CN117916507A - 可释放端口连接组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可释放端口连接组件，其包括：阴端口构件(2)，其具有沿轴向方向延伸的管状通路(4)；阳连接器(40)，其具有管连接端(42)和端口连接端(44)，管连接端构造用于连接管，端口连接端构造成通过保持棘爪布置被接纳和保持在管状通路(4)中，保持棘爪布置包括在管状通路中径向向内延伸的弹性可位移突起部，突起部构造成一旦阳连接器已经插入到管状通路并且其锁定肩部(46)已经经过突起部时，就接合阳连接器(40)的端口连接端(44)上的向外突出的锁定肩部(46)，其特征在于，突起部形成为能弹性变形的裂口环(20)的周向延伸的内缘(24)，裂口环能滑动地被接纳在形成在管状通路(4)的内壁中的周向凹槽(8)的侧壁(10)之间，其中，凹槽的侧壁(10)相对于轴向方向倾斜，使得在阳连接器(40)的当其插入到管状通路时的运动方向与裂口环(20)的当其由推入到管状通路的阳连接器径向扩张并更深地运动到周向凹槽(8)中的扩张运动方向之间形成锐角倾斜角度，从而使得裂口环(20)在阳连接器(40)更前进深入到管状通路中时径向扩张也沿阳连接器的轴向运动方向运动。

Description

可释放端口连接组件

技术领域

本发明涉及一种可释放端口连接组件，其包括：具有沿轴向方向延伸的管状通路的阴端口构件、具有管连接端和端口连接端的阳连接器，管连接端构造用于将管连接到该管连接端，并且端口连接端构造成通过保持棘爪布置接纳并保持在管状通路中，保持棘爪布置包括在该管状通路中径向向内延伸的可弹性位移的突起部，该突起部构造成一旦阳连接器已经插入到管状通路并且其肩部已经经过突起部，就接合阳连接器的端口连接端上的向外突出的锁定肩部。

背景技术

在US2019/0360624A1中公开了这种类型的可释放端口连接组件。端口连接组件通常用作快速连接组件，其允许阳连接器通过插入式连接来连接到阴端口构件。阳连接器部分是具有管连接端和端口连接端的导管，其中，管连接端构造成连接管，端口连接端构造成通过保持棘爪布置被接纳和保持在阴端口构件的管状通路中。保持棘爪布置包括可弹性位移的突起部，该突起部径向向内延伸到管状通路中，并且构造成一旦阳连接器已经插入到管状通路中并且其肩部已经移位该突起部以允许肩部经过，就接合阳连接器的连接端上的向外突出的肩部，此后，该可弹性位移的突起部返回以接合阳连接器的背侧上的肩部，由此，阳连接器通过插入式连接锁定在阴端口构件的管状通路中。

阳连接器的管连接端在其表面上可以具有所谓的杉树形结构，该杉树形结构适于通过阳连接器的导管的外壁上的杉树形结构来保持管。替代地，管连接端可以构造成推入式管连接器端口，其允许将管推入导管阳连接器，该导管阳连接器在其管连接端起到阴端口的作用，其中，所引入的管被夹持并维持在管连接端的导管内。管连接端的这种推入式管连接器构造例如在WO 2016/041603A1中描述。

本发明中描述的端口连接组件的类型在汽车工业中广泛使用，其中，软管或管必须通过诸如汽车中的液压或气动系统的加压流体系统中的插入式连接经由阳连接器连接到阴端口构件。

许多现有技术的端口连接组件都存在这样的缺点，即不能从阴端口释放阳连接器而不损坏它，从而阻止了重复使用阳连接器。在许多其他情况下，形成阴端口壳体的一部分的螺母必须被拧下并移开，以从阴端口断开阳连接器。

发明内容

本发明涉及一种端口连接组件，其允许将阳连接器从其在阴端口构件处的安装位置释放，并且在移除后允许通过将阳连接器再次插入到阴端口构件中来重新使用阳连接器。到目前为止已知的可释放端口连接组件的缺点是，当阳连接器插入到阴端口构件的通道中时，需要相当大的力来克服突起部的弹性偏置来使突起部移位，使得形成在阳连接器的端口连接端的外壁上的肩部能够经过移位的突起部。一方面，当突起部已经弹性地返回到肩部的背侧之后时，为了实现通过突起部的可靠且安全的锁定，需要突起部的高弹性偏置力，另一方面，这使得将阳连接器连接到阴端口构件的过程对工作者来说是费力的，并且当施加过大的力时也可能导致损坏。

