CN1940372B

CN1940372B - 快速连接器

Info

Publication number: CN1940372B
Application number: CN2006101534251A
Authority: CN
Inventors: S·H·冈德森
Original assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Current assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: KR20070003692A; DE102006030428A1; FR2889287A1; KR101227251B1; JP4837458B2; CN101699122A; DE102006030428B4; CN1940372A; BRPI0602459A; DE102006062894B4; JP2007010153A; CN101699122B

Abstract

本发明公开了一种流体接头组件，包括限定了从入口轴向向前延伸的孔的连接器主体、具有镦粗部的管状插入元件、密封件和保持器。保持器容纳在孔中并且包括锁定构件以可松开地保持管。保持器包括前部延伸部以克服流体压力支承密封件。所述保持器和密封件配置为在将插入元件插入到连接器主体的孔中之前施加于插入元件。锁定构件中的两个包括径向向外延伸的斜面以在另外的锁定构件的锁紧臂接触之前接触限定了入口的主体部分。可拆卸的保护帽将保持器和密封件连接到管端部上并且在装配之前封盖这些部件。所述保持器、密封件和保护帽不能装配到管端部上，除非在保护帽内部存在密封件。

Description

快速连接器

本申请是2005年1月19日提交的美国专利序列号11/039,541的部分继续申请，该申请为2004年2月5日提交的美国专利序列号10/774,290的部分继续申请，因此其披露的内容在此引入作为参考。

技术领域

本申请涉及接头组件，并且更具体地涉及一种快速连接器组件，其用于可松开地将形成在管端部的插入元件连接到中空的内孔连接器主体内部。

背景技术

在汽车及其它领域中，一种通常用来提供两个部件或管道之间的流体连接的接头组件是快速连接器，其通常包括容纳并夹持在内孔连接器主体中的插入元件。使用快速连接器是有利的，这是因为可以利用最少的时间和费用建立密封和牢固的流体管线。

保持器用于将插入元件固定到连接器主体的内部。一种保持器包括多个具有锁紧臂的锁定构件，所述锁紧臂在形成于插入元件上的径向扩大的镦粗部(upset)和限定在连接器主体内的环形面之间延伸。锁紧臂与位于一端的插入元件的镦粗段和位于另一端的连接器主体的环形面之间的压靠防止了插入元件从连接器主体中脱出。这种保持器在本领域中是普遍的并且已经在许多流体管线应用中证明是有效的。实例在美国专利Nos.5,161,832；5,324,082；5,626,371；和5,628,531中进行了公开。

上面讨论类型的保持器通常包括圆环形式的主体，锁定构件整体模制在主体上。这种保持器的装配典型地包括将保持器插入到限定在连接器主体内的孔中。在执行插入步骤过程中，锁定构件和/或锁紧臂必须相对于保持器主体径向向内弯曲以允许锁定构件穿过限定了入口的开口装配到连接器主体的孔中。

这种与较高压力应用相关的快速连接器的发展已经形成了更为坚固的保持器结构，其使得放置在连接器主体的孔内变得更加困难。如果该保持器在插入到连接器主体的孔中之前安装到其相关的插入元件或管上的话，所述困难更大，上述过程是目前用于一些快速连接器应用所考虑的技术。这一过程预期可使快速连接器应用于连接器主体内部结构是诸如动力转向泵、制动缸和空调系统部件的流体系统部件的场合。

在改进适于这种应用的快速连接器的过程中，已经发现由于管形元件和进入主体的孔的入口之间有限的环形空间，锁定构件的径向运动有时受到相邻锁定构件之间接触的阻碍。在这种情况下施加过大的作用力将损坏锁定构件并且危害保持器的完整性及产生的流体连接。因此，人们认识到需要提供一种具有保持器结构的快速连接器接头组件，所述保持器结构在其安装到相关的管或插入元件上时能够可靠地装配到与其相关的连接器主体中。这种保持器允许锁定构件和/或锁紧臂在执行将保持器和插入元件插入到连接器主体中的步骤过程中径向向内充分弯曲并且穿过入口而不损坏锁定构件的结构完整性。

附图说明

图1为体现本发明原理的流体接头组件的分解图；

图2为沿图1中直线2-2剖开的内孔连接器主体的横截面侧视图；

图3为图1中所示接头组件的保持器的透视图；

图4为图3中所示保持器的侧视图；

图5为沿图4中直线5-5剖开的保持器的横截面视图；

图6为沿图4中直线6-6剖开的保持器的横截面视图；

图7为处于部分装配状态下的图1中连接器接头的部分剖开的侧视图；

图8为处于完全装配状态下的图1所示流体接头的横截面侧视图；

图9为显示了本发明原理的保护帽、相关密封、保持器和插入元件的分解图；

图10为图9中所示保护帽的侧视图；

图11为图10中所示保护帽的正视图；

图12为图10中所示保护帽的顶视图；

图13为沿图10中直线13-13剖开的保护帽的横截面视图；

图14为图9中连接器帽的剖面侧视图，所述连接器帽形成具有密封和保持器的预先装配的子组件；

图15为部分地安装在连接器接头组件的插入元件上的图14中所示连接器帽组件的剖视图；

图16为完全安装在连接器接头组件的插入元件上的图14中所示连接器帽组件的剖视图；和

图17为显示了异常情况的图9中所示连接器帽组件的剖视图。

具体实施方式

图1示意性表示本发明的总体以10表示的流体接头组件。该流体接头包括插入元件12，内孔连接器主体14，用于将插入元件12固定到连接器主体14内部的保持器16和密封件18。

