断裂器组件的制作方法

1.本发明涉及一种断裂器组件(breakaway assembly)，更具体地涉及一种用于流体分配系统中的断裂器组件。


背景技术：

2.断裂连接器或组件可用于流体分配系统，例如加油站等。断裂器组件设计为在流体系统中提供断裂器，当对其施加足够的预定分离力时，该断裂器可以关闭。例如，在开车离开的事件中，加油单元的用户可能不经意地将喷嘴留在车辆或汽车的油箱中并开车离开。断裂器组件被设计成提供一个断裂点，软管或系统可以在该断裂点处分离，并且还提供一个闭合阀以防止或最大限度地减少燃料损失。然而，许多当前的断裂器组件具有各种缺点。
3.一次性使用断裂器通常使用剪切销或剪切槽，但是在组装过程中不能完全测试这样的剪切元件，这会导致不可预测的性能。许多现有的可重新连接的断裂器使用环状螺旋弹簧、斜圈弹簧、压缩弹簧和可偏转构件来提供可释放的连接机构。然而，这种可释放的连接机构在材料和/或公差方面可能具有相对较大的差异，从而导致不可预测的分离力。
4.现有的断裂器也可能存在适应分配流体的压力脉冲的问题。由于一次性使用的断裂器使用设计成在施加足够的力时剪断或断裂的刚性构件，并且当传递足够强大的压力脉冲时，这些零件会不合适宜地断裂。可重新连接的断裂器也可能由于力或压力尖峰而易于分离和/或内部部件可能由于力或压力尖峰而损坏。
5.最后，现有的断裂器通常具有设计成在分离事件之后关闭的阀。然而，阀可能无法以足够可预测的方式关闭。


技术实现要素：

6.在一个实施例中，本发明是一种可重新连接的断裂器组件，提供相对一致的分离力，在一种情况下使用磁体，在一种情况下可以适应力或压力尖峰，并且在一种情况下提供改进的闭合阀布置。更具体地，在一个实施例中，本发明是一种断裂器组件，其包括第一连接器和可释放地联接到第一连接器的第二连接器。该组件可在第一配置与第二配置之间移动，在该第一配置中第一和第二连接器可释放地联接并且一起限定流体可流动通过的流体路径，而在该第二配置中第一和第二连接器不联接在一起。该组件被配置为当预定分离力被施加到该组件时从第一配置移动到第二配置。该组件包括位于第一或第二连接器之一中的闭合阀，其中该闭合阀被配置为当该组件处于第一配置时处于打开位置以允许流体在其中流过，而当组件移动到第二配置时移动到关闭位置以大致阻止流体在其中流过。该组件包括联接到第一或第二连接器之一的吸引构件，以及联接到第一或第二连接器中的另一个的磁体单元，其中当组件处于第一配置时，吸引构件和磁体单元被彼此磁性吸引以将组件保持在第一配置中。磁体单元包括第一部分和联接到第一部分的第二部分，第一部分和第二部分共同在其间限定通道，并且磁体单元还包括容纳在通道中的多个磁体。
附图说明
7.图1是使用断裂器组件的加油系统的示意图；
8.图1a是图1所示区域的详细视图；
9.图2是断裂器组件的一个实施例在其连接配置中的侧横截面视图；
10.图3是图2的断裂器组件在其断开配置中的侧横截面视图；
11.图4是图2的断裂器组件的磁体单元在部分分解下的前透视图；
12.图5是图4的磁体单元在组装状态下的前透视图；
13.图6是图5沿线6-6截取的横截面视图；
14.图7是图4的磁体单元的替代配置的横截面；
15.图8是图4的磁体单元的替代配置的横截面；
16.图9是图4的磁体单元的替代配置的横截面；
17.图10是图4的磁体单元的替代配置的横截面；
18.图11是图4的磁体单元的替代配置的横截面；
19.图12是图4和图5的磁体单元的替代实施例的前透视图；
20.图13是图2的断裂器组件在适应力尖峰时的侧横截面视图；
21.图13a是图13所示区域的详细视图；
22.图14是另一个断裂器组件的侧横截面视图；
23.图15是图14的断裂器组件的磁体单元沿线15-15截取的横截面视图；
24.图15a是图15的磁体单元的磁体保持器的侧透视图；
25.图16是图13a所示区域的详细截面图，示出了具有用于适应力尖峰的磁性组件的断裂器组件的另一个实施例；
26.图16a示出了图16在适应力尖峰的过程中的部件；
27.图17是断裂器组件的另一个实施例在其连接配置中的侧横截面视图；
28.图18是图17的断裂器组件的侧横截面视图，其中梭子作为断开步骤向下游移动；
29.图19是图17的断裂器组件在其断开配置中的侧横截面视图；
30.图20是图17中所示区域在适应力尖峰时的详细横截面；
31.图21是图17的断裂器组件结合重新连接工具时的侧横截面视图；和
32.图22是图21的断裂器组件在其连接配置中的侧横截面视图。
具体实施方式
33.系统概述
34.图1是包括多个分配器12的再填充系统10的示意图。每个分配器12包括分配器主体14、连接到分配器主体14的软管16和位于软管16远端的喷嘴18。每根软管16通常可以是柔性和柔韧的，以允许软管16和喷嘴18根据用户/操作者的需要定位在方便的再填充位置。
35.每个分配器12经由从每个分配器12延伸到储罐20的液体或流体导管或路径22与燃料/流体储罐20流体连通。储罐20包括或流体地联接到燃料泵24，该燃料泵24被配置为通过管26将流体/燃料从储罐20中抽出。在再填充期间，如图1的使用中的分配器12'所示，喷嘴18插入到车辆燃料箱30的填充管28中。然后，激活燃料泵24以将燃料从储罐20泵送至流体导管22、软管16和喷嘴18并经由系统10的燃料或流体路径或流体导管32泵入车辆燃料箱
30。
36.在一些情况下，系统10还可以包括从喷嘴18延伸、穿过软管16和蒸汽导管36到达罐20的缺量空间的蒸汽路径34。例如，如图1a所示，在一个实施例中，软管16的蒸汽路径34被容纳在软管16的外部流体路径32中并且与软管16的外部流体路径32大致同轴。喷嘴18可以包括本领域公知类型的柔性蒸汽罩或波纹管、套筒等(未示出)，其联接到喷嘴18的喷口40并围绕喷口40周向延伸。
37.波纹管被设计成当喷口40插入到填充管28中时围绕喷口40形成密封。波纹管有助于捕获蒸汽并将蒸汽引导到蒸汽路径34中，但蒸汽也可以用没有波纹管的喷嘴18捕获。系统10可包括蒸汽回收泵25，其向蒸汽路径34施加吸力以帮助蒸汽回收，当在一些情况下(例如所谓的“平衡”系统)可以省略蒸汽回收泵25。此外，在一些情况下，系统10可能没有蒸汽路径34，在这种情况下，系统10可以没有蒸汽导管36，并且软管16中可以没有蒸汽路径34。
38.本文公开的系统10可用于储存/分配多种流体、液体或燃料中的任一种，包括但不限于基于石油额燃料，例如汽油、柴油、天然气(包括压缩天然气(cng))、生物燃料、混合燃料、丙烷或液化石油气(lpg)、石油等，或其他燃料或液体，例如氢、乙醇等，
39.每个分配器12可包括与其相关联的断裂器组件42，其可位于分配器12上或沿系统10的不同位置。例如，图1最左侧的分配器12'利用位于软管16基端处的断裂器组件42；图1的中间分配器12利用定位成与喷嘴18相邻的断裂器组件42；并且图1的最右侧的分配器12利用处于软管16的中间位置处的断裂器组件或组件42。然而，应当理解，断裂器组件42可以定位在沿着软管16长度方向的多种位置中的任何一个处，或定位在加油系统10中的其他位置处。断裂器组件42可以包括和/或联接到回转组件以使得断裂器组件42呈现各种各样的位置并变得与施加到其上的任何分离力对准。
40.断裂器概述
41.图2和3示出了断裂器组件42的一个实施例，用于在相对低压力(例如在一种情况下小于约50psi，或在另一种情况下小于约100psi，或在另一种情况下小于约150psi，或在又一种情况下小于约300psi)下泵送的常规(通常为液体)燃料，例如汽油、柴油、油料等。断裂器组件42包括可释放地联接到第二或下游连接器46的第一或上游连接器44。断裂器组件42和连接器44、46在一种情况下是大致环形的，流体路径32定位在其中，但是断裂器组件42和连接器44、46可以具有其他所期望的形状。第一连接器44可以连接到系统10/软管16的上游部分，而第二连接器46可以连接到系统10/软管16的下游部分(应该理解，本文关于要分配的流体/燃料流动方向(即图2、3、13和14中的从右到左，以及图17-图19中的从左到右，除非另有特别指出，否则与蒸汽流动方向相反)使用与流动方向相关的术语，诸如“上游”和“下游”)。然而，如果需要，这种定向可以被反转以使得第一连接器44连接到下游部件，而第二连接器46连接到上游部件。第一连接器44和第二连接器46都可以包括螺纹表面(例如所示的内螺纹表面或螺纹适配器48)，用于将连接器44、46固定到相关联的上游和下游部件。螺纹表面48可以替代地采用外螺纹表面的形式，或使用除螺纹表面之外的各种其他联接结构。
42.第一连接器44可以包括大致管状或环形的联接部分50，其可以具有多种形状的横截面，并且可以可移除地容纳在第二连接器46的插座或保护盖52中。连接器46还包括位于其中的闭合阀或提升阀54。提升阀54包括主体部分56，主体部分56具有下游阀杆58、上游阀
