CN114585849B - 具有可更换限流孔板的快速连接件 - Google Patents

Abstract

公开了一种阴性快速接头，其具有限定具有第一肩部的轴向孔和横向于轴向孔的第一槽的壳体；限定限流孔板的可拆卸插入件，该限流孔板抵靠轴向孔内的第一肩部设置；以及滑动地接收在第一座中的锁定构件。可拆卸插入件限定限流孔板，限流孔板具有以各自的较小直径配合的上游锥形截头体和下游锥形截头体。上游锥形截头体的最大直径与第一密封构件的内径基本相似，下游锥形截头体的最大直径与延伸至第一肩部下游的轴向孔的内径基本相似。上游锥形截头体的最大直径大于下游锥形截头体的最大直径。还公开了一种包括该阴性快速接头的发动机系统。

Description

具有可更换限流孔板的快速连接件

技术领域

本申请涉及燃料蒸汽净化系统，更具体地，涉及用于此类系统的符合SAE J2044要求并具有可更换或可调限流孔板的快速连接件。

背景技术

为符合环境和安全规则，燃料蒸汽排放或净化控制系统被实现在内燃发动机系统中。这些系统(例如，通过将燃料蒸汽排放到含有活性炭的净化罐(canister)中)防止燃料蒸汽逸出到大气中。在预选的发动机工况下，净化阀打开，并且进气歧管的真空将蒸汽吸入发动机的燃烧室以作为聚集的燃料-空气混合物的一部分进行燃烧。

此类系统的另一必要组成是泄漏检测系统。已实现了各种泄漏检测系统，例如US9840985中的系统。然而，多个快速连接件的存在产生了多种泄漏机会。

在图1所示的现有技术系统10中，在燃料加注口12和燃料箱14之间有两个快速连接件16和配合限流孔板18的蒸汽“T”形件。蒸汽“T”形件连接燃料加注口12、燃料箱14和燃料管线20。该配置提供了至少五条潜在的泄漏路径。燃料管线20通向燃料蒸汽罐22，然后通向发动机。在燃料蒸汽罐22和发动机之间的导管可称为净化管24。

因此，存在保护燃料系统不受潜在泄漏路径影响的需求，特别是通过减少潜在泄漏路径的数量并同时提供可调的紧凑装置，尤其在开发过程中的测试阶段在不对系统或部件重新构建的情况下来满足这种需求。

发明内容

在所有方面，公开了一种阴性快速接头，其具有限定具有第一肩部的轴向孔和横向于轴向孔的第一槽的壳体；限定限流孔板的可拆卸插入件，该限流孔板抵靠轴向孔内的第一肩部设置；以及滑动地接收在第一座中的锁定构件。该可拆卸插入件限定限流孔板，该限流孔板具有以各自的较小直径配合的上游锥形截头体和下游锥形截头体。上游锥形截头体的最大直径与第一密封构件的内径基本相似，下游锥形截头体的最大直径与延伸至第一肩部下游的轴向孔的内径基本相似。上游锥形截头体的最大直径大于下游锥形截头体的最大直径。上游锥形截头体和下游锥形截头体的形状可根据双曲函数确定。

在一个示例性实施例中，阴性快速接头具有依次设置在可拆卸插入件上的第一密封构件、垫片、第二密封构件和锁紧垫圈。轴向孔具有限定第一肩部和第二肩部的双阶梯式孔，锁紧垫圈抵靠第二肩部设置。

在所有方面，可拆卸插入件限定截头圆锥形孔，该截头圆锥形孔限定限流孔板，其中可拆卸插入件可设置成抵靠轴向孔的第一肩部，其中限定限流孔板的第二端面或限定截头圆锥形孔的开口的第一端面中的任何一个抵靠第一肩部设置。可拆卸插入件的尺寸设置为以从输入端插入到轴向孔中。

在所有方面，壳体限定第二可容座，其横向于轴向孔并定位在第一肩部附近，并且可拆卸插入件是限定限流孔板的可闩锁插头，可闩锁插头滑动地接收在第二可容座中并使限流孔板与轴向孔对准。

