專利名稱：用于高壓應(yīng)用的快速連接器的制作方法
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)是在2004年2月5日提出的共同待批的申請(qǐng)系列No.10/774,290的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
本申請(qǐng)涉及快速連接器接合器組件類型，所述接合器組件類型用于將一在剛性管道末端處形成的插入式構(gòu)件連接在一個(gè)空心插孔式主體中，而更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于高壓應(yīng)用的快速連接器接合器組件。
在汽車領(lǐng)域和其它領(lǐng)域，常常利用一種類型的接合器組件來(lái)提供兩個(gè)元件之間的流體連接，或者各導(dǎo)管是快速連接器，上述接合器組件一般包括一個(gè)插入式構(gòu)件或管道，所述插入式構(gòu)件或管道安放和保持在一個(gè)插孔式連接器主體中。使用快速連接器有利之處在于可以用最少量的時(shí)間和費(fèi)用形成一種密封而安全的流體管線。
連接器主體限定一個(gè)與流體系統(tǒng)連通的導(dǎo)管或通道。它還限定一種空心的內(nèi)部形狀，以便成液體緊密密封關(guān)系安放管道端部。主體內(nèi)的空心形狀還將一個(gè)保持器安放在空心形狀內(nèi)。保持器可通過(guò)一個(gè)入口孔插入并鎖住在適當(dāng)位置，以便與一個(gè)徑向加粗部共同起作用，上述徑向加粗部距管道端部一規(guī)定距離形成，以便將管道固定在主體中。保持器必需加工成一定形狀，以便能在不損壞的情況下穿過(guò)入口孔插入，并且還具有足夠的強(qiáng)度，以便在壓力下保持接合器的整體性。
一種類型保持器包括多個(gè)鎖緊臂，上述各鎖緊臂在一個(gè)徑向上放大的加粗部和一個(gè)環(huán)形徑向端面之間延伸，上述徑向上放大的加粗部在插入式構(gòu)件或管道上形成，而上述環(huán)形徑向端面限定在入口孔向內(nèi)的連接器主體中。各保持器鎖緊臂與一端處插入式構(gòu)件的加粗部和另一端處連接器主體的環(huán)形徑向端面的對(duì)接可防止從連接器主體中拉出插入式構(gòu)件。這種類型保持器在該技術(shù)中是普遍的，并已證明在許多流體管線應(yīng)用中是有效的。一些例子包括美國(guó)專利Nos.5,161,832；5,324,082；和5,626,371。
一種O形圈有時(shí)和一種快速連接器一起使用，以便在插入式構(gòu)件和連接器之間產(chǎn)生一種密封。O形圈通常安裝到帶內(nèi)螺紋的主體中適當(dāng)位置，以便貼著管道的外表面進(jìn)行密封。在這種構(gòu)造中，O形圈直接從保持器軸向上向內(nèi)設(shè)置，或者通過(guò)一個(gè)環(huán)形間隔分開，所述環(huán)形間隔滑動(dòng)式安裝在插入式構(gòu)件上。
在一些新的應(yīng)用中使用快速連接接合器加強(qiáng)了對(duì)這些接合器的需要。例如，在汽車制動(dòng)管線、或動(dòng)力轉(zhuǎn)向管線或汽車空調(diào)系統(tǒng)中的那些管線中使用，要求這些裝置經(jīng)受高的工作壓力。在動(dòng)力轉(zhuǎn)向管線中的壓力可以超過(guò)1500每平方英寸磅表壓(PSIG)。在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，壓力可以超過(guò)2000PSIG。這些工作條件對(duì)快速連接器接合器的需求在燃料系統(tǒng)應(yīng)用中不存在。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是按照本發(fā)明所述一種流體接合器的部件分解圖；圖2是圖1中所示的連接器主體側(cè)視圖；圖3是圖1中所示的連接器主體前視圖；圖4是沿著如圖2中所示線段4-4所作的連接器主體剖視圖；圖5是圖1中所示保持器的透視圖；圖6是圖1中所示保持器的側(cè)視圖；圖7是沿著如圖6中所示的線段7-7所作的保持器剖視圖；圖8是沿著如圖6中所示的線段8-8所作的保持器剖視圖；圖9是當(dāng)裝配時(shí)穿過(guò)圖1中所示的流體接合器的剖視圖；圖10是按照本發(fā)明所述一種快速連接器接合器可供選擇的實(shí)施例的一種保持器透視圖；圖11是圖10中所示保持器的側(cè)視圖；圖12是沿著如圖11所示的線段12-12所作的保持器剖視圖；圖13是沿著如圖11所示的線段13-13所作的保持器剖視圖。
