CN1541313A - 共轴快速连接器 - Google Patents

Abstract

具有第一、第二和第三端口的快速连接器本体(20)上承载有插入件，该插入件从所述第一端口延伸至第三端口并且形成有第一和第二端口，这些端口分别用于连接在第三端口上和连接在该插入件的一个端部上的同心安装管道。紧固件(50)安装在本体(20)和/或插入件(60)上，用来将第一和第二管道密封连接在本体和插入件上。

Description

共轴快速连接器

技术领域

本发明大体上涉及液流系统，其中管道或管状部件通过可释放快速连接器与流体操作装置或其它流体管道流体连通地互连。

发明背景

搭扣配合或快速连接器应用在许多用途中，尤其用于在汽车和工业用途中连接流体运送管道。在具有可轴向移动的紧固件的典型快速连接器中，紧固件固定安装在内螺纹连接器部件或元件的外壳中的孔道内。该紧固件具有多个径向且成角度地延伸的腿部，它们朝着外壳中的孔道的轴向中心线向内延伸。密封安装在内螺纹部件中的孔道中的管子或外螺纹连接器包括径向加厚部分或凸缘，该凸缘邻接着紧固件腿部的内圆周表面。密封件和间隔件以及轴承或顶帽(top hat)通常安装在紧固件前面的孔道中以便当通过紧固件腿部将外螺纹连接件锁紧接合在内螺纹部件中时在外壳和外螺纹连接器之间形成密封。

还已知有这样的可径向移动的紧固件，其中紧固件可以径向移动穿过相对于在内螺纹部件或外壳中的主通孔横向形成的对准孔道或孔。可径向移动的紧固件通常设有一对悬垂腿部，其尺寸和位置设定为只在外螺纹连接器或管道完全座在内螺纹连接器中的孔道中时在外螺纹连接器上的径向加厚部分或凸缘后面滑动。这确保了该管道与内螺纹连接器的有效锁紧接合，因为只有在已经将外螺纹连接器或管道完全插入到内螺纹连接器中的孔道中时才可以将可移动的紧固件完全插入到内螺纹连接器中。

不管紧固件的类型，流体连接器的内螺纹外壳或组成部分通常包括具有一个或多个与第一端部间隔开的环形倒钩的细长杆部。这些倒钩提供了与软管或管道牢固接合，所述管道被压迫在这些倒钩上，从而使外螺纹壳体与该管道的一个端部连接。

为了降低在当前车辆中的碳氢化合物的排放，车辆燃油系统通常设有连接在发动机和燃油蒸汽回收筒之间的燃油蒸汽回收管道，所述回收筒接收来自机车燃油喷射系统的未燃烧燃油蒸汽。该燃油蒸汽管道根据情况除了燃油管道自身之外还表示另一条管道，它必须在相对端部处连接在油箱和蒸汽筒上而且沿着车辆的底面夹在安装位置中。这两个管道通常安装在车辆的车身底座上，由此与其它物体一起受到摇摆或碰撞，这会导致损坏和/或破裂。

另外，已经进行了相当大的努力来防止燃油和/或蒸汽从管道中泄漏到大气中。这已经导致多层连接器，其中每层由不同材料形成以满足燃油运送、渗透、静电荷等特性。

所有这些设计努力已经导致在车辆燃油系统的设计、装配和安全使用中的复杂化。因此，要求提供一种快接装置，它可以减小流体系统的单独部件的数量。还要求提供一种快接装置，它可以有利地用在车辆燃油系统中以减小燃油从车辆燃油或蒸汽运送管道中渗透出。还要求提供一种共轴快接装置，它便于流体系统部件的快速装配。

发明概述

本发明涉及一种共轴快接装置，它可以有利地用于来自多种源头的多股流体引导至共同的位置。

在一个方面中，本发明涉及一种用于将第一和第二管道连接在第三和第四共轴管道上的连接器。该连接器包括有形成有至少第一、第二和第三端口的本体、分别从第一和第二端口延伸出的第一和第二孔道以及插入件，该插入件装在所述本体中并且形成穿过所述本体的第三端口的第一和第二流动通道。所述插入件将第一端口流体连接在第一流动通道上，并且将第二端口流体连接在第二出口流动通道上。

