專利名稱：耦聯(lián)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耦聯(lián)組件。本發(fā)明尤其適用于、但不局限于將流體通道耦聯(lián)在一起。本發(fā)明進(jìn)一步還擴(kuò)展到一種使流體通道可釋放地彼此連接的方法。
背景技術(shù)：
在許多行業(yè)中，能夠快速可釋放地將兩個(gè)容置流體的管道(例如管子或軟管)彼此連接起來(lái)是一種普遍需求。待傳送流體的范圍以及它們的性能可能變化很大，包括諸如醫(yī)用氧氣罩內(nèi)的空氣的氣體以及諸如海底鉆井作業(yè)的石油之類的液體。流過(guò)耦聯(lián)組件的流體壓力可以變化，從氧氣罩情況下與組件周圍的環(huán)境壓力大致相當(dāng)變化到輸油管線情況下高出周圍壓力許多倍的高壓液體。
在現(xiàn)有技術(shù)中有許多快速釋放的耦聯(lián)配置，其中流體管道的端部設(shè)置有相應(yīng)的耦聯(lián)構(gòu)件以易于管道的結(jié)合。這可設(shè)置成帶有插孔的母耦聯(lián)構(gòu)件和相應(yīng)的帶有可容納在該插孔內(nèi)的插頭的公耦聯(lián)構(gòu)件的形式。耦聯(lián)構(gòu)件可進(jìn)一步設(shè)置有斷開(kāi)閥，從而，當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件脫開(kāi)時(shí)，其端部被封閉起來(lái)以防止流體選出。
然而，耦聯(lián)組件內(nèi)的流體壓力可在位于母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的公耦聯(lián)構(gòu)件的端部上施加一個(gè)壓力、產(chǎn)生一種分離力，該分離力試圖把公耦聯(lián)構(gòu)件從母耦聯(lián)構(gòu)件中迫出。流體壓力有效地作用在公耦聯(lián)構(gòu)件從母耦聯(lián)構(gòu)件脫離處的整個(gè)公耦聯(lián)構(gòu)件橫截面上。這是整個(gè)流體管道內(nèi)的流體均受壓的結(jié)果。作用在流體管道末端的壓力傳遞給公耦聯(lián)構(gòu)件。
施加在公耦聯(lián)構(gòu)件上的分離力等于公耦聯(lián)構(gòu)件從母耦聯(lián)構(gòu)件脫離處的公耦聯(lián)構(gòu)件橫截面積乘以作用在該橫截面上的流體壓力。因此，對(duì)于高壓流體而言，上述分離力迅速地變大。上述分離力也隨著流體管道的直徑線性地增加。
傳統(tǒng)快速釋放耦聯(lián)組件的缺點(diǎn)是上述分離力通常比把公耦聯(lián)構(gòu)件保持在母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的摩擦力要大。因此，為了防止耦聯(lián)組件脫開(kāi)，通常都需要結(jié)合一些其他形式的機(jī)械保持裝置。這可以采用螺紋、定位鋼球的形式，或者在公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件上結(jié)合凸緣、然后將其螺栓連接到一起。
然而，這些機(jī)械保持設(shè)備可能需要向耦聯(lián)組件施加一個(gè)預(yù)定力來(lái)分開(kāi)。例如，為了進(jìn)行空中加油作業(yè)，加油機(jī)拖著一根燃料管。在遠(yuǎn)離加油機(jī)的管線端部是一個(gè)帶有母耦聯(lián)構(gòu)件的空中加油錐管。需要補(bǔ)給燃料的飛機(jī)配有一個(gè)向前延伸的空中加油管，其端部形成公耦聯(lián)構(gòu)件。為了防止耦聯(lián)組件在湍流期間以及相對(duì)于飛機(jī)位置微小變化時(shí)被拉脫，耦聯(lián)組件必須結(jié)合某些形式的保持裝置。然而，在緊急情況下，耦聯(lián)件能在預(yù)定力下釋放是必要的。這個(gè)力就是眾所周知的脫開(kāi)力。
這個(gè)期望的脫開(kāi)力的大小相對(duì)于用于克服由耦聯(lián)組件內(nèi)的流體施加在公耦聯(lián)構(gòu)件上的分離力的機(jī)械保持設(shè)備的強(qiáng)度而言是低的。因此，由于保持設(shè)備的設(shè)計(jì)公差，這會(huì)導(dǎo)致該保持設(shè)備受限制而僅僅在一個(gè)比理想狀態(tài)下所需要的更高的作用力下才分開(kāi)或釋放。
為了可以獨(dú)立地設(shè)置脫開(kāi)強(qiáng)度，用于抵消耦聯(lián)組件分離力的機(jī)構(gòu)可以與用于提供脫開(kāi)強(qiáng)度的機(jī)構(gòu)分開(kāi)。
通過(guò)如此地設(shè)置組件來(lái)減小耦聯(lián)組件內(nèi)的分離力是眾所周知的除了由流體產(chǎn)生的分離力之外、并且抵消此分離力地，流體產(chǎn)生抵抗分離的力。設(shè)置耦聯(lián)組件，使得其包括一個(gè)內(nèi)表面，流體在該內(nèi)表面上施加壓力，該內(nèi)表面的面積等于公耦聯(lián)構(gòu)件在脫離母耦聯(lián)構(gòu)件處的橫截面面積。因此，耦聯(lián)件稱作是“壓力平衡”的，因流體內(nèi)壓而有效地導(dǎo)致凈分離力為零。例如，US 4,124,228描述了一種壓力平衡的流體耦聯(lián)件，其使用定位鋼球和凹槽配置以使得耦聯(lián)組件能在預(yù)定軸向分離力下分開(kāi)。
美國(guó)專利2,946,605“飛行中飛機(jī)加油設(shè)備”描述了一種用于空中加油的耦聯(lián)組件，其包括公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件。在耦聯(lián)時(shí)，公構(gòu)件的前端激活母構(gòu)件內(nèi)的提升閥而打開(kāi)流體連接設(shè)備。然而，該提升閥保持在流道中，如此，巨大的分離力作用在提升閥和公構(gòu)件上，這試圖使該組件脫開(kāi)。為了克服這些分離力，在耦聯(lián)時(shí)，一個(gè)小的側(cè)向流體通道打開(kāi)，將加壓燃料輸送到一個(gè)活塞處，其迫使輥?zhàn)拥挚恳粋€(gè)位于公耦聯(lián)構(gòu)件外部的凹口。
因此，此專利公開(kāi)了一種耦聯(lián)組件，其中，由流體壓力激活的復(fù)雜機(jī)械配置起作用而克服組件內(nèi)的分離力。然而，這是一個(gè)笨重的配置，在公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件的基本元件之外還具有大量的活動(dòng)部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種克服一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中問(wèn)題的耦聯(lián)組件，不管所述問(wèn)題是上述涉及還是沒(méi)有涉及的。
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于把流體通道可釋放地相互連接起來(lái)的耦聯(lián)組件，包括母耦聯(lián)構(gòu)件，其第一端配置成與第一流體通道相連通，而第二端包括沿第一縱軸延伸的插孔，該母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括靠近其第二端的朝向內(nèi)側(cè)的內(nèi)環(huán)狀密封圈；公耦聯(lián)構(gòu)件，其第一端配置成與第二流體通道相連通，其第二端包括可容置在所述插孔內(nèi)、沿第二縱軸延伸的插頭，該公耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括靠近其第二端的、朝向外側(cè)的環(huán)狀密封圈；所述母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括位于所述插孔內(nèi)、沿所述第一縱軸延伸的內(nèi)凹陷部分，該內(nèi)凹陷部分配置成容置所述插頭的端部；其中配置所述耦聯(lián)構(gòu)件，使得當(dāng)所述耦聯(lián)構(gòu)件配合時(shí)，上述耦聯(lián)構(gòu)件提供管道，使得流體在第一和第二流體通道之間流動(dòng)，且第一環(huán)狀密封圈提供位于所述插頭和內(nèi)凹陷部分之間的密封，而第二環(huán)狀密封圈提供位于所述插頭和母耦聯(lián)構(gòu)件的第二端之間的密封，由此，所述管道內(nèi)表面的尺寸使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面上施加壓力以提供一個(gè)阻止所述配合的耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力。
對(duì)比其他的耦聯(lián)設(shè)置，耦聯(lián)組件內(nèi)的流體壓力設(shè)置成激勵(lì)所述組件，提供阻止公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力，而不是形成分離力或壓力平衡的系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)組件內(nèi)的尺寸進(jìn)行控制，這個(gè)合力(“拉出”強(qiáng)度)能設(shè)置成期望的斷開(kāi)強(qiáng)度，或者設(shè)置得相對(duì)較低，而期望的斷開(kāi)強(qiáng)度通過(guò)一個(gè)可選的機(jī)構(gòu)設(shè)定。
在第二方面，本發(fā)明提供一種通過(guò)將公耦聯(lián)構(gòu)件插入到相應(yīng)母耦聯(lián)構(gòu)件中來(lái)可釋放地把流體通道相互連接起來(lái)的方法，所述母耦聯(lián)構(gòu)件具有連接到第一流體通道的第一端、和包括沿第一縱軸延伸的插孔的第二端，所述第二端具有一個(gè)鄰近的第二內(nèi)部密封圈，所述插孔包括沿第一縱軸延伸的內(nèi)凹陷部分；所述公耦聯(lián)構(gòu)件具有連接到第二流體通道的第一端，和包括有可容納在所述插孔內(nèi)的插頭、沿第二縱軸延伸的第二端，該第二端具有一個(gè)鄰近的第一外部環(huán)狀密封圈；所述方法包括把所述插頭插入插孔，從而在所述第一和第二流體通道之間提供一個(gè)管道，其中所述第一環(huán)狀密封圈提供一個(gè)位于插頭和內(nèi)凹陷部分之間的密封，而所述第二環(huán)狀密封圈提供一個(gè)位于插頭和母耦聯(lián)構(gòu)件第二端之間的密封，由此，所述管道內(nèi)表面的尺寸使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面上施加壓力以提供一個(gè)阻止所述配合的耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力。
現(xiàn)在將參照所附的權(quán)利要求來(lái)闡明其它的方面和特征。
通過(guò)下文的描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將變得明確。


本發(fā)明的具體實(shí)施例將參考附圖僅以示例方式來(lái)加以說(shuō)明，其中圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的橫截面示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例母耦聯(lián)構(gòu)件的橫截面示意圖；圖3是圖2中的設(shè)備沿線A-A在箭頭方向上的橫截面示意圖；圖4是圖2中的設(shè)備沿線B-B在箭頭方向的橫截面示意圖；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的分解橫截面示意圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起；圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的橫截面示意圖；圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起；圖9是本發(fā)明第四實(shí)施例的分解橫截面示意圖；圖10是本發(fā)明第四實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起；圖11是本發(fā)明第五實(shí)施例的分解橫截面示意圖；圖12是本發(fā)明第五實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起；圖13是本發(fā)明第六實(shí)施例的一個(gè)部分的放大圖，其對(duì)應(yīng)于圖11中的部分C。
圖14是本發(fā)明第七實(shí)施例的一個(gè)部分的放大圖，其對(duì)應(yīng)于圖11中的部分C。
圖15是本發(fā)明第八實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起；圖16是本發(fā)明第八實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出處于解耦過(guò)程中的公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件；圖17是本發(fā)明第八實(shí)施例的分解橫截面示意圖；圖18是本發(fā)明第九實(shí)施例的分解橫截面示意圖；圖19是本發(fā)明第九實(shí)施例的橫截面示意圖，其示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起；圖20是本發(fā)明第十實(shí)施例的橫截面示意圖；圖21A-21D是本發(fā)明第十一實(shí)施例的立體剖視示意圖，其示出安全銷的逐漸插入；圖22A和22B是本發(fā)明第十二實(shí)施例的側(cè)向橫截面示意圖；圖23A和23B是第十二實(shí)施例的端部橫截面示意圖；圖24是本發(fā)明第十三實(shí)施例的橫截面示意圖；圖25是本發(fā)明第十四實(shí)施例的分解橫截面示意圖；圖26是本發(fā)明第十四實(shí)施例的橫截面示意圖；
