接頭的制作方法
【專利摘要】一種流體接頭，包括沿軸線（X-X，Y-Y）相互接合的兩個(gè)連接段（100和200）。連接段（100）包括內(nèi)部形成有流體通道的本體（101）；在軸向上將本體（101）與另一連接段本體（202）鎖合的鎖合裝置；以及可在接頭未接合時(shí)封閉流體通道的關(guān)閉位置和開啟流體通道的開啟位置間移動(dòng)的密封圈。密封圈包括用于承接可在第一、第二位置間移動(dòng)的接合部件（131）的承接部，在第一位置處，接合部件（131）與本體（101）軸向結(jié)合，且密封圈處于關(guān)閉位置；在第二位置處，結(jié)合部件（131）與本體（202）軸向結(jié)合，且密封圈處于開啟位置。連接段（100）還包括阻擋部件，將接合部件（131）限制于第一位置上，并和本體（202）相互配合，允許接合部件（130）從第一位置移動(dòng)至第二位置。
【專利說明】接頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種接頭，包括一連接段以及可與之接合的一配套連接段。其中，可將所述連接段視為公連接段，而將所述配套連接段視為母連接段，或與之相反。本發(fā)明可作為流體接頭應(yīng)用于直徑大于20毫米的大流道，其潛在的應(yīng)用還可以例如是冷卻劑的加注接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，大流道接頭由于使用直徑較大的密封件，在其接合和拆分過程中，會(huì)產(chǎn)生巨大的摩擦力。因此，設(shè)置于此類接頭內(nèi)部的彈簧也相應(yīng)需要具有較大的彈力，以將溢流閥等受到所述摩擦力的部件復(fù)位至其封止位置。因此，在上述接頭的接合過程中，操作員必須使用很大的力氣才能在抵抗密封件所產(chǎn)生的摩擦力的同時(shí)，將上述彈簧壓制到位。
[0003]美國專利US2009/0224534A公布了一種壓縮空氣流道接頭，所述接頭包括一連接段用于和一配套連接段相連接。所述連接段包括一框筒，螺入所述框筒內(nèi)的一套筒，同軸設(shè)置于所述套筒內(nèi)的一密封圈，以及一活塞。所述框筒和套筒組成該連接段的本體，而所述密封圈上設(shè)置有可供壓縮氣體通過的凹陷部。當(dāng)該接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述套筒插入所述凹陷部?jī)?nèi)，從而使密封圈處于封閉位置，以阻止接頭中的氣體流通，而在該接頭的接合過程中，所述密封圈可沿軸向移動(dòng)至一開啟位置，此時(shí)氣體可流通至所述凹陷部?jī)?nèi)。在上述封閉位置時(shí)，所述密封圈借助設(shè)置于其上的通孔內(nèi)以及設(shè)置于套筒上的橢圓孔內(nèi)的定位珠與所述連接段的本體相接合。圍繞所述套筒還設(shè)置有一個(gè)可繞上述本體移動(dòng)，且受制于一個(gè)朝所述連接段前端方向施加的彈性負(fù)載力的鎖環(huán)。在密封圈的上述封閉位置，該鎖環(huán)將上述定位珠固定，以實(shí)現(xiàn)所述套筒和密封圈之間的軸向接合。此外，在所述接頭的接合與拆分過程中，該鎖環(huán)還可以將所述定位珠卡合于所述配套連接段上，從而使該配套連接段與所述密封圈在軸向上相接合。
[0004]然而，上述通過利用鎖環(huán)限定定位珠的方式并不能保證在上述接頭的接合與拆分過程中所述密封圈與配套連接段本體之間軸向接合的可靠性。因此，該接頭還使用一個(gè)復(fù)位彈簧，用來驅(qū)使所述密封圈回到該接頭的封閉位置。此復(fù)位彈簧的使用不但增加了接頭的安裝復(fù)雜度，而且需要使用更多的接合力才能將所述接頭接合。此外，由于該彈簧設(shè)置于接頭的流體通道內(nèi)，當(dāng)所述接頭內(nèi)有高壓壓縮氣體流動(dòng)時(shí)，其可能帶來一定的操作風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種只需使用更少的力氣便可實(shí)現(xiàn)可靠連接且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的接頭。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種流體接頭，包括能夠沿一接合軸線相互接合的一連接段和一配套連接段，所述連接段包括:
[0007]—本體，所述本體定義了位于所述連接段內(nèi)的一流體通道，
[0008]一鎖合裝置，用于在所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，將所述連接段的本體在軸向上鎖合于所述配套連接段的一本體，以及
[0009]一密封圈，在所述接頭的接合以及拆分過程中，所述密封圈能相對(duì)于所述連接段的本體在如下位置間移動(dòng):
[0010]一關(guān)閉位置，使得當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述連接段的本體內(nèi)的流體通道被關(guān)斷；以及
[0011]一開啟位置，使得液體能在所述接頭內(nèi)流通。
[0012]所述密封圈包括一孔槽，用于容納一接合部件，所述接合部件能在以下位置間移動(dòng):
[0013]第一位置，在該位置處，所述接合部件與所述連接段的本體軸向接合，同時(shí)所述密封圈處于所述關(guān)閉位置，以及
