CN105202293B - 空心螺钉以及包含空心螺钉的连接装置和液压连接件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于流体传导连接的空心螺钉。空心螺钉包含具有螺纹的至少部分空心的基体。基体具有增厚部分，增厚部分具有相对于基体的纵轴倾斜的密封表面。在这种情况下，密封表面配置成通过密封圈的插入提供相对于在空心螺钉的旋紧状态中的另一组件的密封。根据本发明，密封表面包含环形槽。提供环形槽以便至少部分径向支撑密封圈的外边缘和/或内边缘。在这种情况下，增厚部分配置为设置在基体的一端上的螺钉头，所述螺钉头具有用于工具的工作表面，工具对应于工作表面。所述工作表面配置成以便通过与工作表面的接合的工具围绕纵轴施加扭矩到空心螺钉。基体也具有在纵轴方向上或平行于纵轴的方向上延伸的内部通道，所述内部通道朝着基体的一端开口并且通过流体传导连接部连接到至少一个侧通道，侧通道设置在基体中并且相对于纵轴倾斜。基体也具有无螺纹的杆，其中侧通道设置在杆的区域中。本发明进一步地涉及用于两个组件的流体传导连接的连接装置并且涉及在液压软管和制动系统的组件——尤其制动钳或制动轮缸——之间的液压连接件。

Description

空心螺钉以及包含空心螺钉的连接装置和液压连接件

技术领域

本发明涉及用于流体传导连接的空心螺钉。

背景技术

空心螺钉用作机械连接并且同时用作至少两个组件的流体传导连接件。如同在其他螺钉的情况下，空心螺钉也具有大体螺栓形或销形的带螺纹的基体。这可能是内螺纹。优选地，螺纹配置为外螺纹。螺纹用作旋紧到第一组件。为此目的，空心螺钉的螺纹至少部分地与第一组件的相应配合螺纹的接合。为了将第一组件连接到第二组件，在这种情况下基体具有增厚部分。以这种方式，通过空心螺钉穿过第二组件的通孔，在增厚部分和第一组件之间可以插入第二组件。

与螺钉相比，空心螺钉具有以至少部分空心的基体形式的内部通道。通常，第一组件具有配备有配合螺纹的流体传导孔。通过将空心螺钉旋紧到第一组件，所述孔有效地延长到空心螺钉。为了相对于插入的第二组件提供流体传导连接，空心螺钉通常具有至少一个横向孔。如此配置成的侧通道这种情况下通过流体传导连接部连接到空心螺钉的内部通道。此外，第二组件也具有通道，该通道——在两个组件的连接状态下——现在对应于空心螺钉的侧通道。以这种方式，通过空心螺钉，第一和第二组件不仅通过流体传导连接而且也通过机械连接部连接。除由螺纹允许的刚性连接之外，通过施加相应的扭矩，也可以产生相应的非刚性连接。

在气动和液压系统中发现关于空心螺钉的应用的传统领域。尤其，在车辆的制动系统中，空心螺钉用作大体柔性的制动软管和制动钳或制动轮缸之间的流体传导连接器。对于这样的连接，在这种情况下使用所谓的“班卓琴螺栓（Banjo bolt）”。所述螺栓具有除空心螺钉之外的至少一个密封圈。密封圈可以由例如比如铜或铝或包含这样的材料的软金属制成。安装的“班卓琴螺栓”的典型结构具有形成为螺钉头的空心螺钉的增厚部分、第一密封圈、环形部分（例如，作为制动软管的连接件）、第二密封圈以及制动钳或制动轮缸的相应表面。

