專利名稱：用于受壓流體系統(tǒng)的管連接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于受壓流體系統(tǒng)的管連接系統(tǒng)，包括用于容納受壓流體系統(tǒng)的管子 的連接體，用于防止來自受壓流體系統(tǒng)的流體進入該連接體的泄漏密封裝置，用于夾緊容 納在該連接體內(nèi)的管子的外表面的夾緊裝置，以及用于防止來自該連接體外部的侵入的環(huán) 境密封裝置。
背景技術(shù)：
在許多應(yīng)用中，管子必須彼此連接或與其它部件連接，用這種方式防止泄露和阻 止管子的意外釋放。在管連接的故障或失效是危險的而且會導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p害的系統(tǒng)，例如車 輛的剎車系統(tǒng)中，這點尤其重要。在W0 2006/112726 A1中可以發(fā)現(xiàn)為此目的的典型的管 連接。當(dāng)管子連接于連接系統(tǒng)時，最常見的泄露和意外釋放的失效形式是由于裝配不正 確而導(dǎo)致的。管子沒有充分地插入連接系統(tǒng)的情況就是這種不正確裝配的一個實例。特別 是當(dāng)因用于高壓系統(tǒng)中的嚴(yán)格夾緊或密封裝置而使插入力很大時，在手工裝配期間管子與 最終止擋部分的接合對于使用者而言可能不是很明顯。另外，如果(例如)由于在裝配前 其是被手工縮短的，因此管子的端部不是以直角被切斷，則充分插入的點可能會不明確。因此，當(dāng)管子充分且正確地插入到連接體中時，需要一些反饋來示意給裝配者。已知在管子的外表面上設(shè)置可視標(biāo)志，在已達到預(yù)定插入深度時其可給予裝配者 可視的指示。例如，該可視標(biāo)志可以是在管子充分插入到連接體中時需要被連接體覆蓋的 一條線。但是，這種解決方案的缺點在于，在一端或兩端未失去可視標(biāo)志時不能將管子縮短 到合適的長度。而且，不能確定標(biāo)志的位置，而且不能判斷該可視標(biāo)志是否表示完全插入。其它的常用解決方案向使用者提供了指示管子位于正確位置時的可識別的推入 感覺。這需要使用者能夠進行感覺辨別，這在例如使用工具裝配時是很困難的。此外，可識 別的推入感覺是高度的主觀衡量，不同的使用者可能體驗不同。從W0 2006/112726 A1可知根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的管連接系統(tǒng)。不過，在 該文件中，當(dāng)管子充分且正確地插入時向，為裝配者提供反饋信號的問題并未進行討論。W0 2006/037962 A1公開了一種管連接，且討論了通過提供管子的完全插入位置 的聲音指示來解決反饋問題。其中所公開的連接系統(tǒng)包括管子在其上滑動的管支承件。在 管子插入連接體的過程中，管子推入管支承件，從而迫使其更深入地滑動到連接體中。管支 承件的外表面和連接體的內(nèi)表面之間的槽和舌結(jié)構(gòu)提供了咔噠聲信號，其告知使用者具有 管支承件的管子到達了完全插入位置。W0 2006/037962 A1中所描述的解決方案的缺點在于，咔噠聲信號只是間接地告 知使用者，即管支承件已經(jīng)到達了完全插入位置，而不是管子完全插入到連接體中。因此， 沒有給出管子是否確實完全插入到管支承件中的信息。因此，仍然存在因不正確地將管子 裝配入管支承件而導(dǎo)致泄漏和意外釋放的危險。此外，在正常使用管連接系統(tǒng)期間沒有給 出管子是否保持在正確的完全插入位置的信息。而且，管子插入期間的推入力因槽和舌結(jié)構(gòu)引起產(chǎn)生咔噠聲信號的阻力而顯著增大。該阻力必定相當(dāng)大，因為在管子到達管支承件 的最終止擋部分之前過早的咔噠信號是有害的。