技术领域
[0001] 本
发明涉及在用于运输流体(诸如空气或
水)的回路中用于流体运输的快速连接设备。更具体地，但并非排它地，本发明涉及用于将刚性凸出配件连接到柔性凹入软管的快速连接设备。
[0002] 通常，众所周知的，在用于
机动车辆的流体运输回路中，为了将柔性软管紧密地连接到刚性凸出配件，使用连接设备，该连接设备包括凹入插座连接件部分和环，其能够(例如，通过嵌套、卡扣配合或通过
焊接)安装在构造成与插座配合的刚性凸出配件上。凹入连接件进一步包括管状配件，其特别地设计成促进柔性软管的装配。
[0003] 这种连接设备通常符合由德国
汽车工业协会(在德语中为“Verband der Automobilindustrie”)所推荐的标准，并且在工业中通常被称为“VDA连接件”。在汽车和
卡车市场中，大多数流体运输管道制造商都在使用这种被称为“VDA”的快速连接件。
[0004] 通常，管件包括形成
锁定喉部的外围环形凹槽，并且环设置有锁定元件(诸如金属
弹簧或金属夹)而能够接合到管件的环形喉部中，以使环相对于管件不动。此外，在该连接件类型中，该环也优选地具有一个或多个索引标记或编码标记，索引标记或编码标记例如由一个或多个突出的凸
耳(通常为两个)形成，凸耳在直径上彼此相对地设置在环的外围处。这些凸耳旨在与例如在凹入连接件中形成的凹陷的互补的退切部(relief，浮雕部)配合。可能地，这种设备也可包括凸出管件，其中将凸耳直接安装在凸出管件上而无需借助任何附加的环。
[0005] 本发明尤其适用于
发动机的冷却回路或电动或混合动
力车辆的
电池的冷却回路中的流体连接的技术领域。也可将本发明用于包括流体或气体的其它类似的系统。
背景技术
[0006] 现有的“VDA”快速连接件通常由塑料材料制成，并用于连接由塑料制成的软管或由
橡胶制成的柔性软管。它们包括用于将所述连接件锁定在软管上的金属附接件，和用于在预定定向中使凸出
锁定环连接件部分的旋转停止的定向凸耳。
[0007] 从
专利申请US 2017/0184240已知的一种连接结构旨在将刚性管件与柔性软管连接。在安装条件中，该结构允许经由连接件将管件和软管流体地连通在一起。该连接结构包括：
外壳，具有第一端部部分，其以枞树波纹配件的形式构造成连接到柔性软管；和锁定环，被接收在外壳的第二端部部分的内侧。
[0008] 该环在其一个端部处设置有凹陷部，该凹陷部构造成根据轴向方向接收从管件突出的互补的凸耳，因此固定了环和管件的预定相对定向。在另一端部处，将环以相对的定向焊接在外壳内侧，该定向同样由突出/凹陷互补对所预先限定。
[0009] 该
现有技术的缺点在于，软管和管件的相对定向在制造时便被预先限定。当枞树波纹配件在管件的延长件
中轴向地延伸时，这并非是缺点，因为在该示例中，设置有其枞树波纹配件的外壳具有对称的旋转。相反，如在该现有技术的情况中，当配件相对于
主轴线形成偏转
角度时，则预先限定了管件与枞树波纹配件的相对定向，而不是必须允许考虑旨在安装它们的回路的约束。
[0010] 因此，必须设置多种形状的外壳以提供管件和柔性软管的多种相对定向。这需要设置多种不同的模式。本发明的目的特别在于克服该缺点。
发明内容
[0011] 为此，本发明的目的在于提供一种用于流体运输的快速连接设备，该类型包括：
[0012] 凹入插座连接件，被构造成接收凸出管状配件，
[0013] 锁定环连接件，被构造成与凹入连接件和凸出管状配件配合，从而使凸出管状配件和凹入插座连接件在轴向上且在旋转方面相对不动，环连接件和凹入连接件分别包括相对互补的第一
定位构件和第二定位构件，第一定位构件和第二定位构件被构造成限定该环连接件和插座连接件两者的组装的多个预定的离散
