CN1216029A - 一种阀、包括这样一种阀的联接件和组装该联接件的方法 - Google Patents

一种阀、包括这样一种阀的联接件和组装该联接件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明总的涉及一种用于控制流体流动的装置。该装置包括:一具有一前端(28)和一后端(30)的壳体(22)。该壳体在其前后端之间限定了一个纵向延伸的流动通道(24)。一第一保持结构(32)连接于该壳体并位于所述流动通道内。所述装置还包括一用于打开和闭合壳体的流动通道的阀机构(20)。该阀机构包括一安装在所述流动通道内的阀芯件(26)。所述阀芯件包括一第一端(48)和一与之相对的第二端(46)。第一端包括一第二保持结构(50),它与壳体的第一保持结构协作而提供一个用于将阀芯件保持在壳体内的卡接配合。

Description

一种阀、包括这样一种阀的联接件和组装该联接件的方法
                    发明领域
本发明总的涉及用于分配流体的联接结构。更具体地说，本发明涉及向或从一容器分配流体的阀组件。
                    发明背景
在商业和工业场合，经常采用可抛弃型容器来运输和分配各种流体，例如食品、清洗液、洗涤剂和其它产品。某些容器是用半刚性的塑料制造的，而另一些容器是用柔性的塑料制成并且经常被支承在一个保护盒内。
一般需要给这样的容器配备阀结构，以便向或从容器分配流体。最好是将阀结构设计成能与外部联接件快速地联接。此外，因为阀通常是可抛弃型的，所以在设计阀时，成本是一个必须加以考虑的重要因素。
已知的阀通常包括外罩壳或壳体，它限定了在其内纵向延伸的流体通道。阀芯件一般是可移动地安装在壳体内，并且可以在打开和闭合位置之间移动。传统的阀芯件通常包括用于形成与壳体之间的密封的滑环密封件。阀芯件通常是这样安装到壳体内的，即：将阀芯件穿过壳体的后侧插入，随后借助单独的保持件或挡环将阀芯件保持在壳体内。因此，传统的阀通常至少有三个单独的零部件，即壳体、阀芯件和挡环。
人们需要一种性能/价格比更加优良的阀。还需要一种零部件数量最少的阀。另外，需要阀可以快速地组装。还有，需要一种可以自动进行的阀的组装方法。
                     发明概要
本发明涉及一种用于向或从一容器分配流体的阀。该阀包括一限定了一个纵向流动通道的壳体。一阀芯件可移动地安装在壳体的流动通道内，并且可在一打开位置和一闭合位置之间移动。阀芯件具有一近端部分，该近端部分包括一第二保持结构，它与壳体的第一保持结构协作，提供了一个用于将阀芯件保持在壳体内的卡接配合。第一保持结构最好是与壳体一体形成为单一构件。类似地，第二保持结构最好是与阀芯件一体形成为单一构件。
卡接配合的优点在于，可以这样来将阀芯件安装到壳体内，即：将阀芯件从壳体的前端插入，并使阀芯件卡合到位。这样一种简单的装配对自动化生产而言是非常理想及适合的。因此，可将阀的生产成本减至最低。无需单独的保持环来将阀芯保持在壳体内。相反，将阀芯件保持在壳体内所需的所有结构都是壳体或阀芯件的一部分，从而使所需零件数为最少。
本发明的另一个方面涉及一种组装上述阀的方法。该方法包括：将阀芯件的近端沿轴向插入壳体的前端。接着，将阀芯件朝壳体的后端推动，从而令阀芯近端上的第二保持结构穿过壳体的第一保持结构而卡合。一旦第二保持结构穿过第一保持结构并卡合，第一和第二保持结构之间的配合可以防止阀芯件从壳体的前端抽出。
本发明还涉及一种结合了上述阀的联接组件。该联接组件包括一个适于联接阀之前端的雌联接结构。该联接结构限定了一个纵向延伸的流动通道，还限定了一个相对于所述联接结构大致垂直取向的槽。一夹持元件安装在该槽内，并且可在第一和第二位置之间移动。在第一位置上，所述夹持元件适于将阀保持在所述联接元件内。在第二位置上，所述夹持元件适于将阀的前端接纳在联接结构内，或者将阀从联接结构中释放。在联接结构的流动通道内安装了一个使联接结构和阀流体密封的密封件。该密封件是借助所述夹持元件而保持在联接结构内的。
应该理解，通常阀是与容器一起抛弃的。相反，雌联接件通常不是可抛弃型的物件。因此，通过在雌联接件内安装密封件，可以使联接组件的可抛弃部分的成本减至最低。此外，利用一夹持件将密封件保持在雌联接件内，就无需在雌联接件或阀内形成用于保持密封件的槽或切口。于是，可以通过一种无缝的或无分型线的模制工艺来制造阀和雌联接结构。