在另一方面，公开了一种阴性快速接头套件，其具有限定具有第一肩部的轴向孔和横向于该轴向孔的闩锁槽的壳体；多个可拆卸插入件，分别限定不同尺寸的限流孔板；锁定构件，滑动地可接收在闩锁槽中，以将阳性流体管线锁定在壳体的轴向孔中。多个可拆卸插入件中的每一个均可设置成抵靠轴向孔内的第一肩部。

在一个示例性实施例中，阴性快速接头具有依次设置在可拆卸插入件上的第一密封构件、垫片、第二密封构件和锁紧垫圈。轴向孔具有限定第一肩部和第二肩部的双阶梯式孔，锁紧垫圈抵靠第二肩部设置。

在所有方面，可拆卸插入件的尺寸设置为以从输入端插入到轴向孔中。壳体限定第二可容座，其横向于轴向孔并定位在第一肩部附近，并且可拆卸插入件是限定限流孔板的可闩锁插头，可闩锁插头滑动地接收在第二可容座中并且使限流孔板设置在第一肩部上。多个插入件中的至少一个限定截头圆锥形孔板，其可设置成抵靠轴向孔的第一肩部，其中第一端面或第二端面中的任何一个抵靠第一肩部设置，或者多个插入件中的至少一个限定限流孔板，其具有以各自的较小直径配合的两个锥形截头体。

在另一方面，公开了一种阴性快速接头套件，其具有多个壳体，每个壳体限定轴向孔和横向于该轴向孔的闩锁槽，该轴向孔限定限流孔板；锁定构件，滑动地可接收在多个壳体中的每个壳体的闩锁槽中，以将阳性流体管线锁定在壳体的轴向孔中。该阴性快速接头可具有依次并列于限流孔板设置的第一密封构件、垫片、第二密封构件和锁紧垫圈。此处，多个壳体中的每一个均被模制成包括限流孔板。

在另一方面，公开了一种燃料蒸汽净化系统，该系统具有与燃料加注口、净化罐和内燃发动机流体连通的燃料箱，以及本发明公开的任何一种阴性快速接头，该阴性快速接头位于燃料加注口和燃料箱之间的燃料管线中。该系统可具有与燃料箱流体连通的净化罐(cannister)。

附图说明

图1是一种现有技术系统的燃料加注口和蒸汽净化系统发动机的示意图。

图2是燃料加注口和蒸汽净化系统发动机示意图，具有带有可更换限流孔板的快速连接件。

图3是带有可更换限流孔板的阴性快速接头的一个实施例的分解视图。

图4是图3中的阴性快速接头组装后的纵截面视图。

图5是用于图3和图4中的阴性快速接头的可更换限流孔板的替代实施例。

图6是图3的实施例中环颈连接件的侧视图，其中锁定构件处于起始位置。

图7是带有可更换限流孔板的阴性快速接头的第二实施例。

图8是阴性快速接头的第三实施例，其中壳体包括作为其孔的模制部分的限流孔板。

具体实施方式

以下将详细描述本发明的一般原理，其各种示例在附图中会另作说明。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。

如在本发明中所使用的，“流体”是指任何液体、悬浮液、胶体、气体、等离子体或其组合。

图2示出了发动机系统10a的一个实施例，该发动机系统可以是车辆发动机系统，其包括快速连接件100，该快速连接件100具有根据本发明所公开的任意实施例的阴性快速接头102、102a或102b，该接头具有可更换限流孔板。发动机系统100被配置成燃烧来自燃料箱14的燃料蒸汽15，燃料蒸汽积聚在其至少一个部件中，并且包括多缸内燃发动机30。燃料箱14容纳要供应给内燃发动机30的燃料17，并操作地连接到蒸发排放控制系统，该蒸发排放控制系统具有净化罐22，其适于收集燃料箱14排放的燃料蒸汽，并随后通过净化管线24将燃料蒸汽释放到发动机30。与图1的现有技术系统相比，在燃料加注口12和燃料箱14之间有一个标准快速连接件16和一个具有可更换限流孔板的快速连接件100，从而将泄漏路径可能的数量从五个减少至两个。快速连接件100将燃料加注口12连接至通向燃料箱的导管和燃料加注导管20。

