CN1047834C - 连接两个流体导管的插接式连接器 - Google Patents

连接两个流体导管的插接式连接器 Download PDF

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Abstract

一种连接其一上具有卡持筋的两个流体导管的插接式连接器，具有上具径向通孔的套筒及在套筒内可动的、带有具径向外内斜面的抓住卡持筋的钩子的卡持臂的卡持装置。外斜面在套筒跟卡持装置相对移开时压向容纳钩子的通孔的前缘使钩子更牢地抓紧卡持筋。内斜面在卡持装置跟插入的流体导管相对拉开时贴靠卡持筋使卡持臂撑开以实现脱开。为了易于脱开，卡持装置在至少一对相邻卡持臂间有一个轴向可动地穿过相应通孔朝外突出的释放臂。

Description

连接两个流体导管的插接式连接器
本发明涉及一种用于连接两个流体导管的插接式连接器，流体导管中之一个上具有至少一个卡持筋；这种插接式连接器带有一个其上具有径向的通孔的套筒以及一个可在套筒中轴向移动地导引的圆筒形卡持装置，该卡持装置具有轴向伸展的并且是弹性地易弯曲的卡持臂，卡持臂在其自由端上成形有一个用以抓住一个沿轴向插入卡持装置内的流体导管的卡持筋的后缘的钩子，钩子在其自由端有一个径向上在外面的斜面，该外斜面在套筒跟卡持装置相对移开时压到套筒的、钩子的径向上在外面的部份可轴向移动地容纳在其中的通孔的前缘上，使相应的钩子更牢固地跟卡持筋接合，钩子还有一个径向上在内面的斜面，该内斜面在卡持装置跟插入的流体导管相对拉开时贴靠上卡持筋，使卡持臂被撑开，使脱开能够实现；插接式连接器在套筒的一个内台肩与卡持装置之间带有至少一个密封圈。
在一个这种类型的公知插接式连接器(EP 465 896 B1)中，卡持装置在其轴向上在外面的端头上具有一个径向朝外突出的凸缘，为了能够实现脱开，必须用手在该凸缘上握住卡持装置并轴向朝内压入套筒内以便流体导管在卡持臂径向撑开的情况下沿轴向从卡持装置中拉出。这意味着，必须在轴向上从前面接近插接式连接器。但是在很多情况下不存在这样的条件，例如，插入卡持装置内的流体导管是一个管接头的形式，而此管接头成形在一个壳体、例如一个汽车散热器的壳体上，在此情况下，在插接式连接器与壳体之间的距离常常太小，以致卡持装置的凸缘不能够方便地用手拿住。如果将管接头做得长一些并使卡持筋离散热器壳体的距离大一些，材料消耗就增大。
本发明的目的在于提供一种在本文开始时提到的那种类型的插接式连接器，这种插接式连接器即使在不能从插入侧接近的情况下也能够简便地使插入其内的流体导管脱出。
本发明的目的通过使卡持装置在至少一对相邻的卡持臂之间具有一个可轴向移动地穿过套筒上一个通孔朝外突出的释放臂来实现。
借助于这种释放臂就有可能即使在套筒离另一个物体只有一个很小的间距或全然没有间距的情况下也能通过将卡持装置轴向朝内压入套筒内以使插入的流体导管脱出。
卡持装置可以有一个环，在此环上沿轴向成形有卡持臂与释放臂。这样的结构可节约材料并使卡持装置能够全部插入套筒内而不会有部份伸出套筒之外。因此，构成液体导管的管接头可以设计成短一些的构形，这是因为套筒和卡持装置可以推到管接头上直到离开管接头进入端的的另一端处。
如果卡持臂与释放臂中至少有一个具有一个用于贴靠相应的通孔的后缘以限定卡持装置的插入的径向贴靠面，这也是有利的。这种插入限定不但保证了卡持装置在安装时放置在正确位置上，而且使密封圈在一根流体导管插入卡持装置内时不会由于所引起的卡持装置在套筒内的移动而被挤压。此外，也不需要为密封圈在其与卡持装置之间设置轴向挡圈。
此外最好还设定，为了容纳卡持筋，钩子在其径向上在内面的一侧具有一个凹口，该凹口在其轴向上在外面的内侧由一个拱形的径向的内斜面来限定，而在其轴向上在内面的内侧由一个径向面来限定，这个凹口的尺寸要设定成使卡持筋能够不受其轴向宽度的容差影响地无间隙地容纳在其内。
每个释放臂可以在容纳它的通孔的范围内突出于套筒的圆柱形周边之外。因此可以容易地用手将其握住并跟卡持装置一起推动以使插入的流体导管脱开。
但是，也可以使套筒在每个容纳一个释放臂的通孔的外面两侧上各具有一个与套筒的纵轴线成横向伸展的削平面，并且该穿过此通孔伸展的释放臂伸展超出这个削平面、但最多伸展到套筒的在轴向上邻近通孔两侧的具有不同直径的圆柱形表面中的其直径是较小的那一个表面为止，并且在释放臂的伸出通孔的部份与具有较大直径的套筒表面之间存在一个轴向的中间空间以备插入一个释放工具。在这样的结构中，卡持装置的移动也可以借助于一种例如是叉形扳手这样的工具来实现。
