CN116635106A - 连接器 - Google Patents
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Abstract
一种连接器,所述连接器适于通过与互反式连接器的连接而形成穿过其中的流体流动路径,其中所述连接器和所述互反式连接器均包括限定流体流动开口的流体流动通道部(11A)、位于所述流体流动通道部上且与所述流体流动开口相邻的插座部(12A),位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口,并且在与所述液体流开口交叉的方向上与所述插座部间隔开的插头部(13A),其中所述连接器的插座部被配置为在其中接收所述互反式连接器的插头部以与之连接,使得连接器的流体流动开口与互反式连接器的流体流动开口对准,和,被布置为可打开地闭合所述连接器的所述流体流动开口并且接收来自所接收的所述互反式连接器的插头部的推动力的闭合部(14A),从而在与所述流体流动开口交叉的方向上位移,以露出所述流体流体流动开口,使得所述连接器由此能够连接到所述互反式连接器,各自地流体流动开口流体连通。
Description
本申请要求于2020年12月17日提交的申请号为GB2020053.1,以及于2021年9月23日提交的申请号为GB2113596.7的早期申请的优先权,其内容和要素以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于形成流体流动通道的连接器。本发明涉及例如用于在流体流动导管之间安全地形成流体密封连接以在它们之间形成流体流动路径的连接器。特别地,尽管不是唯一的,本发明涉及用于在医疗、制药和生物处理应用中形成流体流动通道的连接器。
背景技术
在某些情况下,形成流体流动导管连接的过程避免或至少最小化将污染物引入如此形成的导管的可能性是至关重要的。这在医疗场景中当然至关重要,但在其他场景中也非常重要,例如在需要控制污染的食品制造或加工场景中。
在某些医疗、制药和生物处理应用中,可能需要连接两个流体流动导管,以便它们在它们之间形成无菌且不泄漏的流体流动路径。在这些应用中,至关重要的是确保通过该连接点的任何流体不会暴露于外部环境的外来污染物,例如微生物或碎屑。同样,重要的是,包括操作人员在内的外部环境不暴露于在两个连接的流体流动导管之间流动的流体。
这种类型的无菌连接在流体为以下两者之一的过程中尤为重要;对外部污染物高度敏感、具有细胞毒性或对健康有害和/或用于任何外部污染物都会对生命构成威胁或损害流体治疗效果的患者(动物或人类)。目前市场上存在许多这样的无菌或“灭菌”连接器。许多采用牺牲膜的使用,该牺牲膜用于保护流体导管的开口,直到这两个导管在封闭或半封闭的环境中结合在一起,此时它们可以被安全地移除。
通常,将两个相互连接的连接器结合在一起以形成无菌连接需要多步骤的序列事件。这些序列在影响无菌连接所需的复杂性和时间方面各不相同,许多连接器需要显著的力、显著的用户培训和/或额外的夹紧来创建能够承受所需操作条件的成功连接。不幸的是,目前可用的连接器产品仍然存在其设计和操作模式固有的重大用户错误问题。
本发明旨在解决这个问题,并提供一种用于在流体流动导管之间建立连接以安全地形成流体流动路径的连接器设备。
发明内容
在其第一方面中,本发明可以提供一种连接器,该连接器适于通过与互反式连接器的连接形成穿过其中的流体流动路径,其中连接器和互反式连接器均包括:流体流动通道部,其限定流体流动开口;插座部,所述插座部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口;插头部,所述插头部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口,并且在与所述流体流动开口交叉的方向上与所述插座部间隔开,其中所述连接器的插座部被配置为在其中接收所述互反式连接器的插头部以与之连接,使得连接器的流体流动开口与互反式连接器的流体流动开口对准;和,闭合部,所述闭合部被布置为可打开地闭合所述连接器的所述流体流动开口并且接收来自所接收的所述互反式连接器的插头部的推动力,从而在与所述流体流动开口交叉的方向上位移,以露出所述流体流动开口,使得所述连接器由此能够连接到所述互反式连接器,各自地流体流动开口流体连通。
优选地,连接器的配置意味着它能够充当基本相同的连接器(例如,其自身的复制品,或者至少在功能和/或设计、形状或结构上具有基本相同的连接接口)的互反式连接器,并且两者可以直接连接到彼此,其中两个连接器中的每一个以相同的方式作用于另一个,并且每一个都以相同的方式响应另一个。因此,连接器最好是“无性别”的,这样用户只需要获得同一连接器的多个副本就可以进行这样的连接。在这种情况下,没有必要像现有技术系统中那样获得多个“公”连接器和相等数量的对应“母”连接器。用户可以放心地知道,根据本发明的每个连接器可连接到另一个这样的连接器。从历史上看,本领域的连接器包括两个结构不同的部件:公部和母部,它们被配置为配合在一起以形成所需的连接。这两个“性别化的”部分是两个截然不同的部分,每个部分都有自己的结构,旨在与另一部分的反向结构相匹配。像这样的连接在本领域中被认为是“性别化的”。连接器的“母”属性通常是定义用于接收和保持“公”连接器元件的容器的属性。术语“插座(socket)”和“插头(plug)”在本领域中与本文中的“母”和“公”同义。性别化的连接器与设计用于连接(或“配对”)的连接器具有相反的标称性别。
然而,在本领域中,“无性别”连接被认为是两个连接器部件的互连元件在功能和/或设计、形状或结构上基本相同的连接,从而消除了对不同的公部和母部进行连接的需要。术语“无性别”在本领域中用于包括具有匹配元件或表面的连接器,所述匹配元件或表面具有公属性和母属性,所述连接器包括互补的成对相同部件,每个部件单独包含“公”属性(例如,突起)和“母”属性(如,凹陷)。这些配合结构可以安装在相同的配件中,这些配件可以与任何其他配件自由配合,而不考虑性别。
无性别连接器可以消除性别连接器固有的问题,即同一性别的两个连接器无法配对。当在具有多个连接的工业环境中设计新的流体路径时,这一属性尤其重要,因为它减少了系统设计中的错误,其中设计者必须确保在每个连接点每个连接具有正确的性别(“公”或“母”),以便与系统的下一部分进行交互。无性别连接器的使用也使订购更换零件变得更加简单,因为采购不需要担心现场库存的“公”和“母”零件的数量,其中任何一种连接器的库存以及在订购正确数量的公-母零件时,相对不平衡或短缺,都可能导致过程中停机。在目前可用的连接器中,通常每个制造商都有不同的连接类型,因此来自一个制造商的连接器不能与来自另一制造商的连接器互换使用。无性别连接器使用起来可能更简单和/或更直观,因为它们可以减少致动步骤的数量——无性别意味着一个部件(连接的一半)的致动与另一个部件的致动(连接的另一半)相同。连接中所需的不同致动步骤越多,操作员出错的风险就越高。
无性别连接器的另一个优点是减少了制造(例如模制)连接器组成部分的工具需求。因为根据本发明的优选方面,无性别连接器与自身的复制品连接,所以生产连接器的系统只需要一组工具。这减少了制造成本和时间。
在本文公开的本发明的优选方面中,该连接是无性别的。连接器的(或者,因此,互反式连接器的)插头部可以被配置为在连接器和互反式连接器的连接期间被推入互反式连接器的(或者,因此,连接器的)插座部。这种推动可以是在横向于(例如,垂直于)流体流动通道的纵轴的方向上的线性位移。位移可以是线性滑动动作(例如,没有旋转或扭曲)。当插头部被推入插座部中时,该连接优选地在连接器的(或者,因此,互反式连接器的)接收插座部内形成互反式连接器的被接收的(或者,因此,连接器的)插头部的推入配合、或点击配合或卡扣配合(例如,如以下示例中所述)。在将连接器连接(例如,推到一起)到互反式连接器的动作期间,连接器的流体流动开口(或者,因此,互反式连接器的)由此可以被推动与互反式连接器的(或者,因此,连接器的)相对流体流动开口对准/一致。
连接器(或者,因此,互反式连接器)的流体流动通道优选地是线性延伸的,并且沿着纵向轴线从流体流动入口(例如,喷嘴)线性地(即,是直的)延伸到流体流动开口。连接器的插头部可以被配置为在横向于(例如,垂直于)流体流动通道的纵轴的方向上被推向(和推入)互反式连接器的插座部(反之亦然)。连接器和互反式连接器可以与以同轴对准方式对准的各个流体流动通道的纵向轴线连接。这具有提供复合流体流动通道(即,由两个共线流动通道形成)的优点,该复合流体流动通路是线性的,沿着其纵向轴线没有转弯。因此,沿着复合流体流动通道的流体流动将不会像非线性流体流动通道那样受到压降的影响。
优选地,插头部和插座部位于流体流动通道部上,邻近(例如,直接设置在)流体流动开口的相对的相应侧,在横向于(例如,基本上垂直于)流体流动通道部的纵轴的方向上分离。插头部和插座部可以位于流体流动通道部的外表面上,邻近流体流动开口的相对的相应侧,在横向于(例如,基本上垂直于)流体流动通道部的纵轴的方向上分离,以及在沿着流体流动通道部的纵向轴线的轴向方向上分离。插头部和插座部的纵向轴线可以大致彼此平行,并且也可以横向于(例如,共面与)流体流动通道的纵向轴线。当连接器围绕垂直于流体流动通道的纵向轴线并垂直于插座部和/或插头部的纵向轴线的轴线旋转180度时,其结果可以是提供用作连接到如上所述的连接器的互反式连接器所需的定向。在这种程度上,当连接到连接器时,互反式连接器可以与旋转上述180度时的连接器基本相同(即,作为“无性别”的例子)。因此,连接器和互反式连接器两者的流体流动开口、插座部和插头部可以被配置为使得连接器能够连接到互反式连接器,以将其各自的流体流动通道的纵向轴线定位为相互同轴对准。
本发明可以提供一种连接器设备,该连接器设备用于在流体流动导管之间建立连接以安全地形成无菌流体流动路径,其中减少手动操作步骤的数量并且不使用牺牲膜或附加夹具。例如,可以提供一种有效且易于安装的无菌连接器,该连接器能够满足以下一个或多个有益要求:提供可靠且坚固的无菌连接;能够在合适的处理温度和压力下操作;制造和安装具有成本效益;降低了操作员出错的可能性,并且需要较少的操作员培训;需要较低/最小的操作力,并且安装快速且安全;由兼容且安全的材料制成。
流体流动通道部优选地被配置为在使用中与穿过流体流动导管的流体接触,该流体流动导管由连接器与互反式连接器的连接形成。形成流体流动通道部的材料优选是具有适当的耐化学性(即,当与选定的流体化学品接触时,耐化学侵蚀、损坏或降解)的材料。流体流动通道部(并且优选地插头部和/或优选地插座部)优选地由与闭合部的刚性相比具有适当更大刚性的材料形成。优选地,闭合部被配置为弹性弯曲,而流体流动通道部(并且优选地插头部和/或优选地插座部)优选地被配置为基本刚性和基本不柔性。流体流动通道部(并且优选插头部和/或优选插座部)的适当刚性可以通过壁厚、设计特征和材料选择的组合来实现。流体流动通道部(并且优选地插头部和/或优选地插座部)可以整体形成,并且可以作为单个模具形成。这些部件可以由例如聚碳酸酯、聚砜、缩醛、聚丙烯或尼龙6模压成型。
闭合部可以作为单一成型形成,并且可以作为单一注塑成型形成。连接器可以这样使用,使得闭合部不会与随后流过通过在形成导管之后连接两个连接器而形成的导管的流体接触。在这种情况下,该部件没有必要具有任何耐化学性。在这种情况下,所选材料最好具有这样的机械性能:当闭合部在连接过程中响应于来自互反式连接器的推进插头部的推动而从流体流动口滑开时,允许其正确地弯曲。在这种情况下,闭合部的材料可以是聚丙烯、聚乙烯或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。
相反地,当连接器未连接(还未连接)到互反式连接器时,该连接器可被用作闭合装置,以闭合连接到连接器的流体流动通道的流体流动导管的端部,从而阻挡流体直到其连接到互反式连接器。在这种情况下,闭合部也可以由具有适当耐化学性的材料制成。因此,在这种情况下,为闭合部选择的材料也可能具有允许零件在必要时弯曲的机械性能。在这种情况下,形成闭合部的材料可以包括聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、缩醛(共聚物或均聚物)、PTFE或尼龙6。其他耐化学腐蚀的可模塑塑料材料也是可用的,并且可以根据具体应用进行选择。
通过在连接器未连接到互反式连接器时提供覆盖流体流动开口的闭合部,但是该闭合部可移动以通过将连接器连接到其互反式连接器的相同动作露出流体流动通道,本发明提供了同时和立即发生的:(a)连接器及其互反式连接器的流体流动开口的露出;(b)连接器及其互反式连接器的流体流动开口的对准;以及(c)连接器及其互反式连接器的连接。这减少了连接两个连接器所花费的时间,以及连接两个连接器所需的手动操作/动作的数量,因此,它减少了两个连接器的流体流动开口的暴露以及由此产生的污染机会。应当理解的是,流体流动开口可以是较大流体流动导管的末端流体流动开口,连接器与该较大流体流动导管形成末端端部。连接器可以包括设置(例如形成)在流体流动部的端部处的适配器,该端部与流体流动开口设置(例如形成)的端部相对。适配器可以被配置为与软管进行流体密封连接,并且可以包括软管适配器或用于插入软管的插入喷嘴。适配器可以包括刺针或套管或其他细长的流体流动接口,用于允许适配器与流体流动容器(例如袋、小瓶等)或导管(例如管、软管等)形成安全的流体流动连接。
