CN112145835B - 管路连接装置和管路元件耦合件及其耦合方法 - Google Patents

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CN112145835B CN202010345015.7A CN202010345015A CN112145835B CN 112145835 B CN112145835 B CN 112145835B CN 202010345015 A CN202010345015 A CN 202010345015A CN 112145835 B CN112145835 B CN 112145835B
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Abstract

管路连接装置和管路元件耦合件及其耦合方法，管路元件耦合件包括多个耦合单元，被配置于所述耦合单元的一垫圈，和一紧固元件。每个所述耦合单元包括在其二耦合端部的二接合键，每个所述接合键具有一接合面，每个所述接合面具有变曲率半径。所述紧固元件被耦合于所述耦合单元，其中所述管路元件耦合件适于被预安装于所述二管元件，并对齐所述接合键与所述管元件的相应的凹槽。当所述紧固元件被操作以将所述耦合单元紧固在一起时，每个所述接合面被形变以改变所述变曲率半径，以大致匹配于所述管元件的所述凹槽底部的凹槽圆周的曲率半径。

Description

管路连接装置和管路元件耦合件及其耦合方法
技术领域
本发明涉及用于管路元件的一耦合装置，具体地涉及一管路元件耦合件，其中所述管路元件耦合件能够与管路元件方便、快速地安装在一起。
背景技术
管路元件耦合件通常用于耦合两个管路元件，但不限于两个管道，管道与管件如弯头、阀、异径管和三通管，两个管件，管道与具有类管状结构的设备，两个具有类管状结构的设备，等。
为了使该管路元件耦合件安装于该管路元件，每个该管路元件都被成型具有一凹槽端部，该凹槽端部具有邻近于耦合端部的用于限位的凹槽，以用于耦合该管路元件耦合件的接合键。每个该管路元件的该凹槽端部的该耦合端部通常具有增大直径的扩大部。
传统的管路元件耦合件典型地包括两个金属外壳、一个适配地接收于该金属外壳的垫圈和多个用于彼此牢固地紧固每个该金属外壳的紧固件如螺栓和螺母紧固件。因此，两个该金属外壳均被成型具有该接合键，该接合键适配地接合于该管路元件的该凹槽。
为了确保该接合键与该凹槽之间稳定地接合，传统的管路元件耦合件的每个该接合键的接合面被成型为一个圆形的接合面，每个该接合面的直径匹配于该管路元件的相对应的该凹槽的底部的直径。
实际上，在安装前，两个该外壳应该呈打开的状态，他们之间并未形成一个内腔，在安装过程期间，该垫圈被安装于该管路元件，然后两个呈打开状态的该外壳被安装于该管路元件，如此该接合键被接收于该管路元件的相对应的该凹槽，最后该紧固件被安装于该金属外壳以紧固该两个金属外壳。
因此可以看出传统的管路元件耦合件的组成部分在安装之前应该是拆开的，以致使在安装过程中耗时和耗力，不方便安装该管路元件耦合件与该管路元件，成本也相对较高。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件能够安装在两个管路元件上，不需要拆散组成元件如垫圈和紧固件，以供减少安装步骤，节省安装时间，从而实现快速安装。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件在安装期间的预安装过程中能够直接地套装在所述管路元件的放大的耦合端部。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中当所述管路元件耦合件被直接的预安装于所述管路元件时，仅需一步操作所述紧固件，即可将所述管路元件耦合件的耦合单元彼此固定在一起，从而加快了安装过程。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述耦合单元的接合键在工厂制造而成，不需要额外的工具去增大每个所述接合键的曲率半径。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中每个所述接合键具有一接合面，且具有变曲率半径而不是固定的曲率半径，在安装过程中，每个所述接合面的变曲率半径被变形地形成一基本为圆形的曲率半径以使部分或全部的所述接合面被贴合于相应的管路元件的凹槽底部的凹槽圆周，从而达到坚固和可靠的耦合性能。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中每个所述接合键的所述接合面的曲率半径最小的位置与相对应的所述管路元件的所述凹槽圆周的曲率半径基本一致，即每个所述接合键的所述接合面的曲率半径最小的位置小于或等于相对应的所述管路元件的所述凹槽圆周的曲率半径，而在安装所述管路元件耦合件的过程中，每个所述接合键的具有较大曲率半径的所述接合面被形变地接合于所述凹槽圆周，从而确保耦合性能的稳定性。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中当所述接合面具有两个或更多个不同的具有变曲率半径的曲线的接合片段时，两个所述曲线之间在过渡点具有相同的曲率半径，从而确保耦合性能的可靠性。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中当所述管路元件耦合件被预先安装于所述管路元件时，所述管路元件耦合件的每个接合面和每个所述管路元件的相对应的所述凹槽圆周之间形成一间隙，和在所述接合面变形过程中，所述间隙逐渐减小直到部分或全部的所述接合面被贴附于相对应的所述管路元件的所述凹槽圆周。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件无需被拆下密封圈和紧固件后安装于管路元件的外侧，减少了安装步骤，节约了安装时间，从而实现快速安装。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件能够直接从管路元件的管端处套装于管路元件的外侧，加快安装速度。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述耦合单元、紧固件以及密封圈均无需拆卸分开，其中所述耦合单元与密封圈能够一同安装于管路元件的外侧，不仅提高安装速度，而且所述耦合单元与密封圈之间不易发生错位，降低了人工安装的技术要求。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件包括用于紧固多个耦合单元之间的至少一紧固件，在安装时，所述紧固件无需从所述耦合单元上拆卸下来，即在安装前后，所述紧固件均能够保持于所述耦合单元上，从而省去了用户拆下所述紧固件的步骤，节约安装时间。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件的耦合单元在制造过程中不需要借助工具增大曲率半径，即可方便安装于管路元件。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件的接合面的曲率半径并非是固定不变的，而是变化的，并且在安装过程中，接合面变形从而使接合面部分贴合或者完全贴合于所述管路元件的凹槽的槽底面而实现可靠的连接效果。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述管路元件耦合件包括至少二耦合单元，其中各所述耦合单元的接合面的曲线形状分别是相同的或者不同的一变曲率半径曲线，并且所述变曲率半径曲线的曲率半径的最小值等于或略大于所述管路元件的凹槽的槽底面的曲率半径，具有大于所述管路元件的凹槽的槽底面的曲率半径的接合面的位置在安装时经变形而贴合于所述管路元件的凹槽的槽底面。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中所述变曲率曲线包括但不限于对数螺线、阿基米德螺线、帕斯卡蜗线、椭圆、高次方曲线中的一种或者多种组合。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其中相邻的不同的所述变曲率半径曲线在接合处的曲率半径相同，从而保证连接可靠性。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，在所述管路元件耦合件被预套于所述管路元件外侧时，所述管路元件耦合件的接合面与所述管路元件的凹槽的槽底面之间具有一间隙，在连接及密封所述管路元件时，其中所述管路元件耦合件的接合面能够以缩小所述间隙的方式变形，以部分或全部贴合于所述管路元件的凹槽的槽底面，从而确保连接可靠性。
本发明的另一个优势在于提供一管路元件耦合件及其耦合方法，其结构简单，可预调整安装，便于人工操作，即提高安装速率，又确保了连接可靠性。
本发明的其他优势和特点将会通过以下描述说明，和可以通过附加的权利要求明确指出的手段和组合来实现。
为实现上述的至少一优势和其他的目的和优势，本发明提供了一管路元件耦合件，用于耦合均具有凹槽和凹槽底部的凹槽圆周的二管路元件，其中所述管路元件耦合件包括多个耦合单元、一垫圈和一紧固元件，每个所述耦合单元包括在其两个耦合端部的二接合键，其中每个所述接合键具有一接合面，所述接合面具有变曲率半径。所述垫圈被配置于所述耦合单元。所述紧固元件被安装于所述耦合单元，其中所述管路元件耦合件用于预安装于两个所述管路元件且使所述接合键对齐于相应的所述凹槽，其中当所述紧固元件被操作地将所述耦合单元紧固在一起时，每个所述接合面被形变地改变所述变曲率半径，以基本上匹配于所述凹槽圆周的曲率半径。
本发明进一步提供了一管路元件耦合件，用于耦合均具有凹槽和凹槽底部的凹槽圆周的二管路元件，其中所述管路元件耦合件包括二或更多耦合单元，每个所述耦合单元具有一弧形，端对端地排列界定一内腔，一垫圈和一紧固元件。每个所述耦合单元包括分别自其两边延伸的二接合键和分别由各所述接合键界定的二接合面。所述垫圈被配置于所述耦合单元的内腔中。所述紧固元件被安装于所述耦合单元并在所述耦合单元的一预安装位置和一装配位置之间移动，其中在所述预安装位置，各所述耦合单元被环绕排列于所述管路元件，使各所述接合键分别与所述凹槽对齐，其中在所述装配位置，各所述耦合单元相互地被紧固在一起，以使各所述接合键分别接合于所述凹槽，由此每个所述接合键被形变至自适应的曲率以匹配于所述凹槽圆周的曲率，从而使各所述耦合单元紧固地耦合于所述管路元件并端对端地耦合各所述管路元件。
本发明进一步提供了通过一管路元件耦合件耦合二管路元件的耦合方法，其中每个所述管路元件均具有一凹槽、位于所述凹槽的底部的一凹槽圆周和包括一放大的耦合端部，其中所述耦合方法包括以下步骤：
(a)接收所述二管路元件的扩大的所述耦合端部于所述管路元件耦合件的二接合端部，并使多个所述耦合单元的接合键与相应的所述凹槽相对齐，其中每个所述接合键的一接合面具有变曲率半径；
(b)使每个所述接合键的所述接合面变形，以增加所述接合面与相应的所述凹槽圆周的接触区域，以保持各所述接合键于相应的所述凹槽。
本发明进一步提供了通过一管路元件耦合件耦合二管路元件的耦合方法，其中所述方法包括以下步骤：
(A)套接所述管路元件耦合件的一第一耦合端部于所述二管路元件中的一第一管路元件的一扩大的耦合端部，和插入所述二管路元件中的一第二管路元件的一扩大的耦合端部于所述管路元件耦合件的一第二耦合端部，以此使多个所述耦合单元的接合键分别对齐于所述第一和第二管路元件的相应的所述凹槽，其中每个所述接合键的所述接合面具有变曲率半径，其中每个所述接合键的所述接合面与所述凹槽底部的相应的一凹槽圆周之间界定一间隙；
(B)操作所述紧固元件以紧固所述耦合单元的二紧固端部，以减小所述接合面与相应的所述凹槽圆周之间的间隙，从而保持所述接合键于相应的所述凹槽。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的一第一优选实施例的管路元件耦合件的透视图。
图2是根据本发明的上述第一优选实施例的一紧固元件被操作用于紧固所述管路元件耦合件的二耦合单元的透视图。
图3是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的爆炸图。
图4A和图4B是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的可枢转移动的耦合单元的透视图。
图5是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的主视图。
图6是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的后视图。
图7是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的左视图。
图8是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的右视图。
图9是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的俯视图。
