具有可重新密封的薄膜阀的流体连接器的制作方法

本公开涉及一种流体连接器，更具体地说，涉及一种具有可重新密封的薄膜阀的流体连接器。

背景技术：

流体连接器对于许多应用是不可或缺的部件，尤其是对于汽车应用。由于汽车系统由散热器，变速箱和发动机等各种部件组成，因此流体不仅必须能够在每个部件内流动，而且必须能够在部件之间流动。在部件之间流动的流体的一个例子是从变速器流动至变速器的油冷却器以降低变速器流体的温度的变速器流体。流体主要通过柔性或刚性软管在部件之间运动，该软管通过流体连接器连接至每个部件。这种流体连接器通常包括在流体连接器上携带的保持夹或卡环，在将管端成形件完全插入到流体连接器中时，该保持夹或卡环适于卡在管端成形件的抬高肩部之后。另外，所述流体连接器通常包括将流体保持在部件内的薄膜(例如防止变速器流体从变速器溢出)。在将管端成形件插入到流体连接器中时，所述薄膜会被刺穿，并允许流体流入管端成形件。但是，在移除管端成形件时，所述薄膜不会重新密封。类似地，油脂塞不允许快速、轻松地重新密封其安装孔。相反，需要将油脂塞从安装它们的部件中完全移除，才能允许油脂流入和流出该部件。

因此，长期以来一直需要一种具有可重新密封的薄膜的流体连接器，在将管端成形件从流体连接器上移除时，该可重新密封的薄膜即可重新密封。

技术实现要素：

根据在本文中所示出的多个方面，提供了一种o形环薄膜阀，该o形环薄膜阀包括o形环以及连接至该o形环的可重新密封的薄膜，所述可重新密封的薄膜包括第一表面、第二表面、以及从第一表面延伸至第二表面的狭缝。

根据在本文中所示出的多个方面，提供了一种流体连接器，该流体连接器包括：主体，该主体包括第一通孔和在第一通孔内沿周向布置的第一凹槽；以及布置在第一凹槽内的o形环薄膜阀，该o形环薄膜阀包括o形环以及连接至该o形环的可重新密封的薄膜，所述可重新密封的薄膜具有狭缝。

根据在本文中所示出的多个方面，提供了一种密封薄膜阀，该密封薄膜阀包括密封件以及连接至该密封件的可重新密封的薄膜，所述可重新密封的薄膜包括第一表面、第二表面、以及从第一表面延伸至第二表面的狭缝。

在参照附图和所附权利要求阅读本公开的以下详细说明之后，本公开的这些和其它目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