理想地,闭合部被配置为通过所述位移而被移位到插座部中。例如,闭合部可以容纳在插座部内,并且可以在朝向插座部的方向上(即,进一步朝向插座部)滑动移位。闭合部可以完全容纳在插座部中,其中,闭合部的一部分可通过插座部的开口接近,或者可以部分容纳在插座部内,其中,闭合部的一部分从插座部的插座开口突出。闭合部的可接近部分由此可被互反式连接器的插头部触及,以允许插头部通过闭合部向插座部的两次推动位移而在那里抵靠闭合部的可接近部分。
优选地,互反式连接器的插头部被配置为插入到插座部中,以将移位的闭合部保持在其中。插座部可以包括细长的孔或通道,该孔或通道具有纵向轴线,移位的闭合部和互反式连接器的插入的插头部能够沿着该纵向轴线同时移动。插座部的孔的横向尺寸(例如宽度、高度或直径)可以成形为与互反式连接器的闭合部和/或插头部的横向外部尺寸(例如外部宽度、高度和直径)互反地一致。插头部和插座部的横向尺寸可以使得当在连接器与互反式连接器的连接期间插入到插头部中时,在互反式连接器的插座部和插头部之间形成过盈配合。
闭合部可以包括具有纵向轴线的细长孔或通道,互反式连接器的插入的插头部能够沿着该纵向轴线充分移动以基本上填充闭合部的孔。闭合部的孔的纵向轴线可以基本上平行于(例如共线)插座部的孔纵向轴线。闭合部的孔的横向尺寸(例如宽度、高度或直径)可以成形为与互反式连接器的插头部的横向外部尺寸(例如外部宽度、高度或者直径)互反地一致。插头部和闭合部的横向尺寸可以使得当在连接器与互反式连接器的连接期间插入到闭合部中时,在互反式连接器的闭合部和插头部之间形成过盈配合。
所述连接器可以包括可释放的卡扣机构,所述可释放的卡扣机构可操作以从被配置为将闭合部保持在关闭流体流动开口的位置的第一状态改变到被配置为允许闭合部的所述位移的第二状态。可释放的卡扣机构可以由插座部和闭合部之间的机械接口形成。可释放的卡扣机构可以包括设置在插座部和闭合部中的任一个上的可弹性变形的臂、销钉或夹子构件,其被配置为与设置在另一个的插座部和闭合部上的互反式槽、棘爪、凹口、脊、边缘或凹槽形成可释放地接合。可释放的卡扣机构可以被配置为在可弹性变形的臂、销钉或夹子构件与互反式槽、棘爪、凹口、脊、边缘或凹槽形成之间形成卡扣配合连接。
可释放的卡扣机构优选地被配置为通过将所述互反式连接器的插头部接收在连接器的插座部内的动作而由所述互反式连接器的插头部从连接器的插座部内致动,以从所述第一状态变为所述第二状态。例如,可弹性变形的臂、销钉或夹子构件可以设置在连接器上可由互反式连接器的插头部接近的位置,用于从插头部的表面接收推力,以在连接器和互反式连接器的连接过程中,当插头部被推入连接器的插座部时,使可弹性变形的臂、销钉或夹子构件弹性变形。插头部、插座部和可弹性变形的臂、销钉或夹子构件可以共同配置为使得所讨论的推动力足以使可弹性变形臂、销钉或者夹子构件从互反式槽、棘爪、凹口、脊、边缘或凹槽形成中脱离,以释放可释放的卡扣机构。
所述可释放的卡扣机构可以包括抵接表面,所述抵接表面被配置成当被接收在所述连接器的插座部内时由所述互反式连接器的插头部抵接,并且所述可释放的卡扣机构可操作以响应于所述可释放的卡扣机构与所述互反式连接器的插头部之间的抵接而从所述第一状态改变到所述第二状态。
连接器的插座部可以包括可释放的卡扣机构的抵接表面。例如,抵接表面可以向内呈现到插座部的孔中,从而当插入插座部的孔中时,可由互反式连接器的插头部接近。抵接表面可以设置在可弹性变形的臂、销钉或夹子构件上。可弹性变形的臂、销钉或夹子构件可以设置在(例如形成在)插座部上。例如,可弹性变形的臂、销钉或夹子构件可以设置在(例如形成在)插座部的孔的表面或壁上。互反式槽、棘爪、凹口、脊、边缘或凹槽形成可以设置在(例如形成在)闭合部的孔的表面或壁上。
连接器的闭合部可以包括可释放的卡扣机构的抵接表面。例如,抵接表面可以向内呈现到闭合部的孔中,以便当插入闭合部的孔中时,可由互反式连接器的插头部接近。抵接表面可以设置在可弹性变形的臂、销钉或夹子构件上。可弹性变形的臂、销钉或夹子构件可以设置在(例如形成在)闭合部上。例如,可弹性变形的臂、销钉或夹子构件可以设置在(例如形成在)闭合部的孔的表面或壁上。互反式槽、棘爪、凹口、脊、边缘或凹槽的形成可以设置在(例如形成在)插座部的孔的表面或壁上。
闭合部可以包括支承表面,该支承表面被配置为当被接收在连接器的插座部内时,接收来自互反式连接器的插头部的推动力。支承表面可以被配置为不在所述可释放的卡扣机构从所述第一状态改变到所述第二状态之前接收来自所述互反式连接器的插头部的所述推动力。例如,支承表面可以被配置为使得在可释放的卡扣机构已经从第一状态改变到第二状态之后(或同时)接收来自互反式连接器的插头部的推动力。例如,引起可释放的卡扣机构从第一状态改变到第二状态的推动力可以与随后单独地促使闭合部移位到插座部中的推动力分开。例如,可弹性变形的臂、销钉或夹子构件的抵接表面可以与支承表面分离,用于从插入的插头部接收推动力,该推动力用于在可释放的卡扣机构处于第二状态之后使闭合部沿着连接器的插座部的孔移位。可选地,支承表面可以被配置为使得在可释放的卡扣机构已经从第一状态改变到第二状态之前,支承表面接收来自互反式连接器的插头部的推动力。例如,促使可释放的卡扣机构从第一状态改变到第二状态的推动力可以是同样促使闭合部移位到插座部中的推动力。例如,可弹性变形的臂、销钉或夹子构件的抵接表面也可以用作抵接表面,用于从插入的插头部接收推动力,该推动力用于在可释放的卡扣机构处于第二状态之后沿着连接器的插座部的孔移动闭合部。
理想地,插座部限定一个用于接收互反式连接器的插头部的孔,其中,所述孔的开口的横向尺寸(例如宽度、高度、面积或直径等)超过所述孔的内部横向尺寸(如宽度、高度或面积或直径等),当接收在其中时,所述孔抵靠所述互反式连接器的所述插头部,以将所述连接器的流体流动通道部推向互反式连接器的流体流动通道部。以这种方式,将连接器和互反式连接器横向挤压在一起以将每个连接器的插头部推进到另一个连接器的插座部的动作同时产生纵向挤压动作,该纵向挤压动作将连接器的流体流动开口(即相对的、对准的外围边缘)挤压在一起。足够的挤压力可以是当完全连接时足以密封地保持由两个连接器的对齐的流体流动通道产生的流体流动导管内的压力(P)的流体的力。该压力施加在两个挤压在一起的流体流动开口之间的界面上。优选地:0.5bar≤P≤4bar,或者更优选地0.5bar≤P≤6bar,或者更优选地4bar≤P≤6bar,或者还更优选地4bar≤P≤10bar,或者优选地6bar≤P≤10par。
优选地,插头部和插座部位于流体流动通道部上,邻近流体流动开口的相对的相应侧,并且在横向于流体流动通道部的轴线的方向上分离。通过这种方式,能够进行横向运动或动作,以将两个连接器连接在一起,这与每个连接器的闭合部的横向位移相一致。
理想地,插头部和插座部位于流体流动通道部上,邻近流体流动开口的相对的相应侧,在沿着流体流动通道部的轴线的轴向方向上分离。以这种方式,提供纵向容纳以允许用于将两个连接器连接在一起的横向运动或动作。这也适应了纵向挤压动作,以将每个连接器的流体流动开口推动在一起。
优选地,连接器和互反式连接器的流体流动开口、插座部和插头部被配置为使得连接器能够连接到互反式连接器,以将其各自的流体流动通道的纵向轴线定位为相互同轴对准。
连接器的插头部优选地被配置为插入到互反式连接器的插座部中以与之连接,使得连接器的流体流动通道部被推压抵靠互反式连接器的流体流动通道部,以将各个流体流动开口推压在一起。
连接器可以使得连接器的插头部的纵向位置和连接器的插座部的纵向定位使得:
(1)同样离流体流动开口最远的插头部的外表面也通过预定的纵向间隔与流体流动开口纵向分离;并且
(2)插座部的离流体流动开口最远的内孔表面也通过相同的预定纵向间隔与流体流动开口纵向分离。
这适应了纵向挤压动作,以推动/挤压每个连接器的流体流动开口。这在连接器和互反式连接器连接时,可以在它们的插头部和插座部之间以及相对流体流动开口的外围边缘之间提供过盈配合。
优选地,闭合部包括隐藏表面部分,该隐藏表面部分被设置为覆盖流体流动开口。优选地,闭合部在其整个周边周围完全密封并隐藏流体流动开口。
所述闭合部可弹性变形并在所述插座部内压缩,以将隐藏表面弹性地推压在围绕流体流动开口的外围边缘的流体流动通道部上。
优选地,所述隐藏表面部分包括表面起伏斜坡结构,所述表面起伏斜坡结构被配置为从所述表面起伏斜坡结构突出穿过所述流体流动开口并进入所述流体流通道,由此,沿与所述流体流体流动开口交叉的方向的所述位移导致所述表面起伏斜坡结构越过所述流体流动开口的邻接外围边缘从而在远离流体流动开口的方向上移动隐藏表面部分。这种形成不仅可以增强闭合部可以提供与流体流动开口的周边的密封界面的功效,而且还可以允许闭合部的围绕流体流动开口且不与其连通的表面部分,以随着闭合部在流体流动开口上移位和移动(例如滑动)以露出开口而被提升(移位)离开流体流动开口的周边。这降低了污染物进入流体流动开口的可能性,这些污染物可能存在于闭合部的围绕流体流动开口表面部分上。
表面起伏斜坡结构可以沿着隐藏表面延伸,以限定与流体流动开口的外围边缘的形状互反的形状。例如,圆形流体流动开口可以伴随着隐藏表面上的圆形表面起伏斜坡结构。
直接围绕流体流动开口的面向闭合部的外围边缘的连接器的表面部分可以存在一个或多个表面起伏斜坡环结构(例如,一个以上的同心环),或部分环结构(如,一个或更多个弧),围绕流体流动开口的一些或全部外围。闭合部可以被推动以抵靠一个或多个表面起伏斜坡环结构。这有助于在闭合部和包含流体流动开口的流体流动部的相对部分之间形成更安全的密封界面。
闭合部优选地是可弹性变形的,以响应所述表面起伏斜坡结构越过所述流体流动开口的邻接周边而在远离所述流体流动开口的所述方向上弹性压缩。闭合部的压缩可以通过在闭合部的每个横向侧壁中提供弹性可变形悬臂弹簧臂结构来促进。例如,两个平行的悬臂弹簧臂可以连接盖部的相对的上平台部和下平台部。上平台部和下平台部通常是平面的并且相互平行。上平台部和下平台部可以在平行于流体流动部的纵向轴线的方向上彼此间隔开。这些上平台部和下平台部可以形成闭合部的上部和下部。上平台的外表面还可以提供闭合表面,用于直接(但可移动地)覆盖连接器的流体流动开口。各个弹性可变形悬臂弹簧臂结构的一端可以在靠近闭合部的孔的开口的位置处连接到闭合部的上平台。相应的弹性可变形悬臂弹簧臂结构的另一端可以在轴向上位于闭合部的孔内的同一侧的位置处连接到闭合部的下平台。这允许弹性可变形悬臂弹簧臂结构在斜向横向于闭合部在其移位到连接器的插座部的孔中时所经历的压缩力的方向上延伸。因此,这个对角线方向与悬臂弹簧臂结构的弹性“弹性”作用的操作相一致。
当连接器未连接(还未连接)到互反式连接器时,该连接器可用作闭合装置,以闭合连接到连接器的流体流动通道的流体流动导管的端部,从而阻挡流体直到其连接到互反式连接器。在这种情况下,为闭合部选择的材料也可能具有这样的机械性能:允许部件在必要时弯曲,同时在与互反式连接器连接之前,当流体流动通道静止并关闭时,还可以对连接器流体流动开口的外围施加足够的推力(即弹簧力)。足够的推动力可以是足以密封地保持流体流动通道内的压力(P)的流体的力(F),该压力在给定横截面(即孔)面积(A)的流体流动开口处施加在闭合部上,其中:F=P×A牛顿。优选地:0.5bar≤P≤4bar,或者更优选地0.5bar≤P≤6bar,或者更加优选地4bar≤P≤6bar,或者还更优选地4bar≤P≤10bar,或者优选地6bar≤P≤10par。在这种情况下,形成闭合部的材料可以包括聚碳酸酯、聚乙烯、缩醛(共聚物或均聚物)、PTFE或尼龙6。其他耐化学腐蚀的可模塑和足够有弹性的塑料材料也是可用的,并且可以根据具体应用进行选择。闭合部的压缩可以通过在闭合部的壁中提供可弹性变形的弯曲来促进,例如在闭合部可选的内支撑壁中,和/或在闭合部每个横向侧壁中,该弯曲可以纵向平行于或沿着闭合部的孔的纵轴线延伸。如果提供弯曲的内支撑壁,如果插头部被配置为当插头部被连接到互反式连接器的插座部时被插入到包含相应弯曲内支撑壁的互反式连接器的闭合部的孔中,则插头部可以包括适于容纳互反式连接器的相应弯曲内支撑壁的槽或其他形状或配置。例如,弯曲的内支撑壁和/或两个相对的弯曲侧壁,可以连接盖部的相对的上平台部和下平台部。上平台部和下平台部通常是平面的并且相互平行。上平台部和下平台部可以在平行于流体流动部的纵向轴线的方向上彼此间隔开。这些上平台部和下平台部可以形成闭合部的上部和下部。上平台的外表面还可以提供闭合表面,用于直接(但可移动地)覆盖连接器的流体流动开口。相应的可弹性变形的弯曲内支撑壁和/或弯曲侧壁结构的顶部可以连接到闭合部的上平台,并且相应的可弹簧变形的弯曲外支撑壁和/或弯曲侧壁结构的另一端可以在同一侧连接到闭合部的下平台。这允许可弹性变形的弯曲内支撑壁和/或弯曲壁结构在闭合部被移位到连接器的插座部的孔中时,在沿横向于闭合部所经历的压缩力的方向上弯曲。曲面可以包括在横向于(例如基本上垂直于)闭合部和/或插座部的孔的纵向轴线的平面中的曲率半径。曲面可以包括在基本上平行于流体流动部的纵向轴线的平面中的曲率半径。曲面的内支撑壁和/或弯曲的侧壁可以具有彼此基本相同的壁厚,并且可以沿着它们各自的曲率的弧具有基本均匀的厚度。例如每个侧壁可以具有面向闭合部的孔并且具有第一曲率半径的内壁表面,以及背向所述闭合部的孔并且具有第二曲率半径外壁表面,所述第二曲率半径超过所述第一曲率半径一个沿着相应侧壁的曲率弧基本上恒定的量。第一和第二曲率半径可以共享共同的曲率中心,使得外壁表面的弧基本上平行于内壁表面的弧。因此,这种弯曲的弯曲方向允许壁以与所述壁的预先存在的弯曲相一致的方式,响应于所述压缩力而弹性弯曲,以实现弯曲壁结构的弹性“弹性”作用的操作。已经发现,这种结构在提供更大的弹簧力(F)方面非常有效,该弹簧力是在上述压力范围内成功抵抗(抑制)更高的流体压力(P)所必需的,并且在将结合弯曲壁结构的闭合部进行成型时也能够容易地制造。