图10是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的仰视图。
图11是图3中的所述管路元件耦合件的壳体的主体部与二接合键连接处的剖视图。
图12是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的一耦合单元的示意图。
图13A是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件被适配地安装于二管路元件的示意图。
图13B是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件被安装于所述二管路元件中的其中一个的示意图。
图13C是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件被预安装于所述二管路元件的示意图。
图13D是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件被牢固地安装于所述二光元件的示意图。
图14A是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件被预安装于所述二管路元件的剖视图。
图14B是根据本发明的上述第一优选实施例的接合面与凹槽圆周之间的间隙被减小至所述管路元件耦合件耦合于所述二管路元件的剖视图。
图15A是根据本发明的上述第一优选实施例的所述管路元件耦合件的变曲率半径的示意图。
图15B示意了根据本发明的上述第一优选实施例的不同规格的所述二管路元件各自耦合至所述管路元件耦合件所变化的θ的不同范围。
图16是根据本发明的一第二优选实施例的一管路元件耦合件的示意图。
图17A是根据本发明的上述第二优选实施例的所述管路元件耦合件被预安装于管路元件的示意图。
图17B是根据本发明的上述第二优选实施例的所述管路元件耦合件被牢固地安装于所述管路元件的示意图。
图18是根据本发明的上述第二优选实施例的所述管路元件耦合件的接合面变形的示意图。
图19是根据本发明的上述第二优选实施例的所述管路元件耦合件的变曲率半径的示意图。
图20是根据本发明的上述第二优选实施例的不同规格的所述二管路元件的不同范围的θ和不同数值的Da与Db。
图21是根据本发明的一个第三优选实施例的管路元件耦合件的立体示意图。
图22是根据本发明的上述第三第三优选实施例的管路元件耦合件的至少二耦合单元相对转动的一侧示意图。
图23是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件的至少二耦合单元相对转动的另一侧示意图。
图24是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件被安装于两对接管道的结构示意图。
图25是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件的平面示意图。
图26是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件的所述耦合单元的部分结构示意图。
图27是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件的第一耦合单元的平面示意图。
图28是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件的应用示意图。
图29A是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件在预套时接合面与管道的槽底面之间具有间隙的剖面示意图。
图29B是根据本发明的上述第三优选实施例的管路元件耦合件在安装后接合面与管道的槽底面之间间隙减小后的剖面示意图。
图30是根据本发明的第一变形实施例的管路元件耦合件的应用示意图。
图31A是根据本发明的第一变形实施例的管路元件耦合件在预套时接合面与管道的槽底面之间具有间隙的剖面示意图。
图31B是根据本发明的第一变形实施例的管路元件耦合件在安装后接合面与管道的槽底面之间间隙减小后的剖面示意图。
图32是根据本发明的第一变形实施例的管路元件耦合件的耦合单元的接合面的应用示意图。
图33是根据本发明的第二变形实施例的管路元件耦合件的应用示意图。
图34A是根据本发明的第二变形实施例的管路元件耦合件在预套时接合面与管道的槽底面之间具有间隙的剖面示意图。
图34B是根据本发明的第二变形实施例的管路元件耦合件在安装后接合面与管道的槽底面之间间隙减小后的剖面示意图。
图35是根据本发明的第二变形实施例的管路元件耦合件的密封圈的一种变形示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
如图1至图15所示为本发明的一第一优选实施例的一管路元件耦合件100，用于耦合二管路元件200。所述管路元件耦合件100包括二耦合单元10，用于枢转连接所述二耦合单元10以使所述二耦合单元10彼此可枢转地移动的一可枢转的连接元件20，用于在所述管路元件耦合件100被安装于所述二管路元件200 之后将所述二耦合单元彼此紧固在一起的一紧固元件30，和被配置于所述二耦合单元10的一垫圈40。
根据本优选实施例，所述管路元件耦合件100的二相对端分别由可枢转的所述连接元件20和所述紧固元件30连接。在另一种可选方式中，所述二耦合单元 10彼此可移动地耦合在一起，二所述紧固元件30可以分别安装于所述管路元件耦合件100的所述二相对端以使所述二耦合单元10彼此紧固在一起。
因此，所述二耦合单元10可以由金属或塑料制成，能够彼此耦合在一起并构成基本上为环形的结构，并界定了一内腔101。在一个实施例中，每个所述耦合单元10均具有C形的两边，其中所述耦合单元10的两侧通过所述连接元件 20可枢转地连接。所述耦合单元10适于在一打开位置和一关闭位置之间移动，在所述打开位置，所述耦合单元10的另一侧被移动远离其他的所述耦合单元10，在所述关闭位置，所述耦合单元10的另一侧被移动至与其他的所述耦合单元10 以端对端的方式连接，以形成所述环形结构的所述内腔101。所述紧固元件30 被配置于在所述关闭位置紧固所述耦合单元10。
可枢转的所述紧固元件20和所述紧固元件30被设置于所述二耦合单元10 的两相对侧，用于连接所述二耦合单元10。当所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件200时，所述垫圈40被设置于所述二耦合单元10形成的所述内腔101以提供密封效果。
所述二管路元件200具体地分为一第一管路元件210和一第二管路元件220，和每个所述管路元件210和220可以但不限于是一管道，一管件例如弯头、阀和三通管，具有类管状结构的设备。因此，所述管路元件耦合件100可以用于耦合两个管道，一个管道和一个管件，两个管件，一个管道和一个具有类管状结构的设备，和两个具有类管状结构的设备。每个所述管路元件200包括具有一凹槽 201和一扩大的耦合端部202的一凹槽端部。
每个所述耦合单元10包括一壳体11和从所述壳体11两端整体地向内延伸的二接合键12。所述二管路元件200中的每个均具有邻近于所述扩大的耦合端部202的凹槽201，所述凹槽201用于与所述二耦合单元10的相应的所述接合键12相接合。因此，所述凹槽201被缩进地位于所述管路元件200的外圆周表面，使得所述凹槽201的直径小于所述管路元件200的外径。所述耦合端部202 的直径大于所述凹槽201的底部的一凹槽圆周203的直径。在一个实施例中，在形成所述凹槽201后，所述耦合端部以所述耦合端部202的直径自所述凹槽201 至所述管路元件200的端部逐渐增大的方式被形成。在另一个实施例中，当通过切掉与所述凹槽201相对应的位置的部分来形成所述凹槽201时，所述耦合端部202沿长度方向的直径可以相同。
根据本优选实施例，在安装所述管路元件耦合件100于所述管路元件200的过程中，不需要拆卸所述紧固元件30和所述垫圈40。换句话说，所述垫圈40 被配置于所述二耦合单元10之内，和所述紧固元件30也被安装于所述二耦合单元10，然后整个所述管路元件耦合件100被安装于所述二管路元件200以耦合所述二管路元件200。
因此，在所述二耦合单元10的所述二接合键12的两端之间界定一开口102，所述开口102足够大，用于所述二管路元件200中的其中一个的相对应的扩大的所述耦合端部202穿过，所以整个的所述管路元件耦合件100能够直接地安装于所述二管路元件200，而无需拆卸所述垫圈40和所述紧固元件30。
根据本发明的优选实施例，所述耦合单元10的每个所述接合键12具有一接合面121，所述接合面121具有变曲率半径，每个所述管路元件200具有位于相应的所述凹槽201的底部的所述凹槽圆周203。换句话说，所述凹槽圆周203是所述凹槽的底壁。当本发明的所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件 200且使各所述接合键12排列于相应的所述凹槽201时，所述紧固元件30被操作地以所述接合面121被形变和部分或全部的所述接合面被贴合于相对应的所述凹槽圆周203的方式牢固地紧固所述二耦合单元10。
换句话说，所述耦合单元10的每个所述接合键12的所述接合面121的曲率半径不是固定的，因此每个所述接合面121不是圆形面的圆曲率。每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203基本上是圆曲率。当本发明的所述管路元件耦合件 100被安装于所述管路元件200且使各所述接合面121排列于相应的所述凹槽 201时，每个所述耦合单元的每个所述接合面121与每个所述管路元件200的相应的所述凹槽圆周203之间形成一间隙103。然后当所述紧固元件30被操作时，所述间隙103被减小直到每个所述接合面121被保持在所述管路元件耦合件100 与所述管路元件200之间完成牢固地稳定地耦合的位置。
根据本优选实施例，每个所述接合面121界定了不同曲率半径的曲线，包括但不限于对数螺线、阿基米德螺线、帕斯卡蜗线、椭圆曲线、高次方曲线和多个曲线的组合。因此，每个所述接合面121不具有圆曲率，因而当本发明的所述管路元件耦合件100的每个所述接合键12被预安装于所述管路元件200的相应的所述凹槽201时形成所述间隙103。
此外，每个所述接合面121的至少一部分具有相对的大的曲率半径，其大于每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的曲率半径，以使所述二接合键12的二接合面121之间形成的所述开口102的尺寸大于每个所述管路元件200 的扩大的所述耦合端部202的直径。因而所述管路元件耦合件100能够通过套接于每个所述管路元件200中的扩大的所述耦合端部202被安装于所述管路元件。换句话说，每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202能够通过穿过所述二接合面121之间的所述开口102被插入所述管路元件耦合件100。
当所述管路元件耦合件100被预安装于所述管路元件200的位置，使每个接合键12对齐于对应所述凹槽201时，所述管路元件耦合件100的每个所述接合键121与每个所述管路元件200的相应的所述凹槽圆周203之间形成所述间隙 103，以允许所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件200并处于一预安装状态，而不需要拆卸所述紧固元件30和所述垫圈40。当通过操作所述紧固元件30减小所述间隙103时，每个所述接合面121均形变且使被形变后的曲率半径基本上等于每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径。
更具体地，每个所述耦合单元10的所述壳体11包括一主体部111，一枢转地连接端部112和一紧固端部113，所述枢转地连接端部112和所述紧固端部113 分别自所述主体部111的两相对侧整体地延伸。所述枢转地连接元件20可枢转地连接所述二壳体11的所述二枢转地连接端部112，由此所述二壳体11的所述二枢转地连接端部112能够相互可枢转地移动。所述紧固元件30被安装所述二壳体11的所述二紧固端部113以使所述二耦合单元10彼此牢固地紧固在一起。
如图1至图10所示，所述管路元件耦合件100在被安装于所述管路元件200 之前各组件被组装。参照图2所示，所述管路元件200并不限于图2所示，所述紧固元件30能够被操作以驱动所述二紧固端部彼此相对地移动，以使所述管路元件耦合件100从预安装状态进入最终的安装状态。
根据本优选实施例，每个所述枢转地连接端部112具有一连接孔1121和所述枢转地连接元件20是一个穿入所述连接孔1121的连接销。每个所述紧固端部 113具有一紧固孔1131，所述紧固元件30具体地包括穿过所述紧固孔1131的一螺栓31和一螺母32。因此，当所述管路元件耦合件100被预安装于所述管路元件200时，所述螺栓31和所述螺母32能够被操作，以使所述接合面121直接地接合和连接于所述凹槽圆周203。
