用于插入至多个流体管线用的一快速连接器装置的插入件
阅读说明：本技术 用于插入至多个流体管线用的一快速连接器装置的插入件 (Insert for a quick connector device for insertion into a plurality of fluid lines ) 是由 迈克·斯塔克 于 2020-03-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于插入至多个流体管线用的一快速动作连接器装置的插入件。所述插入件(20)包含一空心圆柱主体部分(21),以及所述空心圆柱主体部分(21)沿着一圆柱轴(29)介于一前置环表面(24)与一后置环表面(25)之间延伸,以及包含沿着所述圆柱轴(29)延伸的一通道口(26),以及用于布设于一快速连接器装置的一内壁上的一外侧面(22),其中所述通道口(26)包含沿着所述前置环表面(24)的方向上扩大的一通道段(27)。本发明用于提供一种防止一流体管线和/或一快速连接器装置遭受损坏的改进的插入件(20)。(The present invention relates to an insert for a quick acting connector device for insertion into a plurality of fluid lines. The insert (20) comprises a hollow cylindrical body part (21), and the hollow cylindrical body part (21) extends along a cylindrical axis (29) between a front ring surface (24) and a rear ring surface (25), and comprises a passage opening (26) extending along the cylindrical axis (29), and an outer side surface (22) for arrangement on an inner wall of a quick connector device, wherein the passage opening (26) comprises a passage section (27) expanding in the direction of the front ring surface (24). The present invention is directed to an improved insert (20) for preventing damage to a fluid line and/or a quick connector device.)
技术领域
本发明涉及一种插入至多个流体管线用的一快速动作连接器装置的插入件，其中所述插入件包含一空心圆柱主体，其中所述空心圆柱主体沿着一圆柱轴介于一前置环表面与一后置环表面之间延伸，以及具有沿着所述圆柱轴延伸的一通道口，以及具有用于布设于一快速动作连接器装置的一内壁上的一外侧面，如权利要求1的前序所述。
背景技术
对于通常由塑料材料生产的多个连接的流体管线，一般使用快速动作连接器装置，尤其是在汽车工业中。在这里，所述快速动作连接器装置具有多个流体管线被引入和紧固的多个管段。在这种情况下，在所述快速动作连接器装置中使用了焊环以连接引入至所述快速动作连接器装置中的所述流体管线。这里，所述焊环被加热并且部分地或完全地溶解。在此过程中，所述焊环的材料紧密地抵靠所述流体管线和所述快速动作连接器装置。在冷却之后，所述材料固化并且将所述流体管线与所述快速动作连接器装置连接。