在另一方面,本发明可以提供一种连接器组件,该连接器组件包括一对如上所述的连接器,并且其中该对连接器中的任何一个连接器是用于该对连接器的另一个连接器的前述互反式连接器。
在另一个方面,本发明可以提供一种连接器组件,该连接器组件包括连接器和互反式连接器,每个连接器适于通过连接器与互反式连接器的连接而形成穿过其中的流体流动路径,其中连接器和互反式连接器均包括:流体流动通道部,其限定流体流动开口;插座部,所述插座部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口;插头部,所述插头部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口,并且在与所述流体流动开口交叉的方向上与所述插座部间隔开,其中所述连接器的(或因此相应地,所述互反式连接器的)插座部被配置为在其中接收所述互反式连接器的(或因此对相应地,连接器的)插头部,以与之连接,使得所述连接器的流体流动开口与所述互反式连接器的流体流动开口对准;和闭合部,所述闭合部被布置为可打开地闭合所述连接器的(或者因此相应地,所述互反式连接器的)流体流动开口,并且接收来自所述接收的所述互反式连接器(或者因此相应地,所述互反式连接器的)的插头部的推动力,从而在与所述流体流动开口交叉的方向上移位,以露出所述流体流动开口,使得连接器由此能够连接到所述互反式连接器,各自地流体流动开口流体连通。
在又一方面,本发明可以提供一种用于形成流体流动路径的方法,该方法包括以下步骤:提供如上所述的连接器组件;将连接器与互反式连接器连接,各自地流体流动开口流体连通。
优选地,连接器包括横向缓冲构件,该横向缓冲构件沿着连接器的台阶结构设置,该台阶结构由连接器的相邻表面之间的偏移形成,插头部的基部位于该相邻表面之间。优选地,台阶结构的高度基本上与闭合部的平台部的厚度相匹配。优选地,横向缓冲构件的高度基本上与台阶结构的高度和闭合部的平台部的厚度相匹配。优选地,横向缓冲构件是台阶结构的纵向延伸部,在将连接器部分连接到互反式连接器部分的过程中,互反式连接器的闭合部的下平台部可以在台阶结构上滑动。优选地,横向缓冲构件由可压缩、柔性的和/或可弹性变形的材料形成。优选地,横向缓冲构件被配置为在垂直于缓冲构件的长轴并且朝向流体流动开口的方向上压缩。优选地,横向缓冲构件还包括被覆盖的表面部分,当连接器未连接到互反式连接器时,该被覆盖的表面部分被连接器的闭合部保护性地覆盖并物理接触,其中被覆盖的表面部分通过互反式连接器压缩横向缓冲构件而露出。横向缓冲构件被配置为使得所述压缩导致其直立的前表面部分朝向施加压缩力的互反式连接器的闭合部的相对表面倾斜。
优选地,横向缓冲构件的变形导致被覆盖的表面部分从与其物理接触的闭合部的保护性覆盖表面剥离。优选地,横向缓冲构件的表面的部分被密封并包含在由横向缓冲构件表面的相对部分和互反式连接器的闭合部的抵接表面限定的截留体积内。
优选地,连接器包括两个纵向缓冲构件,每个纵向缓冲构件都能够在每个连接器的围绕其各自流体流动开口的部件的纵向侧同时形成侧密封。纵向缓冲构件可以被配置为当两个连接器连接在一起时,弹性柔性/适形地抵靠在互反式连接器的相对闭合部的邻接侧上,从而在两个连接器之间形成密封(例如,气密)界面。连接器和互反式连接器的纵向缓冲构件可以在连接时形成围绕连接器和互反式连接器的相应流体流动开口的外周密封的至少一部分。连接器可以包括内部横向缓冲构件,其位于插头部的孔的表面区域内,该表面区域与连接器的表面区域邻接,外部横向缓冲构件沿着该表面区域(或邻近该表面区域)定位。内部横向缓冲构件优选地位于流体流动开口的一侧,该一侧与插头部和外部横向缓冲构件所处的一侧相对。内部横向缓冲构件优选地被配置为在连接器保持未连接的同时以及在与互反式连接器形成连接的过程中和之后弹性地柔性/适形地抵靠连接器的相对闭合部的基部的抵接表面。连接器的内部横向缓冲构件可以在连接时形成围绕连接器和互反式连接器的相应流体流动开口的外周边密封件的至少一部分。连接器的内部横向缓冲构件可以与连接器的两个纵向缓冲构件中的每一个连接或一体形成。连接器和互反式连接器的横向缓冲构件、内部横向缓冲构件和两个纵向缓冲构件可以构造成压靠相对的表面部分,以在连接时形成围绕连接器和互反式连接器的相应流体流动开口的外周密封的至少一部分或全部。
本发明包括所描述的方面和优选特征的组合,除非这种组合是明显不允许或明确避免的。
本文中提及的“卡扣(catch)”可被视为包括一种机械紧固件,该机械紧固件连接两个(或多个)物体或表面,同时允许它们规则分离。
附图说明
现在将参考附图讨论说明本发明原理的实施例和实验,其中:
图1a和图1b显示了连接器组件的透视图;
图2a和2b显示了连接器的透视图和横截面图,该连接器形成了图1a和1b的组件的一部分;
图3显示了图1a和图1b的连接器组件的横截面图;
图4显示了用于形成连接器组件的一部分的连接器的透视图;
图5显示了图4的连接器的透视图;
图6显示了图4的连接器的透视图;
图7显示了连接器组件的横截面图,该连接器组件包括两个图4中的连接器;
图8显示了图7的连接器组件的透视图;
图9显示了图7的连接器组件的透视图;
图10a显示了两个图4中连接器的透视图;
图10b显示了图4中的连接器的组成部分的透视图;
图11显示了两个图4中连接器的透视图;
图12a和12b显示了连接器(图12a)和互反式连接器(图12b)的透视图;
图13a、13b、13c和13d显示了图12a和12b的连接器(图12a)和互反式连接器(图12b)的横截面图和透视图;
图14a和14b显示了图12a和12b的连接器(图12a)和互反式连接器(图12b)的横截面图;
图15a和15b显示了图12a和12b的连接器(图12a)和互反式连接器(图12b)的横截面图;
图16a和16b显示了图12a和12b的连接器(图12a)和互反式连接器(图12b)的横截面图;
图17a、17b和17c显示了图12a的连接器的透视图;
图18a和18b显示了连接器的透视图;
图19显示了图18a和18b的连接器的横截面图;
图20a和20b显示了连接器的横截面图和透视图;
图21a和21b显示了由图20a和20b的两个连接器形成的连接器组件的截面图和透视图;
图22a和22b显示了连接器的横截面图和透视图;
图23a、23b和23c显示了由图22a和22b的两个连接器形成的连接器组件的透视图;
图24a和24b显示了由图22a和22b的两个连接器形成的连接器组件的截面图;
图25a和25b显示了连接器零件的透视图;
图26显示了连接器的闭合部的透视图;
图27显示了包括缓冲构件的连接器的一部分的视图;
图28A、28B、28C和28D显示了由两个图27的连接器形成的连接器组件的互连过程的截面图;
图29显示了由图28A、图28B、图28C和图28D的两个连接器形成的连接器组件的互连过程的截面图;
图30A、30B、30C和30D显示了由图29的两个连接器形成的连接器组件的互连过程的截面图;
图31A、31B、31C和31D显示了由图29的两个连接器形成的连接器组件的互连过程中使用的连接器部件的视图;
图32A、32B、32C、32D和32E显示了在由图29的两个连接器形成的连接器组件的互连过程中,两个连接器在连续位置的视图;
图33A、33B、33C、33D和33E显示了两个连接器在图32A、32B、32C、32D和32E所示连续位置的横截面图;
图34A和34B显示了由两个连接器形成的连接器组件互连过程中特定位置的特写视图。
具体实施方式
现在将参考附图来讨论本发明的各方面和实施例。进一步的方面和实施例对本领域技术人员来说将是显而易见的。本文中提及的所有文件通过引用合并于此。
参考图1a和图1b,其中显示了根据本发明的一个实施例的连接器组件。图1a从一侧显示了组件,而图1b从另一侧显示了相同的组件。连接器组件适于通过连接器与互反式连接器的连接来形成流体流动路径。连接器和互反式连接器在结构上是相同的。换句话说,连接器组件包括两个相同的连接器,因为互反式连接器只是连接器的复制。参考图2a和2b,其中显示了单独的连接器的透视图(图2a)和单独的连接器的横截面图(图2b)。可以理解的是,作为连接器复制的互反式连接器与连接器相同。
每个连接器包括限定了流体流动开口(6A或6B)的流体流动通道部(1A或1B)。插座部(2A或2B)位于流体流动通道部上,邻近流体流动开口。插头部(3A或3B)位于流体流动通道部上,邻近流体流动开口(6A或6B),并在与流体流动开口交叉的方向上与插座部(2A或2B)间隔开。
连接器的插座部(2A)被配置为在其内接收互反式连接器的插头部(3B)(反之亦然),从而将连接器的插座部连接到互反式连接器的插头部。通过这样做,连接器的流体流动开口(6A)与互反式连接器的流体流动开口(6B)对准。插座部的孔(10A)的尺寸被确定为用于接收互反式连接器的插头部(3B),由此孔的开口的横向尺寸(例如宽度和/或高度)超过孔的内部的相应横向尺寸,从而当互反式连接器的插头部(3B)被接收在孔(10A)中时,孔的内部抵靠插头部(3B)。例如,孔可以是适当的锥形。闭合部可以适当地横向可压缩、弹性地,以在沿着其移动时适应插座部的孔的锥形收缩。在本示例中,闭合部形成为中空管,该中空管具有可接近互反式连接器的插头部(3B)的闭合远端作为抵接表面(500A,或对于互反式连接器为500B),以及容纳在插座部的孔内的开放近端,允许闭合部的弹性压缩。横向可压缩性可以在其他配置中提供,如在本文公开的其他实施例中举例说明的。当插头部被推入插座部时,这在互反式连接器的被接收的插头部(3B)和接收插座部的孔(10A)之间形成了增加的过盈配合。类似地,连接器的闭合部(4A)具有相应的横向尺寸(例如宽度和/或高度),当其被接收在孔(10A)中时,该横向尺寸由此抵靠连接器的插座部(2A)的内孔(10A),从而提供与插座部的孔的牢固连接以抵抗闭合部相对于插座部的自由滑动,从而将闭合部保持在流体流动开口(6A)上方的适当位置,但允许闭合部响应于来自互反式连接器的插入插头部(3B)的推力而沿着插座部的孔(即,进入插座部)被迫(被推动)滑动位移。优选地,提供插座部的锥形孔,该锥形孔的尺寸适于通过过盈配合牢固地保持未移位/移位的闭合部和牢固地保持接收的插座部,这适用于本文所述的本发明的每个实施例。
优选地,插座部的孔(10A)在横向于流体流动通道(7A)的纵向轴线的方向上的横向尺寸是锥形的,以便在插入插座部的孔中的距离增加时变窄/减小,使得互反式连接器(3B)的所接收的插头部(3B)沿着孔的逐步插入导致孔的锥形内表面对接收插头部(3B)的毗邻表面产生冲击,从而促使所接收的插头部沿纵向方向朝向连接器的流体流动通道部(1A)的流体流动开口。由于连接器的插座部和互反式连接器的插头部对称地设置在连接器的流体流动开口(6A)的相对侧(在横向方向和纵向方向上),这意味着以这种方式产生的作用在插头部上的这种纵向推动力也导致互反式连接器的流体流动开口(6B)的这种纵向推力。
当两个连接器如图3所示连接时,通过相互对称,类似但方向相反的纵向推动力朝向连接器的流体流动开口(6A)推动连接器的流体流动开口(6A),从而协助在连接器和互反式连接器的流体流动开口(6A、6B)的外围边缘之间提供安全接口。优选地,提供插座部的锥形孔,该锥形孔的尺寸适于通过与所接收的插座部抵接而在其上产生纵向推动力,这适用于本文所述的本发明的每个实施例。
闭合部(4A)被布置为可打开地闭合连接器的流体流动开口(6A),并接收来自互反式连接器的被接收的插头部(3B)的推动力。所接收的推动力使闭合部(4A)在与连接器的流体流动开口(6A)交叉的方向上移位,从而露出流体流动开口(6A)。由于互反式连接器的互反性质,互反式连接器的闭合部(4B)被布置成可打开地闭合互反式连接器的流体流动开口(6B),并且从连接器的被接收的插头部(3A)接收推动力。所接收的推动力使互反式连接器的闭合部(4B)在与互反式连接器的流体流动开口(6B)交叉的方向上移位,从而露出互反式连接器的流体流动开口(6B)。如上所述,这与连接器的流体流动开口(6A)的露出同时进行。通过这种方式,连接器由此可连接到互反式连接器,其中相应的流体流动开口(6A、6B)以流体连通的方式对齐,如图3的完全连接的连接器组件的横截面图所示。