插入元件12为具有自由端21的空心刚性管20。它形成流体管线系统的一部分。就插入元件12来说，术语“向前”意味着朝向自由端21，并且术语“向后”意味着远离自由端21。

插入元件12包括具有后向表面23的径向扩大的环形镦粗部22，所述镦粗部具有与管20的自由端21相隔一段距离形成的后向表面23。插入元件12还包括由管20在镦粗部22和自由端21之间管的外表面限定的圆柱形部分24。同样由管20的外表面限定的圆柱形部分25延伸越过镦粗部22。该圆柱形部分可以涂有尼龙或其它聚合物保护涂层。该涂层从自由端21到镦粗部22的后向表面23由圆柱形部分24上移除。

如图所示的内孔连接器主体14可以为动力转向系统的部件。其它可能包括制动系统、变速器油冷却器系统、加热通风和空调系统、或者需要可松开的流体密封连接的任何其它流体系统中的部件。

如图2中最佳显示的，内孔连接器主体14限定了从总体由28表示的入口轴向向内延伸的轴向孔26，所述入口位于孔26与主体12的平面壁34的相交处。所述孔26对称于中心线27。孔26被分成保持器和密封件容纳部分30和管导向部分32。同轴通道33从管导向部分32延伸进入主体部件14的内部。

就连接器主体14而言，术语“向前”意味着从入口28朝向通道33，并且术语“向后”意味着从通道33朝向入口28。术语“内部”或“向内”意味着径向朝向中心线26，并且“外部”或“向外”意味着径向远离中心线27。

入口28由轴向圆柱表面36限定，被放置到孔26中的保持器16和插入元件12必须穿过所述入口。倒角40与主体14的平面壁36和轴向延伸的圆柱表面36相交。它使得保持器16插入到连接器主体14中变得容易。轴向延伸的圆柱表面36的前面为位于孔26的保持器和密封件容纳部分30内部的径向指向的环形压靠表面38。表面38用作压靠锁定表面以将保持器夹持在孔26内部，该孔又可松开地夹持插入元件12。

圆柱表面36的轴向前面为扩大直径的圆柱表面42，其后紧跟有倒角43，该倒角通向具有与轴向圆柱表面36大致相同直径的圆柱表面44。圆柱表面44结束于紧跟有倒角表面46的径向向内的环形台阶45，该倒角表面连接至终止于环形径向表面50处的圆柱形密封表面48。所述环形径向面38、扩大直径的圆柱表面42、倒角43、圆柱表面44、径向向内的环形台阶45、倒角表面46、圆柱形密封表面48以及环形径向表面50限定了轴向孔26的保持器和密封件容纳部分30。

从环形表面50轴向向内为圆柱表面52，其限定了轴向孔26的插入元件导向部分32。它的尺寸制成紧密覆盖插入元件12的外圆柱形部分24以将插入元件12同轴地定位在孔26中。

图3-6中显示了所述保持器部件16。保持器16通常为环状元件，其适于同轴地设置在保持器和密封件容纳部分32中的孔26内。该保持器包括圆环54形式的主体部分，其具有前向径向表面56和后向径向表面58。对保持器16来说，术语“向前”和“向后”具有与参照连接器主体14的那些术语相同的含义。即，当保持器16安装在主体14的孔26中时，前向表面56面向通道33，并且后向表面58面向入口28。类似地，术语“内部”和“外部”具有与参照连接器主体14，孔26，和中心线27使用的那些术语相同的含义。

所述保持器16的环54具有外圆柱表面55，其尺寸制成装配在孔26的圆柱表面44内。当保持器定位在孔26中时，倒角57设置为面向孔26中的倒角46。

环形延伸部62从环54轴向向前延伸。延伸部62的外圆柱表面63的尺寸制成以紧密间隔的引导关系与圆柱形密封表面48装配在一起。延伸部62具有前部径向环形表面64。当保持器16装配到连接器主体14的孔26中时，环形延伸部62就是由圆柱形密封表面48限定的部分并且与密封件18配合以提供流体密封。

孔60限定在环54和延伸部62中。该孔的尺寸制成包围限定了插入元件12的管20的圆柱形部分24。

图示保持器16包括两个第一锁定构件66和两个第二锁定构件68。锁定构件66和锁定构件68轴向向后延伸远离圆环54。除了将在下文详细描述的锁定构件68包括限定在斜面116上的挠曲面之外，锁定构件66和锁定构件68为类似地配置。相似的元件66和相似的元件68在直径上彼此对置并且因此限定了交替方式的锁定构件66和锁定构件68。锁定构件66与具有斜面116的锁定构件68之间交替设置的目的描述如下。

锁定构件66和68从环54悬臂设置并且从后向表面 58轴向伸出。轴向延伸的长槽72限定在每个相邻的锁定构件66和68之间。当锁定构件66和68在组件进入主体14的孔26期间径向向内弯曲时，所述槽72提供了容纳这些元件的空间。第一倾斜外表面84和第二倾斜外表面86限定了锁紧臂80的不连续的大体上圆锥形的外部范围，其从前压靠表面(abutment surface)82向后压靠表面88扩大。

每个锁定构件66和68都包括两个相对较细的轴向长柱74，其从圆环54的向后径向表面58伸出。这些柱弯曲以允许锁定构件66和68在保持器16装配到插入元件12上时径向向内运动。

每个锁定构件66和68的柱74通过后部连接梁76连接，所述连接梁限定了每个锁定构件的后部轴向端部70。所述连接梁76具有外表面，其以与孔26的轴向圆柱表面36大致相同的直径形成。所述连接梁还具有内部曲面78，其以大于保持器孔60的直径形成从而提供与管20的圆柱形部分25隔开的关系以允许连接梁76在装配期间径向向内地朝向表面25移动。

