CN105221878B - 一种快速连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快速连接机构，属于机械技术领域。它解决了现有的快速接头长期使用后会使接管夹持不紧，接管晃动以及密封效果不佳的问题。本快速连接机构，设置于外壳上的连接端处，包括插管、密封圈以及设置于插管和密封圈之间的卡环，卡环包括呈环状的卡圈部以及分布于卡圈部内沿的若干个卡齿部，且卡齿部上未与卡圈部相连接的一端向密封圈的一侧倾斜设置，插管的内端能与卡齿部朝向插管的一侧相抵靠，快速连接机构还包括螺帽，该螺帽内侧具有挤压面一，卡圈部位于挤压面一的内侧，卡圈部向挤压面一的一侧弯曲凸出的弯角且该弯角上相对于挤压面一的一侧与挤压面一相抵靠。本快速连接机构连接牢固、密封效果好，更换和维修成本低。

Description

一种快速连接机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种快速连接机构。

背景技术

快速接头的应用使得管道连接技术更加成熟，尤其是直插式快速接头，在日常生活和工业生产设备中得到广泛应用。直插式快速接头相比采用热熔器连接的方式，连接强度高，抗震性好，将连接部位一次性，管内压力越大，使管内径膨胀反使其扣得越紧，避免了松动及漏水的可能性，而且无需热熔，避免了现场焊接作业施工吃力的情况，安装较为快捷。

申请人设计了一种快速接头，并申请了中国专利[其申请号为：201210271931.6；其公告号为：CN102788213B]，该快速接头包括具有连接通道的本体和具有右半圈的卡接组件，至少一个连接通道的口部设有一个卡接组件，连接通道内还设有与卡接组件一一对应的呈管状的内壳体和能使内壳体与接管外表面形成密封的密封圈组件，内壳体的外端与右半圈之间通过扣接结构相连接，扣接结构能使右半圈与内壳体紧密配合形成一个整体，本体通过注塑成型且包覆在整体外侧。其中，卡接组件又包括卡环和插管，卡环整体呈扁平的环状且内沿均匀固连有若干个用于卡住接管的呈梯形的卡齿，卡齿上未固定的一端向连接通道内的方向倾斜以防止接管在卡接后拔出，插管位于连接通道的端口处，当插管向连接通道内推入时能将卡齿顶开，松开对接管的限位，使得接管能拔出。

该快速接头在产品生产时，先将零件连接成一整体放入模具内，再一次注塑成型本体，生产较为方便。但是，在生产过程中，对注塑前的零件置于模具内的位置有较高的精度要求。注塑完成后，因零部件均被包覆在本体内，该快速接头成型后内部各零部件不可调整且不可替换，可能因注塑前零件安装不到位，使得零件之间留下空隙，造成卡环的晃动，从而导致卡环无法稳定地夹持接管。另外，在实际使用过程中，因卡环的卡齿始终受到接管外侧壁的挤压而向快速接头内侧翻转，长期使用后会使卡齿丧失向轴线方向收缩而卡紧接管的弹性恢复力，从而存在接管夹持不紧，接管晃动以及密封效果不佳的情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种连接牢固的快速连接机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种快速连接机构，设置于外壳上的呈圆筒状的连接端处，包括设置于连接端端口处的呈筒状的插管、设置于连接端内侧壁的呈环状的密封圈以及设置于上述插管和密封圈之间的采用金属材料制成的卡环，所述的卡环包括呈环状的卡圈部以及分布于卡圈部内沿的若干个卡齿部，且卡齿部上未与上述卡圈部相连接的一端向上述密封圈的一侧倾斜设置，上述插管的内端能与卡齿部朝向插管的一侧相抵靠，其特征在于，所述的快速连接机构还包括螺纹连接于上述连接端的端口处的呈圆筒状的螺帽，该螺帽内侧具有挤压面一，上述卡圈部位于挤压面一的内侧，所述的卡圈部向上述挤压面一的一侧弯曲凸出并形成截面呈圆弧状的弯角且该弯角上相对于挤压面一的一侧与挤压面一相抵靠。