发动机系统可以是车载油汽回收(ORVR)系统、压力完整性检查系统或补充空气系统。然而，快速连接不限于此，并且可用于任何需要限制流体流动通过其中的系统。

现参考图3至图5，阴性快速接头102具有：细长的管状壳体104，其输入端106的形状设置成接收具有外部环形珠的阳性接头(未示出)，其中阳性接头和阴性接头形成快速连接件；和限定相对端的杆108。杆106可包括保持特征109，诸如图3所示的多个环形突出肋，以用于在其上牢固地接收软管或导管。壳体104限定具有双阶梯式孔的轴向孔116，轴向孔116限定其中的第一肩部118(图2)和第二肩部119，并且壳体在靠近输入端104的位置具有连接件环颈110，其限定横向于轴向孔116定向的第一槽112。

第一槽112具有多个臂座114。臂座114a延伸穿过壳体104，并均在两端敞开，并且臂座114b延伸进入壳体104并在壳体104内终止。

锁定构件120与壳体104配合，以将阳性快速接头固定在连接件环颈110内，特别地，锁定构件滑动地可接收于第一槽112中，直至其使用一组细长臂122锁定在其中。锁定构件120具有盖部124，一组细长臂122从盖部124突出，并且一组较短的保持臂126从盖部124突出。在图3中，锁定构件120处于未组装位置。在图6中，锁定构件120处于其组装回缩的起始位置，在该位置，锁定构件120被插入槽112中，直至细长臂122的径向外侧上的槽口128锁止在壳体104中。图4示出了处于锁定位置的锁定构件120，在锁定位置，锁定构件120完全插入槽112中，并且盖部124形成环颈部110的外表面的一部分。

回到图3至图5，壳体104在轴向孔内设置有限定限流孔板132的可拆卸插入件130，其抵靠第一肩部118设置。并且，在可拆卸插入件130上沿上游方向按顺序设置有第一密封构件140、垫片142、第二密封构件144和锁紧垫圈146。密封构件可以是O形环、X形环和V形环，但不限于此。锁紧垫圈146具有限定空隙147的结构，空隙147与环颈连接件110内的轴向孔116的内径处的槽配置相匹配。锁紧垫圈146可以在轴向孔内具有卡扣配合，或者可以在轴向孔内采用过盈配合或其他已知的紧固配合进行压配合。在制造商测试期间，锁紧垫圈146是一种可拆卸的构件，而一旦为阴性快速接头102确定了限流孔板132的尺寸，则锁紧垫圈146便成了永久性的构件。锁紧垫圈的下游端限定了颈部148和肩部149。肩部149抵靠轴向孔116的第二肩部118设置，如图4所示。

现参见图4，限定限流孔板132的可拆卸插入件130可以具有预选应用所需的任何尺寸的限流孔板开口。阴性快速接头102可以是套件的一部分，该套件具有多个可拆卸插入件130，每个插入件限定不同尺寸的孔板开口134和/或限定在孔板开口134处终止的呈不同角度的截头体。在图4的实施例中，可拆卸插入件130限定限流孔板134，而限流孔板134具有上游锥形截头体136和下游锥形截头体138，在孔板开口134处以各自的最小直径相互配合。上游锥形截头体136的最大直径与第一密封构件140的内径基本相似，下游锥形截头体138的最大直径与延伸至第一肩部118下游的轴向孔116的内径基本相似。在一个实施例中，上游锥形截头体136的最大直径大于下游锥形截头体138的最大直径。在另一个实施例中，上游锥形截头体136和下游锥形截头体138的形状根据双曲函数确定。

