专利名称：抗拉插塞连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于流体管道的连接装置。
背景技术：
例如在汽车技术中，使用用于流体管道的连接和耦接装置，所述装置可以简单地安装并且在安装之后牢固地保持。
文件EP 0 845 093 B1公开了一种具有一连接体的插塞连接器(Steckkupplung)，该连接体具有一用于连接套管的插入孔。在该插入孔中放置有锁定装置和一密封环。所述插入式连接套管具有一圆柱形外表面，该圆柱形外表面与密封装置配合。此外，所述密封装置设置有一环形肋，该环形肋与所述锁定装置配合。一释开套筒使锁定环张开，以便在必要时可将连接套管从连接体中拔出。
该连接体在其与连接套管相对的一侧具有外螺纹，该外螺纹允许与其它连接管路或待连接的装置连接。
发明内容
本发明的目的是改进这种连接装置。
该目的通过如权利要求1的连接装置来实现。
本发明的连接装置包括一连接套筒，该连接套筒可制成单独的部件例如车削件、成型件、压注(铸)件等。然后，该连接套筒以合适的方式与另一连接管路连接。但是，连接套筒也可以一体成型在管路的端部。为此，所述端部可以例如在顶镦操作和/或滚轧操作中扩口并设置有一向内的凸缘。不管制造方式如何，此凸缘都限定一具有一抵靠表面的环形台肩，该抵靠表面面向远离接纳孔的方向。连接套筒配属有一连接插头，该连接插头可设计成单独的部件，或可在一管端上成型。连接插头基本上由一圆柱形管段形成，该管段在距其自由端一定距离处设置有一径向突起。该径向突起可以是焊接在其上的环、经镦粗的凸缘或任何形成在管子端部的卷边。
由于连接套筒和连接插头的形状简单，所以这两个部件都可以用最简单的方式制造。优选地，通过成型工艺来制造。但是，也可以考虑用其它方法制造所要求的外部形状或内部形状，例如将预先成型的元件熔焊、钎焊或焊接在其上。
为了将连接插头沿轴向固定在连接套筒中，采用一具有通孔的连接壳体，连接插头可通过该通孔插入。连接壳体沿轴向牢固地锁定在连接套筒上。为此，采用一止动件(棘爪件Rastmittel)，该止动件在组装好连接后优选将连接壳体与连接套筒不可拆地连接在一起。接着，连接插头通过一锁扣装置例如借助于卡合与连接壳体连接。由此，连接装置可以特别简单地安装。只需要首先将连接壳体卡合到连接套筒上，然后，将连接插头穿过连接壳体插入连接套筒的接纳孔中并锁合在连接壳体中。由此，形成所期望的流体连接。
在一优选实施例中，所述止动件包括至少一个优选是多个的止动爪，这些止动爪从连接壳体的端侧延伸出。这些止动爪在后面与形成在连接套筒上的台肩接合，并保持在所述台肩的抵靠表面上。同时，所述至少一个止动爪在连接装置的组装状态抵靠在连接插头的外周表面上，该连接插头的外周表面与连接套筒的台肩限定一间隙。沿径向测量，所述至少一个止动爪的端部比所形成的间隙厚。只要连接插头位于连接套筒的接纳孔中，则连接壳体将与连接套筒不可拆地连接。因此，连接插头形成一用于将连接壳体与连接套筒连接在一起的止动件的锁定装置。
连接壳体优选由塑料制成。该连接壳体优选是以简单而经济有效的方式制造的整件式注塑件。止动爪优选与连接壳体成一体。止动爪具有一与塑料的材料性能相当的最小弹性，因此可沿径向向内弹动，以便与连接套筒的台肩卡锁在一起。
在松弛状态，这些止动爪优选沿轴向延伸。因此，连接壳体可与连接套筒卡合在一起，并在连接插头插入之前就已经相当可靠地靠放在连接插头上。但是，也可以如此形成止动爪，即它们在其原始位置略向连接壳体的通孔的中心轴线倾斜。于是，止动爪只能通过连接插头的插入来张开并锁定在连接套筒的台肩上。如果要求连接装置拆卸简单，那么优选该实施例。
此外，还可以使优选形成为环形台肩的台肩具有一平的抵靠表面，该抵靠表面与连接壳体的通孔的中心轴线成直角地取向。于是，止动爪特别可靠地保持。为此，止动爪也可以做成略带锥形，其中，锥角向外张开。在此情况下，相应地成型的止动爪特别可靠地保持在抵靠表面上。
也可以考虑将台肩的抵靠表面做成锥形，其中，此锥形的锥角从连接套筒的接纳孔的口向外张开。这类做成倾斜的台肩使得在从连接壳体中取出连接插头时可以从连接套筒中拔出连接壳体，以使止动爪能自由地向内弹动。但是，在组装状态，连接插头锁住止动爪，使得止动爪保持在台肩上。于是连接壳体不再可能从连接套筒中拔出。
