专利名称：管与软管的连接件的制作方法
技术领域：
本发明关于夹紧型管与软管的连接件及产生这类连接的方法，这类连接特别适用于车用空调系统和类似的密封流体传导系统。
背景技术：
软管连接通常是由管端变形，然后使软管在管端上滑动而产生的，然后用一径向向内的力夹紧，从而在软管内表面和管端之间产生密封。这种方法受到可以形成在管端上的形状的限制，还受到一个限制，即管端将要具有与制成管子的材料相同或类似的机械性能。
产生软管连接的一种可替换的方法是用不同的金属或合金制成一个软管接头，然后将该管接头焊接到管子端部上。这个方法克服了一些端部形成方法的限制。管接头的形状不受限于端部形成的可能性，在管接头上几乎可加工出任何形状。可以选择各种金属和合金，使它们具有不同和更符合要求的机械性能，从而能抵抗软管的夹紧力。这种方法的一种限制是，在焊接过程中，管接头会被退火，因此会损失一些所需要的机械性能。另一个限制是这些管接头必须采用可与管子焊接的材料制成。这常常意味着，管接头用类似于管子的合金制成(如铝合金管接头用于铝合金管，铜合金管接头用于铜合金管)。
产生这种连接的第二个可替换的方法是采用一个插件，该插件位于管端形成的径向扩大的套筒的径向内部。管和插件可用不同的合金制成。一个柔性软管固定在该套筒内并支撑在该插件上。在一次夹紧操作中，插件和软管两者均可被固定到金属管上。这种用一个插件来支撑柔性软管的方法在授予Dougherty等的美国专利No.5417461中已有描述，该专利转让给本发明的受让人，该专利的主题结合到本申请中，以供参考。本发明是对公开在美国专利No.5417461的组装连接方法和连接件的改进。
图1是本发明软管连接件的剖视图，它示出其整个组装状态；图2是本发明软管连接件的分解图，示出在夹紧操作以前每个将要组装的元件；图3是本发明软管连接件的第一替换实施例的剖视图；图4是本发明软管连接件的第二替换实施例的剖视图；图5是本发明软管连接件的第三替换实施例的剖视图；图6是本发明软管连接件的第四替换实施例的剖视图；图7是本发明软管连接件的第五替换实施例的剖视图；具体实施方式
现参见图1，它示出本发明连接件的完全组装状态。连接件10在如下面详细描述的那样组装后，形成了一个具有许多传输用途的防漏接头，当然该连接件特别适用于在车用空调系统中。该软管连接件10包括一个管12、一个插件14、一个O形圈16、一个箍18和一个柔性软管20。
管12具有形成在其一端的径向扩大的圆筒形壳22，倾斜部分24将未扩大部分26和径向扩大的圆筒形壳22连在一起。管12具有内部限定的台阶形轴向孔28，该管12的轴向孔28形成流体道路的一端。流体可以处于液态或蒸汽状态，适于制成管的金属是如3000系列铝的铝合金。
插件14具有安装环部分30、筒状部分32和环状台肩34，该台肩34形成安装环部分30和筒状部分32的接头。插件14具有内部限定的轴向孔36，该孔形成一部分流体通路，该通路连接管12的流体通路和柔性软管20的流体通路。安装环部分30的外径略大于壳22的内径，从而使该安装环部分30紧配合在壳22内，安装环部分30的轴向长度约等于壳22的轴向长度。安装环部分30的外表面限定了一个用于保持O形圈16的环形槽38。插件14的筒状部分32是圆筒形的并从安装环部分30上伸出。圆筒形筒状部分32的顶部40进行了斜削以使该顶部40在组装时起到软管20的定位导向作用。为了使该软管连接件起到适当的作用，插件14应足够强，使它能在夹紧操作中能经受径向夹紧力。这个技术条件部分是由足够的壁厚来满足的，还可通过选择材料来满足。适于制成插件14的金属包括、但不仅限于高强度铝和高强度铜。