位置，该多个预定的离散位置围绕主轴线成角度地分布，其特征在于，环连接件和凹入连接件包括相互组装装置，相互组装装置被构造成使两个连接件在成角度的离散位置的任何一个所选择的位置中相对于彼此在旋转方面不动，并且在于，相互组装装置包括环连接件的可弹性膨胀的远端部分，该远端部分适合于通过弹性膨胀而围绕凹入连接件装配并夹紧在由凹入连接件的收缩部分形成的外环形肩部上。
[0014] 由于本发明，能够在装配时选择两个流体运输元件的相对位置，并不再是在塑造或制造部件时(如现有技术中的情况)选择两个流体运输元件的相对位置。
[0015] 此外，能够首先选择环连接件和凹入连接件的相对位置，然后再通过使两个连接件在所选择的相对位置中不动而进行组装，这是由于在凹入连接件的外环形肩部上夹紧的环连接件的弹性膨胀装置而实现的。当夹紧在外肩部上时，环的弹性返回使得将两个连接件在所选择的位置中不动。
[0016] 根据本发明的快速连接设备可进一步包括一种或多种以下特征。
[0017] 在本发明的优选的
实施例中，凹入插座连接件包括：主体，该主体具有围绕主轴线的总体环状形状而形成插座，以及使插座延伸的连接配件，连接配件用于连接到流体
导管元件，外肩部在插座和连接配件之间延伸。
[0018] 在本发明的优选的实施例中，凹入插座连接件包括：插座形式的主体，该主体在轴向上一方面由承载第二定位构件的自由端部界定，另一方面由外肩部界定，外肩部在距自由端部的一段距离处形成，并形成相互组装装置中的一者。
[0019] 在本发明的具体的实施例中，通过将第一定位构件和第二定位构件楔入到每个离散位置中而使第一定位构件和第二定位构件配合，环连接件和插座连接件两者的组装构造能够防止两个定位构件和的任何意外脱离。
[0020] 在优选的实施例中，圆周退切部承载在凹入连接件的自由端部的边界处。
[0021] 在本发明的具体的实施例中，第一定位构件和第二定位构件一起限定了多个不同的凸耳/凹槽对，以限定多个离散位置，在每个离散位置中至少一个凸耳适合于与凹槽接合。
[0022] 在本发明的具体的实施例中，在第一定位构件和第二定位构件中的一者包括至少一个定位凸耳，且在第一定位构件和第二定位构件中的另一者包括界定了多个定位凹槽的圆周退切部。
[0023] 在本发明的具体的实施例中，第一定位构件在环连接件的内表面之上延伸，且第二定位构件在插座连接件的外表面之上延伸，这两个表面旨在彼此面对，这样使得通过径向楔入而使第一定位构件与第二定位构件配合。
[0024] 在本发明的具体的实施例中，成角度的分布是有规律的。
[0025] 在本发明的具体的实施例中，离散位置以包括在5°到90°之间的角度
梯级围绕轴线X分布，更优选地，以包括在10°到20°之间的角度梯级围绕轴线X分布。
[0026] 在本发明的具体的实施例中，组装装置是夹具的类型。
[0027] 在本发明的具体的实施例中，环连接件包括可弹性膨胀的远端部分，该远端部分适合于通过弹性膨胀而围绕插座连接件装配并夹紧在形成在插座连接件上的外肩部上。
[0028] 在本发明的具体的实施例中，环连接件包括裂缝裙座，该裂缝裙座设置有朝向裙座的内侧定向的至少一个卡扣式装配凸缘(bead)，从而形成相互组装装置的一者。
[0029] 在本发明的具体的实施例中，插座连接件包括外肩部，该外肩部在距插座连接件的自由端部的一段距离处形成并形成相互组装装置的一者。
[0030] 在本发明的具体的实施例中，凸出管状配件是具有环形喉部的类型，该设备包括锁定元件，该锁定元件被布置成贯穿环连接件在环形喉部中扣住凸出管状配件。
[0031] 在本发明的具体的实施例中，环连接件包括设置有对称装置的近端部分，且锁定元件具有两个弹性锁定分支，这两个弹性锁定分支通过夹紧头而组合在一起并适于通过两个对称装置而被横向地且可逆地推动。
