凸型或凹型流体联接元件以及包括这种元件的流体联接器的制作方法

1.本发明涉及一种凸型或凹型流体联接元件，以及一种能够联结加压流体管道并且包括这种联接元件的连接件。


背景技术：

2.本发明的一个应用领域是冷却回路，在冷却回路中，凸型和凹型联接元件可以安装在支撑件上，支撑件为例如配备有至少一个流体循环回路的板。对于这种组件，有必要考虑凸型联接元件与和凹型联接元件之间可能的未对准，允许在垂直于压配合轴线的方向上调整联接元件之一的喷嘴的可能性。
3.因此，从us-a-3508580中已知提供了一种带有喷嘴的凸型联接元件，该喷嘴配备有容纳在内部体积中的凸缘，内部体积用于接纳凸型元件的主体，密封接头插置于凸缘的后表面与主体之间。在内部接纳体积内滑动凸缘使得能调整凸型元件喷嘴在由凹型元件限定的压配合轴线上的位置。在此实施例中，在联接器的未联接配置中，当阀处于凸型元件的关闭位置时，凸型联接元件内的流体压力在喷嘴上引起向前的轴向力，该向前的轴向力施加在由插置于凸缘的后表面与主体之间的接头处的密封截面限定的截面上，该力具有将凸缘的前面压靠在凸型元件主体上的作用。应该提供球来便于凸缘在主体内部体积中的径向运动。在实践中，纵向压力阻碍凸型联接元件与凹型联接元件的中心轴线对准，这种对准发生在流体导管连通之前。这导致在压配合运动过程中相互接触的凸型元件的喷嘴前端与凹型元件的截头圆锥形口部相对快速地劣化。
4.本发明旨在更具体地通过提出一种新的联接元件来应对这些问题，在该联接元件中，在其联接配置，施加在喷嘴上的轴向压力的作用减小，这便于喷嘴径向移位，而不增加联接器内的压力损失。


技术实现要素：

5.为此，本发明涉及一种设计用于联结加压流体管道的凸型或凹型流体联接元件，
[0006]-所述联接元件包括主体、喷嘴和阀；
[0007]-主体沿着纵向轴线在前侧与后侧之间延伸，前侧面向将联接元件与连接件的互补元件压配合的方向，后侧与前侧相反；
[0008]-该主体一方面界定了用于部分接纳喷嘴的壳体，另一方面界定了用于使流体在联接元件中循环的内部导管的至少第一部分，该第一部分相对于接纳壳体朝向后部布置并且与接纳壳体流体连通；
[0009]-喷嘴包括从主体向前突出的管状部；
[0010]-内部导管的第二部分布置在喷嘴的内部体积中，并且在前部由管状部的前开口界定；
[0011]-阀容纳在喷嘴的内部体积中，能够在前移关闭位置与缩回打开位置之间运动，在前移关闭位置，阀盖住管状部的前开口，在缩回打开位置，阀不阻碍流体在内部导管中的循
环；
[0012]-喷嘴配备有凸缘，该凸缘形成为从管状部突出并且相对于管状部朝向后部，该凸缘被接纳在接纳壳体中，仅能够相对于主体平行于在纵向轴线的径向的径向平面而运动；以及
[0013]-由至少一个密封接头形成的第一密封屏障插置于凸缘的后表面与主体的前面之间，这个前面在后侧界定接纳壳体，并与凸缘的后表面相对设置。
[0014]
根据本发明
[0015]-由至少一个密封接头形成的第二密封屏障插置于凸缘的前表面与主体的后面之间，这个后面在前侧界定接纳壳体，并且被布置为与凸缘的前表面相对；
[0016]-位于第一部分与第二部分中间的内部导管的第三部分围绕凸缘在径向界定于凸缘的外周表面与主体的内周表面之间，主体的内周表面在相对于纵向轴线的径向上界定接纳壳体；
[0017]-塞子在后部盖住内部导管的第二部分；
[0018]-内部导管的第二部分和第三部分通过布置在喷嘴中的至少一个通道而流体连通，该至少一个通道在塞子前方和凸缘的外周表面通向的喷嘴内部体积；并且
[0019]-内腔室布置在联接元件中，并通过主体、凸缘、塞子和第一密封屏障而与内部导管分开。
[0020]
利用本发明，第一密封屏障与第二密封屏障的组合使得能减小加压流体在凸缘上的应力，从而便于喷嘴在互补联接构件的主体上对准。当联接元件与互补联接元件联接时，用于流体循环的内部导管的第一部分、第二部分和第三部分和(一个或更多个)通道能够以最小的压降而使流体进行循环。此外，内腔室与内部导管隔离，因此处于与连接件中存在的流体不同的压力下，这使得能够全部或部分地均衡在轴向施加在喷嘴和因此其凸缘上的压力。
[0021]
根据本发明的有利但非强制性的方面，这种联接元件可以以任何技术上允许的组合与以下特征中的一个或更多个相组合：
[0022]-由第二密封屏障界定的密封截面的面积与由第一密封屏障界定的密封截面的面积的比值在0.85与1.15之间，优选地在0.95与1.05之间，更优选地为1。
[0023]-至少一个通气孔将内腔室连接到联接构件的外部，并优选平行于径向平面延伸穿过主体。
[0024]-内腔室由主体的内部部分界定，该主体的内部部分为截头圆锥形并且以平行于纵向轴线的轴线为中心，朝向联接元件的后部会聚，并且通过至少一个连接支架连接到围绕内部部分布置的主体的中间部分，同时内部导管的第一部分在主体的内部部分与中间部分之间延伸，并且同时接纳壳体朝向后部通向内部导管的第一部分。
[0025]-平行于主体的纵向轴线测量的连接支架的厚度与沿着同一纵向轴线测量的主体内部部分的长度之间的比值严格小于1，优选地在0.15与0.40之间，更优选地为0.25。
[0026]-界定内腔室的主体的内部部分、(一个或更多个)连接支架和主体的中间部分一起形成单件。
[0027]-凸缘包括形成凸缘的前表面的前套环和形成凸缘的后表面的后套环，其中当前套环的外周表面与径向界定接纳体积的主体的内周表面径向接触时，非零最小径向厚度的
环形间隙存在于后套环的外周表面与主体的内周表面之间，并且其中内部导管的第一部分和第二部分通过环形间隙流体连通。
[0028]-前套环和后套环沿纵向轴线在它们之间限定了通向接纳壳体的环形体积，同时每个通道通向该环形体积。
[0029]-主体包括装配在主体裙部中的覆盖物，该覆盖物限定了主体的前开口，喷嘴的管状部通过该前开口从主体出来朝向前部突出，而第二密封屏障插置于前套环的前表面与包围前开口的覆盖物的后面之间，同时主体的内周表面形成在覆盖物上，同时内周表面的后表面部分朝向后部扩口并径向面向后套环的外周表面，而前套环和后套环的外周表面是具有圆形外部截面的圆柱形，具有相同的外径并同轴。
