專利名稱：模塊化的連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種連接器，其可把第一流體系統(tǒng)流體地連接于第二流體系統(tǒng)，用于在第二流體 系統(tǒng)上進(jìn)行處理操作，例如充注、排空和/或試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
連接器通常用于把外部流體系統(tǒng)，例如充注、排空和/或試驗(yàn)設(shè)備，連接到第二流 體系統(tǒng)，例如制造、試驗(yàn)、或處理處理設(shè)備。 一旦做好連接并且所有閥門都打開，流體就可根 據(jù)正在進(jìn)行的處理操作通過連接器或流進(jìn)或流出第二流體系統(tǒng)。 各種連接器通常都設(shè)計(jì)成帶有一個連接接口 ，其可使連接器只能以一種方式連接 到第二流體系統(tǒng)。這意味著，典型的連接器不能用于連接于那些要求連接器上有幾種不同 連接接口的流體系統(tǒng)。 而且，常規(guī)的連接器都設(shè)有一個用于致動連接器的致動器，例如手動的或氣動/ 液壓的致動器。但是，一個致動器未必適合于想要進(jìn)行的每一種連接。例如，在致動手動的 和氣動/液壓的連接器時，連接力難以控制，在連接于精密的或脆弱的流體系統(tǒng)時，這可能 阻礙這類致動器的使用。還有，空間約束也可能限制或阻礙某些型式的致動器的使用。

發(fā)明內(nèi)容
這里描述的模塊化連接器系統(tǒng)允許對連接器作出改變，例如所用的連接接口類型 的改變，和/或用于致動連接器的致動器類型的改變。通過把連接器的各零件做成可改變 的，就可改變連接器而使它能連接于不同的流體系統(tǒng)。對不同的流體系統(tǒng)需要有各個單獨(dú) 的連接器。 在一個實(shí)施例中，用于把第一流體系統(tǒng)連接于第二流體系統(tǒng)的模塊化連接器系統(tǒng) 包括連接器本體，它有連接器端和致動器端；以及多個連接器單元。每個連接器單元包括 連接機(jī)構(gòu)，其可把相應(yīng)的連接器單元可拆裝地連接于連接器本體的連接器端。各連接器單 元的連接機(jī)構(gòu)能夠以相同的方式把連接器單元連接于連接器端，借此，允許各不同的連接 器單元連接于該連接器本體。 模塊化連接器系統(tǒng)還可包括多個致動器單元，每個致動器單元包括連接機(jī)構(gòu)，其 可把相應(yīng)的致動器單元可拆裝地連接于連接器本體的致動器端。各致動器單元的連接機(jī)構(gòu) 能以相同的方式把各致動器單元連接于致動器端，借此，允許各不同的致動器單元連接于 該連接器本體。 如果認(rèn)為適當(dāng)，連接器本體和連接器單元和/或致動器單元之間可以用任何類型 的可拆裝連接。本文描述的可拆裝連接的一種形式包括螺紋。 在一個實(shí)施例中，連接器本體包括大體上空心的套筒，它有連接器端和致動器端，
4連接器端上的螺紋能夠連接到連接器單元，以及致動器端上的螺紋能夠連接到致動器單 元?；钊苫瑒拥卦O(shè)置在套筒內(nèi)，使得活塞和套筒可相對彼此運(yùn)動。 每個致動器單元可以包括致動機(jī)構(gòu)、以及能把相應(yīng)的致動器單元可拆裝地連接到 連接器本體的致動器端的連接機(jī)構(gòu)。各連接機(jī)構(gòu)能以相同的方式把各致動器單元連接于致
動器端。 每個連接器單元可包括用于連接于流體系統(tǒng)的裝置、以及能把相應(yīng)的連接器單元 可拆裝地連接到連接器本體的連接器端的連接機(jī)構(gòu)。各連接機(jī)構(gòu)能以相同的方式把各連接 器單元連接于連接器端。 這種模塊化連接器系統(tǒng)還可包括柔性驅(qū)動裝置，其可把連接器本體和連接器單元 相互連接起來。柔性驅(qū)動裝置可包括細(xì)長的空心柔性管，該柔性管有第一端和第二端，該管 第一端處的連接機(jī)構(gòu)用于把管可拆裝地連接于連接器本體，而柔性管第二端處的連接機(jī)構(gòu) 用于把管可拆裝地連接于連接器單元。


下面借助以附圖表示的例子進(jìn)行更詳細(xì)的說明，各附圖中 圖1是一個示例性實(shí)施例的模塊化連接器的俯視圖。 圖2是圖1中的模塊化連接器沿著線2-2的縱向剖視圖。 圖3是用在模塊化連接器系統(tǒng)中的連接器本體的立體圖。 圖4是連接器本體的縱向剖視圖。 圖5是圖2的圓圈5內(nèi)那一部分的剖視圖，詳細(xì)地示出了連接器單元的這一部分。 圖6是圖2中的致動器單元的剖視圖。 圖7-12示出模塊化連接器系統(tǒng)的連接器單元的幾個替換實(shí)施例。 圖13-16示出模塊化連接器系統(tǒng)的致動器單元的幾個替換實(shí)施例。 圖17-24示出把連接器本體和各連接器單元互連起來的柔性驅(qū)動裝置的幾個實(shí)施例。 圖25示出一個沒有固定于連接器的集成致動器單元的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在來說明這樣的模塊化連接器系統(tǒng)它允許改變連接器的一個或多個零件，而
