快速连接器的制作方法

本发明大致上涉及快速连接器的领域。更具体地说，本发明揭露一种具有改进的锁定机构的快速连接器。

背景技术：

用于将软管与水龙头、软管车或喷头连接的快速连接器在先前技术中是已知的。该快速连接器包括软管接收部以及相对于软管接收部的接收区域，用于接收凸形耦接元件。该快速连接器进一步包括锁定机构，用于将凸形耦接元件固定在插入位置上，即，在凸形耦接元件的一部分插入至快速连接器的接收区域中的位置上。

美国专利第4,681,350号揭露一种快速连接器，包括：凸形元件，具有外部接合凹槽；以及接收部分，具有凹形元件的形式，以轴向地接收凸形元件并设置有两个完全相对的开孔。插入在该凹形元件与套环之间的两个齿部径向向外地插入到凹形齿部的开孔中，以与套环的内表面接合。弹性构件包含两个相同的环形元件，该两个相同的环形元件夹在条带之间，并且是椭圆形的，其主轴线垂直于耦接轴线。每个环形元件都围绕它们的主轴线弯曲，并且条带和环形元件连接到放置在接收部分的加宽部分上的共用弧形底部环。分别设置有突出部，位于套环的内表面上且该椭圆形弹性元件压靠在其上；以及突起部，位于该套环上，用于将齿部保持在其锁定位置上。套环具有超出该突起部的增大空间，当齿部从突出部释出时，齿部被条带插入该增大空间中。在插入凸形元件的过程中，借由相对于条带的弹性作用的突起部，套环处于其锁定位置，以保持齿部穿过开孔插入并部分地插入至凹形元件的接收部分中。在此插入阶段期间，凸形元件作用在齿部上，使它们围绕它们与突起部的接触点旋转，同时条带弹性变形并完全从开孔中突出。为了释出，只需要将套环向远离环部的弹性推力的方向拉动，使得突起部位于齿部下方以释放它们，并且不再被保持的条带会将齿部从相应的开孔中拔出。

在其缺点方面，已知的快速连接器的锁定机构在锁定机构的稳定性和可靠性方面存在有缺陷，并且包括多个部件的快速连接器的组装工作量为高的。

技术实现要素：

本发明的实施例的目的是提供一种快速连接器，用于在液体供应或液体接收实体处连接软管，该快速连接器具有改进的锁定机构。本发明的目的被独立项的特征所解决。优选实施例在附属项中提出。如果没有明确指出，则本发明的实施例可以彼此自由组合。

根据一个态样，本发明涉及一种用于在凸型耦合元件耦合软管的快速连接器。该快速连接器包括：连接器主体，具有软管接收部分；接收区域，适于接收凸形耦合元件的一部分；以及锁定机构，适于在凸形耦接元件部分地插入至接收区域的位置上，将凸形耦接元件锁定在快速连接器。该锁定机构包含：两个或更多个卡扣挂钩，适于与凸型耦合元件相互作用以便将凸型耦合元件锁定在插入状态中；以及弹性负载式套筒，可移动地安装在连接器主体。设置借由耦接环耦接的两个或更多个弹性元件。该两个或更多个弹性元件和耦接环一体地形成在由双部件或多部件注塑成型元件形成的锁定子组件上。

该快速连接器是有效益的，因为基于使用双部件或多部件注塑成型技术，弹性元件或耦接环可以分别包含不同的材料，特别是，不同的聚合物。由此，锁定机构的某些部分可以用更适合相应应用的目的的材料来制造。

根据实施例，每个弹性元件由单一聚合物组成。换句话说，所有的弹性元件部分都由某种聚合物制成或者由某种聚合物构成，并且该耦接环可以包含另一种聚合物。

在本文中，聚合物的术语包含任何聚合物材料以及聚合物材料和共聚物材料的混合物，特别是热塑性聚合物。

根据实施例，每个弹性元件包含由不同聚合物构建的多个部分。由此可以用具有适合于所述部分的特定功能的性能的聚合物制造每个部分。

根据实施例，耦接环和弹性元件至少部分地由不同的聚合物构建。例如，弹性元件包含比耦接环的聚合物更可挠性的聚合物。由此，弹性元件和耦接环可以适用于其应用领域。

根据实施例，两个或更多个卡扣挂钩一体形成在耦接环。由此，在一个实施例中，弹性元件和卡扣挂钩甚至可以在单一组装步骤中组装。

根据实施例，所述卡扣挂钩分别包含与弹性元件或耦接环相同或不同的聚合物。由此，可以使用适用于卡扣挂钩应用的聚合物来制造卡扣挂钩，并且可以使用适合于其功能的聚合物来制造弹性元件及/或耦接环。