本快速连接机构中，卡环的卡齿部的内端向远离连接端端口的方向倾斜延伸，而卡环的卡圈部向连接端的端口方向弯曲凸出并形成向连接端端口方向凸出的圆弧状的弯角，即卡齿部的倾斜方向与卡圈部的凸出方向相反。使用时，将接管经连接端的端口插入连接端内并顶开卡齿部，因卡环采用金属材料制成，具有弹性恢复力，所以卡齿部被顶开后会回缩并卡住接管，使得接管无法拔出。因卡环的卡圈部与挤压面一相抵靠且具有挤压面一的螺帽与连接端为螺纹连接方式，如果卡环安装不到位，甚至连接端内侧的密封圈安装不到位，均可通过旋出螺帽的方式来对连接端内部的零部件位置进行调整，保证卡环的卡接效果以及密封圈的密封效果。另外，即便因长期使用或者其它原因导致卡齿部无法通过自身的弹性恢复力回缩卡紧接管，可旋进螺帽，挤压面一能挤压卡圈部并使卡齿部向内回缩，能进一步提高卡紧效果，保证接管连接的稳定性和牢固度。此外，本快速连接机构不仅仅能应用于快速接头的连接端端口处，还可应用于如分集水器等用于连接管件的产品的外壳中，仅需该产品上用于连接接管的连接端呈圆筒状且能与螺帽对应螺纹连接即可。

在上述的快速连接机构中，所述的弯角的圆弧状截面所对应的圆心角为60°～160°。弯角的弯曲角度为60°～160°，使得弯角受到挤压而发生弹性形变时，卡齿部能有足够的形变量，提高了对接管卡接的牢固度。

在上述的快速连接机构中，所述的连接端内还同轴线地设置有呈环状的扣接件，该扣接件与上述密封圈扣接并形成一整体，所述的扣接件上朝向上述螺帽(5)的一端具有挤压面二(61)，该挤压面二(61)与上述挤压面一(51)位置相对且上述卡圈部(21)的外沿与挤压面二(61)相抵靠。扣接件可采用塑料等硬质材料制成，通过扣接件与密封圈配合连接并形成整体，使得质地较软的密封圈能与扣接件一起进行安装，安装较为方便，同时，利用扣接件将卡环与密封圈隔离开，使得密封圈不用承担卡圈部形变的作用力，也能使卡环的限位更稳定，进一步提高卡环对接管固定的稳定性。

在上述的快速连接机构中，所述的扣接件上朝向上述螺帽的一端具有凸出于挤压面二的限位部，上述螺帽螺纹连接于连接端的外侧，所述的限位部位于所述的连接端的端面与上述挤压面一之间，上述卡圈部的外沿与上述限位部的侧部相抵靠。螺帽螺纹连接于连接端的外侧，限位部位于连接端端面与挤压面一之间且能限位部能分别与连接端的端面和挤压面一相抵靠，则不仅能在螺帽旋紧的时候实现对螺帽和连接端之间的硬密封，且能对螺帽的旋进位置进行限位，防止旋进过度而破坏卡环的弹性恢复力，保证卡环的卡接稳定性。另外，卡圈部的外沿既与限位部的侧部相抵靠，又与挤压面二相抵靠，即卡圈部的外沿抵靠在限位部和挤压面二之间形成的台阶处，使得卡圈部的固定更稳定，不会晃动，同时也为卡圈部的弹性形变提供了形变的支点，保证了卡环对接管卡接的稳定性和牢固性。

在上述的快速连接机构中，所述的扣接件与上述连接端的内侧壁周向固定。因卡环定位在扣接件与螺帽之间，扣接件的周向定位可防止卡环转动，避免卡齿部切割管子。

在上述的快速连接机构中，所述的密封圈的内侧面具有与密封圈同轴线的环状扣接槽，所述的扣接件内端的外侧面具有凸出的扣接部且扣接部扣接于上述扣接槽内。将扣接件扣接在密封圈的内侧，能通过扣接件对密封圈起支撑作用，方便安装及保证密封效果。