[0030]-凸缘的后表面和前表面是平坦的轴向表面，并且形成第一密封屏障的每个密封接头和形成第二密封屏障的每个密封接头分别容纳在凸缘的后表面上布置的凹槽中和凸缘的前表面上布置的凹槽中。
[0031]-塞子是附连在喷嘴上的零件，密封地安装在喷嘴的内部体积中，与喷嘴的后内肩部相对。
[0032]-阀配备有朝向后部开放的裙部，阀的裙部穿设有贯通开口，贯通开口向阀的外周表面开放，并且喷嘴界定了内表面，当阀处于缩回打开位置时，该内表面能够在贯通开口的后部与阀沿径向相互作用。
[0033]-布置在喷嘴中的每个通道沿着倾斜轴线延伸，通道朝着管状部的中心纵向轴线朝向前部会聚，相对于此轴线的倾斜角在30
°
与50
°
之间，优选等于40
°
。
[0034]-喷嘴中的每个通道具有的横截面以管状部的中心纵向轴线为中心，呈现为环部分的形式。
[0035]-喷嘴包括安装在管状部内侧的柱塞，阀是环形的并且安装在柱塞周围，并且在前移关闭位置，阀以密封的方式与柱塞和管状部相互作用，以盖住管状部的前开口。
[0036]
根据另一方面，本发明涉及一种用于联结加压流体管道的连接件，所述连接件包括凸型联接元件和凹型联接元件，凸型联接元件和凹型联接元件中的至少一者是如上面所提到的联接元件。
[0037]
这种连接件具有与上文关于联接元件提到的优点相同的优点。
附图说明
[0038]
根据下面对根据本发明的联接元件和连接件的四个实施例的描述，本发明将被更好地理解，并且本发明的其他优点将变得更加清楚，这些描述仅以举例说明的方式给出并且参考附图，附图中：
[0039]
[图1]图1是根据本发明并属于根据本发明的连接件的凸型联接元件的主要轴向截面图；
[0040]
[图2]图2是与图1的凸型元件互补并属于同一连接件的凹型元件的主要轴向截面图；
[0041]
[图3]图3是包括处于压配合过程中的图1和图2的凸型元件和凹型元件的联接器的主要轴向截面图；
[0042]
[图4]图4是处于连接件的凸型元件与凹型元件的已联接配置的类似于图3的截面
图；
[0043]
[图5]图5是沿着图4中的v-v线的更大比例的截面图；
[0044]
[图6]图6是沿着图4中的vi-vi线的与图5相同比例的截面图；
[0045]
[图7]图7是前面图中所示的凸型联接元件的元件中的一些元件的分解立体图；在此图中，密封接头被省略，从而示出了这些接头中的一些接头的接纳凹槽；
[0046]
[图8]图8是根据第二实施例的处于分离配置的连接件的主要纵向截面图，所述连接件并入了根据本发明的凹型联接元件；
[0047]
[图9]图9是处于连接件的已联接配置的类似于图8的截面图；
[0048]
[图10]图10是根据本发明第三实施例的凸型联接元件的主要轴向截面图；
[0049]
[图11]图11是根据本发明第四实施例的联接器的类似于图4的截面图。
具体实施方式
[0050]
图1至图7所示的流体联接器2包括图1中单独示出的凸型元件4和图2中单独示出的凹型元件6，它们预期连续地装配在一起从图1和图2所示的未联接配置到图3所示的正在联接配置，然后到图4至图6所示的已联接配置。
[0051]
凸型元件4被拧到板8上，板8形成支撑件，并且在板8中布置有管道c8，诸如冷却回路热传递流体的加压流体在管道c8中循环。
[0052]
凸型元件4包括主体20，该主体20包括后部分22、前裙部24、连接后部分22与裙部24的中间部分26以及附连到裙部24的覆盖物28。
[0053]
后部分22是管状的，横截面为圆柱形，并且以凸型主体20的纵向轴线x20为中心。此后部分22设有外螺纹222，外螺纹222用于拧入设置在板8的钻孔p8中的相对应螺纹802中。密封接头30插置在后部分22与钻孔p8的周壁之间。
[0054]
轴线x20也构成凸型元件4的压配合轴线。
[0055]
凸型元件4从板8向前延伸。
[0056]
凸型元件4的前侧4a被定义为在联接开始时此元件面向凹型元件6，即，沿着纵向轴线x20面向插入方向的一侧。凸型元件4的后侧4b被定义为此元件的与前侧4a相反的一侧。这里，凸型元件4的后侧4b朝向板8和管道c8。在下文中，形容词“前”用于对朝向该联接元件前侧的联接元件的物体或表面进行分类，而形容词“后”用于对朝向该联接元件后侧的物体或表面进行分类。
[0057]
凸型元件4的径向或周围表面被定义为以轴线x20为中心并平行于此轴线的环形表面。凸型元件4的轴向表面被定义为垂直于轴线x20的表面。凸型元件4的外表面被定义为远离轴线x20定向的表面。凸型元件4的内表面被定义为朝向轴线x20定向的表面。
[0058]
内部流体循环导管32设置在凸型元件4中，用于使来自管道c8的流体循环，并且包括第一后部分322、第二前部分324和连接后部分322与前部分324的第三中间部分326。
[0059]
内部导管32的后部分322包括第一子部分322a和第二子部分322b，第一子部分322a的形状为以轴线x20为中心具有圆形横截面的圆柱形并由主体20的后部分22界定，第二子部分322b也以轴线x20为中心，在主体20的中间部分26内侧界定并朝向前部发散。
[0060]
内部导管32的前部分324位于喷嘴50的管状部52的内部体积v52中，阀70可滑动地安装在内部导管32的前部分324中，并且内部导管32的前部分324直接穿过该管状部。
[0061]
内部导管32的中间部分326相对于轴线x20在径向布置在裙部24内侧。
[0062]
裙部24设有内螺纹242。
[0063]
相比之下，覆盖物28包括底部282和裙部284，裙部284从底部282朝向元件4后部延伸。底部282限定了以轴线x20为中心的中心开口286。裙部284设有的外螺纹288与螺纹242互补。通过将螺纹288拧入螺纹242中，将覆盖物28安装在前裙部24上，密封接头34插置安装在覆盖物28的外周凹槽289中。因此，覆盖物28构成主体20的前部件，并且孔286是此主体的前开口。
[0064]
主体20还包括帽23，该帽23是朝向元件4后部会聚的内部大致圆锥形部件。帽23的外周表面标记为232。
[0065]
