带有整合止回阀的快速连接的流体联接器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请是2015年2月18日提交的美国临时专利申请no.62/117,635的非临时专利申请，且要求该美国临时申请的权益。

本发明涉及流体联接器领域且包含适于在其中锁定地接收管状导管的联接器主体，当导管完全插入时，管状导管打开止回阀以允许流通。

背景技术：

流体联接器通常用于汽车应用，其中，例如冷却剂或润滑剂被从供应点泵送到使用点并且组装顺序需要在流路中某处快速连接。

在申请序号14/725,639中，描述了带有“保险帽”的联接器。帽提供了供应管已经完全插入联接器的指示，以便实现牢固的连接。

技术实现要素：

本发明提供了适于锁定地和密封地接收管状流体导管的流体联接器。联接器包含在流路内且靠近出口处的常闭阀。阀的长度和在管状导管上的锁定肩部的位置使得仅当导管被完全地、锁定地插入到联接器主体内时，导管的头部将阀朝向打开状态促动。阀具有带凸壁的主体，其允许流体围绕阀主体流动且流过联接器出口。有意地或其他方式拔出导管将致使阀关闭。

附图说明

图1示出了用于本发明实施例的联接器的侧视图；

图2示出了图1的联接器的横截面图；

图3示出了联接器的端视图，安装了止回阀；

图4示出了联接器相反侧的端视图；

图5示出了联接器的截面图，止回阀处于常闭位置；

图6示出了联接器的透视图(部分截面图)，止回阀关闭；

图7示出了止回阀主体的透视图；

图8示出了止回阀主体的端视图；

图9示出了联接器的侧视图，管状导管部分被插入；

图10示出了联接器的侧截面图，导管被部分插入且阀门关闭；

图11示出了联接器的侧视图，导管被全部插入且阀门打开；

图12示出了联接器的侧截面图，导管被全部插入且阀门打开；

图13示出了止回阀替代设计的透视图；

图14示出了替代阀门主体的端视图；

图15示出了替代阀门主体的侧视图；

图16示出了露出凹入端盖的止回阀的另一透视图。

具体实施方式

现参照图1-12，显示了快速连接流体联接器20，流体联接器包含带有通孔/流路的单件的金属主体26，通孔/流路适于在锁定的流体密封的状态下接收管状流体导管的一端22。联接器主体26本身可拆卸地安装在利用部件(未示出)的端口中。

管状导管24通常由金属制成，但也可采用刚性塑料材料。管状导管24具有从前端22延伸的大致恒定的直径。节段30从前端22向上游以第一直径处延伸到具有锥形锥面34的向外延伸的端部成形部(endform)32，该端部成形部32以大直径端终止且形成径向延伸的面向后的肩部36。流路23延伸穿过管状构件24，用以流体流动。

联接器主体26可以是但不一定是由单件金属或塑料材料制成。联接器主体26具有从第一端42延伸到第二端44的通孔40。孔40不需要在第一和第二端42、44之间有恒定的直径。

环形内槽46形成于联接器主体26内且在第一和第二端42和44的中间。槽46接收密封构件48(例如o形环)，以用于将管状构件24密封到联接器主体26，以防止其间的流体泄露。

如上所述，联接器主体26具有外螺纹端部28。外螺纹端部28与第一端42间隔开。在某些应用中，凹入的径向向内延伸的槽50可邻近地形成于螺纹端部28的一端和较大直径的环形圈52之间，以接收外部密封构件或垫圈(未示出)。形成了多个六角形平面55的六边形部分54形成为与环形全52相邻。具有基本恒定直径的直径减小的端部56从六边形部分54的一端延伸到联接器主体26的第二端44。凹入的向外开口的环形槽58形成于接收部分56内。槽58具有面向联接器主体26中的孔40的恒定的常闭内端，槽58被一个或多个周向间隔开的狭槽59中断。

弹性夹或保持件60被安装在槽58内。夹60可以是但不一定是由单件弹簧丝形成。夹60可以由多个向内延伸的突出部62形成，当夹60在管状构件24上的肩部36之后处于松弛状态时，突出部62延伸穿过槽58中的狭槽59，以将管状构件24锁定到联接器主体26。

当管状构件24的第一端22被插入到联接器主体26的接收部分或凹穴56时，管状构件24的第一端22的头部32朝向联接器26的第一端滑动经过接收部分56。位于槽58内在夹60上的向内延伸的突出部62沿着管状构件24上的径向向外成锥形的端部成形部34滑动，使得弹性夹60径向向外扩张，将夹子60上的突出部62移出孔40，直到端部成形部32上的肩部36可以滑过夹60。此时，夹60上的突出部62径向向内卡入肩部36后面的孔40，以将管状构件24锁定到联接器主体26内。

