CN103582776A - 连接器装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种连接器装置。在另一方面，连接器装置的至少大部分是聚合物材料的。另一方面，连接器装置将多个管联接在一起，多个管可以选择性地是不同材料的。另一方面，采用一种无需管的螺纹接合就能将多样地快速连接至一个或多个管的连接器装置，从而避免了不希望的螺纹滑扣和/或螺纹未对准。

Description

连接器装置

相关申请的交叉引用

本申请是2011年2月9日提交的美国申请13/023,735的继续申请，该申请通过引用的方式纳入本说明书。

背景及内容

本发明总体上涉及一种连接器装置，且更具体而言涉及一种将多个管联接在一起的连接器

通常，各种接头、渐缩管和连接器已用于将在民用住宅、工业厂房、办公楼等内部运送水、空气或其他流体的管、软管和导管（在下文中，统称为“管”）联接在一起。在一个这种实例中，黄铜转接器被铜焊或锡焊至铜管。然而，新的建筑条例现在规定不应在含有瓶装氧或其他高度易燃材料的环境中进行铜焊、锡焊或焊接。因此，当医院、养老院、实验室或其他这种设施内部需要修复时，常规的黄铜转接器和联接件存在问题。

在2009年3月24日颁发给Bauer的、名称为“Plug-In Couplingfor Connecting a Fluid Conduit to a Pipe”的美国专利7,506,897中公开了常规联接件的另一个实例。该专利通过引用的方式纳入本说明书。然而，该常规联接件不利地要求阳管具有加工在其中的一个独特的圆周凹槽，以与一对弹簧支柱接合。因此增加了成本且需要定制管。

根据本发明，提供了一种连接器装置。在另一方面，连接器装置的至少大部分是聚合物材料。又一方面，连接器装置将多个管联接在一起，所述多个管可选择地由不同材料制成。再一方面，采用一种无需管的螺纹接合就能多样地快速连接至一个或多个管的连接器装置，从而避免了不希望的螺纹滑扣和/或螺纹未对准。另一方面被构造以允许分开在连接器组件内的内部快速连接的管。也提供了一种用连接器将多个管连接在一起的方法。

本发明的连接器组件优于常规设备。例如，本发明的连接器组件不需要铜焊、锡焊、焊接或其它这样的加热来连接至管。此外，本发明的连接器组件允许将多个管快速且紧固地联接在一起。和某些常规接头不同，本发明的连接器组件不需要螺纹车削待要应用的管或接头。还提供了容易拆卸的连接器。此外，在连接的管上不需要独特的附接形成件、特征或凹槽，使得可使用不昂贵的标准管。在相关附图中示出、且在下列描述和附加的权利要求中公开了本发明的附加的优点和好处。

附图说明

图1是示出了安装在建筑物内的连接器组件的局部立体图；

图2是示出了连接器装置的第一优选实施方案的分解立体图；

图3是示出了将一对管联接在一起的连接器装置的第一优选实施方案的纵向剖视图；

图4是示出了连接器装置的一部分的第二优选实施方案的纵向剖视图；

图5是示出了连接器装置的一部分的立体图；以及

图6是示出了连接器装置的一个替代实施方案的立体图。

具体实施方式

参考图1和图2，连接器11将第一管13和第二管15联接在一起。在一个优选的使用中，所述管是在卫生保健设施或实验室设施内的流体输送管道系统（例如用于水）的一部分，且安装在该设施的墙壁17、地板或天花板之间。管13优选地是PEX、交联聚乙烯以及一定程度柔性的构件，而管15优选地是总体刚性的铜管。

如在图2、3和5中最佳看到的，连接器11的第一优选实施方案包括圆形主体21，从该圆形主体21延伸出一个插入式转接器23。连接器11还包括轴环25、金属保持器27和多个O型环密封件29。连接器11的所有部件21-29都具有中空通孔，当被组装在一起时，所述中空通孔同轴对准。主体21和转接器23被制成为一个集成的单件。主体21、转接器23和轴环25优选地都是工程级聚合物材料，例如玻璃填充尼龙或诸如此类。