在特定应用中，插入件采取具有通孔的管状体的形式，该通孔形成从形成在插入件的一个端部处的第一端口通过本体的第三端口通向第二出口流动通道的流动通道。在插入件上设有多个肋条，用来将插入件同心安装在本体中的第一孔道内。该插入件密封连接在本体上，从而使第一出口流动通道与第二出口流动通道隔绝。

紧固件可释放地安装在连接器本体和/或插入件上，用来将第一和第二管道闩锁连接在本体上。优选的是，这些紧固件可以在将第一和第二管道插入到本体中之前可释放地安装在连接器本体上和/或插入件上的暂时存放位置中。

在本发明的另一个方面中，连接器采取形成有第一、第二和第三孔的本体形式。第一和第二孔道分别从第一第二孔延伸穿过该本体。管状件安装在本体中，并且具有形成有第一端口的第一端部和可以延伸穿过本体中的第三孔的第二端部。该管状件形成分别从第一和第二孔穿过本体的第三孔分别通向第三和第四共轴管道的流动通道。

优选的是，该管状件包括从本体中的第三孔向外延伸的第二端部和至少一个在第三孔附近装在本体上的安装件以及至少一个在第二端部附近装在管状件上的用来容纳第三和第四流体流动管道的安装件。

该管状件优选包括一通孔，它形成了从形成在本体的一个端部处的第一孔通向位于本体的第三孔处的第二出口流动通道的流动通道。在本体上设有多个肋条，用来将管状件同心地安装在本体中。

本发明的共轴快速连接器独特地提供了一种快接装置，它减小了在流体流动系统中用来连接多个部件的单独部件的数量。本发明的共轴快速连接器发现特别有利地用在车辆燃油系统中，其中具有设置成流动穿过内部管道的液体燃料的同心流动管道通过外部管道为渗透穿过内部管道的蒸汽提供了蒸汽收集流动通道。

附图的简要说明

通过参照以下详细说明和附图将更加了解本发明的各个特征、优点和其它用途，在这些附图中：

图1为根据本发明装配好的共轴快速连接器的分解透视图；

图2为贯穿在图1中所示的共轴快速连接器的剖视图；

图3为大体上沿着图1中的3-3线剖开的剖视图；

图4为在图1和2中所示的共轴快速连接器所采用的紧固件的局部放大透视图；

图5为一端视图，显示出在图4中所示的紧固件安装在位于快速连接器外壳中的部分插入的暂时存放位置中；

图6为一端视图，显示出图4和5的紧固件相对于快速连接器外壳处于完全锁定位置中；

图7为根据本发明的共轴快速连接器的另一个方面的分解透视图；

图8为贯穿在图7中所示的共轴快速连接器的剖视图；

图9为根据本发明的装配好的共轴快速连接器的再一个方面的分解透视图；并且

图10为贯穿在图9中所示的共轴快速连接器的剖视图。

优选实施方案的详细说明

现在参照这些附图中的图1-6，这些图描绘出一种共轴快速连接器10，它设计用来分别将第一和第二管道12和14连接在同心设置的第三和第四管道16和18上。

术语“管道”指的是包括任意形式的设计用来运送流体例如液体、气体等的管状件。管道12、14、16和18可以根据该共轴快速连接器10所应用的特定用途由各种材料形成。例如，管道12、14、16和18的任意或全部可以以刚性或柔性形式由金属、塑料形成，或者由不同材料形成。术语“管道”还包括具有顶端和与该顶端间隔开的环形放大凸缘的堵头形式。该堵头形式的相对端部通常形成有倒钩，用来固定连接在软管或管道上。

另外，虽然共轴快速连接器10的操作的以下说明指定第一和第二管道12和14作为入口或输入管道而将第三和第四管道16和18指定为出口或输出管道，但是要理解的是，这只是举例说明，因为这些管道的功能可以颠倒，即第三和第四管道16和18用作入口管道，而第一和第二管道12和14用作出口管道，以便流体流动穿过共轴快速连接器10。

