CN105570585A - 带有连接器的管道总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带有连接器的管道总成。管道总成包括第一管道。管道总成还可包括第一连接器和第二连接器。第一连接器集成到管道总成的第一管道。在实施例中，第一连接器适于与第二连接器形成可拆卸的连接。

Description

带有连接器的管道总成

本申请要求于2014年11月4日提交的GB14196612.2的外国优先权的权益，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本公开涉及用于连接***的两个组件之间的管道的管道总成。

背景技术

通常，管道被用于在特定***中将流体从一个组件输送到另一个组件。例如，在HVAC***(采暖、通风与空调***)中，传统管道可用于将制冷剂从蒸发器组件传递到冷凝器组件，或在IC(内燃)发动机的进气***中，用于将空气从空气过滤器组件传递到涡轮增压器组件。

美国专利7,832,775(专利'775)中描述了这样一种现有技术中的***。按照图1所示，专利'775描述了将第一塑料管道和第二塑料管道的互连(mutual)端部进行连接的连接器。第一塑料管道是空气引导元件3，第二塑料管道是设置在涡轮增压器壳体上的管状喷嘴2。专利'775描述的连接器是卡口环型连接器，即，图1中所示的卡口环12。由图1可以看出，卡口环12是将管状喷嘴2和空气引导元件3进行连接的独立连接部件。通过一个或更多个突出段8促进了空气引导元件3和管状喷嘴2之间的连接。突出段8设置在空气引导元件3的外周上。

此外，类似的突出段16设置在管状喷嘴2的外周上。卡口环12在其第一端和第二端上设置有向内突出的突出段14、15。为形成连接，卡口环12的第一端与空气引导元件3对准，并且空气引导元件3上的突出段8与卡口环12的第一端上的向内的突出段14互锁。类似地，卡口环12的第二端与管状喷嘴2对准，管状喷嘴2上的突起段16与卡口环12的第二端上的向内的突出段15互锁。在这种方式下，卡口环12用于形成两个塑料管道之间的连接。

考虑到上述的现有技术***，确定卡口环12将占用层叠的长度，该长度是卡口环12在装配状态下占据的长度。例如，当固定到管道端部时，卡口环12占用管道的某些长度。因此，在管道上的连接器连接两个组件所占据的长度较短时是有利的时，这样传统的连接器可能不适用。另外，在现有的技术***中，卡口环12的直径也比管道的直径大，从而使得管道的有效直径在层叠的长度(也就是等于所述卡口环的长度)上增大。

此外，在空气引导元件3和管状喷嘴2以及在卡口环12内侧上所形成的突出段由刚性材料制成。因此，卡口环12的使用被限制在由刚性材料制成的管道且不适合连接由柔性材料制成的管道。

在一些应用中，可在管道上设置回旋面。如所通常理解的，回旋面为管道提供柔韧性。例如，传统的回旋面已被用于管道来吸收在操作过程中产生的振动。然而，还确定提供足够数量的这样的回旋面可能导致利用管道许多的有效长度而剩下较少长度来容纳连接器。此外，总成需要更多的核心组件。例如，专利***'775的管道总成包括管状喷嘴2、卡口环12和空气引导元件3。因此，专利'775公开的传统管道总成有三个组件。

发明内容

此处所描述的主题涉及管道总成。管道总成包括第一管道和第一连接器。第一连接器集成到管道总成并适于与第二连接器形成可拆卸的连接。在一个实施例中，第一连接器还包括用于与第二连接器连接的至少一个卡口凸耳。第二连接器还可设置有至少一个槽以容纳第一连接器的至少一个卡口凸耳。由于第一连接器与第一管道是一体的，所以连接长度明显减小。因此，在本主题所公开的管道总成简单且还适用于连接***中的组件，所述***中的连接器应占用管道上较少的长度。

根据本发明，提供一种设备，包括：柔性管道；刚性连接器，接合到管道的一端，并包括相对管道的开口轴向突出的颈部、从颈部径向向外延伸并至少部分地被管道的壁包围的凸缘、从凸缘径向向外延伸并设置在壁的外部的卡口凸耳。