[0032] 在本发明的具体的实施例中，凹入连接件包括具有主轴线X的主体，该主体形成插座，从该插座延伸有配件，该配件的延伸轴线X1与主轴线一起形成了包括在5°至90°之间的角度。
[0033] 在本发明的具体的实施例中，环连接件在其内表面上具有被径向地楔入的朝外的至少一个凹陷部，该凹陷部能够与在凸出管状配件的外围处形成的至少一个索引标记配合，以使得能够将环连接件和凸出管状配件在旋转方面不动(rotational immobilization)。
[0034] 在本发明的具体的实施例中，该设备包括至少五个离散位置，优选地包括至少十个离散位置。
[0035] 在本发明的具体的实施例中，凹入连接件在其内表面上包括内收缩部分以形成肩部，该肩部被构造成与环连接件、凸出管状配件和内表面一起界定室，以用于接收O形环
垫圈。
附图说明
[0036] 根据以下描述，参考附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中：
[0037] 图1表示根据本发明的快速连接设备的立体图；
[0038] 图2表示图1的设备的分解立体图；
[0039] 图3表示图1的设备的局部剖开的立体图；
[0040] 图4表示根据另外的视角的图1的设备的立体图；
[0041] 图5表示图1的设备的轴向剖面图；
[0042] 图6表示旨在组装到图1至图5的设备的凸出管件的立体图；
[0043] 图7表示与凸出管件组装的图1的设备的轴向剖面图；
[0044] 图8表示图1的设备的凸出连接件和凹入连接件的第一定位构件和第二定位构件的放大的局部视图；
[0045] 图9示出图1的连接设备的不同组装构造；
[0046] 图10示出根据本发明的变型的设备的不同组装构造。
具体实施方式
[0047] 图1至图10表示根据本发明的用于组装流体运输导管的两个元件的快速连接设备。该设备由通用参考标号10表示。
[0048] 具体地，这种连接设备10可属于用于运输流体(诸如，发动机的冷却流体或机动车辆的电池的冷却流体)的回路。例如，该连接设备旨在将第一流体管状元件100(诸如，具有环形喉部或套环的管件，其在图6中详细地表示)快速组装到第二流体导管元件，诸如柔性软管(附图中未示出)，第二流体导管元件旨在例如通过装配到连接设备10上而进行连接。例如，柔性软管由弹性体材料(诸如橡胶)制成。
[0049] 根据本发明，设备10包括凹入插座连接件12，该凹入插座连接件被构造成在一个端部12A处接收第一凸出流体导管元件100(诸如，例如在图6和图7中所示的)。该凹入连接件12包括主体14，主体具有围绕主轴线X的总体管状形状而形成插座14。优选地，在另一端部12B处，凹入连接件12设置有配件16以连接到第二流体导管元件，诸如柔性软管(附图中未示出)。在描述的示例中，配件16由管状部分形成以将凹入连接件12的主体14延伸。
[0050] 在图1所示的示例中，配件16包括外表面，外表面形成为用于装配柔性软管(未示出)的形状，并在其外表面上包括将柔性软管在轴向上保持的装置。例如，配件16具有枞树波纹类型的错列的退切部，以旨在通过装配(未示出)而接收柔性软管。
[0051] 此外，如附图所示(具体地如图5所示)，管状延伸件16根据与主体14的轴线X形成偏转角度的轴线X1延伸。在图1至图9示出的该示例中，偏转角度大约是45°。在图10所示的变型中，偏转角度可以是90°以便形成直角弯头，或取任何其它值而不脱离本发明的范围。可能地，该角度也可以是零。
