CN1058780C - 管子接头 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个目的在于提供具有较长使用寿命的管子接头(10)，其中即使来自管子的外力不断地施加于环形爪(112)上也能够避免发生应力集中现象。在本发明的管子接头(10)中，环形爪(112)形成具有外缺口部分(113)和内缺口部分(115)的锯齿形。环形爪(112)具有：多个外环部分(117)；多个内环部分(119)，每一内环部分设置在相邻的两外环部分(117)之间；多个连接部分(120)，每一连接部分将内环部分(119)的一端与外环部分(117)的一端相连接起来。

Description

管子接头
本发明涉及一种管子接头。
目前，用来将管子接到具有一定压力的装置的管子接头有很多种类型。
法国专利FR2591309中揭示了一种管子接头，包括一圆筒形接头主体；一由弹性板材制成的环形爪，其外边缘在管子的插入方向弯曲并被保持在接头主体的环槽内，该环形爪具有多个同外边缘起朝着中心径向形成的外缺口部分，以及多个自内边缘起朝外边缘径向形成的内缺口部分，诸外缺口和诸内缺口部分交替设置以将环形爪制成锯齿形，环形爪的内边缘能咬住插入接头主体内的管子的外圆周面，以防止管子向脱出方向移动；一释放筒体设置在接头主体内并能轴向移动；锯齿状环形爪具有多个外环部分，多个设在相邻外环部分之间的内环部分，多个连接内环部分一端与外环部分相应端的连接部分，诸外缺口部分为U形，相互面对并构成U形外缺口的相邻两连接部分的内边缘平行设置并垂直于环形爪的外边缘。
图6中示出了一种广泛使用的、传统的管子接头100。下面结合图6来说明这种传统管子接头100的结构。
一圆筒形接头主体102具有一螺纹部分104，该螺纹部设置在主体的左端部，并能将管子接头100固定于一具有一定压力的装置上去(未示)。接头主体102藉切削而制成，因此它通常由具有高可切削性能的金属制成，例如黄铜。
一导向筒部106的左端部插入接头主体102的右端部，并通过填隙而固定在其中。导向筒部106也由具有高可切削性能的金属制成，例如黄铜。
一环形止动件108也由具有高可切削性能的金属制成，例如黄铜。止动件108通过填隙固定在导向筒部106的左端部内。
一释放筒体110由塑料制成。该释放筒体110可滑动地设置在导向筒部106的右端部内，并能作轴向移动。
一环形爪112由一具有足够弹性的薄金属板(大约0.2毫米)例如磷青铜制成。该环形爪112设置在导向筒部106内的止动件108的右侧上。
如图7所示，环形爪112具有多个自外边缘朝着中心径向地形成的V形外缺口部分113，以及多个自内边缘朝着外边缘形成的内缺口部分115。外缺口部分113和内缺口部分115交替地设置在圆周方向以将环形爪112形成锯齿形。环形爪112的一外边缘在管子插入方向(向左)弯曲并被保持在导向筒部106内的环槽106a中(参见图8)。环形爪112的内边缘能咬住插入接头主体102内的管子130的外圆周面(参见图8)，以防止管子130向管子脱出的方向(向右)移动。
当释放筒体110推入导向筒部106内时，环形爪112的内边缘被释放筒体110的一内端推向止动件108，从而使环形爪112的内边缘松开管子130。通过松开管子130，就能将管子130从管子接头100中拉出。
一由橡胶制成的密封件116紧紧地接触管子130的外圆周面从而能防止流体从其中泄漏出来。
但是，传统的管子接头100具有以下一些缺点。
当压力流体被引入已与具有一定压力的装置相连的塑料管子130中时，管子130的外径根据流体压力的变化而变化。通过改变管子130内的流体压力，来自管子130的、其大小连续变化的外力始终作用于环形爪112的内边缘。也就是说，环形爪112的内边缘始终按箭头X所示方向移动(参见图8)。
另一方面，环形爪112的外边缘接触导向筒部106的环槽106a的内表面，因此限制了它的移动。采用这种结构，当环形爪112的内边缘在箭头X方向移动时，V形空间或诸V形外缺口部分113是不断张开和闭拢的。