允許連接器配用于不同的流體系統(tǒng)。如本文所述，這種連接器系統(tǒng)包括至少一個連接器本 體、多個皆可個體地連接于連接器本體的連接器單元、多個皆可個體地連接于連接器本體
的致動器單元、以及作為選項(xiàng)的設(shè)計(jì)成可把連接器本體連接于連接器單元的至少一個柔性 驅(qū)動裝置。但是，其它的連接器系統(tǒng)也是可能的，包括這樣的情況其中連接器單元可被改 變但所用的致動器單元是固定的；致動器單元可被改變但所用的連接器單元是固定的；連 接器本體可被改變但連接器單元和致動器單元是固定的；以及各種其它的組合。 以其最簡單形式來說，模塊化連接器系統(tǒng)生產(chǎn)的模塊化連接器包括連接器本體、 用于致動模塊化連接器的致動裝置、以及把模塊化連接器連接到流體系統(tǒng)的裝置，用于在 該流體系統(tǒng)上進(jìn)行處理操作，例如充注、排空和/或試驗(yàn)。致動裝置可以是致動器單元，例 如本文描述的致動器單元。用于連接的裝置可以是連接器單元，例如本文描述的連接器單元。在某些實(shí)施例中，模塊化連接器可包括在連接器本體和連接裝置之間的柔性驅(qū)動裝置。
先參照圖l，該圖表示出模塊化連接器10的實(shí)施例，其可把第一流體系統(tǒng)(未示
出)流體地連接到第二流體系統(tǒng)的接口 ioo，以便在第二流體系統(tǒng)上進(jìn)行處理操作，例如充
注、排空和/或試驗(yàn)。模塊化連接器10所附連的第一流體系統(tǒng)可以是例如用于進(jìn)行試驗(yàn)的 空氣源或氦氣源。所要連接模塊化連接器IO的第二流體系統(tǒng)可以是例如流體容器。但是， 模塊化連接器10可用于那些使用連接器來把第一流體系統(tǒng)流體地連接到第二流體系統(tǒng)的 其它流體系統(tǒng)。 模塊化連接器10包括連接器本體12、呈致動器單元14形式的用于致動連接器的 致動裝置、以及呈連接單元16形式的連接裝置。參照圖2，致動器單元14以可拆裝的方式 連接到連接器本體12，以允許不同的致動器單元可連接到連接器本體來致動連接器10。類 似地，連接單元16以可拆裝的方式連接于連接器本體12，以允許不同的連接單元可連接到 連接器本體，以便連接到接口 100。 參照圖3和4，連接器本體12包括一個大體上空心的管狀套筒20，它有外螺紋的 后端或稱致動器端22和外螺紋前端或稱連接器端24。這兩處螺紋構(gòu)成致動器單元14和連 接單元16可借以連接到連接器本體的裝置。套筒20的后端22和前端24都是敞開的。套 筒20還包括穿透其中形成的細(xì)長狹槽26。 連接器本體12還包括致動活塞30，其可滑動地設(shè)置在套筒20內(nèi)，允許活塞30和 套筒20的內(nèi)表面之間相對滑動。致動活塞30包括穿通其前端延伸的內(nèi)部軸向通路60和與 該軸向通路60連通的徑向通路62。如圖1和2所示，螺紋接頭64可擰入徑向通路62并形 成連接到第一流體系統(tǒng)的連接裝置。套筒20上的狹槽26能適應(yīng)接頭64隨著活塞30的軸 向運(yùn)動而向前和向后移動，而突出穿過狹槽26的管接頭64可限制活塞30的轉(zhuǎn)動。而且， 活塞30的后端包括在致動活塞30后端的內(nèi)螺紋的空心部分66，它能以下面將討論的方式 與致動器單元14配合。 現(xiàn)在來看圖5，連接單元16包括管狀件70，它擰入活塞30的軸向通路60內(nèi)并伸 出套筒20和活塞30的端部之外。由于管狀件70和活塞30之間的螺紋嚙合，活塞30的軸 向運(yùn)動會帶動管狀件70相應(yīng)地軸向運(yùn)動。設(shè)置密封件72來形成管狀件70的外圓周和通 路60的內(nèi)表面之間的密封而防止流體漏泄。管狀件70包括內(nèi)部流動通路74，其與通路60 的后端連通且也與徑向通路62連通，而形成管狀件70和管接頭64之間的流體流動通路。 連接器單元16還包括以螺紋擰在套筒20的螺紋前端24上的蓋帽80。蓋帽80包括中央開 口 82，管狀件70穿過該開口 。在管狀件70伸出蓋帽80的位置，管狀件70包括直徑減小段 84，該直徑減小段延伸到管狀件70的前端。墊圈86滑到直徑減小段84上，隨后跟著管狀 密封件88和另一個墊圈90。 一個鎖定環(huán)92把墊圈86、密封件88和墊圈90保持在管狀件 70上。 用致動器單元14可實(shí)現(xiàn)活塞30的致動。參照圖6，在這一實(shí)施例中，致動器單元 14包括呈電致動器34形式的致動機(jī)構(gòu)和能夠把致動器單元可拆裝地連接到連接器本體12 的螺紋端22的連接機(jī)構(gòu)。 致動器單元14的連接機(jī)構(gòu)包括內(nèi)螺紋的六角螺母32，其可擰在連接器本體12的 套筒20的后端22上。這一實(shí)施例中的電致動器34呈電動機(jī)的形式，有連接到適當(dāng)?shù)臏p速 機(jī)構(gòu)38(例如齒輪箱)的驅(qū)動軸36，以增大扭矩。可將這個電動機(jī)連接到任何適當(dāng)?shù)碾娫?，例?20V電源或一個或多個電池。減速機(jī)構(gòu)38通過與螺母32 —體的凸緣40和幾個穿過 凸緣40而擰入減速機(jī)構(gòu)38上的螺紋沉孔的螺釘42固定于螺母32。