[0052] 在所描述的示例中，凹入连接件12的主体14在内部界定壳体18，该壳体被构造成接收管件100的端部100A。该壳体18与管状配件16的内部轴向通道连通。在图7所示的示例中，凹入连接件12在其第一端部12A处包括在壳体18的内表面上的内收缩部分，以形成界定了室的肩部22，该室用于接收O形环垫圈24。
[0053] 优选地，管状部分16跟随延伸轴线X1，且该轴线X1与主轴线X形成了偏转角度(例如，包括在5°至90°之间)。在图1至图9中，偏转角度为45°。
[0054] 根据本发明，设备10进一步包括锁定环连接件20，在下文中，将其称为“环”或“环连接件”。将该环20构造成与凹入连接件12配合，以使管件100和凹入连接件12在轴向上且在旋转方面相对不动。
[0055] 在附图所示的示例中，环20具有总体形状的环形套筒。根据本发明，将环20被构造成与凹入连接件12配合，以使管件100和凹入连接件12在轴向上且在旋转方面相对不动。
[0056] 在所描述的示例中，环20包括定位在例如管件100一侧处的近端部分20A，以及定位在例如连接到凹入连接件12的一侧处的远端部分20B。
[0057] 根据本发明，环连接件20和凹入连接件12包括相对于彼此的两个连接件20和12的相互组装装置70。优选地，相互组装装置70是可接合和可释放的类型。例如，该装置70是夹具或卡扣式装配的类型。
[0058] 为此，优选地，环20在其远端部分20B中包括可径向膨胀部分，在该示例性其形成了相互组装装置70中的一者。该部分在其远端部分20B处通过至少一个轴向狭槽32而包括裂缝管状裙座30，这样使得管状裙座30可弹性膨胀。在所描述的示例中，通过两个轴向狭槽32将管状裙座30分成两个部分30A、30B。在所描述的示例中，可弹性膨胀的远端部分20B适合于通过弹性膨胀而围绕凹入连接件12装配并夹紧在形成在凹入连接件12上的外肩部26上。在该示例中，外肩部26形成了相互组装装置70的另一者。优选地，通过形成凹入连接件
12的环形收缩部分，外肩部26在插座形的主体14和管状配件之间延伸(如图3所示)。
[0059] 此外，在所描述的示例中，裙座30设置有至少一个内部超厚件(overthickness)34，其形成朝向裙座30内侧定向的卡扣式装配凸缘34。裙座30的内部界定了与凹入连接件
12的端部部分12A的外部体积互补的体积，具体地，界定了两个内部超厚件34A、34B，每个超厚件旨在适形于形成凹入连接件12的外肩部26的收缩部分。在该示例中，远端部分20B和外肩部26形成相互组装装置70。
[0060] 此外，在所描述的示例中，环20包括相对于环20的远端部分20B在后部形成的两个开口28。例如，这些开口28旨在促进使环20脱模。例如，借助成型模具(未示出)，通过
注塑成型而形成环20。例如，该成型模具具有固定的模具、可移动的模具和用于形成中空部分的滑动芯。在移除滑动芯期间，在缺乏开口28的情况下，超厚件34A、34B妨碍了芯的取出。由于开口28而促进了芯的取出。
[0061] 此外，优选地，如图2所示，环20具有内肩部36，该内肩部具有朝向其远端部分20B的径向面38。在该示例中，将该内肩部36定位在环20的大约中间长度处。
[0062] 因此，在组装环20和凹入连接件12期间，该内肩部36抵靠着凹入连接件12的端部边缘40。该内肩部36的径向面38与凹入连接件12的端部边缘40配合，这确保了将环20钩在凹入连接件12上，并确保了环在凹入连接件上轴向地不动。
[0063] 在其近端部分20A，将环20构造成接收锁定元件42，诸如金属夹具42，该锁定元件被布置成贯穿环20扣住第一流体元件100。为此，优选地，近端部分20A在其外表面上设置有彼此相对的圆周狭槽44，或对称的缝隙44。
