CN103026118A - 单轴推动连接导管接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种推动连接导管接头，包括：第一接头元件和第二接头元件和可释放的保持结构，所述可释放的保持结构用于将所述两个接头元件保持在一个或多个保持轴向位置作为无螺纹的机械连接。在一个保持轴向位置，导管可被***，导管保持件将所述导管保持在适当的位置。密封机构也可被提供来密封导管接头组件的外表面。本发明也公开了螺纹机械连接的实施例。

Description

单轴推动连接导管接头

相关申请

本申请要求未决的2010年7月26日提交的名称为“快装式导管接头（RAPID ASSEMBLY CONDUIT FITTING）的美国临时专利申请号为61/367,644的权益，其全部内容在此通过参考完全并入本申请中。

技术领域

本公开涉及如金属管和管道的金属导管接头。更具体地，本发明涉及可通过推动连接动作与导管组装的接头。

背景技术

接头被用在气体或液体的流体***中，以在导管和另一种流体流动装置，如另一导管，例如，阀或调节器、端口等的流量控制装置之间提供一种流体密封的机械连接。一种已知的、常用的特殊类型的接头是无扩口接头（flareless fitting），它使用一个或多个导管的夹持装置，例如，如套圈来提供导管夹持和密封功能。这些接头是流行的，因为它们除了将端部切平和去毛刺，不需要制备大量的管端。高性能导管接头总体涉及螺纹连接，其中，所述接头通过两个螺纹配合组件之间的相对转动和部分转动上拉或拧紧。此外，导管夹持装置总体连接到导管的外表面并在配合部件拆卸后保持在导管上。

发明内容

根据在本发明公开的一个或多个实施例，导管接头的概念公开了通过使用或者推动连接方法或推组装和收紧方法便于组装。前者可与非螺纹连接一起使用，后者可与螺纹连接一起使用。在任一种方法中，导管端可以***到未拧紧或松散组装的接头组件中，并在最终拧紧之前保持在适当的位置。在一个特定的实施例中，单独的工具可以被用来在没有完全分离构成部件的情况下允许导管从松散的组件除去，但该工具的替代实施例中，该工具可与导管保持机构成为一体。在其它实施例中，一个配合接头元件提供一结构，在没有完全分离构成部件的情况下所述导管可通过该结构除去。

在另一实施例中，两个配合接头元件可以与导管端部连接在一起，使得密封机构在没有永久夹持所述导管端部的情况下提供流体密封。在一个实施例中，在配合接头元件被紧固在一起时密封构件可选地在负载下弹性变形，在配合接头元件松开但不一定完全拆卸或分离时密封构件从所述管弹性脱离或卸载。这允许所述导管从松散的接头组件移除，而用于随后重新组装的重新***。

在又一实施例中，所述管道接头组件可可选地提供内在的计量特征，以为装配工提供视觉指示：接头组件是否是在松开或拧紧的状态。在另外的实施例中，对于螺纹连接，结构可以可选地被提供以利于使用转弯或扭矩收紧或上拉所述接头。在另外的实施例中，也可以设置离散密封件的密封机构，离散密封件与配合接头元件之一一起作为密封套或子组件，或密封件与配合接头元件组件之一成一体。

