專利名稱：用于連接兩個流體管道的插入式管接頭的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于連接兩個流體管道的插入式管接頭，其中一個流體管道至少具有一個保持肋，該插入式管接頭具有一個帶徑向開口的套筒，一個可以在套筒中軸向移動地導向的圓柱形鎖定器，鎖定器具有沿軸向延伸的可彈性彎曲的保持臂，保持臂有一個在自由端上形成的鉤子，用于從后面嚙合一個沿軸向裝入鎖定器中的流體管道的保持肋，其中鉤子在其自由端具有一個徑向向外的斜表面和一個徑向向內(nèi)的斜表面，當套筒和鎖定器做分離運動時，徑向向外的斜表面被壓向套筒的開口的一個前邊緣上，該開口可以軸向移動地安置鉤子的徑向向外部分，從而相關的鉤子相應地更緊地與保持肋保持嚙合；當鎖定器和裝入的流體管道被拉開時，徑向向內(nèi)的斜表面與保持肋接觸，從而將保持臂張開而可以斷開連接，在套筒的一個內(nèi)部凸肩和鎖定器之間有至少一個密封環(huán)，其中鎖定器在保持臂之間分別有一個釋放臂，釋放臂可以軸向移動地通過其中的一個開口向外突出。
在一個公知的這種插入式管接頭中(DE4413346C1)，所有部件，也包括要裝入管接頭中的流體管道(這種流體管道通常是一個套管)都有受制造條件限定的尺寸公差，它們會導致裝入插入式管接頭中的流體管道相對于插入式管接頭在側(cè)向上有相當大的偏移，即使是保持在這些尺寸公差范圍內(nèi)，例如在汽車中由于振動而造成的結(jié)果，尤其在接觸表面一方面具有尺寸公差允許的最大上限尺寸和另一方面具有尺寸公差允許的最大下限尺寸的時候。這種偏移可以造成密封環(huán)承受的負荷增加，在極端情況下，將導致泄漏的發(fā)生。此外，當流體管道和管接頭部件用于輸送可燃流體如汽油，石油或燃氣時，它們必須具有一個盡可能高的導電能力，以防止靜電充電和在火花放電情況下產(chǎn)生著火的危險。當部件不是精確地相互配合時，會相應地產(chǎn)生高的接觸電阻，這種電阻至少阻礙了經(jīng)這些部件引出這些靜電負荷。
本發(fā)明的任務是提出一種開頭所述種類的插入式管接頭，這種插入式管接頭大大地避免了裝入其中的流體管道的側(cè)向偏移。
按照本發(fā)明，上述任務是這樣解決的，即，套筒在內(nèi)側(cè)上位于鎖定器的保持臂和釋放臂之間具有在軸向上延伸的肋，這些肋與通過套筒的一個導入口裝入鎖定器中的流體管道的保持肋相鄰接。
通過這種解決方案，軸向肋大大地防止了裝入插入式管接頭中的流體管道的側(cè)向偏移，因為流體管道一方面通過與軸向肋鄰接的保持肋支撐在更加靠近套筒的導入口的地方，另一方面它是剛性支撐的。密封環(huán)的負荷明顯減小，因此密封環(huán)的壽命大大提高。即使在高橫向力下，尤其是在直到零下40度的低溫下仍然能保持其密封性。此外，軸向肋改善了在將流體管道裝入插入式管接頭中時的導向流體管道在裝入時不會撞擊保持臂的前端面，如在一個傾斜位置裝入時的情況那樣，也不會產(chǎn)生這樣的印象，即連接過程已經(jīng)結(jié)束，盡管還沒有進行任何鎖定。此外軸向肋還加強了套筒。由此提高了拉伸力，從而這種連接能夠承受更高的軸向負荷。保持肋與軸向肋相鄰接產(chǎn)生了較大的接觸面積，從而接觸電阻較小，由此能更好地排除靜電負荷。