如果某一V形外缺口部分113不断地张开和闭拢，应力就重复地集中在该外缺口部分113上，因此在与该外缺口部分113的最内部分相对应的部分上出现诸裂纹114(参见图7)。于是，环形爪112将沿着诸裂纹114而裂开。
本发明的一个目的在于提供一种具有较长使用寿命的管子接头，其中即使来自管子的外力重复作用于环形爪，也能够避免发生应力的集中。
为了达到本发明的目的，本发明的管子接头包括：
一制成圆筒形形状的接头主体；
一由弹性板材制成的环形爪，该环形爪的一外边缘在管子插入方向弯曲并被保持在所述接头主体内的环槽内，所述环形爪具有多个自外边缘起朝着中心径向地形成的外缺口部分，以及多个自一内边缘起朝着外边缘径向地形成的内缺口部分，诸外缺口部分和诸内缺口部分交替设置以将所述环形爪形成锯齿形，其中形成锯齿形形状的所述环形爪具有：
多个外环部分；
多个内环部分，每一内环部分设置在相邻的两外环部分之间；
多个连接部分，每一连接部分将所述内环部分的一端和所述外环部分的与所述内环部分的所述端相对应的一端相连接起来，
诸外缺口部分均大体上呈U形，
相互面对并构成每一U形外缺口部分的、相邻的两连接部分的内边缘均平行设置并大体上垂直于所述环形爪的外边缘。
所述环形爪的内边缘能咬住插入所述接头主体内的管子的外圆周面，以防止管子向脱出的方向移动；
一释放筒体，设置在所述接头主体内并能轴向移动，所述释放筒体能推动所述环形爪的内边缘以松开管子，
其特点在于，每一连接部分具有一大体上宽度是固定的、具有一预定长度的部分。
在本发明中，相互面对并构成每一U形外缺口部分的、相邻的两连接部分的内边缘均平行设置并大体上垂直于所述环形爪的外边缘。因此，由于管子内发生的压力变化而产生的外力藉连接部分和外环部分而垂直地传递给环槽，从而使外力不能起到张开和闭拢U形外缺口部分的作用力的作用。采用这种结构，可以防止发生在连接部分处的应力集中。并且可以显著延长环形爪或管子接头的使用寿命。
每一连接部分有一部分其宽度大体上是固定的。由于有了这种固定宽度的部分，可以有效地避免应力集中，从而进一步延长使用寿命。
弯曲所述环形爪的外边缘的位置位于连接内缺口部分的最深或最里面部分的虚圆线上。
接头主体本身包括：一圆筒形基部；以及一其一端与所述圆筒形基部的一端相连的导向筒部，其中所述环形爪设置在所述导向筒部内，所述释放筒体可滑动地设置在所述导向筒部的另一端内，所述导向筒部和所述释放筒体通过冲压金属材料制成。在通过冲压金属材料制造导向筒部和释放筒体的情况下，与通过切削制造相比，它们能以较短的时间进行制造，因此可以减少管子接头的制造成本。
所述释放筒体具有多个啮合孔，这些啮合孔设置在里面部分的一外圆周面上并设置在圆周方向，每一啮合孔的轴向长度比宽度长，所述导向筒部具有多个啮合件，这些啮合件径向向内延伸，能分别与啮合孔啮合从而限制所述释放筒体的轴向移动。
此外，所述啮合件可以是舌片状件，这些舌片通过切削所述导向筒部的另一端的若干部分并径向向内弯曲而制成。
所述导向筒部的一端制成一直径较大的部分，该部分能盖住所述基部的一端，所述环形爪的外边缘保持在环槽内，该环槽设置在所述基部的一端面和所述导向筒部的直径较大的部分的一内面之间。
以下结合附图来描述一个用以举例说明本发明的一个实施例。其中：
图1是本发明的一管子接头实施例的侧视剖视图；
图2是图1所示的管子接头的分解立体图；
图3是图1所示的环形爪的前视图；
图4是沿图3中线B-B截取的剖视图；
图5是环形爪的局部放大图；
图6是传统管子接头的侧视剖视图；
图7是传统环形爪的前视图；
图8是在图7所示的环形爪附近的部分剖视图。
以下结合附图具体描述本发明的一较佳实施例。
首先，结合图1-4描述本发明的管子接头10的结构。