在所述流体管线引入至所述快速动作连接器装置之前引入所述焊环。在这里，所述焊环具有最低限度地比所述快速动作连接器装置的一内径大的一外径。这具有所述焊环抵靠所述快速动作连接器装置的一内壁的效果。更进一步地，所述内壁可以具有一凹陷部，或一凹槽，在其中布设所述焊环，以便固定后者在所述内壁上的位置。在这种情况下的所述流体管线被引导通过所述焊环并且具有匹配于所述焊环的一内径的一外径。当所述流体管线被引入时，然而，所述焊环、所述流体管线和/或所述快速动作连接器装置可能发生损坏。
因此，提供一种避免所述流体管线和/或所述快速动作连接器装置损坏的改进装置是本发明的一个目的。
发明内容
在权利要求1至9的特征部分具体说明了本发明的主要特征。权利要求2至8以及10至12涉及多个配置。
本发明提供一种用于插入至多个流体管线用的一快速动作连接器装置的插入件，其中所述插入件包含一空心圆柱主体，其中所述空心圆柱主体沿着一圆柱轴介于一前置环表面与一后置环表面之间延伸，以及具有沿着所述圆柱轴延伸的一通道口，以及具有用于布设于一快速动作连接器装置的一内壁上的一外侧面，其中根据本发明提供的所述通道口具有在所述前置环表面的方向上扩宽的一通道段。
在本发明中，一插入件借助于在所述前置环表面的方向上扩宽的一通道段，在所述通道口处提供与所述外侧面相对的一斜面。在这里，所述通道口由所述空心圆柱主体的一内侧面界定。进一步地，形成的所述外侧面可以平行于所述圆柱轴。借助于所述外侧面，所述插入件可以布设于一快速动作连接器装置的一内壁上，其中所述前置环表面指向所述快速动作连接器装置的一入口。换言之，在所述插入件已经完全地插入至所述快速动作连接器装置之后，所述外侧面抵靠所述快速动作连接器装置的所述内壁。当所述外侧面抵靠所述快速动作连接器装置的所述内壁时，所述通道段因此同样地提供了与所述内壁相对的一斜面。随着引入的一流体管线未完全地朝向所述通道口，所述流体管线通过所述前置环，然后在所述通道段首先与所述插入件接触。归因于所述通道段的一扩宽形状，基于与所述插入件相接触，由所述流体通道传递的力可分为平行于所述内壁方向的分量以及垂直于所述内壁方向的分量。因此，通过所述流体通道传递至所述插入件的一部分力平行于所述内壁并且推动所述插入件抵靠所述内壁。因此，仅有一部分的力与所述平行分量相关联，并且在所述插入件的与所述流体管线相接触的一部分引起所述插入件平行于所述圆柱轴的剪切。因此，当多个流体管线引入时，作用于所述插入件的多个剪切力减少了。这减少了所述插入件内的机械应力，所以所述插入件的一断裂风险同样地降低了。这样就降低了碎片损坏所述流体通道或所述快速动作连接器装置的风险。因此，避免了损坏所述流体通道以及所述快速动作连接器装置。在这里，所述插入件可以是多个流体管线用的快速动作连接器装置的一插入环。
进一步地，从所述前置环表面，所述通道段具有一变窄的部分，以便所述流体管线通过所述通道段的多个斜面引导进入所述通道口。进一步地，归因于所述通道段，所述流体通道的一纵向轴能够具有一相对于所述圆柱轴可达5°的角，而不会使所述流体管线引入至所述通道口变得更加困难或堵塞。因此便于将多个流体管线引入至多个快速动作连接器装置内。
所述通道段可以进一步地具有位于所述前置环表面上的一圆形边缘。
因此，所述前置环表面与所述空心圆柱主体的界定所述通道段的表面相互过渡。因此，在所述前置环表面的方向上，随着与所述前置环表面距离的减少，所述通道段在所述圆形边缘处的扩宽速率提高。因此，当被引入至所述插入件内时，一流体通道不会接触一锋利的边缘或垂直于所述圆柱轴布置的所述前置环表面，但是接触所述圆形边缘。在这里，所述圆形边缘，像那些界定所述通道段的所述主体的表面一样，具有由所述流体通道传递的一种力部分地定向垂直于所述快速动作连接器装置的所述内壁的效果。所述圆形边缘进一步地引起改善所述插入件自身的导向力。也就是说，如果一流体管线在所述通道段的所述圆形边缘的后面传递一个力，所述圆形边缘处的应力小于一锐边缘处的应力。因此，所述圆形边缘进一步地减少了施加于所述插入件上的所述剪切力。
进一步地，所述空心圆柱主体可以具有围绕所述通道段以一环状方式延伸以及在所述空心圆柱主体处径向地界定所述通道段的斜面。在这里，所述圆形边缘可以将所述前置环连接于所述斜面。
所述斜面可以是这种情况：在所述空心圆柱主体上的一内侧面的部分，并且限定所述通道段。一斜面可以在一稍后的阶段中毫不费力地形成于一工件内，或者在挤压多个目标的情况下，已经由用于生产工件的一模具提供。