本发明还涉及一种雌联接件，它包括一具有一前端和一后端的壳体。前端是构造成能接纳一雄联接件。壳体在其前、后端之间限定了一个纵向延伸的流动通道。一阀芯件通过卡配连接而固定地安装在流动通道内。所述套筒可在能使流动通道打开的第一位置和能使流动通道关闭的第二位置之间自如地移动。该联接件所采用的卡配连接可将联接件所需的单独部件的数量减至最低，并有利于装配工艺。
本发明的其它各种优点将通过下文来阐述，并从这些描述中变得清楚，或者可以从本发明的实际应用中更清楚地了解。特别是通过所附权利要求中所指出的各个元件和组合，可以实现并获得本发明的各个优点。应该理解，以上的总的描述或以下的详细描述都是示范性的，它们对本发明的保护范围没有任何的限制。
                 附图简要说明
在以下构成说明书一部分的附图中示出了本发明的若干个实施例，它们与说明书一起来解释本发明的原理。对附图的说明如下：
图1是根据本发明原理构造而成的阀的分解立体图，其中的阀壳和阀端盖被部分切除，以示出阀的内部构件；
图2是图1所示之阀的组装后的立体图，其中的阀壳和阀端盖被部分切除，以示出阀的内部构件；
图3是适于与图1和图2所示之阀连接的一个雌联接结构的分解立体图，该联接组件的某些部分被切除，以更好地图示联接组件的内部构件；
图4是图3所示之雌联接结构的组装后的立体图，该联接组件的某些部分被切除，以更好地图示联接组件的内部构件；
图5是图1和2所示的阀与图3和4所示的雌联接件在相互连接之前的剖视图；
图6是图1和2所示的阀与图3和4所示的雌联接件在相互连接之后的剖视图；
图7是根据本发明原理构造而成的一个雌联接件的立体分解图；
图8是图7中的雌联接件处于一种组装结构的部分剖视图；
图9是图7所示之雌联接件的剖视图，该雌联接件与一相应的雄联接件轴向地对准；
图10是图7所示之雌联接件的剖视图，在该雌联接件内部分地插入了与其相应的雄联接件；
图11是图7所示之雌联接件的剖视图，在该雌联接件内完全插入了与其相应的雄联接件。
                    本发明的详细描述
下面将结合附图来详细描述本发明的几个较佳实施例。只要可能，附图中相同的标号都表示相同的或类似的零部件。
图1和图2示出了根据本发明的原理构造而成的阀20。阀20包括一壳体22，它限定了一个在其内纵向延伸的流体通道24。一阀芯件26可滑动地安装在壳体26的流体通道24内，并且可在一打开位置(如图6所示)和一闭合位置(如图5所示)之间移动。
壳体22具有一前端28和一与之相对的后端30。前端28形成为一个适于连接一雌联接件的雄联接件部分。壳体22的后端30适于连接一传统的流体容器。例如，图中所示的后端30上具有一组螺纹，以便与一容器的螺纹出口螺旋配合。应该理解，后端30可以有各种其它的结构。例如，后端30可以与容器卡配，或者可以通过热熔或粘合剂来粘结于容器。
壳体22还包括一用于将阀芯件26保持在流体通道24内的一个第一保持结构。第一保持结构最好但不是必须地与壳体22形成一体。如图1和2所示，第一保持结构包括一安装/保持环32，它安装在流体通道24内，并且最好是由塑料制成。保持环32包括一大致沿壳体22的中轴线对中设置的中心孔34。保持环32包括一大致相对于壳体22的纵轴线横向对准的后表面36和一大致形成一截头圆锥形内腔的前表面38。
应该理解，保持环32可以利用各种安装技术安装到壳体22的流体通道24内。例如，图1和2所示的保持环32是借助一安装架(mounting cage)安装到流体通道24内的。安装架设计成可允许有较大的流量流过流体通道24。安装架包括多个腿部40，它们沿轴向通过流体通道24，并与壳体22的内径向表面隔开。腿部40与壳体的内表面隔开是为了防止当形成壳体22时在壳体22的外侧出现缩凹痕迹。
安装架的腿部40包括与壳体的前端28形成一体的第一端42以及与保持环32形成一体的第二端44。应该理解，在一些变化型的实施例中，腿部可以从保持环32沿径向向外伸出，并直接连接于壳体22的内表面。再有，安装架最好有四个腿部40(在图1和2中只示出了三个)。然而，应该理解，腿部的数量是可以变化的，而这并不偏离本发明的范围。