箍18具有圆筒形法兰42和从法兰42的一个端面伸出的套筒44。法兰42具有内部限定的台阶形的孔46。孔46包括大直径圆筒部分48，小直径圆筒部分50和倾斜部分52，该倾斜部分52将小直径圆筒部分50连到大直径圆筒部分48上。孔46的大直径圆筒部分48的轴向长度约等于壳22的轴向长度。孔46的倾斜部分52的轴向长度约等于管12的倾斜部分24的轴向长度。同样，孔46的大直径圆筒部分48的直径稍大于壳体22的外径。孔46倾斜部分52的构形类似于管12倾斜部分24的外表面构形。孔46的小直径圆筒部分50的直径稍大于管12的未扩大的管状部分26的外径。制造箍18的合适的金属包括、但不仅限于黄铜、铝合金和钢。正如图1所示，套筒14径向离开筒状部分32的外表面，柔性软管20占据套筒44和筒状部分32之间的空间。
插件14和箍18可以用不同的金属制成，如插件用钢制成，箍用黄铜制成。另外，插件14和箍18可用相同的金属制成，如插件用高强度钢和箍用钢制成。
在壳22、插件14和箍18制成之后，在组装时的组装步骤包括下列顺序的步骤(a)将O形圈16放在插件14的安装环部分30上，(b)将插件14的筒状部分32插入柔性软管20的一端，(c)用压配合将插件14的安装环部分30插入管12的壳22中，(d)将管12的未扩大的管状部分26插入穿过法兰孔46，一直到管12的倾斜部分24座落在法兰孔46的倾斜部分52上，其中壳22和安装环部分30定位在法兰42的径向内部，筒状部分32径向定位在套筒44内，和(e)以一种方式夹紧套筒44，以产品与软管22贴合的径向向内的棱54。
在完全组装状态，通过使插件14贴靠管12倾斜部分24的内侧表面来防止插件14相对于管12的轴向向内移动(如箭头A所示)；通过使管12倾斜部分24的外表面贴靠孔46的倾斜部分52来防止管12相对于箍18的轴向向内移动；通过使套筒44的棱54与软管20贴合来防止软管20相对于箍18的轴向向内移动和轴向向外移动(如箭头B所示)。
另外，采用与上面所述相同的零件，软管20可在插件14和管12已插入箍18后进行安装。这种组装软管连接件10的替换方法的步骤包括下列顺序的步骤(a)将O形圈16放在插件14的安装环部分30上，(b)以紧配合方式将插件14的安装环部分30插入管12的壳22内，(c)将管12的未扩大部分26插入穿过法兰孔46，一直到管12的倾斜部分24座落在法兰孔46的倾斜部分52中，其中壳22和安装环部分30径向定位在法兰42内，筒状部分32径向定位在套筒44内，(d)将柔性软管20放置在套筒44和插件14的筒状部分32之间，和(e)以一种方式夹紧套筒44，以产生啮合软管22的径向向内的棱54。
图3示出本发明软管连接件110的第一替换实施例。该第一替换实施例的软管连接件110类似于第一实施例的软管连接件10，不同之处在于壳122的端部包括一个加粗部分160。该加粗部分160的终端部162径向向内超出安装环部分130，限定安装环部分130和筒状部分132的接头的台肩134与加粗部分132呈贴靠关系，以此防止插件14相对于管12的轴向向外移动。该软管连接件110的箍118还包括一个径向扩大部分164，该部分位于大直径圆筒部分148的轴向外部，用以接纳加粗部分160。
图4示出本发明软管连接件210的第二替换实施例。该第二替换实施例的软管连接件类似于第一实施例的软管连接件10，不同之处在于插件214通过螺纹拧入箍218，从而防止插件214相对于箍218的轴向移动。
图5示出本发明的软管连接件310的第三替换实施例。该第三替换实施例的软管连接件310类似于第一实施例的软管连接件10，不同之处在于管边缘366从壳322径向向内延伸。该管边缘366围绕着插件314的台肩334，从而防止插件314相对于管312的轴向向外的移动。一个法兰边缘368从法兰342轴向向外和径向向内延伸。该法兰边缘368围绕着管边缘366，防止管312相对于箍318的轴向向外移动。
