CN212960298U - 用于连接空心管的扣压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于连接空心管的扣压装置，包括：插入件(1)，其包括连接第一空心管(3)的连接区段和插入第二空心管(4)的插入区段(12)，在连接区段设有第一凸台(111)和第二凸台(112)，第一凸台与第二凸台之间构成卡槽(113)；套筒(2)，其具有径向向内凸出的环形卡扣(21)，在套筒安装到插入区段上时，卡扣(21)以形状配合方式压扣到卡槽(113)中，且第二空心管径向压紧在插入区段和套筒之间，插入区段(12)的外径逐渐缩小，其最小外径处插入第二空心管(4)。通过调节插入件直径，能够有效连接内径较大的空调管，通过套筒和插入件之间轴向空隙和受力不同，导致扣压后的管体在高温下不易受损。

Description

用于连接空心管的扣压装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于连接空心管的扣压装置，尤其是用于连接汽车中的金属管和耐高温的空调管。

背景技术

为了连接汽车空调管路，现有技术中已知多种扣压装置用于将空调管与金属管紧密连接，可参见CN 106015780 B、CN 109630771 A 等。然而，目前为止的空调管扣压装置普遍仅适用于内径最大为19mm 左右的空调管。对于更大内径的空调管一般不适用。

空调管可能涉及不同的材质，例如PTFE(聚四氟乙烯，俗称特氟龙)钢丝编织管、多层复合橡胶管等。这些空调管在高温环境下可能发生膨胀，导致空调管受损，甚至断裂。

因此，需要针对上述问题改进空调管的扣压装置。特别是在某些情况下，例如在阿拉伯地区，同时面临着客车空调管内径更大且工作温度更高的挑战，需要研发出同时满足这两个挑战的扣压装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于连接空心管的扣压装置，尤其是用于连接汽车中的金属管和耐高温的空调管，该扣压装置能够有效连接内径较大的空调管，并且管体在高温下不易受损。

该目的通过根据本实用新型的用于连接空心管的扣压装置解决，该扣压装置包括：

-插入件，其包括连接第一空心管的连接区段和插入第二空心管的插入区段，插入件在连接区段设有第一凸台和第二凸台，第一凸台与第二凸台之间构成卡槽；

-套筒，其具有径向向内凸出的环形卡扣，

其中，在套筒安装到插入件的插入区段上时，卡扣以形状配合的方式压扣到插入件的卡槽中，且第二空心管径向压紧在插入件的插入区段和套筒之间。通过在套筒外部借助扣压模具径向向内挤压，使得套筒、第二空心管和插入件三者紧密挤压在一起。

在此，卡扣和卡槽的纵向截面能够具有任意形状，只要符合形状配合，优选地能够具有方形、三角形、梯形或水滴形的结构。

本实用新型的重要改进在于，插入件的插入区段的外径逐渐缩小，其最小外径处插入第二空心管。也就是说，插入区段的最大外径处于邻接凸台、确切说第二凸台的一端，最小外径处于背离凸台的一端。由此，第二空心管能够从外径较小的一端方便地插入至固定位置，由此能够避免第二空心管可能因内层材料堆积而无法插入到固定位置，引起产品泄漏。

在此，插入件的插入区段能够直线形地逐渐缩小外径，也能够曲线型或者说波浪形地逐渐缩小外径。优选地，插入件的插入区段的外表面成型为锥形，内径保持不变。进一步优选地，该锥形的锥形角度(即锥形的圆周外表面与圆周内表面之间的夹角)在2°至5°之间。若锥形角度过小，不足以插入挤压；若锥形角度过大，则会在径向产生间隙。

优选地，套筒的外周面具有环绕的扣压凹槽。进一步优选地，套筒的外周面环绕且间隔地设有至少两个扣压凹槽，并且这些扣压凹槽的径向最深处对应于插入件的插入区段的范围内。在外部模具扣压过程中，整个套筒一起经受挤压。在保证扣压紧密的前提下，套筒的两个扣压沟槽之间的距离越短越好，由此对应要求的插入件插入区段的长度较短，整个扣压装置占用的结构空间较小。特别优选地，套筒的外周面环绕且间隔地设有恰好两个扣压凹槽。

