CN106062458A - 具有锁定滑块的流体连接器 - Google Patents

Abstract

阴型连接器(1)，用于接受阳型连接器(2)，所述阳型连接器具有保持外部环形缘(24)，包括两个平行的侧沟(41、42)的狭槽(4)，并且所述狭槽在形成外壳的口(40)的至少一个端部敞开，所述阴型连接器包括与主体不同的锁定滑动器(5)，在被称为锁定位置的第一位置与被称为解锁位置的第二位置之间可移动，所述锁定滑动器(5)包括锁定板(50)和与板形成整体的启动按钮(54)，具有保持部分(51)，所述保持部分属于所述锁定板，从而紧靠所述保持外部环形缘，所述锁定滑动器包括与整体形成的至少一个柔性拉片(53)，所述柔性拉片使所述滑动器回到所述第一位置，所述柔性拉片(53)在轴向X上按压在所述外壳的所述口(40)的每一侧上，以至于使回程力沿着X平衡，并且不产生会导致所述锁定板阻塞倾向的力矩。

Description

具有锁定滑块的流体连接器

技术领域

本发明涉及在生物制药应用领域的流体连接器，尤其是用于流体连接或耦接，所述流体连接或耦接把阴型连接器连接到阳型连接器，其目的在于把一个流体管连接到另一个管或连接到一个容器。

背景技术

更具体地说，把软管或管子以及接收器或容器用于生物制药领域，以运输和容纳各种生物制药物质，通常采取必要的无菌预防措施。

在生物制药应用领域，流体通常在低压下运输和储存，通常在低于10巴，且大多低于2巴的低压下，更好地在接近大气压力的压力下。

在采用某些物质时，在连接各种部件(管子和/或容器)之后，可能必须临时保证充足的无菌条件，同时在必要情况下保持解耦连接的可能性。

为此目的，采用可以通过特定动作解锁的凹凸型锁定连接是很方便的。

这种连接需要通过简单、迅速的耦接实现。实际上，在不旋转的情况下，通过轴向平移运动把阳型连接器插入阴型连接器中来实现耦接的解决方案是优选的。

例如，通过专利WO2010/011883已知采用锁定件，所述锁定件形成可横向移动的滑动器，该锁定件是通过朝轴横向设置的板构成的，具有轴向开口以及构成按钮以便手动压力可以打开连接的部分，阳型连接器穿过所述轴向开口。横向板和按钮是由单独L形部分形成的。此外，在按钮下设置与之成为一体的柔性拉片，由此使滑动器回到相对于轴偏心的位置，该位置形成锁定位置，在所述锁定位置把阳型连接器保持在阴型连接器中。

考虑到按钮和柔性拉片从板的平面从同一侧朝阴型连接器后部延伸，这种设置有下述优点：由柔性回程拉片施加的力的合力相对于锁定板的中面偏移，这样容易产生把板挤进容纳它的外壳中的力矩，由此可导致锁定板不准确地返回至锁定位置。

类似的，用户施加在按钮上的力从锁定板的平面偏移，由此可导致解锁的问题。

因此，需要进行改进，至少部分地克服已知现有技术的上述缺点。

发明内容

下面是以权利要求为特征的本发明的描述。

根据第一方面，本发明涉及到一种阴型连接器，用于流体连接，适合容纳阳型连接器，所述阳型连接器具有保持外部环形缘，阴型连接器包括具有轴X孔的主体以及形成滑块(例如，狭槽)的外壳，所述滑块通常在垂直于轴的横向平面YZ内延伸，所述外壳包括两个平行的侧沟，而且在滑动的方向Z上在外壳的至少一端上敞开，形成外壳的口，

阴型连接器包括与主体不同的锁定滑动器，适合插入外壳中，并在被称为锁定位置的第一位置和被称为解锁位置的第二位置之间可移动，

锁定滑动器包括具有中心开口的锁定板以及与板形成整体的启动按钮，阳型连接器可穿过所述中心开口，将所述启动按钮配置为朝轴推动，以便解锁连接，具有保持部分，所述保持部分是锁定板的一部分，并且与启动按钮相反，所述保持部分在第一位置适合紧靠保持外部环形缘，以防止拆掉阳型连接器，

