CN108291676A - 用于流体系统的连接组件及用于制造连接组件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于一流体系统(特别是用于一冷却液系统)的连接组件(1)，所述连接组件包括一管线(2)(特别是一冷却液管线)及一连接元件(3)，其中所述管线(2)设计成具有一波纹结构(5)的一波纹管(4)，其中所述波纹结构(5)延伸至所述管线(2)的至少一端部(9)，其中所述波纹管(2)的端部(8)连接到所述连接元件(3)的一连接件(11)，其中所述连接件(11)具有一杉树形状的一外轮廓(12)，使用一插入长度(10)将所述管线(2)的所述端部(8)推挤到所述外轮廓(12)上。根据本发明，在所述管线的所述端部上的所述波纹结构(5)在所述插入长度(10)上被压缩。本发明还涉及一种用于制造用于一流体系统的连接组件的方法。

Description

用于流体系统的连接组件及用于制造连接组件的方法

本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种用于一流体系统的连接装置，并且涉及根据权利要求9所要求的一种用于制造一种用于一流体系统的连接装置的方法。

用于例如一冷却液系统的一流体系统的连接装置，例如在一机动车辆内，是适合于将一(冷却液)管线连接到一容器或一另外的管线。为此目的，经常使用一种具有一波纹结构的波纹管，因为所述波纹结构允许弯曲所述冷却液管线，并且因此便于所述管线的安排布线。德国专利第43 21 575C1号公开了一种在机动车辆中的作为一流体管线的波纹管。所述波纹管的端部具有平滑的端部，没有波纹。这用于连接到另一个部件，因为所述平滑的端部可以被推挤到一连接元件上，并且相对容易地被固定。根据目前的观点，为了能够确保即使在出现压力及温度变动时所需的密封性，因此提供了所述平滑的端部。

这里的一个缺点是根据要连接的部件的应用及布置的区域需要不同的波纹管长度。由于这些不同的长度要求，对于各种长度变化的波纹管及在每种情况下平滑端部需要被生产及储存是必要的。此外，必须确保，所述管线(特别是冷却液管线形式的管线)及连接装置，即使在正压及温度变动的情况下，也能确保其功能及密封性。

因此，本发明的目在于消除现有技术中存在的缺点，并且提供一种具有一波纹管作为一管线的连接装置，例如作为一冷却液管线，并且具有一连接元件，其中不同的(冷却液)管线长度能够很轻松地被生产。另外，试图提供一种用于制造这样的一种连接装置的方法。所述连接装置在此情况下应该是有成本效益的被生产并且易于组装。

本发明的主要特征具体说明在权利要求1及权利要求9的特征部分中。多个有利的构造是权利要求2至8及权利要求10的主题。

在一种用于一流体系统的连接装置的情况下，特别是用于一冷却液系统，其具有一管线，特别是具有一冷却液管线，并且具有一连接元件，其中所述管线为具有一波纹结构的一波纹管的形式，并且所述波纹结构延伸直到所述管线的至少一端部，并且所述波纹管的端部连接至所述连接元件的一连接件，其中所述连接件具有类似一杉树状(fir tree-like)的外轮廓，通过一插入长度的方式将所述管线的所述端部推挤到所述外轮廓上，本发明提供在所述管线的所述端部上的所述波纹结构在所述插入长度上被压缩。

根据本发明的所述连接装置使得具有一波纹端部的一波纹管可以连接到一连接元件。这种设计允许所述波纹管的管线长度被缩短到所需的尺寸，并且所述管线适于所述各自的流体系统的空间条件。不再需要所述波纹管的一平滑端部或用于连接的其它特殊的连接件。本例出乎意料地证明，由于挤压在所述连接件上的所述管线的所述端部的压缩，不仅实现了所述连接的高密封性，而且可以承受大拉出力及爆炸压力。

对于根据本发明的所述连接装置，其不需要生产及储存具有不同长度的不同管线，并且这降低了生产及储存成本。在组装所述管线时，可以弹性的方式对现场空间条件作处理及反应。此外，所述提供的连接装置在不使用专用工具的情况很容易地组装。

