流体连接器、流体连接器组件的制作方法

本发明涉及一种流体连接器、流体连接器组件。

背景技术：

随着电气装备中电气元件不断向高频、高密度、高集成化方向发展，装备的散热的问题越来越突出，液冷散热技术由于其高效散热的性能已成为解决此问题的首选方案。目前液冷散热技术现已广泛应用于航空、航天、电子、舰船、通讯、风电、电动汽车等多个领域。

流体连接器作为液冷系统中重要的组成部分，其主要功能是实现液冷管路、液冷冷板等流体通路之间的快速通断，从而方便装备调试和维护，特别是在装备需要多次拆装、多次调试的场合。现有的一种流体连接器如申请公布号cn106917926a的中国专利文件公开的一种流体连接器组件，包括公插头和母插头，公插头和母插头均为一种流体连接器。公插头包括公插头第一套筒、第二套筒以及第三套筒，第三套筒的内腔中沿其轴向滑动转配有第一阀芯，公插头第一套筒的侧壁上设有锁紧槽，母插头包括母插头第一套筒和母插头第二套筒，母插头第二套筒的外周上设有锁紧销轴，母插头第二套筒的内腔中设有与第二阀芯，公插头与母插头插合时，将母插头插装到公插头中，使母插上的销轴进入到公插头上的锁紧槽中，到位后旋转母插头使销轴进入到锁紧槽的轴向槽中锁紧，在插接的过程中公插头上的第三套筒推动第二阀芯向母插头第二套筒中移动，同时第二密封盘推动第一阀芯移动，最终使得公插头第三套筒的内腔与母插头第二套筒的内腔连通，实现公插头与母插头内流体的连通。

其中公插头第一套筒构成公插头与相应的管路结构连接的公插头尾部接头，母插头第一套筒构成母插头与相应的管路结构连接的母插头尾部接头，公插头尾部接头和母插头尾部接头的前端均通过螺纹接头与各自对应的壳体连接，其后端均设有用于与相应的管路结构连接的连接结构。这种公插头即插头与母插头插座对接连通后，公插头与母插头在锁紧后相对固定，而各自的尾部接头其对应的壳体也相对固定，使用过程中当对接位置两侧的管路结构发生相对运动时，尤其是发生相对扭转运动时，会使插头与插座的对接位置受扭转力，很容易造成插头与插座之间意外解锁。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种的流体连接器，以解决现有的流体连接器在对接位置两侧的管路结构发生相对运动时对接位置处会扭转力造成的流体连接器容易意外解锁的问题；同时，本发明还提供一种使用上述流体连接器的流体连接器组件。

为实现上述目的，本发明的流体连接器采用如下技术方案：

方案1：流体连接器，包括轴线沿前后方向延伸的连接器壳体以及设置在连接器壳体后端的尾部接头，所述尾部接头与所述连接器壳体转动密封配合，且尾部接头与连接器壳体之间设有用于对尾部接头轴向防脱限位的防脱限位结构。该流体连接器的尾部接头与连接器壳体转动密封配合，同时防脱限位结构防止尾部接头从连接器壳体上脱出，这样在该流体连接器与适配的流体连接器对接后，当对接位置两侧的管路结构发生相对运动时，尤其在相对扭转运动时，管路结构通过尾部接头相对于连接器壳体相对转动，避免了对接位置受扭转力，解决了因此造成的流体连接器容易意外解锁的问题。

方案2，在方案1的基础上进一步改进得到：所述尾部接头和连接器壳体中至少一个上设有环槽，所述防脱限位结构包括与所述环槽转动配合并与环槽的前后侧壁挡止限位的防脱限位件，结构简单。