锁定滑动器包括与滑动器形成整体的至少一个柔性拉片，柔性拉片使滑动器回到第一位置，并且能够弯曲，以便板朝第二位置移动，

特征在于，柔性拉片在轴向X上按压在外壳的口的每一侧，

以至于使回程力沿着X平衡，并且不产生可堵塞锁定板的力矩。回程力的合力大体上与锁定板的中面一致，借此可以确保滑动器朝着锁定位置恰当地滑动。

在一个实施例中，主体在外壳区域内具有前环和后环，所述前环和后环包围外壳，可将口施置在前环的前边缘与后环的后边缘之间，柔性拉片按压在前边缘与后边缘上；以至于把阴型连接器的主体的环形自然形状用作柔性拉片的自由端的支撑表面。

在一个实施例中，滑动器包括关于XZ平面对称设置的两个柔性拉片，所以每个柔性拉片都产生关于XZ平面有利地对称平衡的回程力；因此产生进一步的冗余，而且在一个拉片破损或损坏的情况下，另一个拉片继续提供朝向锁定位置的回程力。

在一个实施例中，每个柔性拉片都具有远离按钮定向的曲率，所以可以恰当地利用这种形状产生的弹簧效应；此外，每个柔性拉片的横截面更好地都从其根部向其自由端减少。这代表悬臂拉片的最佳形状。

在一个实施例中，柔性拉片设置在启动按钮下面，更好地施置在启动按钮与主开口的上边缘之间；由此对柔性拉片提供自然保护，防止其因为与外部物件的接触而受到损坏。这样在操作管子与生物制药容器过程中，还防止其卡住其它元件或外部物件。

在一个实施例中，外壳沿着Z的两端都是敞开的，并且关于XY平面对称；由此可以从构成滑块的外壳的每侧插入锁定滑动器。

在一个实施例中，保持部分包括斜坡，以便在插入阳型连接器过程中，有助于滑动器朝轴向中心位置移动。这样在阳型连接器前端具有或不具有斜面的情况下，都允许低插入力。

在一个实施例中，外壳关于YZ平面是非对称的，所以只能按照斜坡朝阳型连接器的前面敞开的方向插入滑动器。这样防止在狭槽中向后组装滑动器。

更好地，在滑动器下部设置朝轴向突出的销钉，将销钉设计为与至少一个切口配合，所述切口是在构成滑块的外壳的前壁中形成的。

在一个实施例中，锁定板包括突出部分，用于沿着滑动的方向Z把滑动器保持在外壳中；一旦把滑动器安装在外壳中，这些突出部分则防止将其向上抽出：只能通过启动按钮向下推。

在一个实施例中，柔性拉片沿着X的宽度是沿着X的狭槽宽度的2至3倍，而且启动按钮沿着X的宽度是狭槽沿着X的宽度的2至5倍。这样允许根据所选的柔性拉片的宽度优化由回程拉片朝锁定位置产生的力。关于启动按钮的宽度，通过所选的宽度优化解锁的工效。

在一个实施例中，按照与阴型连接器主体的曲率半径接近的曲率半径使按钮弯曲，按钮包括沿着Z离口更近的侧部，所述侧部构成阻止滑动器向下移动的支座；这样形成径向非常大的启动按钮，并且以非常简单的方式设置挡块。

在一个实施例中，滑动器关于平面XZ和平面YZ双重对称；如果阳型连接器的斜坡部分的形状允许，那么在无需使之十分安全的情况下，可将滑块设置为能够在两个可能的方向(向前/向后)上插入外壳中。

在一个实施例中，阴型连接器的主体是由第一种生物相容性塑性材料制成的，锁定滑动器是由第二种塑性材料制成的，因此可以优化阴型连接器与锁定滑动器的各自材料；具体而言，可以选择第二种塑性材料，使其具有使柔性拉片的刚性与弹性之间的平衡达到最佳的机械性能。此外，分别优化两种材料允许以特别有优势的成本制造这些部件。

