CN115807888A - 具有干式断流的流体连接器 - Google Patents

Abstract

一种快速连接器和连接器主体包括联接器部分，该联接器部分具有连接到第一流体管的流体通道。安装在流体通道内的阀能够在关闭位置和打开位置之间移动。联接到联接器部分的插座部分包括插口腔，该插口腔适于在所述插口腔内接收第二流体管，这致使阀移动到打开位置，以允许流体从第一流体管通过流体通道流动到第二流体管。

Description

具有干式断流的流体连接器

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2021年9月8日提交的美国临时专利申请No.63/241,652的优先权。该临时申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及流体连接器。更具体地，本公开涉及一种将流体管接纳到连接器主体中的流体连接器，该连接器主体允许流体通过连接器主体流到流体管，并且当移除流体管时，该流体连接器中断流体流。

背景技术

在流体管道中，管(例如管道或软管)连接到另一个装置(例如泵、罐或另一个管)，可以使用联接用连接器将该管连接到所述另一个装置。经常使用断开式联接器(例如快速连接器)将管连接到另一个装置。快速连接器还可以包括自动装置，当快速连接器的配合部件脱离时，该自动装置切断或中断流体的流动。快速连接器通常包括两个主要部件或构件：插座，其具有被构造成附接到流体供应管的轴向流体流动路径；以及插头或端部构件，其具有穿过端部构件的轴向流体流动路径，该端部构件被构造成或附接到另一个流体接收管。端部构件被布置成插入到插座中，以连接两个流体管并在两个管之间形成单个流体流动路径。

阀装置可以被包括在流体流动路径中以在端部构件脱离联接关系时停止流体流动。常规干式断流阀或提升阀通常永久地安装在阀模块内或者是阀模块的一体部件，该阀模块安装在流体流动路径中的连接器插座中。考虑到需要在相对小的空间中精确且准确地定位的部件的数量，将非一体式阀组装到插座中通常是困难的。因此，需要一种用于具有干式断流阀的流体连接器的改进的阀设计，其可以降低组装以及在快速连接器中使用干式断流的成本和复杂性。

发明内容

本公开涉及一种流体连接器，该流体连接器将流体管接纳到连接器主体中，该连接器主体允许流体通过连接器主体流到流体管，并且在移除流体管时中断流体流。

在第一实施例中，公开了一种连接器主体，其包括联接器部分，该联接器部分具有连接至第一流体管的流体通道。安装在流体通道内的阀能够在关闭位置和打开位置之间移动。联接至联接器部分的插座部分包括插口腔，其适于将第二流体管接纳在该插口腔内，这使阀移动到打开位置，从而允许流体从第一流体管通过流体通道流动至第二流体管。

在第二实施例中，公开了一种用于将第一流体管与第二流体管联接的快速连接器。该快速连接器包括联接器部分，该联接器部分具有与第一流体管连接的流体通道。安装在流体通道内的阀能够在关闭位置和打开位置之间移动。具有流体通道的端部构件形成在第二流体管的端部上。端部构件适于安装在快速连接器的插座部分的插口腔中，从而使得阀运动至打开位置，该打开位置允许流体从第一流体管通过第一流体管的流体通道流动至所述端部构件的流体通道。

根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域技术人员而言可以是容易地显而易见的。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1是根据本发明的连接器主体的等轴测视图；

图2是图1的根据本发明的连接器主体面向插口腔时的等轴测视图；

图3是根据本发明的穿过连接器主体的等轴测剖视图；

图4是根据本发明的连接器主体的纵向剖视图，该连接器主体包括安装在连接器主体的联接器部分上的管；

图5是根据本发明的具有安装在插口腔中的端部构件的连接器主体的等轴测剖视图；

图6是根据本发明的连接器主体的纵向剖视图，其中，端部构件安装在插口腔中，管安装在连接器主体的联接器部分上；以及

图7是根据本发明的连接器主体的第二实施例的剖视图，其中，端部构件安装在连接器主体的插口腔中。

具体实施方式

所有附图仅用于说明性目的，而不旨在限制本发明的范围。附图通常按比例绘制，但是一些特征可能不是真实按比例绘制的，并且用于强调本发明的各个方面的某些细节。附图的不同实施例之间的共同部分具有共同的附图标记。应当注意，为了清楚起见，本公开的快速连接器被示出为其纵向范围位置处在水平面中，并且术语“顶部”、“底部”已经用于描述连接器主体。然而，在使用中，快速连接器的联接部可以处于任何取向，而不考虑水平面和竖直面，并且“顶部”、“底部”、“侧面”和“横向”因此是关于本文的附图和图示使用的。