方案3，在方案2的基础上进一步改进得到：所述尾部接头和连接器壳体径向相对的位置处均设有环槽，所述防脱限位件为卡装在两个环槽中的卡簧，结构简单，装配方便。

方案4，在方案3的基础上进一步改进得到：所述卡簧为螺旋卡簧，限位可靠。

方案5，在方案3的基础上进一步改进得到：所述连接器壳体的后端设有便于连接器壳体进入到卡簧的内孔中的、前小后大的引导结构，便于连接器壳体进入得到卡簧中。

方案6，在方案5的基础上进一步改进得到：所述连接器壳体的后端设有锥形头部，锥心头部形成所述引导结构，结构简单，加工方便。

方案7，在方案1~6中任意一项的基础上进一步改进得到：所述连接器壳体与尾部接头之间设有密封圈，所述密封圈与所述连接器壳体与尾部接头中的至少一个转动密封配合。

方案8，在方案7的基础上进一步改进得到：所述连接器壳体的后端为台阶轴状，所述尾部接头装配在所述台阶轴的小径段上。

方案9，在方案1~6中任意一项的基础上进一步改进得到：所述连接器壳体上设有沿其径向延伸的安装孔，安装孔中导向移动装配有锁紧件，所述锁紧件具有用于供适配流体连接器的插入端通过的锁紧通道，所述锁紧件与连接器壳体中的一个上设有弹性卡接件、另一个上设有与弹性卡接件匹配的挡止结构，锁紧件与连接器壳体通过所述弹性卡接件和挡止结构防脱配合，所述弹性卡接件沿连接器壳体径向配置，由于尾部接头能够转动，使得连接器壳体始终能够带动锁紧件转动到任意位置，便于操作。

方案10，在方案9的基础上进一步改进得到：所述弹性卡接件为倒刺结构，所述挡止结构为与所述倒刺防脱配合的挡台，结构简单，便于操作。

方案11，在方案10的基础上进一步改进得到：所述安装孔径向贯穿所述连接器壳体，所述挡台设置在安装孔下端开口处的侧壁上，所述倒刺设置在所述锁紧件上，加工方便。

方案12，在方案11的基础上进一步改进得到：所述倒刺设有两个以上，所述挡台与所述倒刺对应设置。

方案13，在方案12的基础上进一步改进得到：所述倒刺设有两个且在所述锁紧件上相对设置。

方案14，在方案9的基础上进一步改进得到：所述锁紧件包括用于插装到安装孔中的插装部以及悬伸到连接器壳体外侧的、用于按压操作的操作部，所述操作部与连接器壳体之间设有弹性件。

方案15，在方案14的基础上进一步改进得到：所述弹性件为柱形弹簧。

方案16，在方案15的基础上进一步改进得到：所述操作部与连接器壳体中的至少一个上设有用于供所述柱形弹簧安装的弹簧安装孔。

本发明的流体连接器组件采用如下技术方案：

方案1：流体连接器组件，包括插头和插座，所述插座包括轴线沿前后方向延伸的插座壳体以及设置在连接器壳体后端的尾部接头，所述尾部接头与所述插座壳体转动密封配合，且尾部接头与插座壳体之间设有用于对尾部接头轴向防脱限位的防脱限位结构。该插座的尾部接头与插座壳体转动密封配合，同时防脱限位结构防止尾部接头从插座壳体上脱出，这样在该流体连接器与适配的流体连接器对接后，当对接位置两侧的管路结构发生相对运动时，尤其在相对扭转运动时，管路结构通过尾部接头相对于插座壳体相对转动，避免了对接位置受扭转力，解决了因此造成的流体连接器容易意外解锁的问题。

方案2，在方案1的基础上进一步改进得到：所述尾部接头和插座壳体中至少一个上设有环槽，所述防脱限位结构包括与所述环槽转动配合并与环槽的前后侧壁挡止限位的防脱限位件，结构简单。

方案3，在方案2的基础上进一步改进得到：所述尾部接头和插座壳体径向相对的位置处均设有环槽，所述防脱限位件为卡装在两个环槽中的卡簧，结构简单，装配方便。

方案4，在方案3的基础上进一步改进得到：所述卡簧为螺旋卡簧，限位可靠。

方案5，在方案3的基础上进一步改进得到：所述插座壳体的后端设有便于插座壳体进入到卡簧的内孔中的、前小后大的引导结构，便于插座壳体进入得到卡簧中。

方案6，在方案5的基础上进一步改进得到：所述插座壳体的后端设有锥形头部，锥心头部形成所述引导结构，结构简单，加工方便。

方案7，在方案1~6中任意一项的基础上进一步改进得到：所述插座壳体与尾部接头之间设有密封圈，所述密封圈与所述插座壳体与尾部接头中的至少一个转动密封配合。

方案8，在方案7的基础上进一步改进得到：所述插座壳体的后端为台阶轴状，所述尾部接头装配在所述台阶轴的小径段上。

方案9，在方案1~6中任意一项的基础上进一步改进得到：所述插座壳体上设有沿其径向延伸的安装孔，安装孔中导向移动装配有锁紧件，所述锁紧件具有用于供适配流体连接器的插入端通过的锁紧通道，所述锁紧件与插座壳体中的一个上设有弹性卡接件、另一个上设有与弹性卡接件匹配的挡止结构，锁紧件与插座壳体通过所述弹性卡接件和挡止结构防脱配合，所述弹性卡接件沿插座壳体径向配置，由于尾部接头能够转动，使得插座壳体始终能够带动锁紧件转动到任意位置，便于操作。

