CN111094825B - 流体管线连接器和具有固定检测的组件 - Google Patents

Abstract

一种流体管线连接器和组件提供了远程固定检测，并因此被装备用于初始组装、随后的质量检查和随后的自动的、机器人的和/或自主的服务技术。流体管线连接器包括本体、射频识别(RFID)芯片和开关。该本体具有供流体流过其中的通道。RFID芯片具有用于发射和接收射频(RF)信号的天线。开关与天线相互作用，以启用天线从而发射和接收RF信号，并且交替地禁用天线发射和接收RF信号。

Description

流体管线连接器和具有固定检测的组件

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年8月11日提交的62/544,057号美国临时专利申请的权益。

技术领域

本公开总体上涉及用于将流体管线结合在一起的连接器组件，并且更具体地涉及检测连接器组件构件的适当和完全的接合(proper and full engagement)的方式。

背景技术

连接器组件，尤其是具有快速连接功能的那些连接器组件，通常用于在车辆应用中将流体管线结合在一起。一个示例是电动车辆汽车中的冷却剂流体管线。对于初始组装和检查以及随后的维修，有时在连接器组件的设计和构造中采用视觉测量，以便验证在连接器组件的构件之间已经进行了适当和完全的接合。示例包括在完全接合时可闭合的辅助闩锁，以及在连接器组件的构件之一中作为框以用于观察接合的窗口。这些措施以及其他类似的措施需要物理相互作用，并由组装者、检查员或维修人员观察，以确保在连接器组件的构件之间已经形成适当和完全的接合。

发明内容

在一个实施例中，流体管线连接器可包括本体、射频识别(RFID)芯片和开关。该本体具有供流体流过该本体的通道。RFID芯片由本体承载并具有天线。天线可以发射和接收射频(RF)信号。开关与RFID芯片相互作用。该相互作用可以启用(enable)天线以发射和接收RF信号，并且可以禁用(disable)天线发射和接收RF信号。当在流体管线连接器和另一部件之间发生完全固定时，开关启用天线以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，当流体管线连接器与另一个连接器缺乏完全固定时，开关禁用天线发射和接收RF信号。

在一个实施例中，流体管线连接器可包括O形环和插入件。O形环被接纳在本体的通道内。插入件部分地或更多地被接纳在通道内。该插入件有助于保持与流体管线连接器固定的另一连接器。

在一个实施例中，RFID芯片具有集成电路(IC)和天线。IC存储数据。在流体管线连接器与另一连接器完全固定时，天线被启用以发射数据。

在一个实施例中，本体具有与通道分开的隔室。RFID芯片位于隔室内。该隔室可以由盖子封闭。

在一个实施例中，开关是按钮。在流体管线连接器与另一连接器完全固定时，按钮被撞击并且天线被启用以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，在流体管线连接器与另一连接器完全固定时，来自另一连接器的邻接导致与开关的撞击。然后，开关启用天线以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，流体管线连接器可包括致动器构件。致动器构件位于本体的通道附近。当流体管线连接器与另一连接器完全固定时，另一连接器邻接致动器构件，并且致动器构件进而撞击开关。然后，开关启用天线以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，开关是按钮。

在一个实施例中，致动器构件是凸轮构件。凸轮构件具有位于通道处或附近的第一工作表面，并且具有位于按钮处或附近的第二工作表面。当流体管线连接器与另一连接器完全固定时，另一连接器的凸缘邻接凸轮构件的第一工作表面，并且凸轮构件的第二工作表面进而撞击按钮。然后，按钮启用天线以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，流体管线连接器可包括第二RFID芯片。第二RFID芯片由本体承载。第二RFID芯片具有用于发送和接收RF信号的第二天线。开关与第二RFID芯片相互作用。在流体管线连接器与另一连接器完全固定时，开关启用第一天线或第二天线以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，当流体管线连接器与另一连接器之间缺乏完全固定时，开关启用第一天线或第二天线中的另一个以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，开关可以包括簧片开关和磁性部件。簧片开关与流体管线连接器一起位于RFID芯片附近或位于RFID芯片处。磁性部件位于另一连接器上。