在本文中参照附图以示例方式公开了多个实施例，附图的相应附图标记表示相应的部分，在附图中：

图1是流体连接器的透视图；

图2是图1所示的流体连接器的分解图；

图3是大致沿图1中的3-3线截取的流体连接器的横截面图；

图4是带有接合在其中的管端成形件的流体连接器的透视图；

图5是图4所示的带有管端成形件的流体连接器的局部透视图，其中主体已被移除；

图6是大致沿图4中的6-6线截取的带有管端成形件的流体连接器的横截面图；

图7a是如图1所示的o形环薄膜阀的透视图；

图7b是图7a所示的o形环薄膜阀的侧立面图；

图7c是图7a所示的o形环薄膜阀的前立面图；

图7d是大致沿图7a中的7d-7d线截取的o形环薄膜阀的横截面图；

图8a是一种o形环薄膜阀的透视图；

图8b是图8a所示的o形环薄膜阀的侧立面图；

图8c是图8a所示的o形环薄膜阀的前立面图；

图8d是大致沿图8a中的8d-8d线截取的o形环薄膜阀的横截面图；

图9a是一种o形环薄膜阀的透视图；

图9b是图9a所示的o形环薄膜阀的侧立面图；

图9c是图9a所示的o形环薄膜阀的前立面图；

图9d是大致沿图9a中的9d-9d线截取的o形环薄膜阀的横截面图；

图10a是一种o形环薄膜阀的透视图；

图10b是图10a所示的o形环薄膜阀的侧立面图；

图10c是图10a所示的o形环薄膜阀的前立面图；

图10d是大致沿图10a中的10d-10d线截取的o形环薄膜阀的横截面图；

图11a是一种u形杯薄膜阀的透视图；

图11b是图11a所示的u形杯薄膜阀的侧立面图；

图11c是图11a所示的u形杯薄膜阀的前立面图；

图11d是大致沿图11a中的11d-11d线截取的u形杯薄膜阀的横截面图；

图12是探针的透视图；

图13a是如图12所示的探针在未与流体连接器接合时的横截面图；

图13b是如图13a所示的探针和流体连接器部分地接合时的横截面图；以及

图13c是图13a所示的探针和流体连接器完全接合时的横截面图。

具体实施方式

首先，应理解的是，不同附图中的相同附图标记表示相同或在功能上相似的结构元件。应理解，权利要求不限于所公开的方面。

此外，应理解，本公开不限于所述的特定方法、材料和修改，因此当然可以变化。还应理解，在本文中使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不是意图限制权利要求的范围。

除非另行限定，否则在本文中所用的所有技术和科学术语具有本公开相关的领域的普通技术人员所通常理解的含义。应理解，在示例形实施例的实践或测试中，可使用与在本文中所述的方法、装置或材料类似或等同的任何方法、装置或材料。

应理解，术语“大体上”与“几乎”、“非常接近”、“大约”、“近似”、“左右”、“贴近”、“接近”、“基本上”、“附近”、“邻近”等术语同义，并且这些术语可在说明书和权利要求书中互换使用。应理解，术语“相似”与“附近”、“接近”、“邻近”、“靠近”、“贴近”、“邻接”等术语同义，并且这些术语可在说明书和权利要求书中互换使用。术语“近似”意在指在规定值的百分之十之内的值。

现在请看附图，图1是流体连接器10的透视图。图2是流体连接器10的分解图。图3是大致沿图1中的3-3线截取的流体连接器10的横截面图。流体连接器10总体包括o形环薄膜阀20、主体40和卡环70。应参照图1-3阅读以下说明。

o形环薄膜阀20包括o形环22和薄膜24。o形环22是圆环形的机械垫圈；它是一个具有圆形横截面的弹性体环，设计为安置在凹槽50中，并在组装期间在主体40与管端成形件80之间被压缩，如下文中所更详细地论述。但是，应理解，可将o形环22想象为具有任何适合于实现与主体40的流体密封的几何形状的密封件，例如卵形、正方形、矩形、三角形、椭圆形等。由此，从定义上说，o形环22不一定必须是“o形环”，而可以是薄膜24所连接的边缘密封件。薄膜24从o形环22径向向内延伸。薄膜24大致为锥形，并包括顶点26。薄膜24还包括布置在顶点26处的狭缝28。在一些实施例中，狭缝28是直线形的，并且能够密封。在一些实施例中，狭缝28不是直线形的。在一些实施例中，薄膜24包括多个狭缝。

主体40包括从端部42延伸至端部44的通孔41、径向向内的表面46、径向向内的表面48、凹槽50、径向向外的表面52、六角头58、以及径向向外的表面60。主体40布置为连接至填充有流体的部件。例如，主体40可通过径向向外的表面60连接至变速器，该径向向外的表面60可包括外螺纹。可通过六角头58将主体40拧入变速器的螺纹孔中(例如使用扳手进行)，然后使用变速器油填充该六角头58。在其中可安装流体连接器10(尤其是主体40)的另一个部件是发动机缸体。在此实施例中，流体连接器10(具体而言是o形环薄膜阀20)将发动机油保持在发动机缸体中。应理解，流体连接器10可用在容纳流体的各种其它部件、组件和子组件中。o形环薄膜阀20布置在主体40中。具体而言，o形环22布置在凹槽50中。薄膜24沿轴向ad1向端部42延伸。在主体50固定到填充有流体的部件(例如填充有变速器油的变速器)上时，部件内的流体压力在表面24b上施加力f，如图3所示。力f导致狭缝28密封，从而防止流体沿轴向ad2流过薄膜24。

卡环70布置在主体40的凹槽54中。卡环70通常是包括一个或多个径向向内延伸的突起的保持环。在所示的实施例中，卡环70包括突起72a-c。突起72a-c分别在凹槽54中通过孔56a-c径向向内延伸。突起72a-c布置为与肩部87接合，具体而言是与肩部表面88接合。

