具有一體式密封的管配件的制作方法
【專利摘要】一種具有一體式密封的管配件，具有限定球形表面的端部結構，以便以流體密封關系密封抵靠接收器。管和端部結構可由鋼或不銹鋼制成。球形表面包括一體式密封表面限定層，該一體式密封表面限定層包括聯(lián)結至球形表面的材料，該材料具有比端部結構的材料的硬度低的硬度，并可包括銅、銅鎳合金、銅合金、鎳或錳。在可替代形式中，材料通過各種工藝被沉積在端部結構的球形密封表面上，包括通過加熱沉積、使用濕潤效果沉積、電沉積、蒸發(fā)沉積或者任何其它合適的沉積工藝。
【專利說明】具有一體式密封的管配件

【技術領域】
[0001]本公開涉及一種用于將管連接至特別適于汽車燃料噴射系統(tǒng)的流體系統(tǒng)部件的管配件。進一步涉及這樣一種配件，該配件具有限定所連接的管和關聯(lián)的系統(tǒng)部件之間的界面的密封表面。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)代汽車燃料系統(tǒng)包括將液體燃料輸送至發(fā)動機艙內的發(fā)動機噴射器的燃料部件。這些系統(tǒng)處于高壓下，包括燃料軌(fuel rail)或歧管并連接金屬管狀燃料管路。在這些管路和關聯(lián)的部件之間的聯(lián)接包括提供流體密封連接的配件，該流體密封連接承受嚴酷的操作環(huán)境，即恒定的振動，高的內部壓力和高溫。
[0003]管系統(tǒng)(tubing)通常為對輸送的燃料有抵抗力的高等級不銹鋼。管系統(tǒng)通常被彎曲成特定的形狀以在各聯(lián)接部之間延伸，在聯(lián)接部，管系統(tǒng)通過帶螺紋的配件連接至關聯(lián)的接收器。
[0004]典型地，該連接包括緊固到系統(tǒng)部件的接收器或主體，接收器或主體限定管的成形端部所壓靠的環(huán)形座。帶螺紋的螺母環(huán)繞管且與接收器主體接合。管包括被成形為以流體密封關系鄰接座表面的放大的端部結構構造。帶螺紋的螺母驅使該端部構造與座的密封接合。
[0005]因為通常為不銹鋼的管材料的硬度和與發(fā)動機操作關聯(lián)的振動，一些配件包括位于管的端部和接收器的座之間的獨立的密封元件。這種密封元件可由具有低摩擦特性的材料制成，諸如在極端振動條件下具有耐久性的銅合金。其也為不受燃料系統(tǒng)中的燃料影響的材料。
[0006]在一些情況下，獨立的密封元件通過機械變形被固定至管端部結構。但是，這是一個獨立的處理步驟，其增加了復雜性和制造成本。
[0007]獨立的密封元件的存在使系統(tǒng)部件的制造以及組裝過程變得復雜。通常，管系統(tǒng)和其它系統(tǒng)部件由不同的供應商提供。獨立的密封元件的存在必須在最后的組裝階段被監(jiān)測和確定，以證實可靠性和系統(tǒng)整體性。


【發(fā)明內容】

[0008]本公開的連接構造包括端部結構，該端部結構具有由相對軟的或有延展性的材料構成的一體式密封表面限定層，以確保與接收器的硬金屬座表面的流體密封接合。其也確保組合的整體性，以滿足在最后組裝時的質量保證問題。
[0009]本公開的配件的管部件包括端部結構，該端部結構限定被布置為以流體密封關系接合至關聯(lián)的接收器的球形表面。該端部結構包括由具有比端部結構的材料的硬度低的硬度的不同材料構成的一體式密封表面限定層。合適的材料包括銅、銅合金、銅鎳合金、鎳和錳。密封表面限定層通過合適的沉積工藝被聯(lián)結至端部結構表面。也就是，密封表面限定層通過液相沉積、銅焊(brazing)或者其它工藝被沉積在管端部結構的球形端部結構表面上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為管和流體系統(tǒng)、特別是發(fā)動機燃料噴射系統(tǒng)的部件的平面圖。
[0011]圖2是圖1的管的端部結構的側剖視圖，例示已知的密封元件。
[0012]圖3是圖1的管的端部結構的側剖視圖，例示本公開的原理。