所述插入件可以进一步地包含一用多个纤维增强的材料。所述多个纤维可以包含多个玻璃纤维。
所述多个纤维具有所述插入件上的多个外力最佳地分布于所述插入件内的效果。进一步地，可以以这样的方式配置所述多个纤维：增加作用于所述插入件的所述通道段的指向所述快速动作连接器装置的所述内壁的多个力的比例。
在这里，所述材料可以具有一纤维含量介于0％至70％之间，优选介于0％至50％之间。
通过所述材料的所述纤维含量的方式，可以设置由所述插入件定向垂直于所述内壁的所述多个力的比例。因此，设置在所述插入件内或快速动作连接器装置引起应力的力的比例是可行的。这样允许选择一最佳的应力分布，以使损坏的风险进一步地降低。
所述环表面可以至少具有一内径介于13mm至15mm之间，优选一内径为14mm。
因此，在一优选的示例性实施例中，提供了一种具有一公称宽度为14mm的用于多个流体管线的插入件。
本发明的另一方面涉及一种用于连接多个流体管线的系统，其中所述系统具有一根据上述描述的插入件以及一用于多个流体管线的快速动作连接器装置，其中所述快速动作连接器装置具有一入口以及从所述入口延伸至所述快速动作连接器装置的一内壁，其中所述插入件通过所述外侧面的方式布设于所述内壁上，其中所述前置环表面指向所述入口。
所述系统的多个优点和多个效果以及多个改进源自上述描述的所述插入件的多个优点和多个效果以及多个改进。因此，在这方面，参考前面的描述。
所述系统可以具有带有一末端件的一流体管线，其中所述末端件具有大小介于所述通道段的一最大直径与所述通道口的一最小直径之间的一外径。
所述外径因此可以被引导通过所述通道段。在这里，所述流体管线通过所述末端件从所述插入件的布设有所述前置环表面的一侧引导至所述通道口内。在所述末端件的引入方向上，所述通道段变窄并在所述通道口内引导所述末端件。由于所述末端件在自身的最小直径处具有比所述通道口的一直径更大的一外径，所以当所述流体管线被引导通过所述通道口时，在这个位置形成一高水平的摩檫力，其中所述流体管线以及所述插入件的的多个材料可以略弹性地变形或其他的塑性变形。在这里，所述多个材料可以包含多个塑料。在将所述流体管线通过所述通道口布设至预期的位置之后，介于所述通道口的一最小直径与所述末端件的一外径之间的一摩擦力具有将所述流体管线借助于所述插入件保持于所述快速动作连接器装置内的一效果。因此可以避免焊接制程，从而节约时间和成本。
进一步地，所述流体管线的一公称宽度介于1mm至30mm之间，优选14mm。
在这里，所述流体管线和所述快速动作连接器装置可以以介于0°至10°之间的一角度彼此相连，优选介于0°至5°之间。
因此，所述流体管线可以以一角度被引入至所述快速动作连接器装置内并且以这个角度连快速动作连接器装置。这简化了多个流体管线与所述快速动作连接器装置的连接。
附图说明
本发明的更多特征、细节以及优点体现于多项权利要求的措辞以及以下描述的基于多个附图的多个示例性实施例，其中：
图1a,b示出了所述系统的两个剖面示意图，
图2a,b示出了所述插入件的示意图的两个不同视角图，
图3示出了所述插入件的一横截面示意图，以及
图4示出了一内壁段的一横截面示意图。
具体实施方式
图1a示出了一种用于连接多个连体管线的一系统10，其中所述系统10包含一快速动作连接器装置30，一流体管线40以及一插入件20。在这里，所述插入件20布设于所述快速动作连接器装置30内，其中所述流体管线40借助于所述插入件20连接于所述快速动作连接器装置30。
所述快速动作连接器装置30具有一腔室38，腔室38包含一入口32，所述插入件20和所述流体管线40通过入口32可以被引入至所述快速动作连接器装置30的所述腔室38。所述腔室38由所述快速动作连接器装置30的一内壁34界定，其中所述内壁34的形状像一空心圆柱体的一内侧面。在所述内壁34上，还布设有被配置用于接纳一插入件20的一凹陷部36。一O形环形式的一密封件39从所述入口32被布设在所述凹陷部36的后面。