杆62和联接到主体部分56的密封件或密封部分64。下游阀杆58可滑动地容纳在导向件66中，导向件66通过多个径向延伸导向片68定位或居中于第二连接器46中。提升阀54还包括轴向定位在导向件66和主体部分56之间的弹簧74。主体部分56/提升阀54由此被弹簧74偏置到上游/关闭位置，在该位置下密封部分64密封地接合提升阀座76(见图3)。第二连接器46可包括在其轴向向前延伸端的径向外表面上的密封件47，以帮助与第一连接器44的内表面形成密封。
43.第一连接器44可包括位于其中的闭合阀或提升阀80。提升阀80包括主体部分82，主体部分82具有下游阀杆84、上游阀杆86和联接到主体部分82的密封件或密封部分88。上游阀杆86可滑动地容纳在导向件90中，导向件90通过多个径向延伸导向片92定位/居中于第一连接器44中。提升阀80还包括定位在导向件90和主体部分82之间的弹簧94。主体部分82/提升阀80由此被弹簧94偏置到下游/关闭位置，在该位置密封部分88密封地接合提升阀座96(见图3)。
44.在分配器12的正常操作期间，第一连接器44和第二连接器46被布置在它们如图2所示的第一/锁定/连接/接合状态或配置中，在其中第一连接器44和第二连接器46联接在一起并限定开放的流体管道或流体路径32，流体可以通过该流体管道或流体路径32如图2的箭头所示那样流动。在这种配置中，提升阀54的上游阀杆62接合提升阀80的下游阀杆84并移动使其远离其阀座96或反过来，使得两个提升阀54、80的弹簧74、94都被压缩并且两个提升阀54、80都打开。当提升阀54、80打开时，密封件64、88与其相关的座76、96间隔开，从而使得流体能够流过流体路径32/断裂器组件42/连接器44、46。如以下将详细描述的那样，提供联接机构或联接系统41来可释放地沿轴向方向联接连接器44、46。
45.当足够的分离力(即至少部分地沿着断裂器组件42/连接器44、46的轴线施加的力)被施加到组件42时，联接机构41释放/分离并且断裂器组件42移动到其如图3所示的第二/分离/断开状态或配置。当连接器44、46彼此远离时，提升阀80的下游阀杆84被拉离提升阀54的上游阀杆62。连接器44、46彼此远离的相对移动使得提升阀54、80能够由它们相关联的弹簧74、94偏置而移动到它们如图3所示的关闭位置，在其中密封件64、88接合它们相关联的阀座76、96。
46.组件42可以可重复使用并且可以被配置为使得连接器44、46是可连接/可重新连接的(即，可从图3的配置移动到图2的配置)，而不需要对组件42的任何部件进行任何修理或更换。特别地，当第一连接器44和第二连接器46被连接/重新连接时，提升阀80的下游阀杆84接合提升阀54的上游阀杆62。当在重新连接过程中将足够的轴向压力施加到组件42时，提升阀54、80的主体部分56、82和相关联的密封件64、88从它们各自的阀座76、96移开，直到阀54、80处于如图2所示的位置为止。
47.图示的实施例示出了其中具有提升阀54、80的第一连接器44和第二连接器46。然而，在替代实施例中，连接器44、46中仅一个具有提升阀。在这种情况下，没有提升阀的另一个连接器44、46可以包括类似于部分62/84的刚性轴向延伸的保持打开支架，其轴向向前延伸并且可以接合另一个连接器44、46中的提升阀(例如阀54、80)，并当组件42处于其连接配置时将另一个提升阀推动到打开位置。在又一替代实施例中，当组件42与利用蒸汽回收系统的分配系统一起使用时，连接器44、46中的一个或两个可包括在蒸汽路径34中或至少部分地限定蒸汽路径34的提升阀，其在组件42处于连接配置时打开，并且在组件42移动到断
开位置时自动关闭。这些布置的示例公开在美国专利第8,931,499号中，该专利的全部内容通过引用并入本文。
48.磁性联接件/断裂器
49.组件42可包括联接机构41，其将连接器44、46可释放地联接在一起以将组件42保持在其联接位置直到施加足够的轴向力。联接机构41可以包括磁体单元43，该磁体单元43包括在其中容纳各种磁体104的磁体联接器102。在所示实施例中，磁体单元43联接到第一连接器44。联接机构41还可以包括吸引构件106(或完成磁路的其他构件)，该吸引构件106可以由被磁性地吸引或可吸引到磁体104/磁体单元43的铁质材料或其他材料制成。在所示实施例中，吸引构件106联接到第二连接器46。在特殊的所示实施例中，磁体单元43构成或限定第一连接器44的联接部分50，其容纳在第二连接器46的插座/保护盖52中。如果需要，磁体单元43和吸引构件106可以与所示的情形相反，使得吸引构件106联接到第一连接器44，而磁体单元43联接到第二连接器46。
50.在一个实施例中，吸引构件106是大致环形的并且由铁质材料或其他可磁化材料制成，并且直接通过螺纹附接到第一连接器44的主体。吸引构件106可以替代地由磁体或磁体组制成或包括磁体或磁体组，这种磁体或磁体组被配置和布置成当正确对准时被磁性地吸引到磁体单元43的相关磁体或磁体组104。进一步替代地，吸引构件106不是连续的环形构件，而是可以采用定位成与磁体单元43磁性地相互作用的各种分立并间隔开的吸引构件单元或部分的形式。
51.磁体单元43的磁体104可以由包括永磁材料(例如稀土磁体，在一种情况下包括钕)的多种材料中的任一种制成。磁体联接器102和/或吸引构件106可以由磁化和/或可磁化材料(诸如铁磁材料或金属(铁、钴、镍、锰、钆、镝等)、顺磁材料、抗磁材料、亚铁磁体金属、铁磁合金、钢板或铸钢)制成，或在某些情况下由非磁化或不可磁化材料制成，如果需要，每种材料都可以覆盖有铁磁涂层或镀层，例如在一种情况下是镍涂层或镀层，但几乎可以是不会过度干扰任何潜在的所期望磁场的任何铁磁金属或合金涂层或镀层。磁体104和/或磁体联接器102和/或吸引构件106可以被镀层、涂层、封装或不镀层。
52.在一种情况下，磁体联接器102和/或吸引构件106可以具有或由具有大于约1.25特斯拉的饱和点的材料制成以提供期望的铁磁响应。特别地，可以期望磁体联接器102在被容纳在其中的磁体104激励/磁化时作为一个单元与吸引构件106磁性相互作用，而不是使各个磁体104直接与吸引构件106磁性相互作用。因此，磁体联接器102可以被配置、定尺寸和成形为以期望和有利的方式引导磁场。特别地，通过使感应磁场通过磁体联接器102，源自磁体104的磁场线趋向于穿过磁体联接器102的径向内部环形部件或表面108和径向外部环形部件或表面110(而不是例如穿过位于磁体联接器102基部的腹板或端壁112)，这些部件或表面因为腹板112用作分流构件而提供更强的磁力。此外，由于腹板112用作分流构件，因此可以期望避免或最小化穿过腹板112的磁场线，因而可以期望使腹板112尽可能地薄。
53.腹板112可以具有允许最大量的磁通场进入/穿过磁体联接器102的厚度(例如在轴向方向上)，这取决于包括磁场强度以及磁体联接器102材料的磁导率和饱和极限在内的因素的平衡。在一种情况下，腹板112的厚度与场穿透深度的比率可以介于约5％和约15％之间，其中场穿透深度取决于磁体联接器102材料的饱和点。在磁通密度介于1.25t和2t之间的情况下，场穿透深度范围可以介于0.25"到0.625"，而腹板112的厚度范围可以介于
0.0125"到0.09375"。在一种情况下，腹板112的轴向长度小于磁体104长度和/或磁体单元43长度约25％，或在另一种情况下小于10％，或在另一种情况下小于5％，或在另一种情况下小于2.5％。在某些情况下，为了磁性能可能期望完全消除腹板112，但这样做可能会造成难以将磁体104物理地保持在磁体连接器102中的所期望轴向位置上。在一些情况下，腹板112可以开槽或具有其他开口以减少腹板112的分流效应。
54.因此，吸引构件106和磁体单元43可以形成联接机构41，该联接机构41将连接器44、46可释放地联接在一起并且倾向于将组件42保持在其如图2中所示的第一/锁定/连接/接合状态或配置。联接机构41因此可以单独地或主要地确定断裂器组件42的分离力。
55.当向断裂器组件42施加大于磁体单元43对吸引构件106的吸引力的外部轴向力时，分离将按以下顺序发生。下游连接器46将首先连同下游连接器46的几乎所有相关部分(例如，可能开始关闭的相关提升阀54除外)移动远离上游连接器44。两个提升阀54、80可以同时开始移动到它们的关闭位置。在一种情况下，在连接器44、46彼此远离大约1/4"行程之后，两个提升阀54、80将完全移动到它们的关闭位置。随着分离移动以更大距离(在一种情况下为大约5/16"行程)继续进行，上游连接器44将完全从下游连接器46的插座52中拔出(在图3中显示为几乎完全拔出)。在这种状态下，连接器44、46分离并且提升阀80、54关闭以防止或限制流体泄漏。
