位于管状元件与基座之间的连接装置的制作方法

1.本实用新型涉及管状元件与基座之间的连接装置，该基座具有设置有套环的管状段。这种类型的装置在汽车领域并且更特别是在流体连接领域中尤其令人关注。


背景技术：

2.在现有技术中，在管状元件与具有设置有套环的管状段的基座之间存在各种各样的连接装置。
3.通常通过使用连接元件来进行这两个元件之间的连接，该连接元件包括可以连接管状元件的第一端(例如枞树形(fir tree)连接器)以及可以装配在基座中的第二端。还使用锁来锁定连接元件与基座之间的连接。
4.从现有技术中已知不同的连接装置，诸如，ep2759757、ep311126、us2008048447、ep1781979、wo2019096596、ep0870146、ep0579194、us3990727。在这些装置中，锁通常是c形的，并且绕连接元件和保持套环夹住，以便锁定连接元件与基座之间的连接。这些装置的缺点是需要一定量的操纵空间以能够将连接解锁，例如，通过手动按压锁的前部，以便使分支与后者分离。这可证明不实用性并且难以解锁，特别是在连接元件不是很容易接近时。另外，在这种类型的装置中，锁在解锁期间不一定保持组装到连接元件，这可能使锁在断开连接期间丢失。
5.还从文献us20180238479获知另一类型的连接装置。在这种类型的装置中，连接元件设置有用于接收锁的保持架。然而，这种类型的装置具有保持力低的缺点。这是非常有问题的，因为当加压流体通过装置时，其在连接装置上施加显著的压力，如果保持力不足，则这可能导致中间操作断开。尽管其轴向构造紧凑，但该装置还具有以下缺点：由于连接元件的包围管状段(在此为保持架)的部分，其长度更大。此长度可能会使该装置与管状段的高度(该尺寸未标准化)较低的某些基座型号不兼容。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个目的是提供一种用于各种各样的基座的连接装置，该基座的锁具有改进的保持力并且在解锁期间保持组装到该连接装置。
7.为了实现该目的，本实用新型的目的是提供一种位于管状元件与具有设置有套环的管状段的基座之间的连接装置，该连接装置包括：
8.·
连接端部件，该连接端部件包括：
9.ο管状主体，该管状主体的第一端旨在沿着主轴线装配到基座的管状段中，并且管状主体的第二端旨在连接到管状元件；
10.ο保持架，该保持架与管状主体成一体，并且保持架旨在当连接端部件在组装位置中被组装到基座时包围管状段和套环，保持架在外围上包括第一侧向开口和第二侧向开口；
11.·
大体c形的锁，该锁具有接合区域和两个分支，该锁的各个分支包括肋，该肋被
配置成通过第二侧向开口中的一个进入保持架，该锁旨在锁定基座与连接端部件之间的连接。
12.连接装置的特征在于，该锁接合区域在内表面上包括至少一个保持夹，该保持夹被配置成：
13.·
夹入保持架的第一侧向开口中，以便将锁保持在保持架的外围上；
14.·
当连接端部件装配到基座中时，在肋与套环之间接触之前，在锁与套环之间形成第一接触点，其中肋在锁与套环之间形成第二接触点。
15.根据本实用新型的其它有利和非限制特征，单独地或以任何技术上可行的组合来考虑：
[0016]-第一接触点是第一倒角，所述第一倒角被形成在保持夹上，以便在将连接端部件装配到基座中时使接合区域从保持架径向地分离，并且在第二接触点与基座之间接触之前，使锁的分支发生中间分隔；
[0017]-各个肋包括至少一个阻挡区域，该至少一个阻挡区域旨在被定位在套环下方以在组装位置中锁定基座与的连接端部件之间的连接；
[0018]-在组装位置中，阻挡区域存在于套环的外围的30％至60％上，有利地为45％；
[0019]-第二接触点是第二倒角，该第二倒角形成在各个阻挡区域上，以便在将连接端部件装配到基座中期间，使分支继续分离，直到锁打开以允许套环通过锁并获得组装位置为止；
[0020]-保持架包括：
[0021]
ο凸缘，该凸缘从管状主体径向地延伸，并且该凸缘的内表面旨在在组装位置中抵靠套环；