专利文献US 2003/0042737 A1公开了用于液压连接的包含“班卓琴螺栓”形式的空心螺钉的连接装置。为了降低成本以及尤其由多个零件同时使用造成的困难，提出了第一和第二密封圈的组合。为此目的，两个密封圈通过连接部分耦接在一起。以这种方式，密封圈中的一个的固定是足够的，以便不失去另一个。同时，这设计为提供旨在告知可能过度拧紧的连接的指标。为此目的，连接部分相应地设计为刚性且向上弯曲，使得当空心螺钉拧紧时设置在其上的密封圈仅到达它们的预期位置和方向。根据通过各自平坦密封表面之间的两个密封圈的相对转动的连接部分的变形，可以推断连接是过度拧紧的。

专利文献WO 2005/116507 A公开了具有密封圈和将所述密封圈耦接在一起的连接部分的组合的相似结构。

连接在一起的这样的密封圈的制造因此抬高了其生产成本。此外，连接部分连同密封圈必须精确地适应要插入的组件的各自尺寸。尤其，在狭小的空间条件下，流体传导连接由于连接部分而不能以这种方式产生。

专利文献US 5,011,192 A也公开了包含“班卓琴螺栓”的液压连接件。尤其，为了获得要插入的制动软管的连接件形式的组件的密封连接，制备密封圈和密封表面两者。为此目的，各自处于彼此接触的表面具有凹部，凹部是V形截面并且以环形的方式围绕彼此邻接的各自连接区域延伸。这导致密封圈的表面和插入组件的密封表面上的啮合接合。

尤其，在要插入的组件中需要包含这样的凹部是与相应成本有关。同时，必须保持相对于充当配合件的密封圈的高精确度，以便齿形式的单独的V形凹部实际上以密封的方式彼此接合。

这样的连接要实现的密封作用取决于或单独表面和/或密封表面之间的单个或多个密封圈的足够变形。尤其，当空心螺钉拧紧时，与螺钉头接触的密封圈经受除夹紧力之外的不小的摩擦力。这是因为空心螺钉——当拧紧时其围绕它的纵轴转动——或者在密封圈的表面上转动或者随其拖所述密封圈，使得密封圈在组件的各自其他表面上转动。在任何情况下，如果超过夹紧力的特定值，这可能导致紧接在紧邻空心螺钉的螺钉头下方设置的密封圈经受不受控制的径向变形并且被挤出它的位置。在这样的连接已经产生之后，这通常导致液压泄露。

关于公开的缺点和可能泄露的高风险，因此，通过空心螺钉的这样的流体传导连接具有更多的改进空间。

发明内容

在这样的背景下，本发明的目的是改进空心螺钉以及包含空心螺钉的连接装置和能够相应产生的液压连接，使得密封圈的不受控制的弱化或甚至破坏的风险降低以便允许稳健装配。

根据本发明，目的是通过以下说明书中所阐述的空心螺钉实现的。

应该提到的是，在下面的描述中单独提出的特征可以任何技术上有利的方式彼此结合并且因此公开本发明的更多实施例。

因此，最初公开适合于产生流体传导连接的空心螺钉。这种连接尤其可以是在车辆的制动系统的背景下的液压连接。

空心螺钉包含具有螺纹的至少部分空心的基体。螺纹可以优选地是外螺纹。在其纵轴方向上延伸的基体具有至少部分突出基体的截面的增厚部分。增厚部分具有相对于基体的纵轴倾斜的密封表面。在这种情况下，密封表面可以在例如垂直于基体的纵轴延伸的平面上延伸。所述密封表面配置成通过密封圈的插入提供相对于在空心螺钉的旋紧状态中的另一组件的密封。

根据本发明，设置在增厚部分上的密封表面包含环形槽。环形槽可以优选地配置成尤其是围绕基体的纵轴的环形。当然，在此也可想到其他轮廓和形状，原则上，所述轮廓和形状基本上适应于要使用的密封圈的形状或反之亦然。在任何情况下，在增厚部分中提供环形槽以便至少部分径向地支撑密封圈的外边缘和/或内边缘。也就是说，环形槽用于至少在一定程度上使要使用的密封圈嵌入到增厚部分中。