電動機(jī)優(yōu)選的是雙向 電動機(jī)，以使驅(qū)動軸36可正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。 減速機(jī)構(gòu)38包括輸出端44，該輸出端固定到驅(qū)動螺桿46，用以使驅(qū)動螺桿46轉(zhuǎn) 動。如圖2所示，驅(qū)動螺桿46伸進(jìn)活塞30的后端的空心部分66。驅(qū)動螺母48擰在驅(qū)動螺 桿46上。螺母48的外表面有螺紋并擰進(jìn)活塞30的空心部分66。螺母48還包括在其后 端的與活塞30的后端配合的徑向突緣52。在致動器單元14安裝到位時，以及當(dāng)驅(qū)動螺桿 46被轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動螺母48就沿向前方向朝向連接機(jī)構(gòu)16被驅(qū)動或沿向后方向遠(yuǎn)離連接機(jī) 構(gòu)16被驅(qū)動。由于螺母48固定到活塞30，所以活塞30可隨著螺母48沿向前或向后方向 移動。 如圖6所示，推力墊片54布置在處于螺母32內(nèi)的驅(qū)動螺桿46后端上的突緣56 的兩側(cè)。推力墊片54可防止推力傳遞到減速機(jī)構(gòu)38內(nèi)的驅(qū)動齒輪。此外，驅(qū)動支承墊片 58設(shè)置在突緣52和推力墊片54之間，套在螺母32內(nèi)的驅(qū)動螺桿46上。
為了實(shí)現(xiàn)與接口 100的連接，把管狀件70的突出端插進(jìn)接口 100的端部。然后， 起動電動機(jī)使驅(qū)動螺桿46沿適當(dāng)?shù)姆较蜣D(zhuǎn)動而使活塞30軸向向后被致動。這可使管狀件 70退入連接器10內(nèi)，而這又由于墊片86和蓋帽80之間的配合而使密封件88被壓縮在墊 片86和90之間。隨著密封件88被壓縮，它直徑脹大，而密封住接口 100的內(nèi)徑。然后就 可通過連接器10進(jìn)行處理，流體能流過第一流體系統(tǒng)和第二流體系統(tǒng)之間的這個連接器。 要想拆開來，可以這樣做，起動電動機(jī)以向前致動活塞30而松開密封件88的壓縮，把連接 器單元16返回到其初始狀態(tài)。 這一實(shí)施例中的連接器單元16在被連接上去時與流體系統(tǒng)的接口 IOO互相密封。 除密封件88抵靠流體系統(tǒng)接口的內(nèi)徑的摩擦力之外，不存在由連接器單元16造成的抓持 能力。 其它的連接器單元也可用于該模塊化連接器系統(tǒng)。圖7-12給出了可作為替換的 連接器單元的例子，其中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示與上述類似的元件。 圖7中，表示出可密封并抓持接口 100的連接器單元120。連接器單元120在結(jié)構(gòu) 和作用上類似于美國專利5， 343， 798中公開的非模塊化連接機(jī)構(gòu)，其全部內(nèi)容通過參見方 式包含于此。 連接器單元120包括管狀件122，其以螺紋擰入活塞30的軸向通路內(nèi)并伸出到套 筒20和活塞30的端部之外，這類似于管狀件70。由于管狀件122和活塞30之間的螺紋嚙 合，活塞30的軸向運(yùn)動可帶動管狀件122相應(yīng)地軸向運(yùn)動。密封件124設(shè)置在管狀件122 的外圓周和通路的內(nèi)表面之間起密封作用而防止流體漏泄。管狀件122包括內(nèi)部流動通路 125，其類似于內(nèi)部通路74。 連接器單元120還包括蓋帽126，其以螺紋擰在套筒20的螺紋前端24上。蓋帽 126包括中央開口 ，管狀件122穿過該開口 。墊圈128套在這個管狀件上，接著是多瓣夾頭 130、楔件132和密封件134。管狀件122的端部有突緣136，其擋住套在管狀件122上的各 零件。此外，彈性環(huán)138箍住夾頭130而將它偏置到圖7所示的位置。
在使用中，把連接器單元120的端部插進(jìn)接口 100。在管狀件122被向后拉時，密 封件134被擠壓并脹大成與接口 100的內(nèi)表面配合而與之形成密封。此外，夾頭130被楔件132向外推張而與接口 100的內(nèi)徑嚙合并抓持住接口 100。 圖8表示出的連接器單元140可抓持接口 102的內(nèi)螺紋并與之形成密封。連接器 單元140在結(jié)構(gòu)和操作上類似于美國專利5， 788， 290中公開的非模塊化連接機(jī)構(gòu)，其全部 內(nèi)容以參見方式包含于此。套筒20包括可在套筒20內(nèi)軸向運(yùn)動的改進(jìn)活塞142。連接器 單元140包括套筒144，其擰在套筒20的螺紋端24上。空心管146以螺紋連接到活塞142 并伸進(jìn)套筒144。密封件148套在管狀件146上而與套筒144的內(nèi)徑形成密封。連接器單 元140還包括多瓣夾頭150，其可樞轉(zhuǎn)地連接于管狀件146的端部，以及彈性環(huán)152套在夾 頭150上而把它箍緊。銷154布置在多瓣夾頭150內(nèi)并包括錐形前端156。銷154由通過 保持機(jī)構(gòu)159連接到套筒144的橫向構(gòu)件158支承著。