CN1766397A - 用于管道和连接的连接器组件 - Google Patents

Abstract

一种将刚性管连接到柔性软管上的连接件或连接器。它具有一个通孔，并且在一端包括快速连接器孔，在另一端包括卷曲轴环。在一种形式中所述连接器包括多个快速连接器孔。

Description

用于管道和连接的连接器组件

本发明依据35U.S.C.§120而要求2004年9月13日提交的美国专利申请No.60/609,399的优先权，这篇文献的全部内容在此引入作为参考。

背景技术

本发明涉及连接器组件。特别是，涉及一种具有用于将刚性管连接到柔性软管的主体的连接器组件。

在一些流体系统应用中，需要将包括部分流体系统的刚性管连接到柔性软管上。这种设置在流体系统内的不同部分之间存在相对运动时总是必须的。在汽车刹车系统中就存在这样的例子，其中刚性金属管形成部分流体管路，并且由柔性软管连接到刹车卡钳或其它部件上。在包括主缸和相关刚性管路的汽车的多个部分和汽车轮子处的制动缸之间存在相对运动。为了适应这种运动，柔性软管必须并入所述系统中。这种柔性软管通常为称作震动管(jounce line)的柔性橡皮软管或聚合软管的形式。

将刚性管连接到柔性软管上的连接器具有多种其它的应用。而且，已经发现，将多个刚性管连接到单个柔性软管上的连接器也是一种理想的流体系统部件。

为了在刚性管路和柔性管路之间转变，连接器或连接件必须对刚性管和柔性软管提供密封连接。在高压力应用中，连接柔性软管的部分必须为压接连接(crimp connection)以确保在系统中不存在流体泄漏。

因此，所述连接器或连接件具有设置成通过压接连接将其连接到柔性软管上的末端。这种连接器的另一末端传统上为连接到管子末端的锥形部分的螺纹连接。图1示出了这种连接件。连接件114在其一端通过压接连接116连接到柔性软管115上。连接件114的另一端限定了具有内锥形表面120或配合面(seat)的螺纹孔118，以容纳刚性管末端的锥形部分。由刚性管携带的螺母(未示出)拧入螺纹孔118，直到它强制管的末端紧靠锥形面120，以便以密封的形式配合所述座管。

这种设计具有多种缺陷。由于螺纹连接的接触面和每个部件的表面条件之间的差异，因此其易于渗漏。同样，安装组件所涉及的劳动力相当大。它需要扭转操作以配合通常在有限区域的部件。需要另外的夹子来阻止管子在扭转操作期间旋转。与扭转操作相关的交叉螺纹，返工以及废料很普遍。需要体积大的扭矩枪和人工启动连接件。

本发明涉及一种连接器，其通过消除两个已加工的部件(管连接件到卷曲轴环)之间的渗漏路径来大大减小渗漏的可能性。本发明也提供用于安装的方法，其在组装过程中比扭转操作消耗更少的劳动力。它也将高压快速连接器主体和卷曲轴环轴套(crimp collar shell)结合成一个独特的流体连接器。

在汽车和其它领域，一种常常用于在两个部件或管道之间提供流体连接类型的连接器组件为快速连接器，其基本上包括容纳和保持在带有内螺纹的连接器主体内的插入部分。使用快速连接器的优点在于可采用最少的时间和最小的费用来建立密封和牢固的流体管路。

护圈常常用于将插入部分固定在连接器主体内。一种这样的护圈包括许多锁定元件，其在形成于插入部分上的径向扩展的镦锻(upset)与限定在连接器主体内的环形面之间延伸。护圈在其一末端与插入部分的镦锻和在另一末端与连接器主体的环形面的邻接阻止插入部分从连接器主体中退出。这种类型的护圈在现有技术中很普遍并且在许多流体管路应用中很有效。

本发明包括快速连接器联结和压接连接器的多个优点，所述的快速连接器通过并入单一的连接器元件来具有导向连接的刚性管与柔性管联接在一起，以接受联接到刚性管上的快速连接，所述的压接连接器用于连接柔性软管。

这种布置大大减少了形成和验证流体连接的时间。它避免使用螺纹连接，并且消除了与螺纹连接有关的公知的缺陷。它减少了组件的加工费用和螺纹连接件的误连接时出现的劳动废料，并且利用可靠的流体紧密封提供了一种改进的连接。

本发明涉及一种流体连接器，其在主体的一侧连接柔性软管，在另一侧连接固定的孔，其容纳快速连接器的内部元件。换句话说，流体连接器包括用于保持刚性液压管的连接器部分和用于保持柔性软管的卷曲轴环形式的软管接头。

所述连接器主体具有通孔，其在连接的管道和软管元件之间提供流体通道。这就使得流体路径连续存在。它具有一个进口，并且限定护圈容纳部分和密封件容纳部分以形成速连接孔。所述相对末端限定了卷曲轴环以容纳柔性软管。

