CN109716006A - 密封 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于流体管路连接器的密封(1)，其包括：具有内表面、外表面、第一轴向端部和第二轴向端部的管状体(14，15，16)；布置在所述内表面上的第一弹性层(17)以及布置在所述外表面上的第二弹性层(18)。

Description

密封

技术领域

本发明涉及尤其用于例如布置在流体管路的一端或两端的流体管路端部连接器的密封。流体管路端部连接器用于将流体管路与系统部件相连。

这种密封例如在空调系统中被用来使流体管路端部与系统部件(如压缩机、泵或膨胀阀)的连接部密封隔绝。

背景技术

通常呈垫圈形的已知的密封被定位在与流体管路端部连接的两个法兰之间。这些法兰被螺栓固定在一起以在法兰之间夹紧该密封。为了具有充分的密封作用，需要在密封上施加足够大的就流体管路方向而言的轴向力。

为此，法兰通常由金属比如钢或铝制成，其在法兰被螺栓紧固在一起时不怎么变形。但尤其在汽车应用情况下期望尽可能减轻流体管路重量。一种显而易见的选择为采用塑料尤其热塑性塑料来制作流体管路，其相对于已知金属明显减轻重量。

但是，采用热塑性材料的缺点在于热塑性材料有粘弹性。当已知流体管路连接结构的法兰将由热塑性材料制成时，法兰在部件被螺栓紧固在一起时表现出对扭矩力的较低抵抗力，从而无法将足够大的轴向力施加至现有技术的垫圈型密封。因此，无法得到充分密封。

当将以刚度更大且更硬的热塑性材料设计法兰时，为了能承受足够大的轴向力，则法兰体积将变大。尺寸过大的法兰将需要额外空间，这在汽车应用中因组装限制通常是不可行的或不可用的，并且用于提升塑料法兰强度的附加材料将对重量造成不利影响。还可采用强度更高的热塑性材料如聚醚醚酮(PEEK)，但是这将过高增大成本。

发明内容

本发明的目的因此在于减少上述缺点以使塑料法兰的使用更切实可行。

根据本发明，此目的通过一种尤其用于流体管路端部连接器的密封来实现，包括：

-管状体，其具有内表面、外表面、第一轴向端部和第二轴向端部；

-布置在所述内表面上的第一弹性层；和

-布置在所述外表面上的第二弹性层。

与现有技术中的垫圈形密封相比，本发明的密封呈管状。本发明的密封将被布置在以类似于伸缩布置形式相互套合的两个流体管路端部之间。结果，将在第一流体管路的外周面和第二流体管路的内周面之间沿径向提供密封。因此，密封所需的力沿径向取向而不再如现有技术中的密封那样沿轴向取向。径向密封力能够通过流体管路端部和密封的尺寸设计而容易获得。

通过采用第一弹性层和第二弹性层布置其上的管状体，该管状体为弹性层提供刚性支撑，从而该密封可在不过度拉伸弹性材料的情况下被轻松插入流体管路端部内或者插套在流体管路端部上。

由于这些层被附接至所述管状体且通常还沿轴向受到限制，也可抵抗在弹性层上的压力差。于是，该管状体确保第一和第二弹性层在被安装且投入使用时维持它们的位置和大致形状。由此，流体管路的端部连接器内不再需要复杂的槽。这个优势允许采用塑料尤其热塑性材料的流体管路端部连接器，其免于因在这个表面接触弹性层所引起的毛刺，因为这些表面可采用防止在这些表面上出现毛刺的单模具表面制成。在采用热塑性成分时，无缝表面提供了低渗透密封。

管状体相对于所述层的弹性材料而言应为硬质的。因此，该管状体可由金属或非弹性塑料制成，比如非弹性热塑性材料(PA-PP)或增强热塑性材料(PA-CF或PA-GF)或高性能热塑性材料(PEEK或高强PP)。

在根据本发明的密封的优选实施例中，第一弹性层延伸越过管状体的第一轴向端部并且融入第二弹性层。

因为弹性层延伸越过第一轴向端部，故该密封可更轻松地滑入流体管路的凹形端部连接件或凹形部件连接件。连续且柔性的弹性层减小了摩擦，同时在流体管路的端部连接件或者部件连接件的两个表面之间设置连续而不中断的密封层。

在根据本发明的密封的另一个实施例中，第二弹性层配设有至少一个周向脊。

在根据本发明的密封的另一个优选实施例中，第一弹性层包括至少一个径向向内指的周向唇。

由于弹性材料的弹性性能，所述弹性层可轻松配设有脊和唇以进一步提升该密封的密封作用。设置这样的脊和唇无需复杂的模具，因为在模制所述层后，由于材料弹性，该弹性材料可从模具中被轻松脱除。