在一个实施例中，流体管线连接器组件可包括流体管线连接器和RFID询问器。RFID询问器与流体管线连接器的RFID芯片交换RF信号。

在另一个实施例中，流体管线连接器可包括本体、射频识别(RFID)芯片和开关。本体具有一通道。RFID芯片由本体承载。开关与RFID芯片电联接。当流体管线连接器与另一连接器完全在一起时，在流体管线连接器和另一连接器之间发生邻接，并且因此RFID芯片借助开关被启用以发送和接收射频(RF)信号。当流体管线连接器和另一连接器没有完全在一起时，启用RFID芯片以发射和接收RF信号的邻接不存在。

在一个实施例中，流体管线连接器可包括致动器构件。在流体管线连接器和另一连接器之间发生的邻接导致致动器构件撞击开关。因此，RFID芯片通过撞击被启用，以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，流体管线连接器可包括致动器构件。致动器构件跨越在通道和开关之间。在流体管线连接器和另一连接器之间发生的邻接涉及致动器构件，并且使致动器构件移位以撞击开关。因此，RFID芯片通过撞击被启用，以发射和接收RF信号。

在一个实施例中，流体管线连接器可包括凸轮构件。该凸轮构件部分地或更多地位于限定在本体中的通孔(pass-through)内。凸轮构件具有位于通道处或附近的第一工作表面，并且具有位于开关处或附近的第二工作表面。在流体管线连接器和另一连接器之间发生的邻接涉及另一连接器的邻接第一工作表面并且移动第二工作表面以撞击开关的凸缘。因此，RFID芯片通过撞击被启用，以发射和接收RF信号。

在又一实施例中，流体管线连接器可包括本体、射频识别(RFID)芯片、开关和致动器构件。本体具有一通道。RFID芯片由本体承载。开关与RFID芯片电联接。致动器构件跨越在通道和开关之间。当流体管线连接器与另一连接器完全在一起时，另一连接器邻接致动器构件，并且致动器构件移位并撞击开关。

在一个实施例中，开关的撞击启用RFID芯片以发射和接收RF信号。

附图说明

参照附图描述本公开的实施例，在附图中：

图1是流体管线连接器组件的实施例的立体图；

图2是图1的流体管线连接器组件的局部分解图；

图3是图1的流体管线连接器组件的流体管线连接器的分解图；以及

图4是图1的流体管线连接器组件的截面图。

具体实施方式

在本说明书中详细描述了流体管线连接器和组件的若干实施例。连接器和组件被设计和构造成能够检测连接器之间的适当和完全的固定，而不需要过去的需要一定水平的物理相互作用以及由在固定处的组装者、检查员或维修人员观察的辅助闩锁和窗口。相反，本说明书的连接器和组件设置有如下设施，其中，通过位于远离连接器的直接固定位置的装置，可以检测适当和完全的固定，并且该装置不需要与用于检测的固定位置所进行物理接触。这样，连接器和组件被装备用于自动的、机器人的和/或自主的初始组装、随后的质量检查和随后的服务技术——例如在汽车生产中的先进制造设施中发现的那些。因此，连接器和组件可以证明在许多应用中是有用的，例如当即时电源不容易获得并且不容易在手边时。本说明书在汽车流体管线(诸如电动车辆汽车中的冷却剂流体管线)的背景下呈现连接器和组件，但是连接器和组件具有更广泛的应用并且适用于飞机流体管线、船舶流体管线、农业流体管线以及其他流体管线。

如本文所使用的，短语“完全的固定”及其语法变型用于指其中通过流体管线连接器建立流体密封接头的固定状态。此外，除非另外指明，否则术语径向、轴向和周向及其语法上的变型是指相对于流体管线连接器的通道的大致圆形形状的方向。

在不同的实施例中，流体管线连接器和组件可具有各种设计、构造和部件，这在一些情况下取决于采用流体管线连接器和组件的应用。图1-图4示出了流体管线连接器和组件10的第一实施例。这里的流体管线连接器和组件10包括流体管线连接器12和另一个分离且不连续的连接器14。流体管线连接器12具有快速连接功能，用于准备与连接器14的连接和断开动作，并用于将汽车流体管线结合在一起。在该实施例中，流体管线连接器12是凹形连接器，连接器14是凸形连接器(通常称为插头(spigot))。流体管线连接器12在安装过程中在第一端16处接收连接器14的插入，并在第二端18处联接到流体管线。在图中，流体管线连接器12具有弯头和L形构造，但是在其他实施例中可以具有直的和直排的(in-line，同轴的)构造。连接器14可以是诸如车辆电池托盘或热交换器的较大部件的整体以及在某种程度上集成的部分，或者可以是流体管线的整体以及在某种程度上集成的部分，以及许多可能性。特别参照图2和图4，连接器14具有向该连接器的本体的径向外部突出的第一凸缘20，并且具有与第一凸缘20轴向间隔开并且同样向连接器本体的径向外部突出的第二凸缘22。第一凸缘20和第二凸缘22围绕连接器14周向地延伸。连接器14具有外表面24。

