流体管路联接器的制作方法

1.本发明涉及一种可逆拆卸的流体管路联接器，该流体管路联接器至少具有联接套筒、锁定元件和联接插塞。


背景技术：

2.所述类型的流体管路联接器用于多种应用中。一个重要的应用领域是汽车工程。在汽车工程中，绝大多数使用vda联接器，也就是说具有标准化连接几何形状的联接器。
3.在冷却水管路中的应用中，由于在冷却水管路处主要存在相对较低的负载，联接器绝大多数能够完全由塑料形成，这在成本和重量方面具有优势。de 10 2017 212 004 a1已经披露了一种所述类型的联接器。
4.相比之下，在增压空气管路区域，则主要是强大的动态压力负载和高温。因此，所述联接器通常部分地或全部由金属形成或具有金属加强件。at 517085 b1已经披露了一种具有金属加强联接套筒的所述类型的通用联接器。
5.因此，在增压空气管路领域，目前的解决方案仅偶尔允许由塑料构成的增压空气联接器。如果压力、温度和动态运动的负载过高，联接头处的插入系统就会失效。联接头在锁定元件的接合点处破裂。联接体和连接件(必须在制造容差范围内可结合)的刚性连接产生点状负载。在一些解决方案中，这已经通过附加的内环来补偿。在塑料联接器的情况下，这可以通过更宽的支承表面来补偿，使得表面接触压力不会太大。主要的问题是马达的运动以及另外地软管的加宽会导致使联接器和连接件在结合容差范围内倾斜的力。这导致点状过载。


技术实现要素：

6.本发明所基于的目的是提供一种引言中所描述类型的流体管路联接器，该联接器可以由塑料制成，同时避免了所陈述的困难。
7.所述目的的实现在于，该联接器具有至少两个环状联接部分，即联接头和联接体，其中，该联接头和该联接体由塑料形成，并且以流体密封且不可拆卸的方式连接，以形成管状联接套筒，该管状联接套筒适合于该联接插塞的插入，并且具有第一开口和第二开口，该第一开口被指配给该联接头，用于该联接插塞的插入，该第二开口被指配给该联接体，用于连接另外的管路，其中，该联接头具有周向地定向的槽和环段状的、径向向外指向的支撑腹板，并且该锁定部件呈平坦的断开的弹簧钢环的形式，该弹簧钢环具有闭锁爪和轴向地定向的支撑舌片，这些闭锁爪径向地伸入该弹簧钢环的内部并且分布在该弹簧钢环的圆周上，其中，在该联接头的区域中，该锁定部件弹性地包围该联接头，其方式为使得这些闭锁爪穿过该联接头中的槽伸入该联接套筒的内部中，并且该弹簧钢环的支撑舌片对应于该联接头的支撑腹板，其方式为使得在各自情况下，一个支撑舌片被指配给一个支撑腹板。
8.例如可以根据vda准则形成的联接插塞可以插入所述类型的联接器中。在将联接插塞插入联接套筒期间，联接插塞的锥形部分向外推动闭锁爪。在到达预期的闭锁位置时，
闭锁爪然后卡入联接插塞的闭锁凹槽中。在联接插塞相对于联接套筒的轴向负载下，锁定部件则可以通过其支撑舌片支撑在联接头的支撑腹板上，从而实现引入联接头中的力是区域分布的而不是点状的。以这种方式，联接头的负载减小，使得甚至塑料也可以用作联接器材料。
9.在本发明的一个改进中，联接头至少在被锁定部件包围的区域中呈锥形形式，其中，锥体的较大直径被指配给联接插塞的插入开口。
10.如果联接器的负载不是以纯粹的轴向方式进行，则插入联接头中的联接插塞可能会发生轻微倾斜。这导致联接头与联接插塞之间最初的单侧拉伸负载。这还伴随着锁定部件最初仅在联接头的圆周上的一个点处被支撑。
11.对于刚性连接，尽管经由支撑舌片支撑锁定部件，但这可能导致局部过载。然而，联接头的锥度使得闭锁爪的弹性倾斜成为可能，因为弹簧钢环也可以以弹性起伏的方式局部变形到由于联接头的锥度而形成的中间空间中。这使得相邻的闭锁爪也可以相继经受对应的弹性形变，从而即使在倾斜的情况下，也可以将力更均匀地引入联接头中。
12.在本发明的一个改进中，该联接头的支撑腹板在其相应的径向外端处具有阻挡鼻，这些阻挡鼻从该联接套筒的插入开口轴向向后指向，并且与该联接头径向间隔开，其中，这些阻挡鼻与该联接头之间的间距适合于该锁定部件的支撑舌片的接合。
13.在高负载的情况下，阻挡鼻可以防止支撑舌片径向向外滑过支撑腹板。
