专利名称：流体管路的快速联结管接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括快速联结管接头的流体管路系统，更具体来说，涉及可以脱开地将管接头的公件和母件固定在一起的一种新颖的保持器和接头体装置。
在汽车或者其它领域，通常包括密封地容纳和保持在母接头体中的公件的快速联结管接头常常被用来在两个元件或者两个管道之间提供流体连接，因此在两个元件之间建立起流体管路。采用快速联结管接头的优点在于，可以用最少的时间和费用建立起密封的和固定的流体管路。
通常与母接头体相连的保持器结构将公件固定在接头体上。一种较佳的结构是布置在接头体内的保持器。保持器一般包括在形成于公件上的径向加粗部分和形成在接头体上的径向面之间延伸的压梁，以便防止公件从接头体上退出。虽然这种装置已经证明相当有效，人们仍在不断努力来改进先有技术以便开发出其它替代结构。
在快速接头结构方面仍有很大改进余地的一个方面是涉及输送高压或者高温流体的流体管路的应用方面。许多在低压条件下有效工作的快速接头/保持器结构在高压条件下则破坏。相似的问题在高温管路中也存在。因此需要一种在宽的工作条件范围内可靠性高而不增加成本或者复杂性的快速接头。
在快速接头结构方面所遇到的另一个问题是材料成分问题。诸如温度，压力，和流体成分等各种环境因素可以决定在管接头中特定材料的使用。例如塑料非常适合于低压应用场合并且可以提供优越的防腐蚀和防化学性能。相反，金属在高温下性能较好并且保持能力较高。
许多结构受限于它们必须由一种特定材料，或者金属或者塑料制成。因此该结构仅能够应用于有有利的环境因素的应用场合。在金属和塑料之间可以变换的快速接头结构的用途将多的多。另外容许应用组合的塑料和金属的结构可能是希望的以便利用每种材料的性能。
本发明提供一种快速联结管接头，它在宽范围的压力和温度条件下可靠性增加并且有在塑料或者金属之间可以变换的或者两种材料组合的基本结构。
该快速联结管接头包括延伸于一个公件连接端和一个软管连接端之间的一个中空母接头体；容纳在该接头体中并且有一个放大的环形加粗部分的一个公件；与该接头体相连并且将该公件固定在该接头体中的一个保持器，该保持器包括至少一个伸过该公件联结端并且环绕该加粗部分的锁圈。
在本发明的一个实施例中，保持器由金属板冲压制成，由塑料制成的接头体包括一个在其内表面上形成的环形槽，保持器包括一个半环形基板，该基板布置在该槽中而将该保持器固定在该接头体上，一个或者两个锁圈从该基板伸过接头体的公件联结端。
在本发明的另一个实施例中，保持器和接头体都是由塑料制成。锁耳形成在由环形基板伸入接头体的一个隔套上，锁耳与形成在接头体内的一个锁表面相啮合，以便将保持器固定在接头体上，锁圈由环形基板伸出接头体之外。
图1是本发明的快速连接管接头的第一实施例的侧视图；图2是图1的管接头的顶视平面图；图3是示于图1的保持器的后端视图；图4是图3的保持器的前端视图；图5是本发明的快速连接管接头的第二实施例的侧视图；图6是图5的管接头的底视平面图7是图5所示保持器的后端视图；图8是图7所示保持器的前端视图；图9是本发明的快速连接管接头的第三实施例的侧视图；图10是图9所示管接头的顶视平面图；图11是图9所示保持器的侧视图；图12是图11所示保持器的前端试图；图13是图11所示保持器的顶视平面图；图14是图11所示保持器的后端视图；本发明的第一实施例示于图1-4中。快速连接管接头10包括一个公件12，该公件12可以与中空的母接头体20结合形成流体管路系统中的一种持久性的但是可以分开的联结。
公件12形成在构成流体管路系统一部分的中空刚性管的末端。其上形成有公件12的管可以通至流体管路系统中的零件，或者它本身就是流体管路系统中的一个零件。公件12包括形成在距离开口端16一定距离的一个环形法兰或者加粗部分14。该加粗部分14形成一个环形锁定面15。开口端16是圆形的或者锥形的，以便公件12插入接头体20中。一个光滑的圆筒形的密封表面18延伸在加粗部分14和管的开口端16之间。密封表面18的外径使得公件12可以与接头体20紧密配合。
