快速连接器联接件的制作方法

1.本实用新型总体上涉及用于流体管线的连接器，并且更特别地涉及用于在凸形构件和凹形构件之间、在流体管线中形成可分离的连接的快速连接器联接件。


背景技术：

2.在汽车和其他领域中，通常利用快速连接器联接件来提供两个部件或导管之间的流体连接，从而在两个部件之间建立流体管线，所述快速连接器联接件大体上包括凸形构件，该凸形构件接纳并且密封地保持在单件塑料或具有与保持器外壳部分整体形成的杆部分的金属凹形连接器本体中。使用快速连接器联接件的优点在于可以用最少的时间和费用建立密封和固定的流体管线。
3.存在用于将快速连接器联接件的凸形构件和凹形连接器本体固定在一起的多种方法和机构。一种类型的保持机构涉及使用保持夹具形式的保持器，所述保持夹具插穿形成在连接器本体外部的槽。延伸穿过槽的粱在凸形构件的加厚部和限定槽的后表面之间保持平衡，从而防止联接件断开。由于这种保持器的物理外观，保持器在行业中被称为“马蹄形”保持器。这种类型的保持器的一个例子参见于kalahasthy等人的美国专利第5,586,792号，其通过引用并入本文。在专利792中公开的“马蹄形”保持器允许在不显著增加联接件的复杂性的情况下容易地释放联接件。


技术实现要素：

4.我们已经发现，现有的快速连接器可能会遇到包装问题，因为快速连接器的部件需要从连接器的多个侧面、例如从顶部和底部或从顶部和一个或多个侧面、进入，以便附接所有部件并且连接管状构件。本公开内容的快速连接器联接件提供了仅需要从一侧(例如顶部、底部、左侧或右侧)进入以便操作联接件的部件和连接流体管线的优点。此外，由于本公开内容的快速连接器联接件可以在任何径向方向上联接至凸形部件和凹形部件，因此快速连接器可以被定向为为操作者提供最方便的进入。
5.本实用新型可以包括各种组合的以下任何方面，并且还可以包括以下书面说明或附图中描述的任何其他方面。
6.在第一方面中，提供了用于在凸形构件和凹形构件之间、在流体管线中形成可分离的连接的快速连接器联接件。凸形构件具有围绕该凸形构件外部周向延伸的凸起的加厚部。快速连接器联接件包括连接器本体、保持器外壳、保持器和验证器。连接器本体限定沿纵向轴线从凸形接纳端轴向延伸至凹形接纳端的第一通孔。保持器外壳连接至连接器本体并且限定与第一通孔连通的第二通孔。保持器外壳还限定与第二通孔连通的通道。保持器将凸形构件可释放地固定在连接器本体的第一通孔和保持器外壳的第二通孔内。保持器定位在保持器外壳的通道内，并且包括第一对腿部和第二对腿部。验证器可滑动地联接至连接器本体，并且包括第一对臂部和第二对臂部。第二对臂部具有闩锁，该闩锁在快速连接器联接件的初始构造中与保持器外壳接合，使得验证器不能相对于连接器本体滑动。
7.根据另外的方面，第一对腿部和第二对腿部中的每一个腿部定尺寸为并且定位为在凸形构件插入到保持器外壳中时被加厚部接合并且由此径向向外移动。保持器的第二对腿部相对于验证器的第二对臂部定尺寸为并且定位为使得第二对腿部的向外移动导致第二对臂部径向向外移动以使闩锁与保持器外壳脱离接合并且允许验证器相对于保持器外壳滑动。这样，验证器可以用作冗余闩锁或辅助闩锁，并且还提供凸形构件固定地保持在快速连接器联接件中并且与凹形构件形成流体管线的可视指示。
8.根据更详细的方面，快速连接器联接件具有中间构造，在所述中间构造中，凸形构件插入到第二通孔中，使得第一对腿部在加厚部的凸形侧上，并且加厚部与第二对腿部接合使得第二对腿部径向向外移动。快速连接器联接件具有验证构造，在所述验证构造中，验证器已经相对于保持器外壳滑动并且第二对臂部已经径向向内移动，使得闩锁与保持器外壳接合。第一对臂部定尺寸为并且定位为在验证构造中限制保持器的第一对腿部的向外移动，使得凸形构件不能从快速连接器联接件移除。保持器中的通道包括径向开口的槽，并且闩锁在初始构造中延伸到槽中。第二对腿部的至少一部分突出到槽中。验证器可相对于连接器本体和保持器外壳在轴向方向上滑动，其中验证器在初始构造和验证构造之间轴向地滑动。