【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)在轉向附圖，圖1例示用于在流體系統(tǒng)、特別是發(fā)動機燃料噴射系統(tǒng)中使用的管100。管100被布置為在諸如燃料軌或歧管200的系統(tǒng)部件之間傳送受壓燃料。部件包括焊接至部件200并環(huán)繞通向部件內部的入口的突起或接收器202。如圖2中所見，接收器202具有大致環(huán)形形狀，具有在其外表面上的螺紋204和限定流體通路的中心孔206。接收器202的自由端限定面向接收器的外部的環(huán)錐形座表面208。
[0014]配件被布置為以流體密封關系將管100的端部附接到接收器200的錐形座表面208。配件102包括管100的端部103上的放大端部結構104和松脫地保持在管上并環(huán)繞管端部103和端部結構104的附接螺母300。端部結構104可通過放大管的端部而被制造，如在諸如燃料輸送管路和制動裝置管路或者HVAC管路之類的管中常見的那樣。但是，對于諸如在此例示的形成發(fā)動機燃料噴射系統(tǒng)的一部分的某些高強度管，端部結構104為通過銅焊、焊接或者其它合適的工藝附接至管100的端部103的獨立的環(huán)形元件。
[0015]所例示的端部結構104包括中心孔108，其接收管100的端部103且如之前描述的那樣以流體密封關系接收端部103。
[0016]端部結構104的遠端限定球形表面110，以如將解釋的那樣與附接螺母300協(xié)作。環(huán)形端部結構104的近端限定球形表面112，以與接收器202的錐形座表面208共同合作來形成流體密封接合。
[0017]附接螺母300具有六角形外表面且為大致環(huán)形的。附接螺母300環(huán)繞管100的端部103。附接螺母300包括在端部結構104處環(huán)繞管100的端部103的開口端。附接螺母300包括內螺紋301，內螺紋301與接收器200上的螺紋204配合以將螺母300連接至接收器 202。
[0018]附接螺母300包括具有向內的環(huán)形凸緣302的遠端，向內的環(huán)形凸緣302具有松脫地環(huán)繞管100的中心孔304。因此附接螺母300能相對于管100旋轉并軸向平移。內球形表面306與端部結構104的球形表面110共同合作，以在將管100連接至部件200的接收部202時驅使端部結構104朝向接收器100的錐形座表面208。
[0019]管100由承受發(fā)動機艙內的操作環(huán)境的材料制成。通常這種管由高強度鋼或不銹鋼形成。管的每個端部均包括配件104，以將管100連接至系統(tǒng)部件200。
[0020]圖2例示目前在燃料噴射系統(tǒng)應用中使用的已知的連接布置。獨立的密封元件400被附接至環(huán)形端部結構104的近端，并通過機械變形被保持就位。獨立的密封元件400為被成形為與端部結構104的近端處的球形表面112的形狀一致的薄環(huán)形構件。獨立的密封元件400通過機械變形被保持就位，然而其可以通過任何合適的方式被附接。
[0021]密封元件400由銅或銅合金制成，并且在將附接螺母300連接至接收器202的螺紋204時被壓緊在端部結構104的球形表面112與接收器202的錐形座表面208之間。在進行附接螺母300的這種連接時，密封元件400被壓緊在不銹鋼端部結構104的球形表面112與也由不銹鋼制成的接收器200的錐形座表面208之間。這提供必要的延展性以確保流體密封接合。
[0022]參見圖3，例示根據(jù)本公開制造的配件。其包括管100，管100如已知構造中的那樣被構造用于固定至圖2中例示的接收器200。配件包括如所述的并結合圖2的描述構造的端部結構104和附接螺母300。配件以相同的方式用于以流體密封關系將管100緊固至接收器200。但是，這里沒有使用獨立的密封元件。而是，由不同材料構成的密封表面限定層500被整體地提供在端部結構104的球形表面112上。也就是，密封表面限定層500包括通過沉積、銅焊或其它沉積方法，包括但不限于使用沉積材料的濕潤效果，而直接聯(lián)結至球形表面112的相對軟的有延展性的材料，諸如銅、銅鎳合金、銅合金、鎳、錳或者其它合適的材料。
