专利名称：转动锁定的高压快速连接器的制作方法
背景本发明涉及用在流体管道系统例如汽车制动管道上的高压快速连接器。
已经发现，快速卡合连接器或者快速连接器可以用在范围很宽的方面。具体是，快速连接器经常用来连接汽车和工业方面的流过流体的管子。这种连接器一般已得到认可，因为这些连接器通常能够以单向同轴移动方式被密封，这有助于自动组装，而且设计简单，生产成本相当低。
快速连接器的另一优点是可以形成有效的密封，例如可以控制易挥发的或者有害流体例如汽油，同时也能在修理主体系统期间可以容易地卸开和重新装上。
在有害流体流过例如汽车制动管道的连接器时，防止快速连接器偶然地松开是很重要的事情。因此需要相当高的轴向拉开强度。另外，也需要较低的插入力。
现在，对于很多高压应用例如制动管道，通常采用螺纹连接作连接装置。如果螺纹没有准确地对准，则将造成错扣。如果加上过大的转矩，则会发生过度拧入。作为错扣或者过度拧入的结果将会损伤螺纹牙，因而损坏连接器，必须进行替换。
在现在的防抱式制动系统中，在组装汽车的过程中，需将制动管连接于制动总管或者接头。先有技术的螺纹连接头紧靠在一起，这增加了组装时间和人力，并且容易出错。
已经提出各种方法来克服应用螺纹接头来连接高压快速连接器有关的问题。这种连接器通常包括插头配件，该插头配件连接于细长管子和导管的端部。该插头配件具有用于安装定位件的环形凹槽，该定位件可以在压缩位置和松开位置之间活动，该压缩位置允许插头配件纵向插入到插座部件外壳的相应通孔中，该松开位置允许插头配件保持在该通孔内。锁定部件可以响应插头配件插入到插座部件外壳而使定位器保持在松开位置。具有开口襟的顶部件可松开地卡住插头配件，从而可将定位器保持在压缩位置，直至插头配件装在插座部件外壳的通孔中。
因此，很希望本发明提供一种用在高压流体上的快速连接器，特别是用在汽车制动系统上的快速连接器，这有助于快速的安装和拆卸，而不需要工具。最好还提供这样一种快速连接器，这种连接器具有很大的拉开强度，但插入力很小。还希望提供一种快速连接器，这种连接器不需要螺纹连接装置，从而可以减小因为经常错扣或者拧得过紧造成的损坏。还希望提供一种高压快速连接器，该连接器具有较小几何尺寸，使得可以将多个快速连接器容易装在一个流体总管上。
概要本发明是一种适合用在高压流体上的快速连接器。在一方面中，快速连接器包括插头连接件、插座连接件或者插座部件、闩锁和闩锁卡箍，该插头连接件包括具有第一端的管子，和固定连接于管子第一端部的管轴或者适配件，该插座部件包括主体，该主体具有从第一端伸出的通孔、横向于该通孔延伸的沟槽和形成在沟槽相对两侧的两个相对凹槽，该闩锁具有套在管子上的孔和具有大尺寸和小尺寸的外周边缘，使得该闩锁可以插入到该沟槽中，首先达到第一空间定向的位置，然后转到第二空间定向的锁定位置，在此锁定位置，两个相对的侧边卡在主体的凹槽中，该闩锁卡箍卡住闩锁，从而可以防止闩锁转离第二锁定位置。
该闩锁最好包括至少一个从该闩锁伸出的一个指形件，以便使闩锁在第一和第二位置之间的转动。最好从闩锁伸出两个指形件，以便使闩锁可以在第一和第二位置之间向两个方向转动。
闩锁的外周边缘一般形成为矩形，具有相反的两个大长度侧边缘和相反的两个小长度侧边缘。
该闩锁卡箍包括一个主体，该主体具有大体为U形的外环、直立于该外环两个相对端部的端柱和一对间隔的臂，该一对臂装在环的内侧，可以夹住管轴，以便将闩锁卡箍可转动装在管轴的侧面上。外环上的端柱卡在主体沟槽的两个相对边缘上，从而可以阻止闩锁卡箍和闩锁相对于该外壳转动。
本发明的快速连接器选择性包括辅助闩锁卡箍，该卡箍卡住闩锁卡箍和闩锁，从而可以进一步阻止闩锁卡箍和闩锁转离闩锁的第二锁定位置。该辅助闩锁卡箍最好包括一个主体，该主体具有适合于套在流体管上的中心开孔和形成在该主体上的可卡住闩锁指形件和闩锁卡箍端柱的各种孔。该主体不能转动地装在沟槽中，此时，该主体和主体上的各个孔与闩锁指形件和闩锁卡箍上的端柱相配合，从而有助于制止闩锁转离第二锁定位置。