如图10和12所示，联接器主体26上的螺纹28与形成于外部部件中的孔27内的内螺纹29螺纹啮合。这使得仅当阀100如下所述打开时流体能够在外部部件和管状构件24之间流动。

简要参考图2，孔40具有在第一端42处形成的径直向内延伸且直径缩小的唇缘70。唇缘70与邻近第一端42的锥形端面72间隔开且形成朝向第一端孔部76开口的向内延伸的肩部74。锥形端面72形成用于密封构件的密封座并在下文描述。

止回阀100轴向可滑动地装在第一端孔部76中的联接器主体26中且在第一关闭位置和流体流动之间可运动，所述第一关闭位置阻挡或防止通过联接器主体26的流体流动，所述流体流动是在外部部件25的孔27和管状构件24中的孔23之间的流体流动。阀100具有图12所示的第二位置，允许外部流体部件25中的孔眼27和管状构件24中的孔23之间的流体流动。

止回阀100可以是金属或塑料形成的单件主体102。主体102具有第一端104和与之相反的第二端106。弧形头108形成在第一端26处且具有比邻近的凹部110更大直径的周向边缘109。凹部110接收密封构件，如o形环112。邻近的较大直径壁114形成凹部110的另一端。带槽活塞116设置在主体102上且从壁114延伸到第二端106。活塞116包含四个周向间隔的、径向延伸的凸壁120，凸壁120从中心杆122径向向外伸出。凸壁可以被设置成任意个，如两个、三个、四个凸壁，等。

内部平滑弯曲或成角度的表面124被形成于凸壁120的一端处且在凸壁120与壁114之间。表面124在活塞116上提供平稳的流动引导作用，用于让流体流过活塞116，如下所述。

每个凸壁120具有加大直径的端部凸缘130，所述凸缘130径向向外延伸到较大直径的外端表面，较大直径的外端表面与在每个凸壁120上的径向外表面132间隔开。端部凸缘130形成用于偏压构件(如盘簧134，此后称为“弹簧134”)的座，其围绕凸壁120的外表面132在活塞116上的凸缘130与肩部74之间延伸，所述肩部74由唇缘70形成在联接器主体26的第一端42处。

参照图13-16，示出了可代替图7和图8中的活塞116的替代止回阀200。阀200也是单件金属或塑料且具有闭合的、实心的、凹入的端盖208和底座凸缘206。凸缘206执行活塞116的肩部130的功能。用于接收图10中实施例的o形环的密封槽210邻近端盖208。四个大的流通开口212由阀主体200中的肋柱214限定。如图7、8、12和13中所示，流体以与流经止回阀100的方式相同的方式流经止回阀200。

组装

在将止回阀100或200组装在联接器26中时，不带o形环112的止回阀主体插入穿过联接器主体26的第二端44，直到止回阀主体的第一端上的头部108或208和边缘109伸出穿过联接器主体26的锥形面72和第一端42，如图5所示。

施加力以将止回阀主体102或200移动穿过联接器主体26中的孔部76，直到止回阀主体102或200上的整个凹部110或210向外延伸超过联接器主体26的第一端42。然后将o形环安装到凹部110或210内，且力被去除以允许弹簧向第二端44促动止回阀主体102或200，并且将止回阀主体102的第一端104处的头部102、204向联接器主体26的第一端42退回，直到止回阀o形环112密封接合联接器主体26的第一端42处的锥形面72。在该位置，o形环112不仅将在孔40中的止回阀主体102密封到联接器主体26，而且将止回阀100或200保持在联接器主体26中。

应理解，代替弹簧134，可以提供一次性止动安装结构将止回阀100安装在联接器主体26内。在该方面，径向向外的延伸部可以形成在邻近壁114的一个或多个凸壁120的一端上，以将止动件接合在靠近联接器主体26的第一端的唇缘70内，所述止动件是向内延伸的周向凹部的形式。唇缘止动件中的接合将止回阀100保持在关闭流动位置，直到当管状构件26被插入联接器主体26内的孔40中时，止回阀100被移动到开放流动位置(如下文所述)，如图12所示。