优选地，在第一弹性层的一轴向端设置所述至少一个周向唇。该唇相对于插入密封内的凸形流体管路端部连接提供附加密封。

在另一个实施例中，径向向内指的周向唇能被向外弯曲，从而其可从由第一弹性层限定的内腔完全缩回。换句话说，第一弹性层的内径在轴向上可以是恒定的。

在另一个实施例中，该密封包括布置在第一弹性层的另一轴向端部的第二径向向内指的周向唇。优选地，第二径向向内指的周向唇能够朝外弯曲，从而其可从由第一弹性层限定的管形内腔完全缩回。

在根据本发明的密封的另一个优选实施例中，该管状体包括布置在第二轴向端上的径向向外取向的法兰。

该向外取向的法兰确保了密封可被插入孔，直达整个密封长度。当第二流体管路端部被插入密封中时，该法兰防止密封进一步移入孔内。

在根据本发明的密封的再一个优选实施例中，第二弹性层延伸经过该管状体的第一部段，其中该管状体的第一部段相对于该管状体的第二部段具有缩小的直径，从而第二弹性层的外径与第二部段的外径相等。

由于管状体具有阶梯状直径，故插入有密封的孔既可被用来以较大直径部段将管状体对中，又可被用来以布置在管状体的较小直径部段上的弹性层提供密封。

在根据本发明的密封的再一个优选实施例中，该管状体为圆柱形。圆柱形保证了在径向上的最佳强度以及沿周向的均匀分布。

优选地，第一和第二弹性层被熔接至管状体。通过将弹性层熔接至管状体，提供了所述层与管状体的更强连接，这有助于密封的耐用性。

本发明还涉及根据本发明的密封与包括凸形连接件和凹形连接件的流体管路连接器的组合体，其中该凸形连接件包括具有管状延伸部的主体，并且该凹形连接件包括具有开口的主体，其中该密封被同轴布置在开口内并且该凸形连接件的管状延伸部被同轴布置在该密封内，并且该流体管路连接器还包括用于将所述凸形连接件和凹形连接件安装在一起的安装机构。

通过该组合体，该流体管路端部通过所述凸形连接件和凹形连接件提供，所述凸形连接件和凹形连接件可配对，而本发明的密封安插于其间。

优选地，该密封的外尺寸对应于该凹形连接件内的孔的内尺寸，其中该密封的内尺寸对应于该管状延伸部的外尺寸。

根据在密封上所需的径向力，密封的尺寸和连接件的尺寸被选定为相同，或者使得弹性层需要被压缩以安装连接件和密封。

进一步优选的是所述凸形连接件和凹形连接件由塑料制成。尤其在汽车应用中使用塑料来减轻重量，并且由于本发明的密封的径向密封作用无需如根据现有技术采用垫圈形密封时那样采用过多材料来获得足够的强度。

还优选的是，如果组合体处于安装状态，则密封所包括的径向向内指的周向唇被朝外弯曲并且从由第一弹性层限定的内腔完全缩回。

附图说明

本发明的这些和其它特征将结合附图进行阐述。

图1示出根据本发明的组合体的实施例的分解立体图。

图2A示出根据本发明以及根据图1的密封的横截面图。

图2B示出图1的组合体处于组装状态的横截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的密封1和流体管路连接器的组合体，该流体管路连接器具有凸形连接件2和凹形连接件3。

凸形连接件2具有主体4，该主体配设有带通道6的管形延伸部5，该通道连通至流体管路7。主体4还具有安装孔8，凸形连接件2通过安装孔可安装至凹形连接件3。

凹形连接件3还具有带有孔10的主体9(见图2B)。通道11以孔为开口且通道11连通至流体管路12。主体9还具有用于与凸形连接件2的安装孔8配合的安装孔13。

图2示出了密封1的横截面图。密封1具有优选由金属或硬质塑料制成的管状体14、15、16。管状体14、15、16具有第一部段14，该第一部段的直径比第二部段15的直径小。另外，为管状体14、15、16配设有向外的法兰16。

第一弹性层17被布置在管状体14、15、16的内表面上。该第一弹性层17沿着管状体14、15、16的第一轴向端部延伸并融入布置在管状体14、15、16的外表面上的第二弹性层18。该第二弹性层18仅布置在具有缩小直径的第一部段15上，从而第二弹性层18的外径等于第二部段14的外径。