9.根据更详细的方面，闩锁由第二对臂部中的每一个臂部上的突出部限定，突出部径向向内延伸。验证器的第二对臂部在大体上平行于纵向轴线的方向上延伸，并且保持器的第二对腿部在大体上垂直于纵向轴线的方向上延伸。验证器的第一对臂部在大体上平行于纵向轴线的方向上延伸。第二对腿部具有由第一部分和从第一部分横向延伸的第二部分限定的l形。第二对腿部的第二部分定位为与验证器的第二对臂部接合，并且l形的第一部分大体上平行于第一对保持器腿部延伸。保持器可在保持器外壳的通道内滑动以插入保持器外壳以及从保持器外壳移除。
10.在另一方面，提供了用于在沿纵向轴线延伸的凹形构件和凸形构件之间、在流体管线中形成可分离的连接的快速连接器联接件，凸形构件具有凸起的加厚部。快速连接器联接件包括保持器外壳、保持器和验证器。保持器外壳限定用于接纳凸形构件的通孔，并且限定与通孔连通的通道。保持器将凸形构件可释放地固定在保持器外壳的通孔内。保持器定位在保持器外壳的通道内，并且包括第一对腿部和第二对腿部。验证器可滑动地联接至保持器外壳，并且包括一对臂部。
11.快速连接器联接件具有初始构造、中间构造和验证构造。在初始构造中，验证器的一对臂部与保持器外壳接合，使得验证器不能相对于保持器外壳滑动。在中间构造中，凸形构件定位在通孔中，使得加厚部与第二对腿部接合，并且第二对腿部径向向外移动到与一对臂部接合，使得这对臂部径向向外移动到与保持器外壳脱离接合。在验证构造中，验证器相对于保持器外壳滑动并且该一对臂部径向向内移回，使得该对臂部与保持器外壳接合。
12.在又一方面中，提供了使用用于在流体管线中形成可分离的连接的快速连接器联接件沿纵向轴线将管状凸形构件连接到管状凹形构件的方法。该方法包括以下步骤：
13.将诸如上面所描述的快速连接器联接件附接至凹形构件；
14.将凸形构件沿第一轴向方向插入保持器外壳的通孔中，使得，a) 加厚部接合第一对腿部并且移动超过第一对腿部，当加厚部在第一对腿部之间移动时，第一对腿部扩张然后缩回，由此凸形构件在与第一轴向方向相反的第二轴向方向上的移动受到第一对腿部的
限制，并且 b)加厚部接合第二对腿部，由此第二对腿部径向向外移动到与一对臂部接合，使得该对臂部径向向外移动以与保持器外壳脱离接合；以及
15.使验证器相对于保持器外壳滑动，使得该对臂部径向向内移回并且与保持器外壳接合以限制验证器的进一步轴向移动。
16.根据更详细的方面，验证器包括另一对臂部，并且在该方法中，在使验证器滑动的步骤之后，另一对臂部定位为限制保持器的第一对腿部的向外移动，使得凸形构件不能从快速连接器联接件移除。
附图说明
17.包含在说明书中并且构成说明书一部分的附图图示了本实用新型的几个方面，并且与说明书一起用于解释本实用新型的原理。在附图中：
18.图1是根据本公开内容的教导的快速连接器联接件的分解图；
19.图2是图1中描绘的快速连接器联接件的立体图；
20.图3是形成图1的快速连接器联接件的一部分的保持器的正视图；
21.图4是图3中描绘的保持器的立体图；
22.图5是形成图1中描绘的快速连接器联接件的一部分的保持器外壳的立体图；
23.图6是形成图1中描绘的快速连接器联接件的一部分的验证器的正视图；
24.图7是图6的验证器的立体图；
25.图8至图13是描绘了图1中描绘的快速连接器组件的操作的部分剖开的俯视图；
26.图14是示出了图11中描绘的快速连接器联接件的中间构造的部分剖开的正视图；以及
27.图15是示出了如图13中描绘的快速连接器联接件的验证构造的部分剖开的正视图。
具体实施方式
28.所有附图仅用于说明目的，并不旨在限制本实用新型的范围。附图大体上按比例绘制，但是一些特征可能不按比例绘制并且用于强调本实用新型各个方面的某些细节。附图中不同实施例之间的共同零件具有共同的附图标记。应当注意，为了清楚起见，本公开内容的快速连接器联接件30以其在水平面中的纵向延伸位置示出并且术语“顶部”、“底部”已经用于描述连接器本体。然而，在使用中，快速连接器联接件30可以位于任何取向而不考虑水平面和竖向平面，并且因此“顶部”、“底部”、“侧面”和“横向”与本文中的附图和说明相关联地使用。