每个锁定构件66和68的两个柱74、环54和后部连接梁76限定了窗口79。每个锁定构件66和68还包括鸭嘴形的锁紧臂80，其在窗口79内从两个柱74之间的连接梁76轴向向前延伸。所述鸭嘴形的锁紧臂80通过槽77与柱74隔开。因此，每个锁紧臂80在连接梁76处与锁定构件66和68相连。在将安装到插入元件12上的保持器14通过入口28插入期间，该关系允许连接到后部连接梁76的锁紧臂80相对运动或弯曲。所述相对细长的柱74还提供了必要的柔性以允许通过入口28插入。

每个锁紧臂80具有在其前端的前压靠表面82，第一倾斜外表面84，第二倾斜外表面86，通向后压靠表面88。后压靠表面88定位在每个锁紧臂80与后部连接梁76的连接的径向外部。

锁紧臂80如此构成使得当保持器16和插入元件12安装到主体14中时，每个锁紧臂80的前部压靠表面82面向或压靠镦粗部22的后向表面23，并且每个锁紧臂80的后部压靠表面88面向或压靠主体14的孔26内部的环形径向表面38。锁紧臂80因此可松开地将插入元件12锁紧在连接器主体14内部。每个锁紧臂80的内部圆柱表面94从前部压靠表面82向后延伸。该表面以与管20的圆柱形部分25大致相同的直径形成并且位于镦粗部22后部的管20的外圆柱形部分25上。

因为插入元件20上的镦粗部22的径向范围与主体14中的环形径向表面38的相对尺寸，每个锁紧臂80限定了不连续的圆锥形形状，其从每个锁紧臂80的内部圆柱形表面94的后端部向相关的连接梁76的内表面78扩大。该形状限定了凸轮面或斜面92。

在保持器16的装配期间，通过插入元件12的镦粗部22将斜面或凸轮表面92接合到插入元件12上以引起锁紧臂80的径向向外的运动，从而允许镦粗部22通过并到达前部压靠表面82的前面和环54的后向径向表面58的后面的位置。

每个锁紧臂80的第一倾斜外表面84和第二倾斜外表面用作挠曲面，并且当将保持器16插入到连接器主体14的孔26中时与入口28处的入口倒角40和轴向圆柱表面36相接合。这种接合使元件66和68具有所需的径向向内运动或变形以允许通过入口28。锁紧臂80与后部连接梁76的连接部，以及柱74的轴向细长结构提供了所需的柔性以允许保持器即使是当保持器16安装在插入元件12上时也可以使保持器穿过由圆柱形表面36限定的入口28。

锁紧件68(其中有两个)还包括从每个柱74的径向外表面径向向外延伸的斜面116。斜面116限定了从前端118向后端120延伸的倾斜挠曲面117。该斜面从前端118向后端120径向向外倾斜。前端118位于鸭嘴形锁紧臂80的前部压靠表面82的轴向前方。挠曲面117由此定位在锁紧臂80的第一倾斜外表面84的轴向前方。如图所示，斜面116的挠曲面117相对于诸如图示实施例中的中心线27的水平线的角度不像锁紧臂80的第一倾斜外表面82的角度那样陡。作为一个实例，斜面116的挠曲面117的角度可以与水平线成15到18度。第一倾斜外表面82的角度可以为35到40度，并且第二倾斜外表面84的角度可以为18到20度。

当保持器16插入到入口28中时，斜面116上的表面117在锁紧臂80上的第一倾斜外表面84或第二倾斜外表面86的任意部分之前接触倒角40。该接触使锁定构件68在锁定构件66径向向内运动之前径向向内移动。当插入进行时，锁定构件66的锁紧臂80的第一倾斜外表面接触倒角40并且锁定构件66开始向内运动。当保持器16穿过入口28进行插入时，两个锁定构件66和68的第一倾斜外表面82与轴向圆柱表面36相接触。所有的锁定构件随后向内挠曲并且紧跟着与锁紧臂80的第二倾斜外表面84接触，插入完成。

保持器16优选地由具有所需强度和柔性的聚合材料模制而成。一种合适的聚合物为称作(PEEK)的聚醚醚酮(polyetheretherketone)。这样一种材料为可从Victrex USA，Greenville，SC购得的Victrex PEEKTM 450G。由该材料模制而成的保持器具有所需的强度以在压力状态下保持流体接头的完整性。它还提供所需的柔性以允许在装配期间将安装在插入元件12上的保持器16装入连接器主体14的孔26中，而不损坏保持器。

密封件18为环形、弹性的O形圈，其提供了圆柱形密封表面48和插入元件12的圆柱形部分24之间的流体密封连接。O形圈18的外径稍大于圆柱形密封表面48的直径，并且O形圈18的内径稍小于插入元件12的圆柱形部分24的直径。当流体系统处于操作压力下时，O形圈压靠这些表面和保持器16的前向径向环形表面64从而形成流体密封。

有利地，本发明的快速连接器允许将进入连接器主体中的保持器16、密封件18和插入元件12的组件作为预装配单元。该特征在连接器主体形状由流体系统的部件形成的应用中尤为有用。典型地，管束和相关连接器部件由一个来源供给，而系统部件由另一个来源供给。当作为组件一部分的系统部件已经安装到该组件中，并且管束的管随后连接至所述部件以完成流体路径时，可以实现相当大的时间及成本的节约。这是在例如机动车辆的组装中所希望的方法。利用这种配置，消除了对限定孔26的单独连接器主体的需要，而作为单独连接器主体部件和诸如动力转向泵等等的流体系统部件16之间的附加的流体接头。