工作情况

在工作中，将管状构件26插入联接器主体26中的孔40之前，弹簧134将止回阀100或200促动到第一关闭位置(如图5所示)，其中，o形环112关闭联接器主体26的第一端42处的孔40，以阻止流体流动。当管状构件24开始插入到联接器26中进行时(如图9和10所示)，管状构件24的第一端22将接合止回阀主体102上的凸壁120的端部106(如图10所示)或接合端部206(如图15所示)。在该位置，当o形环112被牢固地与联接器26的第一端42的锥形面72接合时，止回阀100或200保持在第一流体流动关闭位置。管状构件向联接器26中的孔40的进一步的插入将挤压弹簧134且向第二打开位置或向如图9-12所示的方位中的右方向促动止回阀102或200。管状构件24继续可滑动地插入到联接器主体26中，对弹簧134进行挤压，如图12所示。止回阀100或200现在处于第二打开位置，用于外部部件25中的孔27和管状构件24中的孔23之间的流体流动。

如果管状构件24由于任何原因从联接器主体26上的保持夹60脱离，无论有意地还是无意地，则弹簧134将向第一流体流动关闭位置或向图9-12所示方位中的左方向促动止回阀，直到o形环112在联接器主体26的第一端42处再次密封地接合锥形面76，关闭且阻止管状构件24中的孔23和外部构件25中的孔27之间的进一步流体流动。

具有整合止回阀100、200的快速连接流体联接器提供了许多优点。o形环112将止回阀主体保持在连接器联接器主体26中，而不需要额外的保持元件。仅通过管状构件24的插入，止回阀100或200就可在第一和第二位置活动和移动。

如果联接器主体26被安装于外部部件25中或外部部件25的孔27中，其作为承载加压流体的出口，则当管状构件24从联接器主体26断开连接时，管状构件24从快速联接器主体26的移除或意外分离会导致流体截流。该截留功能还允许用户运输处于在流体填充位置的外部部件25，因为在将管状部件24插入联接器主体26之前，快速联接器主体26中的止回阀100将处于流体流动关闭位置。

具有整合止回阀100或200的快速连接器26也可以由制造或安装外部部件25的客户使用，以消除将测试插头插入到外部部件25的端口中的孔27中的需要，以及当外部部件25运输到组装位置时，不需要单独的运输插头。这不消除了在管状构件安装之前移除单独的运输插头的需要，并且还为较高的压力泄漏测试提供更高的密封能力。

具有整合止回阀100或200的快速联接器26对于某些汽车应用是理想的，例如涡轮发动机应用，其中，当管状构件24在组件上意外断开连接时，流体配件可以用作截流阀。这使流体从断开连接的管状元件喷流到热涡轮应用部件上的过热事件的可能性最小化。

虽然已经结合某些实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意于覆盖多种包括在附属权利要求范围内的修改和等同布置，该范围被赋予最广泛的解释以致涵盖法律允许的所有这些修改和等同结构。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种流体联接器和止回阀组合，包括：

连接器主体，具有通孔、流体导管进口及流体出口；

所述连接器主体具有用于通过所述导管进口密封地接收管状流体导管的装置；

所述连接器主体具有将完全插入的管状导管锁定就位的保持装置；

所述导管具有在完全可操作地插入时与所述保持装置共同作用的外部径向形式；

止回阀，其轴向可移位地安装在邻近所述出口端的所述通孔中；偏压弹簧，其可操作地设置在所述连接器主体和所述止回阀之间，以将所述止回阀朝向座靠所述流体出口的第一关闭位置促动，以防止流体流过所述出口端；所述止回阀还具有适于被所述管状导管接触的内端，内端抵抗所述偏压弹簧以让所述止回阀移位；所述止回阀和所述导管的轴向长度使得导管在完全插入时使阀移位到第二未座靠的位置，以允许流体从围绕所述止回阀的所述导管流动并流经所述出口端；

由此，仅将管状导管从连接器主体的移除允许偏压弹簧将止回阀返回到第一关闭位置，防止流体流过所述连接器；密封构件，当所述止回阀处于所述第一位置时，密封构件被承载在所述连接器主体上并邻近所述第一端，以用于与所述连接器主体密封接合；所述组合还包括偏压弹簧，其被承载在连接器主体上，以向关闭位置偏压止回阀；所述止回阀上的密封构件密封地接合连接器主体的第一端，以在连接器主体中保持止回阀；

所述偏压构件通过与插入到连接器主体时的管状构件接合而被挤压，以允许连接器主体移动到第二位置。

2.根据权利要求1所述的流体连接器，其中，所述止回阀包括一主体，其限定了穿过其中的多个平行流路。