專利名稱：徑向連接的密封接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)包括由在每個端部上有孔的第一和第二管狀端件所組成的密封接頭。
第一端件在其端部之外有一帶橫槽的U形的軸向延伸部，該延伸部包括其直徑大于第一端件孔徑的半圓形部份和位置在半圓形部分每一端處的兩直線形部份。該橫槽有靠近第一端件端部的第一徑向延伸側(cè)壁和面對第一徑向側(cè)壁的第二徑向延伸側(cè)壁。
第二端件提供有向外徑向突出的基本上呈圓形的凸緣，并有面向第二端件端部相反方向的徑向面。當(dāng)兩個端件為了連接在一起相對橫移時、凸緣正好被嚙合于槽中。兩個端件其中的一個端部提供有軸向突出超過該端部的圓形密封墊圈，它用來與另一個端件的端部進(jìn)行密封接觸。
以專利號1350361發(fā)表的法國專利公開了上述類型的密封接頭，由于嚙合是由兩個端件相對橫移所形成，它具有不要求軸向嚙合的優(yōu)點(diǎn)。這種接頭即使在只能有非常小的軸向空隙情況下仍可能連接到位。特別是在一些汽車工業(yè)應(yīng)用的情況下、在可利用的空間很小的汽車發(fā)動機(jī)蓋下，連接需要在原地就位。在按密封方式與其他端件連接之前，至少兩個端件中的一個可能接有被作用力連接的或可能用套箍夾持在端件上的一條管子。
遺憾的是，先有連接技術(shù)由于下面的缺點(diǎn)所帶來的麻煩，由于圓形密封墊圈軸向突出到安裝于其上的端面之外，以致墊圈在連接的全部行程上壓在外部端件的端部上被研磨。這樣增加了提前磨損和塑性變形的嚴(yán)重風(fēng)險，以致密封總是不能得到長期的保證。
本發(fā)明的一個目的是根治以上的弊病，并提出一種連接方法、這種連接當(dāng)兩個端件為了連接在一起而相對移動時，墊圈的研磨可以避免或至少可以受到限制，并當(dāng)端件處于連接位置時，密封連接得以保證。
這一目的可用下述辦法來達(dá)到，其一是用第二端件的徑向環(huán)狀物、環(huán)狀物在軸向上具有回彈力的柔性，它有背向第二端件端部的徑向面，當(dāng)凸緣在槽內(nèi)嚙合的，該徑向面承靠在槽的第二徑向上，其二是第一和第二端件中的一個在其孔邊緣鄰近處有軸向突出部，而兩個端件中的另一個在其孔邊緣鄰近處有軸向縮回部，當(dāng)兩個端件處于連接在一起的位置上時，該軸向縮回部容納軸向突出部。
用這種安排，至少當(dāng)凸緣嚙合行程的部份在槽內(nèi)時、軸向突出部的自由端與另一部份(不包括突出部的這一部份)端部的前端面相配合。于是墊圈在嚙合行程中避免了過度的研磨而受到保護(hù)。在這種情況下，徑向環(huán)狀物在兩個端件之間沿增大分離的方向受到回彈力的推動作用。
在嚙合行程的最后，在其徑向面承靠在橫槽第二徑向壁的環(huán)狀物回彈力的作用下，該突出部被容納在軸向縮回部內(nèi)。這時，彈性的環(huán)狀物還推動墊圈與面對端件的端部成密封接觸。
有利的是，該軸向縮回部的形狀與突出部的形狀是互補(bǔ)的。
以下在讀到對以非限定性例子的方式給出的實(shí)例的詳細(xì)解釋后，就會對本發(fā)明有很好的理解，其優(yōu)點(diǎn)也將更清楚地表明。
所參考的


如下·圖1是本發(fā)明的接頭在其兩上端件(耦合)連接在一起時的局部軸向剖面圖；·圖2是圖1中沿剖面線II-II剖取的剖面圖，表示出兩個端件處在嚙合連接行程中的某個位置上；·圖3是圖2中沿剖面線III-III的剖面圖；·圖4是表示兩個端件其中之一的端部的局部放大軸向剖面圖；和·圖5是在兩個端件處于連接在一起的位置上表示密封墊圈另一變化實(shí)例的局部軸向剖面圖。
圖1到3表示第一管狀端件10和第二管狀端件12所組成的密封接頭。為了簡單起見，只表示了這兩個端件的端部。很清楚，它們可以用各種熟知的方式連接到管子上，或它們可以構(gòu)成管子的端部。每個端件有相應(yīng)的端部14、16，并在其上有相應(yīng)的孔18、20。
