CN106247055A - 用于汽车流体输送管路的快速连接系统 - Google Patents

Abstract

一种用于接合两条流体管路的快速连接系统具有接收器，该接收器具有安装至第一管路的第一端部、接收第二管路的末端的中间部分、以及限定一圆柱形套筒的第二端部，该圆柱形套筒与第二管路隔开。卡扣固定件包含多个成型的侧板部件和张紧带。每一个侧板部件从套管部分纵向延伸至夹持部分。侧板部件被圆柱地设置，以限定接收圆柱形套筒的插口。张紧带固定于套管部分上方以将侧板部件保持于第二管路上，同时使夹持部分悬于末端的上方。每一个夹持部分包括钩状部，该钩状部卡扣在接收器上的外部凸块上方以使弹性密封件被压在圆柱形套筒和第二流体管路的末端之间。

Description

用于汽车流体输送管路的快速连接系统

技术领域

本申请总体涉及流体管路连接器，以及更具体地，涉及用于像变速器油冷却器这样的汽车流体系统的快速连接管状连接器。

背景技术

许多不同类型的流体处理系统可以使用快速连接系统，其中两条流体管路通过连接或断开式连接器(make-or-break coupling)可选择地接合在一起。特别是在大批量生产应用中(例如，汽车装配线)，需要一种无需使用工具或额外的部件或紧固件便可以实现的卡扣式连接器。该快速连接系统必须是可移除的，以便允许流体管路或流体处理部件的更换或维修(这可能会需要工具)。

使用快速连接系统的汽车流体系统包括变速器油冷却器、空调制冷剂回路、燃料输送回路、以及其它。该流体管路可以包括由金属、橡胶、或其它合成材料制成的管。快速连接系统的常见位置是位于从热交换器延伸出的金属管和往返于目标装置输送流体的柔性软管之间。由于流体系统可以承载挥发性液体，所以必须满足严格的性能要求——例如在具有长寿命的设备中形成牢固、坚韧并且耐用的密封——的快速连接系统是耐冲击和耐化学腐蚀的，并且具有耐受极端高温和低温的能力，同时还易于组装和拆卸。其尺寸必须紧凑，以便保持特定车辆内的封装体积。

在车辆组装操作期间尤其重要的是实现当时100％的管路完全接合。例如，在汽车产业中，输油管路被设计成需要非常高的可靠性于其中的“倒三角”项目。当两组这样的输油管路在装配线上连接时，极其需要由安装者来容易地确认连接的适当完成。可以在连接器中设计可感知的反馈(例如，触觉的、视觉的、或者是听觉的)，以使安装者可以立刻核实连接操作的完成。然而，现有的用于快速连接系统的反馈部件依赖于内部的卡扣，这在装配线充满噪声、振动的环境中难以被察觉。

发明内容

本发明提供一种稳健的、塑料成型的卡扣部件，该卡扣部件围绕快速连接接口的外部进行360°包裹。使用高强度类型的“工程塑料”，该工程塑料具有所需的强度、韧性、以及耐温性的性能。与难以察觉的内部卡扣部件相反，该外部卡扣部件容易被察觉。本发明是以这种方式来配置的，即，如果接口没有100％完成，则一视觉提示或“红色标志”保持可见。在这种情况下，解决方案是继续对接口施加压力直至卡扣接合。在大批量生产线环境中，与使用复杂的电子感测装置相反，仅使用简单的人工观察就可以实现高可靠性。

本发明是“设计用于制造的”，其中子部件相对容易制造和组装。快速连接系统实现高可靠性，同时比其它现有可用的解决方案成本低。

在本发明的一方面，用于第一和第二流体管路的快速连接系统包含接收器，该接收器具有适于安装至第一流体管路的末端的第一端部、适于接收第二流体管路的末端的中间部分、以及限定一圆柱形套筒的第二端部，该圆柱形套筒适于与第二流体管路的末端隔开。在圆柱形套筒与第二流体管路的末端之间设置有弹性密封件。卡扣固定件包含多个成型的侧板部件以及张紧带。每一个侧板部件从套管部分纵向延伸至夹持部分，并且侧板部件被圆柱地设置，以限定适于接收接收器的圆柱形套筒的插口。张紧带被固定于套管部分上方，以将侧板部件保持在第二流体管路末端上，同时使夹持部分悬于第二流体管路的末端的上方。每一个夹持部分包括钩状部，该钩状部卡扣在接收器上的外部凸块上方以完成流体管路之间的连接，以使弹性密封件被压在圆柱形套筒和第二流体管路的末端之间。