[0022]
ο环，该环平行于凸缘布置；
[0023]
ο连接元件，该连接元件位于保持架的外围上，用于将环连接到凸缘，连接元件界定保持架的外围上的第一侧向开口和第二侧向开口；
[0024]-该连接元件包括两个支柱，并且各个肋包括凹口以当锁被绕保持架的外围布置时容纳支柱；
[0025]-凹口具有倾斜边缘，该倾斜边缘用于在施加径向力以使锁的接合区域远离保持架移动并解锁基座与连接端部件之间的连接期间通过使倾斜边缘抵靠支柱滑动来引导分支的分离；
[0026]-凸缘包括解锁凹口，以允许沿着主轴线在保持架与锁的接合区域之间插入工具，以使锁的接合区域远离保持架径向地移动并解锁基座与连接端部件之间的连接；
[0027]-各个分支的端部设置有突耳，该突耳用于将分支与锁手动地分离，以便将接合区域与保持架径向地分离，并解锁基座与连接端部件之间的连接；
[0028]-保持夹是大体u形的，并且包括两个凸耳，该两个凸耳以钩结束，该钩在将连接端部件装配在基座中的方向上轴向地延伸；
[0029]-各个钩朝向保持夹的外侧侧向地延伸以形成侧向夹。
附图说明
[0030]
根据下面参照附图对本实用新型的详细描述，本实用新型的其它特征和优点将变
得显而易见，其中：
[0031]
图1a和图1b示出了根据本实用新型的连接装置的分解图；
[0032]
图2a和图2b分别示出了根据本实用新型的锁的下表面和上表面；
[0033]
图3示出了根据本实用新型的锁的沿着对称平面(x，z)的剖面图；
[0034]
图4a和图4b分别以俯视图和仰视图示出了根据本实用新型的与连接端部件组装在一起的锁；
[0035]
图5示出了根据本实用新型的连接装置的特定剖面；
[0036]
图6示出了根据本实用新型的连接装置在第一倒角与基部之间接触期间根据图5所示的特定剖面的视图；
[0037]
图7a和图7b示出了在根据本实用新型的锁的装配位置中分别处于闭合状态和打开状态的沿着根据本实用新型的连接装置的平面(x，y)的剖面；
[0038]
图8示出了根据本实用新型的处于根据图5的特定剖面的组装位置的连接装置。
具体实施方式
[0039]
出于可读性考虑，附图是不按比例绘制的示意性表示。
[0040]
连接装置的一般说明
[0041]
图1a和图1b示出了根据本实用新型的连接装置100的分解图。连接装置100包括连接端部件1和锁2。
[0042]
连接端部件1的目的是允许在管状元件(图中未示出)与基座3之间进行连接，该基座3具有设置有套环31的管状段30。连接端部件1包括管状主体10，管状主体10的第一端10a旨在沿着主轴线a装配到基座3的管状段30中，并且管状主体10的第二端10b旨在连接到管状元件。用于连接管状元件的第二端10b可以例如是“枞树形连接器”类型。“管状元件”是指包括至少一个管状段的任何元件。例如，管状元件可以是期望连接到发动机的元件的管道，该发动机设置有用于向其中注入燃料的基座3。管状元件也可以是包括电子器件的壳体，该壳体设置有用于连接到第二端10b的管状段。在后一示例中，有利地，第一端10a设置有连接到电子单元的传感器，例如，用于测量在基座3中循环的流体(液体或空气)的特性。
[0043]
管状端部件1还包括固定到管状主体10的保持架11。保持架11旨在当连接端部件1在组装位置组装到基座3时包围管状段30和套环31，并支撑锁2。
[0044]
连接端部件1在此是弯曲的，但也可以是直的或具有任何其它几何形状。连接端部件1在此具有单个第二端10b，但是其也可以包括用于制造多路径连接器(诸如，三通连接器)的多个第二端10b。
[0045]
锁2沿着径向平面(x，y)大体为c形，并且具有两个分支21，该两个分支21通过接合区域20连接到彼此，如图2a所示。锁2旨在与连接端部件1组装在一起，以由于其内表面的特征而锁定基座3与连接端部件1之间的连接。“锁的内表面”是指锁2的凹部内的表面，或者换句话说，旨在与连接端部件1和基座3相互作用的表面。
[0046]
更特别是，锁2被设计成包围管状端部件1的保持架11并且保持组装到所述架11。
