CN109716008A - 用于介质管路的插接连接器结构以及用于连接介质管路的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于介质管路的插接连接器结构(1)，包括至少一个连接主体(2)和至少一个附接部件(3)。连接主体(2)具有至少一个用于至少部分地容纳附接部件(3)的容纳口(4)和流体通道(32)，其中，附接部件(3)与流体通道(32)连通，并且包括至少一个连接元件(5)，并且连接主体(2)与附接部件(3)借助连接元件(5)相互连接。连接元件(5)与连接主体(2)之间形成第一形状配合卡扣连接，并且所述连接元件(5)与所述附接部件(3)之间形成第二形状配合卡扣连接。本发明还涉及一种用于这种插接连接器结构(1)的连接元件(5)以及一种用于连接介质管路、特别是用于建立这种插接连接器结构(1)的方法。

Description

用于介质管路的插接连接器结构以及用于连接介质管路的 方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于介质管路的插接连接器结构，具有至少一个连接主体和至少一个附接部件，其中，所述连接主体具有至少一个用于至少部分地容纳附接部件的容纳口和流体通道。此外，本发明还涉及一种用于连接介质管路的方法。
背景技术
术语“介质管路”原则上是指用于诸如气体和液体的任何流动介质和/或压力介质的管路连接。介质管路原则上是管道或软管管路以及它们的连接和连接元件，这些元件是用于引导介质的系统的一部分。
现有技术中已揭示多种用于介质管路的插接连接器结构以及用于连接介质管路的方法。特别常见的是，使用能松开的连接，特别是螺纹连接，其中例如借助锁紧螺母和对应的螺纹实现密封夹紧来连接介质管路的两段。
特别是，在安全要求更严格的介质管路中，既须确保施加足够的组装力，还须确保螺纹连接例如防止意外断开，这样就会产生额外的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种插接连接器结构以及一种用于连接介质管路的方法，其中能确保足够的组装力，同时提高防止连接意外脱开的安全性。
本发明用以达成上述目的的解决方案为一种具有独立权利要求1的特征部分所述特征的同类型插接连接器结构。有利设计方案的特征包含在从属权利要求以及下文的描述中。
所述插接连接器结构包括连接主体，所述连接主体具有用于至少部分地容纳附接部件的容纳口。附接部件特别是具有容纳配对件，借助于该容纳配对件使得附接部件能导入容纳口中。容纳配对件与容纳口构建为互相对应。因此，连接主体与附接部件能互相插接，具体方式是，容纳配对件插入容纳口中。容纳口例如具有彼此梯级布置的至少两个、优选三个凸肩。这些凸肩是容纳口中具有不同内径的区域。优选进行如下设置，容纳口或容纳配对件形成用于容纳在连接主体与附接部件之间密封的至少一个密封件，优选O形环。通过容纳口的多级构型，附接部件就能无倾斜地容纳在容纳口中。
容纳口特别是与连接主体的流体通道保持连通，以便附接部件能与连接主体的流体通道连通，特别是与其中引导的介质连通。附接部件在插入容纳口的状态下至少部分地与流体通道连通，以便流体通道中引导的流体能够与附接部件连通或者流过附接部件。例如，附接部件也具有流体通道，以便当附接部件插入连接主体中时，连接主体的流体通道与附接部件的流体通道连接。
连接主体例如是具有任意角度的弧形件(Bogen)、T形件或介质管路的其他管部件。附接部件例如是传感器、芯轴型件或介质管路的其他管部件，特别是弧形件、T形件或管道。根据应用，连接主体和附接部件设置为塑料或金属形式。
优选地，附接部件构建为传感器，特别是具有传感器壳体。例如，传感器壳体具有至少一个传感器室，其中在流体通道与传感器室之间形成传感器通道。在传感器通道中实现传感器功能。有利地，流体通道与传感器室之间的传感器通道由传感器机构来封闭，例如膜片、玻璃板和/或光学元件。
连接主体与附接部件连接，具体方式是，首先将附接部件至少部分地引入连接主体的容纳口中。通过连接元件实现实际的连接，所述连接元件不仅与连接主体而且和附接部件形成形状配合的卡扣连接(Rastverbindung)。对此，将连接元件沿第一压装方向压装到附接部件上，其中连接元件和/或附接部件的至少一部分至少部分地弹性变形，然后连接元件与附接部件形成不能分离的形状配合的锁合。本文中的“不能分离”是指正常使用中连接不能分离，在这种情况下连接元件和附接部件在施加力的作用下逆向压装方向以形状配合方式互相接合并且仅通过至少部分的机械破坏才能分离。
此外，将连接元件沿第二压装方向压装到连接主体上，其中连接元件和/或连接主体的至少一部分至少部分地弹性变形，然后连接元件与连接主体形成不能分离的形状配合的锁合。
这样简化压装：在连接元件的在各压装方向上布置的端面的至少一个上形成至少一个在整个圆周上设置的导入斜面，这会简化连接元件向连接主体和/或附接部件的滑动。优选地，在连接元件的每个相反端面上设置导入斜面。
连接元件与连接主体或附接部件之间的形状配合能防止连接元件逆向第一压装方向或第二压装方向脱离。
特别进行如下设置，连接主体和/或附接部件具有至少一个卡扣区域，优选多个卡扣区域。优选地，一个卡扣区域或多个卡扣区域呈弹性。例如，连接主体具有第一环形凸缘，并且附接部件具有第二环形凸缘，其中连接元件在组装期间弹性变形，使得连接元件能够至少部分地越过第一环形凸缘或第二环形凸缘，以在相应环形凸缘后面至少部分地变形成其初始形状，从而形成形状配合的连接。优选地，连接元件具有至少第一卡扣面和第二卡扣面，其中第一卡扣面与第一环形凸缘能以形状配合方式锁合，并且第二卡扣面与第二环形凸缘能以形状配合方式锁合。第一环形凸缘和第二环形凸缘的外圆周、特别是外径大于连接元件的能在相应环形凸缘后面锁合的未变形部分的内圆周、特别是内径。优选地，连接主体的环形凸缘和/或附接部件的环形凸缘沿周向闭合。但还提出，连接主体的环形凸缘和/或附接部件的环形凸缘具有特别是用于构成卡扣区域的至少一个狭槽，优选至少两个狭槽。
