RU2770627C1

RU2770627C1 - Гидравлический соединитель с клапаном с повторно герметизирующей мембраной

Info

Publication number: RU2770627C1
Application number: RU2020140091A
Authority: RU
Inventors: Брэдли С. ФРИМОНТ
Original assignee: Отикер Нй, Инк.
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2022-04-19
Also published as: US11598466B2; KR20210021560A; JP2021531437A; WO2020005198A1; CA3099465C; BR112020022458A2; MX2020012753A; EP3810968A1; US20210278023A1; CA3099465A1; CN112135995A; KR102549731B1

Abstract

Изобретение относится к устройствам для разъемного соединения трубопроводов. Предложенная система содержит гидравлический соединитель и конец трубы, предназначенный для вставления в указанный гидравлический соединитель. Гидравлический соединитель включает в себя мембранный клапан (20) с уплотнительным кольцом, содержащий уплотнительное кольцо (22) и повторно герметизирующую мембрану (24), соединенную с уплотнительным кольцом. Повторно герметизирующая мембрана содержит первую поверхность, вторую поверхность и прорезь, проходящую от первой поверхности до второй поверхности. Мембранный клапан с уплотнительным кольцом может быть собран вместе с гидравлическим соединителем, содержащим корпус (40), имеющий первое сквозное отверстие и первую канавку (50), расположенную по окружности в первом сквозном отверстии. 14 з.п. ф-лы, 30 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к гидравлическому соединителю, в частности, к гидравлическому соединителю, содержащему клапан с повторно герметизирующей мембраной.

Предшествующий уровень техники

Гидравлические соединители являются неотъемлемыми компонентами множества различных устройств, в частности, устройств автомобильной промышленности. Поскольку автомобильная система состоит из различных компонентов, таких как радиатор, трансмиссия и двигатель, текучая среда должна иметь возможность перемещаться не только внутри каждого компонента, но и между ними. Примером текучей среды, перемещающейся между компонентами, является трансмиссионная жидкость, движущаяся от трансмиссии к охладителю трансмиссионного масла, чтобы снизить температуру трансмиссионной жидкости. Текучая среда преимущественно перемещается между компонентами посредством гибких или жестких шлангов, которые соединяются с каждым компонентом посредством гидравлических соединителей. Такие гидравлические соединители обычно содержат фиксирующий зажим или пружинное стопорное кольцо, установленное на гидравлическом соединителе, которое защелкивается за выступающим заплечиком конца трубы, когда указанный конец трубы полностью вставлен в гидравлический соединитель. Кроме того, гидравлический соединитель обычно содержит мембрану, удерживающую текучую среду внутри компонента (например, предотвращает вытекание трансмиссионной жидкости из трансмиссии). Когда конец трубы вставляют в гидравлический соединитель, мембрана прокалывается, позволяя текучей среде поступать в конец трубы. Однако при извлечении конца трубы мембрана повторно не герметизирует. Аналогично, смазочные пробки не обеспечивают быстрой и простой герметизации отверстий, в которых они устанавливаются. Вместо этого смазочные пробки необходимо полностью удалять из компонента, в котором они были установлены, чтобы позволить смазке протекать как внутрь компонента, так и из него.

Таким образом, давно существует необходимость создания гидравлического соединителя с повторно герметизирующей мембраной, которая повторно герметизирует после извлечения конца трубы из гидравлического соединителя.

Раскрытие изобретения

Согласно аспектам изобретения предлагается мембранный клапан с уплотнительным кольцом, включающий в себя уплотнительное кольцо и повторно герметизирующую мембрану, соединенную с уплотнительным кольцом, причем повторно герметизирующая мембрана содержит первую поверхность, вторую поверхность и прорезь, проходящую от первой поверхности до второй поверхности.

Согласно аспектам изобретения предлагается гидравлический соединитель, включающий в себя корпус, содержащий первое сквозное отверстие, и первую канавку, расположенную по окружности в первом сквозном отверстии, и мембранный клапан с уплотнительным кольцом, размещенный в первой канавке, содержащий уплотнительное кольцо и повторно герметизирующую мембрану, соединенную с уплотнительным кольцом и содержащую прорезь.

Согласно аспектам изобретения предлагается мембранный клапан с уплотнением, содержащий уплотнение и повторно герметизирующую мембрану, соединенную с уплотнением, причем повторно герметизирующая мембрана содержит первую поверхность, вторую поверхность и прорезь, проходящую от первой поверхности до второй поверхности.