如图1-3所示，该共轴快速连接器10包括大体上由参考标号20表示的外壳。如下面所述一样，该外壳20的组成部分可以如图1和2所示一样通过模制、机加工等方法整体地且不可分割地形成为一整体，或者形成为通过焊接、粘合剂和/或机械紧固件连接在一起的单独部件。因此，在本发明的一个方面中，外壳20通常通过用各种不同材料例如玻璃填充尼龙进行模制而形成为一整体。

不论外壳20是否由密封连接在一起的一个或多个单独部件形成，该外壳20都分别包括具有相对的第一和第二端部24和26的第一大体上为管状的部分22。孔道28在位于第一管状部分22的第一和第二端部24和26处的开口端或端口之间延伸。位于第一管状部分22的第一端部24附近并且从中轴向延伸出的孔道28的第一端部具有由第一最大直径孔道部分30、第二较小直径中间孔道部分32和第三更小直径孔道部分34形成的阶梯形结构。第一、第二和第三孔道部分30、32和34从第一管状部分22的第一端部24开始轴向布置，并且与穿过第一管状部分22延伸至第二端部26的通孔28的剩余部分连通。

第一管状部分22的第二端部26包括至少一个优选为多个环形倒钩或环形保持元件36、37和38，它们从第二端部26开始以轴向间隔开的方式布置。这些保持元件36、37和38可滑动地容纳着外部第三管道16，从而使得第三管道16的端部稍微径向膨胀，由此使得第三管道16能够固定抓持着保持元件36、37和38并且保持固定连接在外壳20的第一管状部分22的第二端部26上。

第二管状部分40在任意位置处如图1和2所示通常在第一管状部分22的第一和第二端部24和26之间连接在第一管状部分22上。第二管状部分40还具有从位于第一外端44处的开口或端口延伸至位于与第一管状部分22一体连接的相对端部处的开口或端口的通孔42。该通孔42与在第一管状部分22中的通孔28相交并且与之流体连通。

第二管状部分40的第一端部44具有由第一较大直径部分46和如图2所示从中轴向延伸至第一管状部分22的第二较小直径部分48形成的阶梯形结构。

从第一端部44延伸出的第二管状部分40的第一直径部分46具有用来容纳紧固件50的扩大形状，该紧固件用来以密封的方式将第一管道12可释放地锁在孔道42中。下面将给出涉及紧固件50的结构的进一步细节。

在孔道42的第一部分46中安装有至少一个，优选为多个密封件，这些密封件包括两个在中间环形间隔件54的相对侧面上间隔开的O形环52。与在快速连接器中所常见的一样，通过衬垫或顶帽56使密封件52和间隔件54在第一部分46中保持在适当位置。

如图1和2所示，该共轴快速连接器10还包括大体上由参考标号60所示的插入件，该插入件密封安装在第一管状部分22中，优选同心安装在孔道28内。该插入件60用来限定由延伸穿过插入件60的通孔62和第一管状部分22形成的第一流体流动通道，并且为紧固件50提供安装以便将第二管道14密封连接在外壳20上。

该插入件60包括一开口第一端部或端口64以及相对的开口端66。该插入件由合适的材料，例如塑料，如玻璃填充尼龙形成。

如下面所述一样，在插入件60的第一端部64形成有一扩大部分68，用来接收紧固件50。在插入件60形成有一阶梯形孔道部分，它包括从第一端部64延伸出的第一大直径孔道部分70、如图2所示具有适合容纳第二管道14的顶端的直径的中间第二阶梯形孔道部分72以及限定了主通孔62的第三阶梯形孔道。在第二阶梯形孔道72和通孔62之间形成有一台肩74，该台肩用作第二管道14的插入止动件或限位件。

第二阶梯形孔道72具有这样的直径，从而该第二阶梯形孔道70的内表面与第二管道14的外表面间隔开。通过顶帽80件密封件例如O形环76和中间间隔件78保持在第二阶梯形孔道70中。顶帽80具有卡入到如图2所示形成在插入件60中的凹槽中的外端凸缘81。

与第二阶梯形孔道70共轴的插入件60的外表面包括一环形凸缘82，该凸缘形成用于密封件84，例如O形环的底座，以便使插入件60密封连接在外壳20的第一管状部分22上。插入件60的外表面的向前部分通过粘合剂、焊接等固定在第一管状部分22的孔道部分32的内表面上。