中间部分26的内周表面262是大致圆锥形的，并且朝向后部会聚。部件23和26以轴线x20为中心并相对于轴线x20径向间隔开，使得中间部分26包围轴线帽23和轴线内部导管32的轴线后部分322，内部导管32的轴线后部分322在后部分22内的轴线子部分322a处具有盘形横截面，呈现在中间部分26内的第二子部分322b处向前并围绕帽23半径增加的环形横截面。内部导管32的后部分322的第二子部分322b被限定在表面232与262之间。
[0066]
帽23的内周表面标记为264，其大致为圆锥形，并且在径向在喷嘴50的后部限定了围绕纵向轴线x20设置在凸型主体20内的内腔室36。
[0067]
帽23特别地在中间部分26与前裙部24之间的结合区通过三个连接支架38连接到主体20的其余部分，这三个连接支架38围绕轴线x20以120
°
分布，并且从帽23的外周表面232远离轴线x20突出。连接支架38也可以被称为“加强片”或“加强件”，因为它们有助于将帽23定位在主体20内。
[0068]
连接支架38的数量和分布不是限制性的。在实践中，连接片的数量在1个与6个之间，并且它们的分布根据它们的数量来调适，优选围绕轴线x20均匀分布。
[0069]
每个连接支架38具有穿过它的通气孔40。每个通气孔40是直的，并且从内腔室36在轴线x20的径向方向上，穿过帽23、连接支架38和中间部分26延伸到主体20的外周表面244。因此，每个通气孔40将内腔室36连接到联接元件4的外部。
[0070]
通气孔40是直的，具有多边形横截面，例如五边形。
[0071]
通气孔40提供了内腔室36与联接元件4周围的环境大气之间的压力均衡。
[0072]
在一种变型中，连接支架38中只有一些连接支架38配备有通气孔40。
[0073]
根据另一变型，(一个或更多个)通气孔40的横截面是圆形或长圆形。
[0074]
平行于轴线x20测量的连接支架38的厚度标记为e38。此外，也沿着轴线x20测量的帽23的轴向长度标记为l23。长度l23对应于帽23的总长度，并且等于外周表面232在轴线x20上的投影。连接支架38沿x20轴线比内帽23沿该轴线更薄。换句话说，比值e38/l23严格地小于1。在实践中，此比值可以在0.15与0.40之间，优选等于0.25。
[0075]
这里，连接支架38仅围绕内帽23的前部延伸。在这些条件下，导管32的第二子部分322b完全围绕帽23延伸到连接支架38的后部，并且在表面232与262之间在关于轴线x20的径向上延伸。
[0076]
从图6中可以明显看出，每个连接支架38在角扇区上延伸，其角度在围绕轴线x20的顶点处记为α38。这里，角度α38等于13
°
，使得三个连接支架38的组仅略微限制了在帽23周围的内部导管32的横截面积。
[0077]
实际上，端口42围绕帽23设置在两个连接支架38之间，呈以轴线x20为中心的圆弧的形式，沿着关于轴线x20成径向的方向测量的其径向厚度标记为e42。在实践中，径向厚度e42在帽23的最大半径r23的10％与20％之间。
[0078]
端口42构成连接内部导管32的部分322与326的通道。
[0079]
优选地，端口42的数量等于连接支架38的数量。在该示例中，三个端口42设置在帽23周围。
[0080]
对端口42的数量没有限制。它大于或等于1，并且在实践中根据连接支架38的数量进行调适。
[0081]
给定角度α38的值，三个连接支架38仅略微限制端口42的角度幅度。这里，由连接支架38占据的角扇区的总和或39
°
与360
°
的比值大约为0.11。在实践中，该比值在0.05与0.2之间选择。
[0082]
帽23的前面标记为233。前面233也是连接凸耳38的前面，因为它们在前部与帽23齐平。
[0083]
覆盖物28的底部282的后面标记为283。
[0084]
前面233和后面283是环形的、平坦的并且垂直于轴线x20。它们面对面。换句话说，它们彼此面对。它们沿着轴线x20在主体20内侧界定了体积v20。
[0085]
垂直于轴线x20、平行于面233和283并且沿着轴线x20与这些面等距的体积20的中平面标记为p20。平面p20关于轴线x20成径向，并且通气孔40平行于平面p20而延伸。
[0086]
体积v20的轴向长度标记为l20，它是平行于轴线x20测量的面233与283之间的距离。
[0087]
裙部284的内周表面标记为285。此表面径向向外界定了体积v20。
[0088]
在没有喷嘴50的情况下，体积v20通过后面283处的开口286向前向联接元件4的外部开放，并且朝向后部，在前面233通向内腔室36。在喷嘴50不存在或存在的情况下，体积v20在前面233通向第二子部分322b。因此，体积v20仍然与内部导管的后部分322流体连通。
[0089]
主体20的部件23、24和26一起构成单件，优选地通过3d打印制成，并且优选地也与后部分22构成单件，如附图示例中的情况。这具有以下优点，即此零件的几何形状被很好地限定，使得尤其与导管32的后部分322、通气孔40和端口42相关的尺寸公差被很好地控制。
[0090]
喷嘴50安装在主体20上，并且在前部包括中空管状部52，其外形为具有圆形截面的圆柱形，其直径标记为d52，并且在其内部体积v52中容纳有阀70。当喷嘴50部分地接纳在体积v20中时，其管状部52通过开口286从主体20向前突伸。
[0091]
喷嘴50的纵向轴线标记为x50，阀70可沿着该轴线在管状部52内运动，并且该轴线形成管状部52的中心轴线。
[0092]
在管状部52的后部，喷嘴50包括凸缘54，凸缘54的外周表面标记为541，并且凸缘54包括前套环542和后套环544。前套环542、后套环544和管状部52一起构成单件。
[0093]
套环542、544中每一个具有相应的外周表面546、548，其是以轴线x50为中心、具有圆形横截面的圆柱形，并且其相应外径标记为d542、d544。外径d542和d544严格地大于直径d52。换句话说，凸缘54形成为相对于管状部52的外突出部。外周表面546和548是同轴的。在此实施例中，外径d542和d544相等。