Указанные и другие задачи изобретения, его особенности и преимущества станут более ясными после ознакомления с приведенным далее его подробным описанием со ссылками на чертежи и формулой изобретения.

Краткое описание чертежей

Далее в качестве примера рассматриваются различные варианты осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, на которых одинаковые компоненты обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг. 1 показан гидравлический соединитель, вид в перспективе;

на фиг. 2 – гидравлический соединитель, показанный на фиг. 1, в разобранном виде;

на фиг. 3 – гидравлический соединитель, вид в разрезе по плоскости 3 – 3 на фиг. 1;

на фиг. 4 – гидравлический соединитель с соединенным с ним концом трубы, вид в перспективе;

на фиг. 5 – часть гидравлического соединителя и конца трубы, показанных на фиг. 4, с удаленным корпусом, вид в перспективе;

на фиг. 6 – гидравлический соединитель с концом трубы, вид в разрезе по плоскости 6-6 на фиг. 4;

на фиг. 7A – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 1, вид в перспективе;

на фиг. 7B – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 7A, вид сбоку;

на фиг. 7C – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 7A, вид спереди;

на фиг. 7D – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 7D – 7D на фиг. 7A;

на фиг. 8A – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в перспективе;

на фиг. 8B – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 8A, вид сбоку;

на фиг. 8C – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 8A, вид спереди;

на фиг. 8D – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 8D – 8D на фиг. 8A;

на фиг. 9A – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в перспективе;

на фиг. 9B – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 9A, вид сбоку;

на фиг. 9C – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 9A, вид спереди;

на фиг. 9D – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 9D – 9D на фиг. 9A;

на фиг. 10A – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в перспективе;

на фиг. 10B – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 10A, вид сбоку;

на фиг. 10C – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, показанный на фиг. 10A, вид спереди;

на фиг. 10D – мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 10D – 10D на фиг. 10A;

на фиг. 11A – мембранный клапан с уплотнительным кольцом П-образного сечения, вид в перспективе;

на фиг. 11B – мембранный клапан с уплотнительным кольцом П-образного сечения, показанный на фиг. 11A, вид сбоку;

на фиг. 11C – мембранный клапан с уплотнительным кольцом П-образного сечения, показанный на фиг. 11A, вид спереди;

на фиг. 11D – мембранный клапан с уплотнительным кольцом П-образного сечения, вид в разрезе по плоскости 11D – 11D на фиг. 11A;

на фиг. 12 – наконечник, вид в перспективе;

на фиг. 13A – наконечник, показанный на фиг. 12, не соединенный с гидравлическим соединителем, вид в разрезе;

на фиг. 13B – наконечник и гидравлический соединитель, показанные на фиг. 13А, соединенные частично, вид в разрезе; и

на фиг. 13C – наконечник и гидравлический соединитель, показанные на фиг. 13А, соединенные полностью, вид в разрезе.

Варианты осуществления изобретения

Прежде всего, следует отметить, что одинаковые или функционально аналогичные элементы на различных чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Следует отметить также, что объем формулы изобретения не ограничивается раскрытыми аспектами.

Кроме того, следует иметь в виду, что изобретение не ограничивается описанной конкретной методикой, материалами и вариантами осуществления, и, как таковое, конечно же, может изменяться. Следует также иметь в виду, что используемая в описании терминология служит только для описания конкретных аспектов изобретения и никоим образом не ограничивает объем изобретения.

Если не указано иное, все научные и технические термины, используемые в настоящем документе, имеют значение, подразумеваемое обычно специалистом среднего уровня в данной области техники. Следует иметь в виду, что при применении на практике или тестировании различных вариантов реализации настоящего изобретения могут быть использованы любые способы, устройства или материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе.

Следует иметь в виду, что используемый термин «по существу» является синонимом таким терминам как «практически», «почти», «около», «приблизительно», «примерно», «непосредственно прилегающий», «близко к», «фактически», «вблизи», «рядом с» и т.д., и такие термины могут использоваться взаимозаменяемо в описании и в формуле изобретения. Следует иметь в виду, что термин «близкий» является синонимом таких терминов как «рядом», «близко», «смежный», «соседний», «непосредственно рядом», «примыкающий к» и т.д., и такие термины могут использоваться взаимозаменяемо в описании и в формуле изобретения. Термин «приблизительно» предназначен для обозначения значений в пределах десяти процентов от указанного значения.