在这种情况下，在区域中创造密封圈的横向支撑，环形槽在该区域上具有可以与密封圈的外边缘和/或内边缘接触的这些横向限定壁。这些区域可以减少到例如密封圈的外边缘的部分。以这种方式，提供远离空心螺钉的纵轴的在径向方向上的密封圈的至少部分支撑。可选地或附加地，所述区域可以减少或延伸到密封圈的内边缘的部分。结果，相应地提供朝着空心螺钉的纵轴的在径向方向上的密封圈的至少部分支撑。

此外，增厚部分具有提供用于工具的工作表面，工具对应于工作表面。在这种情况下，工作表面配置成以便通过与工作表面接合的工具围绕纵轴施加扭矩到空心螺钉。以这种方式，用于提供密封表面的增厚部分可以同时使用以便产生与适当工具的扭矩传递接触。特别优选地，为此目的，工作表面可以围绕基体的纵轴延伸，其中它具有多边形——尤其六边形——外围边缘。这样的轮廓可以——如果需要的话——与例如作为杠杆臂的启齿扳手或开口扳手接合。

在这种情况下，基体的增厚部分配置为螺钉头。为此目的，螺钉头可以优选地具有多边形——尤其六边形——的外围边缘。有利地，螺钉头设置在基体的一端。以这种方式，能够实现空心螺钉的紧凑尺寸。特别优选地，在这种情况下螺钉头设置在与配备有螺纹的基体的部分相对的一端上。在这种情况下，螺纹延伸直到与螺纹头相对的端。

为了能够通过空心螺钉产生流体传导连接，基体具有在它的纵轴方向上或平行于它的纵轴的方向上延伸的内部通道。这个内部通道可以有利地延伸直到基体的一端，其中内部通道朝着基体的所述端开口。内部通道的这个开口可以有利地位于与配置为螺钉头的基体的增厚部分相反的基体的端上。此外，内部通道可以通过流体传导连接有利地连接到至少一个侧通道，所述侧通道设置在基体中并且相对于纵轴倾斜。以这种方式，内部通道通过连接到其的侧通道有效地延长，使得可以实现因此连接在一起的组件之间的流体传导连接。

根据设计和需要，也可以设置多个侧通道，所述侧通道从内部通道径向延伸到基体的外围并且以单独开口的形式穿透所述基体。

此外，基体具有不具有螺纹——尤其外螺纹——的部分。这个无螺纹部分形成基体的杆。这里，连接到基体的内部通道的至少一个侧通道设置成使得朝着基体的外围的其开口位于杆的区域。在这种情况下，杆可以具有例如圆形截面，其可以由例如要插入的组件中的相应孔的侧壁包围。通过使所述孔和杆尽可能准确地配合，在其间的间隙的尺寸可能已经减少，这促进高度密封作用。

产生的优势是在环形槽内径向支撑密封圈的可能性。结果，有效地防止密封圈横向挤出它的安装位置，其以其他方式可能是可能的。在这种情况下，如同以前，密封圈可以通过拧紧空心螺钉而在其各自厚度和/或高度上压缩。然而，其可能的径向材料压缩减少到区域，该区域不能支撑在抵靠环形槽的区域的侧面上。因此一俟环形槽的深度对应于密封圈的厚度和/或高度，提供完全支撑。由于环形槽设置在增厚部分中，密封圈的不受控制的弱化或甚至破坏现在减少到最低限度。以这种方式，允许相对于这样的流体传导连接的安装的总体上更稳健的装配。

相对于这样的密封表面的齿状实施例的优点是根据本发明的支撑仅减少到限定环形槽的侧壁的一侧或两侧。也就是说，在没有所述密封圈通过齿状实施例的任何突出区域弱化的情况下，密封圈仅能够支撑在这些侧壁中的至少一个上。在这方面，密封圈的全部截面高度维持并且因此可用于密封连接。结果，这有效地阻碍密封圈的形式的密封装置潜在地横向——尤其径向地凸出。