[0094]
在套环542与544之间在纵向，凸缘54的直径减小，使得在凸缘54周围和这些套环
之间，形成在径向朝向凸缘54的外部开放的环形体积v54。此环形体积的底部由凸缘54的外周表面550限定，凸缘54的外周表面550的直径小于外周表面546和548的直径。表面546、548和550一起构成凸缘54的外周表面541，此外周表面541沿着轴线x50呈阶梯状。
[0095]
套环542的前表面标记为543，也就是说，此套环542的表面垂直于轴线x50并面向管状部52。
[0096]
套环544的后表面标记为545，其也垂直于轴线x50，但是背离管状部52。
[0097]
表面543和545是环形的，以轴线x50为中心，并且是平坦的。表面543和545也是轴向表面。
[0098]
外周表面541在纵向布置在凸缘54的前表面543与后表面545之间。
[0099]
54的轴向长度标记为l54，在表面543与545之间平行于轴线x50测量。
[0100]
到最近操作间隙的长度l54等于长度l20。
[0101]
在喷嘴50的安装配置中，凸缘54被接纳在由主体20限定的体积v20中，仅在平行于平面p20的方向上，即在相对于轴线x20成径向的方向上，有相对于主体20运动的可能性。这是根据长度l20和l54的相应值得出的。因此，在凸型联接元件4的组装配置，体积v20构成用于接纳凸缘54的壳体。
[0102]
在此配置中，体积v54朝向内周表面285并且朝向体积v20的未被凸缘54占据的部分开放。前表面543沿着轴线x20面向后表面283。后表面545沿着轴线x20面向前面233。
[0103]
内部导管32的中间部分326围绕凸缘54在径向界定于主体20的内周表面285与凸缘54的外周表面541之间。
[0104]
诸如弹性体密封件的第一o形环型密封接头56安装在前表面543中的凹槽547中，而诸如弹性体密封件的第二o形环型密封接头58安装在后表面545上布置的凹槽549中。在喷嘴50在主体20上的安装配置中，密封接头56和58承靠在相应的面283和233以及凸缘54上。凸缘54的外周表面541在两个密封接头56、58之间沿着轴线x20位于体积v20内。
[0105]
因此，第一密封屏障由插置于彼此面对的表面233和545之间的密封接头58形成。当阀70处于前移关闭位置时，此密封屏障的密封截面s1被定义为喷嘴50的轴向且面向前的假想表面，由包含在内部导管32中的流体压力施加的合成向后力作用在该假想表面上。该密封截面s1由密封接头58界定。该密封截面s1实际上是一个圆盘，其半径等于在管的中心与形成密封接头58的圆环(torus)中心之间取得的密封接头58的平均半径。在图1和图4中，此截面s1的迹线用其直径表示。
[0106]
第二密封屏障由插置在彼此面对的表面543和283之间的密封接头56形成。该密封屏障的密封截面被标记为s2，其被定义为喷嘴50的在轴向并朝向后的假想表面，当阀70处于前移关闭位置时，由包含在内部导管32中的流体的压力施加的合成向前力作用在该假想表面上。此密封截面s2由密封接头56界定。此密封截面s2实际上是一个圆盘，其半径等于在管的中心与形成密封接头56的圆环中心之间取得的密封接头56的平均半径。在图1和图4中，此部段s2的迹线用其直径表示。
[0107]
凹槽547和549以及接头56和58具有相同的几何形状。在这些条件下，密封截面s1和s2是相同的。特别地，它们相应的面积具有相同的值。
[0108]
阀70可在第一前移关闭位置与第二缩回打开位置之间在体积v50中沿着轴线x50轴向运动。在图1所示并且对应于未联接配置的第一前移关闭位置，阀70在前部抵靠管状部
52，并关闭管状部52的前开口522。在对应于已联接配置的图4所示的第二缩回打开位置，阀70沿着轴线x50朝向后部与它未关闭的前开口522间隔开，到阀70不阻碍流体通过内部导管32循环的程度。
[0109]
内部导管32的前部分324由前开口522朝向体积v52的前方界定。
[0110]
包围前开口522的管状部52的环形前面526与其直径为d52的外周表面528之间的连接脊标记为524。
[0111]
阀70设置有外周凹槽72，密封接头74被接纳在该外周凹槽72中，该密封接头74与限定开口522的管状部52的内周表面接合，以确保图1的配置中闭合件的密封。
[0112]
塞子80从与管状部52相对的纵向侧安装在喷嘴50中，在凸缘54内侧。此塞子80布置在凸缘54的内部体积v'54中，该内部体积v'54布置在体积v52的后部，并向后表面545开放。体积v52和v'54一起限定了喷嘴50的内部体积v50。塞子80朝向后部密封和界定内部流体循环导管32的前部分324。塞子80在纵向保持在喷嘴50中，位于它所面对的喷嘴50的后内肩部60与例如安装在喷嘴50中的簧环(circlip)型止动段62之间。
[0113]
塞子80配备有周围凹槽82，在周围凹槽82中容纳有密封接头84，密封接头84承靠在喷嘴50的内周表面上。塞子80经由密封接头84与喷嘴50相互作用，以密封内部导管32的前部分324的后端。
[0114]
当塞子80安装在喷嘴50上并且当喷嘴在主体20上就位时，喷嘴凸缘54被接纳在由体积v20形成的壳体中，塞子80在平行于轴线x20的方向上面向内腔室36，并且朝向前部密封内腔室36。
[0115]
因此，内腔室36通过帽23、连接支架38、凸缘54、塞子80以及插置在表面233与545之间的第一密封屏障与内部导管32分开。
[0116]
弹簧64安装在内部体积v52中。此弹簧64搁置在塞子80的沉孔底部，并将阀70推向其关闭开口522的前移位置。
[0117]
阀70包括头部71和裙部73，头部71带有凹槽72，裙部73从头部71向后部延伸，裙部73朝向后部开放并限定了体积v73，弹簧64接合在体积v73中。通孔76径向延伸穿过裙部73，并使体积v73与径向包围裙部73的内部体积v52的部分连通。
[0118]