根据实施例，卡扣挂钩包含由相同聚合物或不同聚合物制成的不同部分。例如，卡扣挂钩的中间部分可以包含具有增加弹性的聚合物，并且上部和下部可以包括一种或多种分别包含降低弹性和增加硬度的不同的聚合物。由此可以增加卡扣挂钩的可挠性。

根据实施例，弹性元件、卡扣挂钩以及耦接环可以使用双部件注塑成型或多部件注塑成型来制造。可以使用不相容的多种聚合物，使得聚合物不混合，而是保持相互分离。然而，所述聚合物彼此粘附，从而获得包含弹性元件、卡扣挂钩和耦接环的单件式元件。由此可以使用不同的聚合物来制造弹性元件、卡扣挂钩和耦接环。所述聚合物可以包含适合弹性元件、卡扣挂钩和耦接环的特定功能的特性。另外，也可以使用不同的聚合物来制造弹性元件及/或卡扣挂钩本身，例如用于上部的较硬的聚合物和用于卡扣挂钩的弯曲部分的较有可挠性的聚合物。

根据实施例，在至少两个卡扣挂钩之间设置有一个或多个弹性元件。弹性元件可以将圆周性地设置在连接器主体处的套筒推动至上部位置。为了移除锁定机构，套筒必须抵抗弹性元件的弹力而移动至缩回位置。

根据实施例，该弹性元件包含椭圆形弹性体和条形的顶部和底部。椭圆形弹性体可以沿着30°至60°的角度范围延伸。椭圆形弹性体的腿部设置了提供弹力的可变形部分。根据其他实施例，弹性体可以包含多个X形弹性部分或者可以包含格子状结构。条状的顶部和底部提供了增加的接触表面，用于分别邻接套筒和连接器主体。条状顶部和底部可以相对于快速连接器的中心轴线垂直配置。

根据实施例，该连接器主体包含一个或多个止动部，其上安置有卡扣挂钩、弹性元件及/或耦接环。该止动部可以是从连接器主体的壁部分径向突出的突起部、肩部或套环。所述卡扣挂钩及/或耦接环及/或弹性元件可以抵靠该一个或多个止动部。由此，止动部为所述元件提供了支撑。

根据实施例，连接器主体的止动部、卡扣挂钩的底座部、弹性元件及/或耦接环使用双部件或多部件注塑成型技术来包覆成型。由此获得了卡扣挂钩、弹性元件及/或耦接环在连接器主体处的可靠固定。根据其他实施例，耦合元件的固定通过耦接环在连接器主体处的紧密接合及/或形状接合来获得。

根据实施例，卡扣挂钩包含：底座部；形成接合部的上部；以及设置在该底座部与该上部之间的弯曲部。弯曲部分包含锥形形状，其中弯曲部分的厚度朝着上部增加。该厚度可以在相对于快速连接器的中心轴线的径向方向上测量。

根据实施例，靠近上部与弯曲部之间的过渡区域的弯曲部的厚度大于弯曲部的中心区域中的弯曲部的厚度。由此，弯曲部的弯曲发生在比形成钩部的上部更靠近底座部的下弯曲部。由此增加了卡扣挂钩的杠杆臂，以提供凸形耦接元件的改进的固定。

根据实施例，靠近底座部与弯曲部之间的过渡区域的弯曲部的厚度大于该弯曲部的中央区域中的弯曲部的厚度。由此通过卡扣挂钩在底座部与上部之间的区域中的弯曲部的厚度减少的变形，来获得卡扣挂钩的弯曲。