本发明的独特的快速连接器适合用在高压流体上，这种连接器采用拧动锁紧可将快速连接器的插头部件固定在插座部件外壳上。本发明快速连接器的几何尺寸小，但是可以容易操作闩锁部件，可以方便地进行闩锁部件的锁定转动和松开转动。提供一种闩锁卡箍，这种卡箍可以防止闩锁部件转离锁定位置，该闩锁部件转离其锁定位置将造成插头部件和插座部件不希望的分开。还配置一种选择性的辅助闩锁卡箍或者备用闩锁卡箍，以确保插头部件牢固锁定在快速连接器的插座部件上。
附图的简要说明从下面的详细说明和附图可以明显看出本发明的各种特征、优点和其它用处，这些附图是
图1是本发明高压快速连接器的分解透视图；图2是图1所示快速连接器的分解透视图，图中示出局部组装的状态；图3是图1和图2所示快速连接器的局部分解纵向截面图，示出局部组装的状态；图4是分解透视图，示出处于阳性部件外壳中初始安装位置的管子、管轴、闩锁和闩锁卡箍；
图5是局部分解透视图，示出闩锁位于在插座部件外壳内转动90°后的位置；图6是类似于图5的透视图，但将辅助闩锁装在图5所示的主闩锁和卡箍上；图7是图6所示已组装快速连接器的纵向横截面图；图8是按本发明制造的快速连接器总管组件的透视图；图9是图8所示总管组件和快速连接器的纵向横截面图。
详细说明下面参照附图的图1-7，本发明的快速连接器10由许多部件构成，即由插座连接部件、插头连接部件以及闩锁22、闩锁卡箍24和选择性辅助闩锁或者备用闩锁26构成，该插座连接部件包括外壳12、形为O形环14的密封部件和顶帽16，该插头连接部件包括支承流体管子20的管轴18。
外壳12形成为可以分开的部件，可流体相通地连接于未示出的另一个外壳、阀体、电磁螺线管、总管等，或者与总管、阀体、电磁螺线管等形成一体。装在独立应用装置或者整体装置上的外壳12的重要特征是在图3中总的用编号28表示的通孔和形成在外壳12一端并具有相对切槽或者凹槽的横向延伸沟槽30。
通孔28最好具有阶梯形的多直径横截面结构，以便将顶帽16和O形环密封件14装在和牢固固定在与通孔28相对端部隔开一定距离的要求位置上，如图3所示。通孔28的端部或者端孔部分32一般形成在外壳12主体上的细长延伸柱34内，该延伸柱仅作为例子示出。在整体外壳、阀体、电磁螺线管、总管等中形成的通孔28通常不包括细长的延伸柱34。
在主体12的第一端部36上形成横向于通孔28纵轴的沟槽30。该沟槽30具有加大尺寸的两个相对切槽38，该切槽与相对两侧边41上形成的较小尺寸的槽口端部沿轴向向内隔开一定距离。该槽口40穿过外壳12的第一端部36。该切槽38构成通孔28一端的内壁39。
如图3所示，密封件为O形环14，它可以包括一个或者多个O形环，或者如图1和3示出的最好包括双凸角O形环，该O形环装在外壳12的阶梯孔28的适当尺寸部分。这样便可以将O形环14装在通孔28的要求部分，如图3所示。顶帽16利用向外延伸的片42固定装在通孔28中，该向外延伸片从顶帽16的一端伸出，可以沿通孔28的中间部分快速卡入在外壳12上形成的浅凹部中。O形环14和顶帽16二者均具有中心孔，该孔的直径定为可以装入管轴18适当尺寸的阶梯部分，如图7所示。
该管轴或者配件18形为实心部件，具有穿过两个相对端部的通孔50。该管轴18作为举例具有直径恒定的第一端部分52、直径稍大的中间部分54和直径更大的第二端部分56，该端部分56结束于平的端表面58。管形套管59轴向突出于端表面58，其上具有环形的外部开口槽57。
在管轴18上的通孔50紧贴着流体管子20。该管子20的端部60可以为单壁或者折叠的双壁结构，其中各个壁具有向外扩口的端部形状，如图3和7所示。该管轴18的外端部分62压在管子20的端部60上，从而牢固地将管子20固定在管轴18上。
如图7所示，当管轴18装在外壳12中时，管子20的孔的端部基本上与外壳12延伸柱34上的端孔32轴向准直，从而使管子20与外壳12通孔28的至少端部分流体连通。