在设置两个相对于套筒的纵轴线径向对置的释放臂，就可以用一只手或一个叉形扳手同时轴向移动两个释放臂以实现脱开。此外，当有一个径向力施加到插接式连接器上时，该两个卡持臂就在很大程度上起到抗御插接式连接器的径向偏移的作用。
释放臂可以是弹性地易弯曲的并具有一个用于贴靠卡持筋的径向外缘的部份圆柱形内面，该内面沿一个斜面转入释放臂的自由端。释放臂的这样的构形也起到防止插接式连接器径向偏移的作用，并从而对插入卡持装置的流体导管起到导引作用。在释放臂的自由端上的斜面因而使流体导管易于插入卡持装置内。
钩子可以具有用于贴靠套筒的内侧的侧向突出部。这样的结构提高了卡持臂抗御插接式连接器侧向偏移的能力。
每个释放臂还可以在其自由端上具有一个径向上在外面的斜面。当插入卡持装置的流体导管由于流体导管的内压力而轴向朝外推压时，这个斜面同样使释放臂径向朝内压到卡持筋上。卡持臂同样地起轴向固定插入的流体导管的作用。
本发明及其进一步的结构发展将在下面借助于附图所示的优选实施例进行详细描述。在附图中：
图1示出一个本发明的插接式连接器的轴向截面和一个待插入该插接式连接器中的、呈带卡持筋的管接头形式的流体导管，一条流体导管套接并牢固地夹紧在该插接式连接器的对置端上；
图2是图1的插接式连接器的前视图；
图3是图1的插接式连接器的侧视图；
图4是图3所示的插接式连接器围绕其纵向轴线旋转90°后的侧视图；
图5是插接式连接器的套筒的一个轴向截面图；
图6是沿图5的剖切线VI-VI切取的截面图；
图7是图5的套筒的侧视图；
图8是图7的套筒围绕其纵向轴线旋转90°后的侧视图；
图9是本发明的插接式连接器的卡持装置的前视图；
图10是沿图9的剖切线X-X切取的、旋转了90°的卡持装置的截面图；
图11是相应于图10所示位置的卡持装置的侧视图；
图12是沿图9的剖切线XII-XII切取的卡持装置的截面图；
图13是相应于图12所示位置的卡持装置的侧视图；
图14示出本发明的插接式连接器的一种变型；
图15至18示出本发明的插接式连接器在使用中的各个阶段，以说明其工作方式；
图19至21示出本发明的插接式连接器的卡持臂与一个进行连接的流体导管的具有不同宽度或尺寸 容差的卡持筋的各种接合状态。
图1至4所示的插接式连接器用于将一个管接头形式的、具有一个外环状卡持筋2的并成形在一个汽车散热器的壳体3上的流体导管1跟一个塑料软管形式的流体导管4连接起来。该插接式连接器含有一个圆筒形的套筒5、一个卡持装置6、两个其间设有一个挡圈9的O形环形式的密封圈7与8和一个套在软管4上并将软管牢固地夹紧在套筒5的带筋的端段11上的可张紧的软管夹箍10或夹紧套筒或夹子。
套筒5的另一端段具有四个沿圆周均匀地分布的长方形的径向通孔12与13，这些通孔沿套筒5的纵向伸展。套筒5的具有通孔12、13的端段的直径大于套筒5的容纳密封圈与挡圈7、8与9的相邻接截段的直径，而套筒5的与端段11相邻接的截段的内径与流体导管1的外径大致相等，而端段11的内径等于流体导管1的内径。图3、4与6至8清楚地示出，套筒5在每个通孔13的外面两侧上各具有一个横向于套筒5的纵轴线伸展的削平面14。套筒5在通孔12、13的纵向两侧具有不同直径的圆柱形表面15与16，与套筒5的端头相邻接的表面16的直径大于表面15的直径。
特别在图9至13中示出，卡持装置6含有一个闭合的环17和两个成形在其上的弹性地易弯曲的卡持臂18以及两个成形在其上的弹性地易弯曲的释放臂19。卡持臂18在其自由端上各有一个用于在流体导管1轴向地插入卡持装置6中时抓住卡持筋2的后缘的钩子20。钩子20在其自由端上具有一个径向上在外面的斜面21并在其径向内侧有一个凹口22，该凹口22在其轴向上在外面的内侧由一个拱形的径向的内斜面23来限定，而其轴向上在内面的内侧由一个径向面24来限定，这个凹口的尺寸要设定成使卡持筋2能够不受轴向宽度容差影响地无间隙地容纳在其内。此外，每个钩子20有一个邻接着其自由端的径向上在内面的斜面25和一个与其轴向上在前面的端头相对的径向的贴靠面26，该贴靠面26用以贴靠在相应的通孔12的后缘上以限定卡持装置6的插入。最后，每个卡持臂在钩子20的前端设有用于贴靠在套筒5的内侧上的侧向突出部27。每个卡持臂18的径向上在内面的面28是部份圆柱形并有一个跟流体导管1的直径相应的直径。