图1-7中的附图标记10示出了用于将第二流体管(未示出)联接到第一流体管54(图4中所示)或联接到被安装至装置的配件的示例快速连接器主体10。连接器主体10包括位于连接器主体10的一端的插座部分16和位于连接器主体10的与该端轴向对准的另一端的联接器部分20。联接器部分20包括布置成插入第一流体管54内的凸杆部32。凸杆部32包括一个或多个带倒钩的凸缘34，带倒钩的凸缘34具有锯齿状横截面，其被设计成咬入第一流体管的内表面中，以将第一流体管54保持到凸杆部32并且在第一流体管54和联接器部分20之间形成流体密封。

插座部分16包括在插座部分16的第一端上的管状插口腔72，其适于接纳在第二管的端部上形成的端部构件，例如图5和6中所示的端部构件14。管状端部构件14从插入端15延伸，并且其形状和尺寸被设计成可被接收并锁定在插口腔72内，这将在下面更详细地解释。插座部分16还包括配合端42，其具有围绕配合端42的周边延伸的环形外壁44。多个开口46围绕配合端42的外壁44定位。每个开口46从壁44的外部到内部延伸穿过外壁44。另外，外壁44包括多个突起接纳部48，其适于在插座部分16安装到联接器部分20时在其中接纳相关联的突起38。

联接器部分20包括接纳端部构件14的插入端15的圆柱形流体通道25。具体而言，流体通道25可将端部构件14的插入端15接纳在流体通道25内。联接器部分20还包括围绕联接器部分20的周边延伸的圆柱形外表面26。闩锁部30可形成在外表面26上。在一个方面，多个闩锁部30可形成在外表面26上。闩锁部可为矩形形状并包括从外表面26倾斜向外延伸的斜切面(chamfered surface)。

图5和6所示的端部构件14包括流体通道11，该流体通道11延伸穿过插入端15并到达第二流体管。端部构件还可以包括围绕端部构件14径向延伸的槽(未示出)，以及第一和第二定位凸片52和53，它们分别位于端部构件14上，并从端部构件14的相对侧自该端部构件14延伸。第一定位凸片52设置成被接纳在位于插座部分16中的第一凹槽50中，而第二定位凸片53被接纳在位于插座部分16的相对侧的第二凹槽55中。当插入端15插入到插口腔72中时，凸片52和53提供并确保端部构件14与插座部分16之间的对准。

插座部分16的配合端42被设置为插入到联接器部分20的表面26上。联接器部分20与插座部分16的配合通过将突起38与相关联的突起接纳部48对准来实现，并且插座部分16被向前推动以允许闩锁部30的倒角部分跨骑在外环壁44的内表面，直到它们被接纳在相关联的开口46内并在相应开口46内形成卡扣连接，从而将插座部分16闩锁到联接器部分20。还可以通过将闩锁部30从开口46中推出并将联接器部分20从插座部分16中拉出而从插座部分16中移除联接器20。联接器部分20和插座部分16可以单独地由树脂构造或由热塑性材料例如聚酰胺或聚邻苯二甲酰胺模制而成。

插座部分16包括包围插座部分16的线状保持件60。线状保持件60具有U形构型，包括从曲线部66(bight)延伸的两个相对的腿64。曲线部66环绕插座部分16的外壁68，然而，腿64延伸通过壁68中的狭槽，使得在保持夹60处于松弛状态时允许腿延伸到插座16的插口腔72中。每个线腿64终止于上翻的叉头61，该叉头61通过穿过与壁68中的狭槽邻接并垂直的狭槽而被组装到插座部分16上。

如图2-4中所示，端部构件的引导构件80安装在插座部分16的插口腔72中。引导构件80具有前倾斜壁，该前倾斜壁具有内径和在配合端93处的外径，该配合端93处的外径大于在接合端部94处的内径。类似的倾斜壁位于引导构件80的相对侧上。因此，倾斜壁的内表面和外表面沿插入方向向内渐缩，并且与端部构件14的渐缩表面18接合，如图5和6中可见。