56.在连接器44、46分离之后，可能需要重新连接连接器44、46。在一种情况下，连接器44、46可以轴向对准并手动压在一起，使得磁体单元43装配到插座52中。然后将连接器44、46压在一起，并且弹簧94、74被压缩直到提升阀80、54如图2所示那样打开为止。在重新连接事件期间，由于吸引构件106位于下游连接器46上或中，所以磁体单元43将在插入期间的某个时点被充分吸引到吸引构件106，使得磁体单元43/组件42可被感觉到“卡扣”到位。此外，磁体单元43和吸引构件106之间的吸引力可以减小重新连接力并充当磁辅助特征，来帮助用户重新连接。因此，连接第一连接器44和第二连接器46所需要的(手动)力可以小于在断裂事件中分离第一连接器44和第二连接器46所需要的力，这可以提供更容易且更方便的重新连接过程。
57.磁体联接器配置
58.在图2至图6所示的实施例中，磁体联接器102具有上游部分102a，其中形成有环形通道或通道部分114，其可移除地附接到具有相应成形并定位的通道或通道部分116的下游部分102b。每个部分102a、102b可具有定位在部分102a、102b的轴向端处并且定位在相关联的通道114、116附近的腹板或端壁112。上游部分102a和下游部分102b可以是在或沿着在径向平面中对准的接头105联接在一起的分立部件或零件。一个或两个通道部分114、116可以在其中容纳磁体104。每个磁体联接器部分102a、102b可以包括在其上的螺纹表面103，其中螺纹表面103被配置为以螺纹方式相互接合，以形成图4(组装好时)和图5所示的大致封闭的磁体联接器102。当磁体单元43通过以机械、可释放或其他方式结合上游部分102a和下游部分102b而完全组装好时，在其中形成内部封闭通道114，116，其容纳并封装磁体104在其中。
59.在图示的实施例中并参考图4，在一种情况下，每个磁体104被成形为矩形棱柱，并且磁体104的磁极118、120定向为垂直于磁体104的最大面。在一种情况下，磁体104布置成其北极118位于(垂直于)磁体104的径向内表面上，而它们的南极120位于(垂直于)磁体104
的径向外表面上。因此。磁体104的磁极118、120可以垂直于组件42的中心轴线a(图2)定向，或与轴线a不平行，并且与径向向内或向外指向的径向线对准。
60.如图6所示，在一种情况下，上游部分102a的通道114在端视图中可以形成为棱柱，其具有数量对应于磁体104数量的多条边(在所示实施例中为十二条边)，其中通道114的边数可以被调整以匹配要使用的磁体104的数量。应当注意，虽然图6示出了在部分102a中形成的通道114，但是在部分102b中的通道116可以具有相同的形状和定位。还应注意，当通道114、116不是圆形时，磁体联接器部分102a、102b可以通过除螺纹表面103之外的方式连接在一起，例如通过使用压配合、搭接、保持环等方式连接在一起。通道114、116的多边形形状可以帮助减小磁体104的磁极/最大面与磁体联接器102之间的任何气隙116，从而提高磁性能。此外，与例如可能更昂贵且难以制造的弯曲磁体相比，该配置能够使用矩形棱柱形磁体104。
61.通道114、116的多边形可以是规则的或不规则的，并且在一种情况下具有至少四条边。然而，多边形通道114、116在一些情况下可能难以加工。因此，如果需要，可以使用如图7所示的具有更易于加工的圆形形状的通道114、116，并且可以与矩形棱柱磁体104结合使用。在这种情况下，磁体104可定位成与通道114、116相切。此外，在这种情况下，磁体104和/或通道114、116也可以被配置为使得每个磁体104具有与通道114、116的三个接触(或潜在接触)点：每个磁体104的中心部分可以与通道114、116的径向内壁接触或几乎接触，并且每个磁体104的圆周外侧部分可与通道114、116的径向外壁接触或几乎接触。三个接触点(或几乎接触点)有助于将每个磁体104安全地定位在通道114、116中。
62.为了将磁体104定位在通道114、116中，由于缺乏足够精确的制造和缺乏足够的公差而提供三个实际接触点可能是不切实际的。在这种情况下，在磁体104的圆周外部与通道114、116的径向外壁之间和/或在磁体104的内/中心表面与通道114、116的径向内壁之间可能存在相对小的径向延伸外间隙122。在一种情况下，给定磁体104的间隙122的总累积长度(在径向方向上)可以小于约0.1"，或在一种情况下小于0.05"，或在另一种情况下小于约0.03"，或小于磁体104长度(在大致圆周方向上)的约1％。相对于部分102a/102b的外表面的半径，间隙122在一种情况下也可以小于约5％，或在另一种情况下小于约1％。
63.每个磁体104还可以限定定位在相邻磁体104的圆周外部与通道114、116的径向内表面之间的有点像三角形的间隙124。内部间隙124可以随着更多的磁体104被使用而减小。给定磁体104的间隙124可以每个或累积地具有对应于上述间隙122的参数的径向长度。
64.磁体104还可以以各种不同的布置定位，例如以图8中所示的布置定位，其中磁体104在端视图中以与图14、15和图15a的实施例所示并在下面更详细地描述的方式相同或类似的方式，定位在分立且间隔开的大致径向对准的封闭通道中。作为替代，如图9-11中所示，磁体104可以定位在形成各种角度的通道114、116中，这些角度由以下角度之间的角度限定：a)与通道114、116对准的径向向外延伸的线和b)径向线，如图9-11中所标注的角度所示。因此，由磁体104的最大面限定的平面可以定向成垂直于径向线(图6和7，其中磁极与径向线对准)或平行于径向线(图8，其中磁极垂直于径向线)或相对于径向线以不同角度定位(图9-11)。
65.因为每个磁体104可以形成为矩形棱柱，所以每个磁体104可以具有最长维度(在一种情况下为长度)，其在所公开的实施例中轴向延伸或定向或对准。每个磁体104可以具
有第二长维度(在一种情况下为宽度)，其如图8的实施例那样径向延伸或定向或对准(例如，沿径向线延伸)；或如图6和7的实施例中那样大致沿圆周延伸或定向或对准。每个磁体104可以具有第三长维度(厚度)，其如图6和图7的实施例中那样径向延伸或定向或对准(例如，沿径向线延伸)。在这种配置中，磁体104也可以被认为是周向对准的。
66.在图11的实施例中，磁体104具有北极118的面可以布置成径向向内朝向组件42的中心轴线a，这控制如何通过强制磁场通过吸引构件106来完成磁路。当磁体104相对于径向线(在一种情况下在磁体104的径向外侧上)成等于或大于45度(如图11以及图6和图7所示)的角度时，可以利用向内的北极118的这种布置。
67.在磁体104以等于或小于45度的角度布置时的布置中(例如图8-10)，磁体104的极性或磁体104的面向内表面可以在北极118和南极120之间交替。在这些情况下，磁体104的磁极118、120可以交替，使得每个磁体104的北极118面对相邻磁体104的北极118。此外，在这些配置中，可以利用(确切地)偶数个磁体104以确保围绕磁体单元43的整个圆周保持交替模式。磁体104的这种交替布置(例如当以等于或小于45度的角度布置时)通过物理隔离相邻磁体104的相反极118、120以避免相邻磁体104之间的磁短路来最大化磁通量场以产生最高水平的可用磁引力。
68.图8-图10中所示的布置(例如以等于或小于45度的角度布置的磁体104)也可以减少相邻磁体104之间排斥力的不利影响。当磁场在磁体104上从北极118流向南极120并且来自相邻磁体104的磁场沿同一方向流动时，会发生这种排斥力。从而这些磁相互作用可以通过交替磁极布置来适应以避免净磁吸引力的减小，如上所述，净磁吸引力限定或主要确定磁体单元43和吸引构件106之间的分离力。
69.如果磁体104以大于约45度的角度布置(例如图6和图7为90度，而图11为60度)，则磁体104的数量可以是偶数或奇数，并且由于消失的磁力而磁极118、120可以不需要交替。在图11的实施例中，磁体104的强度可能必须相对较低，原因是北极118与相邻磁体104的南极120不物理隔离而导致相邻磁体104可能更容易“短路”。此外，因为一个磁体104上的磁极118/120与相邻磁体104上的磁极118/120没有物理隔离，所以相邻磁体104可能会经受到更大的排斥力。因此，在一种情况下，在轴向端视图中磁体104以相对于径向线不垂直的角度定位。然而，在某些情况下，当需要稍微减小磁力以根据需要调整和微调分离力时，可能期望图11的实施例或不提供优化磁性能的其他类似布置。此外，应当注意，其他磁体布置也是可能的，下面更详细地描述其中的一些。