[0014]第二位置，在該位置處，所述接合部件與所述配套連接段的本體軸向接合，同時(shí)所述密封圈處于所述開啟位置；
[0015]一阻擋部件，用于在所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，將所述接合部件限制在所述第一位置，以及用于在所述接頭的接合過程中，與所述配套連接段的本體相互配合，給所述接合部件提供一條從所述第一位置移動(dòng)至所述第二位置的通道，在本發(fā)明中，在所述接頭的接合以及拆分過程中，所述連接段的本體能將所述接合部件限制在所述第二位置上，且所述密封圈能在所述關(guān)閉位置以及所述開啟位置之間移動(dòng)，其中，當(dāng)所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，所述鎖合裝置將所述配套連接段的本體與所述連接段的本體在軸向上相互鎖合。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于，當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，由于受到所述阻擋部件的限制，所述接合部件可將所述密封圈保持于密封所述連接段本體并封閉其流體通道的關(guān)閉位置，而在所述接頭的接合和拆分過程中，當(dāng)所述阻擋部件解除對(duì)所述接合部件的卡合后，該接合部件還可以將所述密封圈接合于所述配套連接段的本體，使其無法作軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，本發(fā)明無需利用彈性力將所述密封圈回復(fù)至其關(guān)閉位置，從而可以降低接頭接合所需使用的接合力。此外，由于本發(fā)明中使用同一接合部件使密封圈軸向接合所述連接段本體及配套連接段本體，從而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，所述接合部件使密封圈與連接段本體及配套連接段本體相接合的動(dòng)作為兩個(gè)相互獨(dú)立且依次發(fā)生的操作過程。也就是說，在接頭的未接合狀態(tài)時(shí)，所述接合部件可使密封圈與所述連接段本體軸向接合，而在接下來的接頭的接合和拆分過程中，所述接合部件先與連接段本體脫離連接，然后再將密封圈接合于配套連接段本體。此外，本發(fā)明無需在流體通道中設(shè)置彈簧，便可使密封圈回復(fù)至關(guān)閉位置。最后，通過利用連接段本體將接合部件限制在所述第二位置，可使得密封圈和配套連接段本體之間的接合更加可靠。
[0017]根據(jù)本發(fā)明其他有益的可選方面，在技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)，所述接頭還可具有以下一個(gè)或多個(gè)特性:
[0018]所述連接段的本體包括一內(nèi)置活塞以及一外體部，所述密封圈和阻擋部件徑向設(shè)置于所述內(nèi)置活塞與所述外體部之間；在所述接頭的接合和拆分過程中，所述配套連接段的本體保持在所述密封圈的周圍。
[0019]所述配套連接段的本體具有一第一承接部，用于在所述接合部件處于所述第二位置時(shí)承接所述接合部件；以及一第二承接部，用于在所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，承接所述鎖合裝置的一鎖合部件。[0020]當(dāng)所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，所述密封圈與所述配套連接段的本體之間的封口直徑嚴(yán)格小于所述密封圈與所述連接段的本體之間的封口直徑。
[0021]當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述內(nèi)置活塞的位于接頭接合時(shí)旋入所述配套連接段的所述連接段的前端的部分與密封圈之間的封口直徑嚴(yán)格小于所述密封圈與所述內(nèi)置活塞的后部形成密封處的封口直徑。
[0022]所述連接段還包括軸向設(shè)置于所述密封圈和阻擋部件之間的一彈簧，用于在所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，使所述阻擋部件回復(fù)到將所述接合部件限制在所述第一位置的位置。
[0023]所述接合部件包括至少一個(gè)能在所述密封圈內(nèi)沿徑向運(yùn)動(dòng)的接合球；所述阻擋部件為一個(gè)能將所述接合球徑向卡合于所述第一位置處的擋環(huán)，其中，在所述第一位置處，所述接合球與所述連接段的本體上的一第三承接部軸向地相互作用。
[0024]所述配套連接段的本體的前端的內(nèi)徑嚴(yán)格小于接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)所述擋環(huán)卡合在所述接合球上的部分的內(nèi)徑。
[0025]所述連接段還包括一記憶部件，用于當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)將所述鎖合裝置限制在未鎖合位置，以及用于在所述接頭的接合過程中，與所述配套連接段的本體相互配合，給所述鎖合裝置提供一條進(jìn)入鎖合位置的通道。
