CN1257360C - 管接头 - Google Patents

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Abstract

一种管接头，包括：螺母部件(20)，该螺母部件使管(16)与接头本体(14)连接；夹头部分(36)，该夹头部分通过固定爪(40)固定该管(16)，该固定爪(40)用于通过螺母部件(20)的按压部分(56)径向向内按压，以便咬入管(16)的径向膨胀部分(16a)的外周表面；以及环形凸起(60)，该环形凸起(60)抵靠接头本体(14)的环形台阶(24)，且该环形凸起(60)控制螺母部件(20)在接头本体(14)上的螺纹连接量。

Description

管接头
技术领域
本发明涉及一种管接头，该管接头能够使管部件以液体密封的方式或以气密密封的方式与流体操作装置连接。
背景技术
当生产半导体芯片时，由树脂例如氟树脂制成的管接头至今仍用于生产线等中，在该生产线中，为了进行清洁、防腐和防化学药品而使用纯水洗涤溶液或其它化学溶液等。
例如在日本公开专利申请No.11-182751中公开了一种这样的管接头。也就是，如图9所示，管1的径向膨胀端2穿过螺母部件3的插入孔4而装入主接头本体5的环形槽6中。在螺母部件3的内周表面上的内螺纹部分8与主接头本体5的外周表面上的外螺纹部分7进行螺纹啮合。因此，管1这样支承。
不过，在日本公开专利申请No.11-182751公开的普通管接头中，管1的径向膨胀端2只是插入主接头本体5的环形槽6中。因此，例如当特别在高温环境下，沿与装配方向相反的方向(图9中所示的箭头E的方向)拔出管1的力施加在管1上时，管1将从主接头本体5中脱出。
在日本公开专利申请No.11-182751公开的普通管接头中，没有提供在将螺母部件3的内螺纹部分8拧入主接头本体5的外螺纹部分7上时用于保证合适拧入量的装置。而且，当拧入量过大时，管1的径向膨胀部分由螺母部件3的插入孔4的周围边缘压向中心。因此，过大负载可能施加在管1的径向膨胀部分上。
发明内容
本发明的总目的是提供一种管接头，该管接头能够可靠防止管部件与接头本体脱开。
本发明的主要目的是提供一种管接头，该管接头能够保证螺母部件拧到接头本体上的量合适。
为此，本发明提供了一种管接头，包括：接头本体，该接头本体有沿轴向形成的通孔作为流体通道，该接头本体至少在一端形成有第一螺纹部分；螺母部件，该螺母部件使管部件与所述接头本体连接，所述螺母部件通过第二螺纹部分而安装在所述接头本体的所述一端上，该第二螺纹部分与所述第一螺纹部分进行螺纹连接；以及固定机构，该固定机构布置在所述接头本体的所述一端处，且该固定机构由所述螺母部件的内壁表面沿径向向内按压，用于与所述管部件的径向膨胀的外周表面配合；其特征在于，设有调节元件，该调节元件布置在要螺纹连接在所述接头本体上的所述螺母部件的端表面上，且该调节元件调节所述螺母部件在所述接头本体上的螺纹连接量；其中：所述调节元件有环形凸起，该环形凸起从所述螺母部件的所述端表面朝着所述接头本体凸出预定长度，且通过使所述环形凸起抵靠所述接头本体的环形台阶来调节所述螺母部件的所述螺纹连接量。
根据本发明，在管部件插入接头本体内的状态下，螺母部件与第二螺纹部分一起拧到接头本体上，该第二螺纹部分与第一螺纹部分进行螺纹连接。当进行拧紧以便使螺母部件在接头本体上的拧入量逐渐增加时，螺纹连接量通过调节元件进行控制，该调节元件布置在螺母部件的端表面上，因此可以形成合适的螺纹连接量。
根据本发明，螺母部件的外周表面由固定机构来固定，该固定机构由螺母部件的内壁表面径向向内按压。因此，即使当沿管部件的拔出方向施加力时，也能防止该管部件与接头本体脱开。