闭合部(4A)包括基本上平坦的隐藏表面部分(400A),如图2b所示,该隐藏表面部分被设置为当连接器未连接到互反式连接器时覆盖基本上平坦的流体流动开口(6A),但当两个连接器如图3所示连接时,其被互反式连接器的插头部移位以露出流体流动开口(6A)。
图3显示了连接器的闭合部(4A)是如何被配置为通过由互反式连接器的插头部(3B)的抵接表面施加在其上的推力/挤压力而移位,从而移位到连接器的插座部(2A)的孔(10A)中的。同时,互反式连接器的闭合部(4B)被配置为通过由连接器的插头部(3A)的抵接表面施加在其上的推力/挤压力而移位,从而移位到互反式连接器的插座部(2B)。
此外,互反式连接器的插头部(3B)被配置为插入连接器的插座部(2A)的孔(10A)中,以将连接器的移位的闭合部(2A)保持在连接器的插座部(2A)内。同时,连接器的插头部(3A)被配置为插入到互反式连接器的插座部(2B)中,以将互反式连接器的移位的闭合部(2B)保持在互反式连接器的插座部(2B)内。
凹部(5A)形成在连接器的插座部(2A)的开口的外围边缘内,并且被配置和设置尺寸以在连接器和互反式连接器如图1a、1b和3所示完全连接时接收互反式连接器的流体流动通道部(1B)的外径。类似地,凹部(5B)形成在互反式连接器的插座部(2B)的开口的外围边缘内,并且被配置和设置尺寸以在互反式连接器和连接器如图1a、1b和3所示完全连接时接收连接器的流体流动通道部(1A)的外径。
连接器和互反式连接器各自具有一对平行的卡扣配合闩锁机构,该卡扣配合闩锁机构整体形成在相应连接器的外表面上,用于在附接状态下将连接器和互反式连接器保持在一起。卡扣配合机构中的每一个都包括形成在连接器和互反式连接器中的任一个上的弹性柔性突出的公部(8A,8B),该公部被构造成被推入形成在互反式连接器和连接器中的任何一个上的母部(9A,9B)的接收通孔中,从而将部件互锁在一起。连接器或互反式连接器的每个突出的公部(8A,8B)在其外部端子处具有锥形倒钩构造,该锥形倒钩构造被配置成抵靠相应母部(9A,9B)的接收通孔的入口端的内周边缘。在推动操作期间,倒钩构造的锥形性质通过接收通孔的内周边缘施加的反作用力而稍微弯曲,并且一旦倒钩完全穿过相应的通孔,其弹性使其卡扣配合回到接收通孔出口端的周边缘,从而互锁部件。每个柔性突出的公部(8A,8B)被设置在相应连接器或互反式连接器的外表面上,其位置偏移到包含相应连接器的流体流动开口(6A,6B)的平面的一侧。类似地,每个母部(9A,9B)的每个通孔都设置在相应连接器或互反式连接器的外表面上,其位置偏移到包含相应连接器的流体流动开口(6A,6B)的平面的相对侧。公部的偏移与母部的偏移相匹配(尽管相对于平面在相反的方向上),使得当连接器的插头部被对准以插入到互反式连接器的插座部中时(反之亦然),连接器的公部与互反式连接器的母部对准(反之亦然)。
在其横向形状中,连接器的闭合部(4A)(和互反式连接器的,4B)的尺寸和形状被设定为填充连接器的插座部(2A)(或互反式连接器的,2B)的内孔(10A)的横向区域,并且具有终端端面(500A,500B),该终端端面横向延伸遍及所述插座部的内孔,以便横向填充该孔。该终端端面提供闭合部的支承表面,互反式连接器的插头部(3B)(或连接器的,3A)的终端可以抵靠该支承表面,以施加推动力,从而使连接器(或互反式连接器)的闭合部在将其移入连接器(或互反式连接器,10A和2B)的插座部(2A)的孔(10A)的方向上移位。在其纵向形状中,连接器的闭合部(4A)(和互反式连接器的,4B)的尺寸和形状被设定为仅部分填充连接器的插座部(2A)(或互反式连接器的,2B)的内孔的纵向长度,使得当连接器和互反式连接器连接时,孔可以完全容纳闭合部沿其的位移,如图3所示。通过这种方式,连接器的闭合部被配置为当插头部被接收在连接器插座部内时接收来自互反式连接器的插头部的推动力。
插头部(3A)和插座部(2A)位于流体流动通道部(1A)的外表面上,邻近流体流动开口(6A)的相对的相应侧,在横向于流体流动通道部的轴线(7A)的方向上分离,并且在沿流体流动通道部轴线的轴向方向上分离。插头部(3A)和插座部(2A)的纵向轴线通常彼此平行,并横向于流体流动通道的纵向轴线,但与流体流动通道纵向轴线共面。这意味着,当连接器绕着垂直于流体流动通道的轴线和垂直于插座部的孔的轴线旋转180度时,结果是提供了如上所述的互反式连接器连接到连接器所需的方向,如图1a、1b和3所示。在这种程度上,当连接到连接器时,互反式连接器通过旋转上述的180度时,与连接器相同。因此,连接器和互反式连接器两者的流体流动开口、插座部和插头部被配置为使得连接器可连接到互反式连接器,以将其各自的流体流动通道的纵向轴线定位为相互同轴对准。
连接器的插头部(3A)被配置为插入到互反式连接器的插座部(2B)中并且同时互反式连接器的插头部(3B)被配置成插入到连接器的插座部(2A)中,以将连接器连接在一起,使得连接器的流体流动通道部(1A)被推动抵靠互反式连接器的流体流通道部(1B)以将相应的流体流动开口(6A、6B)推动在一起。
这是通过形成这样的连接器来实现的,连接器被形成为使得连接器(或互反式连接器)的插头部(3A)的纵向位置和连接器(或互反式连接器)的插座部(2A)的纵向定位为:
(3)插头部(3A)的外表面被设置为与互反式连接器的插座部(2B)的内孔表面接合,并且也离流体流动开口(6A)最远,该外表面也与流体流动开口在纵向上隔开预定的纵向间隔(X,见图3);并且
(4)插座部(2A)的内孔表面距离流体流动开口(6A)最远,并且也被设置为接合互反式连接器的插头部(3B)的外表面,该内孔表面也通过相同的预定纵向间隔(X,见图3)与流体流动开口(6A)纵向分离。
这确保了插头部和插座部之间以及相对的流体流动开口(6A、6B)的外围边缘之间的过盈配合。
图4至图9显示了根据本发明另一个实施例的连接器的透视图和横截面图。可以理解的是,互反式连接器也如图4所示。图7、图8和图9显示了一个连接器组件,包括两个图4至图6中所示的连接器,即连接在一起的连接器和互反式连接器。
连接器包括限定了流体流动开口(26A,或互反地26B)的流体流动通道部(17A,或互反地17B)。插座部(12A,或互反地12B)位于流体流动通道部上,与流体流动开口相邻。插头部(13A,或互反地13B)位于流体流动通道部上,邻近流体流动开口(26A,或互反地26B),并且在与流体流动开口交叉的方向上与插座部(12A,或互反地12B)间隔开。
连接器的插座部(12A)被配置为在其内接收互反式连接器的插头部(13B)(反之亦然),从而将连接器的插座部连接到互反式连接器的插头部。通过这样做,连接器的流体流动开口(26A)与互反式连接器的流体流动开口(26B)对准。
闭合部(14A)被布置为可打开地闭合连接器的流体流动开口(26A),并接收来自互反式连接器的被接收的插头部(13B)的推动力。所接收的推动力使闭合部(14A)在与连接器的流体流动开口(26A)交叉的方向上移位,从而露出流体流动开口(26A)。由于互反式连接器的互反性质,互反式连接器的闭合部(14B)被布置成可打开地闭合互反式连接器的流体流动开口(26B),并且从连接器的被接收的插头部(13A)接收推动力。所接收的推动力使互反式连接器的闭合部(14B)在与互反式连接器的流体流动开口(26B)交叉的方向上移位,从而露出互反式连接器的流体流动开口(26B)。如上所述,这与连接器的流体流动开口(26A)的露出同时进行。通过这种方式,连接器由此可连接到互反式连接器,其中相应的流体流动开口(26A,26B)以流体连通的方式对齐,如图7以及图8和9的完全连接的连接器组件的横截面图所示。
闭合部(14A)包括隐藏表面部分(未示出),该隐藏表面部分被设置为当连接器未连接到互反式连接器时覆盖流体流动开口(26A),如图4所示,但当两个连接器如图7、图8和图9所示连接时,该隐藏表面部分被互反式连接器的插头部移位以露出流体流动开口(26A)。
图7显示了连接器的闭合部(14A)是如何被配置为通过被互反式连接器的插头部(13B)的抵接表面施加在其上的推力/挤压力移位而移位到连接器的插座部(12A)中的。同时,互反式连接器的闭合部(14B)被配置为通过由连接器的插头部(13A)的抵接表面施加在其上的推力/挤压力而移位,从而移位到互反式连接器的插座部(12B)中。
此外,互反式连接器的插头部(13B)被配置为插入连接器的插座部(12A)中,以将连接器的移位的闭合部(14A)保持在连接器的插座部(12A)内。同时,连接器的插头部(13A)被配置为插入到互反式连接器的插座部(12B)中,以将互反式连接器的移位的闭合部(14B)保持在互反式连接器的插座部(12B)内。
凹部(15A)形成在连接器的插座部(12A)的开口的外围边缘内,并且被配置和设置尺寸以在连接器和互反式连接器如图7和图8所示完全连接时接收互反式连接器的流体流动通道部(11B)的外径。类似地,凹部(15B)形成在互反式连接器的插座部(12B)的开口的外围边缘内,并且被配置和设置尺寸以在互反式连接器和连接器如图7、图8和图9所示完全连接时接收连接器的流体流动通道部(11A)的外径。
连接器和互反式连接器各自具有一对平行的卡扣配合闩锁机构(18A,19A),该卡扣配合闩锁机构整体形成在相应连接器的外表面上,用于在附接状态下将连接器和互反式连接器保持在一起。卡扣配合机构中的每一个都包括形成在连接器和互反式连接器中的任何一个上的弹性柔性突出的夹子部(18A,或互反地18B),该夹子部被构造成被推过形成在互反式连接器和连接器中的任一个上的接收法兰部(19A,或互反地19B),从而将部件互锁在一起。连接器或互反式连接器的每个突出的夹子部(18A,18B)在其外部端子处具有锥形倒钩构造,该锥形倒钩构造被配置成抵靠接收相应法兰部(19A,19B)的端部的端子外围边缘。在推动操作期间,倒钩构造的锥形性质通过由接收法兰部的终端外围边缘施加的反作用力而稍微弯曲,并且一旦倒钩已经完全越过相应的终端外围边,其弹性使其卡扣配合回到接收终端外围边缘的外围边缘,从而互锁部件。每个柔性突出的夹子部(18A,18B)被设置在相应连接器或互反式连接器的外表面上,其位置偏移到包含相应连接器的流体流动开口(26A,26B)的平面的一侧。类似地,每个法兰部(19A,19B)的每个端子外围边缘都设置在相应连接器或互反式连接器的外表面上,其位置偏移到包含相应连接器的流体流动开口(26A,26B)的平面的相对侧。夹子部的偏移与法兰部的偏移相匹配(尽管相对于平面在相反的方向上),使得当连接器的插头部被对准以插入到互反式连接器的插座部中时(反之亦然),连接器的夹子部与互反式连接器的法兰部对准(反之亦然)。以这种方式偏移的法兰部和夹子部设置在流体流动通道部(11A,11B)的每一侧(相对侧),以便在流体流动通道部的任一侧提供卡扣配合闩锁机构(18A,19A)。如图9所示,当连接器和互反式连接器完全连接,并且两个卡扣配合闩锁机构都完全接合时,这可以防止连接器和互反式连接器的横向和旋转运动。
在其横向形状中,连接器的闭合部(14A)(和互反式连接器的,14B)的尺寸和形状被设定为基本上填充连接器的插座部(12A)(或互反式连接器的,12B)的横向区域,并且具有向外呈现在连接器的插座部(12A)的孔的开口处的终端端面,以便可接近互反式连接器的插头部(13B)。闭合部在结构上是中空的并且具有孔(129A),该孔与闭合部所在的插座部的孔的纵向轴线一致地纵向延伸。闭合部的孔的横截面形状通常是矩形的,并且被配置和设定尺寸为与互反式连接器的插头部(13B)(并且因此与连接器本身的插头部13A)的横截面轮廓相互匹配。闭合部的可接近终端具有通向闭合部的孔(129A)的接近开口,该接近开口被配置为并且尺寸被设定为用于以紧密滑动配合的方式接收互反式连接器的插头部(13B),由此互反式连接器的插头部可插入到连接器的闭合部(14A)的孔中,从而在平行于闭合部的孔和连接器的插座部的纵向轴线的方向上同时进入连接器的插座部(12A)的孔中。
闭合部的矩形孔的横向宽度(W1)和高度(H1)分别与连接器的插头部(互反式连接器的13A和13B)的横向宽度(W2)和高度(H2)基本匹配(但略大于),使得插头部紧密地配合到矩形孔中,但能够沿矩形孔滑动。闭合部的孔的两个侧壁,每个侧壁的高度为H1,在它们中形成了长度为L1的凹入锥形槽(124A),每个凹入锥形狭槽从高度为T1的狭槽开口开始,位于闭合部的孔开口的侧边,并且终止于槽端面(128A),该槽端面位于闭合部的孔的内孔壁的侧面。每个锥形槽都可以从闭合部的孔内沿着其整个长度接近,并且沿着槽的整个长度与该孔连通。连接器的插头部的侧边缘具有纵向长度为L2的相应锥楔形体(20A),该锥楔形体从位于插头部的底部的较厚基端处的厚度T2逐渐变细到锥楔形体的较薄端子尖端,其位于更靠近插头部(13A)的尖端处并且与锥楔形的基端相距纵向距离L2处。每个锥楔形体(20A)的形状和尺寸被配置为与每个锥形槽(124A)的形状或尺寸相互匹配,使得T2与T1大致相同(但略小于);L2与L1大致相同(但略大于)。这种尺寸的结果是,两个锥楔形体(20A)中的每一个都能够插入到两个锥形槽结构中的相应一个中,并且能够沿着相应的锥形槽完全滑动,从而抵靠终端槽端面(128A)。因此,每个锥形槽的尺寸被设定为容纳两个锥楔形体中的相应一个,从而允许每个楔形体的末端基本上同时邻接相应的终端槽端面(128A),并且在这样做的过程中,在所述闭合部(14A)内提供支承表面,插入的插头部(13B,互反式连接器的)可抵靠支承表面施加推力,用于沿所述插座部(12A)的孔的轴线在进入插座部的方向上纵向地推动闭合部,从而使闭合部移位以露出连接器的流体流动开口(126A)。