作为替代还提出，这样形成形状配合的卡扣连接，连接主体和/或附接部件具有卡扣槽，并且连接元件具有至少一个卡扣唇缘。为了建立连接，连接元件特别是在卡扣唇缘的区域中弹性变形，以便当连接元件变形成其初始形状时，卡扣唇缘至少部分地穿入卡扣槽中。卡扣唇缘的内圆周、特别是内径小于至少在连接元件的方向上围绕卡扣槽的区域的外圆周、特别是外径。
连接元件优选至少部分地由热塑性材料制成，例如由聚甲醛(POM)制成。这样就能确保可变形性，同时确保良好的尺寸稳定性。
根据本发明的插接连接器结构优于现有技术的优点在于，防止连接主体与附接部件的连接意外断开，因为只有通过至少部分地机械破坏连接元件或者连接主体或附接部件才能松开连接。此外，通过连接元件的几何构型能施加一定的组装力。
根据插接连接器结构的第一种实施方案提出，第一卡扣连接和/或第二卡扣连接构建为沿周向闭合。这种沿周向闭合的卡扣连接表明，连接元件和/或连接主体或附接部件形成卡扣连接的区域没有狭槽、凹槽等，这样就能在卡扣过程中形成部件的柔性移位，并随后锁合所述区域。
这样形成沿周向闭合的卡扣连接：卡扣连接中涉及的部件区域至少暂时性弹性变形，特别是压缩变形或拉伸变形。特别是，这样形成沿周向闭合的卡扣连接：连接元件弹性变形，特别是通过弹性变形至少暂时性扩大其圆周。由于弹性变形，特别是弹性扩大其圆周，连接元件能够施加到连接主体或附接部件，以随后至少部分地回复到其初始形状并与连接主体或附接部件形状配合地连接。优选地，连接元件被压装到连接主体和附接部件上。
沿周向闭合的卡扣连接是在整个圆周上形成的形状配合连接。通过连接元件使附接构件牢固地保持在连接主体上。只有通过机械破坏连接元件，才能松开连接元件与连接主体之间或者连接元件与附接部件之间沿周向闭合的卡扣连接。因此，沿周向闭合的卡扣连接是不能分离的连接，这就表明只有在至少部分破坏的情况下才能分离所述连接。为了建立连接，连接元件在弹性变形下施加到、特别是压装到附接部件上，从而形成沿周向闭合的卡扣连接。随后，连接元件还能在弹性变形下施加到、特别是压装到连接主体上，从而同样形成沿周向闭合的卡扣连接。
插接连接器结构的另一种实施方案如下设置，连接元件具有至少一个狭槽，特别是平行于连接元件的纵向轴线定向的狭槽，优选地，连接元件具有多个狭槽。一个或多个狭槽优选平行于连接元件的纵向轴线定向。如果设置多个狭槽，则这些狭槽例如均匀或非均匀地分布在连接元件的圆周上。优选地，设置2至20个分布在圆周上的狭槽。还可进行如下设置，在沿连接元件的纵向轴线观察在第一边缘区域中，多个狭槽分布在圆周上，而在沿纵向相反布置的第二边缘区域中，第二多个狭槽分布在圆周上。
另一种实施方案如下设置，沿纵向方向观察狭槽自连接元件的第一边缘区域开始延伸，或者狭槽布置在两个边缘区域之间，即第一边缘区域与第二边缘区域之间。因此，狭槽构建成在一侧敞开或者如此布置，使得在沿纵向轴线观察，在连接元件的第一边缘区域和/或第二边缘区域中分别余留接片。尽管连接元件至少在其一部分高度上具有至少一个狭槽，但在边缘区域中余留的接片使得形状配合卡扣连接沿周向闭合。
在多个狭槽的情况下，优选在每个边缘区域中2至20个狭槽沿周向延伸。狭槽的长度延伸经过连接元件高度的约三分之一。在两个边缘区域中布置狭槽的情况下，狭槽在高度上延伸经过狭槽高度的三分之二，并且高度的约三分之一未设狭槽。例如，一个或多个狭槽延伸穿过连接机构的卡扣面。
根据插接连接器结构的另一种实施方案如下设置，连接元件具有第一卡扣区段和第二卡扣区段，其中优选地，第一卡扣区段与连接主体锁合，而第二卡扣区段与附接部件锁合。特别是，第一卡扣区段和/或第二卡扣区段构建为卡扣凹陷。连接元件借助第一卡扣区段或第二卡扣区段施加到连接主体或附接部件上，使得第一卡扣区段或第二卡扣区段与连接主体或附接部件上的区域形成形状配合连接。
在连接元件中设有一个或多个狭槽的实施例中还如下设置，一个或多个狭槽均自第一边缘区域或第二边缘区域延伸到第一卡扣区段和/或第二卡扣区段中，有利地均经过连接元件高度的约三分之一。
优选地，在连接主体上形成第一环形凸缘和/或在附接部件上形成第二环形凸缘，以便第一卡扣区段与连接主体的第一环形凸缘能够以形状配合方式锁合，第二卡扣区段与附接部件的第二环形凸缘能够以形状配合方式锁合。优选地，连接元件的第一卡扣面与第一环形凸缘锁合，并且连接元件的第二卡扣面与第二环形凸缘锁合。第一卡扣区段和第二卡扣区段皆特别是沿周向闭合。此外，第一环形凸缘和第二环形凸缘也沿周向闭合。
第一卡扣区段和第二卡扣区段优选构建为具有两个相对置的卡扣面的连贯的卡扣凹陷或者替代地构建为两个分开的卡扣凹陷。
根据插接连接器结构的另一种实施方案如下设置，连接元件的内圆周构建为圆环形。特别优选地，连接元件整体上构建为圆环形。通过连接元件、特别是第一卡扣区段和第二卡扣区段的内圆周的圆环形构型，特别是旋转对称的构型，能够以有利的方式组装连接元件。根据所述实施方式，在组装之后，即借助连接元件建立连接之后，还能确保附接部件相对于连接主体的可旋转性。
优选设置为，连接元件整体上构建为圆环形。例如，连接元件具有圆环形基体，该圆环形基体具有至少一个、特别是两个卡扣区段。这些卡扣区段优选构建为一个或多个卡扣凹陷以及具有内径扩大的区域。通过环形构型，在将连接元件施加到连接主体和/或附接部件期间能够确保均匀的弹性变形。