现参见图5，示出了可拆卸插入件130′的可替代实施例。此处，可拆卸插入件130′限定截头圆锥形孔133，而孔133限定限流孔板134′，其中可拆卸插入件130′可设置成抵靠轴向孔116的第一肩部118，其中限定截头圆锥形孔的开口的第一端面139a或者限定限流孔板的第二端面139b被设置成抵靠第一肩部。限流孔板134通常是圆形的，但可以按照在给定规格下产生适当限流效果的任何形状而进行构建。上游和下游孔形状136或138不限于截头圆锥形，并且可以是圆柱形或满足所需的限流孔板134尺寸的任何其他形状，而只要满足所需的限流要求，136和138不必按照与轴向孔116的内径基本相似的直径进行构建。

参见图4和图6，该组细长臂122通过锁定特征152(仅在图6中示出)在锁定位置接合在座114a中，该锁定特征152可接收在每个细长臂122的支脚123和每个细长臂的径向向内突出的锁定凸舌127之间限定的间隙125中。槽112包括从槽的相对面彼此面对的一组垫片115，其将每对座中的座114a和座114b分开。因此，当锁定构件120插入槽112中，垫片115将每个细长臂122与其各自的保持臂126分离。每个座114a的锁定特征152被形成为在最接近输入端106的座112的表面154中突出。当每个细长臂122的支脚123完全插入槽114a中，间隙125接收锁定特征152，并且每个支脚防止锁定构件可被移除出槽112。

参见图6，每个座114a在轴向上(参见轴向距离(D_A))大于相应细长臂122的厚度，特别是在朝向杆108的轴向方向上。每个细长臂122在朝向杆108的轴向方向上是弹性柔韧的。因此，从锁定位置，细长臂122可朝向杆108偏置，与锁定特征152具有一定的间隙距离，使锁定构件120能够返回到图6所示的回缩起始位置。偏置力可沿下游方向施加在每个细长臂122的支脚123处，其在锁定位置从环颈连接件110突出，或沿上游方向抵靠盖部124的底侧156施加。

现参见图7，阴性快速接头102a的第二实施例具有限定限流孔板的可拆卸插入件130′，其是限定限流孔板162的可闩锁插头160。槽112、锁定构件120、第一密封构件140、垫片142、第二密封构件144和锁紧垫圈146与图1至图5中的第一实施例的相同。此处，可闩锁插头160滑动地可接收在由壳体104限定的第二槽164中，该槽横向于轴向孔116定向，并定位于第一肩部118附近，使得可拆卸插入件160在处于闩锁位置时，将限流孔板与轴向孔对准，并且使主体180的下游面抵靠第一肩部118。

与锁定构件120类似，可闩锁插头160具有盖部174，一组细长臂172从盖部174突出，并且一组较短的保持臂176从盖部174突出。此外，主体180在一组细长臂172之间的位置处从盖部174突出。主体180限定限流孔板162。主体180可具有上述的任何一种截头圆锥形孔或配合的截头形孔。这组细长臂122各自在其支脚172和径向向内突出的凸耳177之间限定间隙175，从而用于以与上述针对锁定构件120和第一槽112描述的相同方式来锁定至槽164的锁定特征。主体180不延伸超出突出的凸舌177，以便不干扰其与第二槽164的锁定特征的配合。第二槽164通常与第一槽相同，但尺寸较小。

在图7中，可闩锁插头160处于未组装位置，但其具有组装回缩的起始位置以及锁定位置，在起始位置，可闩锁插头160被插入槽164中，直至细长臂174的径向外侧上的槽口178锁止在壳体104中；在锁定位置，其以与锁定构件120相同的方式完全插入槽164中。

阴性快速接头102a可以是套件的一部分，该套件具有多个可拆卸插入件130′，每个插入件限定不同尺寸的孔板开口162和/或终止于孔板开口162的呈不同角度的截头体。如果阴性快速接头不符合客户预先选定的系统要求，则能够在测试期间移除可拆卸插入件130′，并更换为具有不同尺寸限流孔板的插入件。