根据本发明设计的所述连接装置是流体密封的，并且能够承受甚至由于温度变动而在某些情况下可能出现的升高的压力，特别是在冷却液管线中。

在根据本发明的解决方案中，所述管线有利地是以一内侧在一径向预应力下以一种作用力配合及摩擦接合的方式保持抵靠所述连接件。因此，除了所述杉树状的外轮廓之外，不必提供其它紧固元件。

所述波纹结构的压缩允许所述管线的所述波纹结构的相邻的波峰在所述插入长度上推挤成至少部分地相互抵靠。所述压缩具有如下效果：所述波纹管的内侧以更大的强度抵靠所述连接件的所述杉树状的外轮廓，并且使所述波纹结构的径向向内的力增加，这样促进了所述连接装置的密封性及稳定性。

在一优选的构造中，所述连接元件形成为一体，因此简化了所述连接装置的生产及组装，并且降低了成本。

为了形成一流体系统(例如特别是冷却液系统)的一流体密封连接装置，优选地所述连接件的所述杉树状的外轮廓具有至少对应于未被压缩的所述管线的内径的最小值的一外径。这确保了所述连接装置的功能得以保持，并且即使在所述波纹管相对低压缩的情况下也产生足够的径向预应力。

在一优选的构造中，所述连接件的所述杉树状的外轮廓具有至少一个沿径向突出并且由一连续表面及一保持边缘形成的一环形高起(annular elevation)。所述连续表面及所述保持边缘彼此连接，其中所述连续表面及所述保持边缘彼此以10°至90°的角度布置。

这种构造允许所述波纹管被推挤到所述连接件上，其中所述连续表面在推挤进方向上具有可能较小的阻力。一旦一波谷已经克服了所述连接件的所述杉树状的外轮廓的所述高起，所述保持边缘就阻止了所述管线向后滑动。在前述的压缩的基础上，在将所述管线推挤到所述连接件上之后，所述波纹管的内部轮廓被压迫抵靠所述连接件的所述杉树状的外轮廓上，这导致用于抵抗拉出的力量进一步地增加。因此，所述连接装置可以承受在所述流体系统内更大的内部压力。

在一发展中，所述杉树状的外轮廓具有多个环形高起，因此前述的保持效果被进一步地加强。

根据一优选的构造，所述管线具有一波纹外轮廓及与其平行的内轮廓，其形成直到所述管线的至少一端部。所述管线在内侧及外侧使用波纹的可以实现良好的弹性，由此可以相对容易地将所述管线安装在例如一机动车辆中。一波纹内轮廓还确保了所述连接件的所述杉树状的外轮廓相对于管线有足够的保持力。

在一优选的实施方案中，所述管线包含一聚酰胺(polyamide)。在另一种变型中，所述管线包括橡胶。两种材料都非常适合形成一流体密封管线。在此，可以根据需要选择具有更合适的化学及物理性质的材料。

在一优选的实施方案中，所述管线具有10至30毫米(mm)，特别是10至15毫米的内径。在所述直径处，可以确保例如冷却液体的流体的充分供应及排出。

在多个有利的实施方式中，所述连接元件在与具有所述杉树状的外轮廓的所述连接件相反的一侧上具有用于将所述连接结构紧固到一容器、罐或另一管子的另一连接结构。在此情况下，所述另外的连接元件例如可以设置为一插头连接器或螺纹连接器。可替代地，所述连接元件也可以固定地连接到一容器或类似物。

另外，根据本发明的解决方案涉及一种用于制造例如一冷却液系统的流体系统的连接装置的方法。在此，所述管线或冷却液管线被剪裁成所需的长度，所述管线的所述端部被推挤到所述连接件的所述杉树状的外轮廓上，使得所述冷却液管线的所述波纹结构在所述插入长度上被压缩。