如图1至图10所示，在安装前，所述垫圈40被设置于所述壳体11的所述内腔101，所述螺栓31被安装于所述二紧固端部113和所述螺母被安装于所述螺栓31。当所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件200时，所述垫圈 40不需要从所述壳体11拆离，所述螺栓31和所述螺母32不需要从所述二耦合端部113拆离。
因此，所述二耦合单元10能够以所述枢转地连接元件20为枢轴点可枢转地移动。当所述紧固件30被操作时，所述管路元件耦合件100的所述开口102减小，和所述二紧固端部113之间的距离减小，以使当所述接合键12被移动至所需的位置时，部分或全部的所述接合面121被贴合于所述凹槽圆周203，以使所述接合键12被牢固地保持于所述管路元件200的相应的所述凹槽201。
优选地，每个所述耦合单元10具有在其接合端部相对称的二接合键12。所述二耦合单元10的其中一个的所述接合键12与其他的所述耦合单元10的另一所述接合键12相对齐，以形成所述开口102。换句话说，两对所述接合键12形成在所述管路元件耦合件100的所述二接合端的二开口102。此外，所述二耦合单元10优选地被构造为相同的结构，全部的所述耦合单元10均能够由工厂制造。当所述紧固元件30的所述螺栓31和所述螺母32被操作时，在所述二耦合端的两对所述接合面121均被形变以使所述接合面121直接地接触所述管路元件200 的所述凹槽圆周203。
如图12所示，根据本优选实施例，所述接合键12的每个所述接合面121的与所述耦合单元10的所述壳体11的所述枢转端部112邻近的近端点1211具有最小的曲率半径，且等于或略大于(不大于5％)每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径。换句话说，在每个所述接合面121的所述近端点1211 的最小的曲率半径与每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径基本相同。因此，当所述管路元件耦合件100被预安装于所述管路元件200时，在每个所述接合面121的所述近端点1211的面被贴合于每个所述管路元件200的相应的所述凹槽圆周203。
所述接合键12的每个所述接合面121的与所述耦合单元10的所述壳体11 的紧固端部113相邻的远端点1212具有最大的曲率半径，且大于每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的曲率半径。因此，在一对所述接合面121 之间界定的所述开口102足够的大，以供所述管路元件耦合件100能够直接地套在所述管路元件200，以预安装所述管路元件耦合件100和所述管路元件200。每个所述接合面121的所述远端点1212的表面没有贴合于每个所述管路元件200 的相应的所述凹槽圆周203，和实际上在每个与所述凹槽201相对应的所述接合面121和每个所述管路元件200的相对应的所述凹槽圆周203之间形成所述间隙 103。
因此，作为优选实施例，根据本发明的优选实施例的每个所述接合面121的曲率半径被优选地自所述近端点1211至所述远端点1212逐渐增大。
参照图11所示，每个所述壳体11的所述主体部111进一步包括一中间的主体腔部1111和位于所述主体腔部1111的两相对侧的二肩部1112。所述二接合键 12自所述主体部111的内表面向内整体地延伸，在所述主体腔部1111的内部形成一定位槽1113，用于定位所述垫圈40在该位置。
所述主体腔部1111和所述肩部1112的内表面可以是圆形表面。或者，所述主体腔部1111和所述肩部1112的内表面也可以被形成具有变曲率半径。
参照图13A和13B所示为本发明的所述管路元件与所述管路元件耦合件100 的安装过程。如图13A所示，在所述管路元件耦合件100被安装于所述二管路元件200之前，所述管路元件耦合件100的各组件已被组装，所述二管路元件 200各自包括所述扩大的端部202和具有所述凹槽201。
如图13B所示，不需要拆卸所述垫圈40和所述紧固元件30，所述管路元件耦合件100能够直接地套在所述第一管路元件210。更具体地，所述管路元件耦合件100具有一第一耦合端部100a，其接收所述第一管路元件210的扩大的所述耦合端部202。当使用者安装所述管路元件耦合件100与所述第一管路元件210 时，所述第一管路元件210的扩大的所述耦合端部202被插入所述管路元件耦合件100的所述第一耦合端部100a，和使用者可以使用一个或多个手指去按压所述管单元耦合器100的一第二耦合端部100b以保持所述管路元件耦合件100的位置，以便安装所述第一管路元件210。与所述第一耦合端部100a相邻的所述接合键12对齐并保持于所述第一管路元件210的所述凹槽201。
参照图13C所示，然后所述第二管路元件220被安装于所述管路元件耦合件100，以使所述管路元件耦合件100处于预安装状态。更具体地，所述第二管路元件220的扩大的所述耦合端部202被插入所述管路元件耦合件100的所述第二耦合端部100b。以使与所述第二耦合端部100b相邻的所述接合键12也对齐并保持于所述第二管路元件220的所述凹槽201。
因此，所述管路元件耦合件的每个所述接合面121具有沿圆周方向向前延伸的变曲率半径，当所述接合键12被对齐于所述管路元件210和220的相应的所述凹槽201时，在所述管路元件耦合件100的每个所述接合面121与所述管路元件210和220的所述凹槽圆周203之间形成所述间隙103。所述管路元件的所述凹槽201的宽度略大于所述接合键12的宽度。
此外，所述垫圈40被安装于所述耦合单元10，以使当所述管路元件耦合件 100被安装于所述二管路元件210和220时，所述垫圈40被环绕于所述二管路元件210和220的扩大的所述耦合端部202，以用于提供密封效果于相耦合的所述二管路元件210和220，所述垫圈40由柔性材料制成。
所述垫圈40包括一基体41、自所述基体41整体地延伸的二偏置元件42和自所述基体41的中间的内表面整体延伸的一定位元件43。换句话说，所述偏置元件42分别自所述基体41的两侧延伸，其中所述定位元件43位于所述偏置元件42之间。所述定位元件43进一步包括一定位主体431和多个彼此间隔的自所述定位主体431整体地延伸的凸起432。当所述管路元件200的扩大的所述二耦合端部202被安装于所述耦合单元10时，所述凸起432被夹在所述管路元件200 的扩大的所述二耦合端部202之间，其中所述二偏置元件42分别偏压于所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的外壁2021。当所述紧固元件30被操作以紧固所述二紧固端113时，所述垫圈40也被形变以牢固地贴合于所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202。更具体地，每个所述偏置元件42包括自所述基体41整体延伸的一延伸部421和自所述延伸部421整体地倾斜延伸的一偏置部422，以偏压于所述管路元件200的相对应的扩大的所述耦合端部202的所述外壁2021。特别地，所述基体41为一环形形状，其中所述偏置元件42的所述延伸部421分别自所述基体41的两侧整体地径向延伸，其中所述偏置部422 自所述延伸部421的自由端倾斜延伸，例如所述偏置部422彼此朝向延伸。在安装所述管路元件耦合件100和所述管路元件200的过程中，所述偏置元件42被形变和所述偏置部422沿着相应的所述耦合端部202的所述外壁2021移动，以提高所述垫圈40与扩大的所述耦合端部202之间的密封效果。换句话说，当所述管路元件200被耦合于所述管路元件耦合件100时，所述偏置元件42的所述偏置部422被压迫向内。
如图13D所示，当所述紧固元件30被操作以牢固地保持所述接合键12于所述凹槽201时，每个所述接合面121和所述凹槽圆周203之间的所述间隙103 被减小，每个所述接合面121被形变以改变自身的曲率半径沿其圆周方向贴合于所述凹槽圆周203。每个形变的所述接合面基本上为圆形曲率，以匹配于每个所述管路元件210和220的相应的所述凹槽圆周203的曲率半径。
如图14A和图14B所示为所述管路元件耦合件100的从图14A所示的所述预安装状态被操作至图14B所示的最终安装状态的剖面图。如图14A所示，所述管路元件耦合件100被预安装于所述管路元件200，其中由所述螺栓31和所述螺母32组成的所述紧固元件30处于松散状态，所述间隙103被形成于每个所述接合面和每个所述管路元件200的相应的所述凹槽圆周203之间。
根据本优选实施例，与所述枢转地连接端部122相邻的所述近端点1211的曲率半径基本上等于相应的所述凹槽圆周203的曲率半径，与所述紧固端部113 相邻的所述远端点1212的曲率半径大于扩大的所述耦合端部202的曲率半径。每个所述接合面121的曲率半径自所述近端点1211至所述远端点1212逐渐增大，以使所述间隙103也自与所述枢转地连接端部112邻近的位置至与所述紧固端部 113邻近的位置逐渐增大。
如图14B所示，所述螺母32沿着所述螺栓31被螺紧，所述二紧固端部113 之间的间距被减小，所述间隙103被减小，以使每个所述接合面121趋近于移动至贴合于所述凹槽圆周203的位置。因此，每个所述接合面121被形变以改变所述变曲率半径，以基本上匹配于所述凹槽圆周203的曲率半径，以使一对所述接合面121的周长基本上等于或略大于相应的所述凹槽圆周203的周长。
当在所述安装状态时，一对所述接合面121的周长基本上等于相应的所述凹槽圆周203的周长，一对所述接合面121形成匹配于相应的所述凹槽圆周203的圆周的具有基本为圆曲率的类圆形面，所述间隙103基本消失。一对所述接合面 121的直径基本上等于相应的所述凹槽圆周203的直径，全部的所述接合面121 基本上贴合于相应的所述凹槽圆周203，以使所述管路元件耦合件100与所述管路元件200之间完成一个相对刚性的耦合，从而确保所述二管路元件之间耦合的可靠性。
当所述管路元件耦合件100处于最终的安装状态时，如果一对所述接合面 121的周长大于相应的所述凹槽圆周203的周长，一对所述接合面121的部分与相应的所述凹槽圆周203的部分之间保留一最小余隙，大部分的所述接合面121 被贴合于相应的所述凹槽圆周203。一对所述接合面121的直径略大于相应的所述凹槽圆周203的直径(不大于10％)，以使所述管路元件耦合件100与所述管路元件200之间完成一个相对柔性的耦合。
如图14B所示，当所述螺母32被旋转以产生一个扭矩，通过所述扭矩沿所述螺栓31产生作用力F1，其导致所述耦合单元10的所述接合面121产生形变量和也产生了一个径向力F2。当所述扭矩逐渐增大时，所述耦合单元的形变量更加明显，直到所述扭矩达到预定值时所述形变量才停止。与所述枢转地连接端部112邻近的所述近端点1211的位置基本上没有形变量，但是自所述近端点1211 至所述远端点1212的形变量逐渐增大，在所述远端点1212的位置产生最大的形变量，以使所述远端点1212的曲率半径ρ2减小至与所述近端点1211的曲率半径ρ1基本上相等，且基本上等于相应的所述凹槽圆周203的曲率半径。
作为本发明的优选实施例的一具体示例，每个所述接合面121界定了一对数螺线曲线，换句话说，每个所述接合面121的横截面形成了一对数螺线曲线。当所述管路元件耦合件100从所述预安装状态被操作至最终的所述安装状态时，每个所述接合面121的变形导致其变曲率半径变形，和其变化量大致为4.5％-12％。所述近端点1211至所述远端点1212之间的距离表示为参数D，在所述管路元件耦合件100的紧固过程中，所述参数D的数值逐渐减小，和所述参数D的变化范围大致为4％-15％。
如图15A和15B所示，根据本优选实施例的一具体示例，每个所述接合面 121界定了一对数螺线曲线，其具有方程式ρ＝eθ，其中θ的范围为0-180°。
更具体地，图15B示出了用于不同规格的通过所述管路元件耦合件100相互耦合的所述二管路元件200的不同范围的θ。所述二管路元件200的规格是所述管路元件200的规则主体部分的直径，而不是扩大的所述耦合端部202的直径。
根据本优选实施例，参数ρ1的数值为在所述近端点1211的曲率半径，也为相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径，参数ρ2的数值为相应的所述管路元件耦合件100的所述接合面121的所述远端点1212的曲率半径，参数D1表示为每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的直径。参数D2表示为每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的直径，如图13A所示， D2近视等于扩大的所述耦合端部202的近端的直径，即远离于所述凹槽201的远端，Sp表示为所述管路元件耦合件100的规格，其是所述管路元件耦合件的主体部分的直径，且可能小于D2，或D2等于Sp。由于考虑到相应的所述管路元件耦合件100的所述接合面121的所述远端点1212的曲率半径应该大于扩大的所述耦合端部202的曲率半径，所述参数ρ2的数值应该增加一个0.3-1mm范围的额外值R。因此，ρ1＝D1/2，而ρ2＝D2/2+R。