在上述的快速连接机构中，所述的密封圈内侧面具有数个凸出的密封部，所述的密封部呈环状且与密封圈同轴线设置，数个所述的密封部沿密封圈的轴线方向分布。相对于现有的O型圈仅通过一条线进行密封或者扁平的密封圈通过一个面进行密封或者两个间距较大的密封圈组合进行密封的方式，本快速连接机构中通过一个密封圈内侧设置多个凸出的密封部的形式使得密封圈能对接管的外侧面实现连续的多重密封，不仅安装更方便，且密封效果更好，进一步提高了本快速连接机构的使用寿命。这里，密封部的形状可如说明书附图中所示的，截面呈锥形，也可根据需要调整为其它形状。

在上述的快速连接机构中，所述的密封圈内端面具有凹入的呈环形的让位缺口，所述的让位缺口与密封圈同轴线设置。在密封圈的使用过程中，密封圈的最小内径往往小于接管的最大外径，则在接管插入连接端时，密封圈内侧面的密封部将向内端方向发生形变，开设让位缺口的方式使得密封部能具有形变余地，保证长期形变后能复位而不破坏密封部回位的能力，从而提高本快速连接机构长期使用的密封效果。

在上述的快速连接机构中，所述的密封圈的数量为数个且沿上述连接端的轴线方向分布。在单个密封圈能实现多重密封的基础上，再增加数个密封圈，进一步提高密封效果。

在上述的快速连接机构中，所述的螺帽外侧面为曲面且螺帽外侧面具有若干个凸出的受力块，所述的受力块绕螺帽的轴线均匀分布于螺帽的外侧面上。螺帽外侧面可为圆形的曲面、椭圆形曲面等，使得螺帽不易受外侧面的作用力而旋转，通过设置若干个凸出的受力块的方式使螺帽外侧面凹凸不平，可由特定的工具进行旋紧或松开，保证螺帽的连接稳定性，进而保证卡环的卡接效果。

与现有技术相比，本快速连接机构具有以下优点：

1、本快速连接机构通过卡环上的卡圈部向外弯曲凸出并形成圆弧状的弯角，经可旋进的螺帽上的挤压面一对卡圈部进行挤压而使卡圈部发生弹性形变，进而使与卡圈部连为一体的卡齿部向轴线方向回缩的方式来卡住接管，增强了对接管卡接的牢固度和稳定度。

2、本快速连接机构中设置多个密封圈，且每个密封圈内侧具有数个凸出的密封部，实现了对接管外侧壁的连续多重密封，提高了密封效果。

3、本快速连接机构通过螺纹连接的螺帽来对卡环等零部件进行限位，则当连接端内的零部件安装位置不到位时，可旋出螺帽并进行零部件位置调整，产品组装成品率高，或者当连接端内某一零部件损坏时旋出螺帽进行更换，更换和维修成本低。

附图说明

图1是本快速连接机构连接于筒状的连接端处的剖视结构示意图。

图2是本快速连接机构连接于快速接头内的结构示意图。

图3是本快速连接机构中卡环处的结构放大图。

图4是本快速连接机构中卡环的结构示意图。

图5是本快速连接机构中密封圈的剖视结构示意图。

图6是本快速连接机构连接接管时的剖视结构示意图。

图中，1、连接端；2、卡环；21、卡圈部；22、卡齿部；23、弯角；3、插管；4、密封圈；41、密封部；42、让位缺口；5、螺帽；51、挤压面一；52、受力块；6、扣接件；61、挤压面二；62、限位部；7、接管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图3、图4、图5和图6所示，本快速连接机构设置于外壳上的呈圆筒状的连接端1处，包括卡环2、呈圆筒状的插管3以及设置于连接端1内侧壁的呈圆环状的密封圈4。其中，卡环2包括呈圆环状的卡圈部21以及均匀分布于卡圈部21内沿的若干个卡齿部22且卡齿部22与卡圈部21连为一体。卡齿部22向远离连接端1端口的方向倾斜设置，即卡齿部22的外端与卡圈部21连为一体，卡齿部22的内端向远离连接端1端口的方向倾斜延伸，插管3的内端伸入到连接端1内且能与卡齿部22朝向连接端1端口的一侧相抵靠。