图4是带有接合在其中的管端成形件80的流体连接器10的透视图。图5是图4所示的流体连接器10和管端成形件80的局部透视图，其中主体40已被移除。图6是大致沿图4中的6-6线截取的带有管端成形件80的流体连接器10的横截面图。应参照图4-6阅读以下说明。

管端成形件80包括端部82、部分83、肩部87、部分89、端部94和通孔96。通孔96穿过管端成形件80从端部82延伸至端部94。所述部分83布置在端部82与肩部87之间，并包括径向向外的表面84。径向向外的表面84包括基本恒定的直径。肩部87布置在所述部分83与所述部分89之间，并包括径向向外的表面86。径向向外的表面86是直锥形形状，并且其直径沿轴向ad2增大。如图所示，径向向外的表面86可在凹槽92附近具有非锥形部分。所述部分89布置在肩部87与端部94之间，并包括径向向外的表面90。径向向外的表面90包括基本恒定的直径。凹槽92在轴向上布置在肩部87与径向向外的表面90之间。肩部87通过肩部表面88连接至凹槽92。管端成形件80布置为插入到流体连接器10中，具体而言是首先以端部82插入。管端成形件80(尤其是肩部87)可采用直斜面(即，恒定的直线斜面)或可变直径的斜面轮廓，并插入到流体连接器10中，直到卡环70卡在肩部87上。应理解，管端成形件80可以是包括斜面轮廓的任何传统管端成形件，该斜面轮廓在管端成形件的外表面上径向向外并轴向延伸，以使卡环或线夹在流体连接器内位移，从而将管端成形件固定在流体连接器内。

如图所示，管端成形件80插入到流体连接器10中。在管端成形件80沿轴向ad1位移并且端部82与薄膜24(具体地说是表面24a)接触时，端部82使薄膜24沿径向rd1位移(参见图5和图6)。薄膜24沿径向rd1的位移允许部件内的流体(例如变速器内的变速器油)沿轴向ad1流出部件并进入管端成形件80。具体而言，管端成形件80在流体连接器10内的插入会打开狭缝28。另外，在所述部分83与o形环薄膜阀20接合时，径向向外的表面84使o形环22沿径向rd1弹性变形。具体而言，o形环22在凹槽50与径向向外的表面84之间被挤压，从而在主体40与管端成形件80之间形成防流体密封。这可能是本发明的最重要的特征，即，具有圆形或环形横截面的o形环(用作垫圈)和可重新密封的薄膜(允许插入和移除管端成形件和其它填充/排空探针)(将参照图8-9c更详细地论述)的组合。

在一些实施例中，管端成形件80的插入使薄膜24塑性变形。这意味着，在管端成形件80已经完全插入并连接至流体连接器10之后，薄膜24发生塑性变形，使得它不能在移除管端成形件80时重新密封。在一些实施例中，管端成形件80的插入不会使薄膜24塑性变形。管端成形件80设计为使得薄膜24的弹性变形尽可能小，从而在移除管端成形件80后，薄膜24能重新密封。本领域普通技术人员能设想出这种在设计上与图8-9c所示的探针110类似的管端成形件。

如图6所示，管端成形件80完全接合在流体连接器10中。突起72a-c接合在凹槽92中，径向向外的表面86布置在径向向内的表面48附近，o形环22在主体40与管端成形件80之间实现流体密封，并且薄膜40围绕径向向外的表面40位移。

图7a是o形环薄膜阀20的透视图。图7b是o形环薄膜阀20的侧立面图。图7c是o形环薄膜阀20的前立面图。图7d是大致沿图7a中的7d-7d线截取的o形环薄膜阀20的横截面图。应参照图7a-7d阅读以下说明。

如前文所述，o形环薄膜阀20包括o形环22和薄膜24。o形环22包括圆形或环形截面几何形状，并用作机械垫圈。o形环22布置为安置在凹槽50中，并且在组装期间在主体40与管端成形件80之间被压缩，从而在接口处形成密封。薄膜24包括暴露于部件的流体的表面24a和布置为与管端成形件80或探针110接触的表面24b(将参照图8-9c更详细地论述)。薄膜24是大致锥形的，还包括顶点26和狭缝28。狭缝28通常是薄膜24的顶点26处的孔，并且设计为因施加在表面24a上的流体压力产生的力f而密封。在一些实施例中，o形环薄膜阀20包括弹性体。但是，应理解，o形环薄膜阀20可包括适于在主体40与管端成形件80之间形成密封并且还将流体保持在部件内的任何材料，如前文所述。例如，o形环薄膜阀20可包括碳氟化合物、乙烯丙烯酸酯橡胶(aem)、硅、三元乙丙橡胶(epdm)或任何其它适当的可弹性变形的材料。