在该结构中，例如优选是固定机构包括：多个夹头部分，这些夹头部分可朝着插入接头本体的管部件的外周进行弹性变形，且这些夹头部分周向分隔开，以便环绕管部件的外周表面；以及固定爪，该固定爪形成于夹头部分时，且该固定爪咬入管部件的外周表面内。
也就是，按压部分布置在螺母部件的内壁表面上，该按压部分包括内径从第二螺纹部分逐渐减小的锥形表面，且当螺母部件进行螺纹连接时，夹头部分由该按压部分径向向内按压。因此，当螺母部件的按压部分按压夹头部分时，形成于夹头部分上的固定爪可靠咬入管部件的外周表面内。
优选是，调节元件例如有环形凸起，该环形凸起从螺母部件的端表面朝着接头本体凸出预定长度，且螺母部件的螺纹连接量通过使环形凸起抵靠接头本体的抵靠表面来控制。
在该结构中，优选是螺母部件的端表面形成有环形凹口，用于当螺母部件从环形凸起抵靠接头本体的抵靠表面的位置进一步拧入时接收变形的环形凸起。
环形凸起可塑性变形，这样，螺母部件可从环形凸起抵靠接头本体的抵靠表面的位置进一步拧入。因此，即使接头本体的螺母部件的拧紧力矩减小时，也可以使拧紧力矩保持恒定。
而且，螺母部件形成有插入孔，用于插入管部件，边缘部分布置在螺母部件的内壁表面上并靠近该插入孔的端部，该边缘部分咬入管部件的外周表面。因此，管部件更可靠地固定。
优选是，锥形表面形成于接头本体的端部，锥形表面沿管部件插入的方向逐渐径向膨胀，凸起周向形成于锥形表面上，并与螺母部件的边缘部分相对应。优选是，凸起周向形成为与形成于夹头部分上的固定爪相对应，该凸起布置在接头本体的端部的外周表面上。当各凸起形成于与边缘部分相对的部分处或者与夹头部分的固定爪相对的部分处时，表面压力增加，且可以提高密封效果。
通过下面的说明并结合附图，可以更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点，附图中，通过所示实例表示了本发明的优选实施例。
附图说明
图1是表示本发明实施例的管接头的局部剖分解透视图；
图2是表示图1中所示的管接头沿轴向的纵剖图；
图3是表示图2中所示的管接头的部分A的放大纵剖图；
图4是表示图2中所示的管接头的部分B的放大纵剖图；
图5是表示图2中所示的管接头的部分C的放大纵剖图；
图6是表示螺母部件从图5中所示的状态进一步拧入且环形凸起塑性变形时的状态的放大纵剖图；
图7是表示本发明另一实施例的管接头的放大纵剖图，其中，凸起形成于接头本体的柱形部分的圆锥表面上；
图8是表示本发明另一实施例的管接头的放大纵剖图，其中，凸起形成于接头本体的柱形部分的外周表面上；以及
图9是表示普通管接头的结构的示意剖视图。
具体实施方式
参考图1，参考标号10表示本发明实施例的管接头。
管接头10包括：基本柱形的接头本体14，该接头本体14有通孔12，作为沿轴向线性形成的流体通道；以及螺母部件20，该螺母部件20有圆形截面的插入孔18，用于插入管(管部件)16，该螺母部件20安装在接头本体14上，以便保持该管16。接头本体14和螺母部件20都由树脂材料制成。
如图2所示，接头本体14提供有：第一外螺纹部分(第一螺纹部分)22a，该第一外螺纹部分22a有形成于一端附近的外周表面上的、具有基本梯形截面的螺纹；以及第二外螺纹部分22b，该第二外螺纹部分22b有形成于另一端的外周表面上的、具有锯齿形截面的螺纹。环形脊26形成于第一外螺纹部分22a的、靠近第二外螺纹部分22b的端头处。该环形脊26从环形台阶24径向向外展开，该环形台阶24有外切(circumscribing)平表面。具有六边形截面的角形部分28形成于环形脊26和第二外螺纹部分22b之间，以便通过使用未示出的工具例如扳手来夹持接头本体14。