根据第二方面，本发明涉及到一种模制塑料的锁定滑动器，适合用作上文所述的阴型连接器中的锁定元件，

锁定滑动器包括具有中心开口的锁定板以及与板形成整体的启动按钮，阳型连接器可以穿过所述中心开口，将启动按钮配置为朝轴推动，以便解锁连接，锁定滑动器包括与滑动器形成整体的至少一个柔性拉片，柔性拉片使滑动器向被称为锁定位置的第一位置回复，并且能够弯曲，以便使板能够朝着被称为解锁位置的第二位置移动，柔性拉片适合按压在外壳口的每一侧上。

附图说明

现在对附图进行简要描述。

图1是本发明的连接装置的透视图。

图2是沿着图5所示的截面线II-II的，图1中的连接装置在耦接位置的轴向截面图。

图3是锁定滑动器的透视图。

图4是连接装置横截面的透视图。

图5显示了连接装置的横截面。

图6显示了没有锁定滑动器的阴型连接器的俯视图。

图7显示了局部透视图，阐释了柔性拉片及其支撑区域。

图8A和图8B展示了具有锁定滑动器的阳型连接器前部的两个不同的剖面图，所述锁定滑动器分别关于YZ平面对称和不对称。

图9A、图9B和图9C阐释了另一个变体，影响阴型连接器中的锁定滑动器和外壳的十分安全的位置。

图10显示了滑动器对称变体的透视图。

具体实施方式

下面是通过实例并参考附图对本发明几个实施例进行的详细说明。

在所示的实例中，通过耦合运动把阴型连接器1连接到阳型连接器2，在耦合运动过程中，把阳型连接器沿着轴向X插入阴型连接器中。

对于每个连接器而言，在本文件中，“前”一词是指最接近相对的互补连接器的部分，“后”一词是指离相对的连接器最远的部分。

阴型连接器1在其后部包括管端件17，用于容纳软管(未显示)，在其前部包括接口，用于与阳型连接器2耦接；下文会对所述耦接接口进行描述。

类似的，阳型连接器2在其后部包括管端件27，用于容纳软管，在其前部包括接口，用于与阴型连接器耦接，下文会进一步对其进行论述。

在此应注意，阴型连接器和/或阳型连接器在其后部可具有用于连接容器的法兰，替代所示的用于容纳管子的端件，比如，所述容器为软袋或硬袋或者过滤器。

每个管端件17、27都旋转地关于轴X对称，而且其分别包括保持软管的一个或多个外搭扣19、29以及阻止法兰18、28，将软管插入端件上时，软管可与所述阻止法兰邻接。正如本身已知的那样，可在软管和端件周围加夹圈。

阳型连接器2包括旋转地关于轴对称的轴向通道26，由此允许通过流体耦接运送的流体能够通过。

从其前端部开始，阳型连接器首先包括入口斜面25，然后是用于容纳常规O形环9的环形凹槽21，然后是具有纵肋73的第一中间部分20，然后是向外朝阳型连接器的后面张开的锥形部分23。

仍然按照连接器向后的方向，通过环形缘24延伸锥形部分23，所述环形缘构成肩部，该肩部用于靠在互补表面上，并防止拆卸阳型连接器，下文可见。

在防拆卸的环形缘24的后面，阳型连接器包括具有环72的第二中间部分22，所述环有四个小加固件74，所述具有加固件的环用作把阳型连接器推向阴型连接器的夹紧装置，也用作插入运动的轴向挡块。

在环72后面，是已经描述了的法兰28和管端件27。

阴型连接器1包括旋转地关于轴对称的轴向通道15，允许通过流体连接运送的流体通过。

从其后端部开始，阴型连接器1包括已经描述了的管端件17，然后是用于容纳阳型连接器的前部的主体10，所述主体有直径稍大于阳型连接器2的前部外径的孔，以便允许阳型连接器的前部的插入，并且能够在O形环9上施加径向压力，以确保密封功能。

面对锥形部分23，主体10的内部尺寸增加，直到达到锁定滑动器5的外壳4，下文将进一步对此进行论述。

把外壳设置在阴型连接器的前部，形成滑块4，所述滑块朝垂直于轴X的横向平面YZ延伸。在这种情况下，形成滑块的外壳呈现为一个横向狭槽。此外，在所阐释的实例中，该狭槽在允许插入锁定元件的横向Z两边都是敞开的，下文将进一步对此进行论述。