Обращаясь к чертежам, на фиг. 1 приведен гидравлический соединитель 10, вид в перспективе. На фиг. 2 приведен гидравлический соединитель 10 в разобранном виде. На фиг. 3 приведен гидравлический соединитель 10, вид в разрезе по плоскости 3 – 3 на фиг. 1. Гидравлический соединитель 10 в целом содержит мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом круглого сечения, корпус 40 и пружинное стопорное кольцо 70. В приведенном далее описании используются ссылки на фиг. 1 – 3.

Мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом содержит уплотнительное кольцо 22 и мембрану 24. Уплотнительное кольцо 22 является механическим уплотнением в форме тора; оно представляет собой кольцо из эластомерного материала с поперечным сечением круглой формы, предназначенное для размещения в канавке 50 и сжимающееся в процессе сборки между корпусом 40 и концом 80 трубы, как будет более подробно показано далее. Однако следует иметь в виду, что уплотнительное кольцо 22 может представлять собой уплотнение любой формы поперечного сечения, такой как овальная, квадратная, прямоугольная, треугольная, эллиптическая и т.д., обеспечивающей создание герметичного уплотнения по текучей среде с корпусом 40. И, как таковое, это уплотнительное кольцо 22 не обязательно должно быть «уплотнительным кольцом круглого сечения» в том смысле, в котором мы обычно используем данное понятие, а, скорее, является пограничным уплотнением, с которым соединена мембрана 24. Мембрана 24 отходит радиально внутрь от уплотнительного кольца 22. Мембрана 24 в целом имеет форму конуса с вершиной 26. Мембрана 24 содержит также прорезь 28, расположенную на вершине 26. В некоторых вариантах осуществления прорезь 28 является линейной и обеспечивает возможность герметизации. В некоторых вариантах осуществления прорезь 28 является нелинейной. В некоторых вариантах осуществления мембрана 24 содержит множество прорезей.

Корпус 40 содержит сквозное отверстие 41, проходящее от торца 42 до торца 44, обращенную радиально внутрь поверхность 46, обращенную радиально внутрь поверхность 48, канавку 50, обращенную радиально наружу поверхность 52, шестигранную головку 58 и обращенную радиально наружу поверхность 60. Корпус 40 выполнен с возможностью соединения с компонентом, заполненным текучей средой. Например, корпус 40 может соединяться с трансмиссией своей обращенной радиально наружу поверхностью 60, на которой может быть нарезана внешняя резьба. Корпус 40 может ввинчиваться в резьбовое отверстие трансмиссий посредством шестигранной головки 58 (например, с использованием гаечного ключа), после чего трансмиссия заполняется трансмиссионной жидкостью. Еще одним компонентом, в который может быть вставлен гидравлический соединитель 10, в частности, корпус 40, является блок двигателя. В этом варианте осуществления гидравлический соединитель 10, в частности, мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом, удерживает моторное масло в блоке двигателя. Следует иметь в виду, что гидравлический соединитель 10 может использоваться во многих других компонентах, узлах и подузлах, содержащих текучую среду. Мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом расположен в корпусе 40. В частности, уплотнительное кольцо 22 размещено в канавке 50. Мембрана 24 проходит в осевом направлении AD1 в сторону торца 42. Когда корпус 40 прикрепляют к заполненному текучей средой компоненту, например, к трансмиссии, заполненной трансмиссионной жидкостью, давление текучей среды внутри данного компонента создает силу F, действующую на поверхность 24B, как показано на фиг. 3. Эта сила F заставляет прорезь 28 закрываться, предотвращая протекание текучей среды сквозь мембрану 24 в осевом направлении AD2.

Пружинное стопорное кольцо 70 размещено в канавке 54 в корпусе 40. Пружинное стопорное кольцо 70, в целом, является удерживающим кольцом, содержащим один или более выступов, проходящих радиально внутрь. В показанном варианте выполнения пружинное стопорное кольцо 70 содержит выступы 72A-C. Выступы 72A-C проходят радиально внутрь сквозь отверстия 56A-C, соответственно, в канавке 54. Выступы 72A-C предназначены для взаимодействия с заплечиком 87, в частности, с поверхностью 88 заплечика.

На фиг. 4 приведен гидравлический соединитель 10 с соединенным с ним концом 80 трубы, вид в перспективе. На фиг. 5 показана часть гидравлического соединителя 10 и конца 80 трубы, показанных на фиг. 4, с удаленным корпусом 40, вид в перспективе. На фиг. 6 – гидравлический соединитель 10 с концом 80 трубы, вид в разрезе по плоскости 6-6 на фиг. 4. В приведенном далее описании используются ссылки на фиг. 4 – 6.