70.在一些情况下，磁体104可以是弧形的，并且围绕中心a弯曲，在一些情况下匹配弯曲通道114、116的曲率。然而在这种情况下，因为使用了弧形磁体104，所以由弧形磁体104的内径限定的内表面将比由弧形磁体的外径限定的外表面具有更小的表面积。磁体104越厚，表面积差异越大。
71.众所周知，磁通量是磁力的强度乘以围绕磁极的面积。当使用弧形磁体104时，因为内表面的表面积小于外表面的表面积，所以弧形磁体104的内表面上的磁通量大于外表面上的磁通量。已知每个磁体104从北极到南极的磁力线(磁场)的数量必须相同。因为弧形磁体104的内表面的表面积小于其外表面的表面积，因此内表面的磁通密度将高于外表面的磁通密度。较高的磁通密度导致弧形磁体104的内表面上的集中负载高于外表面上的负载。因此，弧形磁体104的使用提供低于优化设计下可实现的净总磁力，原因是进入吸引构
件106的通量场的表面积小于有效分散和分布磁通量场所需要的表面积。这导致吸引构件106的一部分饱和，而这又引起总可用磁场的利用不足。已经发现，对磁体性能的最大影响是与磁体104的磁极垂直的磁体104表面的表面积。
72.为了提供平衡的磁通量场，可能期望磁体单元43的内环108具有与外环110相同的横截面积和/或相同的体积。然而，内环108的直径可以小于外环110的直径。因此，例如如图2、图3和7所示，磁体单元43的内环108在径向上可以比外环110厚，以提供相等的横截面面积和/或体积，使得内环108外环110中的磁通量相等。
73.在一些现有设计中，围绕一个磁体104端部的磁通场可以与相邻磁体104的磁通场方向相同。这些对准的磁通力产生排斥力，并且可以使磁体104从磁体单元43中弹出，这又会导致磁体104损坏或丢失。弹出力还会使磁体单元43的组装和维修变得困难，并且可能需要特殊的工艺和工具。此外，在一些现有设计中，当安装磁体104时，由于排斥磁场而使得每个磁体104被偏置以远离相邻的磁体104。因此，在这种情况下，要安装的最后几个磁体104可能需要使用特殊工具来伸入磁体联接器102，并且在安装最后几个磁体104的同时将现有磁体104推到旁边。
74.通道114、116的轴向长度(和/或每个磁体104的轴向长度)可以根据期望在磁体联接器102的端部处产生的磁通场而变化。通道114、116可以具有大约等于磁体104的轴向长度或稍大的轴向长度(在一种情况下在大约0.5％以内，或者在另一种情况下在大约1％以内，或者在另一种情况下在大约5％以内)，使得通道114、116在其中轴向紧密地容纳磁体104。此外，通道114、116的轴向位置可以根据需要进行调整。例如在图4和图5的实施例中，磁体联接器102的上游部分102a及其通道部分114可具有与下游部分102b及其通道部分116相同的轴向长度。在这种情况下，通道114、116和磁体104轴向居中在磁体联接器102中。在这种情况下，磁体联接器102各轴向侧上的磁力将相同(假设可能影响磁力的其他条件相同；例如，假设上游部分102a和下游部分102b由相同的材料制成，其腹板112具有相同的厚度，等等)。
75.然而，如果需要，磁体联接器102/通道114、116可以是如图12所示那样不对称的，使得上游部分102a或下游部分102b和/或它们的通道114、116之一比另一个长。在这种情况下，磁体104的更多长度被容纳在上游部分102a或下游部分102b之一中。例如，在一种情况下，上游部分102a或下游部分102b之一可以具有通道114、116的组合长度的高达7/8的轴向长度和/或在其中的磁体104的通道114、116的组合长度的高达7/8的轴向长度，而上游部分102a或下游部分102b中的另一个可以具有组合通道114、116或在其中的磁体104的剩余长度(在所述实施例中少至1/8)。与具有磁体104/通道114、116的较大部分的其他部分相比，具有磁体104/通道114、116的较小部分的上游部分102a或下游部分102b将具有较弱的磁场。
76.磁体联接器102的每个轴向侧上的磁力也可以根据用于结合磁体单元43的上游部分102a和下游部分102b的方法/机制而变化。在一种情况下，上游部分102a和下游部分102b在接头105处焊接以在它们之间形成焊接接头，但应注意，来自焊接过程的热量不能损坏磁体104。在另一种情况下，上游部分102a和下游部分102b各自具有如上所述的螺纹表面103，因此通过螺纹连接结合在接头105处，但也可以通过多种其他机构/方法(例如压配合、搭接、保持环等)结合。
77.磁体联接器102中的接头105会导致磁通场泄漏，该泄漏会根据接头105的性质而变化。例如，磁体联接器102的磁通场可以表现得类似于想要走阻力最小的路径的流体。磁体联接器102的接头105处的磁通泄漏点形成磁阻区域，这有助于磁场在磁体联接器102中的划分。因此，不同类型的接头105将允许或阻止磁场通过不同的量。
78.例如，某些接头105可能呈现高通量场阻抗并阻挡磁场，因此趋向于磁隔离上游部分102a和下游部分102b，这可以提供对某些性能参数的更大控制。其他接头可以具有相对低的磁通场阻抗以允许/传递磁场，因此倾向于磁性联接上游部分102a和下游部分102b，这可以提供更大的磁性联接强度和分离力。如果需要，可以将垫圈或其他部件定位在接头105中、接头105处或附近以提供对接头105处的通量场阻抗的更可预测的控制。当上游部分102a和/或下游部分102b由顺磁性或抗磁性材料制成时，垫圈或部件的使用可能更实用。因此可以改变磁体联接器102的配置和组装以调整在其每一端产生的力以调整断裂器组件42的断裂特征和其他磁性能。
79.此外，可以改变磁体联接器102的上游部分102a和/或下游部分102b的材料以调整磁场。例如，上游部分102a和下游部分102b可以由具有不同饱和点的各种不同的铁磁金属或合金制成。由具有较低饱和点的材料制成的上游部分102a或下游部分102b将产生较低的磁力。如果只期望磁体联接器102的一侧产生磁力，则部分102a、102b之一可由铁磁材料制成而另一部分可由顺磁或抗磁材料(例如300系列不锈钢或6000级铝)制成，并将磁通量集中在磁体联接器102的一端。
80.磁体104通常是易碎的，因此可能期望定位这样的磁体104以避免接收直接冲击或消失负载。当磁体104容纳在磁体联接器102的封闭通道114、116中时，本文公开的磁体单元43保护磁体104，并且保护磁体104免受直接冲击。封闭通道114、116允许磁体104的端面凹进，使得吸引构件106不与磁体104物理接合或接触，而是与磁体联接器102接合或接触。此外，有效的设计和磁体单元43的这种布局最大限度地利用了磁通场并使磁体单元43具有相对较小的直径，从而使断裂器组件42具有更小的轮廓。
81.磁体104的另一个问题是它们会受到腐蚀。为了解决这个问题，磁体104通常涂有或镀有各种铁磁金属、塑料或其他材料。然而，如果这些涂层被损坏，则磁体104将易受腐蚀。因此在断裂器组件42的组装和储存期间必须小心以确保磁体104的涂层或镀层不被损坏。磁体联接器102通过在安装过程和使用期间保护磁体104来帮助保护磁体104免受腐蚀。该设计提供具有完全封装的磁体104的磁体单元43，磁体104以气密和/或水密的方式密封为单个子组件，其提供易于处理和组装的便利，并为封装的磁体104提供保护。
82.可能出现的另一个问题是磁体104可能会吸引被磁场吸引的金属颗粒和其他物品。当此类物品或颗粒位于磁体104和/或吸引构件106上时，若吸引构件106和磁体单元43彼此接合，那么此类物品或颗粒可能被捕获和撞击，从而提供可能损坏吸引构件106或磁体单元43或使其破裂的压力点。然而，在当前设计中，磁体104定位在封闭通道114、116中。因此磁体104受到保护，并且磁体单元43的端面可以由更坚固的材料，可以承受这种冲击。在某些情况下，磁体联接器102的径向外表面可包覆铝或某种其他顺磁性材料，以避免将周围环境中的金属收集到磁体联接器102上。
83.一些现有设计允许磁体直接暴露于大气元素，这会导致损坏和/或腐蚀。此外，一些现有设计的磁性设计效率低下，因为磁场的某些部分必须穿过相当大并且对磁力没有贡
献的空气区域。此外，由于磁体的图案，一些设计将磁通场分布在过大的表面积上，从而降低了有效磁场强度。相反，在本文公开的设计中，磁体104可以完全封装在磁体联接器102中，因此磁体联接器102保护磁体104免受任何腐蚀性材料或碎屑的影响。此外，还采用了磁效率更高的设计。