根据本发明，提供一种汽车流体系统，包含：

第一流体管路，该第一流体管路输送汽车流体并且具有一末端；

第二流体管路，该第二流体管路输送汽车流体并且具有金属端部结构管；以及

接合第一和第二流体管路的快速连接系统，该快速连接系统包含：

接收器，该接收器具有适于安装至末端的第一端部、适于接收端部结构管的中间部分、以及限定一圆柱形套筒的第二端部，圆柱形套筒适于与端部结构管隔开；

弹性密封件；以及

卡扣固定件，该卡扣固定件包含：A)多个成型的侧板部件，每一个侧板部件从套管部分纵向延伸至夹持部分，其中侧板部件被圆柱地设置于端部结构管的周围，以限定适于接收接收器的圆柱形套筒的插口；以及B)张紧带，张紧带固定于套管部分上方以将侧板部件保持于第二流体管路的末端上，同时使夹持部分悬于第二流体管路的末端上方；

其中每一个夹持部分包括钩状部，钩状部卡扣在接收器上的外部凸块上方以完成流体管路之间的连接，其中弹性密封件被压在圆柱形套筒和第二流体管路的末端之间。

在本发明的一个实施例中，端部结构管具有压脊，并且其中套管部分包括接收压脊的内部通道。

在本发明的一个实施例中，端部结构管具有限定接收环形密封件的环形凹槽的一对压脊，并且其中弹性密封件由弹性的O形环组成。

在本发明的一个实施例中，夹持部分上的钩状部在被卡扣在凸块上方之后隐藏接收器上邻近凸块的环形表面，并且其中环形表面具有特别的颜色。

在本发明的一个实施例中，夹持部分和圆柱形套筒限定配合的倾斜表面，以便在圆柱形套筒进入插口的插入过程中使夹持部分偏置。

根据本发明，提供一种快速连接系统，包含：

安装至第一流体管路的接收器，该接收器具有与第二流体管路隔开的圆柱形套筒；

密封件，该密封件被压在接收器和套筒之间；以及

卡扣固定件，该卡扣固定件具有通过张紧带悬于第二管路上方的成型的侧板部件；

其中侧板部件包括钩状部，钩状部卡扣在外部接收器凸块上，以连接流体管路并且同时覆盖特殊着色的环形表面。

附图说明

图1为现有技术的带有外部夹持件的快速连接系统的透视图；

图2为不带有外部夹持件的图1的快速连接系统的截面图；

图3是依据本发明的一个实施例的组装的快速连接系统的侧视图；

图4是一条流体管路的分解图，该流体管路具有与其相关的接收器和用于图3的实施例的套接管；

图5示出了安装于图4的流体管路上的接收器和套接管；

图6是第二流体管路的分解图，该第二流体管路具有与其相关的卡扣固定件和用于图3的实施例的O形密封圈；

图7是卡扣固定件的分解透视图，其中张紧带由弹簧夹持件组成；

图8和图9是侧板部件的一个优选实施例的内部平面图和透视图；

图10和11分别是本发明的快速连接系统在组装前和组装后的截面图；

图12是侧板部件上的倾斜表面和方便卡扣连接的圆柱形套筒的近视图；

图13是本发明的还没有完成全部插入的快速连接系统的透视图；

图14是显示全部完成的卡扣连接的近视图；

图15是显示扩大的开槽端部的侧视图，该开槽端部位于相邻的侧板部件之间，以便于快速连接系统的组装。

具体实施方式

现在参照图1和2，快速连接系统10将流体管路11和12互相连接。套接管13有助于将接收器14以密封的方式保持于流体管路11内。塑料插件15安装至接收器14的端部内，以便固定在所形成的凹槽内的一O形密封圈16。流体管路12被显示为具有压脊(crimp ridge)17和18的金属管。塑料插件15具有环形的卡环部分19，当管路12插入到接收器14内足够远以至于O形密封圈16在流体管路12的外表面附近开始被压迫时，该卡环部分19卡在脊18上。夹持件20具有指状部21，该指状部21用于接合管路12的压脊17和接收器14上的凹槽22，以便确保快速连接系统完整并稳固的连接。然而，内部卡扣动作可能难以察觉，并且塑料卡扣部件成型相对复杂。此外，分离的夹持件的使用导致增加的成本和增大的制造难度。