29.可以看出，本文中描述的快速连接器联接件30提供了仅需要从一侧(例如顶部、底部、左侧或右侧)进入以便操作联接件的部件(例如保持器和验证器)并且连接流体管线的优点。此外，由于本公开内容的快速连接器联接件可以在任何径向方向上联接至凸形部件和凹形部件，所以快速连接器可以定向为为操作者提供最方便的进入。以这种方式，改进了快速连接器联接件的包装，并且使流体管线的设计在各种不同的环境中更加坚固和可变。联接件具有许多需要流体密封但是可释放地连接的应用，无论是加压还是未加压，诸如在流体递送系统或燃料加注管道装置中。
30.如图1和图2所示，快速连接器联接件30用于在凸形构件20和凹形构件22之间、在流体管线中形成可分离的连接。凸形构件20和凹形构件22可以是本领域已知的管、管道、软管或其他流体输送元件。凸形构件20和凹形构件22的管状构造大体上限定了纵向轴线la，快速连接器联接件30围绕该纵向轴线la布置。凸形构件20还包括围绕凸形构件20的外部周向延伸的凸起的加厚部24。在凸形构件的制造期间，加厚部24可以由凸形构件20的材料整体地形成以形成一体结构，或者可以是结合到凸形构件20外部的单独部件。
31.快速连接器联接件30大体上包括连接器本体32、保持器外壳34、保持器36和验证器38。如图1最佳所示，连接器本体32是在连接器本体32的凹形端或凹形侧限定杆35的管状构件。杆35大体上包括用于连接到凹形构件22的各种肋、脊和凹槽，但是取决于凹形构件22 的结构可以采取多种构造。连接器本体32的凸形端37被构造成用于例如通过用于互连两个管状元件的各种槽、窗或其他已知结构连接到保持器外壳34。凹形构件22可以压配到杆35，并且可以使用附加的夹具、粘合剂等，但是可以采用用于连结两个管状元件的任何其他方法或结构，诸如旋转焊接或激光焊接之类的焊接技术或其他已知的结合工艺。连接器本体32大体上限定第一通孔42，该第一通孔42从位于凹形端的杆35延伸至凸形端37，并且形成流体管线的一部分。
32.转向图3、图4和图5，保持器外壳34(图5)和对应的保持器36 (图3和图4)用于接纳和保持凸形构件20。保持器外壳34大体上限定与连接器本体32的第一通孔42连通的第二通孔44。保持器外壳34 大体上包括从外壳34的外部朝向内部延伸的通道46。通道46定尺寸为将保持器36接纳在其中以与凸形构件20接合。因此，通道46大体上包括两个竖向延伸且横向相对的通道，用于接纳保持器36的第一对腿部52和第二对腿部54。通道46与通孔44连通，使得保持器36的腿部52可以将凸形构件20保持在通道46中。通道46还横向地打开以在保持器外壳34的外部限定槽48。
33.保持器36大体上包括横杆50，该横杆50具有第一对腿部52和第二对腿部54，该第一对腿部52和第二对腿部54均从横杆50向下突出。特别地，第一对腿部52包括从横杆50的一端突出的一个腿部和从横杆50的相反端突出的另一腿部，使得腿部52横向地间隔开。第一对腿部52每一个都包括形成在其向下自由端上的卡扣或肩部53，卡扣或肩部53与保持器外壳34上的对应表面接合以防止保持器36在完全放置在保持器外壳34中时向上移动。
34.第一对腿部52还包括用于接纳和接合凸形构件的加厚部24的倒角表面56。倒角表面56形成在第一对腿部52的前表面中并且从每一个腿部的前表面径向向内和轴向向后倾斜。第一对腿部52的内边缘间隔开大体上对应于凸形构件20的外径的距离，而倒角表面56的外边缘具有弯曲形状，优选地为半圆形，并且间隔开对应于形成在凸形构件20上的加厚部24的外径的距离。保持器36由弹性材料形成，优选地由热塑性塑料模制而成，使得第一对腿部52可以在凸形构件20插入快速连接器联接件30中时径向向外弯曲并且偏斜。即，加厚部24 与第一对腿部52的倒角表面56接合，并且当加厚部24沿着倒角表面 56滑动时将第一对腿部52横向向外挤压。关于第一对腿部52和保持器36的形成的进一步细节，包括替代设计，可以在美国专利第 7,484,774号、第7,497,480号和第9,677,699号中找到，其全部内容通过引用整体并入本文中。
35.保持器36还包括第二对腿部54，该第二对腿部54以类似于第一对腿部52的方式横向间隔开并且从横杆50向下突出。第二对腿部54 紧接在第一对腿部52的后面，即在保持器
