CN1221753C - 管和管接头的连接结构及其连接方法 - Google Patents

Abstract

在空调装置的管连接结构和用于支撑管的管接头中，在管接头内形成插入孔，用于插入管。插入孔大体上为L-形剖面，并包括用于容纳管端部的第一部分和用于容纳管扁平部分的第二部分。第二部分为椭圆形状。在将管连接到管接头中，通过冲压头将管冲压进插入孔中。结果，管沿着管接头中第二部分的椭圆形状弯曲并成形，因而在管的弯曲部分形成扁平部分。在形成扁平部分的同时，管被夹在管接头中。

Description

管和管接头的连接结构及其连接方法

技术领域

本发明涉及一种连接到车辆空调装置的制冷装置上的管连接结构，及支撑管的管接头和将管连接到管接头的方法。

背景技术

有关车辆空调装置，制冷装置的制冷剂管通常由法兰形式的管接头来支撑。用螺栓或或螺钉将管接头紧固到制冷装置上。具体而言，制冷剂通路形成于管接头内。将管接头安装为：制冷剂通路的第一端被连接到制冷装置的制冷剂端口和制冷剂通路的第二端被连接到制冷剂管的端部。当管和管接头按如上所述连接后，管和管接头铜焊为一体。

根据该连接结构和方法，管接头具有复杂形式，并且因为采用铜焊，连接过程耗费时间。为了解决这个缺点，已提出了一种没有铜焊的连接方法。这种方法公开于JP-A-2000-46295(US 6,328,351 B1)中。

根据该方法，如图21所示，首先通过法兰件32的插入孔32a将管30的端部插入接头座件31的开口31a中。接着，通过用于扩大管30端部内径的冲头来冲压管30的端部。结果，扩大了管30的端部内径，并因此将管固定到法兰件32上。

然而，近年来，各种装置被安装到引擎室中。这样，用于每一装置的空间是有限的。尤其是为了提供用于和围绕制冷循环的空间，需要减小空调装置的尺寸。然而，在上述的方法中，用于支撑管30的夹具用于连接管。因此，还需要用于夹具的空间。而且，在上述的连接结构中，管30从固定座部分31径直延伸。因此，对于制冷装置周围的管30，连接结构需要较大的空间。所以，在小的空间中很难将管连接到制冷装置上。

发明内容

本发明着眼于解决前述问题，本发明的一个目的是提供一种紧凑的管连接结构和管接头。

本发明的另一目的是提供一种在较短时间内将管连接到管接头的方法。

根据本发明的连接结构，连接到设备的管具有扁平部分，在与除扁平部分外的管的纵向大体相垂直的方向上，所述扁平部分的尺寸减小。固定到固定座上的用于支撑管的管接头形成容纳部分，用于容纳管的扁平部分。管被连接到管接头上，扁平部分容纳在容纳部分中。

由于管具有扁平部分，管被设置为穿过管接头。因此，没有必要将管和管接头设置为层状。再者，由于扁平部分容纳在管接头中，在与管纵向大体垂直的方向上，管接头的尺寸可减小为甚至小于管的除扁平部分外的直径。这样，管和管接头在较小空间中连接。当管接头被固定到固定座部分时，例如，所述固定座部分可由诸如空调装置的设备的一部分来提供，在相对于所述设备的一侧，有可能在管和管接头的周围提供空间。

根据用于将空调装置的管连接到用于支撑管的管接头的一种方法，管被插入到在管接头内形成的容纳部分中。在管被插入容纳部分的同时，在管中形成扁平部分。

当管接头被固定到固定座部分前，管被连接到管接头上。例如通过压力装置将管压制进容纳部分，以便管被夹在管接头中。与此同时，在管中形成扁平部分。因此，管和管接头的加工可在较短的时间内完成。

换一种方案，在管被插入管接头的容纳部分前形成扁平部分。例如通过压力装置将管压制进管接头的容纳部分内。与此同时，管接头起到冲模的作用，并且扁平部分的形状沿容纳部分的形状得到修正。而且，当扁平部分的尺寸大于容纳部分的尺寸时，扁平部分可被压装配在管接头中。由于管接头起到冲模的作用，有可能在弯曲管的同时将管连接到管接头。