[0047]
锁2以及连接端部件1被配置成使得可以通过在锁2的接合区域20上拉动以使其径向地远离连接端部件1移动并使分支21径向分离来解锁连接。
[0048]
管状主体10在保持架11的沿装配方向的下游在其第一端部10a上还设置有用于容
纳密封件4的凹槽，以便密封与基座3的连接。
[0049]
有利地，连接端部件1和锁2由诸如pa6.6 gf30(尼龙和玻璃纤维的混合物)的塑料材料形成。
[0050]
连接装置的说明
[0051]
参照图1a和图1b，保持架11包括从管状主体10径向延伸的凸缘12；凸缘12具有内表面12a，在图6的剖面图中可见。“内表面”是指位于保持架11内部的表面。换句话说，其是凸缘12的相对于连接端部件1到基座3中的装配方向的下表面。
[0052]
保持架11还包括环13，该环13平行于凸缘12布置并且通过布置在保持架11的外围上的连接元件14连接到凸缘12。
[0053]
连接元件14在保持架11的外围上界定第一侧向开口15a和第二侧向开口15b。第一开口15a旨在与锁2的接合区域20相互作用，并且第二开口15b旨在与锁2的分支21相互作用。
[0054]
有利地，保持架11在其外围上包括相对于彼此在直径上相对并对称的两个第一开口15a，以便允许将锁2沿两个不同的方向安装到保持架11，从而仅一个型号就允许各种配置。在下面的描述中将更全面地描述锁2与各种开口15a、15b的相互作用。
[0055]
可选地，凸缘12包括悬于第一开口15a上方的解锁凹口16，以允许沿着主轴线a在凸缘12与锁2的接合区域20之间插入工具，以使锁2的接合区域20远离保持架11径向地分离并解锁基座3与连接端部件1之间的连接。
[0056]
图2a和图2b从两个不同角度示出了根据本实用新型的锁2：图2a表示锁2的下表面，并且图2b表示锁2的上表面。在下面的描述中，“下表面”和“上表面”的概念是相对于连接端部件1到基座3中的(竖直地例示的)装配方向来限定的。
[0057]
图3示出了锁2沿平面(x，z)的剖面图。
[0058]
锁2在其内表面上包括位于其各个分支21上的肋23以及位于其接合区域20上的保持夹22。
[0059]
保持夹22在此大体为u形，并且包括两个凸耳，各个凸耳以钩22a结束。保持夹22被配置成夹在保持架11的第一侧向开口15a中。钩22a沿着互锁轴线轴向地向下延伸，如图3所示。如果接合区域20与保持架11径向分离，则这允许它们抵靠环13的边缘，从而将锁2保持组装到保持架11。
[0060]
有利地，各个钩22a还可以朝向保持夹22的外部侧向地延伸并形成侧向夹22b，以便提供附加安全性以防止锁2从保持架11中退出。实际上，在不存在这种侧向夹22b的情况下，如果除了径向分离之外还施加了锁2的轴向位移而使得钩22a不再面对环13，则可以从保持架11移除锁2。侧向夹22b的存在允许利用第一开口15a将锁2夹住，当锁2从保持架11径向地分离时，侧向夹22b能够抵靠形成第一开口15a的边缘的连接元件14。保持夹22的u形允许两个凸耳根据施加在锁2上的应力彼此接近或远离，尤其是允许在第一开口15a中夹住锁2。
[0061]
固定夹22在其下表面上还包括由钩22a承载的第一倒角26a，该第一倒角26a旨在与套环31接触，以在连接端部件1被装配到基座3中时引导锁2的接合区域20的径向分离。第一倒角26a被配置成在将端部件1装配到基座3期间在锁2与套环31之间形成第一接触点。为此，调整保持夹22的带有第一倒角26a的部分的轴向尺寸(即，钩22a的轴向尺寸)，以便沿着
装配轴线z相对于被设置成与套环31接触的锁2的其它元件将第一倒角26a定位在较低的径向平面(x，y)中(图3)。该第一接触点的目的是通过中间分离来预先分离分支21，以便能够增大肋23的在组装位置中将与套环31接触的表面积，关于该点的更多信息将在说明书的其余部分中提供。
[0062]