多瓣夾頭150的前端可在銷154的 外側(cè)上滑動。 圖8中，連接器單元140表示為處于其默認(rèn)啟用位置。為啟用連接器單元，用活塞 142和管狀件146將夾頭150向外推多瓣夾頭150到銷154的端部156上。這使得多瓣夾 頭150的端部在環(huán)152施加的箍力下直徑變小，這就允許把該連接器單元的該端部插進(jìn)接 口 102內(nèi)。隨后把活塞和管狀件向連接器拉而讓多瓣夾頭150向后退。隨著這一動作，銷 154使多瓣夾頭150向外膨脹而回到圖8所示的位置，這樣多瓣夾頭150的外側(cè)就抓持住接 口 102上的螺紋。同時，接口 102密封抵靠套筒144的端面。 圖9表示出連接器單元160，其設(shè)計(jì)成可與接口 104的外徑形成密封。這個外徑應(yīng) 是光潔的或可以有螺紋。除密封件抵靠接口 104的外徑的摩擦力之外，不存在由連接器單 元160形成的抓持能力。 連接器單元160包括套筒162，其以螺紋擰在套筒20的螺紋端24上。密封件164 設(shè)置在套筒162內(nèi)夾在兩個墊片166和168之間。墊片166可在套筒162內(nèi)軸向運(yùn)動。在 使用中，把接口 104插進(jìn)連接器單元160內(nèi)。軸向地向前推活塞30而推墊片166。這可將 密封件164壓縮并擠壓抵靠在接口 104的外徑上。 圖10表示出連接器單元180，其可抓持住接口 104并與之形成密封。連接器單元 180在結(jié)構(gòu)和作用上類似于美國專利5， 507， 537中公開的非模塊化連接機(jī)構(gòu)，其全部內(nèi)容 以參見方式包含于此。連接器單元180包括套筒182，其以螺紋擰在套筒20的螺紋端24 上。空心管狀件184以螺紋連接到改進(jìn)的活塞186并部分地伸進(jìn)套筒182。密封件188設(shè) 置在套筒182內(nèi)，夾在管狀件184的端部和墊片190之間。多瓣夾頭192設(shè)置在套筒182 的前端內(nèi)，且夾頭192的外表面194是斜的。磨損環(huán)196設(shè)置在夾頭192的外表面和套筒 182的內(nèi)表面之間，借以降低夾頭和套筒的磨損。 在使用中，把接口 104插進(jìn)連接器單元180內(nèi)。軸向地向前推活塞186而推擠密 封件188。這可將密封件188壓縮并擠壓抵靠接口 104的外徑上。同時，多瓣夾頭192向內(nèi) 收攏到接口 104的外徑上而抓持住接口 104。 圖11A-E表示出連接器單元200，該連接器單元200構(gòu)造成可與接口 106形成密封 并抓持住接口 106，接口 106可以有外螺紋或包括其它有利于被抓持住的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，例如突 邊、倒鉤、隆起、等等。 參照圖IIA，其表示出處于默認(rèn)狀態(tài)的連接器單元200，連接器單元200包括套筒 202，且鎖定環(huán)204以螺紋擰在套筒20的螺紋端24上。鎖環(huán)204設(shè)置在套筒202上的內(nèi)突 肩206和固定于套筒的后端的擋圈208之間?？招墓軤罴?10以螺紋擰入改進(jìn)的活塞212并伸進(jìn)套筒202。多瓣夾頭214可樞轉(zhuǎn)地固定到管狀件210的端部，并且彈性偏壓件216 (圖 11B)，例如0形圈，向外偏壓多瓣夾頭。 此外，起密封作用的活塞218布置在管狀件210的端部內(nèi)以及在多瓣夾頭214內(nèi)。 主密封件220固定于活塞218的端部，用于與接口 106密封配合。還有，多個推力銷222伸 出穿過管狀件210的端部并與活塞218的后端面和套筒20的端部24配合。
圖11B表示連接器單元200處于張開位置，多瓣夾頭214的前端從套筒202的前 端被活塞212軸向地向前推，而套筒202仍保持相對于套筒20固定不動。由偏壓件216施 加的偏壓力使夾頭214樞轉(zhuǎn)地張開而便于接口 106的插入。此外，管狀件210的前端相對 于銷222前進(jìn)到與活塞218的后側(cè)相鄰的位置。這允許把接口 106插入連接器單元200內(nèi) 最大的長度。 圖IIC表示連接的開始。接口 106被插進(jìn)主密封件220，而活塞212開始被向后拉 進(jìn)連接器。多瓣夾頭214的內(nèi)表面是有螺紋的。結(jié)果，在連接過程中，隨著夾頭214收攏在 接口 106的外螺紋上，它們的螺紋可能不精確對準(zhǔn)。這可能造成接口 106略微退離密封件 220，例如后退半個螺紋，而與螺紋匹配。在連接開始階段，推力銷222不起任何作用。