一基部12被制成圆筒形。一螺纹部14设在基部12的左端部的一外圆周面上，该螺纹部能够螺接在一具有一定压力的装置上(未示)以将管子接头10固定于其上。在基部12的右端部的一外圆周面上设有一环槽16。基部是通过切削而成的，因此通常基部是由具有高可切削加工性的金属制成，例如，黄铜。应予注意的是，基部12的、连接有一导向筒部18(将在下文中描述)的右端部可以是一塑料筒体。
导向筒部18通过冲压不锈钢板而制成。导向筒部18的其中一个端部(图1、图2的左端)是一直径较大的部分20，该大直径部分能套在基部12的右端部的外圆周面上。在大直径部分20的一内圆周面上设有一环形突起部22，该环形突起部向内突出以便嵌入基部12的环槽16内。环形突出部22沿着内圆周面设置，但是，在内圆周面的圆周方向上可以设置多个突起部。基部12的右端部压力配合入大直径部分20内以将基部12与导向筒部18连接起来。
另一方面，在导向筒部18的另一端部(图1和图2中的右端部)设有径向向内延伸的啮合件24。诸啮合件24通过切割另一端部的若干部分以制成多个舌片并径向向内弯曲舌片的左端而成。在本实施例中，诸啮合件24通过成U形地切削另一端部的若干部分从而将诸舌片24制成矩形，但也可以制成其它形状：三角形、半圆形等。诸啮合件24的自由端能够以一弧形轨迹弹性移动。
在本实施例中，基部12和导向筒部18构成了一接头本体11。
一释放筒体26通过冲压不锈钢板而制成。该释放筒体26的外径稍稍小于导向筒部18的右端部的内径。释放筒体26插入导向筒部18的右端部，并能在其内进行轴向滑动。释放筒体26具有多个啮合孔28，这些啮合孔设在释放筒体26的局部的外圆周面上并设置在圆周方向上。啮合孔28的数量等于啮合件24的数量。每一啮合孔28设置来分别与啮合件24啮合。诸啮合孔28在轴向方向比较长。在释放筒体26的右端设有一突缘部26a。
为了将释放筒体26装入导向筒部18内，将释放筒体26从导向筒部18的右侧插入导向筒部。当将释放筒体26插入其内时，释放筒体26的左端部与诸啮合件24的自由端的弹性作用相对而使诸啮合件的自由端径向向外移动。当释放筒体26被进一步插入导向筒部18并且诸啮合孔28触及诸啮合件24的各自由端时，已被弹性地径向向外移动的诸啮合件24藉其自身的弹形作用分别与诸啮合孔28啮合。通过诸啮合件24与诸啮合孔28啮合，释放筒体26能牢牢地保持在导向筒部18内。由于诸啮合孔28在轴向方向比较长，因此释放筒体26的轴向移动被限制在诸啮合孔28的纵向长度方向上。
应予注意的是，诸啮合孔也可以设置在导向筒部18内；而释放筒体26则设置具有能与所述的诸啮合孔啮合的诸啮合件。
图3和图4示出了一环形爪112。
环形爪112由一金属环形板例如不锈钢板制成。环形爪112是通过以下方式而成形的：制成多个从外边缘朝着中心径向形成的外缺口部113，以及制成多个从内边缘朝着外边缘径向形成的内缺口部115。诸外缺口部113和诸内缺口部115交替地设置以将环形爪112制成锯齿形形状。通过将环形爪制成锯齿形，环形爪112具有：多个外环部分117；多个内环部分119，每一内环部分设置在相邻的两外环部分117之间；以及多个连接部分120，每一连接部分将内环部分119的一端与对应于内环部分119的所述端的外环部分117的一端相连接起来。在本发明中，诸外缺口部113被大体上制成U形，因此相互面对并形成每一U形外缺口部113的相邻连接部分120的内边缘120a是平行设置的并大体上垂直于环形爪112的外边缘A。应予注意的是，在每一外环部分117和每一连接部分120之间的连接部分均制成圆角。
每一连接部分120最好具有一其宽度大体上固定的部分120b(参见图5)。此外，最好使该固定宽度的部分尽可能地长。
一具有规定宽度的外环部分117的外边缘在管子插入的方向弯曲或轴向地向内弯曲(参见图4)。从图3中可清楚看到，外环部分117的外边缘弯曲的位置C最好是位于一连接内缺口部分115的最内处部分的虚圆线上。
环形爪112的已被弯曲的外边缘保持在一环槽30内，该环槽设置在基部12的右端面(或一止动件32的右端面)和大直径部分20的内端面之间。