用于将连接插头紧固在连接壳体中的锁扣装置优选为一卡环(Schnappring)，该卡环布置在一形成在通孔中的环形槽中。该卡环可以与形成在连接插头上的一凸缘或一向外突出的肋配合，该肋沿轴向抵靠在卡环上。
为此，卡环优选在其外侧具有一插入斜面，在其内侧具有一平直的抵靠台肩。由此使得不可能通过外力将连接插头从连接壳体中拔出。但是，卡环也可以例如通过一松开工具扩张，以便能将连接插头从连接壳体中拔出，因而能打开连接装置。
优选地，在连接套筒中布置一在连接套筒与连接插头之间作用的密封元件。因此，连接壳体仅具有保持功能。因此，在制造连接壳体时就允许有规定宽的公差。为了获得所要求的密封性，所必需的精度限于连接套筒和连接插头。
下面对本发明的有利的实施例的其它细节进行了说明。并且结合
了本发明的实施例。图中图1示出本发明的连接装置处于组装状态的透视图；图2示出图1的连接装置在插入连接插头之前的纵向剖视图；图3示出图1的连接装置在插入连接插头期间的纵向剖视图；图4示出图1的连接装置处于组装状态的纵向剖视图；图5示出按照本发明的连接装置的变型实施例在连接插头插入连接套筒之前的纵向剖视图；图6示出图5的连接装置在连接插头插入连接套筒期间的纵向剖视图；图7示出图5和6的连接装置处于组装状态的纵向剖视图；图8示出图1的连接装置的另一变型实施例在连接插头插入连接套筒之前的纵向剖视图；图9示出图8的连接装置在连接插头插入连接套筒期间的纵向剖视图；图10示出图8的连接装置处于组装状态的纵向剖视图；图11示出图1的连接装置的另一变型实施例在连接插头插入连接套筒之前的纵向剖视图；图12示出图1的连接装置在连接插头插入连接套筒期间的纵向剖视图；图13示出图1的连接装置处于组装状态的纵向剖视图；图14示出的图1的连接装置的另一变型实施例在连接插头插入连接套筒之前的纵向剖视图；图15示出图14的连接装置在连接插头插入连接套筒期间的纵向剖视图；图16示出图14和15的连接装置处于组装状态的纵向剖视图。
具体实施例方式
图1整体示出用作两个输送流体的管道2、3之间的连接的连接装置1。这些管道可例如是由合适的金属如铝、钢、铜等或塑料制成的管子。该流体连接特别适合于高压应用场合。它可以承受高达130bar和更高的管路压力。因此，连接装置1适合于吸收由此产生的轴向力，而不会导致连接意外松开。在图1中示出的管道2的端部形成有一连接套筒4，而管道3的端部则形成有一连接插头5。为了锁住连接套筒4和连接插头5设置有一连接壳体6。该连接壳体例如并优选为一注塑件。
图2至4较详细地示出连接装置1的结构。连接套筒4例如在管道2的端部成型，其中首先将所述端部恰当地扩大，以形成一圆柱形段7，该圆柱形段的内径大于连接插头5的圆柱形段8的外径。
连接套筒4的扩大的段7以及位于其上游的同样扩大的段限定一用于连接插头5的接纳孔9。接纳孔9与被管道2包围的流体通道10连通。
此外，扩大的圆柱形段7具有一向内弯曲的边缘11。该边缘的端侧面向流体通道10并形成一台肩12。该台肩12具有一环形抵靠表面，该抵靠表面在本实施例中是平的。此时，所述抵靠表面可以与接纳孔9同心设置并相对于接纳孔的中心轴线13成直角地取向。在台肩12上连接有一环形圆柱形表面14，该圆柱形表面的直径略大于连接插头5的圆柱形段8的外径，但是明显小于另一圆柱形段7的内径。该圆柱形段7接纳有一密封元件15，该密封元件例如为一O形圈或其它合适的密封件。
连接壳体6借助至少一个优选是多个止动件或止动爪16、17、18保持在连接套筒4上。为此，这些止动爪沿轴向从连接壳体6的环形端面延伸并包围一通孔19，该通孔至少在止动爪16、17、18的区域内的内径仅仅略大于圆柱形段8的外径。在止动爪16、17、18的区域内，通孔19被一圆柱形壁限定。
所有止动爪16、17、18都具有相同构型。它们通过沿轴向延伸的槽21、22彼此分开。止动爪16、17、18由与连接壳体6相同的塑料制成并成为与壳体一体的组成部分。这些止动爪略有柔弹性，因而可以沿径向向内弹动。每个止动爪16、17、18在其靠外的自由端具有一头部23、24，这些头部在朝向台肩12的一侧设置有抵靠表面25、26。该抵靠表面与台肩12的相应的抵靠表面匹配。在其相反的一侧，头部23、24设有斜面27、28。头部23、24的径向厚度大于形成在表面14与圆柱形段8的外表面之间的间隙的径向宽度。由此，止动爪16、17、18与台肩12接合在一起，形成一用于将连接壳体6固定在连接套筒4上的止动装置。
