能旋转的轴向锁定且耐压的线路连接件的制作方法

本发明涉及一种按照权利要求1的用于形成气动连接的连接装置、一种按照权利要求17的用于形成气动连接装置的方法和一种按照权利要求18的车辆。

背景技术：

以所谓的O型圈密封件形式的密封件用于使在彼此交界的面之间、尤其是在两个基体之间的缝隙密闭。在这种情况下，涉及如下密封件，所述密封件布置在留空部中并且在预应力的情况下安装，使得所述密封件密封地贴靠在基体的两个对应的密封面上。

然而，如果所述密封件必须对抗内部或者外部的很大的压力地工作或者起作用，那么常常存在如下危险：密封件元件、尤其是O型圈，被从它们的容纳部或者留空部压出来并且被压到或者被挤到在两个基体之间的密封缝隙中。于是，在这种情况下可能损坏密封元件并且失去其密封作用。这种密封装置随着压力增大变得不密封，因为在两个基体之间的保持力随着压力增大而减小，而且因此密封元件的密封作用也变得更小。

因此，值得期望的是：提供尤其是用于沿着连接装置的连接轴线是能被穿流的连接装置的方法和设备，利用所述方法/所述设备消除之前提到的缺点。尤其是提供一种连接装置，所述连接装置在没有附加的用于紧固联接体的装置的情况下够用而且所述连接装置具有高的密封和保持作用。

例如，根据美国专利文件US 5516122公知了一种密封装置，两个(联接)基体与所述密封装置气动连接，沿着两个(联接)基体的连接轴线，这两个(联接)基体能被穿流。在所述公知的密封装置中，密封圈布置在两个联接体中的两个留空部中并且于是在压力加载的情况下沿着连接轴线借助于外部的套筒或者夹圈来夹紧。因此，在没有套筒或者夹圈的情况下，没有设置在两个基体之间的自保持的(selbsthaltend)夹紧、尤其是借助于密封元件的轴向的卡锁作用。

技术实现要素：

本发明的任务是：提供一种经改进的连接装置和一种用于形成连接装置、尤其是用于能沿着其连接轴线穿流的连接装置的经改进的方法，利用连接装置允许提供在两个基体之间的密封的连接，该密封的连接相对于从现有技术公知的解决方案具有经改进的保持和经改进的密封作用。任务尤其是：布置两个基体，使得它们以能相对彼此摆动、尤其是转动且密封的方式彼此连接。还更优选地，本发明的任务是提供一种连接装置，该连接装置随着作用到要连接的基体上的压力增大而在基体之间具有增大的保持力，因为在压力增大时，单位面积载荷升高而且同时对轴向固定力的需求提高。

按照本发明，该任务通过根据权利要求1的用于形成气动连接的连接装置和根据权利要求17的方法以及根据权利要求18的车辆来解决。从属权利要求的主题描述了按照本发明的构思的优选的设计方式。

本发明包括如下构思：连接装置具有第一和第二联接体用于沿着连接轴线形成气动连接，而且具有密封元件用于将围绕气动连接的密封缝隙密封，该密封缝隙具有与连接轴线平行的长度延伸，其中，第一和第二联接体能沿着连接轴线被气动地穿流，并且第一联接体具有穿通部，该穿通部具有横向于连接轴线的横截面，其中：

-第二联接体至少部分布置在穿通部中；

-在第一联接体的与连接轴线平行地延伸的外侧上，横向于连接轴线形成至少区段式地环绕的第一留空部，用以容纳密封元件；

-在第二联接体的与连接轴线平行地延伸的内侧上，横向于连接轴线形成至少区段式地环绕的第二留空部，用以容纳密封元件；

-第一和第二留空部至少部分对置；以及

-密封元件布置在周向空间的至少一个区段中，用于第一和第二联接体的卡锁连接，其中，周向空间由第一和第二留空部形成。

此外，本发明还包括如下构思：用于沿着连接轴线形成连接装置、尤其是按照本发明的连接装置的方法，其中，该连接装置具有第一和第二联接体以及密封元件，该密封元件用于将围绕气动连接的密封缝隙密封，该密封缝隙具有与连接轴线平行的长度延伸，其中，第一和第二联接体能沿着连接轴线被气动地穿流，并且第一联接体具有穿通部，该穿通部具有横向于连接轴线的横截面，其中：