釋放臂最好是沿軸向指向的，可彈性地彎曲并且和保持臂一樣以相同的方式設置相同的鉤子。因此它們也附加地象保持臂一樣起作用，利用它們包圍著保持肋的鉤子增大了接觸面。
最好做到使釋放臂的鉤子各通過所屬的開口沿徑向向外突出并具有一個沿軸向從套筒的導入口向后指向的彈簧臂，該彈簧臂沿徑向向外成形并沿徑向向內(nèi)設置了一個第一凸起，在將保持臂和釋放臂一直向后拉到頂住開口的后緣時，如果在釋放期間將彈簧臂壓向套筒，此時所述第一凸起嚙合在套筒的外側(cè)上的一個第二凸起后面。此時為了斷開連接，可以用一只手的拇指和食指方便地抓緊彈簧臂，以便將鎖定器由此將開口中的鉤子朝開口的后緣邊拉，從而可以在拉出已經(jīng)裝入的流體管道時將保持臂和釋放臂與鉤子一起沿徑向向外張開。同時鎖定器能容易地相對于套筒固定，因為彈簧臂此時借助于拇指和食指被沿徑向壓在一起，從而它們的凸起嚙合到套筒的凸起的后面。
當要裝入套筒中的流體管道配置了一個具有用于安置套筒的軸向肋的軸向槽的環(huán)形凸緣時，通過軸向肋鄰接在凸緣的槽的底部上而對于已經(jīng)裝入的流體管道防止側(cè)向偏移產(chǎn)生一個附加的支撐。此外，套筒的軸向肋嚙合在凸緣的槽中也防止了扭轉(zhuǎn)，這在一些情況下是所希望的。
此外，當其中一個流體管道裝入鎖定器中后，凸緣可以充滿在套筒的導入口中位于該流體管道和套筒之間的一個間隙。凸緣也對已經(jīng)裝入的流體管道防止側(cè)向偏移起到一個支撐的作用。同時它封閉套筒，防止污物或火焰通過導入口進入套筒中。
此外，一個保護殼可以經(jīng)開口和保持臂和釋放臂推移到套筒上并與套筒相鄰接。該保護殼同樣防止污物的侵入，并且在一定的時間內(nèi)起防火作用。
保護殼可以由彈性橡膠材料構(gòu)成，以便它們能容易地裝配和拆卸。
以下對照一個優(yōu)選實施例的附圖對本發(fā)明和它的具體結(jié)構(gòu)進行較詳細的說明。附圖中，

圖1示出一個按照本發(fā)明的插入式管接頭，在插入式管接頭中裝入了一個帶有保持肋的管套狀的流體管道，以及一個固定地插接在插入式管接頭的相對的一端上的流體管道，圖1是圖2中沿截面Ⅰ-Ⅰ的截面圖，圖2是從圖1左側(cè)看的視圖，圖3是在相對于圖1的軸向截面轉(zhuǎn)動45度的軸向平面中沿圖2中的截面線Ⅲ-Ⅲ的一個截面圖，圖4是圖2的截面Ⅳ-Ⅳ的截面圖，但沒有圖1所示的流體管道，圖5是從圖4左側(cè)看的插入式管接頭的視圖，圖6是圖5的截面Ⅵ-Ⅵ的截面圖，圖7是在相對于圖6圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動90度的位置上穿過卸掉了保護殼的插入式管接頭的一個軸向截面圖，圖8是插入式管接頭的一個側(cè)視圖，圖9是和圖6所示相同的軸向截面圖，但沒有保護殼，圖10是沿圖9的截面Ⅹ-Ⅹ的截面圖，圖11是在相對于圖8圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動90度的位置上，插入式管接頭的一個側(cè)視圖，圖12是在相對于圖9圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動90度的位置上，插入式管接頭的套筒的一個軸向截面圖，圖13是沿圖12的截面ⅩⅢ-ⅩⅢ的截面圖，圖14是在和圖12所示的相同轉(zhuǎn)角位置上殼的一個側(cè)視圖，圖15是在相對于圖12圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動90度的位置上，套筒的一個軸向截面圖，圖16是在相對于圖14圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動90度的位置上，套筒的一個側(cè)視圖，