方案10，在方案9的基础上进一步改进得到：所述弹性卡接件为倒刺结构，所述挡止结构为与所述倒刺防脱配合的挡台，结构简单，便于操作。

方案11，在方案10的基础上进一步改进得到：所述安装孔径向贯穿所述插座壳体，所述挡台设置在安装孔下端开口处的侧壁上，所述倒刺设置在所述锁紧件上，加工方便。

方案12，在方案11的基础上进一步改进得到：所述倒刺设有两个以上，所述挡台与所述倒刺对应设置。

方案13，在方案12的基础上进一步改进得到：所述倒刺设有两个且在所述锁紧件上相对设置。

方案14，在方案9的基础上进一步改进得到：所述锁紧件包括用于插装到安装孔中的插装部以及悬伸到插座壳体外侧的、用于按压操作的操作部，所述操作部与插座壳体之间设有弹性件。

方案15，在方案14的基础上进一步改进得到：所述弹性件为柱形弹簧。

方案16，在方案15的基础上进一步改进得到：所述操作部与插座壳体中的至少一个上设有用于供所述柱形弹簧安装的弹簧安装孔。

附图说明

图1为本发明的流体连接器组件的实施例1的结构示意图（插合锁紧状态）；

图2为图1中的插座壳体的结构示意图；

图3为插座壳体的外形结构示意图；

图4为图3中a-a方向的剖视图；

图5为图1中的插头的结构示意图；

图6为插头与插座在插合过程中的示意图；

图7为插头与插座在解锁过程中的示意图；

图8为插头与插座解锁完成后的示意图；

附图中：1、插头；2、插座；11、插头壳体；12、挡环；13、密封块；14、密封块弹簧；15、挡止台阶；21、插座壳体；22、尾部接头；23、密封杆；24、密封环；25、锁紧件；26、锁紧件弹簧；211、挡台；212、卡簧安装槽；213、密封圈安装槽；214、锥形头部；221、并圈卡簧；222、密封圈；223、标示圈；241、密封环弹簧；251、插装部；252、操作部；253、锥形面；254、倒刺；255、弧形引导面；256、锁紧通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的流体连接器组件的具体实施例1，如图1至图8所示，流体连接器组件，包括插头1和插座2，插头包括插头壳体11以及设置与插头壳体11中的插头阀芯结构，插头壳体11上设有挡止台阶15。在本实施例中，插头壳体11上的挡止台阶15为环绕插头壳体11的外周设置的环台结构，其前端通过锥形面与插头壳体11连接，这样无论插头周向上如何转动，挡止台阶15都能够与插座进行锁紧配合。

插座包括轴线沿前后方向延伸的插座壳体21，插座壳体21的内腔中设有插座阀芯结构且插座壳体21上设有沿其径向延伸的安装孔，安装孔中导向移动装配的锁紧件25且锁紧件25上连接有对其提供弹性复位力的弹性件，锁紧件25具有用于供插头的插入端通过的锁紧通道256，锁紧通道256中设有用于与插头壳体11上的挡止台阶15锁紧配合的锁紧结构，锁紧件25上设有向外悬伸的、能够与安装孔的侧壁顶压配合而变形收缩的弹性的倒刺254，插座壳体21上与安装孔位置处设有用于在锁紧件25安装到位后供倒刺254向外变形的避让空间，且避让空间处设有用于与变形后的倒刺254挡止配合的挡止结构。

插座壳体21的后端通过并圈卡簧221装配有尾部接头22，用于与相应的管路结构连接。具体地，插座壳体21后端的外周上设有卡簧安装槽212，尾部接头22与卡簧安装槽212对应的位置处也设有卡簧安装槽，并圈卡簧221的内外侧分别对应处于两个卡簧安装槽中，从而防止尾部接头与插座壳体脱开，构成防脱限位结构，并圈卡簧即为防脱限位件。同时，并圈卡簧能够在两个安装槽中转动，使得尾部接头能够相对于插座壳体转动。卡簧安装槽的前侧设用于安装密封圈222的密封圈安装槽，插座壳体通过密封圈与尾部接头转动密封配合。

其中，并圈卡簧也称为螺旋卡簧，装配时，先将并圈卡簧卡装到尾部接头内壁上的环槽中，然后将插座壳体插装到并圈卡簧的内孔中，最终使并圈卡环进到插座壳体上的并圈卡簧安装槽中。为便于插座壳体进入到并圈卡簧的内孔中，将其后端头部设置为锥形头部214，该锥形头部能够起到引导作用，从而构成引导结构。采用并圈卡簧来对尾部接头和插座壳体进行限位结构简单，而且装配方便。