36的凹形侧上。第二对腿部54大体上具有由从横杆50向下突出的第一部分58和横向向外突出的第二部分60限定的l形。图3中可以看出，第二对腿部54的第二部分60横向向外突出超过第一对腿部52的外表面。第二对腿部可以采取限定了横向向外、即径向远离纵向轴线、延伸的突出部的其他形状，用于与如下文中进一步讨论的验证器接合。第二对腿部54的内表面的一部分包括倒角区域61，类似于第一对腿部52的倒角区域56，该倒角区域61定尺寸为在就位时被凸形构件的加厚部24接合。第二对腿部54的内边缘间隔开对应于凸形构件20的外径并且小于加厚部 24的外径的距离，由此凸形构件20的穿过所述距离的轴向移动引起第二对腿部54远离纵向轴线la的向外偏斜。
36.回到图5，保持器外壳34大体上由限定通孔44并且从凸形侧66 延伸至凹形侧68的环形本体62限定。凸形侧66大体上是平坦表面，而凹形端68形成有用于连接到连接器本体32的凸形端37中的开口的凸出部。保持器外壳34因此附接至连接器本体32以形成整体件。保持器外壳34和连接器本体32优选地单独形成，使得验证器38可以在保持器外壳和连接器本体互连之前围绕连接器本体32的光滑圆柱表面设置，但是保持器外壳34可以与连接器本体32整体地并且一体地形成。同样地，可以使用用于将环形本体62连接至连接器本体32的其他技术，诸如粘合剂、胶水和旋转焊接或激光焊接之类的焊接技术。如前所述，通道46与同样形成在环形本体62中的外侧横向槽48连通。换句话说，环形本体62限定了半环形边缘63，该半环形边缘63与另一半环形边缘65纵向间隔开，使得通道46和槽48位于半环形边缘63 与另一半环形边缘65之间。
37.现在转向图6和图7，验证器38大体上也由限定了大孔71的环形本体70限定，该大孔71定尺寸为适合安装在连接器本体32的圆柱形外表面上和周围。由于本体70的环形形状，本体70可以从快速连接器联接件30的对应于保持器36的一侧被抓握，因此联接件30仅需要从装置的一侧物理进入。同时，根据需要或期望，环形本体70也可以从联接件30的任何一侧抓握。验证器38定尺寸为并且构造成在连接器本体32上轴向滑动，连接器本体32包括定位为限制朝向凹形构件 22的轴向移动的一个或多个止动件33(参见图1)。验证器38包括从环形本体70轴向突出的第一对臂部72和第二对臂部74。第一对臂部 72定尺寸为并且构造成相当刚性，使得它们不会显著弯曲(例如，从它们的自然轴线弯曲超过10％)，但是它们也可以被构造成弯曲的。第二对臂部74定尺寸为并且构造成使得它们可以横向偏斜，即相对于纵向轴线la径向偏斜。技术人员将能够容易地确定第一对臂部72和第二对臂部74的材料和厚度以提供这些特征。
38.第二对臂部74大体上包括形成在其端部上的闩锁78。闩锁78大体上从第二对臂部74的平面径向向内延伸。闩锁78定尺寸为并且构造成接合保持器外壳34，特别是如将在本文中进一步描述的外缘边缘 63、65。返回参照图5，保持器外壳34的凸形侧66上的外缘边缘63 包括闩锁表面67，闩锁表面67定尺寸为和定位为与验证器38的第二对臂部74的闩锁78相对应以与闩锁78接合。验证器38还包括形成在验证器38底端上的梁76，该梁76可滑动地接纳在形成于保持器外壳34的环形构件62的底表面上的槽69中(参见图5和图7)。梁76与槽69配合以引导验证器38在连接器本体32上并且相对于保持器外壳34的轴向滑动。
39.返回参照图1，快速连接器联接件30的组装包括将验证器38放置在连接器本体32的外圆柱表面上，然后将连接器本体32的凸形端37 连接至保持器外壳34的凹形端68。保持器36横向于纵向轴线la滑动至保持器外壳34中，使得第一对腿部52和第二对腿部54穿过通
道 46和槽48。槽48被构造成允许第二对腿部54暴露于外部。验证器38 的第二对臂部74与保持器36的第二对腿部54径向对准，因此第二对腿部54可以突出穿过槽48以接合第二对臂部74，如将在下面解释的。连接器本体32的杆35可以通过本领域技术人员已知的方法以大体上永久的方式连接至凹形构件22。