所述方法允许生产上述类型的连接装置。具有一波纹结构的一波纹管形式的所述管线在连接到所述连接元件之前可以缩短到所需及期望的长度。将所述管线修剪到相应的长度可以在交付之前或在现场组装期间直接进行。这是可能的，因为特殊的连接端部，例如以平滑的端部形式，不再是必需的。在所述波纹管被推挤到所述连接元件的所述连接件上之后，所述波纹管的所述内轮廓被推挤成部分抵靠所述连接件的所述外轮廓。作为所述压缩的结果，所述波纹管的所述内轮廓被进一步地压缩，并且在所述插入长度上产生径向向内的力，其力施加在所述连接件上。所述力量促进了密封性及抵消所述管线的拉出。作为这些效果的结果，获得一流体密封的持久连接装置，其中出乎意料的是，在所述管线及所述连接件之间的多个另外的紧固元件不再是必需的。

通过所述方法还可以实现一种连接装置，所述连接装置甚至能够承受所要产生的更高的压力。因此，例如一冷却液管线的一管线的正常操作压力，可以是2.5巴或更高，而没有任何问题。所述连接装置也是耐温的，这对于确保在例如冷却液系统的所述流体系统的所述操作期间的所述连接装置的功能来说也是必需的。

所述波纹管在被推挤到所述连接件上时的所述压缩导致所述波纹管的长度相对于一非连接状态为缩短。在此，所述压缩优选在所述插入长度上将所述管线缩短25％到50％。

导致在所述百分比范围内缩短的一压缩产生足够大的径向向内指向的作用力以抵抗拉出，从而可以通过以这种方式生的一连接装置确保所述流体系统的长久可靠的操作。

本发明的进一步的特征、细节及优点将根据权利要求的文字叙述及根据附图对示例性实施例的以下描述而显现。

在附图中：

图1显示本发明的一连接装置。

图2显示一连接装置的多个部件。

图1显示本发明的一种用于一流体系统的连接装置1，例如以一机动车辆的一冷却液系统的形式。图2显示所述连接装置1的两个部件，作为一冷却液管线的一管线2及一连接元件3。所述冷却液管线2是一种具有一波纹结构5的波纹管4的形式，其中所述波纹结构5可以分成多个波峰6及多个波谷7。所述波纹管4可以是具有一平行型(parallel-type)的波纹结构5的一波纹管4的形式，如图1所示，或者也可以是具有一螺旋形(spiral-shaped)的波纹结构。所述第二类波纹管4未显示于图中。所述波纹结构5延伸直到所述冷却液管线2的至少一个端部8。由于在所述波纹管端部8处不需要平滑的端部件或其它特殊的连接结构，采用所述冷却液管线2的长度到所需长度是可能的，没有任何问题。所述波纹管4例如可以被裁剪，由于所述波纹结构5在所述波纹管4的所述端部8处的插入长度10上的一压缩9(图1)的长度损失必须要加以考虑。

所述连接元件3具有一连接件11，其具有一杉树状(fir tree-like)的外轮廓12，所述冷却液管线2的所述端部8通过所述插入长度10被推挤到所述外轮廓12上。所述连接件11的所述杉树状的外轮廓12由至少一环形高起13(annular elevation)所形成，所述环形凸起13在径向方向上突出并且具有以一角度α接合的一连续表面14及一保持边缘14。所述连续表面15的目的在于当所述冷却液管线2在被推挤到所述连接件11上时只会受到一低的阻力。假设所述波纹管4接着被推挤到所述连接件11上，所述保持边缘14防止所述管线2向后滑回。所述杉树状的外轮廓12可选地包括多个高起13。

除了所述连接件11之外，可以在所述连接元件3上设置另一连接结构16，其允许所述连接装置1连接到一容器、罐或其它管子。此外，整个所述连接元件3形成沿轴向开口并允许一流体通过的一内部中空的空间。所述连接装置1不仅能够用于冷却液，也能用于其它流体。

所述冷却液管线2，或者说是所述波纹管4，是被直接插入具有所述杉树状的外轮廓12的所述连接件11上。因此，这种配合可以是非常容易地、快速地进行并且不需要任何特殊工具。