连接端1端口处的外侧还螺纹连接有一呈圆筒状的螺帽5，该螺帽5的内侧壁朝向连接端1的方向具有呈圆环状的挤压面一51，该挤压面一51为与螺帽5的轴线相垂直的平面。连接端1内还还同轴线地设置有呈圆环状的扣接件6，该扣接件6与密封圈4扣接并形成一整体，扣接件6上朝向螺帽5的一端具有呈圆环状的挤压面二61且挤压面二61为与连接端1的轴线相垂直的平面，挤压面一51和挤压面二61的位置相对应。卡环2的卡圈部21位于挤压面一51和挤压面二61之间，卡圈部21向挤压面一的一侧弯曲凸出并形成截面呈圆弧状的弯角且该弯角上相对于挤压面一51的一侧与挤压面一51相抵靠，卡圈部21的外沿与挤压面二61相抵靠，当卡圈部21能受到挤压面一51的挤压时会发生弹性形变。

在本实施例中，卡环2整体采用金属材料制成，具有弹性恢复力；插管3穿设于螺帽5内侧且螺帽5内侧壁具有能阻止插管3沿远离连接端1的方向脱离螺帽5的挡肩；密封圈4的数量为两个且沿连接端1的轴线方向分布，扣接件6的数量同样为两个且采用塑料等硬质材料制成，两个扣接件6分别与两个密封圈4一一扣接，挤压面二61位于与螺帽5相邻的扣接件6上；密封圈4的内侧面具有与密封圈4同轴线的环状扣接槽，扣接件6内端的外侧面具有凸出的扣接部且扣接部扣入扣接槽内；连接端1的内侧壁还具有呈圆环状的凸肩，扣接件6、密封圈4依次紧密抵靠且最内侧的密封圈4抵靠在凸肩上。弯角23沿卡圈部21的径向方向上的宽度与卡环的径向宽度的比值为0.3～0.5；具体比例可选择0.3、0.4、0.5等，优选比例为0.35。

具有挤压面二61的扣接件6上朝向螺帽5的一端具有凸出于挤压面二61的限位部62，该限位部62位于连接端1的端面与螺帽5的挤压面一51之间，卡圈部21的外沿与挤压面二61相抵靠的同时与限位部62的侧部相抵靠。扣接件6的外侧面还与连接端1的内侧面周向固定。具体固定方式可采用在扣接件6外侧面上设置凸点，在连接端1的内侧壁设置凹点的方式。

每个密封圈4内侧面均具有数个凸出的密封部41，密封部41呈环状且与密封圈4同轴线设置，数个密封部41沿密封圈4的轴线方向分布。在本实施例中，密封部41的数量为两个，且截面均呈锥形。密封圈4内端面与密封部41位置对应处具有凹入的呈环形的让位缺口42，该让位缺口42与密封圈4同轴线设置。

如图2所示，螺帽5的外侧面为圆弧面且螺帽5外侧面具有若干个凸出的受力块52，若干个受力块52绕螺帽5的轴线均匀分布于螺帽5的外侧面上，各个受力块52均呈方形且通过凸出于螺帽5外侧面的呈圆环形的受力连接部连为一体。

本快速连接机构使用时，将接管7经连接端1的端口插入连接端1内并顶开卡齿部22，因卡环2具有弹性恢复力，所以卡齿部22被顶开后会回缩并卡住接管7，使得接管7无法拔出。因卡环2通过卡圈部21限位在挤压面一51和挤压面二61之间的方式实现固定且具有挤压面一51的螺帽5与连接端1为螺纹连接方式，如果卡环2安装不到位，甚至连接端1内侧的密封圈4安装不到位，均可通过旋出螺帽5的方式进行调整，保证卡环2的卡接效果以及密封圈4的密封效果。另外，即便长期使用或者其它原因导致卡齿部22无法通过自身的弹性恢复力回缩卡紧接管7,因卡齿部22的倾斜方向与卡圈部21的凸出方向相反，当旋进螺帽5时，挤压面一51能挤压卡圈部21并使卡齿部22向内回缩，能进一步提高卡紧效果，保证接管7连接的稳定性，提高快速连接结构的使用寿命。

