CN1045654C - 快速连接机构 - Google Patents

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Abstract

用于将管子(10)装配在连接器(14)中的快速连接机构，管子(10)有一个远离其端部(10a)的环形凸缘(12)，而连接器有一个锁定元件(22)，且锁定元件朝径向可在自由状态下的形状和开锁的形状之间弹性变形。连接器的外圆包括由轴向止挡机构(19)分开的第一圆筒形部分(18)和第二筒形部分(20)。锁定元件(22)有一个能紧靠在轴向止挡机构上的环(24)，并且锁定机构有至少一个锁定凸片(26，27)，提供了用于撑开锁定凸片的机构，以便使它转入开锁形态。

Description

快速连接机构
本发明涉及一种快速连接机构。
众所周知，用于刚性管道的各种快速连接机构是将管道装配在一个连接器中，并轴向锁定还保证输送象燃料这样的流体的两根管道的紧密连接。
申请人于1993年5月10日递交的法国专利申请第9305558中公开了对于远离其端部提供了一个环形凸缘的管子，其连接器的连接机构提供了一个内腔，用来安放至少一个O形环，并且形成内腔的区域，当管子装配在该连接器中时，该区域位于其端部和凸缘之间的区域的对应位置。该连接器包括一个锁定元件，而锁定元件具有锁定机构，它在径向可在自由状态下的形状和开锁的形状之间弹性变形。
锁定机构可以采取一种锁定形状，通常处于其自由状态下的形状和其开锁的形状之间，紧靠在管子端部相反侧的凸缘上。
这样一种已知的连接从技术观点上看是满意的。但是锁定之后从连接器中抽出管子要求使用专用工具，该工具必须插在管子和弹性的锁定机构之间。这个操作是精细的，并且只有在管子和连接周围的间隙足以让工具使用时才能够成功地进行。
本发明的目的是要通过克服上文提出的缺点，进一步改善已知的连接。
为此目的，连接器的外圆周提供了一个由轴向止挡机构朝连接器的入口，亦即朝前面限定的第一筒形部分和一个在轴向止挡机构和连接器的入口之间延伸的第二部分。
锁定元件包括一个能紧靠在轴向止挡机构上的环。
锁定机构包括至少一个锁定凸片，锁定凸片从环向前延伸并包括与环连接的而且长度至少等于连接器第二部分长度的第一部分和由上述第一部分向前延伸构成的第二部分，该第二部分还包括从前至后向里倾斜的前斜面和一个横向长口，长口的轴向尺寸至少等于管子凸缘的轴向尺寸，并且长口到连接器轴线的距离，在锁定凸片处于自由状态时，小于上述凸缘的外半径。
与连接器相连的不用工具能够用手操作的撑开机构，用来使锁定凸片形成开锁的形状，其中长口到连接器轴线的距离至少等于管子凸缘的半径。
构成连接机构的部件的数目受到限制，从而使其工业生产变得容易和经济。锁定元件的环位于连接器外圆周的第一筒形部分上并可紧靠在轴向止挡机构上。正如在下文将看到的，这个环可以固定或滑动安装。
当管子装配到连接器中时，锁定凸片向里倾斜的前斜面与这个管子的凸缘配合使凸片分开。当管子已充分地装配在连接器中并且长口是在凸缘的轴向位置时，锁定凸片将弹性地趋近它的自由状态时的形状，让凸缘嵌入长口中，而长口的轴向尺寸是足够的。在它的弹性的作用下，凸片将自然采取它的锁定形状，其中长口的前边缘与凸缘配合防止在倾向于使这二个元件分开的牵引力的作用下管子和连接器的任何解脱。
如在下文将要看到的，与连接器相连的撑开机构可以直接使用，无须要求使用工具。但是，为了满足安全条件，撑开距离总是由使用者施加力引起。
参考附图，阅读对下列二个实施例的说明，将更容易理解本发明，但这两个实施例并不构成对本发明的限定。其中：
图1是构成连接机构的各个元件的分解透视图。
图2是不带管子的连接机构的纵剖面图，示出了锁定机构处于自由状态时的它们的形状。
图3是类似于图2的剖面图，示出了管子装配在连接器中时锁定机构的形状。