特别是还进行如下设置，连接元件、特别是基体在其圆周和/或其轴向延伸范围内具有至少一个其材料与其余基体或其余连接元件不同的区域。例如，具有更大的弹性。从而能够例如获得局部不同的可变形性，这会简化组装过程。优选地，多个区域在圆周和/或轴向延伸范围内设置有不同的材料。
根据另一种实施方案，按照如下改进插接连接器结构：连接元件具有弹性补偿元件，并且所述补偿元件特别是在轴向方向上至少部分地布置在连接主体与附接部件之间。因此，补偿元件如此布置在连接元件上，使得补偿元件在组装状态下至少部分地例如在连接主体的凸肩处布置在连接主体与附接部件之间。本发明进行如下设置，补偿元件与连接元件形状配合和/或力配合和/或材料配合地连接。优选还进行以下设置，补偿元件成型在连接元件、特别是连接元件的基体上，优选通过注塑或压印。此外还可进行以下设置，连接元件具有至少一个用于补偿元件的卡扣凹部，并且补偿元件本身或补偿元件的一部分接合到卡扣凹部中，以形成形状配合连接。
根据另一种实施方案，补偿元件的弹性模量小于连接元件的基体的弹性模量，特别是连接元件的基体的弹性模量、特别是连接元件除补偿元件之外的弹性模量处于1Gpa至10Gpa范围内，并且补偿元件的弹性模量处于0.0004Gpa至0.1GPa范围内。补偿元件由与其余连接元件不同的材料构成。特别是，补偿元件由和其余连接元件的材料相比更具弹性的材料构成。
经证实，用于补偿元件的有利材料是弹性体，特别是热塑性弹性体。特别优选的是苯乙烯嵌段共聚物，特别是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)。有利地，连接元件是由POM(基体)和苯乙烯嵌段共聚物(补偿元件)组成的双组分部件。
连接元件特别是具有1％至15％的弹性变形能力。对连接元件的材料优选进行选择，使得在施加的操作压力下弹性变形处于1％至2％。在建立卡扣连接期间，连接元件的弹性变形特别是处于6％至7％范围内，特别是6.7％。
特别是在组装期间，补偿元件至少部分地压缩，优选压缩达50％。
补偿元件特别是设置为补偿连接主体与附接部件之间的公差。同时，通过补偿元件实现作用于连接元件的轴向预应力。
优选进行如下设置，连接元件、特别是补偿元件至少部分地设有涂层，优选由聚四氟乙烯(PTFE)构成的涂层。所述涂层例如确保附接部件相对于连接主体在第一卡扣连接和/或第二卡扣连接的区域中的可旋转性。
为了特别有利地沿轴向方向在连接主体与附接部件之间产生预应力，根据插接连接器结构的另一种实施方案设置为，在每个包含连接元件的纵向轴线L的剖面中，补偿元件具有多边形、特别是梯形、圆形或椭圆形的横截面，或者补偿元件具有带至少一个凹形或凸形区域的横截面。完全包含连接元件的纵向轴线并与补偿元件相交的每个平面均作为横截面的剖面。补偿元件特别是呈旋转对称。
补偿元件的第一变型具有矩形横截面，从而补偿元件在连接主体与附接部件之间的区域中具有恒定的厚度。但优选设置为，补偿元件具有梯形横截面，特别是沿连接元件的纵向轴线方向逐渐变细的梯形横截面。通过梯形横截面，补偿元件如同楔块那样作用于连接主体与附接构件之间，从而产生有利的轴向预应力。
此外还提出，补偿元件具有带至少一个凸形区域或凹形区域的横截面。优选地，横截面具有至少两个凹形区域。特别是进行如下设置，补偿元件具有至少一个第一接触面和至少一个第二接触面。当补偿元件布置在连接主体与附接部件之间时，接触面特别是用于邻接连接主体和附接部件。例如，第一接触面和/或第二接触面构建为凸形或凹形或者具有至少一个或多个凸形区域和/或凹形区域。
此外，根据一种实施方案还设置为，补偿元件在连接元件的轴向方向上偏置(versetzt angeordnet)。通过补偿元件的这种布置，连接元件的组装方向例如可以设置成连接元件只能向某个方向组装，例如只能向连接主体的特定方向或者只能向附接部件的特定方向组装。因此，通过连接元件的形状限定优选的压装方向。此外，在这种构型中有利的是，首先将连接元件的较短区段压在连接主体或附接部件上，随后将连接元件的较长区段压在其余部件上，即连接主体或附接部件上。在较长区段的区域中发生的膨胀对较短区段的影响小于对等长区段的影响。
为了分开连接主体与附接部件之间的连接，根据另一种实施方案提出，连接元件、特别是基体具有至少一个用于不可逆径向或轴向分离的预定断裂部位，优选地，连接元件具有至少两个预定断裂部位。术语“预定断裂部位”也包括例如在整个圆周上围绕连接元件形成的预定断裂区域，其具有大的伸展。
用于径向分离的预定断裂部位如此设置，使得连接元件通过预定断裂部位断裂，以便至少部分地扩大圆周，这样就能分开附接部件与连接主体。用于轴向分离的预定断裂部位如此设置，使得连接元件在轴向方向上分成两部分，即，例如连接元件分成两个单独的环。优选地，设置径向和轴向预定断裂部位的组合或者轴向预定断裂部位和径向预定断裂部位，以便根据用户的选择，既能轴向分离，也能径向分离。
此外还可进行如下设置，沿着纵向轴线，用于轴向分离的预定断裂部位相对于连接元件的纵向轴线居中或轴向偏移。通过预定断裂部位的居中布置，根据不可预测的材料损坏，补偿元件要么留在连接主体上要么留在附接部件上。通过预定断裂部位的偏置，能够有针对性地控制连接元件的分离，即，确定例如补偿元件是留在连接主体上还是留在附接部件上，或者是在补偿元件上方还是下方断开。通过轴向分离和径向分离，连接主体与附接部件之间的连接永久性分离。
根据另一种实施方案，经证实特别有利的是，预定断裂部位在连接元件、特别是基体的外圆周上包括至少一个用于工具的接合槽，特别是，在接合槽上设置至少一个槽凸缘。
