專利名稱：快速連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及接頭組件，并且更具體地涉及一種快速連接器組件，其用于可松開地 將形成在管端部的插入元件連接到中空的內(nèi)孔連接器主體內(nèi)部。
背景技術(shù)：
在汽車及其它領(lǐng)域中，一種通常用來提供兩個部件或管道之間的流體連接的接頭
組件是快速連接器，其通常包括容納并夾持在內(nèi)孔連接器主體中的插入元件。使用快速連
接器是有利的，這是因為可以利用最少的時間和費用建立密封和牢固的流體管線。 保持器用于將插入元件固定到連接器主體的內(nèi)部。 一種保持器包括多個具有鎖
緊臂的鎖定構(gòu)件，所述鎖緊臂在形成于插入元件上的徑向擴大的鐓粗部(upset)和限定
在連接器主體內(nèi)的環(huán)形面之間延伸。鎖緊臂與位于一端的插入元件的鐓粗段和位于另一
端的連接器主體的環(huán)形面之間的壓靠防止了插入元件從連接器主體中脫出。這種保持器
在本領(lǐng)域中是普遍的并且已經(jīng)在許多流體管線應用中證明是有效的。實例在美國專利
Nos. 5， 161， 832 ;5， 324， 082 ;5， 626， 371 ;和5， 628， 531中進行了公開。 上面討論類型的保持器通常包括圓環(huán)形式的主體，鎖定構(gòu)件整體模制在主體上。
這種保持器的裝配典型地包括將保持器插入到限定在連接器主體內(nèi)的孔中。在執(zhí)行插入步
驟過程中，鎖定構(gòu)件和/或鎖緊臂必須相對于保持器主體徑向向內(nèi)彎曲以允許鎖定構(gòu)件穿
過限定了入口的開口裝配到連接器主體的孔中。 這種與較高壓力應用相關(guān)的快速連接器的發(fā)展已經(jīng)形成了更為堅固的保持器結(jié) 構(gòu)，其使得放置在連接器主體的孔內(nèi)變得更加困難。如果該保持器在插入到連接器主體的 孔中之前安裝到其相關(guān)的插入元件或管上的話，所述困難更大，上述過程是目前用于一些 快速連接器應用所考慮的技術(shù)。這一過程預期可使快速連接器應用于連接器主體內(nèi)部結(jié)構(gòu) 是諸如動力轉(zhuǎn)向泵、制動缸和空調(diào)系統(tǒng)部件的流體系統(tǒng)部件的場合。 在改進適于這種應用的快速連接器的過程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于管形元件和進入主體 的孔的入口之間有限的環(huán)形空間，鎖定構(gòu)件的徑向運動有時受到相鄰鎖定構(gòu)件之間接觸的 阻礙。在這種情況下施加過大的作用力將損壞鎖定構(gòu)件并且危害保持器的完整性及產(chǎn)生的 流體連接。因此，人們認識到需要提供一種具有保持器結(jié)構(gòu)的快速連接器接頭組件，所述保 持器結(jié)構(gòu)在其安裝到相關(guān)的管或插入元件上時能夠可靠地裝配到與其相關(guān)的連接器主體 中。這種保持器允許鎖定構(gòu)件和/或鎖緊臂在執(zhí)行將保持器和插入元件插入到連接器主體 中的步驟過程中徑向向內(nèi)充分彎曲并且穿過入口而不損壞鎖定構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性。


圖1為體現(xiàn)本發(fā)明原理的流體接頭組件的分解圖；圖2為沿圖1中直線2-2剖開的內(nèi)孔連接器主體的橫截面?zhèn)纫晥D；圖3為圖1中所示接頭組件的保持器的透視圖；圖4為圖3中所示保持器的側(cè)視圖；圖5為沿圖4中直線5-5剖開的保持器的橫截面視圖；圖6為沿圖4中直線6-6剖開的保持器的橫截面視圖；圖7為處于部分裝配狀態(tài)下的圖1中連接器接頭的部分剖開的側(cè)視圖；圖8為處于完全裝配狀態(tài)下的圖1所示流體接頭的橫截面?zhèn)纫晥D；圖9為顯示了本發(fā)明原理的保護帽、相關(guān)密封、保持器和插入元件的分解圖；圖10為圖9中所示保護帽的側(cè)視圖；圖11為圖10中所示保護帽的正視圖；圖12為圖10中所示保護帽的頂視圖；圖13為沿圖10中直線13-13剖開的保護帽的橫截面視圖；圖14為圖9中連接器帽的剖面?zhèn)纫晥D，所述連接器帽形成具有密封和保持器的預
先裝配的子組件；
圖15為部分地安裝在連接器接頭組件的插入元件上的圖14中所示連接器帽組件 的剖視圖； 圖16為完全安裝在連接器接頭組件的插入元件上的圖14中所示連接器帽組件的 剖視圖；和 圖17為顯示了異常情況的圖9中所示連接器帽組件的剖視圖。
具體實施例方式
圖1示意性表示本發(fā)明的總體以10表示的流體接頭組件。該流體接頭包括插入 元件12，內(nèi)孔連接器主體14，用于將插入元件12固定到連接器主體14內(nèi)部的保持器16和 密封件18。 插入元件12為具有自由端21的空心剛性管20。它形成流體管線系統(tǒng)的一部分。 就插入元件12來說，術(shù)語"向前"意味著朝向自由端21，并且術(shù)語"向后"意味著遠離自由 端21。 插入元件12包括具有后向表面23的徑向擴大的環(huán)形鐓粗部22，所述鐓粗部具有 與管20的自由端21相隔一段距離形成的后向表面23。插入元件12還包括由管20在鐓粗 部22和自由端21之間管的外表面限定的圓柱形部分24。同樣由管20的外表面限定的圓 柱形部分25延伸越過鐓粗部22。該圓柱形部分可以涂有尼龍或其它聚合物保護涂層。該 涂層從自由端21到鐓粗部22的后向表面23由圓柱形部分24上移除。