Конец 80 трубы содержит торец 82, секцию 83, заплечик 87, секцию 89, торец 94 и сквозное отверстие 96. Сквозное отверстие 96 проходит сквозь конец 80 трубы от торца 82 до торца 94. Секция 83 расположена между торцом 82 и заплечиком 87 и содержит обращенную радиально наружу поверхность 84. Обращенная радиально наружу поверхность 84 имеет, по существу, постоянный диаметр. Заплечик 87 расположен между секцией 83 и секцией 89 и содержит обращенную радиально наружу поверхность 86. Обращенная радиально наружу поверхность 86 имеет линейную коническую форму и увеличивается в диаметре в осевом направлении AD2. Как показано на чертежах, обращенная радиально наружу поверхность 86 может содержать неконическую часть, расположенную рядом с канавкой 92. Секция 89 расположена между заплечиком 87 и торцом 94 и включает в себя обращенную радиально наружу поверхность 90. Обращенная радиально наружу поверхность 90 имеет, по существу, постоянный диаметр. Канавка 92 расположена между заплечиком 87 и обращенной радиально наружу поверхностью 90 в осевом направлении. Заплечик 87 соединен с канавкой 92 поверхностью 88 заплечика. Конец 80 трубы выполнен с возможностью вставления, в частности, своим торцом 82, внутрь гидравлического соединителя 10. Конец 80 трубы, в частности, заплечик 87, может содержать прямую наклонную поверхность (т.е. постоянно линейную наклонную поверхность) или наклонный профиль переменного диаметра, и вводится в гидравлический соединитель 10 до тех пор, пока пружинное стопорное кольцо 70 не защелкнется на заплечике 87. Следует отметить, что конец 80 трубы может представлять собой любой стандартный конец трубы, содержащий наклонный профиль, отходящий радиально наружу и аксиально от внешней поверхности конца трубы и предназначенный для смещения пружинного стопорного кольца или проволочного зажима внутри гидравлического соединителя с целью фиксации конца трубы внутри гидравлического соединителя.

Как показано на чертежах, конец 80 трубы вставляется в гидравлический соединитель 10.

Когда конец 80 трубы перемещается в осевом направлении AD1, и торец 82 входит в контакт с мембраной 24, в частности, с поверхностью 24A, торец 82 смещает мембрану 24 в радиальном направлении RD1 (см. фиг. 5 и 6). Смещение мембраны 24 в радиальном направлении RD1 позволяет текучей среде, находящейся внутри компонента, например, трансмиссионной жидкости в трансмиссии, выходить из данного компонента в конец трубы 80 в осевом направлении AD1. В частности, вставление конца 80 трубы в гидравлический соединитель 10 открывает прорезь 28. Кроме того, когда секция 83 начинает взаимодействовать с мембранным клапаном 20 с уплотнительным кольцом, обращенная радиально наружу поверхность 84 упруго деформирует уплотнительное кольцо 22 в радиальном направлении RD1. В частности, уплотнительное кольцо 22 зажимается между канавкой 50 и обращенной радиально наружу поверхностью 84, создавая тем самым непроницаемое для текучей среды уплотнение между корпусом 40 и концом 80 трубы. Комбинация уплотнительного кольца круглого поперечного сечения, выполняющего функцию уплотнения, с повторно герметизирующей мембраной, возможно, является наиболее важной особенностью изобретения, которая позволяет вставлять и удалять конец трубы и другие наконечники для наполнения/удаления (более подробно рассматривается далее со ссылками на фиг. 8 – 9C).

В некоторых вариантах осуществления при вставлении конца 80 трубы происходит пластическая деформация мембраны 24. Это означает, что после того, как конец 80 трубы был полностью вставлен и соединен с гидравлическим соединителем 10, мембрана 24 пластически деформируется так, что её повторная герметизация после извлечения конца 80 трубы становится невозможной. В некоторых вариантах осуществления при вставлении конца 80 трубы пластическая деформация мембраны 24 не происходит. Конец 80 трубы предназначен для создания минимально возможной упругой деформации мембраны 24, такой, что после удаления конца 80 трубы мембрана 24 повторно герметизирует. Специалист в данной области техники может представить себе форму конца трубы, аналогичную по конструкции наконечнику 110, показанному на фиг. 8 – 9C.