84.图14、15和15a示出了一个特殊实施例，其中磁体联接器102具有多个径向对准的通道116，每个通道在其中紧密地容纳磁体104。在这种情况下，磁体104通常沿着断裂器组件42的径向线对准。磁体104可以布置成使得磁极118、120在如图8的布局中那样处于交替方向上。另外，在如图15所示的情况下，可以有十二个通道116/磁体104，它们在中心间隔开30度。每个磁体104(和对应的通道114、116)的厚度(在图15的实施例中，通常在圆周方向上延伸)介于大约0.025"至0.3"之间，在另一种情况下更具体地介于大约0.1和大约0.2"之间；高度(沿轴向延伸)介于约0.2"和约1"之间，而在另一种情况下更具体地介于约0.3"和约0.4"之间；并且长度(沿径向延伸)介于约0.25"和约2"之间，而在另一种情况下更具体地介于约0.5和约1.25"之间。如果需要，上述长度和高度尺寸可以颠倒。无论定向如何，磁体104和通道114、116的这些尺寸也可应用于本文所述的其他实施例。
85.在图14、15和15a的实施例中，磁体单元43可以包括磁体保持器117，如图15a中最佳所示，可以用于将磁体104固定在期望的位置和定向上。特别地，磁体保持器117可以包括基环119(其可以类似于和/或限定腹板112)和联接到环119并且轴向远离环119延伸的多个大致楔形间隔件121。间隔件121限定了容纳磁体104的大致矩形棱柱形通道116。磁体单元43可以包括容纳在磁体保持器117下游的相应凹部中的保持环123(图14)，以将磁体保持器117和磁体104保持在适当位置上。
86.在该实施例中，磁体保持器117可以由与上述吸引构件106相同的材料(例如铁磁材料)制成，并且在一种情况下由可磁化材料制成。在这种情况下，磁体保持器117的基环119可以用作分流构件，类似于图2-4的实施例的腹板或端壁112，而间隔件121可以被相邻的磁体104磁化。虽然结合图14和15的实施例示出了磁体保持器117，但应当理解，如果需要，磁体保持器117可以用于其他配置，代替磁体联接器102。
87.如上所述，包括磁体单元43和吸引构件106的联接机构41向断裂器组件42提供唯一的或主要的分离力。从如图2所示的联接位置开始，连接器44、46由磁体单元43与吸引构件106之间的吸引力保持在一起。该吸引力可以为根据当前适用的美国标准/法规的最小100磅，但可以根据需要设置为各种其他级别。因此，磁体的使用以及上述各种调整因素有助于确保断裂器组件42的分离力是可靠的和可预测的，不同组件42之间的差异相对较小。在一种情况下，分离第一连接器44和第二连接器46所需要的力在一种情况下为至少约50磅，或在另一种情况下为至少约80磅，或在另一种情况下为至少约100磅，或在另一种情况下为至少约150磅，或在另一种情况下介于约80磅与约150磅之间，或在另一种情况下为至少约300磅，或在一种情况下为小于约500磅，或在另一种情况下为小于约300磅。
88.当期望重新连接断裂器组件42时，连接器44、46可沿轴向压在一起，阀杆84、62彼此接合，然后打开相关联的提升阀80、54。当施加足够的力时，磁体单元43被定位得足够靠近吸引构件106，使得这些部件之间的吸引力克服由弹簧94、74施加的排斥力，并且断裂器组件42保持在图2所示的打开位置。
89.力尖峰适应-弹簧
90.流体路径32中的流体有时会经受由于泵24的不均匀操作、由用户操作施加的压力或由持续时间相对较短且往往会导致不期望的分离的其他力而引起的压力尖峰、压力冲击或线冲击(本文统称为力尖峰)。例如，在传统的燃料系统中，力尖峰可能由喷嘴18中关闭流体路径32的截止阀在泵24在短时间内继续运行时引起。用户猛拉软管16或其他来源也可能引起力尖峰。在许多压力尖峰情况下，因为流体可以被认为是不可压缩的并且具有相对较高的能量传递率，压力尖峰具有相对较低的能量，并且可能会在它行进通过流体路径时消失。然而，在这种情况下，压力尖峰可能会存在相对较长的时间段。
91.在一些现有系统中，力尖峰可以向下游连接器46的提升阀54或下游连接器46的其他部件施加力。在现有的一次性使用断裂器中，连接上游连接器44和下游连接器46的连接构件可能相对较硬，当施加足够的力尖峰力时可能会剪断或断裂，从而导致不期望的分离。一些可重新连接的断裂器在处理例如由用户猛拉软管16而产生的脉冲负载方面更好，但是由用户力产生的足够大的力仍然会导致分离。使用压缩或倾斜螺旋弹簧的可重新连接断裂器可能缺乏足够的响应时间；例如可能无法在足够的时间内通过线圈传递负载，这可能导致压缩或倾斜螺旋弹簧损坏。
92.例如图2和图13中所示的断裂器组件42被配置为适应力尖峰而不会对部件造成损坏并且不会发生不适当的不期望的分离。特别地，上游连接器44可以包括内部构件129(例如，在一种情况下由上游连接器44的除磁体单元43之外的部分限定)，其相对于磁体单元43具有有限的轴向移动或“浮动”范围以允许组件42适应一些力尖峰而不会引起不期望的分离事件。内部构件129可以是围绕流体路径32整个周向延伸的环形部件。因此可以认为磁体单元43可移动地安装在上游连接器44内，这使得组件42能够适应系统中的力峰值，而不会导致分离。
93.特别地，磁体单元43/磁体联接器102可以具有大致环形的裙部126，该裙部可以是磁体联接器102的主体的一部分或与其一体。裙部126定位在磁体104的上游，限定肩部128和定位在肩部128上游的环形凹部130。在凹部130中保持环形保持环132。磁体单元43还包括定位在保持环132附近并且在保持环132轴向下游的保持垫圈134。
94.当组件42处于图2所示的位置时，内部构件129具有唇部136，该唇部136定位为邻近保持垫圈134并与其轴向间隔开。在正常操作条件下，在唇部136与保持垫圈134之间定位第一间隙137。偏置元件或弹性部件138定位在内部构件129的凹部中并且可以压缩并且接合内部构件129和保持垫圈134，并且可以包括或采用金属丝波形弹簧或其他弹簧的形式或具有预定预负载的弹性构件。弹性部件138将内部构件129偏置到其如图1所示的静止或轴向内部位置，并且可以与流体路径32流体隔离。
95.当压力尖峰通过流体路径32传播和/或施加脉冲负载时(例如由用户)，所施加的力可导致内部构件129和上游连接器44的提升阀80(随其携带)以轴向移动远离磁体单元43和上游连接器44。如图13和13a所示，在一种情况下，相对移动可以表现为内部构件129和提升阀80与图2相比向上游移动到致动或轴向外部位置。内部构件129可以在相对方向上向上游移动，直到内部构件129的唇部136接合保持垫圈134，从而消除图2的第一间隙137，同时肩部128和内部构件129的下游面之间引入如图13和13a所示的第二间隙140。磁体单元43和吸引构件106在这种力尖峰引起的移动期间保持磁性联接，并且力尖峰适应移动的整个行程由图2的第一间隙137限定，该间隙137在内部构件129的完全移动期间的图13中被消除。
当然，内部构件129不一定需要移动完整行程以适应力尖峰，在这种情况下间隙137将减小/变窄但不一定消除。以这种方式，上游连接器44可以在其中引入间隙以适应力尖峰，而上游连接器44和下游连接器46保持联接。
96.如果力尖峰克服了弹性部件138的阻力，则内部构件129/组件42将轴向移出多达一固定距离，直至其图13中所示的力尖峰适应位置。即使内部构件129处于其力尖峰适应位置，提升阀80也保持打开并且不偏移到其关闭位置。内部构件129可以移动到其力适应位置，而连接器44和/或另一个连接器46的其余部分保持相对固定。由于尖峰力通常是快速脉冲，一旦内部构件129偏移到压力尖峰或力尖峰适应位置并且力尖峰已经充分减小，弹性部件138就将快速推动组件42回到其图2所示的位置，其中内部构件129的下游面接合并压靠在磁体单元43的肩部128上。应当注意，在如上所述的分离事件中，当处于图13所示的力尖峰适应位置时，外部或通过足够高的压力峰值或其组合施加的足够分离力，仍将导致磁体单元43/上游连接器44与吸引构件106/下游连接器46分离。
97.组件42可以适应在上游方向和下游方向上传播的力尖峰。特别地，如图13和13a所示，这两种力尖峰可以导致组件从图2的静止位置发生相同的相对移动。因此弹性部件138可以适应和吸收任一方向上的压力或尖峰力。此外，当用户猛拉软管16，从而施加倾向于想要分离组件42的直接物理力时，弹性部件138可以帮助吸收这种力并减少断裂事件。
98.弹性部件138将具有预定的预加载力和压缩点负载。弹性部件138和间隙140的最大尺寸都将内部构件129的行程限制在一预定距离，以确保当组件42处于其力尖峰适应位置时下游连接器46的上游外周端上的密封件47不会被拉出上游连接器44的内表面的孔或拉离与上游连接器44的内表面的接触状态。因此，最大行程距离(例如间隙137和/或间隙140的轴向尺寸，可能因弹性部件138的压缩长度而缩短)可以相对较短，例如在一种情况下小于约5/16"，或在另一种情况下小于约1/4"，或在另一种情况下小于约1/8"，或在另一种情况下小于约1/16"，而在又一种情况下大于约1/32"。