圖17是一個裝在插入式管接頭中的流體管道的立視圖，圖18是插入式管接頭的套筒的一個立視圖，圖19是一個可以安裝在套筒中的鎖定器的一個立視圖。
所示的插入式管接頭用于將一個用塑料或金屬制成的管件形式的流體管道1與一個用塑料制成的軟管形式的流體管道5相連接。管件具有一個在外周面上的保持肋2，一個凸緣3和一個帶肋的端部分4。插入式管接頭由一個用塑料制成的圓柱形套筒6，一個用塑料制成的鎖定器7，兩個O形密封環(huán)8(在O形環(huán)之間安裝了一個間隔環(huán)9)和一個用橡膠彈性材料制成的保護殼10構(gòu)成，保護殼10推進到套筒6上并且將其包圍住。所有部件1,5,6和7的材料如果都是采用塑料時，則都含有導電的添加物，例如碳粒子或碳纖維，它們不僅提高了這些部件的強度，而且提高了它們排除靜電負荷的導電能力。
流體管道5在自己的張緊力作用下固定地支撐在套筒6的帶肋的端部分11上，但也可以按另一種方式或附加地利用一個軟管卡子固定地卡在端部分11上。套筒6的另一個端部分具有四個在其周向上均勻分布的徑向開口12和13(尤其參見圖12-16,18)，這些開口是矩形的并在套筒6的縱向上延伸。套筒6的具有開口12,13的端部分具有比套筒6的用于安裝環(huán)8和9的相鄰的部分較大的內(nèi)徑。套筒6的與端部分11相鄰的部分的內(nèi)徑大約與流體管道1的外徑相同(圖1和2)，而端部分11的內(nèi)徑與流體管道1的內(nèi)徑相同。如圖13,14,16和18清楚地示出，套筒6在外部靠近每個開口13處還有一個在套筒6的縱軸線的橫向上延伸的階形的削平部分14。在開口12,13的兩側(cè)，套筒6具有直徑不同的圓柱形表面15和16，其中與套筒6的端部相鄰的表面16的直徑大于表面15的直徑并且具有兩個沿直徑方向相互相對的削平部分，尤其參見圖10,13和18。
如尤其圖3-11和19所示，鎖定器7由一個封閉的環(huán)17兩個在其上成形的可彈性彎曲的保持臂18和兩個在其上成形的可彈性彎曲的釋放臂19構(gòu)成。保持臂18(尤其參見圖7和19)分別在自由端上有一個鉤子20，用于當將流體管道1沿軸向插入鎖定器7中時從后面卡住保持肋2。鉤子20在其自由端，有一個徑向外部斜面21和在其徑向內(nèi)側(cè)上的一個凹槽22，該凹槽22在其軸向向外的內(nèi)側(cè)上通過一個徑向向內(nèi)的大約為拱形的進一步傾斜的面23限定邊界，而在其軸向向內(nèi)的內(nèi)側(cè)上通過一個徑向表面24限定邊界，并且具有這樣的尺寸，使得它能夠在很大程度上無間隙地安裝保持肋2，而不受保持肋2的軸向?qū)挾鹊恼`差的約束。此外，每個鉤子20具有一個與其自由端相鄰的徑向向內(nèi)的斜面25和一個與軸向前端部相背離的徑向接觸面26，用于定位在相關的開口12的一個后緣邊上，以便限定鎖定器7的插入運動。最后，每個鉤子20在其前端部附近設置了一個側(cè)面凸起27，用于支承在套筒6的內(nèi)側(cè)上。每個保持臂18的徑向向內(nèi)的表面28和每個釋放臂19的徑向向內(nèi)的表面是部分圓柱形的，并且具有一個與在相鄰區(qū)域中的流體管道1的外徑相對應的直徑。