根据本发明的一个实施例，管道壁的包围凸缘的部分包括被构造为接触配对连接器的轴向延伸的密封件。

根据本发明的一个实施例，凸缘和颈部被壁包围。

根据本发明的一个实施例，管道壁的包围颈部的部分包括被构造为接触配对连接器的径向延伸的密封件。

根据本发明的一个实施例，卡口凸耳包括被构造为接合配对连接器的对应特征的倾斜表面。

根据本发明的一个实施例，卡口凸耳包括被构造为接合配对连接器的对应特征的锁定特征。

在按照此处所公开的实施例中的管道总成中，第二连接器被直接安装在组件上以将管道总成连接到该组件。因此，可避免使用用于将第二连接器连接到流体被供应到的组件的单独管道。因此，该管道总成的有效长度被明显减小。此外，组件的数量也减少，从而相比于现有技术的管道总成降低了结构的复杂性。另外，根据所公开的实施例，第一连接器的层叠长度也相对较小。

参照下面的描述和所附的权利要求，将更好地理解本主题的不同特征、方面和优点。发明内容被设置为以简化的形式介绍概念的选择，并且不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1示出了包括卡口连接器(bayonetconnector)的现有技术中的管道总成的分解图。

图2A是根据公开的实施例的管道总成的透视图。

图2B是根据公开的实施例的管道总成的剖视图

图2C是根据公开的实施例的示出O型密封件的管道总成的特写透视图。

图3是根据公开的实施例的管道总成的第一连接器的透视图。

图4是根据公开的实施例的管道总成的第二连接器的透视图。

图5是根据公开的实施例的示出卡口凸耳(bayonettab)的倾斜特征的透视图。

图6是根据公开的实施例的示出螺纹紧固机构的不带有管道的卡口机构的透视图。

图7是根据本主题的紧固夹总成的透视图。

图8是示出根据公开的实施例的管道总成的另一个示例的剖视图。

图9示出了根据公开的实施例的管道***中带有集成的径向密封件的管道总成。

图10示出了根据公开的实施例的管道***中带有单独的径向密封件的管道总成。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅是本发明的示例，本发明可以以各种和替代的形式实施。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅为教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。

图2A和图2B分别示出了根据本主题的实施例的管道总成200的透视图和剖视图。管道总成200包括具有第一端和第二端的第一管道210和连接器总成。该连接器总成还包括第一连接器220和第二连接器230。将理解的是，管道总成200可用于在***中两个组件之间输送流体。第一连接器220可具有第一端和第二端。第一连接器220的第一端与第一管道210的第一端进行集成，并且第一管道210的第二端可安装在***的第一组件上。在一个示例中，第二连接器230可直接安装在***的第二组件上。在第二示例中，第二连接器230可与第二管道的第一端进行集成，且第二管道的第二端可安装在所述第二组件上。

继续描述如图2A和图2B所示的管道总成200，第一连接器220和第二连接器230还可包括用于与另一个连接装置可拆卸地接合的至少一个连接装置。在一个实施例中，第一连接器220和第二连接器230可通过诸如卡口连接器的卡口机构可拆卸地连接。

在制造阶段，第一连接器220和第一管道210的集成可能会受到影响。例如，第一管道210可在制造时通过对第一连接器220上的管道材料进行包覆成型而形成。制造过程可包括通过单独的制造工艺而单独制造第一连接器220。制造第一连接器220的过程可基于公知的技术和工艺。

出于解释的目的，图2C被提供为示出第一连接器220的放大透视图。如图2C所示，第一连接器220的横截面可具有“L形”轮廓，该轮廓具有第一部分和第二部分。然而，如本领域技术人员所理解的，第一连接器220的横截面被限定为L形轮廓并且可以是不同的形状。第一连接器220的第一部分可沿第一连接器220的轴线延伸，且第一连接器220的第二部分可在径向向外的方向延伸。在制造过程期间，第一管道210可通过包覆成型工艺形成。作为本主题的示例，可实施模制使得第一管道210可包覆并围绕第一连接器220的第二部分而形成。因此，在包覆成型之后，第一连接器220和第一管道210被集成。除了包覆成型，在不脱离本主题范围的情况下，可使用将第一连接器220与第一管道210集成的任何其它方法。例如，化学粘合、紧固、夹紧等。

在实施例中，第一管道210还可包括多个回旋面240。所述多个回旋面240为第一管道210提供柔韧性，并由此能够使第一管道210承受振动。虽然所讨论的实施例已结合具有多个回旋面240的第一管道210进行描述，但是不带有多个回旋面240的第一管道210的其它实施例也将落在本主题的范围之内。