99.使组件42移动到其力尖峰适应位置所需要的力可以被设置为比分离力更低的值。例如，如果分离力设置为250磅，则使组件42移动到其力尖峰适应位置所需要的力可以设置为小于250磅的值，例如在一种情况下设置为约175磅的值。组件42能够适应小于分离力的各种水平的力尖峰，例如在一种情况下至少约40磅，或在另一种情况下至少约60磅，或在又一种情况下至少约80磅，或在一种情况下大于分离力的约25％，或在另一种情况下大于分离力的约50％，或在一种情况下小于分离力，或者在又一种情况下小于分离力的大约90％。诱导力尖峰适应所需要的力应该足够大以适应有意义的力尖峰，但不能高到失效和被断裂事件有效覆盖的风险，也不能低到使得能够频繁进行力尖峰适应，这会导致适应力尖峰的各种部件疲劳。
100.在这样的力尖峰事件中，力尖峰的能量被弹性部件138吸收。力尖峰的这种适应减少了意外的分离并改善了燃料分配体验。此外，允许内部构件129相对于上游连接器44的其余部分移动/浮动，将磁体联接器102的接头105与流体尖峰力隔离。不是将力施加到接头105，而是将尖峰力施加到环形区域，例如保持垫圈134、保持环132和组件42的凹部130，它们可以被设计和配置成适应施加的负载。
101.附加地或替代地，代替使磁体单元43移动或“浮动”以适应力尖峰，吸引构件106可替代地被配置为在下游连接器46中“浮动”，使得下游连接器46可以适应任一方向的力尖
峰。在该实施例中，弹性部件138(以及保持环132和保持垫圈134，如果需要)以本领域普通技术人员按照图2和图13中所示实施例的教导显而易见的方式定位在吸引构件106附近(在一种情况下例如在间隙113中)。在这种情况下，当在流体路径32中存在力尖峰时，吸引构件106可以相对轴向稍微移动，例如向下游移动，并且相关联的弹性部件138被压缩，从而吸收力尖峰的力。一旦力尖峰消失，吸引构件106就在弹簧/弹性构件138的偏置下返回到其原始位置。
102.如上所述，磁体单元43和/或吸引构件106可以使用弹簧或其他能量吸收装置来适应系统中的力尖峰。在磁体单元43和吸引构件106都被配置为适应力尖峰的情况下，力尖峰适应系统可以被布置为以分阶段的方式适应力尖峰。例如，弹性部件138可具有不同的弹簧常数或以其他方式布置成在不同水平的力下被激活。在这种情况下，一个力尖峰适应系统可以在较低的压力或力下被激活，而另一个力尖峰适应系统可以在更高的压力或力下被激活。在一种情况下，较高的力尖峰适应系统可以被配置为仅在低力尖峰适应系统达到其极限时被激活；这是在间隙137被消除时或之前的一种情况。因此，这种“双浮动”系统可以支撑尖峰力并以更有效的方式适应它们，并提供适应更强大的力尖峰的能力。
103.应当进一步理解，虽然在本文中结合磁性联接系统41示出了力峰适应系统，但不一定限于与这种磁性联接系统41一起使用。相反，力峰适应系统和特征可以与连接第一连接器44和第二连接器46的几乎任何系统或部件(包括机械连接系统)一起使用。
104.力尖峰适应
–
磁性
105.在用于适应力尖峰的另一替代实施例中，不是如图16中所示的一种情况下那样使用弹性部件138，可磁化材料142可以连接(例如在一种情况下通过示意性示出的螺纹接头144，但可以使用各种其他联接机制)联接到上游连接器44的内部构件129，并且磁体104可以充当偏置元件以帮助适应力尖峰。可磁化材料142被定位成与磁体单元43/磁体联接器102的肩部128相邻但不直接联接。可磁化材料142可以是例如饱和点大于1.25特斯拉的铁磁合金构件。可磁化材料142可被磁性吸引到磁体104/磁体单元43(以低于分离力的力)以允许磁体单元43浮动来适应如上所述的线冲击或压力冲击。当在图16的实施例中经历足够力的线冲击、脉冲负载或力尖峰时，内部构件129将相对上游移动(和/或连接器46将相对下游移动)，从而缩窄或闭合间隙137，而在可磁化材料142和肩部128之间打开另一个间隙140(图16a)。
106.例如，当根据图16的实施例使用磁力来控制和适应力尖峰时，可能期望磁体单元43的一端(例如上游端)具有比另一端(例如下游端)低的磁力以确保使组件42将组件42移动到其力尖峰适应位置(图16a)所需要的力小于分离力。这可以以上面概述的一些方式来实现，例如使磁体联接器102的下游部分102b由饱和点比上游部分102a更高的材料制成，从而增加其效率和分离力，或通过在接头105处使用垫圈，通过改变磁体104在磁体联接器102中的位置，通过增加腹板的厚度等方式来实现。在一种情况下，磁体联接器102的部分102a/102b之一(在一种情况下为下游部分102b)可以由饱和点大于1.25特斯拉的材料制成，而另一部分102a/102b(上游部分102a)可由饱和点小于1.25特斯拉的材料制成，或由顺磁性或抗磁性合金或材料制成。在使用弹簧或其他弹性部件138来适应力或压力尖峰的情况下，因为在磁体联接器102的上游侧可能不需要磁场，所以磁体联接器102的上游部分102a可以由顺磁性或抗磁性材料制成。
107.在磁体单元43/磁体联接器102的上游端提供减小的磁力的另一种方式是简单地增加上游部分102a的腹板146的厚度(例如，在上游端的轴向延伸厚度)，它分流磁通量以将磁力降低到所期望水平。然而，已经发现，如果腹板厚度146做得太大(在一种情况下大于大约1/4")，吸引力可能会降低太多，因此可能不实用。另一方面，如果腹板厚度146太小(在一种情况下小于大约1/64")，可能会损害磁体单元43的强度/完整性。在磁体单元43的上游端上提供减小的磁力的另一种方式将是减小磁体单元43的直径，这会降低磁效率。
108.还应当理解，用于消失力尖峰的基于磁性的系统(图16和16a)可以与用于消失力尖峰的基于弹簧的系统(图1、12、13和15)结合使用以提供两个可一起使用的单独系统，用于适应力尖峰，作用于相同的部件或不同的部件，以提供如上所述的分阶段力尖峰适应。还应注意，通过根据需要提供和调整与上述结构相对应的结构，磁性压力消失系统也可用于下游连接器46中。
109.因此，可以看出，当磁体单元43用于适应力尖峰时，磁体单元43在控制分离力和控制力尖峰适应力方面起到双重作用。因此，磁体单元43在其轴向两端提供可用磁场，其中磁场在每一端上的相对强度可以根据需要进行控制。作为替代，磁体单元43可以仅在其一端提供可用磁场。
110.相对高压的安全断裂器
111.上述断裂器组件42通常被设计用于未在显著压力下储存和/或输送的常规燃料，例如汽油、柴油等。然而，磁断裂器设计和/或相似或类似的结构也可用于在相对高压下储存和输送燃料或流体，例如压缩天然气、氢气、液化石油气等的系统中。在这些情况下，燃料可以在一定压力下储存和分配(该压力在一种情况下介于约70psi和约10,000psi之间的范围内，而在另一种情况下介于约2,900psi和约3,600psi之间，或在一种情况下为至少约70psi，在一种情况下至少约150psi，或在另一种情况下至少约2,000psi，或在另一种情况下至少约2,900psi，或在一种情况下小于约3,600psi，或在另一种情况下小于约10,000psi)。
112.图17-22所示的断裂器组件42'有点类似于图2-16中所示的那些断裂器组件，其中相同附图标记(在某些情况下带有或不带有“'”指示符和/或字母指示符)用于相同或类似部件，但图17-22的附图中的流动方向与图2-16的实施例中的流动方向相反。因此，例如图17-22的断裂器组件42'包括第一或上游连接器44'和第二或下游连接器46'，并且要分配的流体沿从左到右的方向流动。第一连接器44'包括连接结构147，该连接结构147具有一系列大致轴向延伸的、周向间隔的凸缘或夹爪148，其可以可释放地接合第二连接器46'上的周向延伸的凹部/斜坡150，如下文将更详细地描述。第二连接器46'具有在其径向外表面上承载凹部150的颈部154，并且固定轴构件153定位在第二连接器46'中。轴构件153上具有内腔155并面向上游。提升阀80'位于第二连接器46'中。阀151(例如具有帘阀构件、梭阀、闭合阀或滑动件152的帘阀)可移动地定位在第一连接器44'中，并且可在图17所示的上游位置/打开位置与如图18和19所示的下游位置/关闭位置之间移动。
113.第一连接器44'包括中心轴或管状结构158，滑动件152可移动/可滑动地安装在中心轴或管状结构158周围。滑动件152包括紧密配合在中心轴158周围的环形密封结构156。中心轴158可以是中空的，其中具有中心腔160和多个径向延伸的开口162(或至少部分径向延伸的开口162，其可以主要沿径向延伸，或在一种情况下相对于中心轴形成大于45度的平