-在第一联接体的与连接轴线平行地延伸的外侧上，横向于连接轴线形成至少区段式地环绕的第一留空部，用以容纳密封元件；

-在第二联接体的与连接轴线平行地延伸的内侧上，横向于连接轴线形成至少区段式地环绕的第二留空部，用以容纳密封元件；而且该方法包括如下步骤：

-将密封元件布置在第一联接体的至少区段式地环绕的第一留空部中；

-沿着连接轴线将第一联接体引入第二联接体的穿通部中；

-在沿着连接轴线将第一联接体引入穿通部中时，使密封元件横向于连接轴线地变形，尤其是压缩；而且

-使密封元件横向于连接轴线地膨胀到，尤其是卡入周向空间中，该周向空间由至少部分地对置的第一和第二留空部来形成。

此外，本发明还包括如下构思：根据本发明的车辆具有压缩机和能摆动的抽吸接管，该压缩机用于形成第一联接体并且具有穿通部，该抽吸接管用于形成第二联接体并且具有带穹顶状的内部空间和在侧向布置在穹顶状的内部空间的上侧上的抽吸线路，它们被构造成用于形成按照本发明的连接装置。

在下文中对本发明的设计方案进行示例性描述，而在此不限制本发明。

按照本发明的设计方案，设置有具有两个联接体的连接装置、尤其是具有两个联接体的能插装的气动连接件，这两个联接体能沿着两个联接体的连接轴线被气动地穿流，利用该连接装置，两个要连接的联接体借助于密封元件、尤其是弹性的密封元件(例如O型圈)彼此轴向卡锁地连接。在此，密封元件施加径向和轴向的保持力，使得两个联接体以气动密封的方式彼此连接。

在这种情况下，用于将密封缝隙密封的密封元件布置在两个联接体之间。在此，要密封的密封缝隙具有长度延伸，长度延伸与连接轴线平行地延伸。因此，密封缝隙两个联接体之间沿连接轴线的方向布置，其中，联接体在轴向上部分交错地布置、尤其是插装到彼此中。两个联接体，即第一和第二联接体能沿着连接轴线在轴向上被气动地穿流。由于压力波动、例如由于压缩空气机组通过两个联接体的充气和排气，力作用到联接体上，这些力可以使两个联接体沿着连接轴线、即沿轴向相对彼此移动。按照本发明的设计方案，借助于密封元件施加到两个联接体上的轴向保持力，提供了卡锁的气动连接，即使在变化的压力状况下，该卡锁的气动连接也是气动密封的。

尤其是，按照本发明的设计方案规定：在要连接的联接体中形成留空部，这些留空部在连接装置装配好的状态下对置，并且因此形成用于容纳密封元件的周向空间。借助于联接体和在留空部中的密封元件，提供在两个联接体之间的轴向卡锁的连接。在这种情况下，通过所提出的卡锁几何形状来产生轴向的保持力，其将两个联接体密封连接。

本发明的重要的优点尤其在于：

-在要连接的(联接)体之间的可靠的保持，

-在(联接)体之间的提高了的密封作用，

-两个(联接)体以能相对彼此摆动、尤其是转动的方式布置，

-在(联接)体之间的保持力随着作用到(联接)体上的压力增大而提高，

-容易的可装配性，以及

-无损坏的拆卸。

本发明的上述设计方式和其它优选的设计方式是从属权利要求的主题，而且明确地说涉及装置、方法和车辆。尤其是，优选的改进方案是从属权利要求的主题并且详细地说明了如下有利的可行方案：在任务范围内以及在另外的优点方面如何来实现或设计上面所阐述的连接装置/方法。