所述插入件20布设于所述内。所述插入件20包括一空心圆柱主体21，也就是说所述插入件20具有一环形形状。在这里，所述空心圆柱主体21沿着一圆柱轴29介于一前置环表面24与一后置环表面25之间延伸。在这里，所述前置环表面24指向所述开口32。进一步地，所述前置环表面24和所述后置环表面25被定向为垂直于所述圆柱轴29。
所述空心圆柱主体21进一步地包含用于布设在一快速动作连接器装置的一内壁上的一外侧面22。所述外侧面22被定向为平行于所述圆柱轴29。在图1a中，所述外侧面22被布设在所述快速动作连接器装置30的所述内壁34上。在这里，所述外侧面22具有最低限度地比由所述快速动作连接器装置30的所述内壁34定义的一直径大的一直径。所述环表面24,25具有与所述外侧面相同的外径。以此方式，整个的所述外侧面22推挤所述内壁34。在这里，所述外侧面22至少部分地布置于所述凹陷部36内。
所述空心圆柱主体21的一环形开口由沿着所述圆柱轴29延伸的一通道口26形成。所述空心圆柱主体21的一内侧面43从所述圆柱轴29处径向地界定所述通道口26。所述通道口26在此延伸穿过所述空心圆柱主体21，并将所述前置环表面24的一环形开口与所述后置环表面25的一环形开口相连接。在这个示例中，所述环表面24,25至少具有一内径介于13mm之15mm之间，优选一内径为14mm。
所述通道口26具有从所述前置环表面24开始变窄的一通道段27。相反地，所述通道口27在所述前置环表面24的方向上扩宽。在这个示例中，如图1a，在所述空心圆柱主体21处界定所述通道段27的一表面为一斜面23。所述斜面23在所述前置环表面24的一内边界的一整个圆周上延伸，并且可以是所述内侧面43的一部分。进一步地，从所述前置环表面24开始，所述斜面23成圆锥形地收敛于布设于所述通道段27外侧的所述通道口的部分。
所述空心圆柱主体21包含介于所述斜面23与所述前置环表面24之间的一圆形边缘28。所述圆形边缘28将所述斜面23连接于所述前置环表面24。这意味着介于所述斜面23与所述前置环表面24之间的一区域无多个锐利的边缘。
所述流体管线40具有一末端件42，末端件42通过图1a中的所述流体管线40的一上表面布设于所述斜面23上。在这里，图1a示出了将所述流体管线40引入至所述快速动作连接器装置30内。在图1a中所述流体管线40的向右移动导致所述斜面23借助于所述末端件42引导所述流体管线40穿过所述通道段27进入所述通道口26。
在此，所述流体管线40被引导平行于所述插入件20的所述圆柱轴29至所述通道口26并非绝对必要的。所述通道段27具有效果：当所述流体管线40被引入时，可以与所述快速动作连接器装置30呈一个角度。进一步地，因为所述通道段27朝向所述前置环表面24扩宽而提供一游隙(play)，基于所述游隙，所述流体管线40以及所述快速动作连接器装置30可以以所述角度相互连接。所述角度介于0°至10°之间，优选介于0°至5°之间。因此，借助于所述插入件20，在所述流体管线40与所述快速动作连接器装置30之间提供了一牢固连接，即使一连接位置呈一轻微的角度。
在与所述插入件20接触时，所述流体管线40将一个力传递至所述插入件20。这在图1b中进行了说明。多个箭头指向介于所述末端件42与所述插入件20之间的多个接触表面。在图1b中，所述流体管线40与所述插入件20之间的接触在所述圆形边缘28处实现。在这里，经由所述流体管线40传递的所述力被定向为沿着所述多个箭头。所述力将所述插入件20的所述外侧面22以一角度推至所述快速动作连接器装置30的所述内壁34。在这里，所述力具有被定向为垂直于所述内壁34的一分量，以及具有被定向为平行于所述圆柱轴29或所述内壁34的一分量。
所述斜面23引起的一效果类似于所述圆形边缘28引起的一效果。在这里，所述斜面23同样地通过所述外侧面22将所述流体管线40传递的一部分所述力定向垂直于所述内壁34。