如图2C所示，在将第一管道210包覆成型在第一连接器上之后，第一连接器220的第二部分可覆盖有第一管道210，且第一部分可不被第一管道210覆盖，因此，第一部分可在第一管道210之外轴向延伸。

在实施例中，第一连接器220的暴露在第一管道210外部的第一部分可进一步设置有沿其外周表面形成的径向槽250。径向槽250还可设置有径向密封件260(如在图2C中所示)。径向密封件260的数量、类型和轮廓可根据应用要求而改变。根据应用的要求，径向密封件260可以是O型环、D型环、平垫圈、X型环等。径向密封件260在第一连接器220和第二连接器230之间提供密封，使得通过第一管道210输送的流体***漏出管道总成200。虽然图2C示出了单个径向槽250，但是多个径向槽也将在本主题的范围之内。

如在图2A中可以看出，在接合状态，第一连接器220与第二连接器230连接。在这种条件下，第一管道210包围第一连接器220的第二部分的部分可与第二连接器230直接接触。第一管道210的与第二连接器230接触的表面可理解为接合面。轴向密封件270(参见图2B、图2C)可在接合面并入到第一管道210中。轴向密封件270通过减少两个连接器(即第一连接器220和第二连接器230)之间的接合面的接触面积而降低第一连接器220和第二连接器230之间的摩擦。轴向密封件件270还在第一连接器220和第二连接器230之间提供预载从而形成有力的卡口连接。

从图2A中可以看出，第一连接器220的直径可大于第一管道210的直径，但是相比于传统的连接器，第一连接器220占用第一管道210的长度较小。因此，在集成状态的第一连接器220的特征有利于减少第一连接器220所占用的层叠长度。

如可以理解的，第一连接器220可包括用于将第一连接器220与第二连接器230进行连接或结合的至少一个构件。这些构件将参照图3进行解释。图3示出了根据本主题的实施例的第一连接器220的透视图。从图3看出，第一连接器220可包括第一部分310和第二部分320。第一部分310的外周(下文中称为颈部)限定了环。第二部分320(下文中称为凸缘320)与颈部310邻接并沿垂直于第一连接器220的轴线的方向径向向外延伸。

在实施例中，第一连接器220与第一管道210的集成可通过将第一管道210的柔性材料包覆成型在第一连接器220上而实现。在用于在第一连接器220上进行模制的管道材料与第一连接器220的材料化学不相容的情况下，管道材料和第一连接器220之间可能没有足够的化学粘合度。此限制可通过向第一连接器220的包围在第一管道210中的部分的连接界面提供足够的强度而克服。该强度可通过将第一连接器220中的至少一个轴向切口330进行充合(incorporate)而实现，管道材料流动通过轴向切口330并将自己固定在第一连接器220周围。可在凸缘320上设置切口330。切口330可围绕凸缘320的周边进行分布。在示例中，轴向切口330可以是孔。

在示例中，为了进一步提高第一连接器220和被模制在第一连接器220上的管道材料之间的粘合，缺口可设置在第一连接器220的凸缘320上。这些缺口将增加管道材料和第一连接器220之间的表面接触面积，从而提高粘合度。

第一连接器220的颈部310可具有环形的外表面。由于颈部310和凸缘320邻接，所以颈部310的内径可与凸缘320的内径相同，且颈部310的内径和凸缘320的内径可与管道210的内径大致相同。在另一实例中，颈部310的内径和凸缘320的内径可大于第一管道210的内径。

在一个示例中，第一连接器220可被制造为不具有颈部(图2C中未示出)。在这种情况下，不设置径向槽250。由于没有径向槽250，所以简化了第一连接器220的制造。此外，第一连接器220可具有减小的层叠长度。在本示例中，密封可通过图2C所示的轴向密封件270实现。

第一连接器220的凸缘320可进一步包括至少一个卡口凸耳(bayonettab)340。卡口凸耳340可径向向外延伸。卡口凸耳340可设置在第一连接器220的凸缘320的外周上。卡口凸耳340适于接合第二连接器230。卡口凸耳340的数量可根据应用要求而改变。

在实施例中，至少一个卡口凸耳340包括适于容纳螺钉、螺栓或其它类型的紧固构件的紧固凸缘350，以将紧固凸缘350与第二连接器230牢固地接合，从而将确保第一连接器220和第二连接器230之间可拆卸的连接，使得第一连接器220和第二连接器230被牢固地保持。