圖27是第十四實(shí)施例沿圖25中線A-A的橫截面示意圖。
圖28是第十五實(shí)施例在配合位置下的正視圖。
圖29是第十五實(shí)施例在配合且打開(kāi)流動(dòng)位置下的橫截面示意圖。
圖30是第十五實(shí)施例在配合且關(guān)閉流動(dòng)位置下的橫截面示意圖。
圖31是第十五實(shí)施例在未配合位置下的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先參照?qǐng)D1，其圖示一個(gè)包括公耦聯(lián)構(gòu)件2和母耦聯(lián)構(gòu)件3的耦聯(lián)組件1。圖1描述了耦聯(lián)組件1沿著公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件2、3的縱軸的橫截面。耦聯(lián)組件1的縱軸定義為公耦聯(lián)構(gòu)件2沿其插入或退出的軸線。在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的耦聯(lián)組件中，耦聯(lián)組件1的縱軸與公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件2、3的縱軸一致。耦聯(lián)構(gòu)件2、3都相對(duì)于其縱軸對(duì)稱。示出公耦聯(lián)構(gòu)件2和母耦聯(lián)構(gòu)件3配合在一起。
公耦聯(lián)構(gòu)件2包括一個(gè)具有側(cè)壁4的大致圓筒狀管，其限定一個(gè)沿其縱軸延伸的中間孔5。公耦聯(lián)構(gòu)件2具有一個(gè)適合連通第一流體通道(圖中未示出)的第一端部6。公耦聯(lián)構(gòu)件2第一端部6可采用諸如本領(lǐng)域熟知的各種常規(guī)裝置耦聯(lián)到第一流體通道。圖1中是以凸緣7來(lái)加以描述的，該凸緣適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，從而可以通過(guò)螺栓等附連到位于第一流體通道端部處的類似凸緣。公耦聯(lián)構(gòu)件2的第二端部形成為一個(gè)插入母耦聯(lián)構(gòu)件3的插頭。
類似地，母耦聯(lián)構(gòu)件3包括一個(gè)大致圓筒狀管，其具有沿其縱軸延伸的側(cè)壁8和中間孔9。母耦聯(lián)構(gòu)件3具有一個(gè)第一端部10，其適于通過(guò)凸緣11與第二流體管道(未示出)連通。
母耦聯(lián)構(gòu)件3第二端部包括插孔12，其尺寸適于容置形成為插頭的公耦聯(lián)構(gòu)件2第二端部，且與公耦聯(lián)構(gòu)件2側(cè)壁4的外表面形成流體密封。環(huán)繞插孔12的內(nèi)側(cè)布置有一個(gè)環(huán)狀密封圈14。環(huán)狀密封圈14于環(huán)狀凹槽中位于插孔12的內(nèi)周中。環(huán)狀密封圈14確保耦聯(lián)構(gòu)件2、3之間的密封，以防止耦聯(lián)組件1內(nèi)的流體從耦聯(lián)構(gòu)件2、3的接合處逸出。公耦聯(lián)構(gòu)件2和母耦聯(lián)構(gòu)件3在母耦聯(lián)構(gòu)件3的插孔12內(nèi)的環(huán)狀密封圈14處有效地形成了一個(gè)液壓活塞。
母耦聯(lián)構(gòu)件3進(jìn)一步包括一個(gè)位于耦聯(lián)組件1縱軸上的內(nèi)凹陷部分15。配置內(nèi)凹陷部分15以容置公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13。公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13在內(nèi)凹陷部分15內(nèi)有效地形成了一個(gè)液壓活塞。為了確保內(nèi)凹陷部分15和公耦聯(lián)構(gòu)件2端部13之間的緊密密封，第二端部13的外周結(jié)合有一個(gè)位于環(huán)狀凹槽內(nèi)的環(huán)狀密封圈16。環(huán)狀密封圈16阻止耦聯(lián)組件1內(nèi)的流體從耦聯(lián)構(gòu)件2、3的中間孔5、9流入內(nèi)凹陷部分15。
內(nèi)凹陷部分15進(jìn)一步包括一個(gè)通氣孔(圖1中未示出)，使得它與圍繞母耦聯(lián)構(gòu)件3的周圍環(huán)境相連通。當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件2插入母耦聯(lián)構(gòu)件3、且公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13導(dǎo)入內(nèi)凹陷部分15時(shí)，流體將經(jīng)由所述通氣孔而驅(qū)出內(nèi)凹陷部分15(并排放至周圍環(huán)境)。如果耦聯(lián)組件1內(nèi)的流體經(jīng)過(guò)環(huán)狀密封圈16而滲漏，則該流體將經(jīng)過(guò)通氣孔流入周圍環(huán)境。在公耦聯(lián)構(gòu)件2插入的過(guò)程中，內(nèi)凹陷部分15內(nèi)的所有空腔(以及通氣孔本身)將大致處于周圍環(huán)境的壓力下。該通氣孔因而防止了流體在內(nèi)凹陷部分15中的積聚、并提供作用在公耦聯(lián)構(gòu)件2第二端部13上的分離力。
內(nèi)凹陷部分15通過(guò)腹板(圖1中未示出)附著于母耦聯(lián)構(gòu)件3的側(cè)壁8上。腹板之間的間隙形成通道17，使得流體可以經(jīng)中間孔9和通道17從母耦聯(lián)構(gòu)件3第一端部流向口部12。多個(gè)通道17繞內(nèi)凹陷部分15設(shè)置。通道17大致平行于耦聯(lián)組件1的縱軸延伸。在位置18處，通道17會(huì)聚成一個(gè)繞公耦聯(lián)構(gòu)件2的開(kāi)口環(huán)狀空間(當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2、3配合時(shí))。
公耦聯(lián)構(gòu)件2進(jìn)一步包括兩個(gè)從中間孔5往位于公耦聯(lián)構(gòu)件側(cè)部的孔徑向延伸的通道19。在配合狀態(tài)時(shí)，通道19和母耦聯(lián)構(gòu)件3內(nèi)的環(huán)狀空間18連接。公耦聯(lián)構(gòu)件的第二端部封閉，使得中間孔5內(nèi)的流體只能通過(guò)徑向通道19流出公耦聯(lián)構(gòu)件2。當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2、3配合時(shí)，在耦聯(lián)構(gòu)件2、3之間流動(dòng)的流體橫向于耦聯(lián)組件1的縱軸流動(dòng)，從而，這不會(huì)施加分離力。
耦聯(lián)組件1內(nèi)的流體會(huì)沿所有方向在耦聯(lián)構(gòu)件2、3上施加同等的壓力。作用在耦聯(lián)構(gòu)件2、3端部的力等于流體壓力乘以耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)表面的整個(gè)面積。尤其關(guān)注所述表面的橫截面積(也就是垂直于縱軸延伸的面積分量)，因?yàn)橹皇怯善叫杏隈盥?lián)組件1縱軸作用的流體壓力所施加的力的分量對(duì)分離力有貢獻(xiàn)。如果母耦聯(lián)構(gòu)件3保持靜止，則所述分離力是流體壓力和插孔12內(nèi)的公耦聯(lián)構(gòu)件2的插頭部分在它退出母耦聯(lián)構(gòu)件3處——即鄰近環(huán)狀密封圈14處——的橫截面積的乘積。該橫截面面積由橫截面20確定。這個(gè)橫截面20不包括環(huán)狀密封圈14的橫截面積，因?yàn)樵撁芊馊π纬闪四格盥?lián)構(gòu)件3的一個(gè)部分。
公耦聯(lián)構(gòu)件2的插頭部分的外徑大致均勻，而插孔12的內(nèi)徑大致均勻。橫截面積21限定成橫過(guò)公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13。然而，由于環(huán)狀密封圈16形成公耦聯(lián)構(gòu)件2的一個(gè)部分，那么這部分必須被結(jié)合到這個(gè)橫截面積21中。因此，很清楚的是面積21比面積20要大，兩者的差是環(huán)狀密封圈16的橫截面積。當(dāng)耦聯(lián)或脫開(kāi)耦聯(lián)組件1時(shí)，環(huán)狀密封圈16能夠越過(guò)密封圈14，因?yàn)橹辽僖粋€(gè)圈(通常兩者都)是由彈性材料構(gòu)成的。
當(dāng)流體入射到公耦聯(lián)構(gòu)件2內(nèi)部的內(nèi)表面22上時(shí)，流體壓力作用在橫截面積21上。由于內(nèi)凹陷部分15與周圍環(huán)境通氣，于是作用在面積21上的流體壓力迫使公耦聯(lián)構(gòu)件2的第二端部13進(jìn)入內(nèi)凹陷部分15。從而，流體壓力提供一個(gè)作用在公耦聯(lián)構(gòu)件2上的力，迫使它進(jìn)入母耦聯(lián)構(gòu)件。由于這個(gè)力等于壓力和橫截面積的乘積，而且面積21比面積20要大，所以，將耦聯(lián)組件1保持在一起的力將會(huì)大于分離力。
力這樣設(shè)置的結(jié)果是當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2、3耦合時(shí)，分離力被過(guò)多地平衡，即合力阻止耦聯(lián)組件的分離。這樣，耦聯(lián)組件1被認(rèn)為是自我激勵(lì)的。這是一個(gè)高度穩(wěn)定的配置。當(dāng)面積20和21不變時(shí)，即使流體壓力發(fā)生任何變化，合力都仍是阻止已配合耦聯(lián)構(gòu)件的分離，因?yàn)閷⒉考谝黄鸬牧Φ姆至渴冀K保持大于分離的力分量。
圖1還示出通道23穿過(guò)公耦聯(lián)構(gòu)件2端部13(不與中間孔5連通)。當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件完全配合時(shí)，通道23與母耦聯(lián)構(gòu)件3側(cè)壁8內(nèi)的通道24對(duì)準(zhǔn)(不與通道17連通)。銷(圖中未示出)可以穿過(guò)通道23和24，提供一種耦聯(lián)組件保持裝置。這樣可以防止公耦聯(lián)構(gòu)件2從母耦聯(lián)構(gòu)件3脫開(kāi)，除非銷被破壞(或被移除)。銷為耦聯(lián)組件提供了分開(kāi)強(qiáng)度。該銷可由任何適合的材料形成、并形成為任何適當(dāng)?shù)闹睆?，使得它能在耦?lián)組件1選定的應(yīng)用場(chǎng)合在預(yù)定的分開(kāi)強(qiáng)度處分開(kāi)。
如圖1所示，一旦耦聯(lián)構(gòu)件2、3配合在一起，銷就能穿過(guò)通道23和24?？蛇x擇地，當(dāng)耦聯(lián)組件1脫開(kāi)時(shí)，銷可以持久地位于通道24內(nèi)、貫穿內(nèi)凹陷部分15內(nèi)的空腔。在后者情況下，通道23可以形成為位于端部13內(nèi)的與銷相應(yīng)的槽縫，該槽縫以局部旋轉(zhuǎn)的方式延伸到公耦聯(lián)構(gòu)件2的第二端部。然后公耦聯(lián)構(gòu)件2如此地附連到銷上通過(guò)把公耦聯(lián)構(gòu)件2沿著耦聯(lián)組件的縱軸推入內(nèi)凹陷部分15中、并且然后使公耦聯(lián)構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)一定的量，從而使槽縫接合銷，不通過(guò)進(jìn)一步反向旋轉(zhuǎn)，公耦聯(lián)構(gòu)件就不能退出。
銷也可以和通氣孔結(jié)合在一起，在這種情況下，銷是一個(gè)中空管，其中至少一個(gè)位于內(nèi)凹陷部分15中的徑向延伸的開(kāi)口和周圍環(huán)境相連通。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，其示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的母耦聯(lián)構(gòu)件3。在這個(gè)實(shí)施例中，母耦聯(lián)構(gòu)件總體上和第一實(shí)施例相同，除了至少部分繞著內(nèi)凹陷部分15經(jīng)過(guò)的通道17相對(duì)于耦聯(lián)組件的縱軸成一角度(即不垂直或平行)。這對(duì)于減小母耦聯(lián)構(gòu)件3與管子接觸處的直徑是有利的。另外，由于經(jīng)過(guò)母耦聯(lián)構(gòu)件的流道通暢，流體通過(guò)耦聯(lián)組件的流率增加。
圖2進(jìn)一步描述了通道24，該通道用于貫穿銷而為耦聯(lián)組件1提供分開(kāi)強(qiáng)度。圖2是把圖1中相應(yīng)的橫截面示圖繞耦聯(lián)組件的縱軸轉(zhuǎn)過(guò)大約90°。
圖3描述了通道17繞耦聯(lián)組件1縱軸的布置以及通道24。從圖3中可以看到通道17和通道24不相連。
圖4描述了通道17、以及連通內(nèi)凹陷部分15和周圍環(huán)境的通氣孔25。從圖4中可以看到通道17和通氣孔25不相交。