母接头体20是中空的，因而形成一个在公件连接端24和软管连接端26之间延伸的流体腔22。接头体20由模压塑料制成，而聚酰胺是一种较佳的塑性材料。O形环28和定位隔圈30(用虚线表示)容纳在流体腔22的放大部分。定位隔圈30是中空的并且被压配入腔22中。O形环28由定位隔圈30固定在位并且在公件12的密封表面18和接头体20的内壁之间形成流体密封。如果需要，可以使用多个O形环。
接头体20的外部有大致圆柱台阶式的构形。在公件连接端24附近，接头体20有与O形环28和定位隔圈30相适应的放大的外径。凹槽32在两个凸缘34和36之间环绕在接头体20周围。在这些凸缘的其它侧，柱形缘38从凸缘34向公件连接端24延伸而柱形表面40从凸缘36向一个台阶42延伸。在柱形缘38附近或下面的流体腔部分较该腔22的其余部分有稍大的直径，以便容许公件12的加粗部分14进入接头体20一个短的距离。
在软管连接端26附近，接头体20有一个减小的外径(相对公件连接端24来说)。在该端的外表面的构形便于与柔性的一般是橡胶的软管相连接。该端常常称为接头体的″杆″部。
该杆部包括从端部26向第一倒钩角46延伸的一个锥形头部44，台肩48从倒钩角46向柱形表面50延伸，表面50向面向台肩48的第二台肩52延伸一段短的距离。第二倒钩角54形成在台肩52的顶部。倒钩角54比倒钩角46的直径小。斜面56从倒钩角54向柱形表面58倾斜。表面58较表面50稍有升高。在表面58的另一端，斜面60引向第三及最后一个倒钩角62。倒钩角62的直径近似等于第一倒钩角46的直径。
杆部倒钩式构形，除提供将软管保持在杆部的装置外，还形成容纳外部O形环的两个潜在凹槽。第一凹槽64由台肩48和52及表面50形成。第二凹槽66由斜面56和60及表面58形成。槽66较槽64稍有升高并且是由两个斜面而不是两个直表面限定的。为了增加接头体杆部和软管之间的密封，在这些槽的任何一个上或者两个上放置O形环可能是希望的，但不是必须的。
保持器70连接在公件连接端24。保持器70由例如不锈钢的金属板条冲压制成并且包括一个半环基板72，两个锁圈74从该基板72延伸，基板72卡配入外槽32中，它的半环形通过稍稍的膨胀便于装入槽32中。一旦基板72移入槽32中，保持器70便在轴向固定，但可以相对接头体20自由旋转。基板72可以是一个整圈，但在接头体20上的组装将较为困难。
锁圈74从基板72向公件连接端24延伸，每个锁圈74包括伸过连接端24的两个腿部76和一个锁楔78，锁楔78在远离基板72的一端连着腿部76的端部。一个加强条79连在锁楔78的中央部分。腿部76连在基板72的两个突出部分80的侧面。突出部分80从基板72升起并且可以包括弯折部分82。突出部分80沿着基板72隔开在180度的对置位置，因此，为了足够地支撑突出部分80，基板72必须沿着周向伸过突出部分80(见图1)。
保持器腿部76从基板72以一定角度伸开，每个腿部从接头体20的中轴线21偏离，因此，在基板72附近的锁圈74的端部比在远端的锁楔78附近的锁圈74的端部在径向上彼此更靠近些。在锁楔78之间的径向间隔应当大于公件12的密封表面18的直径但小于加粗部分14的直径。
因为锁楔78之间的间隔大于密封表面18的直径，所以保持器70对于公件的插入没有初始阻力。当锁楔78与加粗部分14接触时，则会产生阻力，因为锁楔78的径向间隔小于加粗部分14的直径。因为锁圈74是柔性的和倾斜的，所以给予公件12足够的向内的力便可使锁圈74向外仿靠，从而容许加粗部分14移入锁楔78的内部。一旦此种情况发生时，锁圈74便松弛至它们的原来状态，锁楔78便在加粗部分14之后卡入在位，锁楔78与由加粗部分14限定的锁面15接触，以便防止公件12随后从接头体20退出。公件12便处于锁定位置。加强条79使锁楔78加强，从而加强它们的固持能力。