在所有实施例中，密封机构可以可选地包括金属、非金属或复合类型的密封构件。

鉴于附图，本领域技术人员应当理解本申请所公开的各种发明的这些和其它实施例。

附图说明

图1示出了一个或更多本发明的第一实施例的纵向截面图；

图2示出了图1的组件，其中，导管捕获在所述组件中；

图3示出了图2的组件处于完全拧紧位置；

图4示出了图3的组件处于松动状态；

图5示出了图4的组件具有***的工具；

图6示出了图5的组件，其中，导管从组件部分地抽出；

图7是推动连接接头的实施例；

图8示出了图7的组件，其中，导管捕获在所述组件中；

图9示出了图8的组件处于完全拧紧位置；

图10示出了图9的组件处于部分松动状态；

图11示出了图10的组件具有***的工具；

图12示出了图11的组件，其中，导管从组件抽出；

图13示出了图12的组件，其中，***件部分地从主体抽出；

图14是另一实施例，示出了套配置用于密封机构和***件；

图15是另一实施例，示出了在部分松开的接头组件中的整体工具和导管保持环；

图16示出了图15的组件处于拧紧位置；

图17是替代实施例，示出了合适的保持环；

图18示出了是在完全装配位置的推动连接阳接头的实施例的纵向截面图。

具体实施方式

虽然本发明在示例性实施例中给出了不锈钢管接头，但是本发明不限定于这样的应用，并会发现可使用许多不同的金属导管（如管和管道），以及除了316不锈钢的不同材料，也可用于液体或气体流体。虽然本发明采用导管密封和夹持设备和接头组件的特定设计进行说明，但是本发明并不限于使用这样的设计。发明可以与管或管道一起使用，所以，我们使用包括管或管道或两者的术语“导管”和“流体导管”。我们使用术语“流体导管”包括容纳加压流体流动的导管，不论流体是液体、气体或浆体。流体导管不包括护套和保护罩，例如，可与电缆、光缆等一起使用。我们还可以使用术语“导管”和“流体导管”来表示具有圆柱形主体、总体外部与内部的端面光滑的管或管道。在术语“导管”或“流体导管”中，除了总体的圆柱形管或管道，不包括具有成形的或机械加工的几何形状的流体容纳部件或组件的概念。我们总体使用可互换的术语“接头组件”和“接头”作为总体第一和第二接头元件以及一个或多个导管密封和夹紧装置的组装的简写。“接头组件”的概念，因此可包括部件装配到导管，无论是在用手指拧紧、部分或全部上拉位置，但术语“接头组件”也包括未用导管组装在一起，例如用于运输或搬运，以及构成部件本身即使未装配在一起。接头总体包括两个配合接头接合在一起的组件，以及一个或多个导管的密封件和夹持装置，然而，本发明可使用包括额外的零件和部件的接头。例如，一个连接接头可包括主体和两个螺母。我们还使用术语“接头重制”和派生术语来表示：已经至少一次拧紧或完全上拉、松开，然后再拧紧到另一个完全上拉的位置的接头组件。重制可以用相同的接头组件部件（例如螺母、主体、导管密封和夹持装置）完成，例如，或可能涉及一个或更多接头组件的部件的更换。为方便起见，本文所指的“外侧”和“内侧”简单地指：参考接头组件的中心纵向轴线X，方向是否是轴向朝向接头组件中心（内侧）或远离中心（外侧）。除非另有说明，本文中所有涉及“径向”和“轴向”均指参照X轴。此外，除非另有说明，本文中所有引用的角度均以X轴为基准。

这里我们说明的实施方案呈现两个基本的发明配置。在第一配置中，配合的接头组件能够通过螺纹接合在一起，以进行机械连接，但导管端最初可轴向地***到预组装的接头组件中并保持在其中（与总体的管接头相反，例如，导管可轴向地***到松散组装的接头组件，但也是能脱离的，因为如果接头组件一直没有上拉，导管也可以轴向地移除）。那么第一配置的最终拧紧或收紧还将包括配合的接头元件之间的相对旋转，有些类似于总体接头元件的“上拉”。有时，我们会把此配置称为推装配和收紧握或推捕捉和收紧配置。图1-6举例说明这种配置的一个实施例，可以采用直线运动的轴将导管C***该组件，和采用转矩或旋转运动来将接头组件紧握至最终的拧紧位置。旋转运动优选绕与线性运动相同的轴线。第二配置中涉及部件的装配，其中，部件能够轴向地被推到一起，以形成预装配，然后通过进一步相对轴向移位（优选沿同一轴线）拧紧或收紧到最终位置。我们有时把该结构称为推动连接或推收紧配置，因为不需要配合接头元件之间的任何螺纹连接，最后组装和拧紧或收紧能够通过简单的轴向移动，优选单轴运动完成。图7-14举例说明该配置的实施例。正如第一配置，导管保持件优选是可释放的，以便当所述第一和第二接头元件在第一保持轴向位置相对于彼此被机械地连接时，导管可被轴向地抽出。在两种配置中，可使用可选的工具以帮助所述导管从机械连接中轴向抽出。

虽然本发明的各个发明方面、概念和特征可结合示例性的实施例描述和说明，但是这些各个发明方面、概念和特征可用于在许多替代的实施例中，无论这些实施例是单独的或以各种组合和它们的子组合。除非本发明明确排除，所有这样的组合和子组合是在本发明的范围之内。更进一步，尽管有关本发明的各个方面、概念和特征的各种替代实施例，如替代材料、结构、构造、方法、电路、设备和部件，有关形状、配合和功能的替代等等，可以在此描述，但是这样的描述不是替代实施例的完整的或详尽的列表，无论是目前已知的或以后开发的。本领域的技术人员可以容易地将一个或多个发明方面、概念或特征用到另外的实施例中，这也在本发明的范围之内，即使本发明没有明确公开这样的实施例。此外，虽然某些特征、概念或方面在本发明中可能被描述为优选的布置或方法，但是这种描述并不表明这样的特征是必需的或必要的，除非明确指出。更进一步地，可以包括示例性或代表性的值和范围，以帮助理解本发明，然而，这样的值和范围不具有限制的意义，除非明确声明它们是临界值或范围。此外，尽管各个方面、特征和概念可以在此明确识别作为本发明的发明或形成部分，但是这样的识别不是独占的，而是有可能在此充分介绍的发明方面、概念和功能没有被明确识别为特定发明的部分，本发明的范围在所附的权利要求书中陈述。示例性方法或过程的描述并不限于在所有情况下要求包括所有的步骤，呈现的步骤的次序的也不是必需的或必要的，除非明确指出。

参考图1-6并先看图1，介绍一个或多个发明的第一实施例。在这个例子中，用于管或管道C的导管接头组件10包括第一接头元件12和第二接头元件14。作为例子，我们也把这些部件分别称为主体和螺母，其中，所述主体12接纳导管端部C1，螺母14在构成装配期间可以被接合到主体12。虽然为方便起见，我们此处使用主体和螺母的通用术语，但是本领域技术人员将会理解，本发明不限于这样的术语可以被用来描述部件的应用程序。如所显示的，主体12可以是独立的组件，或者可以与另一构件或组件构成整体或集成或组装到另一构件或组件，诸如，所述另一构件或组件例如阀、槽或其他流动装置或流体容纳装置。主体12可以具有许多不同的配置，例如，联轴节、T形管、弯头等，仅举几例，这是本领域中公知的。在本领域中，接头总体也被称为公接头或母接头，区别在于：阳主体12的公接头包括外螺纹部，而阴螺母14包括内螺纹部。对于母接头，阳螺母12包括外螺纹部；阴主体14包括内螺纹部。本发明的大多数实施例为阴型接头，但是，本领域技术人员将很容易能够使用本发明的教导，使用具有阳接头的一个或多个发明，例如，在图18中。在本领域中，阴主体12此处总体也被称为端口主体或阴端口，因为它的整个结构可以是虽然不需要凹进或在另一个主体中，还可制成连接。