本发明的目的是提供一种可释放端口连接组件，其一方面实现阳连接器在端口构件中的安全锁定，另一方面允许在施加适度力的情况下实现阳连接器到阴端口构件的连接。

该目的通过包括权利要求1的特征的可释放端口连接组件来实现。在从属权利要求中陈述本发明的较佳实施例。

根据本发明，阴端口构件的管状通路中的可弹性位移的突起部形成为可弹性变形的裂口环的周向延伸内缘，即，未闭合而是具有周向间隙的环，使得当阳连接器的较大外直径部分被压入到管状通路中以经过裂口环时，裂口环可以径向膨胀。该裂口环可滑动地接纳在管状通路的内壁中所形成的周向凹槽的侧壁之间，使得当裂口环径向扩张时，裂口环可以沿着侧壁更深地滑动到凹槽中。根据本发明，凹槽的侧壁不垂直于管状通路的轴向方向定向，而是相对于轴向方向倾斜，使得在阳连接器的当其插入到管状通路时的运动方向与裂口环的当其由推动到管状通路中的阳连接器径向扩张并更深地运动到周向凹槽的运动方向之间形成锐角。换言之，周向凹槽并非径向延伸到管状通路的内壁中，而是倾斜的，使得其具有与阳连接器的当其管状通路中前进时的运动方向共同的方向分量。周向凹槽的相对于阳连接器的当其插入到到管状通路中时的运动方向的该定向具有这样的效果，即当裂口环由推动到管状通路中的阳连接器径向扩展时，裂口环更深地运动到倾斜的周向凹槽中，从而由于裂口环进入周向凹槽的运动方向与阳连接器的运动方向之间的锐角而使得裂口环除了其径向延伸外，还沿轴向方向进一步运动到管状通路中。换言之，当裂口环由前进的阳连接器扩张时，裂口环还具有沿轴向方向的运动分量，即沿与阳连接器的当其插入到管状通道时的运动方向相同的方向的运动分量。

裂口环轴向方向的这种运动与前进的阳连接器一起以以下方式引起杠杆效应。由于裂口环在径向扩张的同时也随着阳连接器在其轴向前进方向上运动到一定程度，因此与裂口环必须扩张成纯径向延伸的周向凹槽的情况相比，阳连接器必须前进以完成裂口环的径向扩张的路径长度被扩大。因此，推进阳连接器所需的力、将裂口环进一步径向扩张到倾斜的周向凹槽中所需的力对于被推进的每单位长度的阳连接器而言较低，因为裂口环的完全径向扩张发生在阳连接器运动到管状通路中的较长轴向路径长度上。

因此，工作者可以用中等力将阳连接器推入到阴端口构件的管状通路中至其插入式连接位置。力越低，裂口环在周向凹槽中的运动方向与阳连接器沿轴向方向进入管状通路的运动方向之间的锐角越小。另一方面，锐角越小，阳连接器必须前进以完成裂口环的径向扩张的运动距离越长。

在一个较佳实施例中，开口环设有内周向表面，该内周向表面沿对应于阳连接器的当其插入到管状通路中时的运动方向的方向渐缩。较佳地，裂口环的内边缘由裂口环的渐缩内周向表面的轴向端部分形成。

在较佳实施例中，与周向凹槽的侧壁滑动接触的裂口环的两个轴向端面相对于裂口环的轴向方向以与周向凹槽的侧壁相对于阳连接器的当其插入到阴端口构件的管状通路中使的运动方向的倾斜相同的倾斜角度倾斜。