詳細(xì)說(shuō)明圖1示出一種按照本發(fā)明所述用于高壓應(yīng)用的流體接合器10。流體接合器包括一個(gè)管狀插入式構(gòu)件12，一個(gè)空心插孔式連接器主體14，一個(gè)用于將插入式構(gòu)件12固定在連接器主體14內(nèi)的保持器16，和一個(gè)O形圈或密封件18。
插入式構(gòu)件12在一個(gè)空心和剛性的管道20的端處形成，上述管道20形成一種流體管線系統(tǒng)的一部分。管道20可以通向一種流體管線系統(tǒng)中的一個(gè)元件，或者它本身是一種流體管線系統(tǒng)中一個(gè)元件的一部分。插入式構(gòu)件12包括一個(gè)在徑向上放大的環(huán)形加粗部22，所述加粗部22在距遠(yuǎn)離一個(gè)規(guī)定的距離L1處形成。插入式構(gòu)件12還包括一個(gè)圓筒形部分24，所述圓筒形部分24在加粗部22和遠(yuǎn)端之間。圓筒形部分24具有一直徑，所述直徑近似等于管道20的直徑。插入式構(gòu)件12的一部分，包括加粗部22可以涂覆尼龍(Nylon)，以便提供腐蝕保護(hù)。可供選擇地，涂層可以從加粗部22向外終止，以便露出加粗部22和圓筒形部分24的金屬表面。
插孔式連接器主體14在圖2-4中示出。插孔式連接器主體14在一端處具有一個(gè)六角形外表面26，在另一端處具有一個(gè)螺紋外表面8。螺紋外表面28適合于與制動(dòng)元件或其他高壓流體元件中所形成的螺紋管孔座配合。這些口在汽車工程師協(xié)會(huì)，InC.出版的SAE標(biāo)準(zhǔn)J1290，2002年10月修改版中已有說(shuō)明，該標(biāo)準(zhǔn)包括在本文中作為參考文獻(xiàn)。
設(shè)置有螺紋外表面28的端部收尾于一個(gè)內(nèi)部倒角29中，所述內(nèi)部倒角29加工成一定形狀，以便密封在一個(gè)錐形表面上，上述錐形表面例如在一個(gè)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)制動(dòng)卡鉗或一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)主缸的元件中的一個(gè)口內(nèi)形成。這樣，本發(fā)明的快速連接器接合器10可以應(yīng)用到一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用上，在不修改連接到系統(tǒng)管道上的制動(dòng)系統(tǒng)元件中各口的情況下，直接代替一種典型的擴(kuò)口式配合。
如圖4中所示，插孔式連接器主體14是空心的，并限定一個(gè)軸向孔30，所述軸向孔30從一個(gè)入口32軸向上向內(nèi)延伸?？?0分成三部分一個(gè)保持器接收部分49，一個(gè)密封件接收部分50和一個(gè)減小直徑部分。入口32由一個(gè)徑向上向內(nèi)延伸的凸緣34限定，上述凸緣34具有一個(gè)頂部或入口限定表面36和一個(gè)軸向上向內(nèi)的環(huán)形載荷接收面38。凸緣34在軸向向外的表面40處倒角，以便有助于將保持器16插入連接器主體14。從凸緣34軸向上向內(nèi)的是一個(gè)圓筒形表面42。從圓筒形表面42軸向上向內(nèi)的是一個(gè)圓筒形階梯44，所述圓筒形階梯44終止在一個(gè)環(huán)形表面46處。環(huán)形端面38，圓筒形表面42，圓筒形階梯44，和環(huán)形表面46限定軸向孔30的保持器接收部分49。從環(huán)形表面軸向上向內(nèi)的是由圓筒形表面54限定的軸向孔(bore)30減小直徑部分的一個(gè)減小直徑的圓筒形孔48。
一個(gè)徑向上向外的溝槽或切口50是在環(huán)形表面46和溝槽50的中心線之間一個(gè)規(guī)定的距離L2處，在減小直徑的圓筒形孔48的表面54上形成。溝槽由兩個(gè)環(huán)形凸肩52和一個(gè)徑向上向外的圓筒形表面51限定，上述兩個(gè)環(huán)形凸肩與溝槽的中心線間距相等，從減小直徑的圓筒形孔48的表面徑向上向外延伸，而上述徑向上向外的圓筒形表面具有一個(gè)直徑D4。各凸肩52和徑向上向外的圓筒形表面51限定軸向孔30的密封件接收部分。一個(gè)徑向上向內(nèi)延伸的環(huán)形肋35將密封件接收部分50與軸向孔30的保持器接收部分二者分開。溝槽50的寬度W應(yīng)定尺寸稍大于O形圈18未變形的橫截面直徑D1(見圖1)，同時(shí)讓O形圈18在軸向上兩個(gè)方向上保持在各凸肩52和溝槽50之間。軸向上向外的凸肩52吸收O形圈所受到的流體壓力。