闩锁22最好用相当强度的金属例如钢制作，最好形成为冲压件。该闩锁22包括大的平的底部件68，该底部件包括用于安装管子20的中心孔70。在优选结构构形中，该底部件68形成为沿纵轴的折叠结构。
该底部件68最好具有大体长方形的或者非正方形的多角形形状，由具有较长长度的两个大尺寸侧边72和74以及具有较短长度的两个小尺寸侧边76和78构成。
一对指形件80整体形成在底座部件68上，例如作为一个分开的部件利用适当的方法例如焊接方法等牢固焊接于该底部件68，或者形成为底部件68的整体弯曲部分。该指形件80从底部件68的平面向外伸出，大体垂直于该底部件68。各个指形件80又由柱子82和使用人所用的外部转动片84构成，该转动片84倾斜地，最好垂直地突出于柱子82，该转动片84的功能是有助于转动闩锁22，如下面说明的。
配置卡箍或者闩锁卡箍24，以防止闩锁22转离外壳12中的锁定位置，如下面详细说明的。该卡箍24最好用以冲压成型的钢制作，具有U形外环部分88，该部分形为薄的弧形环，该环结束于加大的端部柱90，该端部柱位于该环88断开的各个端部上。两个臂92装在该U形外环88内，凸出于该外环88的中央部分，伸向端柱90之间外环88的布口。各个臂92具有弧形端部分，该弧形端部分做成可以卡在管轴18圆筒套筒59上的环形槽57内。这种快速卡合连接将卡箍24固定在管轴18上，同时，又可以使卡箍24绕管轴18的纵向轴转动，如下面更详细说明的。
下面参照图2-7说明快速连接器10的组装。首先，如图3所示，将密封件14和顶帽16初步地固定配置在外壳12的通孔28内。然后，如上所述，将管子20的第一端部60固定于管轴18。
接着，将闩锁22活动地套在管形套筒59上，方法是将闩锁22底部件68上的中心孔套70在管轴18的套筒59上，使其围绕管子20突出于套筒59。
然后将卡箍24通过臂92的快速卡合连接可转动地装在管轴18上，该臂92可转动地装在管轴18套筒59的环形槽57内，如图3所示。
在这种已组装的结构中，如图2所示，卡箍24指形件80中的一个指形件配置在卡箍24上臂92的端部之间，直接邻接卡箍24的U形部分88的中心。这样便将卡箍24和闩锁22固定于管轴18，以便可以同时绕管轴18纵轴转动。
如图2和4所示，在管轴18上已将流体管20、闩锁22和卡箍24按上述方法装在其组装位置上，然后将管轴18的端部分插入到外壳12的通孔28中，直至闩锁22的底部件68坐在外壳12横向延伸沟槽30的平内壁39上。应当注意到，图2和4所示，由于沟槽30的槽口40的宽度小，所以只有当大尺寸的侧边72和74与槽口40的相对壁41对准时才能将闩锁22插入沟槽30的槽口40。还应当注意到，如图4所示，当闩锁22的底部件68坐在沟槽30的内壁表面39上时，卡箍24的端柱90靠近外壳12槽口40的内壁41或者基本上接触该内壁。接着如图5所示，在指形件80上沿顺时针方向或者反时针方向作用转动力，使闩锁22从图4所示的第一安装位置转动到图5和7所示的第二锁定位置。
在闩锁22从第一转动位置转动到第二转动位置期间，尺寸较小的侧边76和78将滑入外壳12沟槽30的切口38中，此时大尺寸侧边72和74在一对切口38之间横向延伸。
另外，在闩锁22从第一位置转到第二位置期间，如图5所示，应在卡箍24的一个端部施加弯曲力，这是由于柱90中一个柱将沿外壳12槽口40的内壁41滑动。当卡箍24外环88端部腿部分中的一个部分弯曲时，便发生这种弯曲作用，直至活动的端柱90进入到顶着槽口40内壁41的固定位置，如图5所示。在卡箍24的这一位置，相对端柱90也邻接套管40同一内壁41。这一位置使端柱90与外壳12沟槽30槽口40的相邻内壁41形成相配合关系，从而可进一步阻止卡箍24和闩锁22的转动，除非将更大的力作用在指形件80上。