柱形部分30形成于接头本体14的一端。该柱形部分30有沿轴向延伸的通孔12，且管16的径向膨胀部分16a安装在该柱形部分30上。在柱形部分30的端部提供有锥形表面32(见图4)，该锥形表面32的直径沿管16安装的方向逐渐增加。斜切部分34形成于该锥形表面32和通孔12之间的边界处，并斜切成有预定的曲率半径。
如图4所示，斜切部分34有弯曲截面，该弯曲截面有预定的曲率半径。因此，可以使压力流体在通孔12中的液体池(pool)(或积聚)减至最小。
也就是，在图9所示的普通管接头中，在主接头本体5的一端的内周表面进行斜切，以便安装管1。因此，由管1的径向膨胀部分的内壁表面以及在主接头本体5的一端的内周表面形成较大的死空间9。很可能形成流过管1的压力流体的液体池。相反，在本发明的实施例中，如图4所示，斜切部分34有弯曲截面，该弯曲截面有预定的曲率半径，从而使死空间35减至最小。因此，与普通技术相比，可以大大降低形成液体池的可能。
多个夹头部分(固定机构)36布置成在外部环绕柱形部分30(见图1)。该夹头部分环绕柱形部分30周向等间距分割开。如图3所示，环形槽38形成于夹头部分36的内周表面36a和柱形部分30的外周表面30a之间。管16的径向膨胀部分16a装入环形槽38中。具有锐角截面的固定爪40形成于各夹头部分36的一端，并朝着柱形部分30凸出。固定爪40咬入沿环形槽38插入的管16的外周表面内，用于固定该管16。夹头部分36的固定爪40可绕夹头部分36的连接部分36b的支承点相对于接头本体14朝着柱形部分30(径向向内)弹性变形。
因此，夹头部分36的固定爪40通过螺母部件20的按压部分56(如后面所述)而径向向内按压，且夹头部分36的固定爪40咬入管16的外周表面内。因此，柱形部分30的外周表面30a与管16的、与夹头部分36的固定爪40咬入的外周表面相对应的内周表面紧密接触。因此，在管16的内周表面和柱形部分30的外周表面30a之间形成第一密封部分42(见图3)，该第一密封部分42基本平行于接头本体14的轴线。
如图2所示，内螺纹部分(第二螺纹)44形成于螺母部件20的内周表面上，并与接头本体14的第一外螺纹部分22a螺纹连接。环形凸起46形成于外侧并靠近螺母部件20的插入孔18。该凸起46保护管16，防止从插入孔18凸出的管16破裂。
如图4所示，具有锐角截面的环形固定部分(边缘部分)48a、48b形成于内侧并靠近螺母部件20的插入孔18。当螺母部件20螺纹拧在接头本体14上时，该环形固定部分48a、48b与管16的倾斜外周表面啮合，从而将管16压向接头本体14的锥形表面32。
因此，当螺母部件20在接头本体14上的拧入量增加时，管16插入接头本体14的柱形部分30的锥形表面32和螺母部件20的环形固定部分48a、48b之间。因此，柱形部分30的锥形表面32与管16的、由环形固定部分48a、48b按压的倾斜内壁表面紧密接触。在柱形部分30的锥形表面32和管16的倾斜内壁表面之间形成第二密封部分50，该第二密封部分50与接头本体14的轴线交叉(见图4)。
如图4所示，环形保持部分54形成于螺母部件20的内周表面上，并布置成靠近环形固定部分48a、48b。该环形保持部分54有基本矩形截面，并通过具有圆弧形截面的凹口52延伸。环形保持部分54起到与管16的外周表面接触的保持器的作用，因此，当管16的径向膨胀部分16a插入接头本体14的环形槽38中时，管16不会从环形槽38中脱出。