[0026]所述記憶部件為一記憶環(huán)，在一彈簧的作用下回復(fù)至所述鎖合裝置的鎖合部件的一徑向卡合位置，其中，在所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述記憶環(huán)將所述鎖合裝置限制于非鎖合位置。
[0027]所述阻擋部件與所述記憶部件為同一環(huán)狀部件，當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述環(huán)狀部件的內(nèi)表面將所述接合部件徑向卡合于所述第一位置，且所述環(huán)狀部件的外表面將所述鎖合部件徑向卡合于所述未鎖合位置。
[0028]所述記憶環(huán)在所述接頭的接合過程中先后分別解除對(duì)所述接合部件和所述鎖合部件的卡合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了使本發(fā)明及其其他優(yōu)點(diǎn)更加清晰易懂，下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明接頭的實(shí)施例的原理。其中所述實(shí)施例只用于描述本發(fā)明，而不對(duì)其構(gòu)成任何限制。
[0030]圖1為本發(fā)明接頭公連接段的縱向剖面圖。
[0031]圖2為本發(fā)明接頭母連接段的縱向剖面圖。
[0032]圖3至圖5分別為本發(fā)明接頭在接合過程中三個(gè)相互獨(dú)立且連續(xù)狀態(tài)下的縱向剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]在下述實(shí)施例中，無論從本發(fā)明接頭的公連接段一側(cè)還是母連接段一側(cè)，均可以相同的方式引入流體。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明接頭的公連接段100在未接合狀態(tài)下，具有一以軸線X-X為中心線的整體呈管狀的結(jié)構(gòu)。以下說明書中，徑向方向或類似的其他特征均指代垂直于軸線X-X的方向。所述公連接段100的本體101包括分別構(gòu)成其內(nèi)體部的活塞102以及構(gòu)成其外體部的結(jié)構(gòu)104?；钊?02包括一個(gè)整體呈錐體狀的部分106，以及一個(gè)整體呈圓筒狀的部分108。上述兩部分的中心軸線均大體與軸線X-X相一致。所述活塞102的錐體狀部分106位于公連接段100的前端位置，即在所述接頭接合時(shí)，朝向用于和公連接段100相接合的配套連接段的一端?；钊?02的錐體狀部分106和圓筒狀部分108形成一個(gè)整體。圓筒狀部分108中形成有公連接段100的內(nèi)部流體通道162，而且其前端部，即其與錐體狀部分106接觸的部分具有開口 207 (見圖4至5)，用于在所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，允許流體通過。錐體狀部分106具有一徑向外表面107，圓筒狀部分108具有一徑向外表面109，所述徑向外表面109上形成有一承接部114。公連接段100的本體101的一末端部110將活塞102和外體部104連接在一起，從而構(gòu)成一整體結(jié)構(gòu)，流體通道162與設(shè)置于該末端部110中的管線相連通，管線在圖1中沒有標(biāo)示。由此可見，構(gòu)成本體101的外體部104從本體101末端部110延伸至其前端部，所述前端部端面的軸向位置與活塞102的錐體狀部分106端面的軸向位置大體一致。
[0035]活塞102與外體部104之間設(shè)置有一整體呈管狀的密封圈120。在所述密封圈120與錐體狀部分106之間，具有徑向設(shè)置于徑向外表面107之上的第一密封件123。此外，在密封圈120與活塞102的圓筒狀部分108之間，具有徑向設(shè)置于徑向外表面109上的第二密封件124，該第二密封件124比承接部114更加靠近圓筒狀部分108的前端位置。第二密封件124使得活塞102可在接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，借助密封圈120以密封的方式堵塞上述開口 207，從而封閉流體通道162中以及與公連接段100相連通的上述管線中的流體。
[0036]密封圈120上設(shè)置有擋緣125，其使得密封圈120軸向前端的直徑小于其后端的直徑。此處，定義第一平面126所在處為密封圈120的軸向前端。同樣的，定義第二平面113所在處為活塞102的軸向前端。擋緣125具有內(nèi)表面128和外表面129。
[0037]密封圈120在其軸向位置大致與密封件123相當(dāng)?shù)牟糠值膬?nèi)徑為Φ1，而在其軸向位置大致與密封件124相當(dāng)?shù)牟糠值膬?nèi)徑為Φ2。Φ1和Φ2為密封圈120與活塞102之間在本發(fā)明接頭處于未接合狀態(tài)下的兩個(gè)封口直徑，且Φ1嚴(yán)格小于Φ2，例如差值為
0.15_。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)密封圈120內(nèi)有加壓流體流動(dòng)時(shí)，上述直徑差所導(dǎo)致的推力可將密封圈120前向緊抵于設(shè)置在活塞102上的擋緣117上。事實(shí)上，作用于密封圈120的內(nèi)表面，尤其是擋緣125的內(nèi)表面128的所述液體的壓力，有利于保持所述公連接段100的密封圈120處于關(guān)閉位置。