插座壳体21的后端设置为台阶轴状，尾部接头通过并圈卡簧安装在台阶轴的小径段上，此时尾部接头的前端面与插座壳体的台阶位置处具有一端距离从而形成环槽结构，该环槽中设有标示圈223，将标示圈223设置在环槽中能够避免其与外界部件碰撞而损坏。

该流体连接器的尾部接头与连接器壳体转动密封配合，同时防脱限位结构防止尾部接头从连接器壳体上脱出，这样在该流体连接器与适配的流体连接器对接后，当对接位置两侧的管路结构发生相对运动时，尤其在相对扭转运动时，管路结构通过尾部接头相对于连接器壳体相对转动，避免了对接位置受扭转力，解决了因此造成的流体连接器容易意外解锁的问题；同时，由于尾部接头能够转动，使得插座能够带着锁紧件转动到任意位置，便于对锁紧件进行操作。

如图4所示，安装孔径向贯穿插座壳体21，避让空间为安装孔下端开口处形成的空间，挡止结构设置在安装孔下端开口处的侧壁上，具体地，挡止结构为设置在安装孔侧壁上的挡台211。安装孔径向贯穿插座壳体21设置，同时将挡止结构设置为安装孔侧壁上的挡台211，结构简单，避免将安装孔设置为盲孔后加工制造复杂。

在本实施例中，如图2和图3所示，锁紧件25包括用于插装到安装孔中的插装部251以及沿插座壳体21轴向悬伸的、用于按压操作的操作部252，弹性件为设置在操作部252与插座壳体21之间的柱形弹簧即锁紧件弹簧26。插装部251具体为板状结构，这样能够锁紧部件轴向上的尺寸，从而减小插座轴向上的尺寸，减小插座的体积，对应地，安装孔也设置为与插装部251适配的扁平状孔。操作部252设置在插座壳体21外部并朝向插座的后端悬伸，这样增大了操作部252的可操作面积，便于操作，同时将锁紧件弹簧26设置在操作部252与插座壳体21之间，使锁紧件弹簧26处于连接器的外部，便于装配操作。在操作部252上以及插座壳体21上均设有用于安装锁紧件弹簧26的安装孔，对其进行限位，防止弹簧脱出。

在本实施例中，如图4所示，倒刺254为头部较小的角形结构，角形结构的外侧面上设有弧形引导面255，倒刺254在锁紧件25的插装部251上相对设有两个，挡止结构及挡台211与倒刺254对应设置。将倒刺254设置为头部较小的角形结构时倒刺254的前端更容易在受压时变形，从而便于倒刺254在通过安装孔时在安装孔的孔壁顶压下变形通过安装孔。倒刺254设有两个且相对设置，这样保证锁紧件25被可靠地限制在安装孔中，避免其脱出。同时，倒刺254为倒刺结构，这样避免倒刺254在与挡台211挡止配合时受力变形，保证倒刺254的防脱性能。锁紧件25整体可以采用塑料材质，这样倒刺254就能够与锁紧件25一体设置，加工方便，成本降低。倒刺254的外侧设有弧形引导面255，在进入安装孔中时进行导向引导，便于装配。

锁紧通道256的下侧设有用于在插头的插合过程中与插头壳体11上的挡止台阶15顶压配合的、后端向插座壳体内侧收缩的锥形面253，该锥形面253在插头的插合过程中与插头壳体11上的挡止台阶15顶压配合，从而使锁紧件25受力向下移动，使锁紧通道256整体向下移动，从而使插头的插入端进入到锁紧通道256中。锁紧结构具体为锁紧件25的后端面，在挡止台阶15越过锥形面253后，锁紧件25在弹簧的弹力下复位，使锁紧件25的后端面与挡止台阶15挡止配合，将插头与插座锁紧，防止插头脱出。其中，倒刺即为设置在锁紧件上的弹性卡接件，挡台即为设置在插座壳体上的挡止结构，锁紧件安装时带着倒刺径向进入到插座壳体中，即为倒刺沿插座壳体径向上配置，此处的配置就是指的是弹性卡接件是沿着径向安装到插座壳体上的，与授权公告号为cn102900907b的中国专利文件中的锁扣不同，该文件中的锁扣是沿轴向安装到插座壳体中的，锁扣的这种安装方式决定了其进行安装和拆卸时必须将阀芯结构拆卸后才能够进行，而本发明中的弹性卡接件沿插座壳体径向上配置，就决定了其在安装时无需对阀芯进行操作，能够直接安装，操作简单方便。