超過它的端部14第一端件10有帶橫槽24的U形軸向延伸部份22。更精確些說，槽24的底部25C有半圓形部份24a，其半徑R大于第一端件孔18的半徑r，位于半圓形部份24a的相對兩端處連有兩個直線形部份24b和24c。槽24還有在鄰近第一端件端部14處的第一徑向壁25a和面向第一徑向壁在其對側(cè)的第二徑向壁25b。
自然地，當(dāng)處于連接位置時，該兩個端件都沿一共同的軸線A對齊。第二端件12的孔20具有與第一端件孔18相同的半徑r。
第二端件12提供有基本上呈圓形的凸緣26，它沿徑向向外突出，并有面對第二端件端部16相反方向的徑向面27。在所示的例中，凸緣26的外圓半徑基本上等于槽的半圓形部份24a的半徑R，這樣在連接位置上，凸緣26與槽24的底部25c相配合。于是，當(dāng)在兩個端件之間作相對橫移如圖2箭頭F方向所示第二端件相對第一端件移動時，凸緣就恰當(dāng)?shù)貒Ш显诓?4中。
如在圖4中可看得更清楚，第二端件12的端部16提供有圓形密封墊圈28，它軸向突出于該端部之外。當(dāng)端件處于連接在一起的位置時，該墊圈用來與第一端件10的端部進(jìn)入密封接觸，更準(zhǔn)確地說是與其前端面15作密封接觸。相反地，相同的墊圈可以在第一端件10的端部14上，當(dāng)端件處于連接在一起的位置時，該墊圈用來與第二端件12的端部16進(jìn)入密封接觸，更準(zhǔn)確地說是與其前端面17作密封接觸。
第二端件12具有一位于凸緣26之后，即離端部16更遠(yuǎn)處的徑向環(huán)狀物30。該環(huán)狀物30沿軸向呈柔性。為達(dá)到這一目的，在第二端件的外圓上于環(huán)狀物30的兩側(cè)加工有環(huán)形槽32和34。
該兩種端件可用相對堅(jiān)韌的材料，即用高強(qiáng)度橡膠制成。該環(huán)狀物首先由于相對于它的軸向長度而言軸向厚度較薄和其次由于環(huán)形槽32和34的存在而具有軸向柔性。
該環(huán)狀物具有背向第二端件12的端部16的徑向面35。如圖1中所見，這一徑向面35是用來在凸緣26被連接在該橫槽中時承靠在橫槽24的第二徑向壁25b上。換句話說，該橫槽承納由凸緣26和環(huán)狀物30所組成的組合件。
第二端件12在位于其孔16的邊緣鄰近處具有一軸向突出部份38，而第一端件10在其孔14的邊緣鄰近處有一軸向縮回部40，當(dāng)兩個端件處于連接在一起的位置時用來容納軸向突出部38，如圖1所示。
在所示的例子中，沿軸線A從第二端件朝第一端件逐漸成錐形的軸向突出部38和軸向縮回部40在形狀上是平截頭錐體并呈互補(bǔ)形，當(dāng)處在連接在一起的位置上時，由于這兩個互補(bǔ)的形狀使端件10和12之間得以相對固定。然而，互補(bǔ)的形狀可以取消，其關(guān)鍵之點(diǎn)是突出部38應(yīng)能嚙鍵合在縮回部40中而不妨礙墊圈28的密封接觸。此外，還可以采取另一種措施，在第一端件孔的邊緣鄰近處提供軸向突出部，而在第二端件孔的邊緣鄰近處提供軸向縮回部。
由于設(shè)置有軸向突出部和縮回部，當(dāng)?shù)诙思粐Ш系降谝欢思?nèi)的同時，密封墊圈避免被研磨。如圖3所示，當(dāng)進(jìn)行嚙合時，只要第二端件沒有抵達(dá)它的最后連接位置，突出部38的端部一直與第一端件10的端部14的前端面15配合工作。這種狀態(tài)傾向于沿圖3中箭頭G的方向?qū)⒌诙思齐x第一端件，從而墊圈28對應(yīng)于第一端件端部14的前端面形成間距。同時，環(huán)狀物30受到沿箭頭G相反方向，即沿趨向第一端件端部的方向的彈性回復(fù)推力的作用。
在嚙合行程終結(jié)時，第二端件抵達(dá)到它相對于第一端件的連接位置，并在這一位置上軸向突出部38嚙合在軸向縮回部40中。其結(jié)果，徑向環(huán)狀物30在其本身彈性力的作用下恢復(fù)到它的自然狀態(tài)，于是傾向于將墊圈28壓向第一端件端部的前端面形成密封接觸。