[0038]活塞102的圓筒狀部分108上還具有多個(gè)環(huán)繞軸線X_X設(shè)置的徑向通孔116。所述徑向通孔116在軸向上位于密封件124之前以及活塞開口 207之后，且位于活塞102的外徑小于上述直徑Φ2的部分。此外，上述第一和第二平面126，113為相互之間齊平的平面，從而可精確地限制液體殘留。
[0039]密封圈120上設(shè)置有一接合部件130，而且在本發(fā)明接頭的接合和拆分過程中，密封圈120可相對(duì)于活塞102沿軸線X-X移動(dòng)。接合部件130可相對(duì)于密封圈120沿徑向移動(dòng)，接合部件130包括接合球131，或只由接合球131構(gòu)成。在本實(shí)施例中，12顆接合球環(huán)繞軸線X-X分別設(shè)置在密封圈120上的各個(gè)柱形孔槽115內(nèi)且可在各個(gè)柱形孔槽115內(nèi)沿徑向移動(dòng)。此外，當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述接合球還部分位于活塞102的圓筒狀部分108的承接部114中。
[0040]在密封圈120和連接段本體101的外體部104之間還沿徑向設(shè)置有一個(gè)記憶環(huán)142。一以軸線X-X為中心軸的彈簧144插入密封圈120和記憶環(huán)142之間。所述彈簧向記憶環(huán)142施加一個(gè)朝向公連接段100前端的推力，使其抵靠在密封圈120的擋緣103上。在接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，記憶環(huán)142抵靠于上述擋緣103上，并且其前端沿徑向卡合在上述部分位于柱形孔槽115內(nèi)且部分位于承接部114內(nèi)的接合球131上，從而將接合球131限定于此位置上，以使其通過與活塞102的徑向配合而使得本體101與密封圈120相接合。也就是說，使得本體101與密封圈120之間以有間隙存在的方式相接合，而本體101與密封圈120之間的相互接合實(shí)現(xiàn)了密封圈120對(duì)活塞102的密封覆蓋。
[0041]所述公連接段100還包括一鎖合裝置150。該鎖合裝置150具有設(shè)置于公連接段100的本體101的外體部104之外的一鎖環(huán)152，分別以沿徑向可移動(dòng)方式設(shè)置于外體部104的各柱形孔槽119內(nèi)的多個(gè)鎖珠154，以及軸向上設(shè)置于本體101的外體部104和鎖環(huán)152之間一鎖止彈簧156。其中，鎖止彈簧156用于向鎖環(huán)152施加一個(gè)向公連接段100前端的力，以使鎖環(huán)152的前部能夠沿徑向卡合鎖珠154。在本發(fā)明接頭的未接合狀態(tài)下，鎖珠154徑向設(shè)置于記憶環(huán)142和鎖環(huán)152之間。在此位置上，記憶環(huán)142與徑向突出于外體部104之外的鎖珠154相互配合，以將鎖環(huán)152向后推至壓緊鎖止彈簧156的一后方位置，從而將整個(gè)鎖合裝置150置于非鎖合位置。因此，在本發(fā)明接頭的未接合狀態(tài)，在彈簧144的作用下，記憶環(huán)142徑向內(nèi)表面141的內(nèi)徑為Φ3的位置卡合在接合球131上，而記憶環(huán)142的徑向外表面143則卡合在鎖珠154上。公連接段100的外體部104的前端部上形成有一個(gè)保護(hù)環(huán)105，所述保護(hù)環(huán)105的有益之處在于可保護(hù)密封圈120的外表面免受沖擊力，以及用于防止沖擊力波及記憶環(huán)142。
[0042]此外，公連接段100的本體101的外體部104的外表面還設(shè)置有一個(gè)目測(cè)指示器160，其在所述接頭未接合時(shí)，未被鎖環(huán)152覆蓋，而露于其外。
[0043]圖2為本發(fā)明接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)的配套連接段200的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，該配套連接段被視為母連接段。配套連接段200具有整體呈以軸線Y-Y為中心線的管狀結(jié)構(gòu)，且包括構(gòu)成其本體的一外體部202以及一溢流閥204。其中，外體部202與一條管線相連通，所述管線在圖2中沒有標(biāo)示。在本發(fā)明接頭的未接合狀態(tài)下，所述溢流閥204關(guān)閉開口 01，且所述溢流閥204由設(shè)置于本體202上的彈簧206沿與軸線Y-Y平行的方向朝本體202的前端推抵至封閉開口 01 (即封閉本體202)的關(guān)閉位置。
[0044]此外，配套連接段200的本體202具有一外表面208和一內(nèi)表面212。其中，所述外表面208上設(shè)有一外承接部210，而所述內(nèi)表面212上設(shè)有擋緣214及一內(nèi)承接部216。擋緣214具有內(nèi)表面215，且越靠近本體202的前端其內(nèi)徑越大。內(nèi)承接部216的形成位置在軸向上比外承接部210以及擋緣214更加靠近本體202的前端。配套連接段200的本體202的前端部分，即在本發(fā)明接頭接合時(shí)，朝向公連接段100的一端的最小內(nèi)徑為Φ6，該最小內(nèi)徑的出現(xiàn)位置比內(nèi)承接部216更加靠近前端。本體202內(nèi)開口 01上方設(shè)置有密封件217且所述密封件217在徑向上處于溢流閥204和本體202之間。