作为一具体示例，当所述管路元件耦合件100的Sp规格为114.3mm时，每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的直径D1为110.08mm，每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的直径为116.8mm，然后ρ1＝110.08/2＝55.04mm，而ρ2＝116.8/2+0.5＝58.9mm。
根据本发明的优选实施例，参照图14B，本发明进一步提供了用于通过所述管路元件耦合件100耦合二管路元件200的方法，具体而言，所述方法包括以下步骤：
(a)接收所述二管路元件200的扩大的所述二耦合端部201于所述管路元件耦合件100的二接合端部100a和100b，以对齐所述耦合单元10的每个所述接合键12与所述管路元件200的相应的所述凹槽201，其中每个所述接合键12 的所述接合面121具有变曲率半径。换句话说，每个所述接合键12的所述接合面121的横截面界定了一曲线，其中该曲线具有变曲率半径。
(b)使每个所述接合键12的所述接合面121变形，以增加所述接合面121 与相应的所述凹槽圆周203之间的接触面积S，以牢固地保持各所述接合键12 于相应的所述凹槽201。
根据本发明的优选实施例，所述步骤(b)进一步包括步骤：通过所述紧固元件30紧固所述二耦合单元10的二紧固端部113，以驱使每个所述接合键12 的所述接合面121形变。
因此，在所述步骤(b)中每个所述接合键12的至少一部分的接合面121的曲率半径被减小，以匹配相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径，以使当所述管路元件耦合件100处于安装状态时，每个所述接合键12的所述接合面121的该部分被贴合于相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203。
在所述步骤(a)中，所述方法进一步包括步骤：形成所述间隙103于每个所述接合键12的所述接合面121和相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203 之间。所述步骤(b)进一步包括步骤：减小每个所述接合键12的所述接合面121和相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203之间的所述间隙103，以使每个所述接合键12的所述接合面121直接贴合于相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203。
所述步骤(b)可以包括步骤：形变每个所述接合键12的所述接合面121，以形成与相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径相匹配的一类圆形曲率，以牢固地保持所述接合键12于相应的所述管路元件200的相应的所述凹槽201。
所述方法进一步包括步骤：通过形变所述垫圈40提供一密封效果于所述垫圈40和扩大的所述耦合端部202之间，当所述紧固元件30被操作以紧固所述耦合单元10的所述紧固端部113时，所述垫圈40环绕于所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202。
在步骤(a)之前，所述方法进一步包括步骤：允许所述管路元件的扩大的所述耦合端部202穿过由所述二耦合单元10的所述二耦合端部100a和100b形成的所述开口102，由此不需要从所述耦合单元10拆卸所述紧固元件30和所述垫圈40。
本发明实际上进一步提供了用于通过所述管路元件耦合件100耦合所述管路元件200的方法，以便于操作者快速地操作，更具体地，所述方法包括以下步骤：
(A)套接所述管路元件耦合件100的一第一耦合端部100a于一第一管路元件210的扩大的耦合端部202，和插入一第二管路元件220的扩大的耦合端部 202于所述管路元件耦合件100的所述第二耦合端部100b，以此使所述管路元件耦合件100的所述耦合单元10的所述接合键12分别对齐于所述第一和第二管路元件210和220的相应的所述凹槽201，其中每个所述接合键12的所述接合面 121具有变曲率半径，其中每个所述接合键12的所述接合面121与相应的所述管路元件210或220的所述凹槽201底部的所述凹槽圆周203之间界定所述间隙 103。
(B)操作所述紧固元件30以紧固所述耦合单元10的所述二紧固端，以减小每个所述接合键12的所述接合面121与相应的所述管路元件210或220的所述凹槽201底部的所述凹槽圆周203之间的所述间隙103，以保持所述接合键于相应的所述凹槽201，以使所述管路元件耦合件100被牢固地安装于所述第一和第二管路元件210和220。
当安装所述第一管路元件210的扩大的所述耦合端部202于所述管路元件耦合件100的所述第一耦合端部100a时，操作者可以使用他或她的一个或多个手指去按压所述管路元件耦合件100的相对的所述第二耦合端部100b，以防止所述管路元件耦合件100不期望地移动，和允许所述垫圈40套在所述第一管路元件210的扩大的所述耦合端部202，以便加快安装操作。
参照图16至图19所示为本发明的一第二优选实施例的一管路元件耦合件 100，所述管路元件耦合件100包括三耦合单元10，枢转地连接所述三耦合单元 10的二可枢转地连接元件20，用于允许相邻的二所述耦合单元10彼此地枢转移动，用于在所述管路元件耦合件100被安装于所述二管路元件200后紧固所述耦合单元10的一紧固元件30，和配置于所述三耦合单元10的一垫圈40。
因此，在本优选实施例中，所述三耦合单元10能够彼此耦合以形成一类环形结构，并界定一内腔。更具体地，所述三耦合单元10包括一第一耦合单元10A，一第二耦合单元10B和一第三耦合单元10C。所述二可枢转地连接元件20包括一可枢转地第一连接元件20A和一可枢转地第二连接元件20B。所述可枢转地第一连接元件20A用于枢转连接所述第一耦合单元10A和所述第二耦合单元 10B，所述可枢转地第二连接元件20B用于枢转连接所述第二耦合单元10B和所述第三耦合单元10C。所述紧固元件30被预安装于所述第一和第三耦合单元10A 和10C之间，用于紧固所述第一和第三耦合单元10A和10C。所述垫圈40被配置于由所述三耦合单元10形成的所述内腔101，用于当所述二管路元件200被安装于所述管路元件耦合件100时提供密封效果。
同样地，所述第一耦合单元10A包括一壳体11A和自所述壳体11A的两端部整体向内延伸的二接合键12A，所述第二耦合单元10B包括一壳体11B和自所述壳体11B的两端部整体向内延伸的二接合键12B，所述第三耦合单元10C 包括一壳体11C和自所述壳体11C的两端部整体向内延伸的二接合键12C。
每个所述二管路元件200具有与一扩大的耦合端部202相邻的一凹槽201，其用于接合于所述三耦合单元10的相应的所述接合键12A、12B和12C。
因此，所述三耦合单元10的两端部的所述三接合键12A、12B和12C之间界定一开口102，其中所述开口102足够大，以用于所述二管路元件200中的一个的相应的扩大的所述耦合端部202能够通过所述开口102。以使整个所述管路元件100能直接安装于所述二管路元件200，并不需要拆卸所述垫圈40和所述紧固元件30。
根据本发明的优选实施例，所述耦合单元10的所述接合键12A、12B和12C 分别具有变曲率半径的接合面121A、121B和121C，每个所述管路元件200具有在相应的所述凹槽201底部的一凹槽圆周203。当本发明的所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件200并使所述接合键12A、12B和12C分别对齐相应的所述凹槽201时，所述紧固元件30被操作以所述接合面121A、121B和121C 被形变和部分或全部的所述接合面121A、121B和121C被贴合于相应的所述凹槽圆周203的方式牢固地紧固所述第一和第三耦合单元10A和10C。
换句话说，所述耦合单元10的每个所述接合面12A、12B和12C的每个所述接合面121A、121B和121C不具有固定的曲率半径，而且每个所述接合面121A、 121C和121C不是具有圆曲率的圆形面。每个所述管路元件200的所述凹槽圆周 203实质上具有一圆曲率，当本发明的所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件200并使所述接合键12A、12B和12C对齐于相应的所述凹槽201时，每个所述接合面12A、12B和12C与每个所述管路元件200的相应的所述凹槽圆周 203之间分别形成一间隙103A、103B和103C。然后当所述紧固元件30被操作时，所述间隙103A、103B和103C被减小，直到每个所述接合面121A、121B 和121C被保持在所述管路元件200与所述管路元件耦合件100之间完成牢固地稳定地耦合的位置。
根据本优选实施例，每个所述接合面121A、121B和121C界定了一变曲率半径的曲线，其包括但不限于对数螺线曲线、阿基米德曲线、帕斯卡蜗线、椭圆曲线、高次方曲线和多个曲线的组合。因此，每个所述接合面121不具有一个圆曲率，因此当本发明的所述管路元件耦合件100的每个所述接合键12A、12B和 12C被安装于所述管路元件200的相应的所述凹槽201时产生所述间隙103A、 103B和103C。
更具体地，所述第一耦合单元10A的所述壳体11A包括一主体部111A，一可枢转地连接端部112A和一紧固端部113A，所述第二耦合单元10B的所述壳体11A包括一主体部111B，二可枢转地连接端部112B，所述第三耦合单元10C 的所述壳体11C包括一主体部111C、一可枢转地连接端部112C和一紧固端部 113C。所述可枢转地连接元件20A和20B可枢转地连接所述壳体11A和11B的所述可枢转地连接端部112B与相应的所述可枢转地连接端部112A。所述紧固元件30被安装于所述壳体11A和11C的所述二紧固端部113A和113C，用于将所述耦合单元10A、10B和10C彼此牢固地紧固在一起。
当在所述预安装状态时，所述壳体11A和11C的所述二紧固端部113A和113C之间彼此分离，和所述三接合键12A、12B和12C的所述接合面121A、121B 和121C之间形成的所述开口102的尺寸大于每个所述二管路元件200的扩大的所述耦合端部202的尺寸。而且所述管路元件耦合件100能够通过套在每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的方式被安装于所述管路元件200。换句话说，每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202能够通过穿过所述三接合面121A、121B和121C之间的所述开口103的方式被插入所述管路元件耦合件100。
如图17A所示，在安装之前，所述螺栓31被安装于所述二紧固端部113A 和113C，和所述螺母32被安装于所述螺栓31。当所述管路元件耦合件100被安装于所述管路元件200时，所述垫圈40不需要脱离于所述壳体11A和11C，和所述螺栓31和所述螺母32不需要脱离于所述二紧固端部113A和113C。
换句话说，由所述接合键12A、12B和12C组成的两对舌体在所述管路元件耦合件100的两接合端形成二开口102。而且，所述第一和第三耦合单元10A和 10C优选地为相同的结构。当所述紧固元件30的所述螺栓31和所述螺母32被操作时，两对所述接合面121A、121B和121C的全部在其接合端被形变以使所述接合面121A、121B和121C直接贴合于所述管路元件200的所述凹槽圆周203，如图17B所示。
作为本发明的优选实施例的一具体示例，每个所述接合面121A、121C界定了一对数螺线曲线。换句话说，每个所述接合面121A、121C的横截面形成了一对数螺线曲线。所述第二耦合单元10B的所述接合面121B界定了一椭圆曲线。当所述管路元件耦合件100从所述预安装状态被操作至最终的所述安装状态时，每个所述接合面121A、121B和121C因形变导致其曲率半径变化，且变化范围大致为13％-21％。参数D’表示端点1212A或1212C与所述接合面121B中间的中点1213B之间的距离，在所述管路元件耦合件100紧密地紧固过程中，所述参数D’的数值逐渐减小，和所述参数D’的变化范围大致为14％-22％。