现参见图8，阴性快速接头102b的第三实施例具有限定限流孔板192的模制壳体104′。槽112、锁定构件120、第一密封构件140、垫片142、第二密封构件144和锁紧垫圈146与图1至图5中的第一实施例的相同。此处，限流孔板192与壳体104′一体成型。限流孔板192定位于第一肩部118并处于其正下游。第一密封构件140抵靠第一肩部118设置。壳体104′可具有上述任何一种截头圆锥形孔或配合的截头形孔。

阴性快速接头102b可以是套件的一部分，该套件具有多个壳体104′，每个壳体限定不同尺寸的孔板开口192和/或终止于孔板开口162的呈不同角度的截头体。如果阴性快速接头不符合客户预先选定的系统要求，则能够在测试期间移除壳体104′，并更换为具有不同尺寸限流孔板的壳体。

带有可更换或可调限流孔板的快速连接件的优点和/或益处包括将限流孔板集成到快速连接件中，以实现减小包装和减少部件的效果。但更重要的是，本发明中公开的快速连接件提供了一种在制造期间，更具体地说，在测试期间改变孔板尺寸的简单方法。在测试过程中，容易将可更换孔板进行更换，而无需拆卸车辆或等待制造新的零件(这被视为可能导致重大延误的后期工程变更)。

应当注意的是，实施例的应用或使用不限于附图和说明书中所示零件和步骤的构造和布置中的细节。示意性实施例、构造和变型的特征可以在其他实施例、构造、变型和修改中得以实现或结合，而且可以以各种方式实施或进行。此外，除非另有说明，本发明中所使用的术语和表达是为了描述本发明的示意性实施例以方便读者阅读而选用的，并非是为了限制本发明的目的。

在详细描述了本发明并参考其优选实施例后，显而易见的是，在不偏离所附权利要求限定的本发明范围的情况下，可以做出修改和改变。

Claims (20)

1.一种阴性快速接头，包括：

壳体，所述壳体限定轴向孔和横向于所述轴向孔的第一槽，所述轴向孔在所述轴向孔的内部具有第一肩部；

可拆卸插入件，所述可拆卸插入件定位在所述轴向孔的内部并且抵靠所述第一肩部设置，其中所述可拆卸插入件具有穿过其的截头形孔，所述截头形孔限定限流孔板；

锁定构件，所述锁定构件滑动地接收在所述第一槽中。

2.如权利要求1所述的阴性快速接头，包括依次设置在所述可拆卸插入件的一侧的第一密封构件、垫片、第二密封构件和锁紧垫圈。

3.如权利要求2所述的阴性快速接头，其中所述轴向孔具有双阶梯式孔，所述双阶梯式孔限定所述第一肩部和第二肩部，其中所述锁紧垫圈抵靠所述第二肩部设置。

4.如权利要求2所述的阴性快速接头，其中所述可拆卸插入件的所述截头形孔具有以各自的较小直径配合的上游锥形截头体和下游锥形截头体。

5.如权利要求4所述的阴性快速接头，其中所述上游锥形截头体的最大直径与所述第一密封构件的内径基本相似，并且所述下游锥形截头体的最大直径与延伸至所述第一肩部下游的所述轴向孔的内径相似。

6.如权利要求5所述的阴性快速接头，其中所述上游锥形截头体的最大直径大于所述下游锥形截头体的最大直径。

7.如权利要求6所述的阴性快速接头，其中所述上游锥形截头体和所述下游锥形截头体的形状根据双曲函数确定。

8.如权利要求1所述的阴性快速接头，其中所述可拆卸插入件限定截头圆锥形孔，所述截头圆锥形孔限定所述限流孔板，其中所述可拆卸插入件可设置成抵靠所述轴向孔的所述第一肩部，其中限定所述限流孔板的所述可拆卸插入件的第二端面或限定所述截头圆锥形孔的开口的所述可拆卸插入件的第一端面中的任何一个抵靠所述第一肩部设置。