优选的是，容纳部分形成椭圆形插入孔。椭圆形孔在一侧被开口横切。因此，当管通过开口插入容纳部分后，可通过开口由压力装置压制管。结果，管被沿着插入孔的椭圆形状成形并被夹在管接头中。

附图简述

参照附图，从下面的描述中，本发明的其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中相同的标号表示相同的部件，其中：

图1示出了根据本发明第一实施例的管连接结构和管接头的示意图；

图2为根据本发明第一实施例的管连接结构和管接头的剖视图；

图3为沿图1的线III-III的管的剖视图；

图4为从图1的下侧看管和管接头的平面图；

图5为根据本发明第一实施例的管接头的剖视图；

图6A为根据本发明第一实施例的管接头的平面图；

图6B为根据本发明第一实施例的管接头的透视图；

图7为根据本发明第一实施例的管接头的端视图；

图8为管和管接头的示意图，用于示出将管连接到根据本发明第一实施例的管接头的步骤；

图9为管和管接头的示意图，用于示出将管连接到根据本发明第一实施例的管接头的另一步骤；

图10为连接到根据本发明第一实施例的管接头的管的示意图；

图11为直管和管接头的示意图，用于示出将管连接到根据本发明第一实施例的变形的管接头的步骤；

图12为管和管接头的示意图，用于示出将管连接到根据本发明第二实施例的管接头的步骤；

图13为管和管接头的示意图，用于示出将管连接到根据本发明第三实施例的管接头的步骤；

图14示出了将管连接到根据本发明第四实施例的管接头的方法的剖视图；

图15为管和根据本发明第五实施例的管接头的剖视图；

图16为从图15的下侧看管和管接头的平面图；

图17为沿图16的线XVII-XVII的管的剖视图；

图18为管和根据本发明第六实施例的管接头的剖视图；

图19为根据本发明第六实施例从图18的下侧看管和管接头的平面图；

图20为沿图19的线XX-XX的管的剖视图；和

图21为根据现有技术的管连接结构和管接头的剖视图。

具体实施方式

参照附图，下面将描述本发明的实施例。

[第一实施例]

参照图1至4，管5设置为穿过管接头10。例如，管5连接到空调装置(没有示出)的制冷装置(没有示出)上。管5限定了制冷剂流动的通路。如图2所示，用螺栓2将管接头10固定到例如制冷装置的固定座1上。管5的端部形成有槽6。O-型圈8装配在槽6中用于密封。管5由管接头10支撑并连接到固定座1的连接孔3上。

管5由金属如铝、铁、紫铜、黄铜或不锈钢制成。管5大体弯成L形，以便端部5a与主体部分5b的纵向大体上垂直。再者，管5绕其弯曲处(即，在端部5a和主体部分5b之间)具有扁平部分7。扁平部分7大体上为椭圆形剖面。如图3所示，扁平部分7形成为：椭圆的长轴垂直于端部5a(图3的上下方向)的纵向并且椭圆的短轴平行于端部5a的纵向。短轴的大小D3小于主体部分5b的外径D1，所述主体部分5b大体上具有圆形剖面。长轴的大小D2大于外径D1。扁平部分7的流通面积大体上与主体部分5b的流通面积相同。扁平部分7沿着管接头10内形成的插入孔(容纳部分)12的形状成形。

管接头10由金属如铝、铁、紫铜、黄铜或不锈钢制成。如图5至7所示，管接头10形成有插入孔12，管5通过插入孔12。插入孔12大体上为L形剖面并包括用于容纳管5端部5a的第一部分12a和容纳管5的扁平部分7的第二部分12b。第一部分12a大体上与第二部分12b相垂直。当管接头10被固定到固定座1上时，第一部分12a与固定座1的连接孔3相通。

如图6A和6B所示，插入孔12形成为狭槽，以便当管5插入时允许管5通过。具体而言，第一部分12a为圆形并被开口12c横切。第二部分12b为椭圆形并被开口12c横切，从而第二部分12b具有与椭圆长轴相平行的开口侧或部分。这样，插入孔12成形为：从第一部分12a到第二部分12b圆形渐渐变成椭圆形。管接头10形成用于容纳螺栓2的孔13。