因此优选地，径向预定断裂部位至少由环绕连接元件的圆周延伸的接合槽构成。作为补充或替选，预定断裂部位也设置为平行于连接元件的纵向方向布置的径向预定断裂部位。特别优选地，设置在整个圆周上延伸的用于轴向分离的接合槽，而且在至少一个区段中设置用于径向分离的接合槽。
还优选进行如下设置，在接合槽上设置至少一个槽凸缘，优选两个槽凸缘，即在接合槽的每一侧上分别设置一个槽凸缘。槽凸缘代表在至少一个槽侧处的优选具有矩形横截面的凸起，由此改进借助于工具的杠杆途径。优选地，在每个槽侧处设置槽凸缘，以便通过增高的槽凸缘而增加槽深，从而借助杠杆工具简化接合。
特别有利的是，连接元件具有环绕整个圆周的接合槽，所述接合槽在至少一个位置包括呈T形远离周向延伸的接合槽延伸的径向接合槽。同样地，接合槽两侧的槽凸缘在周向延伸的接合槽到径向延伸的接合槽的过渡区域中构建为T形。根据用户的选择，连接元件可以在周向延伸的接合槽的区域中或在轴向延伸的接合槽的区域中被分离。优选地，轴向延伸的接合槽如此形成，使得其仅在周向延伸的接合槽一侧上延伸，例如，仅延伸到连接元件的一半高度处。由此，轴向接合槽可以如此分离，使得连接元件仅在接合槽定向的方向上与部件(即连接主体或附接部件)分开。
为了能够确定附接部件与连接主体之间的组装方向或相对旋转，例如，在成角度的出口或传感器情况下，根据另一种实施方案设置为，连接元件在其内圆周上具有用于确定连接元件与附接部件之间和/或连接元件和/或连接主体之间的旋转角度的至少一个卡扣凹部和/或至少一个卡扣凸部。借助与对应的配对件相互作用的卡扣凸部或卡扣凹部，能够仅确定单个预定组装角度，即仅允许单个卡扣位置。替代地，通过设置规则布置、相互作用的卡扣凹部或卡扣凸部，能够任意调节到所设的角度级。
插接连接器结构的另一种有利实施方案设置为，连接元件具有至少一个第一卡扣面和至少一个第二卡扣面，并且至少在第一卡扣面上和/或至少在第二卡扣面上设置用于确定连接元件与附接部件之间和/或连接元件和/或连接主体之间的旋转角度的至少一个定位机构。定位机构例如构建成，第一卡扣面和/或第二卡扣面在圆周方向上至少部分地构建为波形，并且在附接部件或连接主体上设置对应的配对轮廓，以便在组装期间，能确定连接元件与附接部件或连接主体之间的旋转角度。
例如，梯形凸部以规则的间隔布置在第一卡扣面和/或第二卡扣面中。特别是，作为对应规则布置的梯形凹陷的配对轮廓形成在附接部件的环形凸缘和/或连接主体的环形凸缘中。梯形的优势在于，相对应的凸起和凹陷能够以简便的方式在斜面上滑动到其卡扣位置。通过多个在卡扣面或环形凸缘的圆周上布置的凸起和凹陷，根据凸起与凹陷的相互距离，能够利用步长设定对应的旋转角度。优选地，第一卡扣面和第二卡扣面均布置在与连接机构的纵向轴线正交的平面中。
因此，定位机构设置为围绕连接元件的纵向轴线传递力矩。定位机构优选构建为第一卡扣面或第二卡扣面与附接部件或连接主体上的相应配对轮廓之间形状配合的接合。
本实施例的优势在于，通过卡扣面实现用于形状配合卡扣连接的力传递。这种有利的力传递也能用于确定连接元件与附接部件或连接主体之间的角度。
根据插接连接器结构的特别有利的实施方案进行如下设置，连接元件至少部分地借助径向预应力保持在连接主体上和/或附接部件上，其中，预应力优选施加到连接主体上的第一环形凸缘和/或附接部件上的第二环形凸缘。连接元件通过弹性变形如此施加到连接主体和附接部件上，以便首先形成形状配合、特别是沿周向闭合的卡扣连接。但还可设置为，例如，连接主体上或附接部件上对应区域的外径设置为略大于连接元件的原始内径，以便连接元件在组装后不会完全回复到其原始形状，而是以径向预应力贴靠在连接主体和附接部件上。
优选地，第一环形凸缘和/或第二环形凸缘在其松弛的初始形状与连接元件的第一卡扣区段或第二卡扣区段相比尺寸过盈，即外径更大，以便在卡扣区段或环形凸缘的区域中形成径向预应力。替代地，第一卡扣区段和/或第二卡扣区段的内径的尺寸不足以产生预应力。优选地，尺寸过盈或尺寸不足处于0.1mm至0.2mm范围内，特别是优选0.15mm。通过这种径向预应力增加连接的可靠性。
根据另一种实施方案，这样增加插接连接器结构的轴向稳定性：连接主体具有至少一个用于连接元件的止挡面，特别是轴向布置的止挡面。止挡面布置成使得连接元件以其指向连接主体方向的端面或导入斜面在组装状态下至少部分地抵靠所述止挡面。据此，止挡面防止连接元件向连接主体的方向进一步轴向移动，由此例如补偿元件不受轴向力，并且防止损坏补偿元件。特别是，止挡面布置在其法线平行于连接元件的纵向轴线取向的平面中。
经证实还有利的是，连接主体具有用于组装工具的能径向引导的保持臂的保持区域，特别是保持区域具有至少一个保持面。在组装期间，对连接元件产生压力。为将连接元件能够压装到连接主体上，须施加反作用力，从而保持连接主体。为此，连接主体具有保持区域，所述保持区域可与能径向引导的保持臂接合。优选地，保持区域具有保持面，所述保持面优选布置在其法线平行于连接元件的纵向轴线取向的平面中。此外，保持面布置成使其背离连接元件布置，以便保持臂的保持力能传递到保持面，所述保持面对抗第二压装方向上的压力。
此外，本发明用以达成前述目的的解决方案是一种用于连接介质管路的连接主体和附接部件的方法，包括以下方法步骤：
-通过将连接元件沿第一压装方向至少部分地压装到附接部件上，建立连接元件与附接部件之间的第一形状配合连接，
-通过将连接元件沿第二压装方向至少部分地压装到连接主体上，以便附接部件借助连接元件与连接主体连接，建立连接元件与连接主体之间的第二形状配合卡扣连接。