如图2中所示一样多个环形倒钩例如三个倒钩86、88和90与第二端部66间隔开，并且固定抓持着内部第四管道18。

在插入件60上形成有至少两个，优选为三个或四个，与插入件60的第二端部66间隔开的肋条92。如图2和3所示该肋条92的外径设定为接合位于第一管状部分22的第二端部26附近的第一管状部分22的内表面。这些肋条92与插入件60的第二端部66和第一管状部分22的内表面结合形成多条流动通道94，这些通道在肋条92之外轴向会聚成在插入件60的第二端部66上面延伸的单条流动通道。如图2所示，该流动通道位于第三和第四管道16和18之间，并且围绕着穿过第三管道18的流动通道同心，由此限定了位于共轴设置的第三和第四管道16和18之间的共轴设置的流动通道。

在描述该共轴快速连接器10的装配之前，首先将对紧固件50的结构及其在第二管状部分40和插入件60中的安装进行说明。

首先，虽然插入件60已经描述成包括用来接收紧固件50的放大端部68，但是要理解的是，可以对该插入件60和外壳20的第一管状部分22的端部进行改变，从而该插入件60可以固定安装在第一管状部分22中，并且第一管状部分22的扩大端部构成用来接收紧固件50。

另外，虽然紧固件50在下面将被描述成可以横向安装的紧固件，但是在该共轴快速连接器中也可以采用可轴向操作的紧固件例如在US5456500中所示的紧固件，并且对外壳20的紧固件接收元件和/或插入件60只需要做很小的改变。

紧固件50类似于在US5730481中所示的紧固件，其中它包括从中间弯曲部分172悬垂下来的一对腿部168和170。向内延伸的伸出部分或内部腿部174和176具有可动地与相邻腿部168和170分开的自由端，并且其尺寸设定成滑动接合第一管道12的圆柱形部分并且只有在第一管道12完全插入到第二管状部分40中时才装配其周围。向外延伸的伸出部分178和180形成在每个腿部168和170的下部上，并且设计用来在如图5所示的部分插入的运送位置中接合位于第二管状部分40的侧面182和183中的沟槽181的边缘，或者在图6中所示的完全插入位置中接合侧腿部182和183的下边缘184，由此将第一管道12锁在第二管道部分40的扩大部分49中。

紧固件50没有形成用来在第一管道12完全插入到第一和第二外壳142和28中时接合位于第一管道12上的扩大凸缘13的侧面的表面的凹口。相反，紧固件50的内部基本上与腿部168和170的侧缘齐平。但是，要理解的是，伸出部分174和176在第一管道12没有完全插入到孔道部分46中的情况下将仍然阻止紧固件50完全插入到管状部分40中，因为扩大凸缘13将处于与伸出部分174和176冲突的位置中。

紧固件50在将第一管道12插入到第二管状部分40中的期间将保持在图5中所示的运送位置中。只有在第一管道12已经完全插入到第二部分40中之后，该紧固件50才将能够完全插入穿过第二部分40中的横向孔179。

在使用中，通过首先将插入件60插入到第一管状部分22中来准备出用于分别与第一、第二、第三和第四管道12、14、16和18装配的共轴快速连接器10。该插入件60可以具有密封件76和间隔件78以及预安装在其中或者在插入件60安装在第一管状部分22中之后安装在插入件60中的顶帽80。该紧固件50将被插入到位于插入件60中的在图5中所示的暂时存放位置中。

也将密封件52和54以及顶帽56预先安装在第二管状部分40中。在图5中所示的暂时存放位置中还将紧固件50安装在第二管状部分40中。

可以在该状态中或者具有预先安装在其上的第三和第四管道16和18地从该快速连接器10的制造设备中将该共轴快速连接器10运送到安装设备。第三和第四管道16和18可以与连接在相对端部上的任意使用元件分开或者预先连接在该使用元件上。在最终装配位置处，单独将第一和第二管道12和14插入穿过第一和第二管道部分22和40的开口端直到环形凸缘13和15分别完全插入到外壳20中的相应孔道中，从而使得紧固件50能够从图5中所示的暂时存放位置移动至在图6中所示的完全锁紧位置。