参见图4、图5和图6,连接器的插座部(12A)具有一对可释放的卡扣机构(21A、22A),插座部的两个侧面各有一个,其可操作以从配置为将闭合部保持在关闭流体流动开口的位置的第一状态(如图4、5和6所示)改变为配置为允许闭合部的所述位移的第二状态(如在图7、8和9中所示)。所述可释放的卡扣机构被配置为通过所述互反式连接器的插头部(13B)的两个楔形体(20A)中的相应一个楔形体的终端尖端从所述连接器的插座部内致动,以通过将所述互反式连接器的插头部完全接收在所述连接器插座部内的动作而从第一状态改变到第二状态。
特别是,参考图5,可释放的卡扣机构包括一个卡扣齿部(220A),该卡扣齿部安装在可弹性弯曲的臂部(23A)的远端(22A)的向内表面上,该臂部形成为延伸进入并穿过形成在插座部的侧壁(每侧一个)内的缝隙(21A)。臂部平行于插座部的孔的纵向轴线延伸,并且从其连接到缝隙(21A)的周边边缘的近端延伸,该周边边缘最靠近插座部的孔开口。卡扣齿部(220A)从臂部分的向内表面横向地朝着闭合部(14A)的相对的侧表面突出,以便安置在形成于闭合部的侧表面中的往复形状的凹槽(24A)内。卡扣机构的卡扣齿部(220A)和卡扣机构的凹槽(24A)之间的这种机械接合将闭合部(14A)保持在相对于插座部(12A)的位置,以防止闭合部相对于插座部的位移,并将闭合部保持在覆盖/闭合连接器的流体流动开口(26A)的位置。
可释放的卡扣机构可以包括抵接表面,所述抵接表面被配置成当被接收在所述连接器的插座部内时由所述互反式连接器的插头部邻接,并且所述可释放的卡扣机构可操作以响应于所述可释放的卡扣机构与所述互反式连接器的插头部之间的邻接而从所述第一状态改变到所述第二状态。
连接器的插座部还包括可释放的卡扣机构的倾斜抵接表面(220B)。这采取了位于臂部(22A)的向内呈现的表面上的斜坡结构的形式,该表面也承载卡扣齿部(220A)。倾斜抵接表面呈现连续的抵接表面,该抵接表面从臂部的向内呈现的表面平滑地上升并且与卡扣齿部(220A)的顶表面的外围边缘相交(重合)。每个可释放的卡扣机构被配置为使得互反式连接器的插头部(13B)的两个楔形体(20A)中的相应一个的端子尖端从连接器的插座部内抵靠倾斜抵接表面(220B)(即横向延伸穿过闭合部的凹入槽(124A)),随着楔形尖端朝向所述凹入槽的终端抵接表面(128A)前进。随着这种推进的进行,楔的尖端推动倾斜抵接表面的部分(见力F1),该部分沿着该抵接表面上的“斜坡”形状进一步增加,更靠近斜坡的“顶部”,该“顶部”与卡扣齿部(220A)的顶面邻接。这越来越多地促使可弹性弯曲的臂部(23A)对推动力作出反应,从而在远离前进的楔形尖端的横向向外的方向上弯曲(参见力F1)。该弯曲动作将卡扣齿部(220A)从卡扣机构的凹槽(24A)中移出,从而释放卡扣机构并允许闭合部(14A)在其尖端抵靠包含前进楔的凹入槽的终端抵接表面(128A)时移位到插座部(12A)中。
以这种方式,通过将互反式连接器的插头部完全接收在连接器的闭合部内的动作,将卡扣机构从第一状态改变到第二状态。闭合部包括支承表面,该支承表面被配置成当被接收在连接器的插座部内时,接收来自互反式连接器的插头部的推动力,用于移动闭合部以露出连接器的流体流动开口。如上所述,闭合部的支承表面被配置为使得其在不在可释放的卡扣机构从第一状态改变到第二状态之前接收来自互反式连接器的插头部的推动力。
图10a、10b和图11显示了连接器及其互反式连接器的视图,以及单独的闭合部(14A)的视图(图10b)。请注意,在图10a和图11中,为了提高清晰度,没有示出连接器的流体流动通道的软管连接喷嘴部分(17A、17B)。
插座部(12A)的孔的横向尺寸(即宽度和高度)是锥形的,使得插座部的孔的开口的直径超过沿孔轴向进一步延伸的孔的内部横向尺寸(亦即宽度和高)。这意味着,当闭合部沿着插座部的孔前进时,在互反式连接器的插头部(13B)的推动下,孔表面越来越多地推动连接器的闭合部的相对表面。这用于在垂直于插座部(12A)的纵向轴线并平行于连接器的流体流动部(11A)的长轴的方向上横向压缩插座部(12)。因此,当互反式连接器的插头部(13B)沿着插座部的孔前进时,压缩闭合部的内孔表面类似地越来越多地推压/抵靠互反式连接器的插座部(13A)的相对表面。这促使连接器的流体流动通道部朝向互反式连接器的流体流动通道部。
闭合部(14A)的压缩通过在闭合部的每个横向侧壁中提供弹性可变形悬臂弹簧臂结构来促进。特别地,两个平行的悬臂弹簧臂(127A)连接盖部的相对的上平台和下平台(125A、126A)。上平台和下平台通常是平面的并且相互平行,并且在平行于流体流动部(11A)的纵向轴线的方向上彼此间隔开。它们形成闭合部的上部(125A)和下部(126A),其中上平台(125A)的外表面也提供用于直接(但可移动地)覆盖连接器的流体流动开口(26A)的闭合表面。弹性可变形悬臂弹簧臂结构(127A)的一端在靠近闭合部(14A)的孔的开口的位置处连接到盖部的上平台(125A),而弹性可变形悬臂弹簧臂结构(127A)的另一端在轴向上位于闭合部(14A)的孔内的同一侧的位置处连接到盖部件的下平台(126A)。这允许弹性可变形悬臂弹簧臂结构在对角地横向于闭合部在其移位到连接器的插座部的孔中时所经历的压缩力的方向上延伸。因此,这个对角线方向与悬臂弹簧臂结构的弹性“弹性”作用的操作相一致。
图10b显示了单独的闭合部的近距离直接视图。该视图示出了闭合部的隐藏表面部分(134A、135A),该隐藏表面部分在使用中被设置为当连接器未连接到互反式连接器时覆盖流体流动开口(26A)。闭合部的可弹性变形的性质允许闭合部弹性地推动隐藏表面抵靠围绕流体流动开口的外围边缘的流体流动通道的部分,通过该性质,闭合部能够在插座部内沿横向于隐藏表面部分的方向被压缩。隐藏表面部分包括平的圆形浮凸部(134A),该圆形浮凸部由表面起伏斜坡结构(135A)外接,该表面起伏斜坡结构将圆形浮凸部连续地连接到隐藏表面的周围部分。浮凸部被配置为当连接器未连接到互反式连接器时从隐藏表面部分(134A)的周围部分在进入流体流动开口(26A)的方向上突出,从而实际上通过流体流动开口稍微插入到流体流动通道开口中。
闭合部(14A)在与流体流动开口交叉的方向上的位移导致表面起伏斜坡结构(135A)越过流体流动开口(26A)的邻接周边,从而使闭合部的隐藏表面部分在远离流体流动开口的方向上位移。表面起伏斜坡结构是环形的,或者在其他示例中是半圆形的,并且沿着隐藏表面延伸以限定与流体流动开口的外围边缘的形状往复的形状。如上所述,闭合部的可压缩性允许其响应于表面起伏斜坡结构而在远离流体流动开口的方向上弹性地压缩,该表面起伏斜坡在闭合部被互反式连接器的推进的插头部推进到插座部中时越过流体流动开口的邻接外围边缘。这具有从插座部(12A)的内孔表面分离除了圆形浮凸部(134A)之外的闭合部(14A)的隐藏表面的那些部分的有益效果,使得这些其他表面在该位移期间不会被拖过流体流动开口的外围边缘。这意味着,可能积聚在这些其他表面上的任何污染物都不会转移到流体流动开口的外围边缘。
插头部(13A)和插座部(12A)位于流体流动通道部(11A)上,与流体流动开口(26A)的相对的相应侧相邻,在横向于流体流动通道部的轴线的方向上分开。此外,插头部和插座部位于流体流动通道部上,与流体流动开口的相对的相应侧相邻,在沿着流体流动通道部的轴线的轴向方向上分离。如上所述,连接器和互反式连接器两者的流体流动开口、插座部和插头部被配置为使得连接器可连接到互反式连接器,以将其各自的流体流动通道的纵向轴线定位为相互同轴对准。如上所述,连接器的插头部优选地被配置为插入到互反式连接器的插座部中以与之连接,使得连接器的流体流动通道部被推压抵靠互反式连接器的流体流动通道部,以将各个流体流动开口推压在一起。
图11显示了图10a所示的连接器部件和互反式连接器部件的更近的直接视图,但为了更清楚,省略了每个连接器部件的闭合部。该视图更详细地显示了每个连接器的插座部的内部,这些内部支承着图5中所示的可释放的卡扣机构(22A、22B和220A、220B)的倾斜抵接表面(220B)。
图12a和12b示出了根据本发明另一实施例的连接器的透视图,其中上述结合图4和图9描述的一对卡扣配合闩锁机构(18A,19A)由不同的一对卡扣配合闩锁机构(230A、240A)代替,每个卡扣配合闩锁机构整体形成在相应连接器的外表面上用于将连接器和互反式连接器保持在附接状态下。卡扣配合机构中的每一个都包括弹性柔性突出的夹子部(240A,和在互反式连接器上相同的240B),该突出的夹子部从其附接到流体流动通道的外表面的近端沿在插头部(13A)上延伸并平行于插头部的纵轴的方向横向突出,终止于其远端,该远端承载指向插头部(13A)的相对表面的末端齿或倒钩结构。突出的夹子部与插头部的相邻表面间隔开一定的间隔,该间隔的尺寸被确定为将互反式连接器(12B)的插座部的壁紧密地配合在其中。互反式连接器的该壁包含凹口结构(230B,和在连接器上相同的240A),其尺寸设置成当连接器和互反式连接器完全连接在一起时,以卡扣配合的方式接收突出的夹子部的终端齿/倒钩结构,从而将连接器保持在一起。连接器和互反式连接器都具有设置在连接器的流体流动开口的一侧(横向和纵向)的一个弹性柔性突出的夹子部(240A,和在互反式连接器上相同的240B)的这种构造,以及设置在该流体流动开口的另一侧(横向和纵向)的一个凹口结构(230B,和在连接器上相同的240A)。
每个柔性突出的夹子部被设置在偏移到包含相应连接器的流体流动开口的平面的一侧的位置处。类似地,每个凹口结构被设置在与包含相应连接器的流体流动开口的平面的相对侧偏移的位置处。夹子部的偏移与凹口结构的偏移匹配(尽管相对于平面在相反的方向上),使得当连接器的插头部被对准以插入到互反式连接器的插座部中时(反之亦然),连接器的夹子部与互反式连接器的凹口结构对准(反之亦然)。在流体流动通道部(11A,11B)的每一侧(相对侧)提供以这种方式偏移的凹口结构和夹子部,以便在流体流动通道部的任一侧提供卡扣配合闩锁机构。如图16b所示,当连接器和互反式连接器完全连接,并且两个卡扣配合闩锁机构都完全接合时,这可以防止连接器和互反式连接器的横向和旋转运动。
图13a至13d显示了当连接器和互反式连接器连接在一起时,两个连接器的一系列的中间位置。图14a和14b还显示了当两个连接器连接在一起时,互反式连接器的倒数第二个位置和最终位置。
特别地,连接器和所述互反式连接器(230A、230B)的凹口结构为通孔,该通孔可通过从插座部的外表面形成的弹性柔性突出的夹子部(240A,和在互反式连接器上相同的240B)的齿/倒钩结构和形成在连接器和互反式连接器的闭合部(14A,14B)的终端处的内部弹性柔性突出的夹子部(235A,和在互反式连接器上相同的235B)同时接近。每个内部弹性柔性突出的夹子部包括弹性柔性的突出部,该突出部从其连接到闭合部的末端的近端突出穿过闭合部的孔的末端,到其远端/尖端,该远端/尖端没有连接到任何东西,而是设置在包含闭合部的插座部的凹口结构内。当处于未移位状态时,连接器和互反式连接器的闭合部被定位为使得内部弹性柔性突出的夹子部的远端与相应的凹口结构接合,以将闭合部保持在插座部的孔内的适当位置,并覆盖连接器的流体流动开口。
然而,如图13c所示,在插入另一个这样的连接器的插头部(13A,13B)时,插入的程度达到插入的插头部的末端从闭合部的孔内向内压靠内部弹性柔性突出的夹子部(235A,和在互反式连接器上相同的235B)。响应于来自抵接插头部的这种挤压或推动力,内部弹性柔性突出的夹子部的抵接表面能够围绕其近端旋转,从而使其远端远离凹口结构(230A、230B)移位。这是通过闭合部在由闭合部的相对较薄的部分形成的弯曲区域(236A,236B)处的弯曲作用来实现的,在该弯曲区域处,内部弹性柔性突出的夹子部的近端连接到闭合部的邻接部分。该过程如图15a和15b所示。
参考图15a和15b,图16a和16b,以及图17a、17b和17c,更详细地显示了闭合部(14A)在穿过流体流动开口的方向上的位移过程。这导致表面起伏斜坡结构(135A)越过流体流动开口(26A)的邻接周边,从而使闭合部的隐藏表面部分在远离流体流动开口的方向上移位。如上所述,表面起伏斜坡结构是环形的,或者在其他示例中是半圆形的,并且沿着隐藏表面延伸以限定与流体流动开口的外围边缘的形状往复的形状。如上所述,在闭合部被互反式连接器的推进的插头部推进到插座部中时,闭合部的可压缩性允许其响应于表面起伏斜坡结构越过流体流动开口的邻接外围边缘而在远离流体流动开口的方向上弹性地压缩。这具有从插座部(12A)的内孔表面分离除了圆形浮凸部(134A)之外的闭合部(14A)的隐藏表面的那些部分的有益效果,使得这些其他表面在该位移期间不会被拖过流体流动开口的外围边缘。这意味着,可能积聚在这些其他表面上的任何污染物都不会转移到流体流动开口的外围边缘。