这种附接部件与连接主体连接的优点在于，附接部件以可靠的方式并以预定的组装力保持在连接主体上。必须至少部分地机械破坏连接元件才能断开连接。第一压装方向与第二压装方向相反。
所述方法的第一种实施方案提出，在连接元件至少部分地弹性变形下，实现第一形状配合卡扣连接的建立和第二形状配合卡扣连接的建立。优选地，连接元件通过压装扩大其圆周，从而可以施加到连接主体或附接部件上。
根据所述方法的第一种实施方案，经证实有利的是，用于将连接元件压装到连接主体或附接部件上的压力直接作用于连接元件，特别是连接元件的端面。为此，例如使用组装适配器，所述组装适配器搭接附接部件。此外，例如连接主体在组装期间由两个保持臂来保持，这两个保持臂从两侧径向引向连接主体。
压力优选仅作用于连接元件的端面，从而连接元件在施加期间仅受压力的负荷，进而连接元件不受损坏。这样发生弹性变形，连接元件以导入斜面滑过连接主体或附接部件的对应导入斜面并在径向方向上扩张。
附图说明
本发明的其他有利形成方案包含在从属权利要求内。下面结合附图所示的实施例详细阐述本发明。图中：
图1示出插接连接器结构的一实施例的局部剖视图；
图2示出插接连接器结构的一实施例的局部剖视图；
图3示出连接元件的一实施例的局部剖视图；
图4示出连接元件的一实施例的局部剖视图；
图5示出连接元件的一实施例的局部剖视图；
图6a示出单侧组装连接元件的一实施例的立体图；
图6b示出连接元件的一实施例的侧视图；
图7示出连接主体一部分的一实施例的立体图；
图8示出插接连接器结构的组装的立体图；
图9示出单侧组装连接元件的一实施例的局部剖视图；
图10示出插接连接器结构的一实施例的局部剖视图；
图11示出插接连接器结构的一实施例；
图12示出连接元件的一实施例的局部剖视图；
图13a示出单侧组装连接元件的一实施例的局部剖视图；
图13b示出根据图13a沿线A-A截取的截面图；
图14示出连接元件的一实施例的局部剖视图；
图15示出连接主体的一实施例；以及
图16示出用于连接介质管路的方法的示意性流程图。
在附图的各图中，相同的部分均标有相同的附图标记。
具体实施方式
对于下述内容要求，本发明不限于实施例并且不限于所述特征组合的全部或多个特征，而每个实施例的每个单独的部分特征既能独立于其中所述的全部其他相关的部分特征也能与本发明主题意义内的其他实施例的任意特征组合。
图1示出用于介质管路的插接连接器结构1的一个实施例。插接连接器结构1包括连接主体2和附接部件3，所述连接主体在本实施例中构建为具有芯轴的90°弧形件，所述附接部件在本实施例中也构建为具有芯轴的90°弧形件。附接部件3至少部分地容纳在连接主体2的容纳口4中并在其位置稳定地保持。连接主体2与附接部件3借助连接元件5互相连接。连接元件5具有第一卡扣区段6和第二卡扣区段7，其中第一卡扣区段6与连接主体2锁合而第二卡扣区段7与附接部件3锁合并且均构建成形状配合、特别是沿周向闭合的卡扣连接。在本实施例中，连接元件5的第一卡扣区段6和第二卡扣区段7构建为卡扣凹口。
连接主体2具有流体通道32，所述流体通道在本实施例中与附接部件3连接，通过这种方式呢，流体通道32与附接部件3的流体通道33连接。
在本实施例中，连接元件5在其内圆周8上且整体上构建为圆环形。连接元件5包括弹性补偿元件9，所述补偿元件至少部分地布置在连接主体2与附接部件3之间并引起轴向预应力。补偿元件9由与另外的连接元件5(基体16)不同的材料制成并在连接元件5的基体16上成型(参见图3)。
在本实施例中，补偿元件9居中布置，以便其距朝向附接部件3方向的端面10的距离与距朝向连接主体2方向的端面11的距离相等。此外，在本实施例中，补偿元件9具有在连接元件5的纵向轴线L(参见图3)的方向上逐渐变细的多边形横截面，即梯形横截面。
连接元件5进一步具有用于连接元件5的可逆轴向分离的预定断裂部位12a。预定断裂部位12a包括接合槽13并且在每个槽侧具有槽凸缘14，这有助于与工具接合。接合槽13以及由此预定断裂部位12a在端面11的方向或在连接主体2的方向偏移定向，以便在补偿元件9下方发生分离。
第一卡扣区段6与连接主体2的第一环形凸缘20锁合，具体方式是，第一环形凸缘20在整个圆周上贴靠第一卡扣区段6的卡扣面21(参见图3至图5)。此外，第一环形凸缘20的尺寸过盈，使得连接元件5在第一卡扣区段6的区域中对连接主体2产生径向预应力。此外，第二卡扣区段7与附接部件3的第二环形凸缘22锁合，具体方式是，第二环形凸缘22在整个圆周上贴靠第二卡扣面23(参见图3至图5)。此外，第二环形凸缘22的尺寸过盈，使得连接元件5在第二卡扣区段7的区域中对附接部件3产生径向预应力。
连接元件5沿第一压装方向A1压装到附接部件2上。此外，连接元件5沿第二压装方向A2压装到连接主体2上。
附接部件3至少部分地借助容纳配对件24插入连接主体2的容纳口4中。容纳口4具有第一凸肩25、第二凸肩26和第三凸肩27，容纳配对件24相应地贴靠在这些凸肩上。容纳配对件24还具有密封槽28，所述密封槽设置用于容纳密封件(未示出)。
连接主体2具有用于组装工具的保持臂18的保持区域34(参见图2和图8)。保持区域34特别是具有保持面34a，保持臂18可以支撑在所述保持面上，以产生与压力相反的保持力。
图2示出了具有连接主体2和附接部件3的插接连接器结构1的一实施例。插接连接器结构1构造得与图1中的实施例近乎相同，区别仅在于，补偿元件9具有不同的截面。