圖IID表示連接器處于連接過程的中間階段?；钊?12繼續(xù)把管狀件210、夾頭 214、接口 106和密封活塞218向套筒202和套筒20內(nèi)拉。當(dāng)推力銷222接觸套筒20的端 部24時，密封活塞218的運(yùn)動被停止。 圖11E表示連接器處于完全連接的狀態(tài)。隨著連接動作在圖11D和11E之間連續(xù) 進(jìn)行，推力銷222繼續(xù)阻止密封活塞218運(yùn)動。隨著接口 106被繼續(xù)向連接器里拉進(jìn)，接口 106緊密地密封抵靠主密封件220。設(shè)置的密封件224可建立密封活塞218和管狀件210 的內(nèi)表面之間的密封。密封活塞218的密封件224的密封直徑比主密封件220的大，所以 在壓力作用下，產(chǎn)生抵靠接口 106的更好的密封。 圖12表示出連接器單元230，其可抓持住接口 108并與之形成密封。連接器單元 230在結(jié)構(gòu)和作用上類似于美國專利申請No. 11/671747中公開的非模塊化連接機(jī)構(gòu)，其全 部內(nèi)容以參見方式包含于此。連接器單元230有半圓柱形的嵌套232，其包括凸緣234，而 這個凸緣構(gòu)造成能夠抓持住接口 108上的螺紋或其它結(jié)構(gòu)。嵌套232以螺紋擰在套筒20 的螺紋端24上。密封件236設(shè)置在活塞238的端部，而活塞238構(gòu)造成可與接口 108的內(nèi) 徑形成密封。 在使用中，把接口 108插進(jìn)嵌套232，使突緣234抓持住接口上的螺紋或其它結(jié)構(gòu)。
然后致動活塞238向前進(jìn)入接口 108內(nèi)，使密封件236密封抵靠接口 108的內(nèi)徑。 也可以用除上述和這里圖示的之外的連接器單元，只要認(rèn)為它們適于模塊化即可。 應(yīng)已很明顯，上述各連接器單元有一個共同的連接機(jī)構(gòu)，例如螺紋，這樣的機(jī)構(gòu)可 把相應(yīng)的連接器單元可拆裝地連接到連接器本體的連接端以及把各連接器單元以同樣的 方式連接到連接端。 為了進(jìn)一步加強(qiáng)模塊化，可將其它的致動器單元配用于模塊化連接器系統(tǒng)?？晒?替換的致動器單元的例子表示于圖13-16，其中，與上述類似的元件給以相同的附圖標(biāo)記。
圖13和14分別是手動的致動器單元300的俯視圖和側(cè)剖視圖，它被表示為連接 于連接器本體12的后端22。
致動器單元300包括內(nèi)螺紋六角螺母302，其可擰在連接器本體12的套筒20的后 端22上。螺母302的后端被開出槽口 ，可將一個現(xiàn)用現(xiàn)裝的施力手柄304用銷306可樞轉(zhuǎn) 地附連到螺母302，用于進(jìn)行現(xiàn)時壓縮運(yùn)動?；钊?08以螺紋擰入致動活塞30的空心部分 66而將活塞308固定于活塞30?；钊?08的后端與施力手柄304配合。
在按照箭頭的方向扳轉(zhuǎn)施力手柄304時，活塞308和活塞30被向前推而致動連接 器單元。在松開手柄304時，兩個活塞30和308受適當(dāng)?shù)钠珘貉b置例如螺旋彈簧310的偏 壓而退回到它們的圖示位置，以及手柄304返回到原位。 圖15是手動的致動器單元320的側(cè)剖視圖，它被表示為連接到僅部分地示出的連 接器本體12的后端22。致動器單元320包括內(nèi)螺紋六角螺母322，其可擰在連接器本體12 的套筒20的后端22上。螺母322的后端被開出槽口，一被扳轉(zhuǎn)就施力的手柄324通過由 銷326可樞轉(zhuǎn)地附連到螺母322?；钊?28以螺紋擰入致動活塞30的空心部分而把活塞 328固定于活塞30?；钊?28的后端與扳轉(zhuǎn)施力手柄324配合。 施力手柄324提供恒定的壓縮力。圖15表示出未工作或默認(rèn)位置。當(dāng)手柄324 被向上或向下扳轉(zhuǎn)時，活塞328和活塞30就被向前推而致動連接器單元。在手柄324被扳 回圖15所示的位置時，兩個活塞30和328受適當(dāng)?shù)钠珘貉b置例如在連接器本體12和活塞 30之間起作用的螺旋彈簧的偏壓而退回到它們的位置。 圖16是一個氣動/液壓啟動的致動器單元330的側(cè)剖視圖，它被表示為連接到僅 部分地示出的連接器本體12的后端22。致動器單元330包括內(nèi)螺紋六角螺母332，其可擰 在連接器本體12的套筒20的后端22上。螺母332包括用于氣動/液壓流體的流體端口 334。 0形圈336套在改進(jìn)的活塞338上，活塞338的功能類似于活塞30?；钊?38上有接 納O形圈336的外周溝槽340。 在使用中，把加壓的流體例如壓縮空氣或液壓流體通過端口 334引入并作用在活 塞338的后側(cè)上。這將推動活塞338繼而致動連接器單元。如果施加的流體壓力是恒定的， 作用于活塞338的力也是恒定的；如果流體壓力減小，則作用于活塞338的力是瞬時的。在 用壓縮空氣作為加壓流體時，可以用彈簧把活塞338偏置回到待工作位置。在采用液壓流 體時，可用偏壓彈簧把活塞偏壓回到待工作位置，或把液壓流體抽出而由此造成的吸力會 把活塞拉回來。 在某種情況中，模塊化連接器用在下載空間內(nèi)，使得難以將連接器單元和制動謳 歌器單元都放置的狹窄空間里。所以，可在連接器本體和連接器單元之間設(shè)置柔性驅(qū)動裝 置，其例子圖示于圖17-24。 圖17表示出在連接器本體12和圖5所示的連接器單元16之間的柔性驅(qū)動裝置 400。柔性驅(qū)動裝置400包括柔性外套筒402，其一端的蓋帽404以螺紋擰在套筒20的前端 24上。外套筒402的另一端406制有外螺紋，連接器單元16的蓋帽80以螺紋而擰在端部 406上。外套筒402可以用適當(dāng)?shù)娜嵝圆牧侠绾铣上鹉z制成。 中空的柔性軸410設(shè)置在外套筒402內(nèi)。柔性軸410的一端412通過螺紋固定到 活塞30，而柔性軸410的另一端414固定到連接器單元16的管狀件70。柔性軸410有流 動通路416以允許流體從連接器單元16流經(jīng)其內(nèi)而流到連接器本體12。軸410可相對于 外套筒402運(yùn)動，這使得柔性軸410可被活塞30推或拉而致動連接器單元16。例如，當(dāng)活 塞30被向后致動時，活塞30就向后拉柔性軸410，這就使管狀件70向后退而像前已描述的