根据本发明，插入元件12、保持器16和密封件18连接在一起以形成用于随后插入到限定了连接器主体14的流体部件的孔26中的子组件。例如，在形成流体系统一部分的管20由不同于限定了连接器主体14的部件的厂商或供应商的供应者所提供，并且最终装配在另一个地方进行的情况下，这种方法是方便的。当然，本发明的保持器16及其相关的O形圈密封件18在它们首先安装到连接器主体部件的孔中的应用中具有优点。在所关心的后者中，保持器16的延伸部62及其与孔26内部的O形圈18的相互作用提供了有效的布置以形成连接器主体14和插入元件12之间的流体密封而不管所采用的装配顺序。

为了形成子组件，保持器16定位在插入元件12上，并且管20的镦粗部22位于锁紧臂80的前压靠表面82和环54的后向表面58之间。插入元件12的镦粗部22与锁定构件66和68的锁紧臂80的内部凸轮表面92的接触使臂径向向外扩张。这种弯曲运动被细长柱74的柔性及保持器材料的弹性所适应。

一旦插入元件12的镦粗部22设置在位于臂80的前压靠表面82和保持器16的环54的后向表面58之间的空间内，锁紧臂80径向向内弹回。在这个位置，插入元件12的镦粗部22位于环54的后向表面58和臂80的前压靠表面82之间并与它们成压靠关系。圆柱表面94与管20的圆柱形部分25为小间距面对的关系。

O形圈形式的密封件18随后定位成紧邻位于管20的圆柱形部分24上的保持器16的环形延伸部62的径向表面64以完成子组件。

插入元件12、保持器16和O形圈18的组合元件连接到连接器主体14上以完成液密及牢固的连接。将插入元件12、O形圈18和保持器16插入到连接器主体14中必然要求所有的元件通过由圆柱形表面36限定的入口28。这些元件必须通过由管20的圆柱形部分24和孔26的圆柱表面36所限定的环形空间。

如图7所示，锁定构件68的斜面116的挠曲面117与倒角40初次接触。锁定构件68的斜面116的倾斜的挠曲面117先于锁定构件66的锁紧臂80上的第一倾斜的外表面84与倒角40接触。锁定构件68在锁定构件66径向向内运动之前相对于环54径向向内弯曲，所述锁定构件66的运动仅在锁定构件66的第一倾斜外表面84接触倒角40之后才启动。结果是锁紧臂68、锁紧臂66依次向内弯曲。因此，锁紧臂68上的后部连接梁76在锁定构件66的后部连接梁76的类似运动之前径向向内移动。

在整个插入过程中，锁紧臂80的内部圆柱表面94停靠在管20的圆柱形部分25上。斜面116的表面117与锁紧臂80的倾斜外表面84和86之间的接触造成保持器元件以某种方式扭曲或弯曲以将后部连接梁76向内朝向管20移动，从而允许锁定构件66和68穿过由圆柱表面36限定的入口及插入元件12的管20的圆柱形部分25。人们认为在保持器16内存在多个弯曲部。人们认为锁紧臂80相对于后部连接梁76弯曲以容纳后部连接梁76朝向管20的运动。在实现该运动的过程中，锁紧臂80围绕内部圆柱表面94在管20的圆柱形部分25上的触点旋转。人们还认为在柱74中存在弯曲。

当插入元件12、保持器16和O形圈18完全插入到连接器主体14中时，锁定构件66和68径向向外弹起直到后部连接梁76的外表面移动到与限定入口28的内部圆柱表面36成小间距关系为止。

如图8中所示，在其完全插入位置，保持器16被径向和轴向地约束在连接器主体14内。保持器16的圆柱形延伸部62设置在密封圆柱表面48内部以在连接器主体14内部径向引导保持器16。

圆环54的圆柱表面55位于孔26的圆柱表面44中并且径向向内的环形台阶45与环54的前向径向表面56成压靠关系。所述接触限制了与主体116径向表面38压靠的锁定构件66和68的后部压靠表面88进一步向前的运动并且限制了保持器16的向后运动。

当保持器16约束在连接器主体14的孔26中时，O形圈18和插入元件12同样约束在连接器主体14的孔26中。插入元件12的圆柱形部分24设置在环54的内部圆柱表面60和延伸部62的内部。此外，管20的圆柱形部分24与限定了插入元伸导向部分32的孔26的圆柱表面52之间的小间距引导关系相对于孔26引导插入元件12。

环54的后向径向表面58与镦粗部22的前表面的压靠防止了插入元件12进一步向内的运动。镦粗部22的后表面23和锁紧臂80的前压靠表面82的压靠防止了插入元件12进一步向后的运动。因此，插入元件12径向和轴向地约束在保持器16内及连接器主体14的孔26内。

在安装位置，O形圈18位于由环形延伸部62的前径向环形表面64、轴向孔26的环形径向表面50、插入元件12的圆柱形部分24和轴向孔26的圆柱形密封表面48限定的空间中。同样地，O形圈密封件定位成压靠环54的环形延伸部62的径向环形表面64。O形圈18的外径制成略大于圆柱形密封表面48的直径，并且内径略小于管20的圆柱形表面24。O形圈18因此径向压缩在插入元件12和圆柱形密封表面48之间。在流体系统加压的操作状态下，O形圈被迫紧靠环形延伸部62的前径向环形表面64，促使保持器向后。由流体压力施加给O形圈18的轴向载荷通过锁紧臂80的后部压靠表面88传递到连接器主体14，所述压靠表面作用在孔26内的环形径向表面38上。这些作用力促使O形圈与圆柱形密封表面48、管16的圆柱形部分24和保持器16的前向径向环形表面64密封接触以形成流体紧密密封。