图2中还示出组装适配器29，所述组装适配器至少部分地搭接附接部件3，并且借助所述组装适配器可在第二压装方向A2上对连接元件5的端面10产生压力。此外还示出保持臂18，所述保持臂在压装连接元件5期间保持连接主体2。保持臂18如此保持连接主体2，以便当沿第二压装方向A2进行压装时，产生反作用力，所述反作用力指向第一压装方向A1的方向，即反方向。保持臂18径向贴近连接主体2并且在保持区域34中夹持连接主体2。特别是，保持臂18支撑在保持面34a上。连接主体2的流体通道32在此也与附接部件3的流体通道33连接。
图3示出了连接元件5的一实施例，所述连接元件除用于径向分离的预定断裂部位12a之外还具有用于轴向分离的预定断裂部位12b。此外，每个预定断裂部位12a、12b均包括接合槽13和槽凸缘14。在两个沿纵向轴线L的压装方向A1、A2上，连接元件5具有导入斜面15，这会简化连接元件5的压装。在本实施例中，补偿元件9具有梯形横截面并且在连接元件5的卡扣凹部30中以形状配合方式保持在环形基体16上。第一接触面35和第二接触面36用于邻接连接主体3或附接部件3(参见图1)。连接元件5在其内圆周8上在第一卡扣区段6和第二卡扣区段7中具有卡扣凹部17，所述卡扣凹部用于附接部件3相对于连接主体2的旋转定向。通过多个卡扣凹部17可以调节不同的位置。
在根据图3的实施例中，预定断裂部位12a以其接合槽13与槽凸缘14偏置，即在本实施例中在端面11的方向上偏置，以便始终在根据图3的补偿元件9下方发生分离。这样就能确保至少部分分离的连接元件5极大部分留在附接部件3上。特别有利的是，附接部件3(参见图1)仅设置用于一次性使用，并且例如将分离的连接元件5与附接部件3一起处置。
图4示出了与根据图3的实施例类似设计的一实施例。区别在于，补偿元件9具有矩形横截面。第一接触面35和第二接触面36均在其法线为连接元件5的纵向轴线L的平面中延伸。补偿元件9同样以形状配合方式保持在卡扣凹部30中。而且，补偿元件9由与连接元件5的基体16不同的材料，即弹性模量较小的材料制成。
图5示出了连接元件5的一实施例，其中预定断裂部位12a同样偏置。连接元件5的本实施例仅具有用于轴向分离的预定断裂部位12a。补偿元件9注塑成型在主体16上并由与基体16不同的材料制成。第一接触面35和第二接触面36的横截面在纵向轴线L的方向上互相倾斜。例如，连接元件5的基体16由聚甲醛(POM)制成，而补偿元件9由热塑性弹性体(TPE)制成。
图6a示出了连接元件5的一实施例的立体图，所述连接元件施加到至少部分示出的连接主体2。可以清楚地看出，径向预定断裂部位12a和轴向预定断裂部位12b的构型，即预定断裂部位12a在T形区域中过渡到预定断裂部位12b。同样可以看出互相过渡的接合槽13和槽凸缘14。轴向预定断裂部位12b及其接合槽13构建为使其延伸到径向预定断裂部位12a的接合槽13，从而只能在连接主体2上进行径向分离。
图6b示出了连接元件5的一实施例，所述实施例对应于根据图6a的实施例。轴向预定断裂部位12b在T形区域中过渡到径向预定断裂部位12a或其接合槽13中。
图7部分示出了具有容纳口4的连接主体2的实施例。第一环形凸缘20上布置有卡扣凸部31，所述卡扣凸部可以与第一卡扣区域6中的卡扣凹部17(参见图3和图4)相互作用，由此使得附接部件3能够相对于连接主体2定向。止挡面19用于轴向固定组装后的连接元件5，由此减轻补偿元件9的负荷。
图8示出根据图2的连接元件5在组装时的实施例。连接元件5在预先组装后借助组装适配器29被压装到连接主体2上。在此情形下，连接主体2借助保持臂18保持在保持区域34中。在进行压装期间，连接元件5发生弹性扩张，以随后形成形状配合、特别是沿周向闭合的卡扣连接。
图9示出了单侧组装连接元件5的实施例的局部剖切的侧视图。连接元件5在一侧组装到连接主体2上并以形状配合方式锁合。补偿元件9具有矩形横截面。第一接触面35贴靠连接主体2。通过止挡面19，防止连接元件5向连接主体2的方向进一步移动，从而防止补偿元件9受到应力。
在本实施例中，补偿元件9轴向偏置，即在图中未示出的附接部件3的方向上(参见图1)。为此，补偿元件9的基体16具有较长区段16b和较短区段16a。较长区段16b沿第二压装方向A2压装到连接部件2上并以形状锁合方式锁合，即第一卡扣面21以形状配合方式与第一环形凸缘20相互作用。通过连接元件5的这种构型，确定优选的压装方向，由此连接元件5与基体16的较长区段16b的组装仅能组装在连接主体3上。
在连接元件5的内圆周8上，在第二卡扣区段7中形成卡扣凹部17，所述卡扣凹部实现待组装连接部件3相对于连接元件5的旋转固定。第一环形凸缘20以预应力贴靠在第一卡扣区段6中。在本实施例中，止挡面19垂直于纵向轴线L定向或者位于其法线为纵向轴线L的平面中。在本实施例中，保持面34a也垂直于纵向轴线L定向或者位于其法线为纵向轴线L的平面中。
图10示出了插接连接器结构1的实施例的局部剖视图。借助连接元件5，既与连接主体2形成形状配合连接，又与附接部件3形成形状配合连接。在本实施例中，补偿元件9构建为与连接元件5材料配合。
附接部件3构建为传感器并具有使流体通道32与传感器室37连接的传感器通道38。在本实施例中，传感器通道38用膜片39来封闭，以便流体不会从流体通道32流入传感器室37。构建为传感器的附接部件3还具有用于供电和信号线路的联结区段40。
图11示出了组装状态下的插接连接器结构1的实施例。沿纵向方向L观察，连接元件5在第一边缘区域41和相对置的第二边缘区域42中均具有多个狭槽43，这些狭槽均匀分布在圆周上并且分别自第一边缘区域41或第二边缘区域42开始向卡扣区域6、7的方向延伸并部分地伸入其中。狭槽43的长度均对应于连接元件5的高度的约三分之一。