经由所述流体管线40传递的至少一部分所述力通过所述斜面23或通过所述圆形边缘28垂直地传递于所述内壁34，所以并非全部的所述力都平行作用于所述圆柱轴29或内壁34。所述力的平行分量的减少具有降低作用于所述插入件20的一剪切力的一效果。这样的结果是降低了所述插入件20的破损风险。由于所述插入件20被保持于一抵靠所述内壁34的一凹陷部31内，因此同样的情况是避免了所述凹陷部31的一边缘通过所述流体管线40传递至所述凹陷部31的所述边缘的一个力而破裂。
在这里，如图2a所示，所述插入件20包含一包含多个纤维33的材料。所述多个纤维33可以是多个玻璃纤维。所述多个纤维33以作用在所述斜面23上的多个力至少部分地在所述外侧面22的方向上传递的方式布设于所述插入件20的材料中。也就是说，当所述插入件20被布设于所述快速动作连接器装置30中时，与所述插入件20的所述材料不具有多个纤维33的情况相比，作用在所述斜面23上的所述力的一大部分通过所述外侧面22传递至所述内壁34。
在这种情况下所述材料可以是一塑料。所述插入件20可以因此由一纤维增强的塑料材料组成。
通过所述多个纤维33在所述材料中的比例的方式，由所述流体管线40传递至所述插入件20的一个力可以被配置分解为垂直作用于所述外侧面22的一分量以及平行作用于所述圆柱轴29的一分量。在这里，所述材料可以具有一纤维含量介于0％至70％之间，优选介于0％至50％之间。所述材料中的所述多个纤维33的所述纤维含量越高，垂直传递至所述外侧面22的所述力越大。相反地，所述材料具有的所述多个纤维33越少，垂直传递至所述外侧面22的所述力越小。
以这样的一方式设计所述流体管线40：所述流体管线40的外径44具有一大小介于在所述通道段27处的一最大直径37与所述通道口26的一最小直径35之间。所述最大直径37和所述最小直径35如图2b中所示。
在这里，所述流体管线40的一公称宽度可以介于1mm至30mm之间，优选14mm。
由于所述外径44的一选定大小，所述流体管线40可以被所述通道段27接纳并引导至所述通道口26。在所述通道口26内，由于所述通道口26的最小直径35更小，所述流体管线40以增加的力耗沿着所述圆柱轴移动，以克服所述流体管线40与所述通道口26的多个壁之间的一摩檫力并使所述流体管线40和/或所述插入件20轻微地变形。
所述通道口26的所述多个壁与所述流体管线40之间的所述摩檫力进一步地具有效果：所述流体管线40通过在所述快速动作连接器装置30内的摩擦啮合保持于所述插入件20内。不需要将所述流体管线40焊接于所述快速动作连接器装置30。
图3示出了所述插入件10的另一示例性实施例的一横截面。在这种情况下，所述插入件10的所述外侧面22具有环绕所述圆柱轴29的一通道31。所述通道31可以接纳一凸缘(bead)41，所述凸缘41以一与所述通道31配合的方式成形且布设在所述快速动作连接器装置的所述凹陷部36上且围绕所述圆柱轴29沿着所述内壁34延伸。
当所述插入件20插入至所述凹陷部36内时，所述插入件20首先停止在所述凸缘41处并且必须以一增加的力耗被推过所述凸缘41，其中所述插入件20在所述凸缘41处弹性变形。一旦将所述凸缘41布设于所述通道31内，所述凸缘41将在所述快速动作连接器装置30内的所述插入件20保持固定在这个位置。
所述凸缘41，结合于所述凹陷部36，将所述插入件20固定在这个位置。因此，所述插入件20牢固地保持抵靠所述内壁34，并且不会被平行作用于所述圆柱轴29的多个力沿所述内壁34移位。
本发明不局限于上述描述的多个实施例中的任一个，而是可以以一多样化的形式被修改。
从所述多个权利要求、一说明书和一附图中产生的所有特征和优点，包括多个结构细节、多个空间布置和多个方法步骤，无论是单独地还是在一多种多样的组合中都可能是对本发明至关重要的。
参考标志列表
10 系统
20 插入件
21 主体
22 外侧面
23 斜面
24 前置环
25 后置环
26 通道口
27 通道段
28 圆形边缘
29 圆柱轴
30 快速动作连接器装置
31 通道
32 入口
33 纤维
34 内壁
35 最小直径
36 凹陷部
37 最大直径
38 腔室
39 密封件
40 流体管线
41 凸缘
42 末端件
43 内侧面
44 外径