Как показано на фиг. 6, конец 80 трубы полностью вставлен в гидравлический соединитель 10. Выступы 72A-C входят в зацепление с канавкой 92, обращенная радиально наружу поверхность 86 расположена рядом с обращенной радиально внутрь поверхностью 48, уплотнительное кольцо 22 обеспечивает уплотнение между корпусом 40 и концом 80 трубы, а мембрана 40 расположена вокруг обращенной радиально наружу поверхности 84.

На фиг. 7A показан мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом, вид в перспективе. На фиг. 7B показан мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом, вид сбоку. На фиг. 7C показан мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом, вид спереди. На фиг. 7D показан мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 7D – 7D на фиг. 7A. В приведенном далее описании делаются ссылки на фиг. 7A – 7D.

Как было указано выше, мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом содержит уплотнительное кольцо 22 и мембрану 24. Уплотнительное кольцо 22 имеет поперечное сечение круглой формы и выполняет функцию механического уплотнения. При сборке уплотнительное кольцо 22 размещается в канавке 50 и сжимается между корпусом 40 и концом 80 трубы, создавая уплотнение на границе соединения. Мембрана 24 содержит поверхность 24A, подвергающуюся воздействию текучей среды внутри компонента, и поверхность 24B, контактирующую с концом 80 трубы или наконечником 110 (более подробно рассматривается далее со ссылками на фиг. 8 – 9C). Мембрана 24 в целом имеет форму конуса и содержит вершину 26 и прорезь 28. Прорезь 28 обычно представляет собой отверстие в мембране 24 на её вершине 26 и выполнена с возможностью герметизации под действием силы F, создаваемой в результате воздействия давления текучей среды на поверхность 24A. В некоторых вариантах осуществления мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом выполнен из эластомерного материала. Однако следует иметь в виду, что мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом может быть выполнен из любого материала, способного обеспечивать уплотнение между корпусом 40 и концом 80 трубы, а также удерживать текучую среду внутри компонента, как было указано выше. Например, мембранный клапан 20 с уплотнительным кольцом может быть выполнен из фторопласта, этилен-акрилового каучука (ЭАК), силикона, этиленпропилен-диенового мономера (ЭПДМ) или любого другого подходящего упруго-деформируемого материала.

На фиг. 8A показан мембранный клапан 220 с уплотнительным кольцом, вид в перспективе. На фиг. 8B показан мембранный клапан 220 с уплотнительным кольцом, вид сбоку. На фиг. 8C показан мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид спереди. На фиг. 8D показан мембранный клапан с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 8D – 8D на фиг. 8A. Мембранный клапан 220 с уплотнительным кольцом содержит уплотнительное кольцо 222 и мембрану 224. Уплотнительное кольцо 222 является механическим уплотнением в форме тора; оно представляет собой кольцо из эластомерного материала с поперечным сечением круглой формы, предназначенное для размещения в канавке 50 и сжимающееся в процессе сборки между корпусом 40 и концом 80 трубы. Мембрана 224 отходит радиально внутрь от уплотнительного кольца 222. Мембрана 224 в целом выполнена в виде сильфона, а именно, складчатой расширяемой и сжимаемой конструкции, включающей в себя одну или более конических областей, и содержит вершину 226. Мембрана 224 может иметь, например, конические секции 225A-C, позволяющие прорези 228 оставаться закрытой, когда внешний диаметр уплотнительного кольца 222 сжимается при установке мембранного клапана 220 с уплотнительным кольцом в корпусе 40. Мембрана 224 содержит также прорезь 228, расположенную на вершине 226. В некоторых вариантах осуществления прорезь 228 является линейной и обеспечивает возможность герметизации. В некоторых вариантах осуществления прорезь 228 является нелинейной. В некоторых вариантах осуществления мембрана 224 содержит множество прорезей.

На фиг. 9A приведен мембранный клапан 320 с уплотнительным кольцом, вид в перспективе. На фиг. 9B приведен мембранный клапан 320 с уплотнительным кольцом, вид сбоку. На фиг. 9C приведен мембранный клапан 320 с уплотнительным кольцом, вид спереди. На фиг. 9D приведен мембранный клапан 320 с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 9D – 9D на фиг. 9A. Мембранный клапан 320 с уплотнительным кольцом содержит уплотнительное кольцо 322 и мембрану 324. Уплотнительное кольцо 322 является механическим уплотнение в форме тора; оно представляет собой кольцо из эластомерного материала с поперечным сечением круглой формы, предназначенное для размещения в канавке 50 и сжимающееся в процессе сборки между корпусом 40 и концом 80 трубы. Мембрана 324 отходит радиально внутрь от уплотнительного кольца 322. Мембрана 324, в целом, выполнена в виде капли конической формы, а именно, имеет коническую форму с экспоненциальной (нелинейной) кривизной, и содержит вершину 326. Мембрана 324 содержит также прорезь 328, расположенную на вершине 326. В некоторых вариантах осуществления прорезь 328 является линейной и обеспечивает возможность герметизации. В некоторых вариантах осуществления прорезь 328 является нелинейной. В некоторых вариантах осуществления мембрана 324 содержит множество прорезей.