如圖所示的內(nèi)孔連接器主體14可以為動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件。其它可能包括制動 系統(tǒng)、變速器油冷卻器系統(tǒng)、加熱通風和空調(diào)系統(tǒng)、或者需要可松開的流體密封連接的任何 其它流體系統(tǒng)中的部件。 如圖2中最佳顯示的，內(nèi)孔連接器主體14限定了從總體由28表示的入口軸向向內(nèi)延伸的軸向孔26，所述入口位于孔26與主體12的平面壁34的相交處。所述孔26對稱 于中心線27?？?6被分成保持器和密封件容納部分30和管導向部分32。同軸通道33從 管導向部分32延伸進入主體部件14的內(nèi)部。 就連接器主體14而言，術(shù)語"向前"意味著從入口 28朝向通道33，并且術(shù)語"向 后"意味著從通道33朝向入口 28。術(shù)語"內(nèi)部"或"向內(nèi)"意味著徑向朝向中心線26，并且 "外部"或"向外"意味著徑向遠離中心線27。 入口 28由軸向圓柱表面36限定，被放置到孔26中的保持器16和插入元件12必 須穿過所述入口。倒角40與主體14的平面壁36和軸向延伸的圓柱表面36相交。它使得 保持器16插入到連接器主體14中變得容易。軸向延伸的圓柱表面36的前面為位于孔26 的保持器和密封件容納部分30內(nèi)部的徑向指向的環(huán)形壓靠表面38。表面38用作壓靠鎖定 表面以將保持器夾持在孔26內(nèi)部，該孔又可松開地夾持插入元件12。 圓柱表面36的軸向前面為擴大直徑的圓柱表面42，其后緊跟有倒角43，該倒角通 向具有與軸向圓柱表面36大致相同直徑的圓柱表面44。圓柱表面44結(jié)束于緊跟有倒角表 面46的徑向向內(nèi)的環(huán)形臺階45，該倒角表面連接至終止于環(huán)形徑向表面50處的圓柱形密 封表面48 。所述環(huán)形徑向面38、擴大直徑的圓柱表面42、倒角43、圓柱表面44、徑向向內(nèi)的 環(huán)形臺階45、倒角表面46、圓柱形密封表面48以及環(huán)形徑向表面50限定了軸向孔26的保 持器和密封件容納部分30。 從環(huán)形表面50軸向向內(nèi)為圓柱表面52，其限定了軸向孔26的插入元件導向部分 32。它的尺寸制成緊密覆蓋插入元件12的外圓柱形部分24以將插入元件12同軸地定位 在孔26中。 圖3-6中顯示了所述保持器部件16。保持器16通常為環(huán)狀元件，其適于同軸地 設(shè)置在保持器和密封件容納部分32中的孔26內(nèi)。該保持器包括圓環(huán)54形式的主體部分， 其具有前向徑向表面56和后向徑向表面58。對保持器16來說，術(shù)語"向前"和"向后"具 有與參照連接器主體14的那些術(shù)語相同的含義。即，當保持器16安裝在主體14的孔26 中時，前向表面56面向通道33，并且后向表面58面向入口 28。類似地，術(shù)語"內(nèi)部"和"外 部"具有與參照連接器主體14，孔26，和中心線27使用的那些術(shù)語相同的含義。
所述保持器16的環(huán)54具有外圓柱表面55，其尺寸制成裝配在孔26的圓柱表面 44內(nèi)。當保持器定位在孔26中時，倒角57設(shè)置為面向孔26中的倒角46。
環(huán)形延伸部62從環(huán)54軸向向前延伸。延伸部62的外圓柱表面63的尺寸制成以 緊密間隔的引導關(guān)系與圓柱形密封表面48裝配在一起。延伸部62具有前部徑向環(huán)形表面 64。當保持器16裝配到連接器主體14的孔26中時，環(huán)形延伸部62就是由圓柱形密封表 面48限定的部分并且與密封件18配合以提拱流體密封。 孔60限定在環(huán)54和延伸部62中。該孔的尺寸制成包圍限定了插入元件12的管 20的圓柱形部分24。 圖示保持器16包括兩個第一鎖定構(gòu)件66和兩個第二鎖定構(gòu)件68。鎖定構(gòu)件66 和鎖定構(gòu)件68軸向向后延伸遠離圓環(huán)54。除了將在下文詳細描述的鎖定構(gòu)件68包括限定 在斜面116上的撓曲面之外，鎖定構(gòu)件66和鎖定構(gòu)件68為類似地配置。相似的元件66和 相似的元件68在直徑上彼此對置并且因此限定了交替方式的鎖定構(gòu)件66和鎖定構(gòu)件68。 鎖定構(gòu)件66與具有斜面116的鎖定構(gòu)件68之間交替設(shè)置的目的描述如下。