如图5所示，插头阀芯结构包括分别设置插头壳体11的内腔前后两端的挡环12和密封块13，其中密封块13导向移动装配在插头壳体11内腔中，挡环12与连接器壳体通过螺纹连接，在挡环12与密封块13之间还设有密封块弹簧14，该插头阀芯结构与现有技术中的插头阀芯结构相似。

如图1所示，插座阀芯结构包括设置在连接器壳体内腔中的密封杆23以及套装在密封杆23前端的密封环24，插座壳体21的内腔中设有用于对密封环24提供弹性力的密封环弹簧241，该插座阀芯结构与现有技术中的插座阀芯结构相似。

插头与插座在插合过程中，如图6所示，插头固定，向插座施加轴向上的作用力f，插头的插接端进入到插座壳体21的内腔中并进入到锁紧件25的锁紧通道256中，插入过程中插座壳体21上的挡止台阶15与锁紧件25上的锥形面253顶压配合，使锁紧件25相对于插座壳体21径向向下移动，此时锁紧件弹簧26被压缩，直至挡止台阶15越过锥形面253，锁紧件25在弹簧的弹力作用下复位，如图1所示，锁紧件25的后端面挡止在挡止台阶15上。插合过程中插头壳体11将密封环24顶压到插座壳体21的内腔中使密封环弹簧241处于压缩状态，密封杆23将密封块13顶压到插头壳体11的内腔中使密封块弹簧14处于压缩状态。

插头与插座在解锁过程时，如图7所示，向锁紧件25的操作部252施加沿连接器壳体径向上的解锁力f，锁紧件25受力沿安装孔径向向下移动，当锁紧件25移动到其下端带动后端面与挡止台阶15脱开时，在密封环弹簧241以及密封块弹簧14的弹力作用下，插头与插座产生轴向上的相对运动，使两者完全解锁，如图8所示。

该流体连接器组件在插合时只需要对插头和插座施加轴向上的作用力即可完成锁紧插合连接，解锁时只需要按压解锁件即可完成解锁操作，操作过程简单方便。同时，锁紧件25通过倒刺254与插座壳体21连接，避免了插座壳体21中设置环形挡沿、锁扣等结构，使插座结构简单，解决了现有的流体连接器因按钮安装结构复杂造成的连接器结构复杂的问题。

本发明的流体连接器组件的实施例2，在本实施例中，安装孔设置为盲孔，此时在安装孔的孔壁上设施卡槽，此时卡槽形成的空间构成避让空间，卡槽的槽壁用于供倒刺挡止配合，构成挡止结构，当然，即使安装孔设置为通孔，也可以在孔壁上设置上述卡槽，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例3，在本实施例中，倒刺直接挡止在插座壳体的外周上，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例4，在本实施例中，倒刺设置为一个，此时挡止结构与其对应也设置为一个，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例5，在本实施例中，插座壳体于锁紧件的下端设置安装台，将锁紧件弹簧设置在安装台与锁紧件之间，此时操作部只需要露出插座壳体便于操作即可，无需沿轴向悬伸，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例6，在本实施例中，在锁紧通道中设置环槽，插头壳体上的挡止台阶卡在该环槽中，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例7，在本实施例中，在安装孔的侧壁上设置倒刺，在锁紧件上设置与该倒刺挡止配合的挡台，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例8，在本实施例中，将锁紧件设置为柱形结构，锁紧通道贯穿该柱形结构，弹性卡接件为安装在柱形结构上的弹性卡圈，插座壳体上设有供该卡圈弹性卡装进去的卡槽，弹性卡圈进入到卡槽中后在卡槽的槽壁的挡止下防止锁紧件脱出，即卡槽的槽壁形成与弹性卡圈防脱配合的挡止结构，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例9，在本实施例中，在插座壳体的后端外周上设置弹性倒刺结构，同时在尾部接头的内壁上设置环槽，通过弹性倒刺结构与环槽实现尾部接头与插座壳体之间的防脱限位配合，当然在其他实施例中，弹性倒刺结构与环槽结构的位置还可以调换，或者在插座壳体和尾部接头上均设置弹性倒刺结构，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例10，在本实施例中，在尾部壳体上沿其径向设置挡销，挡销内侧的一端卡到插座壳体的环槽中，从而实现插座壳体与尾部接头的防脱限位配合，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例11，在本实施例中，卡簧还可以采用普通弹性卡簧，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器组件的实施例12，在本实施例中，插座后端的引导结构还可以为球形头部，其他与实施例1相同，不再赘述。

本发明的流体连接器的实施例，所述流体连接器与上述流体连接器组件的实施例中的插座结构相同，不再赘述；当然，在其他实施例中，流体连接器还可以作为插头使用。