如前所述，阀20的阀芯件26是可移动地安装在壳体22的流体通道24内。阀芯件26包括一末端部分46，它与一近端部分48相对。近端部分48包括一第二保持结构，它与壳体22的第一保持结构协作，提供一个可将阀芯件26保持在壳体22内的卡接配合。该第二保持件最好但不是必须地与阀芯件26形成一体。如图1和2所示，第二保持结构包括一对例如倒钩50之类的凸起(图1和2中只示出了一个)，它们从阀芯件26的近端部分48的两侧径向地向外凸伸。倒钩50可与保持环32协作，从而将阀芯件26保持在壳体22内。
从图5和6清楚可见，倒钩50的外边缘56从阀芯件26的近端48起沿径向向外地斜伸。倒钩50还限定了挡止面或凸肩52，它相对于阀芯件26的纵轴线垂直延伸，并适于和保持环32的背面36接触，借以将阀芯件26保持在壳体内。倒钩50的至少一部分的宽度比保持环32的中心孔34的直径大。倒钩50最好是由例如聚乙烯或聚丙烯之类的弹性材料制成。
阀芯件26的末端部分46包括一加大的圆盘形头部元件58，其外侧的径向表面形成了一个围绕头部元件58的周向槽。在周向槽60内安装了一个弹性的环形密封件62，例如一O形圈。当阀芯构件26处于闭合位置时，密封件62可以在大头构件58的外径向表面与壳体22的内径向表面之间形成对流体的密封。
与传统的滑环密封不同，阀芯件26的外径向密封结构可允许将阀芯件26插入壳体22的前端28。此外，即使大头构件58相对于密封面64略微移动，密封件62仍可保持与壳体22的内侧的密封接触，从而有助于防止泄漏。
大头构件58还配备了一个基本平的外表面68。当阀芯件26处于闭合位置时，平的外表面68从壳体22的前端下凹以防止阀意外地打开。
阀芯件26还包括一位于阀芯件26的末端部分46和近端部分48之间的止挡件66。止挡件66大致呈截头圆锥体形状，它与保持环32的前表面38配合，以限制阀芯件26在壳体22内的移动。
阀20还包括一安装在阀芯件26上的弹簧件70。弹簧件70的一端套在保持环32上，并与腿部40的第二端44接触。弹簧件70的另一端与大头构件58的背面接触。在这种方式下，弹簧件被限制在壳体22的流体通道24内。
较佳的是，弹簧件能在阀芯件26上施加1/10磅(更好的是3/5磅)的弹簧力，从而将阀芯件26朝闭合位置偏压。当阀芯件26处于闭合位置时，弹簧件70对保持环32施加一个力，这个力与倒钩50的挡止面52施加在保持环32上的力大致上大小相等，方向相反。在这种方式下，保持环32处于力的平衡状态。保持环32的这种大体上力的平衡状态可以在阀芯件26处于闭合位置时尽量减小作用于安装架的腿部40的张力。通过使腿部40的张力减至最小，就可以尽量减小或防止腿部40的潜在的变形或拉伸。
阀20还包括一外端盖72，它通常是在阀处于不使用状态时安装在壳体22的前端。端盖72最好是由一种弹性塑料制成，例如聚氨酯或聚乙烯。端盖72包括相对的凸块74(图中只示出了一个)或切口部分，它们与壳体22的一环形外凸肩配合，将端盖72保持在壳体22的前端上的凸块74之间。通过挤压端盖72的相对的两侧，就可以使端盖在一种被压缩的状态与一种未被压缩的状态之间变动。在被压缩的状态下，相对凸块74之间的宽度大于壳体22的外凸肩76的外径，从而可以将端盖72插套到外凸肩76上。相反，当端盖72处于未压缩状态时，相对凸块74之间的宽度小于外凸肩76的外径。因此，挤压端盖72，将受挤压的端盖72插套到外凸肩76上，释放端盖72，使其返回未压缩状态，就可以将端盖72安装到壳体22的前端28上。
端盖72上配有第一密封环78或凸缘，用以提供与壳体22的前端28的第一密封。当把端盖72安装到壳体22的前端上时，第一密封环被压缩并抵住壳体22的一个下凹的径向部分80，从而提供一密封作用。
端盖72上还配有一第二密封环82或凸缘。当把端盖72安装到壳体22的前端上时，第二密封环与壳体22的外边缘或唇部84接触，从而形成一第二密封。
阀20的设计可提供很多优点。其中一个很重要的优点是，便于阀20的组装。阀20是这样组装的，即：将弹簧件70套到阀芯件26的近端48上。或者，可以先将弹簧放到壳体22内，继而将阀芯件26的近端插入其中。接着，将阀芯件26的近端从壳体22的前端28插入流体通道24。当把近端部分48插入壳体22时，倒钩50元需任何特别的取向。随后，将阀芯件26推向壳体的后端30，从而将倒钩50压缩至保持环32的中心孔内，和/或使保持环32径向地向外膨胀而允许倒钩50穿过保持环32。继续将阀芯件26向壳体22的后端30推动，直到倒钩50卡配于保持环32的后表面。一旦阀芯件26卡配到位，倒钩50的挡止面52和保持环32的后表面36之间的配合就可以防止阀芯件26完全从壳体22抽出。