溝槽50的深度(D3-D4)/2應(yīng)稍小于O形圈18未變形的橫截面直徑D1，同時(shí)使O形圈18的一部分能徑向上向內(nèi)延伸到減小直徑的圓筒形孔48的未開槽表面54外部。此外，O形圈18未變形的內(nèi)徑D2(見圖1)小于減小直徑的圓筒形孔48的未開槽的表面54的直徑D3。這保證O形圈18能在連接器主體14和插入式構(gòu)件12之間產(chǎn)生一種有效的密封。另外，溝槽50的中心與環(huán)形表面46之間的距離L2應(yīng)小于插入式構(gòu)件12的遠(yuǎn)端與加粗部22中心之間的距離L1(見圖1)，以便保證一旦插入式構(gòu)件12完全插入連接器主體14，O形圈18就包圍插入式構(gòu)件12的圓筒形部分24。
保持器16在圖5-8中示出。保持器16包括在一第一軸向端處的圓筒形環(huán)56。環(huán)56具有一個(gè)面向前方的表面58和一個(gè)面向后方的表面60。在環(huán)56中限定一個(gè)孔62。4個(gè)鎖緊件或翼片64從環(huán)56軸向上向后或向外延伸。
各鎖緊件64在一第二軸向端處相互分開。4個(gè)軸向上延伸的細(xì)長(zhǎng)槽66限定在每個(gè)相鄰鎖緊件64之間，并從第二軸向端延伸到環(huán)56。槽66使各鎖緊件64在徑向上相對(duì)于環(huán)56彎曲。環(huán)56具有一個(gè)錐形外表面68，以便有助于保持器16插入連接器主體14中。
每個(gè)鎖緊件64都包括兩個(gè)柱體70，所述柱體70具有一個(gè)徑向上外表面70a和一個(gè)徑向上內(nèi)表面70b。外表面70a與環(huán)56的外表面共同擴(kuò)張，后面連接梁72在第二軸向端處連接兩個(gè)柱體70。梁72限定一個(gè)軸向上外部，或者相鄰鎖緊件64的保持器柱體70的向后邊緣71限定槽66。兩個(gè)柱體70，環(huán)56，和連接梁72限定一個(gè)窗口74。
每個(gè)鎖緊件64還在窗口74內(nèi)包括一個(gè)鴨嘴(duckbill)形撓性鎖緊臂76，所述鎖緊臂76在兩個(gè)柱體70之間從連接梁72軸向上向前延伸。因?yàn)楸?6只連接到在連接梁72處鎖緊件64的其余部分上，所以臂76能在徑向上相對(duì)于鎖緊件64的其余部分彎曲。每個(gè)臂76都具有一個(gè)第一、或前面或向前的對(duì)接表面78；一個(gè)第一斜坡頂部表面80；一個(gè)第二斜坡頂部表面82；一個(gè)第二，或后面或向后的對(duì)接表面84；一個(gè)缺口86，所述缺口86限定在斜坡頂部表面80，82上；一個(gè)斜坡底部表面88；和一個(gè)圓筒形平底表面90，所述平底表面90從上述第一對(duì)接表面徑向上向外延伸。
各鴨嘴形鎖緊臂76的圓筒形平底表面90集體地限定一個(gè)具有一內(nèi)徑為D7的斷續(xù)圓筒形表面。這個(gè)直徑接近管道20的外徑。各表面90在軸向上延伸一個(gè)距離，所述距離足夠用于各表面90的接觸面積，延伸前對(duì)接表面78和后對(duì)接表面84之間軸向距離的約20％-25％。作為一種比例表示，認(rèn)為是“管道接觸比”，表面90的軸向長(zhǎng)度應(yīng)是兩表面78和84之間軸向距離的0.20-0.25倍。
缺口86使臂76的橫截面厚度近似相等，因此減少了在保持器16的模制過(guò)程中臂76中產(chǎn)生下沉或孔隙的可能性。
對(duì)每個(gè)柱體70的徑向伸出距離t1、t2來(lái)說(shuō)，理想的情況是加工成一定尺寸，以便能在不斷裂的情況下提供鎖緊件彎曲所必需的結(jié)構(gòu)整體性，而同時(shí)還讓臂具有足夠的對(duì)接表面積，以便在高壓應(yīng)用期間將插入式構(gòu)件保持在連接器主體中。為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目的，優(yōu)選的是每個(gè)柱體70的徑向伸出距離t1，t2與環(huán)56的外徑D5的比值(t1/D5，t2/D5)是在0.03和0.12之間。更優(yōu)選的是每個(gè)柱體70的徑向伸出距離t1，t2與環(huán)56的外徑D5的比值(t1/D5，t2/D5)是在0.04和0.06之間。
柱體70加工成一定尺寸，以便在保持器16穿過(guò)入口孔32插入主體14的保持器接收部分49的空心形狀時(shí)能夠彎曲。由于保持器16是模制的塑料，所以重要的是這些柱體具有足夠的強(qiáng)度，以便在組件還具有足夠的彎曲能力時(shí)保持接觸來(lái)繼續(xù)組裝過(guò)程。這個(gè)目的通過(guò)各種模制技術(shù)實(shí)施，所述模制技術(shù)在某種程度上決定柱體的截面積形狀。
8個(gè)柱體中每個(gè)柱體的截面積都同等是重要的，因?yàn)楫?dāng)穿過(guò)主體14的入口孔32插入保持器16期間產(chǎn)生彎曲時(shí)，各柱因而同樣地相互作用。
