本申請總體涉及流體管路連接器，以及更具體地，涉及用于像變速器油冷卻器這樣的汽車流體系統(tǒng)的快速連接管狀連接器。

背景技術(shù)：

許多不同類型的流體處理系統(tǒng)可以使用快速連接系統(tǒng)，其中兩條流體管路通過連接或斷開式連接器(make-or-break coupling)可選擇地接合在一起。特別是在大批量生產(chǎn)應(yīng)用中(例如，汽車裝配線)，需要一種無需使用工具或額外的部件或緊固件便可以實現(xiàn)的卡扣式連接器。該快速連接系統(tǒng)必須是可移除的，以便允許流體管路或流體處理部件的更換或維修(這可能會需要工具)。

使用快速連接系統(tǒng)的汽車流體系統(tǒng)包括變速器油冷卻器、空調(diào)制冷劑回路、燃料輸送回路、以及其它。該流體管路可以包括由金屬、橡膠、或其它合成材料制成的管?？焖龠B接系統(tǒng)的常見位置是位于從熱交換器延伸出的金屬管和往返于目標(biāo)裝置輸送流體的柔性軟管之間。由于流體系統(tǒng)可以承載揮發(fā)性液體，所以必須滿足嚴格的性能要求——例如在具有長壽命的設(shè)備中形成牢固、堅韌并且耐用的密封——的快速連接系統(tǒng)是耐沖擊和耐化學(xué)腐蝕的，并且具有耐受極端高溫和低溫的能力，同時還易于組裝和拆卸。其尺寸必須緊湊，以便保持特定車輛內(nèi)的封裝體積。

在車輛組裝操作期間尤其重要的是實現(xiàn)當(dāng)時100％的管路完全接合。例如，在汽車產(chǎn)業(yè)中，輸油管路被設(shè)計成需要非常高的可靠性于其中的“倒三角”項目。當(dāng)兩組這樣的輸油管路在裝配線上連接時，極其需要由安裝者來容易地確認連接的適當(dāng)完成。可以在連接器中設(shè)計可感知的反饋(例如，觸覺的、視覺的、或者是聽覺的)，以使安裝者可以立刻核實連接操作 的完成。然而，現(xiàn)有的用于快速連接系統(tǒng)的反饋部件依賴于內(nèi)部的卡扣，這在裝配線充滿噪聲、振動的環(huán)境中難以被察覺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種穩(wěn)健的、塑料成型的卡扣部件，該卡扣部件圍繞快速連接接口的外部進行360°包裹。使用高強度類型的“工程塑料”，該工程塑料具有所需的強度、韌性、以及耐溫性的性能。與難以察覺的內(nèi)部卡扣部件相反，該外部卡扣部件容易被察覺。本發(fā)明是以這種方式來配置的，即，如果接口沒有100％完成，則一視覺提示或“紅色標(biāo)志”保持可見。在這種情況下，解決方案是繼續(xù)對接口施加壓力直至卡扣接合。在大批量生產(chǎn)線環(huán)境中，與使用復(fù)雜的電子感測裝置相反，僅使用簡單的人工觀察就可以實現(xiàn)高可靠性。

本發(fā)明是“設(shè)計用于制造的”，其中子部件相對容易制造和組裝?？焖龠B接系統(tǒng)實現(xiàn)高可靠性，同時比其它現(xiàn)有可用的解決方案成本低。

在本發(fā)明的一方面，用于第一和第二流體管路的快速連接系統(tǒng)包含接收器，該接收器具有適于安裝至第一流體管路的末端的第一端部、適于接收第二流體管路的末端的中間部分、以及限定一圓柱形套筒的第二端部，該圓柱形套筒適于與第二流體管路的末端隔開。在圓柱形套筒與第二流體管路的末端之間設(shè)置有彈性密封件。卡扣固定件包含多個成型的側(cè)板部件以及張緊帶。每一個側(cè)板部件從套管部分縱向延伸至夾持部分，并且側(cè)板部件被圓柱地設(shè)置，以限定適于接收接收器的圓柱形套筒的插口。張緊帶被固定于套管部分上方，以將側(cè)板部件保持在第二流體管路末端上，同時使夾持部分懸于第二流體管路的末端的上方。每一個夾持部分包括鉤狀部，該鉤狀部卡扣在接收器上的外部凸塊上方以完成流體管路之間的連接，以使彈性密封件被壓在圓柱形套筒和第二流體管路的末端之間。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種汽車流體系統(tǒng)，包含：