图6示出本发明软管连接件410的第四替换实施例。该第四替换实施例的软管连接件410类似于第一实施例的软管连接件10，一个不同之处是在插件414具有倾斜的台肩470而不是环形台肩，该台肩将安装环部分430连到筒状部分432上。壳422的端部围绕着倾斜的台肩470，防止插件414相对于管412的轴向向外移动。法兰442包括一个凸头472，它做成径向向内凹进，以围绕壳422。该凹进的凸头472防止管412相对于箍418的轴向向外移动。该第四替换实施例的软管连接件410与第一实施例的软管连接件的另一不同之处是采用了衬圈或复合材料的薄带474，而不是O形圈来作为密封件。这种复合材料的薄带474公开在授予Thrift等的美国专利No.6688653中，该专利已转让给本发明的受让人，这里提出以供参考。组装该第四替换实施例的软管连接件410的步骤包括下列顺序的步骤(a)将复合材料第474绕插件414的安装环部分430缠绕，或将衬圈放置成围绕插件414的安装环部分430，(b)将插件414的安装环部分430插入管412的壳422中，(c)将管412的未扩大的管状部分426插入穿过法兰孔446，直到管412的倾斜部分424座落在法兰孔446的倾斜部分中时为止，其中壳422和安装环部分430位于法兰422的径向内部，筒状部分432位于套筒444的径向内部，(d)在法兰442的凸头472上加上一个足够的轴向向内的力，使凸头472径向向内变形，同时使壳422的端部径向向内弯曲，以包围住插件414的倾斜的凸肩470，(e)将柔性软管(未示出)放置在套管444和插件414的筒状部分432之间，和(f)以一种方式夹紧套筒444，从而产生两个与软管啮合的径向向内的棱。
图7表示本发明软管连接件510的第五替换实施例。该第五替换实施例的软管连接件510类似于第一实施例的软管连接件10，其中一个不同之处是该连接件510可使管512从与套筒544相对的一端来插入法兰孔546。插件514具有将安装环530连到筒状部分532上的倾斜的台肩570。壳522的端部围绕着该倾斜的台肩570，以防止插件514相对于管512的轴向向外的移动。该法兰包括位于套筒544相对端上的凸头576，该凸头576径向向内弯曲以围绕管512的倾斜部分524。向内弯曲的凸头576防止管512相对于箍518的轴向向内移动。该第五替换实施例的软管连接件510和第一实施例的软管连接件10的另一不同之处是采用了两个O形圈516来密封安装环部分530和壳522。该第五替换实施例的软管连接件510的组装步骤包括下列顺序的步骤(a)将两个O形圈放置在插件514的安装环部分530上，(b)将插件514的安装环部分530插入管512的壳522中，(c)径向向内地夹紧壳522的端部，直到壳522的端部围绕插件514的倾斜的台肩570时为止，(d)将插件514的筒状部分532插入穿过法兰孔546，直到壳522的端部座落在法兰孔546的倾斜的表面576上时为止，其中壳522和安装环部分530位于法兰532均径向内部，筒状部分532位于套筒544的径向内部，(e)在法兰542的凸头576上加上足够的轴向向内的力，使凸头576径向向内变形，围绕住管512的倾斜部分524，(f)将柔性软管(未示出)放置在套筒544和插件514的筒状部分532之间，和
(g)以一种方式夹紧套筒544，以产生与软管啮合的两个径向向内的棱。
上面已参照所示的实施例描述了本发明的各种特征。然而应该看到，在不超出下列权利要求指出的本发明的精神和范围的情况下，仍可进行各种修改。
权利要求
1.一种软管连接件，包括一个具有径向扩大的圆筒形壳的金属管，一个具有安装环部分和筒状部分的插件，上述安装环部分位于圆筒形壳的径向内部，一个具有法兰和套筒的箍，和一个固定在套筒内并支撑在筒状部分上的柔性软管。
2.如权利要求1的软管连接件，其中上述安装环限定了一个环形槽。
3.如权利要求2的软管连接件，还包括位于该环形槽内的O形圈。