在锁定位置时，O形环28在公件12的密封表面18和接头体20的内表面之间形成流体密封。公件12相对于接头体20可以有少许的轴向移动范围，因为在凸缘38之下的流体腔22的部分被放大了，可以容许加粗部分14进入。两个因素可以影响公件12的轴向移动范围锁楔78与连接端24的轴向间隔，和流体腔22的放大部分的轴向长度。这两个因素可以予以调整以容许公件12有更大的轴向移动，或者，如果需要，也可以使公件12没有轴向移动。
通过使锁圈74张开直至锁楔78的径向间隔大于加粗部分14的直径，便可以使公件12与接头体20脱开。然后便可将公件12抽出，而无任何阻力。可以用手使锁圈74张开，或者使用合适的工具使其张开。
如上所述，由塑料制成接头体和由金属制成保持器这种组合有以下几个优点，塑料接头体有抗化学腐蚀性能而金属保持器有优越的高温和高压性能，因此，该管接头可以在广阔的温度和压力范围内使用。
本发明的第二实施例示于图5-8中。快速联结管接头100包括固定在中空母接头体120的公件112。
第二实施例管接头100非常相似于第一实施例管接头10。例如，在接头杆端的倒钩构形是相同的。与接头10一样，定位隔圈和O形环容纳在接头体120中。主要的不同在于利用一个锁环而不是两个。第二实施例的描述将集中在此不同之处。
凹槽132在两个凸缘134和36之间形成在接头体120的外部。接头体120的轴向长度短于接头体20的轴向长度。凸缘134有圆锥形状并且倾斜下来终止于公件连接端124，在凸缘134和连接端124之间未设延伸凸缘。
保持器170连于接头体120的联结端124并且包括从半环形基板172延伸的一个锁圈。与保持器70一样，保持器170也是由金属板条冲压制成。然而，因为保持器170的冲压图案简单因而比保持器70消耗的材料少。
基板72卡配入外槽132中，锁环174向公件连接端124延伸并且包括两个伸过端124的两个腿部176和在远离基板172的部位连着腿部176的端部的一个锁楔178。可以将一个加强件连于锁楔178的中央部位。腿部176连于基板172的两个凸起部分180的侧面。
锁圈174从基板172以一定角度延伸，然而锁圈174不是从中轴线121偏离而是与中轴线121相交。锁楔178对于公件112的密封表面的进入不构成阻力，但是阻碍加粗部分114的进入，在这里还是对公件112给予足够的向内的力可以使锁圈174向外仿靠，从而容许加粗部分114移入锁楔178之内。一旦发生此种情况，锁圈174将返回其原来的状态。从而锁楔178在加粗部分114之后卡入在位。锁楔178与由加粗部分114形成的锁面115接触，从而可以防止公件112随后从接头体120退出。
横过中轴线121的锁圈174可以使由作用在公件112上的拉开的力产生的负荷分布均匀。锁圈174在中轴线121的一侧连于基板172而锁楔178布置在中轴线的另一侧，因此，作用力分布在中轴线121的两侧。如果锁圈174的构形象接头10的各个锁圈74的构形一样，会导致力的分布不平衡，所有负荷会集中在接头体的一侧，这样的不平衡很可能导致联结整体性的破坏。
本发明的第三实施例示于图9-14中。管接头200包括固定在母接头体220中的公件212。该第三实施例利用第一实施例的基板本构形，但是有特别适用于利用塑料保持器而不是金属保持器的变型。
管接头200象前两个实施例的管接头一样在其杆端部利用相同的倒钩式构形，其差别出现在保持器的结构和在公件连接端接头体的结构方面。
接头体220在公件连接端224附近有由锥形的或者倾斜表面236和凸缘238限定的一个放大部分。通过倾斜表面236形成凹槽240以限定对置的锁定表面242。伸过接头体220的流体腔222在联结端224附近制成阶梯形，形成一个环状腔244。