组装时，阀芯件26可以在如图5所示的闭合位置和如图6所示的打开位置之间滑动。阀芯件26相对于壳体22的运动既受到倒钩50也受到止挡件62的限制。
当把阀芯件26卡配至壳体22内之后，挤压端盖72并将其插套到壳体22的前端28上，一旦将端盖72套到壳体22的前端28上，就可以将其放松，从而使凸块74与壳体22的外凸肩76配合而将端盖72保持在壳体22的前端28上。
应该理解，阀20最好是由例如聚乙烯或聚丙烯之类的塑料制成，并且最好是通过传统的模制工艺来形成。阀20较理想的是在120 psi以下的低压场合下使用。阀20更理想的是在60 psi以下的低压场合下使用。阀20最理想的是在10 psi以下的低压场合下使用。
还应该理解，壳体22的前端28的构造可以用传统已知的键连接技术来加以变化，从而使阀20只能连接于一指定的雌联接件。一种传统的键连接技术是，改变壳体22的前端28的外径。理想的是，将阀键连接，以防止因疏忽而将阀连接于一不合适的联接件。如果阀是用于分配有害的或非生物适应性流体，这样做是特别重要的。
还应该理解，本发明并不限于如图1和2所示的卡配连接的型式。也可以采用各种其它的结构在壳体和阀芯件之间提供卡接装配。例如，阀芯件可以具有多个腿部，这些腿部具有可与壳体的内径表面限定的凸肩配合的径向延伸的凸块。这也是一种包含在本发明范围内的变化型的卡配连接的例子。还应该理解，本发明并不限于所述的倒钩，例如也可以采用具有垂直于阀芯件纵轴线的构件的其它各种凸起、凸块或凸肩等。
图3示出了根据本发明的原理构造而成的一个雌联接件120，它适于连接至阀20的前端28。雌联接件120包括一联接器壳体122，它限定了一个在其内纵向延伸的流体通道124。一密封柱塞126可滑动地安装在联接器壳体122的流体通道124内。该密封柱塞126可在一打开位置(如图6所示)和一闭合位置(如图5所示)之间移动。
联接器壳体122包括一第一端128和一与之相对的第二端130。第一端128限定了一个与流体通道124流体连通的开口132，其尺寸适于接纳阀120的前端28。联接器壳体122的第二端由端盖134封闭，端盖134包括多个用于将第二端130连接至一软管的倒钩136。
较佳的是，联接器壳体122还限定了一个靠近壳体122的第一端128的槽138。槽138大致在壳体122内横向地延伸，其内适于接纳一夹持件140。夹持件140在槽138范围内可在一保持位置与一连接/脱开位置之间移动。在保持位置上，夹持件140的底部伸入流体通道124，使得夹持件140适于将阀20的前端28保持在雌联接件120内。在连接/脱开位置上，夹持件140的底部落入槽138，从而提供足够的间隙而允许将阀20的前端28插入或抽出雌联接结构120。一弹簧129将夹持件朝保持位置偏压。
夹持件140包括一与一板部144相互连接的凸块部分142。凸块部分142可为使用者提供一个将夹持件140向下压的表面，从而可以使夹持件相对于联接件120横向地从保持位置朝连接/脱开位置移动。
夹持件140的板部144限定了一个孔146，该孔大得足以让阀20的前端延伸穿过，并且该孔大致与联接器壳体122的流体通道124对准。当夹持件移动至连接/脱开位置时，有足够的间隙将阀20的前端28从开口146插入到联接器壳体122的流体通道124内。当夹持件移动至保持位置时，在夹持件140的板部144的底部的一个唇部或凸肩147与阀20的外凸肩76配合，从而将阀20保持在雌联接件120内(如图6所示)。较佳的是，板部144还包括与槽138内的凸肩(未示)配合的倒钩145(只示出了一个)，以便将夹持件保持在槽138内。美国专利申请5,052,725中更为具体地描述了一个类似的夹持件，该专利申请的内容援引在此以作参考。
在联接器壳体122的流体通道124内安装了一个环形密封件148，例如一橡胶的或弹性的O形圈。密封件148座落在一由联接器壳体122限定的径向凸肩150和一安装在联接器壳体122的流体通道124内的挡环152之间。挡环152借助夹持件140的板部144而保持在联接器壳体122内，所述板部在预定的位置上与挡环152重叠。