参照图18所示，根据本发明的优选实施例，所述接合面121B的中间的所述中点1213B具有最小的曲率半径，其等于或略大于(不大于5％)每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径。换句话说，所述接合面121B的中间的所述中点1213B的最小曲率半径基本上等于每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径。因此，当所述管路元件耦合件100被预安装于所述管路元件200时，所述中点1213B的表面被贴合于相应的所述凹槽圆周203。因此，所述间隙103B被形成于所述接合面121B与相应的所述凹槽圆周203之间。
与所述紧固端部113A或113C相邻的所述端点1212A或1212C具有最大的曲率半径，其基本上大于每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的曲率半径。因此，当所述管路元件耦合件100处于所述预安装状态时，所述紧固端部113A和113C能够略微地彼此分离，被界定于一对所述接合面121A、121B 和121C之间的所述开口102足够的大，以供所述管路元件耦合件100直接地套在所述管路元件200，以预安装所述管路元件耦合件100和所述管路元件200。
因此，作为一个优选实施例，根据本发明的优选实施例的所述接合面121A、 121B和121C的曲率半径被优选地自所述中点1213B至所述端点1212A和1212C 逐渐增大。
如图17B所示，当所述紧固元件30被操作以使所述接合键12A、12B和12C 牢固地保持于所述凹槽201时，在所述接合面121A、121B和121C与所述凹槽圆周203之间的所述间隙103A、103B和103C逐渐减小，每个所述接合面121A、 121B和121C被形变以沿着周向方向改变其曲率半径，以贴合于所述凹槽圆周 203。每个形变的所述接合面具有类圆形曲率，以匹配于每个所述管路元件200 的相应的所述凹槽圆周203的曲率半径。
当所述螺母沿着所述螺栓31被拧紧时，在所述二紧固端部113A和113C之间的距离逐渐缩小。所述间隙103A、103B和103C减小，以使每个所述接合面 121A、121B和121C趋向于移动至与所述凹槽圆周203相贴合的位置。当在所述安装状态时，一对所述接合面121A、121B和121C的周长大致等于或略大于相应的所述凹槽圆周203的周长，一对所述接合面121A、121B和121C形成具有类圆形曲率的一类圆形面，并匹配于相应的所述凹槽圆周203的曲率。
如图18所示，当所述螺母32被旋转产生一扭矩，通过所述扭矩沿所述螺栓 31产生一作用力F1，由于所述中点1213B的存在，作用力F2产生并导致所述耦合单元10B的所述接合面121B形变，也可能导致所述接合面121A和121C 略微形变。所述接合面121B的每个所述二端点1214B的曲率半径被减小至大致等于所述接合面121B的所述中点1213B的曲率半径，其中所述接合面121B的所述中点1213B的曲率半径在安装过程中基本无变化。当所述扭矩逐渐增大时，所述耦合单元10A和10C的形变更加明显，直到所述扭矩达到预设值时停止形变。所述远端点1212A和1212C的曲率变化范围最大，并减小至与相应的所述凹槽圆周203的曲率半径相匹配。
如图19所示，根据本发明的优选实施例的一具体示例，每个所述接合面121A 和121C界定了一对数螺线曲线，其具有方程式ρ＝eθ，其中θ的范围为60-200°。所述接合面121B界定了一椭圆曲线，和所述椭圆曲线的一短径Da的数值为相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203的直径D1，所述椭圆曲线的一长径 Db的数值为所述管路元件的规格Sp的数值加上数值范围为0.3-1mm的额外值 R’。
更具体地，通过所述管路元件耦合其100相互耦合的不同规格的所述二管路元件200具有不同数值的Da和Db和不同范围的θ。
根据本优选实施例，参数ρa表示所述接合面121B的所述中点1213B的曲率半径，ρb表示所述接合面121B的每个所述二端点1214B的曲率半径(θ为60°)，ρA表示所述接合面121A和121C的每个所述近端点1215A和1215C的曲率半径，ρB表示所述接合面121A和121C的每个所述远端点1212A和1212C的曲率半径， D1表示每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的直径，D2表示每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的直径。因此，ρa＝D1/2,ρb＝(Sp+R’)/2,ρA＝ρb, 和ρB＝D2/2，过渡的点1214B、1215A和1215C的曲率半径基本上相同。
作为一具有示例，当所述管路元件耦合其100的规格为42.44mm时，每个所述管路元件200的所述凹槽圆周203的直径D1为38.99mm，每个所述管路元件200的扩大的所述耦合端部202的直径D2为45mm，和R’为0.6mm，和ρa＝38.99/2＝19.495mm,ρA＝ρb＝20.941mm,ρB＝45.5/2＝22.5mm。
因此，本优选实施例进一步提供了将所述二管路元件200与所述管路元件耦合件100耦合的方法，和所述方法包括以下步骤：
(α)以所述耦合单元10的所述接合键12A、12B和12C大致对齐所述管路元件200的相应的所述凹槽201和在其之间界定了所述间隙103A、103B和103C 的方式预安装所述管路元件耦合件100于所述二管路元件，其中每个所述接合面121A、121B和121C具有变曲率半径。
(β)通过操作所述紧固元件以减小所述间隙103A、103B和103C的方式安装所述接合键12A、12B和12C于所述管路元件200的对应的所述凹槽201，以匹配于相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203的曲率半径，当所述管路元件耦合件100处于安装状态时，所述接合面121A、121B和121C基本上贴合于相应的所述管路元件200的所述凹槽圆周203。
如图21至图29B所示为本发明的一个第三优选实施例的一管路连接装置 8100，其用于连接两管路元件8200(包括一第一管道8210和一第二管道8220)。所述管路连接装置8100包括至少二外壳810、至少一连接件820以及至少一紧固件830，其中这些外壳810组合成一类环形结构，并具有一内腔8101。。如图 21所示，所述外壳810的两端之间分别采用所述连接件820和所述紧固件830 中的其中一个连接，使得两所述外壳之间能够相对开合，所述紧固件830用于紧固各所述外壳810于所述管路元件8200的外侧，以实现可靠地连接两所述管路元件8200。特别对于所述管路元件8200的管端为喇叭状结构，所述外壳810的接合面之间的张口大小允许所述外壳810能够无需拆开地被套接于所述管路元件8200的外侧并使其接合面贴合于管路元件8200的沟槽8201的底面或部分底面。
可以理解的是，所述管路元件耦合件100实施为所述管路连接装置8100，其中所述耦合单元10实施为所述外壳810。
可以理解的是，所述管路元件8200包括但不限于管道、管件、设备等等，其中管件如弯头、阀门、三通或者大小头等接头或者管道附件等等。所述管路元件8200具有沟槽8201，在安装时，所述管路连接装置8100的所述外壳810的所述接合面能够被贴合于所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202，以实现可靠的连接效果。举例地，所述管路连接装置8100可以用于连接两对接管道(所述第一管道8210和所述第二管道8220)，或者所述管路连接装置8100 可以用于连接一管道和一管件，或者所述管路连接装置8100可以用于连接两管件，或者所述管路连接装置8100可以用于连接一管道和一设备，或者所述管路连接装置8100可以用于连接一管件和一设备，或者所述管路连接装置8100可以用于连接两设备，等等，在此不受限制。
进一步地，所述外壳810的接合面为变曲率半径曲线形面，即所述外壳810 的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间在未安装时其张口为非圆形，在各所述外壳810被预套装于所述管路元件8200之后，所述外壳810 的接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)与所述管路元件8200的外侧的一沟槽8201相接合，其中所述外壳810的接合面(第一接合面81111和第二接合面1211)与所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202之间具有一间隙8102。在实际安装中，所述间隙8102允许用户预调整所述管路连接装置8100 与所述管路元件8200之间的相对位置，并且无需使用辅助工具增大所述管路连接装置8100的曲率半径，从而提高人工安装的灵活性或可操作性。
进一步地，所述紧固件830以缩小所述间隙8102的方式紧固各所述外壳810 于所述管路元件8200的外侧，使所述外壳810以缩小所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口的方式发生形变，直至所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)部分贴合或者全部贴合于所述管路元件8200的外侧的所述沟槽8201的所述槽底面8202，即各所述外壳810基本相互接合地套装于所述管路元件8200外侧，即所述外壳 810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)的直径尺寸恰好匹配于所述管路元件8200的所述沟槽8201的所述槽底面8202的直径尺寸，从而使所述间隙8102尽可能地小，以保证可靠的连接效果。
如图22和图23所示，优选地，在这个实施例中，至少二所述外壳810被实施为一第一外壳811和一第二外壳812，其中所述第一外壳811包括一第一主体 8111、一第一连接端8112以及一第一紧固端8113，并且所述第一连接端8112 在此实施例中实施为第一铰接端8112，其中所述第一铰接端8112和所述第一紧固端8113被分别一体成型于所述第一主体8111的两端。所述第二外壳812包括一第二主体8121、一第二连接端8122以及一第二紧固端8123，相应地，所述第二连接端8122在此实施例中实施为第二铰接端8122，其中所述第二铰接端8122 和所述第二紧固端8123被分别一体成型于所述第二主体8121的两端。由此可见，所述第一外壳811与所述第二外壳812通过铰链连接，因此在安装过程中，所述第一外壳811和所述第二外壳812无需分开安装，从而节约安装时间。
在本实施例中，所述第一铰接端8112与所述第二铰接端8122通过所述连接件820连接，其中所述第一主体8111与所述第二主体8121沿所述连接件820相对转动。所述紧固件830用于紧固连接所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123，以调节所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211) 之间的张口的尺寸大小。随着所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123之间的距离的增大与减小，所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口的尺寸也相应地增大与减小，且当所述第一紧固端8113 与所述第二紧固端8123相接合时，所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111 和第二接合面81211)之间的张口的尺寸最小。
在本实施例中，所述连接件820被实施为一铰链结构，其中所述第一外壳811 与所述第二外壳812沿所述连接件820在预定角度范围内转动，其中所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123之间形成可调张口的一开口。随着所述开口的张大，所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口被打开相应的程度，反之，随着所述开口的减小，所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口的尺寸相应减小。
如图24所示，优选地，所述第一主体8111具有二对称平行的第一接合面 81111以分别贴合于所述第一管道8210和所述第二管道8220的槽底面8202，其中所述第二主8体121具有二对称平行的第二接合面81211以分别贴合于所述第一管道8210和所述第二管道8220的槽底面8202。所述第一接合面81111与所述第二接合面81211均为变曲率半径曲线面，即所述第一接合面81111与所述第二接合面81211均具有变曲率半径曲线的形状。自然情况下，所述第一紧固端 8113与所述第二紧固端8123不相互接合，所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口为非圆形且尺寸大于所述管路元件8200的喇叭口的直径尺寸。用户能够采用工具以接合所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123的方式紧固所述紧固件830，其中所述第一主体8111与所述第二主体8121均以缩小所述外壳810的所述接合面81111和81211之间的张口的方式发生形变，直至所述外壳810的所述接合面81111和81211之间的张口的尺寸达到最小。