裙部73的外周表面是阶梯状的，并且包括第一前部段732和第二后部段734，第一前部段732具有多边形轮廓，其最大尺寸等于头部71的直径，第二后部段734具有圆形横截面，其直径大于前部段732的最大径向尺寸，这些尺寸是在轴线x50处在径向取得。通孔76向第一前部段732开放。
[0119]
在另一侧，内套环66在凸缘54处设置在喷嘴50内侧，并在其后侧限定后内肩部60。套环66的内径向表面662的横截面也是圆形的，并且具有与裙部73的后部分734相同的直径，并且限定了用于接纳此后部分734的壳体，当阀70处于图4所示的其缩回打开位置时，此后部分734与阀70相互作用。因此，在连接件2的凸型元件4与凹型元件6的联接配置中，套环66限定了用于接纳阀70的座。在内套环66附近，喷嘴50设置有三个倾斜通道68，在喷嘴50在主体20上的安装配置中，三个倾斜通道68将管状部52的内部体积v52(因此喷嘴50的内部体积v50)连接到位于套环542与544之间的环形体积v54(因此连接到围绕凸缘54布置的体积v20)和连接到中间部分326。通道68在喷嘴50外侧在外周表面541上开放，也就是说，沿着轴线x20，在由插置在(一方面)表面233和545与(另一方面)表面283和543之间的密封接头58
和56形成的密封屏障之间开放。在此示例中，通道68在表面550的层面开放，即在环形体积v54中开放。
[0120]
当阀70处于前移关闭位置时，通道68在塞子80前方通向喷嘴50的内部体积v50，并且向阀70的后部开放。内部导管32的向前部分324和中间部分326通过通道68流体连通。
[0121]
三个通道68被桥69分开。这些桥69沿着轴线x50在前套环542的纵向层面部分地延伸。桥69的侧表面692是凹入的。
[0122]
通道68绕轴线x50的角度幅度记为β68。该角度幅度在60
°
与100
°
之间，优选等于90
°
。
[0123]
通道68中每一个沿着轴线a68延伸，轴线a68朝向前部朝着轴线x50会聚，并且与轴线x50形成角度γ68，角度γ68在30
°
与50
°
之间，优选地等于40
°
。
[0124]
通道68具有垂直于轴线x50并在图5中可见的截面，该截面呈以轴线x50为中心的环部分的形状。换句话说，它们大致围绕x50轴线在周向延伸，它们的周向尺寸大于它们在x50轴线处的径向尺寸和它们平行于x50轴线的纵向尺寸，并且在图1、2和4中可见。
[0125]
在该示例中，穿过喷嘴50设置了三个通道68。通道68的数量不是限制性的。它大于或等于1，并且在实践中根据桥69的数量进行调适。
[0126]
塞子80沉孔的直径基本上等于套环6的内径向表面662的直径。优选地，这些直径的比值在0.9与1.1之间。内径向表面662的直径大于通道68前方的管状部52的内径向表面的直径。
[0127]
内周表面285包括圆柱形前表面部分285a，其直径标记为d20，因为此直径构成了此体积前部的体积v20的直径。内周表面285包括后表面部分285b，该后表面部分285b是截头圆锥形的，并且从部分285a向后部发散。后表面部分285b径向面向后套环544；换句话说，285b和548沿着轴线x20对准。标注为δ285的后表面部分285b的发散半角等于10
°
。在实践中，顶点处的这个半角可以在5
°
与30
°
之间选择。
[0128]
内周表面285的最大直径标记为d'20，因此这是接纳体积v20的最大直径。这个最大直径d'200是在后表面部分285b的后端处测量的。
[0129]
喷嘴50相对于主体20径向运动的可能性，即，在保持平行的轴线x20与x50之间移位的可能性，对应于存在于凸缘54的外周表面541与界定体积v20的内径向表面之间的径向间隙，界定体积v20的内径向表面在这里由内周表面285形成。
[0130]
选择管状部52的直径d52和前开口286的直径，以便不限制凸缘54在体积v20中的行进。
[0131]
直径d542与直径d20之间的差约为直径d542的9％。另一方面，直径d544与直径d'20之间的差约为直径d544的14％。因此，在喷嘴50在体积v20内的最大径向行程期间，如果前套环542与内周表面285接触，如图4的下部所示，由于外周表面548不与内周表面285接触，甚至局部也不接触，所以在套环544周围保留了周围径向间隙j。因此，这个间隙j是环形的。平行于平面p20取得的该间隙j的径向厚度围绕轴线x20是可变的，并且具有非零最小值e
jmin
。这是因为直径d'20大于前表面部分285a的直径d20，而直径d542与d544相等。这允许流体在内部导管32的部分322与324之间穿过部分326中的间隙j，在距离内周表面285最远的一侧(如图4的顶部所示)和最靠近该表面的一侧(如图4的底部所示)围绕后套环544通过。
[0132]
因此，凸缘54可以在体积v20内平行于径向平面p20运动，最大行程值d54等于直径d20与直径d542之差。有以下方程式表达的关系：
[0133]
d54＝d20-d542(方程式1)
[0134]
对于直径d52等于15mm的联接元件，该最大间隙值被选择为大于或等于0.75mm，优选等于2.1mm。因此，比值d54/d52在0.1与0.16之间，优选等于0.14。
[0135]
环形体积v54侧部的前套环542具有截断边缘，该截断边缘限定了截头圆锥形倒角552，该截头圆锥形倒角552在顶点处的半角等于45
°
。另一方面，后套环544在环形体积v54的侧部具有截断边缘，该截断边缘限定了倒角554，该倒角554相对于轴线x50在顶点处的半角等于30
°
。该倒角554连接后套环544的外周表面548与前环形表面556。倒角554具有平行于轴线x50的长度和垂直于该轴线的径向宽度，该长度和宽度大于倒角552的相应轴向长度和径向宽度。倒角554便于流体围绕后套环544循环，使压降最小化。
[0136]
连接件的凹型元件6被拧入限定流体循环通路c10的板10中。
[0137]
凹型元件6包括一件式主体120，该主体120设有外螺纹122，该外螺纹122拧入位于在板10中布置的钻孔p10周围上的相对应形状的螺纹102内。密封件130插置主体120与钻孔p10之间。