均角度，或在另一种情况下形成大于65度的平均角度，或在又一种情况下严格径向延伸)，它们形成流体路径32靠近其下游端定位的一部分，与腔160流体连通。第一连接器44'具有定位在中心轴158上的一对密封件164、166。上游密封件164位于开口162的上游，而下游密封件166位于开口162的下游。
114.当组件42'处于其如图17所示的连接配置时，中心轴158的下游端被容纳在轴构件153的内腔155中。在该位置上，第一连接器44'的下游密封件166接合轴构件153的径向内表面(例如内腔155的径向外表面)并且第一连接器44'的上游密封件164接合颈部154远端的径向内表面，以在流体如图17中的箭头所示那样从上游连接器44'流到下游连接器46'时密封流体路径32中的流体。
115.以这种方式，流体可以沿中心轴158的腔160向下流动，径向向外通过开口162并遇到提升阀80'。提升阀80'包括具有密封表面170的可移动构件168，并且被弹簧94'偏置到上游/密封位置。当提升阀80'关闭时，其密封表面170密封地接合轴部53上的阀座172，如图18和19所示。相反，当足够压力的流体作用在提升阀80'上时，可移动构件168向下游移动，压缩弹簧94'，并且允许流体如图17所示那样流过提升阀80'。因此，当组件42'处于图17所示的配置中时，在足够的压力下，流体可以沿图17所示的箭头方向流向喷嘴18。
116.当轴向分离力施加到第一连接器44'和第二连接器46'时，滑动件152如图18所示那样移动到下游位置(以下面将更详细描述的方式)。在该位置上，滑动件152的密封结构156在中心轴158的开口162上方延伸并密封地接合/覆盖中心轴158的开口162，因此作为或以帘阀的方式阻止流体流动。滑动件152的密封结构156同时密封地接合上游连接器44'的两个密封件164、166以提供牢固的密封。当第一连接器44'和第二连接器46'正确且完全重新连接时，滑动件152缩回或向上游移动(以将在下面更详细描述的方式)，露出开口162以便流体能够流过组件42'。
117.如上所述，连接结构147可包括在第一连接器44'上的多个轴向延伸的凸缘148，其中每个凸缘148与任何相邻的凸缘148周向间隔开。每个凸缘148可在径向方向上移动或枢转(例如从图17所示的位置径向向外移动到图18和19所示的位置)。每个凸缘148可以通过围绕凸缘148的基端周向延伸并通过杠杆力径向向外推动凸缘148的弹簧182等，被偏置到其在图18和19中所示的径向向外位置上，从而绕枢轴位置188枢转。每个凸缘148也可轴向联接至滑动件152并与滑动件152一起轴向移动。
118.当滑动件152/连接结构147处于其如图17所示的上游位置或第一轴向位置时，凸缘148的下游端径向地定位在吸引构件106b的内部并且防止径向向外移动。这意味着凸缘148位于凹部150中并且牢固地夹住下游连接器46'，防止断裂。相比之下，当滑动件152/连接结构移动到其如图18所示的下游或第二轴向位置时，凸缘148的下游端轴向突出超过吸引构件106，使得凸缘148能够径向向外移出凹部150，从而释放下游连接器46'。以这种方式，滑动件152可以当组件42'处于联接配置时主动地轴向联接到下游连接器46'，并且当组件42'处于断开配置时，滑动阀或闭合阀152被释放并且不轴向联接到下游连接器46'。换言之，下游连接器46'可以被配置为当组件42'从连接配置移动到断开配置时将滑动件或闭合阀152移动到关闭位置。
119.每个凸缘148可包括在其径向内表面上成一定角度(即，以相对于中心轴线的非平行角度延伸)的表面180。上游连接器46'可包括斜坡或倾斜表面190，当滑动件152处于其如
图17所示的上游位置时，该斜坡或倾斜表面190接合斜坡或倾斜表面180。当滑动件152滑动至其如图18和19所示的下游位置时，倾斜表面180/190相对于彼此轴向滑动，从而凸缘148主动地移动到它们的径向外部位置，从而释放下游连接器46'。相反，当滑动件152移动返回其上游位置时(例如从图18/19的位置移动到图17的位置)，凸缘148的径向外表面上的倾斜表面191接合吸引构件106b上的倾斜表面193以将凸缘148主动地移动到它们的径向内部位置。然而，应当理解，连接结构147可以采用用于可释放地联接滑动件152和下游连接器46'的多种其他形式或机构中的任一种，例如各种斜坡、相互接合的指状物、相互接合的几何形状、磁性联接件、弹簧连接件等。
120.联接机构41'可用于将滑动件152固定在其上游位置，从而轴向固定上游连接器44'和下游连接器46'，并且单独或主要向断裂器组件42'提供分离力。联接机构41'可以包括磁体单元43'，该磁体单元43'联接到滑动件152或形成滑动件152的一部分，与上述磁体单元43'相同或类似。然而，在这种情况下，磁体单元43'联接到滑动件152并且可与滑动件152一起如下文将更详细地描述那样移动。此外，组件42'可包括与以上概述的吸引构件106相同或相似的一对吸引构件106a、106b。特别地，图17-22的实施例的吸引构件106a位于上游连接器44'的上游端，并且当磁体单元43'/滑动件152处于其上游位置时磁性接合磁体单元43'/滑动件152以提供分离力。此外，上游吸引构件106a可在系统中轴向浮动，使得吸引构件106a可轴向移动，但在两个轴向方向上的这种移动分别受到固定主体111和保持垫圈134的约束。吸引构件106a可以通过弹簧或弹性元件138在上游方向上偏置。
121.吸引构件106b位于上游连接器44'的下游端，并且当磁体单元43'/滑动件152处于其下游位置时与磁体单元43'/滑动件152磁性接合，以提供期望的重新连接力。磁体单元43'可以通过例如如上所述那样调整磁体单元43'和/或吸引构件106a、106b的特性而被磁性地吸引到吸引构件106a、106b，并且以相同或可变量吸引。在一实施例中，磁体单元43'对下游吸引构件106b的吸引力(当滑动件152处于其下游位置时)大于磁体单元43'对上游吸引构件106a的吸引力(当滑动件152处于其上游位置时)。因此，在这种情况下，组件42'的重新连接力可能大于分离力。这可以提供如下更详细描述的安全特征。
122.当组件42'处于图17所示的完全连接配置时，滑动件152处于其上游位置，并且由于磁体单元43'和吸引构件106a之间的磁性接合而保持在适当位置。在断裂事件期间，下游轴向力被施加到第二连接器46'，其由于颈部154的斜坡190和凸缘148的倾斜表面180的接合而被传递到滑动件152。因此，施加的分离力被施加到并且必须首先克服磁体单元43'和上游吸引构件106a之间的磁吸引力，这导致滑动件152移动到其在图18中所示的下游位置。当滑动件152移动到其下游位置时，凸缘148的远端轴向移动离开吸引构件106b，这使得凸缘148能够在弹簧182的偏置下移动到其径向向外位置。这反过来导致凸缘148释放下游连接器46’，并且滑动件152完全移动到其下游位置。
123.当下游连接器46'与上游连接器44'分离时，下游连接器46'向滑动件152施加下游力，从而将滑动件152牢固地拉到其关闭位置以如上所述那样用密封件164、166密封开口162。此外，由于滑动件152向下游移动，所以滑动件152上游的加压流体的力将滑动件152推到其关闭位置，从而提供可靠的密封。当下游连接器46'与上游连接器44'分离时，下游连接器46'中的提升阀80'在其弹簧94的偏置下关闭，这可以克服由于开口162闭合而导致的流体路径32中的减压。因此，在分离事件之后，连接器44'、46'可以以可靠的方式流体地密封。
124.为了联接连接器44'、46'并且将组件42'移动到其连接配置，连接器44'、46'可以在如图19和21所示的轴向间隔开的位置开始。然后连接器44'、46'一起轴向移动并且第二连接器46'接合滑动件152(图18)且将滑动件152向上游移动(露出开口162并打开阀151)直到磁体单元43接合上游吸引构件106a为止。一旦第二连接器46'被充分轴向插入，凸缘148就通过倾斜表面191径向向内移动，从而将弹簧182置于张力中。然后凸缘148接合斜坡190并被容纳在凹部150中以将连接器44'、46'固定在一起。一旦连接器44'，46'连接且帘阀151打开，加压流体就流入下游连接器46'并由于流体对提升阀80'施加的压力而打开其中的提升阀80'，如图17所示。
125.为了将组件42'从其图19的断开配置移动到其图17的连接配置，在一种情况下，可以利用如图21和22所示的重新连接工具202。连接工具202包括一对可手动操作的手柄204，其通过各种连杆和枢轴连接件可操作地联接到第一联接器206和第二联接器208。第一联接器206是配置成紧密配合在第一连接器44'的外表面上的凹部210中的大致环形部件。第二联接器208是配置成配合在第二连接器46'的唇部212之上的大致环形部件。