联接器部分20的通道25由具有圆柱形壁51的第一圆柱形孔50和具有圆柱形壁56的第二圆柱形孔55限定，如图3和4所示。第二圆柱形孔55包括位于该圆柱形孔55的第一端上的内部环形凹槽74。环形凹槽74将弹性体密封组件(例如密封构件76)保持在其中。当端部构件14的插入端15插入到第二孔55中时，密封构件76围绕插入端15挤压，并防止流体围绕端部构件泄漏到插口腔72中。第二孔55从密封构件76以均匀的直径延伸到环形止挡表面58。第一孔50沿着联接器部分20轴向地延伸，流体通道25从第一端上的止挡表面58延伸到第二端上的第二环形止挡表面59。具有环形斜切面57的开口52在第一孔50的第二端处形成环部(annulus)。

阀100形成在联接器部分20的流体通道25内。阀100包括阀接合构件101、杆构件110、圆顶状头部或提升头120以及弹簧125。阀100可在关闭位置和打开位置之间移动。在图3和4所示的关闭位置中，阀100阻挡并防止流体从第一管54进入流体通道25。在打开位置中，阀如图5和6所示地打开，从而允许流体从第一管54流入联接器部分20的流体通道25。

重新参考图3和图4，现在将讨论阀100的部件。阀接合构件101包括环形的毂104，其具有从毂104延伸到外部圆形构件108的多个辐条106。阀接合构件101的辐条式构造允许流体从第二孔55在辐条106之间流过。外部构件108可沿着第二孔55的壁56在第一位置和第二位置之间轴向地移动。毂104包括开口103，其将杆构件110的第一端112接纳在开口103内。杆构件110的第一端112可以永久地固定到毂104的开口103，或者可以包括斜切面(未示出)，其允许第一端112卡扣配合到开口103中。杆构件110从第一孔50内的第一端112轴向地延伸到第二端。第二端在第一表面122的中心位置处整体地附接到穹顶形头部120的第一表面122。穹顶形头部120包括沿着穹顶形头部120的外周延伸的环形凹槽。凹槽将弹性体密封构件(例如O形环123)保持在其中。弹簧125连接在第一孔止挡部59和接合构件101的毂104之间。弹簧125将阀接合构件101偏压至处于其未压缩的、松弛状态下的第一位置中。在第一位置中，杆构件110拉动穹顶形头部120的O形环123抵靠开口52的斜切面57，从而使得联接器部分20的流体通道25相对于流体导管54中的流体是密封的，而将阀100放置在关闭位置中。

图5和6示出了处于打开位置的阀100。端部构件14的插入端15通过插口腔72安装到插座部分16中。当端部构件14安装在插口腔72中时，引导部(pilot)80将插入端15引导到联接器部分20的第二孔55中。插入端15的前表面接合阀接合构件101的外表面105。端部构件14被推入到插座部分16中，直到保持线60的腿64进入到端部构件14的凹槽中，从而将端部构件14锁定到插座部分16。密封构件76围绕插入端15的周边变形，从而围绕端部构件14的插入端15形成流体密封。插入端15的前表面使接合构件101朝向止挡表面58轴向地移位，并且进入到第二位置中。杆110将轴向移位传递到穹顶形头部120，从而使穹顶形头部120运动，并且使O形环123与斜切面57脱离，从而使流体通道25连通至第一流体管54中的流体。在打开位置中，流体从第一流体管54流入到开口52中，通过流体通道25到达端部构件14的流体通道11，并且进入到第二流体管中。当接合构件101被接收端15移位时，弹簧125被压缩在第二止挡表面59和接合构件101的毂104之间。

从插座部分16移除端部构件14允许弹簧125返回其松弛状态。弹簧125将接合构件101移回到第一位置，允许穹顶形头部的O形环123密封抵靠在斜切面57上，防止流体从第一流体管54进入流体通道25，并将阀100回置到关闭位置。