图3示出了本发明的快速连接系统25，该快速连接系统25用于例如冷却变速器油的变速器油输送回路这样的汽车流体系统。第一流体管路26可以是用于向远端部件传送流体(例如，油)的橡胶软管，以及第二流体管路27可以是从流体系统部件(例如，热交换器)延伸出来的金属管。快速连接系统25包括用于安装至管路26和27各自的末端的各自的元件，以便选择性地连接和断开流体输送回路。

如图4和5所示，第一流体管路26具有用于接收接收器28第一端部28a的末端26a。接收器28可以优选地由机加工的或者铸造的铝组成，并且第一端部28a可以包括肋，以在端部28a插入末端26a内部时有助于获得密封。接收器28的第二端部28b形成一圆柱形套筒，以便用于与另一流体管路相连接并且与如下所述的与其它快速连接系统部件形成卡扣连接。套接管29覆盖末端26a和接收器端部28a，以提供将接收器28保持在适当位置的压迫。例如，套接管29可以通过卷曲来安装。

流体管路27具有用于接收另一快速连接系统部件的末端27a。末端27a是通常称作端部结构(end form)的金属管。该端部结构包括压脊30和31，该压脊30和31用于限定凹槽以接收O形密封圈32。该端部结构进一步包括压脊33。为了形成用于接收接收器28的圆柱形套筒28a的插口，包含成型的侧板部件(stave member)34和35的卡扣固定件被安装至端部结构，该侧板部件34和35从各自的套管部分34a和35a纵向延伸至各自的夹持部分34b和35b。侧板部件34和35被圆柱地设置于末端27的上方，以将插口限定为适于接收圆柱形套筒28a的环形空间。张紧带36被固定于套管部分34a和35a的上方，以将侧板部件34和35保持于末端27a上。夹持部分34b和35b悬于末端27a的上方，以限定插口。套管部分34a和35a进一步限定用于接收脊33的环形凹槽37，以用于侧板部件34和35在端部结构末端27a上的对准与保持。张紧带36可以由卷曲的金属带或弹性带组成，以将套管部分34a和35a压到末端27a上。如图7所示，作为选择地，张紧带36可以由弹簧夹持件组成，该弹簧夹持件具有将内径限定为稍微小于套管部分34a和35a外径的内表面38，并且具有凸耳39，该凸耳39可以被操作以使内径扩大从而便于安装在套管部分34a和35a上方。

参照图8和9，侧板部件34包括钩状部40，该钩状部40适于通过与接收器上的外部凸块接合来提供卡扣固定。在优选的实施例中，侧板部件34和35由两个半圆柱形塑料壳体组成。优选地，侧板部件可以由相同的成型塑料元件组成，以减少将要被成型的单独部件的数量。可以使用多于两个的侧板部件，例如使用三个各自跨越120°的单独的侧板部件。当如下文所述地在接收器的圆柱形套筒上组装时，如果有必要，纵向槽41可以平分夹持部分35b，以便形成多个用于提供附加灵活性的夹持指状部42和43，以针对钩状部40增加的挠度而允许附加的弯曲。

如图10中的横截面所示，将接收器28的管状第一端部28a的大小设计成与流体管路26的内径适配。圆柱形套筒端部28b具有中间部分45，该中间部分45具有适于接收流体管路27的末端27a的外径的内径。中间部分45使末端27a与接收器28对准，并且提供稳定的相互连接。套筒28b的外面部分46具有较大的内径，该内径适于为压迫O形圈32提供支持面，以在接收器28和流体管路27之间获取良好的密封。圆柱形套筒28b的外环形表面限定用于接收各个侧板部件的钩状部40的外部凸块47。外部凸块47可以优选地由如图所示的径向阶梯组成。一个连续的环形凸块可以在整个外围上方延伸，或者可以为各个钩状部提供分开的凸块。环形凹槽48可以与凸块47隔开，以便如下所述的提供对应于钩状部40的完全接合的清晰的划分界限。