圖5和6描述了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中母耦聯(lián)構(gòu)件3和公耦聯(lián)構(gòu)件2分別是脫開(kāi)的和配合在一起的。通道19相對(duì)于耦聯(lián)組件1的縱軸成一角度。如圖6中所示，通道19和母耦聯(lián)構(gòu)件3中的環(huán)狀空間18對(duì)齊，使得耦聯(lián)組件內(nèi)流體的流率如上所述地增加。
在圖5和6中，母耦聯(lián)構(gòu)件3的下部以局部象限視圖示出，使得通道17和通道23、24的相對(duì)位置更容易觀察。
除了上述列出的變化，第二實(shí)施例中耦聯(lián)組件1的構(gòu)造和操作跟第一實(shí)施例中再?zèng)]有別的不同。同樣的附圖標(biāo)記表示相同的特征。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7和8，它們描述了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的耦聯(lián)組件1。在第三實(shí)施例中，第一和第二實(shí)施例中所述的銷和通道的配置被一容納在母耦聯(lián)構(gòu)件3內(nèi)的圓形彈性環(huán)30替代，該環(huán)的直徑可徑向地變化。
環(huán)30配合在位于內(nèi)凹陷部分15內(nèi)圓周中的凹槽31內(nèi)。環(huán)30構(gòu)成彈簧的一部分，而且在各端部處，臂32穿過(guò)通道33延伸至母耦聯(lián)構(gòu)件3的外部。環(huán)30設(shè)置成徑向向內(nèi)地偏置，其中臂32受偏置而分開(kāi)。通道33的尺寸使得臂32能在母耦聯(lián)構(gòu)件的周向附近移動(dòng)。通過(guò)將臂32拉到一起，環(huán)的半徑可暫時(shí)地增大以允許公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13的通過(guò)。由于沒(méi)有銷緊固，公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13比先前實(shí)施例中的要短。端部13進(jìn)一步包括一環(huán)狀凹槽34，該凹槽使得當(dāng)耦聯(lián)組件1配合時(shí)，環(huán)30配合入環(huán)狀凹槽34，將公耦聯(lián)構(gòu)件2固定在位?？梢酝ㄟ^(guò)將臂32拉到一起以暫時(shí)增大彈簧加載環(huán)30的直徑，從而釋放公耦聯(lián)構(gòu)件2。
與用銷來(lái)固定耦聯(lián)組件的方法相反的，環(huán)30的優(yōu)點(diǎn)是耦聯(lián)組件的公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件可以轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了相連接的流體通道內(nèi)的應(yīng)力。
圖9和10描述了本發(fā)明第四實(shí)施例，其中母耦聯(lián)構(gòu)件3進(jìn)一步包括一個(gè)斷開(kāi)閥40。斷開(kāi)閥40包括一個(gè)位于內(nèi)凹陷部分15內(nèi)的活塞41和一個(gè)經(jīng)過(guò)通道43內(nèi)部的、連接到活塞41的活塞桿42。通道43和母耦聯(lián)構(gòu)件3的第一端部10經(jīng)由中間孔9相通。
活塞41與內(nèi)凹陷部分15形成一個(gè)緊密配合，并通過(guò)位于活塞41周向上的環(huán)狀凹槽45內(nèi)的環(huán)狀密封圈44來(lái)密封。活塞41可在圖10中所示活塞41完全縮入內(nèi)凹陷部分15內(nèi)的第一位置和圖9中所示活塞41封閉住插孔12口部的第二位置之間滑動(dòng)。
活塞41的尺寸使得當(dāng)處于所述第二位置時(shí)它能延伸通過(guò)插孔12的整個(gè)口部。當(dāng)處于第二位置時(shí)，活塞41還延伸過(guò)(并從而密封住)通道18的出口孔。當(dāng)耦聯(lián)組件1脫開(kāi)時(shí)，環(huán)狀密封圈14防止流體從母耦聯(lián)構(gòu)件3中在活塞41周圍處滲透出，同時(shí)還通過(guò)環(huán)狀密封圈44防止流體進(jìn)入內(nèi)凹陷部分15中。
中間孔9內(nèi)的流體將流入通道43，并在活塞桿42的端部施加壓力。這促使活塞41向第二位置偏移。因?yàn)榛钊麠U42端部的橫截面積相對(duì)于活塞42的橫截面積要小，所以這個(gè)使活塞41向第二位置偏移的力也是相對(duì)小的。因此，公耦聯(lián)構(gòu)件2所需移動(dòng)活塞41的插入力就減小了。當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件2和母耦聯(lián)構(gòu)件3脫開(kāi)時(shí)，通過(guò)環(huán)狀密封凹槽47接合環(huán)狀密封圈30，活塞41被保持在第二位置。
當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部插入母耦聯(lián)構(gòu)件3中、而且彈簧臂32(圖9和10中未示出)被拉到一起以釋放活塞41時(shí)，第二端部13迫使活塞41返回第一位置。在本發(fā)明第四實(shí)施例中，內(nèi)凹陷部分15的深度使得公耦聯(lián)構(gòu)件2的第二端部13抵接活塞41而配合在內(nèi)凹陷部分15中。如前所述，一旦被耦合，環(huán)狀彈簧加載的環(huán)30可接合位于公耦聯(lián)構(gòu)件2周向上的環(huán)狀凹槽34以提供所需的分開(kāi)強(qiáng)度。
斷開(kāi)閥40因此由母耦聯(lián)構(gòu)件3內(nèi)的流體壓力激勵(lì)，從而使得在脫開(kāi)耦聯(lián)組件時(shí)，活塞41密封住流體管道，阻止流體從母耦聯(lián)構(gòu)件3中逸出。
圖11和12描述了本發(fā)明第五實(shí)施例，其中公耦聯(lián)構(gòu)件2進(jìn)一步包括一個(gè)斷開(kāi)閥50。母耦聯(lián)構(gòu)件3包括跟第四實(shí)施例中相同的斷開(kāi)閥40。
斷開(kāi)閥50包括可滑動(dòng)地安裝在公耦聯(lián)構(gòu)件2上的套環(huán)51，而且可以在套環(huán)51堵塞住位于公耦聯(lián)構(gòu)件2內(nèi)的通道19的出口孔的第一位置和套環(huán)縮向公耦聯(lián)構(gòu)件2的第一端部6以釋放通道19的第二位置之間移動(dòng)。
套環(huán)51由安裝于公耦聯(lián)構(gòu)件2外部的彈簧52彈性地向第一位置偏移。壓縮彈簧52的第一端部附著于套環(huán)51上。壓縮彈簧52的第二端部支撐于公耦聯(lián)構(gòu)件外部的定位設(shè)備53上。從而，當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件2、3脫開(kāi)時(shí)，套環(huán)51阻止流體從公耦聯(lián)構(gòu)件2中逸出。
公耦聯(lián)構(gòu)件2的側(cè)壁4進(jìn)一步包括臺(tái)階54(例如一個(gè)外直徑的變化)，使得公耦聯(lián)構(gòu)件的直徑朝第二端部增加。定位設(shè)備53包括一個(gè)互補(bǔ)臺(tái)階55，其設(shè)置成防止在壓縮彈簧52偏置作用下的套環(huán)51向公耦聯(lián)構(gòu)件2第二端部的移動(dòng)超過(guò)預(yù)定的位置。
套環(huán)51進(jìn)一步包括有環(huán)狀密封圈56，其設(shè)置得使通道19位于環(huán)狀密封圈14和56之間。當(dāng)套環(huán)51處于第一位置時(shí)，環(huán)狀密封圈14和56提供密封以阻止流體從公耦聯(lián)構(gòu)件2經(jīng)由出口孔從通道19逸出。
在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，套環(huán)51進(jìn)一步包括從套環(huán)徑向延伸的凸緣57，使得當(dāng)套環(huán)處于第一位置時(shí)，凸緣57的端部如圖11所示那樣與公耦聯(lián)構(gòu)件2的第二端部齊平。母耦聯(lián)構(gòu)件3進(jìn)一步包括一個(gè)相應(yīng)的凹槽58，其設(shè)置使得當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2、3相配合時(shí)，凸緣57容置在凹槽58內(nèi)。凹槽58僅繞母耦聯(lián)構(gòu)件3插孔12口部的部分周向延伸。凸緣57可以通過(guò)把公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件以一個(gè)橫向于耦聯(lián)組件1縱軸的角度設(shè)在一起來(lái)插入凹槽58。
圖12描述了配合在一起的耦聯(lián)構(gòu)件2、3。由于公耦聯(lián)構(gòu)件2被進(jìn)一步推入母耦聯(lián)構(gòu)件3，公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13將活塞41移入內(nèi)凹陷部分15中，而且當(dāng)套環(huán)51經(jīng)由凸緣57連接到凹槽58上時(shí)，套環(huán)51退回第二位置。
圖13描述了本發(fā)明第六實(shí)施例的公耦聯(lián)構(gòu)件2的放大部分。放大部分與圖11中圈出的區(qū)域C對(duì)應(yīng)。這描述了公耦聯(lián)構(gòu)件2的端部13、套環(huán)51、環(huán)狀密封圈14、容置環(huán)狀彈簧加載環(huán)30的環(huán)狀凹槽34和凸緣57。
至少一部分的凹槽58和凸緣57是易碎的。在圖13所示實(shí)施例中，這是通過(guò)凸緣57在與套環(huán)51結(jié)合處的至少一個(gè)位置60上切口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其效果使得當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件配合、且凸緣57保持在凹槽58內(nèi)時(shí)，則當(dāng)把公耦聯(lián)構(gòu)件2拉出母耦聯(lián)構(gòu)件3的力超過(guò)一個(gè)預(yù)定力時(shí)，凸緣57將在切口60處斷裂。這樣，切口60通過(guò)提供一個(gè)應(yīng)力點(diǎn)而確定了強(qiáng)度。為了控制斷開(kāi)閥50的斷開(kāi)強(qiáng)度，對(duì)切口60的尺寸和凸緣57的構(gòu)成材料進(jìn)行選擇，使得預(yù)定力可以精確得知。
圖14描述了本發(fā)明第七實(shí)施例的公耦聯(lián)構(gòu)件2的一個(gè)放大部分。放大部分也是與圖11的圈出區(qū)域C對(duì)應(yīng)。這描述了公耦聯(lián)構(gòu)件2的第二端部13、套環(huán)51、環(huán)狀密封圈14、容置環(huán)狀彈簧加載環(huán)30的環(huán)狀凹槽34和凸緣57。
套環(huán)51進(jìn)一步包括環(huán)狀凹槽70。凸緣57形成為一個(gè)容置在凹槽70內(nèi)的環(huán)狀剪切環(huán)。其效果使得當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件配合、且凸緣57保持在凹槽58內(nèi)時(shí)，當(dāng)把公耦聯(lián)構(gòu)件2拉出母耦聯(lián)構(gòu)件3的力超過(guò)一個(gè)預(yù)定力時(shí)，凸緣57折斷，部分凸緣留在凹槽70內(nèi)，部分凸緣留在凹槽58內(nèi)。為了控制閥50的斷開(kāi)強(qiáng)度，跟第六實(shí)施例一樣，施加在凸緣上使其剪斷的力可通過(guò)對(duì)材料和/或尺寸的仔細(xì)選擇來(lái)控制。凸緣57形成一個(gè)剪切環(huán)，該環(huán)可以在失效后被容易地替換，而不必替換斷開(kāi)閥50或公耦聯(lián)構(gòu)件2的其余部分。
圖15，16和17描述了本發(fā)明第八實(shí)施例，其中公耦聯(lián)構(gòu)件2進(jìn)一步包括關(guān)閉閥80。關(guān)閉閥80包括設(shè)置成配合在通道19出口孔內(nèi)的材料盤81，其被環(huán)狀密封圈82環(huán)繞。當(dāng)盤81位于通道19的孔內(nèi)(如圖16和17所示)時(shí)，形成一個(gè)防止流體逸出的流體密封連接。
在脫開(kāi)過(guò)程中當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件2從母耦聯(lián)構(gòu)件3中退出時(shí)，關(guān)閉閥80關(guān)閉通道19，以防止流體在套環(huán)51完全蓋住通道19前漏出。這通過(guò)圖15到17示出的流程示意性地描述。因此，在耦合和脫開(kāi)過(guò)程中，根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的耦聯(lián)組件1不會(huì)漏出流體。
當(dāng)脫開(kāi)時(shí)，關(guān)閉閥80通過(guò)套環(huán)51保持關(guān)閉。當(dāng)部分或全部地插入母耦聯(lián)構(gòu)件3時(shí)，公耦聯(lián)構(gòu)件中間孔5內(nèi)的彈簧83迫使盤81打開(kāi)，打開(kāi)流體通道19，并使流體能在耦聯(lián)構(gòu)件2、3之間流動(dòng)。