接头实施例在汽车行业中获得特别的应用，然而，它们可以使用在任何需要的流体压力容纳的场所。作为例子，本发明可以用于实现含有约3000至约3500psi以及高达5000psi或更大性能的额定气压（例如，甲烷）的汽车接头。本发明的接头可以缩放以适应例如公称外径为1/8英寸或更小和大于1/2英寸（及度量当量）的导管。这些值仅是示例性的而不构成对本发明此处公开的使用或范围的任何限制。对于汽车应用以及其他，端口主体12可以包括例如铝合金。

如上所述，主体12总体被理解为接头元件，其接纳导管C的端部C1。螺母14总体被理解为与主体配合的接头元件。在图1中，接头10包括螺纹连接件16，其正如主体12的内螺纹18和螺母14上的外螺纹20（附图标记16，18及20仅在图1中提供）。图1-6因此示出了本文中称为推捕捉和收紧的第一配置类型的示例性实施例。

此处使用的术语“完全上拉”或“完全拧紧或收紧”是指将接头元件接合在一起（无论是螺纹或非螺纹连接）来创建导管C上的接头组件10的流体密封和夹紧。此处使用的预装配或预装配的位置是在导管***前在其中接头组件是松散或部分组装中的一个，以使导管端部可***到松散的组件并保持在其中。此位置在图1例示。我们也提及初始或第一上拉或构造以参考接头被拧紧到完全上拉或收紧位置的第一时间。随后的上拉或再造是指先前的上拉之后的任何完全的上拉，无论先前的上拉是最初的上拉或接头的更后的上拉或再造。

我们也提到术语“松散组装”和派生形式来指部件被保持在一起但还没有完全拧紧在一起的装配。我们用该术语来包括接合到手拧紧的情况，甚至有点适贴，但没有拧紧到全密封压缩的程度。

主体12可包括用于与导管C进行流体连通的流体孔22，或可以简单地是盲端口或盲盖。主体12总体包括埋头孔，其提供导管端壁C2在上装底的肩部或其他表面24。然而，并不需要在所有的设计中使用埋头孔肩部。在惯常的导管接头中，总体需要依靠该肩部24的导管底部，然而，本发明的实施例中这样的触底可以不是完整的，因为导管设置有用于验证完全***导管的单独装置。在内侧轴向方向径向外地逐渐变细的第一锥形壁或表面26，可任选被提供来与导管端部附近的锥形端部表面28接合，以利于定心和对准和将导管端C1***到主体12中。例如，锥形壁26可以是平截头圆锥形的，虽然作为替代，可使用其他外形。该可选的接口也可以提供导管捕捉特征，以在接头10完全上拉后在拆卸过程中协助将在导管C从主体中取出。作为替代，壁26可以是完全圆柱形。壁26也可以包括紧密接纳导管C的外表面C3（例如，参见图2）的相邻圆柱形部分26a。

主体12（当用作独立元件时）总体设置有扳手槽30和螺母总体设置有扳手槽32，以帮助提供装配工向上拉接头10。尽管任一个接头元件12，14可以是旋转，总体装配工使用一个扳手将主体12固定，同时使用另一个扳手转动螺母14。或作为替代，有时主体12被保持在固定装置中，和在其它应用中，在主体12已经安装或与另一结构（例如，用于阴端口接头）结合在一起。

第二埋头孔34被设置具有比第一埋头孔24直径稍大的直径。第一密封元件或构件36可以被布置在第二埋头孔34的凹部。第一密封元件36可以以许多不同的形式和形状来实现，并且在该示例性实施例中以O形环的形式实现。第一密封元件36可以由与接头10容纳的***流体兼容的任何材料制成。对于许多气体和液体，我们使用VITON^TM（氟橡胶）弹性体，但许多其他材料也是可用的，包括塑料、聚合物和软金属密封件。当导管端C1***到第一埋头孔24中，例如，如图2所示，O形环36被径向压缩在导管的外表面C3和第二埋头孔34的轴向壁40之间，以在导管C和主体12之间提供流体密封的密封件（注意在这里的各种数字中，两个表面之间的干扰可以用重叠的部分表示，而不是显示实际发生的任何压缩）。

第二埋头孔34的轴向壁40与可选的第二锥形壁或表面42轴向相邻。第二锥形壁42在内侧轴向方向径向向外地逐渐缩减。作为一个例子，第二锥形壁26可以是平截头圆锥形。第二锥形壁42邻接圆柱形的主内壁44，在其中可以加工主体12的阴螺纹18。