第二部分12b为椭圆形，以便成形和容纳管5的扁平部分7，如图6A至7所示，椭圆的长轴大体上与管接头10的纵向相垂直。椭圆的短轴尺寸D5小于管5的外径D1。长轴的尺寸D4大于管5的外径D1。

因此，当管5通过压力装置连接到管接头10时，管5被成形为具有弯曲和扁平部分7。即，管接头10还起到冲模的作用。

如图2所示，当支撑管5的管接头10被固定到固定座1上时，管5不能从管接头10的与固定座1相对的一侧(图2的顶侧)伸出。因此，在与固定座1相对的一侧，存在着围绕主体部分5b和管接头10的空间。再者，扁平部分7由插入孔12的第二部分12b所容纳，第二部分12b的椭圆的短轴(D5)比管接头10的尺寸(高度)H要短。因此，管接头10的尺寸H可比管5的主体部分5b的外径D1小。

接着，下面将参照图8至10描述将管5连接到管接头10的方法。在第一实施例中，当管5连接到管接头10之前，管5弯曲为L形。管5被连接到管接头10的同时形成扁平部分7。

如图8所示，管接头10设置在压力装置(没有示出)的工作台(没有示出)上，以便插入孔12的开口12c向上。管5设置在管接头10上，以便端部5a的开口向上。下一步，如图9所示，由冲压头15向插入孔12的第二部分12b(由箭头A所表示的方向)冲压管5的主体部分5b。如图10所示，结果，沿第二部分12b的椭圆形状绕管5的弯曲部分形成扁平部分7，并且管5被夹在管接头10中。

下一步，O-型圈8装配到端部5a的槽6中。接着，接头10被固定到固定座1上，以便端部5a连接到固定座1的连接孔3上。这里，可在管5夹在管接头10中后形成槽6。

通过这种方法，当管5被夹在管接头10中的同时形成扁平部分7。因此，管5在短时间内被连接到接头10上。

由于管5的弯曲部分容纳在管接头10内。管5不从管接头10与固定座1相对的一侧伸出就可被连接。因此，有可能在与固定座1相对的一侧的管接头的周围形成空间。再者，在较小空间中可将管5连接到固定座1上。由于管5的弯曲部分容纳在管接头10中，所以管5的主体部分5b和管接头10可排列为直线。因此，不必层叠管接头10和管5。因此，接头10和管5可设置在较小的空间中。

而且，扁平部分7的尺寸D3(短轴)较管5主体部分5b的外径D1要小。因此，有可能使管接头10的尺寸H较管5主体部分5b的外径D1小。因此，可使连接结构更为紧凑。

此外，由于扁平部分7的流通面积与管5主体部分5b的流通面积相同，在扁平部分7处不会妨碍管5中的流体的流动。

如图11所示，当管5插入管接头10前不弯曲时，即管5为直线形时，直管5平行于管接头10的纵向设置在接头10上。接着，管5被冲压头15向着接头10的第二部分12b部分冲压。结果，如图10所示，管5被大体弯曲为L形。与此同时，在管5中形成扁平部分7并且管5被夹在接头10中。接着，O-型圈8装配在槽6中并且接头10以上述相同的方式被固定到固定座1上。

因此，有可能在弯曲管5的同时，形成扁平部分7和将管5夹在管接头10中。由于可取消连接前弯曲管5的步骤，有可能进一步缩短将管5连接到接头10的加工时间。

[第二实施例]

在第二实施例中，直线形或L形管5放置在压力装置中并接着被连接到管接头10上，其中扁平部分7预先形成。

这里，如图12所示，插入孔12的第二部分12b的最大尺寸D4(即椭圆的长轴)较扁平部分7的最大尺寸D2要小(即椭圆的长轴)。

在将管5连接到管接头10中，如图8所示，首先将管5放置在管接头10上。下一步，管5的主体部分5b通过冲压头15被冲压进管接头10中。结果，由于扁平部分7的尺寸D2大于插入孔12的第二部分12b的尺寸D4，扁平部分7被压装配到插入孔12的第二部分12b中。

换一种方案，如图12所示，管5被放置在邻近管接头10的插入孔12的地方。接着，管接头10被按如图12所示箭头B所指的方向压向管5，以便扁平部分7被压装配到插入孔12的第二部分12b中。管5以这种方式被夹在管接头10中。