如图2所示，按压部分56形成于螺母部件20的内周表面上并在环形保持部分54和内螺纹部分44之间。该按压部分56具有内径从该内螺纹部分44逐渐减小的锥形表面。当螺母部件20的内螺纹部分44拧入接头本体14的第一外螺纹部分22a上时，接头本体14的各夹头部分36的一端与按压部分56啮合，夹头部分36被径向向内压。因此，当螺母部件20的按压部分56按压夹头部分36时，各夹头部分36的一端径向向内压紧。夹头部分36的固定爪40咬入管16的外周表面内(见图3)。
环形凸起(调节元件)60成一体形成于螺母部件20的端表面58上并靠近内螺纹部分44，该环形凸起60控制螺母部件20的内螺纹部分44在接头本体14的第一外螺纹部分22a上的拧入量。如图5所示，环形凸起60有抵靠表面62，用于抵靠接头本体14的环形台阶24。该抵靠表面62有圆弧形截面。环形凸起60为从螺母部件20的端表面58朝着接头本体14的环形台阶24凸出预定长度的薄壁环形形状。
第一环形凹口64a和第二环形凹口64b形成于螺母部件20的端表面58上。与环形凸起60相比，第一环形凹口64a布置在径向外侧。且与环形凸起60相比，第二环形凹口64b布置在径向内侧。如图6所示，当环形凸起60在与环形台阶24接触时而塑性变形时，第一环形凹口64a和第二环形凹口64b可以接收环形凸起60。
上面介绍了本发明实施例的管接头10的基本结构，下面将介绍它的功能和效果。
首先，管16沿螺母部件20的插入孔18插入。然后，管16的一端通过使用未示出的夹具而径向膨胀至预定直径，以便形成径向膨胀部分16a。
随后，管16的径向膨胀部分16a沿形成于接头本体14的夹头部分36和柱形部分30之间的环形槽38插入。在本实施例中，沿环形槽38插入的管16的径向膨胀部分16a的端表面并不必须达到环形槽38的最深处。即使在管16的径向膨胀部分16a的端表面和环形槽38的内壁表面之间形成间隙，也不会影响密封性能(见图2)。
随后，之前通过插入孔18松弛安装在管16上的螺母部件20的内螺纹部分44沿接头本体14的第一外螺纹部分22a拧入以紧固螺母部件20。因此，管16通过螺母部件20保持。
当拧紧螺母部件20以便逐渐增加内螺纹部分44在接头本体14的第一外螺纹部分22a上的螺纹连接量时，螺母部件20的内壁表面上的按压部分56与夹头部分36接触，且多个夹头部分36由直径从内螺纹部分44逐渐减小的锥形表面径向向内按压。径向向内压的夹头部分36的固定爪40咬入管16的径向膨胀部分16a的外周表面内，从而固定该管16(见图3)。
因此，例如即使当施加沿与管16的插入方向相反的方向拔出该管16的力时，也能可靠防止管16从接头本体14上脱开，因为管16由夹头部分36的固定爪40固定。
当螺母部件20的内螺纹部分44在接头本体14的第一外螺纹部分22a上的螺纹连接量增加时，从螺母部件20的、靠近内螺纹部分44的端表面58上凸出预定长度的环形凸起60的一端抵靠接头本体14的环形台阶24，并控制螺纹连接量(见图5)。因此，操作人员可以通过视觉很容易发现螺母部件的环形凸起60抵靠接头本体14的环形台阶24。通过确认环形凸起60抵靠环形台阶24，可以形成合适的螺纹连接量。
换句话说，环形凸起60从螺母部件20的端表面58凸出的量预先设置成使这样，即当螺母部件20的环形凸起60抵靠接头本体14的环形台阶24时，第一外螺纹部分22a和内螺纹部分44之间的螺纹连接量合适。
螺母部件20相对于接头本体14的合适螺纹连接量如上述进行保持。因此，可以防止夹头部分36的固定爪40和环形固定部分48a、48b过度咬入管16的外周表面中。还有，能够可靠防止管16从接头本体14上脱开。