图4是类似于图2和图3的剖面图，示出了锁定机构在其锁定形态中。
图5是沿图4的V-V线的剖面图。
图6是类似于图2至图4的剖面图，示出了当施加用来使连接件和连接器分开的牵引力时锁定机构的形状。
图7是类似于图2至图4和图6的剖面图，当时连接件正被松开。
图8正面示出根据第一个实施例的锁定元件。
图9是图8的平面图。
图10是装有根据第二个实施例的锁定元件的锁定连接的剖面图。
图11是类似于图10的剖面图，当时锁定元件正被松开。
图12正面示出根据第二个实施例的锁定元件。
图13是图12的平面图。
现在参考附图，图1示出了一个连接机构，它包括一个管子10，该管子10有一个远离其端部10a的环形凸缘12，并且位于，例如化油器11的入口。
此外，连接机构包括一个用来装配在管子10上的连接器14。
在管子10的相反端为连接器的端部14a，连接器可以提供一个区域15，其外圆是凹槽连接的形式，用来装配在一根软管16中，例如一根燃料输送管中。
“向前”方向理解为意指从连接器的与管子相反的那端向这个连接器的入口的方向，在图1中由箭头F示出。“向后”方向当然就是相反的方向。“向里”方向是趋向管子或连接器轴线的方向，“向外”方向则是从轴线向外的方向。
连接器的外圆有一个由轴向止挡机构19(这里由一个轴肩构成)向前限定的第一筒形部分18，和一个在该轴向止挡机构和连接器14的入口14b之间延伸的第二部分20。
连接机构包括一个锁定元件22，锁定元件22具有环24，它能够装配在连接器外圆的第一部分18上并紧靠在轴向止挡机构19上。锁定元件22有二个可弹性变形的锁定凸片26和27。
连接机构最好还包括一个用来包盖连接器14的套筒30和一个用来在环24上卷边以保护该环和增加其厚度的卷边环32。
在所有纵剖面的视图中，可以看到连接器14提供了一个内腔34，用来安放至少一个O形环35。如图4中作为例子所示，这个内腔在连接器的一个区域中形成，当管子10装配在连接器中时，该区域处于对应于位于这个管子的端部10a和环形凸缘12之间的区域的位置。
在这些剖面图中，还可以看到管子的外直径实际上等于连接器的内直径。
在所示的这个例子中，凸缘12有一个前表面12a，垂直于该连接机构组合时对管子和对连接器共同的轴线A。
在这些图中，锁定元件有二个凸片，但是它可以只有一个凸片，或者有更多的凸片。
现在参考图2至图9，根据锁定元件的第一个实施例对连接机构作更准确地说明。
为了简化说明，锁定元件将有二个锁定凸片，但这不能认为是对本发明的限制。
锁定凸片26和27从环24处向前延伸并分别包括第一部分26a,27a和第二部分26b,27b。第一部分26a,27a与环24相连并且它的长度至少等于连接器14第二部分20的长度。第二部分26b,27b由第一部分26a,27a向前延伸构成并且从前至后包括向里倾斜的前斜面36a,37a和横向长口36b,37b。
在图2中示出了锁定凸片26和27呈现其自由状态时的形状，可以看到，从凸片27的长口37b到连接器14的轴线A的距离D，或从凸片26的长口36b到同样的轴线A的距离，小于图3中所示的管子10的凸缘12的外半径R。
如图4和5中所示，在凸片锁定的形态下从长口到连接器轴线的距离保持小于凸缘的半径。
与连接器相连的撑开机构的配置是用来在其解锁的形态下返回锁定凸片。如图7中所示，在这种解锁的形态下，从长口37b到连接器14的轴线A的距离D至少等于管子10的凸缘12的半径R。这对从长口36b到同样的轴线A的距离也是有效的。
该撑开机构在下文更详细地说明。
如图8中所示，长口37b的前边缘最好形成一个向后延伸的支承卡子39。术语“卡子”这里一般用来指长口这个边缘的凸出部，最好位于它的中间区域，例如图12中可见的凸出部89。