主体21的中间部分31包括一对周向扩大的内部囊，密封件29被紧固在该囊内。主体21的附接特征包括与其承端35相邻的内螺纹33。轴环25的外螺纹附接特征36与螺纹33啮合，以将轴环25可拆卸地附接至主体21。轴环25的直径扩大的凸缘37包括外部可接近的凹槽或滚花图案，以允许手动或工具夹持轴环25并且使得轴环25相对于主体旋转，以实现二者之间的连接或拆分。在轴环25的螺纹段内设置了多个减荷切口以允许其某些程度的弯曲。

保持器27优选地由碳弹簧钢片冲压而成。至少有两个齿41——更优选地是六个齿41——从保持器27的连续圆形环向内延伸。每个齿41都被弯成与外环的标称平面成一个偏斜角，且每个齿都被倒角以总体指向连接器11的插入式转接器23。当连接器完全组装好时，轴环25起到将保持器27紧固在主体21内的作用。或者，可以使用一个整体环形的、弹簧钢保持器，其包括在前向偏斜成角的环形段上的一个邻接的内部圆形物；所述内部圆形物具有限定一个通孔的锥形端部，该端部以过盈配合方式与铜管接合。值得注意，两个保持器实施方案都接合所插入的管的至少大部分的圆周。

连接器11被预组装，使得当连接器被制造好且在发货给安装工例如管道工之前，轴环57、保持器27和密封件29附接在一起。然后，金属管15被直线地插入轴环25的承端26的通孔内，直到管紧靠在主体21和插入式转接器23之间的过渡处。这允许密封件29与管15的外表面接合并且压靠在该外表面上。将管15手动地穿过保持器57需要小的插入力（例如近似17磅或更少磅）。然而，保持器27的齿41咬合至管15的外表面内，需要近似200-400磅或更大的抽出力，从而显著地防止了不希望的分离。这提供了一个快速连接特征。管的恒定的圆柱形外侧部分——没有凹槽、螺纹或局部形成物——通过所述齿被接合。尽管如此，通过人手动地将轴环25从主体21拧下来，可以将管15容易地与连接器11分离。

在另一端，在管13和插入式转接器23被挤压在一起之后，可以选择性地用金属簧环紧固件49或类似物将管13的原本圆柱形端部紧固和夹钳在插入式转接器23周围。在这种情况下，紧固件49向内压管13的内表面，以接合在插入式转接器23的外表面上的周向扩大和缩小的形成物内。例如，一组圆形凹部51和相邻的圆形峰或倒钩53存在于插入式转接器23的外面。至少一个凹部51和总体同心的紧固件49至少一样宽。这起到防止管13与连接器11的不希望的分离的作用。

图4示出了连接器11的第二优选实施方案。主体21和插入式转接器23基本和第一优选实施方案的主体21和插入式转接器23一样；然而，密封构造不同。对于本实施方案，密封件71具有总体统一的环形形状，该环形形状的内部由通过桥接凹部77结合在一起的一对凸起的密封峰73和75限定。此外，锥形尾部或端部79和81分别从峰73和75凸出，以在所述主体内部保持期望的峰的定向和位置。

图6中示出了一个替代实施方案的连接器11。该连接器基本上与优选的实施方案相同，除了没有设置用于将轴环125和主体121附接在一起的螺纹。代之的是，轴环125包括具有小于带槽凸缘183的直径的圆形圆柱的光滑的插入段181。附接销185从轴环125的段181径向凸出并且沿着主体121内的附接通道或切口187行进。通道187具有多角度的形状，以允许轴环125相对于主体121直线或扭转运动。另外，一个薄的制动装置189位于通道187的端部附近，以将销185紧固于此。这提供了轴环125和主体121间的无螺纹附接特征，同时也允许其轻易分离。或者，销和通道可以在轴环和主体间相反设置。

尽管已公开了本发明的连接器装置的各种实施方案，应知道，可能有其他变体。例如连接器可以由其他材料制成，尽管不会实现本发明的许多优点。此外，只要插入力和抽出力以及耐用性合适，保持器可替代地是聚合物材料的。此外，设想了，本发明的连接器可应用在其他工业中，例如将汽车管、飞机管、船舶管、机器人和机器管以及诸如此类连接在一起；然而，可能不会实现一些优点。还期望将轴环连接至主体的附接特征可以使用柔性扣合件、可拆卸的开口销或诸如此类，虽然可能无法利用一些好处。或者，当从末端观察时，轴环扩大的凸缘可以具有六边形或其他聚合物的外周形状，以容易地与扳手或其他工具匹配。对本发明的描述本质上仅是示例性的，因此未偏离本发明要旨的变型都意在涵盖在本发明的范围内。这些变型不被认为偏离本发明的精神和范围。