[0064] 例如，夹具42具有U形的总体形状，并具有大体上彼此平行的两个分支46，这两个分支能够从外侧横越环20的近端部分20A，以装配到环20的圆周狭槽44中。
[0065] 在该示例中，锁定元件42由可弹性
变形的金属线元件构成，并包括一对平行的分支46和将分支46的上端部彼此连接的连接部分48。在该示例中，锁定元件42构造成由环20保持，由分支46和连接部分48所限定的平面垂直于轴线X延伸，且两个分支46横越环20的圆周狭槽44并分别由环20的圆周狭槽44保持。
[0066] 因此，每个分支46的两个端部分别由相应的保持狭槽44的两个端部部分保持，并且每个分支46的中间部分在环20的孔的内侧延伸。在示出的示例中，每个分支46包括弯曲的端部47，两个端部47以相反的方向相对地弯曲。使夹具42的每个分支46的自由端部47缠绕在环20的外径上。因此，在该示例中，夹具42以与裂缝销相同的方式被保持。
[0067] 根据本发明，环20和凹入连接件12分别包括互补的第一定位构件50和第二定位构件60，第一定位构件和第二定位构件被构造成限定这两个连接件20和12的组装的多个预定的离散位置。这些预定的离散位置成角度地围绕主轴线X分布，使得在这些成角度的位置的任何一个位置中，两个连接件相对于彼此在旋转方面不动。
[0068] 更具体地，相互组装装置70被构造成在成角度的离散位置的任何一个所选择的位置中，将两个连接件20和12相对于彼此在旋转方面不动。
[0069] 因此，优选地，通过楔入到每个离散位置中而使第一定位构件50和第二定位构件60配合，两个连接件20和12的相互组装的构造能够防止两个定位构件50和60的任何意外脱离。
[0070] 在所描述的示例中，凹入连接件12包括插座14形式的主体，该主体在轴向上一方面由承载第二定位构件60的自由端部界定，另一方面由外肩部26界定，外肩部在距其自由端部的一段距离处形成，其形成相互组装装置70的一者。
[0071] 优选地，第一定位构件50和第二定位构件60一起限定了多个不同的凸耳52/凹槽54对，以限定多个离散位置，在每个离散位置中至少一个凸耳52适合于与凹槽54接合。
[0072] 优选地，在第一定位构件50和第二定位构件60中的一者包括至少一个定位凸耳52，且在第一定位构件50和第二定位构件60中的另一者包括界定了多个定位凹槽54的圆周退切部53。
[0073] 在图8中详细示出的示例中，第一定位构件50延伸超出环20的内表面，且第二定位构件60延伸超出凹入连接件12的外表面，在将相互组装装置70相互组装之后，这两个表面旨在彼此面对，使得通过将第一定位构件50径向楔入所选择的凹槽54内而与第二定位构件60配合。在图2所示的示例中，定位构件60是在凹入连接件12的插座14的自由端部边界处呈雉堞状的退切部的形式，这将在下文中更详细地描述。
[0074] 在示出的示例中，这些凹槽54根据其纵向方向在轴向上延伸。在所描述的示例中，将这些凹槽54承载在凹入连接件的端部边缘的外环形表面上。这些凹槽54在轴向方向上敞开，以便能够相应于所需的角度位置而将由环20的内表面承载的定位凸耳52轴向接合在凹槽54内。在示出的示例中，圆周退切部53在边界处延伸，且定位凸耳52由环20的内肩部承载。
[0075] 当然，在未在附图示出的变型中，这两个表面可径向地或横向地延伸，且在该情况中楔入是轴向的。
[0076] 在这些附图中，退切部53是雉堞状的类型，以便限定多个凹槽54。在示出的示例中，退切部53具有矩形锯齿状的轮廓。当然，其它形状也可以是适合的，诸如波浪轮廓、具有尖锐的齿的类型等。此外，至于凸耳52可以是任何适合的形状，诸如针形、销形、楔形形状等。此外，在未示出的变型中，退切部53的布置可根据玫瑰花状的图案进行组织。