該阻力合計為夾緊或密封裝置所產(chǎn)生的摩 擦力，這導(dǎo)致了令人不安的很高的總推入力。例如當(dāng)以稍微傾斜的方式使用管子時，這種所 需的很高的總推入力就能反過來容易地在管子和管支承件之間產(chǎn)生很高的摩擦力。如果該 摩擦力超過了咔噠阻力，在管子完全插入到管支承件之前觸發(fā)了有害的過早的咔噠信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在裝配后和正常使用期間向使用 者確實保證管子充分地、正確地插入到管連接體中的管連接系統(tǒng)。而且，連續(xù)檢查其密封性 是可取的。該目的通過權(quán)利要求1的主題來解決。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于受壓流體系 統(tǒng)的管連接系統(tǒng)，包括連接體，用于容納受壓流體系統(tǒng)的管子；泄漏密封裝置，用于防止從 所述受壓流體系統(tǒng)所供給的流體通過所述管子進入所述連接體；夾緊裝置，用于夾緊容納 在所述連接體中的所述管子的外表面；以及環(huán)境密封裝置，用于防止來自連接體外部的侵 入，其特征是所述環(huán)境密封裝置至少部分地可移動，設(shè)置成當(dāng)所述連接體內(nèi)存在內(nèi)部流體 壓力時至少部分地受壓脫離密封座，從而導(dǎo)致流體流出所述連接體，并且所述流到連接體 外部的流體表示從所述受壓流體系統(tǒng)的泄漏。本發(fā)明的管連接系統(tǒng)確保流體流總是足夠大以致對使用者而言很明顯。在所述環(huán) 境密封裝置至少部分地受壓脫離所述密封座之前，所述連接體內(nèi)的流體壓力增大。當(dāng)壓力 超過足以迫使所述環(huán)境密封裝置脫離所述密封座的量時，存在足夠強的流體流來顯示發(fā)生 了泄露。優(yōu)選地，所述流到連接體外部的流體產(chǎn)生聲音反饋信號，表示從所述受壓流體系 統(tǒng)的泄漏。如果流體是氣體或其它氣態(tài)流體時，該聲音反饋信號可以是例如嘯嘯聲或嘶嘶 聲音調(diào)。如果流體是液體或可從光學(xué)上與氣體辨別開時，所述泄露顯示還可以是泄露流體 流的光學(xué)信號。在優(yōu)選的實施方式中，環(huán)境密封裝置典型地為0形環(huán)，設(shè)置在環(huán)形槽內(nèi)，所述環(huán)形 槽具有開孔，該開孔允許所述環(huán)境密封裝置在所述連接體內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力時至少部分 地受壓脫離所述密封座。所述環(huán)境密封裝置的密封座優(yōu)選是位于所述環(huán)形槽的徑向向內(nèi)部 分的環(huán)形表面。優(yōu)選的柔性和可彈性變形的環(huán)境密封裝置可設(shè)置成一旦連接體的內(nèi)部流體壓力 低于特定閾值，就返回而與所述密封座接觸。例如，環(huán)境密封裝置可能是具有回彈特性的柔 性。閾值應(yīng)當(dāng)遠低于受壓流體系統(tǒng)的常壓，從而即使很小的泄露也會導(dǎo)致迅速顯示壓力上 升。環(huán)境密封裝置還可以設(shè)計成一次性的、破碎部件，其適于僅一次受壓脫離所述密封座。還可設(shè)置孔，在所述環(huán)境密封裝置因所述連接體的內(nèi)部流體壓力而至少部分地受 壓脫離所述密封座時，該孔能夠使流體從所述連接體的內(nèi)部流到所述連接體的外部。這種 孔的優(yōu)點是流體流通過孔的引導(dǎo)而產(chǎn)生對使用者而言更可控的、明顯的信號。孔的大小可 選擇為使得通過流體流產(chǎn)生一個警笛或還可為此目的而裝配進一步的裝置。