第二可选的密封元件46可仅设置在第一密封元件36的内侧。虽然在许多应用中，可以考虑所述第一和第二密封元件形成密封机构，但是可以使用单个密封元件，而在其他应用中可能需要额外的密封元件。在本实施例中，我们使用第二密封元件46作为垫圈以减少第一密封元件36的挤压，特别是当接头10处于压力下。因此，我们选择第二密封件46的材料比第一密封36的材料稍微硬一些，如PEEK^TM(聚醚醚酮)，但许多材料是可用的和众所周知的。可以使用可选的第二锥形表面42，来径向压缩主体12和导管的外表面之间C3的第二密封元件46。此压缩将加强第二密封元件46表现为备份圈或垫圈，以减少对总体较软的第一密封元件36的挤压。第二密封元件46的径向压缩也可以允许第二密封元件46提供备用或辅助的密封，防止流体压力可能在第一密封件36允许流体绕开。为了促进第二密封元件46的径向压缩，我们提供了可选的斜面或锥形物48，当在拧紧接头10的过程中第二密封件46被轴向地朝第二埋头孔34向外侧推时，所述斜面或锥形物48将与第二锥形壁42共同协作。这种轴向运动是通过所述第二接头元件或螺母14实现的，如在下文将进一步解释的。

螺母14或第二接头元件包括小直径孔50，其在装配过程中紧密接纳导管端部C1。周向凹槽52形式的内部凹槽，在该孔50中形成，优选具有如下的截面外形（如图1-6中所示）：内侧较大的直径部分54搭配较小直径部分56，例如通过逐渐减少。导管保持件或保持构件58的尺寸被设置以至少部分地收纳在或位于所述凹部52中。导管保持件58可以以许多不同的形式实现，包括但并不限于开口环、卡环、拼接线、线圈、弧形线部集合、球或可选地彼此连接的夹持元件。在该示例性实施例中，导管保持件58可以被实现为径向可膨胀或有弹性的保持环58的形式，例如，由弹性材料制成的金属开口环或环。作为替代，可使用许多其他的形状和构件。导管保持件或保持构件58可任选地用螺母14保持，但在螺母14内***。优选地，保持环58的内径的尺寸被设置为相当紧密接纳到所述导管的外表面C3上，而且其外径的尺寸被设置为允许保持环58的至少一部分被径向扩大为凹部52的较大直径部分54。凹部52的较小直径部分56的尺寸被设置为以在一定条件下接合保持环58，如在下面进一步描述的。请注意，较小直径部56可以通过使用凹部52的锥形壁部56a形成。例如，锥形壁56a可以是平截头圆锥形或其它合适的外形或轮廓。较大直径部分54可以通过径向肩部60向内限制，以便防止将保持环58移动到螺母的小孔50。凹部52的外侧端通过可选的螺母中间直径孔62限制，所述中间直径孔62优选具有比小直径孔50稍大的直径，以便容纳如下面将进一步描述的工具。稍微大于中间孔62直径的可选大直径孔64，可以轴向地设置所述中间孔62的外侧，也容纳下面描述的所述工具。

导管C也设置有保持凹槽或凹口或其他凹入形状66，其在导管C的外表面形成，其接纳至少保持环58的部分，如将在下面进一步描述的。凹部66可被加工，或如图1-6所示通过使管道壁的一部分径向地变形的模具（图中未示出）形成。导管槽66可以制成配合保持导管保持件58的任何形状或轮廓，导管保持件58也可以采取许多不同的形状、配置或设计。在功能上，该导管的凹槽66和导管保持件58合作，使得优选在最终收紧前和后可将导管C保持在接头10内。可以与传统的管接头对比，所述管接头中的导管可以在接头上拉（套圈进入导管的变形）之前轴向地抽出。作为另一替代方案，例如，导管C可以形成凸部（以区别于凹部），其配合导管保持件或保持构件。

图1示出了预备***导管端C1的、处于松散装配位置的导管接头组件10。第一和第二密封元件36，46可以首先***到主体12中，保持环58可***到螺母14中。螺母14可宽松地穿入主体12以形成松散的或未拧紧的螺纹机械连接。

在图2中，导管C已被轴向地推入组件10，直到固定环58扣入导管的凹槽66。这可以伴随***导管C的阻力的咔嗒声或触觉脱离，这样装配工知道导管已经正确***到此位置。导管的圆锥形或锥形的端部28最初帮助保持环58径向地向外扩展，从而允许经由此处推动导管C。螺母凹部52的径向扩大部54容纳保持环58的该径向膨胀。导管滑动，保持环沿导管凹部66的导管内侧的外表面68滑动，直到导管的凹槽66轴向地与保持环58对齐，在该点保持环扣入导管的凹槽66。请注意，在图2所示的位置，密封机构36，46不必被完全压缩。

导管C已被***到螺母14中后，如图2所示，导管端部由保持环58所捕获。当轴向载荷施加到导管C时螺母凹部52的缩小直径部56防止导管C轴向地抽出。此时导管C只能通过使用工具（下文描述）从螺母14移除。

图3示出了螺母14已与主体12拧紧或收紧后而形成拧紧螺纹机械连接的导管接头组件。这可能涉及螺母14相对于主体12的大约直角回转。螺母的远端内侧端70轴向地接合第二密封元件46的面壁46a（图2），并轴向地将第二密封元件46向内推压而与主体14的第二锥形表面42接合。按压紧性质，这压缩所述第二密封元件较多，这样所述第二密封元件46减少了对所述第一密封元件36的挤压，并且还可以提供辅助或备份的密封功能。然后，图3中的位置是可包含***压力的完全收紧和运行的接头。