圖18和19描述了本發(fā)明的第九實(shí)施例，適合將高壓柴油機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的流體通道結(jié)合在一起。在圖19中，示出公耦聯(lián)構(gòu)件90與母耦聯(lián)構(gòu)件91耦合。在流體通道92和93之間形成一個(gè)流體管道。在配合時(shí)，公耦聯(lián)構(gòu)件90內(nèi)的通道94和母耦聯(lián)構(gòu)件91內(nèi)的通道95如圖19所示地對(duì)準(zhǔn)。銷插入貫穿通道94和95，以為耦聯(lián)設(shè)備提供一個(gè)拔出強(qiáng)度。
公耦聯(lián)構(gòu)件90結(jié)合有一個(gè)環(huán)繞外周安置的環(huán)狀密封圈96，母耦聯(lián)構(gòu)件91結(jié)合有一個(gè)置于其內(nèi)周中的環(huán)狀密封圈97。其效果是一旦耦聯(lián)構(gòu)件配合，則阻止公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件90、91分離的合力因公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件90、91的橫截面積不等而形成，如前面其他實(shí)施例所描述的那樣。
在公耦聯(lián)構(gòu)件90內(nèi)壁99內(nèi)傾斜的通道98提供了一個(gè)從公耦聯(lián)構(gòu)件90的中間孔100到公耦聯(lián)構(gòu)件90外表面的管道。流體管道101把流體通道93連接到母耦聯(lián)構(gòu)件91的內(nèi)凹陷部分102。當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件90插入母耦聯(lián)構(gòu)件的凹陷部分102時(shí)，通道98與流體管道101連通，使得流體可以在耦聯(lián)構(gòu)件90、91之間流動(dòng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D20，這描述了結(jié)合有一個(gè)總體上由110指示的液壓增壓器的本發(fā)明第十實(shí)施例。在前面的實(shí)施例中，阻止耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力大小僅僅依賴于兩個(gè)起作用的液壓活塞的橫截面積的差異以及流體壓力。在本實(shí)施例中，阻止耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力大小通過(guò)液壓增壓器增加部分耦聯(lián)組件內(nèi)的流體壓力而增大。母耦聯(lián)構(gòu)件3總的來(lái)說(shuō)和第一實(shí)施例中的相同，除了內(nèi)凹陷部分15進(jìn)一步包括一個(gè)位于其內(nèi)周中的環(huán)狀密封圈111。插孔12跟前面一樣包括繞插孔12口部的環(huán)狀密封圈14。母耦聯(lián)構(gòu)件3進(jìn)一步包括中間孔9和側(cè)壁8、通道24和連通中間孔9及插孔12中的環(huán)狀空間18的通道17。
公耦聯(lián)構(gòu)件2包括插頭112，該插頭跟前面一樣包括有環(huán)狀密封圈16。公耦聯(lián)構(gòu)件2進(jìn)一步包括側(cè)壁4和中間孔5。插頭112有效地形成一個(gè)位于內(nèi)凹陷部分15內(nèi)的通過(guò)環(huán)狀密封圈111密封的液壓活塞。內(nèi)凹陷部分15跟前面一樣與環(huán)繞耦聯(lián)構(gòu)件的周圍環(huán)境通氣。插頭112內(nèi)的通道23設(shè)置得當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2、3如圖所示地配合時(shí)，銷(圖中未示出)可以穿過(guò)通道23和24以提供耦聯(lián)組件的斷開(kāi)強(qiáng)度。在本發(fā)明第十實(shí)施例中通氣孔與通道24結(jié)合在一起。
因?yàn)榄h(huán)狀密封圈111和14安裝在母耦聯(lián)構(gòu)件3的內(nèi)周上，且插頭112的橫截面積大體一致，所以，在這些環(huán)狀密封圈之間所述耦聯(lián)是壓力平衡的，從而使得合力為零。
插頭112包括附連于中間孔5上的構(gòu)件113。構(gòu)件113設(shè)置得使其不充滿中間孔的整個(gè)橫截面，并且流體可流過(guò)它并進(jìn)一步流入母耦聯(lián)構(gòu)件3。構(gòu)件113包括一個(gè)活塞缸114，在其中可滑動(dòng)地安裝著活塞115?；钊?14與中間孔5相連通，使得流體壓力作用在活塞115的面116上。
構(gòu)件113與插頭端部117一體地形成。插頭端部117進(jìn)一步包括有活塞115可以在其中行進(jìn)的腔118和可滑動(dòng)地安裝有活塞120的活塞缸119?；钊?20與活塞115連接，兩者一起由彈簧121偏置離開(kāi)插頭端部117?；钊?20的橫截面積小于活塞115。
腔118經(jīng)由通道122連接到通道23，該通道23如前所述那樣與通氣孔結(jié)合。因此，腔118處于耦聯(lián)組件周圍的環(huán)境壓力之下?；钊?19經(jīng)由通道122連接到位于插頭112和內(nèi)凹陷部分15之間的環(huán)狀空間。通道122設(shè)置在環(huán)狀密封圈16和111之間?；钊?19進(jìn)一步經(jīng)由通道123連接到環(huán)狀空間18。通道123結(jié)合有一個(gè)單向閥124，從而使得流體能從環(huán)狀空間18流至活塞缸119，但不能反向流動(dòng)。環(huán)狀密封圈125和126分別密封住活塞缸119與活塞120之間、空腔118與活塞115之間的連接。
現(xiàn)在描述液壓增壓器110的操作。當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2、3耦聯(lián)且流體導(dǎo)入耦聯(lián)組件時(shí)，流體流過(guò)閥124和通道123，從而使得流體充滿活塞缸119。隨著流體壓力的升高，流體壓力施加在活塞115的面116上，迫使活塞115抵抗彈簧121的作用而后退。因?yàn)榛钊?51和120是相連的，活塞120也受迫移動(dòng)退回活塞缸119內(nèi)。通過(guò)單向閥124的作用，流體不能從活塞缸119逸出。
由于活塞115和120聯(lián)接，所以它們必須承受同樣的力。對(duì)于活塞115來(lái)說(shuō)，這個(gè)力是耦聯(lián)組件內(nèi)流體壓力和面116的面積的乘積。由于活塞120較小，所以活塞缸119內(nèi)的壓力必須是較大的?；钊?19和通道122內(nèi)的流體向所有方向施加壓力。
分離力對(duì)應(yīng)于這個(gè)流體壓力乘以環(huán)狀密封圈111處的插頭端部117的橫截面積而產(chǎn)生。阻止耦聯(lián)構(gòu)件分離的力對(duì)應(yīng)于該流體壓力乘以環(huán)狀密封圈16處的插頭端部117的橫截面積而產(chǎn)生。由于環(huán)狀密封圈116是插頭端部117的一部分，這個(gè)第二橫截面積比等于環(huán)狀密封圈16橫截面面積的第一橫截面積要大。因此，形成有一個(gè)阻止耦聯(lián)構(gòu)件2、3分離的合力。
在本發(fā)明先前的實(shí)施例中，流經(jīng)耦聯(lián)組件的流體壓力限制了阻止分離的合力。在這個(gè)特定的實(shí)施例中，阻止分離的合力可以大于沒(méi)有液壓增壓器110作用時(shí)的力。這是由于增壓器的作用增大了上述由耦聯(lián)組件其余部分受到的流體壓力，從而獲得相對(duì)大的阻止耦聯(lián)組件分離的合力?？梢岳斫獾氖?，公知液壓增壓器可用于其它的應(yīng)用，例如用以增大由氣體供應(yīng)系統(tǒng)所傳送的壓力。然而，本發(fā)明將液壓增壓器應(yīng)用在耦聯(lián)組件中相信是新穎的。
這種可行地增加阻止分離的合力的范圍的方法應(yīng)用在流體壓力較低的場(chǎng)合，例如用于把低壓的燃?xì)夤芫€耦聯(lián)在一起?？蛇x地，它可應(yīng)用在可能在耦聯(lián)構(gòu)件上施加非常大的斷開(kāi)力的場(chǎng)合中，例如萬(wàn)一油輪移位時(shí)把油輪和固定在岸上的貯存工廠之間連接起來(lái)的管線。
在上述實(shí)施例中，假定耦聯(lián)組件1包括一個(gè)與相應(yīng)的母耦聯(lián)構(gòu)件3配合的單個(gè)公耦聯(lián)構(gòu)件2。然而，可以意識(shí)到公耦聯(lián)構(gòu)件可以是雙端部的——例如以有效地形成兩個(gè)公耦聯(lián)構(gòu)件以與兩個(gè)母耦聯(lián)構(gòu)件配合在一起。
可選的，如圖21A-21D所示，耦聯(lián)組件1的母耦聯(lián)構(gòu)件3是可以雙端部的。這就可以把兩個(gè)公耦聯(lián)構(gòu)件2、2’連接在一起。換句話說(shuō)，母耦聯(lián)構(gòu)件3不直接地連在流體通道上，而是設(shè)置成經(jīng)由另外的公耦聯(lián)構(gòu)件2’連接到流體通道。
在如圖21A-21D所示的實(shí)施例中，公耦聯(lián)構(gòu)件的尺寸和形狀都是類似的。然而，應(yīng)該意識(shí)到在其他實(shí)施例中，雙端的母耦聯(lián)構(gòu)件3可以用于把不同尺寸和/或形狀的公耦聯(lián)構(gòu)件連接起來(lái)。在這個(gè)實(shí)施例中，第一公耦聯(lián)構(gòu)件通過(guò)配置銷24b和通道23、24而緊固在位，正如先前參考圖1所描述的那樣。第二公耦聯(lián)構(gòu)件2’同樣通過(guò)配置銷24b’和通道23’、24’而緊固在位。
圖21A-21D描述了當(dāng)?shù)谝还盥?lián)構(gòu)件2插入母耦聯(lián)構(gòu)件3的相應(yīng)插孔并用銷24b緊固在位時(shí)的步驟順序。第二公耦聯(lián)構(gòu)件2’隨后插入母耦聯(lián)構(gòu)件3的相應(yīng)插孔，并用相應(yīng)的銷24b’緊固在位。
在上述實(shí)施例中，可以設(shè)想在母耦聯(lián)構(gòu)件2和第一公耦聯(lián)構(gòu)件2之間形成的管道的尺寸使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面上施加壓力以提供一個(gè)阻止這些耦聯(lián)構(gòu)件2、3分離的合力。另外，在這個(gè)特定的實(shí)施例中，由母耦聯(lián)構(gòu)件3和第二公耦聯(lián)構(gòu)件2’配合在一起形成的管道具有尺寸如下的內(nèi)表面其使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面施加壓力以提供一個(gè)阻止配合的耦聯(lián)構(gòu)件2’、3分離的合力。
在上述實(shí)施例中已經(jīng)描述了用于提供保持裝置來(lái)阻止配合的耦聯(lián)構(gòu)件脫開(kāi)的各種機(jī)構(gòu)。這些保持裝置的任意結(jié)合能應(yīng)用在任何耦聯(lián)組件上。圖22A-23B描述了一個(gè)雙端部系統(tǒng)，其中第一保持裝置用于把第一公耦聯(lián)構(gòu)件2緊固在雙端部的母耦聯(lián)構(gòu)件3上。第一保持裝置采用的是圖21A-21D中描述的銷24b和通道的布置。
在這個(gè)特定的實(shí)施例中，第二公耦聯(lián)構(gòu)件2’包括一個(gè)通道24’，因此可采用類似的銷24b’和母通道23’構(gòu)造而設(shè)置在位。
然而，在這個(gè)特定的實(shí)施例中，母耦聯(lián)構(gòu)件3包括兩個(gè)徑向向內(nèi)延伸進(jìn)入母耦聯(lián)構(gòu)件的孔內(nèi)的銷124。銷124被彈簧125徑向地彈性偏置。彈簧環(huán)繞母耦聯(lián)構(gòu)件3的外周延伸。公耦聯(lián)構(gòu)件2’的外表面包括一個(gè)凹槽123。在這個(gè)實(shí)施例中，所述凹槽環(huán)繞公耦聯(lián)構(gòu)件2’的外周延伸。凹槽123布置得當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件2’與母耦聯(lián)構(gòu)件3配合時(shí)，所述凹槽的位置用于容置銷124，以保持配合在一起的部件。彈簧125設(shè)置得當(dāng)沿一個(gè)與銷正交的方向壓縮彈簧(如圖23A中箭頭A所示)時(shí)，銷將從凹槽123中退出。圖23A示出了從凹槽123中退出的銷124，而圖23B示出延伸至凹槽123中的銷124。
在一個(gè)圖中未示出的可選實(shí)施例中，設(shè)想公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件設(shè)置成來(lái)提供一個(gè)用于特定、預(yù)定流體的流體通道。為了防止公耦聯(lián)構(gòu)件或母耦聯(lián)構(gòu)件不適當(dāng)?shù)剡B接到一個(gè)設(shè)置成運(yùn)載不同流體的相應(yīng)構(gòu)件上，構(gòu)件的尺寸和/或形狀可以形成為那種流體的特定尺寸。可選地，公耦聯(lián)構(gòu)件的第二端可包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)定位置、尺寸和/或形狀的徑向延伸的突起。母耦聯(lián)構(gòu)件3的第二端可包括至少一個(gè)相應(yīng)的凹陷部分，其設(shè)置成當(dāng)插頭容置在所述插孔內(nèi)時(shí)用于容置所述突起。突起位于公耦聯(lián)構(gòu)件上，使得如果其沒(méi)有容置在相應(yīng)的凹陷部分內(nèi)，那么公耦聯(lián)構(gòu)件不能和母耦聯(lián)構(gòu)件相配合。這就保證了公耦聯(lián)構(gòu)件僅能跟具有適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)凹陷部分的母耦聯(lián)構(gòu)件相配合。