在该实施例中，流体管线连接器12包括本体26、O形环28、插入件30、射频识别(RFID)芯片32、开关34和致动器构件36；而且，在其他实施例中，流体管线连接器12可具有更多、更少和/或不同的部件。现在参考图3和图4，本体26具有限定在其结构中的通道38，用于允许流体流过流体管线连接器12。本体26还具有用于接收和放置RFID芯片32的隔室40。隔室40是与通道38分开的空间。可以提供可移除的盖子42以关闭隔室40并将RFID芯片32封闭在其中。本体26还具有用于在组装时将致动器构件36定位并安置在本体26内的通孔44。当从本体26取出致动器构件36时(例如，如图3所示)，通道38和隔室40通过向通道38和隔室40两者敞开的通孔44彼此连通。O形环28被接纳在通道38内，如图4可能最佳地示出的，并且在流体管线连接器12和连接器14之间形成密封。插入件30也被接纳在通道38内，并且用于当连接器14和流体管线连接器12被固定在一起时帮助保持连接器14。在附图的示例中，插入件30具有一对带有钩状端部48的柄脚(tang)46，当连接器14插入流体管线连接器12中至适当的重叠深度时，上述钩状端部捕获第一凸缘20，如图4所示。插入件30包括通过柄脚46桥接在一起的第一环结构50和第二环结构52。在第二环状结构52的相对侧上的下压部54可被挤压以松开所捕获的第一凸缘20，以便从流体管线连接器12拆卸连接器14。

RFID芯片32帮助检测流体管线连接器12和连接器14之间的适当和完全的固定。RFID芯片32利用RFID询问器56发射和接收射频(RF)信号。RFID询问器56向RFID芯片32发送询问信号58，该RFID芯片以RF信号60作为响应。这样，利用RFID技术执行适当和完全的固定检测。例如，在制造设施中，RFID询问器56可以安置在组装、检查和/或安装生产线中，并且可以建立询问区域，在该询问区域中，随着流体管线连接器和组件10以及更大的应用被输送通过固定区域，RFID询问器56寻求与RFID芯片32相互通信。取决于制造设备，RFID询问器56可以建立一个询问区域，该询问区域从RFID询问器56跨越几米。在另一种设置中，RFID询问器56可以是移动装置，例如手持装置。RF信号60可以将各种数据和信息传送到RFID询问器56。在一个实施例中，所传达的信息可以是流体管线连接器12和连接器14之间的固定状态的指示。例如，当流体管线连接器12和连接器14表现出完全固定时，RF信号60可以将已完全固定的信息以ON信号的形式传送到RFID询问器56。RFID询问器56进而可以处理所传送的信息。所传送的信息还可以包括序列号、安装位置等。

特别参考图3和图4，RFID芯片32由本体26承载。RFID芯片32和本体26之间的支撑可以以各种方式实现。在该实施例中，RFID芯片32位于隔室40内，并在安装时由盖子42保护。在该位置，根据特定应用，RFID芯片32被屏蔽而不暴露于流经通道38的流体流，并且被屏蔽而不受外部污染源的影响。RFID芯片32具有交换(即，发射和接收)RF信号的天线62，并且具有存储数据和信息以及其他可能的功能的集成电路(IC)64。

开关34与RFID芯片32相互作用，以便激活和启用RFID芯片32以借助RFID询问器56发送和接收RF信号，并且以便解除激活(deactivate)和禁用RFID芯片32发送和接收RF信号。然而，该相互作用可以以其他方式影响RFID芯片32的功能。在附图所示的实施例中，开关34与RFID芯片32电联接，以启用和禁用天线62来发送和接收RF信号。在不同实施例中，开关34可以具有各种设计、构造和部件，这在某些情况下取决于与其相互作用的RFID芯片以及附属连接器的设计和构造。例如，开关34可以采用机械、电和磁的形式。在一个实施例中，参考图3和图4，开关34是安装到RFID芯片32的按钮66的形式。如图4最佳所示，按钮66位于RFID芯片32和致动器构件36之间，并且邻近通孔44。当受到撞击和物理按压时，按钮66由于其与RFID芯片32的电联接而激活并启用天线62以发射和接收RF信号。根据实施例，按钮66的单次按压和释放可以激活RFID芯片32，或者持续的撞击和按压可以在撞击和按压持续的持续时间内激活RFID芯片32。相反，按钮66的单次按压和释放可解除激活RFID芯片32，或者在缺少撞击和按压的持续时间内，没有保持撞击和按压可解除激活RFID芯片32。