此外，连接壳体6在外面基本为一圆柱形。通孔9设有一环形槽29，该环形槽具有成阶梯的直径。第一槽段具有较小的直径。邻接的第二槽段32具有较大的直径，而第三槽段33的直径位于第一槽段31和第二槽段32的直径之间。此外，所述通孔往前延伸，直至连接壳体6的端侧34，此时通孔的直径略大于圆柱形段8的直径。
环形槽29容纳有一设计成卡环的锁扣环35。该锁扣环基本为圆形并开有槽。该锁扣环在其朝向端侧34的一侧设有一插入斜面36。该锁扣环在其相反的一侧则基本为平的。在松弛状态，该锁扣环的内径优选与段8的外径同样大，或比其略大。在松弛状态，锁扣环35的直径最小。此时，该锁扣环抵靠在形成于槽段31、32之间的台肩上，并且不会进入槽段31中。但是，该锁扣环可以移动到槽段33中。
图3具体示出连接插头5。该连接插头包围一流体通道37，该连接插头例如形成为管子相应成型的端部。但是，该连接插头也可以形成为单独的部件，并在事后通过钎焊、粘接或其它合适的接合技术与一管路例如与一金属管子或一塑料管道连接。连接插头5在其自由端设置有一成锥形缩小的前端段38。该前端段有利于连接插头5插入连接套筒4中。连接插头5在距外锥形前端段38一特定距离处设置有一与锁扣环35配合的环形肋39，该环形肋形成为径向凸缘。环形肋39优选通过成型工艺(冷成型)形成，其中，连接插头5的圆柱形段8的壁形成一环形的、径向向外延伸的褶皱部。此褶皱部延伸超出圆柱形段8的外径，并且明显大于松弛的锁扣环35的内径。
上述连接装置1设置成如下操作如图2所示，在连接套筒4中放置一密封元件15，而连接壳体6与连接套筒4锁在一起。为此，止动爪16、17、18插入连接套筒4的接纳孔9中，直至止动爪16、17、18的头部23、24在台肩12后面卡住。现在，将连接插头5的段8(此处也称为延伸部分)插入连接壳体6的通孔19中，并穿过通孔19进入连接套筒4的接纳孔9中。此过程在图3中示出。此时，延伸部分或段8将止动爪16、17、18锁在形成于段8的外周表面与边缘的内周表面之间的间隙中。头部23、24卡在台肩12后面，因而防止连接壳体6从连接套筒4中拔出。
此外，段8沿径向挤压密封元件15，因而获得流体密封性。
在连接插头5进一步插入连接壳体6和连接套筒4中时，如图3所示，环形肋39抵靠在锁扣环35的插入斜面36上。在连接插头5进一步插入连接壳体6中时，锁扣环35将由此张开。当环形肋39已经穿过锁扣环35时，所述锁扣环往回弹至其原有的直径。现在，如图4所示，环形肋39将锁扣环35送入槽段33中。该槽段比槽段32窄，所以在槽段32中，锁扣环35可以事先张开。此时，槽段33的直径的尺寸设计得足够小，使得用小的移动间隙来保持锁扣环35，并且还防止所述锁扣环张开，而且按所要求的那样允许环形肋39向外穿过。由此，锁扣环35将连接插头5固定在连接壳体6中。一旦连接壳体本身借助止动爪16、17、18锁在连接套筒4上，连接插头5就不再能够从连接壳体6和连接套筒4中拔出。此外，锁扣环35使连接插头5对中。由此，形成可靠而持久的流体密封连接2、3。
如果想松开连接装置1，可通过例如形式为一释开套筒的松开工具插入图4中所示的环形间隙41来使锁扣环35往回移动至槽段32中，并使其保持在所述槽段中。接着，用力拉连接插头5，就可以使锁扣环35张开，由此，可以从连接套筒4和连接壳体中拔出连接插头5。由此还可松开止动爪16、17、18，因此在必要时还可从连接套筒4中取出连接壳体6。释开套筒还可如此形成，即当所述释开套筒插入在连接壳体6和连接插头5之间剩下的间隙中时，所述释开套筒本身就撑开锁扣环35，因而使得较容易从连接套筒4中拔出连接插头5。
图5至7示出连接装置1的一变型实施例，对于该实施例，采用同样的参考标记，前面的描述相应地适用。不过，与前面的描述不同的是，止动爪16、17、18在松弛状态并不是沿轴向延伸，而是如图5所示，与中心轴线13成一锐角。这就使得，只要连接插头5并未插入连接套筒4中，连接壳体6就较容易与连接套筒4分离。但是，如果如图6所示，连接插头向内移动，并且此后，如图7所示，还适当地锁在连接壳体6中，则止动爪16、17、18被沿径向向外推，因而被保持在台肩12后面。在此状态，不可能使连接套筒4和连接壳体6彼此分离。