由于阀100及其部件驻留在联接器20中，从插座16移除和更换联接器20变成了如下动作，即，迫使闩锁部30从开口46出来并从插座部分16中拉出联接器部分20。通过从插座16拆卸联接器20，可以对阀100及其部件进行维护，例如更换O形环123。另外，从插座16拆卸联接器20还允许将另一个联接器20安装到具有不同操作参数的插座16，例如可以在具有较高流体压力或流体温度的流体系统中操作的阀100。

图7示出了示例性快速连接器主体10的第二实施例。第二实施例包括适于与联接器部分300一起安装和使用的插座部分200，该联接器部分300具有定向成与联接器部分300成90度的凸杆部325。联接器部分300用于如下的安装情形中——即其中第一流体管54定位成与所安装的连接器主体10成90度从而使得流体管54的安装困难，或者用于如下的安装情形中——即连接器主体被安装在从需要连接器主体10的90度安装的罐或其它流体输送装置延伸的配件上。

配件300包括具有内壁320的内部圆柱形流体通道310。杆部325可具有形成在配件300的第一端部上的带倒钩的凸缘，如第一实施例的图1-6所示。带倒钩的凸缘适于插入第一流体管54的内部流体通道内，从而将第一流体管54保持到配件300上。或者，凸杆部325可以是侧面光滑的，并适于摩擦地压入附连到流体罐或其它流体输送装置上的金属管的内表面内。配件300的第二端部具有圆柱形内壁330，该内壁具有允许其摩擦滑过联接器部分200的外壁234并与之接合的内径。阀100以与上面在图5和6中描述的那样安装端部构件14相同的方式操作。阀100可在关闭位置之间移动，该关闭位置阻挡或防止流体从流体通道310流入联接器部分200的通道225内。在如图7所示的第二位置中，当端部构件14安装和保持在连接器10内时，允许流体在第一流体管54、流体通道310之间流到流体通道225内并流入端部构件14的流体通道11内。

阀100的各构件——包括接合构件101、杆构件110和穹顶形头部120——可构造为待组装在一起以形成阀100的单独构件。阀100的接合构件101、杆构件110和穹顶形头部120(除了弹簧125之外)也可构造为一体结构。在上述两个示例性实施例中，阀100的构件可由金属或树脂材料构造，或由热塑性材料(例如聚酰胺或聚邻苯二甲酰胺)模制而成。

有利的是阐述本专利文献中所使用的某些单词和短语的定义。术语“传送”及其派生词涵盖直接和间接传送。术语“包括”和“包含”及其派生词意指没有限制地包括。术语“或”是包括性的，意指“和/或”。短语“相关联”及其派生词可意指包括、被包括在内、与其互连、含有、被含有在内、连接到或与其连接、联接到或与其联接、可与其通信、与其协作、交错、并置、接近于、绑定到或与其绑定、具有一属性、与其具有一关系等。短语“至少一个”在与一系列项目一起使用时意指可使用所列出项目中的一个或多个的不同组合，且可能仅需要所述列表中的一个项目。举例来说，“A、B和C中的至少一者”包括以下组合中的任一者：A；B；C；A和B；A和C；B和C以及A和B和C。

本申请中的描述不应被解读为暗示任何特定元件、步骤或功能是必须包括在权利要求范围中的必要或关键元件。所要求保护的主题的范围仅由所允许的权利要求限定。此外，权利要求中没有一个旨在关于所附权利要求或权利要求元件中的任何一个援引35U.S.C.§112(f)，除非在特定权利要求中明确地使用确切的词语“装置用于”或“步骤用于”，其后是标识功能的分词。权利要求内的诸如(但不限于)“机构”、“模块”、“设备”、“单元”、“部件”、“元件”、“构件”、“装置”、“机器”、“系统”或“控制器”之类的术语的使用被理解并且旨在指相关领域的技术人员已知的结构，如由权利要求本身的特征进一步修改或增强的，并且不旨在援引35U.S.C.§112(f)。

虽然本公开已经描述了某些实施例和一般相关联的方法，但是这些实施例和方法的变更和置换对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，示例实施例的以上描述不限定或约束本公开。在不脱离如由以下权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，其它改变、替换和变更也是可能的。

Claims (10)