此外，相对于环形槽的槽基有效地突出的侧壁，可以用于例如停止部的形式的限制件。这意味着当产生连接时，密封装置仅能够压缩和/或挤压足够远直到突出侧壁支靠相应元件的密封表面。结果，环形槽形成一种类型的预定义空间，在预定义空间内密封装置可以独立于各自拧紧扭矩以受控制的方式设置。以这种方式，例如，可以阻碍密封装置的太大变形和/或限定密封装置的变形程度。同时，当连接足够紧并且因此例如通过施加扭矩密封时，对产生这种连接的个人是直接显而易见的。

根据本发明的已经公开的空心螺钉允许对简单实施并且成本效益好的空心螺钉的已知实施例的改进。在没有附加组件或复杂调整的情况下，设置在基体的增厚部分中的环形槽——优选地形成为螺钉头——允许密封圈的有利定位。由于环形槽的侧壁至少部分围绕所述密封圈，一俟密封圈由于施加到空心螺钉的扭矩而挤压时，密封圈与之抵靠地支撑。因此在安装过程期间，显著地简化这样的流体传导连接的创建，这是由于大大减少密封圈的不受控制的弱化或甚至破坏的风险。结果，根据本发明的空心螺钉允许要因此连接在一起的组件的稳健装配。

环形槽可以在没有材料的移除的情况下例如滚压进增厚部分的密封表面。可选地或对于环形槽的可能后处理，所述环形槽也可以通过切割——例如通过材料的移除——并入。

本发明进一步地涉及用于两个组件的流体传导连接的连接布置。在这种情况下，连接布置具有至少一个密封圈和空心螺钉。空心螺钉可以优选地是根据本发明的如上面所述的空心螺钉。

这里使用的空心螺钉具有有螺纹的至少部分空心的基体。此外，基体具有增厚部分。增厚部分具有相对于基体的纵轴倾斜的密封表面。密封表面配置成通过密封圈的插入提供相对于在空心螺钉的旋紧状态中的组件中的一个的密封。

根据本发明，增厚部分上的密封表面具有环形槽。提供这个环形槽以便至少部分径向地支撑密封圈的外边缘和/或内边缘。

在这种情况下，增厚部分具有用于工具的工作表面，工具对应于工作表面。为此目的，工作表面配置成以便扭矩能够通过与工作表面接合的工具围绕纵轴施加到空心螺钉。为此目的，增厚部分配置为螺钉头，其设置在基体的一端上。

此外，基体具有在纵轴方向上或平行于纵轴的方向上延伸的内部通道，所述内部通道朝着基体的一端开口。在这种情况下，内部通道通过流体传导连接部连接到至少一个侧通道，侧通道设置在基体中并且相对于纵轴倾斜。基体也具有无螺纹的杆，其中侧通道设置在这个杆的区域中。

产生的优势已经连同上面更详细描述的根据本发明的空心螺钉进行公开，以便在此刻参考先前的实施例。有利实施例已经在这种背景下揭露，并且现在提出空心螺钉相应地应用于连接装置的实施例。在这方面，也考虑并且相应要求保护上面关于空心螺钉解释的特征和根据本发明的连接布置的组合。这也应用于仍然要在下文描述的根据本发明的连接装置的有利发展。

因此，以特别优选的方式，环形槽可以具有槽基部，槽基部以相对于密封表面一距离向后设置到基体的增厚部。所述距离在这种情况下定义相对于增厚部分的密封表面的环形槽的深度。特别优选地，限定环形槽和槽基部的环形槽的内和外侧表面可以在每种情况下在其间封闭90º的角。也就是说，环形槽的侧表面可以从槽基部朝着密封表面垂直延伸。特别优选地，槽基部距离密封表面的表面的距离可以小于密封圈的厚度和/或高度。以这种方式，实现了密封圈不完全位于环形槽中并且不与密封表面齐平终止，而是突出超出密封表面。