在如圖24所示的第十三實(shí)施例中，示出了與先前實(shí)施例大致一致的耦聯(lián)組件1。它具有公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件2、3，并包括容納有外部密封圈16的插頭，該插頭插入容納有內(nèi)部密封圈14的插孔，以及包括在兩個(gè)位于耦聯(lián)組件1相對(duì)側(cè)的流體通道(圖中未示出)之間延伸的流體管道，但是該組件進(jìn)一步包括防止密封失效的裝置。提供所述防止密封失效的裝置是為了防止密封圈因被擠出(我們指的是在作用于其上的流體壓力下，將密封圈迫出環(huán)狀凹槽并迫入位于插頭和插孔之間環(huán)狀空間內(nèi))而失效。防止密封失效的裝置包括插孔或插頭內(nèi)的傾斜的壁部分202、204、206和208，如圖26所示。每個(gè)這些壁部分都在相應(yīng)部分——插孔或插頭——周圍延伸，這樣形成截頭圓錐體形狀。在其他實(shí)施例中這些壁部分可以是弧形的。
壁部分202和204包括形成在母耦聯(lián)構(gòu)件3內(nèi)的插孔的部分側(cè)壁。公耦聯(lián)構(gòu)件2的插頭包括相應(yīng)的壁部分206和208。這些壁部分大體沿著插孔的壁部分以在插頭和插孔之間保持大致恒定的徑向空間。
壁部分202位于插孔的開(kāi)口端和密封圈14(由插孔承載而且朝向內(nèi)側(cè)的密封圈)之間，但是緊鄰著密封圈14。當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件耦聯(lián)在一起時(shí)，壁部分406與壁部分202對(duì)齊。傾斜的壁部分使得插孔/插頭在朝插孔開(kāi)口端方向剛剛越過(guò)密封圈14之后直徑就增加。
壁部分208位于插頭末端部和密封圈16(所述密封圈承載在插頭上并朝向外側(cè))之間，但是緊鄰著密封圈16。當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件耦聯(lián)在一起時(shí)，壁部分204和壁部分208對(duì)齊。傾斜的壁使得插孔/插頭在朝插孔封閉端方向剛剛越過(guò)密封圈16之后直徑就增加。
傾斜的壁202、204、206、208起作用以防止由于密封圈14、16從它們的環(huán)狀凹槽中擠出所引起的密封失效。
根據(jù)第十四實(shí)施例，任何一個(gè)先前實(shí)施例的斷開(kāi)強(qiáng)度是由一包括機(jī)械夾具302另外地或可選地提供或補(bǔ)充的，如圖25和27所示。
參照?qǐng)D25，耦聯(lián)組件1包括一個(gè)公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件2、3，還包括一個(gè)容納有外部密封圈的插頭，該插頭插入一個(gè)容納有內(nèi)部密封圈的插孔，以及包括兩個(gè)在耦聯(lián)組件1相反側(cè)的流體通道(圖中未示出)之間延伸的流體管道。
機(jī)械夾具302包括兩個(gè)側(cè)部304、306和一個(gè)環(huán)狀連接部308，其把所述側(cè)部在其中間位置處連接在一起。所述側(cè)部大體相同，而且每一個(gè)的形式都大體是部分管式的。每個(gè)側(cè)部相對(duì)于環(huán)狀連接部308對(duì)向成大約90°角，如圖28所示。側(cè)部302、304和環(huán)狀連接部308大體形成一個(gè)部件，其由彈性塑料材料構(gòu)成。
各側(cè)部304、306由第一端部區(qū)域310、312和第二端部區(qū)域318、320構(gòu)成，所述第一端部區(qū)域包括接合裝置314、316，所述第二端部區(qū)域起到杠桿的作用。第一端部區(qū)域310、312向環(huán)狀連接部308的一側(cè)凸起，同時(shí)第二端部區(qū)318、320向環(huán)狀連接部308的另一側(cè)凸起。
接合裝置314、316包括一大體鋸齒狀的周向齒條，位于第一端部區(qū)域310、312的內(nèi)側(cè)。對(duì)齊的母耦聯(lián)構(gòu)件3的外表面包括一也是大體鋸齒狀的周向齒條322、324。在各齒條內(nèi)，各齒都有一個(gè)與耦聯(lián)組件軸線正交的面以及一個(gè)傾斜于耦聯(lián)組件軸線的面。兩個(gè)齒條朝向相反的方向，使得在把機(jī)械夾具組裝在耦聯(lián)組件上時(shí)，傾斜面彼此壓緊，但是正交面接合在一起而防止脫開(kāi)。
環(huán)狀連接部308在兩個(gè)側(cè)部304、306之間延伸，而且類似一個(gè)墊圈。它具有上部和下部扁平面。環(huán)狀連接部308支承著所述側(cè)部，所以它的外徑和側(cè)部的內(nèi)徑相同，而且它的內(nèi)徑允許它可配合在公耦聯(lián)構(gòu)件外徑的周圍。環(huán)狀連接部308的底面通過(guò)抵靠一個(gè)繞公耦聯(lián)構(gòu)件延伸的徑向凸緣326而位于公耦聯(lián)構(gòu)件2上。
凸緣326包括一個(gè)與耦聯(lián)組件的軸線正交的下側(cè)面和一個(gè)傾斜的上側(cè)面。
如圖26所示，當(dāng)所述環(huán)狀連接部308的下側(cè)面設(shè)置成抵靠位于公耦聯(lián)構(gòu)件凸緣326的傾斜上側(cè)面上的一個(gè)位置、且機(jī)械夾具的接合齒314、316和母耦聯(lián)構(gòu)件的接合齒322、324鎖定在一起時(shí)，所述夾具為環(huán)狀連接部308提供了斷開(kāi)強(qiáng)度。通過(guò)在兩個(gè)杠桿318、320上施加一個(gè)向內(nèi)的力——例如通過(guò)把它們壓向彼此——來(lái)移除與母耦聯(lián)構(gòu)件鎖定接合在一起的所述夾具。因所述側(cè)部相對(duì)于環(huán)狀連接部樞轉(zhuǎn)并導(dǎo)致所述側(cè)部的第一端部區(qū)域彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)，從而使得所述杠桿可以相對(duì)地向內(nèi)移動(dòng)。
為了在一個(gè)解耦力下脫開(kāi)耦聯(lián)構(gòu)件——例如為了更換部件或維修操作，希望移除所述夾具。然而，在使用中，所述夾具限制耦聯(lián)構(gòu)件在分離力下解耦。所述分離力可以是有意地施加的——例如通過(guò)將兩個(gè)流體管道拉開(kāi)，或者可選地可以是無(wú)意地施加的——例如流體通道中的一個(gè)在移動(dòng)過(guò)程中受阻，則耦聯(lián)設(shè)備在流體通道斷裂前斷開(kāi)是有利的。
如果分離力施加在公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件上，則所述夾具的環(huán)狀連接部將會(huì)因凸緣326的傾斜上側(cè)面的幾何結(jié)構(gòu)而彎曲，而且這會(huì)導(dǎo)致因三點(diǎn)彎矩在母耦聯(lián)構(gòu)件的嚙合齒322、324上施加更大的向內(nèi)壓力。
由設(shè)計(jì)所述夾具在預(yù)定分離力處失效而獲得斷開(kāi)力。因機(jī)械夾具的接合齒314、316破壞——例如折斷——而產(chǎn)生失效。
在特定的應(yīng)用場(chǎng)合以及當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件因有意或無(wú)意的分離力而斷開(kāi)的時(shí)候，或可選地當(dāng)解耦該耦聯(lián)構(gòu)件時(shí)，公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件包括關(guān)閉流體通道端部的閥是有利的。相應(yīng)的，圖28-31示出了本發(fā)明第十五實(shí)施例的一個(gè)示例。
參照?qǐng)D28，示出了處于配合位置的耦聯(lián)組件，該耦聯(lián)組件包括公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件400、401，而且還具有與公耦聯(lián)構(gòu)件插入或退出的軸線相一致的縱軸。在母耦聯(lián)構(gòu)件的外表面設(shè)有一個(gè)棘齒機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括齒輪402、固定到齒輪402上的杠桿404、和棘齒臂406。所述齒輪繞一個(gè)橫向于縱軸的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并繞軸桿407轉(zhuǎn)動(dòng)。所述軸桿延伸進(jìn)入母耦聯(lián)構(gòu)件，而且連接到內(nèi)部的部件。
棘齒臂406在一端處繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)408轉(zhuǎn)動(dòng)，并且包括有一個(gè)突出部410。所述突出部與齒輪402的齒接合。所述齒是鋸齒形的，從而使得當(dāng)所述齒輪沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它們滑過(guò)所述突出部，但在沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被突出部鎖定。當(dāng)在第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因棘齒臂樞轉(zhuǎn)離開(kāi)齒輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述齒能滑過(guò)突出部。所述棘齒臂包括偏置裝置(圖中未示出)，該裝置將所述臂偏置向所述齒輪并確保所述突出部和齒輪在各齒通過(guò)后能重新接合。
所述軸桿所連接的內(nèi)部部件包括第一和第二閥。圖28還描述了第一偏置裝置和第二偏置裝置，該第一偏置裝置包括繞公耦聯(lián)構(gòu)件布置并在第一閥上施加關(guān)閉力的彈簧412，所述第二偏置裝置包括繞母耦聯(lián)構(gòu)件布置并在第二閥上施加關(guān)閉力的彈簧414。所述彈簧將在下文進(jìn)一步描述。
將更加清楚的是，當(dāng)公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件配合時(shí)，沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述軸桿會(huì)抵抗彈簧412、414的作用而打開(kāi)所述的閥，這使得流體可以在公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件之間流動(dòng)。通過(guò)向杠桿施加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力以沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪來(lái)打開(kāi)所述閥。為了轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，需要轉(zhuǎn)動(dòng)力以克服偏置彈簧412、414。所述齒輪因棘齒臂的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)撤掉轉(zhuǎn)動(dòng)力時(shí)，所述彈簧促使閥關(guān)閉，其又促使所述齒輪沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在這樣行動(dòng)的過(guò)程中，所述被偏置向齒輪的突起部鎖定齒輪的齒并抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)，因而抵抗閥的關(guān)閉力。當(dāng)完全打開(kāi)時(shí)，所述齒輪通過(guò)抵靠?jī)?nèi)部部件而不能沿第一方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)部部件的設(shè)置使得當(dāng)分離力施加在公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件上時(shí)，該分離力增加了通過(guò)彈簧施加在閥上的閉合力。這又在齒輪上施加一個(gè)額外的轉(zhuǎn)動(dòng)力，促使它沿第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)預(yù)定力下，突起部和齒輪的接合被設(shè)計(jì)成失效，這樣為所述組件賦予一個(gè)斷開(kāi)強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^(guò)突出部從棘齒臂處剪斷或受迫而從齒輪離開(kāi)并不再接合來(lái)使得突出部失效。