优选地，第一凸台比第二凸台轴向更宽，且第一凸台的外径大于第二凸台的外径。由此，在扣压之前，将套筒插入到插入件时，套筒的卡扣越过中间的第二凸台，并止挡在靠近端部的第一凸台的端面。另外，在模具扣压前，套筒卡扣的径向内周面与插入件的卡槽底面之间有间隙，通过模具扣压，将卡扣进一步向内挤压，最终抵靠卡槽底面，使得套筒和插入件可靠地固定。

优选地，套筒具有径向向外、例如喇叭口形的扩张区段，第二空心管从扩张区段插入套筒和插入件之间。更优选地，套筒的扩张区段的壁厚均匀。由此，一方面，便于第二空心管的安装；另一方面，在扣压过程中，尽管外部扣压模具对整个套筒相同地施力，然而扩张的喇叭口由于壁厚减小，导致此处力作用减小，因此给第二空心管的材料留出挤出空间，防止将第二空心管压坏，甚至断裂。再者，在完成扣压后的使用过程中，第二空心管的直径可能会膨胀，扩张的喇叭口为其提供了缓冲，防止折断。

优选地，插入件的连接区段和插入区段都轴向超出所述套筒。由此能够避免扣压时第二空心管的材料径向向内流动影响该管的内孔通过率，甚至挤出量过大造成该管内壁损坏。

另外，优选地，套筒端部的壁厚小于中间部的壁厚。例如，在两个扣压凹槽的情况下，套筒的两个扣压凹槽之间限定出中间区段。优选地，套筒的中间区段的壁厚比扩张区段、第一扣压凹槽及第二扣压凹槽的壁厚更大。对此，扩张区段的壁薄，有助于控制第二空心管，尤其PTFE管从自然状态到扣压状态进行过渡，起到缓冲作用；中间区段的壁厚，有助于扣压更紧密，连接的密封性好；靠近套筒两端的扣压凹槽由于径向向内凹入而壁厚变薄，确保第二空心管，尤其PTFE 管的端部受力不会过大，保持大直径，不容易拉脱，以及不会压力过大而损坏。

待连接的第一空心管为硬管，第二空心管为软管。

优选地，第二空心管为塑料管或者塑料复合管，包括塑料的内管和编织物的外层。并且，第二空心管的端面贴靠在插入件的第二凸台的邻接插入区段的端面上。典型地，该第二空心管是汽车空调管。

优选地，第二空心管的塑料内管为PTFE内管，编织物外层为钢丝编织层。其中，PTFE内管的材料在扣压过程中相对容易变形流动。外层的钢丝编织层增大管材强度，利于在高压环境工作。

优选地，第二空心管的塑料内管具有螺旋形状。例如第二空心管的圆周表面上设有螺纹结构，这种螺旋形状便于管材弯曲。

优选地，第一空心管为金属管，插入件和第一空心管通过焊接连接或者一体成型。

优选地，插入件和套筒由钢构成。

优选地，根据本实用新型的扣压装置中不含胶粘剂。仅通过机械扣压能够实现足够的密封性。

需要说明的是，本文中提到的“径向”是指沿管路中轴线到管路圆周面的方向，“轴向”或“纵向”是指沿着或平行于管路中轴线的方向。“径向”和“轴向”在附图平面中相互垂直。

本实用新型的优势在于：套筒的形状设计充分考虑了套筒和插入件的可靠固定以及套筒与空调管和插入件的扣压问题，便于通过一次扣压同时完成套筒和插入件的固定以及套筒、空调管与插入件三者的连接。插入件插入区段的设置能够实现匹配大直径的空调管。套筒内部与插入件之间的间隙与受力不同，尤其尾部的喇叭口设计确保空调管的扣压边缘不会过度膨胀而发生损坏、甚至断裂，由此避免高温环境影响空调管的使用功能。另外，整个扣压过程纯机械地完成，无须任何胶粘剂，更加方便且环保。

附图说明

下面借助于附图详细说明本实用新型的优选实施例。示出:

图1以侧视图示出了组装完成的根据本实用新型的扣压装置；

图2以分解图示出了根据本实用新型的扣压装置；

图3以立体图和部分剖视图示出了扣压完成的根据本实用新型的扣压装置。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