远端(235A)离开凹口结构(230A)的脱离允许闭合部沿着插座部的孔移动,从而露出连接器的先前覆盖的流体流动开口(26A)(对于互反式连接器也是类似地),如图16a和17b(部分露出的流体流动开口)以及图16b和17c(完全露出并对齐的流体流动开口)所示。
图18a和18b显示了图12a和12b的连接器(或互反式连接器)的两个透视图。图19显示了图18a和18b的连接器在横截面中的横截面图,该横截面包含流体流动通道和连接器插座部的孔的纵轴。这些视图故意省略了所讨论的连接器的相关闭合部以帮助清楚,以更好地显示围绕连接器的流体流动开口凸起的同心环(250A),同心环包括两个凸起高度和凸起厚度相等的圆环(251A、251B),并且在它们之间的表面中限定了在两个同心环的相对圆周边缘之间限定的具有均匀深度和宽度的槽(253A)。在优选实施方案中,这些环在本发明的无菌方面发挥作用。在优选实施例中,围绕流体流动开口(26A,或互反地26B)外围的连接器的流体流动部的表面承载至少一个,可选地承载两个(如图18a和19所示),或者可选地,承载三个或更多个这样的同心表面凸起,每个凸起限定了流体流动部的凸起表面材料的环(例如圆形),该凸起表面材料被构造成当流体流动开口被关闭并且连接器未连接到互反式连接器时抵靠连接器的闭合部的相对表面。
如上所述,每个环都可以被视为一个“凸块”,当移位的闭合部在连接到互反式连接器的过程中移位时,移位的闭合部大部分穿过该凸块。在连接过程中,当移位的闭合部被推过流体通道开口时,在凸起上“碰撞”的物理作用可使其松动并擦拭其邻接面上的任何碎屑(如污染物)。如图18a和19所示,当提供两个或多个同心的这种环形凸起时,擦拭掉的碎屑可以自然地收集在两个同心环之间形成的槽内。
图20a和20b显示了图1a和图1b所示连接器设计变体的透视图(图20a)和横截面图(图20b),其中流体流动通道部100A的纵向流体流动轴线与插座部的孔(10A)的轴线倾斜。连接器的插头部(3A)、插座部(2A)和闭合部(4A)以及连接器的所有其他部分(及其互反地)的位置如上文参考图2a和2b所述。图21a和图21b显示了图20a和图20b的连接器连接到互反地这种连接器时的透视图(图21a)和横截面图(图21b)。
图22a和22b显示了图20a和图20b所示连接器设计变体的透视图(图22a)和横截面图(图22b),其中连接器的插头部(3A)具有一对平行的、具有相等长度和宽度的细长指状部分(301A、302A),并且每个指状部分以平行相对的方式横向地彼此间隔开均匀的间隔(306A),该间隔的尺寸被确定为允许每个指状部响应于施加到它们的横向力而朝向另一个指状部弹性地弯曲。每个指状部分从其各自的近端延伸,该近端连接到插头部(3A)的与连接器的流体流动部(100A)相邻的表面,并且终止于由半个半球形表面(303A、304A)限定的锥形远端,该半个半球形表面设置成径向和纵向向外呈现半个半球形支承表面。
每个指状部分在平行于连接器的插座部的孔(10A)的轴线的方向上延伸。一对指状部分的尺寸被共同地确定为完全插入穿过沿闭合部(400A)的内部轴向形成的通孔(401A)。通孔的轴线与包含闭合部的插座部的孔(10A)的轴线同轴。插座部(2A)具有包括通孔(200A)的终端壁,通孔的圆周外围边缘的尺寸被设定为当指状部分完全插入到插座部(2A)中并且插头部(3A)已经将闭合部(400A)从流体流动开口(26A)完全移位以完全露出流体流动开口时,同时接收和容纳位于位于插头部的每个指状部分(301A,302A)的端部处的两个相邻的端部的半个半球形支承表面(303A,304A)。
当连接器和互反式连接器处于该相对位置时,在互反式连接器的每个指状部分的径向外侧表面中形成的靠近其远端缺口凹痕(305A),被配置为与连接器的插座部(2A)的孔的终端壁的通孔(200A)的相邻圆周周缘接合。同时,在连接器的指状部分和互反式连接器的插座部的孔的终端壁的通孔的周缘边缘之间发生往复情况。在连接过程中,当两个连接器被推到一起时,位于插头部的每个指状部分的端部处的两个相邻的端部的半个半球形支承表面同时支承在连接器的插座部的孔的端子端壁的通孔的周向周缘上。支承表面(303A、304A)的半球形锥形将施加以使连接器的闭合部移位的轴向推力转换为横向弯曲力,用于在支承表面“越过”插座部的孔的终端壁的通孔(200A)的周向外围边缘的局部时,使每个相应的指状部分朝向另一个弯曲。一旦给定指状部分上的缺口凹痕与通孔的周向外围边缘的局部部分对准,则在卡扣配合动作中,缺口凹痕与周向外围边缘的局部部分接合(接收)。这限定了用于将两个连接器保持在连接状态的机械锁闭机构。
连接器(及其互反式连接器)的所有其他部件如上文参考图20a和20b所述。图23a、23b和23c显示了图22a和22b的连接器在连接到互反式连接器时的一系列透视图,连接器处于连接的渐进阶段(图23a和23b)和完全连接的最终状态(图23c)。图24a和24b显示了当连接器和互反式连接器处于图23b所示的连接的渐进阶段(图24a)和图23c所示的完全连接的最终状态(图24b)时的横截面图。
图25a、25b和26显示了上文参考图13a至图19描述的连接器的某些方面的替代设计的示例。如图25b所示,闭合部(14A)有两个相对的弯曲侧壁(1270A),在闭合部的相对的上平台部(1272A)和下平台部(1271A)之间延伸。上平台部和下平台部通常是平面的并且相互平行。上平台部和下平台部在平行于流体流动部(11A,26A)的纵向轴线的方向上彼此间隔开。这些上平台部和下平台部形成闭合部的上部和下部。上平台(1272A)的外表面提供闭合表面(例如隐藏表面),用于直接(但可移动地)覆盖连接器的流体流动开口(26A)。相应的可弹性变形的弯曲侧壁结构的顶部连接到闭合部的上平台,并且相应的可弹性变形的弯曲侧壁结构的另一端在同一侧连接到闭合部的下平台。曲面包括在一个平面中的曲率半径,该平面基本上垂直于闭合部和插座部的孔的纵向轴线,并且基本上平行于流体流动部的纵向轴线。每个侧壁具有面向闭合部的孔并具有第一曲率半径的内壁表面,以及背向闭合部的孔并具有第二曲率半径的外壁表面,第二曲率半径超过第一曲率半径一个沿着相应侧壁的曲率弧基本上恒定的量。这导致相应的侧壁沿着所述壁的曲率弧具有基本上均匀的厚度。第一和第二曲率半径共享共同的曲率中心,使得外壁表面的弧基本上平行于内壁表面的弧。这允许可弹性变形的弯曲壁结构在横向于闭合部在其移位到连接器的插座部(12A)的孔中时所经历的压缩力的方向上弯曲。因此,该弯曲方向允许壁(1270A)以与所述壁的预先存在的弯曲相一致的方式,响应于所述压缩力而弹性弯曲或弯曲,以实现弯曲壁结构的弹性“弹性”作用的操作。
图25a显示了图25b的连接器(或互反式连接器)的透视图,但省略了闭合部(14A)以提高清晰度和更好地显示浮凸在连接器的表面上的一对平行脊(254A),否则该对平行脊在连接器的流体流动开口(26A)和插头部(13A)之间的位置处被闭合部(当未移位时)覆盖。该对平行脊(254A)包括两条具有相等浮凸高度和浮凸厚度的线性平行脊线(255A,256A),并且在它们之间的表面中,它们限定了在两条平行脊线的相对的线性平行边缘之间限定的具有均匀深度和宽度的槽(257A)。在优选实施方案中,这些平行脊线在本发明的无菌方面发挥作用。在优选实施例中,在将连接器连接到互反式连接器的动作期间,当互反式连接器的流体流动开口(26B)被推入与连接器的相对的流体流动口(26A)对齐/对准时,平行脊线压靠/刮擦围绕该互反式连接器的流体流动部的外围的表面。此刮擦动作旨在清除刮擦表面的污染物。
图27显示了如上所述的连接器的一部分的视图,但为了清楚起见,未显示闭合部(14A),还包括横向缓冲构件(500),该横向缓冲构件沿着连接器的台阶结构(258A)连接到连接器上,该台阶结构由连接器的相邻表面之间的偏移形成,其中插头部(13A)的底部与连接器的其余部分相交。横向缓冲构件沿着台阶结构的整个长度延伸,并且定位在插头部(13A)的紧邻台阶结构表面部分上。台阶结构的高度“Z”(见图25a和25b)与闭合部(14A)的下平台部(1271A)的厚度“Z”基本匹配。类似地,横向缓冲构件(500)的高度“Z”也基本上与台阶结构的高度和闭合部的下平台部(1271A)的厚度“Z”匹配。在这个意义上,横向缓冲构件(500)用作台阶结构(258A)的纵向延伸部,在将连接器部分连接到互反式连接器部分的过程中,互反式连接器的闭合部(14B)的下平台部可以在台阶结构上滑动。
横向缓冲构件由可压缩、柔性的和/或可弹性变形的材料(例如,具有显著的弹性)形成。它包括一个前表面和一个后表面,横向空隙(501A;图28A-D)在前表面和后表面之间延伸,该横向空隙沿着横向缓冲构件的纵轴延伸,并延伸穿过横向缓冲构件所在的插头部(13A)的相对表面部分,并暴露于该相对表面部分。插头部(13A)的相对表面部分用于覆盖横向空隙。最靠近台阶结构的横向空隙的内边缘被定位成牢固地邻接由台阶结构形成的角部,在该角部处横向空隙与插头部(13A)的表面相遇,以保持横向缓冲构件。相反,距离台阶结构最远的横向空隙的前缘被定位并配置成响应于在该方向上施加到其上的压缩力(504)而在朝向横向空隙的内边缘的方向上在插头部(13A)的表面上滑动。其结果是压缩横向空隙以在压缩方向上缩小横向缓冲构件的宽度,该压缩方向垂直于缓冲构件的长轴并朝向流体流动开口(26A)。
横向缓冲构件用作给定连接器部分上的台阶结构和互反式连接器的闭合部上的下平台部(1271A)之间的界面。横向缓冲构件的前表面包括倾斜表面部(506),该倾斜表面部是前表面的最靠近(并且倾斜于)连接器的闭合部的相邻下平台部(1271A)的平坦表面的部分。与倾斜表面部分相邻的是直立的前表面部分(501),该直立的前表面部分是前表面的离连接器的下平台部(1271A)的平坦表面最远(并且相对于该平坦表面垂直)并且最靠近插头部(13A)的相邻表面的部分,横向缓冲构件定位在该相邻表面上。外槽(502)形成在直立前表面部分(501)内,并且其尺寸被确定为接收从互反式连接器的闭合部(14B)的前缘突出的大致往复尺寸的舌状部(350B;图28A-D)。外槽(502)的位置使得当连接器和互反式连接器在如上所述的连接它们的动作期间被带到一起时,互反式连接器的闭合部(14B;或互反地,14A)的舌状部(350B)变得与连接器的外槽(502A)对准。如图28A-D的一系列截面图所示,正是在该连接过程中,并且由于上述对准,互反式连接器的舌状部能够通过接收横向缓冲构件的外槽(502)向横向缓冲构件施加压缩力(504)。
横向缓冲构件还包括被覆盖的表面部分(507;也参见图29的507A和507B),当连接器未连接到互反式连接器时,该表面部分被连接器的闭合部(14A)保护性地覆盖并物理接触。在图27中,为了清晰起见,未显示连接器的闭合部(14A),以露出被覆盖的表面部分(507)。横向缓冲构件被配置为使得当横向空隙的前缘响应于在该方向上施加到其上的压缩力(504)而在朝向横向空隙的内边缘的方向上在插头部(13A)的表面上滑动时,所产生的横向空隙的压缩使横向缓冲构件的宽度变窄,在其上更靠近插头部(13A)的相对表面部分的位置处具有增加的效果。其结果是使直立的前表面部分(501)朝向插头部(13A)的表面倾斜,并使倾斜的表面部分(506)朝向施加压缩力的互反式连接器的闭合部(14B)的相对表面倾斜(504)。
横向缓冲构件的这种倾斜变形导致被覆盖的表面部分(507;也参见图29的507A和507B)从与其物理接触的闭合部(14A;或互反地14B)的保护性覆盖表面剥离。倾斜表面部分(506)最终向互反式连接器的闭合部(14B)的相对表面充分倾斜,使得倾斜表面部分的最上边界(506)与新暴露的被覆盖的表面部分(507;另见图29的507A和507B)邻接,与互反式连接器的闭合部(14B)的相对表面接触。结果是横向缓冲构件的前表面的在倾斜表面部分(506)的最上边界和包含互反式连接器的力供应舌状部的外槽(502)之间延伸的那些部分被封闭,密封(例如气密密封)并包含在由横向缓冲构件的前表面的相对部分和互反式连接器的闭合部(14B)的抵接表面限定的截留体积内。
此操作的一个关键好处是关闭、密封并包含可能积聚在连接器和互反式连接器表面上的任何污染物,这些污染物现在处于截留体积内,同时,暴露出之前在闭合部(14A)的保护性覆盖表面下的清洁表面(507;另请参见图29的507A和507B)。当然,同样的原理也适用于互反式连接器的相应表面部分。这种益处在本发明的需要减轻污染的临床和其他应用中是重要的,因为连接器的截留表面部分以及清洁的表面部分随后在穿过连接器和互反式连接器的流体流动通道的开口(26A,26B)的方向上移动,因为这两者在连接过程中被推动在一起,如上所述并且在下文中更详细地描述。在连接之前,横向缓冲构件的前表面部分和闭合部(14B)的抵接表面暴露于环境污染物。在连接过程中,如果这些污染物没有以这种方式被封闭、密封和容纳,则这些污染物可能从被污染的表面中的任何一个落入流体流动通道的开口(26A、26B)中。