14.在本发明的一个改进中，该锁定部件的支撑舌片在其被指配给该联接头的支撑腹板的端部处沿该联接套筒的周向方向倾斜，并且该联接头的支撑腹板各自具有与这些支撑舌片的斜面相对应的斜坡，其中，这些斜坡以右旋螺纹的方式和左旋螺纹的方式配置，并且向左定向的斜坡和向右定向的斜坡数量相同。
15.斜坡使得在轴向载荷下力沿周向方向被施加到弹簧钢环上。斜坡在一侧以右旋方式作用而在另一侧以左旋方式作用的事实意味着，对于沿周向方向的对应的斜坡序列，可以产生沿锁定部件的打开方向的闭合力。
16.在本发明的一个改进中，该锁定部件的闭锁爪在各自情况下成对地具有不同的径向长度。
17.为了使联接插塞能够插入联接头中，有必要首先使锁定部件加宽。这会发生，因为当联接插塞被插入时，联接插塞通过其锥体使突出到联接套筒中的闭锁爪径向向外移位。为了使插入力尽可能小，最好不要同时移动所有闭锁爪。闭锁爪的不同长度使得锁定部件的一种逐步加宽成为可能。不同长度的闭锁爪在圆周上的成对布置确保了限定的对称加宽。
18.在本发明的一个改进中，锁定部件相对于联接头具有防旋转机构。
19.防旋转机构改进了锁定部件的加宽的对称性和顺序。
20.在本发明的一个改进中，闭锁爪在其径向内端具有阻挡鼻，这些阻挡鼻从联接套筒的插入开口轴向向后指向。
21.在插入联接插塞期间，将锁定部件从联接头上推下来的风险最大。在插入期间，锁定部件被从联接套筒的插入开口轴向向后推动。同时，闭锁爪径向向外移位。阻挡鼻确保当联接插塞被插入时，闭锁爪不会从联接头的槽中滑出。
22.在本发明的一个改进中，该联接头具有环段状的阻挡腹板，这些阻挡腹板与该联
接头的插入开口轴向间隔开并且径向向外指向，其中，这些支撑腹板与这些阻挡腹板之间的轴向间距的大小使得该锁定部件位于该间距中具有轴向游隙。
23.在联接元件的插入期间，阻挡腹板还另外提供了锁定部件的限定的轴向位置。
24.在本发明的一个改进中，在其到在各自情况下径向向内突出的闭锁爪的过渡区域中，该平坦的断开的弹簧钢环具有使该过渡区域加强的珠筋(bead)。
25.所述类型的珠筋提供了力从闭锁爪到平坦的断开的弹簧钢环的良好传递，使得所述区域被很好地固定以防止疲劳断裂。
26.在本发明的一个改进中，这些径向向内突出的闭锁爪具有凹部，并且在这些槽的区域中，该联接头在相应槽的位于该周向方向上的一端处具有鞍形端头，其中，这些凹部和这些端头在其形状方面相对应，并且该断开的弹簧环能够手动打开超过当该联接插塞插入时可实现的打开量，其中，这些闭锁爪的凹部抵靠该联接头的端头定位，使得在该打开位置该弹簧钢环闭锁。
27.所述类型的打开允许工人例如在维护工作期间手动打开锁定部件并将该锁定部件闭锁在打开位置，使得便于在重新安装期间随后的闭合。然后，工人可以通过简单地使锁定部件移位来再次解除闭锁。
28.在本发明的一个改进中，该联接头具有倾斜的、径向向内突出的、轴向地定向的支撑支柱，这些支撑支柱与该联接头的插入开口间隔开，其中，斜面被配置的方式为使得随着距该插入开口的距离增加，这些支撑支柱逐渐进一步径向向内突出。
29.所述类型的支撑支柱用于在达到预定的推入深度时，防止锥形联接插塞被推入联接套筒的内部太远，以避免损坏联接套筒。
30.在本发明的一个改进中，在其背对该联接头的端部，该联接体具有连接区域，向前引导的流体管路推到该连接区域上，其中，该连接区域和该流体管路通过塑料封装件以流体密封且材料结合的方式彼此连接。
31.所述类型的布置的优点在于，在根据本发明的流体管路联接器的制造期间，也可以直接附接另外的流体管路，例如软管。
32.在本发明的一个改进中，在其背对该联接头的端部，该联接体具有另外的流体管路，该流体管路通过直接注塑成型到该联接体上而以材料结合且流体密封的方式连接到该联接体。
33.将另外的流体管路直接注塑成型到联接体使得可以省去单独的连接。该另外的流体管路例如可以作为吹塑塑料管路，也可以在一端处形成为联接体。
34.本发明还涉及一种用于制造上述类型的根据本发明的流体管路联接器的设备。
35.本发明所基于的目的是提供一种设备，通过该设备可以以尽可能少的工作步骤制造根据本发明的流体管路联接器。