第一流體管路，該第一流體管路輸送汽車流體并且具有一末端；

第二流體管路，該第二流體管路輸送汽車流體并且具有金屬端部結(jié)構(gòu) 管；以及

接合第一和第二流體管路的快速連接系統(tǒng)，該快速連接系統(tǒng)包含：

接收器，該接收器具有適于安裝至末端的第一端部、適于接收端部結(jié)構(gòu)管的中間部分、以及限定一圓柱形套筒的第二端部，圓柱形套筒適于與端部結(jié)構(gòu)管隔開；

彈性密封件；以及

卡扣固定件，該卡扣固定件包含：A)多個成型的側(cè)板部件，每一個側(cè)板部件從套管部分縱向延伸至夾持部分，其中側(cè)板部件被圓柱地設(shè)置于端部結(jié)構(gòu)管的周圍，以限定適于接收接收器的圓柱形套筒的插口；以及B)張緊帶，張緊帶固定于套管部分上方以將側(cè)板部件保持于第二流體管路的末端上，同時使夾持部分懸于第二流體管路的末端上方；

其中每一個夾持部分包括鉤狀部，鉤狀部卡扣在接收器上的外部凸塊上方以完成流體管路之間的連接，其中彈性密封件被壓在圓柱形套筒和第二流體管路的末端之間。

在本發(fā)明的一個實施例中，端部結(jié)構(gòu)管具有壓脊，并且其中套管部分包括接收壓脊的內(nèi)部通道。

在本發(fā)明的一個實施例中，端部結(jié)構(gòu)管具有限定接收環(huán)形密封件的環(huán)形凹槽的一對壓脊，并且其中彈性密封件由彈性的O形環(huán)組成。

在本發(fā)明的一個實施例中，夾持部分上的鉤狀部在被卡扣在凸塊上方之后隱藏接收器上鄰近凸塊的環(huán)形表面，并且其中環(huán)形表面具有特別的顏色。

在本發(fā)明的一個實施例中，夾持部分和圓柱形套筒限定配合的傾斜表面，以便在圓柱形套筒進入插口的插入過程中使夾持部分偏置。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種快速連接系統(tǒng)，包含：

安裝至第一流體管路的接收器，該接收器具有與第二流體管路隔開的圓柱形套筒；

密封件，該密封件被壓在接收器和套筒之間；以及

卡扣固定件，該卡扣固定件具有通過張緊帶懸于第二管路上方的成型的側(cè)板部件；

其中側(cè)板部件包括鉤狀部，鉤狀部卡扣在外部接收器凸塊上，以連接流體管路并且同時覆蓋特殊著色的環(huán)形表面。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的帶有外部夾持件的快速連接系統(tǒng)的透視圖；

圖2為不帶有外部夾持件的圖1的快速連接系統(tǒng)的截面圖；

圖3是依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的組裝的快速連接系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖4是一條流體管路的分解圖，該流體管路具有與其相關(guān)的接收器和用于圖3的實施例的套接管；