可選地，和/或附加地，斷開(kāi)強(qiáng)度可以包括設(shè)置一個(gè)防止所述齒輪運(yùn)動(dòng)的斷開(kāi)銷(圖中未示出)。所述銷設(shè)計(jì)成在預(yù)定的斷開(kāi)強(qiáng)度處失效。所述設(shè)置包括包括有孔416的齒輪，以及包括有多個(gè)相應(yīng)徑向隔開(kāi)的盲孔的母耦聯(lián)構(gòu)件。當(dāng)閥處在打開(kāi)位置時(shí)，銷插入穿過(guò)孔416并進(jìn)入到位于母耦聯(lián)構(gòu)件中的相應(yīng)局部孔內(nèi)。所述銷因而抵抗齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖29是通過(guò)耦聯(lián)構(gòu)件縱軸的橫截面示意圖。耦聯(lián)構(gòu)件的大部分與先前的實(shí)施例一致，而且包括公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件400、401。類似地，公耦聯(lián)構(gòu)件包括一個(gè)設(shè)置成連接流體通道(圖中未示出)的第一流體端部420；一個(gè)包括有插頭422的第二端部，其中外部環(huán)狀密封圈424在鄰近插頭處固定在徑向凹槽中；以及一個(gè)在流體通道和位于插頭周面上的孔426、428、430之間延伸的流體管道，使得孔設(shè)置在插頭上，位于密封圈和第一端部之間。類似地，母耦聯(lián)構(gòu)件包括一個(gè)設(shè)置成連接流體通道(圖中未示出)的第一端部432；一個(gè)包括有插孔434的第二端部，其中內(nèi)部環(huán)狀密封圈436在鄰近插孔處固定在徑向凹槽中；以及一個(gè)在流體通道和孔口426a，430a之間延伸的流體管道，其在使用中配合在一起時(shí)與插頭的孔口426、428、430對(duì)齊，并設(shè)置在密封圈436和第一端部432之間。
在圖31中示出公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件是脫開(kāi)的。公耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括外部440和內(nèi)部442。內(nèi)部包括第一閥。當(dāng)脫開(kāi)時(shí)，所述閥442處于關(guān)閉狀態(tài)并阻止流體從插頭流出。
公耦聯(lián)構(gòu)件的第一端包括作為外部440的一部分的圓筒桿，其與耦聯(lián)組件的縱軸同軸。第一端部包括一個(gè)孔，其與桿的軸線同軸，而且包括一部分的流體管道。公耦聯(lián)構(gòu)件的第二端包括插頭。所述插頭包括一個(gè)與縱軸同軸的圓筒桿，而且是外部440的一個(gè)部分。插頭的外直徑大于第一端的外直徑，而且包括一個(gè)與縱軸同軸的孔。第二端的孔和第一端的孔相互連通，但是具有一個(gè)較大的直徑。所述插頭包括四個(gè)貫穿插頭側(cè)壁444的孔，其中的三個(gè)426、428、430能在圖29中看到。插頭的末端封閉。為了便于制造，其可以包括一個(gè)獨(dú)立的關(guān)閉部分，通過(guò)這個(gè)部分密封住封閉端。關(guān)閉部分包括一個(gè)從插頭末端軸向延伸的接合裝置445。該接合裝置包括位于相對(duì)面上的第一齒條445a和第二齒條445b。
閥部分442包括一個(gè)主體，其外側(cè)面是圓柱形的。所述主體緊密地配合在插頭的孔中。該主體包括一個(gè)在主體第一末端上的孔和設(shè)于主體圓面上的孔425b、428b、430b之間延伸的流體管道。閥部分442進(jìn)一步包括多個(gè)從主體第一末端延伸的第一軸向延伸桿446、448，和多個(gè)從相反末端延伸的第二軸向延伸桿450、452。
所述桿446、448、400、452可以是獨(dú)立于主體、但是永久地附連在位的部件。所述桿延伸穿過(guò)外部440的關(guān)閉部分中的相應(yīng)孔和并外部的第一和第二端的相交。
彈簧412抵靠位于公耦聯(lián)構(gòu)件第一端上的徑向延伸的凸緣454。彈簧412的相對(duì)端抵靠從閥442主體的第一末端伸出的桿448、446的末端。彈簧412將閥迫到關(guān)閉位置，在該位置中閥442的主體的第二末端和插頭的關(guān)閉部分相配合。在關(guān)閉位置中，貫穿外部的孔426、428、430由閥442的壁456封閉。
在關(guān)閉位置中，環(huán)狀密封圈456、457、458、459包括一個(gè)位于外部440和桿446、448、450、452之間的傳統(tǒng)密封件，并制止流體從插頭處逸出。環(huán)狀密封圈460、461包括位于外部和閥之間的傳統(tǒng)密封件。密封圈460、461容納在閥的環(huán)狀凹槽內(nèi)，而且設(shè)置得當(dāng)閥關(guān)閉時(shí)，它們位于孔426、428、430的兩側(cè)，并制止流體從插頭逸出開(kāi)孔。
再次參照?qǐng)D31，母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括外部462和閥部464。所述閥部包括母耦聯(lián)構(gòu)件的第一端，而且是一個(gè)圓筒桿。所述桿包括在末端和位于桿周面上的孔466a、468a、470a之間延伸的管道。桿與第一端相對(duì)的末端包括一個(gè)凹陷部分472和一個(gè)包括有接合齒條475的接合裝置474。接合齒475與嵌齒476相接合。所述嵌齒繞橫向于耦聯(lián)組件縱軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并在其末端處保持與外部的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置。
外部包括從第一端到第二端延伸貫穿該部分的階梯孔。較大的孔478從第二端延伸，并且包括其中設(shè)有插頭的插孔，而較小的孔480從第一端延伸且容納有所述的閥。所述階梯孔的尺寸使得閥和插頭緊密地配合。外部進(jìn)一步包括多個(gè)相對(duì)于耦聯(lián)組件縱軸橫向和徑向地延伸、并在位于插孔周面中的孔426a、430a和位于所述小孔周面中的孔466b、470b之間延伸的管道。
所述嵌齒476設(shè)置在小孔480內(nèi)，并位于大孔478和孔466b、470b之間。與嵌齒476偏置的是包括有連接著棘齒機(jī)構(gòu)的軸桿407的第二嵌齒482。
所述閥容納在外部第一端的小孔480內(nèi)。接合裝置474的接合齒475和嵌齒476接合。偏置彈簧414作用在外部的臀部484和靠近閥第一端區(qū)域的徑向凸緣486之間。彈簧將閥迫入由抵靠帽式銷488、490而限定的關(guān)閉位置，所述銷緊固到外部并從第一端區(qū)域的末端徑向地延伸。帽式銷488、490延伸貫穿徑向凸緣486內(nèi)的相應(yīng)的孔，并在關(guān)閉位置中，徑向凸緣和銷帽之間的抵靠抵抗彈簧的力。
環(huán)狀密封圈492、493設(shè)置得在關(guān)閉位置中它們位于孔口466a、468a、470a的兩側(cè)，并在孔480和閥之間形成一個(gè)密封，使得流體不能從孔口選出。密封圈492、493容納在外部的環(huán)狀凹槽內(nèi)。
如圖30所示，耦聯(lián)組件通過(guò)把插頭插入插孔內(nèi)而配合在一起。如果母耦聯(lián)構(gòu)件的外體保持靜止不動(dòng)，則通過(guò)將公耦聯(lián)構(gòu)件的第一端區(qū)域推向母耦聯(lián)構(gòu)件來(lái)插入插頭。在插入的中間位置處，桿450、452的末端抵靠所述階梯孔的徑向面，而接合裝置445的接合齒445b開(kāi)始和嵌齒482接合。在該中間位置處，第一閥445不曾相對(duì)插頭移動(dòng)并因此保持關(guān)閉。在這個(gè)階段，公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件能被一個(gè)僅夠克服密封圈424、436的摩擦力的最小力分開(kāi)。
公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件的配合通過(guò)公耦聯(lián)構(gòu)件的外部進(jìn)入母耦聯(lián)構(gòu)件的插孔的進(jìn)一步相對(duì)移動(dòng)而繼續(xù)。這個(gè)相對(duì)移動(dòng)能通過(guò)在公耦聯(lián)構(gòu)件的第一端上施加一個(gè)進(jìn)一步的推力來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x地，這個(gè)相對(duì)移動(dòng)可以通過(guò)沿第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)棘齒機(jī)構(gòu)的杠桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。依次地，這轉(zhuǎn)動(dòng)嵌齒482，其通過(guò)嵌齒和齒445b的接合而將外部迫入插孔。當(dāng)外部相對(duì)于插孔移動(dòng)時(shí)，閥因桿452、450和階梯孔徑向面的抵靠而不能隨插頭移動(dòng)。因此，彈簧412壓縮，閥相對(duì)于插頭移動(dòng)。所述插頭被繼續(xù)插入到插孔內(nèi)，位于中間位置和圖30所示的第二中間位置之間。在第二中間位置，環(huán)狀密封圈460、461位于孔426、430的兩側(cè)，使得閥保持關(guān)閉，而且接合裝置445的徑向齒445a開(kāi)始和嵌齒476接觸。
在第二中間位置，公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件借助前述的棘齒機(jī)構(gòu)的作用被鎖在一起。
閥通過(guò)插頭繼續(xù)在插孔內(nèi)于第二中間位置和圖29中所示的打開(kāi)位置之間相對(duì)移動(dòng)而打開(kāi)。優(yōu)選地，相對(duì)移動(dòng)通過(guò)棘齒機(jī)構(gòu)沿第一方向進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)插頭的接合裝置445移動(dòng)時(shí)，和嵌齒476的接合轉(zhuǎn)動(dòng)嵌齒，使得它還實(shí)現(xiàn)閥在母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，這樣也打開(kāi)了母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的閥。閥在耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的相對(duì)移動(dòng)通過(guò)插頭末端抵靠階梯孔的徑向面以及母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的閥的接合裝置末端抵靠插頭末端而限定在打開(kāi)位置中。在打開(kāi)位置中，插頭的接合裝置延伸入閥464的凹陷部分480。
在打開(kāi)位置中，母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的閥464的孔446a、470a和母耦聯(lián)構(gòu)件的外部?jī)?nèi)的孔466b、470b對(duì)齊。進(jìn)一步地，插頭內(nèi)的閥442的孔426b、430b和插頭的孔426、430以及和母耦聯(lián)構(gòu)件的孔426a、430a對(duì)齊。所述的孔設(shè)置形成了與前述實(shí)施例類似的第一和第二流體通道之間的流體管道。密封確保了流體保持在流體管道內(nèi)。
和先前的實(shí)施例一樣，在使用中，流體管道包括由環(huán)狀密封件424和426的設(shè)置而產(chǎn)生的插頭插入插孔的耦聯(lián)合力。在使用中，還通過(guò)密封件493和496的設(shè)置來(lái)產(chǎn)生打開(kāi)第二閥的合力，這些密封件分別容納在靠近母耦聯(lián)構(gòu)件下部的第一端區(qū)域的鉆孔處和位于母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的閥的第二末端處。
如果比斷開(kāi)力大的分離力施加在耦聯(lián)組件上，那么斷開(kāi)銷斷開(kāi)，而且棘齒機(jī)構(gòu)和齒輪脫離，嵌齒482可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。彈簧迫使兩個(gè)閥關(guān)閉。因接合裝置474、442和嵌齒482，476的接合設(shè)置，插頭直到閥關(guān)閉才能從插孔脫離。一旦閥關(guān)閉且接合裝置445離開(kāi)嵌齒483，可以最小的阻力從插孔移除插頭。
本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是閥在插頭從插孔中脫開(kāi)前關(guān)閉，意味著流體不會(huì)從插孔逸出或者插頭不會(huì)從插孔中高壓地退出。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是根據(jù)本發(fā)明的耦聯(lián)組件可以很方便地由塑料、金屬或其它任何本領(lǐng)域熟知的材料組成。進(jìn)一步的，部件的確切安裝可以與相關(guān)附圖中的那些描述不同。例如，耦聯(lián)組件不必要大體對(duì)稱，而且事實(shí)上對(duì)于一些應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)具有偏心形狀的部件是有利的。公耦聯(lián)構(gòu)件和相應(yīng)的母耦聯(lián)構(gòu)件插孔的橫截面不需要是圓筒形的，盡管在優(yōu)選的實(shí)施例中是這樣的，因?yàn)槠湓试S公耦聯(lián)構(gòu)件在母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在上面的例子中，導(dǎo)致阻止耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力的面積差異一般由環(huán)狀密封圈在耦聯(lián)組件內(nèi)的適當(dāng)定位來(lái)提供。然而，需要意識(shí)到的是阻止耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力能可選地由耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)表面的適當(dāng)設(shè)計(jì)來(lái)提供。進(jìn)一步的，可以取決于期望的應(yīng)用來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)致防止分離的合力的面積差異，以提供所希望的拉出力的強(qiáng)度。