[0045]圖3所示為公連接段100和母連接段200接合時(shí)的一中間狀態(tài)。在此狀態(tài)下，軸線X-X和Y-Y相互接續(xù)成一接合軸線。上述兩連接段接合時(shí)，配套連接段200的本體202先環(huán)套于公連接段100的密封圈120外圍，進(jìn)而與記憶環(huán)142軸向接觸，從而將其往公連接段100的本體101后部推，從而壓緊彈簧144。此時(shí)，用于接頭接合所施加的力直接用于抵抗如下三種軸向反作用力:溢流閥204的彈簧206所產(chǎn)生的彈性力；溢流閥204的密封件217所產(chǎn)生的摩擦力；以及彈簧144所產(chǎn)生的彈性力。在本體202的推動(dòng)下，記憶環(huán)142在軸向上相對(duì)于接合球131運(yùn)動(dòng)，記憶環(huán)142前端不再抵靠在接合球131上，從而接合球131不再卡合于承接部114內(nèi)。其后，配套連接段200的本體202與密封圈120形成接觸，即本體202的擋緣214的內(nèi)表面215抵靠密封圈120的擋緣125的外表面129，從而實(shí)現(xiàn)密封件217對(duì)密封圈120和本體202之間的密封，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了密封件124對(duì)密封圈120和活塞102之間的密封。在上述過程中，活塞102還將溢流閥204推至配套連接段200的本體202后部壓緊彈簧206的位置，從而將溢流閥204擋于連接段100之外。與此同時(shí)，內(nèi)承接部216沿徑向移動(dòng)至正對(duì)接合球131的位置，而且隨著配套連接段200繼續(xù)向公連接段100的方向前進(jìn)，密封圈120進(jìn)一步朝公連接段100的后端平移。
[0046]隨著密封圈120的上述移動(dòng)，接合球131將脫離記憶環(huán)142的阻擋，而且在軸向上位于內(nèi)承接部216的前方。當(dāng)活塞102的外表面上的承接部114與本體202上的內(nèi)承接部216在徑向上處于齊平位置時(shí)，本發(fā)明接頭將繼續(xù)進(jìn)入圖4所示的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，接合球131部分位于內(nèi)承接部216內(nèi)，密封圈120和活塞102之間的密封，尤其是密封件123處的密封被解除，從而使得密封圈120處于開啟位置，在此位置時(shí)，允許流體從本發(fā)明接頭的兩連接段內(nèi)流過。
[0047]本發(fā)明的有益處在于，由于本發(fā)明接頭中彈簧144設(shè)于密封圈120和記憶環(huán)142之間，當(dāng)密封圈120被配套連接段200的本體202向后方推動(dòng)時(shí)，操作員無需花費(fèi)力氣抵抗彈簧144所產(chǎn)生的反彈力。因此，在本發(fā)明接頭的上述接合過程中，操作員只需要在液體流通前抵抗密封件123和124所產(chǎn)生的摩擦力，以及在液體流通后只抵抗密封件124的摩擦力即可。
[0048]此外，在本發(fā)明接頭的未接合狀態(tài)下，通過接合部件130接合活塞102和密封圈120還具有另一個(gè)功能:在密封圈120相對(duì)于母連接段本體202發(fā)生所述軸向接合的過程中，隨著每個(gè)位于柱形孔槽115內(nèi)的接合球131從卡合于活塞102上的承接部114內(nèi)的第一位置轉(zhuǎn)移到卡合于本體202上的內(nèi)承接部216內(nèi)的第二位置，其使得密封圈120在軸向上與本體202以有間隙的方式相互接合。從圖4中可容易看出，在承接部114的后方，活塞102的外表面109將接合球131徑向卡合于柱形孔槽115中且卡合于內(nèi)承接部216內(nèi)，從而將接合球131限制于該位置，從而實(shí)現(xiàn)密封圈120和本體202的軸向接合。
[0049]此處需要注意的是，在本發(fā)明接頭的接合過程中，在密封圈120于本體202的作用下移動(dòng)的最初階段，雖然密封件123處的密封效果未解除，但接合球131已經(jīng)在軸向上將密封圈120和本體202相接。
[0050]在圖4所示的中間狀態(tài)之后，公連接段100和母連接段200的接合過程的后續(xù)步驟包括:母連接段200的本體202繼續(xù)前進(jìn)以推動(dòng)密封圈120和記憶環(huán)142的平移，直至密封圈120到達(dá)最終接合位置220。在該位置上，密封圈120的后端面與公連接段100的本體101接觸，從而使得本發(fā)明接頭處于圖5所示狀態(tài)。記憶環(huán)142在本體202的推動(dòng)下，其軸向位置與鎖珠154產(chǎn)生了偏離，從而失去對(duì)鎖珠154的作用力。在上述的移動(dòng)過程中，操作員只需要抵抗密封件124所產(chǎn)生的摩擦力。由此可知，在本發(fā)明接頭的上述接合過程中，操作員所需花費(fèi)的力氣在初期大于后期。此外，配套連接段200的本體202通過軸向推抵記憶環(huán)142而插于鎖珠154與密封圈120之間。