10那樣致動連接器單元16。 圖18表示出在結(jié)構(gòu)和功用上類似于柔性驅(qū)動裝置400的柔性驅(qū)動裝置430。驅(qū)動 件430的一端以與柔性驅(qū)動件400相同的方式連接到連接器本體12，而其另一端連接到圖 7所示的連接器單元120。驅(qū)動件430包括柔性外套筒432和可在外套筒432內(nèi)運(yùn)動的空 心柔性軸434，柔性軸434限定流體流動通路436。 圖17和18中的柔性驅(qū)動裝置可用于任何連接器單元，包括本文描述的任何連接 器單元，推或拉柔性軸就可啟用它們。 圖19表示出采用液壓致動的柔性驅(qū)動裝置450。柔性驅(qū)動裝置450被連接在連接 器本體12和圖8所示的連接器單元140之間。柔性驅(qū)動裝置450包括柔性外套筒452，其 一端的蓋帽454螺紋連接在套筒20的前端24上。外套筒452的另一端456制有外螺紋， 連接器單元140的套筒144螺紋連接在端部456上。 空心的柔性軸460設(shè)置在外套筒452內(nèi)。柔性軸460的一端462設(shè)置在活塞30 內(nèi)，而柔性軸460的另一端464固定到連接器單元140的管狀件146。柔性軸460的端部 464形成在活塞466內(nèi)，該活塞被固定于管狀件146并可在外套筒452的端部456內(nèi)滑動。 設(shè)置的0形圈468和470分別用于管狀件146和活塞466之間以及活塞466和外套筒452 之間的密封。柔性軸460內(nèi)有流動通路472以允許流體流經(jīng)其內(nèi)而在連接器單元140和連 接器本體12之間流動。此外，外套筒452和柔性軸460之間設(shè)有用于液壓流體的空間474。
此外，活塞30的前端改進(jìn)成有外部槽，可接納0形圈476，用于與套筒20內(nèi)部形成 密封，還做出內(nèi)部槽，可接納用于與端部462的外部形成密封的O形圈。這樣，就在活塞30 的前端和活塞466的后端480之間形成一個封閉的液壓室，即空間474。
當(dāng)活塞30被向前致動時，這個液壓室的容積被減小而使其內(nèi)的液壓流體壓力升 高。于是，流體推壓活塞466的后端480，這將致動管狀件146，繼而像前面針對圖8所述的 那樣啟用連接器。 圖20表示出柔性驅(qū)動裝置500，其在結(jié)構(gòu)和功用上類似于柔性驅(qū)動裝置450，并被 連接在連接器本體12和以上對照圖9描述的致動單元160之間。 圖21表示出柔性驅(qū)動裝置510，其在結(jié)構(gòu)和功用上類似于柔性驅(qū)動裝置450，并被 連接在連接器本體12和以上對照圖10描述的致動單元180之間。 圖22表示出柔性驅(qū)動裝置520，其在結(jié)構(gòu)和功用上類似于柔性驅(qū)動裝置450，并被 連接在連接器本體12和以上對照圖11A-E描述的致動單元200之間。
圖23表示出柔性驅(qū)動裝置530，其采用液壓啟動，但是用在處理流體是通過柔性 驅(qū)動裝置530的前端從連接器單元流出的情況中。柔性驅(qū)動裝置530包括充滿液壓流體的 空心柔性液壓管路532。管路532的一端用蓋帽534連接于套筒20的端部24?；钊?0前 端修改成有外環(huán)槽，可接納O形環(huán)536，用于與套筒20的內(nèi)表面形成密封。
管路532的另一端加大了尺寸并包括固定于其上的螺紋管接頭538，作為處理流 體的通路。管路532連接于圖10描述的連接器單元180?；钊?40設(shè)置在管路532的加大 了尺寸的端部內(nèi)并固定于管狀件184。 0形圈542和544設(shè)置在管接頭538之前，分別用于 活塞540和管狀件184之間以及活塞540和管路532的內(nèi)表面之間的密封。此外，0形圈 546用于活塞540的后端和管路532的內(nèi)表面之間的密封。此外，成形在活塞540內(nèi)的徑向 流動通路548把管狀件184的空心內(nèi)部流體地連接于管接頭538以允許處理流體流過。
11