优选的设计方案规定：穿通部的直径形成为朝第二留空部方向横向于连接轴线地变窄，即从大于密封元件在置入状态下的外直径的引入直径直至小于密封元件在置入状态下的外直径的卡锁直径。在该优选的设计方案中，针对密封元件形成了形式为径向变窄的穿通部的引入型廓，利用该引入型廓允许了在装配连接装置时以周到且完好的方式来使密封元件预紧，而在组合或插合联接体时不会损坏密封元件。在这种情况下，在将一个联接体引入另一个联接体中时，密封元件首选在径向上变形，尤其是压缩，而且于是以锁入的方式膨胀到周向空间中，该周向空间由两个联接体中对置的留空部形成。

一个设计方案优选规定：第一和第二联接体被配置成用于连接气动压力源与气动压降部。气动压力源例如可以是车辆的压缩机、尤其是车辆的利用马达来驱动的压缩机。于是，气动压降部由压缩机的空气输送部或者空气抽吸端、尤其是抽吸线路来形成。

在一个适宜的设计方案中可以规定：第二联接体中的穿通部形成为圆形的穿通部、尤其是形成为钻孔。该设计方式可以用特别简单的方式来实现，而且允许了两个气动的联接体、即第一和第二联接体在形成连接装置时以能相对彼此转动的方式布置。一个优选的改进方案规定：密封元件是O型圈。在这种情况下，优选是标准O型圈，该标准O型圈形成为环形的密封元件，并且该标准O型圈于是布置在第一和第二联接体的环绕的、圆形的第一和第二留空部中，尤其是布置在周向空间中，用以使两个联接体之间的密封缝隙密闭。

在一个有利的设计方案中可以规定：第二联接体的内侧在变窄的直径的区域中相切地靠近第一联接体的外侧。在该设计方式中，在第一联接体上设置有引入型廓，其中，第一联接体的内侧例如圆形地或者抛物线形地靠近第二联接体的外侧。该设计方案具有如下优点：在组合、插合或者装配连接装置时，使密封元件、尤其是O型圈特别完好地预紧或者压缩，而在这种情况下不会以密封元件和/或密封元件的表面的裂纹、压伤或者其它的损坏的形式来损坏O型圈。

一个优选的改进方案规定：第二联接体的横断面在变窄的直径的区域内具有部分圆的形状，部分圆具有半径r。在这种情况下，第二联接体的外侧在圆形轨迹上、即圆形地靠近第一联接体的外侧。该设计方案允许了对于密封元件来说特别完好的连接装置装配。在组合两个联接体时，通过第二联接体中的圆形的变窄的穿通部，使密封元件连续且完好地压缩或者预紧，并且紧接着一旦第一和第二联接体中的第一和第二留空部对置，密封元件就突然膨胀成为在第一与第二联接体之间的卡锁连接。

一个改进方案可以规定：在第二联接体的内侧、尤其是在穿通部的区域内具有倒钩型廓。在该优选的设计方式中，在第二联接体的内侧、尤其是在穿通部的区域内形成倒钩型廓，该倒钩型廓用于在第一与第二联接体之间的特别强的保持。例如可以如下这样形成倒钩型廓，使得留空部在第二联接体的内侧上朝该留空部的下端扩宽。在该设计方案中，第二联接体中的第二留空部的壁因此倾斜地布置。尤其是在出现作用到第一和/或第二联接体上的高的压力或者拉力时，这样的倒钩型廓导致第二联接体抠入密封元件中，使得在第一与第二联接体之间形成可靠的保持。此外，这具有如下优点：在联接体之间的保持力随着压力或者拉力增大而增强。倒钩型廓的另一可行的设计方案可以规定：在第二留空部的区域内形成一个或多个钩部。

一个设计方案优选规定：第一联接体以穹顶状的内部空间和侧向布置在该穹顶状的内部空间的上侧上的气动连接接头来形成。在这种情况下，第一联接体优选形成为用于车辆的压缩机的抽吸接管。