挡环152包括一与密封件148接触的第一平面154和一与夹持件140的板部144重叠并接触的第二平面156。挡环152还包括一倾斜的内侧径向表面158，它是构造成这样，即，当将阀插入雌联接件120内时，可与阀20的外凸肩76接触配合。挡环152还包括一外侧内径表面，它与由联接器壳体122限定的一第二径向凸肩162相配。外侧径向凸肩160的一个曲面部分装配在由联接器壳体122限定的一个曲面部分内。
如前所述，雌联接件120的密封柱塞126可滑动地安装在流体通道124内。密封柱塞126包括一头部168，该头部限定了一个周向槽170，并包括一轴向凸起件180。一O形圈172安装在周向槽170内。密封柱塞还包括一围绕一弹簧件176的圆筒部174。弹簧件176座落在端盖134和密封柱塞126之间，它可以将密封柱塞朝如图5所示的闭合位置偏压。当在闭合位置时，O形圈172与一密封环178接触，该密封环是与联接器壳体122的内侧径向表面形成一体。在这种方式下，O形圈172可提供一流体密封。
雌联接件120是这样组装的，即，先将密封件插入联接器壳体122的第一端128。接着，将挡环152插入联接器壳体122的第一端，使其与密封件148接触。随后，将夹持件卡配的槽138内，使得密封件148和挡环152被夹持在联接器壳体122内。然后，将密封柱塞126和弹簧176从联接器壳体130的第二端130插入至流体通道124。密封柱塞126和弹簧176借助端盖134保持在流体通道124内，端盖134最好是卡接、螺钉连接或螺栓连接于联接器壳体122的第二端130。
图5和6示出了包含阀20和雌联接结构120的一个联接组件。图5示出了阀20和雌联接件120在联接之前的情况。雌联接件120是通过将联接件120的第一端128插套到阀20的前端28上而连接于阀20。当联接件120朝阀20移动时，O形圈172在雌联接件120的内径表面和阀20的前端的外径向表面之间形成流体密封。当把联接件120继续朝阀20压时，联接件120的轴向凸起180与阀芯件26的的表面68接触，使得阀芯件26和密封柱塞126从闭合位置向打开位置移动。同时，夹持件140的底部与阀20的外凸肩76接触，使得夹持件140从保持位置滑向连接/脱开位置。当把夹持件140推过阀20的外凸肩76之后，夹持件140重新卡合到保持位置上，从而将外凸肩76保持在夹持件的底部凸肩147和挡环152之间。当阀20与联接件120相互联接时，阀芯件26和密封柱塞126保持在打开位置上，从而在阀20和联接件120之间建立流体联系。
若要将联接件120与阀20脱开，使用者可以按下夹持件140的凸块部分142，将夹持件移动至连接/脱开位置，从而使板部144的底部凸肩147不再与阀20的外凸肩76配合。随后，可以将阀20从联接件120的流体通道124轴向地取下。当联接件120与阀20脱开时，弹簧件70和176分别将阀芯件26和密封柱塞126从打开位置移向闭合位置。
应该理解，说明书中所采用的术语“环形密封件”并不限于O形圈或其它类型的弹性密封。例如，“环形密封件”包括例如以压配合形式相互配合而形成密封的半刚性部件，或者是其它传统的密封技术。
图7和8示出了根据本发明的原理构造而成的一个变化型的雌联接件220。通常，雌联接件220包括一壳体222，该壳体包括一前端224和一与之相对的后端226。一流动通道228在前端224和后端226之间纵向地延伸。后端226是构造成与一传统的连接结构，例如一弯接头230相连。前端224是构造成能轴向地接纳一相应的雄联接件。联接件220还配有与图3和4所述相同的夹持件140。应该理解，夹持件140可以有选择地将雌联接件220与相应的雄联接件连接。
雌联接件220还包括一固定的阀芯件232和一套筒件234，前者是固定地安装在壳体222的流动通道228内，后者是可动/滑动地安装在固定阀芯件232上。在雌联接件组装完毕时，套筒234可相对于固定的阀芯件232轴向地移动，并且可以打开和闭合雌联接件220的流动通道228。例如，图9示出了雌联接件220的第一状态，即套筒234沿周向与固定的阀芯件232和壳体220的内侧接触，从而将壳体222的流体通道关闭。相反，图11示出了雌联接件220的第二状态，即套筒234在壳体222内被轴向地推动，从而将壳体222的流动通道228打开。