На фиг. 10A приведен мембранный клапан 420 с уплотнительным кольцом, вид в перспективе. На фиг. 10B приведен мембранный клапан 420 с уплотнительным кольцом, вид сбоку. На фиг. 10C приведен мембранный клапан 420 с уплотнительным кольцом, вид спереди. На фиг. 10D приведен мембранный клапан 420 с уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 10D – 10D на Фиг. 10A. Мембранный клапан 420 с уплотнительным кольцом содержит уплотнительное кольцо 422 и мембрану 424. Уплотнительное кольцо 422 является механическим уплотнением в форме тора; оно представляет собой кольцо из эластомерного материала с поперечным сечением круглой формы, предназначенное для размещения в канавке 50 и сжимающееся в процессе сборки между корпусом 40 и концом 80 трубы. Мембрана 424 отходит радиально внутрь от уплотнительного кольца 422. Мембрана 424, в целом, имеет куполообразную форму и содержит вершину 426. Мембрана 424 содержит также прорезь 428, расположенную на вершине 426. В некоторых вариантах осуществления прорезь 428 является линейной и обеспечивает возможность герметизации. В некоторых вариантах осуществления прорезь 428 является нелинейной. В некоторых вариантах осуществления мембрана 424 содержит множество прорезей.

На фиг. 11A приведен мембранный клапан 520 с П-образным уплотнительным кольцом, вид в перспективе. На фиг. 11B приведен мембранный клапан 520 с П-образным уплотнительным кольцом, вид сбоку. На фиг. 11C приведен мембранный клапан 520 с П-образным уплотнительным кольцом, вид спереди. На фиг. 11D приведен мембранный клапан 520 с П-образным уплотнительным кольцом, вид в разрезе по плоскости 11D – 11D на фиг. 11. Мембранный клапан 520 с П-образным уплотнительным кольцом содержит П-образное уплотнительное кольцо 522 и мембрану 524. П-образное уплотнительное кольцо 522 является механическим уплотнением в форме желоба; оно представляет собой кольцо из эластомерного материала с поперечным сечением корытообразной формы, предназначенное для размещения в канавке 50 и сжимающееся в процессе сборки между корпусом 40 и концом 80 трубы. Мембрана 524 отходит радиально внутрь от П-образного уплотнительного кольца 522. Мембрана 524, в целом, выполнена в виде капли конической формы, а именно, имеет коническую форму с экспоненциальной (нелинейной) кривизной, и содержит вершину 526. Мембрана 524 содержит также прорезь 528, расположенную на вершине 526. В некоторых вариантах осуществления прорезь 528 является линейной и обеспечивает возможность герметизации. В некоторых вариантах осуществления прорезь 528 является нелинейной. В некоторых вариантах осуществления мембрана 524 содержит множество прорезей. В некоторых вариантах осуществления уплотнительный элемент может иметь поперечное сечение не П-образной, а крестообразной формы. В некоторых вариантах осуществления уплотнительный элемент может иметь поперечное сечение не П-образной, а К-образной формы.

На фиг. 12 представлен наконечник 110, вид в перспективе. На фиг. 13A показан наконечник 110, не соединенный с гидравлическим соединителем 10, вид в разрезе. На фиг. 13B представлены наконечник 110 и гидравлический соединитель 10, показанные на фиг. 13А, соединенные частично, вид в разрезе. На фиг. 13C представлены наконечник 110 и гидравлический соединитель 10, показанные на фиг. 13А, соединенные полностью, вид в разрезе. В приведенном далее описании сделаны ссылки на фиг. 12 – 13C.