支承卡子的存在允许在长口36b或37b的前边缘和管子10的凸缘的前表面12a之间进行相切的或大体相切的接触。这样的接触在连接器旋转同时相对于管子向后拉时，能够防止凸缘的前表面对于长口的前边缘可能引起锁定凸片离开其锁定位置的导轨作用。
连接机构可以包括一个套筒30，以包罩连接器14并能立即快速安装在支持机构上。这个套筒向前面轴向延伸，超过连接器的入口14b，并且它自己提供了一个入口30b，其直径至少等于凸缘12的直径并且上述入口14b同轴线。
套筒30因此构成了一个保护罩并形成至少一个腔室31，尤其在图5中可见，适合于容纳和保护每一个锁定凸片。无论它们是在图2中所示的自由状态下的形态，还是在图4和5中所示的锁定的形态，或图7中所示的开锁的形态，锁定凸片26和27总是受到套筒30的保护。
这样，只有锁定元件能够伸出超过该套筒的那些元件是下文将要叙述到的安全装置，或者是通过精确的操纵使撑开凸片的机构动作的活动元件。
在所示的这些例子中，套筒30相对于连接器14轴向固定，而支持这个套筒的装置至少包括连接器的一个向前延伸部分。事实上，由于这里有二个锁定凸片，已经示出了二个呈圆柱扇形体形状的向前延伸部分，如图1中所示，标记为40和41，在它们之间凸片的第二部分延伸着。
这些延伸部分40和41沿轴向向前延伸，超过连接器14的入口14b或超过的长度至少等于锁定凸片第二部分26b或27b的长度。延伸部分40和41的径向外部尺寸大于连接器第二部分的外部尺寸，因此在延伸部分的区域中，在套筒30的内圆和连接器第二部分20的外圆之间所产生的间隙就构成了腔室31。
套筒30的前端在延伸部分40和41的前端和后端上被卷边。
在所示的这个例子中，延伸部分各覆盖连接器第二部分圆周的约四分之一，并处于互相相对的位置。也可以只提供一个向前的延伸部分，该延伸部分要覆盖这个圆周的一半或更多。在那种情况下，只能构成一个腔室用于锁定凸片。
根据另一个实施例(未示出)，向前延伸部分可以延伸超过连接器入口较少的距离，并且套筒可以轴向活动，以及在锁定元件的环24上前端弯曲和后端卷边。由图2至9所示的套筒和锁定元件构成的组件因此就会轴向活动，并且锁定机构的采用等同于下文参考图1至9所述的情况。
但是，在这些图中所示的作为优选的实施例的这个例子中，只安装了环24在连接器14的第一部分18上滑动。向前延伸部分40和41沿连接器的第二部分20延伸，覆盖了这个第二部分的至少一部分轴向长度，并且套筒30的后部在这些延伸部分的后端上卷边，同时留下足够的空间在环滑动时用作为锁定凸片的通道和用于它们相对于连接器和固定的套筒的运动。轴向止挡机构因此可以按要求用轴肩19或用套筒30的后端30a构成。
图3示出了当管子装配在连接器中时锁定凸片的位置。在这张图中可以看到，这些凸片在前斜面36a,37a和管子的环形凸缘12，更准确地说是这个凸缘的后表面之间的协同作用下分开。
图4示出了锁定凸片在其锁定的形态中，其中管子的凸缘12嵌入横向长口36b,37b中。可以看到，在这个位置，并且当环24安装成相对于连接器14和套筒滑动时，在套筒30的后端和环24的前面之间存在间隙j。
当锁定机构是在其锁定的形态中时，连接机构各个元件的情况如在图5中所示。
在通过连接机构的流体压力的作用下，或者在操作者通过直接拉连接器来试图分开管子和连接器的操作下，可以消除间隙j。防止连接的解脱是通过长口36b或37b前边缘，更准确地说是卡子39与凸缘12的前表面之间的配合作用来实现的。
但是，可以提供另外的安全装置，它由凸片的前卡子42构成，如图8所示。这个所谓的“制动卡子”在锁定凸片的第二部分的前端上向前延伸。
如图6中所示，当间隙j被消除，制动卡子42与套筒30的入口30b的前边缘配合，保持锁定凸片在其锁定位置，从而防止它们分开。