在较佳实施例中，周向凹槽相对于阳连接器的当插入其时的运动方向的锐角倾斜角度大于10°。

在较佳实施例中，周向凹槽侧壁相对于阳连接器的当插入其时的运动方向的锐角倾斜角度小于80°。

在较佳实施例中，阳连接器的端口连接端设有预密封肩部，该预密封肩部沿轴向方向比锁定肩部更靠近阳连接器的端口连接端的前端定位，使得预密封肩部能够与管状通路中的裂口环的内缘接合以将阳连接器与阴端口构件保持在联接状态，其中，在该联接状态中，阳连接器的端口连接端尚未完全插入到阴端口构件的管状通路中，也并未在管状通路中达成在管状通路中与密封件接触的密封状态。这允许在阳连接器最终被带到完全插入和密封的插入式位置之前，将阳连接器带到与阴端口构件的联接状态，其中，当压力被施加到端口连接组件时，可以通过嘶嘶声来感测连接的联接状态—尚未完全密封的状态。

在较佳实施例中，裂口环的内缘的前端面设有周向径向向外延伸的凹部，该凹部构造成接纳并接合预密封肩部或锁定肩部的边缘部分。

在另一方面，本发明提供了如上所述的可释放端口连接组件和用于将阳连接器从阴端口构件释放的释放工具的组合。释放工具是具有周向间隙的环形构件，该周向间隙大于阳连接器的外直径，使得其能够朝向阳连接器前进以部分地包围阳连接器。环形构件具有由环形内壁部分和径向向外移位的环绕外壁部分限定的横截面轮廓，该环绕外壁部分通过上壁部分连接到内壁部分。内壁部分和外壁部分定尺寸成使得释放工具可以围绕阳连接器放置在阴端口构件上方，并且可以朝向阴端口构件降低，其中，释放工具的外壁部分的外直径允许围绕阴端口构件的上端部适配该外壁部分，其中，内壁部分的内直径大于阳连接器的外直径，并且内壁部分的外直径小于管状通路的开口，使得当释放工具下降到阴端口构件时，内壁部分压抵裂口环，并通过将裂口环进一步推入周向凹槽而使裂口环径向扩张，从而使裂口环的内缘从阳连接器的锁定肩部分离，之后，阳连接器可以通过向上升起并远离阴端口构件而重新运动。

附图说明

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出与释放工具一起的本发明的端口连接组件的分解图；

图2示出与释放工具一起的端口连接组件的立体图；

图3示出端口连接组件的立体图；

图4示出与释放工具一起的端口连接组件的剖视图；

图5示出端口连接组件的裂口环的剖视图；

图6a至图6e示出当端口连接组件的阳连接器被引入到端口连接组件中的阴端口构件以通过阴端口构件内的插入式连接锁定阳连接器时，阴端口构件和阳连接器在一系列步骤中的剖视图；以及

图7a至图7d示出当使用释放工具释放阴端口构件内的阳连接器的插入式连接，并且从阴端口构件移除阳连接器时，端口连接器组件和释放工具在一系列步骤中的剖视图。

具体实施方式

现在将参考图1至图3给出本实施例的端口连接组件的设计的第一概述。图1示出了与释放工具39一起的端口连接组件的分解图。图3示出了处于连接状态的端口连接组件的立体图，图2示出了对应的立体图，其中，释放工具30放置在端口连接组件上方，在该处可以降低到端口连接组件上，以释放端口连接组件的阴端口构件2中的阳连接器40的插入式连接。

端口连接组件包括阴端口构件2和阳连接器40，阴端口构件具有穿过其中的中心管状通路4，阳连接器40连接到阴端口构件2。阳连接器40具有管连接端42和在相反端处的端口连接端44。在图示的实施例中，管连接端42垂直于端口连接端44的导管定向。然而，这只是一个示例性实施例，管连接端42也可以以任何其他角度定向，或者与端口连接端44对准并同轴。此外，在该实施例中，管连接端42具有所谓的“杉树形”设计，其具有用作倒钩以保持已被推到管连接端42上的管的周向脊。然而，管连接端42的杉树形设计仅仅是一个示例，管连接端42可以以其他方式设计，以允许管连接到管连接端42，例如，其可以设计为插入式连接器，管可以被引入到该插入式连接器中以通过夹持环保持在其中，例如在WO2016/041603A1中所述的。

如图4所示，管状通路4具有圆筒状部分，与之相邻的是直径扩大部分，用于接收阳连接器40的端口连接端44的直径扩大部分，下文将进一步描述。在管状通路4的插入开口附近，在管状通路的内壁中形成周向凹槽8，这将在下文进一步详细描述。