由于管接头10用作冲模，预先形成的扁平部分7的形状可被沿第二部分12b的形状进行修正。而且，当连接前管5为直管形状时，在管5被夹在管接头10中的同时，可弯曲管5。因此，可在较短时间内使管5连接到管接头10。

[第三实施例]

在第三实施例中，如图13所示，扁平部分7的最大尺寸(长轴)D2大于插入孔12的第二部分12b的最大尺寸D4。当管5插入管接头10的插入孔12后，在大体与管的纵向垂直的方向上(如图13中箭头C所示的方向)通过压力装置对管接头10进行压制。这样，扁平部分7由限定插入孔12的管接头10的壁包围。因此，管5被夹在管接头10中。

[第四实施例]

在第四实施例中，L-形管5通过液压膨胀过程被夹在管接头10中。首先，管5以与图8所示相同的方式被插入管接头110的插入孔12中。接着，如图14所示，压制件18放置在管接头10上，以便用管接头10支撑管5。在这种条件下，将液体如油或水从端部5a注入管5中，以便管充满流体并被压挤。因此，从内部通过液压向插入孔12和压制件18的壁压制管5。结果，如图10所示，在管5中形成扁平部分7并且管5被夹在接头10中。

由于在形成扁平部分7的同时，管5被夹在接头10中。可在很短的时间内完成连接过程。

[第五实施例]

在第五实施例中，管105被插入管接头110中并且接着由压力装置进行压制。管105具有大体为圆形的剖面，并且在插入管接头10前没有扁平部分。如图15至17所示，管105在其端部具有管端接头22，其连接到制冷装置上。管端接头22形成有密封槽23。管端接头22在与管105主体部分105b的纵向大体相垂直的方向上设置有开口，以便包括管端接头22的管105大体上为L-形状。

管接头110为矩形平行管形，其纵向为大体上平行于管主体部分105b的纵向的方向。管接头110形成有插入孔112，通过所述插入孔112管105被插入在管接头110中。

插入孔112形成为与第一实施例大体相同的狭槽。插入孔112包括：第一部分112a，其为圆形；第二部分112b，其为椭圆形。第一部分112a被开口112c横切，以便第一部分112a具有开口侧或部分。再者，第二部分112b被开口112c横切，以便使第二部分112b具有与椭圆的长轴大体平行的开口侧或部分。

开口112c由壁28所限定。如图17所示，在与第二部分112b的椭圆长轴相平行的方向上的开口112c的尺寸D7(即在壁28之间的距离)小于椭圆的长轴尺寸D6。管105的主体部分105b的外径略小于开口112c的尺寸D7。这样，壁28起到固定部分的作用，用于在插入孔112中固定管105。

在管接头110中连接管105时，管接头110设置为，开口112c开向上部。下一步，包括管端接头22的管105的主体部分105b通过开口112c被插入插入孔112中。在这种条件下，由于管105为圆形剖面，管105在壁28之间部分突出并且宽松地容纳在插入孔112的第二部分112b中。

下一步，如图15所示，管105的主体部分105b通过开口112c由压力装置进行压制。结果，管105的主体部分105b沿第二部分112b的椭圆形变形。这样，管105被夹在管接头110中。而且，变形的主体部分105b的顶部由壁28支撑。因此，管105被固定在插入孔112中。如图15和17所示，管端接头22设置为从管接头110的固定表面110a上伸出。

因此，L-形管和接头22及管105的主体部分105b由椭圆形第二部分112b固定并由壁28夹紧。所以，管105，尤其是管105的弯曲部分被牢固地固定在管接头110中。

由于管105被连接到管接头110，而不在与管接头22和固定座相对的一侧从管接头110上伸出，因此，与第一至第四实施例相同，管105和管接头110可设置在较小的空间中。而且，利用压力装置通过压制将管105夹在管接头110中。因此，管105在短时间内易于连接到管接头110上。

[第六实施例]

在第六实施例中，如图18至20所示，管接头110在与第五实施例相反的一侧上具有开口112c。即开口112c形成于与第一部分相对的一侧，管端接头22被容纳在所述孔112c中。因此，管105从图18的下侧被插入插入孔112中。

