具有一体式密封的管配件的制作方法
【专利摘要】一种具有一体式密封的管配件，具有限定球形表面的端部结构，以便以流体密封关系密封抵靠接收器。管和端部结构可由钢或不锈钢制成。球形表面包括一体式密封表面限定层，该一体式密封表面限定层包括联结至球形表面的材料，该材料具有比端部结构的材料的硬度低的硬度，并可包括铜、铜镍合金、铜合金、镍或锰。在可替代形式中，材料通过各种工艺被沉积在端部结构的球形密封表面上，包括通过加热沉积、使用湿润效果沉积、电沉积、蒸发沉积或者任何其它合适的沉积工艺。
【专利说明】具有一体式密封的管配件
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于将管连接至特别适于汽车燃料喷射系统的流体系统部件的管配件。进一步涉及这样一种配件，该配件具有限定所连接的管和关联的系统部件之间的界面的密封表面。
【背景技术】
[0002]现代汽车燃料系统包括将液体燃料输送至发动机舱内的发动机喷射器的燃料部件。这些系统处于高压下，包括燃料轨(fuel rail)或歧管并连接金属管状燃料管路。在这些管路和关联的部件之间的联接包括提供流体密封连接的配件，该流体密封连接承受严酷的操作环境，即恒定的振动，高的内部压力和高温。
[0003]管系统(tubing)通常为对输送的燃料有抵抗力的高等级不锈钢。管系统通常被弯曲成特定的形状以在各联接部之间延伸，在联接部，管系统通过带螺纹的配件连接至关联的接收器。
[0004]典型地，该连接包括紧固到系统部件的接收器或主体，接收器或主体限定管的成形端部所压靠的环形座。带螺纹的螺母环绕管且与接收器主体接合。管包括被成形为以流体密封关系邻接座表面的放大的端部结构构造。带螺纹的螺母驱使该端部构造与座的密封接合。
[0005]因为通常为不锈钢的管材料的硬度和与发动机操作关联的振动，一些配件包括位于管的端部和接收器的座之间的独立的密封元件。这种密封元件可由具有低摩擦特性的材料制成，诸如在极端振动条件下具有耐久性的铜合金。其也为不受燃料系统中的燃料影响的材料。
[0006]在一些情况下，独立的密封元件通过机械变形被固定至管端部结构。但是，这是一个独立的处理步骤，其增加了复杂性和制造成本。
[0007]独立的密封元件的存在使系统部件的制造以及组装过程变得复杂。通常，管系统和其它系统部件由不同的供应商提供。独立的密封元件的存在必须在最后的组装阶段被监测和确定，以证实可靠性和系统整体性。
【发明内容】
[0008]本公开的连接构造包括端部结构，该端部结构具有由相对软的或有延展性的材料构成的一体式密封表面限定层，以确保与接收器的硬金属座表面的流体密封接合。其也确保组合的整体性，以满足在最后组装时的质量保证问题。
[0009]本公开的配件的管部件包括端部结构，该端部结构限定被布置为以流体密封关系接合至关联的接收器的球形表面。该端部结构包括由具有比端部结构的材料的硬度低的硬度的不同材料构成的一体式密封表面限定层。合适的材料包括铜、铜合金、铜镍合金、镍和锰。密封表面限定层通过合适的沉积工艺被联结至端部结构表面。也就是，密封表面限定层通过液相沉积、铜焊(brazing)或者其它工艺被沉积在管端部结构的球形端部结构表面上。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为管和流体系统、特别是发动机燃料喷射系统的部件的平面图。
[0011]图2是图1的管的端部结构的侧剖视图，例示已知的密封元件。
[0012]图3是图1的管的端部结构的侧剖视图，例示本公开的原理。
【具体实施方式】
[0013]现在转向附图，图1例示用于在流体系统、特别是发动机燃料喷射系统中使用的管100。管100被布置为在诸如燃料轨或歧管200的系统部件之间传送受压燃料。部件包括焊接至部件200并环绕通向部件内部的入口的突起或接收器202。如图2中所见，接收器202具有大致环形形状，具有在其外表面上的螺纹204和限定流体通路的中心孔206。接收器202的自由端限定面向接收器的外部的环锥形座表面208。
[0014]配件被布置为以流体密封关系将管100的端部附接到接收器200的锥形座表面208。配件102包括管100的端部103上的放大端部结构104和松脱地保持在管上并环绕管端部103和端部结构104的附接螺母300。端部结构104可通过放大管的端部而被制造，如在诸如燃料输送管路和制动装置管路或者HVAC管路之类的管中常见的那样。但是，对于诸如在此例示的形成发动机燃料喷射系统的一部分的某些高强度管，端部结构104为通过铜焊、焊接或者其它合适的工艺附接至管100的端部103的独立的环形元件。
[0015]所例示的端部结构104包括中心孔108，其接收管100的端部103且如之前描述的那样以流体密封关系接收端部103。
[0016]端部结构104的远端限定球形表面110，以如将解释的那样与附接螺母300协作。环形端部结构104的近端限定球形表面112，以与接收器202的锥形座表面208共同合作来形成流体密封接合。
[0017]附接螺母300具有六角形外表面且为大致环形的。附接螺母300环绕管100的端部103。附接螺母300包括在端部结构104处环绕管100的端部103的开口端。附接螺母300包括内螺纹301，内螺纹301与接收器200上的螺纹204配合以将螺母300连接至接收器 202。
[0018]附接螺母300包括具有向内的环形凸缘302的远端，向内的环形凸缘302具有松脱地环绕管100的中心孔304。因此附接螺母300能相对于管100旋转并轴向平移。内球形表面306与端部结构104的球形表面110共同合作，以在将管100连接至部件200的接收部202时驱使端部结构104朝向接收器100的锥形座表面208。