图12示出了根据图11的实施例的连接元件5的实施例。狭槽43均自第一边缘区域41和第二边缘区域42开始向卡扣区域6、7的方向延伸。第一卡扣面21被均匀分布在圆周上的狭槽43中断，从而通过狭槽43形成分开的单独的卡扣面21。
图13a示出了在一侧组装的连接元件5的一实施例，图13b示出了沿图13a中的线A-A截取的截面图。在本实施例中，连接元件5的第二卡扣面23具有定位机构44，所述定位机构在本实施例中构建为在圆周上均匀间隔的多个梯形凸起45。梯形凸起45在组装状态下接合到连接主体2的环形凸缘20上的梯形凹陷46中，从而形成连接元件5与连接主体2之间的旋转形状配合，以围绕纵向轴线L传递力矩。卡扣面23和梯形凸起45除倾斜的梯形面之外还正交于纵向轴线L取向。通过多个凸起45，可以按步长来设定转动角度，所述步长对应于凸起45到圆周的距离。
图14示出了连接元件5的实施例的局部剖切的侧视图。在本实施例中，补偿元件9具有完整的圆形横截面。此外，第一卡扣面21形成有梯形凸起45，以便能够与连接主体2和/或附接部件3上的对应梯形凹陷46(例如参见图15)相互作用。另外，在本实施例中设置有卡扣凹部17，所述卡扣凹部同样能防止旋转。
图15示出了根据图13a的实施例的连接主体2的一实施例，其中环形凸缘20上可接受梯形凹陷46，以容纳根据图13a或图14的连接元件5的梯形凸起45。梯形凹陷46除成角度的梯形面(例如连接元件5上的卡扣面23的接触面)之外正交于纵向轴线取向。
图16示出了用于连接介质管路的连接主体2和附接部件3的方法的示意性流程图，其中首先建立100连接元件5与附接部件3之间的第一形状配合、特别是沿周向闭合的卡扣连接，具体方式是，将连接元件5在弹性变形下至少部分地压装到附接部件3，特别是第二环形凸缘22上。随后，建立200连接元件5与连接主体2之间的第二形状配合、特别是沿周向闭合的卡扣连接，具体方式是，将连接元件5在弹性变形下至少部分地压装到连接主体2、特别是第一环形凸缘20上，以便附接部件3借助连接元件5与连接主体2连接。
本发明不限于图示和描述的实施例，而是还包括在本发明范围内等同作用的全部实施方案。应当明确重申，这些实施例不限于全部特征的组合，而每个单独的部分特征也可具有独立于全部其他部分特征的创造性含义。另外，本发明不限于权利要求1中限定的特征组合，而是还可由总体上披露的全部单独特征中的某些特征的任意其他组合来限定。这就表明，实践中权利要求1的各个单独特征原则上可以省略或者由本申请中其他部分所披露的至少一个单独特征代替。
附图标记列表
1 插接连接器结构
2 连接主体
3 附接部件
4 容纳口
5 连接元件
6 第一卡扣区段
7 第二卡扣区段
8 连接元件5的内圆周
9 补偿元件
10 附接部件3方向的端面
11 连接主体2方向的端面
12a 用于轴向分离的预定断裂部位
12b 用于径向分离的预定断裂部位
13 接合槽
14 槽凸缘
15 导入斜面
16 基体
16a 基体16的较短区段
16a 基体16的较长区段
17 卡扣凹部
18 保持臂
19 止挡面
20 第一环形凸缘
21 第一卡扣面
22 第二环形凸缘
23 第二卡扣面
24 容纳配对件
25 第一凸肩
26 第二凸肩
27 第三凸肩
28 密封凹口
29 组装适配器
30 卡扣凹部
31 卡扣凸部
32 流体通道
33 流体通道
34 保持区域
34a 保持面
35 第一接触面
36 第二接触面
37 传感器室
38 传感器通道
39 膜片
40 连接区段
41 第一边缘区域
42 第二边缘区域
53 狭槽
44 定位机构
45 梯形凸起
46 梯形凹陷
100 建立5与3之间的卡扣连接
200 建立5与2之间的卡扣连接

Claims (24)

1.用于介质管路的插接连接器结构(1)，具有至少一个连接主体(2)和至少一个附接部件(3)，其中，所述连接主体(2)具有至少一个用于至少部分地容纳所述附接部件(3)的容纳口(4)和流体通道(32)，其中，所述附接部件(3)与所述流体通道(32)连通，其中，包括至少一个连接元件(5)，且其中，所述连接主体(2)与所述附接部件(3)借助所述连接元件(5)相互连接，
其特征在于，
所述连接元件(5)与所述连接主体(2)之间形成第一形状配合卡扣连接，并且所述连接元件(5)与所述附接部件(3)之间形成第二形状配合卡扣连接。
2.根据权利要求1所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述第一卡扣连接构建为沿周向闭合，并且/或者所述第二卡扣连接构建为沿周向闭合。
3.根据权利要求1或2所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(2)具有至少一个狭槽(43)，特别是平行于纵向轴线(L)定向的狭槽(43)，优选地，所述连接元件(2)具有多个狭槽(43)。
4.根据权利要求3所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述狭槽(43)自所述连接元件(5)的至少一个边缘区域(41,42)开始延伸，或者所述狭槽(43)布置成与所述连接元件(5)的至少一个边缘区域(41,42)相距一定距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)具有第一卡扣区段(6)和第二卡扣区段(7)，优选地，所述第一卡扣区段(6)和/或所述第二卡扣区段(7)构建为卡扣凹陷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)的内圆周(8)构建为环形，优选地，所述连接元件(5)构建为环形。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)具有弹性补偿元件(9)，并且所述补偿元件(9)布置在所述连接主体(2)与所述附接部件(3)之间。