以下參照圖1至5，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1示出了優(yōu)選的管連接系統(tǒng)的側(cè)視圖，其一半顯示為縱向剖視圖；圖2顯示了優(yōu)選的管連接系統(tǒng)的分解圖；圖3示出了優(yōu)選的管連接系統(tǒng)的側(cè)視圖，其一半顯示為縱向剖視圖且具有未完全 插入的管子；圖4示出了優(yōu)選的管連接系統(tǒng)的側(cè)視圖，其一半顯示為縱向剖視圖且具有完全插 入的管子；圖5示出了環(huán)境密封裝置的詳細(xì)縱向剖視圖，其一部分受壓脫離該密封座。
具體實施例方式圖1所示的管連接系統(tǒng)1包括用于容納受壓流體系統(tǒng)的管子5的連接體3，用于防 止來自受壓流體系統(tǒng)流體進入連接體3的泄露密封裝置7，用于夾緊容納在連接體3中的 管子5的外表面的夾緊裝置9，以及用于防止來自連接體3外部的侵入的環(huán)境密封裝置11。 不用于容納管5的連接體3的端部設(shè)有螺紋連接器端13和密封件15。連接體3還包括適 用于容納扳手的具有外部形狀的部分17，用來使具有螺紋連接器端13的管連接系統(tǒng)1旋入 受壓流體系統(tǒng)的另一部件中。在本實施方式中，管連接系統(tǒng)1包括用于容納管子5的管支承襯套19，其從端部插 入到連接體3中。連接體3的內(nèi)部形狀適應(yīng)于容納管支承襯套19的外套管，以沿徑向牢固 地保持管支承襯套19。管支承襯套19被推到連接體3中，直到管支承襯套19的法蘭部分 鄰接連接體3的內(nèi)凸緣，該內(nèi)凸緣為被推到連接體3中的管支承襯套19提供最終止擋。管 支承襯套19的內(nèi)套管適應(yīng)于能容納用于由連接系統(tǒng)1所容納的管子5。管支承襯套19的 外套管適應(yīng)于安裝到管子5的外表面，從而使管子5的端部由管支承襯套19包圍。管支承 襯套19固定到連接體3中，因此一旦插入管支承襯套19，在連接體2中插入和固定管子5 的過程中為管子5提供導(dǎo)向。連接體3的內(nèi)部形狀提供了空腔部分，在插入管支承襯套19 后，用來容納插入到偶合體3中的密封和緊固裝置。這樣，通過密封和緊固裝置防止管支承 襯套19釋放出連接體3。密封和夾緊裝置包括泄露密封裝置7，用于防止來自受壓流體系統(tǒng)的流通進入到 連接體3的空腔部分。泄露密封裝置7適合連接體3的內(nèi)表面和插入的管子5的外表面之 間的緊密連接。泄露密封裝置7優(yōu)選地是橡膠材料的0形環(huán)，在管子插入前，該0形環(huán)部分 置入用于容納管子5的空隙中。當(dāng)管子5足夠深地插入到管連接系統(tǒng)1中以到達泄露密封 裝置7時，泄露密封裝置7變形，以在管子5和連接體3之間形成緊密密封配合。用于將管5緊固到管連接系統(tǒng)1中的裝置進一步徑向向外地位于在連接體3的空 腔部分內(nèi)。緊固裝置包括夾緊裝置9，優(yōu)選地為夾緊環(huán)，用于夾緊容納在管連接系統(tǒng)1中的 管子5的外表面。而且，緊固裝置包括插入件21，優(yōu)選地形成為具有多個沿插入件21的內(nèi) 圓周有間距布置的內(nèi)部凸起24的徑向向內(nèi)部分，凸起24形成沿插入件21的徑向外端的方 向直徑縮小的分段的圓錐形內(nèi)部分。夾緊裝置9具有徑向的外部圓錐形表面，大致對應(yīng)于 插入件21的內(nèi)部分段的圓錐形部分。緊固裝置是插入件21和夾緊裝置9的特征的組合。 夾緊裝置9可徑向移動。插入件21和夾緊裝置9布置成使得適用于保持在連接系統(tǒng)1中的管子5的徑向向外的力傳遞給由管子5的外表面上的夾緊裝置9所施加的壓縮力的增大 部分。因此，管子5上的任何意外釋放力將觸發(fā)夾緊裝置9作如下反應(yīng)將增大的夾緊力施 加于管子5，從而使釋放力不會造成管子5的實際釋放。