联接件220的壳体222包括一第一保持结构，用以将固定阀芯件232固定地保持在流体通道228内。图中示出的第一保持结构是一个环形的挡止/保持元件236，它具有一沿壳体222的纵轴线方向对准的中心孔238。环形元件236具有一内凹的前表面240，它径向向内地朝孔238倾斜。环形保持结构236通过多个沿周向间隔的腿部242连接于壳体222，所述腿部在保持件236和壳体222的内表面之间径向地延伸。
壳体222还包括一在流通通道228内靠近保持件236的管状部分244。管状部分244最好是与壳体222的纵轴线对准，并且最好径向向内地与壳体222的内表面隔开。在壳体222的内表面和管状部分244的外表面之间限定了一个环形槽246。管状部分244的后部与壳体222的内表面互连，从而限定了一个环形凸肩248。
应该理解，保持结构236、腿部240、管状部分244和壳体222最好是形成一体的单件结构。
联接件220的固定阀芯件232包括一第二保持结构，它是构造并布置成与壳体222的第一保持结构协作，将阀芯件232固定地保持在流动通道228内。第二保持结构包括一个或多个(最好是四个)从固定阀芯件232的第一端252径向向外凸伸的凸起250。凸起250的外边缘之间的距离大于保持件236的孔的直径。各凸起250均包括一斜的外表面249和一挡止/凸肩表面251，前者相对于阀芯件232的纵轴线形成一倾斜的角度，后者最好是垂直于阀芯件232的纵轴线。
阀芯件232还包括一大致呈圆盘形的、位于阀芯件232第二端256的大头部分254，与阀芯件232的其余部分相比，头部254的直径是加大的。大头部分254沿其外周限定了一个周向槽255，以便保持例如一可变形O形圈之类的第一密封件258。有多个沿周向间隔的肋件260从固定阀芯件232径向地向外凸伸，并且在阀芯件232的第一端252和第二端256之间纵向地延伸。相邻的阀芯件232的第一端252和肋件260形成了多个挡止凸肩262，它们与凸起件250的凸肩成相对间隔的关系。应该理解，凸肩262和凸肩251之间的距离略微大于保持件236的前、后两侧的纵向距离。
雌联接件220的套筒234大致呈管状，并包括一第一端264和一与之相对的第二端266。在靠近套筒234的第一端264的位置上限定了一个沿径向向外敞开的周向槽268。周向槽268是构造成能保持一个第二密封件，第二密封件最好具有可变形的环状结构。在靠近套筒234的第二端266的位置上限定了一个也是沿径向向外敞开的周向槽272。周向槽272的尺寸适于保持一第三密封件274，第三密封件最好是由可变形材料制成的环。在套筒234的第一端264和第二端266之间的中间位置上设有一从套筒234沿径向向外凸伸的周向凸缘件276。雌联接件还包括一用于将套筒朝闭合位置偏压的弹簧件278。
应该理解，雌联接件220的各个零部件是构造成便于雌联接件220的组装。以下的段落将描述一个示范性的组装方法。应该理解，以下编号的步骤是可以变化的，而这并不偏离本发明的原理。
在组装联接件220时，将密封环258、270和274分别放到它们各自的周向槽255、268和272内。随后将弹簧278从壳体222的前端插入并套到管状部分244的外侧。接着，将套筒234的第一端264从壳体的前端224插入，并使其通过弹簧278的开口。在这样一种构造下，应该理解，弹簧278可以被保持在壳体222的环形凸肩248和套筒234的周向凸缘276之间。随后，将套筒234压入壳体222，从而使弹簧278处于压缩状态。由于套筒234在壳体222内受压，夹持件140卡在壳体222的一槽内，使得套筒234由夹持件140保持在壳体222内。
接着，将固定阀芯件232的第一端252插入壳体222的前端并穿过套筒234的中心。阀芯件232的第一端252与保持件236的前表面接触。随后，迫使阀芯件232沿轴向朝壳体的后端226移动，使得凸起件250或保持件236弹性变形，从而令凸起件250穿过保持件236的孔238后卡入。应该理解，凸起250的斜面249与保持件236的斜面240协作，便于阀芯件232的第一端252穿过孔238。
一旦阀芯件232卡止到位，凸起件250和保持结构236的背侧之间的配合以及凸肩262和保持结构236之间的配合可防止阀芯件232在壳体222内沿轴向移动。在装配好的结构中，第三密封件270在套筒234和管状部分244的内表面之间形成一个流体密封。可在装配过程的任何时间将例如弯接头230类的连接结构连接至壳体22的后端226。