一个优选的设计方式涉及如下连接装置，其中，利用弹性的或者部分弹性的材料来形成密封元件。根据实施方式和例如对耐热性的要求而定地使用不同的材料、尤其是不同类型的橡胶、全氟橡胶(FFKM或者FFPM)、聚乙烯(PE)或者聚四氟乙烯(PTFE)。此外，还可以规定：密封元件、尤其是密封件O型圈具有由金属构成的芯。在一个更优选的设计方式中，利用部分弹性的材料、例如热塑性弹性体(TPE)来形成密封元件。

一个有利的设计方式涉及如下连接装置，其中，密封元件在未变形的状态下具有圆的横断面。针对密封元件的其它实施例可以具有卵形的、椭圆形的或者多边形的、尤其是正方形的或者矩形的横断面。

一个特别有利的设计方式涉及如下连接装置，其中，第一和第二留空部形成为第一和第二槽，尤其是形成为环绕的槽。在这种情况下涉及环绕的、长形的、有角的凹部，该凹部在第一和第二联接体的外侧或内侧上环绕地形成。

一个设计方案优选规定：第一留空部的横向于连接轴线的第一深度延伸大于第二留空部的横向于连接轴线的第二深度延伸。在这种情况下，尤其是规定：第一联接体中的留空部比第二联接体中的对应的留空部更深，使得密封元件(与较大的深度延伸相匹配地)与在第二联接体的留空部中相比以更大的部分(份额)布置在第一联接体的留空部中。由此，尤其是在装配密封装置时确保密封元件的可靠的保持，使得密封元件不会打滑。

一个优选的设计方式涉及如下连接装置，其中，第一留空部的与连接轴线平行的第一长度延伸和第二留空部的与连接轴线平行的第二长度延伸分别在2mm到4mm的范围内，优选分别在3mm的范围内。特别优选地，留空部正方体状地实施，也就是说，第一长度延伸和第二长度延伸基本上具有相同的长度，而且第一留空部的第一深度延伸的深度与第二留空部的第二深度延伸的深度之和也基本上具有与第一和第二长度延伸相同的长度，尤其是在3mm的范围内的长度。

在一个适宜的设计方案中可以规定：密封元件具有在50至60肖尔之间的肖氏硬度、优选是55肖尔的肖氏硬度。在肖氏硬度标度中，更高的值意味着更高的硬度。

一个优选的改进方案规定：第一联接体是车辆的抽吸接管而第二联接体是车辆的压缩机。在该设计方式中，连接装置布置在车辆、尤其是乘用车中，其中，通过抽吸接管来抽吸和/或排气。在这种情况下，短暂地出现直至3bar的压力。在抽吸时也出现轻微的负压。即使在这种压力的情况下也必须持续地使连接装置密闭，因为否则在抽吸时，未经过滤的空气、尤其是潮湿的空气进入到气动机组中并且导致在气动机组上的磨损和/或其它损伤。

附图说明

本发明的实施例随后结合附图来描述。这些附图没有必要按比例地示出实施例，而是在那里用于阐述的附图以示意性的和/或稍微变形的形式来实施。在对能从附图直接认识的教导进行补充的方面，参考了有关的现有技术。在此，要考虑的是：有关实施方式的形状和细节可以执行各式各样的修改和改变，而不会偏离本发明的一般的构思。本发明的在说明书、附图以及权利要求书中公开的特征不仅以单个方式而且以任意的组合的方式对于本发明的改进方案来说都可能是重要的。此外，由至少两个在说明书、附图和/或权利要求书中公开的特征构成的所有组合都落入本发明的范围内。本发明的一般的构思不限于在下文示出并且描述的优选的实施方式的精确的形状或者细节，或者不限于与在权利要求书中请求保护的主题相比受到限制的主题。在所说明的尺寸范围内，在所提到的界限内的值也应该作为界限值来公开，并且能任意地使用并且能请求保护的。在附图中，相同或类似的部分或者功能相同或类似的部分，为了简便起见配备有相同的附图标记。