例如，在一種典型的應(yīng)用中，需要一個(gè)相當(dāng)于20kg(也就是大約196牛頓)的拉出力。這可以通過(guò)使用大約2000巴的流體壓力、以及大約1mm2的面積差異來(lái)獲得，這可以通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇環(huán)狀密封圈的厚度以提供面積差異來(lái)容易地提供。然而，可選擇耦聯(lián)組件的拉出力(也就是因抵抗耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力)而具有所希望的任何數(shù)值。例如，防止配合的耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力可以被配置為大于0牛頓(N)的任何數(shù)值。優(yōu)選地，該合力大于0.1N。優(yōu)選地，該合力小于1KN，而且更優(yōu)選地，小于100N。該合力可以小于10N，或者甚至小于1N。這個(gè)合力依賴于流經(jīng)耦聯(lián)組件的流體所施加的壓力以及面積差異。面積差異優(yōu)選地在1mm2到1m2的范圍內(nèi)，同時(shí)在耦聯(lián)組件內(nèi)流動(dòng)的預(yù)定流體壓力優(yōu)選地在40巴到2000巴的范圍之內(nèi)。例如，如果面積差異是1mm2，流體壓力是2000巴，那么這將導(dǎo)致大約196N的合力。一個(gè)1cm2的面積差異以及400巴的流體壓力將導(dǎo)致大約400N的合力，而一個(gè)1m2的面積差異以及40巴的流體壓力將導(dǎo)致大約4000N的合力。
組件的斷開(kāi)強(qiáng)度能通過(guò)對(duì)銷/彈簧加載圈和斷開(kāi)閥的材料的適當(dāng)選擇來(lái)進(jìn)行選擇。
本發(fā)明進(jìn)一步的修改和應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，并沒(méi)有脫離所附的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于把流體通道可釋放地相互連接起來(lái)的耦聯(lián)組件，包括母耦聯(lián)構(gòu)件，其第一端配置成與第一流體通道相連接，而第二端包括沿第一縱軸延伸的插孔，該母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括鄰近其第二端的朝向內(nèi)側(cè)的環(huán)狀密封圈；公耦聯(lián)構(gòu)件，其第一端配置成與第二流體通道相連接，其第二端包括能夠容置在所述插孔內(nèi)、沿第二縱軸延伸的插頭，該公耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括鄰近其第二端的朝向外側(cè)的環(huán)狀密封圈；所述母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括位于所述插孔內(nèi)、沿所述第一縱軸延伸的內(nèi)凹陷部分，該內(nèi)凹陷部分配置成容置所述插頭的端部；其中所述耦聯(lián)構(gòu)件配置為使得當(dāng)所述耦聯(lián)構(gòu)件配合時(shí)，所述耦聯(lián)構(gòu)件提供用于流體在所述第一和第二流體通道之間流動(dòng)的管道，且第一環(huán)狀密封圈提供所述插頭和內(nèi)凹陷部分之間的密封，而第二環(huán)狀密封圈提供所述插頭和母耦聯(lián)構(gòu)件的第二端之間的密封，由此，所述管道內(nèi)表面的尺寸使得管道內(nèi)的流體在所述內(nèi)表面上施加壓力以提供一個(gè)阻止所述已配合的耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的耦聯(lián)組件，其中通氣孔在所述內(nèi)凹陷部分和母耦聯(lián)構(gòu)件附近的周圍環(huán)境之間延伸，用于在所述耦聯(lián)構(gòu)件配合時(shí)從所述內(nèi)凹陷部分釋放流體。
3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述插頭的外直徑是大體一致的，且所述插孔的內(nèi)直徑是大體一致的。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中位于所述母耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的管道包括從第一端延伸的中間孔、以及至少一個(gè)繞所述內(nèi)凹陷部分從所述中間孔延伸到所述第二端的通道。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中位于所述公耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的管道包括從第一端延伸的中間孔、以及至少一個(gè)橫向于所述第二縱軸地從所述中間孔沿延伸到至少一個(gè)位于所述插頭一側(cè)上的孔的通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的耦聯(lián)組件，其中所述通道中的至少一個(gè)相對(duì)于各自的耦聯(lián)構(gòu)件的縱軸成一角度。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述耦聯(lián)組件進(jìn)一步包括設(shè)置成阻止已配合的耦聯(lián)構(gòu)件脫開(kāi)的保持裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的耦聯(lián)組件，其中所述保持裝置包括位于所述耦聯(lián)構(gòu)件之一內(nèi)的銷、和設(shè)置成將所述銷接合在另一個(gè)耦聯(lián)構(gòu)件內(nèi)的相應(yīng)槽縫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的耦聯(lián)組件，其中所述母耦聯(lián)構(gòu)件包括位于插孔內(nèi)、沿第一縱軸延伸、并設(shè)置成容置所述插頭的端部的內(nèi)凹陷部分；所述保持裝置包括徑向直徑能夠變化、位于所述內(nèi)凹陷部分內(nèi)的圓形彈性環(huán)；和所述插頭的端部進(jìn)一步包括有外部環(huán)狀凹槽，其設(shè)置成容置所述圓形環(huán)以用于能夠釋放地將所述插頭端部鎖定在內(nèi)凹陷部分內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)的耦聯(lián)組件，其中所述母耦聯(lián)構(gòu)件包括位于所述插孔內(nèi)、沿第一縱軸延伸、并設(shè)置成容置所述插頭的端部的內(nèi)凹陷部分；所述保持裝置包括至少一個(gè)徑向延伸到所述插孔內(nèi)、彈性偏置的銷；以及所述插頭的端部進(jìn)一步包括設(shè)置成容置所述銷的外部凹槽，用于能夠釋放地將所述插頭端部鎖定在內(nèi)凹陷部分內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的耦聯(lián)組件，其中所述銷由繞母耦聯(lián)構(gòu)件周向延伸的圓形彈性環(huán)彈性地偏置。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括第一斷開(kāi)閥，所述第一斷開(kāi)閥包括能夠在縮回內(nèi)凹陷部分中的第一位置和關(guān)閉母耦聯(lián)構(gòu)件插孔的第二位置之間滑動(dòng)的活塞。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的耦聯(lián)組件，其中所述母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括連接內(nèi)凹陷部分和母耦聯(lián)構(gòu)件第一端的通道，所述第一斷開(kāi)閥進(jìn)一步包括貫穿該通道的活塞桿，使得所述第一端內(nèi)的流體壓力將活塞偏置向所述第二位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13并從屬于權(quán)利要求13的耦聯(lián)組件，其中所述活塞進(jìn)一步包括有設(shè)置成容置所述圓形環(huán)的外部環(huán)狀凹槽，用于將所述第一斷開(kāi)閥能夠釋放地鎖定在第二位置上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12到14任一的耦聯(lián)組件，其中所述活塞進(jìn)一步包括靠近活塞桿的第三環(huán)狀密封圈，該第三環(huán)狀密封圈設(shè)置成使得第三環(huán)狀密封圈提供活塞和內(nèi)凹陷部分之間的密封。
16.根據(jù)權(quán)利要求5或者任一其從屬權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述公耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括有第二斷開(kāi)閥，所述第二斷開(kāi)閥包括安裝在公耦聯(lián)構(gòu)件上的套環(huán)，該套環(huán)能夠在其關(guān)閉插頭的至少一個(gè)孔的第一位置和其朝所述公耦聯(lián)構(gòu)件第一端縮回而露出至少一個(gè)孔的第二位置之間滑動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的耦聯(lián)組件，其中所述套環(huán)彈性地偏置到所述第一位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的耦聯(lián)組件，其中所述套環(huán)朝第二端部的運(yùn)行由公耦聯(lián)構(gòu)件外直徑的變化而被限制。
19.根據(jù)權(quán)利要求16到18任一的耦聯(lián)組件，其中所述套環(huán)進(jìn)一步包括徑向延伸的凸緣，且所述母耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括繞母耦聯(lián)構(gòu)件第二端的周向的一部分延伸的凹槽，當(dāng)所述公耦聯(lián)構(gòu)件和母耦聯(lián)構(gòu)件沿橫向于耦聯(lián)構(gòu)件縱軸的相對(duì)移動(dòng)方向設(shè)到一起時(shí)，所述凹槽設(shè)置成容置所述凸緣。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的耦聯(lián)組件，其中所述凹槽和凸緣之一的至少一部分是易碎的，且設(shè)置成在沿耦聯(lián)構(gòu)件縱軸施加預(yù)定的分離力時(shí)斷裂，以允許相配合的耦聯(lián)構(gòu)件分離。
21.根據(jù)權(quán)利要求5或者任一其從屬權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述公耦聯(lián)構(gòu)件進(jìn)一步包括至少一個(gè)關(guān)閉閥，該關(guān)閉閥設(shè)置成在公耦聯(lián)構(gòu)件從母耦聯(lián)構(gòu)件分開(kāi)時(shí)密封住至少一個(gè)孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求21并從屬于權(quán)利要求16到20中任一的耦聯(lián)組件，其中所述至少一個(gè)關(guān)閉閥耦聯(lián)到套環(huán)上，使得當(dāng)套環(huán)處于其第一位置時(shí)，至少一個(gè)關(guān)閉閥保持關(guān)閉。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的耦聯(lián)組件，其中所述至少一個(gè)關(guān)閉閥包括至少一個(gè)盤，所述盤設(shè)置成在關(guān)閉位置中密封所述孔，所述盤附連于所述中間孔的內(nèi)表面且彈性地偏置，從而使得除了當(dāng)由套環(huán)保持關(guān)閉之外所述盤從孔徑向朝外地延伸。
24.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述公耦聯(lián)構(gòu)件的第二端進(jìn)一步包括至少一個(gè)徑向延伸、具有預(yù)定尺寸和形狀的突起；和母耦聯(lián)構(gòu)件的第二端包括至少一個(gè)相應(yīng)的凹陷部分，其設(shè)置成當(dāng)所述插頭容置在所述插頭內(nèi)時(shí)容置所述突起。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的耦聯(lián)組件，其中所述耦聯(lián)組件用于為預(yù)定流體提供管道，且所述至少一個(gè)突起的數(shù)量、位置、尺寸和形狀中的至少一個(gè)是對(duì)所述預(yù)定流體的指示。
26.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述母耦聯(lián)構(gòu)件的第一端包括沿第三縱軸延伸的第二插孔；所述耦聯(lián)組件進(jìn)一步包括第二公耦聯(lián)構(gòu)件，其第一端部設(shè)置成連接第一流體通道，其第二端部包括能夠容置在所述第二插孔中、沿第四縱軸延伸的插頭，使得當(dāng)所述耦聯(lián)構(gòu)件配合時(shí)，所述耦聯(lián)構(gòu)件提供管道，使得流體在所述第一和第二流體通道之間流動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的耦聯(lián)組件，其中所述管道內(nèi)表面的尺寸使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面上施加壓力以提供一個(gè)阻止所述配合的母耦聯(lián)構(gòu)件和第二耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力。