值得一提的是，所述第一接合面81111可以沿所述第一主体8111的第一接合键81114的内侧面的局部或者边线延伸，其中所述第二接合面81211可以沿所述第二主体8121的第二接合键81214的内侧面的局部或者边线延伸。在安装时，其中所述第一主体8111的第一接合键81114的内侧面和所述第二主体8121的第二接合键81214的内侧面均与所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202 贴合，即所述第一接合面81111和所述第二接合面81211均与所述管路元件8200 的所述沟槽8201的槽底面8202贴合，在此不受限制。
在本实施例中，所述第一管道8210与所述第二管道8220的外侧均具有所述沟槽8201，其中所述第一接合面81111与第二接合面81211相配合地与所述沟槽 8201的槽底面8202相贴合，以实现可靠的安装。
进一步地，所述第一接合面81111与所述第二接合面81211在所述连接件820 位置曲率半径相同，且该位置的曲率半径均与所述管路元件8200的所述沟槽 8201的槽底面8202曲率半径基本相等，从而使所述第一铰接端8112与所述第二铰接端8122的接合面81111和81211均能够在预套时恰好贴合于所述管路元件8200的槽底面8202。
如图27所示，优选地，所述第一接合面81111自所述第一铰接端8112位置至所述第一紧固端8113位置的曲率半径逐渐增大，且所述第一接合面81111在所述第一铰接端8112位置的曲率半径P1最小且基本等于所述管路元件8200的槽底面8202的曲率半径，所述第一接合面881111在所述第一紧固端8113位置的曲率半径P2最大且大于所述管路元件8200的槽底面8202的曲率半径，使得所述管路连接装置8100在自然情况下的所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口的尺寸大于所述管路元件8200的喇叭口直径。相应地，所述第二接合面81211自所述第二铰接端8122位置至所述第二紧固端8123位置的曲率半径逐渐增大，且所述第二接合面81211在所述第二铰接端8122位置的曲率半径P1最小且基本等于所述管路元件8200的槽底面 8202的曲率半径，所述第二接合面81211在所述第二紧固端8123位置的曲率半径P2最大且大于所述管路元件8200的槽底面8202的曲率半径。
如图28和图29A所示，在预套过程时，操作所述第一主体8111与所述第二主体8121套接于所述管道8201和8202，或者沿所述连接件820以增大所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口的方式相对转动，从而可以快速地将两所述管路元件8200相互对接地穿置于所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口。进一步地，在所述第一铰接端8112与所述第二铰接端8122均被贴合于所述管路元件8200的外侧时，所述第一接合面81111与所述管路元件8200的槽底面8202 之间形成一第一间隙81021，其中所述第二接合面81211与所述管道的槽底面8202之间形成一第二间隙81022，其中所述第一间隙81021自所述第一紧固端 8113至所述第一铰接端8112逐渐减小，其中所述第二间隙81022自所述第二紧固端8123至所述第二铰接端8122逐渐减小。
如图25所示，也就是说，在所述管路连接装置8100被预套于所述管路元件 8200的外侧时，所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123之间具有预定的间距，即所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123并未接触。
可以看出的是，所述外壳810一般由金属材料如低碳钢材料或者塑钢材料制成，人力一般无法使其形变，但在所述管路连接装置8100被预套于所述管路元件8200的外侧后，以所述管路元件8200为支点，用户可以采用一工具以拉近所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123的方式紧固所述紧固件830，从而使所述第一主体8111与所述第二主体8121的接合面81111和81211发生变形而基本部分贴合或者完全贴合并保持于所述管路元件8200的槽底面8202。
优选地，所述紧固件830被实施为螺栓螺母组合，即所述紧固件830包括一螺栓831和一螺母832，其中所述螺栓831与所述螺母832相匹配螺接，其中所述工具可以被实施为扳手等，以实现紧固所述紧固件830，在此不受限制。值得一提的是，由于所述外壳810的接合面在所述紧固件830的位置处的曲率半径最大且明显大于所述管路元件8200的管径尺寸，因此在安装时，所述紧固件830 无需从所述外壳上拆卸下来，即在安装前后，所述紧固件830均能够保持于所述外壳上，从省去了用户拆下所述紧固件830的步骤，节约安装时间。
具体地，所述第一外壳811的所述第一紧固端8113具有一第一紧固孔81131，其中所述第二外壳812的所述第二紧固端8123具有一第二紧固孔81231，其中所述第一紧固孔81131与所述第二紧固孔81231的尺寸与方向被实施为与所述紧固件830相匹配以实现可拆卸地紧固。换句话说，所述第一紧固孔81131与所述第二紧固孔81231适于穿入所述紧固件830的所述螺栓831，并藉由所述螺母832 与所述螺栓831的紧固螺接，所述第一外壳811的所述第一紧固端8113与所述第二外壳812的所述第二紧固端8123之间的距离逐渐减小，并可使所述第一主体8111与所述第二主体8121以相互靠近的方式使其接合面81111和81211变形。
如图29B所示，在安装过程中，随着所述紧固件830被逐渐拧紧，所述螺栓 831的扭矩不断增加，所述第一紧固端8113与所述第二紧固端8123的变形程度越明显，所述间隙8102逐渐减小，直至所述紧固件830被拧紧至所述螺栓831 达到规定扭矩值，所述间隙8102达到尽可能地小，即安装完毕。
优选地，所述第一接合面81111与所述第二接合面81211的长度之和基本等于所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202的直径周长，以实现刚性卡合。在用户通过工具紧固所述紧固件830使所述第一主体8111与所述第二主体8121变形至相互接触时，所述第一接合面81111与所述第二接合面81211基本部分贴合或者全部贴合于所述管路元件8200的槽底面8202，其中所述外壳810 的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口基本与所述管路元件8200的槽底面8202外周直径相等，从而保证连接可靠性。为确保连接可靠性，可选地，所述第一接合面81111与所述第二接合面81211的长度之和可以略大于所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202的直径周长，在变形安装后，所述壳体810的接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)与所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202之间留有少量的间隙，以实现柔性卡合或者伪柔性接合。或者，所述管路连接装置8100在变形安装后，所述管路连接装置8100的接合面与所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面 8202之间能够完全贴合接触以使所述管路连接装置8100与所述管路元件8200 之间刚性连接，或者部分贴合使之间留有少量间隙以使所述管路连接装置与所述管路元件8200之间挠性连接，在此不受限制。
在本实施例中，所述第一接合面81111和所述第二接合面81211均被实施为一变曲率半径曲线面，其中所述变曲率半径曲线面被实施为截面线(与边线平行的线)、边线以及任意一点的剖面线呈一变曲率半径曲线的形状面，其中所述变曲率半径曲线的曲率半径并非固定不变的，其中所述变曲率半径曲线的曲率半径自最小值至最大值之间逐渐增大。进一步地，所述变曲率半径曲线的曲率半径的最小值近似等于所述管道的曲率半径。换句话说，所述变曲率半径曲线在所述第一铰接端8112或者所述第二铰接端8122的位置的曲率半径P1基本等于所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202的管径半径(曲率半径)且为最小值，其中所述变曲率半径曲线在所述第一紧固端8113或所述第二紧固端8123的位置的曲率半径P2为最大值。
可选地，所述变曲率半径曲线在所述第一铰接端8112或者所述第二铰接端 8122的位置的曲率半径P1可以略大于所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202的曲率半径，其中曲率半径P1略大于所述管路元件8200的所述沟槽8201的槽底面8202的曲率半径的范围可以在5％以内，在此不受限制。
可以理解的是，所述变曲率半径曲线面的所述变曲率半径曲线包括但不限于对数螺线、阿基米德螺线、帕斯卡蜗线、椭圆、高次方曲线等变曲率半径的平面曲线中的一种或者多种组合。优选地，所述第一接合面81111与所述第二接合面 81211的所述变曲率半径曲线均被实施为对数螺线，且均在所述铰接端的位置的曲率半径P1小于在所述紧固端的位置的曲率半径P2。
可以理解的是，为确保连接可靠性，基于所述变曲率半径曲线的曲率半径的变化，其中所述外壳810的所述第一外壳811或所述第二外壳812的变形弧度以此做相应的变化。在本实施例中，所述第一接合面81111与所述第二接合面81211 的曲率半径的变化程度基本相同。可选地，若所述第一接合面81111与所述第二接合面81211被实施为不同的或者相异的所述变曲率半径曲线面时，所述第一接合面81111与所述第二接合面81211的曲率半径的变化程度可以不同。而对于具有三个及以上的外壳的所述管路连接装置，每个外壳的接合面的曲率半径的变化程度可以相同也可以不同，在此不受限制。
如图23和图24所示，进一步地，所述第一外壳811的所述第一主体8111 包括一第一壳基81112、二第一壳肩81113以及二第一接合键81114，其中所述第一壳基81112、所述二第一壳肩81113与所述二第一接合键81114一体成型为一槽型结构，其中所述第一铰接端8112与所述第一紧固端8113分别一体成型于所述第一壳基81112的两端。所述二第一壳肩81113分别一体成型于所述第一壳基81112的两侧，其中所述第一接合键81114一体成型于所述第一壳肩81113，其中所述二第一壳肩81113与所述二第一接合键81114之间具有一第一安装槽 81115，其中所述第一接合键81114的与所述沟槽8201的所述槽底面8202相贴合的面为所述第一接合面81111，其中所述第一接合键81114与所述管路元件 8200的所述沟槽8201相匹配地卡合。
相应地，所述第二外壳812的所述第二主体8121包括一第二壳基81212、二第二壳肩81213以及二第二接合键81214，其中所述二第二壳肩81213分别一体成型于所述第二壳基81212的两侧，其中所述第二接合键81214一体成型于所述第二壳肩81213，其中所述二第二壳肩81213与所述二第二接合键81214之间具有一第二安装槽81215，其中所述第二接合键81214的与所述沟槽8201的所述槽底面8202相贴合的面为所述第二接合面81211，其中所述第二接合键81214 与所述管路元件8200的所述沟槽8201相匹配地卡合，以配合所述第一接合键 81114实现对接所述第一管道8210与所述第二管道8220。
值得一提的是，所述第一壳基81112、所述第一壳肩81113、所述第二壳基 81212或者所述第二壳肩81213也可以被实施为变曲率半径的变曲率半径曲线形结构，即或所述第一壳基81112、所述第一壳肩81113、所述第二壳基81212或者所述第二壳肩81213也具有所述变曲率半径曲线的形状。或者，所述第一壳基 81112、所述第一壳肩81113、所述第二壳基81212或者所述第二壳肩81213中的部分或者全部被实施为圆弧形结构，在此不受限制。
换句话说，所述接合键(第一接合键81114和第二接合键81214)的与所述沟槽面202相贴合的面为所述接合面(第一接合面81111和所述第二接合面 81211)，其中所述接合面为所述变曲率半径曲线面，即或所述接合面的截面线 (与边线平行的线)、边线以及任意一点的剖面线均为变曲率半径曲线，或者所述接合键的截面线、边线以及任意一点的剖面线为变曲率半径曲线。