在所示的实例中，外壳4包括第一凹槽41和第二凹槽42，所述第一凹槽和第二凹槽面对彼此，并且关于XZ平面对称设置。

最后，阴型连接器的主体10包括前环11，所述前环形成前端，阳型连接器的环72在插入运动结束时靠在该前环上。后环12从狭槽的另一侧延伸，并且面对前环。

在此应注意，狭槽4不一定必须在两边敞开。在一个代替方案中(未显示)，一边可至少部分地关闭，由此形成外壳4的底部，而另一边则构成口40，通过该口插入锁定滑动器5。

已经提到的锁定滑动器5的目的在于插入阴型连接器的主体的所述外壳4中。锁定滑动器5是作为包括锁定板50的模制塑料部分形成的，横向于轴X设置，具有阳型连接器2可以穿过的中心开口58。

此外，锁定滑动器5包括与板整体形成的启动按钮54，该启动按钮配置为通过重新定位轴向开口58而将其朝轴推动，以便解锁连接。

此外，锁定滑动器5包括与滑动器整体形成的两个柔性拉片53，柔性拉片使滑动器回到被称为锁定位置的第一位置，开口58相对于X偏移(图4和图5)，通过保持部分51保持环形缘24。两个柔性拉片53适合弯曲，从而允许锁定板50移动到被称为解锁位置的第二位置，这与重新定位开口58以及环形缘24相对于保持部分51的相对运动相对应。

有利的是，关于XZ平面对称设置两个柔性拉片53。此外，柔性拉片设置在启动按钮54的下面。更好地，将其施置在启动按钮54与主开口58的上边缘58a之间。此外，会注意到，每个柔性拉片53的曲率是远离按钮定向的，换言之，其向下弯曲。此外，每个柔性拉片53的横截面更好地从其根部53a向其自由端53b减小。

有利的是，每个柔性拉片53都在轴向X上按压在外壳口40的每一侧。

在此应注意，可以仅把一个柔性拉片53按压在口的每一侧的阴型连接器的主体上，代替两个柔性拉片，这具有同样的优势。

锁定板50的轴向开口58的直径D3大于环形缘24周围的阳型连接器的直径D5(图8A)。然而，轴向开口58可以是偏心的，在当前情况下是向上偏移的，由此形成连接的锁定结构(图2)，即第一位置。

在插入阳型连接器之前，可通过不同装置在外壳中把锁定滑动器5保持在备用位置。在所阐释的示例中，通过两个突出部分52把锁定滑动器保持在外壳中，所述两个突出部分52大体上设置在锁定板侧壁57的下端(与按钮的位置相反)。亦可称为钩子、搭扣或棘爪的两个突出部分52通常在Y方向上向外延伸。饰面凹处43设置在外壳的凹槽41、42的下端，当所述滑动器到达轴向开口58大体以轴X为中心的位置时，这些凹处，尤其是标为43的凹处用于容纳滑动器的突出部分52。

在阴型连接器内耦接阳型连接器之前，滑动器5与突出部分52的弹性允许沿着Z方向从外壳的上端口40插入锁定滑动器。

一旦把滑动器安装在外壳中，这些突出部分52便防止向上将其拆除：只能通过启动按钮54的方式将其向下推动。

有利的是，下部保持部分51包括斜坡51a，换言之，即斜面，用于协助阳型连接器的插入运动，所述阳型连接器必须使滑动器向下移动，直到保持环形缘24已超过保持部分51，然后由于柔性拉片53的回程力导致滑动器上升。

可以通过模制第一种塑性材料得到阴型连接器1和阳型连接器2，尤其是与生物制药物质相容的塑性材料，例如，聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚偏二氯乙烯、聚乙烯亚胺。更好地选择聚乙烯或聚丙烯。