图8至10示出连接装置1的另一实施例，对于该实施例，采用同样的参考标记，对图1至4给出的描述相应地适用。与前面的描述不同，仅有的附加特征是台肩12具有一锥形抵靠表面，其锥角从连接套筒4和流体通道10向外张开。止动爪16、18的头部23、24以及其余未示出的止动爪形成倒钩，这些倒钩即使在连接插头5已经从通孔19中拔出时，也能将连接壳体6保持在连接套筒4上。另外，如同图9和10所示，段8将连接壳体6锁在连接套筒4上，其中，段8保证止动爪16、17、18被保持在其沿径向向外的位置上。
图11至13示出另一实施例，对于该实施例，采用同样的参考标记，对图1至4给出的描述相应地适用。此外，台肩12具有一锥形的抵靠表面。被此锥形抵靠表面界定的锥角向内朝流体通道10张开。止动爪16、17、18的抵靠在台肩12上的相应抵靠表面也相应地倾斜。由此，只要连接插头5不穿过通孔19插入连接套筒4中，连接壳体6就可以从连接套筒4中拔出。但是，一旦段8穿过止动爪16、17、18的区域，如图12所示，止动爪固定在其径向向外的位置上。如图13所示，连接装置1按顺序组装后，沿轴向或沿径向施加作用力也不会松开该连接装置。只有在如同上面所述的那样，将锁扣环35送入槽段32中并在该处张开时，以及只有接着从连接壳体6中拔出连接插头5时，连接装置才松开。在连接套筒4和连接插头5之间，操作期间产生的轴向拉力或弯矩或由流体压力引起的力都不会导致该插塞连接松开。
图14至16示出连接装置1的另一种实施例，对于该实施例，特别是对图1至4给出的以及对图11至13给出的描述都适用。图14至16所示实施例的特殊性在于台肩12的构型。在前面所有实施例中，连接套筒4的包围接纳孔9的外边缘优选通过冷成型得到。采用向内卷边的边缘就可以如所要求的那样生产出定型很好的台肩。但是，这对连接套筒4的制造技术和材料性能提出一定的要求。图14至16的实施例在此处对连接套筒4的材料加工性和在成型期间的工艺控制提出较少的要求。台肩12通过合适的环形卷边43形成，该环形卷边如同所示的那样，具有一圆形的或优选是接近梯形的横截面。优选地，各止动爪16、17、18的抵靠表面26同样在形状和斜度上都与台肩12的朝向头部23、24的相应表面的形状和斜度相配。环形卷边43可如同所示的那样向外张开，或者也可以通过剧烈镦粗而闭合以使得所述环形卷边与肋39接近，但是，所述环形卷边是沿径向向内指向。连接套筒4可以终止于环形卷边43，或还可往前延伸一小段以作为管的延伸部分，以便额外地固定环形卷边43。
此实施例的优点在于，通过冷成型工艺例如顶镦工艺、滚轧工艺或组合的顶镦工艺/滚轧工艺中，容易加工出连接套筒4的形状。连接套筒4可在金属管的一管端形成，而不需要有附加的部分例如车削部分等与管子连接。连接插头5也同样。因此，连接套筒4和连接插头5通过成型于管道的开口端部优选为各自管道2、3的一体的组成部分。
按照本发明的连接装置1具有一连接套筒4、一连接壳体6和一连接插头5。连接套筒4和连接插头5如此简单地成型，即它们可以通过在管端部冷成型而形成。连接壳体6优选为一可以用注塑方法制造的简单塑料件。止动件12、16、17、18将连接壳体6锁定在连接套筒4上。连接插头5接着将止动件12、16、17、18固定在锁定位置上，以使得只要连接插头5插在连接套筒4中，连接壳体6就不能从连接套筒4中松开。锁扣环35接着将连接插头5锁定在连接壳体6中。锁扣环35可按需要如此布置和形成使得可以通过一松开工具将它移动至松开位置。
权利要求
1.连接装置(1)，特别是用于加压流体管道(2、3)的连接装置，该装置包括一连接套筒(4)，该连接套筒具有一连通到流体通道(10)的接纳孔(9)，在该接纳孔形成有一向内指向的台肩(12)；一连接插头(5)，该连接插头具有一管状的、包含流体通道(37)的延伸部分(8)，该延伸部分可插入接纳孔(9)中，并且，该延伸部分的外周表面与台肩(12)限定一间隙；一连接壳体(6)，该连接壳体具有一用于插入连接插头(5)的通孔(19)，并设置有一用于将连接插头(5)轴向锁定在连接壳体(6)中的锁扣装置(35)，该连接壳体在面向连接套筒(4)的端侧具有至少一个与连接套筒(4)配合的止动件(12、16、17、18)。