第六实施例的管105具有与第五实施例的管相同的形状。第一部分112a为圆形。第二部分112b为椭圆形并且由开口112c横切，管105插入所述开口112c中。与第五实施例相同，限定开口112c的壁28a形成为固定部分，用于固定管105。这里，壁28a之间的距离D8略大于管105的外径。

在将管105连接到管接头110中，管接头110设置为开口112c向上。接着，管端接头22和管105从开口112c被插入插入孔112中。下一步，通过狭槽112c由压力装置压制管105。结果，管105变形并沿第二部分112b的椭圆形状成形。管105以这种方式被夹在管接头110中。由于管105的变形部分由壁28a固定，管105被牢固地连接到管接头112上。这里，管端接头22从管接头110的固定表面伸出，所述固定表面110a被固定到固定座1上。

因此，管105在管接头110中被固定，而在与管端接头22相对的方向上不从管接头110中伸出。这样，可使连接结构紧凑。由于管105通过插入插入孔112中被夹紧并且通过压力装置夹紧，在短时间内很容易连接管105。

在上述的实施例中，管接头10、110由金属制成。作为代替，管接头10、110可由树脂如尼龙、聚丙烯、环氧树脂、聚甲醛、聚苯硫醚或石碳酸制成。管5、105通过诸如如上所述的压制、液压膨胀过程或夹物模压(insert molding)被连接到这样的树脂管接头10、110上。

本发明不应局限于所公开的实施例，在不偏离本发明的实质的情况下，也可通过其它方法来实施。

Claims (18)

1.一种连接结构，包括：

管，其连接到设备上；和

管接头，其固定到固定座部分，用于支撑管，

其特征在于，管包括扁平部分，在与管的纵向大体相垂直的方向上，所述扁平部分的尺寸小于除扁平部分之外的管的尺寸，并且在管接头中形成容纳部分，

其中，管被连接到管接头上，从而扁平部分容纳在容纳部分中。

2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述管向着固定座部分弯曲并且在管的弯曲处形成扁平部分。

3.根据权利要求1或2所述的连接结构，其特征在于，容纳部分形成截面为椭圆形的槽。

4.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于，椭圆形槽由开口横切，以便容纳部分具有与椭圆长轴相平行的开口侧。

5.根据权利要求3所述的连接结构，其特征在于，扁平部分具有椭圆形横截面，并且椭圆的长轴大于除扁平部分外的管的尺寸。

6.根据权利要求1或2所述的连接结构，其特征在于，扁平部分的流通面积大体上与除扁平部分外的管的流通面积相同。

7.根据权利要求1或2所述的连接结构，其特征在于，所述设备被包括在空调装置中并且所述固定座部分作为所述设备的一部分被提供。

8.根据权利要求1或2所述的连接结构，其特征在于，管具有端部，所述端部从扁平部分大体垂直于管的纵向伸出并连接到所述设备上。

9.一种将空调装置的管连接到用于支撑管的管接头上的方法，该方法包括：

将管插入到在管接头内形成的容纳部分中；

在管中形成扁平部分，

其中，在管被插入容纳部分的同时形成扁平部分。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

弯曲所述管，其中，在形成扁平部分的同时弯曲管。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，容纳部分形成截面为椭圆形的槽，其一侧由开口横切，其中扁平部分沿所述槽成形。

12.一种将空调装置的管连接到用于支撑管的管接头上的方法，该方法包括：

将具有扁平部分的管插入管接头中，以便扁平部分容纳在管接头内形成的容纳部分中，所述扁平部分的高度在管插入管接头的方向上减小；和

将管夹在管接头中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在插入管的同时将管夹住。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，通过将扁平部分压装配到管接头的容纳部分中将管夹住。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，当管插入后通过压制管接头将管夹在管接头中。

16.一种将空调装置的管连接到用于支撑管的管接头上的方法，该方法包括：

将管插入到在管接头内形成的插入孔中，其中，插入孔为椭圆形并被开口横切，从而插入孔具有开口侧；和

将管接头中的管部分沿插入孔的椭圆形状成形。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述插入管接头中的管部分通过所述开口由压力装置进行压制。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，通过管接头的限定所述开口的壁将管固定在插入孔中。

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