尽管上述示意性实施例使用限定了挠曲面117的从锁定构件68的柱74径向向外延伸的斜面116以确保锁定构件68在锁定构件66之前径向向内弯曲，但是使用允许锁定构件顺序运动的其他保持器的设计也在本发明的范围之内。可以预见，例如，仅有一个锁定构件68具有斜面116。另一个可能的改进是将斜面116仅设置在每个锁定构件68的一个柱74上。保持器16的可选设计的另一个实例是将锁定构件68的第一倾斜外表面84定位在锁定构件66的锁紧臂80的第一倾斜外表面84的前面。在该方法中，锁定构件68的在前部定位的第一倾斜表面84将充当初始挠曲面并且将类似地造成锁定构件68的后部连接梁76的径向向内的运动依次在锁定构件66的后部连接梁76径向向内运动之前。

现在参考图9-17，其显示了本发明的另一个方面。在保持器16和O形圈18的上面提供有保护帽132以在运输到装配过程中所用另一个位置期间保护这些部件。图9显示了总体由130表示的连接器帽的子组件，其包括包围保持器16和O形圈18的保护帽132。管端12、保持器16和密封件18已经参考图1-8在先进行了描述。

在图10-13中显示了保护帽132。该保护帽由诸如尼龙、高密度聚乙烯的聚合材料或其他适当材料模制而成。保护帽132通常为环形并且包括具有闭合前端135的空心套筒134，和具有前圆锥形部分138和与套筒134的后部隔开的后部圆柱形部分140的圆环136。直径上彼此对置的两个柱152将套筒134的后端部连接至环136的圆锥形部分138的狭窄端部。

套筒134和圆环136同轴于轴向中心线137。空心套筒134限定了内部孔142，其直径略大于插入元件12的管20的圆柱形部分24的直径。当子组件130装接在插入元件12上时，所述套筒的尺寸制成容纳管端21和管20的圆柱形部分24的一部分。

保护帽132的环136限定了从入口150延伸的通孔148。当保持器16和O形圈18设置在保护帽132内部时，环136通常覆盖锁定构件66和68。环136的内部圆柱表面144足够大以允许锁定构件66和68的径向向外运动，从而允许保护帽132、O形圈18和保持器16连接到插入元件12上的期间使镦粗部22通过，如将要解释的那样。成形圆锥形部分138的内部圆锥形表面146尺寸制成紧密覆盖锁定构件66的锁紧臂80的圆锥形外部范围，所述圆锥形外部范围由每个锁紧臂80的第一倾斜外表面84和第二倾斜外表面86所限定。如下文详细解释的，当如此定位时，内部圆锥形表面146防止了锁定构件66和68相对于保持器主体的环54的径向向外的运动。

从套筒134的轴向后端部径向向外延伸有两个固定夹154，其在柱152之间直径上彼此对置地定位。每个固定夹154包括通过细颈部分156连接至套筒134的后端部的致动器158，所述细颈部分允许固定夹154相对于保护帽132的剩余部分弯曲。每个固定夹154具有前表面162和后表面164。

钩160从每个致动器158的后表面164轴向向后伸出。钩160从位于其与表面164连接处的宽底座向位于其自由端的径向端面165逐渐变细。钩160用于将保持器16可松开地连接至保护帽132。

每个钩160包括锥形压靠表面166，其从径向端面165向内向轴向表面167延伸。锥形表面166在表面167处具有光滑半径，其有助于将O形圈18插入到由钩160和柱152向内的内表面限定的空间中。每个钩160的锥形表面166在保持器16连接到保护帽上时可由保持器16的环54的倒角57接合。这种接合使钩160弯曲或围绕细颈部分156旋转使得保持器16的环54可定位在钩之间。

每个钩的轴向表面167与另一个钩160的内向轴向表面167隔开一段距离，所述距离小于保持器16的圆环54的外部圆柱表面55的外径。在表面167的前面，每个钩160包括向轴向延伸表面169伸出的前向连接表面168。每个钩160的轴向延伸表面169隔开一段距离，所述距离大于保持器16的圆环54的外部圆柱表面55的直径。钩的尺寸制成利用覆盖后向径向表面58的连接表面168和覆盖外部圆柱表面55的轴向延伸表面169将保持器16的主体环54夹紧在直径上对置的窗口79中。

每个轴向延伸表面169将收敛的前部锥形表面连接到前部轴向延伸表面170上。钩160的表面170隔开一段距离，所述距离稍大于保持器16的前部圆柱形延伸部62的直径。优选地，表面170以略小于O形圈18的外径的距离隔开从而摩擦夹持O形圈18。前部轴向延伸表面170与限定了细颈部分156的后部范围的径向止挡表面171相交。

当O形圈18和保持器16设置在保护帽132的内部时，钩160伸进一对锁定构件66或68之一的窗口79中。O形圈18在前部轴向表面170之间位于径向止挡表面171附近。保持器16的环形延伸部62和环54位于O形圈18和钩160的径向前向表面168之间，所述径向前向表面与环54的后向表面58成径向面对关系。轴向延伸表面169被定位与环54的外部圆柱形表面55成小间距关系。因此，O形圈18和保持器16可松开地夹紧在保护帽132中。