保持器270由塑料制成并且包括一个环形基板272，两个锁圈274，和一个隔套280。基板272在流体腔222的入口处嵌套在腔244中，它是中空的，以便容许公件212通过。从基板272伸入腔222的是中空隔套280。隔套280有将保持器270锁在接头体220和将O形环固定在流体腔222中的双重作用。
两个锁耳282从隔套280的对置侧以一定角度延伸出来。锁耳282与锁表面242啮合而将保持器270相对接头体220锁定在位。锁耳282相对节点284是径向柔性的，从而便于保持器270从接头体220抽出和插入。
锁圈274以一定角度从基板272伸出接头体220之外，形成锁楔278。每个锁圈偏离接头体220的中轴线221。锁圈274以与第一管接头实施例相同的方式将公件212锁在接头体220中。加粗部分214使锁圈274仿靠出其通路，此后锁圈在加粗部分之后卡入在位，同时锁楔278与加粗部分214接触，从而防止联结脱开。
利用塑料的而不是金属的保持器的本发明的第三实施例特别适用于通常遇不到高保持力和高温的低压和低温的应用场合。在高压和高温的应用场合下，前两个实施例较好。
参照所示出和描述的实施例已解释了本发明的各种特征，然而必须指出，还可以对其做出改进而不脱离本发明的精神与范围。
权利要求
1.一种快速联结管接头，它包括延伸于一个公件连接端和一个软管连接端之间的一个中空母接头体；容纳在该接头体中并且有一个放大的环形加粗部分的一个公件；与该接头体相连并且将该公件固定在该接头体中的一个保持器，该保持器包括至少一个伸过该公件联结端并且环绕该加粗部分的锁圈。
2.如权利要求1所述的快速联结管接头，其特征在于，该接头体包括一个在内表面上形成的环形槽，并且该保持器包括一个半环形基板，该基板布置在该槽中而将该保持器固定在该接头体上，并且该锁圈从该基板向该公件联结端延伸。
3.如权利要求2所述的快速联结管接头，其特征在于，有两个锁圈。
4.如权利要求3所述的快速联结管接头，其特征在于，该锁圈布置在通过该接头体的中心线的对置侧，该锁圈与该中心线以一定角度分离。
5.如权利要求4所述的快速联结管接头，其特征在于，该锁圈从该保持器基板的突出部分延伸。
6.如权利要求2所述的快速联结管接头，其特征在于，有一个锁圈。
7.如权利要求6所述的快速联结管接头，其特征在于，该锁圈在通过该接头体的中心线的一侧连于该基板，该锁圈跨过该中心线在该中心线的对置侧与该加粗部分啮合。
8.如权利要求2所述的快速联结管接头，其特征在于，该保持器由金属板条冲压制成。
9.如权利要求1所述的快速联结管接头，其特征在于，该锁圈形成一个在该接头体外侧与该加粗部分啮合的锁楔。
10.如权利要求9所述的快速联结管接头，其特征在于，一个加强条连于该锁楔。
11.如权利要求1所述的快速联结管接头，其特征在于，该保持器包括与形成在该接头体内的锁面相啮合的锁耳，以便将该保持器固定在该接头体上。
12.如权利要求11所述的快速联结管接头，其特征在于，该锁耳形成在从一个环状基板伸入该接头体的一个隔套上，该锁圈从该环状基板伸出该接头体之外。
13.如权利要求12所述的快速联结管接头，其特征在于，该保持器由塑料制成。
全文摘要
用于在流体管路中形成连接的一种快速联结管接头，它包括在一个公件联结端和一个软管连接端之间延伸的一个中空塑料接头体，一个公件容纳在接头体中并且有一个放大的环状加粗部分。一个保持器与该接头体相连并且将该公件固定在接头体上。保持器有伸过公件联结端并且环绕加粗部分的一个或者两个锁圈，以便防止公件退出。保持器可以连于接头体的内部或者外部，并且可以由塑料或者金属制成。
文档编号F16L33/00GK1136656SQ96103540
公开日1996年11月27日 申请日期1996年2月17日 优先权日1995年2月23日
发明者R·A·库佐斯基 申请人:邦迪公司