釋放臂19位于保持臂18之間，并且保持臂18和釋放臂19是以相同的角度間隔分布在基本上是圓柱形的鎖定器7的周面上，從而帶有鉤子20的兩個保持臂18和釋放臂19一樣，相對于套筒6或鎖定器7的縱軸線是位于沿直徑方向相互相對的位置上的。釋放臂19按照與保持臂18相同的方式設置了鉤子20A，鉤子20A的形狀和鉤子20的相同。鉤子20的徑向外部分凸入到套筒6的開口12中并能在開口12中沿軸向移動，而釋放臂19的鉤子20A穿過開口13經(jīng)削平部分14沿徑向向外凸出。鉤子20A也可以利用其徑向向外部分在安裝它的開口13內(nèi)軸向移動。和鉤子20一樣，鉤子20A也有接觸面29，用于定位在相關的開口13的一個后緣邊上，以便限定鎖定器7的插入運動。釋放臂19和保持臂18一樣可以彈性彎曲，并且此外分別有一個沿軸向從套筒6的導入口30向后指向的彈簧臂31，該彈簧臂31沿徑向通過橫向分布的肋成形，并具有一個徑向向內(nèi)的凸起32。這些肋的作用在于，可以用一只手的拇指和食指牢靠地保持住彈簧臂31。當為了釋放流體管道1而沿軸向通過抓住彈簧臂31將鎖定器7向后拉到這樣的程度，使得表面26和29與開口12和13的后緣邊相鄰接，如圖3,6,7和11中所示，然后將彈簧臂31沿徑向向內(nèi)壓，則凸起32凸入到套筒6的外側(cè)上的其它凸起33的后面(圖6,9,11,14-16和18)。
套筒6此外在其內(nèi)側(cè)上有軸向延伸的、與流體管道1的保持肋2大面積相鄰接的肋34，其中流體管道1是通過套筒6的導入口30裝入鎖定器7和套筒6中的。肋34分別在一個保持臂18和一個釋放臂19之間延伸并且穿過流體管道1的凸緣3中的軸向槽35。凸緣3的外徑大約等于套筒6的導入口30的直徑，因此，當按照圖1和2將流體管道1裝入鎖定器7和套筒6中時，凸緣3和肋34一起將流體管道1和導入口30之間的一個間隙在很大程度上密封地填滿，防止污物和可能情況下的火焰的侵入。
以下詳細說明插入式管接頭的作用方法。
為了連接流體管道1和5，將其上具有按照圖1連接的流體管道5的插入式管接頭在套上保護殼10之前插接到流體管道1上，此時將保持肋2壓向鉤子20的斜表面25和鉤子20A的相應的斜表面，并且一方面使保持臂18和釋放臂19沿徑向向外張開，另一方面使整個鎖定器7這樣地壓入套筒6中，直到保持臂18和釋放臂19的支撐面26和29鄰接在開口12和13的后緣邊上，如圖3,6和7中所示。在該位置上，密封環(huán)8被卡入套筒6的一個內(nèi)凸肩36和鎖定器7之間，此時沒有對密封環(huán)進行擠壓。
通過將插入式管接頭和流體管道1進一步向一起推進，最后使保持臂18和釋放臂19借助于鉤子20和鉤子20A卡持住保持肋2，這是因為它們通過擴張所獲得的張力而要反彈回到圖1和3的位置。接著將事先已經(jīng)展開的彈性保護殼10套在套筒6上。也可以在進行連接管子之前將保護殼10套在套筒6上。在帶肋的端部部分4上可以和在端部部分11上一樣固定一個軟管。但也可以將端部部分4做成沒有肋的長管或者將流體管道1做成配置了保持肋2的管套，例如在汽車的散熱器上的情況。