鎖定構(gòu)件66和68從環(huán)54懸臂設(shè)置并且從后向表面58軸向伸出。軸向延伸的長槽72限定在每個相鄰的鎖定構(gòu)件66和68之間。當鎖定構(gòu)件66和68在組件進入主體14的孔26期間徑向向內(nèi)彎曲時，所述槽72提供了容納這些元件的空間。第一傾斜外表面84和第二傾斜外表面86限定了鎖緊臂80的不連續(xù)的大體上圓錐形的外部范圍，其從前壓靠表面(abutment surface)82向后壓靠表面88擴大。 每個鎖定構(gòu)件66和68都包括兩個相對較細的軸向長柱74，其從圓環(huán)54的向后徑向表面58伸出。這些柱彎曲以允許鎖定構(gòu)件66和68在保持器16裝配到插入元件12上時徑向向內(nèi)運動。 每個鎖定構(gòu)件66和68的柱74通過后部連接梁76連接，所述連接梁限定了每個鎖定構(gòu)件的后部軸向端部70。所述連接梁76具有外表面，其以與孔26的軸向圓柱表面36大致相同的直徑形成。所述連接梁還具有內(nèi)部曲面78，其以大于保持器孔60的直徑形成從而提拱與管20的圓柱形部分25隔開的關(guān)系以允許連接梁76在裝配期間徑向向內(nèi)地朝向表面25移動。 每個鎖定構(gòu)件66和68的兩個柱74、環(huán)54和后部連接梁76限定了窗口 79。每個鎖定構(gòu)件66和68還包括鴨嘴形的鎖緊臂80，其在窗口 79內(nèi)從兩個柱74之間的連接梁76軸向向前延伸。所述鴨嘴形的鎖緊臂80通過槽77與柱74隔開。因此，每個鎖緊臂80在連接梁76處與鎖定構(gòu)件66和68相連。在將安裝到插入元件12上的保持器14通過入口28插入期間，該關(guān)系允許連接到后部連接梁76的鎖緊臂80相對運動或彎曲。所述相對細長的柱74還提供了必要的柔性以允許通過入口 28插入。 每個鎖緊臂80具有在其前端的前壓靠表面82，第一傾斜外表面84，第二傾斜外表面86，通向后壓靠表面88。后壓靠表面88定位在每個鎖緊臂80與后部連接梁76的連接的徑向外部。 鎖緊臂80如此構(gòu)成使得當保持器16和插入元件12安裝到主體14中時，每個鎖緊臂80的前部壓靠表面82面向或壓靠鐓粗部22的后向表面23，并且每個鎖緊臂80的后部壓靠表面88面向或壓靠主體14的孔26內(nèi)部的環(huán)形徑向表面38。鎖緊臂80因此可松開地將插入元件12鎖緊在連接器主體14內(nèi)部。每個鎖緊臂80的內(nèi)部圓柱表面94從前部壓靠表面82向后延伸。該表面以與管20的圓柱形部分25大致相同的直徑形成并且位于鐓粗部22后部的管20的外圓柱形部分25上。 因為插入元件20上的鐓粗部22的徑向范圍與主體14中的環(huán)形徑向表面38的相對尺寸，每個鎖緊臂80限定了不連續(xù)的圓錐形形狀，其從每個鎖緊臂80的內(nèi)部圓柱形表面94的后端部向相關(guān)的連接梁76的內(nèi)表面78擴大。該形狀限定了凸輪面或斜面92。
在保持器16的裝配期間，通過插入元件12的鐓粗部22將斜面或凸輪表面92接合到插入元件12上以引起鎖緊臂80的徑向向外的運動，從而允許鐓粗部22通過并到達前部壓靠表面82的前面和環(huán)54的后向徑向表面58的后面的位置。 每個鎖緊臂80的第一傾斜外表面84和第二傾斜外表面用作撓曲面，并且當將保持器16插入到連接器主體14的孔26中時與入口 28處的入口倒角40和軸向圓柱表面36相接合。這種接合使元件66和68具有所需的徑向向內(nèi)運動或變形以允許通過入口 28。鎖緊臂80與后部連接梁76的連接部，以及柱74的軸向細長結(jié)構(gòu)提供了所需的柔性以允許保持器即使是當保持器16安裝在插入元件12上時也可以使保持器穿過由圓柱形表面36限定的入口 28。 鎖緊件68 (其中有兩個)還包括從每個柱74的徑向外表面徑向向外延伸的斜面116。斜面116限定了從前端118向后端120延伸的傾斜撓曲面117。該斜面從前端118向后端120徑向向外傾斜。前端118位于鴨嘴形鎖緊臂80的前部壓靠表面82的軸向前方。撓曲面117由此定位在鎖緊臂80的第一傾斜外表面84的軸向前方。如圖所示，斜面116的撓曲面117相對于諸如圖示實施例中的中心線27的水平線的角度不像鎖緊臂80的第一傾斜外表面82的角度那樣陡。作為一個實例，斜面116的撓曲面117的角度可以與水平線成15到18度。第一傾斜外表面82的角度可以為35到40度，并且第二傾斜外表面84的角度可以為18到20度。 當保持器16插入到入口 28中時，斜面116上的表面117在鎖緊臂80上的第一傾斜外表面84或第二傾斜外表面86的任意部分之前接觸倒角40。該接觸使鎖定構(gòu)件68在鎖定構(gòu)件66徑向向內(nèi)運動之前徑向向內(nèi)移動。當插入進行時，鎖定構(gòu)件66的鎖緊臂80的第一傾斜外表面接觸倒角40并且鎖定構(gòu)件66開始向內(nèi)運動。當保持器16穿過入口 28進行插入時，兩個鎖定構(gòu)件66和68的第一傾斜外表面82與軸向圓柱表面36相接觸。所有的鎖定構(gòu)件隨后向內(nèi)撓曲并且緊跟著與鎖緊臂80的第二傾斜外表面84接觸，插入完成。