2.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，止动件(12、16、17、18)包括至少一个止动爪(16、17、18)，所述止动爪的自由端具有一止挡突起(23、24)，该止挡突起的径向厚度大于所述间隙的径向宽度。
3.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述连接壳体(6)由塑料制成。
4.如权利要求3所述的连接装置，其特征为，止动爪(16、17、18)与所述连接壳体(6)连接成一体。
5.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述连接壳体(6)具有多个止动爪(16、17、18)，这些止动爪从所述连接壳体(6)沿轴向延伸并绕所述通孔(19)分布。
6.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述止动爪(16、17、18)在松弛状态沿轴向延伸。
7.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述止动爪(16、17、18)在松弛状态朝所述通孔(19)的中心轴线(13)倾斜。
8.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述台肩(12)具有一相对于所述接纳孔(19)的中心轴线(13)成直角取向的抵靠表面(25、26)。
9.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述台肩(12)具有一相对于所述接纳孔(19)的中心轴线(13)成锐角取向的抵靠表面(25、26)。
10.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述台肩(12)为一环形台肩。
11.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述间隙为一环形间隙。
12.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述锁扣装置(35)为一卡环，该卡环与在所述连接插头(5)上形成的径向突起(39)配合。
13.如权利要求12所述的连接装置，其特征为，所述卡环与一在所述通孔(19)中形成的环形槽(29)相配。
14.如权利要求13所述的连接装置，其特征为，所述环形槽(29)具有一直径较大的槽段(32)和一沿轴向错开的、直径较小的槽段(33)。
15.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述卡环(35)的外侧具有一插入斜面(36)。
16.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述连接壳体(6)与所述连接插头(5)一起限定一用于插入释开套筒的间隙。
17.如权利要求1所述的连接装置，其特征为，所述连接套筒(4)具有一用于密封元件(15)的接纳空间。
全文摘要
本发明涉及一种连接装置(1)，该连接装置包括一连接套筒(4)、一连接壳体(6)和一连接插头(5)。连接套筒(4)和连接插头(5)如此简单地成型，即它们可以在管端部通过冷成型而形成。连接壳体(6)优选为一可以用注塑方法制造的简单塑料件。止动件(12、16、17、18)将连接壳体(6)固定在连接套筒(4)上。连接插头(5)接着将止动件(12、16、17、18)固定在锁定位置上，以使只要连接插头(5)插在连接套筒(4)中，连接壳体(6)就不能从连接套筒(4)中松开。接着用锁扣环(35)将连接插头(5)固定在连接壳体(6)中。锁扣环(35)可按需要如此布置和形成使得能够通过工具将它移动至松开位置。
文档编号F16L37/098GK101048613SQ200580037215
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月21日 优先权日2004年10月28日
发明者M·乌尔里希, D·布赫米勒, S·韦勒, H·乌尔里希 申请人:伊顿流体动力有限公司