钩160的径向前向表面168和位于细颈部分156处的径向止挡表面171之间的轴向距离稍大于O形圈18、保持器16的前向环形延伸部62和圆环54组合的轴向厚度。然而，O形圈18沿径向方向略微压缩在钩160的前向轴向延伸表面170之间。由弹性O形圈18施加的回复力有助于将O形圈可松开地保持在钩160之间的适当位置直到安装到插入元件12上为止。

所述柱152具有轴向长度使得当O形圈18、保持器16的环形延伸部62和圆环54如图14所示被钩160抓紧时，圆环136的内部锥形表面146与锁紧臂80的倾斜外表面84和86充分隔开以允许它们在管镦粗部22与内部凸轮面92相接触的情况下径向向外移动。然而，在没有O形圈18的情况下，保护帽132可以相对于保持器16轴向移动到足以将内部锥形表面146定位为与锁紧臂80的第二倾斜外表面86成小间距覆盖关系。在这一位置，阻止了锁紧臂80径向向外的运动，因而防止了镦粗部22的插入超过锁紧臂80。

在没有O形圈18的情况下，当试图将保护帽132和保持器16连接到插入元件12上时，可以并确实发生这种移动。(参见图17)。该动作阻碍完成试图装配的步骤并且指示出缺少O形圈18。这样，就防止了缺少O形圈18的不正确装配。

保护帽132还包括以大约180度分开的两个径向止挡部173。每个止挡部与固定夹154之一对齐。所述止挡部在位于与相关致动器158的前部表面162的前面轴向隔开一段距离处从套筒134的外表面径向向外延伸。每个致动器158和相关止挡部173之间的距离如此设置使得其允许固定夹154旋转到一位置使得钩160沿保持器16的环部分54的外部圆柱表面55径向向外移动。一旦O形圈18和保持器16装配到插入元件12上，这种移动允许移除保护帽132。该止挡部173防止了固定夹154过度弯曲，这种过度弯曲随后可能造成保护帽132的颈部156断裂。

保护帽132的移除可紧跟着连接到插入元件12上的步骤，或者可以稍后进行。然而，该步骤在插入元件12装配到连接器主体14中之前发生。

为了形成连接器帽的子组件130，O形圈18通过环136的孔148的开口端150插入。该O形圈放置在钩166的前部轴向表面170之间由柱152和钩160限定的空间内并且与径向止挡面171在细颈部分156处成压靠关系。保持器16通过环136的孔148插入直到保持器16的倒角57压靠每个钩160的锥形压靠表面166为止。保护帽132和保持器16周向对准，这样帽132和保持器16的轴向运动造成钩160的自由端进入锁定构件66或锁定构件68的直径上对置的窗口79中。

保持器16轴向相对于保护帽132的继续插入造成保持器16的主体环54的倒角57推靠每个钩160的锥形表面166，造成相关的致动器158在细颈部分156处弯曲。钩160在其自由端扩张，允许环54经过轴向表面167。如图14所示，一旦环54的后向径向表面58经过轴向表面167，保护帽132的聚合材料的弹性性质允许致动器158和钩160返回到通常非弯曲位置。钩160的径向前向连接表面168接合环54的后向径向表面58以完成连接器帽的子组件130。

在装配位置，每个钩160的自由端位于保持器16上的锁定构件66或68的相关窗口79中。径向连接表面168压靠环54的后向径向表面58以防止保持器16相对于保护帽132轴向向后移动。O形圈18位于圆柱形延伸部62的前部径向环形表面64的轴向前方。O形圈18夹持在保护帽132中，位于前部环形表面64和径向止挡表面171之间以及直径上对置的前部轴向延伸表面170之间。

连接器帽组件130可以传送到另一个位置用于装配到插入元件12上，所述子组件包括带有插入其中的O形圈18和保持器16的保护帽132。同样，可以形成装配到插入元件12上的带有连接器帽组件130的管，用于完成随后与主体部件14的流体密封连接。在每种情况中，人们应该清楚，保护帽132在插入元件12连接到连接器主体14上之前从子组件130上移除。这种移除通过致动器158朝向径向止挡部173的弯曲来实现，从而使钩160充分扩张以从挡圈54上释放帽132。

参考图15和16，通过帽在管20的自由端21上的相对轴向运动使连接器帽组件130连接到插入元件12上直到保持器16的锁定构件66和68的锁紧臂80的内部凸轮表面92接触插入元件12的镦粗部22为止(参见图15)。镦粗部22的直径大于由锁紧臂80的内部圆柱表面94限定的直径。来自帽130在管20上的相对轴向运动的作用力造成保持器16的锁紧臂80径向向外扩张。一旦臂80已经越过插入元件12的镦粗部22，臂80径向向内弹向装配位置，如图16所示。在该装配位置，插入元件12的镦粗部22位于环54的后向表面58和锁紧臂80的前压靠表面82之间并且与它们成压靠关系，因而防止了保持器16沿插入元件12轴向滑动。O形圈18还定位在位于环54的环形延伸部62前方的管20的圆柱表面24上。O形圈18的内径尺寸使其夹紧表面24并且保持在适当的位置上。

根据本发明，保护帽132布置为确保O形圈18存在于子组件130内部的保持器16的前方。连接器子组件130必须包括O形圈18以便将其装配到插入元件12上。如果O形圈18定位在保持器16的轴向前方，连接器帽组件130轴向相对于插入元件12的运动使帽132相对于保持器16轴向移动直到环136的内部锥形表面146紧密覆盖锁紧臂80的第二倾斜外表面86为止。同样，每个钩160的锥形压靠表面166移动为与相关锁紧臂80的第一倾斜外表面84成小间距压靠关系。如前面所解释的，锁定构件66或68和保护帽132之间的关系防止了保护帽132和保持器16装配到管20上的完成。图17中显示了子组件130中缺少O形圈18所导致的情况。