现在参照图7和8，它们说明了根据本发明的共轴快速连接器的另一个方面。该共轴快速连接器100的这个方面与在图1-3中所示的上述快速连接器10基本上相同。该快速连接器10的外壳102包括第一管状部分22，它容纳着如上所述的插入件60和紧固件50。第二管状部分40也是部分外壳102。但是，在该快速连接器100的这个方面中，第二管状部分40与第一管状部分22基本上平行地设置，并且与延伸穿过第一管状部分22和管状延伸部分104的孔道内部流体连通。

管状延伸部分104是中空的，并且具有接收封盖108的第一端部106。虽然第一端部106可以有一体模制的壁封闭，但是盖子108提供了与其它管道或部件连接的辅助端口。第二管状部分40在位于第一端部106和相对的第二端部110之间的中间位置处与管状延伸部分104连接。第二端部110在第一管状部分22的第一和第二端部24和26的中间与第一管状部分22互连。

该快速连接器100的操作与上述快速连接器10相同，其中通过在外壳102的第一管状部分22中的插入件60分别使第一和第二管道12和14与共轴设置的第三和第四管道18和16流体连接。

现在参照图9和10，说明了根据本发明的共轴快速连接器的再一个方面。在图9和10中所示的该快速连接器120享有例如在图1和8中所示的上述快速连接器10和100两者的特征。具体地说，该快速连接器120包括一外壳122以及设置在相对端部处并且通过细长管状延伸部分124互连的第一管状部分22和第二管状部分40。延伸部分124的端部126由盖子128或者由所示用于管状延伸部分124的相对端部的整体模制端壁密闭。第一管状部分22容纳着其中一个插入件60，以便将第一管道12密封连接在外壳122上。同样，第二管道部分40密封容纳着第二管状管道14。延伸穿过管状延伸部分124的孔道使延伸穿过第二管状部分40的孔道与由在图1中所示的上述插入件60形成的延伸穿过第一管状部分22的流动通道流体连通。

在本发明的这个方面中，外壳120独特地包括由从管状延伸部分24的相对侧面共轴延伸出并且大体上与第一管状部分22平行地设置的圆柱形套筒130和132形成的第二组入口和出口端口。圆柱形套筒132容纳着插入件60，该插入件如上所述将套筒132上的端口分成两个不同的流动通道。

同样如上所述，插入件60的端部包括用于固定容纳一对共轴设置的管道的内部管道136，这对共轴设置的管道还包括一外部管道138。插入件60容纳着其中一个紧固件50，以将管子或管道140密封连接在插入件60上，并且按照与上述用于共轴快速连接器10和100的方式相同的方式建立穿过在插入件60中的孔道通向内部管道136的流体流动通道。

在该共轴快速连接器120的特定用途中，第一管道12代表从具有管道16的车辆油箱延伸至车辆发动机的流体流动通道。第二管道140和内部管道136是从车辆发动机到车辆油箱的燃油返回通道的一部分。外部管道18和138通过外壳122与第二管道14流体连通，从而用在在发动机和蒸汽收集筒(未示出)之间的整体流动通道。

概括地说，这里披露了一种独特的共轴快速连接器，它使得密封连接在外壳上的各个管道能够通过同心设置的管道建立通向至少一对同心设置的共轴出口流动通道的单独流动通道。这样，就不需要一对分开的出口管道，每条管道需要单独的快速连接器、紧固件和安装夹具，相反采用了单个较大的共轴管道对，从而减少了快速连接器零件和安装夹具。同时，当将本发明的共轴快速连接器用于车辆中的燃油和蒸汽管道时，这些共轴设置的管道可以如此布置，从而液体燃油流动穿过内部管道而整体穿过外部管道。这样，从液体燃油穿过内部管道的壁向外渗透出的整体被捕获在外部管道中，由此减小燃油蒸汽渗透到大气中的可能性。

Claims (16)

1.一种用于将第一和第二管道连接在第三和第四共轴管道上的连接器，该连接器包括：

本体，它限定有第一、第二和第三端口；

第一和第二孔道，它们分别从第一和第二端口延伸出；

插入件，它固定安装在所述本体中并且限定了通过所述第三端口的第一和第二出口流动通道，所述插入件将第一端口流体连接在第一出口流动通道上，并且将第二端口流体连接在第二出口流动通道上；