根据实施例，弯曲部可以在中心区域中具有细腰或腰身形状。从而可以根据需要选择卡扣挂钩的杠杆臂的有效长度。

根据实施例，卡扣挂钩包含挂钩部(也称为接合部)突出的前侧以及与该前侧相对的后侧，其中该后侧包含凹形形状。该挂钩部可以指向快速连接器的中心轴线并且可以通过开口突出到连接器主体的接收区域中。该后侧可以背向该中心轴线并且可以面对设置在连接器主体周围的可动套筒。该可动套筒可以适于移除锁定机构，以便能够从快速连接器移除凸形耦接元件。由于凹形形状，卡扣挂钩的弯曲特性、特别是在弯曲部的中心区域中的弯曲特性、被进一步改善。

根据实施例，设置在后侧的该凹形表面从弯曲部延伸到上部。优选地，在上部与弯曲部之间存在稳定的过渡。由此，获得卡扣挂钩的可挠性弯曲部和块状不可变形的上部。

根据实施例，该弯曲部朝向底座部变厚。由此，弯曲区域朝向弯曲部的中心区域移动，即，卡扣挂钩的弯曲发生在离底座部的一定距离处。

根据实施例，弯曲部包含设置在该弯曲部的中心区域中的前侧的平直或凹形表面。由此，可以减少用于将卡扣挂钩与快速连接器一体化的空间，而不会影响卡扣挂钩的弯曲特性。

根据实施例，卡扣挂钩在其前侧包含设置在弯曲部与上部、特别是挂钩部、之间的弧形、凹形过渡区域。该过渡区域可以形成接触表面，该接触表面与设置在连接器主体的圆周壁部中的开口的边缘相互作用。由此，卡扣挂钩的弯曲被限制到一定程度，以避免上部、特别是挂钩部、的过度向内弯曲。

根据实施例，设置在上部的挂钩部包含由多个边缘或弧形过渡连接的多个平坦表面。所述平坦表面的倾斜度和尺寸可以适于设置在凸形耦接元件中的沟槽或凹槽，以便能够将钩形部分形状接合地啮合到沟槽或凹槽中。

根据进一步态样，本发明涉及一种用于制造适于在凸型耦合元件耦合软管的快速连接器的方法。该快速连接器包括：连接器主体，具有软管接收部分；接收区域，适于接收凸形耦合元件的一部分；以及锁定机构，适于在凸形耦接元件被部分地插入至接收区域的位置上，将凸形耦接元件锁定在快速连接器。该锁定机构包含：两个或更多个卡扣挂钩，适于与凸型耦合元件相互作用以便将凸型耦合元件锁定在插入状态中；以及弹性负载式套筒，可移动地安装在连接器主体。设置借由耦接环耦接的两个或更多个弹性元件。该两个或更多个弹性元件和耦接环一体地使用双部件或多部件注塑成型来形成。

根据实施例，连接器主体包含止动部。连接器主体的该止动部和耦接环使用双部件或多部件注塑成型来包覆成型。由此获得了耦接环(包含弹性元件)的节省成本且可靠的固定。

在本发明中使用的术语“大致上”或“近似”是指对精确值的偏差+/-10％、优选地+/-5％及/或以与功能无关的变化形式的偏差。

附图说明

根据以下详细描述和所附图式，将容易地理解本发明的包括特定特征和优点的各个实施态样，在附图中：

图1是显示快速连接器的示例性实施例的侧视图，该快速连接器具有设置在连接器主体(具有移除的套筒)周围的卡扣挂钩和弹性元件；

图2是显示根据示例性实施例的弹性元件的透视图；

图3是显示根据示例性实施例的快速连接器的分解立体图；

图4是显示连接器主体和耦接环的分解立体图，该耦接环包含多个在连接器主体上被推动的弹性元件；

图5是显示快速连接器的示例性实施例的侧视图，该快速连接器具有设置在连接器主体周围且通过包覆成型技术固定的卡扣挂钩和弹性元件；

图6是显示根据图5的快速连接器的截面图；

图7是显示根据图1的快速连接器沿着切割线X-X的截面图；

图8是显示根据图7的快速连接器的卡扣挂钩部(由圆圈表示)的截面图；

图9是显示根据示例性实施例的卡扣挂钩的侧视图；以及

图10是显示示例性快速连接器的分解立体图，该快速连接器包括具有整合型弹性元件的套筒。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中显示了示例性实施例。然而，本发明并不局限于在此叙述的特定实施例。在所有以下的描述中，当适用时，相似的元件符号用于表示相似的元件、部件、构件或特征。