此外，挤压面二61的位置根据需要可为连接端1的端口处的端面，则卡环2的卡圈部21可定位在连接端1的端面与挤压面一51之间；另外，本快速连接机构不仅仅能应用于快速接头的连接端1端口处，还可应用于如分集水器等用于连接管件的产品的外壳中，仅需该产品上用于连接接管7的连接端1呈圆筒状且能与螺帽5对应螺纹连接即可。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种快速连接机构，设置于外壳上的呈圆筒状的连接端(1)处，包括设置于连接端(1)端口处的呈筒状的插管(3)、设置于连接端(1)内侧壁的呈环状的密封圈(4)以及设置于上述插管(3)和密封圈(4)之间的采用金属材料制成的卡环(2)，所述的卡环(2)包括呈环状的卡圈部(21)以及分布于卡圈部(21)内沿的若干个卡齿部(22)，且卡齿部(22)上未与上述卡圈部(21)相连接的一端向上述密封圈(4)的一侧倾斜设置，上述插管(3)的内端能与卡齿部(22)朝向插管(3)的一侧相抵靠，其特征在于，所述的快速连接机构还包括螺纹连接于上述连接端(1)的端口处的呈圆筒状的螺帽(5)，该螺帽(5)内侧具有挤压面一(51)，上述卡圈部(21)位于挤压面一(51)的内侧，所述的卡圈部(21)向上述挤压面一(51)的一侧弯曲凸出并形成截面呈圆弧状的弯角(23)且该弯角(23)上相对于挤压面一(51)的一侧与挤压面一(51)相抵靠，旋进螺帽(5)时，所述的挤压面一(51)能挤压卡圈部(21)。

2.根据权利要求1所述的快速连接机构，其特征在于，所述的弯角(23)的圆弧状截面所对应的圆心角为60°～160°。

3.根据权利要求1或2所述的快速连接机构，其特征在于，所述的连接端(1)内还同轴线地设置有呈环状的扣接件(6)，该扣接件(6)与上述密封圈(4)扣接并形成一整体，所述的扣接件(6)上朝向上述螺帽(5)的一端具有挤压面二(61)，该挤压面二(61)与上述挤压面一(51)位置相对且上述卡圈部(21)的外沿与挤压面二(61)相抵靠。

4.根据权利要求3所述的快速连接机构，其特征在于，所述的扣接件(6)上朝向上述螺帽(5)的一端具有凸出于挤压面二(61)的限位部(62)，上述螺帽(5)螺纹连接于连接端(1)的外侧，所述的限位部(62)位于所述的连接端(1)的端面与上述挤压面一(51)之间，上述卡圈部(21)的外沿与上述限位部(62)的侧部相抵靠。

5.根据权利要求3所述的快速连接机构，其特征在于，所述的扣接件(6)与上述连接端(1)的内侧壁周向固定。

6.根据权利要求3所述的快速连接机构，其特征在于，所述的密封圈(4)的内侧面具有与密封圈(4)同轴线的环状扣接槽，所述的扣接件(6)内端的外侧面具有凸出的扣接部且扣接部扣接于上述扣接槽内。

7.根据权利要求1所述的快速连接机构，其特征在于，所述的密封圈(4)内侧面具有数个凸出的密封部(41)，所述的密封部(41)呈环状且与密封圈(4)同轴线设置，数个所述的密封部(41)沿密封圈(4)的轴线方向分布。

8.根据权利要求7所述的快速连接机构，其特征在于，所述的密封圈(4)内端面具有凹入的呈环形的让位缺口(42)，所述的让位缺口(42)与密封圈(4)同轴线设置。

9.根据权利要求7或8所述的快速连接机构，其特征在于，所述的密封圈(4)的数量为数个且沿上述连接端(1)的轴线方向分布。

10.根据权利要求1或2所述的快速连接机构，其特征在于，所述的螺帽(5)外侧面为曲面且螺帽(5)外侧面具有若干个凸出的受力块(52)，所述的受力块(52)绕螺帽(5)的轴线均匀分布于螺帽(5)的外侧面上。