有效柱體70的截面積可以相對(duì)于一個(gè)假想的環(huán)形平表面的截面積限定，上述假想的環(huán)形平表面位于一個(gè)垂直于孔30假想中心線的平面中，如圖9中所示，它具有一個(gè)與柱體徑向上外表面70a共同擴(kuò)張的外部圓周和一個(gè)與柱體的徑向上內(nèi)表面70b共同擴(kuò)張的內(nèi)部圓周。一個(gè)柱體70的這個(gè)截面積應(yīng)在由各柱體的外表面70a和各柱體的內(nèi)表面70b所限定的環(huán)形面積(見圖8)的3％-6％之間范圍內(nèi)。作為一種比例表示，認(rèn)為是“柱面積比”，一個(gè)柱體70的截面積應(yīng)是由各柱體的內(nèi)表面和外表面70a和70b所限定的假想環(huán)形表面總面積的0.03-0.06。
為了形成如圖9中所示的連接，首先將O形圈18設(shè)置在連接件主體14的溝槽50內(nèi)。然后將保持器16插入連接器主體14中。當(dāng)保持器16插入主體14中時(shí)，每個(gè)壁76的第一斜坡式表面78接觸凸緣34的頂點(diǎn)36。進(jìn)一步軸向上向內(nèi)插入保持器16使臂76徑向上向內(nèi)相對(duì)于鎖緊件64彎曲，并且也使鎖緊件64徑向上向內(nèi)相對(duì)于環(huán)56彎曲。在保持器16已完全插入連接器主體14之后，各臂76和鎖緊件64徑向上向外彈出，直至鎖緊件64的后面連接梁72貼著凸緣34時(shí)為止。在保持器16完全插入的位置中，在徑向上和軸向上將保持器16限定在連接器主體14內(nèi)。各連接梁64與凸緣34的對(duì)接和環(huán)56與圓筒形階梯44的對(duì)接在徑向上將保持器16限定在連接器主體14內(nèi)。環(huán)56面向前的表面58與連接器主體14的環(huán)形表面46對(duì)接防止保持器16進(jìn)一步軸向上向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。鎖緊件64的后對(duì)接表面84與環(huán)形端面38的對(duì)接防止保持器16進(jìn)一步軸向上向外運(yùn)動(dòng)。
在保持器16完全插入連接器主體14的情況下，插入式構(gòu)件12可以插入主體/保持器14和16的組合中。當(dāng)插入式構(gòu)件12軸向上向內(nèi)插入主體/保持器14，16組件中時(shí)，插入式構(gòu)件12的加粗部22接觸臂76的斜坡式底表面88。因?yàn)榧哟植?2的直徑大于斜坡式表面88各部分的直徑，所以進(jìn)一步軸向上向內(nèi)插入插入式構(gòu)件12使臂76徑向上向外分布。一旦插入式構(gòu)件12已充分徑向上向內(nèi)插入用于加粗部22超過(guò)臂76，則臂76徑向上向內(nèi)彈出，以使圓筒形平底表面90接觸管道的外表面20。在接合器10處于鎖緊位置情況下，加粗部22位于環(huán)56的面向后表面60與各臂76的前面對(duì)接表面78之間，并與它們成對(duì)接關(guān)系。插入式構(gòu)件12在徑向上和軸向上限定在保持器16之內(nèi)。插入式構(gòu)件12的圓筒形部分24與環(huán)56的孔62表面和與各臂76的底部圓筒形平表面90的對(duì)接，將插入式構(gòu)件12在徑向上限定在保持器16內(nèi)。環(huán)56面向后的表面60與加粗部22向前的表面對(duì)接防止插入式構(gòu)件12進(jìn)一步軸向上向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。加粗部22的向后表面與各臂76的前面對(duì)接表面78的對(duì)接防止插入式構(gòu)件12進(jìn)一步軸向上向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)楸３制?6在徑向上和軸向上都限定在連接器主體14內(nèi)，所以插入式構(gòu)件12也在徑向上和軸向上限定在連接器主體14內(nèi)。
為了說(shuō)明這個(gè)申請(qǐng)的本發(fā)明起見，利用術(shù)語(yǔ)“接觸比”來(lái)表示可用來(lái)與加粗部對(duì)接的向前對(duì)接表面的表面積與連接并包括向前對(duì)接表面的一假想的連續(xù)表面的表面積之比。對(duì)于圖5-8中所示類型的保持器，連續(xù)表面是一種環(huán)形表面。對(duì)于圖5-8中所示類型的保持器來(lái)說(shuō)，具有接觸比為1的連續(xù)表面是不實(shí)用的，因?yàn)槟苁规i緊機(jī)構(gòu)在徑向上彎曲的保持器各元件都需要空間。因此，本發(fā)明將能使鎖緊機(jī)構(gòu)在徑向上彎曲的各元件所需的空間與高壓應(yīng)用所需的接觸表面平衡。