[0138]
主体120沿着纵向轴线x120延伸。定义了凹型联接元件6的前侧6a和该联接元件的后侧6b，该前侧6a在联接开始时朝向元件4定向，即，朝向沿着纵向轴线x120的压配合方向，该后侧6b与前侧6a相反定向并且朝向管道c10。
[0139]
静止柱塞121通过由卡环形成的止动段123在纵向固定在管状主体120中。
[0140]
在阀170盖住联接器的凹型元件内的内部流体循环导管132的配置中，阀170安装在柱塞121周围，并包围柱塞的前头部125。阀170也可以被称为“阀芯”。
[0141]
接头174围绕头部125安装在主体120的内周表面上布置的凹槽172中，而另一个接头194安装在头部125的外周凹槽192中。当阀170盖住内部导管132时，接头174和194抵接此阀的相应外周表面和内周表面。
[0142]
弹簧164布置在主体120的内部体积中，并承靠在柱塞121的脚127上，并将阀170推向其将导管132关闭的位置。
[0143]
阀170可沿轴线x20在图2和图3所示的配置与图4所示的缩回打开位置之间纵向运动，在图2和图3所示的配置，阀170处于前移关闭位置并关闭主体120的前环形开口152，在图4所示的缩回打开位置，阀170允许流体在内部导管132中通过。
[0144]
主体120的前端形成朝向前部发散的口部，截头圆锥形内表面154在顶点η154处的半角在20
°
与45
°
之间，优选等于30
°
。在前移关闭位置，截头圆锥形表面154布置在阀170的前方。
[0145]
表面154的径向厚度记为e154，此厚度是沿着关于轴线x120成径向的方向测量的。此径向厚度e154被选择为大于体积v20中的凸缘间隙54的最大值d54。换句话说，有由以下方程式表达的关系：
[0146]
e154》d54(方程式2)
[0147]
在联接过程中，通过将轴线x20和x120和它们相应的主体20和120近似对准，使凸型元件4和凹型元件6合并在一起。假设喷嘴50的凸缘54在体积v20中居中，也就是说，轴线x20和x50对准。然而，这不是强制性的。
[0148]
在轴线x50与轴线x120之间未对准的情况下，边缘524与凹型主体120的口部的截头圆锥形表面154接触，并且凸型元件和凹型元件在平行于轴线x20的接近或压配合方向上朝向彼此前进，如图3中的箭头f1所示，导致边缘524沿着表面154滑动，以便对准轴线x50与x120，即使轴线x20与x120保持平行但未对准。这可以通过喷嘴50相对于主体20移位，借助于凸缘54在体积v20内的偏转，也就是平行于径向平面p20移位来实现，在附图的示例中，这发生在从图3的配置到图4的配置的转变过程中。这种偏转运动在其整个幅度内，通过接头58为中介，在主体20的前面233与凸缘54的后表面545之间产生紧密滑动接触，并且通过接头56为中介，在主体20的后面283与凸缘54的前表面543之间产生紧密滑动接触。因此，在凸缘54在主体20中偏转运动期间，密封接头58在凸缘54与前面233之间提供密封功能。因此，在凸缘54在主体20中偏转运动期间，密封接头56在凸缘54与后面283之间提供密封功能。
[0149]
在这种偏转过程中，与us-a-3 508 580的设备相比，即使凸型元件4的内部导管32填充有压力为15巴的加压流体，例如氟利昂，体积v20中的套环54的位移力也不需要抵消由内部导管32中的流体压力产生的力。事实上，在插置于表面233与545之间的第一密封屏障的任一侧上与在插置于表面283与543之间的第二密封屏障的任一侧上，施加到喷嘴50上的压差的作用，趋向于彼此平衡，即，趋向于彼此对消，因为分别由第一密封屏障和第二密封屏障界定的密封截面s1和s2具有相等的面积，其相应的面积标记为a1和a2。
[0150]
当密封截面具有相似的面积时，特别是面积相差小于15％时，也就是说，当密封截面s2与s1的面积的a2/a12比值在0.85与1.15之间时，在第一密封屏障和第二密封屏障任一侧上施加到的喷嘴50的压差作用大大减小。当a2/a1比值在0.95与1.05之间时，获得特别令人满意的结果，对于该比值，值1仍然是优选的。
[0151]
因此，当阀70处于其盖住凸型联接元件4的前移关闭位置时，可以发生喷嘴50相对于主体20的运动而不必克服显著的压力。这使得可以减小由边缘524施加在内表面154上的力，并防止内表面154和边缘524的局部填缝。被施加用来联接各元件4和6的力减小，同时密封得到永久保证。
[0152]
凸缘54处的压力平衡也是由于两个密封屏障以相同压差密封，即，以体积v20处的内部压力与外部大气压力之间的压差密封的事实，因为内腔室36通过通气孔40处于外部大气压力。
[0153]
通气孔使得在通过第一密封屏障泄漏的情况下，可以将内腔室36维持在接近或等于大气压的压力下。在实践中，通气孔40仅在通过第一密封屏障泄漏的情况下有用，因为在组装时，密封腔室36处于与联接元件4外部相同的大气压力下。
[0154]
当轴线x50与轴线x120对准时，头部71的前面与头部125的前面接触，并且阀170的前面与管状部52的前面526接触。平行于纵向轴线x20的纵向压配合运动在箭头f1的压配合方向上继续，使得阀70和170克服弹簧64和164的作用朝向它们相应的打开位置运动。这种运动导致阀70的裙部73的后部分734运动到由内套环66的内径向表面662限定的互补形状的座中。通孔76使得可以从体积v73中抽出加压流体，从而防止此体积中的压力增加而阻碍或减缓阀70朝向其打开位置的运动。在联接时，内径向表面662有助于在阀70的位移过程结束时引导阀70从其关闭位置到其打开位置。
[0155]
在联接配置中，连接件2将两个管道c8和c10联结起来。然后，如图4中的箭头f2所示，流体可以通过内部导管32和132在管道c8与c10之间循环。特别地，来自管道c8的加压流