锁定滑动器5也可以由同一种材料制作，例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛；作为选择，在某些情况下，有利的是，滑动器可以由与连接器材料不同的第二种塑性材料制成，典型的是聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚碳酸酯，具有对于优化柔性拉片而言针对性更强的机械性能和弹性性能，因为，锁定滑动器绝不接触在待连接的管子中运送的物质。对于柔性拉片而言，可以使第二种材料的刚度与弹性之间的平衡达到最佳。还可以把材料因为自然老化或者由于光照或其它辐射或者其它物理化学暴露导致的变化的属性考虑在内。

如图7A所阐释的，主体10在外壳区域具有前环11和后环12，上文已经提及，所述前环和后环包围外壳。口40施置在前环11的前边缘110与后环12的后边缘120之间；柔性拉片53按压在前边缘110与后边缘120上。

还注意到，按照与阴型连接器的主体的曲率半径R0接近的曲率半径R1使按钮54弯曲。按钮54包括沿着Z离口更近的侧部55，所述侧部构成阻止滑动器5向下移动的挡块，以便在始终按压按钮的情况下，防止上边缘58a干扰拔出阳型连接器。

如图8A所阐释的，为了插入时有助于滑动器的偏转，例如，在入口斜坡25、23十分陡峭的情况下，在保持部分51的前面的斜面51a允许降低插入力F，并且有助于锁定滑动器的下降。然而，在滑动器横截面的对面(背面37)，保持直线轮廓，以便阳型连接器的外缘24平靠在滑动器的背面37。因此，耦接之后在阳型端件上拉，不会有降低滑动器，因为力是由环形缘24与滑动器的背面37之间的接口传递的，然后由靠在前环11的面11a上的滑动器的另一个面传递。

会注意到的是，阳型连接器的前部与前环11的内径之间的间隙E，其确保包括肩部24在内的阳型连接器可以超过狭槽的前环11。当然，像已经提及的那样，还必须在轴向开口58与阳型连接器的前部的外径D5之间设置间隙。

如图8B所阐释的，在阳型连接器的前部的入口斜坡25、23的斜率较低的情况下，可以采用保持部分51，其在YZ平面中的轮廓是不对称的。在这种情况下，可形成具有双重对称性的滑动器，也就是在XZ平面和YZ平面中对称。在这种情况下，把滑动器组装在外壳4内时，没有出现错误的风险。

在图9A、图9B、图9C中所阐释的一个可选特性中，可以提供一个十分安全的功能，以确保把滑动器组装在外壳4中时的合理定位。尤其是，在采用横截面不对称(斜坡51a)的滑动保持部分时，必须确保把倾斜部分放在阳型连接器的插入侧。

为此目的，把销钉6设置在保持部分的中心区域，并朝着轴X的方向延伸。在狭槽的中面XZ中形成形状与所述销钉6互补的(或更大的)两个切口16、16a，在顶部，在底部。因此，无法按照与朝向反面的倾斜部分相反的方向插入锁定滑动器，因为销钉会紧靠在后环12上没有切口之处。

需要注意的是，在所阐释的实例中，阳型连接器可在阴型连接器内围绕X旋转；把阳型连接器插入阴型连接器没有具体定向。

然而，不排除设置防转装置，例如，所述防转装置设置在阳型连接器的环72的小加固件与阴型连接器的前环11之间。

Claims (13)

1.阴型连接器(1)，用于流体连接，适合容纳阳型连接器(2)，所述阳型连接器具有保持外部环形缘(24)，所述阴型连接器包括具有轴X的孔的主体(10)以及形成滑块(4)(狭槽)的外壳，所述滑块通常在垂直于轴的横向平面YZ内延伸，所述外壳(4)包括两个平行的侧沟(41、42)，而且外壳至少朝滑动的方向Z的一端是敞开的，形成所述外壳的口(40)，

所述阴型连接器包括与主体不同的锁定滑动器(5)，适合插入到所述外壳中，并在被称为锁定位置的第一位置与被称为解锁位置的第二位置之间可移动，

所述锁定滑动器(5)包括具有中心开口(58)的锁定板(50)以及与板形成整体的启动按钮(54)，所述阳型连接器可穿过所述中心开口，将所述启动按钮配置为朝所述轴推动，以便解锁连接，具有保持部分(51)，所述保持部分是所述锁定板的一部分，并且与所述启动按钮相反，所述保持部分在所述第一位置适合紧靠所述保持外部环形缘，以防止移除所述阳型连接器，