这个突出的结果是增厚部分上的密封表面与密封圈直接接触并且组件不能彼此支靠，但是相对于彼此间隔突出部的高度。因此，实现最大可能的密封作用，因为夹紧力——由螺纹的螺距结合在纵轴方向上的施加扭矩造成——仅作用于密封圈。为了通过环形槽获得在径向方向上的密封圈的最大可能表面区域上方的支撑，本领域技术人员必须预先确定用于密封圈的突出部的合适尺寸。尤其，基于所需的扭矩和用于密封圈的比如铜或铝这样的材料的选择，在这里必须给出存在的密封圈的压缩的考虑。

本发明提供了环形槽的外直径可以对应于密封圈的外部直径。优选地，环形槽在这种情况下可以设计为圆形。

可选地或附加地，环形槽的内直径可以对应于密封圈的内直径。

在本发明的意义范围内的术语“对应”意思是密封圈和环形槽的尺寸之间有足够的间隙以便能够将密封圈插入到环形槽中。当然，配合可以紧密以便密封圈因此能够针对安装过程预固定。在这种情况下，应该注意配合不选择的如此紧密以致当空心螺钉拧紧时来自密封圈或增厚部分的任何材料被剪切掉并且可能潜在地阻碍密封作用。

最后，本发明还涉及液压软管和制动系统的组件之间的液压连接。这个组件优选地是制动钳或制动轮缸。制动系统可以尤其是车辆的制动系统。

根据本发明的液压连接包含密封圈和具有密封圈和空心螺钉的连接装置。连接装置和/或空心螺钉可以优选地是如上面所公开的。空心螺钉具有包含螺纹并且至少部分空心的基体。基体具有增厚部分，增厚部分具有相对于基体的纵轴倾斜的密封表面。在这种情况下，密封表面配置成通过密封圈的插入和液压管的连接环，提供相对于在空心螺钉旋紧到制动系统的组件的状态下的连接环的表面和增厚部分的密封表面的密封。

为此目的，在制动系统的组件的表面和空心螺钉的基体的增厚部分之间插入液压软管的连接环。

根据本发明，增厚部分上的密封表面具有环形槽。提供这个环形槽以便至少部分径向地支撑密封圈的外边缘和/或内边缘。

在这种情况下，增厚部分具有用于工具的工作表面，工具对应于工作表面。为此目的，工作表面配置成以便扭矩能够通过与工作表面的接合的工具围绕纵轴施加到空心螺钉。为此目的，增厚部分配置为设置在基体的一端上的螺钉头。

此外，基体具有在纵轴方向上或平行于纵轴的方向上延伸的内部通道，所述内部通道朝着基体的一端开口。在这种情况下，内部通道通过流体传导连接部连接到至少一个侧通道，侧通道设置在基体中并且相对于纵轴倾斜。基体也具有无螺纹的杆，其中侧通道设置在这个杆的区域中。

上面已经连同根据本发明的空心螺钉和根据本发明的连接装置以及相应应用于根据本发明的液压连接，解释了产生的优势。

Claims (5)

1.一种用于流体传导连接的空心螺钉，包含具有螺纹的至少部分空心的基体，所述基体具有增厚部分，所述增厚部分具有相对于所述基体的纵轴倾斜的密封表面，所述密封表面配置成齿状，所述密封表面在垂直于所述基体的纵轴延伸的平面上延伸，其中所述密封表面配置成通过密封圈的插入提供相对于在所述空心螺钉的旋紧状态中的另一组件的密封，

其中，

设置在所述增厚部分上的所述密封表面包含环形槽，提供所述环形槽以便至少部分径向地支撑所述密封圈的外边缘和内边缘，其中所述增厚部分配置为设置在所述基体的一端上的螺钉头，所述螺钉头具有用于工具的工作表面，所述工具对应于所述工作表面，并且所述工作表面配置成以便通过与所述工作表面接合的所述工具围绕所述纵轴施加扭矩到所述空心螺钉，其中基体具有在所述纵轴方向上或平行于所述纵轴的方向上延伸的内部通道，所述内部通道朝着所述基体的一端开口并且通过流体传导连接部连接到至少一个侧通道，所述侧通道设置在所述基体中并且相对于所述纵轴倾斜，其中所述基体具有无螺纹的杆并且所述侧通道设置在所述杆的区域中；所述环形槽具有槽基部，所述槽基部以相对于所述密封表面一距离向后设置到所述增厚部分中，其中所述距离小于所述密封圈的厚度。