Claims (29)

1.一种管与管的连接器装置，包括:

一个中空的聚合物主体；

一个密封件，位于所述主体内部；

一个中空的聚合物的插入式转接器，该插入式转接器从所述主体延伸出，所述插入式转接器具有一个横截面小于所述主体的基本圆形的外周；以及

一个保持器，位于所述主体内部且联接至所述主体，所述保持器包括一个中心孔，该中心孔至少部分由多个向内且向前凸出的接合管的齿限定。

2.根据权利要求1所述的连接器装置，进一步包括：

一个第一管，该第一管直接附接在所述插入式转接器的无螺纹的外侧周围；以及

一个第二管，该第二管内附于所述保持器的孔内，且与所述主体内部的所述密封件接合，所述第二管的位于所述主体内的部分是圆柱形的，且没有独特的附接形成物。

3.根据权利要求2所述的连接器装置，其中至少一个所述管是金属的。

4.根据权利要求2所述的连接器装置，其中所述第一管是聚合物的，且所述第二管是金属的，所述连接器装置进一步包括一个紧固件，该紧固件将所述第一管紧固至所述插入式转接器。

5.根据权利要求2所述的连接器装置，其中所述保持器的齿被配置以允许所述第二管容易地插入所述主体内，但当所述保持器被紧固至所述主体时阻止所述管从所述主体移除，所述多个齿包括从完全内置于所述主体内部的环形圈向内凸出的至少四个齿。

6.根据权利要求1所述的连接器装置，进一步包括一个中空的聚合物轴环，该轴环可拆除地联接至所述主体，当所述轴环附接至所述主体时，所述轴环起到将所述保持器紧固在所述主体内的作用，且当通过旋转运动使所述轴环与所述主体分离时，所述轴环允许所述保持器从所述主体移除，所述轴环的至少一部分位于所述主体内。

7.根据权利要求6所述的连接器装置，其中所述插入式转接器与所述主体集成为单件，所述保持器是金属的，且穿过所述轴环、所述主体和所述转接器的中空孔全部都同轴对准。

8.根据权利要求6所述的连接器装置，进一步包括螺纹，该螺纹将所述轴环可分离地附接至所述主体，所述轴环的分离允许管与所述主体断开连接。

9.根据权利要求6所述的连接器装置，进一步包括沿着一个通道滑动的一个销，将所述轴环可分离地附接至所述主体，所述轴环的分离允许管与所述主体断开连接。

10.一种管与管的连接器装置，包括：

一个聚合物转接器，该转接器包括一个通孔和一个外表面，所述外表面由扩大的和缩小的周缘构造限定；

一个聚合物主体，该主体包括一个通孔，所述主体进一步包括一个附接特征；

一个密封件，位于所述主体内部；

一个聚合物轴环，该轴环包括一个附接特征，所述附接特征通过至少旋转运动与所述主体的附接特征可分离地附接，在都组装起来情况中，所述轴环的一部分在所述主体内部且所述轴环的一部分是自所述主体之外从外部可接近的。

11.根据权利要求10所述的连接器装置，进一步包括一个接纳管的保持器，该保持器通过所述轴环被紧固在所述主体内，所述保持器包括多个向内凸出的齿。

12.根据权利要求11所述的连接器装置，进一步包括：

一个第一管，该第一管直接附接在所述转接器的外表面周围；以及

一个第二管，该第二管具有恒定的圆柱形端部，该端部内附于所述保持器的孔内且与所述主体内的所述密封件接合。

13.根据权利要求12所述的连接器装置，其中至少一个所述管是金属的。

14.根据权利要求12所述的连接器装置，其中所述第一管是聚合物的，且所述第二管是金属的，所述连接器装置进一步包括一个紧固件，该紧固件将所述第一管紧固至所述转接器。

15.根据权利要求11所述的连接器装置，其中所述保持器的齿被配置以允许管容易地插入所述主体内部，但只要所述保持器被紧固至所述主体就阻止所述管从所述主体移除，所述多个齿包括从环形圈向内凸出的至少四个被倒角的齿。