图28A、28B、28C和28D显示了由图27的两个连接器形成的连接器组件的互连过程的截面图。这些图显示了第一个位置(图28A),在该位置,连接器和互反式连接器在连接前对齐。可以看到,横向缓冲构件(500A、500B)的前表面部分和闭合部(14A、14B)的舌状部(350A、350B)处及其周围的暴露表面暴露于环境污染物。在互连过程中的第二个位置(图29),插头部(13A,13B)插入连接器组件的两个连接器的闭合部(14A,14B)中。闭合部(14A,14B)的舌状部(350A,350B)接近横向缓冲部件(500A,500B)的外槽(502)。互反式连接器的闭合部(14A,14B)的舌状部(350A,350B)与连接器和互反式连接器的外槽(图27的502;也参见图28A和28B的502A和502B)对齐。在第三个位置(图28C),互反式连接器的闭合部(14A,14B)的舌状部(350A,350B)与连接器和互反式连接器的外槽(图27的502;也参见图28A和28B的502A和502B)接合。在第四个位置(图28C),互反式连接器的闭合部(14A,14B)的舌状部(350A,350B)压在连接器和互反式连接器的外槽(图27的502;也参见图28A和28B的502A和502B)上,向它们施加力(504),使其变形,如上所述。横向缓冲构件(500A、500B)的这种倾斜变形导致被覆盖的表面部分(507)从与其物理接触的闭合部(14A、14B)的保护性覆盖表面剥离。
图29在连接器组件互连过程的类似横截面图中更详细地显示了该过程。图29中的插图“阶段1”对应于图28C中所示的第三个位置的情况。图29中的插图“阶段2”对应于图28D中所示第四个位置的情况。图中的插图“阶段3”显示了第五个也是最后一个位置,在该位置,横向缓冲构件的倾斜变形最大,并且其被覆盖的表面部分(图27的507;也见图29的507A和507B)已经从与其物理接触的闭合部(14A,14B)的保护性覆盖表面上剥离。倾斜表面部分(图27的506;另请参见图28A-C的506A和506B)已向相邻(连接的)连接器的闭合部(14A,14B)的相对表面充分倾斜,使得倾斜表面部分(图27的506;另请参见图28A-C的506A和506B)的最上边界与相邻连接器的闭合部的相对表面接触。横向缓冲构件的前表面的那些部分在倾斜表面部分(图27的506;也参见图28A-C的506A和506B)的最上边界和包含相邻连接器的舌状部(350A、350B)的外槽(502)之间延伸,被封闭、密封并包含在截留体积(600A、600B)内。同时,暴露出先前在闭合部(14A,14B)的保护性覆盖表面下的清洁表面(600C)。
图30A、30B、30C和30D显示了由图27的两个连接器形成的连接器组件的互连过程的横截面图,如上文参考图28A、28B、28C、28D和29所述。图30A中所示的连接阶段与图29中“阶段2”所示的情况相对应。这里,插头部(13A,13B)插入到连接器组件的两个连接器的闭合部(14A,14B)中。同时,形成在给定连接器(或互反式连接器)的闭合部(14A,14B)内的凹口部分237A与形成在相邻互反式连接器(或连接器)的插头部(13A,13B)的表面内的卡扣部分(13D)接合,使得后者不会从前者缩回。
这意味着,仅可以将插头部(13A,13B)向前插入到闭合部(14A,14B)中。这种向前的插入将连接过程从图29的“阶段2”推进到“阶段3”,从而横向缓冲构件(500A、500B)的倾斜变形保证并导致被覆盖的表面部分(图27的507;也参见图29的507A和507B)从与其物理接触的闭合部(14A、14B)的保护性覆盖表面上剥离。
在连接过程中的这一点上,相邻的互反式连接器(或连接器)的插头部(13A,13B)的远端(13C)抵靠内部弹性柔性突出的夹子部(235A,和在互反式连接器上相同的235B),该突出的夹子部穿过连接器(和类似的互反式连接器)的闭合部(14A,14B)的孔形成。连接器(对互反式连接器也是类似地)的凹口结构(230A),弹性柔性突出的夹子部的远端自由端突出到凹口结构中,以相对于包含闭合部的连接器保持闭合部。每个内部弹性柔性突出的夹子部包括弹性柔性的突出部,该突出部从其连接到闭合部的近端延伸穿过闭合部的孔,到其远端/尖端,该远端/尖端没有连接到任何东西,而是设置在包含所述闭合部的插座部的凹口结构内。当处于未移位状态时,连接器(或互反式连接器)的闭合部被定位为使得内部弹性柔性突出的夹子部的远端自由尖端与相应的凹口结构接合,以将闭合部保持在插座部的孔内的适当位置,以覆盖所述连接器的流体流动开口。
然而,如图30B所示,当插入另一个这样的连接器的插头部(13A,13B)时,插入的程度达到插入的插头部的末端从闭合部的孔内压靠内部弹性柔性突出的夹子部(235A,和在互反式连接器上相同的235B)。响应于来自抵接插头部的这种挤压或推动力,内部弹性柔性突出的夹子部的抵接表面能够围绕其近端旋转,从而使其远端自由端远离凹口结构(230A)。这是通过闭合部在由闭合部的相对较薄的部分形成的弯曲区域(236A,236B)处的弯曲作用来实现的,在该弯曲区域处,内部弹性柔性突出的夹子部的近端连接到闭合部的邻接部分。在该阶段,闭合部(14A,14B)通过被插头部(13A,13B)进一步推动而沿着相关插座部的孔自由移动。这与图29所示的“阶段3”相吻合。
图30C和30D显示了插头部(13A,13B)进一步推动闭合部(14A,14B)的中间状态(图30C),其中截留体积(600A,600B)穿过连接器的流体流动通道(26A,26B)的孔,以及最后阶段(图30D),在该阶段中实现完全连接,并且截留体积(600A、600B)包含在与连接器的流体流动通道(26A、26B)隔离的连接器组件内。在实现该最终连接阶段的同时,互反式连接器的保持夹(13E)接合连接器上的卡扣,并且类似地,连接器的保持夹(240B)接合互反式连接器上的卡扣(550A),以将互反式连接器锁定到连接器。
图31A、31B、31C和31D显示了由图29的两个连接器形成的连接器组件的互连过程中使用的连接器部件的视图。再次参考图27,该图显示了两个平行纵向缓冲构件(508)中的一个的视图,每个纵向缓冲构件都能够在每个连接器的围绕其各自流体流动开口(26A,或互反地26B)的部件的纵向侧同时形成侧密封。纵向缓冲构件被配置为在连接器保持未连接的同时相对于连接器的相对闭合部的邻接侧具有弹性柔性/适形,并且在形成两个连接器之间的连接的过程期间和之后,相对于相对的互反式连接器的互反式纵向缓冲构件的抵接表面是弹性柔性/适形的。特别地,纵向缓冲构件被配置为与进入的互反式连接器的纵向缓冲构件碰撞并相对于纵向缓冲构件变形,从而在围绕连接器的相应流体流动开口(26A,或互反地26B)的闭合部的基部周围形成外周密封(例如,气密密封)。这确保了两个连接器中的任何公差差异被吸收,并且在闭合部的基部移动并暴露出围绕流体流动通道的内部密封/接触面之前,在闭合部周围形成完全闭合的系统,因为这些通道被对齐和接触以形成互连的流体流动通道。这有助于闭合部的侧面在密封/接触面接触时防止污染物进入密封/接触面的能力。
圆形环(510)或多个环(250A)浮凸在连接器的流体流动开口(26A)周围。在优选实施方案中,该环在本发明的无菌方面发挥作用。在优选实施例中,围绕流体流动开口(26A,或互反地26B)外围的连接器的流体流动部的表面承载至少一个,可选地承载两个(如图18a和19所示),或者可选地,承载三个或更多个这样的同心表面凸起,每个凸起限定了流体流动部的凸起表面材料的环(例如圆形),该凸起表面材料被构造成当流体流动开口被关闭并且连接器未连接到互反式连接器时抵靠连接器的闭合部的相对表面。如上所述,当连接器完全连接到互反式连接器时,这种环可以被视为支承表面,互反式连接器的相应环可以密封地压靠在该支承表面上。当相应的环对齐时,一个连接器的环(一个或多个)抵靠另一连接器的环的压力改善了它们之间的密封接触界面。纵向缓冲构件(508)与横向缓冲构件(500)共同形成边缘缓冲组件,该边缘缓冲组件沿着围绕其各自的流体流动开口(26A,或互反地26B)的每个连接器的部件的连续三个边缘延伸。
纵向缓冲构件(508)可以由与横向缓冲器(500)相同的材料形成,优选地与横向缓冲器一体形成为一个部件,尽管纵向缓冲构件可以是与横向缓冲器分开形成的单独部件,每个部件都是独立的插入件。两个纵向缓冲构件可以优选地在横向缓冲器的相对的相应端部处与横向缓冲器会合或接合。如示例所示,会合或接合的方向可以基本上垂直于横向缓冲器的轴线。在限定横向缓冲器和两个纵向缓冲构件的向外呈现的支承表面相遇的位置的边缘缓冲器组件的拐角处,边缘缓冲组件的外表面倾斜以形成斜坡表面部分(509),限定边缘缓冲组件的表面区域,该表面区域具有介于横向缓冲器的的外表面的休止角和相邻纵向缓冲器的外表面的休止角之间的休止角(其可以基本上垂直于横向缓冲器的表面)。斜坡表面部分(509)被配置为当两个连接器一起进行连接过程时,邻接即将到来的互反式连接器的互反斜坡表面部分。如图34A所示。当连接器的边缘缓冲组件沿着并抵靠互反式连接器的互反边缘缓冲组件的相对纵向缓冲构件纵向滑动时,两个相对斜坡表面的邻接有助于开始纵向缓冲构件的弹性柔性材料的相互压缩过程。
图31A显示了两个相同的连接器,每个连接器的相应插座部(12A,或互反地12B)对齐,以允许另一个连接器的插头部(13A,或互反地13B)进入其相应的闭合部(14A,或互反地14B),从而通过接收来自所接收的插头部(13A、13B)的推动力,可打开地关闭连接器和互反式连接器的流体流动开口(26A,26B)。所接收的推动力使相应连接器的闭合部(14A,14B)在与所述连接器的流体流动开口(26A,26B)交叉的方向上移位,从而露出该连接器的流体流动开口。如上所述,这在两个连接器中同时进行。
每个连接器的插座部的外表面包括两组对称设置的三个连续的横向直立部(601A、602A、603A;或互反地601B、602B、603B),每个直立部在平行于连接器的流体流动通道的轴线的方向上从插座部的相邻表面直立。两组横向直立部以及每组内的三个直立部中的每一个,关于连接器的流体流动通道的位置的相对横向侧和相对纵向侧对称地设置。每个横向直立部限定横向支承脊,该横向支承脊在横向于连接器的插座部和连接器的插头部的纵向轴线的方向上延伸,并且在平行于插座的横向轴线的方向延伸,闭合部(14A,14B)位于该插座的横向轴线内。如下所述,这些横向支承脊的顶部限定支承表面,该支承表面构造成与互反式连接器部分的相对支承表面形成滑动支承界面。
第一组三个横向直立部包括三个纵向分离的直立部,每个直立部位于连接器的流体流动通道的第一外部横向侧。第二组三个横向直立部包括三个纵向分离的直立部,每个直立部位于连接器的流体流动通道的第二外部横向侧(与第一侧相对)。第一组和第二组三个横向直立部中的每一个都包括纵向位于流体流动通道的位置和插头部的位置之间的前直立部(603A;或互反地603B)、与流体流动通道位置纵向对齐的中间直立部(602A;或互反地602B),以及纵向定位的后直立部(601A;或互反地601B),使得流体流动通道的位置分别位于插头部(13A;或互反地13B)和后直立部的位置之间。
图31B、图31C和图31D显示了连接器的插座部(12A;或互反地12B)的视图,其中省略了闭合部(14A、14B)以帮助清晰。插座部的内孔限定了两个相对且相互平行的孔侧壁,每个孔侧壁位于连接器的流体流动部(26A,26B)的纵向轴线的两个相对侧中的相应一侧,孔侧壁通过两个相对并相互平行的由孔侧壁间隔开的孔主壁连接在一起。每个侧壁的内表面限定纵向延伸的支承槽(520B、520A),该支承槽具有在平行于流体流动通道的轴线的尺寸上的槽高度,该槽高度在沿着支承槽远离流体流动开口的位置的增加位置处减小。以这种方式,支承槽逐渐变细,以便随着沿着凹槽进入插座部而变窄。特别地,孔主壁的表面(521A)与包含流体流动开口的主孔壁(即,不具有流体流动开口26A的孔主壁)相对,并且形成纵向延伸的支承槽的边界,相对于包含流体流动开口的相对主孔壁(即具有流体流动开口26A的孔主壁)的表面的平面倾斜。因此,纵向延伸的支承槽的在槽内纵向更深的部分比纵向延伸的支承槽的在凹槽内没有那么深的部分更靠近相对的主孔壁。