在使用中，向前致動活塞30可使液壓室容積減小，使液壓流體推壓活塞540的后 端面，由此迫使該活塞和管狀件184向前，從而如參照圖10描述的那樣啟用連接器單元 180。 圖24表示出柔性驅(qū)動裝置560，其在結(jié)構(gòu)和功用上類似于柔性驅(qū)動裝置530，但它 是被連接于前面圖9描述的連接器單元160。 圖19-24的柔性驅(qū)動裝置可配用于任何連接器單元，包括本文描述的任何連接器 單元，它們都適于用所描述的液壓啟動來進(jìn)行啟動。 圖25表示出連接器的實(shí)施例600，它包括連接器本體12和連接器單元，例如連接 器單元16。圖25中，與圖l-6中類似的零件用相同的附圖標(biāo)記。連接器600類似于上述連 接器10，只是電動機(jī)34和減速機(jī)構(gòu)38沒有連接于連接器600。取而代之，連接器600設(shè)有 接口 ，驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接于該接口以致動該連接器。在采用該實(shí)施例，驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以就在裝配線 的一個工位范圍內(nèi)，而連接器600沿連接于第二流體系統(tǒng)的接口的裝配線向下游運(yùn)動。在 裝配線的末端，可設(shè)置另一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用它把連接器600從第二流體系統(tǒng)拆下來。
連接器600的接口包括連接于驅(qū)動螺母48的螺桿驅(qū)動軸602。軸602的自由端 604向后伸出并有適當(dāng)?shù)男螤疃c驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合。離合機(jī)構(gòu)606通過突緣40固定于螺母32 的后端。離合機(jī)構(gòu)606在沿著裝配線行進(jìn)過程中可抵制連接器10的不希望出現(xiàn)的松動。
在連接器600的使用中，在一個工位把驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未示)連接于連接器600。驅(qū)動 機(jī)構(gòu)連接于螺母32并連接于軸602的自由端604。與螺母32配合可阻止該螺母和連接器 在軸602轉(zhuǎn)動過程中的轉(zhuǎn)動。然后驅(qū)動機(jī)構(gòu)使軸602轉(zhuǎn)動而致動驅(qū)動螺母48和連接器單 元16，如前面對照圖l-6所描述的那樣。 在不偏離本發(fā)明的精神或新穎特征的情況下，可以用其它形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本申 請中公開的各實(shí)施例，在所有方面，都應(yīng)被認(rèn)為是例證性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍 將由權(quán)利要求書而不是以上說明書來限定，其意在涵蓋不超出權(quán)利要求書的等效含意和范 圍內(nèi)的所有改變。
1權(quán)利要求
一種用于把第一流體系統(tǒng)連接到第二流體系統(tǒng)的模塊化連接器系統(tǒng)，包括連接器本體，所述連接器本體具有連接器端和致動器端；以及多個連接器單元，每個連接器單元包括把相應(yīng)的連接器單元可拆裝地連接于所述連接器本體的所述連接器端的連接機(jī)構(gòu)，以及所述各連接器單元的所述各連接機(jī)構(gòu)能以相同的方式把所述各連接器單元連接于所述連接器端。
2. 如權(quán)利要求1所述的模塊化連接器系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個致動器單元，每個 致動器單元包括把相應(yīng)的致動器單元可拆裝地連接于所述連接器本體的所述致動器端的 連接機(jī)構(gòu)，以及所述各致動器單元的所述各連接機(jī)構(gòu)能以相同的方式把所述各致動器單元 連接于所述致動器端。
3. 如權(quán)利要求2所述的模塊化連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述連接器端和所述致動器 端包括螺紋，以及所述各連接器單元的所述連接機(jī)構(gòu)和所述各致動器單元的所述連接機(jī)構(gòu) 都包括螺紋，這些螺紋可分別與所述連接器端上的所述螺紋和所述致動器端上的所述螺紋 嚙合。
4. 如權(quán)利要求1所述的模塊化連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述各連接器單元構(gòu)造成至 少下列情況之一 與所述第二流體系統(tǒng)一起形成密封；與所述第二流體系統(tǒng)一起形成密封 并抓持住所述第二流體系統(tǒng)。
5. 如權(quán)利要求2所述的模塊化連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述各致動器單元包括一個或多個手動致動器、電致動器、以及流體致動的致動器。
6. 如權(quán)利要求3所述的模塊化連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述各致動器單元的所述連 接機(jī)構(gòu)的所述螺紋設(shè)置在六角螺母上。
7. —種模塊化連接器系統(tǒng)的連接器本體，包括大致空心的套筒，所述空心套筒具有連接器端和致動器端，所述連接器端上的能夠連接于連接器單元的螺紋，以及所述致動器端上的能夠連接于致動器單元的螺紋；以及活塞，所述活塞可滑動地布置在所述套筒內(nèi)，使得所述活塞和所述套筒可互相相對運(yùn)動。