为了将插入元件12插入到连接器主体14的孔26中，保护帽132必须首先移除。为了移除保护帽132，朝止挡部173拉动两个致动器158。固定夹154向前转动导致钩160径向向外移动。一旦径向表面168设置在保持器16的环54的外部圆柱表面55的径向外面，保护帽可以通过相对于插入元件12的轴向向前的运动而被移除。当保护帽132移除时，带有相连的O形圈18和保持器16的插入元件12可以按照与先前描述相同的方式插入到连接器主体14的孔26中。

本发明的各个特征已经参照上述示意性实施例进行了描述。人们应该清楚，在不脱离由如下列权利要求所代表的本发明精神和范围的情况下可以进行变型。

Claims

1.一种快速连接器，包括：

一连接器主体，其限定轴向延伸的管容纳孔，所述孔包括限定入口的表面，

一保持器，其通过所述入口可轴向插入到所述连接器主体的所述孔中，所述保持器包括设置在所述孔中的主体部分，和至少两个从所述主体部分朝向所述入口向后延伸的锁定构件，所述至少两个锁定构件能够在所述保持器插入通过所述入口时径向向内挠曲，

所述锁定构件中的每一个锁定构件在所述保持器插入到所述孔中期间都限定与限定所述入口的所述表面相接合的至少一个挠曲面，位于所述至少两个锁定构件之一上的所述至少一个挠曲面朝向所述保持器主体部分设置在位于所述至少两个锁定构件中的另一个锁定构件上的所述至少一个挠曲面的轴向前方，并且在限定开口表面的所述入口与位于所述至少两个锁定构件中的所述另一个上的所述至少一个挠曲面接合之前与限定开口表面的所述入口相接合。

2.如权利要求1所述的快速连接器，其中设置在位于所述至少两个锁定构件中另一个上的所述至少一个挠曲面的轴向前方的具有所述至少一个挠曲面的所述至少一个锁定构件包括限定所述至少一个挠曲面的至少一个斜面。

3.如权利要求2所述的快速连接器，其中所述的保持器主体部分包括圆环，并且所述锁定构件包括至少一个沿轴向向后远离所述圆环延伸的柱，并且其中位于所述至少一个锁定构件上的所述至少一个斜面设置在所述至少一个柱上。

4.如权利要求3所述的快速连接器，其中包括所述至少一个斜面的所述至少一个锁定构件包括两个所述柱，在每个所述柱上均具有斜面。

5.如权利要求4所述的快速连接器，其中所述保持器包括两个在每个所述柱上具有斜面的锁定构件。

6.如权利要求5所述的快速连接器，其中所述保持器包括在每个所述柱上具有斜面的两个锁定构件和另外两个锁定构件。

7.如权利要求6所述的快速连接器，其中两个在其每个柱上具有斜面的所述锁定构件相对于保持器沿直径设置为彼此对置，并且所述另外两个锁定构件在每个所述柱上具有所述斜面的所述锁定构件之间相对于保持器沿直径设置为彼此对置，从而限定了具有斜面的锁定构件和不具有斜面的锁定构件的交替设置模式。

8.如权利要求3所述的快速连接器，其中所述锁定构件中的每一个包括由所述至少一个柱支撑的鸭嘴形的锁紧臂，所述鸭嘴形的锁紧臂包括前部压靠表面、后部压靠表面和在它们之间延伸限定了所述锁定构件的挠曲面的倾斜外表面。

9.如权利要求4所述的快速连接器，其中所述锁定构件中的每一个包括被支承在所述柱之间的锁紧臂，所述锁紧臂包括前部压靠表面、后部压靠表面和在它们之间延伸限定了所述锁定构件的挠曲面的倾斜外表面。

10.如权利要求5所述的快速连接器，其中所述锁定构件中的每一个包括被支承在所述柱之间的锁紧臂，所述锁紧臂包括前部压靠表面、后部压靠表面和在它们之间延伸限定了所述锁定构件的挠曲面的倾斜外表面。

11.如权利要求6所述的快速连接器，其中所述锁定构件中的每一个包括被支承在所述柱之间的锁紧臂，所述锁紧臂包括前部压靠表面、后部压靠表面和在它们之间延伸限定了所述锁定构件的挠曲面的倾斜外表面。

12.如权利要求7所述的快速连接器，其中所述锁定构件中的每一个包括被支承在所述柱之间的锁紧臂，所述锁紧臂包括前部压靠表面、后部压靠表面和在它们之间延伸限定了所述锁定构件的挠曲面的倾斜外表面。

13.如权利要求8所述的快速连接器，其中由所述至少一个斜面限定的所述至少一个挠曲面包括向前端部，该向前端部设置在所述鸭嘴形的锁紧臂的所述前部压靠表面的轴向前方。

14.如权利要求9所述的快速连接器，其中由所述斜面限定的所述挠曲面设置在所述锁紧臂的所述挠曲面的轴向前方。

15.如权利要求10所述的快速连接器，其中由所述斜面限定的所述挠曲面设置在所述锁紧臂的所述挠曲面的轴向前方。

16.如权利要求11所述的快速连接器，其中由所述斜面限定的所述挠曲面设置在所述锁紧臂的所述挠曲面的轴向前方。

17.如权利要求12所述的快速连接器，其中由所述斜面限定的所述挠曲面设置在所述锁紧臂的所述挠曲面的轴向前方。

18.如权利要求8所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

19.如权利要求9所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

20.如权利要求10所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

21.如权利要求11所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

22.如权利要求12所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

23.如权利要求13所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

24.如权利要求14所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

25.如权利要求15所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

26.如权利要求16所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

27.如权利要求17所述的快速连接器，其中所述连接器主体包括所述入口内部的环形径向表面，并且其中所述快速连接器包括具有外部圆柱形部分和从其径向向外延伸的环形镦粗部的管，所述管设置在所述连接器主体的所述孔中，并且所述锁紧臂的所述前部压靠表面与所述镦粗部成压靠关系并且所述锁紧臂的所述后部压靠表面与所述连接器主体的所述环形径向表面成压靠关系。