体流过内部导管32的后部分322的圆柱形和轴向子部分322a，然后在部分322的发散环形子部分322b中流动，直到它通过端口42并纵向进入体积v20的包围凸缘54的部分，该部分构成内部导管32的中间部分326。流体通过通道68离开中间部分326，进入管状部52中的导管32的向前部分324，在那里流体围绕阀70和柱塞121的向前部分流动，直到它通过阀170并离开而进入凹型联接元件6的导管132，然后通过柱塞121的脚127到达管道c10。
[0156]
图4至图6中所示的联接器2的联接配置是通过板8和10朝向彼此的基本纵向位移来实现的，同时在压配运动开始时轴线x20与x120之间可能未对准是容许的。实际上，从联接开始并且在元件4与6的联接位置，在轴线x20与x120之间可以存在径向偏移d，而不会干扰从未联接配置到联接配置的过渡，或者联接操作。
[0157]
因为厚度e154大于偏转的最大值d54，所以在板8与10的相对接近运动期间，喷嘴50的前部分可能与凹型元件的口部的截头圆锥形表面154相对。这确保了元件4和6的联接操作。
[0158]
当轴线x20与x120之间的未对准在联接开始时最大时，喷嘴50在主体20内垂直于轴线x20运动，直到前套环542搁靠在由覆盖物28限定的凸型主体的内周表面285上。在图4所示的此位置，流体可以通过三个端口42，并且由于后表面部分285b的截头圆锥形性质和倒角554的存在，产生的压降被最小化。
[0159]
在附图的示例中，在图4至6的配置中，径向偏移d的幅度等于偏转最大值d54的一半，因为凸缘54搁靠在由体积v20形成的壳体的内周表面285上。这是一种极限情况。在实践中，径向偏移d的幅值小于或等于最大值d54的一半。
[0160]
第一后部分322、第二前部分324和第三中间部分326处于永久流体连通，无论是在未联接配置、已联接配置还是在联接元件4的联接期间。
[0161]
为了分离连接件2，元件4和6沿着纵向轴线x20在与箭头f1相反的分离方向上移开，这导致阀70和170关闭，并且喷嘴50从主体120脱离。在此分离阶段，喷嘴50在内部体积v20中的径向位置不变。
[0162]
在图8和随后的图中所示的第二实施例至第四实施例中，与第一实施例中的元件相似的元件具有相同的附图标记。如果在这些图中的一个图中使用了没有在描述中提及的附图标记，则该附图标记对应于第一实施例中具有相同附图标记的元件。反过来说，如果在描述中使用了没有在图8至11中示出的附图标记，则该附图标记对应于具有与第一实施例中相同附图标记的元件。
[0163]
下面，主要描述第二实施例至第四实施例与第一实施例的区别。
[0164]
在图8和图9的第二实施例中，凸型元件4是常规的，主体120安装在支撑件8上，支撑件8限定了管道c8，阀170在主体120内滑动并被弹簧164推到关闭位置。凸型元件4与凹型元件6互补。
[0165]
凹型元件6包括喷嘴50，喷嘴50配备有两个套环542和544，套环542和544属于布置在主体20的内部体积v20中的凸缘54。在此实施例中，本发明在联接器的凹型元件6中实施。
[0166]
凹型元件还包括阀70，该阀70是环形的并且可滑动地安装在喷嘴50的柱塞21周围，在喷嘴50的前管状部52的内部体积v52中。柱塞21安装在管状部52的内部体积v52中，没有相对于管状部52轴向运动的可能性。在前移关闭位置，阀70以密封的方式与柱塞21和管状部52相互作用，以关闭管状部52的前开口522。在前移关闭位置，截头圆锥形表面154布置
在阀70的前方。在缩回打开位置，阀70允许流体传入内部导管32。弹簧64将阀70推回到其关闭位置。
[0167]
这里，覆盖物28不是拧到裙部24内侧，而是拧到其外侧。为此，覆盖物28设有内螺纹288，而裙部24设有外螺纹242。如在第一实施例中所限定的朝向外部界定内部体积v20的主体20的内周表面因此在这里由裙部24的内径向表面245形成，该内径向表面245沿着其整个长度具有恒定的直径。
[0168]
此外，在此示例中，两个套环542和544的外径d542和d544是不同的。实际上，后套环544的外径d544小于前套环542的外径d542，以便在套环544周围空出尽可能多的空间，用于在连接件2的联接配置中使流体通过，而不管喷嘴50在内部体积v20中的位置如何，使得流体可以流入由支撑件10限定的管道c10中，凹型元件6的主体20拧在支撑件10上。
[0169]
如在第一实施例中，布置在凸缘54与主体20之间的界面处的两个接头56和58限定了两个密封屏障，其密封截面s1和s2具有相同的面积a1和a2。如在第一实施例中，发生喷嘴50相对于主体20的偏转运动，由帽23限定的前面与凸缘54的后表面之间通过接头58而滑动密封接触，覆盖物28的后面与凸缘54的前表面之间通过接头56而滑动密封接触。同样如在第一实施例中，连接支架38的轴向厚度小于限定内腔室36的帽23的轴向长度。
[0170]
在图10所示的第三实施例中，塞子80与后套环544成一体，从而在后部盖住内部导管32的第二部分324。
[0171]
此外，塞子70是由三部分组成的，具有头部71、后部分77和球79，以便从喷嘴50的前部通过管状部52的前开口522安装在体积v52中。这里使用了ep-a-3 301 341的技术教导，其技术教导以引用的方式并入到本文中。
[0172]
这里，帽23和连接支架38一起构成一件式部件，但不与主体20的其余部分成一体，而是在部件24与26之间的结合处附连到构成部件22、24和26的一件式部件上。此外，假设不存在通过第一密封屏障的泄漏，则不设置将内腔室36连接到联接元件4外部的通气孔。
[0173]
在此实施例中，内帽23的锥形形状是可选的。实际上，内腔室36可以被界定在帽23的前面233之间，帽23的前面233是围绕轴线x20的盘形形状，并且在轴向面向塞子80。此内腔室36通过帽23、凸缘54、塞子80和密封截面s1的第一密封屏障58保持与内部导管32分开。
[0174]
在此实施例中，密封截面s1和s2的面积不相等，由凸缘54前部的密封接头56界定的密封截面s2的面积a2小于由凸缘54后部的密封接头58界定的密封截面s1的面积a1。这些密封截面s1和s2的差，即在实践中由接头56和58包围的假想盘形轴向表面的面积a1与a2的差，被选择为足够小，以保持与被提供用来在联接期间使由套环542和544形成的凸缘54在体积v20内平行于径向平面p20运动的相对适中的力兼容。