止动件32被制成锥环形。该止动件32也通过冲压一不锈钢板而制成。止动件32的外边缘由基部12的右端面和大直径部分20的内后端面夹紧，因此被固定在导向筒部18内。当环形爪112的内边缘(内环部分119)被释放筒体26的端部轴向向内推动时，内环部分119或连接部分120触及止动件32的右端面。通过该接触，限制了连接部分120的变形从而不会让变形超过它的弹性极限。止动件32的内径朝着释放筒体26的插入方向逐渐变小。
在基部12的第一台阶部分34和止动件32之间设有一弹性密封圈36，该密封圈由合成橡胶制成。
在具有上述结构的管子接头10中，管子38藉释放筒体26而插入接头主体11内。管子38径向向外抵着连接部分120的弹性作用推动环形爪112的内环部分110。插入管子38直到管子的前端触及基部12内的第二台阶部分40为止。
在插入管子38的同时，由于环形爪112的外边缘或外环部分117向内弯曲，因此外边缘或外环部分117触及环槽30的内表面。通过该接触，环形爪112不会随管子38一起向内移动。由于环形爪112的内环部分119斜对角地接触管子38的外圆周面，因此在轴向向外拉动管子38时，内环部分119的边缘咬住管子38的外圆周面，从而将管子38牢牢地固定在管子接头10内。
在管子38内导入有一定压力的流体的情况下，管子38的外径通过流体压力的改变而改变。
在这种情况下，和传统管的管子接头一样，在来自管子的外力作用下，内环部分119和连接部分120以图8中箭头X所示的方向不断地被弯曲，这已在前面结合图8叙述过。
当内环部分119和连接部分120被弯曲时，来自内环部分119和连接部分120的作用力将外环部分117的诸边缘偏置到环槽30的内侧表面上。
如以上所述，在传统的环形爪中，外缺口部分被制成朝着外侧更宽的V形，因此当外环部分的诸边缘不断地偏置到环槽的内侧表面上时，V形外缺口部分不断张开和闭拢。
另一方面，在本实施例中，诸外缺口部分113大体上都被制成U形，并且相互面对并构成每一U形外缺口部分113的相邻连接部分120的内边缘120a是平行设置的且大体上垂直于环形爪112的外边缘。采用这种结构，通过连接部分120和外环部分117作用于环槽30的外力Y(参见图5)的方向垂直于环槽30上的接触点，因此外力不会张开和闭拢U形外缺口部分113。由于不张开和闭拢U形外缺口部分113，可以避免会损坏传统管子接头的环形爪的那种应力集中的情况。
对传统环形爪和本实施例的环形爪112进行了破裂试验，这种试验的条件比日本工业标准的试验条件更苛刻。传统环形爪到所施加的外力大约为500,000次时开始破裂。而本发明的实施例环形爪尽管施加外力超过1,000,000次也未发生破裂。因此，本实施例的环形爪112具有杰出的耐用性。
应予注意的是，通过使连接部分120具有固定宽度部分120b，来自内环部分119的作用力未被分开，因此能更有效地避免应力集中。也就是说，可以进一步提高耐用性。
在将管子38从管子接头10上拆卸下来的时候，轴向向内(向左)移动释放筒体26以移动环形爪112的内环部分119，从而使内环部分119的诸边缘松开管子38。松开了管子38，就能将管子38从管子接头10中拉出。
通过冲压金属板而制成导向筒部18和释放筒体26，与藉切削加工制造相比，能在较短时间内制造出该两部件。通过冲压加工，可以使用较难切削的金属，例如不锈钢，因此能防止易于生锈的滑动件(导向筒部18和释放筒体26)生锈。由于不生锈，管子接头10的使用寿命得到了延长。
在本发明中，接头本体11不一定需要具有两个构件，即基部12和导向筒部18，该两构件也可以与传统管子接头一样制成一体。
本发明还可以以其它不背离本发明的精神或实质特征的方式实施。因此，上述实施例仅属于举例说明的性质，本发明并不限于所述实施例，本发明的保护范围应由所附的权利要求书来确定而不是由以上的描述来确定，因此前面的叙述以及所有落在权利要求书的概念和等同物范围之内的种种改变和变化均拟包含在保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管子接头(10)，