在本优选实施例中，在所述管路连接装置8100从初始状态至安装完成状态的过程中，所述外壳810的所述第一外壳811的所述第一接合键81114的所述第一接合面81111和所述第二外壳812的所述第二接合键81214的所述第二接合面 81211的曲率变化范围大致在4.5％至12％以内，其中所述外壳810的所述第一壳体811的所述第一铰接端8112与所述第一紧固端8113之间的张口值D1的变化范围大致在4％至15％以内，其中所述第二壳体812的所述第二铰接端8122与所述第二紧固端123之间的张口值也为D1且变化范围大致在4％至15％以内，在此不受限制。
如图26所示，优选地，所述第一壳基81112的两端分别具有一第一封闭端 81116和一第一封闭槽81117，其中所述第二壳基81212的两端分别具有一第二封闭端81216和一第二封闭槽81217，其中所述第一封闭端81116与所述第二封闭槽81217相对应插接，其中所述第二封闭端81216与所述第一封闭槽81117相对应插接。在安装时，所述第一封闭端81116被相匹配地插入所述第二封闭槽 81217，其中所述第二封闭端81216被相匹配地插入所述第一封闭槽81117，以进一步封闭所述第一外壳811与所述第二外壳812之间的开口，从而增强所述管路连接装置8100的连接可靠性。
进一步地，所述管路连接装置8100还包括一密封圈840，其中所述密封圈840被实施为一圆环结构，且内径略大于所述管路元件8200的外径，且具有韧性，可变形。所述密封圈840被设置于所述内腔8101的所述第一安装槽81115 与所述第二安装槽81215，在安装时，其中所述密封圈840被挤压环套于所述外壳10内。
进一步地，为便于对接安装所述第一管道8210与所述第二管道8220，所述密封圈840的中部还具有一向内延伸的限位件841，在安装时，所述限位件841 用于限位所述第一管道8210或所述第二管道8220至合理对接位置，以防止所述第一管道8210或者所述第二管道8220对接失败，其中所述限位件841位于所述第一管道8210与所述第二管道8220之间，但不会阻碍所述第一管道8210与所述第二管道8220之间的导通。
值得一提的是，由于所述外壳810的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211)之间的张口的尺寸大于所述管道的喇叭口直径尺寸，在安装前，所述密封圈840被保持于所述外壳810的所述第一安装槽81115和所述第二安装槽81215。同时，所述紧固件830也能够被保持于所述外壳810，在安装前后，所述紧固件830和所述密封圈840均无需拆下。因此，在预套时，所述外壳810 与所述密封圈840能够一同套装于所述管路元件8200的外侧，而无需先将所述密封圈840拆下后逐个地安装所述密封圈840和所述外壳810，从而节省了安装步骤，提高了安装速度，而且所述外壳810与所述密封圈840在安装过程中的相对位置几乎不会发生变化，不易发生错位现象，对人工安装的技术要求降低。
本实施例进一步提供所述管路连接装置8100的安装方法，其包括以下步骤：
A、套设所述至少二外壳810于两对接管路元件8200的外侧，其中所述外壳810的所述第一接合键81114和所述第二接合键81214的各自的所述接合面 (第一接合面81111和第二接合面81211)为一变曲率半径曲线面以用于与所述管路元件8200的沟槽8201的槽底面8202之间相接合并形成一间隙8102；和
B、以缩小所述间隙8102的方式使所述接合键(所述第一接合键81114和所述第二接合键81214)的所述接合面(第一接合面81111和第二接合面81211) 变形并部分贴合或者完全贴合于所述管路元件8200的沟槽8201的槽底面8202。
进一步地，所述步骤A中，包括以下步骤：A1、套入所述至少二外壳810 于所述第一管道8210的外侧，其中所述第一管道8210被所述密封圈840的所述限位件841限位至预设位置，其中所述外壳810的其中一侧的所述第一接合键81114和所述第二接合键81214被接合于所述第一管道8210的所述沟槽；A2、插入所述第二管道8220于所述至少二外壳810之间的所述内腔8101，其中所述第二管道8220被所述密封圈840的所述限位件841限位至预设位置，其中所述至少二外壳810的另一侧的所述第一接合键81114和所述第二接合键81214被接合于所述第二管道8220的所述沟槽。
进一步地，所述步骤B中，通过拧紧所述紧固件830至合理的扭矩值使所述第一接合键81114和所述第二接合键81214变形。
如图30和图32所示为本发明的第一变形实施例的一管路连接装置8100A，与上述优选实施例的不同之处在于，其中所述管路连接装置8100A包括二外壳 810A和二紧固件830A，其中所述二外壳810A可相配合地形成一可调大小的内腔8101A，其中所述二外壳810A的接合面与所述管路元件8200的一沟槽8201 的槽底面8202相接合，其中所述外壳810A的所述接合面之间的张口可调节大小且大于所述管路元件8200的外径尺寸，其中所述二外壳810A的两端分别采用所述紧固件830A紧固对接，以实现密封连接两所述管路元件8200。
进一步地，所述外壳810A的接合面为变曲率半径曲线形结构，即所述外壳 810A的所述接合面之间的张口为非圆形，在所述外壳810A被预套装于所述管路元件8200之后，所述外壳810A的接合面与所述管路元件8200的槽底面8202 之间具有一间隙8102A。
进一步地，所述紧固件830A以缩小所述间隙8102A的方式紧固各所述外壳 810A于所述管路元件8200的外侧，使所述外壳810A以缩小所述外壳810A的所述接合面之间的张口的方式发生形变，直至所述外壳810A部分贴合或者全部贴合于所述管路元件8200的外侧，即所述外壳810A基本相互接合为使其接合面变形为套装于所述管路元件8200的槽底面8202的圆形结构，所述外壳810A 的所述接合面之间的张口基本为圆形，即所述外壳810A的所述接合面之间的张口的尺寸恰好匹配于所述管路元件8200的管径尺寸，从而使所述间隙8102A尽可能地小，以保证密封效果。
具体地，所述二外壳810A包括一第一外壳811A和一第二外壳812A，其中所述第一外壳811A包括一第一主体8111A和二第一紧固端8112A，其中所述二第一紧固端8112A分别一体成型于所述第一主体8111A的两端，其中第一主体 8111A具有二对称平行的第一接合面81111A。相应地，所述第二外壳812A包括一第二主体8121A和二第二紧固端8122A，其中二所述第二紧固端8122A分别一体成型于所述第二主体8121A的两端，其中所述第二主体8121A具有二对称平行的第二接合面81211A。
可选地，所述紧固件830A被实施为螺栓螺母组合，其中所述第一紧固端 8112A具有一第一紧固孔81121A，其中所述第二紧固端8122A具有一第二紧固孔81221A，其中所述紧固件830A适于穿过所述第一紧固孔81121A与第二紧固孔81221A以缩小所述间隙8102A的方式紧固所述第一外壳811A与所述第二外壳812A。
在本变形实施例中，所述第一接合面81111A和所述第二接合面81211A均被实施为变曲率半径曲线面，其中所述变曲率半径曲线的曲率半径并非固定不变的，其中所述变曲率半径曲线的曲率半径自最小值至最大值之间逐渐增大。进一步地，所述变曲率半径曲线的曲率半径的最小值近似等于所述管道的曲率半径。换句话说，所述变曲率半径曲线在中部位置(或拱顶位置)的曲率半径P1基本等于所述管路元件8200的沟槽的槽底面8202的管径半径且为最小值，其中所述变曲率半径曲线在两端的位置的曲率半径P2为最大值。
可以理解的是，所述变曲率半径曲线面的所述变曲率半径曲线包括但不限于对数螺线、阿基米德螺线、帕斯卡蜗线、椭圆、高次方曲线等变曲率半径的平面曲线中的一种或者多种组合。
如图32所示，具体地，所述第一接合面81111A具有一第一曲线面811111A 和二第二曲线面811112A，其中所述二第二曲线面811112A沿所述第一曲线面 811111A的两侧对称延伸。相应地，所述第二接合面81211A具有一第三曲线面 812111A和二第四曲线面812112A，其中所述二第四曲线面812112A沿所述第三曲线面812111A的两侧对称延伸。
在本实施例中，所述第一接合面81111A与所述第二接合面18211A相互对称，其中所述第一曲线面811111A与所述第三曲线面812111A的所述变曲率半径曲线均被实施为椭圆曲线，其中所述第二曲线面811112A与所述第四曲线面 812112A的所述变曲率半径曲线均被实施为阿基米德螺线。进一步地，所述第一曲线面811111A与所述第二曲线面811112A在接合处曲率半径相同，其中所述第三曲线面812111A与所述第四曲线面812112A在接合处曲率半径相同。
可选地，所述第一曲线面811111A、所述第二曲线面811112A、所述第三曲线面812111A以及所述第四曲线面812112A的所述变曲率半径曲线均可以被实施为相同的或者不同的所述变曲率半径曲线，在此不受限制。
如图31A和31B所示，可以理解的是，在安装时，用户通过拧紧所述紧固件830A至预设扭矩值时，其中所述第一外壳811A与所述第二外壳812A的两端以缩小所述间隙8102A的方式发生变形，直至所述第一外壳811A的两端与所述第二外壳812A的两端基本接触，所述间隙8102A尽可能小。此时，所述第一接合面81111A与所述第二接合面81211A基本组合为一圆形，且基本部分贴合或者全部贴合于所述管路元件8200的外侧。
在本第一变形实施例中，在所述管路连接装置8100A从初始状态至安装完成状态的过程中，所述外壳810A的所述第一外壳811A的所述第一接合面81111A 和所述第二外壳812A的所述第二接合面81211A的曲率变化范围大致在3％至 23％以内，其中所述第一外壳811A的所述二第一紧固端8112A之间的张口值 D2的变化范围大致在2.5％至15％以内，相应地，所述第二外壳812A的所述二第二紧固端8122A之间的张口值也为D2且变化范围大致在2.5％至15％以内，在此不受限制。
进一步地，所述管路连接装置8100A还包括一密封圈840A，其中所述密封圈840A被实施为一圆环结构。在安装时，其中所述密封圈840A被挤压环套于所述外壳810A内。
如图33和图35所示为本发明的第二变形实施例的一管路连接装置8100B，与上述优选实施例的不同之处在于，其中所述管路连接装置8100B包括三外壳 810B、二连接件820B以及一紧固件830B，其中所述三外壳810B可相配合地形成一以用于安装两对接管路元件8200，其中所述三外壳810B的两两之间分别采用所述紧固件830B或者所述连接件820B连接，并可调节所述外壳810B的所述接合面之间的张口的大小，以实现密封连接两所述管路元件8200。
进一步地，所述外壳810B的接合面为变曲率半径曲线面结构，即所述外壳 810B的所述接合面之间的张口为非圆形，在所述外壳810B被预套装于所述管路元件8200之后，所述外壳810B的接合面与所述管路元件8200的槽底面之间具有一间隙8102B。
进一步地，所述紧固件830B以缩小所述间隙8102B的方式紧固各所述外壳 810B的接合面于所述管路元件8200的槽底面8202，使所述外壳810B以缩小所述外壳810B的所述接合面之间的张口的方式发生形变，直至所述外壳810B的接合面部分贴合或者全部贴合于所述管路元件8200的槽底面8202，即所述外壳 810B的接合面基本相互接合为一套装于所述管路元件8200外侧的圆形结构，所述外壳810B的所述接合面之间的张口基本为圆形，即所述外壳810B的所述接合面之间的张口的尺寸恰好匹配于所述管路元件8200的槽底面的直径尺寸，从而使所述间隙8102B尽可能地小，以保证密封效果。
如图33所示，具体地，所述三外壳810B包括一第一外壳811B、一第二外壳812B以及一第三外壳813B，其中所述第一外壳811B包括一第一主体8111B 和二第一铰接端8112B，其中所述二第一铰接端8112B分别一体成型于所述第一主体8111B的两端，其中第一主体8111B具有二对称平行的第一接合面81111B。
进一步地，所述第二外壳812B包括一第二主体8121B、一第二铰接端8122B 以及一第二紧固端8123B，其中所述第二紧固端8123B和所述第二铰接端8122B 分别一体成型于所述第二主体8121B的两端，其中所述第二主体8121B具有二对称平行的第二接合面81211B。
进一步地，所述第三外壳813B包括一第三主体8131B、一第三铰接端8132B 以及一第三紧固端8133B，其中所述第三紧固端8133B和所述第三铰接端8132B 分别一体成型于所述第三主体8131B的两端，其中所述第三主体8131B具有二对称平行的第三接合面81311B。