端口连接端44构造成插入到阴端口构件2的管状通路4中，现在将参考图4进行描述。在当管连接端44插入道阴端口构件2的管状通路4中时处于前部的端处，在管连接端44的外壁中形成两个周向凹部，这两个周向凹部中分别接纳第二密封环52和第一密封环50。沿着端口连接端44，它跟随终止在预密封肩部48中的外直径渐增的一部分。进一步沿着管连接端44，它再跟随终止在径向延伸的锁定肩部46中的外直径渐增的区域。预密封肩部48和锁定肩部46构造成与裂口环20配合，以提供阳连接器40在阴端口构件2中的插入式连接，这将在下文进一步描述。

如图1的立体图中所示，裂口环20具有周向间隙，因此当外直径大于裂口环20的净开口的构件压抵裂口环时，裂口环可以通过加宽周向间隙而弹性变形。裂口环20可以由允许裂口环的所需弹性敞开或加宽的金属或塑料材料制成。

参考图5的剖视图，可以看出裂口环20设有内周向表面22，该内周向表面沿与阳连接器40的当其插入到管状通路中时的运动方向相对应的方向渐缩。在内端，渐缩内圆周表面22终止在裂口环20的内缘24中。在裂口环20的端面处，内缘24设有径向延伸的凹部26，该凹部26构造成与预密封肩部48和锁定肩部46配合，这将在下文中进行描述。

再次参考图1的分解图，端口连接组件还包括端口密封环12，该端口密封环构造成将阴端口构件密封在安装有阴端口构件的部件开口(未示出)内。端口连接组件还包括第一密封环50和第二密封环52，它们由阳连接器40的端口连接端44承载，这将在下文进一步进行描述。

为了将阳连接器40连接到阴端口构件2，阳连接器40下降，其端口连接端44朝向阴端口构件2的管状通路4的插入开口，如图6a所示。一旦第二密封环52和第一密封环50已经经过裂口环20，端口连接端44的外直径渐增的后续区域就开始作用在渐缩内周向表面22和裂口环20的内缘24上，从而使裂口环20扩张并促使裂口环进一步更深地运动到周向凹槽8中。

裂口环20在周向凹槽8的侧壁10之间被接纳在周向凹槽8中。当端口连接端44的外直径渐增部分作用在裂口环20的内缘24上时，由前进的管连接端44施加的力使得裂口环20径向扩张，由此推动裂口环进一步滑动并更深地进入到周向凹槽8中，如图6b所示，两个箭头穿过裂口环20并指向外，旨在说明裂口环部分在径向扩张期间的运动方向。如图6b所示，由于周向凹槽8的侧壁10的倾斜，周向裂口环20在周向凹槽中的运动方向相对于插入时的管连接端44的运动方向定向成锐角定向，即成小于90°的角度。由于该原因，当裂口环20通过前进的管连接端44而径向扩张，推动裂口环20更深地进入倾斜的周向凹槽8时，裂口环20除了径向运动分量外，还具有在与前进的管连接端44的运动方向相同的方向上的轴向运动分量，其中，裂口环20的该轴向运动分量设置如上所阐释的杠杆效应，其使得径向扩张裂口环所需的力与执行纯径向扩张的情况相比较低。一旦裂口环20的内缘24的内端到达径向延伸的预密封肩部48(也见图4)，裂口环就弹性地返回到预密封肩部48允许的较低内直径。裂口环20的这种弹性返回运动在图6c中由两个倾斜的、向内的箭头表示。通过该运动，裂口环20通过将预密封肩部48接纳在裂口环20的径向凹部26(见图5)中而与预密封肩部48接合。在该接合之后，阳连接器40的管连接端44已经联接到阴端口构件2，但还没有处于完全插入和密封的锁定位置。