對(duì)于圖5-8所示類型的保持器來(lái)說(shuō)，接觸比是各臂76的向前或前面對(duì)接表面78總表面積與由各向前對(duì)接表面的外徑D6和向前或前面對(duì)接表面的內(nèi)徑D7所限定的面積之比 優(yōu)選的是，可用的接觸面積是一個(gè)假想的連續(xù)表面總表面積的大于50％和小于70％，上述連續(xù)表面由各前面對(duì)接表面78的徑向上向內(nèi)和徑向上向外的范圍限定。更優(yōu)選的是，所用的前面對(duì)接表面的接觸面積是假想的環(huán)形表面總面積的大于55％和小于60％。應(yīng)該理解，各向前對(duì)接表面的總表面積不一定是對(duì)接加粗部的總表面積，而僅是如果在各對(duì)接表面與加粗部的表面之間有一完美配合將對(duì)接加粗部的總表面積。對(duì)接加粗部的實(shí)際總表面積可能較小，因?yàn)橹辽?)各向前的對(duì)接表面的外形和/或尺寸與加粗部向后的表面外形和/或尺寸不一致，和2)各臂向后對(duì)接表面的表面粗糙度和/或加粗部向后表面的粗糙度。
按照本發(fā)明所述一種用于快速連接器接合器的保持器116的第二實(shí)施例在圖10-13中示出。保持器與圖1-9實(shí)施例的保持器相似。下面參照?qǐng)D10-13詳細(xì)說(shuō)明它們的不同處。
除了在臂176的頂部表面180，182上限定的缺口186具有一U形橫截面之外，第二實(shí)施例的保持器116與第一實(shí)施例的保持器16相似。第二實(shí)施例的保持器116還包括一個(gè)從環(huán)156面向前的表面158延伸的圓筒形延伸部分192。圓筒形延伸部分192提供另外的內(nèi)表面積，以便將插入式構(gòu)件12在徑向上限定在保持器116內(nèi)。
各鎖緊件164被若干槽166分開。各鎖緊件都包括兩個(gè)柱體170和一個(gè)連接梁172。各柱體從環(huán)形圓環(huán)156軸向上向外或向后延伸。每個(gè)柱體170的外表面170a都與環(huán)156的外表面共同擴(kuò)張。
第二實(shí)施例的保持器116也具有一部分直接連接到各柱體170上的臂176。它也限定第二斜坡式頂部表面182。當(dāng)臂176在徑向上相對(duì)于鎖緊件164其余部分彎曲時(shí)，一部分臂176直接與各柱體170的連接提供另外的結(jié)構(gòu)整體性。
如在圖11中清楚地看出的，每個(gè)柱體170都包括一個(gè)斜面173，所述斜面173朝鎖緊件另一個(gè)柱體上一同樣的表面173會(huì)聚，以便產(chǎn)生一個(gè)平截錐形的梁172，所述梁172朝保持器外邊緣171的向外方向變窄。各斜面173產(chǎn)生若干槽166的一個(gè)發(fā)散區(qū)，所述發(fā)散區(qū)從后對(duì)接表面184軸向上向內(nèi)開始，并延伸到各梁172的向外邊緣171。
在保持器116安裝到一個(gè)空心的插孔式連接器主體中時(shí)，各槽166的發(fā)散區(qū)(diverging areas)使支承在各柱體170上的鎖緊件164徑向上向內(nèi)彎曲，以便各鎖緊件164的端部可以移動(dòng)而靠近在一起，并靠近各發(fā)散的槽所限定的空間，而不相互干擾以便有助于安裝作業(yè)。
各槽166都包括一個(gè)軸向上的內(nèi)部終端167，所述內(nèi)部終端167在軸向上向外與環(huán)156間隔開。面向后的表面160和各槽166的軸向上內(nèi)部終端167之間的距離，是面向后的表面160與前面對(duì)接表面178之間距離的約15％-25％。與圖1-9中實(shí)施例的槽66相比，這種形式的槽166在鎖緊件164相對(duì)于環(huán)156徑向彎曲方面，在各柱體170中提供額外的強(qiáng)度。
本發(fā)明的快速連接器適合于高壓應(yīng)用。這包括汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向管線和汽車制動(dòng)管線，在上述汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向管線處工作壓力可以是在1500PSIG范圍內(nèi)，而在上述汽車制動(dòng)管線處工作壓力可以超過(guò)2000PSIG。為了確保連接的整體性，各接合器或連接器必需成功地滿足汽車制造商所規(guī)定的嚴(yán)格要求。例如，如所示實(shí)施例中的那些連接器已成功地通過(guò)了如在通用發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)規(guī)范(General MotorsTechnical Specification)20.01.07A中在4.2.1.2.8處對(duì)液壓制動(dòng)管線組件(Re 1002)所限定的“熱破裂試驗(yàn)(hot burst tests)”。在這種試驗(yàn)中，將一個(gè)接合器和管道組件10放在一個(gè)環(huán)境室中，并使其于257°F(華氏)下保溫24小時(shí)。將管道和接合器組件中的壓力以每分鐘500PSIG的速率增加。必須是接合器保持不漏流體的連接，直至壓力超過(guò)5000PSIG為止。