40.现在将参照图8至图15描述快速连接器联接件30的操作。如图8 所示，连接器本体32、保持器外壳34、保持器36和验证器38都已如前所述地连接在一起。为了完成流体管线，凸形构件22轴向地插入快速连接器联接件30中，并且特别是插入限定在快速连接器联接件30 的通孔42、44中。如图9所示，当凸形构件穿过通孔44并且进入第二通孔42时，加厚部24接合保持器36的第一对腿部52的倒角表面 56。如图10所示，随着进一步的轴向移动，加厚部24导致第一对腿部52径向相对于纵向轴线横向地向外偏斜，使得加厚部24可以轴向移动超过第一对腿部52。
41.如图11所示，凸形构件20的持续轴向移动导致加厚部24接合第二对腿部54的倒角表面61。这又导致第二对腿部54的横向向外移动。验证器38初始朝向凹形构件22定位(即，在图8中的页面上向上)，同时验证器38的第二对臂部74轴向延伸到与保持器外壳34接合。特别地，第二对臂部74的闩锁78约束在由保持器外壳34的环形本体62 形成的边缘65四周，并进入横向槽48。闩锁78的自由端表面、以及因此第二对臂部74被保持在槽48中使得验证器38的轴向滑动移动被阻止。
42.闩锁78的端表面(以及因此第二对臂部74)也在槽48内与第二对腿部54的外表面接合。第二对腿部54的向外移动(由凸形构件20 的加厚部24导致)因此导致第二对臂部74及其闩锁78的对应横向向外移动。加厚部24、第二对腿部54的相对尺寸(特别是第二部分60 的横向宽度)和第二对臂部74的闩锁78的横向宽度被构造成使得闩锁78从横向槽48和保持器外壳34的外缘边缘65释放。还可以在图 14的正视图中看出，凸形构件20的加厚部24迫使第二对腿部54横向向外，这又导致第二对臂部74及其闩锁78横向向外移动超过限定保持器外壳34的环形构件62的外表面的横向范围。
43.图11还示出了环形本体62的紧靠凹形端68和外缘边缘65的后壁防止凸形构件20进一步朝向凹形构件22轴向移动。也就是说，当凸形构件20被完全插入快速连接器联接件30的通孔42、44中时，环形加厚部24保持与第二对腿部54接合以保持第二对腿部54径向向外偏斜。
44.这样，在将凸形构件20插入到图11所示的阶段时，验证器38可以朝向凸形构件20轴向滑动(页面上向下)，如图12所示。闩锁78 因此可以沿着保持器外壳34的外表面滑动，直到闩锁78到达环形构件62在其凸形侧66上的轴向面向表面。
45.图13中可以看出，此时第二对臂部74自然地横向向内(朝向纵向轴线la径向向内)偏斜，使得闩锁78约束在环形本体62的凸形端表面66四周以再次防止或限制验证器38的轴向滑动。图15示出了第二对臂部74及其闩锁78已经再次横向向内移动到与保持器外壳34 接合的正视图。
46.图13中还可以看出，验证器38的第一对臂部72已经到达它们与保持器36的第一对腿部52轴向重叠的点。这样，第一对腿部52被捕获在加厚部24的凸形侧(页面上的下方)上，从而防止凸形构件20 从快速连接器联接件30轴向缩回或移除。而第一对臂部72优选地以刚性方式形成，保持器外壳34的环形本体62与第一对臂部72接合并且支撑第一对臂部72以
防止第一对腿部52向外偏斜。
47.为了断开连接，第二对臂部74及其闩锁78必须被横向和径向向外手动施力以将闩锁78从保持器外壳34上的接合表面67释放，由此验证器38可以再次朝向凹形构件22(页面上向上)滑动。即便如此，保持器36的第一对腿部52总体上会阻止凸形构件20的退出，直到验证器轴向移动，因此第一对腿部52也必须被径向向外手动施力以释放凸形构件。这样，验证器38还用作在凸形构件20和凹形构件22之间形成流体管线的快速连接器联接件30的冗余闩锁或辅助闩锁。
48.为了说明和描述的目的已经呈现了本实用新型的各种实施例的前述描述。该描述并不旨在穷举本实用新型或将本实用新型限制为所公开的精确实施例。根据以上教导，许多修改或变型是可能的。选择和描述所讨论的实施例以提供对本实用新型的原理及其实际应用的最佳说明，从而使本领域普通技术人员能够以适合于预期的特定用途的各种实施例和各种修改来利用本实用新型。当根据所有这些修改和变型被公平、合法和公正地授予的广度进行解释时，所有这些修改和变型都在由所附权利要求确定的本实用新型的范围内。