图8a是o形环薄膜阀220的透视图。图8b是o形环薄膜阀220的侧立面图。图8c是o形环薄膜阀220的前立面图。图8d是大致沿图8a中的8d-8d线截取的o形环薄膜阀220的横截面图。o形环薄膜阀220包括o形环222和薄膜224。o形环222是圆环形的机械垫圈；它是一个具有圆形横截面的弹性体环，设计为安置在凹槽50中，并在组装期间在主体40与管端成形件80之间被压缩。薄膜224从o形环222径向向内延伸。薄膜224大致形成为波形构造(即，包括一个或多个锥形区域的折叠的可扩张和可收缩设计)，并包括顶点226。薄膜224例如可具有锥形部分225a-c，在将o形环薄膜阀220组装在主体40中时，当挤压o形环222的外径时，锥形部分225a-c使狭缝328保持封闭。薄膜224还包括布置在顶点226处的狭缝228。在一些实施例中，狭缝228是直线形的，并且能够密封。在一些实施例中，狭缝228不是直线形的。在一些实施例中，薄膜224包括多个狭缝。

图9a是o形环薄膜阀320的透视图。图9b是o形环薄膜阀320的侧立面图。图9c是o形环薄膜阀320的前立面图。图9d是大致沿图9a中的9d-9d线截取的o形环薄膜阀320的横截面图。o形环薄膜阀320包括o形环322和薄膜324。o形环322是圆环形的机械垫圈；它是一个具有圆形横截面的弹性体环，设计为安置在凹槽50中，并在组装期间在主体40与管端成形件80之间被压缩。薄膜324从o形环322径向向内延伸。薄膜324大致形成为锥形泪滴形状(即，具有指数(非线性)曲率的锥形)，并且包括顶点326。薄膜324还包括布置在顶点326处的狭缝328。在一些实施例中，狭缝328是直线形的，并且能够密封。在一些实施例中，狭缝328不是直线形的。在一些实施例中，薄膜324包括多个狭缝。

图10a是o形环薄膜阀420的透视图。图10b是o形环薄膜阀420的侧立面图。图10c是o形环薄膜阀420的前立面图。图10d是大致沿图10a中的10d-10d线截取的o形环薄膜阀420的横截面图。o形环薄膜阀420包括o形环422和薄膜424。o形环422是圆环形的机械垫圈；它是一个具有圆形横截面的弹性体环，设计为安置在凹槽50中，并在组装期间在主体40与管端成形件80之间被压缩。薄膜424从o形环422径向向内延伸。薄膜424大致为圆顶形，并包括顶点426。薄膜424还包括布置在顶点426处的狭缝428。在一些实施例中，狭缝428是直线形的，并且能够密封。在一些实施例中，狭缝428不是直线形的。在一些实施例中，薄膜424包括多个狭缝。

图11a是u形杯薄膜阀520的透视图。图11b是u形杯薄膜阀520的侧立面图。图11c是u形杯薄膜阀520的前立面图。图11d是大致沿图11a中的11d-11d线截取的u形杯薄膜阀520的横截面图。u形杯薄膜阀520包括u形杯522和薄膜524。u形杯522是凹槽形状的机械垫圈；它是一个具有槽形横截面的弹性体环，设计为安置在凹槽50中，并在组装期间在主体40与管端成形件80之间被压缩。薄膜524从u形杯522径向向内延伸。薄膜524大致形成为锥形泪滴形状(即，具有指数(非线性)曲率的锥形)，并且包括顶点526。薄膜524还包括布置在顶点526处的狭缝528。在一些实施例中，狭缝528是直线形的，并且能够密封。在一些实施例中，狭缝528不是直线形的。在一些实施例中，薄膜524包括多个狭缝。在一些实施例中，所述密封构件可具有“x形”横截面，而不是u形杯横截面。在一些实施例中，所述密封构件可具有“k形”横截面，而不是u形杯横截面。