36.所述目的的实现在于，该设备包括至少一个多阶段注塑成型工具、至少一个翻折(folding-over)装置和至少一个冲压与弯曲工具。
37.利用多阶段注塑成型工具，可以在两阶段注塑成型过程中将联接头和联接套筒共同成型，其中，例如首先可以在第一阶段中将联接头注塑成型，并且然后通过翻折装置可以在随后的阶段中翻折该联接头，在该随后的阶段中然后可以将联接套筒直接注塑成型到联接头上。这里，来自第一部分的注塑成型热可以促进在第二阶段中对两个部分的共同成型。
不言而喻，相反的顺序也是可能的。
38.与此同时，可以在冲压与弯曲工具中将锁定部件制造为具有闭锁爪的分开的弹簧钢环，该锁定部件可以在第二注塑成型阶段之后通过另外的翻折装置安装在联接头上。
39.在另外的注塑成型阶段，通过根据本发明的设备，可以通过在此注塑成型阶段的环形封装将插到联接体上的流体管路以流体密封且材料结合的方式连接到联接体。
40.本发明还涉及一种用于制造根据本发明的流体管路联接器的方法。
41.本发明所基于的目的是提供一种方法，通过该方法可以便宜地制造根据本发明的流体管路联接器。
42.此目的的实现在于，该方法具有至少以下工作步骤的方法，具体地：
43.a)在制造设备的第一注塑成型阶段中在各自情况下注塑成型一个联接头和一个联接体，
44.b)在该制造设备的冲压与弯曲工具中冲压和弯曲锁定部件呈具有闭锁爪的断开的弹簧钢环形式，
45.c)在该制造设备的共同的第二注塑成型阶段中翻折该联接头和该联接体，
46.e1)在该第二注塑成型阶段中将该联接体和该联接头共同成型从而形成联接套筒，其中将该锁定部件安装在该联接头上。
47.通过此方法，可以在几个工作步骤中和仅在一个设备中直接制造成品流体管路联接器。
48.在本发明的一个改进中，该方法至少具有另外的工作步骤，具体地
49.d)将另外的流体管路(4)推动到该联接套筒(2，3)的被设置用于连接另外的流体管路(4)的开口处，
50.e2)在该第二注塑成型阶段中将该联接体(3)和该联接头(2)共同成型从而形成联接套筒(2，3)，其中将该锁定部件(7)安装在该联接头(2)上并且在该联接套筒(2，3)的被设置用于连接另外的流体管路(4)的开口的区域中封装(5)该流体管路联接器(1)和该另外的流体管路(4)。
51.以这种方式，不需要在后面的阶段例如通过软管夹来紧固另外的流体管路。
附图说明
52.附图标记清单
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流体管路联接器
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联接头
[0055]
20
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联接头2中的槽
[0056]
21
ꢀꢀ
支撑腹板
[0057]
211 支撑腹板21的阻挡鼻
[0058]
22
ꢀꢀ
阻挡腹板
[0059]
23
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孔口
[0060]
24
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端头
[0061]
25
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支撑支柱
[0062]3ꢀꢀꢀ
联接体
[0063]4ꢀꢀꢀ
塑料软管
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塑料环
[0065]6ꢀꢀꢀ
插入开口
[0066]7ꢀꢀꢀ
锁定部件
[0067]
70
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锁定部件7的弹簧钢环
[0068]
71
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弹簧钢环70中的槽
[0069]
72