当螺母部件20松开，从而使螺母部件20的内螺纹部分44相对于接头本体14的第一外螺纹部分22a的螺纹连接量减小时，夹头部分36从径向向内按压情况释放。因此，夹头部分36由于弹性力而回复初始形状(见图3中的双点划线)，以便使管16的径向膨胀部分16a释放固定爪40的咬入。管16的径向膨胀部分可以很容易从接头本体14的环形槽38中拔出。
即使当由于长时间使用而使拧紧力矩减小，且螺母部件20相对于夹头部分14松弛时，操作人员可以沿第一外螺纹部分22a拧紧螺母部件20，从而使螺母部件20进一步拧紧，直到环形凸起60抵靠接头本体14的环形台阶24，从而引起塑性变形。抵靠环形台阶24的环形凸起60沿邻近的第一和第二环形凹口64a、64b进行塑性变形，而不会从螺母部件20的端表面上凸出。螺母部件20可以拧紧，直到接头本体14的环形台阶24抵靠螺母部件20的端表面58(见图6)。
因此，即使当螺母部件20由于长时间使用而松弛时，与普通技术相比，螺母部件20的拧紧量可以增加环形凸起60从螺母部件20的端表面58上凸出的长度，即增加在环形台阶24和端表面58之间的距离D，如图5所示。因此，螺母部件20相对于接头本体14的拧紧力能够可靠保持。这可以获得稳定的密封力。
而且，当螺母部件20螺纹拧在接头本体14上时，管16由螺母部件20的环形固定部分48a、48b和按压部分56按压，以便构成第一密封部分42和第二密封部分50。通过第一密封部分42和第二密封部分50的组合，可以获得稳定的密封功能。
也就是，夹头部分36通过螺母部件20的按压部分56径向向内按压，以便使柱形部分30的外周表面30a与管16的、与夹头部分36的固定爪40咬入的外周表面相对应的内周表面紧密接触。在管16的内周表面和柱形部分30的外周表面30a之间形成第一密封部分42(见图3)，该第一密封部分42基本平行于接头本体14的轴向。另一方面，接头本体14的柱形部分30的锥形表面32与管16的、由螺母部件20的环形固定部分48a、48b按压的倾斜内壁表面紧密接触。在柱形部分30的锥形表面32和管16的倾斜内壁表面之间形成第二密封部分50(见图4)，该第二密封部分50与接头本体14的轴线交叉。
下面，图7和8中表示了本发明另一实施例的管接头10a。与图3和4中的管接头10相同的构成元件以相同参考标号表示，并将省略对它们的详细说明。
如图7所示，根据其它实施例的管接头10a有多个环形或圆形凸起66a、66b，这些凸起66a、66b周向形成于接头本体14的柱形部分30的锥形表面32上。凸起66a、66b彼此间开预定距离，并与螺母部件20的环形固定部分48a、48b相对应。如图8所示，管接头10a有环形或圆形凸起68，该环形凸起68形成于柱形部分30的外周表面30a上，与夹头部分36的固定爪40相对应。
在上述管接头10a中，具有基本半圆形截面的单个或多个凸起66a、66b、68形成于第二密封部分50和第一密封部分42上，即柱形部分30的锥形表面32和外周表面30a上。因此，可以增加密封表面的表面压力。而且，在凸起66a、66b、68和管16的径向膨胀部分16a的内壁表面之间的摩擦力增加。因此，将防止管16进行任何滑动。
其它功能和效果与上述管接头10相同，因此省略对它们的详细说明。
尽管已经参考优选实施例特别表示和说明了本发明，但是应当知道，在不脱离由附加权利要求确定的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以进行变化和改变。

Claims (10)

1.一种管接头，包括：