[0175]
在实践中，在此实施例中，如同在其它实施例中一样，要提供的最大未对准力可以设定为大约30dan。要施加的最大力不仅取决于密封截面s1和s2，还取决于联接元件4的内部导管32内侧的流体压力。在图10所示的示例中，密封截面的差约为7％，这产生良好的结果。在实践中，对于大于或等于0.85的s2/s1比值，即15％的密封截面差，可以获得令人满意的结果。
[0176]
在未示出的本发明的变型中，凸缘54后部的密封截面s1的面积a1小于凸缘54前部的密封截面s2的面积a2。同样在这种情况下，在实践中，a1/a2比值被选择为大于或等于0.85。
[0177]
在此第三实施例中，密封件56和58分别布置在覆盖物28和帽23中的凹槽中，即，在主体20的部分上，而不是如其它实施例中那样在凸缘54的部分上。此外，接头56和58不像其它实施例中那样是o形环，而是具有矩形横截面的平接头。
[0178]
在图11所示的第四实施例中，将内腔室36连接到凸型元件4外侧的通气孔40是具有圆形横截面而不是多边形横截面的圆柱形。
[0179]
此外，个别的密封接头成对布置，以形成第一和第二双重密封屏障。对于布置在前套环542上形成的两个同心凹槽中的接头56和56’以及布置在后套环544上形成的两个同心凹槽中的接头58和58’来说，情况尤其如此，如在第一实施例中那样，套环542和544构成了凸缘54。在这种情况下，第一密封屏障由两个接头58和58’形成，两个接头58和58’都接触凸缘54和主体20的前面233，第二密封屏障由两个接头56和56’形成，两个接头56和56’都接触凸缘54和主体20的后面283。在这种情况下，与两个密封屏障相关联的密封截面s1和s2由最外部的密封接头界定，也就是说，由直径大于密封接头56’和58’从而界定内部导管32的密封接头56和58界定。
[0180]
第一实施例的接头30、34、72、130、174和194在这里被成对的接头30和30’、34和34’、74和74’、130和130’、174和174’、194和194’代替。
[0181]
在一种变型中，只有这些接头中的一些接头被成对的接头代替。
[0182]
根据一个未示出且适用于所有实施例的变型，凸缘54不具有两个套环542和544(在套环542和544之间限定了周围体积v54)，而是凸缘54沿着其整个长度具有恒定的外径。
[0183]
根据未示出并适用于所有实施例的另一变型，凸缘具有不同直径的两个相邻套环，在它们之间没有提供与体积v54可比的体积。
[0184]
根据未示出并适用于所有实施例的另一变型，通道68中每一个沿着轴线a68延伸，该轴线a68相对于轴线x50位于其径向。
[0185]
根据未示出并适用于所有实施例的另一变型，帽23以平行于中心纵向轴线x20并偏离于中心纵向轴线x2的轴线为中心。
[0186]
不管本发明的实施例如何，本发明具有减少在喷嘴凸缘54处施加到喷嘴50的压力不平衡的优点，这便于凸缘54在体积v20内平行于径向平面p20的运动，包括当在阀70关闭配置中加压流体存在于内部导管32中时。分别用于在喷嘴50的前侧和密封腔室36的侧部将用于接纳凸缘54的体积v20与大气压力隔离的密封屏障使得有可能在很大程度上平衡或补偿由内部导管32中存在的加压流体施加在喷嘴50上的力，这使得有可能优化联接力。
[0187]
特别是由端口42和通道68形成的各种通道的几何形状以及连接支架38和桥69的几何形状被优化以限制压力损失。
[0188]
当存在通气孔40时，通气孔40确保内腔室36维持在大气压力下，即使在第一密封屏障处发生泄漏的情况下。
[0189]
在第一实施例、第二实施例和第四实施例中，联接元件的主体仅由两部分形成，即一方面包括部件22、23、24和26的一件式部件，以及附连到此一件式部件的覆盖物28，这减少了对密封垫圈的需要。
[0190]
在第一实施例、第三实施例和第四实施例中，覆盖物的内周表面285朝向后部发散的性质便于产生非零最小径向厚度e
jmin
的环形间隙j。在未示出的变型中，如在第二实施例中，当裙部24用于在径向界定体积v20时，这可以在裙部24的内周表面245处实施。
[0191]
一方面，套环542和544的几何形状以及另一方面，用于接纳凸缘54的内部体积v20的几何形状被优化，以便于流体全都围绕后套环544通过，具有最小的压力损失，即使在喷嘴50相对于凸型主体20的最大径向间隙的配置中。
[0192]
喷嘴50的内部几何形状被优化，特别是在附连到喷嘴或与喷嘴成一体的塞子80的内套环66处，以限制压降并在打开位置在径向引导阀70。
[0193]
在第一实施例、第二实施例和第四实施例中，塞子80插件的使用使得阀70能够从后部安装在喷嘴50中。给定阀70的类型，这在第三实施例中并不重要。
[0194]
本发明的适用性与通过联接器的流体的性质(无论是液体还是气体)无关，也与这种流体通过联轴器的循环方向无关。
[0195]
本发明的适用性与密封屏障的确切性质无关。在一个未示出的变型中，这些密封屏障的o形环接头56和58由唇形密封件代替，可能是弹簧供能的。
[0196]
在连接件2的元件4和6中只有一个符合本发明的情况下在图中示出了本发明。在一个变型中，这两个元件都符合本发明。
[0197]
无论哪种实施例，密封屏障与凸缘54在体积v20内的运动兼容，也就是说，与凸缘的偏转兼容，而不会在接头56和58或56和56’以及58和58’处失去密封。
[0198]
无论哪种实施例，在一种变型中，径向平面p20可以不垂直于轴线x20，而是相对于此轴线倾斜，凸缘54可以在由体积v20形成的壳体中平行于径向平面p20运动。因此，径向平面p20相对于轴线x20形成75
°
至105
°
的角度。径向方向和径向或周围表面相应地适应。
[0199]
上面设想的实施例和变型可以组合以产生由权利要求限定的本发明的新实施例。