CN108730650A - 管道连接装置及管道组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管道连接装置。该管道连接装置包含：外环形件，外环形件的内表面包括内螺纹区以及在轴向方向上与内螺纹区相邻的斜面区；内环形件，内环形件具有与外环形件的斜面区配合的外表面和夹持管道的内表面，其中内环形件在径向可变形；及紧固件，紧固件的外表面设置有与外环形件的内螺纹区配合的外螺纹区。

Description

管道连接装置及管道组件

技术领域

本发明涉及一种管道连接装置及管道组件。

背景技术

供流体流通的两个管道可用连接装置连接至在一起。现有技术中的管道连接装置存在一些缺点。例如，法兰连接装置容易变形并占据额外空间。而V型夹持件和带型夹持件尽管节省空间但密封性能差并且拧紧力较低。

发明内容

根据本发明一方面，提供一种管道连接装置，包含：外环形件，外环形件的内表面包括内螺纹区以及在轴向方向上与内螺纹区相邻的斜面区；内环形件，内环形件具有与外环形件的斜面区配合的外表面和夹持管道的内表面，其中内环形件在径向可变形；及紧固件，紧固件的外表面设置有与外环形件的内螺纹区配合的外螺纹区。

在一个实施例中，外环形件在斜面区处的内径在轴向离开螺纹区的方向上逐渐变小。

在另一个实施例中，外环形件的斜面区为锥形面。

在另一个实施例中，外环形件具有基本均匀的厚度。

在另一个实施例中，内环形件的内径在轴向方向上恒定。

在另一个实施例中，内环形件的外径在轴向离开螺纹区的方向上逐渐变小以匹配外环形件的内径。

在另一个实施例中，内环形件包括第一端面、与第一端面相对的第二端面、自第一端面向第二端面延伸的第一切槽以及自第二端面向第一端面延伸的第二切槽，第一切槽与第二切槽为开放切槽并基本平行。

在另一个实施例中，内环形件包括位于第一切槽以及第二切槽之间沿轴向延伸的第三切槽，第三切槽为闭合切槽并且在轴向方向上与第一切槽与第二切槽至少部分重合。

在另一个实施例中，内环形件进一步包括第四切槽，第五切槽和第六切槽，第四切槽，第五切槽和第六切槽位于内环形件与第一切槽，第二切槽和第三切槽相对的另一侧，并具有与第一切槽，第二切槽和第三切槽相同的结构。

在另一个实施例中，紧固件为环形螺母并且包括凸缘部。

在另一个实施例中，内环形件的长度小于外环形件的长度。

在另一个实施例中，内环形件包括第一端面、与第一端面相对的第二端面、沿轴向延伸并相邻的多个切槽，其中，多个切槽具有朝向第一端面或朝向第二端面的开口，当紧固件与外环形件通过螺纹拧紧时，内环形件的多个切口使内环形件在径向变形以进一步夹紧管道。

根据本发明的另一方面，提供一种管道组件，包含：第一管道，具有第一接合部；第二管道，具有第二接合部；用于连接第一管道与第二管道的连接装置，连接装置包含：外环形件，外环形件的内表面包括内螺纹区以及在轴向方向上与内螺纹区相邻的斜面区；内环形件，内环形件具有与外环形件的斜面区滑动配合的外表面以及用于夹持第一管道的第一接合部与第二管道的第二接合部的内表面，其中内环形件包括第一端面、与第一端面相对的第二端面，内环形件可在径向可变形；及紧固件，紧固件邻近内环形件的第二端面，紧固件的外表面设置有与外环形件的内螺纹区配合的外螺纹区。

在一个实施例中，外环形件的斜面区为锥形面。

在另一个实施例中，内环形件的内径在轴向方向上恒定，设置为容纳第一接合部和第二接合部，内环形件的外表面设置为与外环形件的斜面区相配合的锥形面。

在另一个实施例中，内环形件包括沿轴向从中间部分朝第一端面延伸的第一切槽以及沿轴向从中间部分朝第二端面延伸的第二切槽，第一切槽具有朝向第一端面的开口，第二切槽具有朝向第二端面的开口。

在另一个实施例中，内环形件包括位于第一切槽以及第二切槽之间的沿轴向延伸的第三切槽，第三切槽为闭合切槽，并且在轴向方向上一部分与第一切槽重合，另一部分与与第二切槽重合。

在另一个实施例中，第一接合部具有第一凸出部；第二接合部具有与第一凸出部相对应的第二凸出部，其中在组装位置时，第一凸出部与第二凸出部吻合共同构成环形结合部，其中第一凸出部和第二凸出部在周向的接触以防止第一管道和第二管道之间的相对旋转运动。