圖5示出了安裝于圖4的流體管路上的接收器和套接管；

圖6是第二流體管路的分解圖，該第二流體管路具有與其相關(guān)的卡扣固定件和用于圖3的實施例的O形密封圈；

圖7是卡扣固定件的分解透視圖，其中張緊帶由彈簧夾持件組成；

圖8和圖9是側(cè)板部件的一個優(yōu)選實施例的內(nèi)部平面圖和透視圖；

圖10和11分別是本發(fā)明的快速連接系統(tǒng)在組裝前和組裝后的截面圖；

圖12是側(cè)板部件上的傾斜表面和方便卡扣連接的圓柱形套筒的近視圖；

圖13是本發(fā)明的還沒有完成全部插入的快速連接系統(tǒng)的透視圖；

圖14是顯示全部完成的卡扣連接的近視圖；

圖15是顯示擴大的開槽端部的側(cè)視圖，該開槽端部位于相鄰的側(cè)板部件之間，以便于快速連接系統(tǒng)的組裝。

具體實施方式

現(xiàn)在參照圖1和2，快速連接系統(tǒng)10將流體管路11和12互相連接。套接管13有助于將接收器14以密封的方式保持于流體管路11內(nèi)。塑料插件15安裝至接收器14的端部內(nèi)，以便固定在所形成的凹槽內(nèi)的一O形密封圈16。流體管路12被顯示為具有壓脊(crimp ridge)17和18的金屬管。塑料插件15具有環(huán)形的卡環(huán)部分19，當(dāng)管路12插入到接收器14內(nèi)足夠遠以至于O形密封圈16在流體管路12的外表面附近開始被壓迫時，該卡環(huán)部分19卡在脊18上。夾持件20具有指狀部21，該指狀部21用于接合管路12的壓脊17和接收器14上的凹槽22，以便確保快速連接系統(tǒng)完整并穩(wěn)固的連接。然而，內(nèi)部卡扣動作可能難以察覺，并且塑料卡扣部件成型相對復(fù)雜。此外，分離的夾持件的使用導(dǎo)致增加的成本和增大的制造難度。

圖3示出了本發(fā)明的快速連接系統(tǒng)25，該快速連接系統(tǒng)25用于例如冷卻變速器油的變速器油輸送回路這樣的汽車流體系統(tǒng)。第一流體管路26可以是用于向遠端部件傳送流體(例如，油)的橡膠軟管，以及第二流體管路27可以是從流體系統(tǒng)部件(例如，熱交換器)延伸出來的金屬管?？焖龠B接系統(tǒng)25包括用于安裝至管路26和27各自的末端的各自的元件，以便選擇性地連接和斷開流體輸送回路。

如圖4和5所示，第一流體管路26具有用于接收接收器28第一端部28a的末端26a。接收器28可以優(yōu)選地由機加工的或者鑄造的鋁組成，并且第一端部28a可以包括肋，以在端部28a插入末端26a內(nèi)部時有助于獲得密封。接收器28的第二端部28b形成一圓柱形套筒，以便用于與另一流體管路相連接并且與如下所述的與其它快速連接系統(tǒng)部件形成卡扣連接。套接管29覆蓋末端26a和接收器端部28a，以提供將接收器28保持在適當(dāng)位置的壓迫。例如，套接管29可以通過卷曲來安裝。

流體管路27具有用于接收另一快速連接系統(tǒng)部件的末端27a。末端27a是通常稱作端部結(jié)構(gòu)(end form)的金屬管。該端部結(jié)構(gòu)包括壓脊30和31，該壓脊30和31用于限定凹槽以接收O形密封圈32。該端部結(jié)構(gòu)進一步包括壓脊33。為了形成用于接收接收器28的圓柱形套筒28a的插口，包含成型的側(cè)板部件(stave member)34和35的卡扣固定件被安裝至端部結(jié)構(gòu)，該側(cè)板部件34和35從各自的套管部分34a和35a縱向延伸至各自的夾持部 分34b和35b。側(cè)板部件34和35被圓柱地設(shè)置于末端27的上方，以將插口限定為適于接收圓柱形套筒28a的環(huán)形空間。張緊帶36被固定于套管部分34a和35a的上方，以將側(cè)板部件34和35保持于末端27a上。夾持部分34b和35b懸于末端27a的上方，以限定插口。套管部分34a和35a進一步限定用于接收脊33的環(huán)形凹槽37，以用于側(cè)板部件34和35在端部結(jié)構(gòu)末端27a上的對準(zhǔn)與保持。張緊帶36可以由卷曲的金屬帶或彈性帶組成，以將套管部分34a和35a壓到末端27a上。如圖7所示，作為選擇地，張緊帶36可以由彈簧夾持件組成，該彈簧夾持件具有將內(nèi)徑限定為稍微小于套管部分34a和35a外徑的內(nèi)表面38，并且具有凸耳39，該凸耳39可以被操作以使內(nèi)徑擴大從而便于安裝在套管部分34a和35a上方。