28.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中緊鄰于所述外部密封圈，所述插頭朝其末端漸縮，并且其中當(dāng)配合時(shí)，所述插孔朝向插頭錐體的表面也漸縮。
29.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中緊鄰于所述內(nèi)部密封圈的插孔朝其開(kāi)口端漸縮，并且其中當(dāng)配合時(shí)，所述插頭朝向插孔錐體的表面也漸縮。
30.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述保持裝置包括有夾具。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的耦聯(lián)組件，其中所述夾具包括有彈性材料。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31的耦聯(lián)組件，其中所述夾具包括繞所述耦聯(lián)組件縱軸相對(duì)側(cè)設(shè)置、并通過(guò)與位于耦聯(lián)組件上的凸緣抵接的連接部分結(jié)合的第一和第二部分，并進(jìn)一步包括與所述連接部分隔開(kāi)以在鎖定設(shè)置中與耦聯(lián)組件選擇地接合的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的耦聯(lián)組件，其中所述凸緣包括部分的公構(gòu)件，且所述選擇接合裝置包括部分的母構(gòu)件。
36.根據(jù)權(quán)利要求32或33的耦聯(lián)組件，其中與所述連接部分抵接的凸緣面包括一個(gè)傾斜面。
37.根據(jù)權(quán)利要求32或33的耦聯(lián)組件，其中與所述母構(gòu)件選擇地接合的裝置包括有齒，所述齒通過(guò)第一和或第二部分繞連接部分樞轉(zhuǎn)而能夠移除地接合。
38.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述公構(gòu)件包括至少一個(gè)位于插頭周面中的孔，并包括在關(guān)閉位置中阻止流體從孔逸出和在打開(kāi)位置中允許流體從插頭流出的閥。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的耦聯(lián)組件，其中所述插頭包括有鉆孔，所述閥能夠在該鉆孔內(nèi)操作。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的耦聯(lián)組件，其中所述閥能夠通過(guò)插頭和閥之間的相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)而在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間操作。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的耦聯(lián)組件，其中所述公構(gòu)件包括有偏置裝置，該偏置裝置迫使閥沿第一方向朝關(guān)閉位置在插頭內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述關(guān)閉位置通過(guò)閥抵接插頭的關(guān)閉端而限定。
42.根據(jù)權(quán)利要求40的耦聯(lián)組件，其中所述偏置裝置包括有彈簧。
43.根據(jù)權(quán)利要求39-42中任一的耦聯(lián)組件，其中所述閥包括處于與公構(gòu)件第一端連通的第一孔和位于閥側(cè)向元件上的至少一個(gè)孔之間的流體管道，所述閥進(jìn)一步包括鄰近于該閥設(shè)置的密封裝置，使得在關(guān)閉位置中，所述位于閥側(cè)向元件上的孔通過(guò)位于插頭內(nèi)的鉆孔的周面和密封裝置的設(shè)置來(lái)密封，而在打開(kāi)位置中，所述位于閥側(cè)向元件上的孔和插頭內(nèi)的孔對(duì)齊，使得流體能流出插頭。
44.根據(jù)權(quán)利要求38-43中任一的耦聯(lián)組件，其中所述插頭包括有接合裝置，所述接合裝置和母構(gòu)件的特征配合，所述特征能夠操作以實(shí)現(xiàn)所述閥在插頭內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的耦聯(lián)組件，其中所述接合裝置包括齒條，而所述母構(gòu)件內(nèi)的配合特征包括嵌齒，所述嵌齒轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝且由杠桿操作，使得當(dāng)與齒條接合時(shí)，所述嵌齒在第一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致閥在第一方向上線性地運(yùn)動(dòng)，而在第二方向的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥在第二方向上的相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)，這對(duì)應(yīng)于閥的打開(kāi)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的耦聯(lián)組件，其中所述桿桿包括選擇地阻止嵌齒在第二方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的棘齒機(jī)構(gòu)，當(dāng)沿第二方向作用在嵌齒上的轉(zhuǎn)動(dòng)力超過(guò)已知極限時(shí)，所述棘齒機(jī)構(gòu)通過(guò)失效來(lái)提供一個(gè)斷開(kāi)強(qiáng)度。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的耦聯(lián)組件，其中所述公構(gòu)件和母構(gòu)件的耦聯(lián)包括脫開(kāi)位置，其中閥處于關(guān)閉位置，且公構(gòu)件和母構(gòu)件沒(méi)有配合；第一插入位置，其中所述插頭插入插孔內(nèi)、所述閥關(guān)閉、且所述齒條開(kāi)始接合嵌齒；第二插入位置，其中所述閥關(guān)閉、齒條和嵌齒接合，從而使得如果不克服棘齒機(jī)構(gòu)的斷開(kāi)力，插頭就不能從插孔中分離；以及打開(kāi)位置，其中所述閥打開(kāi)，且如果沒(méi)有超過(guò)斷開(kāi)力，則公構(gòu)件和母構(gòu)件就不能分開(kāi)。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47的耦聯(lián)組件，其中斷開(kāi)力由斷開(kāi)銷額外地或可選地提供，所述斷開(kāi)銷包括插入穿過(guò)棘齒機(jī)構(gòu)、并牢固地保持在母構(gòu)件上以阻止嵌齒轉(zhuǎn)動(dòng)的銷，所述銷在一個(gè)預(yù)定力下斷開(kāi)。
49.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的耦聯(lián)組件，其中所述插孔包括至少一個(gè)位于周向壁中的孔和在所述孔與母構(gòu)件第一端部之間延伸的流體管道，其中所述母構(gòu)件包括有閥，該閥在關(guān)閉位置中阻止流體從插孔內(nèi)的孔流出，而在打開(kāi)位置中允許流體流出。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的耦聯(lián)組件，其中所述母構(gòu)件包括和母耦聯(lián)構(gòu)件縱軸一致、并在所述插孔和母構(gòu)件第一端之間延伸的鉆孔，所述閥能夠在該鉆孔內(nèi)操作。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的耦聯(lián)組件，其中所述母構(gòu)件包括至少一個(gè)位于鉆孔周面上的孔和在所述位于鉆孔周面上的孔與位于所述插孔周面上的孔之間橫向和縱向地延伸的流體管道，所述閥包括處于與母構(gòu)件第一端連通的第一孔和位于閥側(cè)向元件上的至少一個(gè)孔之間的管道，所述閥能夠相對(duì)于插孔在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間運(yùn)動(dòng)，在所述關(guān)閉位置中，位于閥側(cè)向元件內(nèi)的孔由鉆孔的周向壁及所設(shè)置的密封裝置關(guān)閉，在所述打開(kāi)位置中，位于閥側(cè)向元件內(nèi)的孔與鉆孔周向壁中的孔對(duì)齊，從而使得流體能流入管道并流出插孔。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的耦聯(lián)組件，其中所述母構(gòu)件包括偏置裝置，該偏置裝置迫使所述閥在鉆孔內(nèi)沿第一方向并朝關(guān)閉位置相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的耦聯(lián)組件，其中所述偏置裝置包括彈簧。
54.根據(jù)權(quán)利要求51-53中任一并從屬于權(quán)利要求44到48的耦聯(lián)組件，其中位于所述母構(gòu)件中的閥包括接合裝置，該接合裝置包括有能夠與轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于母構(gòu)件內(nèi)的第二嵌齒接合的齒條，使得當(dāng)閥處于鉆孔中時(shí)，齒條和嵌齒接合，且第二嵌齒沿第一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥朝打開(kāi)位置的線性運(yùn)動(dòng)，而沿第二方向的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥朝其關(guān)閉位置的線性運(yùn)動(dòng)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的耦聯(lián)組件，其中位于所述插頭中的閥上的接合裝置包括第二齒條，當(dāng)公構(gòu)件位于第二插入位置時(shí)，所述第二齒條開(kāi)始接合第二嵌齒，使得所述閥在插頭內(nèi)沿第二、插頭內(nèi)閥的打開(kāi)方向的進(jìn)一步相對(duì)運(yùn)動(dòng)在第二嵌齒上施加沿第一、母構(gòu)件內(nèi)閥的打開(kāi)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)力。
56.一種基本上如本文參照附圖所描述的耦聯(lián)組件。
57.一種通過(guò)將公耦聯(lián)構(gòu)件插入到相應(yīng)母耦聯(lián)構(gòu)件中而能夠釋放地把流體通道相互連接起來(lái)的方法，所述母耦聯(lián)構(gòu)件具有連接到第一流體通道的第一端、和包括沿第一縱軸延伸的插孔的第二端，所述第二端具有鄰近的第二內(nèi)部密封圈，所述插孔包括沿第一縱軸延伸的內(nèi)凹陷部分；所述公耦聯(lián)構(gòu)件具有連接到第二流體通道的第一端、和包括有能夠容置在所述插孔內(nèi)并沿第二縱軸延伸的插頭的第二端，該第二端具有鄰近的第一外部環(huán)狀密封圈；所述方法包括把所述插頭插入插孔，從而在所述第一和第二流體通道之間提供一個(gè)管道，其中所述第一環(huán)狀密封圈提供位于插頭和內(nèi)凹陷部分之間的密封，而所述第二環(huán)狀密封圈提供位于插頭和母耦聯(lián)構(gòu)件第二端之間的密封，由此，所述管道內(nèi)表面的尺寸使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面上施加壓力以提供一個(gè)阻止所述已配合的耦聯(lián)構(gòu)件分離的合力。
58.一種將流體通道能夠釋放地相互連接起來(lái)的方法，包括配合耦聯(lián)組件的公構(gòu)件和母構(gòu)件，其中所述耦聯(lián)組件基本上如權(quán)利要求1-56中任一項(xiàng)所述。
59.一種基本上如本文參照附圖所描述的將流體通道能夠釋放地相互連接起來(lái)的方法。
全文摘要
一種用于將流體通道可釋放地相互連接起來(lái)的耦聯(lián)組件(1)。母耦聯(lián)構(gòu)件(3)具有設(shè)置成連接到第一流體通道的第一端(10)、和包括有沿第一縱軸延伸的插孔(12)的第二端。公耦聯(lián)構(gòu)件(2)具有設(shè)置成連接到第二流體通道的第一端(6)、和包括有可容置在插孔(12)內(nèi)的插頭(13)的第二端，該第二端沿第二縱軸延伸。耦聯(lián)構(gòu)件(2、3)設(shè)置得當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件(2、3)配合時(shí)，耦聯(lián)構(gòu)件(2、3)提供管道，使得流體可以在第一和第二流體通道之間流動(dòng)。該管道內(nèi)表面的尺寸使得管道內(nèi)的流體在內(nèi)表面上施加一個(gè)壓力，以提供一個(gè)阻止配合的耦聯(lián)構(gòu)件(2、3)分離的合力。
文檔編號(hào)B64D39/06GK101014797SQ200580029089
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
發(fā)明者馬修·約瑟夫·雷德曼 申請(qǐng)人:自激耦聯(lián)設(shè)備有限公司