插入件21的徑向外部分優(yōu)選地設(shè)有環(huán)形槽，以容納環(huán)境密封裝置11，典型地為橡 膠材料的0形環(huán)，從而防止來自連接體3外部的侵入。或者，環(huán)境密封裝置11可定位在插 入件21的內(nèi)部凸起24的徑向外表面和插入件21的徑向外法蘭28之間。環(huán)境密封裝置11 不徑向地緊固在環(huán)形槽或者插入件21的凸起24與法蘭28之間的空間中。優(yōu)選地，槽或空 間比環(huán)境密封裝置11具有更大的徑向延伸?；蛘?，槽或空間具有徑向外部開孔，以便當(dāng)連 接體內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力時，允許環(huán)境密封裝置21徑向向外地移出密封座。環(huán)境密封裝置 11的密封座是槽或空間的徑向內(nèi)部分的表面。如果連接體3的空腔部分中的內(nèi)部流體壓力 因泄露密封裝置7的泄露而上升，內(nèi)部流體壓力迫使環(huán)境密封裝置11至少部分地向外脫離 密封座。一旦環(huán)境密封裝置11至少部分地與密封座失去接觸，流體流過環(huán)境密封裝置11 到達連接體3的外部。該聲音或可視流體流顯示受壓流體系統(tǒng)發(fā)生泄露。優(yōu)選地，流體是空氣，流到連接體3的外部的空氣流產(chǎn)生聲音反饋信號，表示受壓 流體系統(tǒng)發(fā)生泄露。在優(yōu)選實施方式中，在插入件21內(nèi)設(shè)有孔22，當(dāng)環(huán)境密封裝置11因連 接體3內(nèi)的內(nèi)部流體壓力而受壓脫離密封座時，孔22使流體從連接體3的空腔部分流到連 接體3的外部。這種孔22的優(yōu)點在于，流體流通過孔22的引導(dǎo)產(chǎn)生更可控的、明顯的信號。圖2示出了所有部件均分離的管連接系統(tǒng)1的分解圖。該圖示對描述管連接系統(tǒng) 1的裝配方式是尤其有利的。用于不用于容納管子5的端部的密封件15放置在螺紋連接器 端13上進入位于螺紋底部的密封位置。管支承襯套19通過連接體3的用于容納管5的開 口進給到連接體3中。接下來，一旦完全插入，泄露密封裝置7鄰接管支承襯套19的內(nèi)套 管。然后插入圓錐形的夾緊環(huán)形式的夾緊裝置19。插入件21具有特殊的設(shè)計以致它一旦 被正確插入就緊固在連接體3內(nèi)。插入件21在其徑向外表面具有隆起23，該隆起對應(yīng)于沿 連接體3的空腔部分的徑向向內(nèi)圓周的環(huán)形凹口 25。為便于插入件21的插入，凸起部或 隆起23在徑向內(nèi)側(cè)具有錐形部分。一旦插入件21推入到連接體3中，隆起加凹口的結(jié)構(gòu) 緊固插入件21自身，并且連接體3內(nèi)部的所有部件都更加徑向向內(nèi)地得以定位。然后可將 橡膠材料的彈性0形環(huán)形式的環(huán)境密封裝置11插入到插入件21內(nèi)的環(huán)形槽中以接觸密封 座。圖3表示管子5未完全插入到管連接系統(tǒng)1中的情形。對泄露密封裝置7而言， 管子5未足夠深地插入以使管子的外表面和連接體3的內(nèi)表面之間形成緊配合。在這種情 形下，管子5內(nèi)沒有流體壓力。一旦在受壓系統(tǒng)和管子5內(nèi)施加流體壓力，流體就泄露到連 接體3的空腔部分，并且其中的流體壓力增加。圖3示出了只要沒有壓力施加于系統(tǒng)，環(huán)境 密封裝置11就與密封座接觸。因為在插入過程中管子5和環(huán)境密封裝置11之間存在摩擦 接觸，在管子5的插入環(huán)形槽的內(nèi)部分的過程中，環(huán)境密封裝置11受迫接觸密封座。