本发明的其它优点、特征和细节从下面对优选的实施例的描述以及依据如下的附图来得到。具体地：

图1示出了具有第一和第二联接体并且具有密封元件的、用于沿着连接轴线形成气动连接的连接装置的可行的设计方式的示意图；并且

图2示出了如图1所示的连接装置的设计方式的部分区域(虚线框)。

具体实施方式

图1示出了用于形成在气动压力源14与气动压降部15之间(例如在车辆100的压缩机2.1与车辆100的能摆动的抽吸接管1.1之间)的气动连接的连接装置50的优选的设计方式的示意图(示意性示出)。

该连接装置包括第一和第二联接体1、2以及密封元件3，密封元件3布置在第一与第二联接体1、2之间。第一和第二联接体1、2沿着连接轴线12形成气动连接。为了密封和连接、尤其是为了密封地连接平行于第一与第二联接体1、2之间的连接轴线12地延伸的密封缝隙13，设置有密封元件13、尤其是O型圈。

第一和第二联接体1、2能沿着连接轴线12被气动地穿流，其中，第二联接体2具有穿通部9、尤其是圆形的穿通部9.2或者沿着连接轴线12的钻孔9.3。为了形成气动连接，第一联接体1至少部分地、尤其是与轴一起布置在第二联接体2的穿通部9中。

在平行于连接轴线12地延伸的第一联接体1的外侧4上，横向于连接轴线地形成环绕的第一留空部6、尤其是第一环绕的第一槽6.1。在环绕的第一留空部6中、尤其是在环绕的第一槽6.1中，容纳有密封元件3、尤其是O型圈。在此，密封元件3在置入状态下具有外直径R_D。

在第二联接体2的平行于连接轴线12地环绕的内侧5上，横向于连接轴线12地设置有对应的环绕的第二留空部7、尤其是环绕的第二槽7.1，该第二槽7.1同样用于容纳密封元件3、尤其是O型圈。

第二联接体2中的穿通部9、尤其是第二联接体2中的沿着连接轴线12的钻孔9.3具有横向于连接轴线12的直径5.2，该直径5.2朝第二留空部7方向变窄。穿通部9的变窄的直径5.2形成用于装配或者组装连接装置的引入型廓或者引入辅助部。在装配或者组装该连接装置期间、尤其是在将第一联接体1引入第二联接体2的穿通部9中时，为了形成密封的气动连接，布置在第一联接体1的留空部6中的密封元件完好地压缩，而且当第一和第二联接体6、7对置时，该密封元件突然膨胀成为在第一与第二联接体1、2之间的卡锁连接。

在此，穿通部9的直径5.1在其最大宽度处以引入直径R_E来形成，该引入直径R_E在第二留空部7的方向上减小到卡锁直径R_R。在此，引入直径R_E大于密封元件3在置入状态下的外直径R_D，而卡锁直径R_R小于密封元件3在置入状态下的外直径R_D。

在所示的连接装置中，第一联接体1中的第一留空部6与第二联接体2中的第二留空部7互相对置，并且形成了周向空间8，在周向空间8中，布置有用于在第一与第二联接体1、2之间进行卡锁连接的密封元件3。

图2示出了如在图1中示出并描述那样的连接装置的设计方式的部分区域(虚线框)的示意图，其中，示出了两个不同的状态或者情况，即，一个是在其中没有力作用到联接体1和2上的连接装置(参见图2中的A.))，另一个是在其中有力作用到联接体上的连接装置(参见图2中的B.))。

图2A.)示出了如下状态或者情况，其中，第一与第二联接体1、2连同密封元件3形成连接装置，其中，没有力作用到沿着连接轴线12的第一或者第二联接体上。

同样示出了第二联接体2中的变窄的穿通部9的部分区域、尤其是沿着连接轴线12的钻孔的部分区域。变窄的穿通部9、尤其是穿通部9的边缘，形成用于第一联接体1的引入型廓、尤其是用于第一联接体1中的留空部6中的密封元件3的引入型廓，其中，第二联接体2具有朝第二留空部7变窄的横截面，而且横断面2.1具有部分圆2.3的形状，部分圆2.3具有半径r。在不限制本发明的情况下，也可以设置抛物线形的横断面或者相切地靠近第一联接体1的外侧的横断面。圆的或者抛物线形的横断面使得拼合/装配连接装置变得容易，其中，在将第一联接体1引入第二联接体2的沿着连接轴线12的穿通部9中时，使密封元件3完好地变形，尤其是横向于连接轴线12地压缩，而且紧接着使该密封元件膨胀到第二联接体2的第二留空部7中，并且因此实现卡锁连接。