在图2至图9所示的实施例中，环24滑动安装在连接器14的第一筒形部分18上。在这种情况下，撑开机构包括每个锁定凸片的从长口36b,37b向外倾斜后斜面36c或37c。
每个后斜面36c和37c配置在相应锁定凸片26或27的第二部分上，在相对于横向长口36b或37b的前斜面36a或37a的相对侧上。对于每个凸片，后斜面与第一部分相连，并且如图7中所示，用来与连接器14的入口14b的外圆配合，依靠环24和连接器的相对位移将这个环向后引导，使凸片进入解锁位置。
在这个实施例中，解锁是直接地实施的，不使用工具，但并非偶然，因为这个操作强迫使连接器保持向前，同时使滑动环向后位移。而且，当提供前制动卡子42时，图6的情况防止环的向后的任何位移。这种位移只有与套筒和环一起将连接器向前推，在回复到图4的情况之后才有可能。
图10至13示出了连接机构的第二个实施例，包括用于分开凸片的不同的机构。
在这些图中，一些元件保持不变，例如管子和连接器，保留其图1至9的标记，同时略微修改另一些元件，例如套筒和锁定元件，元件的标记在与图1至9相同的基础上加上50。
锁定元件72包括一个环74和二个锁定凸片76和77，锁定凸片各包括第一部分76a,77a，第二部分76b,77b，前斜面86a,87a和横向长口86b,87b。
锁定凸片77依靠控制凸片77c向后延伸，超过环74，形成一个相对刚性的组件。同样，锁定凸片76可以包括与控制凸片77c同样的控制凸片76c。
在其自由状态的形状中，或在图10中所示的它的锁定的形状中，控制凸片76c或77c的后端与连接器14的第一部分18的外圆分隔开。
为了解锁连接机构，如图11中所示，只要使控制凸片靠近连接器14的第一部分18的外圆就够了。由于给予锁定组件构成的该组件的相对刚性，这种趋近运动引起锁定凸片绕处于环74的固定点转动，从而使它进入撑开的形态。
事实上，图10和11的比较将表明，环74起弹簧的作用，并且在锁定元件自由状态的形状中环74朝连接器的轴向向内弯曲，同时它可以回复到如图11中的径向平面，以松开连接。
“相对刚性”的说法用来表示，当控制凸片朝连接器第一部分的外圆周回复时，与环74的连接点处不构成弯曲区，没有弯曲区就没有运动会传递给锁定凸片。相反，控制凸片和环的平面之间的角度没有通过使这个环回复到径向平面来改变，或几乎没变，这就使锁定凸片分开。
固定的转动点处于控制凸片的和环74的连接点附近。如图10中所示，这个连接点大体上处于和环74的内圆等高的水平面上，同时锁定凸片连接在这个环的外圆附近。
环74的轴向止挡机构可以由上述的连接器14的外圆的上述轴肩19构成。套筒80的后端可以在环上卷边，以便将环挡靠在这个轴肩19上。对于由锁定凸片和定位的控制凸片构成的每个组件，通过环74的确定部分规定了固定的转动点，从而使转动点保持固定。

Claims (9)

1．用于将管子(10)装配在连接器(14)中的快速连接机构，上述管子远离其端部(10a)提供了一个环形凸缘(12)，同时连接器提供了一个用来安放至少一个O形环(35)的内腔(34)，当管子(10)装配在连接器(14)中时，形成内腔(34)的区域位于管子端部(10a)和凸缘(12)之间相对的区域，并且上述连接器包括一个锁定元件(22,72)，锁定元件(22,72)包括在径向可在自由状态下形状和开锁形状之间弹性变形的锁定机构(26,27；76,77)，
其特征在于，连接器(14)的外圆提供了朝连接器的入口(14b)，亦即朝前面，由轴向止挡机构(19,30a)限定的第一筒形部分(18)，和在轴向止挡机构和连接器(14)的入口之间延伸的第二部分(20)，
锁定元件(22；72)包括一个能够紧靠在轴向止挡机构(19,30a)上的环(24；74)，