保持器16優(yōu)選地由具有所需強度和柔性的聚合材料模制而成。 一種合適的聚合物為稱作(PEEK)的聚醚醚酮(polyetheretherketone)。這樣一種材料為可從VictrexUSA， Greenville, SC購得的Victrex PEEKTM450G。由該材料模制而成的保持器具有所需的強度以在壓力狀態(tài)下保持流體接頭的完整性。它還提供所需的柔性以允許在裝配期間將安裝在插入元件12上的保持器16裝入連接器主體14的孔26中，而不損壞保持器。
密封件18為環(huán)形、彈性的0形圈，其提拱了圓柱形密封表面48和插入元件12的圓柱形部分24之間的流體密封連接。0形圈18的外徑稍大于圓柱形密封表面48的直徑，并且0形圈18的內(nèi)徑稍小于插入元件12的圓柱形部分24的直徑。當流體系統(tǒng)處于操作壓力下時，0形圈壓靠這些表面和保持器16的前向徑向環(huán)形表面64從而形成流體密封。
有利地，本發(fā)明的快速連接器允許將進入連接器主體中的保持器16、密封件18和插入元件12的組件作為預裝配單元。該特征在連接器主體形狀由流體系統(tǒng)的部件形成的應用中尤為有用。典型地，管束和相關(guān)連接器部件由一個來源供給，而系統(tǒng)部件由另一個來源供給。當作為組件一部分的系統(tǒng)部件已經(jīng)安裝到該組件中，并且管束的管隨后連接至所述部件以完成流體路徑時，可以實現(xiàn)相當大的時間及成本的節(jié)約。這是在例如機動車輛的組裝中所希望的方法。利用這種配置，消除了對限定孔26的單獨連接器主體的需要，而作為單獨連接器主體部件和諸如動力轉(zhuǎn)向泵等等的流體系統(tǒng)部件16之間的附加的流體接頭。 根據(jù)本發(fā)明，插入元件12、保持器16和密封件18連接在一起以形成用于隨后插入到限定了連接器主體14的流體部件的孔26中的子組件。例如，在形成流體系統(tǒng)一部分的管20由不同于限定了連接器主體14的部件的廠商或供應商的供應者所提供，并且最終裝配在另一個地方進行的情況下，這種方法是方便的。當然，本發(fā)明的保持器16及其相關(guān)的0形圈密封件18在它們首先安裝到連接器主體部件的孔中的應用中具有優(yōu)點。在所關(guān)心的后者中，保持器16的延伸部62及其與孔26內(nèi)部的0形圈18的相互作用提供了有效的布置以形成連接器主體14和插入元件12之間的流體密封而不管所采用的裝配順序。
為了形成子組件，保持器16定位在插入元件12上，并且管20的鐓粗部22位于鎖緊臂80的前壓靠表面82和環(huán)54的后向表面58之間。插入元件12的鐓粗部22與鎖定構(gòu)件66和68的鎖緊臂80的內(nèi)部凸輪表面92的接觸使臂徑向向外擴張。這種彎曲運動被細長柱74的柔性及保持器材料的彈性所適應。 —旦插入元件12的鐓粗部22設(shè)置在位于臂80的前壓靠表面82和保持器16的環(huán)54的后向表面58之間的空間內(nèi)，鎖緊臂80徑向向內(nèi)彈回。在這個位置，插入元件12的鐓粗部22位于環(huán)54的后向表面58和臂80的前壓靠表面82之間并與它們成壓靠關(guān)系。圓柱表面94與管20的圓柱形部分25為小間距面對的關(guān)系。 0形圈形式的密封件18隨后定位成緊鄰位于管20的圓柱形部分24上的保持器16的環(huán)形延伸部62的徑向表面64以完成子組件。 插入元件12、保持器16和0形圈18的組合元件連接到連接器主體14上以完成液密及牢固的連接。將插入元件12、0形圈18和保持器16插入到連接器主體14中必然要求所有的元件通過由圓柱形表面36限定的入口 28。這些元件必須通過由管20的圓柱形部分24和孔26的圓柱表面36所限定的環(huán)形空間。 如圖7所示，鎖定構(gòu)件68的斜面116的撓曲面117與倒角40初次接觸。鎖定構(gòu)件68的斜面116的傾斜的撓曲面117先于鎖定構(gòu)件66的鎖緊臂80上的第一傾斜的外表面84與倒角40接觸。鎖定構(gòu)件68在鎖定構(gòu)件66徑向向內(nèi)運動之前相對于環(huán)54徑向向內(nèi)彎曲，所述鎖定構(gòu)件66的運動僅在鎖定構(gòu)件66的第一傾斜外表面84接觸倒角40之后才啟動。結(jié)果是鎖緊臂68、鎖緊臂66依次向內(nèi)彎曲。因此，鎖緊臂68上的后部連接梁76在鎖定構(gòu)件66的后部連接梁76的類似運動之前徑向向內(nèi)移動。 在整個插入過程中，鎖緊臂80的內(nèi)部圓柱表面94停靠在管20的圓柱形部分25上。斜面116的表面117與鎖緊臂80的傾斜外表面84和86之間的接觸造成保持器元件以某種方式扭曲或彎曲以將后部連接梁76向內(nèi)朝向管20移動，從而允許鎖定構(gòu)件66和68穿過由圓柱表面36限定的入口及插入元件12的管20的圓柱形部分25。人們認為在保持器16內(nèi)存在多個彎曲部。人們認為鎖緊臂80相對于后部連接梁76彎曲以容納后部連接梁76朝向管20的運動。在實現(xiàn)該運動的過程中，鎖緊臂80圍繞內(nèi)部圓柱表面94在管20的圓柱形部分25上的觸點旋轉(zhuǎn)。人們還認為在柱74中存在彎曲。 