此外，在其他实施例中，开关34可通过其他方式被促使(prompted)激活和解除激活RFID芯片32。特别参考图4，另一个实施例通过使用非接触开关代替基于接触的开关来执行该促使过程(the prompting)。簧片开关68由流体管线连接器12的本体26承载，磁性部件70由连接器14承载。这里，当流体管线连接器12和连接器14完全固定时，簧片开关68和磁性部件70之间的接近促使RFID芯片32的激活。相反，簧片开关68和磁性部件70相对于彼此的小于完全固定和伴随的远离会解除激活RFID芯片32。在该实施例中，不需要设置致动器构件36。

致动器构件36接收完全固定动作中以及在流体管线连接器12与连接器14之间的完全固定时的邻接，并且由此促使开关34的撞击。在不同的情况中，致动器构件36可以具有各种设计、构造和部件，这在一些情况下取决于开关34和所附连接器的设计和构造。在附图的实施例中，现在参考图3和图4，致动器构件36跨越在通道38和开关34之间，以提供连接器14和RFID芯片32之间的相互关系。致动器构件36被承载在流体管线连接器12的本体26内并且被定位和安置在通孔44中。在其位置处，致动器构件36具有在通道38处的一个端部和在开关34处的另一端部。在图3和图4的实施例中，致动器构件36是凸轮构件72的形式。凸轮构件72是一个整体，并具有U形轮廓，且该凸轮构件具有基部74和基于该基部74的一对尖头部(prong portion，叉状部)76。基部74具有位于开关34处并保持与开关34接触的第一工作表面78。并且尖头部76均具有位于通道38中的第二工作表面80，用于在连接器14插入流体管线连接器12中时与该连接器邻接。第二工作表面80可相对于连接器14的轴线倾斜，以便容易与连接器14邻接，并引起凸轮构件72的伴随位移。

当流体管线连接器和组件10被使用时，可以通过RFID技术检测适当和完全的固定。随着连接器14在第一端16处插入本体26中，流体管线连接器12和连接器14被接合在一起。第一凸缘20与凸轮构件72邻接，并使凸轮构件72向上(相对于附图的方位)且朝向按钮66移位。第一凸缘20与凸轮构件72的第二工作表面80进行表面对表面的邻接。凸轮构件72被向上推动，并通过第一工作表面78和按钮66的面对表面之间的表面对表面接触而撞击按钮66。在该实施例中，第一凸缘20保持与凸轮构件72邻接，因此在完全固定时凸轮构件72保持与按钮66的撞击。

在另一个实施例中，流体管线连接器12包括多于一个的RFID芯片。特别参考图3，除了第一RFID芯片32之外，还提供了第二RFID芯片33。与第一RFID芯片32类似，第二RFID芯片33帮助检测流体管线连接器12和连接器14之间的适当和完全的固定。在该实施例中，第一RFID芯片32和第二RFID芯片33都借助RFID询问器56发射和接收RF信号。在一个示例中，当流体管线连接器12和连接器14显示出完全固定时，第一RFID芯片32可将已完全固定的信息传送到RFID询问器56。相反，当流体管线连接器12和连接器14没有完全固定在一起时，第二RFID芯片33可将该未完全固定的信息(less-than fully secured information)传送给RFID询问器56。此外，在完全固定时，第二RFID芯片33不向RFID询问器56传送未完全固定的信息；并且，当没有完全固定在一起时，第一RFID芯片32不将已完全固定的信息传送到RFID询问器56。如在前述实施例中，第一RFID芯片32和第二RFID芯片33可传送附加信息，例如序列号、安装位置等。是第一RFID芯片32传送其已完全固定的信息，还是第二RFID芯片33传送其未完全固定的信息，这部分地由开关34管理，在该实施例中，开关34与第一RFID芯片32和第二RFID芯片33两者相互作用，并电联接到第一RFID芯片32和第二RFID芯片33两者。信息的相互作用和传送可以以不同的方式实现。例如，当受到撞击时，开关34可激活并启用第一RFID芯片32以传送已完全固定的信息，而当未受到撞击时，开关34可激活并启用第二RFID芯片33以传送未完全固定的信息。开关34的撞击和没有撞击可以解除激活和禁用第一RFID芯片32或第二RFID芯片33。