进一步地，所述二第一铰接端8112B分别与所述第二铰接端8122B和所述第三铰接端8132B通过所述连接件820B连接，其中所述第三紧固端8133B与所述第二紧固端8123B通过所述紧固件830B连接。
可选地，所述紧固件830B被实施为螺栓螺母组合，其中所述第二紧固端 8123B具有一第二紧固孔81231B，其中所述第三紧固端8133B具有一第三紧固孔81331B，其中所述紧固件830B适于穿过所述第二紧固孔81231B与第三紧固孔81331B以缩小所述间隙8102B的方式紧固所述第一外壳811B与所述第二外壳812B。
在本变形实施例中，所述第一接合面81111B、所述第二接合面81211B以及所述第三接合面81311B的所述变曲率半径曲线均被实施为相同的或者不同的变曲率半径曲线，其中所述变曲率半径曲线的曲率半径并非固定不变的，其中所述变曲率半径曲线的曲率半径自最小值至最大值之间逐渐增大。进一步地，所述变曲率半径曲线的曲率半径的最小值近似等于所述管道的曲率半径。
可以理解的是，所述变曲率半径曲线面的所述变曲率半径曲线包括但不限于对数螺线、阿基米德螺线、帕斯卡蜗线、椭圆、高次方曲线等变曲率半径的平面曲线中的一种或者多种组合。
在本实施例中，所述第一接合面81111B的所述变曲率半径曲线被实施为椭圆曲线，其中所述第二接合面81211B与所述第三接合面81311B的所述变曲率半径曲线均被实施为对数螺线。所述第一接合面81111B的中部位置(或拱顶位置)的曲率半径最小且与所述管路元件8200的曲率半径基本相等，其中所述第一接合面81111B的两端分别与所述第二接合面81211B和所述第三接合面 81311B在结合处曲率半径相同，其中所述第二接合面81211B或所述第三接合面 81311B的曲率半径的最小值大于等于所述第一接合面81111B的曲率半径的最大值，从而确保密封性。
如图34A和图34B所示，可以理解的是，在安装时，用户通过螺紧所述紧固件830至预设扭矩值，其中所述第一外壳811B、所述第二外壳812B以及所述第三外壳813B以缩小所述间隙8102B的方式发生变形使接合面部分贴合或者完全贴合于所述管路元件8200的槽底面8202。所述第二外壳812B的所述第二紧固端8123B与所述第三外壳813B的所述第三紧固端8133B基本接触，其中所述第一接合面81111B、所述第二接合面81211B以及所述第三接合面81311B被变形组合成一圆形面，且基本部分贴合或者全部贴合于所述管路元件8200的槽底面202。
在本第二变形实施例中，在所述管路连接装置8100B从初始状态至安装完成状态的过程中，所述外壳810B的所述第一外壳811B的所述第一接合面81111B、所述第二外壳812B的所述第二接合面81211B以及所述第三壳体813B的所述第三接合面81311B的曲率变化范围均大致在13％至21％以内，其中所述第二外壳 812B的所述第二紧固端8123B与所述第一外壳811B的所述第一接合面81111B 的中部位置(或拱顶位置)之间的张口值D3的变化范围大致在14％至22％以内，相应地，其中所述第三外壳813B的所述第三紧固端8133B与所述第一接合面 81111B的中部位置(或拱顶位置)之间的张口值也为D3且变化范围大致在14％至22％以内，在此不受限制。
进一步地，所述管路连接装置8100B还包括一密封圈840B，其中所述密封圈840B被实施为一圆环结构。在安装时，其中所述密封圈840B被挤压环套于所述外壳810B内。如图35所示，可选地，所述密封圈840B的内侧具有多个相间的凸起841B，其中各所述凸起841B之间均相距一定的距离，从而给予所述密封圈840B一定的变形空间，即增强了密封效果。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (29)

1.一管路元件耦合件，用于耦合二管路元件，其中每个该管路元件具有一凹槽和位于该凹槽底部的一凹槽圆周，其中所述管路元件耦合件包括：
多个耦合单元，其中每个所述耦合单元包括在其二耦合端部的二接合键，其中每个所述接合键具有一接合面，其中所述接合面具有变曲率半径；
被配置于所述耦合单元的一垫圈；和，
被安装于所述耦合单元的一紧固元件，其中所述管路元件耦合件适于被预安装于该二管路元件，并对齐所述接合键与相应的该凹槽，当所述紧固元件被操作以将所述耦合单元紧固在一起时，每个所述接合面被形变以改变所述变曲率半径，以基本匹配于该管路元件的该凹槽底部的该凹槽圆周的曲率半径；其中，每一所述接合面具有一最小曲率半径，且该最小的曲率半径处位于该所述接合面远离所述紧固元件所在的一端。
2.根据权利要求1所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面界定了不同曲率半径的曲线，其中所述曲线选自：对数螺线曲线、阿基米德曲线、帕斯卡蜗线、椭圆曲线、高次方曲线以及组合曲线中的其中一种或组合。
3.根据权利要求1所述的管路元件耦合件，其中所述多个耦合单元为二耦合单元，其中所述管路元件耦合件进一步包括可枢转地连接所述二耦合单元的一可枢转地连接元件，其中所述可枢转地连接元件和所述紧固元件分别被安装于所述二耦合单元的两相对侧。
4.根据权利要求3所述的管路元件耦合件，其中每个所述二耦合单元包括一壳体，自所述壳体整体延伸的一枢转地连接端部，其中所述连接端部通过所述可枢转地连接元件连接，和自所述壳体整体延伸的一紧固端部，其中所述紧固端部被安装于所述紧固元件。
5.根据权利要求3所述的管路元件耦合件，其中所述二耦合单元的每个所述接合面界定了变曲率半径的曲线，其中所述曲线为对数螺线曲线。
6.根据权利要求4所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面具有与所述枢转地连接端部相邻的一近端点和与所述紧固端部相邻的一远端点，其中每个所述接合面的所述变曲率半径自所述近端点至所述远端点逐渐增大。
7.根据权利要求6所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面的所述近端点的曲率半径基本等于该凹槽圆周的曲率半径。
8.根据权利要求7所述的管路元件耦合件，其中每个该二管路元件进一步包括一扩大的端部，其中每个所述接合面的所述远端点的曲率半径不小于该扩大的端部的曲率半径。
9.根据权利要求6所述的管路元件耦合件，其中每个该二管路元件进一步包括一扩大的端部，其中每个所述接合面界定了具有方程式为ρ＝eθ的对数螺线曲线，其中θ的范围为0-180°，其中ρ1表示所述近端点的曲率半径，ρ2表示所述远端点的曲率半径，D1表示该凹槽圆周的直径，D2表示该扩大的耦合端部的直径，其中ρ1＝D1/2，ρ2＝D2/2+R，其中R的取值范围为0.3-1mm。
10.根据权利要求6所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面的形变导致其变形和曲率半径的变化，其变化范围为4.5％至12％。
11.根据权利要求6所述的管路元件耦合件，其中D表示所述近端点与所述远端点之间的距离，其中所述接合面的变形导致D的变化，其变化范围为4％至15％。
12.根据权利要求6所述的管路元件耦合件，其中所述紧固元件包括一螺栓和被耦合于所述螺栓的螺母，其中所述可枢转地连接端部具有一连接孔，其中所述可枢转地连接元件为穿过所述连接孔的一连接销，其中所述紧固端部具有一紧固孔，用于所述紧固元件的所述螺栓穿入其中。
13.根据权利要求1所述的管路元件耦合件，其中每个该管路元件具有一扩大的耦合端部，其中所述垫圈包括多个相互间隔的凸起，其中所述凸起适于被夹在该管路元件的该扩大的二耦合端部之间。
14.根据权利要求1所述的管路元件耦合件，其中所述垫圈包括一基体，自所述基体整体延伸的二偏置元件，和自所述基体的中部整体延伸的一定位元件，其中所述定位元件包括一定位主体和分别自所述定位主体整体延伸的凸起，其中每个所述偏置元件包括自所述基体整体延伸的一延伸部和自所述延伸部倾斜向内延伸的一偏置部。
15.一管路元件耦合件，用于耦合二管路元件，其中每个该管路元件具有一凹槽和位于该凹槽底部的一凹槽圆周，其中所述管路元件耦合件包括：
多个耦合单元，其中每个所述耦合单元包括在其二耦合端部的二接合键，其中每个所述接合键具有一接合面，其中所述接合面具有变曲率半径；
被配置于所述耦合单元的一垫圈；和，
被安装于所述耦合单元的一紧固元件，其中所述管路元件耦合件适于被预安装于该二管路元件，并对齐所述接合键与相应的该凹槽，当所述紧固元件被操作以将所述耦合单元紧固在一起时，每个所述接合面被形变以改变所述变曲率半径，以基本匹配于该管路元件的该凹槽底部的该凹槽圆周的曲率半径；
其中所述多个耦合单元为一第一耦合单元、一第二耦合单元和一第三耦合单元，其中所述管路元件耦合件进一步包括一可枢转地第一连接元件和一可枢转地第二连接元件，其中所述第一连接元件连接所述第一耦合单元和所述第二耦合单元，其中所述第二连接元件连接所述第二耦合单元和所述第三耦合单元，其中所述紧固元件被安装于所述第一耦合单元和所述第三耦合单元；
其中所述第二耦合单元的所述接合面具有最小的曲率半径的一中点，其基本与该凹槽圆周的曲率半径相同。
16.根据权利要求15所述的管路元件耦合件，其中所述第一耦合单元和所述第三耦合单元的每个所述接合面均界定一对数螺线曲线，其中所述第二耦合单元的所述接合面界定一椭圆曲线。
17.根据权利要求16所述的管路元件耦合件，其中每个该二管路元件进一步包括一扩大的端部，其中所述第一耦合单元和所述第三耦合单元的每个所述接合面具有一远端点，其中所述远端点的曲率半径不小于该扩大的端部的曲率半径。
18.根据权利要求17所述的管路元件耦合件，进一步包括位于所述第二耦合单元和所述第一和第三耦合单元之间的过渡点，其中各所述过渡点的曲率半径基本相同。
19.根据权利要求16所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面的形变导致其变形和曲率半径的变化，其变化范围为13％至21％。
20.根据权利要求17所述的管路元件耦合件，其中D’表示所述第二耦合单元的所述接合面的中点与所述远端点之间的距离，其中所述接合面的变形导致D’的变化，其变化范围为14％至22％。
21.根据权利要求17所述的管路元件耦合件，其中所述第一耦合单元和所述第三耦合单元的每个所述接合面界定了方程式为ρ＝eθ的一对数螺线曲线，其中θ的范围为60-200°。
22.根据权利要求21所述管路元件耦合件，ρa表示所述第二耦合单元的所述接合面的所述中点的曲率半径，ρb表示所述第二耦合单元的所述接合面的每个二端点的曲率半径，ρA表示所述第一和所述第三耦合单元的所述接合面和的每个近端点和的曲率半径，ρB表示所述第一和第三耦合单元的所述接合面和的每个所述远端点和的曲率半径，D1表示每个该凹槽圆周的直径，D2表示扩大的该耦合端部的直径，Sp表示该管路元件的规格，其中ρa＝D1/2，ρb＝(Sp+R’)/2，ρA＝ρb，和ρB＝D2/2，和R’的范围为0.3-1mm。
23.根据权利要求21所述的管路元件耦合件，Da表示所述椭圆曲线的短径，Db表示所述椭圆曲线的长径，Sp表示该管路元件的规格，D1表示该凹槽圆周的直径，D2表示扩大的该耦合端部的直径，其中Da＝D1，Db＝Sp+R’，其中R’的范围为0.3-1mm。
24.根据权利要求15所述的管路元件耦合件，其中所述紧固元件包括一螺栓和被安装于所述螺栓的一螺母，其中每个所述可枢转地第一和第二连接元件为一连接销。
25.一管路元件耦合件，用于耦合二管路元件，其中每个该管路元件具有一凹槽和位于该凹槽底部的一凹槽圆周，其中所述管路元件耦合件包括：
多个耦合单元，其中每个所述耦合单元包括在其二耦合端部的二接合键，其中每个所述接合键具有一接合面，其中所述接合面具有变曲率半径；
被配置于所述耦合单元的一垫圈；和，
被安装于所述耦合单元的至少二紧固元件，其中所述管路元件耦合件适于被预安装于该二管路元件，并对齐所述接合键与相应的该凹槽，当所述紧固元件被操作以将所述耦合单元紧固在一起时，每个所述接合面被形变以改变所述变曲率半径，以基本匹配于该管路元件的该凹槽底部的该凹槽圆周的曲率半径；其中，每个所述耦合单元包括一壳体，自所述壳体整体延伸的二紧固端部，其中每个所述接合面具有分别与所述壳体的所述二紧固端部相邻的一近端点和一远端点，其中，所述近端点的曲率半径最小。
26.根据权利要求25所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面界定了不同曲率半径的曲线，其中所述曲线选自：对数螺线曲线、阿基米德曲线、帕斯卡蜗线、椭圆曲线、高次方曲线以及组合曲线中的其中一种或组合。
27.根据权利要求25或26所述的管路元件耦合件，其中相邻的所述耦合单元的所述壳体的所述紧固端部被安装于所述紧固元件。
28.根据权利要求27所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面的所述变曲率半径自所述近端点至所述远端点逐渐增大。
29.根据权利要求28所述的管路元件耦合件，其中每个所述接合面的所述近端点的曲率半径基本等于该凹槽圆周的曲率半径。
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