紧固件，其由插入件承载，该紧固件可以与所述第一管道接合，用来将第一管道闩锁在本体上，从而通过第三端口与第一出口流动通道流体连通。

2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述插入件包括：

管状体，它具有一通孔，该通孔限定了穿过第一端口和第一出口流动通道通向所述本体的第三端口的流动通道。

3.如权利要求1所述的连接器，其中所述插入件还包括：

设在所述插入件上的多个肋条，这些肋条将插入件同心安装在本体的第一孔道内。

4.如权利要求1所述的连接器，还包括：

所述插入件密封连接在所述本体上，从而使所述第一出口流动通道与所述第二出口流动通道密封隔绝。

5.如权利要求1所述的连接器，其中，

所述第一和第二管道中的至少一个具有与顶端间隔开的升起凸缘；

所述紧固件包括可以分别安装在所述本体的第一和第二端口中的第一和第二紧固件，用来将第一和第二管道闩锁连接在所述本体上。

6.如权利要求5所述的连接器，还包括：

在所述第一和第二端口附近设在所述本体中的闩锁槽；以及

承载在所述第一和第二紧固件上的至少一个闩锁部件，用来在暂时存放位置处将所述第一和第二紧固件的每一个可释放地闩锁在本体中的凹槽中，从而使得能够通过其中将所述第一和第二管道中的一个插入到所述本体中。

7.如权利要求6所述的连接器，还包括：

在所述第一和第二入口的每一个的附近形成在所述本体中的相对的孔，用来容纳一个紧固件从中穿过；

位于紧固件上的可以穿过所述孔在外壳外部延伸的闩锁部件，用来相对于外壳将紧固件闩锁在完全闩锁位置处以将第一和第二管道密封连接在所述本体上。

8.如权利要求1所述的连接器，还包括：

可以安装在所述插入件和所述本体之间的密封件，用来将所述插入件密封连接在所述本体上。

9.如权利要求5所述的连接器，其中：

所述第一和第二紧固件中的一个可以安装在所述本体中；并且

所述第一和第二紧固件中的另一个可以安装在所述插入件上。

10.如权利要求1所述的连接器，还包括：

所述主体包括第四和第五端口；

另一个插入件，该插入件承载在所述本体中并且限定了通过第五端口的第三和第四出口流动通道，该另一个插入件使第四端口与第三出口流动通道流体连通，并且使第五端口与本体中的第一和第二端口中的一个流体连通。

11.如权利要求10所述的连接器，其中：

所述第一和第三端口共轴对准；

所述第四和第五端口共轴对准；以及

所述第一和第三端口与所述第四和第五端口基本上平行。

12.一种用于将第一和第二管道连接在第三和第四共轴管道上的连接器，该连接器包括：

本体，它限定有第一、第二和第三端口；

第一和第二孔道，它们分别从第一和第二端口穿过所述本体延伸出；

管状件，它安装在所述本体中并且具有位于第一端口处的第一端部和可以从第三端口延伸出的第二端部，该管状件形成分别从第一和第二端口穿过所述本体的第三端口的同心流动通道；以及

由插入件承载的紧固件，该紧固件可以与所述第一管道接合，用来将第一管道闩锁在本体上，从而通过第三端口与第一出口流动通道流体连通。

13.如权利要求12所述的连接器，其中，所述管状件还包括：

从本体中的第三端口向外延伸的第二端部；以及

至少一个在第三孔附近承载在本体上的安装件以及至少一个在第二端部附近承载在管状件上的用来容纳第三和第四流体流动管道的安装件。

14.如权利要求12所述的连接器，其中，所述管状件还包括：

具有通孔的本体，所述通孔限定了从形成在管状件的一个端部处的第一端口通向位于本体的第三端口处的第一出口流动通道的流动通道。

15.如权利要求14所述的连接器，还包括：

设在所述管状件上的多个肋条，这些肋条将管状件同心地安装在本体的第一孔道内。

16.如权利要求12所述的连接器，还包括：

安装在所述第一和第二孔道中的密封装置，用来将所述第一和第二管道密封连接在本体中的第一和第二孔道上。

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