當插入元件12、保持器16和0形圈18完全插入到連接器主體14中時，鎖定構(gòu)件66和68徑向向外彈起直到后部連接梁76的外表面移動到與限定入口 28的內(nèi)部圓柱表面36成小間距關(guān)系為止。 如圖8中所示，在其完全插入位置，保持器16被徑向和軸向地約束在連接器主體14內(nèi)。保持器16的圓柱形延伸部62設(shè)置在密封圓柱表面48內(nèi)部以在連接器主體14內(nèi)部徑向引導保持器16。 圓環(huán)54的圓柱表面55位于孔26的圓柱表面44中并且徑向向內(nèi)的環(huán)形臺階45與環(huán)54的前向徑向表面56成壓靠關(guān)系。所述接觸限制了與主體116徑向表面38壓靠的鎖定構(gòu)件66和68的后部壓靠表面88進一步向前的運動并且限制了保持器16的向后運動。
當保持器16約束在連接器主體14的孔26中時，O形圈18和插入元件12同樣約束在連接器主體14的孔26中。插入元件12的圓柱形部分24設(shè)置在環(huán)54的內(nèi)部圓柱表面60和延伸部62的內(nèi)部。此外，管20的圓柱形部分24與限定了插入元件導向部分32的
9孔26的圓柱表面52之間的小間距引導關(guān)系相對于孔26引導插入元件12。
環(huán)54的后向徑向表面58與鐓粗部22的前表面的壓靠防止了插入元件12進一步向內(nèi)的運動。鐓粗部22的后表面23和鎖緊臂80的前壓靠表面82的壓靠防止了插入元件12進一步向后的運動。因此，插入元件12徑向和軸向地約束在保持器16內(nèi)及連接器主體14的孔26內(nèi)。 在安裝位置，0形圈18位于由環(huán)形延伸部62的前徑向環(huán)形表面64、軸向孔26的環(huán)形徑向表面50、插入元件12的圓柱形部分24和軸向孔26的圓柱形密封表面48限定的空間中。同樣地，0形圈密封件定位成壓靠環(huán)54的環(huán)形延伸部62的徑向環(huán)形表面64。 0形圈18的外徑制成略大于圓柱形密封表面48的直徑，并且內(nèi)徑略小于管20的圓柱形表面24。 O形圈18因此徑向壓縮在插入元件12和圓柱形密封表面48之間。在流體系統(tǒng)加壓的操作狀態(tài)下，0形圈被迫緊靠環(huán)形延伸部62的前徑向環(huán)形表面64，促使保持器向后。由流體壓力施加給0形圈18的軸向載荷通過鎖緊臂80的后部壓靠表面88傳遞到連接器主體14，所述壓靠表面作用在孔26內(nèi)的環(huán)形徑向表面38上。這些作用力促使O形圈與圓柱形密封表面48、管16的圓柱形部分24和保持器16的前向徑向環(huán)形表面64密封接觸以形成流體緊密密封。 盡管上述示意性實施例使用限定了撓曲面117的從鎖定構(gòu)件68的柱74徑向向外延伸的斜面116以確保鎖定構(gòu)件68在鎖定構(gòu)件66之前徑向向內(nèi)彎曲，但是使用允許鎖定構(gòu)件順序運動的其他保持器的設(shè)計也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。可以預見，例如，僅有一個鎖定構(gòu)件68具有斜面116。另一個可能的改進是將斜面116僅設(shè)置在每個鎖定構(gòu)件68的一個柱74上。保持器16的可選設(shè)計的另一個實例是將鎖定構(gòu)件68的第一傾斜外表面84定位在鎖定構(gòu)件66的鎖緊臂80的第一傾斜外表面84的前面。在該方法中，鎖定構(gòu)件68的在前部定位的第一傾斜表面84將充當初始撓曲面并且將類似地造成鎖定構(gòu)件68的后部連接梁76的徑向向內(nèi)的運動依次在鎖定構(gòu)件66的后部連接梁76徑向向內(nèi)運動之前。
現(xiàn)在參考圖9-17，其顯示了本發(fā)明的另一個方面。在保持器16和O形圈18的上面提供有保護帽132以在運輸?shù)窖b配過程中所用另一個位置期間保護這些部件。圖9顯示了總體由130表示的連接器帽的子組件，其包括包圍保持器16和0形圈18的保護帽132。管端12、保持器16和密封件18已經(jīng)參考圖1-8在先進行了描述。 在圖10-13中顯示了保護帽132。該保護帽由諸如尼龍、高密度聚乙烯的聚合材料或其他適當材料模制而成。保護帽132通常為環(huán)形并且包括具有閉合前端135的空心套筒134，和具有前圓錐形部分138和與套筒134的后部隔開的后部圓柱形部分140的圓環(huán)136。直徑上彼此對置的兩個柱152將套筒134的后端部連接至環(huán)136的圓錐形部分138的狹窄端部。 套筒134和圓環(huán)136同軸于軸向中心線137?？招奶淄?34限定了內(nèi)部孔142，其直徑略大于插入元件12的管20的圓柱形部分24的直徑。當子組件130裝接在插入元件12上時，所述套筒的尺寸制成容納管端21和管20的圓柱形部分24的一部分。