图1是显示快速连接器1的示例性实施例。该快速连接器1可以是与凸形耦接元件相互作用的凹形耦接元件，以提供例如软管与水龙头之间可拆卸的连接。

该快速连接器1包括连接器主体2，具有软管接收部2.1；以及接收区域2.2。该软管接收部2.1可以用于接收软管的自由端，并且将软管的该自由端与设置在连接器主体2内的液体通道连接。该软管接收部2.1可以设置夹持装置，用于将软管夹持在软管接收部2.1。接收区域2.2可以适于接收凸形耦接元件的一部分。该接收区域2.2可以相对于软管接收部2.1来设置。接收区域2.2可以是凹槽部，凸形耦接元件的前部可以插入该凹槽部中。另外，锁定机构3设置在快速连接器1。该锁定机构3适于在凸形耦接元件的该前部插入至接收区域2.2中时将凸形耦接元件固定在插入位置上。该锁定机构3可以包含两个或更多个卡扣挂钩4，所述卡扣挂钩4适于与设置在凸形耦接元件的沟槽或凹槽相互作用，以便将凸形耦接元件锁定在插入位置上。该两个或更多个卡扣挂钩4可以围绕连接器主体2圆周地分布，亦即，根据一给定的角度距离均等地分布。

卡扣挂钩4是可挠性的，以便(相对于连接器主体2的中心轴线A)向内和向外弯曲。每个卡扣挂钩4可以包含上部4.3，形成接合部或挂钩部4.4，所述接合部或挂钩部4.4通过设置在连接器主体2中的开口2.4突出到接收区域2.2中。在将凸形耦接元件插入接收区域2.2中之后，每个卡扣挂钩4的接合部或挂钩部4.4接合到设置在凸形耦接元件处的沟槽或凹槽中，从而避免凸形耦接元件从接收区域2.2被拉出。

锁定机构3进一步包含可移动的套筒3.1，优选地，可滑动地安装在快速连接器1上。套筒3.1可以在其中设置有卡扣挂钩4的区域中围绕连接器主体2。该套筒3.1可以是弹性负载的。借由一个或多个弹性元件6，套筒3.1被推到第一位置上。借由对套筒3.1施加力，该套筒3.1可以在第二位置、特别是缩回位置、上被推动或拉动。该套筒3.1可以与卡扣挂钩4相互作用，使得所述卡扣挂钩4在套筒3.1处于第一位置的情况下不能向外弯曲。在套筒3.1在第二位置被推动或拉动的情况下，卡扣挂钩4可以向外弯曲，从而释出与凸形耦接元件的卡扣连接。由此，凸形耦接元件可从连接器主体2的接收区域2.2拔出。

锁定机构3包含两个或更多个弹性元件6，该两个或更多个弹性元件6围绕连接器主体2的壁部圆周地分布。所述弹性元件6在其底部由耦接环5耦接。因此，弹性元件6在其上侧从耦接环5突出。该耦接环5可以圆周性地包围连接器主体2。包含弹性元件6的该耦接环5可以一体地形成，亦即，耦接环5和弹性元件6形成一个单件元件，在下文中，将其称为锁定子组件3.2。

该锁定子组件3.2使用双部件或多部件注塑成型技术制造。该双部件或多部件注塑成型技术使用两种或更多种不同的聚合物，特别是热塑性聚合物，所述聚合物被合并使得聚合物彼此保持分离但通过粘合或(在非粘性塑料的情况下)通过形状接合来耦接。所述聚合物可以包含不同的材料特性(例如，弹性、硬度、摩擦系数等)，以适于锁定子组件3.2的相应部分要实现的相应功能。

根据实施例，弹性元件6可以由第一聚合物制成，并且耦接环5可以由与第一聚合物不同的第二聚合物制成。然而，弹性元件6也可以由两种或更多种聚合物制成。因此，弹性元件6的不同部分可以由不同的聚合物制成，以使这些部分适于各自的具体应用。

另外，锁定子组件3.2可以包含两个或更多个卡扣挂钩4。换句话说，卡扣挂钩4可以一体地形成在锁定子组件3.2上，如前所述，锁定子组件3.2还包含弹性元件6和耦接环5。卡扣挂钩4可以在底座部处与耦接环5耦接。