[0051]此外，在配套連接段200的外表面212上設(shè)置外承接部210的目的在于在圖5所示的狀態(tài)下，外承接部210在徑向上恰好正對(duì)鎖珠154，從而使得鎖環(huán)152可將鎖珠154卡入外承接部210內(nèi)。如此，在鎖止彈簧156的作用下，鎖環(huán)152從外側(cè)卡合鎖珠154，使其處于鎖止?fàn)顟B(tài)，從而使得公連接段100的本體101與配套連接段200的本體202軸向鎖合，即，本發(fā)明接頭進(jìn)入接合狀態(tài)。
[0052]在所述接頭的上述接合狀態(tài)，接合球131依然被徑向外表面109限制于其可使密封圈120與本體202相互接合的第二位置。由此可知，在密封圈120移動(dòng)于所述關(guān)閉及開啟的兩位置之間的過程中，連接段100的本體101始終可將接合球131限制于其上述第二位置。
[0053]另外，在圖5所示本發(fā)明接頭的接合狀態(tài)下，目測(cè)指示器160被鎖環(huán)152遮擋，不再可見。因此，操作者可從能否觀察到目測(cè)指示器160的方式來判斷所述接頭是否已鎖定。此外，記憶環(huán)142的目的在于在上述接頭接合過程中，將接合球131和鎖珠154按此次序依次解除卡合。
[0054]從以上對(duì)記憶環(huán)142的描述可知，作為另一未圖示實(shí)施方式，記憶環(huán)142可以由兩個(gè)獨(dú)立構(gòu)件替代，所述兩個(gè)獨(dú)立構(gòu)件能分別實(shí)現(xiàn)接合部件130的限制功能和鎖合裝置150的鎖合功能。然而，本實(shí)施例通過使用同一構(gòu)件實(shí)現(xiàn)上述兩種功能，可使得本發(fā)明接頭的結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單。
[0055]通過使用接合球131鎖合密封圈120與配套連接段的本體202，本發(fā)明可保證在接頭鎖合之前打開流體通路時(shí)的完全安全性。事實(shí)上，在接頭鎖合前希望中止該接合操作的情形中，操作員通過將配套連接段200拆離公連接段100，密封圈120先回撤并脫離本體202，與此同時(shí)，回撤后的密封圈120在軸向上又與活塞102相接合并將其密封，從而使得上述通路以在整個(gè)過程中以不發(fā)生流體外泄的方式被重新封閉。
[0056]此外，通過使用記憶環(huán)142作用于鎖珠154，從而在將本體202與公連接段100相連接這一功能上，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)最小化軸向接合施加力且無需后移鎖環(huán)152的自動(dòng)接合方式。
[0057]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明接頭的圖5所示狀態(tài)，密封圈120需持續(xù)移動(dòng)至覆蓋活塞102的圓筒狀部分108的位置。在上述移動(dòng)過程中，密封圈120的擋緣125內(nèi)表面128逐漸靠近密封件124并最終卡合在密封件124的前端，將殘留于內(nèi)表面128和活塞102的圓筒狀部分108的徑向外表面109之間的流體擠壓到徑向通孔116的位置，并經(jīng)由所述徑向通孔116流入活塞102的內(nèi)部，從而被排出。
[0058]在本發(fā)明接頭的接合狀態(tài)下，密封圈120通過和密封件217，124的配合，可實(shí)現(xiàn)公連接段100和配套連接段200之間的密封。由于密封件217處密封圈120和配套連接段本體202之間的封口直徑Φ5 (即與密封件217相接觸部分密封圈120的外徑)嚴(yán)格小于密封件124處密封圈120和連接段本體101之間的封口直徑Φ2 (即與密封件124相接觸部分密封圈120的內(nèi)徑)，且上述兩封口直徑間的差值為0.15mm，因此，當(dāng)接頭內(nèi)有流體流通時(shí)，所述流體產(chǎn)生的力能將密封圈120向公連接段100的前端位置推動(dòng)，使密封圈120抵靠在配套連接段本體202上，從而使得接合球131可免受流體的作用力。
[0059]在拆分本發(fā)明接頭時(shí)，操作員首先需要通過后拉鎖環(huán)152將目測(cè)指示器160露出。由于在上述接合狀態(tài)下，鎖緊環(huán)152由鎖止彈簧156推頂在卡合鎖珠154的位置，隨著上述操作中鎖環(huán)152的后移，鎖止彈簧156被壓縮而露出鎖珠154，從而為鎖珠154提供徑向外移的自由度。之后，隨著鎖珠154的徑向外移，其從外承接部210中脫出，從而解除配套連接段200的本體202和連接段100之間的接合狀態(tài)。其后，操作員便可相對(duì)于公連接段100向后拉動(dòng)本體202。隨著這一動(dòng)作，密封圈120也借助保持于配套連接段200本體202內(nèi)表面212上的內(nèi)承接部216內(nèi)的接合球131的作用而回移。此后，受彈簧144作用而與密封圈120相卡合的記憶環(huán)142卡入至鎖珠154的下方，從而將鎖合裝置150限制于非鎖和位置。隨后，接合球131進(jìn)一步后移并卡入設(shè)于活塞圓筒狀部分108上的承接部114內(nèi)，使得密封圈120抵靠活塞102的擋緣117。在此位置上，接合球131使得密封圈120與配套連接段本體202相互鎖定，而密封圈120則以密封的方式將活塞102卡合，從而中斷接頭內(nèi)的流體流動(dòng)。