在另一个实施例中，第一管道包括径向延伸的凸肋，在组装位置时，内环形件的第一端面接触凸肋，内环形件的第二端面接触紧固件。

在另一个实施例中，第一管道和第二管道为排气管道。

结合附图根据下面详细描述的一个或多个实施例，本发明的一个或多个特征和或优点会显而易见。

附图说明

图1描述了实施本发明的一个或多个示例实施例的管道组件的立体示意图。

图2描述了图1中的管道组件的立体分解图。

图3描述了图2所示的管道组件连接装置的放大示意图。

图4描述了图1中的管道组件的沿线II的截面示意图。

具体实施方式

根据需要，本说明书中公开了本发明具体的实施例；但是，应理解公开的实施例仅为本发明的示例并且可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。

图1描述了实施本发明的一个或多个示例实施例的管道组件100的立体示意图，显示管道组件100处于组装位置。管道组件100包括第一管道102、第二管道104以及用于在轴向方向L上连接第一管道102和第二管道104的管道连接装置106。在一个或多个实施例中，第一管道102和第二管道104可为车辆的排气管道。因此，为了对应高温情况，管道连接装置106至少部分由金属制成。然而，应该理解的是在其它实施例中，第一管道102和第二管道104可以为其它供流体流通的管道，例如但不限于水管。

请参考图2，其中图2描述了图1中的管道组件100的立体分解图。在一个或多个实施例中，第一管道102包括第一接合部108，第二管道104包括与第一接合部108相对应的第二接合部110。第一管道102和第二管道104为圆柱形。进一步的，第一接合部108包括在轴向方向L延伸的第一凸出部112和第一凹进部113。第二接合部110包括在轴向方向L延伸的第二凸出部114和第二凹进部115。在一个或多个实施例中，第一凸出部112，第一凹进部113，第二凸出部114和第二凹进部115分别由去除第一管道102和第二管道104邻近接合处的一部分而形成。第一接合部108包括位于第一凸出部112上的第一端面117和两个侧边119，和位于第一凹进部113上的第二端面121。第二接合部110包括位于第二凸出部114上的第一端面123和两个侧边125，和位于第二凹进部115上的第二端面127。在组装位置，第一接合部108的第一端面117邻近或接触第二接合部110的第二端面127，及第一接合部108的第二端面121邻近或接触第二接合部110的第一端面123。第一接合部108的两个侧边119分别邻近或接触第二接合部110的两个侧边125。

进一步参考图3，图3描述了图2中所示的连接装置106放大分解立体图。在一个或多个实施例中，管道连接装置106包括外环形件116、内环形件118以及紧固件120。在一个或多个实施例中，外环形件116的内表面122包括内螺纹区124以及在轴向方向L上与内螺纹区124相邻的斜面区126。在一个或多个实施例中，外环形件116的斜面区126为锥形面。

内环形件118包括与外环形件116的斜面区126配合的外表面128和夹持管道的内表面130。进一步地，内环形件118具有与外环形件116的斜面区126滑动配合的外表面128以及用于夹持第一管道102的第一接合部108与第二管道104的第二接合部110的内表面130。在一个或多个实施例中，为了更好地夹持管道，内环形件118在拧紧力的作用下在径向R上可变形。内环形件116包括第一端面132、与第一端面132相对的第二端面134、自第一端面132向第二端面延伸的第一切槽136以及自第二端面134向第一端面132延伸的第二切槽138，其中第一切槽136与第二切槽138为开放切槽并基本平行。在一个或多个实施例中，内环形件118进一步包括位于第一切槽136以及第二切槽138之间沿轴向L延伸的第三切槽140。有利地，第三切槽140为闭合切槽并且在轴向方向L上与第一切槽136与第二切槽138至少部分重合并邻近以进一步增强内环形件118在径向R上的可变形能力。进一步地，在一个或多个实施例中，第三切槽140在轴向方向L上一部分与第一切槽136重合，另一部分与与第二切槽138重合。在一个或多个实施例中，第一切槽136和第二切槽138在轴向方向L不重合。在一个或多个实施例中，内环形件118可由金属材料制成。在一个或多个实施例中，例如在非高温情况下，内环形件118也可由塑料制成。

在一个或多个实施例中，内环形件118包括第一端面132、与所述第一端面132相对的第二端面134、沿轴向L延伸并相邻的多组切槽。每组切槽包括多个切槽。例如第一组切槽包括切槽136、138、140，其中切槽136、138具有朝向第一端面132或朝向第二端面134的开口，当紧固件120与外环形件116通过螺纹拧紧时，内环形件118的多个切槽136、138、140使内环形件118在径向变形以进一步夹紧管道。