參照圖8和9，側(cè)板部件34包括鉤狀部40，該鉤狀部40適于通過與接收器上的外部凸塊接合來提供卡扣固定。在優(yōu)選的實施例中，側(cè)板部件34和35由兩個半圓柱形塑料殼體組成。優(yōu)選地，側(cè)板部件可以由相同的成型塑料元件組成，以減少將要被成型的單獨部件的數(shù)量。可以使用多于兩個的側(cè)板部件，例如使用三個各自跨越120°的單獨的側(cè)板部件。當(dāng)如下文所述地在接收器的圓柱形套筒上組裝時，如果有必要，縱向槽41可以平分夾持部分35b，以便形成多個用于提供附加靈活性的夾持指狀部42和43，以針對鉤狀部40增加的撓度而允許附加的彎曲。

如圖10中的橫截面所示，將接收器28的管狀第一端部28a的大小設(shè)計成與流體管路26的內(nèi)徑適配。圓柱形套筒端部28b具有中間部分45，該中間部分45具有適于接收流體管路27的末端27a的外徑的內(nèi)徑。中間部分45使末端27a與接收器28對準(zhǔn)，并且提供穩(wěn)定的相互連接。套筒28b的外面部分46具有較大的內(nèi)徑，該內(nèi)徑適于為壓迫O形圈32提供支持面，以在接收器28和流體管路27之間獲取良好的密封。圓柱形套筒28b的外環(huán)形表面限定用于接收各個側(cè)板部件的鉤狀部40的外部凸塊47。外部凸塊47可以優(yōu)選地由如圖所示的徑向階梯組成。一個連續(xù)的環(huán)形凸塊可以在整個外圍上方延伸，或者可以為各個鉤狀部提供分開的凸塊。環(huán)形凹槽48可以與凸塊47隔開，以便如下所述的提供對應(yīng)于鉤狀部40的完全接合的清晰的劃分界限。

圖11示出了快速連接系統(tǒng)的安裝狀態(tài)，其中彈性O(shè)形密封圈32被壓在圓柱形套筒表面46和末端27a之間。該快速連接系統(tǒng)通過鉤狀部40a和40b抵靠凸塊47的固位而保持在閉合狀態(tài)。如圖12更詳細地顯示，鉤狀部40包括傾斜表面50，并且圓柱形套筒28b包括傾斜表面51，以便在圓柱形套筒28b插入到形成于末端27a和夾持部分之間的插口中的過程中產(chǎn)生使夾持部分34b偏置的偏置力。當(dāng)鉤狀部40卡扣到凸塊47上方的位置時，鉤狀部40的突出部表面(nose surface)53抵靠在環(huán)形表面55上，并且徑向表面54抵靠在凸塊47上。優(yōu)選地，環(huán)形表面55設(shè)置有特別的顏色(例如，涂上紅色涂料)，以便提供表明連接狀態(tài)的視覺反饋。當(dāng)鉤狀部40跳過凸塊47并返回至非偏置位置時，該視覺反饋是對來自卡扣動作的觸覺和聽覺反饋的補充。環(huán)形凹槽48有助于制約刻意的環(huán)形表面內(nèi)的涂料或其它標(biāo)志物質(zhì)的應(yīng)用。

圖13示出了快速連接系統(tǒng)部分連接的狀態(tài)，其中鉤狀部40沒有卡扣在凸塊47上方，以使環(huán)形表面55保持可見(即，沒有被夾持鉤狀部40隱藏)。圖14示出了局部剖視圖，其中鉤狀部40的突出部53在鉤狀部40已經(jīng)完全卡扣在凸塊47上方之后隱藏環(huán)形表面55。

為了拆卸全部完成的連接，可以提供專用工具以便使夾持指狀部充分向外彎曲以跳過鉤狀部和凸塊之間的鎖止表面。作為選擇地，壓迫套管部分的張緊帶可以制成柔性的或者本應(yīng)可移動的，以便從圓柱形套筒中釋放懸著的夾持部分。為了輔助移除以及避免對任何獨特工具的需求，可以使用圖15所示的槽部件。相鄰側(cè)板部件61和62之間的槽60包括成型的凹槽63，該成型的凹槽63具有適于接收用于撬開(即，偏置)相鄰鉤狀部以釋放相應(yīng)凸塊的螺絲刀刀刃的寬度。優(yōu)選地，張緊帶64可以是彈性元件(例如，由橡膠組成)，以便允許側(cè)板部件的樞轉(zhuǎn)以輔助移除。