126.当连接工具202处于图21所示的配置中并且手柄204沿径向定向时，第一联接器206和第二联接器208相对轴向地间隔开。然后操作连接工具202，使得手柄204围绕它们的枢轴点203枢转，直到它们的手柄204沿轴向定向，并且第一联接器206和第二联接器208轴向移动得如图22所示那样更靠近在一起，由此将第二连接器46'拉入如上概述的第一连接器44'。在一些情况下，工具202可以仅提供给经过认证的训练有素的人员以确保正确完成连接和重新连接过程并且在分离之前和之后正确检查系统。
127.当滑动件152处于其下游位置时(图18和19)，磁体单元43'与下游吸引构件106b磁性相互作用并因此磁性联接到下游吸引构件106b。下游吸引构件106b因此用作将滑动件152/帘阀151锁定在其关闭位置的安全措施，并且需要预定的力来移动滑动件152远离下游位置。特别地，磁体单元43'和吸引构件106b一起确保需要足够大的力来将滑动件152/帘阀151返回到其打开位置，以便只有经过授权/充分训练的人员才能重新连接组件42'。这可以帮助确保组件42'被正确组装并且零件处于良好的工作状态。在一种情况下，将滑动件152/帘阀151从其下游位置移开所需要的力约为200磅，或在一种情况下大于分离力，或在一种情况下大于分离力的约25％，或在一种情况下小于分离力，或在另一种情况下小于分离力的约50％。然而，包括吸引构件106b是可选的并且如果需要可以省略吸引构件106b。
128.在一些情况下，下游连接器46'可包括呈相对较小开口形式的排放口200(图19)，其提供下游连接器46'内的流体路径(提升阀80'的下游)与环境大气之间的流体连通。在这种情况下，在下游连接器46的提升阀80'关闭时的分离事件之后，排放口200允许控制器释放可能被提升阀80'收集的流体以降低系统中的压力。
129.图17-22的组件42'提供了坚固可靠的关断阀，其中密封功能由滑动件152的密封结构156提供，该密封结构156在中心轴158的开口162之上延伸并密封中心轴158的开口162。在这种情况下，密封表面在组件42'的连接和未连接状态下都完全位于组件42'内部，并且受到保护免受外力和灰尘/碎屑的影响。当滑动件152密封在中心轴158的外表面/直径上时，滑动件152/帘阀151允许流动或切断来自流体路径32/腔160的径向外侧的流动。当滑动件152/帘阀151关闭时，压力在中心轴158腔160中的存在径向向外施加力。然而，滑动件152/帘阀151可在其打开位置和关闭位置之间轴向移动。因此，腔160/中心轴158中径向施
加的压力的存在不影响滑动件152/帘阀151的操作，并且当滑动件152处于其下游/关闭位置时，帘阀151由此压力平衡，并且流体的压力不会打开或关闭帘阀151。在这种情况下，需要外力来打开或关闭滑动件152/帘阀151。此外，当滑动件152处于其下游位置时两个密封件164、166接合滑动件152，从而捕获/闭合开口162以获得强密封。因此，帘阀151降低了对力尖峰的敏感性，尽管组件42'可以包括以下将要描述的力尖峰适应特征。
130.如上所述，密封件164、166被捕获并在内部定位以便它们抵抗移除。相比之下，在某些其他设计中，密封件可能会在断裂事件期间被吹出位置，重新连接组件的人可能不会注意到丢失的密封件。然而，本设计使密封件164、166移位的机会最小化。此外，轴向连接两个连接器44'、46'的凸缘148上的倾斜表面180径向向内面向并且被保护免受损坏。相应的倾斜斜坡190径向朝外，但是当组件42'处于其连接配置时也受到保护免于损坏，此外在分离事件之后斜坡190容易可见以用于检查以确保斜坡190不被损坏。
131.此外，磁体单元43'直接联接到滑动件152/帘阀151，滑动件152/帘阀151在终止流体流动时提供更快的响应。许多当前的系统依靠压力、流动和偏置弹簧来关闭止回阀等。在那些情况下，如果流体路径32中有任何碎屑，则阀可以保持打开和/或缓慢关闭。相比之下，由于滑动件152可滑动地定位在中心轴158上并在其上轴向地滑动，因此组件42'没有或几乎没有碎屑可聚集在其上以阻止阀151关闭的表面(例如垂直于流动方向的表面)。此外，位于中心轴158上的任何碎屑都可以通过滑动件152的轴向滑动移出并清除，以提供自清洁设计。
132.组件42'，特别是滑动件152/帘阀151的设计提供了这样一种部件，其中当组件42'处于其连接配置时，上游连接器44'中相对少量的零件暴露于压力；例如滑动件152、两个密封件164、166、上游螺纹适配器48、中心轴158和下游连接器46'的内部部件。在分离事件之后，当帘阀151关闭时，上游连接器44'由于其中的加压流体而暴露于压力的仅有部件是滑动件152、阀151、中心轴158和上游螺纹适配器48。因此，通过提供相对较少数量的暴露于压力的零件，降低了压力损失的机会，并且降低了组件42'的成本和复杂性。
133.如上所述，在组件42'的两种状态下，传递分离力的倾斜接合表面180、190类似地在内部定位和保护。最后，通过组件42'的流动路径相对笔直，提供给流体的转弯和方向变化相对较少，这减少了压力，减少了组件42'上的磨损和撕裂，并减少了留给堵塞或流动障碍物的机会。
134.压力尖峰适应
–
高压
135.加压燃料可能由于例如流体路径与压缩机的连接而暴露于压力尖峰，这在压缩机的操作期间引起压力波动。当操作者猛拉软管16时，也可能发生压力尖峰。由于流体是可压缩的，但在相对较高的压力下，冲击波(可以来自上游源，例如压缩机或泵)可能相对较快地传播通过系统，在相对较短的时间内呈现高压尖峰。
136.在图17至图20的组件42'的压力尖峰事件期间，由于组件42'是如上所述那样达到压力平衡的，所以基于流体的压力尖峰可能不会直接导致或引起组件42'的分离。取而代之的是，来自上游源的基于流体的压力尖峰可能会增加向密封件164、166施加的压力。密封件164、166可能会暂时被包含在内，并将压力或流体释放或“打嗝”到周围体积中，例如轴构件153的内腔155中。流体或压力的充分打嗝最终有可能积聚到将相对强的分离力施加到组件42'的程度。此外，外部分离力，例如用户拉动软管16会施加可能需要被适应的分离力。因
此，可在图17-20的组件42'中利用上文概述的压力尖峰/分离力适应特征，例如浮动磁体单元43'和/或浮动吸引构件106a、106b。
137.特别地，如图17和20所示，上游连接器44'的中心轴158可具有容纳在其外表面上的凹部130中的保持环132，从而将垫圈134保持在适当位置。当如图17所示那样处于联接布置且不适应压力尖峰时，轴向延伸的间隙195位于垫圈134和吸引构件106a之间，并且吸引构件106a被弹簧偏置到上游位置138。
138.当组件42'经历压力尖峰时，滑动件152、磁体单元43'和保持磁性联接件到磁体单元43'的吸引构件106a可以相对于组件42的其余部分稍微向下游移动，从而当磁体单元43'和吸引构件106向下游移动时，克服弹性部件138的弹簧力并消除间隙195。这种相对移动在吸引构件106a的上游产生如图20所示的新间隙197，并压缩弹簧138。当处于图20的压力尖峰适应位置时，如果足够的分离力被施加到组件参照图42'，则磁体单元43'和滑动件152将与吸引构件106a分离并向下游移动，并且组件42'将移动到图18和图19所示的配置。然而，假设没有经受到分离力，一旦压力尖峰力消失，因为试图向后扩张到原来的位置的弹簧或弹性部件138进行偏置，所以组件42'将返回到其在图17中所示的位置。
139.因为来自压缩机/泵等的冲击时间相对短，所以间隙195和/或197可以相对较小，例如介于大约0.005"和大约0.04"之间，在又一种情况下大约为0.02"。在这种情况下的间隙195/197与图2、3和13中所示的实施例的间隙137相比可以相对较小，以确保组件42'中没有足以将任何密封件拉出位置的移动。然而，图17和20的实施例中的间隙195/197也可以足够大(在某些情况下高达约0.2")，来以可以适应压力尖峰那样的方式适应吸引构件106a由于用户猛拉软管16而引起的下游移动16。
140.因此，可以看出，本文描述和示出的系统可以提供一种流体分配系统，该系统可以使用磁性特征来提供分离力；可以使用磁性特征来适应压力尖峰；可以提供坚固的阀并提供强大的密封功能；可以适应具有除磁体之外的特征的压力尖峰，并且提供本文描述的各种其他特征和优点。
141.已经通过参考某些实施例详细描述了本发明，显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，其修改和变化是可能的。