图11示出了快速连接系统的安装状态，其中弹性O形密封圈32被压在圆柱形套筒表面46和末端27a之间。该快速连接系统通过钩状部40a和40b抵靠凸块47的固位而保持在闭合状态。如图12更详细地显示，钩状部40包括倾斜表面50，并且圆柱形套筒28b包括倾斜表面51，以便在圆柱形套筒28b插入到形成于末端27a和夹持部分之间的插口中的过程中产生使夹持部分34b偏置的偏置力。当钩状部40卡扣到凸块47上方的位置时，钩状部40的突出部表面(nose surface)53抵靠在环形表面55上，并且径向表面54抵靠在凸块47上。优选地，环形表面55设置有特别的颜色(例如，涂上红色涂料)，以便提供表明连接状态的视觉反馈。当钩状部40跳过凸块47并返回至非偏置位置时，该视觉反馈是对来自卡扣动作的触觉和听觉反馈的补充。环形凹槽48有助于制约刻意的环形表面内的涂料或其它标志物质的应用。

图13示出了快速连接系统部分连接的状态，其中钩状部40没有卡扣在凸块47上方，以使环形表面55保持可见(即，没有被夹持钩状部40隐藏)。图14示出了局部剖视图，其中钩状部40的突出部53在钩状部40已经完全卡扣在凸块47上方之后隐藏环形表面55。

为了拆卸全部完成的连接，可以提供专用工具以便使夹持指状部充分向外弯曲以跳过钩状部和凸块之间的锁止表面。作为选择地，压迫套管部分的张紧带可以制成柔性的或者本应可移动的，以便从圆柱形套筒中释放悬着的夹持部分。为了辅助移除以及避免对任何独特工具的需求，可以使用图15所示的槽部件。相邻侧板部件61和62之间的槽60包括成型的凹槽63，该成型的凹槽63具有适于接收用于撬开(即，偏置)相邻钩状部以释放相应凸块的螺丝刀刀刃的宽度。优选地，张紧带64可以是弹性元件(例如，由橡胶组成)，以便允许侧板部件的枢转以辅助移除。

Claims (14)

1.一种用于第一和第二流体管路的快速连接系统，包含：

接收器，所述接收器具有适于安装至所述第一流体管路的末端的第一端部、适于接收所述第二流体管路的末端的中间部分、以及限定一圆柱形套筒的第二端部，所述圆柱形套筒适于与所述第二流体管路的所述末端隔开；

弹性密封件；以及

卡扣固定件，所述卡扣固定件包含：

多个成型的侧板部件，每一个所述侧板部件从套管部分纵向延伸至夹持部分，其中所述侧板部件被圆柱地设置，以限定适于接收所述接收器的所述圆柱形套筒的插口；以及

张紧带，所述张紧带固定于所述套管部分上方以将所述侧板部件保持于所述第二流体管路的所述末端上，同时使所述夹持部分悬于所述第二流体管路的所述末端上方；

其中每一个所述夹持部分包括钩状部，所述钩状部卡扣在所述接收器上的外部凸块上方以完成所述流体管路之间的连接，其中所述弹性密封件被压在所述圆柱形套筒和所述第二流体管路的所述末端之间。

2.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述外部凸块由所述圆柱形套筒上的径向阶梯组成。

3.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述侧板部件由相同的成型塑料元件组成。

4.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述侧板部件由两个半圆柱形塑料壳体组成。

5.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中每一个所述侧板部件的所述夹持部分包括纵向延伸的多个夹持指状部。

6.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述弹性密封件由保持于所述第二流体管路上的环形凹槽内的弹性O形环组成。

7.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述张紧带由弹簧夹持件组成。

8.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中，所述夹持部分上的所述钩状部在被卡扣在所述凸块上方之后隐藏所述接收器上邻近所述凸块的环形表面，并且其中所述环形表面具有特别的颜色。

9.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述第二管路由金属端部结构管组成。

10.根据权利要求9所述的快速连接系统，其中所述管具有压脊，并且其中所述套管部分包括接收所述压脊的内部通道。

11.根据权利要求9所述的快速连接系统，其中所述管具有限定接收所述环形密封件的环形凹槽的一对压脊。

12.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述夹持部分和所述圆柱形套筒限定配合的倾斜表面，以便在所述圆柱形套筒进入所述插口的插入过程中使所述夹持部分偏置。

13.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中相邻的所述侧板部件限定在相邻的所述夹持部分之间的凹槽，所述凹槽用于撬起所述凸块上方的相邻的所述钩状部。

14.根据权利要求1所述的快速连接系统，其中所述第一流体管路由弹性软管组成，其中所述接收器的所述第一端部被插入所述第一流体管路的所述末端内，并且其中所述快速连接系统进一步包含套接管，所述套接管安装在所述第一流体管路的所述末端上以压迫所述末端抵靠所述接收器的所述第一端部。