注意，在图3中，在最终收紧期间螺母14和主体12之间的相对轴向位移也将导管保持环58与螺母凹部52的直径缩减部56对齐。锥形壁56的尺寸被设置，以使在图3的拧紧位置固定环58加载在导管的外表面以增加连接强度而减少振动效果。

为了使装配工能够确认所述接头10已经正确地收紧，螺母14和主体12轴向地的尺寸可以被设置以分别在螺母和主体的面端部14a和12a之间提供前挡板。前挡板的使用可防止过度拧缩，也可直接指示装配工接头10是完全拧紧的。请注意，在完全拧紧的位置，导管端部C2的底部抵达主体的肩部24是优选的，但不是必需的。可使用替代手段指示装配工：接头10是完全拧紧的。

图4-6示出了接头10的示例性拆卸位置。另外，在图4中，螺母14已从主体12松开，优选在已移除***压力后。这种松动轴向地将保持环58与螺母凹部52的扩大部54对齐。

在图5中，工具72已通过环形空间74（图1）插在导管外表面68和螺母主孔64之间。所述工具72可以是这样的任意配置：允许***缸体76或尖头或腿延伸到所述接头以抵接保持环58。由于螺母中的中间直径孔62，所述工具可以具有向内减少的外径部分78。所述工具72可由任何金属或非金属材料制成的，仅仅需要足够的硬度以防止当轴向负载施加到导管C时保持环58被向后拉（外侧），从而使得导管C可以被轴向地从接头组件10抽出。在***环形空间74前，所述工具可以被分开或斜接以允许在导管C周围环绕。

图6示出了导管已从保持环58脱离并部分地轴向地从接头10抽出的位置。当导管C轴向地拉出，由于与螺母槽52的放大部分54对齐，保持环58膨胀离开导管的凹槽66，但是轴向地受所述工具72约束。工具72可以具有带有内侧面82的头部80，其底部抵靠所述螺母的背部或外侧端部14b，以使装配工知道所述工具72已经完全***到接头组件10。一旦保持环58已从导管的凹槽66脱离，导管C和工具72可被容易地轴向地从接头组件10抽出。

因此，图1-6中的推捕获和收紧接头组件10的示例性实施例，便于将导管C从接头组件10移除，而无需将螺母14从主体拆卸或分离。

图7-13示出了接头组件88的另一实施例，在这种情况下为推收紧配置实施例。推收紧配置的特征是可以在第一和第二接头元件90，102和导管C之间实现机械连接，无螺纹连接。正如将要描述的，无螺纹机械连接可以用这样的保持结构实现：所述保持结构用于可脱离地将所述第一和第二嵌合组件一起轴向地保持。在示例性实施例中，所述保持结构可以提供第一保留的轴向位置（例如用于导管***）和第二保留的轴向位置（例如收紧位置）。可释放的导管保持件也可以被提供用于所述推收紧配置。在此示例性实施例中，接头组件88包括：第一接头元件或主体90，其例如可以是具有流体孔92的阴端口（作为替换，所述主体90可以省去孔92并作为盖）；可选的导管捕获第一埋头孔94和机构保持第二埋头孔96。虽然可以根据需要使用不同的密封机构，但是所述密封机构可以包括第一密封件98和保持环100，如在第一实施例中。

第二接头元件或***件102不具有与主体90的螺纹连接，但可通过轴向推压动作建立无螺纹的机械连接，从而在螺母90和***件102之间产生相对轴向位移。***件102可被设计来以有些类似于使用导管保持件或保持构件（例如，保持环）的方式来执行第一实施例的导管捕捉功能。

在本实施例中的***件102包括具有向前突出部104的主体102a，所述向前突出部104具有内侧远端壁106，其在收紧期间优选与第二密封元件100接合。请注意，在本实施例中，垫环100可具有正方形横截面，而第二埋头孔96不包括锥形壁。可替换地，如用在图1-6中的第一实施例的配置或根据需要可以使用其他的配置。***件102的主体还包括具有放大直径部分110和减小直径部112的凹部或凹槽108，所述减小直径部112可设有例如锥形或圆锥形的壁部112a。导管保持件或保持元件，如径向可膨胀的保持环114，其尺寸在一定的条件下可被扩展成所述凹槽108，并且在其他位置定位到导管的凹槽116中。所述***凹槽108、保持环114和导管的凹槽116合作，以与上述第一实施例大致相同的方式捕捉导管C。***件102进一步可以包括外侧面保持表面诸如，例如，肩部118（最好如图所示13）。从图中可明显看出，***件102可具有这样的结构：该结构有助于所述***件102的主体102a的至少一部分径向压缩，以允许***件102***和移除，而没有螺纹接合。因此，在一个实施例中，***主体102a可以具有多个柔性构件，比如，例如，以多个悬臂式或柔性腿或段120的示例性形式出现的径向可压缩构件（也可参照图13），可以径向压缩，从而径向地转移肩部118。但是，作为替代，可以仅使用一个柔性构件120，并且可以利用其他的设计选项来提供可脱离的机械连接。