可以理解的是，第一连接器220可作为单独的组件而制造，随后与第一管道210进行集成。第一管道210的管道材料可以是刚性材料或柔性材料。第一连接器220与第一管道210的集成可通过模制、粘合、紧固或夹紧而实现。但是用于将第一连接器220与第一管道210进行集成的其它方法位于本主题的范围之内。在另一个示例中，当第一管道210由刚性材料制成时，在模制第一管道210的同时形成第一连接器220，因此，没有必要与第一管道210分开或独立地制造第一连接器220。

图4示出了管道总成200的第二连接器230。第二连接器230包括具有向内定向的卡口槽420的至少一个卡口容纳器410、紧固支架430以及凸缘440。在示例中，凸缘440使第二连接器230安装在***的第二组件上，例如通过安装孔442的构件。卡口槽420适于容纳第一连接器220的卡口凸耳340。为形成可拆卸的连接，第一连接器220和第二连接器230通过卡口凸耳340与分开各个卡口容纳器410的圆周间隙对齐而连在一起。一旦对齐，则第一连接器220和第二连接器230相对彼此而旋转，从而将第一连接器220的卡口凸耳340与第二连接器230的相应的卡口容纳器410接合。一旦接合，便利用各种紧固或连接构件中的任何一种将第一连接器220和第二连接器230紧固。

在所公开的示例中，具有卡口凸耳340的连接器是阳连接器，具有卡口容纳器410的连接器是阴连接器。在另一个示例(未示出)中，第一连接器220可以是阴连接器，第二连接器230可以是阳连接器。在第二连接器230是阳连接器的示例中，可代替地，类似于标识为图3中340的卡口凸耳可设置在第二连接器230的凸缘440的***。在另一示例中，第一连接器220和第二连接器230中的每个可包括设置在每个连接器的相应***的至少一个卡口容纳器和至少一个卡口凸耳。第一连接器220上的所述至少一个卡口凸耳和至少一个卡口容纳器可适于与第二连接器230上的对应的至少一个卡口容纳器和至少一个卡口凸耳进行接合。

卡口机构的操作将参照图5和图6进行说明。在本实施例中，卡口凸耳340具有倾斜的或锥形的轮廓。如图5所示，卡口凸耳340的一端具有薄的轮廓510。由于锥形轮廓，卡口凸耳340的厚度逐渐增加，使得卡口凸耳340的另一端具有厚的轮廓520。卡口凸耳340的锥形轮廓有利于当第一连接器220旋转而与第二连接器230接合时，第一连接器220的径向密封件260和轴向密封件270与第二连接器230进入密封接触。所提供的卡口凸耳340的锥形轮廓便于第一连接器220旋转进入第二连接器230，使得第一连接器220进入第二连接器230所需的***力更小。第一连接器220的旋转运动使得径向密封件260和轴向密封件270进入第二连接器230，从而优化第一连接器220和第二连接器230之间的密封机构。在另一示例中，卡口凸耳340可具有均匀的厚度。

图6示出相对于第二连接器230处于预接合位置的第一连接器220(不带有附连的第一管道)。第一实施例的卡口机构包括第一连接器220和第二连接器230。第一连接器220适于旋转进入第二连接器230。在这样做时，第一连接器220上的卡口凸耳340被制造为与第二连接器230上的相应的卡口容纳器410接合。卡口凸耳340的带有薄的轮廓510的一端便于卡口凸耳340容易进入每个容纳器410的卡口槽420，并随着旋转的进行和与槽420接合的卡口凸耳340厚度的增加，接合变得更紧更牢固。当紧固凸缘350接触到紧固支架430时，它作为止动件，从而限制了第一连接器220相对于第二连接器230的旋转。紧固支架430和紧固凸缘350一起形成紧固机构610，紧固机构610适于容纳螺钉或螺栓以稳固第一连接器220和第二连接器230之间的可拆卸的连接。

在图7所示的另一个示例中，第一连接器和第二连接器通过紧固夹总成700而彼此固定。紧固夹总成700包括与一个或更多个卡口凸耳750相关联的阳组件710和与一个或更多个卡口容纳器760相关联的阴组件720。阳组件710可包括突起730，阴构件720可包括形成在卡口容纳器760中的至少一个槽740。当然，槽形成在阳部件710中以容纳卡口容纳器760的突起也是可能的。在另一个示例中，紧固夹总成的阳组件710可包括具有突起730的至少一个卡口容纳器760，阴组件720可包括具有槽740的至少一个卡口凸耳750。在此实例中，卡口凸耳750可设置在第二连接器的外周，卡口容纳器760可设置在第一连接器的外周。阳组件710的突起730和阴组件720的槽740的接合在卡口凸耳750和卡口容纳器760之间提供牢固的接合，从而使第二连接器保持在第一连接器内的固定位置。