在圖1和3的位置上，流體管道1和5相互緊密地連接，其中流體管道1在多個部位上受到側(cè)面導向和徑向支撐在套筒6中，通過鎖定器7的環(huán)17，通過保持臂18和釋放臂19，但主要是通過支撐在保持肋2和槽35的槽底部上的肋34和通過支撐在導入口30上的凸緣3進行導向和支撐。保持臂18和釋放臂19是這樣起支撐作用的，即它們的部分圓柱形的內(nèi)表面同樣支撐在保持肋2的外周面上。因此該種連接也承受高的徑向力而不使插入式管接頭產(chǎn)生相對于流體管道1的徑向偏轉(zhuǎn)。此外產(chǎn)生了較大的接觸面，由此在部件1,6和7之間產(chǎn)生的接觸電阻很小，從而能更好地經(jīng)流體管道1和5之間的插入式管接頭排除靜電負荷，這在可燃燒的流體流過管道時是尤其有利的。保護殼10同樣不僅阻止污物侵入套筒6中，并且在一定的時間范圍上也起到防火的作用。
當在圖1和3的位置上的流體管道1中建立起一個高壓力時，其軸向分力將起作用，使得套筒6和流體管道1沿軸向相互被拉開。但此時保持臂18的斜表面21和釋放臂19的相應的斜表面撞接到開口12和13的前部內(nèi)邊緣上，從而鉤子20和20A更緊地壓在保持肋2上。從鉤子20,20A上沿徑向向外凸出的并帶有一個徑向端面的凸起37此時附加地支撐在沿徑向從套筒6的導入端突起的環(huán)39的徑向內(nèi)側(cè)38上，以便防止在連接部位承受太高的軸向負荷時被強行分開。
為了使流體管道1和5之間的連接斷開，可以先拆除保護殼10。然后可以用一只手的拇指和食指抓住釋放臂19的從削平部分14的周面上凸出的彈簧臂31，然后將鎖定器7再拉回到圖1和3所示的位置。在繼續(xù)將彈簧臂31抓緊和沿徑向擠壓下，使得它們的凸起32嚙合在凸起33的后面，從而可以在張開保持臂18和釋放臂19的情況下將插入式管接頭從流體管道1中拉出來。此時，凸起32和33在斷開連接時便于抓緊鎖定器7。
但也可以在斷開連接時將保護殼10留在套筒6上。必要時，將流體管道1和插入式管接頭先沿軸向向一起推移，直到保持臂18和釋放臂19的接觸面26支撐到開口12和13的后緣邊上。然后將彈性的保護殼10沿徑向壓入彈簧臂31的區(qū)域中，同時也將彈簧臂31徑向壓縮，從而使它們的凸起32嚙合在凸起33的后面，以便在斷開連接時可靠地抓緊鎖定器7，從而在分離流體管道1和插入式管接頭時通過保持肋2將保持臂18和釋放臂19張開，而保持肋2則與鉤子20,20A脫離嚙合。保護殼10上的用于斷開連接而被壓入的區(qū)域是被削平的并且設置了一個呈肋形狀的波紋結(jié)構(gòu)，以便于在斷開連接時抓緊保護殼10同時使用者可以看到需要壓下哪些區(qū)域以便斷開連接。保護殼10的削平部分對應于環(huán)39的周面上的削平部分，以便于保護殼10在安裝時準確地定位。
權(quán)利要求
1．用于連接兩個流體管道(1,5)的插入式管接頭，其中一個流體管道(1)至少具有一個保持肋(2)，該插入式管接頭具有一個帶徑向開口(12,13)的套筒(6)，一個可以在套筒(6)中軸向移動地導向的圓柱形鎖定器(7)，鎖定器具有沿軸向延伸的可彈性彎曲的保持臂(18)，保持臂(18)有一個在自由端上形成的鉤子(20)，用于從后面嚙合一個沿軸向裝入鎖定器(7)中的流體管道(1)的保持肋(2)，其中鉤子(20)在其自由端具有一個徑向向外的斜表面(21)和一個徑向向內(nèi)的斜表面(23)，當套筒(6)和鎖定器(7)做分離運動時，