所述锁定滑动器包括与所述滑动器形成整体的至少一个柔性拉片(53)，所述柔性拉片使所述滑动器回到所述第一位置，并且能够弯曲，以便所述锁定板(50)朝所述第二位置移动，

其特征在于，所述柔性拉片(53)在轴向X上按压在所述外壳的所述口(40)的每一侧上，以至于使回程力沿着X平衡，并且不产生可堵塞所述锁定板的力矩。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述主体在所述外壳的区域内具有前环(11)和后环(12)，所述前环和所述后环包围外壳，可将所述口(40)施置在所述前环(11)的前边缘(110)与所述后环(12)的后边缘(120)之间，所述柔性拉片(53)按压在所述前边缘与所述后边缘上。

3.根据权利要求1-2中一项所述的连接器，其特征在于，所述滑动器包括关于XZ平面对称设置的两个柔性拉片(53)。

4.根据权利要求1-3中一项所述的连接器，其特征在于，所述柔性拉片设置在所述启动按钮(54)下面，更好地施置在所述启动按钮与主开口(58)的上边缘(58a)之间。

5.根据权利要求1-4中一项所述的连接器，其特征在于，所述保持部分(51)包括斜坡(51a)，以便在插入所述阳型连接器过程中，有助于所述滑动器朝轴向中心位置移动。

6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述外壳关于YZ平面是非对称的，所以只能在所述斜坡朝所述阳型连接器的前面敞开的方向上插入所述滑动器。

7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，在所述滑动器的下部设置在轴向突出的销钉(6)，将所述销钉设计为与至少一个切口(16)配合，所述切口设置在构成滑块的所述外壳的前壁中。

8.根据权利要求1-7中一项所述的连接器，其特征在于，所述锁定板包括突出部分(52)，用于沿着滑动的方向Z把所述滑动器保持在所述外壳中。

9.根据权利要求1-8中一项所述的连接器，其特征在于，所述柔性拉片(53)沿着X的宽度是沿着X的狭槽宽度的2至3倍，而且所述启动按钮沿着X的宽度是狭槽沿着X的宽度的2至5倍。

10.根据权利要求1-9中一项所述的连接器，其特征在于，所述按钮(54)按照与所述阴型连接器的主体的曲率半径接近的曲率半径弯曲，所述按钮(54)包括离所述口更近的末端部分(55)，所述末端部分构成阻止所述滑动器向下移动的支座。

11.根据权利要求1-4中一项所述的连接器，其特征在于，所述滑动器关于XZ和YZ具有双重对称性。

12.根据权利要求1-11中一项所述的连接器，其特征在于，所述阴型连接器(1)的主体是由第一种生物相容性塑性材料制成的，所述锁定滑动器(5)是由第二种塑性材料制成的。

13.锁定滑动器(5)，模制塑料制成，适合用作插入阴型连接器(1)中的锁定元件，所述阴型连接器(1)包括具有轴X孔的主体(10)以及构成滑块(4)的外壳，所述在滑块通常在垂直于轴的横向平面YZ内延伸，所述外壳(4)包括两个平行的侧沟(41、42)，而且所述外壳至少在滑动的方向Z的一端上是敞开的，形成所述外壳的口(40)，所述锁定滑动器适合穿过所述口(40)插入所述外壳(4)中，

所述锁定滑动器(5)包括具有中心开口(58)的锁定板(50)以及与板形成整体的启动按钮(54)，所述阳型连接器可以穿过所述中心开口，所述启动按钮被配置为朝轴推动，以便解锁所述阴型连接器的主体的孔的连接，从而解锁连接，

所述锁定滑动器包括与所述滑动器形成整体的至少一个柔性拉片(53)，所述柔性拉片使所述滑动器回到被称为锁定位置的第一位置，并且能够弯曲，以便允许板能够朝着被称为解锁位置的第二位置移动，

所述柔性拉片(53)在所述锁定板的两侧横向于锁片的平面突出，从而适合沿着横向于锁片的平面的方向按压在所述外壳的所述口(40)的每一侧上。