为了继续连接过程，继续在阳连接器40上施加力以使其更深地进入阴端口构件2的管状通路4。在该运动过程中，端口连接端44的外表面的外直径渐增部分作用在裂口环20的内缘24上，通过将裂口环20更深地推入倾斜的周向凹槽8中来使裂口环20再次径向扩张，其中，该运动在图6d中由指向周向凹槽的两个箭头表示。同样，当阳连接器40进一步推入到阴端口构件的管状通路中时，由箭头指示的裂口环的运动方向相对于阳连接器40的(竖直)运动方向成锐角。一旦裂口环20的内缘24的内端到达径向延伸的锁定肩部46的轴向位置(见图4)，裂口环20就可以自由地弹性返回到较小的直径，从而通过将锁定肩部46接纳在裂口环20的径向延伸的凹部26(见图5)中来接合锁定肩部46。在图6e中，指示裂口环返回到较小直径的两个相反箭头指示裂口环到与锁定肩部46的接合位置的返回运动。在阳连接器40的该完全插入锁定位置中，也如图4所示，通过裂口环20与阳连接器40的端口连接端44的锁定肩部46接合，阳连接器40的端口连接端44锁定在阴端口构件2的管状通路内。在阳连接器40的该锁定状态下，阳连接器40由阴端口构件2的管状通路中的第一密封环50和第二密封环52密封。

在下文中，将描述当阳连接器40如图4所示锁定在阴端口构件2中时，如何再次释放阳连接器40以将其从阴端口构件中移除。为此，使用了释放工具30，如图1的立体图所示，该释放工具具有周向间隙，该周向间隙允许释放工具30在阳连接器40上方前进，使得当阳连接器40锁定在阴端口构件2中时，释放工具36部分地包围端口连接端44的上端区域，如图2所示。参考图4，释放工具30具有包括内壁部分32和在较大半径处的外壁部分34的横截面轮廓，内壁部分32与外壁部分34通过上壁部分36连接，其中，这些壁部分可以是整体释放工具构件30的各部分。如图4所示，内壁部分32和外壁部分34的尺寸如下。外壁部分34的内直径大于阴端口构件2的上端区域的外直径。内壁部分32的外直径小于阴端口构件的管状通路4的净开口的内直径。释放工具30的这些尺寸允许将释放工具30降低到阴端口构件上，其中，外壁部分34可以被推到阴端口构件2的上端区域上，其中，在该下降运动的过程中，内壁部分32进入阴端口构件2的管状通路4的插入开口以作用在裂口环22上，现在将参考图7a至图7d中所示的释放程序进行描述。

在图7a中，阳连接器40在阴端口构件2中处于锁定状态，释放工具30下降到阴端口构件上，如图7a所示。在图7b中，外壁部分34包围阴端口构件2的上端区域，而内壁部分32已进入阴端口构件2的管状通路的插入开口，并与裂口环20的内缘24接触，从而径向扩张裂口环20并将其进一步推到周向凹槽8中。在图7b的状态下，裂口环20已经扩张并被推入周向凹槽8中到足够程度，使得裂口环20的内缘24已经不阻挡锁定肩部46，使得径向扩张的裂口环20可以经过锁定肩部和预密封肩部，裂口环20仍然由释放工具30的内壁部分34维持在径向扩张状态，如图7c所示。在图7c中，阳连接器40已经开始从阴端口构件2撤回。当阳连接器40已经从阴端口构件2升起离开时，释放工具30也可以升起，此后裂口环20弹性地返回到较小直径的状态，其中，裂口环20的内缘24形成径向延伸到阴端口构件2的管状通路中的突起部。

如果需要，阳连接器40可以通过如上所述和图6a至图6e所示的过程再次连接到阴端口构件2。

Claims (9)