锁2的分支21各自包括肋23，肋23被配置成通过第二侧向开口15b进入保持架11。该肋23的尺寸对应于容纳其的第二开口15b的尺寸。肋23在此沿着承载其的分支21纵向延伸。
[0063]
各个肋23包括至少一个阻挡区域24。阻挡区域24对应于肋23的出现在保持架11内部的部分，并与该肋的占用凸缘12与环13之间的第二侧向开口15b的其余部分相对。阻挡区域24旨在被定位在套环31下方，以在连接端部件1处于组装位置时锁定基座3与连接端部件1之间的连接。
[0064]
可选地，保持夹22的凸耳的端部部分形成附加的阻挡区域24'。
[0065]
有利地，在组装位置中，也就是说一旦连接端部件1连接到基座3，阻挡区域24、24'存在于套环31的外围的30％至60％上，有利地为45％。
[0066]
肋23的占用第二开口15b的部分的厚度(沿着z方向)大于阻挡区域24的厚度，以便提高肋23的坚固性。阻挡区域24的厚度由保持架11的沿着轴线a(或轴线z)的轴向尺寸以及套环31的厚度决定。实际上，希望保持架11不具有过大的轴向尺寸，以使其可以用于具有轴向尺寸小的管状段30的基座3。实际上，基座3的管状段30的轴向尺寸不是标准化的，并且因此一个型号与另一型号可能并不相同。在所述基座3上不能使用轴向尺寸比基座3的管状段30的轴向尺寸更大的保持架11。
[0067]
肋23的阻挡区域24在其下表面上还包括第二倒角26b，该第二倒角26b旨在与套环31接触以便引导分支21的径向分隔。相对于第一倒角26a所存在的径向平面(x，y)，第二倒角26b沿着装配轴线z存在于更高的径向平面(x，y)中(图3)。因此，在将端部件1装配到基座3期间在第一接触点之后，第二倒角26b在锁2与套环31之间形成第二接触点。
[0068]
有利地，连接元件14在此包括两个支柱14a，该两个支柱14a被布置在各个第二开口15b中并且绕保持架11的外围在直径上相对。因而，各个肋23包括凹口25，该凹口25用于在将锁2绕保持架11的外围放置时容纳支柱14a。
[0069]
同样有利地，凹口25具有倾斜边缘25a，以在施加径向力以使接合区域20远离保持架11的锁2移动期间，通过使倾斜边缘25a抵靠支柱14a滑动来引导分支21的分离。
[0070]
可选地，各个分支21的端部设置有突耳27，用于将分支21与锁2手动地分离，并使接合区域20远离保持架11径向地移动，以便解锁基座3与连接端部件1之间的连接并允许退出端部件1。
[0071]
连接装置的实现
[0072]
在将连接端部件1装配到基座3之前，在预组装步骤期间有必要将锁2组装到连接端部件1。在该预组装步骤期间，将锁2与保持架11对准，以使得保持夹22与第一开口15a对准。然后，将压力施加在锁2的接合区域20上，以将锁2组装到保持架11。通过使分支21的端部绕保持架11的外围滑动，分支21在组装期间自然地移动分开。在锁2的接合区域20上可能需要附加压力，以迫使保持夹22通过第一开口15a。
[0073]
作为提醒，仅肋23由于它们的尺寸可以进入第二侧向开口15b；因此，在预组装期
间不存在分支21的端部错误地进入第二开口15b的风险。
[0074]
可选地，可以通过按压突耳27来执行分支21的手动预分离，以方便预组装步骤。
[0075]
在该预组装步骤结束时，根据相对于装配方向的俯视图和仰视图，连接端部件1和锁2组件分别处于图4a和图4b所示的状态。
[0076]
在这种配置中，仅阻挡区域24和24'出现在保持架11中，并且锁2借助于保持夹22保持在保持架11中。
[0077]
图6示出了在锁2的第一接触点与基座3之间的接触期间连接装置100的如图5所示的特定剖面中的视图。
[0078]
连接端部件1到基座3中的装配以多个阶段进行。
[0079]
如图6所示，第一步骤包括将连接端部件1插入基座3中，直到在保持夹22的第一倒角26a与基座3的套环31之间获得第一接触点为止。
[0080]
然后，第二步骤包括施加第一力以迫使连接端部件1进入到基座3中，直到在阻挡区域24的第二倒角26b与套环31之间获得第二接触点为止。
[0081]