主体90还包括大直径孔122和轴向相邻的较小直径台阶124，以形成第一保持表面（诸如肩部，例如在本实施方式中的收紧位置保持肩部126）；和第二保持表面（诸如肩部，例如在本实施方式中的导管捕获肩部128）（也可参见图13）。诸如肩部126，128的第一和第二表面轴向地彼此分开。

图7示出了准备导管***的接头组件88。第一和第二密封元件98，100已被***到主体90中，并且***件102已被轴向地推入主体90，直到***肩部118与导管捕获肩部128接合。在初始***期间，由于与外侧孔130接合，柔性腿或段120已被径向压缩，所述外侧孔的直径小于大直径孔122的直径。当肩部118与捕捉肩部128接合时，装配工可听到咔哒声。在图7中的这个位置，只要装配工不压缩腿120以脱离表面118，128的接合从而除去***件102，***件102就被保持在主体90中。因此，图7是第一接头元件90相对于第二接头元件102的第一保留轴向位置的例子。接合或轴向保持表面118，128是第一保持轴向位置的保持结构的示例性实施例，以示例性方式的可释放的保持结构。

在图8中，导管C已被轴向地***到接头组件88中，优选直到装配工检测到导管端C2的底部已经到达第一埋头孔肩部94。在该位置，导管的凹槽116总体与***槽108的扩大直径部110轴向对齐，并且保持环114已滑入导管的凹槽116中。导管C现在被捕获在接头组件88中，在正常使用情况下其不能被轴向拉出，即使施加轴向负载（即，例如这样的应用：施加的轴向负载不用于打败保持件），直到也将固定环114从导管的凹槽116解除。因此，当接头组件88位于第一（或第二）保持轴向位置时，在正常使用过程中导管保持件114对抗或抵抗导管C的轴向抽出，直到导管保持件114从导管的凹槽116脱离。

为了将接头组件88收紧或拧紧到其最终位置，如图9所示，***件102轴向地被进一步推到主体90中，直到***肩部118接合收紧肩部126。再次，同样，装配工可能会听到“咔嗒”或具有触觉反馈。接合或轴向保持表面118，126是第二保持轴向位置的保持结构的示例性实施例。这进一步的***件102和主体90之间的相对轴向位移导致***件的远端106将第二密封元件100推入第一密封元件98的后面的位置处。第二密封元件100可具有径向地压缩的性质，以减少对第一密封元件98的挤压，以及可提供辅助或备用的密封功能。***件102和主体90之间的连接紧密度将向装配工指示：所述接头是完全收紧或拧紧，以及***件102的后端和主体90之间的视觉可察觉较小间隙131（参见图8）。在收紧的接头组件88使用***压力过程中，优选在正常使用中不可抗挤***腿120和抽出***件102位置远离所述收紧肩部126。因此，图9是第一接头元件90相对于第二接头元件102的第二保持轴向位置的例子，以示例性方式示出了可释放的保持结构。

虽然图7-13的示例性实施例使用接合表面，如主体90和***件102之间的肩部，来保持在相对轴向位置的***，作为替代，为了便于制造可使用其他技术。例如，可以使用另一保持环和凹槽的配置。再次注意在图9中，保持环114可被装载在锥形表面112和导管的凹槽116之间。

图10-13示出了导管的移除和接头组件88的拆卸。***压力脱离后，***件102的腿120可被径向压缩，以将***肩部118移离主体的收紧肩部126。这使得***件102轴向地退出，直到***肩部118与捕捉肩部128接合。这是图10中所示的位置。在此位置，***槽108的扩大直径部110大致轴向地与导管的凹槽116对齐，使得保持环114现在自由地径向扩张，以便允许轴向负载施加到导管C，从而导管C可从接头组件抽出。注意，与图9相比，***腿120在此位置仍然有点保持径向压缩，是因为主体90中的台阶124的直径减小。还请注意，从***件102的角度看，这与图7具有相同的保持轴向位置。

在图11中，可选的工具132已***接头组件88中和其以与上文描述的可选工具72大致相同的方式运行。工具132的主要目的是当导管C从接头组件抽出时阻止保持环114倒退。因此，该工具132可以包括向前延伸到保持环114的薄壁筒或腿134。工具132可以包括邻接***件102的法兰或头136，以指示装配工该工具132被完全***。工具72，132是可选的，因为在没有被称为工具的独立部件的情况下，有替代的方式来脱离导管保持件。

图12显示了接头组件88，导管C已完全移除，但工具132并仍未被移除。因此导管C已被移除，而无需从主体90完全拆卸或分离***件102。图13示出：为了移除***件102，腿120可进一步径向压缩以径向地将***肩部118从捕捉肩部128移位，这允许***件102从主体90轴向地完全抽出。注意，优选地，当导管布置在***件102内，不能将所述***件102从主体90移除。

***件102主体可以包括减小的厚壁或颈部138，其将所述腿120连接到连续的圆柱形突出部104。颈部138可协助为所述腿120提供额外的灵活性。虽然在该示例性实施例中，使用三个腿120，但是也可以使用更多或更少的腿。

参照图14，示出了密封机构的替代实施例。在这种情况下，在第一和第二密封元件98，100可以被一体地模制到***件102的远端或内侧端106。这简化了组装，使得在******件102之前，密封件不必被分别地***到主体90中。所述密封件也可通过合适的粘合剂或其他方便的技术简单地结合到***件102，以形成用于***主体90中的密封机制/***子组件或套筒140。套筒概念可类似地与图1-6中的实施例一起使用。