接头本体(14)，该接头本体有沿轴向形成的通孔(12)作为流体通道，该接头本体至少在一端形成有第一螺纹部分；
螺母部件(20)，该螺母部件使管部件与所述接头本体(14)连接，所述螺母部件(20)通过第二螺纹部分而安装在所述接头本体(14)的所述一端上，该第二螺纹部分与所述第一螺纹部分进行螺纹连接；以及
固定机构，该固定机构布置在所述接头本体(14)的所述一端处，且该固定机构由所述螺母部件的内壁表面沿径向向内按压，用于与所述管部件的径向膨胀的外周表面配合；
其特征在于，设有调节元件，该调节元件布置在要螺纹连接在所述接头本体(14)上的所述螺母部件(20)的端表面上，且该调节元件调节所述螺母部件(20)在所述接头本体(14)上的螺纹连接量；
其中：所述调节元件有环形凸起(60)，该环形凸起从所述螺母部件(20)的所述端表面朝着所述接头本体(14)凸出预定长度，且通过使所述环形凸起(60)抵靠所述接头本体(14)的环形台阶(24)来调节所述螺母部件(20)的所述螺纹连接量。
2.根据权利要求1所述的管接头，其中，所述固定机构包括：多个夹头部分(36)，这些夹头部分可朝着插入所述接头本体(14)的所述管部件的外周而进行弹性变形，且这些夹头部分沿周向分隔开，以便环绕所述管部件的所述外周表面；以及固定爪(40)，该固定爪形成于所述夹头部分(36)上，且该固定爪咬入所述管部件的所述外周表面内。
3.根据权利要求2所述的管接头，其中：按压部分(56)布置在所述螺母部件(20)的所述内壁表面上，所述按压部分(56)包括锥形表面，该锥形表面的内径从所述第二螺纹部分逐渐减小，且当所述螺母部件(20)进行螺纹连接时，所述夹头部分(36)由所述按压部分(56)沿径向向内按压。
4.根据权利要求1所述的管接头，其中：所述螺母部件(20)的所述端表面(58)形成有环形凹口(64a、64b)，用于当所述螺母部件(20)从所述环形凸起(60)抵靠所述接头本体(14)的所述环形台阶(24)的位置进一步朝着所述接头本体(14)拧入时接收变形的所述环形凸起(60)。
5.根据权利要求1所述的管接头，其中：所述环形凸起(60)可塑性变形，这样，所述螺母部件(20)可从所述环形凸起(60)抵靠所述接头本体(14)的所述环形台阶(24)的位置进一步拧入。
6.根据权利要求1所述的管接头，其中：所述螺母部件(20)形成有插入孔(18)，用于插入所述管部件，一边缘部分布置在所述螺母部件(20)的所述内壁表面上并靠近所述插入孔(18)的端部，所述边缘部分咬入所述管部件的所述外周表面。
7.根据权利要求6所述的管接头，其中：一锥形表面(32)形成于所述接头本体(14)的所述端部，所述锥形表面(32)沿所述管部件插入的方向逐渐沿径向膨胀，凸起(66a、66b)沿周向形成于所述锥形表面(32)上，并与所述螺母部件(20)的所述边缘部分相对应。
8.根据权利要求2所述的管接头，其中：凸起(68)沿周向形成并与形成于所述夹头部分(36)上的所述固定爪(40)相对应，所述凸起(68)布置在所述接头本体(14)的端部的外周表面上。
9.根据权利要求1所述的管接头，其中：所述接头本体(14)和所述螺母部件(20)都由树脂材料制成。
10.根据权利要求1所述的管接头，其中：柱形部分(30)形成于所述接头本体(14)的所述端部，所述管部件的径向膨胀部分(16a)安装在所述柱形部分(30)上，斜切部分(34)形成于柱形部分(30)的端部，所述斜切部分(34)对着通孔(12)。
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