9.如权利要求1所述的阴性快速接头，其中所述可拆卸插入件的尺寸设置为以从输入端插入到所述轴向孔中。

10.一种阴性快速接头，包括：

壳体，所述壳体限定轴向孔和横向于所述轴向孔的第一槽，所述轴向孔在所述轴向孔的内部具有第一肩部；

可拆卸插入件；

锁定构件，所述锁定构件滑动地接收在所述第一槽中；

其中所述壳体限定第二槽，所述第二槽横向于所述轴向孔并定位在所述第一肩部附近，并且所述可拆卸插入件是限定限流孔板的可闩锁插头，所述可闩锁插头滑动地接收在所述第二槽中并使所述限流孔板与所述轴向孔对准。

11.一种燃料蒸汽净化系统，包括：

燃料箱，所述燃料箱与燃料加注口、净化罐和内燃发动机流体连通；

根据权利要求1所述的阴性快速接头，所述阴性快速接头位于所述燃料加注口和所述燃料箱之间的燃料管线中。

12.如权利要求11所述的系统，包括与所述燃料箱流体连通的净化罐。

13.一种阴性快速接头套件，包括：

壳体，所述壳体限定轴向孔和横向于所述轴向孔的闩锁槽，所述轴向孔在所述轴向孔的内部具有第一肩部；

多个可拆卸插入件，所述多个可拆卸插入件分别限定不同尺寸的限流孔板，其中所述多个可拆卸插入件中的每一个均可设置成在所述轴向孔的内部抵靠所述第一肩部；以及

锁定构件，所述锁定构件滑动地可接收在所述闩锁槽中，以将阳性流体管线锁定在所述壳体的所述轴向孔中；

其中所述多个可拆卸插入件中的至少一个具有穿过其的截头形孔，所述截头形孔限定相应的限流孔板。

14.如权利要求13所述的阴性快速接头套件，包括依次设置在所述可拆卸插入件的一侧的第一密封构件、垫片、第二密封构件和锁紧垫圈，其中所述轴向孔具有双阶梯式孔，所述双阶梯式孔限定所述第一肩部和第二肩部，并且所述锁紧垫圈抵靠所述第二肩部设置。

15.如权利要求13所述的阴性快速接头套件，其中所述可拆卸插入件的尺寸设置为以从输入端插入到所述轴向孔中。

16.如权利要求13所述的阴性快速接头套件，其中所述壳体限定第二槽，所述第二槽横向于所述轴向孔并定位在所述第一肩部附近，并且所述多个可拆卸插入件中的至少一个是限定所述限流孔板的可闩锁插头，所述可闩锁插头滑动地接收在所述第二槽中并且使所述限流孔板设置在所述第一肩部上。

17.如权利要求14所述的阴性快速接头套件，其中所述多个可拆卸插入件中的至少一个具有限定限流孔板的截头形孔，所述限流孔板具有以各自的较小直径配合的两个锥形截头体。

18.一种阴性快速接头套件，包括：

壳体，所述壳体限定轴向孔、横向于所述轴向孔的闩锁槽和第二槽，所述轴向孔具有在所述轴向孔内部的第一肩部，所述第二槽横向于所述轴向孔定位在所述第一肩部附近；

多个可拆卸插入件，所述多个可拆卸插入件分别限定不同尺寸的限流孔板，其中所述多个可拆卸插入件中的每一个均可设置成抵靠所述轴向孔内的所述第一肩部；以及

锁定构件，所述锁定构件滑动地可接收在所述闩锁槽中，以将阳性流体管线锁定在所述壳体的所述轴向孔中；

其中所述多个可拆卸插入件中的至少一个是限定所述限流孔板的可闩锁插头，所述可闩锁插头滑动地可接收在所述第二槽中并且使所述限流孔板设置在所述第一肩部上。

19.如权利要求18所述的阴性快速接头套件，进一步包括依次并列于所述限流孔板设置的第一密封构件、垫片、第二密封构件和锁紧垫圈。

20.如权利要求18所述的阴性快速接头套件，其中所述多个可拆卸插入件中的至少一个具有截头形孔，所述截头形孔限定所述限流孔板。

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