Наконечник 110 используется для заполнения и/или откачивания компонента, на котором установлен гидравлический соединитель 10. Наконечник 110, в целом, содержит торец 112, обращенную радиально наружу поверхность 114, обращенную радиально наружу поверхность 116, поверхность 118, обращенную радиально наружу поверхность 120, торец 122 и сквозное отверстие 124. Сквозное отверстие 124 проходит от торца 122 до торца 112. Обращенная радиально наружу поверхность 114, в целом, имеет форму усеченного конуса. Торец 112 и обращенная радиально наружу поверхность 114 выполнены с возможностью вхождения в контакт с мембраной 24, в частности, с её поверхностью 24B. Обращенная радиально наружу поверхность 114 выполнена с возможностью упругого смещения мембраны 24, в результате чего раскрывается прорезь 28, позволяя закачивать текучую среду в компонент в осевом направлении AD1 (т.е. заполнять компонент текучей средой), или позволяя текучей среде выходить из компонента в осевом направлении AD2 (т.е. позволяя производить откачивание компонента).

Как показано на фиг. 13A, до того, как наконечник 110 войдет в контакт с мембраной 24, прорезь 28 полностью закрыта, обеспечивая уплотнение. Как показано на фиг. 13B, наконечник 110 частично контактирует с мембраной 24. Как показано на чертеже, торец 112 и/или обращенная радиально наружу поверхность 114 упираются в поверхность 24B, раздвигая прорезь 28, тем самым позволяя закачивать текучую среду в компонент в осевом направлении AD1 (т.е. заполнять компонент текучей средой), или позволяя текучей среде выходить из компонента в осевом направлении AD2 (т.е. позволяя откачивать компонент) с расходом меньше максимального. Как показано на фиг. 13C, наконечник 110 полностью вставлен в гидравлический соединитель 10. При этом поверхность 118 упирается в торец 44, и торец 112 и/или обращенная радиально наружу поверхность 114 упираются в поверхность 24B, полностью раздвигая прорезь 28, тем самым позволяя закачивать текучую среду в компонент в осевом направлении AD1 (т.е. заполнять компонент текучей средой), или позволяя текучей среде выходить из компонента в осевом направлении AD2 (т.е. позволяя откачивать компонента) с максимальным расходом.

Основная задача мембранного клапана 20 с уплотнительным кольцом заключается в удерживании текучей среды в узле или компоненте (например, в трансмиссии), на котором установлен гидравлический соединитель 10. Это дает возможность производителю отправлять узел или компонент, предварительно заполненный текучей средой (например, трансмиссионной жидкостью), в сборочный цех, или дает возможность сборочному цеху предварительно заполнять текучей средой какой-либо подузел перед его установкой на транспортном средстве. Конструкция с прорезью мембранного клапана 20 с уплотнительным кольцом позволяет сборочному цеху заполнять текучей средой подузел через гидравлический соединитель 10 и мембрану 24, в частности, прорезь 28, с помощью наконечника 110, в то же время позволяя мембране 24 повторно герметизировать для удерживания текучей среды в подузле после заполнения. Часто возникают ситуации, когда либо производителю подузла, либо представителям сборочного цеха необходимо произвести испытания подузла на герметичность перед его окончательной установкой на транспортном средстве. Кроме того, конструкция клапана с прорезью согласно изобретению позволяет создавать повышенное давление в системе с помощью наконечника для наполнения и откачивания с целью испытания системы на герметичность, в то же время позволяя мембране повторно герметизировать для удерживания текучей среды внутри системы после окончания испытаний.

Следует принимать во внимание, что различные описанные выше аспекты изобретения, а также его другие особенности и функции или альтернативные решения при желании могут быть скомбинированы во многих других различных системах или устройствах. Специалистам в данной области будут очевидны многие другие нераскрытые в описании альтернативные решения, изменения или модификации, которые также охватываются пунктами формулы изобретения.

Список ссылочных обозначений

10 Гидравлический соединитель

20 Мембранный клапан с уплотнительным кольцом

22 Уплотнительное кольцо

24 Мембрана

24A Поверхность

24B Поверхность

26 Вершина

28 Прорезь

40 Корпус

41 Сквозное отверстие

42 Торец

44 Торец

46 Обращенная радиально внутрь поверхность

48 Обращенная радиально внутрь поверхность

50 Канавка

52 Обращенная радиально наружу поверхность

54 Канавка

56A Отверстие

56B Отверстие

56C Отверстие

58 Шестигранная головка

60 Обращенная радиально наружу поверхность

70 Пружинное стопорное кольцо;