释放臂19位于卡持臂18之间，卡持臂18与释放臂19以相等角度间隔分布在基本上呈圆筒形的卡持装置6的周边上，因而使两个卡持臂18连同其钩子20跟释放臂19一样相对于套筒5或卡持装置6的纵向轴线径向对置。当钩子20的径向上在外面的部份伸入套筒5的通孔12内并在通孔12内可轴向移动时，释放臂19的径向上在外面的部份29也伸入通孔13内并穿过通孔13外伸(特别参看图4)。释放臂19的径向上在外面的部份29还设有一个径向朝外突出的突出部30，该突出部30外伸突出于圆柱形表面15之外，而径向上在外面的部份29的外侧则处在一个其直径小于表面15的直径的外接圆上。径向上在外面的部份29和突出部30也可以在容纳它们的通孔13内轴向移动。跟钩子20一样，径向上在外面的部份29、或者是突出部30也有一个用以贴靠在相应的通孔13的后缘上以限定卡持装置的插入的径向的贴靠面31。释放臂19也是弹性地易弯曲的并具有一个用以贴靠卡持筋2的径向外缘的部份圆柱形的内面32，这个内面32沿一个斜面33转入释放臂19的自由端。同样地，每个释放臂19在其自由端具有一个径向上在外面的斜面34。
图14所示的插接式连接器跟图1至13所示的插接式连接器不同之处仅在于突出部30a较突出部30短，因而没有突出于表面15之外。
在下面借助于图15至18对图1到13所示的插接式连接器的工作方式进行详细描述。
为了将液体导管1与4连接起来，其上连接有如图1所示的流体导管4的插接式连接器套接在流体导管1上，卡持筋2压向钩子20的斜面25，先是卡持臂18径向向外撑开，随着整个卡持装置6从图1所示的位置进一步压入套筒5内，直到卡持臂18与释放臂19的贴靠面26与31贴靠在通孔12与13的后缘上，如图15所示。在这个位置上，密封圈7、8被封在套筒5的台肩35与卡持装置6之间，但没有受到挤压。
通过将插接式连接器与流体导管1进一步推压在一起，卡持臂18最后通过钩子20将卡持筋2抓住，这是由于钩子20通过在图15所示的位置上的扩张所得到的张力回弹到图16所示的位置。在图16所示位置上，流体导管1与软管4相互紧密地连接起来，流体导管1在多处在侧向上被导引以及在径向上被支撑住：一方面支撑在套筒5内，另一方面通过卡持装置6的闭合环17以及通过卡持臂18及释放臂19支撑住。释放臂19通过其部份圆柱形内表面32同样地贴靠着卡持筋2的外周缘而实现支撑。这样的连接因而可承受高的径向力而不会产生插接式连接器相对于流体导管1的径向偏移。
当在图16所示位置上的流体导管1与4中建立起一个高压力时，其轴向分力起作用使套筒5与流体导管1在轴向上被相对地拉开。在这种情况下，卡持臂18的斜面21和释放臂19的斜面34分别碰撞通孔12和13的在前面的内缘，使钩子20和释放臂19的前端段更牢固地压在卡持筋2上，如图17所示。如欲分开流体导管1与4之间的连接，可以用手抓住在图4中示出的、释放臂19的突出于表面15的周缘之外的突出部30来将卡持装置6往回推回到图16所示的位置。在突出部30保持住被握紧的情况下，整个插接式连接器就可以在图18所示的卡持臂18张开的情况下从流体导管1上拉出。
也可以借助于一种常用工具、例如叉形扳手来实现脱开，将叉形扳手与套筒5的纵轴线成横向地插入突出部30与套筒5的前凸缘之间并向后对突出部30施压即能实现。
在不少情况下，如果由于安全原因而不希望用手能够容易地实现分开，就可以采用图14所示的实施形式，在这个实施结构中，突出部30a较短一些，使其不会突出于表面15之外。尽管如此，借助于一个诸如叉形扳手这样的工具还是能够容易地实现脱开的。
特别可从图16与17看出，在连接状态下的插接式连接器跟壳体3只有一个很小的距离。尽管如此，本发明的插接式连接器跟只能从其前面接触到其卡持装置的传统插接式连接器不同，很容易实现脱开。因而构成流体导管1的管接头可以相应地设主得短一些。
图19至21示出卡持臂18跟流体导管1协同工作的情况，流体导管1的卡持筋2由于不同的容差而具有不同的轴向宽度。图19所示的卡持筋2比图20所示的卡持筋略窄一些，而图20所示的卡持筋又比图21所示的卡持筋略窄一些。在所有情况中，卡持筋2由于斜面23的倾斜的并带拱形的构形而不带轴向游隙地、可靠地容纳在钩子20的凹口22内。