借由使用双部件或多部件注塑成型技术，卡扣挂钩4可以分别由与耦接环5及/或弹性元件6相同的聚合物或不同的聚合物构成。

在一个实施例中，卡扣挂钩4甚至可以包含由不同聚合物构成或由不同聚合物构成的多个部分。因此，例如可以使用较硬的聚合物形成卡扣挂钩4的上部分，以及使用具有较大弹性的聚合物形成中间部分。

图2显示可用于弹性负载式套筒3.1的弹性元件6。如图1所示，该弹性元件6可以配置在连接器主体2的外表面处，即，在连接器主体2的壁部与套管3.1之间的空间中。弹性元件6包含环形、弧形或椭圆形弹性体6.1，该弹性体6.1可以通过施加到弹性体6.1的压力来变形。当对弹性体6.1施加压力时，弹性体6.1的侧部可以向外弯曲，从而减少弹性元件6的高度h。弹性元件6由可逆地变形的可挠性材料制成。因此，在所施加的力被移除的情况下，弹性元件6返回到其初始形状，从而将套筒3.1推动至其初始位置。

弹性元件6可以进一步包含顶部6.2和底部6.3，其中，顶部6.2及/或底部6.3包含条形突出部。该条形突出部分别对套筒3.1以及设置在连接器主体2的止动部2.3提供接触表面。由此改进了施加到弹性体6.1的力。弹性元件6可以是凹形的，以能适于连接器主体2的弯曲形状。弹性体6.1的高度(平行于中心轴线所测量的)可以大于弹性体6.1的宽度(垂直于中心轴线所测量的)。

使用上述双部件或多部件注塑成型技术，可以使用相对于未发生弹性变形的部分(例如，顶部6.2和底部6.3)具有较高弹性的材料制造弹性体6.1，特别是，当向弹性元件6施加机械力时，向外弯曲的椭圆形弹性体6.1的侧向部分。

图3显示处于部分分解状态的快速连接器1，在该状态下，耦接环为可见的。如上所述，耦接环5将卡扣挂钩4与弹性元件6互相连接。该互相连接可以在卡扣挂钩4和弹性元件6的下侧来取得。卡扣挂钩4可以沿着圆周均匀地分布，而且弹性元件6可以设置在一对相邻的卡扣挂钩4之间。优选地，可以在耦接环5设置三个卡扣挂钩4和三个弹性元件6。值得一提的是，也可以使用更多或更少的卡扣挂钩4/弹性元件6。

包含卡扣挂钩4和弹性元件6的耦接环5可以基于不同的技术固定在连接器主体2上。首先，连接器主体2可以适于提供与耦接环5的互锁连接。例如，连接器主体2可以包含一个或多个挂钩或凹槽，其与耦接环5处的反向形成部分相互作用，以将耦接环5固定在连接器主体2(图4)。可选地或另外地，耦接环5可以基于紧密接合固定在连接器主体2。例如，可以使用在耦接环5的冷却期间的材料收缩来提供该耦接环5在连接器主体2处的紧密接合。

此外，如图5和图6所示，可以基于包覆成型材料部7将耦接环5固定在连接器主体2上。包覆成型材料部7可以通过形状紧密接合地包围连接器主体2的轮廓来固定耦接环5。例如，连接器主体2在其外表面上可以包含一个或多个突出部(例如，由套环形成的止动部2.3)，其配置以邻近耦接环5，并且该耦接环5通过包覆成型该耦接环5和该一个或多个突出部固定在连接器主体2。关于包覆成型，可以使用双部件注塑成型或多部件注塑成型。可以选择注塑成型，使得聚合物不会合并，而是彼此保持分离并通过聚合物的粘附力相互连接。可替代地或附加地，连接器主体2可以包含一个或多个凹槽，其中在包覆成型该耦接环5的过程中，所述凹槽填充有聚合物。由此获得连接器主体2与提供耦接环5的包覆成型的材料之间的形状紧密接合。