在图1中，可以看到所述冷却液管线2的所述波纹结构5的所述压缩9在所述插入长度10上可以被看见。作为所述压缩9的结果，相邻的波峰6在插入所述长度10上推挤成至少部分地相互抵靠。所述压缩9具有以下效果：所述波纹管2的所述内轮廓被压在所述连接件11的所述杉树状的外轮廓12上。因此，产生了多个径向向内的作用力，这确保了一种流体密封的连接装置1。此外，所述压缩9导致的结果，这些抵消拉出所述波纹管2的力量被加强。因此，所述冷却液系统也可以在正压情况下来运行。

本发明不限于上述实施例之一，而是可以以各种方式进行修改。这里特别优选的是，根据本发明的连接装置用在一冷却液系统形式的一流体系统中，其中管线布置作为一冷却液管线。具有一冷却液管线的一冷却液系统因此作为示例性实施例。通常“流体系统”应被理解为意指一种用于引导及可分配液体的系统。

从权利要求书、说明书和附图中得出的所有特征和优点，包括结构细节、空间布置及方法步骤，对于本发明可以单独地或以各种组合而言是必须的。

附图标记清单

1 连接装置

2 (冷却液)管线

3 连接元件

4 波纹管

5 波纹结构

6 波峰

7 波谷

8 所述冷却液管线2的端部

9 压缩

10 插入长度

11 连接件

12 杉树状的外轮廓

13 高起

14 连续表面

15 保持边缘

16 连接结构

α 在连续表面15及保持边缘16之间的角度

Claims (10)

1.一种用于一流体系统的连接装置(1)，特别是用于一冷却液系统，所述连接装置(1)具有一管线，特别是一冷却液管线(2)；及具有一连接元件(3)，其中所述管线(2)为具有一波纹结构(5)的一波纹管(4)的形式，其中所述波纹结构(5)延伸直至所述管线(2)的至少一个端部(9)，其中所述波纹管(2)的端部(8)被连接到一连接元件(3)的一连接件(11)，其中所述连接件(11)具有一杉树状的外轮廓(12)，通过一插入长度(10)的方式所述管线(2)的端部(8)被推挤到所述外轮廓(12)上，其特征在于，在所述管线的所述端部(8)上的所述波纹状结构(5)在所述插入长度(10)上被压缩。

2.根据权利要求1所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述管线(2)以一内侧在一径向预应力下以一种作用力配合及摩擦接合的方式保持抵靠所述连接件(11)。

3.根据上述权利要求任一项所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述波纹状结构(5)的相邻的多个波峰(6)在所述插入长度(10)上被推挤成至少部分地相互抵靠。

4.根据上述权利要求任一项所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述连接件(11)的所述杉树状的外轮廓(12)具有一外径，所述外径对应于未被压缩的所述管线(2)的至少一最小内径。

5.根据上述权利要求任一项所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述管线(2)具有一波浪状外轮廓和与所述外轮廓平行的内轮廓，所述波浪状外轮廓和内轮廓被形成直到所述管线(2)的所述至少一端部(8)处。

6.根据上述权利要求任一项所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述管线(2)包括一聚酰胺。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述管线(2)包括一橡胶。

8.根据上述权利要求任一项所述的用于一流体系统的连接装置(1)，其特征在于，所述管线(2)具有一10至30毫米的内径，特别是10至15毫米。

9.一种用于制造如上述权利要求任一项所述的连接装置(1)的方法，其特征在于，所述管线(2)被裁剪成一所需的长度，并且所述管线(2)的所述端部(8)被推挤到所述连接件(11)的所述杉树状的外轮廓(12)上，使得所述管线(2)的所述波纹结构(5)在所述插入长度(9)上被压缩。

10.根据权利要求9所述的用于制造一连接装置(1)的方法，其特征在于，所述压缩(9)在所述插入长度(10)上将所述管线(2)缩短25％至50％。