28.如权利要求1所述的快速连接器，其中所述快速连接器包括密封件，并且所述保持器包括在所述保持器主体部分前方延伸的延伸部并且包括与所述密封件成压靠关系的前部径向环形表面。

29.如权利要求18所述的快速连接器，其中所述快速连接器包括设置在所述连接器主体的所述孔中的O形圈密封件，并且其中所述保持器包括在环前方延伸的环形延伸部，所述环形延伸部包括设置成与所述O形圈密封件将成压靠关系的前部径向环形表面。

30.如权利要求23所述的快速连接器，其中所述快速连接器包括所述连接器主体的所述孔中的O形圈密封件，该O形圈密封件设置在与管的圆柱形表面成围绕关系并且与所述主体成密封关系，并且其中所述保持器包括位于所述保持器主体部分前方的环形延伸部，所述保持器主体部分具有与所述O形圈密封件设置成压靠关系的前部径向环形表面，所述前部径向环形表面承受在流体压力状态下施加给所述O形圈的轴向载荷。

31.一种形成快速连接器的方法，该快速连接器包括：

一限定了管容纳孔的连接器主体，

一具有设置在所述孔中的外部圆柱形部分的管状插入元件，

一设置在所述孔中的O形圈密封件，其与所述孔中的所述连接器主体且与所述管状插入元件的所述外部圆柱表面成密封关系，

一设置在所述孔中的保持器，其具有主体部分和至少一个可松开地将所述管状插入元件保持在所述孔中的锁定构件，

所述保持器包括位于所述保持器主体部分前方的环形延伸部，所述环形延伸部包括设置成与所述O形圈成压靠关系的前部径向环形表面，

其中保持器包括至少两个锁定构件，每个锁定构件限定了至少一个与入口限定表面相接合的挠曲面，每个所述锁定构件包括具有前部压靠表面和后部压靠表面的锁紧臂；

所述至少两个锁定构件中至少一个的挠曲面设置在所述至少两个锁定构件中另一个的挠曲面的轴向前方；和

所述步骤包括在将所述入口限定表面与所述至少两个锁定构件中另一个的挠曲面接合之前，将所述入口限定表面与所述至少两个锁定构件中所述至少一个的设置在所述至少两个锁定构件中另一个的所述至少一个挠曲面的轴向前方的所述挠曲面相接合。

32.如权利要求31所述的形成快速连接器的方法，其中所述保持器的所述至少两个锁定构件包括从所述保持器的主体伸出的一对柱和连接所述柱的后部连接梁，并且其中每个所述锁定构件的所述锁紧臂连接至所述后部连接梁；并且

其中将所述管、所述密封件和所述保持器插入到所述连接器主体的所述孔中的所述步骤还包括弯曲所述锁定构件的所述柱和弯曲所述锁紧臂和所述后部连接梁之间的所述连接器。

33.如权利要求32所述的形成快速连接器的方法，其中所述保持器包括四个锁定构件，所述锁定构件中的两个具有从所述两个锁定构件的所述柱中至少一个径向向外伸出的斜面，所述斜面限定了与所述入口限定表面相接合的挠曲面；

所述步骤还包括在通过所述保持器上的其它挠曲面接合所述入口限定表面之前通过每一所述斜面的所述挠曲面接合所述入口限定表面。

34.如权利要求33所述的形成快速连接器的方法，其中具有从所述两个锁定构件的所述柱中的至少一个径向向外延伸的斜面的锁定构件包括位于所述两个锁定构件的每个所述柱上的斜面；

所述步骤还包括：

在将所述连接器主体的所述入口限定表面与所述保持器上的其它挠曲面相接合之前，将所述连接器主体的所述入口限定表面与由所述斜面限定的所述挠曲面相接合。

35.如权利要求34所述的形成快速连接器的方法，其中具有所述斜面的所述两个锁定构件设置为相对于所述保持器沿直径彼此对置并且所述其它两个锁定构件设置在具有所述斜面的所述两个锁定构件之间；

所述步骤还包括：

在将所述连接器主体的所述入口限定表面与所述保持器上的其它挠曲面接合之前，将所述连接器主体的所述入口限定表面与所述斜面上的所述挠曲面相接合，以在使所述其它两个锁定构件的所述柱弯曲之前使包括所述斜面的所述两个锁定构件的所述柱弯曲。

36.如权利要求31所述的形成快速连接器的方法，包括：

提供保护帽，将所述密封件和所述保持器连接到所述保护帽上；

将所述密封件、所述保持器和所述保护帽连接到所述管上，以及

在将所述密封件、所述保持器和所述管通过所述入口插入到所述连接器主体中之前，将所述保护帽从所述管、所述密封件和所述保持器上移除。

37.如权利要求36所述的形成快速连接器的方法，包括：

确保在连接到所述管上时，所述密封件位于所述保护帽中；

所述步骤包括：

允许在缺少所述密封件的情况下所述保护帽和所述保持器之间的相对轴向运动，以防止在执行连接步骤期间所述保护帽和保持器连接到所述管上。