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闭锁爪
[0070]
721 闭锁爪72的凹部
[0071]
722 闭锁爪72的阻挡鼻
[0072]
73
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支撑舌片
[0073]
731 支撑舌片73的端部
[0074]
74
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加强珠筋
[0075]
75
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防旋转舌片
[0076]
76
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锥形间隙
[0077]8ꢀꢀꢀ
联接插塞
[0078]
81
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联接插塞8的锥体
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联接头2与联接体3之间的接缝
[0080]
10
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环形间隙
具体实施方式
[0081]
以下将基于附图更详细地讨论本发明的示例性实施例。
[0082]
图1以立体图示出了根据本发明的流体管路联接器1。流体管路联接器1具有联接头2和联接体3，其中，联接头2和联接体3以流体密封且不可拆卸的材料结合的方式彼此连接。
[0083]
向前引导的流体管路(在这种情况下是塑料软管4)被推到联接体3上。塑料软管4由塑料环5密封，并且因此以流体密封且材料结合的方式连接到联接体3。
[0084]
通过注塑成型在共用设备(在此未示出)中制造联接头2、联接体3和塑料环5。
[0085]
流体管路联接器1具有用于插入联接插塞(在此未示出)的第一端6。联接头2上布置有呈经冲压与弯曲的零件形式的锁定部件7。弹簧钢环70形成锁定部件7的轴向部分。弹簧钢环70包围联接头2，并且具有槽71。槽71对于能够弹性地打开弹簧钢环70以进行安装并确保其功能性是必要的。
[0086]
联接头2在圆周上分布有沿周向方向延伸的预定数量的槽20。锁定部件7具有闭锁爪72，这些闭锁爪穿过槽20径向地延伸到流体管路联接器1的内部中。锁定部件7还具有沿插入开口6的方向轴向地延伸的支撑舌片73。
[0087]
联接头2在圆周上分布有预定数量的支撑腹板21，这些支撑腹板以环段的方式形成，并且在数量和位置上对应于支撑舌片73。
[0088]
在每个闭锁爪72处，锁定部件7在从闭锁爪72到弹簧钢环70的过渡处具有加强珠筋74，加强珠筋相对于弹簧钢环70使闭锁爪72加强。
[0089]
图2示出了联接头2的局部细节平面视图。该视图示出了处于锁定状态的流体管路
联接器1。在这种状态下，流体管路联接器1承受已经插入插入开口6中的联接插塞(在此未示出)的轴向拉伸载荷，这意味着锁定部件7经由闭锁爪72朝插入开口6的方向被拉动。这里，支撑舌片73被拉靠在支撑腹板21上并被支撑在这些支撑腹板上。
[0090]
在它们各自的径向外端，支撑腹板21具有阻挡鼻211，这些阻挡鼻从插入开口6轴向向后指向。在这种状态下，支撑舌片73接合在联接头2与阻挡鼻211之间，结果支撑舌片不能径向向外弯曲。
[0091]
联接头2具有环段状的阻挡腹板22，这些阻挡腹板与插入开口6轴向间隔开并且径向向外指向。在所示的位置，锁定部件7朝插入开口6的方向被拉动。另一方面21，以这种方式，在弹簧钢环70与阻挡腹板之间形成间隙。
[0092]
图3示出了根据本发明的流体管路联接器1的子部分。在此所示的状态示出了具有锁定部件7的联接头2，该联接头处于表示联接插塞(在此未示出)开始推入的状态。
[0093]