所述连接器窝或孔在进口侧在连接器主体内部保持所述液压管，并且在终端使用卷曲轴环机构以确保柔性软管连接到连接器主体上。

另一实施例是多孔连接器。它具有多个连接器孔，以容纳多个通过快速连接器固定的刚性液压管，这种流体连接器部分作为连接件模块使用，其中多个液压管连接在一起。

附图说明

图1为现有技术连接件的剖面的部分侧视图；

图2为本发明的流体连接器的放大的视图；

图3为图2的流体连接器的剖视图；

图4为图2示出的流体连接器的侧视图；

图5沿图4的线5-5的流体连接器的剖视图；

图6为使用在图2的实施例中的护圈的透视图；

图7为图6示出的护圈的侧视图；

图8为图6示出的护圈的正视图；

图9为沿图8的线9-9的护圈的剖视图；

图10为使用在图2的实施例中的隔板的侧视图；

图11为图10示出的隔板的侧部透视图；

图12为图10示出的隔板的正视图；

图13为沿图2的线13-13的隔板的剖视图；

图14为应用在本发明中的组装连接器的连接器主体部分的剖面侧视图；以及

图15为应用在本发明中的多孔流体连接器的剖视图。

具体实施方式

本发明的流体连接器在图2-15中示出。所述流体连接器包括具有快速连接器部分402和软管连接部分404的连接器主体400。所述连接器限定在连接的流体系统之间用于流体相通的通孔。

所述快速连接器部分包括空心连接器主体部分414，用于将插入部分212固定在连接器主体部分414内部的护圈216，O形环或密封部件218，阻止O形环218相对于连接器主体414轴向移动的密封部件护圈217。软管连接部分404包括连接到柔性软管428上的卷曲轴环部分428。

插入部分212在空心和刚性管220的末端形成，所述刚性管220形成流体管路系统的一部分。所述管220可以通向流体管路系统中的部件，或者本身可以是流体管路系统中部件的一部分。所述插入部分212包括沿径向扩展的环形镦锻222，其形成在离终端给定的距离处。所述插入部分212也包括在镦锻222和终端之间的圆柱形部分224。所述圆柱形部分224的直径大约等于管220的直径。

所述连接器主体部分414最好在图5中示出。具有内螺纹的连接器主体部分414为空心，并且限定从第一开口432轴向向内延伸的轴向孔430。所述孔430分成三个部分：护圈容纳部分449，密封件容纳部分450和缩小的直径部分448。所述第一开口432由具有外表面和第一环形面438的径向向内延伸的边缘434限定。所述边缘434在外表面处斜切以有助于护圈416插入护圈容纳部分449内。第一圆柱形面位于边缘434轴向向内的位置。径向向内延伸的环状肋435从第一圆柱形面轴向向内，并且其具有外表面和第二环形面439。所述第一环形面438，第一圆柱形面和环形肋435的外表面限定轴向孔430的护圈容纳部分449。

所述环状肋435在外表面处斜切以有助于隔板217插入密封件容纳部分450内。圆锥面444和第二圆柱形面442从环状肋435轴向向内，并且所述第二圆柱形面终止在台肩452处。第二环形面439，圆锥面444，第二圆柱形面442和台肩452限定轴向孔430的密封件容纳部分450。轴向孔430的缩小的直径部分448从台肩轴向向内，并且其与连接器的软管连接部分流体相通。

护圈216在图6-9中示出。所述护圈216在第一轴向端包括圆柱形环256。所述环256具有前正对表面258，后正对表面260和缩小直径的圆柱形面261。孔262限定在环256中。四个鸭嘴形柔性臂状物276从环256轴向向前和径向向内延伸。所述臂状物276没有连接在第二轴向端。四个轴向延伸的长槽266限定在每一个相邻的臂状物276之间，并且从第二轴向端延伸到环256。所述槽266允许臂状物276相对于环256径向弯曲。每个臂状物276具有前部邻接面278，第一倾斜的顶面280，第二领斜的顶面282，后部邻接面284，倾斜的底面288以及圆柱形底面290。所述环256的前正对面258，所述环256的缩小直径的圆柱形面261和臂状物276的后邻接面284限定通道264。所述通道264和缩小直径的面261以如下的方式构造并确定尺寸，即允许连接器主体部分414的边缘434处于并保持在通道264中。

隔板或密封件护圈217在图10-13示出。所述的密封件护圈217包括在第一轴向端的圆柱形环292。所述环292具有前正对面294。孔298限定在环292内。四条腿300从环292的后部轴向向后和径向向外延伸。所述腿300没有连接在第二轴向端。四个轴向延伸的长槽302限定在每条相邻的腿300之间，并且从第二轴向端延伸到环292。所述槽302允许腿300相对于环292径向弯曲。每条腿300具有倾斜的顶面304，圆柱形顶面306，后邻接面308和圆锥形底面310。