在一个或多个实施例中，内环形件116可进一步包括第二组切槽，由第四切槽142，第五切槽144和第六切槽146组成。第四切槽142，第五切槽144和第六切槽146位于内环形件118与第一切槽136，第二切槽138和第三切槽140相对的另一侧，与第一切槽136，第二切槽138和第三切槽140相同的结构。在一个或多个实施例中，第四切槽142，第五切槽144和第六切槽146可与第一切槽136，第二切槽138和第三切槽140镜向对称。应理解，内环形件116不限于两组切槽，例如可包括三组,四组切槽或更多。多组切槽可沿周向均匀分布。

紧固件120的外表面148设置有与外环形件116的内螺纹区124配合的外螺纹区150。在一个或多个实施例中，紧固件120可为具有外螺纹的环形螺母并且包括用于操作的凸缘部152。尽管图示的凸缘部152显示为圆形，在其它实施例中，为了便于工具的夹持，凸缘部152可能设置为多边形。

结合图2-3并且参考图4，图4描述了图1中的处于组装位置的管道组件100的沿线II的截面示意图。在一个或多个实施例中，外环形件116在斜面区126处的内径D1在轴向L离开内螺纹区124的方向上逐渐变小。在一个或多个实施例中，外环形件116的斜面区126可为锥形面。外环形件116具有基本均匀的厚度W1。内环形件118的内径D2在轴向方向L上基本恒定，设置为容纳第一接合部108和第二接合部110，内环形件118的外表面128设置为与外环形件116的斜面区126相配合的锥形面。在一个或多个实施例中，内环形件118的内径D2在初始位置时可以大于第一管道102和第二管道104的外径D，并且在组装位置时可以基本等于第一管道102和第二管道104的外径D，也就是说内环形件118的内径D2是可变的。在一个或多个实施例中，内环形件118的外径D3在轴向方向L离开内螺纹区124的方向上逐渐变小以匹配外环形件116的内径D1。在组装位置时，内环形件118的外表面128接触外环形件116的内表面122。在一个或多个实施例中，内环形件118的长度L1小于外环形件116的长度L2。

在图示的实施例中，外环形件116具有均匀的厚度及外表面为锥形。在另一实施例中，外环形件116具有不均匀的厚度而外环形件116的外表面可为圆柱形。

在组装时，内环形件118位于外环形件116内并且内环形件118的外表面128接触外环形件116的内表面122。紧固件120的外螺纹区150与外环形件116的内螺纹区124配合。在一个或多个施例中，外环形件116的内螺纹区为圆柱形(即内径恒定)，与其配合的紧固件120的外螺纹区150也为圆柱形。

此外，内环形件118的内径D2大于第一管道102和第二管道104的外径D以便于让第一管道102和第二管道104插入至内环形件118内。随着紧固件120在螺纹作用下在轴向方向L上朝向第一管道102移动，内环形件118被紧固件120推着朝向第一管道102，亦即外环形件116的内径D1变小的方向移动，同时，拧紧力使得内环形件118在外环形件116的压力作用下内径D2变小而压紧第一管道102的接合部108以及第二管道104的接合部110，从而固定第一管道102和第二管道104。

进一步地，在组装位置时，第一凸出部112与第二凸出部114吻合共同构成环形结合部，其中第一凸出部112和第二凸出部114在周向的接触。即，第一接合部108的两个侧边119分别接触第二接合部110的两个侧边125(参考图2)。这样，可进一步防止第一管道102和第二管道104之间的相对旋转运动。

在一个或多个实施例中，第一管道102包括径向延伸的凸肋154，在组装位置时，内环形件118的第一端面132接触凸肋154，内环形件118的第二端面134接触紧固件120。因此，凸肋154可以在内环形件118移动到合适的位置时阻止其进一步的移动。

本发明提供的管道连接装置为闭环结构，因而具有好的防漏性能。并且闭环结构能产生较大的拧紧力及减少变形。另外，本发明的管道连接装置具有小的尺寸和质量及占用空间少。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种管道连接装置，包含：