一旦 連接體3的空腔部分的流體壓力大于閾值，壓力足夠強以致推動環(huán)境密封裝置11徑向向外 地脫離密封座?；蛘?，插入件21的外法蘭28設(shè)有沿徑向內(nèi)圓周間隔布置的一個或多個止擋突起 26，止擋突起26徑向向內(nèi)延伸以形成接觸表面30從而即使連接體3內(nèi)存在流體壓力時，使 環(huán)境密封裝置11部分與密封座保持接觸。不過，因為環(huán)境密封裝置11是彈性的，與止擋突起26不接觸的環(huán)境密封裝置11的那些部分因內(nèi)部流體壓力而受壓脫離密封座。優(yōu)選地， 徑向孔22設(shè)置在插入件21中，且從環(huán)形槽或空間徑向延伸，環(huán)形槽或空間中的環(huán)境密封裝 置11位于管連接系統(tǒng)1的外部。如果孔22中心環(huán)繞地位于止擋突起26之間的內(nèi)圓周上， 則是有利的，該止擋突起在插入件21的外法蘭28沿內(nèi)圓周以一定間距布置。在兩個止擋 突起26之間的中心處，因內(nèi)部流體壓力，彈性環(huán)境密封裝置11的向外彎曲最大。一旦彈性 環(huán)境密封裝置11部分向外彎曲脫離密封座，穿過孔22的通道打開，從而能使流體通過該通 道自連接體3的內(nèi)部流到連接體3的外部。圖4表示 管子5完全插入到管連接系統(tǒng)1內(nèi)的情形。在此情形下，管子5內(nèi)施加 有流體壓力。管子5被正確地插入，因而，不應(yīng)存在泄露到系統(tǒng)外部的流體泄露。不過，因 連接體3的空腔部分內(nèi)的流體壓力，環(huán)境密封裝置11部分受壓脫離密封座。這表示在泄露 密封裝置7存在流體泄露。該泄露可以是例如因泄露密封裝置7的磨損、磨蝕、老化或退化 所致。如果流體是空氣或另一氣態(tài)流體，流到連接體3外部的流體流以嘯嘯聲或嘶嘶聲音 調(diào)形式的聲音反饋信號表示發(fā)生泄露。圖5給出了環(huán)境密封裝置11的更詳細(xì)的功能視圖?？v向剖視圖的上部分所顯示 的是在系統(tǒng)的一部分剖開，在剖開處，即使連接體3內(nèi)存在流體壓力，布置在插入件21的外 法蘭28的止擋突起26利用其接觸表面30緊固環(huán)境密封裝置11與密封座接觸的一部分。 縱向剖視圖的下部分所顯示的是在系統(tǒng)的一部分剖開，在剖開處設(shè)置了插入件中的徑向孔 22，且沒有止擋突起26來防止環(huán)境密封裝置11因內(nèi)部流體壓力而向外彎曲?？?2自管連 接系統(tǒng)1的外部延伸到環(huán)境密裝置11所位于其中的環(huán)形槽。如圖5的下部分所示，如果在 連接體1的空腔部分內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力，通向徑向孔22的通道打開，導(dǎo)致流體流出連接 體3，其中，所述流體流到連接體3的外部表示從受壓流體系統(tǒng)的泄露。
權(quán)利要求
一種用于受壓流體系統(tǒng)的管連接系統(tǒng)(1)，包括-連接體(3)，用于容納受壓流體系統(tǒng)的管子(5)；-泄漏密封裝置(7)，用于防止從所述受壓流體系統(tǒng)所供給的流體通過所述管子進入所述連接體(3)；-夾緊裝置(9)，用于夾緊容納在所述連接體(3)中的所述管子(5)的外表面；以及-環(huán)境密封裝置(11)，用于防止來自所述連接體(3)外部的侵入，其特征在于，所述環(huán)境密封裝置(11)至少部分地可移動，且設(shè)置成當(dāng)所述連接體(3)內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力時至少部分地受壓脫離密封座，導(dǎo)致流體流出所述連接體(3)，并且流到所述連接體(3)外部的所述流體表示從所述受壓流體系統(tǒng)的泄漏。