16.根据权利要求10所述的连接器装置，进一步包括一个周向扩大的囊，所述囊位于所述主体内部，所述密封件位于所述囊内。

17.根据权利要求10所述的连接器装置，其中所述附接特征进一步包括：

一个多角度通道，位于所述主体和所述轴环之一内；以及

一个凸出物，从所述轴环和所述主体的另一个的外表面径向地伸出，所述凸出物在所述通道内滑动；

其中所述轴环相对于所述主体的插入和旋转导致所述凸出物沿着所述通道的长度移动，使得所述凸出物与槽的接合将所述轴环和所述主体可分离地连接在一起。

18.根据权利要求10所述的连接器装置，其中所述附接特征进一步包括配合的螺纹。

19.一种连接器组件，包括：

（a）一个聚合物连接器，该连接器包括一个中空主体和从所述主体延伸的一个中空的插入式转接器，以及一个中空环形构件，该中空环形构件可旋转地联接至所述主体，在与所述转接器相对的一端附近；

（b）一个保持器，该保持器完全位于所述主体内，所述保持器包括一个外圆环，在该外圆环内有一个中心孔，至少四个凸出物从所述环向内延伸；

（c）一个第一管，该第一管附接至所述插入式转接器；以及

（d）一个第二金属管，该第二金属管具有恒定的圆柱形部分，该恒定的圆柱形部分附接至所述保持器的凸出物且内置于所述环形构件的中空内。

20.根据权利要求19所述的连接器组件，进一步包括一个紧固件，其中所述第一管是聚合物的，该第一管通过所述紧固件被保持以围绕所述转接器，所述转接器的外表面具有一个旋绕形的且不规则的形状，该形状具有一个至少与所述紧固件宽度相同的凹部。

21.根据权利要求19所述的连接器组件，其中所述保持器的凸出物朝向所述转接器成一定角度，并且该凸出物被配置以允许所述第二管被容易地且直线地插入所述主体，但是只要所述保持器被紧固至所述主体，就阻止所述管从所述主体移除。

22.根据权利要求19所述的连接器组件，其中当所述构件附接至所述主体时，所述构件将所述保持器紧固在所述主体内部，且当所述构件与所述主体分离时，所述构件允许所述保持器从所述主体移除，当组装在一起时，所述构件的一部分位于所述主体内部且所述构件的第二部分位于所述主体的外面。

23.根据权利要求19所述的连接器组件，进一步包括螺纹，该螺纹将所述构件可分离地附接至所述主体，所述构件的分离允许所述第二管与所述主体断开连接。

24.根据权利要求19所述的连接器装置，进一步包括沿着一个通道滑动的一个销，将所述构件可分离地附接至所述主体，所述构件的分离允许所述第二管与所述主体断开连接。

25.将多个管连接在一起的方法，所述方法包括：

（a）将第一管插入在一个聚合物连接器的插入端；

（b）与从组装起来的连接器中线性地拉出第二管所需的抽出力相比，用所需的小于该抽出力一半的插入力以基本线性方式将金属材料的第二管插入所述聚合物连接器的承端；

（c）将所述第二管密封在所述聚合物连接器内，使得所述第二管的开口与所述插入端的通孔对准；

（d）将所述管紧固至所述聚合物连接器，而不需要加热联接；以及

（e）通过至少旋转运动，允许所述第二管与所述连接器分离。

26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括将向内且向前凸出的齿与在所述聚合物连接器内的所述第二管接合，以防止所述第二管从所述承端移除，所述第二管的一个恒定且标称的圆柱形部分接合所述齿。

27.根据权利要求25所述的方法，进一步包括将聚合物材料用于所述第一管，该第一管被挤压在所述聚合物连接器的、具有旋绕的且不规则的外表面的插入端上。

28.根据权利要求26所述的方法，进一步包括通过将一个聚合物轴环与所述聚合物连接器断开连接，允许所述第二管与所述聚合物连接器分离，所述轴环的一部分即使在所述管连接至所述连接器时也是从连接器主体外部可接近的，并且所述轴环的一部分内置于所述连接器内部。

29.根据权利要求25所述的方法，进一步包括将管和聚合物连接器安装在卫生保健设施和实验室至少之一中，且流水通过所述管。

Images