當(dāng)突出部38與前端40進(jìn)行配合工作時，為了避免墊圈與前端面40的任何接觸，最好是突出部38的軸向長度h2大于墊圈28超過第一端件端部16的軸向延伸量h1。
如上所述，墊圈28和突出部38不是必需兩個都提供在同一的端件上。在這種情況下，只要軸向突出部的軸向長度大于墊圈超過它安裝于其上的端件端部的軸向延伸量，在嚙合行程中在墊圈和其面對的前端面之間的所有接觸都能得以避免。
圖5表示一個變化的墊圈的實(shí)例，并且在圖5中，圖5和圖1共同的元件用如圖1中所示的相同的標(biāo)號并加100來表示。在前面的圖中，密封墊圈是由嵌入在端件之一的端部上的環(huán)形槽29(圖4)中的一個O形圈所構(gòu)成。如圖5所示，墊圈128由固定在凸緣126的外緣上并超過第二端件端部116軸向伸出的一個彈性環(huán)形唇狀物所構(gòu)成。該唇狀物128向端件的中心線收斂，所以當(dāng)在壓力下的液體流經(jīng)該接頭時，壓力沿箭頭P的方向趨于將唇狀物128沿徑向向外推動，因而進(jìn)一步強(qiáng)化了密封作用。
權(quán)利要求
1.一個密封接頭包括第一管狀端件(10)和第二管狀端件(12)，每個端件有相應(yīng)的端部(14，16)，并在其上有相應(yīng)的孔(18，20)，第一端件(10)在超過它的端部(14)之外有帶橫槽(24)的U形軸向延伸部份(22)，槽24的底部(25c)有半圓形部份(24a)，其半徑(R)大于第一端件孔(18)的半徑(r)，在所述半圓形部份(24a)的相對兩端處分別連接兩直線部份(24b，24c)，所述槽(24)具有在鄰近第一端件端部(14)處的第一徑向壁(25a)和面對第一徑向壁的第二徑向壁(25b)，第二端件(12)提供有基本上呈圓形的凸緣(26)，它沿徑向向外突出，并有背向著所述第二端件端部16的徑向面(27)，當(dāng)所述兩個端件為了(耦合)連接在一起的目的作相對橫移(F)時，所述凸緣就恰當(dāng)?shù)貒Ш显诓?24)中，兩個端件中的一個端件(12)的端部(16)提供有圓形密封墊圈(28)，它軸向突出于所述端部之外，用來與另一端件(10)的端部進(jìn)入密封接觸，該接頭的特征在于第二端件(12)有一徑向環(huán)狀物30、該環(huán)狀物沿軸向有呈彈性力的柔性，該環(huán)狀物有背向所述第二端件(12)的端部(16)的徑向面(35)，所述徑向面適于在凸緣26被嚙合在所述橫槽中時貼靠在橫槽(24)的第二徑向壁(25b)上，其特征還在于第一和第二端件(10，12)其中的一個端部在位于其孔(16)的邊緣鄰近處有一軸向突出部(38)，而在所述另一個端件的孔(14)的邊緣鄰近處有一軸向縮回部(40)、當(dāng)兩個端件(10，12)處于連接在一起的位置時，縮回部(40)用來容納所述軸向突出部(38)。
2.一個根據(jù)權(quán)利要求1的接頭，其特征在于軸向突出部和縮回部(38，40)在形狀上呈平面截頭錐形且是互補(bǔ)的。
3.一個根據(jù)權(quán)利要求1或2的接頭，其特征在于軸向突出部(38)的軸向和度(h2)大于安裝在端件(12)上的上述密封墊圈(28)超過端件(12)端部(16)的軸向延伸量(h1)。
全文摘要
密封接頭包括第一和第二管狀端件。第一端件在超過它的端部之外有帶橫槽的U形軸向延伸部分。第二端件提供有沿徑向向外突出基本上呈圓形的凸緣。當(dāng)兩個端件相對橫移時，凸緣就嚙合在槽中。兩個端件中的一個的端部提供有圓形密封墊圈。第二端件有一帶徑向面的彈性環(huán)狀物，這一徑向面是用來承靠在橫槽的第二徑向壁上。兩端件中的一個有一軸向突出部用來座落在另一端件中的縮回部中。
文檔編號F16L23/12GK1145993SQ96110139
公開日1997年3月26日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者米歇爾·安德烈, 帕斯卡爾·德塔布爾 申請人:卡勞公司