2.一种用于两个组件的流体传导连接的连接装置，具有密封圈和如权利要求1所述的空心螺钉，所述空心螺钉具有基体，所述基体具有螺纹并且至少部分空心，其中所述基体具有增厚部分，所述增厚部分具有相对于所述基体的纵轴倾斜的密封表面，所述密封表面配置成齿状，所述密封表面在垂直于所述基体的纵轴延伸的平面上延伸，所述密封表面配置成通过密封圈的插入提供相对于在空心螺钉的旋紧状态中的所述组件中的一个的密封，

其中，

设置在所述增厚部分上的所述密封表面包含环形槽，提供所述环形槽以便至少部分径向地支撑所述密封圈的外边缘和内边缘，其中所述增厚部分配置为设置在所述基体的一端上的螺钉头，所述螺钉头具有用于工具的工作表面，所述工具对应于所述工作表面，并且所述工作表面配置成以便通过与所述工作表面接合的所述工具围绕所述纵轴施加扭矩到所述空心螺钉，其中所述基体具有在所述纵轴方向上或平行于所述纵轴的方向上延伸的内部通道，所述内部通道朝着所述基体的一端开口并且通过流体传导连接部连接到至少一个侧通道，所述侧通道设置在所述基体中并且相对于所述纵轴倾斜，其中所述基体具有无螺纹的杆并且所述侧通道设置在所述杆的区域中；所述环形槽具有槽基部，所述槽基部以相对于所述密封表面一距离向后设置到所述增厚部分中，其中所述距离小于所述密封圈的厚度。

3.如权利要求2所述的连接装置，

其中所述环形槽的外直径对应于所述密封圈的外直径。

4.如权利要求2所述的连接装置，

其中

所述环形槽的内直径对应于所述密封圈的内直径。

5.一种在液压软管和制动系统的组件之间的液压连接件，其包含密封圈和如上述权利要求2-4中任一项所述的连接装置，所述连接装置具有密封圈和空心螺钉，所述空心螺钉具有包含螺纹并且至少部分空心的基体，其中基体具有增厚部分，所述增厚部分具有相对于所述基体的纵轴倾斜的密封表面，所述密封表面配置成齿状，所述密封表面在垂直于所述基体的纵轴延伸的平面上延伸，所述密封表面配置成以便通过所述密封圈的插入和所述液压软管的连接环提供相对于在所述空心螺钉旋紧到所述制动系统的所述组件的状态中的所述连接环的表面的密封，

其中，

设置在所述增厚部分上的所述密封表面包含环形槽，提供所述环形槽以便至少部分径向地支撑所述密封圈的外边缘和内边缘，其中所述增厚部分配置为设置在所述基体的一端上的螺钉头，所述螺钉头具有用于工具的工作表面，所述工具对应于所述工作表面，并且所述工作表面配置成通过与所述工作表面接合的所述工具围绕所述纵轴施加扭矩到所述空心螺钉，其中所述基体具有在所述纵轴方向上或平行于所述纵轴的方向上延伸的内部通道，所述内部通道朝着所述基体的一端开口并且通过流体传导连接部连接到至少一个侧通道，所述侧通道设置在所述基体中并且相对于所述纵轴倾斜，其中所述基体具有无螺纹的杆并且侧通道设置在杆的区域中；所述环形槽具有槽基部，所述槽基部以相对于所述密封表面一距离向后设置到所述增厚部分中，其中所述距离小于所述密封圈的厚度。