示出了包括切割夹10和所装接的软管40的流体连接器18的剖视图。示例性的切割夹10具有夹体12和伸出夹体12外的两个相对尖锐的端片14、16。切割夹10安装在流体连接器18的主体12上。夹体12被弹力加载并且通过撑张和随后回缩到流体连接器18的主体12上而牢固接合流体连接器18。软管切割夹10在软管40被套装到倒钩部段32且抵靠凸缘26时产生切割作用，在此，软管40的内层42被端片14、16切割，从而端片14、16接触软管40的导电层44，并且从软管的内导电层至流体连接器18且最终至电路地建立导电路径。该流体连接器安装在流体连接器18与之以机械方式和有时以电气方式相连的流体装置上或者流体连接器18与之连接的装置如液压泵、马达、阀体等上，因而连接至电路。本发明的软管切割夹10尤其适用在这样的软管中，软管40中带有某种传感元件，由该传感元件产生的信号须由软管40经由流体连接器18载送至电子装置，信号在这里可供用于寿命检测软管系统(未示出)的控制系统或诊断系统使用。

流体连接器18具有六角螺母20，其适于由拧紧工具如扳手接合。沿流体连接器18的中心轴线形成的中心通道22提供一条流路以允许加压流体从中流过。周向中间凸缘26延伸出流体连接器18的主体外并且有助于定位该绝缘套环36。中间凸缘26在夹体12一侧定位切割夹10，而第一倒钩28用于在夹体12另一侧定位切割夹10。斜切部段24被形成用于接合在液压装置如泵体内形成的配合斜切结构。软管40通过至少一个倒钩如第一倒钩28或通过如作为倒钩部段32所标示出的多个软管倒钩被保持在流体连接器18上。流体连接器18的倒钩部段32构成流体连接器18的被称为接套的部分。

示例性的切割夹10具有夹体12和伸出夹体12外的两个相对尖锐的端片14、16。切割夹10通过在夹体12内形成的固有弹性作用被安装在流体连接器18的主体上。夹体12被弹力加载并且在撑张开且随后缩套到流体连接器18的主体12上时牢固接合该流体连接器18。软管切割夹10在该软管被套装到倒钩部段32且抵靠凸缘26时产生切割作用，在这里，软管40的内层被端片14、16切割，从而端片14、16电接触软管40的导电层44并且从软管40的导电层44至流体连接器18地建立导电路径。本发明的软管切割夹10尤其适合用在这样的软管中，该软管中带有某种传感元件，由该传感元件产生的电信号须由导电层载送至流体连接器和电路或者液压装置如泵体或阀体，电信号随后在此可供控制系统或诊断系统使用。

流体连接器18具有六角螺母20，其适于由拧紧工具如扳手来接合和保持。沿流体连接器18的中心轴线25形成的中心通道22提供一条流路，以允许加压流体从中流过。周向中间凸缘26延伸出流体连接器18的主体外且有助于定位该绝缘套环36。中间凸缘26在夹体12一侧定位切割夹10，而第一倒钩28用于在夹体12另一侧定位切割夹10。斜切部段24被成形为接合在液压装置如泵体中形成的配合斜切面。

软管40如图所示由内层42、导电中间层44和耐磨外层46构成。应该注意，除内层42和导电中间层44外的任何数量的层可被用于软管。内层42可由PTFE或其它化学上不渗透材料构成并且可以由多于一个的层构成，而中间层44通常是编织的、螺旋的或针织的钢丝，但也可使用其它的导电材料或配置结构如箔或碳纤维。于是，其它软管层可以根据特定应用的需要来添加。

如果软管40至少具有第一导电层并且希望在导电层和软管承套之间形成电连接，则软管的外层可被削去直至导电层，从而具有光滑内表面的承套能在其被压接至软管上时接触导电层。此配置形式将建立从软管内的导电层至软管承套的导电路径。于是，电信号可供许多电路利用。软管40、50和软管承套29、59的任何组合可被用于传导由软管40、50的至少一个导电层44、54、58运载的电信号。

如果所述软管具有第一导电层和第二导电层，则第一导电层可以被电连接至该切割夹的切割片，而第二导电层利用承套片或通过削去软管外层以使其在压接时暴露于承套而被电连接至该承套。

现在参见图6，示出了具有两个导电层的完全安装在示例性流体连接器18上以构成流体连接器组件49的多层软管50的剖视图。软管50具有内层52、第一导电层54、中间层56、第二导电层58和保护外层60。应该注意，可使用任何数量的软管层来获得期望的软管特性。