图7至图9更详细地示出了卡扣挂钩4及其与快速连接器1的整合。卡扣挂钩4包含底座部4.1、弯曲部4.2以及上部4.3。在快速连接器1的组装状态下，上部4.3可以设置成紧邻开口2.4，卡扣挂钩4的挂钩部4.4通过该开口2.4突出到接收区域2.2中。该底座部可以配置以朝向软管接收部2.1，并且弯曲部4.2配置在底座部4.1与上部4.3之间。卡扣挂钩4的纵向轴线可以配置成与快速连接器1的中心轴线A平行或大致上平行。另外，卡扣挂钩4包含前侧4a和后侧4b。该挂钩部4.4可以设置在该前侧4a，而且该后侧4b可以与相对于前侧4a来设置。

如图7所示，连接器主体2可以包含凹槽或支撑区域2.5，其上安置有卡扣挂钩4的至少一部分，特别是在弯曲部4.2的区域中的前侧4a。卡扣挂钩的底座部4.1可以适于安置在止动部2.3。该止动部2.3可以由设置在连接器主体2的外表面的套环形成。

如图8和图9所示，卡扣挂钩4可以包含锤状形状。为了增强卡扣挂钩4的弯曲特性和回复力，弯曲区域4.2形成为锥形。优选地，弯曲部4.2朝向上部4.3逐渐变粗。另外，弯曲部4.2也可以朝向底座部4.1逐渐变粗。换句话说，弯曲部4.2可以是双锥形的。弯曲部4.2可以包含具有厚度t2的中心区域4.2.1。弯曲部4.2的厚度可以分别在朝向上部4.3或挂钩部4.4的方向上增加，使得靠近弯曲部4.2与上部4.3之间的过渡区域的弯曲部的厚度t1大于厚度t2(t1>t2)。例如，厚度t1可以至少为厚度t2的两倍(t1≥2*t2)。由此改善了卡扣挂钩4的弯曲特性和回复力。通常，卡扣挂钩4的半径或曲度、厚度、长度和宽度，特别是其弯曲部4.2，对弹性或弹性回弹力、保持力和卡合力皆有影响。

另外，卡扣挂钩4可以在其后侧4b弯曲。该后侧4b可以包含可以向外、即朝向围绕卡扣挂钩4的可动套筒3.1、打开的凹形形状。

在前侧4a处，卡扣挂钩4可以包含弧形过渡区域4.5，弯曲部4.2基于该过渡区域4.5合并到上部4.3中。该过渡区域4.5可以适于抵靠开口2.4的边缘，以限制卡扣挂钩4向内的弯曲。挂钩部4.4可以由多个平面或大致上平坦的表面形成。所述平坦表面可以相对于彼此倾斜，以配置适于与凸形耦接元件的沟槽或凹槽相互作用的接合部。所述平坦表面可以通过边缘或弧形过渡来连接。卡扣挂钩4的上部4.3可以是块状的，即，当操作锁定机构时上部4.3不变形。

弯曲部4.2的长度可选择为使得弯曲部4.2包含上部4.3的长度的至少两倍，优选地，大于上部4.3的两倍长度。卡扣挂钩4可以包含括至少15mm、优选为至少20mm、最优选为21.5mm的长度(沿其纵向轴线所测量的)。

根据其他实施例，如图10所示，弹性元件6也可以包含在套筒3.1中。弹性元件6可以使用多部件注塑成型设置在套筒3.1内。优选地，弹性元件6直接注塑在套筒3.1的内表面上。套筒3.1可以包含用于在弹性元件6与套筒3.1之间提供形状接合的轮廓或一个或多个凹槽。

应该注意的是，描述和附图仅仅说明了所提出的快速连接器的原理。本领域技术人员将能够实现各种尽管这里没有明确地描述或示出，但体现了本发明的原理的配置。

附图标记说明

1 快速连接器

2 连接器主体

2.1 软管接收部

2.2 接收区域

2.3 止动部

2.4 开口

2.5 支撑区域

3 锁定机构

3.1 套筒

3.2 锁定子组件

4 卡扣挂钩

4a 前侧

4b 后侧

4.1 底座部

4.2 弯曲部

4.2.1 中心区域

4.3 上部

4.4 挂钩部

4.5 过渡区域

5 耦接环

6 弹性元件

6.1 弹性体

6.2 顶部

6.3 底部

7 包覆成型材料部

A 中心轴线

h 高度

t1 厚度

t2 厚度

t3 厚度