对于目前讨论的两个实施例，如图7和9所示，以示例性方式，导管C也可以设有内在的计量特征，例如，标记140，诸如槽、线或其他视觉可感知特征，当导管C充分***到接头组件88时所述特征从视觉上察觉不到。例如在图9中，标记140被***件102的外侧端部隐藏。对于第一实施例，标记140可以被螺母14的外侧端部隐藏。

图15和16示出导管保持环的替代实施例，其可与任一实施例一起使用，尽管附图示出了第一实施例和同样的附图标记用于同样的部件。在此例中，工具150被设置包括柔性指状物152，其每个具有球根状的或放大的远端或端部154，其可以充当保持环。在图15中的松散组装位置，远端154与螺母槽52的放大部分轴向对齐，使得导管C能够被***所述接头。图16示出了在将螺母14与主体拧紧后，前端156被楔入在螺母槽52的减小直径部56和导管的凹槽66之间。

参照图17，示出了导管保持环的另一可选特征。在此实施例中，保持环160是成形环，而不是简单的圆环。导管C可以设有成形的压痕或肩部162代替槽，保持环160靠着所述压痕或肩部162接合。拧紧之后，保持环160挤进导管C和所述***槽108的锥形面112之间。在流体压力下，导管C可被向所述接头组件的轴向外侧推进，但保持环160通过与肩部162的接合支承导管C，并且还可以进一步挤进锥形表面112和导管之间以承受导管内的流体压力影响。此修改的或成形的保持环的概念可替代地与所有此处的实施例一起使用。保持环160的形状和导管C的接合外形可以根据特定情况的需要进行选择。

参照图18，如上文所述，推捕获和收紧接头组件和推动连接或收紧接头组件的两个基本结构，可替换地以使用阳端主体的阳接头组件的形式来实现。图18示出了用于推送连接配置的阳类型接头组件200的例子，其用导管提供不带螺纹的机械连接。

接头组件200包括第一接头元件（在本例中为阳端主体202）和第二接头元件（在这个例子中为阴端螺母204），第一接头元件和组件可以被推动***第二接头元件。导管C可以可脱离地捕获在所述接头组件200中，如在本发明的其它实施例中或者可替换为其他方式。在这个例子中，导管C可包括在导管的外表面中形成的槽或凹部206，其可接纳导管保持件208的部分，例如保持环。

阴螺母204可包括内部的凹槽或凹部210，其具有放大部201a和减小部210b，导管保持件206能够径向扩张到所述放大部201a中以脱离导管C，当内部槽210和导管凹部206没有径向对齐时，所述减小部210b阻止将导管C移除。如在图18所示的位置。

可选的内在计量特征212（例如可见的凹口）可被提供来指示导管C被捕获和接头组件完全收紧。

阳主体202可包括具有第一和第二肩部216，218的轴向地延伸的凸台214。阴螺母204可包括在轴向延伸部222内部的肩部220。阴螺母肩部220接合所述第一阳主体肩部216以建立第一轴向保持位置，接合第二阳主体肩部218以建立第二轴向保持位置（如图18所示）。

如在其他实施例中，密封机构224可提供包括第一密封构件226，诸如O形环和衬背构件228。如图18，当接头组件200被完全组装或收紧时，阴螺母204可包括支承密封机构224的第二轴向延伸部230。

因此，图18配置体现上述的实施例的基本功能和特征，但在阳接头配置中，包括可释放的导管保持件、使用可释放的保持结构的无螺纹机械连接、和密封机构。

注意，根据图18的位置，可以不使用工具而通过将接头元件202，204轴向地分开直到阴肩部220接合第一阳肩部216，将导管C轴向地抽出。在此位置，内部凹部210一般径向地与导管的凹槽206对齐，使得导管保持件208移动到内部槽210的放大部分210a，所述放大部分210a脱离导管以使其被轴向地抽出，同时仍保持接头元件202，204之间的无螺纹机械连接。

已经参考示例性实施例描述了本发明的各个方面。在阅读和理解本说明书后，可做其他的修改和改变。只要这些修改和改变在所附权利要求或其等同物的范围内，本发明包括所有这些修改和改变。

Claims (33)

1.一种用于流体导管的推动连接接头，包括：

第一接头元件，其能够接纳流体导管的端部，

第二接头元件，其能够轴向地***到所述第一接头元件，以在所述第一和第二接头元件之间形成无螺纹机械连接，

流体导管，其在外表面包括凹槽，

保持构件，其能够接纳在所述流体导管凹槽中，

密封机构，其在所述流体导管完全***到所述第一接头元件时密封所述流体导管的外表面。

2.如权利要求1所述的推动连接接头，其中，所述凹槽包括弧形凹部。

3.如权利要求1所述的推动连接接头，其中，所述保持构件包括能够径向膨胀的径向可膨胀环。

4.如权利要求1所述的推动连接接头，其中，所述密封机构包括弹性体密封件。

5.如权利要求4所述的推动连接接头，其中，所述密封机构包括O形环。

6.如权利要求4所述的推动连接接头，其中，所述密封机构包括垫环以减少对所述弹性体密封件的挤压。

7.如权利要求6所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括远端壁，所述远端壁在所述推动连接接头构成后支承所述垫环。