徑向向外的斜表面(21)被壓向套筒(6)的開口(12)的一個前邊緣上，該開口(12)可以軸向移動地安置鉤子(20)的徑向向外部分，從而相關的鉤子(20)相應地更緊地與保持肋(2)保持嚙合；當將鎖定器(7)和裝入的流體管道(1)拉開時，徑向向內(nèi)的斜表面(23)與保持肋(2)接觸，從而將保持臂(18)張開而可以斷開連接，在套筒(6)的一個內(nèi)部凸肩(36)和鎖定器(7)之間有至少一個密封環(huán)(8)，其中鎖定器(7)在保持臂(18)之間分別有一個釋放臂(19)，釋放臂(19)可以軸向移動地通過其中的一個開口(13)向外突出，其特征在于，套筒(6)在內(nèi)側(cè)上位于鎖定器(7)的保持臂(18)和釋放臂(19)之間具有在軸向上延伸的肋(34)，這些肋(34)與通過套筒(6)的一個導入口(30)裝入鎖定器(7)中的流體管道(1)的保持肋(2)相鄰接。
2．按照權(quán)利要求1的插入式管接頭，其特征在于，釋放臂(19)是沿軸向指向的，可彈性地彎曲并且和保持臂(18)一樣設置了相同的鉤子(20A)。
3．按照權(quán)利要求1或2的插入式管接頭，其特征在于，釋放臂(19)的鉤子(20A)各通過所屬的開口(13)沿徑向向外突出并具有一個沿軸向從套筒(6)的導入口(30)向后指向的彈簧臂(31)，該彈簧臂(31)沿徑向向外成形并沿徑向向內(nèi)設置了一個第一凸起(32)，當在釋放時將彈簧臂(31)壓向套筒(6)時，將保持臂(18)和釋放臂(19)一直向后拉到頂住開口(12,13)的后緣，此時所述第一凸起(32)則嚙合在套筒(6)的外側(cè)上的一個第二凸起(33)后面。
4．按照權(quán)利要求1至3中之一的插入式管接頭，其特征在于，其中一個流體管道(1)設置了一個環(huán)形凸緣(3)，該凸緣(3)具有用于安置套筒(6)的軸向肋(34)的軸向槽(35)。
5．按照權(quán)利要求4的插入式管接頭，其特征在于，當其中一個流體管道(1)裝入鎖定器(7)中后，凸緣(3)充滿了在套筒(6)的導入口(30)中位于該流體管道(1)和套筒(6)之間的一個間隙。
6．按照權(quán)利要求1至5中之一的插入式管接頭，其特征在于，一個保護殼(10)經(jīng)開口(12,13)和保持臂(18)和釋放臂(19)推移到套筒(6)上并與套筒(6)相鄰接。
7．按照權(quán)利要求6的插入式管接頭，其特征在于，保護殼(10)由彈性橡膠材料構(gòu)成。
全文摘要
一種用于連接兩個流體管道(1,5)的插入式管接頭,其中一個流體管道有一個保持肋(2),該插入式管接頭具有一個帶徑向開口(12,13)的套筒(6),一個可以在套筒(6)中移動的具有保持臂(18)的鎖定器(7),保持臂(18)有用于從后面嚙合保持肋(2)的鉤子(20)和一個徑向向外的斜表面(21)。當套筒(6)和鎖定器(7)做分離運動時,斜表面(21)被壓向一個可以軸向移動地安置鉤子(20)的開口(12)的一個前邊緣上,從而鉤子(20)相應更緊地與保持肋(2)保持嚙合。
文檔編號F16L37/12GK1208830SQ9811835
公開日1999年2月24日 申請日期1998年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月16日
發(fā)明者C·S·赫恩 申請人:拉斯慕森有限公司