因此卡箍24的作用是阻止闩锁22转动或者阻止可能造成包含管子20的插头部件与插座部件外壳12无意松开地转动。该卡箍24的另一作用是确保闩锁22保持在完全锁定的第二位置上，使闩锁24的底部件68完全位于外壳12上的切口38中。
在需要从外壳12上取下管子20时，利用作用在端柱90上的挤压力压缩卡箍24外环80的端部或者彼此相向地加压。在此时，指形件80被卡住，从而可以图5所示的位置或者顺时针或者反时针方向被转动，使闩锁22的底部件68转回到图2所示的第一位置。在此第一位置，只用手加压便可使管子20、管轴18、闩锁22和卡箍24与外壳12脱开。
可以选择性配置闩锁卡箍26，以便进一步保证不会无意地使闩锁22转离第二锁定位置。如图1-7所示，该辅助闩锁卡箍26形成为一个单体，用适当塑料例如Dupont的408L型塑料或者等效塑料制作。该辅助闩锁卡箍26具有平的壁100，截头圆锥部分102突出于该壁。在圆锥部分102的端部形成孔104，以便将辅助卡箍26套在管子20上。另外，在圆锥部分102的侧壁上形成穿过壁100的槽口106，使得在将管子20通过闩锁22装在外壳12中以后可以将辅助卡箍26套在管子20上。
辅助卡箍26的壁100包括在该壁100两个相对端部的闩锁表面，该表面形成为相对的成对槽口108和110。槽口108中的一个槽口和槽口220中的一个槽口尺寸定为可以锁定主要闩锁卡箍24端柱90的一个腿部分，如图6所示。
该辅助闩锁26的壁100还包括一对中间臂112，该臂构成在各个臂112和圆锥部分102之间的切口114。该臂112和相应的切口114的形状作成为可以安装和卡住指形件80的柱82，如图6所示。
在将辅助闩锁卡箍26装在快速连接器10的先前已组装的插头和插座部件上时，改变该辅助闩锁卡箍26的方向，使得各个槽口108和110以及臂112套在主闩锁卡箍24的匹配端柱90上和指形件80的柱子82上，使得锥形部分102围绕管子20。这样便使辅助闩锁卡箍26经过管子20套在该管子20上，该管子相对于外壳12的尺寸可能相当长，该管子已装在快速连接器10的先前已组装的部件上。如图6所示，在此锁定位置，外端壁132和134位于外壳12槽口40的两个相对壁41之间，因此可以阻止辅助闩锁卡箍26、主要闩锁卡箍24和闩锁22的转动。
如上所述，从快速连接器10的插座部件上取下插头部件需要进行初步操作，例如使辅助闩锁卡箍26与主闩锁卡箍24和闩锁22松开。一旦取下该辅助闩锁卡箍26便可以拧动指形件80，使闩锁22从第二锁定位置转回到第一非锁定位置，如上所述。
上述快速连接器10具有较小的尺寸，但仍可以容易拧动闩锁22，使得插头部件可以容易地装在插座部件12上或者可以容易地从上面取下来。这种小尺寸和容易拧动闩锁22使得可以将许多相同构造的快速连接器10以大体沿轴线的并列排置方式装在如图8和9所示的总管120上。
该总管120作成基本上与外壳12完全相同，但是其总长度可以接纳多个快速连接器10。因此总管120由一个细长的主体构成，该主体上形成纵向的沿轴向延伸的沟槽122。该沟槽122具有内壁124、相反的两个切槽126和内边缘128，该内边缘的宽度小于切槽126的端壁之间的宽度。
如图9所示，在总管120上形成许多通孔130，这些通孔可以形成为任何结构，例如排成一条线和排成相邻的行等，各个通孔其形状基本上与外壳12上的通孔28相同。各个通孔在沟槽122的内壁124上具有开口端。
在总管120上的各个通孔130中，快速连接器10的结构、插入、锁定、松开和取下与上述图1-7所示的单一连接器10的相同。
如图8和9所示，仅作为例子，利用两个在总管120中的最左边的快速连接器可以证明本发明快速连接器10的多用性，这两个连接器的闩锁22装在总管120中，彼此错开180°。这是由于在最左边一对快速连接器10的相应闩锁22上的指形件80可以向两个相反方向进行双向拧动造成的。
为了清楚看出本发明快速连接器10的特征和组装方法，图8中示出总管120左端第三个快速连接器10，该连接器处于局部组装状态，没有安装辅助闩锁卡箍26。