给定连接器中的两个纵向延伸的支承槽(520B、520A)中的每一个的倾斜表面的高度和位置被配置为在连接过程中接收并滑动地支承即将到来的互反式连接器的两个前直立部(601A;或互反地601B)中的相应一个。此外,两个纵向延伸的支承槽(520B、520A)中的每一个的倾斜表面延伸超过相应槽的开口,从而形成不包含流体流动开口的孔主壁(即,不具有流体流动开口26A的孔主壁)的悬挑表面部分(604A、604B)。这些倾斜的支承表面延伸部中的每一个都被配置成在连接过程中滑动地支承在即将到来的互反式连接器的两组三个直立部中的相应一个的两个中间直立部和后直立部(603A;或互反地603B)的支承边缘上。因此,如图32A、32B、32C、32D和32E一系列的透视图所示,示出了在连接器组件的互连过程中处于连续位置的两个连接器的透视图,且如图33A、33B、33C、33D和33E的一系列相应横截面视图所示,显示了两个连接器在图32A、32B、32C、32D和32E所示的连续位置的横截面图,前直立部进入插座部底座的倾斜凹槽内部,并将抵靠内部斜坡表面(521A、B)并沿其滑动。在图32A和33A中,两个连接器将接合各自的斜面和直立边缘。在图32B和33B中,两个连接器在纯水平方向上移动到一个位置,在该位置,每个连接器的两个前直立部(601A,601B)与另一个连接器的两条纵向延伸的支承槽(520B,520A)中的每一条的倾斜表面接合。将两个连接器进一步推到一起的向前运动导致两个连接器在平行于每个连接器的流体流动轴线的方向上越来越多地挤压在一起,从而将一个连接器的纵向缓冲构件推压在另一个连接器相对的纵向缓冲构件上,以开始在它们之间形成密封界面。如图32C和33C、图32D和33D、所示,连接器向前推动在一起,以及如图32E和33E所述,显示了以下两个直立部(中间直立部和后直立部)紧靠连接器的外斜面(604A,B)并沿其滑动的点。图32D和33D显示了中间支承边缘(602A、602B)的对接,这同时发生在连接器和互反式连接器上,这样当两者被推到一起时,当一个连接器的中间支承边缘滑动地支承在互反式连接器的外部倾斜支承表面上,它们施加压缩力,该压缩力进一步将一个连接器的纵向缓冲构件压缩抵靠另一连接器的相对纵向缓冲构件并且还将浮凸在两个连接器的流体流动开口(26A、26B)周围的相应圆环(510)的相对部分压缩在一起。图32E和33E显示了后支承边缘(603A、603B)的对接,这同时发生在连接器和互反式连接器上。
这样,两个连接器一起的运动最初是在垂直于每个连接器的流体流动轴线的方向上进行的。如图34B所示,当前直立部(601A,B)进入互反式连接器插座部时,它们将很快开始摩擦内部斜坡部分(521A,B),该内部斜坡部分将以大约3.0度的倾斜角度开始斜坡下降过程。这里,中间直立部(602A,B)进入并摩擦外部斜坡表面(604A,B),紧接着是后直立部(603A,B),以帮助确认大约3.0度的斜坡角。应当理解,倾斜角度可以在大约1.0度和5.0度之间,或者更优选地在2.0度和4.0度之间,例如大约3.0度。
在本发明的优选方面中,连接器可以包括内部横向缓冲构件(511A,511B:图29,30B-D),该内部横向缓冲构件位于插头部(12A,12B)的孔的表面区域内,该表面区域与连接器的表面区域基本共面,外部横向缓冲构件(500)沿着该表面区域定位(或与该表面区域相邻)。内部横向缓冲构件位于流体流动开口(26A,26B)的一侧,该一侧与插头部(13A,13B)和外部横向缓冲构件所处的一侧相对。内部横向缓冲构件被配置为在连接器保持未连接的同时以及在与互反式连接器形成连接的过程中和之后弹性地柔性/适形地抵靠连接器的相对闭合部(14A,14B)的基部的抵接表面。特别地,内部横向缓冲构件被配置为在连接两个连接器的过程中,响应于来自即将到来的互反式连接器的插入插头部(13A,13B)的力,无论相对的闭合部是静止的还是沿着插座部(12A,12B)的孔移动,都滑动地抵靠闭合部的相对表面并使其变形。这有助于在围绕连接器的相应流体流动开口(26A,或互反地26B)的闭合部(14A,14B)的底部周围形成外周密封(例如,气密密封)。
内部横向缓冲器(511)可以由与两个纵向缓冲构件(508)相同的材料形成,并且可以与两个纵向缓冲构件一体形成为一个部件。可选地,内部横向缓冲器(511)可以是与两个纵向缓冲构件(508)分开形成的单独部件,例如作为独立的插入件。内部横向缓冲构件可以优选地在内部横向缓冲器的相对的相应端部处与两个纵向缓冲构件会合或接合。如示例所示,内部横向缓冲构件的轴线方向可以基本上垂直于两个纵向缓冲构件的轴。
在前述说明书中、权利要求中或在附图中公开的特征,以它们的特定形式或以用于执行所公开的功能的手段或用于获得所公开的结果的方法或过程来表达,视情况而定,可以单独地或以这些特征的任何组合,可用于以各种形式实现本发明。
虽然已经结合上述示例性实施例描述了本发明,但是当给出本公开时,许多等效的修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此,以上提出的本发明的示例性实施例被认为是说明性的而非限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对所描述的实施例进行各种改变。
为了避免任何疑问,本文提供的任何理论解释都是为了提高读者的理解。本发明人不希望受到这些理论解释中的任何一种的约束。
本文中使用的任何章节标题仅用于组织目的,不得解释为限制所述主题。在整个说明书中,包括权利要求,除非上下文另有要求,否则词语“包括(comprise)”和“包含(include)”,以及诸如“包括(comprises)”、“包括(comprising)”和“包含(including)”的变体将被理解为意味着包括确定的整数、步骤或整数组或步骤组,但不排除任何其他整数、步骤、或者整数组或步骤的组。必须注意的是,在说明书和所附权利要求中使用的单数形式“(一个)a”、“(一个)an”和“(一个)the”包括复数引用,除非上下文另有明确规定。范围在本文中可以表示为从“大约”一个特定值,和/或到“大约”另一特定值。当表达这样的范围时,另一个实施例包括从该一个特定值和/或到该另一个特定的值。类似地,当值通过使用先行词“(大约)about”被表示为近似值时,可以理解特定值形成了另一个实施例。与数值相关的术语“(大约)about”是可选的,其含义例如为+/-10%。
Claims (22)
1.一种连接器,所述连接器适于通过与互反式连接器的连接而形成穿过其中的流体流动路径,其中,所述连接器和所述互反式连接器均包括:
流体流动通道部,其限定流体流动开口;
插座部,所述插座部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口;
插头部,所述插头部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口,并且在与所述流体流动开口交叉的方向上与所述插座部间隔开,其中所述连接器的插座部被配置为在其中接收所述互反式连接器的插头部以与之连接,使得连接器的流体流动开口与互反式连接器的流体流动开口对准;和,
闭合部,所述闭合部被布置为可打开地闭合所述连接器的所述流体流动开口并且接收来自所接收的所述互反式连接器的插头部的推动力,从而在与所述流体流动开口交叉的方向上位移,以露出所述流体流动开口,使得所述连接器由此能够连接到所述互反式连接器,各自地流体流动开口流体连通。
2.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述闭合部被配置为通过所述位移而移位到所述插座部中。
3.根据权利要求2所述的连接器,其中,所述互反式连接器的插头部被配置为插入所述插座部中,以将移位的闭合部保持在其中。
4.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述连接器包括可释放的卡扣机构,所述可释放的卡扣机构可操作以从被配置为将所述闭合部保持在关闭所述流体流动开口的位置的第一状态改变为被配置为允许所述闭合部的所述位移的第二状态。
5.根据权利要求4所述的连接器部件,其中,所述可释放的卡扣机构被配置为通过将所述互反式连接器的插头部接收在连接器的插座部内的动作,由所述互反式连接器的插头部从所述连接器的插座部内致动,以从所述第一状态改变到所述第二状态。
6.根据权利要求4或5所述的连接器部件,其中,所述可释放的卡扣机构包括抵接表面,所述抵接表面被配置成当被接收在所述连接器的插座部内时由所述互反式连接器的插头部抵接,并且所述可释放的卡扣机构可操作以响应于所述可释放的卡扣机构与所述互反式连接器的插头部之间的所述抵接而从第一状态改变到所述第二状态。
7.根据权利要求6所述的连接器部件,其中,所述连接器的插座部包括所述可释放的卡扣机构的抵接表面。
8.根据权利要求6所述的连接器部件,其中,所述连接器的闭合部包括所述可释放的卡扣机构的抵接表面。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的连接器部件,其中,所述闭合部包括支承表面,所述支承表面被配置为当被接收在所述连接器的插座部内时,不在所述可释放的卡扣机构从所述第一状态改变到所述第二状态之前接收来自所述互反式连接器的插头部的所述推动力。
10.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述连接器的插座部限定用于接收所述互反式连接器的插头部的孔,其中所述孔的开口的直径超过所述孔的内径,当接收在其中时,所述孔抵靠所述互反式连接器的所述插头部,以将所述连接器的流体流动通道部推向所述互反式连接器的流体流动通道部。
11.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述插头部和所述插座部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口的相对的相应侧,并且在横向于所述流体流动通道部的轴线的方向上分离。
12.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述插头部和所述插座部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口的相对的相应侧,在沿着所述流体流动通道部的轴线的轴向方向上分离。
13.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述连接器和所述互反式连接器的所述流体流动开口、所述插座部和所述插头部被配置为使得所述连接器能够连接到所述互反式连接器,以将其各自的流体流动通道的纵轴定位为相互同轴对准。
14.根据前述任一项权利要求所述的连接器,其中,所述连接器的所述插头部被配置为插入到所述互反式连接器的插座部中以与之连接,使得所述连接器中的所述流体流动通道部被推压抵靠所述互反式连接器的流体流动通道部,以将各个流体流动开口推压在一起。
15.根据前述任何一项权利要求所述的连接器,其中,所述闭合部包括隐藏表面部分,所述隐藏表面部分被设置为覆盖所述流体流动开口。
16.根据权利要求15所述的连接器,其中,所述闭合部可弹性变形并在所述插座部内压缩,以将所述隐藏表面弹性地推压在围绕所述流体流动开口的外围边缘的流体流动通道部上。
17.根据权利要求15或16所述的连接器,其中,所述隐藏表面部分包括表面起伏斜坡结构,所述表面起伏斜坡结构被配置为从所述表面起伏斜坡结构突出穿过所述流体流动开口并进入所述流体流动通道,由此,沿与所述流体流动开口交叉的方向的所述位移导致所述表面起伏斜坡结构越过所述流体流动开口的邻接外围边缘从而在远离流体流动开口的方向上移动隐藏表面部分。
18.根据权利要求17所述的连接器,其中,所述表面起伏斜坡结构沿着所述隐藏表面延伸,以限定与所述流体流动开口的外围边缘的形状互反的形状。
19.根据权利要求17或18所述的连接器,其中,所述闭合部可弹性变形,以响应所述表面起伏斜坡结构越过所述流体流动开口的邻接周边而在远离所述流体流动开口的所述方向上弹性压缩。
20.一种连接器组件,包括一对根据前述任一项权利要求所述的连接器,并且其中所述一对连接器中的任何一个连接器是所述一对连接器中的另一个连接器的所述互反式连接器。
21.一种连接器组件,包括连接器和互反式连接器,每个都适于通过连接器与互反式连接器的连接而形成穿过其中的流体流动路径,其中连接器和互反式连接器均包括:
流体流动通道部,其限定流体流动开口;
插座部,所述插座部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口;
插头部,所述插头部位于所述流体流动通道部上,邻近所述流体流动开口,并且在与所述流体流动开口交叉的方向上与所述插座部间隔开,其中所述连接器的以及相应的所述互反式连接器的插座部被配置为在其中接收所述互反式连接器的以及相应地所述连接器的插头部,以与之连接,使得连接器的流体流动开口与互反式连接器的流体流动开口对准;和,
闭合部,所述闭合部被布置为可打开地闭合所述连接器的以及相应的所述互反式连接器的流体流动开口,并且接收来自所述接收的所述互反式连接器的以及相应地所述连接器的插头部的推动力,从而在与所述流体流动开口交叉的方向上位移,以露出所述流体流动开口,使得所述连接器由此能够连接到所述互反式连接器,各自地流体流动开口流体连通。
22.一种用于形成流体流动路径的方法,包括以下步骤:
提供根据权利要求21所述的连接器组件;
将连接器与互反式连接器连接,各自地流体流动开口流体连通。
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