保護帽132的環(huán)136限定了從入口 150延伸的通孔148。當保持器16和0形圈18設(shè)置在保護帽132內(nèi)部時，環(huán)136通常覆蓋鎖定構(gòu)件66和68。環(huán)136的內(nèi)部圓柱表面144足夠大以允許鎖定構(gòu)件66和68的徑向向外運動，從而允許保護帽132、0形圈18和保持器16連接到插入元件12上的期間使鐓粗部22通過，如將要解釋的那樣。成形圓錐形部分138的內(nèi)部圓錐形表面146尺寸制成緊密覆蓋鎖定構(gòu)件66的鎖緊臂80的圓錐形外部范圍，所述圓錐形外部范圍由每個鎖緊臂80的第一傾斜外表面84和第二傾斜外表面86所限定。如下文詳細解釋的，當如此定位時，內(nèi)部圓錐形表面146防止了鎖定構(gòu)件66和68相對于保持器主體的環(huán)54的徑向向外的運動。 從套筒134的軸向后端部徑向向外延伸有兩個固定夾154，其在柱152之間直徑上彼此對置地定位。每個固定夾154包括通過細頸部分156連接至套筒134的后端部的致動器158，所述細頸部分允許固定夾154相對于保護帽132的剩余部分彎曲。每個固定夾154具有前表面162和后表面164。 鉤160從每個致動器158的后表面164軸向向后伸出。鉤160從位于其與表面164連接處的寬底座向位于其自由端的徑向端面165逐漸變細。鉤160用于將保持器16可松開地連接至保護帽132。 每個鉤160包括錐形壓靠表面166，其從徑向端面165向內(nèi)向軸向表面167延伸。錐形表面166在表面167處具有光滑半徑，其有助于將0形圈18插入到由鉤160和柱152向內(nèi)的內(nèi)表面限定的空間中。每個鉤160的錐形表面166在保持器16連接到保護帽上時可由保持器16的環(huán)54的倒角57接合。這種接合使鉤160彎曲或圍繞細頸部分156旋轉(zhuǎn)使得保持器16的環(huán)54可定位在鉤之間。 每個鉤的軸向表面167與另一個鉤160的內(nèi)向軸向表面167隔開一段距離，所述距離小于保持器16的圓環(huán)54的外部圓柱表面55的外徑。在表面167的前面，每個鉤160包括向軸向延伸表面169伸出的前向連接表面168。每個鉤160的軸向延伸表面169隔開一段距離，所述距離大于保持器16的圓環(huán)54的外部圓柱表面55的直徑。鉤的尺寸制成利用覆蓋后向徑向表面58的連接表面168和覆蓋外部圓柱表面55的軸向延伸表面169將保持器16的主體環(huán)54夾緊在直徑上對置的窗口 79中。 每個軸向延伸表面169將收斂的前部錐形表面連接到前部軸向延伸表面170上。鉤160的表面170隔開一段距離，所述距離稍大于保持器16的前部圓柱形延伸部62的直徑。優(yōu)選地，表面170以略小于O形圈18的外徑的距離隔開從而摩擦夾持O形圈18。前部軸向延伸表面170與限定了細頸部分156的后部范圍的徑向止擋表面171相交。
當0形圈18和保持器16設(shè)置在保護帽132的內(nèi)部時，鉤160伸進一對鎖定構(gòu)件66或68之一的窗口 79中。O形圈18在前部軸向表面170之間位于徑向止擋表面171附近。保持器16的環(huán)形延伸部62和環(huán)54位于0形圈18和鉤160的徑向前向表面168之間，所述徑向前向表面與環(huán)54的后向表面58成徑向面對關(guān)系。軸向延伸表面169被定位與環(huán)54的外部圓柱形表面55成小間距關(guān)系。因此，O形圈18和保持器16可松開地夾緊在保護帽132中。 鉤160的徑向前向表面168和位于細頸部分156處的徑向止擋表面171之間的軸向距離稍大于0形圈18、保持器16的前向環(huán)形延伸部62和圓環(huán)54組合的軸向厚度。然而，O形圈18沿徑向方向略微壓縮在鉤160的前向軸向延伸表面170之間。由彈性O(shè)形圈18施加的回復力有助于將0形圈可松開地保持在鉤160之間的適當位置直到安裝到插入元件12上為止。 所述柱152具有軸向長度使得當0形圈18、保持器16的環(huán)形延伸部62和圓環(huán)54如圖14所示被鉤160抓緊時，圓環(huán)136的內(nèi)部錐形表面146與鎖緊臂80的傾斜外表面84和86充分隔開以允許它們在管鐓粗部22與內(nèi)部凸輪面92相接觸的情況下徑向向外移動。然而，在沒有0形圈18的情況下，保護帽132可以相對于保持器16軸向移動到足以將內(nèi)部錐形表面146定位為與鎖緊臂80的第二傾斜外表面86成小間距覆蓋關(guān)系。在這一位置，阻止了鎖緊臂80徑向向外的運動，因而防止了鐓粗部22的插入超過鎖緊臂80。
在沒有0形圈18的情況下，當試圖將保護帽132和保持器16連接到插入元件12上時，可以并確實發(fā)生這種移動。(參見圖17)。該動作阻礙完成試圖裝配的步驟并且指示出缺少0形圈18。這樣，就防止了缺少0形圈18的不正確裝配。 保護帽132還包括以大約180度分開的兩個徑向止擋部173。每個止擋部與固定夾154之一對齊。所述止擋部在位于與相關(guān)致動器158的前部表面162的前面軸向隔開一段距離處從套筒134的外表面徑向向外延伸。每個致動器158和相關(guān)止擋部173之間的距離如此設(shè)置使得其允許固定夾154旋轉(zhuǎn)到一位置使得鉤160沿保持器16的環(huán)部分54的外部圓柱表面55徑向向外移動。 