[0023]密封表面限定層500可由具有比端部結構104的球形表面112和接收器202的錐形座208的硬度低的硬度的任何合適的材料制成。合適的材料包括銅、銅合金、銅鎳合金、鎳或猛。密封表面限定層500可以以從0.05mm至約0.75mm的厚度被制造在球形表面112上。優(yōu)選地，密封表面限定層的材料以其延展特性而聞名。
[0024]因為密封表面限定層500與端部結構成一體，所以其在將管子組件運輸至OEM制造商的過程中不會脫落。密封表面限定層能用于在球形表面112和接收器的錐形座表面208之間提供相對軟的金屬密封，以適應操作環(huán)境的條件。因此，流體密封連接的整體性被確保。當然，設想到密封表面限定層500可應用在端部結構104上或者與通過管端部的變形制造的端部結構(展開的管端部)一起應用。
[0025]前述內容的變型或更改在本發(fā)明的范圍內。應該理解，在此公開和限定的發(fā)明延伸到兩個或更多個所提到或從說明書和/或附圖中顯而易見的單獨的特征的所有可替代組合。所有這些不同的組合構成本發(fā)明的各可替代方面。權利要求將被解釋為包括在現(xiàn)有技術允許的范圍內的可替代實施例。
【權利要求】
1.一種管，具有限定球形表面的放大的端部結構，整體形成在所述球形表面上的密封表面限定層包括與所述端部結構材料的材料不同的材料。
2.如權利要求1所述的管，其中所述密封表面限定層的所述材料具有比所述端部結構的材料的硬度低的硬度。
3.如權利要求2所述的管，其中所述端部結構包括獨立的元件，該獨立的元件以流體密封關系附接至所述管的端部。
4.如權利要求2所述的管，其中所述端部結構由高強度不銹鋼制成。
5.如權利要求2所述的管，其中所述密封表面限定層被聯(lián)結至所述端部結構的所述球形表面。
6.如權利要求5所述的管，其中所述密封表面限定層由從銅、銅合金、銅鎳合金、鎳或錳組成的組中選擇的材料制成。
7.如權利要求6所述的管，其中所述密封表面限定層通過沉積而被沉積在所述球形表面上。
8.如權利要求1所述的管，其中所述管進一步包括附接件，該附接件包括開口端和內螺紋以便連接至接收器，所述附接螺母包括將所述螺母松脫地連接至所述管的向內的凸緣，所述端部結構具有遠端，該遠端具有與具有所述密封表面限定層的所述球形表面隔開的球形表面，所述螺母具有在接合所述端部結構的所述遠端上的所述球形表面的內球形表面。
9.如權利要求8所述的管，其中所述密封表面限定層的所述材料具有比所述端部結構的材料的硬度低的硬度。
10.如權利要求9所述的管，其中所述端部結構包括獨立的元件，該獨立的元件以流體密封關系附接至所述管的端部。
11.如權利要求9所述的管，其中所述端部結構由高強度不銹鋼制成。
12.如權利要求9所述的管，其中所述密封表面限定層被聯(lián)結至所述端部結構的所述球形表面。
13.如權利要求12所述的管，其中所述密封表面限定層由從銅、銅合金、銅鎳合金、鎳或錳組成的組中選擇的材料制成。
14.一種形成管的方法，該管具有用于密封抵靠關聯(lián)的接收器的表面的端部結構，所述方法包括: 在所述端部結構上形成球形表面； 通過在所述球形表面上沉積與所述端部結構的材料不同的材料而形成密封表面限定層。
15.如權利要求9所述的形成管的方法，包括由具有比限定所述端部結構的材料的硬度低的硬度的材料形成所述密封表面限定層。
16.如權利要求15所述的形成管的方法，包括將所述密封表面限定層聯(lián)結至所述端部結構的所述球形表面。
17.如權利要求16所述的形成管的方法，包括由從銅、銅合金、銅鎳合金、鎳或錳組成的組中選擇的材料形成所述密封表面限定層。
18.如權利要求17所述的形成管的方法，包括通過將所述密封表面限定層聯(lián)結至所述球形表面中而形成所述密封表面限定層。
【文檔編號】F16L17/00GK104180098SQ201410222031
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2013年5月23日
【發(fā)明者】阿拉斯泰爾·迪恩, 烏韋·菲德勒 申請人:Ti集團機車系統(tǒng)公司