锁定部件7朝背离推入开口的方向被轴向地推动，并且通过其弹簧钢环70抵靠阻挡腹板22。支撑舌片73不接合在阻挡鼻211的后面。支撑腹板22。以这种方式，可能在径向方向上弹性打开弹簧钢环70。
[0094]
图4以局部截面的立体图示出了当看向推入开口6时失去部件7的联接头2。未展示联接插塞。在其圆周上的预定点处，联接头2具有孔口23，锁定部件7的防旋转舌片75接合到该孔口中。以这种方式，锁定部件7以防旋转的方式固定在联接头2上。
[0095]
闭锁爪72中的一些闭锁爪在其径向内端具有凹部721。
[0096]
图5示出了联接头2，同样是当看向推入开口6时。这里也没有示出联接插塞。支撑腹板21被布置的方式为使得它们在周向方向上倾斜地定位(也就是说具有螺纹状引导件)。指配的支撑舌片73具有对应地倾斜的端部731。
[0097]
支撑腹板21的引导件在一侧以类似于左旋螺纹的方式配置，在另一侧以类似于右旋螺纹的方式配置。引导方向在防旋转舌片75处切换，使得在拉伸负载下(也就是说当支撑舌片端部731压靠支撑腹板21时)通过支撑腹板21的引导件和支撑舌片端部731的引导件，可以产生指向弹簧钢环70的闭合方向的圆周力，使得锁定部件7在负载下不会打开。
[0098]
在联接头2中的间隙21的延伸区域中，联接头2部分地具有鞍形的、径向向外突出的端头24。在手动打开锁定部件7的情况下，闭锁爪72的凹部721可以通过卡扣动作与端头24接合，使得锁定部件7可以保持在打开位置。
[0099]
图6示出了带有锁定部件7的联接头2的局部细节。联接头7呈锥形形式，使得在联接头2与弹簧钢环70之间存在间隙76，该间隙沿插入开口6的方向减小。所述间隙76使得弹簧钢环70的弹性起伏变形成为可能。
[0100]
图7示出了插入有联接插塞8的根据本发明的流体管路联接器1的局部截面。联接头2和联接体3通过注塑成型以材料结合的方式彼此连接，并在接缝9处形成环形间隙10，该环形间隙被设置用于容纳密封件(此处未示出)。
[0101]
联接头2具有分布在其圆周上并与推入开口6间隔开的径向向内突出、轴向延伸的倾斜支撑支柱25，这里仅展示了其中一个支撑支柱。
[0102]
支撑支柱25用于在插入状态下支撑通过锥形部分81支撑联接插塞8，使得所述联接插塞不能被进一步推入流体管路联接器1中。
[0103]
图8示出了根据本发明的流体管路联接器1的横截面。联接插塞8已经被插入联接
头2中，但是尚未闭锁。锁定部件7已经被弹性地打开。
[0104]
闭锁爪72具有不同的径向长度，也就是说，它们伸入插入开口6中的程度不同。与间隙71直接相邻的闭锁爪72具有最大的径向长度，所述闭锁爪首先被联接插塞8接触并向外移位。
[0105]
位于间隙71对面的闭锁爪72具有第二大的径向长度。在进一步推入期间，所述闭锁爪首先被联接插塞8向外移位。剩余的闭锁爪72具有小得多的径向长度，并且不与联接插塞8接触。
[0106]
这种布置是必要的，以便锁定部件7能够被打开，其方式为使得联接插塞8可以被完全推入。因此，在推入联接插塞8期间，锁定部件7经历径向打开运动和偏心移位，并且通过防旋转机构75被引导在限定的位置。
[0107]
图9示出了处于锁定位置的流体管路联接器1。闭锁爪72已经卡回到它们的初始位置，并且锁定联接插塞8使得其不能再次被推出联接头2外。
[0108]
图10示出了处于手动打开位置的流体管路联接器1。联接插塞8仍然被推入，并且锁定部件7已经被完全打开，也就是说超过了通过与联接插塞8接触可以到达的打开位置。通过这种打开，闭锁爪72的凹部721闭锁在联接头2的端头24上，使得锁定部件7不会自动卡回到其初始位置。由于端头24的高度低，可以非常容易地对闭锁进行解锁，使得在联接插塞8的重新推入期间的振动已经可以满足此目的。
[0109]
在图11中以放大比例展示了穿过根据本发明的流体管路联接器1在闭锁爪72的区域中的截面。联接插塞8被推入，并且闭锁爪72处于锁定位置。
[0110]
闭锁爪72在其径向内端各自具有阻挡鼻722，该阻挡鼻从推入开口6轴向向后指向。这里，阻挡鼻722使得闭锁爪72在联接插塞8的推入期间更难从联接头2的槽20中滑出，因为它们被卡在槽20的边缘处。