如图3和11示出的一样，为了形成将软管连接到流体连接器的快速连接，所述O形环218定位在连接器主体部分414的密封件容纳部分450内。然后所述隔板217插入在连接器主体部分414的密封件容纳部分450内。当隔板217轴向向内插入在连接器主体部分414时，每条腿300的倾斜顶面304接触边缘434。隔板217轴向向内方向的进一步插入引起腿300相对于环292径向向内弯曲。在腿300超出边缘434后，腿300在连接器主体214的护圈容纳部分449内径向向外弹出。在隔板217的轴向向内进一步插入时，每条腿300的倾斜顶面304就接触环形肋435。然后所述腿300相对于环292径向向内弯曲。在腿300超出环状肋435之后，所述腿300在密封件容纳部分450内径向向外弹出到某一位置，该位置为利用后邻接面308紧邻环状肋235的环形面439，倾斜顶面304立即径向向内位于连接器主体414的圆锥形面444的位置。在其正确地插入位置，隔板217径向和轴向限制在连接器主体414的密封件容纳部分449内。环292邻接第二圆柱形面442，倾斜顶面304邻接圆锥形面444，以限制隔板217径向位于连接器主体214内。所述倾斜的顶面304邻接圆锥形面444，以阻止隔板217轴向向内移动。所述腿300的后邻接面308邻接环状肋435的环形面439，以阻止隔板217轴向向外移动。

采用隔板217正确地插入在连接器主体部分414的密封件容纳部分249内，使O形环218径向和轴向限制在连接器主体部分414的密封件容纳部分449内。O形环218的外直径面紧邻O形环218的第二圆柱形面442，以将所述O形环218径向限制在连接器主体414内。所述O形环218紧邻台肩452，以阻止所述O形环218轴向向内移动。所述O形环紧邻隔板217的前正对面294，以阻止所述O形环218轴向向外移动。

一旦密封护圈217正确地插入在连接器主体部分414的密封容纳部分449，那么所述护圈216就插入在连接器主体部分414内。当护圈216插入在连接器主体214时，每个臂状物276的第一倾斜顶面280接触边缘434。护圈216轴向向内的进一步插入引起臂状物276相对于环256径向向内弯曲。在护圈216正确插入连接器主体部分414的护圈容纳部分449之后，所述臂状物276径向向外弹出。在其正确插入的位置，护圈216径向和轴向限制在连接器主体部分414。边缘434位于护圈216的通道264内。所述圆柱形面261紧邻边缘234，以将护圈216径向限制在连接器主体部分414内。环256的前正对面258紧邻边缘434的外表面，以阻止护圈216轴向向内移动。所述臂状物276的后邻接面284紧邻环状肋435的第一环形面438，以阻止护圈216轴向向外移动。

采用隔板217和护圈216正确地插入在连接器主体214内，然后插入部分212插入组件内。当插入部分212轴向向内插入在插入部分212的镦锻222，其接触所述臂状物276的倾斜底面288。由于镦锻222的直径大于倾斜底面288的部分的直径，插入部分212轴向向内的进一步插入引起臂状物276径向向外扩展。一旦插入部分212轴向向内充分插入镦锻222以超出臂状物276时，所述臂状物276就径向向内弹出。

所述插入部分212径向和轴向限制在连接器主体部分414内。所述插入部分212的圆柱部分224紧邻限定缩小的直径部分428的圆柱面，以将所述插入部分212径向限制在连接器主体214内。所述密封件护圈217的圆锥形底面310紧邻镦锻222的前表面，以阻止所述插入部分212轴向向内移动。所述镦锻222的后表面紧邻所述臂状物276的前邻接面278，以阻止所述插入部分212轴向向外移动。

现在转到连接器400的软管连接部分404，提供一种以卷曲轴环或轴套428的形式存在的压接连接。圆筒460径向向内位于卷曲轴环428内，其限定一个开口，以便圆筒孔464轴向延伸入连接器内，并且与轴向孔430的缩小的直径部分448以流体相通的形式连接。所述圆筒孔464与轴向孔430交叉。环形槽466径向限定在卷曲轴环428的径向内表面和圆筒460的径向外表面之间。所述环形槽466的直径与柔性软管419的直径大致相同，以便连接器主体414连接到所述柔性软管419上。同样，环形槽466的厚度稍微大于柔性软管419的厚度。