2.如權(quán)利要求1所述的管連接系統(tǒng)，其中，流到所述連接體(3)外部的所述流體產(chǎn)生聲 音反饋信號，表示從所述受壓流體系統(tǒng)的泄漏。
3.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的管連接系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境密封裝置(11)至少 部分可因所述連接體(3)的內(nèi)部流體壓力而彈性變形。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的管連接系統(tǒng)，其中，所述環(huán)境密封裝置(11)的至 少一部分設(shè)置成當(dāng)所述連接體(3)內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力時保持與所述密封座接觸。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的管連接系統(tǒng)，其中，0形環(huán)形式的所述環(huán)境密封 裝置(11)位于環(huán)形槽內(nèi)，所述環(huán)形槽具有徑向的外部開孔，所述開孔允許所述環(huán)境密封裝 置(11)在所述連接體(3)內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力時至少部分地受壓脫離所述密封座。
6.如權(quán)利要求5所述的管連接系統(tǒng)，其中，所述徑向的外部開孔是位于兩個沿徑向內(nèi) 圓周彼此有間距布置的止擋突起(26)之間的空間，所述止擋突起(26)徑向向內(nèi)延伸以形 成接觸表面(30)，從而保持所述環(huán)境密封裝置(11)部分地與所述密封座接觸。
7.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的管連接系統(tǒng)，其中，設(shè)置孔(22)，在所述環(huán)境密 封裝置(11)因所述連接體(3)的內(nèi)部流體壓力而至少部分地受壓脫離所述密封座時，所述 孔使流體能夠自所述連接體(3)的內(nèi)部流到所述連接體(3)的外部。
8.如權(quán)利要求7所述的管連接系統(tǒng)，其中，所述孔(22)自所述環(huán)形槽徑向地延伸到所 述管連接系統(tǒng)(1)的外部。
9.如權(quán)利要求1或2所述的管連接系統(tǒng)，其中，所述流體是氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于受壓流體系統(tǒng)的管連接系統(tǒng)(1)，包括連接體(3)，用于容納受壓流體系統(tǒng)的管子(5)；泄漏密封裝置(7)，用于防止從所述受壓流體系統(tǒng)所供給的流體通過所述管子進入所述連接體(3)；夾緊裝置(9)，用于夾緊容納在所述連接體(3)中的所述管子(5)的外表面；以及環(huán)境密封裝置(11)，用于防止來自所述連接體(3)外部的侵入，其特征是所述環(huán)境密封裝置(11)至少部分地可移動，且設(shè)置成當(dāng)所述連接體(3)內(nèi)存在內(nèi)部流體壓力時至少部分地受壓脫離密封座，從而導(dǎo)致流體流出所述連接體(3)，并且所述流到連接體(3)外部的流體表示從所述受壓流體系統(tǒng)的泄漏。
文檔編號F16L37/092GK101878390SQ200780101734
公開日2010年11月3日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者艾基爾·彼德遜 申請人:孔斯貝格汽車公司