外环形件，所述外环形件的内表面包括内螺纹区以及在轴向方向上与所述内螺纹区相邻的斜面区；

内环形件，所述内环形件具有与所述外环形件的所述斜面区配合的外表面和夹持管道的内表面，其中所述内环形件在径向可变形；及

紧固件，所述紧固件的外表面设置有与所述外环形件的所述内螺纹区配合的外螺纹区。

2.根据权利要求1所述的管道连接装置，其中所述外环形件在所述斜面区处的内径在所述轴向离开所述螺纹区的方向上逐渐变小。

3.根据权利要求1所述的管道连接装置，其中所述外环形件的所述斜面区为锥形面。

4.根据权利要求2所述的管道连接装置，其中所述外环形件具有基本均匀的厚度。

5.根据权利要求4所述的管道连接装置，其中所述内环形件的内径在所述轴向方向上恒定。

6.根据权利要求5所述的管道连接装置，其中所述内环形件的外径在所述轴向离开所述螺纹区的方向上逐渐变小以匹配所述外环形件的内径。

7.根据权利要求6所述的管道连接装置，其中所述内环形件包括第一端面、与所述第一端面相对的第二端面、自所述第一端面向所述第二端面延伸的第一切槽以及自所述第二端面向所述第一端面延伸的第二切槽，所述第一切槽与所述第二切槽为开放切槽并基本平行。

8.根据权利要求7所述的管道连接装置，其中所述内环形件包括位于所述第一切槽以及所述第二切槽之间沿轴向延伸的第三切槽，所述第三切槽为闭合切槽并且在所述轴向方向上与所述第一切槽与所述第二切槽至少部分重合。

9.根据权利要求8所述的管道连接装置，其中所述内环形件进一步包括第四切槽，第五切槽和第六切槽，所述第四切槽，第五切槽和第六切槽位于所述内环形件与所述第一切槽，所述第二切槽和第三切槽相对的另一侧，并具有与所述第一切槽，第二切槽和第三切槽相同的结构。

10.根据权利要求1所述的管道连接装置，其中所述紧固件为环形螺母并且包括凸缘部。

11.根据权利要求1所述的管道连接装置，其中所述内环形件的长度小于所述外环形件的长度。

12.根据权利要求1述的管道连接装置，其中所述内环形件包括第一端面、与所述第一端面相对的第二端面、沿轴向延伸并相邻的多个切槽，其中，所述多个切槽具有朝向所述第一端面或朝向所述第二端面的开口，当所述紧固件与所述外环形件通过螺纹拧紧时，所述内环形件的多个切口使所述内环形件在径向变形以进一步夹紧管道。

13.一种管道组件，包含：

第一管道，具有第一接合部；

第二管道，具有第二接合部；

用于连接所述第一管道与所述第二管道的连接装置，所述连接装置包含：

外环形件，所述外环形件的内表面包括内螺纹区以及在轴向方向上与所述内螺纹区相邻的斜面区；

内环形件，所述内环形件具有与所述外环形件的所述斜面区滑动配合的外表面以及用于夹持所述第一管道的所述第一接合部与所述第二管道的所述第二接合部的内表面，其中所述内环形件包括第一端面、与所述第一端面相对的第二端面，所述内环形件可在径向可变形；及

紧固件，所述紧固件邻近所述内环形件的第二端面，所述紧固件的外表面设置有与所述外环形件的所述内螺纹区配合的外螺纹区。

14.根据权利要求12所述的管道组件，其中所述外环形件的斜面区为锥形面。

15.根据权利要求14所述的管道组件，其中所述内环形件的内径在所述轴向方向上恒定，设置为容纳所述第一接合部和所述第二接合部，内环形件的外表面设置为与所述外环形件的斜面区相配合的锥形面。

16.根据权利要求15所述的管道组件，其中所述内环形件包括沿轴向从中间部分朝所述第一端面延伸的第一切槽以及沿轴向从中间部分朝所述第二端面延伸的第二切槽，所述第一切槽具有朝向所述第一端面的开口，所述第二切槽具有朝向所述第二端面的开口。

17.根据权利要求16所述的管道组件，其中所述内环形件包括位于所述第一切槽以及所述第二切槽之间的沿轴向延伸的第三切槽，所述第三切槽为闭合切槽，并且在所述轴向方向上一部分与所述第一切槽重合，另一部分与与所述第二切槽重合。

18.根据权利要求13所述的管道组件，其中所述第一接合部具有第一凸出部；所述第二接合部具有与所述第一凸出部相对应的第二凸出部，其中在组装位置时，所述第一凸出部与所述第二凸出部吻合共同构成环形结合部，其中所述第一凸出部和所述第二凸出部在周向的接触以防止所述第一管道和所述第二管道之间的相对旋转运动。

19.根据权利要求18所述的管道组件，其中所述第一管道包括径向延伸的凸肋，在组装位置时，所述内环形件的所述第一端面接触所述凸肋，所述内环形件的所述第二端面接触所述紧固件。

20.根据权利要求13所述的管道组件，其中所述第一管道和所述第二管道为排气管道。