锁定机构包括至少一个锁定凸片，(26,27；76,77)，它们从上述环(24；74)向前延伸并包括与该环相连而且长度至少等于连接器(14)的第二部件(20)的长度的第一部分(26a,27a；76a,77a)，和由上述第一部分(26a,27a；76a,77a)向前延伸构成的第二部分(26b,27b；76b,77b)所组成，以及包括从前至后，向里倾斜的前斜面(36b,37b；86b,87b)和横向的长口(36a,37a；86a,87a)，该横向长口的轴向尺寸至少等于管子(10)的凸缘(12)的轴向尺寸并且其到连接器(14)轴线(A)的距离(D)在锁定凸片(26,27；76,77)的自由状态下小于上述凸缘(12)的外半径(R)，
与连接器(14)相连的撑开机构(36c,37c；76c,77c)的配置是为了使锁定凸片(26,27；76,77)进入其开锁形态，其中从长口(36b,37b；86b,87b)到连接器(14)的轴线(A)的距离(D)至少等于管子(10)的凸缘(12)的上述半径(R)。
2．根据权利要求1所述的快速连接机构，其特征在于，长口(36b,37b；86b,87b)的前边缘形成一个向后延伸的支承卡子(39；89)。
3．根据权利要求1或2所述的快速连接机构，其特征在于，它包括一个套住连接器(14)并能快速安装在支持机构(40,41；90,91)上的套筒(30；80)，这个套筒(30；80)轴向向前延伸，超过连接器(14)的入口(14b)，并提供一个与上述连接器(14)的入口同心的入口(30b)，从而形成一个适合于容纳锁定凸片(26,27；76,77)各种形态下的腔室(31；81)。
4．根据权利要求3所述的快速连接机构，其特征在于，套筒(30；80)相对于连接器(14)轴向固定，用来支持上述套筒的机构包括至少一个连接器(14)的向前延伸部分(40,41；90,91)，该延伸部分向前轴向延伸，超过上述连接器的入口(14b)，超过的距离至少等于锁定凸片的第二部分(26b,27b；76b,77b)的长度，并且提供的外部径向尺寸大于连接器(14)的第二部件(20)的外部径向尺寸，以便确定用于锁定凸片(26,27；76,77)的腔室(31；81)，套筒(30；80)的前端在上述向前延伸部分(40,41；90,91)的前端上卷边。
5．根据权利要求4所述的快速连接机构，其特征在于，环(24)可滑动安装在连接器(14)的第一部分(18)上，套筒的后部在向前延伸部分(40,41)的后端上卷边(30′)。
6．根据权利要求4或5所述的快速连接机构，其特征在于，锁定凸片(26,27)的第二部分(26b,27b)的前端形成了一个向前延伸的制动卡子(42)，能够与套筒(30)的入口(30b)的边缘配合，使锁定凸片保持在其锁定的位置。
7．根据权利要求1所述的快速连接机构，其特征在于，锁定凸片(26,27)的第二部分(26b,27b)，在相对于横向长口(36b,37b)的前斜面(36a,37a)的相对侧，有一个向外倾斜的后斜面(36c,37c)，与第一部分(26a,27a)相连，并用来与连接器(14)的入口的外圆配合，使上述凸片进入到它的开锁形态。
8．根据权利要求1所述的快速连接机构，其特征在于，控制凸片(76c,77c)使锁定凸片(76,77)撑大，超过环(74)，控制凸片(76c,77c)与锁定凸片一起形成一个相对刚性的组件，上述控制凸片(76c,77c)的端部在锁定凸片(76,77)在自由状态下的形态中与连接器(14)的第一部分(18)的外圆离开一定距离。
9．根据权利要求4或8所述的快速连接机构，其特征在于，用于环的轴向止挡的机构由连接器(14)的外圆的轴肩(19)构成，并且在于套筒(80)的后端在环(74)上卷边，以便将上述环挡靠在上述轴肩上。
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