8.根据权利要求7所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述补偿元件(9)的弹性模量小于所述连接元件的基体(16)的弹性模量，特别是所述连接元件的基体(16)的弹性模量处于1Gpa至10Gpa范围内，并且所述补偿元件(9)的弹性模量处于0.0004Gpa至0.1GPa范围内。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
在每个包含所述连接元件的纵向轴线(L)的剖面中，所述补偿元件(9)具有多边形、特别是梯形、圆形或椭圆形的横截面，或者所述补偿元件(9)具有带有至少一个凹形区域或凸形区域的横截面。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述补偿元件(9)在轴向方向上居中布置，或者所述补偿元件(9)在轴向方向上偏置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)、特别是所述补偿元件(9)至少部分地设有涂层，优选由聚四氟乙烯(PTFE)构成的涂层。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)具有至少一个用于不可逆径向或轴向分离的预定断裂部位(12a，12b)，优选地，所述连接元件(5)具有至少两个预定断裂部位(12a，12b)。
13.根据权利要求12所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述预定断裂部位(12a，12b)包括至少一个在所述连接元件(5)的外圆周上的用于工具的接合槽(13)，特别是，所述接合槽(13)上设有至少一个槽凸缘(14)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)在其内圆周(8)上具有至少一个卡扣凹部(17)和/或至少一个卡扣凸部用于确定连接元件(5)与附接部件(3)之间的和/或连接元件(5)和/或连接主体(2)之间的旋转角度。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)具有至少一个第一卡扣面(21)和至少一个第二卡扣面(23)，并且所述第一卡扣面(21)和/或所述第二卡扣面(23)上设有用于确定连接元件(5)与附接部件(3)之间和/或连接元件(5)和/或连接主体(2)之间的旋转角度的至少一个定位机构(44)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接元件(5)借助径向预应力保持在所述连接主体(2)上和/或所述附接部件(3)上，其中，所述预应力优选施加到所述连接主体(2)上的第一环形凸缘(20)和/或所述附接部件(3)上的第二环形凸缘(22)。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接主体(2)具有至少一个用于所述连接元件(5)的止挡面(19)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的插接连接器结构(1)，
其特征在于，
所述连接主体(2)具有用于组装工具的能径向导引的保持臂(18)的保持区域(34)，特别是，所述保持区域(34)具有至少一个保持面(34a)。
19.用于插接连接器结构(1)的连接元件(5)，其特征在于权利要求3至15中至少一项权利要求的特征部分。
20.用于连接介质管路的方法，特别是用于制造根据权利要求1至19中任一项所述的介质管路的具有连接主体(2)和附接部件(3)的插接连接器结构(1)的方法，包括以下方法步骤：
-通过将连接元件(5)沿第一压装方向(A1)至少部分地压装附接部件(3)上，建立所述连接元件(5)与所述附接部件(3)之间的第一形状配合卡扣连接(100)，
-通过将所述连接元件(5)沿第二压装方向(A2)至少部分地压装到所述连接主体(2)上，以使所述附接部件(3)借助所述连接元件(5)与所述连接主体(3)连接，建立所述连接元件(5)与所述连接主体(2)之间的第二形状配合卡扣连接(200)。
21.根据权利要求20所述的方法，
其特征在于，
在所述连接元件(5)的弹性变形下，特别是在6％至7％之间、优选6.7％的弹性变形下，完成所述第一形状配合的卡扣连接的建立(100)和所述第二形状配合卡扣连接的建立(200)。
22.根据权利要求20或21所述的方法，
其特征在于，
所述第一卡扣连接和/或所述第二卡扣连接沿周向闭合。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，
其特征在于，
直接向所述连接元件(5)、特别是所述连接元件(5)的端面(10,11)施加压力，以建立所述第一形状配合卡扣连接(100)和/或建立所述第二形状配合卡扣连接(200)。
24.根据权利要求23所述的方法，
其特征在于，
在建立所述第二形状配合卡扣连接(200)时，由两个径向引导的保持臂(18)保持所述连接部件(2)，并且借助组装适配器(29)向所述连接元件(5)的端面(10)施加压力。
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