8. 如權(quán)利要求7所述的連接器本體，其特征在于，所述活塞包括軸向流體通路和徑向 流體通路，以及所述套筒包括穿透其中形成的狹槽，所述狹槽與所述徑向流體通路對準(zhǔn)。
9. 可用在模塊化連接器系統(tǒng)中用以致動所述連接器系統(tǒng)的多個致動器單元，每個所述 致動器單元包括致動機(jī)構(gòu)；連接機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)把相應(yīng)的致動器單元可拆裝地連接于連接器本體的致動器 端，以及所述各連接機(jī)構(gòu)能以相同的方式把所述各致動器單元連接于所述致動器端。
10. 如權(quán)利要求9所述的致動器單元，其特征在于，所述致動機(jī)構(gòu)包括一個或多個手動 致動器、電致動器、以及流體致動的致動器。
11. 如權(quán)利要求9所述的致動器單元，其特征在于，所述連接機(jī)構(gòu)包括螺紋。
12. 如權(quán)利要求11所述的致動器單元，其特征在于，每個所述連接機(jī)構(gòu)的所述螺紋設(shè) 置在六角螺母上。
13. 可用在模塊化連接器系統(tǒng)中能夠把所述連接器系統(tǒng)連接于流體系統(tǒng)的多個連接器單元，每個所述連接器單元包括用于連接于所述流體系統(tǒng)的裝置；連接機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)把相應(yīng)的連接器單元可拆裝地連接于連接器本體的連接器 端，以及所述各連接機(jī)構(gòu)能以相同的方式把所述各連接器單元連接于所述連接器端。
14. 如權(quán)利要求13所述的連接器單元，其特征在于，所述用于連接的裝置包括至少下 列之一與所述流體系統(tǒng)形成密封的機(jī)構(gòu)、與所述流體系統(tǒng)形成密封并抓持住所述流體系 統(tǒng)的機(jī)構(gòu)。
15. 如權(quán)利要求13所述的連接器單元，其特征在于，所述各連接機(jī)構(gòu)包括螺紋。
16. —種可用在模塊化連接器系統(tǒng)中以把連接器本體和連接器單元互相連接起來的柔 性驅(qū)動裝置，包括細(xì)長空心柔性管，所述細(xì)長空心柔性管具有第一端和第二端；在所述管的所述第一端的連接機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)用于把所述管可拆裝地連接于所述 連接器本體；以及在所述管的所述第二端的連接機(jī)構(gòu)，所述連接機(jī)構(gòu)用于把所述管可拆裝地連接于所述 連接器單元。
17. 如權(quán)利要求16所述的柔性驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括套在所述管內(nèi)的細(xì)長柔 性軸。
18. 如權(quán)利要求16所述的柔性驅(qū)動裝置，其特征在于，所述軸可相對于所述管軸向運(yùn)動。
19. 如權(quán)利要求16所述的柔性驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括限定在所述管和所述軸 之間的用于接納液壓流體的空間。
20. 如權(quán)利要求16所述的柔性驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括連接于所述管的所述第 二端的管接頭，處理流體可流過所述管接頭。
21. —種方法，包括 至少下列之一提供可用在模塊化連接器系統(tǒng)中用于把第一流體系統(tǒng)連接于第二流體系統(tǒng)的連接器 本體；提供能夠可拆裝地連接于所述連接器本體而把所述連接器系統(tǒng)連接于所述第二流體 系統(tǒng)的連接器單元；以及提供能夠可拆裝地連接于所述連接器本體而可致動所述連接器單元的致動器單元。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括提供連接器本體，提供連接器單元，以及提供致 動器單元中的兩個或多個。
23. 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括提供連接器本體、連接器單元、以及致動器單元。
全文摘要
本發(fā)明是一種模塊化連接器系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許對連接器作出改變，例如所用的連接接口類型的改變，和/或用于致動連接器的致動器類型的改變。通過把連接器的各零件做成可改變的，就可改變連接器而使它能連接于不同的流體系統(tǒng)。這可避免對不同的流體系統(tǒng)需要有各個單獨(dú)的連接器。
文檔編號H01R13/62GK101790820SQ200880022173
公開日2010年7月28日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者R·丹尼爾森 申請人:法斯泰斯特公司