應(yīng)該注意，在圖10-13的實(shí)施例中，“接觸比”，“管道接觸比”，和“柱體面積比”都保持如對(duì)圖1-9實(shí)施例所述。在圖10-13的實(shí)施例中，“接觸比”是每個(gè)臂176的第一或前面對(duì)接表面178的總面積除以一個(gè)假想的環(huán)形表面面積的比值，上述環(huán)形表面具有一個(gè)內(nèi)徑和一個(gè)外徑，上述內(nèi)徑與前面對(duì)接表面178的徑向內(nèi)部邊緣共同擴(kuò)張，而上述外徑與前面對(duì)接表面的徑向外部邊緣共同擴(kuò)張。
“管道接觸比”是可用來(lái)接觸設(shè)置在保持器116內(nèi)的一個(gè)管道外表面的圓筒形平底表面190的軸向長(zhǎng)度除以第一或前面對(duì)接表面170和第二或后面對(duì)接表面184之間軸向距離的比值。
“柱體面積比”是一個(gè)柱體170的截面積除以一個(gè)假想的環(huán)形表面的面積的比值，上述環(huán)形表面的面積具有一個(gè)外圓周和一個(gè)內(nèi)圓周，上述外圓周與各柱體170的徑向上外表面170a共同擴(kuò)張，而上述內(nèi)圓周與各柱體170的徑向上內(nèi)表面170b共同擴(kuò)張。
優(yōu)選的是，塑料保持器16或116用聚醚醚酮制成，所述聚醚醚酮也通稱為PEEK。用于形成本發(fā)明的保持器和/或間隔件的合適PEEK組成物可購(gòu)買商標(biāo)為Victrex PEEKTM450G的產(chǎn)品。
本發(fā)明的各種特點(diǎn)已參照上述示例性實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明。應(yīng)該理解，在不脫離如下面權(quán)利要求書所述的本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改。尤其是，根據(jù)所公開的一種流體系統(tǒng)的工作壓力，保持器16和116的一些特點(diǎn)對(duì)快速連接器接合器具有適用性，其中管道和連接器主體之間的密封不設(shè)置在主體中的一個(gè)O形圈溝槽內(nèi)。許多其它的密封件保持布置結(jié)構(gòu)在快速連接器技術(shù)中是已知的。
權(quán)利要求
1.一種流體接合器，包括一個(gè)插孔式連接器主體，所述連接器主體限定一個(gè)空心管道接收孔，該空心管道接收孔從一個(gè)入口開口軸向上向內(nèi)延伸到上述連接器主體中，并限定一個(gè)流體流動(dòng)路徑，上述入口由一個(gè)徑向上向內(nèi)延伸的凸緣限定；一個(gè)塑料保持器，所述塑料保持器安放在上述插孔式連接器主體的所述孔內(nèi)，其中上述保持器包括在一第一軸向上內(nèi)側(cè)端處的一個(gè)圓筒形環(huán)和至少4個(gè)近似同等地間距隔開的鎖緊件，上述鎖緊件從上述環(huán)軸向上向外延伸，并通過(guò)每個(gè)鎖緊件之間的軸向上延伸的槽分開，上述鎖緊件中的每個(gè)都包括兩個(gè)柱體和一個(gè)梁，所述梁在一第二軸向上外側(cè)端處連接每個(gè)鎖緊件的上述兩個(gè)柱體，上述環(huán)、上述柱體和上述梁限定一個(gè)窗口，一個(gè)臂在上述窗口中的上述柱體之間從每個(gè)上述梁軸向上延伸，每個(gè)上述臂都包括一個(gè)第一對(duì)接面和一個(gè)第二對(duì)接面。
2.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于上述保持器用聚醚醚酮制成。
3.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于比值 是在0.50和0.80之間，式中D6是第一對(duì)接表面的外徑，D7是第一對(duì)接表面的內(nèi)徑。
4.如權(quán)利要求3所述的流體接合器，其特征在于比值 是在0.55和0.60之間，式中D6是第一對(duì)接表面的外徑，D7是第一對(duì)接表面的外徑。
5.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于上述每個(gè)柱體的徑向伸出距離與上述環(huán)的外徑的比值是在0.03和0.12之間。