应理解的是，前面的描述不是本发明的限定，而是对本发明的一个或更多个优选的示例性实施例的描述。发明不限于本文公开的具体实施例，而是仅由下面的权利要求限定。此外，前面的描述中包含的陈述涉及具体实施例，并且不应被解释为对本发明的范围的限制或对权利要求中使用的术语的定义的限制，除非上面明确定义了术语或短语。对于本领域技术人员而言，各种其他实施例以及对所公开的实施例的各种改变和修改将变得明显。所有这样的其他实施例、改变和修改旨在落入所附权利要求的范围内。

如在本说明书和权利要求书中使用的，当术语“例如”、“如”和“诸如”以及动词“包括”、“具有”、“包含”和它们的其他动词形式与一个或更多个部件或者其他物品的列表结合使用时，每个均被解释为开放式的，这意味着该列表不被视为排除其他附加部件或物品。其他术语应使用其最广泛的合理含义来解释，除非它们在需要不同解释的上下文中使用。

Claims (10)

1.一种流体管线连接器，包括：

本体，具有供流体流过其中的通道；

射频识别RFID芯片，由所述本体承载，所述RFID芯片具有用于发射和接收射频RF信号的天线；

开关，与所述RFID芯片相互作用，以便启用所述天线以发射和接收RF信号，并且以便禁用所述天线发射和接收RF信号；和

位于所述本体的所述通道附近的致动器构件；

其中，在所述流体管线连接器与另一个连接器完全固定时，所述致动器构件撞击所述开关，而且所述开关启用所述天线以发射和接收RF信号；

其中，所述致动器构件是凸轮构件，所述凸轮构件具有U形轮廓，且所述凸轮构件具有基部和基于所述基部的一对尖头部，所述基部具有位于所述开关处并保持与所述开关接触的第一工作表面，所述尖头部均具有位于所述通道中的第二工作表面，用于在所述另一个连接器插入所述流体管线连接器中时与所述另一个连接器邻接。

2.根据权利要求1所述的流体管线连接器，其中，当所述流体管线连接器与所述另一个连接器缺乏完全固定时，所述开关禁用所述天线发射和接收RF信号。

3.根据权利要求1所述的流体管线连接器，还包括：O形环，被接纳在所述本体的所述通道内；以及插入件，至少部分地被接纳在所述本体的所述通道内，以帮助保持所述另一个连接器与所述流体管线连接器固定。

4.根据权利要求1所述的流体管线连接器，其中，所述RFID芯片具有存储数据的集成电路IC，在所述流体管线连接器与所述另一个连接器完全固定时，所述天线被启用以发射所述数据。

5.根据权利要求1所述的流体管线连接器，其中，所述本体具有与所述通道分开的隔室，所述RFID芯片位于所述隔室内，所述隔室能够通过盖子闭合。

6.根据权利要求1所述的流体管线连接器，其中，所述开关是按钮。

7.根据权利要求6所述的流体管线连接器，其中，在所述流体管线连接器与所述另一个连接器完全固定时，所述第一工作表面撞击所述按钮，并且所述按钮启用所述天线以发射和接收RF信号。

8.根据权利要求1所述的流体管线连接器，还包括由所述本体承载的第二RFID芯片，所述第二RFID芯片具有用于发射和接收RF信号的第二天线，所述开关与所述第二RFID芯片相互作用，其中，在所述流体管线连接器与另一个连接器完全固定时，所述开关启用所述天线或所述第二天线以发射和接收RF信号。

9.根据权利要求8所述的流体管线连接器，其中，当所述流体管线连接器与所述另一个连接器缺乏完全固定时，所述开关启用所述天线或所述第二天线中的另一个以发射和接收RF信号。

10.一种流体管线连接器组件，包括根据权利要求1所述的流体管线连接器，并且包括RFID询问器，所述RFID询问器与所述流体管线连接器的所述RFID芯片交换RF信号。

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