一旦0形圈18和保持器16裝配到插入元件12上，這種移動允許移除保護帽132。該止擋部173防止了固定夾154過度彎曲，這種過度彎曲隨后可能造成保護帽132的頸部156斷裂。 保護帽132的移除可緊跟著連接到插入元件12上的步驟，或者可以稍后進行。然而，該步驟在插入元件12裝配到連接器主體14中之前發(fā)生。 為了形成連接器帽的子組件130， 0形圈18通過環(huán)136的孔148的開口端150插入。該0形圈放置在鉤166的前部軸向表面170之間由柱152和鉤160限定的空間內(nèi)并且與徑向止擋面171在細頸部分156處成壓靠關(guān)系。保持器16通過環(huán)136的孔148插入直到保持器16的倒角57壓靠每個鉤160的錐形壓靠表面166為止。保護帽132和保持器16周向?qū)?，這樣帽132和保持器16的軸向運動造成鉤160的自由端進入鎖定構(gòu)件66或鎖定構(gòu)件68的直徑上對置的窗口 79中。 保持器16軸向相對于保護帽132的繼續(xù)插入造成保持器16的主體環(huán)54的倒角57推靠每個鉤160的錐形表面166，造成相關(guān)的致動器158在細頸部分156處彎曲。鉤160在其自由端擴張，允許環(huán)54經(jīng)過軸向表面167。如圖14所示，一旦環(huán)54的后向徑向表面58經(jīng)過軸向表面167，保護帽132的聚合材料的彈性性質(zhì)允許致動器158和鉤160返回到通常非彎曲位置。鉤160的徑向前向連接表面168接合環(huán)54的后向徑向表面58以完成連接器帽的子組件130。 在裝配位置，每個鉤160的自由端位于保持器16上的鎖定構(gòu)件66或68的相關(guān)窗口 79中。徑向連接表面168壓靠環(huán)54的后向徑向表面58以防止保持器16相對于保護帽132軸向向后移動。0形圈18位于圓柱形延伸部62的前部徑向環(huán)形表面64的軸向前方。0形圈18夾持在保護帽132中，位于前部環(huán)形表面64和徑向止擋表面171之間以及直徑上對置的前部軸向延伸表面170之間。 連接器帽組件130可以傳送到另一個位置用于裝配到插入元件12上，所述子組件包括帶有插入其中的O形圈18和保持器16的保護帽132。同樣，可以形成裝配到插入元件12上的帶有連接器帽組件130的管，用于完成隨后與主體部件14的流體密封連接。在每種情況中，人們應該清楚，保護帽132在插入元件12連接到連接器主體14上之前從子組件130上移除。這種移除通過致動器158朝向徑向止擋部173的彎曲來實現(xiàn)，從而使鉤160充分擴張以從擋圈54上釋放帽132。
12
參考圖15和16，通過帽在管20的自由端21上的相對軸向運動使連接器帽組件130連接到插入元件12上直到保持器16的鎖定構(gòu)件66和68的鎖緊臂80的內(nèi)部凸輪表面92接觸插入元件12的鐓粗部22為止(參見圖15)。鐓粗部22的直徑大于由鎖緊臂80的內(nèi)部圓柱表面94限定的直徑。來自帽130在管20上的相對軸向運動的作用力造成保持器16的鎖緊臂80徑向向外擴張。 一旦臂80已經(jīng)越過插入元件12的鐓粗部22，臂80徑向向內(nèi)彈向裝配位置，如圖16所示。在該裝配位置，插入元件12的鐓粗部22位于環(huán)54的后向表面58和鎖緊臂80的前壓靠表面82之間并且與它們成壓靠關(guān)系，因而防止了保持器16沿插入元件12軸向滑動。0形圈18還定位在位于環(huán)54的環(huán)形延伸部62前方的管20的圓柱表面24上。0形圈18的內(nèi)徑尺寸使其夾緊表面24并且保持在適當?shù)奈恢蒙稀?br> 根據(jù)本發(fā)明，保護帽132布置為確保0形圈18存在于子組件130內(nèi)部的保持器16的前方。連接器子組件130必須包括0形圈18以便將其裝配到插入元件12上。如果0形圈18定位在保持器16的軸向前方，連接器帽組件130軸向相對于插入元件12的運動使帽132相對于保持器16軸向移動直到環(huán)136的內(nèi)部錐形表面146緊密覆蓋鎖緊臂80的第二傾斜外表面86為止。同樣，每個鉤160的錐形壓靠表面166移動為與相關(guān)鎖緊臂80的第一傾斜外表面84成小間距壓靠關(guān)系。如前面所解釋的，鎖定構(gòu)件66或68和保護帽132之間的關(guān)系防止了保護帽132和保持器16裝配到管20上的完成。圖17中顯示了子組件130中缺少0形圈18所導致的情況。 為了將插入元件12插入到連接器主體14的孔26中，保護帽132必須首先移除。為了移除保護帽132，朝止擋部173拉動兩個致動器158。固定夾154向前轉(zhuǎn)動導致鉤160徑向向外移動。 一旦徑向表面168設(shè)置在保持器16的環(huán)54的外部圓柱表面55的徑向外面，保護帽可以通過相對于插入元件12的軸向向前的運動而被移除。當保護帽132移除時，帶有相連的0形圈18和保持器16的插入元件12可以按照與先前描述相同的方式插入到連接器主體14的孔26中。 本發(fā)明的各個特征已經(jīng)參照上述示意性實施例進行了描述。人們應該清楚，在不脫離由如下列權(quán)利要求所代表的本發(fā)明精神和范圍的情況下可以進行變型。