第二弹性层18还配设有两个周向脊19，同时第一弹性层17在两个轴向端部配设有径向向内指的唇20。

图2B示出了处于安装状态的图1的组合体的横截面图。密封1定位在凸形连接件2的管状延伸部5上，以使第一弹性层17被密封压紧至管状延伸部5的外周面。

将带有密封1的凸形连接件2插入凹形连接件3的孔10内，从而第二弹性层18被压紧至孔10的内周面。第二部段14具有与孔10的内径相等的外径，从而密封1在该孔10内被对中。

密封1的法兰16嵌入凸形连接件4的主体内的凹槽中，从而两个连接件2、3的主体4、9相互齐平安装，同时法兰16防止密封1进一步移入孔10内。

图2B还示出了在第一弹性层17的第一轴向端部(左侧)径向向内指的周向唇20被朝外弯曲并从由第一弹性层17限定的内腔完全缩回。

相似地，布置在第一弹性层17的右侧的另一轴向端部的第二径向向内指的周向唇20被朝外弯曲并从由第一弹性层17限定的内腔完全缩回。

第一弹性层17的内径在密封1的轴向上是完全恒定的。同样，管状延伸部5的外周面的外径在整个轴向长度上等于第一弹性层17的内径。

因而在安装状态下，密封1所包含的径向向内指的周向唇20被朝外弯曲或向外压迫并从由第一弹性层17限定的内腔完全缩回。优选地，在管状延伸部5的轴向(远离的)端部和凹形连接件3的主体9之间的间隙没有周向唇20。

连接件2、3优选均由塑料制成，因而例如可减轻重量。

Claims (15)

1.一种密封(1)，尤其用于流体管路连接器，包括：

-管状体(14，15，16)，该管状体具有内表面、外表面、第一轴向端部和第二轴向端部；

-布置在所述内表面上的第一弹性层(17)；和

-布置在所述外表面上的第二弹性层(18)。

2.根据权利要求1所述的密封(1)，其中所述第一弹性层(17)延伸越过所述管状体的第一轴向端部并融入所述第二弹性层(18)。

3.根据权利要求1或2所述的密封(1)，其中所述第二弹性层(18)配设有至少一个周向脊(19)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的密封(1)，其中所述第一弹性层包括至少一个径向向内指的周向唇(20)。

5.根据权利要求4所述的密封(1)，其中所述至少一个周向唇(20)布置在所述第一弹性层(17)的一轴向端部。

6.根据权利要求4或5所述的密封(1)，其中所述径向向内指的周向唇(20)能被朝外弯曲或被朝外压缩，从而它能从由第一弹性层(17)限定的内腔完全缩回。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的密封(1)，其中在所述第一弹性层(17)的另一轴向端部布置有第二径向向内指的周向唇(20)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的密封(1)，其中所述管状体包括布置在所述第二轴向端部的、径向向外取向的法兰(16)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的密封(1)，其中所述第二弹性层(19)延伸经过所述管状体，并且所述管状体的第一部段的直径比所述管状体的第二部段的直径小，从而所述第二弹性层的外径等于所述第二部段的外径。

10.根据前述权利要求中任一项所述的密封(1)，其中所述管状体为圆柱形。

11.根据前述权利要求中任一项所述的密封(1)，其中所述第一弹性层和第二弹性层被熔接至所述管状体。

12.根据前述权利要求中任一项所述的密封(1)和包括凸形连接件(2)和凹形连接件(3)的流体管路连接器的组合体，其中所述凸形连接件(2)包括具有管状延伸部(5)的主体(4)，并且所述凹形连接件(3)包括具有开口的主体(9)，其中所述密封(1)被同轴布置在所述开口内，并且所述凸形连接件(2)的管状延伸部(5)被同轴布置在所述密封(1)内，并且其中所述流体管路连接器还包括用于将所述凸形连接件(2)和所述凹形连接件(3)安装在一起的安装机构。

13.根据权利要求12所述的组合体，其中所述密封(1)的外尺寸对应于所述凹形连接件(3)中的孔(10)的内尺寸，并且其中所述密封(1)的内尺寸对应于所述管状延伸部(5)的外尺寸。

14.根据权利要求12或13所述的组合体，其中所述凸形连接件(2)和所述凹形连接件(3)由塑料制成。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的组合体，其中，在安装状态下，所述密封(1)所包括的径向向内指的周向唇(20)被朝外弯曲或压缩并且从由第一弹性层(17)限定的内腔完全缩回。