8.如权利要求1所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括内部槽，所述内部槽包括第一部分和第二部分，所述保持构件能够径向地从所述流体导管的凹槽中膨胀出而进入所述第一部分，而所述第二部分对抗所述保持环的径向膨胀。

9.如权利要求8所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括与所述第一接头元件相关的第一保持轴向位置和第二保持轴向位置。

10.如权利要求9所述的推动连接接头，其中，在所述第一保持轴向位置，所述内部槽的第一部分总体与所述导管的凹槽径向对齐，而在所述流体导管的端部已完全***到所述第一接头元件中后，在所述第二保持轴向位置，所述内部槽的第二部分总体与所述导管的凹槽径向对齐。

11.如权利要求8或10所述的推动连接接头，其中，当所述流体导管在所述第二接头元件在所述第二保持轴向位置后被轴向加载时，所述内部槽的第二部分包括保持所述保持构件靠在所述流体导管外表面的锥形表面。

12.如权利要求1所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括与所述第一接头元件相关的第一保持轴向位置和第二保持轴向位置。

13.如权利要求12所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括第一保持表面，所述第一接头元件包括第二保持表面和与所述第二保持表面轴向分离的第三保持表面，当所述第二接头元件已被***到所述第一接头元件中而到所述第一保持轴向位置时，所述第一保持表面接合所述第二保持表面；而当所述第二接头元件已被***到所述第一接头元件中而到所述第二保持轴向位置时，所述第一保持表面接合所述第三保持表面。

14.如权利要求12所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件能够从与所述第一接头元件相关的第一保持轴向位置和第二保持轴向位置脱离。

15.如权利要求14所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括能够径向压缩的径向可压缩构件，所述径向可压缩构件允许所述第二接头元件相对于所述第一接头元件轴向移动。

16.如权利要求1所述的推动连接接头，其中，在所述第一接头元件和第二接头元件已被组装在一起后，所述流体导管的端部能够完全***到所述推动连接接头中。

17.如权利要求12所述的推动连接接头，其中，在所述流体导管已完全***到所述第一接头元件并且所述第二接头元件已被***到所述第一接头元件而到所述第二保持轴向位置后，在正常使用中，所述流体导管被阻止从所述推动连接接头轴向抽出直到所述第二接头元件运动到所述第一保持轴向位置。

18.一种用于流体导管的推动连接接头，包括：

第一接头元件，其能够接纳流体导管的端部，

第二接头元件，其能够轴向地***到所述第一接头元件，以在所述第一和第二接头元件之间形成无螺纹机械连接件，

保持结构，其用于可脱离地将所述第一接头元件和所述第二接头元件连接在一起，

密封机构，其在所述流体导管的端部处于所述无螺纹机械连接件中时密封所述流体导管的外表面。

19.如权利要求18所述的推动连接接头，包括导管保持件，当所述第二接头元件处于第一保持轴向位置时，所述导管保持件允许流体导管从所述无螺纹机械连接件中轴向地抽出。

20.如权利要求19所述的推动连接接头，其中，当所述第二接头元件处于第二保持轴向位置时，所述导管保持件将所述流体导管端部可释放地保持在所述无螺纹机械连接件内。

21.如权利要求1或19所述的推动连接接头，包括将保持在所述无螺纹机械连接件内的所述导管释放的工具。

22.如权利要求1或18所述的推动连接接头，其中，所述密封机构为所述第一和第二接头元件之一的整体的一部分。

23.如权利要求1或19所述的推动连接接头，其中，所述接头包括公配置。

24.一种用于流体导管的推动连接接头，包括：

第一接头元件，其能够接纳流体导管的端部，

第二接头元件，其能够轴向地***到所述第一接头元件，以在所述第一和第二接头元件之间形成螺纹机械连接，

流体导管，在其外表面包括凹槽，

保持构件，其能够接纳在所述流体导管凹槽中，

密封机构，其在所述流体导管完全***到所述第一接头元件时密封所述流体导管的外表面。

25.如权利要求24所述的推动连接接头，其中，所述凹槽包括弧形凹部。

26.如权利要求24所述的推动连接接头，其中，所述保持构件包括能够径向膨胀的径向可膨胀环。

27.如权利要求24所述的推动连接接头，其中，所述密封机构包括弹性体密封件。

28.如权利要求27所述的推动连接接头，其中，所述密封机构包括O形环。

29.如权利要求27所述的推动连接接头，其中，所述密封机构包括垫环以减少对所述弹性体密封件的挤压。

30.如权利要求29所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括远端壁，所述远端壁在所述推动连接接头构成后支承所述垫环。

31.如权利要求24所述的推动连接接头，其中，所述第二接头元件包括内部槽，所述内部槽包括第一部分和第二部分，所述保持构件能够径向地从所述流体导管的所述凹槽中膨胀出而进入所述第一部分，而所述第二部分对抗所述保持环的径向膨胀。

32.一种用于流体导管的接头，包括：

第一接头元件，第二接头元件，其中，在第一和第二接头元件之间形成机械连接件，

流体导管保持构件，其可释放地保持所述导管作为所述机械连接件的一部分。

33.如权利要求32所述的接头，其中，当所述机械连接件将所述第一和第二接头元件保持一起时，所述导管能够轴向地***接头或能够从所述接头轴向地抽出。

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