[0060]此后，彈簧144的反彈力使得記憶環(huán)142進(jìn)一步后移并自動(dòng)卡合于承接部114內(nèi)的接合球131上，從而將密封圈120保持于關(guān)閉流體通道162的位置上。為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明接頭的彈簧144具有可恰好將記憶環(huán)142推至上述卡合接合球131及鎖珠154的位置的彈力。由此可見，由于彈簧144的尺寸不取決于密封件123，124，217受壓后所產(chǎn)生的摩擦力，因此其所需具有的彈力遠(yuǎn)小于密封件123，124和217的上述摩擦力。
[0061]此外，由于配套連接段200本體202的內(nèi)徑Φ6嚴(yán)格小于記憶環(huán)142的內(nèi)徑Φ3，因此，記憶環(huán)142與設(shè)有接合球131的柱形孔槽115之間的徑向間隙大于配套連接段200本體202的前端與柱形孔槽115之間的徑向間隙，從而使得在上述接頭的拆分過程中，當(dāng)本體202最小直徑為Φ6的內(nèi)表面經(jīng)過接合球131上方時(shí)，幾乎不產(chǎn)生摩擦力，因而記憶環(huán)142從接頭接合位置到其直徑為Φ3的內(nèi)表面卡合住接合球131的過程中只需借助彈簧144的彈力便可實(shí)現(xiàn)記憶環(huán)142的移動(dòng)，從而無須施加任何用于抵抗摩擦力的外力。
[0062]需要注意的是，在上述接頭的拆分過程中，記憶環(huán)142是先經(jīng)過鎖珠154，將鎖珠154卡合后再移動(dòng)至接合球131處并將接合球131卡合于承接部114內(nèi)。這樣的卡合順序可進(jìn)一步確保彈黃144彈力的最小化。
[0063]此外，與現(xiàn)有 技術(shù)接頭相比，本發(fā)明接頭在密封圈120相對(duì)于連接段本體101發(fā)生位移時(shí)通過接合球131實(shí)現(xiàn)密封圈120與配套連接段本體202之間的接合，以及在接頭未接合時(shí)通過接合球131實(shí)現(xiàn)密封圈120與連接段本體101之間的接合，這樣可以抑制密封圈120在關(guān)閉位置處，相對(duì)于連接段本體101的彈性回復(fù)力，從而能夠減小接頭接合時(shí)所需施加的力。
[0064]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可使用一個(gè)或多個(gè)設(shè)置于鎖環(huán)中的鎖爪代替上述鎖珠。此實(shí)施例中，可同樣使用同一個(gè)環(huán)狀部件實(shí)現(xiàn)對(duì)上述接合部件與鎖合裝置的作用。
[0065]在另一個(gè)可設(shè)想的實(shí)施例中，本發(fā)明接頭可具有一^^口型鎖定系統(tǒng)。在此實(shí)施例中，無需使用作用于上述各鎖合部件的環(huán)狀部件便可實(shí)現(xiàn)該接頭的鎖定。
【權(quán)利要求】
1.一種流體接頭，包括能夠沿一接合軸線(X-X，Y-Y)相互接合的一連接段(100)和一配套連接段(200)，其特征在于，所述連接段(100)包括: 一本體(101)，所述本體定義了位于所述連接段(100)內(nèi)的一流體通道(162)； 一鎖合裝置(150)，用于在所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，將所述連接段(100)的本體(101)在軸向上鎖合于所述配套連接段(200)的一本體(202);以及 一密封圈(120)，在所述接頭的接合以及拆分過程中，所述密封圈能相對(duì)于所述連接段的本體(101)在如下位置間移動(dòng): 一關(guān)閉位置，使得當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述連接段(100)的本體(101)內(nèi)的流體通道(162)被關(guān)斷；以及 一開啟位置，使得液體能在所述接頭內(nèi)流通； 其中，所述密封圈(120)包括一孔槽(115)，用于承接一接合部件(130)，所述接合部件(130)能在以下位置間移動(dòng): 第一位置，在該位置處，所述接合部件(130)與所述連接段(100)的本體(101)軸向相接，同時(shí)所述密封圈(120)處于所述關(guān)閉位置；以及 第二位置，在該位置處，所述接合部件(130)與所述配套連接段(200)的本體(202)軸向相接，同時(shí)所述密封圈(120)處于所述開啟位置； 所述連接段(100)還包括一阻擋部件(142)，用于在所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，將所述接合部件(130)限制在所述第一位置，以及用于在所述接頭的接合過程中，與所述配套連接段(200)的本體 (202)相互配合，給所述接合部件(130)提供一條從所述第一位置移動(dòng)至所述第二位置的通道； 其中，在所述接頭的接合以及拆分過程中，所述連接段(100)的本體(101)能將所述接合部件(130)限制在所述第二位置上，且所述密封圈(120)能在所述關(guān)閉位置以及所述開啟位置之間移動(dòng)，其中，當(dāng)所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，所述鎖合裝置(150)將所述配套連接段(200)的本體(202)與所述連接段(100)的本體(101)在軸向上相互鎖合。