根据本主题的另一个实施例，图8示出管道总成800。在本实施例中，第一连接器820被第一管道810包围，图2C实施例的径向槽250和密封环260被并入第一管道810中的集成的径向密封件860替换。集成的径向密封件860被示为包括轮廓大致为三角形的两个突出的肋，但径向密封件可以是任何横截面，而并入第一管道810的集成的径向密封件860的数量将取决于应用要求。因此，由于不需要在第一连接器820上进行开槽操作，所以简化了第一连接器820的制造。本示例中可不存在O型环、D型环、X型环等形式的单独的径向密封组件。由于组件的数量减少，所以按照本示例的制造管道总成800的复杂性大大降低。

本示例的管道总成800还可包括轴向密封件870。在不需要轴向密封的其它示例中可不存在轴向密封件870。

对于管道总成800必须承受振动的应用，管道总成800可由柔性材料制造。此外，回旋面840也可并入到管道总成800中以为管道总成800提供柔韧性。在另一示例中，管道总成800可由刚性材料制造。

如图9所示，管道总成800可实施为管道***900的一部分以连接第一组件和第二组件。在示例中，管道***900的第一组件可以是车辆的空气过滤器壳体920，管道***900的第二组件可以是车辆的废气再循环(EGR)阀910。

从图9可以看出，第二连接器830可以直接安装在第二组件(即EGR阀910)上，使得第一管道810被直接终连到EGR阀910。在另一示例中，管道***900可包括具有第一端和第二端的第二管道(未示出)。第二连接器830可在第二管道的第一端一体地连接到第二管道，第二管道的第二端可安装在管道***900的第二组件上。

从图9中可以看出，管道总成800包括带有被集成的第一连接器820的第一管道810和直接安装在第二组件(即EGR阀910)上的第二连接器830。由于组件的数量减少，所以与现有技术的管道总成相比，管道总成800的结构复杂性降低。

图10示出管道总成200，包括安装在管道***1000中的径向槽250和单独的径向密封件260(其特征已参照图2A、图2B、图2C和图3详细说明)。

如本领域普通技术人员将理解的，可将参照附图公开并描述的各个示例的各个特征与一个或更多个其它附图所公开的一个或更多个其它特征进行组合以开发本文未明确描述的替代实施例。但是，涉及本文中所描述的各个特征的组合和变型的这样的替代实施例也在本发明的范围之内。

虽然如上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变。此外，可将各个实施的实施例的特征进行组合以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (13)

1.一种设备，包括：

管道，由第一材料制成；

连接器，由比第一材料更硬的第二材料制成，包围管道的开口，并包括相对于开口轴向突出的颈部、从颈部径向向外延伸且至少部分地嵌入管道的壁内的凸缘、从凸缘径向向外延伸并设置在壁外部的卡口凸耳。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，包围凸缘的管道壁的一部分包括被构造为接触配对连接器的轴向延伸的密封件。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，凸缘和颈部被嵌入壁内。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，包围颈部的管道壁的一部分包括被构造为接触配对连接器的径向延伸的密封件。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，卡口凸耳包括被构造为接合配对连接器的特征的倾斜表面。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，卡口凸耳包括被构造为接合配对连接器的对应特征的锁定特征。

7.一种设备，包括：

连接器，包括环形凸缘和被构造为接合配对连接器的对应特征的径向延伸的多个卡口凸耳；

管道，包覆成型在连接器上以至少部分地包围凸缘，卡口凸耳径向向外延伸通过管道的壁并位于壁的外部。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，管道壁的包围凸缘的部分包括被构造为接触配对连接器的轴向延伸的密封件。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，连接器还包括：

颈部，相对于凸缘轴向突出并被构造为在配对连接器的内部延伸。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，壁完全包围凸缘和颈部。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，壁的包围颈部的部分包括被构造为接触配对连接器的径向延伸的密封件。

12.根据权利要求7所述的设备，其中，卡口凸耳中的至少一个包括被构造为接合配对连接器的对应特征的倾斜表面。

13.根据权利要求7所述的设备，其中，卡口凸耳中的至少一个包括被构造为接合配对连接器的对应特征的锁定特征。