1.可释放端口连接组件，包括：阴端口构件(2)，所述阴端口构件具有沿轴向方向延伸的管状通路(4)；阳连接器(40)，所述阳连接器具有管连接端(42)和端口连接端(44)，所述管连接端(42)构造用于连接管，所述端口连接端(44)构造成通过保持棘爪布置被接纳和保持在所述管状通路(4)中，所述保持棘爪布置包括在所述管状通路中径向向内延伸的弹性可位移突起部，所述突起部构造成一旦所述阳连接器已经插入到所述管状通路并且其锁定肩部(46)已经经过所述突起部时，就接合所述阳连接器(40)的所述端口连接端(44)上的向外突出的锁定肩部(46)，其特征在于，所述突起部形成为能弹性变形的裂口环(20)的周向延伸的内缘(24)，所述裂口环能滑动地被接纳在形成在所述管状通路(4)的内壁中的周向凹槽(8)的侧壁(10)之间，其中，所述凹槽的侧壁(10)相对于所述轴向方向倾斜，使得在所述阳连接器(40)的当所述阳连接器插入到所述管状通路时的运动方向与所述裂口环(20)的当所述裂口环由推入到所述管状通路的阳连接器径向扩张并更深地运动到所述周向凹槽(8)中的扩张运动方向之间形成锐角倾斜角度，从而使得所述裂口环(20)在所述阳连接器(40)更前进深入到所述管状通路中时径向扩张也沿所述阳连接器的轴向运动方向运动。

2.根据权利要求1所述的可释放端口连接组件，其特征在于，所述裂口环(20)设有内周向表面(22)，所述内周向表面沿所述阳连接器(40)的当所述阳连接器(40)插入到所述管状通路中时的运动方向相对应的方向渐缩。

3.根据权利要求2所述的可释放端口连接组件，其特征在于，所述内缘(24)由其渐缩内周向表面(22)的轴向端部分形成。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的可释放端口连接组件，其特征在于，随着所述侧壁(10)相对于所述阳连接器的当所述阳连接器(40)插入到所述阴端口构件(2)的所述管状通路(4)中时的运动方向倾斜，所述裂口环的与所述周向凹槽(8)的侧壁(10)滑动接触的两个轴向端面相对于所述裂口环(20)的轴向方向以相同的锐角倾斜。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的可释放端口连接组件，其特征在于，所述周向凹槽侧壁相对于所述阳连接器(40)的当插入所述阳连接器(40)时的运动方向的锐角倾斜角度大于10°。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的可释放端口连接组件，其特征在于，所述周向凹槽侧壁相对于所述阳连接器(40)的当插入所述阳连接器(40)时的运动方向的锐角倾斜角度小于80°。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的可释放端口连接组件，其特征在于，所述阳连接器(40)的端口连接端(42)设有预密封肩部(48)，所述预密封肩部在轴向方向上比所述锁定肩部(46)更靠近所述阳连接器(40)的端口连接端(44)的前端定位，使得所述预密封肩部(48)能够在所述管状通路中与所述裂口环(20)的内缘(24)接合以将所述阳连接器(40)与所述阴端口构件(2)保持在联接状态，其中，在所述联接状态中，所述阳连接器(40)的端口连接端(44)尚未完全插入到所述阴端口构件(2)的所述管状通路中，并且尚未在所述管状通路(4)中达到完全密封状态。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的可释放端口连接组件，其特征在于，所述裂口环(20)的内缘(24)的前端面设有周向径向向外延伸的凹部(26)，所述凹部构造成接纳并接合所述预密封肩部(48)或所述锁定肩部(46)的边缘部分。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的可释放端口连接组件和用于将所述阳连接器(40)从所述阴端口构件(2)释放的释放工具(30)的组合，其特征在于，所述释放工具(30)是环形构件，所述环形构件具有比所述阳连接器的端口连接端(44)的外直径大的周向间隙，并且所述环形构件具有由环形内壁部分(32)和周围的环形外壁部分(34)限定的横截面轮廓，所述环形外壁部分通过上壁部分(36)连接到所述内壁部分(32)，其中，所述内壁部分(32)和所述外壁部分(34)定尺寸成所述释放工具(30)能围绕插入式的所述阳连接器(40)放置在所述阴端口构件(2)上方，并能够朝向所述阴端口构件(2)下降，其中，所述释放工具(30)的所述外壁部分(34)的内直径允许所述释放工具围绕所述阴端口构件(2)的上端部分配合，其中，所述内壁部分(32)的外直径比所述阳连接器(40)的外直径大，但比所述管状通路(4)的净开口小，使得当所述释放工具(30)下降到所述阴端口构件(2)上时，所述内壁部分(32)压抵所述裂口环(20)并通过推动所述裂口环更深入到所述周向凹槽(8)中来扩张所述裂口环，从而从所述阳连接器(40)的所述锁定肩部(46)分离所述裂口环(20)的内缘。