2.如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于，所述連接段(100)的本體(101)包括一內(nèi)置活塞(102)以及一外體部(104)，所述密封圈(120)和阻擋部件(142)徑向設(shè)置于所述內(nèi)置活塞與所述外體部之間；在所述接頭的接合和拆分過程中，所述配套連接段(200)的本體(202)保持在所述密封圈(120)的周圍。
3.如權(quán)利要求2所述的接頭，其特征在于，所述配套連接段(200)的本體(202)具有一第一承接部(216)，用于在所述接合部件(130)處于所述第二位置時(shí)承接所述接合部件(130);以及一第二承接部(210)，用于在所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，承接所述鎖合裝置(150)的一鎖合部件(154)。
4.如權(quán)利要求3所述的接頭，其特征在于，當(dāng)所述接頭處于接合狀態(tài)時(shí)，所述密封圈(120)與所述配套連接段(200)的本體(202)之間的封口直徑(Φ5)嚴(yán)格小于所述密封圈(120)與所述連接段(100)的本體(101)之間的封口直徑(Φ2)。
5.如權(quán)利要求2至4中任何一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述內(nèi)置活塞(102 )的位于接頭接合時(shí)旋入所述配套連接段(200 )的所述連接段(100 )的前端的部分與密封圈(120)之間的封口直徑(Φ I)嚴(yán)格小于所述密封圈(120)與所述內(nèi)置活塞(102)的后部形成密封處的封口直徑(Φ 2)。
6.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，所述連接段(100)還包括軸向設(shè)置于所述密封圈(120)和阻擋部件(142)之間的一彈簧(144)，用于在所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，使所述阻擋部件(142)回復(fù)到將所述接合部件(130)限制在所述第一位置的位置。
7.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，所述接合部件(130)包括至少一個(gè)能在所述密封圈(120)內(nèi)沿徑向運(yùn)動(dòng)的接合球(131);所述阻擋部件(140)為一個(gè)能將所述接合球(131)徑向卡合于所述第一位置處的擋環(huán)(142)，其中，在所述第一位置處，所述接合球(131)與所述連接段(100)的本體(101)上的一第三承接部(114)軸向地相互作用。
8.如權(quán)利要求7所述的接頭，其特征在于，所述配套連接段(200)的本體(202)的前端的內(nèi)徑(Φ6)嚴(yán)格小于接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)所述擋環(huán)(142)卡合在所述接合球(131)上的部分的內(nèi)徑(Φ 3)。
9.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，所述連接段(100)還包括一記憶部件(142)，用于當(dāng)所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)將所述鎖合裝置(150)限制在未鎖合位置，以及用于在所述接頭的接合過程中，與所述配套連接段(200 )的本體(202 )相互配合，給所述鎖合裝置(150)提供一條進(jìn)入鎖合位置的通道。
10.如權(quán)利要求9所述的接頭，其特征在于，所述記憶部件為一記憶環(huán)(142)，在一彈簧(144)的作用下回復(fù)至所述鎖合裝置(150)的鎖合部件(154)的一徑向卡合位置，其中，在所述接頭處于未接合狀態(tài)時(shí)，所述記憶環(huán)(142)將所述鎖合裝置(150)限制于非鎖合位置。
11.如權(quán)利要求9所述的接頭，其特征在于，所述阻擋部件與所述記憶部件為同一環(huán)狀部件(142)，當(dāng)所述接頭處于·未接合狀態(tài)時(shí)，所述環(huán)狀部件(142)的內(nèi)表面將所述接合部件(130)徑向卡合于所述第一位置，且所述環(huán)狀部件(142)的外表面將所述鎖合部件(154)徑向卡合于所述未鎖合位置。
12.如權(quán)利要求10所述的接頭，其特征在于，所述記憶環(huán)(142)在所述接頭的接合過程中先后分別解除對(duì)所述接合部件(130)和所述鎖合部件(154)的卡合。
【文檔編號(hào)】F16L21/02GK103851285SQ201310628341
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】A·C·蒂貝爾吉安, C·迪里厄, 塞拉菲姆·馬凱斯·巴羅卡 申請(qǐng)人:史陶比爾法萬舉