在该步骤期间，第一倒角26a抵靠套环31，并通过其倾斜的斜坡引导锁2的接合区域20的径向分离。如图7a和图7b所示，该径向分离导致分支21的分离。
[0082]
在接合区域20的径向分离期间，分支21也沿该分离的方向移动，并且支柱14a与凹口25的倾斜边缘25a之间的相互作用引导分支21相对于保持架11径向地分离。
[0083]
在第二步骤结束时，也就是说，在第二接触点与套环31之间发生接触的时刻，锁2的分支21通过中间分离而相对于彼此分离。
[0084]
这种中间分离是非常重要的，因为与没有分离时将会使用的肋23相比，可以使用具有更大和更强的阻挡区域24的肋23；由此，提高了连接装置100的保持力。实际上，分支21的中间分离使得可以使阻挡区域24从保持架11的内部部分地离开，以便使由阻挡区域24承载的第二倒角26b面对套环31。
[0085]
在没有这种中间分离的情况下，将必须减小阻挡区域24的表面积和/或使它们变薄以形成第二较大的倒角26b；在两种情况下，连接装置100的保持力都会被减小。实际上，在没有中间分离且没有改变的情况下，套环31将不会抵靠第二倒角26b，而是会抵靠阻挡区域24，并且因此不能将分支21分离以继续将连接端部件1装配在基座3中。
[0086]
第三步骤包括施加第二附加力，以便迫使套环31通过肋23的另一侧。第二力的施加使分支21的分离通过第二倒角26b与套环31的相互作用而继续进行，直到锁2被打开并且套环31可以在锁2的分支21之间通过为止。一旦已经穿过套环31，分支21就恢复到它们的初始分离，从而关闭锁2，并且阻挡区域24、24'被定位在套环31下方以锁定基座3与连接端部件1之间的连接。在该步骤结束时，连接装置100处于组装位置，如图8所示。在该组装位置中，凸缘12的内表面12a抵靠套环31，套环31因而被阻挡在阻挡区域24、24'与凸缘12之间。
[0087]
可以使用两种方法来解锁基座3与连接工件1之间的连接。
[0088]
第一种方法包括沿着主轴线a将工具的尖端插入解锁凹口16中，以迫使锁2的接合区域20与保持架11之间发生径向分离，并经由支柱14a与凹口25的相互作用将分支21分离来将锁2打开。
[0089]
第二种方法包括通过按压突耳27以解锁基座3与连接端部件1之间的连接来手动地分离锁2的分支21。
[0090]
当解锁时，由于保持夹22，锁2保持组装到保持架11。实际上，在接合区域20的径向分离期间，保持夹22的钩子22a抵靠环13并将锁3保持在保持架11上。由于侧向夹22b，在存在会使环13的钩22a不对准的轴向位移的情况下，锁3也保持组装到保持架11。分支21的分离将应力施加到锁2的接合区域20，由于保持夹22的u形，该应力使保持夹22的凸耳向外分离，如图7b所示。凸耳的分离改进了保持夹22相对于第一开口15a的边缘的抓握力。实际上，在保持夹22的凸耳的分离期间，保持夹22的凸耳与第一开口15a的边缘之间的抵接面积(尤其是借助于侧向夹22b)增加。因此，在拆卸期间，锁2保持良好地组装到保持架11。
[0091]
当然，本实用新型不限于所描述的实施方式，并且在不脱离如权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以提供其附加变型例。
[0092]
尤其是，各个肋可以由分离开一定间隔的两个第二肋构成，并且第二开口各自包括被立柱彼此分离的两个第二开口，第二开口各自旨在容纳第二肋中的一个第二肋。
[0093]
如果支柱占用了其所在的环的区段的整个宽度，则情况尤其如此(与图中所示情况不同)。实际上，在这种情形下，在支柱所占用的区段处没有自由空间来容纳肋的一部分。然而，可以很容易地独立于支柱的尺寸来考虑该配置。
[0094]
最后，尽管这里仅示出了一个第一开口，但是完全可以考虑设置有多个第一开口的连接端部件1，这些第一开口用于将连接端部件1连接到多个基座并制成多路径连接器。因此，在这种情况下，保持架和锁的数量与第一开口的数量一样多，以确保它们到相应基座的连接。