图1、图2和图3分别以侧视图、分解图和立体剖视图示出了根据本实用新型的扣压装置。扣压装置包括插入件1和套筒2，用于连接第一空心管3和第二空心管4。其中，第一空心管3为金属管，第二空心管4为塑料复合管。插入件1和套筒2均由钢制成。套筒2 的内、外表面光滑且电镀锌镍以及透明钝化。塑料复合管包括塑料的内管41以及包裹的编织物的外层42(参见图3)。塑料的内管41 由PTFE(聚四氟乙烯，俗称特氟龙)构成，且塑料内管的圆周面成型有螺纹。编织物的外层42采用钢丝编织物。

插入件1的一侧与金属管通过焊接固定相连。从该连接侧起始，插入件1依次具有第一凸台111、卡槽113、第二凸台112和插入区段12。其中，第一凸台111的轴向宽度为15mm且外周面直径为33mm，第二凸台112的轴向宽度为2.5mm且外周面直径为30.8mm。

套筒2的一端成型为径向向内的呈L字端的环形卡扣21(参见图3)。在组装时，套筒2先以卡扣21的一端从插入区段12插入该插入件1。在此，套筒2的卡扣21的圆周内径为31mm。因此，卡扣 21在插入时越过第二凸台112，直至抵靠在第一凸台111的端面上。套筒2的与卡扣21相对的另一端成型为喇叭口形的径向向外的扩张区段23。该扩张区段23的壁厚均匀且比套筒剩余部分更薄。套筒2 的圆周外表面具有两处环绕的扣压凹槽，其中第一扣压凹槽221邻接卡扣21，第二扣压凹槽222邻接扩张区段23。图3中可见，这两个扣压凹槽的径向深度沿轴向变化，且两个扣压凹槽的径向最深处均对应于插入件1的插入区段12的范围内。

套筒2的第一扣压凹槽221和第二扣压凹槽222之间限定出中间区段24。由图2和图3清楚可见，套筒2的中间区段24的壁厚比扩张区段23、第一扣压凹槽221及第二扣压凹槽222的壁厚都更大。

由图2清晰可见，插入件1的插入区段12的外表面为锥形，锥形的最小外径24.9mm位于远离第一凸台111和第二凸台112的一端，锥形的最大外径27.3mm邻接第二凸台112的端面。该锥形的角度为2°。该锥形的插入区段的轴向长度为35mm，而套筒2的除L形卡扣 21之外的剩余部分的轴向长度为32.5mm，因此当套筒2套在插入件 1上且止挡在第一凸台111的端面上之后，插入件1远离凸台的一端比套筒2的扩张区段一端稍微突出(参见图3)。

当套筒2插入该插入件1之后，将塑料复合管从锥形的最小外径端插入到插入件1和套筒2之间围成的间隙中，直至端面贴靠在插入件1的第二凸台112的端面上。由于插入区段12成型为锥形，塑料复合管的端面位于锥形最大外径处并由此与套筒2的内壁和插入件1的外壁之间过盈配合，而随着锥形的外径减小，塑料复合管与套筒2的内壁和插入件1的外壁之间产生少许间隙。

当塑料复合管套入套筒2和插入件1之间后，在套筒2外部使用一个挤压模具(图中未示出)，该挤压模具由8瓣模具组合成一个圆柱体，包围套筒2的径向外部，并对其施加径向向内的压力。通过该挤压过程，一方面导致套筒2的卡扣21进一步贴靠到插入件1的卡槽113的底面。在此，卡扣21和卡槽113都具有方形的纵向截面，并且彼此形状配合，由此使得套筒2和插入件1彼此固定；另一方面，塑料复合管的塑料内管在挤压过程中发生变形，塑料材料沿套筒2 和插入件1之间的间隙挤出流动，并因此紧密的径向扣压在套筒2 和插入件1之间。另外，套筒的第一扣压凹槽221和第二扣压凹槽 222由于径向内凹而没有与挤压模具的圆柱形内表面直接接触，因而，这两个扣压凹槽处受到的力减小，导致径向内部对应的塑料复合管端部受力不会太大。