图12是探针110的透视图。图13a是探针110未与流体连接器10接合时的横截面图。图13b是如图13a所示的探针110和流体连接器10部分地接合时的横截面图。图13c是如图13a所示的探针110和流体连接器110完全接合时的横截面图。应参照图12-13c阅读以下说明。

探针110用于填充和/或排空安装有流体连接器10的部件。探针110一般包括端部112、径向向外的表面114、径向向外的表面116、表面118、径向向外的表面120、端部122、以及通孔124。通孔124从端部122延伸至端部112。径向向外的表面114大致是截锥形的。端部112和径向向外的表面114布置为与薄膜24接触，具体地说，是与表面24b接触。径向向外的表面114布置为使薄膜24弹性地位移，从而打开狭缝28以允许将流体沿轴向ad1泵入部件(即，用于填充部件)，或者允许将流体沿轴向ad2从部件释放(即，用于排空部件)。

如图13a所示，在探针110与薄膜24接合之前，狭缝28是完全封闭的，从而形成密封。在图13b中，探针110与薄膜24部分地接合。如图所示，端部112和/或径向向外的表面114抵靠表面24b从而扩展狭缝28，由此允许以低于最大流速的速度将流体沿轴向ad1泵入部件(即，用于填充部件)，或者允许将流体沿轴向ad2从部件释放(即，用于排空部件)。在图13c中，探针110与流体连接器10完全接合。表面118抵靠端部44，端部112和/或径向向外的表面114抵靠表面24b从而完全扩展狭缝28，由此允许以最大流速将流体沿轴向ad1泵入部件(即，用于填充部件)，或者允许将流体沿轴向ad2从部件释放(即，用于排空部件)。

o形环薄膜阀20的主要目的是将流体保持在安装有流体连接器10的组件或部件中(例如变速器)。这允许制造厂将预充有流体(例如变速器油)的组件或部件运送到组装厂，或者允许组装厂在将子组件安装到车辆中之前对其进行预充。o形环薄膜阀20的狭缝-阀门设计允许组装厂使用探针110通过流体连接器10和薄膜24(具体而言是狭缝28)填充子组件，同时仍然允许薄膜24在填充后重新密封以容纳流体。很多时候，子组件制造厂或组装厂希望在将子组件最终组装到车辆上之前对其进行泄漏测试。本发明的狭缝-阀门设计还允许它们使用填充/排空探针对系统加压，以便对系统进行泄漏测试，同时该填充允许薄膜在测试后重新密封以容纳流体。

应理解，上述公开的各个方面以及其它特征和功能或其替代物可根据需要结合到许多其它不同的系统或应用中。本领域技术人员以后可能做出各种目前无法预料或未预料到的替换、修改、变化或改进，但此类替换、修改、变化或改进均被以下权利要求所涵盖。

附图标记

10流体连接器

20o形环薄膜阀

22o形环

24薄膜

24a表面

24b表面

26顶点

28狭缝

40主体

41通孔

42端部

44端部

46径向向内的表面

48径向向内的表面

50凹槽

52径向向外的表面

54凹槽

56a孔

56b孔

56c孔

58六角头

60径向向外的表面

70卡环

72a突起

72b突起

72c突起

80管端成形件

82端部

83部分

84径向向外的表面

86径向向外的表面

87肩部

88肩部表面

89部分

90径向向外的表面

92凹槽

94端部

96通孔

110探针

112端部

114径向向外的表面

116径向向外的表面

118表面

120径向向外的表面

122端部

124通孔

210流体连接器

220o形环薄膜阀

222o形环

224薄膜

224a表面

224b表面

225a锥形部分

225b锥形部分

225c锥形部分

226顶点

228狭缝

310流体连接器

320o形环薄膜阀

322o形环

324薄膜

324a表面

324b表面

326顶点

328狭缝

410流体连接器

420o形环薄膜阀

422o形环

424薄膜

424a表面

424b表面

426顶点

428狭缝

510流体连接器

520u形杯薄膜阀

522u型杯

524薄膜

524a表面

524b表面

526顶点

528狭缝

f力

ad1轴向

ad2轴向

rd1径向

rd2径向