包括：
一制成圆筒形形状的接头主体(11)；
一由弹性板材制成的环形爪(112)，所述环形爪(112)的外边缘在管子插入方向弯曲并被保持在所述接头主体(11)内的环槽(30)内，所述环形爪(112)具有多个自外边缘起朝着中心径向形成的外缺口部分(113)，以及多个自内边缘起朝着外边缘径向形成的内缺口部分(115)，诸外缺口部分(113)和诸内缺口部分(115)交替设置以将所述环形爪(112)制成锯齿形，其中制成锯齿形形状的所述环形爪(112)具有：
多个外环部分(117)；
多个内环部分(119)，每一内环部分设置在相邻的两外环部分(117)之间；
多个连接部分(120)，每一连接部分将所述内环部分(119)的一端和所述外环部分(117)的与所述内环部分(119)的所述端相对应的一端相连接起来；
其中，诸外缺口部分(113)均大体上被制成U形，以及
其中，相互面对并构成每一U形外缺口部分(113)的、相邻的两连接部分(120)的内边缘(120a)均平行设置并大本上垂直于所述环形爪(112)的外边缘(A)，以及
所述环形爪(112)的内边缘能咬住插入所述接头主体(11)内的管子(38)的外圆周面，以防止管子(38)向脱出的方向移动；以及
一释放筒体(26)设置在所述接头主体(11)内并能轴向移动，所述释放筒体(26)能推动所述环形爪(112)的内边缘以松开管子(38)，
其特征在于，每一连接部分(120)具有一大体上宽度是固定的、具有一预定长度的部分(120b)。
2.如权利要求1所述的管子接头(10)，
其特征在于弯曲所述环形爪(112)的外边缘的位置(C)位于一连接内缺口部分(115)的最里面部分的虚圆线上。
3.如权利要求1所述的管子接头(10)，
其特征在于所述接头主体(11)包括：
一圆筒形基部(12)；
一其一端与所述圆筒形基部(12)的一端相连的导向筒部(18)，
其中所述环形爪(112)设置在所述导向筒部(18)内，
其中所述释放筒体(26)可滑动地设置在所述导向筒部(18)的另一端内，
所述导向筒部(18)和所述释放筒体(26)通过冲压金属材料而制成。
4.如权利要求3所述的管子接头(10)，
其特征在于，所述释放筒体(26)具有多个啮合孔(28)，这些啮合孔设置在里面部分的一外圆周面上并设置在圆周方向，每一啮合孔在轴向方向是细长的，即长度大于宽度，
所述导向筒部(18)具有多个啮合件(24)，这些啮合件径向向内延伸，能分别与啮合孔(28)啮合从而限制所述释放筒体(26)的轴向移动。
5.如权利要求4所述的管子接头(10)，
其特征在于，所述啮合件是舌片(24)，这些舌片通过切削所述导向筒部(18)的另一端的若干部分并径向向内弯曲而制成。
6.如权利要求3所述的管子接头(10)，
其特征在于，所述导向筒部(18)的一端制成一直径较大的部分，该部分能盖住所述基部(12)的一端，
所述环形爪(112)的外边缘被保持在环槽(30)内，该环槽设置在所述基部(12)的一端面和所述导向筒部(18)的直径较大的部分的一内表面之间。
CN96106807A 1995-06-02 1996-05-31 管子接头 Expired - Lifetime CN1058780C (zh)

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JP136549/95 1995-06-02
JP136549/1995 1995-06-02
JP7136549A JP2672286B2 (ja) 1995-06-02 1995-06-02 管継手

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