權(quán)利要求
一種用于快速連接器接頭的保護帽子組件，包括一保護帽，其具有空心套筒、與所述套筒隔開的圓環(huán)、將所述套筒連接至所述環(huán)的至少一個柱以及從所述套筒延伸的至少一個固定夾；一密封件，其設(shè)置在所述至少一個柱和所述至少一個固定夾的徑向內(nèi)部；和一包括圓環(huán)部分的保持器，其中所述保持器的所述環(huán)部分通過所述至少一個固定夾可松開地連接至所述保護帽，所述至少一個固定夾構(gòu)造成允許其彎曲以從所述保護帽上釋放所述保持器。
2. 如權(quán)利要求1所述的保護帽子組件，其中所述保護帽包括從所述套筒徑向伸出的兩 個固定夾，所述固定夾中的每一個都包括軸向朝向所述環(huán)延伸的鉤，所述鉤構(gòu)造成可松開 地連接在所述保持器的所述環(huán)部分上，所述固定元件還限定了適于彎曲以從所述保持器環(huán) 部分上釋改所述鉤的細頸部分。
3. 如權(quán)利要求2所述的保護帽子組件，其中所述保持器包括朝向所述密封件伸出的前 部環(huán)形延伸部，所述固定夾限定了徑向止擋表面，并且所述密封件設(shè)置在所述徑向止擋表 面和所述保持器的所述環(huán)形延伸部之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的保護帽子組件，其中所述鉤中的每一個都包括徑向壓靠表面以 可松開地接合所述保持器的所述環(huán)部分，所述固定夾的所述徑向止擋表面和所述鉤的所述 徑向壓靠表面之間的軸向距離略大于所述密封件、所述保持器的所述前部環(huán)形延伸部和所 述保持器的所述環(huán)部分組合的軸向厚度，所述密封件、所述保持器的所述徑向軸向延伸部 和所述保持器的所述環(huán)部分設(shè)置在所述固定元件的所述徑向止擋表面和所述鉤的所述徑 向壓靠表面之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的保護帽子組件，其中所述鉤中的每一個都限定了前部軸向延伸 表面，所述前部軸向延伸表面以略小于所述密封件的外圓周的距離隔開，所述密封件設(shè)置 在所述鉤的所述軸向延伸表面之間。
6. 如權(quán)利要求4所述的保護帽子組件，其中所述保持器包括至少兩個從所述環(huán)部分軸 向伸出的鎖定構(gòu)件，每個所述鎖定構(gòu)件包括鎖緊臂，所述鎖定構(gòu)件和鎖緊臂適于在與位于 相關(guān)管狀元件上的鐓粗部相接合時徑向向外彎曲以允許鐓粗部和所述鎖緊臂的相對軸向 運動；所述保護帽的所述環(huán)限定了可定位成與所述鎖定構(gòu)件的鎖緊臂成小間距覆蓋關(guān)系的 內(nèi)部圓錐表面，以防止這種彎曲并阻止相關(guān)管狀元件的鐓粗部的這種相對軸向運動，以及在所述子組件中缺少所述密封件的情況下，所述保護帽的所述環(huán)的所述內(nèi)部圓錐形表 面可定位成與所述鎖定構(gòu)件成這種小間距覆蓋關(guān)系。
7. 如權(quán)利要求6所述的保護帽子組件，其中所述保護帽的所述固定夾的所述鉤中的至 少一個包括壓靠所述鎖定構(gòu)件之一的錐形壓靠表面以防止所述鎖定構(gòu)件徑向向外充分彎 曲，從而在所述子組件中缺少所述密封件的情況下允許所述鎖緊臂與鐓粗部的所述相對軸 向運動。
8. 如權(quán)利要求2所述的保護帽子組件，其中所述保護帽還包括從與每個所述固定夾相 鄰的所述套筒徑向向外延伸的徑向止擋元件，所述固定夾與所述徑向止擋元件相接合以限 制所述固定夾的彎曲運動。
9. 如權(quán)利要求1所述的保護帽子組件，其中所述密封件為彈性0形圈。
10. 如權(quán)利要求5所述的保護帽子組件，其中所述密封件為彈性0形圈。
11. 如權(quán)利要求1所述的保護帽子組件，其中所述保護帽由尼龍聚合物模制而成。
12. 如權(quán)利要求1所述的保護帽子組件，其中所述保護帽由高密度聚乙烯模制而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體接頭組件，包括限定了從入口軸向向前延伸的孔的連接器主體、具有鐓粗部的管狀插入元件、密封件和保持器。保持器容納在孔中并且包括鎖定構(gòu)件以可松開地保持管。保持器包括前部延伸部以克服流體壓力支承密封件。所述保持器和密封件配置為在將插入元件插入到連接器主體的孔中之前施加于插入元件。鎖定構(gòu)件中的兩個包括徑向向外延伸的斜面以在另外的鎖定構(gòu)件的鎖緊臂接觸之前接觸限定了入口的主體部分?？刹鹦兜谋Ｗo帽將保持器和密封件連接到管端部上并且在裝配之前封蓋這些部件。所述保持器、密封件和保護帽不能裝配到管端部上，除非在保護帽內(nèi)部存在密封件。
文檔編號F16L37/084GK101699122SQ200910152179
公開日2010年4月28日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者S·H·岡德森 申請人:Ti集團車輛系統(tǒng)有限責任公司