[0019]管100由承受发动机舱内的操作环境的材料制成。通常这种管由高强度钢或不锈钢形成。管的每个端部均包括配件104，以将管100连接至系统部件200。
[0020]图2例示目前在燃料喷射系统应用中使用的已知的连接布置。独立的密封元件400被附接至环形端部结构104的近端，并通过机械变形被保持就位。独立的密封元件400为被成形为与端部结构104的近端处的球形表面112的形状一致的薄环形构件。独立的密封元件400通过机械变形被保持就位，然而其可以通过任何合适的方式被附接。
[0021]密封元件400由铜或铜合金制成，并且在将附接螺母300连接至接收器202的螺纹204时被压紧在端部结构104的球形表面112与接收器202的锥形座表面208之间。在进行附接螺母300的这种连接时，密封元件400被压紧在不锈钢端部结构104的球形表面112与也由不锈钢制成的接收器200的锥形座表面208之间。这提供必要的延展性以确保流体密封接合。
[0022]参见图3，例示根据本公开制造的配件。其包括管100，管100如已知构造中的那样被构造用于固定至图2中例示的接收器200。配件包括如所述的并结合图2的描述构造的端部结构104和附接螺母300。配件以相同的方式用于以流体密封关系将管100紧固至接收器200。但是，这里没有使用独立的密封元件。而是，由不同材料构成的密封表面限定层500被整体地提供在端部结构104的球形表面112上。也就是，密封表面限定层500包括通过沉积、铜焊或其它沉积方法，包括但不限于使用沉积材料的湿润效果，而直接联结至球形表面112的相对软的有延展性的材料，诸如铜、铜镍合金、铜合金、镍、锰或者其它合适的材料。
[0023]密封表面限定层500可由具有比端部结构104的球形表面112和接收器202的锥形座208的硬度低的硬度的任何合适的材料制成。合适的材料包括铜、铜合金、铜镍合金、镍或猛。密封表面限定层500可以以从0.05mm至约0.75mm的厚度被制造在球形表面112上。优选地，密封表面限定层的材料以其延展特性而闻名。
[0024]因为密封表面限定层500与端部结构成一体，所以其在将管子组件运输至OEM制造商的过程中不会脱落。密封表面限定层能用于在球形表面112和接收器的锥形座表面208之间提供相对软的金属密封，以适应操作环境的条件。因此，流体密封连接的整体性被确保。当然，设想到密封表面限定层500可应用在端部结构104上或者与通过管端部的变形制造的端部结构(展开的管端部)一起应用。
[0025]前述内容的变型或更改在本发明的范围内。应该理解，在此公开和限定的发明延伸到两个或更多个所提到或从说明书和/或附图中显而易见的单独的特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的各可替代方面。权利要求将被解释为包括在现有技术允许的范围内的可替代实施例。
【权利要求】
1.一种管，具有限定球形表面的放大的端部结构，整体形成在所述球形表面上的密封表面限定层包括与所述端部结构材料的材料不同的材料。
2.如权利要求1所述的管，其中所述密封表面限定层的所述材料具有比所述端部结构的材料的硬度低的硬度。
3.如权利要求2所述的管，其中所述端部结构包括独立的元件，该独立的元件以流体密封关系附接至所述管的端部。
4.如权利要求2所述的管，其中所述端部结构由高强度不锈钢制成。
5.如权利要求2所述的管，其中所述密封表面限定层被联结至所述端部结构的所述球形表面。
6.如权利要求5所述的管，其中所述密封表面限定层由从铜、铜合金、铜镍合金、镍或锰组成的组中选择的材料制成。
7.如权利要求6所述的管，其中所述密封表面限定层通过沉积而被沉积在所述球形表面上。
8.如权利要求1所述的管，其中所述管进一步包括附接件，该附接件包括开口端和内螺纹以便连接至接收器，所述附接螺母包括将所述螺母松脱地连接至所述管的向内的凸缘，所述端部结构具有远端，该远端具有与具有所述密封表面限定层的所述球形表面隔开的球形表面，所述螺母具有在接合所述端部结构的所述远端上的所述球形表面的内球形表面。
9.如权利要求8所述的管，其中所述密封表面限定层的所述材料具有比所述端部结构的材料的硬度低的硬度。
10.如权利要求9所述的管，其中所述端部结构包括独立的元件，该独立的元件以流体密封关系附接至所述管的端部。
11.如权利要求9所述的管，其中所述端部结构由高强度不锈钢制成。
12.如权利要求9所述的管，其中所述密封表面限定层被联结至所述端部结构的所述球形表面。
13.如权利要求12所述的管，其中所述密封表面限定层由从铜、铜合金、铜镍合金、镍或锰组成的组中选择的材料制成。
14.一种形成管的方法，该管具有用于密封抵靠关联的接收器的表面的端部结构，所述方法包括: 在所述端部结构上形成球形表面； 通过在所述球形表面上沉积与所述端部结构的材料不同的材料而形成密封表面限定层。
15.如权利要求9所述的形成管的方法，包括由具有比限定所述端部结构的材料的硬度低的硬度的材料形成所述密封表面限定层。
16.如权利要求15所述的形成管的方法，包括将所述密封表面限定层联结至所述端部结构的所述球形表面。
17.如权利要求16所述的形成管的方法，包括由从铜、铜合金、铜镍合金、镍或锰组成的组中选择的材料形成所述密封表面限定层。
18.如权利要求17所述的形成管的方法，包括通过将所述密封表面限定层联结至所述球形表面中而形成所述密封表面限定层。
【文档编号】F16L17/00GK104180098SQ201410222031
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2013年5月23日
【发明者】阿拉斯泰尔·迪恩, 乌韦·菲德勒 申请人:Ti集团机车系统公司