6.如權(quán)利要求5所述的流體接合器，其特征在于上述每個(gè)柱體的徑向伸出距離與上述環(huán)的外徑的比值是在0.04和0.06之間。
7.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于上述連接器主體還限定一個(gè)容納一密封件的溝槽，上述溝槽具有兩個(gè)從上述孔徑向上向外延伸的凸肩。
8.如權(quán)利要求7所述的流體接合器，其特征在于上述密封件是設(shè)置在上述溝槽中的O形圈。
9.如權(quán)利要求7所述的流體接合器，其特征在于上述溝槽的深度小于上述O形圈的未變形的橫截面直徑。
10.如權(quán)利要求7所述的流體接合器，其特征在于O形圈通過(guò)上述溝槽的徑向上向外的表面和上述管道的外表面變形。
11.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于上述每個(gè)鎖緊件的上述臂一部分直接連接到上述鎖緊件的上述柱體上。
12.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于每個(gè)上述鎖緊件(64，164)的每個(gè)臂(76，176)都包括在其中形成的一個(gè)缺口(88，186)和頂部表面。
13.如權(quán)利要求12所述的流體接合器，其特征在于上述缺口的橫截面是L形的。
14.如權(quán)利要求12所述的流體接合器，其特征在于上述缺口的橫截面是U形的。
15.如權(quán)利要求12所述的流體接合器，其特征在于上述插孔式連接器主體在一端處具有一螺紋外表面，上述端加工成一定形狀，以便密封在汽車制動(dòng)系統(tǒng)元件中所形成的一個(gè)口內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的流體接合器，其特征在于上述插孔式連接器主體在另一端處具有一種六角形外表面，在上述螺紋端處的上述內(nèi)部的孔中設(shè)有倒角。
17.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于上述插入式構(gòu)件還包括一層涂在加粗部的尼龍。
18.如權(quán)利要求1中所述的流體接合器，其特征在于上述柱體具有徑向上的內(nèi)表面和外表面，一個(gè)柱體的橫截面面積與一個(gè)假想的環(huán)形平表面面積的比值是在0.03和0.06之間，上述假想的環(huán)形平表面垂直于上述軸向孔的中心線，并具有一個(gè)外圓周和一個(gè)內(nèi)圓周，上述外圓周和上述柱體的外表面共同擴(kuò)張，而上述內(nèi)圓周和上述柱體的徑向上內(nèi)表面共同擴(kuò)張。
19.如權(quán)利要求2中所述的流體接合器，其特征在于上述柱體徑向上具有內(nèi)表面和外表面，一個(gè)柱體的橫截面積與一個(gè)假想的環(huán)形平表面的面積比值是在0.03-0.06之間，上述環(huán)形平表面垂直于上述軸向孔的中心線，并具有一個(gè)外圓周和一個(gè)內(nèi)圓周，上述外圓周與上述柱體的外表面共同擴(kuò)張，而上述內(nèi)圓周和上述柱體的徑向上內(nèi)表面共同擴(kuò)張。
20.如權(quán)利要求1中所述的流體接合器，其特征在于每個(gè)上述臂都包括一個(gè)平的圓筒形底表面，所述平的圓筒形底表面在軸向上從上述第一對(duì)接表面朝上述第二對(duì)接表面延伸，上述平的圓筒形底表面的軸向長(zhǎng)度與上述第一和第二對(duì)接表面之間距離的比值是在0.20和0.25之間。
21.如權(quán)利要求19中所述的流體接合器，其特征在于每個(gè)上述臂都包括一個(gè)平的圓筒形底表面，所述平的圓筒形底表面在軸向上從上述第一對(duì)接表面朝上述第二對(duì)接表面延伸，上述平的圓筒形底表面的軸向長(zhǎng)度與上述第一和第二對(duì)接表面之間距離的比值是在0.20和0.25之間。
22.如權(quán)利要求1中所述的流體接合器，其特征在于上述接合器在經(jīng)受257°F溫度至少24小時(shí)之后在經(jīng)受每分鐘500PSI的壓力增加時(shí)，可以保持它的流體密封整體性到至少5000PSIG的流體壓力。
23.如權(quán)利要求18中所述的流體接合器，其特征在于上述接合器在經(jīng)受257°F溫度至少24小時(shí)之后在經(jīng)受每分鐘500PSI的壓力增加時(shí)，可以保持它的流體密封整體性到至少5000PSIG的流體壓力。