Claims (10)

1.一种用于连接两个流体导管(1、 4)的插接式连接器，流体导管中的一个(1)上具有至少一个卡持筋(2)，这种插接式连接器带有一个其上具有径向的通孔(12、13)的套筒(5)以及一个可在套筒中轴向移动地导引的圆筒形卡持装置(6)，该卡持装置具有轴向伸展的并且是弹性地易弯曲的卡持臂(18)，卡持臂(18)在其自由端上成形有一个用以抓住一个沿轴向插入卡持装置(6)内的流体导管(1)的卡持筋(2)的后缘的钩子(20)，钩子(20)在其自由端上具有一个径向上在外面的斜面(21)，该斜面(21)在套筒(5)跟卡持装置(6)相对移开时压到套筒(5)和卡持装置(6)相对移开时压到套筒(5)的、钩子(20)的径向上在外面的部份可轴向移动地容纳在其中的通孔(12)的前缘上，使相应的钩子(20)更牢固地跟卡持筋(2)接合，钩子(20)还有一个径向上在内面的斜面(23)，该斜面(23)在卡持装置(6)跟插入的流体导管(1)相对拉开时贴靠上卡持筋(2)，使卡持臂(18)被撑开并实现脱开，插接式连接器在套筒(5)的一个内台肩(35)与卡持装置(6)之间带有至少一个密封圈(7、8)，其特征在于，卡持装置(6)在至少一对相邻的卡持臂(18)之间具有一个释放臂(19)，该释放臂(19)可轴向移动地穿过套筒(5)上一个通孔(13)朝外突出。
2.按权利要求1所述的插接式连接器，其特征在于，卡持装置(6)具有一个环(17)，在此环(17)上沿轴向成形有卡持臂(18)与释放臂(19)。
3.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其特征在于，卡持臂(18)与释放臂(19)中至少有一个具有一个用于贴靠相应的通孔(12、13)的后缘以限定卡持装置(6)的插入的径向的贴靠面(26、31)。
4.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其特征在于，钩子(20)为了容纳卡持筋(2)而在其径向上在内面的一侧具有一个凹口(22)，该凹口(22)在其轴向上在外面的内侧由一个拱形的径向的内斜面(23)来限定，而在其轴向上在内面的内侧由一个径向面(24)来限定，这个凹口的尺寸设定成使卡持筋(2)能够不受其轴向宽度的容差影响地无间隙地容纳在凹口内。
5.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其特征在于，每个释放臂(19)在容纳它的通孔(13)的范围内突出于套筒(5)的圆柱形周边之外。
6.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其持征在于，套筒(5)在每个容纳一个释放臂(19)的通孔(13)的外面两侧上各具有一个与套筒(5)的纵轴线成横向伸展的削平面(14)，并且该穿过此通孔(13)伸展的释放臂(19)伸展超出这个削平面(14)、但最多伸展到套筒(5)的在轴向上邻近通孔(13)两侧的具有不同直径的圆柱形表面(15、16)中的其直径是较小的那一个表面为止，并且在释放臂(19)的伸出通孔(13)的部分(30a)与具有较大直径的套筒表面(16)之间存在一个用以插入一个释放工具的轴向的中间空间。
7.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其特征在于，设置有两个相对于套筒(5)的纵轴线径向对置的释放臂(19)。
8.按权利要求7所述的插接式连接器，其特征在于，释放臂(19)是弹性地易弯曲的并具有一个用于贴靠卡持筋(2)的径向外缘的部份圆柱形内面(32)，该内面(32)沿一个斜面(33)转入释放臂(19)的自由端。
9.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其特征在于，钩子(20)具有用于贴靠套筒(5)的内侧的侧向突出部(27)。
10.按权利要求1或2所述的插接式连接器，其特征在于，每个释放臂(19)在其自由端上具有一个径向上在外面的斜面(34)。
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