该实施例中，套筒2的中间区段24在模具挤压之前的圆周外表面直径为40mm，在模具挤压之后缩小为35.2mm。在外径的这种压缩条件下，插入件1克服变形的强度非常大，由此能够有效地在插入件 1和塑料复合管以及套筒2之间形成极大的扣压力。整个扣压装置中不需要任何胶粘剂。额外地，挤压过程中，套筒2的外表面材料可能部分地变形挤入各瓣模具之间的间隙，从而在外表面上纵向地形成彼此周向间隔的突出肋。

实施例2

该实施例与实施例1的结构基本一致，具体可参见前述实施例1 的描述。与实施例1不同地，第一凸台111的外周面直径为39.5mm，第二凸台112的外周面直径为37.2mm。套筒2的卡扣21的内表面直径为38.6mm。插入件1的插入区段12的锥形最小外径为31.3mm，锥形的最大外径为33.7mm。该锥形的角度为2°。

该实施例中，中间区段24在模具挤压之前的圆周外表面直径为 48.7mm，在模具挤压之后缩小为41.3mm。在外径的这种压缩条件下，同样使得插入件1克服变形的强度非常大，由此能够有效地在插入件 1和塑料复合管以及套筒2之间形成极大的扣压力。整个扣压装置中不需要任何胶粘剂。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

附图标记说明

1 插入件

12 插入区段

111 第一凸台

112 第二凸台

113 卡槽

2 套筒

21 卡扣

23 扩张区段

24 中间区段

221 第一扣压凹槽

222 第二扣压凹槽

3 第一空心管

4 第二空心管

41 内管

42 外层

Claims (13)

1.一种用于连接空心管的扣压装置，所述扣压装置包括：

插入件(1)，所述插入件(1)包括连接第一空心管(3)的连接区段和插入第二空心管(4)的插入区段(12)，所述插入件(1)在所述连接区段设有第一凸台(111)和第二凸台(112)，所述第一凸台(111)与所述第二凸台(112)之间构成卡槽(113)；

套筒(2)，所述套筒(2)具有径向向内凸出的环形卡扣(21)；

其中，在所述套筒(2)安装到所述插入件(1)的所述插入区段(12)上时，所述卡扣(21)以形状配合的方式压扣到所述插入件(1)的所述卡槽(113)中，且所述第二空心管(4)径向压紧在所述插入件(1)的所述插入区段(12)和所述套筒(2)之间；

其特征在于，所述插入区段(12)的外径逐渐缩小，其最小外径处插入所述第二空心管(4)。

2.根据权利要求1所述的扣压装置，其特征在于，所述套筒(2)的外周面具有环绕的扣压凹槽(221，222)。

3.根据权利要求1所述的扣压装置，其特征在于，所述第一凸台(111)比所述第二凸台(112)轴向更宽，所述第一凸台(111)的外径大于所述第二凸台(112)的外径。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的扣压装置，其特征在于，所述套筒(2)具有径向向外的扩张区段(23)，所述第二空心管(4)从所述扩张区段(23)插入所述套筒(2)和所述插入件(1)之间。

5.根据权利要求4所述的扣压装置，其特征在于，所述套筒(2)的所述扩张区段(23)的壁厚均匀。

6.根据权利要求2所述的扣压装置，其特征在于，所述套筒(2) 的外周面环绕且间隔地设有至少两个扣压凹槽(221，222)，所述至少两个扣压凹槽的径向最深处对应于所述插入件(1)的所述插入区段(12)的范围内。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的扣压装置，其特征在于，所述插入件(1)的所述插入区段(12)的圆周外表面为锥形，且锥形角度在2°至5°之间。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的扣压装置，其特征在于，所述插入件(1)的所述连接区段和所述插入区段都轴向超出所述套筒(2)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的扣压装置，其特征在于，所述第二空心管(4)为塑料复合管，所述第二空心管(4)包括塑料的内管(41)和编织物的外层(42)。

10.根据权利要求9所述的扣压装置，其特征在于，所述内管(41)为PTFE内管，所述外层(42)为钢丝编织层。

11.根据权利要求9所述的扣压装置，其特征在于，所述内管(41)具有螺旋形状。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的扣压装置，其特征在于，所述第一空心管(3)为金属管，所述插入件(1)和所述第一空心管(3)通过焊接连接或者一体成型。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的扣压装置，其特征在于，所述插入件(1)和所述套筒(2)由钢构成。

Images