在组装至软管连接器19上后，软管承套59被保持在绝缘套环36上并且延伸至部分覆盖该软管50。软管承套59随后根据精确的挤压载荷被压接到软管上。如果希望形成与第二导电层的电接触，则在软管承套59的覆盖软管50位置处的内壁上利用机加工或冲压作业形成切割片62A、62B。当承套59被压接到软管50上时，该切割片切割软管50的保护外层60且延伸至与第二导电层58接触。

在压接该承套59前，切割片62A、62B延伸接触但未切入软管50的外层60。在承套59被压接后，切割片62A和62B切透软管50的外层60，从而接触并压紧导电外层58。切割片62A和62B可以通过冲压承套59的外表面来形成，从而切割片62A和62B向内延伸。承套59通过绝缘套环36与连接器主体12电绝缘。

为了将导电内层54电连接至连接器主体18，可以如上所述地使用图2的切割夹10和示例性的软管承套59。此组合可被用来提供两个独立的电信号至诊断系统或控制系统。切割夹10与具有切割片62A、62B的可选承套59或带有剥皮软管的现有技术的承套29的任何组合可被用来从软管如寿命检测软管提供多个电信号至诊断装置或其它电路。

现在参见附图的图7，其示出了图6的软管承套59的端侧平面图。切割片62A和62B向内延伸一段足以在承套59如图所示被压接时刺透软管50外层60的距离。切割片62A、62B可以是类似方形的形状的或者它们可以是尖的，只要它们能在承套59被压接时刺透软管50的外层60。因为切割片62A、62B可以由承套59的壁冲压形成，所以可根据需要使用各种各样的形状来发挥功能。

现在参见附图的图8，其示出了高压承套80的第二替代实施例的剖视图。承套80是用于高流体压力应用场合的重型设计结构。多个环形凸棱85切入软管50的外层60并接触软管50的第二导电层58。于是，从第二导电层58至承套80建立了导电路径，该承套与流体连接器18的主体19电绝缘。

尤其参照以上说明示出和描述了本发明，以上说明只是说明实施本发明的最佳实施方式。本领域技术人员应该理解，可以在实施本发明时在不超出由后附权利要求所限定的本发明范围和精神的情况下采用针对本文所述的发明描述的各种替代。以下的权利要求打算限定本发明的范围，并且由此涵盖在权利要求及其等同的范围内的方法和装置。本文的说明应该被理解为包含所有新型而非显而易见的本文所述元件的组合方式，并且在此申请或者后续申请中可要求保护这些元件的任何新颖而非显而易见的组合。另外，以上说明是说明性的，没有任何单独的特征或元件是对所有可能有的可在此申请或后续申请中要求加以保护的组合是必不可少的。

Claims (8)

1.一种流体连接器，具有被连接至该流体连接器的主体部段的切割夹，其中该切割夹包括至少一个切割端，该至少一个切割端延伸以至少切割所安装的软管的内层并随后接触该软管的导电层。

2.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，该切割端被连接至该切割夹且从该切割夹伸出。

3.根据权利要求2所述的流体连接器，其中，该切割夹由夹体构成，该夹体接合该流体连接器的所述主体部段。

4.一种在软管导电层和流体连接器主体之间产生电连接的方法，包括：

提供具有切割端片的切割夹；

将该切割夹连接至该连接器主体；

提供具有内层和导电层的软管；

将该软管安装在该流体连接器上，从而该切割端片切入该软管的内层并且与该软管的该导电层电接触。

5.一种在软管导电层和流体连接器主体之间产生电连接的方法，包括：

提供具有切割端片的切割夹；

将该切割夹连接至该连接器主体；

提供具有内层、第一导电层、中间层和第二导电层以及外层的软管；

将该软管安装在该流体连接器上，从而该切割端片切入该软管的内层并且与该软管的该第一导电层电接触。

6.根据权利要求5所述的产生电连接的方法，还包括安装在该流体连接器上的承套。

7.根据权利要求6所述的产生电连接的方法，还包括从该承套的内表面向内延伸且切入该软管的该外层的至少一个切割片。

8.一种在软管导电层和流体连接器主体之间产生电连接的方法，包括：

提供具有切割端的切割夹；

将该切割夹连接至该连接器主体；

提供具有内层、第一导电层、中间层、第二导电层和外层的软管；

将该软管安装在该流体连接器上，从而该切割端切入该软管的内层并与该软管的该第一导电层电接触；

提供安装在该连接器主体上的软管承套，该软管承套具有从该软管承套向内伸出的切割片；

将该软管承套压接至该软管上，由此使得该切割片刺透该软管的外层并且延伸以与该第二导电层电接触。