[0077] 此外，不言而喻的是，可由环连接件20承载退切部53，并由凹入连接件12承载该一个凸耳52或多个凸耳52而不脱离本发明的范围。
[0078] 此外，尽管在附图中凹入连接件12和环20具有环形表面，但也可考虑稍微弯曲的表面或具有锥形的总体形状。
[0079] 优选地，离散位置的成角度的分布是有规律的。例如，离散位置以10°的梯级(且优选地，更普遍地包括在5°到45°之间，或包括在5°到40°之间)围绕轴线X分布。离散位置的数量取决于梯级的角度值。当然，成角度的分布也可以是无规律的。
[0080] 优选地，相对互补的第一定位构件50和第二定位构件60被构造成限定环连接件20和插座连接件12两者的组装的至少五个预定离散位置，且更优选地限定超过十个离散位置。
[0081] 此外，环20在其内表面上具有被径向地楔入的朝外的至少一个凹陷部112或122，凹陷部能够与在第一管状元件100的外围处形成的至少一个索引标记110或编码标记120配合，以使得能够将环20和管状第一元件100在旋转方面不动。
[0082] 索引标记110用作对连接件20和凸出管件100的相对角度位置的限定和锁定，而编码标记120旨在防止两个不同的凸出管件(特别是具有相同尺寸的)之间非正确的连接。确实，如果两个不同的回路具有相同的尺寸则可能有必要避免连接错误。在这种情况下，凸出管件100的编码凸耳120不能装配到具有相应的凹入相反形状122的凹入连接件12中，从而避免了任何连接错误的
风险。索引凸耳110和编码凸耳120与相关的相反形状112和122具有不同的尺寸，这防止了索引和编码的颠倒。替代地，环连接件20可不与任何这些凸耳整合，或可与索引和/或编码整合。此外，优选地，凸出管件100包括环形喉部130。
[0083] 现在将参考图9描述根据本发明的设备10的操作的主要方面。在该变型中，管状配件16和凸出管件100旨在形成45°的角度。
[0084] 最初，连接设备10由多个不同的部件构成，如图2所示。
[0085] 在第一步骤期间，将锁定元件42横向地插入而贯穿了保持圆周狭槽44。为此，将夹具42稍微倾斜以便使得能将脚部47插入到圆周狭槽44中。
[0086] 随后，在第二步骤期间，将O形环垫圈24定位在凹入连接件12的壳体18内侧而抵靠肩部22。
[0087] 然后，在第三步骤期间，从多个可能的位置中选择一个离散位置。通过考虑在流体导管的两个元件之间所需的相对定向来选择该离散位置。例如，图9示出了两个位置P1和P2。
[0088] 当使凹入连接件12的配件16固定凹入连接件12的定向时，将接收凹陷部的编码用作用于环连接件20的定向的视觉参考点。
[0089] 随后，将环20插入到凹入连接件12周围，在该示例中通过卡扣式装配方式。在通过弹性变形进行的强制组装期间，将第一定位构件50的一个或多个凸耳52安置在第二定位构件60的相应的凹槽54内。这使得由于相互组装装置70(图3和图4)而能够将凹入连接件12和环连接件20相对于彼此在旋转方面不动，该相互组装装置70通过弹性变形而将凸耳52阻止在所选择的凹槽54中。此外，一旦完成该组装，便将凸出管件100插入设备10。因此，夹具42容纳在凸出管件100的环形喉部130内。将元件42布置成贯穿环连接件20将凸出管状配件100夹紧在环形喉部130中(图5)。
[0090] 因此，由于本发明，可以在安装连接设备10期间而并非在制造时选择凸出管件100和连接件配件16的相对定向。图10中已经表示了三种离散位置P1、P2和P3。当然，本发明并非限制于以上描述的实施例。也可考虑本领域技术人员想到的其它实施例而不脱离由所附
权利要求所限定的本发明的范围。