为了从柔性软管419到刚性管420建立流体路径，所述柔性软管419安装到连接器400的软管连接部分404上。所述柔性软管419的终端插入限定在卷曲轴环428和圆筒460之间的环形槽466内。在所述柔性软管419插入所述环形槽466之后，所述卷曲轴环428径向向内卷曲或变形，从而收缩槽466并在卷曲轴环428和圆筒460之间夹紧所述柔性软管419。这种卷曲方法将柔性软管419保持在连接器400上，并且提供一种密封，从而阻止在所述卷曲轴环428和所述柔性软管419之间出现流体渗漏。这种连接到软管419上的所完成的压接连接通过图1示出的软管连接器进行说明。

一旦柔性软管安装到柔性连接器部分404上，刚性管420就插入在速连接器部分402上。连接器400常常连接到刹车系统部件上，如汽车车轮的致动装置。当汽车组装时，连接器400的快速连接器部分402连接到管道412上。

本发明的连接器500的另外的实施例在图15中示出。所述连接器主体部分514具有双端514a和514b，并且限定从第一开口532到第二开口533延伸通过连接器主体部分514的孔529。容纳部分向内位于每个开口532和533。每个容纳部分530a和530b分成三部分：护圈容纳部分549，密封件容纳部分550以及缩小的直径部分548。每个容纳部分适合容纳O形环，隔板和类似于O形环218的护圈以及图244的实施例中的所述密封件护圈217和护圈216。

所述连接器500还包括圆柱形卷曲轴环528。圆筒560径向向内位于卷曲轴环528内，其限定延伸入连接器500内的圆筒孔564的第三开口562。所述圆筒孔564与孔529交叉，以便在所有连接的流体系统元件之间提供流体相通。

环形槽566径向限定在卷曲轴环528的径向内表面和圆筒560的径向外表面之间。它容纳软管的末端，如上面描述的软管419。卷曲轴环528卷曲到图1所示的软管419上，以便将连接器500连接到软管上。刚性管，如管220插入在快速连接器部分532和533以完成流体系统。

值得注意的是，图15所示的实施例是为了示出本发明的连接器的应用而不是对其进行限定。例如，连接器可以包括多于两个快速连接器部分。它也可以包括多于一个压接连接。

本发明的各个特征参考优选实施例已经进行了描述。应该理解的是，将软管连接到金属管上的连接器可以有多种变化，而不脱离从下面的权利要求书限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种流体连接器，其包括：

具有快速连接器部分和软管连接部分的主体；

限定所述部分之间流体路径的通孔；

所述快速连接器部分包括限定进口到所述孔的边缘；

所述主体限定了邻接所述边缘的孔的护圈容纳部分和邻接所述护圈容纳部分的密封件容纳部分；以及

所述软管连接器部分包括用于软管的压接连接。

2.如权利要求1所述的流体连接器，其特征在于：所述压接连接包括围绕与所述孔相通的管状圆筒的卷曲轴环；

所述卷曲轴环和圆筒限定环形槽，以容纳柔性软管的末端。

3.如权利要求2所述的流体连接器，其特征在于：所述快速连接器部分包括设置在所述密封件容纳部分内的密封件和所述护圈容纳部分内的护圈。

4.如权利要求1所述的流体连接器，其特征在于：所述快速连接器部分包括与所述连接器的孔流体连通的多个管道容纳孔，每个孔具有限定进口的边缘，所述主体限定邻接每个边缘的护圈容纳部分和邻接每个护圈容纳部分的密封件容纳部分。

5.如权利要求2所述的流体连接器，其特征在于：所述快速连接器部分包括与所述连接器的孔流体连通的多个管道容纳孔，每个孔具有限定进口的边缘，所述主体限定邻接每个边缘的护圈容纳部分和邻接每个护圈容纳部分的密封件容纳部分。

6.如权利要求3所述的流体连接器，其特征在于：所述快速连接器部分包括与所述连接器的孔流体连通的多个管道容纳孔，每个孔具有限定进口的边缘，所述主体限定邻接每个边缘的护圈容纳部分和邻接每个护圈容纳部分的密封件容纳部分。

7.如权利要求3所述的流体连接器，其特征在于：所述连接器包括连接到所述快速连接器部分上的刚性管，所述软管连接部分包括通过压接连接连接到所述连接器上的柔性软管。

8.如权利要求6所述的流体连接器，其特征在于：所述连接器包括连接到每个管道容纳孔上的刚性管，并且所述软管连接部分包括通过压接连接连接到所述连接器上的柔性软管。

9.一种在至少第一管道连接和柔性软管连接之间限定流体路径的连接器，所述柔性软管连接具有构造成连接到具有快速连接器的至少一个刚性管上的第一末端和构造成连接到柔性软管上的第二末端，所述第二末端限定一个压接连接。

10.如权利要求9所述的快速连接连接器，其特征在于：所述连接器构造成连接到多个管道上，其中每种连接包括一个快速连接器。

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