24.如權(quán)利要求19中所述的流體接合器，其特征在于上述接合器在經(jīng)受257°F溫度至少24小時(shí)之后在經(jīng)受每分鐘500PSI的壓力增加時(shí)，可以保持它的流體密封整體性到至少5000PSIG的流體壓力。
25.如權(quán)利要求20中所述的流體接合器，其特征在于上述接合器在經(jīng)受257°F溫度至少24小時(shí)之后而經(jīng)受每分鐘500PSI的壓力增加時(shí)，可以保持它的流體密封整體性到至少5000PSIG的流體壓力。
26.如權(quán)利要求21中所述的流體接合器，其特征在于上述接合器在經(jīng)受257°F溫度至少24小時(shí)之后的經(jīng)受每分鐘500PSI的壓力增加時(shí)，可以保持它的流體密封整體性到至少5000PSIG的液體壓力。
27.如權(quán)利要求1中所述的流體接合器，其特征在于上述鎖緊件每個(gè)都包括一個(gè)傾斜的邊緣表面，上述傾斜的邊緣表面從上述第一和第二對(duì)接表面之間處開始并在軸向上彼此相對(duì)延伸到上述梁的軸向向外邊緣，以便限定上述鎖緊件之間的發(fā)散槽。
28.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于上述相鄰鎖緊件的上述柱體限定上述槽，相鄰鎖緊件之間上述槽的軸向長(zhǎng)度在上述圓筒形環(huán)和第一對(duì)接表面之間處終止。
29.如權(quán)利要求1所述的流體接合器，其特征在于一個(gè)管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述保持器具有一個(gè)徑向上放大的加粗部，上述加粗部位于上述保持器的上述環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
30.如權(quán)利要求1中所述的流體接合器，其特征在于一管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，所述保持器具有一徑向上放大的加粗部，所述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
31.如權(quán)利要求1中所述的流體接合器，其特征在于具有一徑向上放大的環(huán)形加粗部的管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
32.如權(quán)利要求3所述的流體接合器，其特征在于一種具有一徑向上放大的環(huán)形加粗部的管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
33.如權(quán)利要求18所述的流體接合器，其特征在于具有一徑向上放大的環(huán)形加粗部的管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
34.如權(quán)利要求20所述的流體接合器，其特征在于一具有一徑向上放大的環(huán)形加粗部的管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
35.如權(quán)利要求27中所述的流體接合器，其特征在于一具有一徑向上放大的環(huán)形加粗部的管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
36.如權(quán)利要求28中所述的流體接合器，其特征在于一具有一徑向上放大的環(huán)形加粗部的管狀插入式構(gòu)件安放在上述保持器內(nèi)，上述加粗部位于上述保持器的環(huán)和上述第一對(duì)接表面之間。
全文摘要
一種用于高壓應(yīng)用的液體接合器，包括一個(gè)插孔式連接器主體，一個(gè)塑料保持器和一個(gè)具有一徑向上放大的加粗部的管狀插入式構(gòu)件。插孔式連接器主體限定一個(gè)孔，所述孔從一入口在軸向上向內(nèi)延伸到連接器主體中。安放在插孔式連接器主體內(nèi)的塑料保持器包括在第一軸向端處的一個(gè)圓筒形環(huán)和4個(gè)近似同等地間隔開的鎖緊件，上述鎖緊件從環(huán)軸向上延伸，通過(guò)若干槽分開，并在一第二軸向端處相互分離。每個(gè)鎖緊件都包括兩個(gè)柱體，一個(gè)梁和一個(gè)臂，上述梁在第二軸向端處連接到兩個(gè)柱體上，和上述臂從梁在柱體之間軸向上延伸。臂包括一個(gè)第一對(duì)接表面和一個(gè)第二對(duì)接表面。
文檔編號(hào)F16L37/00GK1654874SQ200510007848
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者馬克·G·凱查姆, 斯蒂芬·H·岡德森 申請(qǐng)人:Ti集團(tuán)車輛系統(tǒng)有限責(zé)任公司