4.如权利要求1的软管连接件，其中上述套筒限定了一个径向向内延伸的棱。
5.如权利要求1的软管连接件，其中上述管的内表面限定了用于防止上述插件在一个轴向上相对于管移动的倾斜的表面。
6.如权利要求5的软管连接件，其中上述壳的端部径向向内延伸，以防止上述插件在另一个轴向上相对于管的移动。
7.如权利要求1的软管连接件，其中安装环的一部分具有带螺纹的外表面。
8.如权利要求1的软管连接件，其中插件和箍由不同的金属制成。
9.如权利要求8的软管连接件，其中插件由钢制成，和箍由黄铜制成。
10.如权利要求1的软管连接件，其中插件和箍由相同的金属制成。
11.如权利要求10的软管连接件，其中插件和箍由钢制成。
12.如权利要求10的软管连接件，其中插件和箍由铝合金制成。
13.一种制造管与软管的连接件的方法，包括下列步骤a)提供一个具有安装环部分和筒状部分的插件，b)提供一个柔性软管，c)将插件的筒状部分插入柔性软管的一端，d)提供一个具有径向扩大的圆筒形壳的金属管，e)将上述安装环部分插入上述壳，f)提供一个具有法兰和套筒的箍，上述法兰具有一个轴向延伸的通孔，g)将上述管穿过上述法兰的孔，直到上述壳和上述安装环部分位于上述法兰的径向内部和上述筒状部分位于上述套筒的径向内部时为止，和h)径向向内地夹紧上述套筒。
14.如权利要求13的方法，其中上述安装环部分限定了一个环状槽，上述方法还包括提供一个密封件并将上述密封件放置在上述安装环部分的环形槽内的步骤。
15.一种制造一管与软管的连接件的方法，包括下列步骤a)提供一个具有径向扩大的圆筒形壳的金属管，b)提供一个具有安装环部分和筒状部分的插件，c)将上述安装环部分插入上述壳，d)提供一个具有法兰和套筒的箍，上述法兰具有轴向延伸的通孔，e)将上述管插入穿过上述法兰的孔，直到上述壳和上述安装环部分位于上述法兰的径向内部和上述筒状部分位于上述套筒的径向内部，f)提供一个柔性软管，g)将上述柔性软管的一端放置在上述套筒和上述筒状部分之间，h)径向向内地夹紧上述套筒。
16.如权利要求15的方法，其中上述安装环部分限定了一个环状槽，上述方法还包括提供一个密封件和将上述密封件放置在上述安装环部分的环状槽内的步骤。
17.如权利要求16的方法，其中上述法兰具有一个围绕上述轴向孔的一个开口的凸头，上述方法还包括在凸头上加上一个轴向向内的力使凸头径向向内变形的步骤。
18.一种制造管与软管的连接件的方法，包括下列步骤a)提供一个具有径向扩大的圆筒形壳的金属管，b)提供一个具有安装环部分和筒状部分的插件，c)将上述安装环部分插入上述壳；d)提供一个具有法兰和套筒的箍，上述法兰具有一轴向延伸的通孔，e)将上述管从与套筒相对的一端插入穿过上述法兰孔，直到上述壳和上述安装环部分位于上述法兰的径向内部和上述筒状部分位于上述套筒的径向内部时为止，f)提供一个柔性软管，g)将上述柔性软管的一端放置在上述套筒和上述筒状部分之间，和h)径向向内地夹紧上述套筒。
19.如权利要求17的方法，其中上述安装环部分限定了一个环形槽，上述方法还包括提供一个密封件和将上述密封件放置在上述安装环部分的环形槽内的步骤。
20.如权利要求19的方法，其中上述法兰具有一个围绕上述轴向孔的一个开口的凸头，上述方法还包括将一个轴向向内的力加在该凸头上、使该凸头径向向内变形的步骤。
全文摘要
一种软管连接件包括一个金属管、一个插件、一个箍和一个柔性软管。该金属管具有径向扩大的圆筒形壳，插件具有安装环部分和筒状部分。该安装环部分位于圆柱形壳的径向内部，箍具有法兰和套筒，柔性软管固定在套筒内并支撑在筒状部分上。
文档编号F16L33/20GK1704638SQ20051007551
公开日2005年12月7日 申请日期2005年6月2日 优先权日2004年6月2日
发明者R·布劳克米勒, J·尼尔森, C·思里夫特 申请人:Ti集团车辆系统有限责任公司