在所示的连接装置中，第一联接体1中的第一留空部6的横向于连接轴线12的第一深度延伸6.2大于第二联接体2中的第二留空部7的横向于连接轴线12的第二深度延伸7.2。第一和第二留空部6、7具有第一留空部6的平行于连接轴线12的第一长度延伸6.3和第二留空部的平行于连接轴线12的第二长度延伸7.3，第一和第二长度延伸分别在2mm到4mm的范围内、尤其是在3mm的范围内。特别优选地，第一深度延伸6.2的深度与第二深度延伸7.2的深度之和基本上等于第一长度延伸6.3或第二长度延伸7.3的长度，而且在2mm到4mm的范围内、尤其是在3mm的范围内。因此，总体上得到由第一留空部6和第二留空部7构成的用于容纳密封元件3、尤其是以O形圈3.1的形式的密封元件3的整个密封容纳部的基本上正方形的横断面。

在图2B.)中示出了如下状态或者情况，其中，第一和第二联接体1、2连同密封元件3也形成连接装置，但是其中，沿着连接轴线12的压力或者拉力在这里作用到第一和/或第二联接体1、2上。在该力的作用下，第一和第二联接体相对彼此移动，并且使密封元件3变形，其中，第一与第二联接体1、2之间的卡锁连接没有脱开。

在连接装置的一个优选的设计方案中，在第二联接体2内侧5上、尤其是在穿通部9的区域中形成倒钩型廓14，倒钩型廓14用于在第一与第二联接体1、2之间的特别强的保持。在本情况下通过如下方式来形成倒钩型廓14：留空部在第二联接体2的内侧上朝第二留空部7的下端部扩宽。在该设计方案中，倾斜向外地形成第二联接体2中的第二留空部7的(横向于连接轴线12的)壁，使得留空部7的边缘形成倒钩或者倒钩型廓14。尤其是在出现作用到第一和/或第二联接体1、2上的强的压力或者拉力时，倒钩型廓14引起第二联接体2抠入密封元件3中，使得在第一与第二联接体1、2之间形成可靠的保持。这尤其具有如下优点：随着压力或者拉力增大提高了在联接体之间的保持力。但是，倒钩型廓的另一可能的设计方案也可以以在第二留空部的区域中形成的一个或多个钩部的形式来形成。

附图标记列表(说明书的组成部分)

1 第一联接体

1.1 抽吸接管

2 第二联接体

2.1 压缩机

2.2 横断面

2.3 部分圆

3 密封元件

3.1 O型圈

4 第一联接体1的外侧

5 第二联接体2的内侧

5.1 变窄的直径5.2的区域

5.2 直径

6 在第一联接体1中的第一留空部

6.1 第一槽

6.2 第一留空部的第一深度延伸

6.3 第一留空部的第一长度延伸

7 在第二联接体2中的第二留空部

7.1 第二槽

7.2 第二留空部的第二深度延伸

7.3 第二留空部的第二长度延伸

8 周向空间

8.1 周向空间的区段

9 在第二联接体2中的穿通部

9.1 穿通部的横截面

9.2 圆形的穿通部

9.3 钻孔

10 穹顶状的内部空间

11 气动连接终端

12 连接轴线

13 密封缝隙

14 倒钩型廓

15.1 压力源

15.2 压降部

16 穹顶状的内部空间的上侧

50 连接装置

100 车辆

r 半径

R_E 引入直径

R_D 密封元件3的外直径

R_R 卡锁直径