图9-11示出了一个构造成与雌联接件220互连的雄联接件或阀320。阀320包括大致与图1和2所示相同的零部件。例如，阀320包括一壳体322，其内限定了一个纵向延伸的流动通道224。一阀芯件326可滑动地安装在壳体322的流动通道324中，并且可在打开和闭合位置之间移动。阀320的鼻部限定了周向密封面325。直接靠近密封面325的是一个斜环面327。
图9-11示出的阀320和雌联接件220处于相互连接的过程中。在图9中，阀320轴向地对准雌联接件220的前开口。在图10中，是将阀320从雌联接件220的前开口插入的。在插入时，密封面325与第三密封件274接触，从而在密封面325和套筒234之间形成一个流体密封。再有，斜环面327与形成在套筒234的第二端266的一个相应的斜面267接触。
如图10所示，雌联接件220和阀320闭合，使两者间没有流体流通。具体地说，雌联接件220是借助套筒234和阀芯件232的协作而闭合的。更具体地说，通过在套筒234的内表面和阀芯件232的外表面之间设置的第一密封件258，可以提供一流体密封作用。类似地，阀320是由阀芯件326闭合。具体地说，一密封件329在阀本体322的内表面和阀芯件326的外表面之间形成一个流体密封。
雌联接件220和阀320是这样联接起来的，即，用足够的力迫使阀320和联接件220克服联接件220的弹簧278和阀320的弹簧370的阻力而沿轴向靠拢。当把阀320和联接件220组合之后，阀320的斜面327和套筒234的斜面267接触，使得套筒234在联接件220内从闭合位置缩回到打开位置。同时，联接件220的固定阀芯件232和阀320的可动阀芯件326之间的接触将导致可动阀芯件326在阀320内从闭合位置缩回到打开位置。一旦将阀320完全插入联接件220，夹持件140将卡入由阀320的外表面限定的槽内，从而使该两结构互锁。
若要使联接件220与阀320脱开，可将夹持件140向下压，并将联接件220和阀320沿轴向拉开。当联接件220和阀320分开时，联接件220的弹簧278使套筒234从打开位置移向闭合位置。类似地，阀320借助能使可动阀芯件326从打开位置向闭合位置移动的弹簧370而闭合。
关于以上描述，应该理解，在细节上还可以加以变化，特别是在所用的材料和零部件的形状、尺寸和布置等方面，而这并不偏离本发明的范围。说明书和各实施例仅仅是为了描述起见，本发明真实的保护范围和精神应由所附权利要求来更为广义地限定。

Claims (15)

1．一种用于控制流体流动的装置，包括：
一具有一前端和一后端的壳体，所述壳体在其前后端之间限定了一个纵向延伸的流动通道，并且所述壳体包括一连接于该壳体并位于所述流动通道内的第一保持结构；以及
一用于打开和闭合壳体的流动通道的阀机构，该阀机构包括一安装在所述流动通道内的阀芯件，所述阀芯件包括一第一端和一与之相对的第二端，第一端包括一第二保持结构，它与所述壳体的第一保持结构协作而提供一个用于将阀芯件保持在壳体内的卡接配合。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一保持结构与所述壳体形成一体，而第二保持结构与所述阀芯件形成一体。
3．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀芯件可滑动地安装在壳体内，并且可在能使流动通道打开的第一位置与能使流动通道闭合的第二位置之间移动，该装置还包括用于在阀芯件的外周面和壳体的内表面之间形成密封的结构。
4．如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述阀芯件的第二端包括一大致呈圆盘形的大头部分，所述用于形成密封的结构包括一沿周向围绕所述阀芯件的密封环。
5．如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一保持结构包括一通常面对壳体后端的保持面，第二保持结构至少包括一个从阀芯件的第一端向外径向凸伸的保持元件，该保持元件是构造和布置成能与保持面接触，从而防止阀芯件从壳体的前端抽出。
6．如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一保持结构包括一第一保持元件，它限定了一个沿壳体的纵轴线对准的孔，所述阀芯件沿纵向延伸并穿过第一保持元件的孔，第二保持结构包括一从阀芯件的第一端向外径向凸伸的凸起，该凸起与第一保持元件的后侧接触，以防止阀芯件从壳体的前端抽出。