另外，该第三快速连接器10示出位于第二锁定位置，此时，闩锁22的小尺寸侧边已转到与沟槽122的切槽126接触。与此形成对照的是，总管120中最右端快速连接器10图中示出处于在转动到第二锁定位置之前的第一安装未锁定位置。
简言之，本文公开了一种适合用在高压方面的独特的快速连接器，该连接器可以通过拧动闩锁将快速连接器的插头部件固定在插座部件上或者外壳上。本发明的快速连接器具有小的几何尺寸，但是，仍然容易操作闩锁部件，可以方便地进行闩锁部件的锁定转动和脱开转动。配置了主闩锁卡箍，可以防止闩锁部件不需要的转动，这种不需要的转动可能造成插头部件和插座部件无意中被分开。另外，还配置了选择性的辅助闩锁卡箍或者备用闩锁卡箍，这样可以确保本发明快速连接器的插头部件完全锁定在插座部件上。
权利要求
1.一种快速连接器，包括插头部件，包括具有第一端部的管子和管轴，该管轴牢固连接于管子的第一端部并支承管子；插座部件，包括主体，该主体具有从第一端伸出的通孔、该主体上的横向于该通孔延伸的沟槽和形成在沟槽相对两侧的两个相对切槽；闩锁，该闩锁具有壁，该壁具有可以套在管子上的孔和外周边缘，该外周边缘可以使该闩锁装在该沟槽第一位置上，然后转到第二锁定位置，在此第二锁定位置，该壁的相对侧面卡住主体的凹槽；闩锁卡箍，该卡箍卡住闩锁和沟槽的侧面，从而可以阻止该闩锁转离第二锁定位置。
2.如权利要求1所述的快速连接器，其特征在于，该闩锁还包括至少一个从该壁伸出的指形件，以便有助于闩锁在第一和第二位置之间的转动。
3.如权利要求1所述的快速连接器，其特征在于，该闩锁还包括两个从该壁伸出的指形件，从而可以有助于闩锁在第一和第二位置之间的转动。
4.如权利要求1所述的快速连接器，其特征在于，闩锁的外周边形成大体长方形，具有相对的两个大尺寸侧边和相对的两个小尺寸侧边。
5.如权利要求1所述的快速连接器，其特征在于，还包括装在主体通孔中的密封部件，以使管轴和该主体密封地连接。
6.如权利要求2所述的快速连接器，其特征在于，该闩锁卡箍在闩锁的锁定位置连接在闩锁和沟槽的侧面之间。
7.如权利要求6所述的快速连接器，其特征在于，该闩锁卡箍包括主体，该主体具有大体U形外环，该外环具有形成分开端部的断开处；直立于该外环两端部的端柱；一对分开的臂，装在外环的内部，卡住管轴，以便将闩锁卡箍可转动地固定在管轴上，该一对臂包围闩锁指形件中的一个指形件，从而使闩锁卡箍可转动地连接于该闩锁；在外环上端柱，该端柱卡住该主体沟槽的相对两侧，从而可以阻止闩锁卡箍和闩锁相对于该插座部件转动。
8.如权利要求6所述的快速连接器，其特征在于，还包括辅助闩锁卡箍，该卡箍卡住闩锁卡箍、闩锁和沟槽的侧面，从而可以阻止闩锁卡箍和闩锁转离闩锁的第二锁定位置。
9.如权利要求8所述的快速连接器，其特征在于，该辅助闩锁卡箍包括主体，具有包围管子的中心孔；在主体上形成的各种孔，这些孔卡住闩锁上的指形件和闩锁卡箍；该主体不能转动地装在沟槽中，使得该主体和主体上的各种孔可以与闩锁上的指形件、闩锁卡箍和沟槽的边缘相配合，从而可以阻止闩锁转离第二锁定位置。
全文摘要
一种快速连接器，包括插头部件和插座部件，前者形为管轴，牢固连接于流体管，后者形为外壳，在其一端具有用于接收插头部件的通孔开口。闩锁可转动地装在管轴上，并可相对于外壳部件的横向沟槽在沟槽的第一安装位置和第二锁定位置之间转动，在第二锁定位置时，该闩锁卡住沟槽中两个相对切槽，从而将管轴锁定在外壳上。在闩锁上至少安装一个闩锁卡箍，该闩锁卡箍卡住插座部件中沟槽的边缘，从而可以阻止闩锁转离锁定位置。选择性的辅助闩锁卡箍卡住闩锁卡箍、闩锁和沟槽的相对侧边，从而可以进一步阻止闩锁转离锁定位置。
文档编号A61M39/00GK1735766SQ01821416
公开日2006年2月15日 申请日期2001年12月3日 优先权日2000年12月27日
发明者丹尼尔·H·沃克 申请人:Itt制造企业公司