1.一种连接器主体，其包括：

联接器部分，所述联接器部分具有连接至第一流体管的流体通道；

安装在所述流体通道内的阀，该阀能够在关闭位置和打开位置之间移动；

插座部分，所述插座部分联接到所述联接器部分并且具有插口腔，该插口腔适于在该插口腔内接纳第二流体管，以使得所述阀移动到所述打开位置，该打开位置允许流体从所述第一流体管通过所述流体通道流到所述第二流体管。

2.根据权利要求1所述的连接器主体，其中，在所述关闭位置，所述阀阻止流体从所述第一流体管进入所述流体通道。

3.根据权利要求2所述的连接器主体，其中，当所述第二流体管被从所述插口腔移除时，所述阀移动到所述关闭位置。

4.根据权利要求3所述的连接器主体，其中，所述联接器部分包括：

开口，该开口具有围绕所述开口的环形的斜切面，该环形的斜切面朝向所述流体通道；以及

所述阀，所述阀包括穹顶形头部、沿着所述穹顶形头部的外周边延伸的密封构件、以及弹簧，所述弹簧将所述穹顶形头部偏压至所述关闭位置以使所述密封构件保持抵靠在所述斜切面上。

5.根据权利要求4所述的连接器主体，其中，所述流体通道包括位于所述开口附近的孔止挡部，所述阀还包括：

位于所述插口腔中的环形的接合构件，该接合构件能够在第一位置和第二位置之间移动；

从所述接合构件穿过所述流体通道轴向地延伸至所述穹顶形头部的杆，所述弹簧于所述孔止挡部与所述接合构件之间围绕所述杆周向地定位，

其中，所述弹簧在松弛状态下将所述接合构件驱促至第一位置，并且所述杆使所述穹顶形头部移动以将所述密封构件保持抵靠在所述斜切面上并将所述阀置于所述关闭位置。

6.根据权利要求5所述的连接器主体，其中，当所述第二流体管被安装在所述插口腔中时，所述接合构件能够被所述第二流体管移动到所述第二位置，致使所述杆移动所述穹顶形头部而使所述密封构件与所述斜切面脱离接合并且压缩所述弹簧，以使得所述阀移动到所述打开位置，从而允许流体从所述第一流体管通过所述流体通道、通过所述接合构件而流到所述第二流体管，其中，当所述第二流体管从所述插口腔移除时，所述弹簧返回到其松弛位置，使得所述接合构件移动到所述第一位置，致使所述杆移动所述穹顶形头部而使所述密封构件保持抵靠在所述斜切面上并将所述阀置于所述关闭位置。

7.一种用于将第一流体管联接到第二流体管的快速断开连接器，其包括：

联接器部分，所述联接器部分具有连接到第一流体管的流体通道；

安装在所述流体通道内的阀，该阀能够在关闭位置和打开位置之间移动；

形成在第二流体管的端部上的端部构件，该端部构件具有流体通道；

插座部分，所述插座部分包括插口腔，该插口腔适于在该插口腔中接纳和保持所述端部构件，以使所述阀移动到打开位置，该打开位置允许流体从所述第一流体管通过所述第一流体管的流体通道流到所述端部构件的流体通道。

8.根据权利要求7所述的快速断开连接器，其中，当将所述端部构件从所述插口腔移除时，所述阀移动到所述关闭位置，从而使流体停止通过流体通道流到所述第二流体管。

9.根据权利要求7所述的快速断开连接器，其中，所述插座部分包括配合端，该配合端具有围绕所述配合端的周边延伸的环形的外壁，该外壁具有围绕所述外壁定位的多个开口以及多个突起接纳部，每个开口从所述外壁的外部到所述外壁的内部地延伸穿过所述外壁，所述多个突起接纳部围绕所述外壁的周边彼此等距地间隔开；所述联接器部分包括围绕所述联接器部分延伸的圆柱形的外表面，该外表面具有多个突起和从所述外表面倾斜向外延伸的矩形的闩锁部，其中，通过将突起与相关联的突起接纳部对准并且将相关联的闩锁部与所述插座部分的开口接合而将所述插座部分闩锁到所述联接器部分，来将所述联接器部分配合到所述插座部分。

10.根据权利要求9所述的快速断开连接器，其中，通过迫使每个闩锁部离开其相应的开口并将所述联接器部分从所述插座部分拉出，来将所述联接器部分从所述插座部分移除。

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