72A Выступ

72B Выступ

72C Выступ

80 Конец трубы

82 Торец

83 Секция

84 Обращенная радиально наружу поверхность

86 Обращенная радиально наружу поверхность

87 Заплечик

88 Поверхность заплечика

89 Секция

90 Обращенная радиально наружу поверхность

92 Канавка

94 Торец

96 Сквозное отверстие

110 Наконечник

112 Торец

114 Обращенная радиально наружу поверхность

116 Обращенная радиально наружу поверхность

118 Поверхность

120 Обращенная радиально наружу поверхность

122 Торец

124 Сквозное отверстие

210 Гидравлический соединитель

220 Мембранный клапан с уплотнительным кольцом

222 Уплотнительное кольцо

224 Мембрана

224A Поверхность

224B Поверхность

225A Коническая секция

225B Коническая секция

225C Коническая секция

226 Вершина

228 Прорезь

310 Гидравлический соединитель

320 Мембранный клапан с уплотнительным кольцом

322 Уплотнительное кольцо

324 Мембрана

324A Поверхность

324B Поверхность

326 Вершина

328 Прорезь

410 Гидравлический соединитель

420 Мембранный клапан с уплотнительным кольцом

422 Уплотнительное кольцо

424 Мембрана

424A Поверхность

424B Поверхность

426 Вершина

428 Прорезь

510 Гидравлический соединитель

520 Мембранный клапан с П-образным уплотнительным кольцом

522 П-образное уплотнительное кольцо

524 Мембрана

524A Поверхность

524B Поверхность

526 Вершина

528 Прорезь

F Сила

AD1 Осевое направление

AD2 Осевое направление

RD1 Радиальное направление

RD2 Радиальное направление

Claims

1. Система, содержащая гидравлический соединитель и конец трубы, предназначенный для вставления в указанный гидравлический соединитель, причем гидравлический соединитель включает в себя:

корпус, содержащий:

первое сквозное отверстие; и

первую канавку, расположенную по окружности в первом сквозном отверстии; и

мембранный клапан с уплотнительным кольцом, содержащий:

уплотнительное кольцо, размещенное в первой канавке; и

повторно герметизирующую мембрану, соединенную с уплотнительным кольцом и содержащую прорезь,

отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо предназначено для того, чтобы быть зажатым между первой канавкой и первой обращенной радиально наружу поверхностью конца трубы для создания непроницаемого для текучей среды уплотнения между корпусом и концом трубы.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что повторно герметизирующая мембрана имеет коническую форму и имеет вершину, причем прорезь выполнена по меньшей мере частично на вершине.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо имеет поперечное сечение круглой или П-образной формы.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо имеет форму тора.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что корпус дополнительно содержит:

вторую обращенную радиально наружу поверхность, имеющую вторую канавку; и

пружинное стопорное кольцо, размещенное во второй канавке.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что конец трубы представляет собой компонент, подлежащий заполнению текучей средой, а мембранный клапан с уплотнительным кольцом выполнен с возможностью герметизации текучей среды внутри конца трубы.

7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что

в герметичном состоянии текучая среда прикладывает к повторно герметизирующей мембране такую силу, что прорезь герметично закрывается; и

в негерметичном состоянии конец трубы вставлен в корпус, чтобы деформировать повторно герметизирующую мембрану так, чтобы прорезь раскрылась, а текучая среда имела возможность протекать в компонент или вытекать из него.

8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что конец трубы содержит:

второе сквозное отверстие;

обращенную радиально наружу поверхность, выполненную с возможностью смещения повторно герметизирующей мембраны и раскрывания прорези; и

заплечик, предназначенный для фиксации в корпусе.

9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что, когда конец трубы полностью вставлен в корпус:

обращенная радиально наружу поверхность сжимает уплотнительное кольцо в первой канавке;

прорезь полностью раскрыта и расположена концентрично вокруг обращенной радиально наружу поверхности;

заплечик зафиксирован в корпусе; и

гидравлический соединитель находится в негерметичном состоянии.

10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что повторно герметизирующая мембрана содержит:

первую поверхность; и

вторую поверхность;

причем прорезь проходит от первой поверхности до второй поверхности.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что повторно герметизирующая мембрана имеет коническую форму и имеет вершину.

12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что прорезь выполнена линейной и расположена по меньшей мере частично на вершине.

13. Система по п. 10, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо и повторно герметизирующая мембрана содержат эластомерный материал.

14. Система по п. 10, отличающаяся тем, что, когда на первую поверхность действует сила, создаваемая давлением текучей среды, прорезь находится в герметичном состоянии.

15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что, когда конец трубы вставлен в корпус гидравлического соединителя и входит в контакт со второй поверхностью, повторно герметизирующая мембрана упруго деформирована, а прорезь находится в негерметичном состоянии.