7．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阀芯件基本固定地安装在壳体的流动通道内，阀机构包括一滑动地安装在阀芯件上并且可在能让流动通道打开的第一位置和能让流动通道关闭的第二位置之间移动的套筒，所述装置还包括用于在阀芯件的外周面和套筒的内表面之间形成密封的结构。
8．如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述阀芯件的第二端包括一大致圆盘形的大头部分，所述用于形成密封的结构包括一沿周向围绕所述阀芯件的密封环。
9．如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一保持结构包括一通常面对壳体后端的保持面，第二保持结构至少包括一个从阀芯件的第一端向外径向凸伸的保持元件，该保持元件是构造和布置成能与保持面接触，从而防止阀芯件从壳体的前端抽出。
10．如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一保持结构包括一第一保持元件，它限定了一个沿壳体的纵轴线对准的孔，所述阀芯件沿纵向延伸并穿过第一保持元件的孔，第二保持结构包括一从阀芯件的第一端向外径向凸伸的凸起，该凸起与第一保持元件的后侧接触，以防止阀芯件从壳体的前端抽出，以及一从阀芯件向外径向凸伸的第二凸起，该凸起与第一保持结构的后侧接触，以防止阀芯件朝壳体的后端移动。
11．一个雌流体联接件，包括：
一具有一前端和一后端的壳体，该壳体在其前、后端之间限定了一个纵向延伸的流动通道，所述前端是构造成能沿轴向接纳一雄联接件；
一安装在壳体的流动通道内的保持元件，它包括一通常与壳体前端相对的前侧面和一通常与壳体的后端相对的后侧面，该保持元件限定了一个大致沿壳体的纵轴线对准的孔；
多个径向的腿部，它们将所述保持元件连接于所述壳体；
一安装在壳体流动通道内的阀芯件，所述阀芯件具有一第一端部和与之相对的第二端部，第一端部是从保持件的前侧插入，第二端部包括一具有加大直径的头部；
一从所述阀芯件的第一端部沿径向向外凸伸的第一凸肩，该第一凸肩是构造成与保持元件的后侧面接触，从而防止将阀芯件从壳体的前端抽出；
一从所述阀芯件向外凸伸的第二凸肩，该第二凸肩向前与第一凸肩隔开，并且是构造成能与保持元件的前侧面接触，从而防止阀芯件朝壳体后端移动；
一安装在阀芯件上的套筒件，它可在能让流动通道打开的第一位置和能让流动通道打开的第二位置之间移动；
一第一密封结构，用于在阀芯件头部的外周面和套筒的内表面上形成密封。
12．如权利要求11所述的流体联接件，其特征在于，所述第一密封结构包括一弹性的环件，它安装在围绕阀芯件头部的一个周向槽内。
13．如权利要求11所述的流体联接件，其特征在于，它还包括一安装在由壳体限定的一横向槽内的夹持件，所述夹持件是构造成能有选择地使雌联接件和雄联接件互锁。
14．如权利要求11所述的流体联接件，其特征在于，它还包括一围绕套筒外周的第二密封结构，以便在套筒和雄联接件之间形成密封。
15．一种组装一流体联接件的方法，所述流体联接件包括：一具有一前端和一后端的壳体，该壳体在其前、后端之间限定了一个纵向延伸的流动通道；一安装在壳体的流动通道内的保持元件，它包括一通常与壳体前端相对的前侧面和一通常与壳体的后端相对的后侧面，该第一保持元件限定了一个大致沿壳体的纵轴线对准的孔；一安装在壳体流动通道内的阀芯件，所述阀芯件具有一第一端部和与之相对的第二端部，第一端部包括一具有倾斜外表面的第二保持元件以及一从阀芯件径向向外凸伸的凸肩，第二端部包括包括一具有加大直径的头部；所述方法包括如下步骤：
将阀芯件的第一部分沿轴向插入壳体的前端；
将第一端部引向由第一保持结构限定的孔；
迫使阀芯件朝壳体的后端移动，从而令第二保持元件的倾斜外表面压抵限定了所述孔的第一保持元件，使得第一和第二保持元件中至少一个发生弹性变形而允许第二保持元件穿过所述孔卡合，其中，一旦第二保持元件穿过所述孔卡合，第二保持元件的凸肩将与第一保持元件的后侧面配合，以防止阀芯件从壳体的前端抽出。
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