專利名稱：用于將金屬管狀元件和由合成材料制成的管狀元件連接在一起的連接組件的制作方法
用于將金屬管狀元件和由合成材料制成的管狀元件連接在
一起的連接組件本發明涉及一種連接組件。這種連接組件更特別用于將屬于流體循環回路(特別是燃料回路)的管狀元件連接在一起。通常，使用金屬管上設置的擴張部分來連接金屬管和熱塑管。熱塑管接著被簡單地強力推入配合到金屬管上，并且金屬管的這些擴張部分和熱塑管的內壁之間的接觸確保接合部的密封。但是，在某些情況下，由于依賴于所應用的環境標準的嚴格性、所采用的燃料的揮發性/侵蝕性、接合部所受到的應力以及用于熱塑管的材料，這種接合部被證實是不夠牢固的。在出現這種情況時，則要使用采取特定密封的設計。這些設計的一個示例在文獻US5779286中給出，該文獻披露一種用于位于金屬管狀元件和合成物管狀元件之間的連接件的密封設備，密封設備包括0形環和保持環，其中， 該0形環安裝在金屬管狀元件的端部上從而抵靠形成在該端部的外表面上的凸緣，該保持環安裝在金屬管狀元件的端部上從而使得0形環被截留在保持環和凸緣之間。這種密封設備在金屬管狀元件的端部的形成以及0形環相對于凸緣的定位方面需要高精度。進一步，由于0形環與保持環是分開的，不能排除0形環在金屬管狀元件的端部上的誤差定位。此外，如果保持環和0形環之間的軸向間隙過大，0形環容易活動，并且因此不再得到滿意的密封效果。文獻US5779286中描述的密封設備允許只使用一個密封件，該密封件僅僅由一種材料制成，而這被證實在某些情況下密封是不充分的。此外，安裝在金屬管的端部上的保持環的夾緊是有限的，并且使得裝配有密封設備的金屬管難以作為半成品來操作，而熱塑管的安裝作為安裝0形環和保持環的組合操作的一部分。最后，與文獻US5779286描述相似的密封設備必須事先將密封元件裝配到金屬管上，接著強力安裝合成管，這使得不能用手將例如在車輛上的合成管和金屬管連接。本發明的目的在于克服所有或其中一些的缺陷。因此本發明所要解決的技術問題涉及提供一種連接組件，該連接組件包括具有既簡單又經濟的結構的密封裝置，同時在待連接的元件之間提供滿意的密封效果。為此，本發明涉及一種連接組件，包括金屬制第一管狀元件，該第一管狀元件具有包括止擋裝置的端部；由合成材料制成的第二管狀元件，該第二管狀元件圍繞所述第一管狀元件的所述端部推入配合；以及密封設備，該密封設備被推入配合到所述第一管狀元件的所述端部上從而與所述止擋裝置抵靠，所述密封設備包括安裝在所述第一管狀元件的所述端部上的剛性環以及固定至所述剛性環的彈性的第一和第二密封裝置，所述第一密封裝置從所述剛性環的外表面凸出并與所述第二管狀元件的內表面配合，并且所述第二密封裝置從所述剛性環的內表面凸出并與所述第一管狀元件的所述端部的外表面配合。由于第一和第二密封裝置固定在剛性環上，他們不能相對于環活動，并因此大大降低了密封件在裝配過程中被迫出或移位的風險。同樣，不再可能產生密封裝置在金屬管狀元件上的誤差定位，并且單個安裝操作足以定位密封環，不同于文獻US5779286中描述的某些設計需要兩個安裝操作，即，第一個安裝密封件，第二個安裝保持環。另外，環相對于金屬管狀元件的良好定位確保密封裝置的良好定位。因此，根據本發明的密封設備能夠在待連接的兩個管狀元件之間確保滿意的密封效果。另外，根據本發明的密封設備允許金屬管狀元件以不太苛刻的制造公差來制造。 實際上，與直接的金屬管-合成管密封而吸收公差的情況相比，通過第一和第二密封裝置的適當尺寸，可以吸收更大的公差。同樣，第一和第二密封裝置能夠補償(外部)金屬管和 (內部)合成管的某些表面缺陷。第一和第二密封裝置特別能夠防止由于合成管老化(蠕變、熱氧化、扭曲等)而由特性發生某些變化而導致的結合部的任何退化。另外，環優選地注射模制，與金屬管的成形端部上得到的情況相比，能夠得到更加緊湊的尺寸公差。優選地，第一和/或第二密封裝置包括模制到剛性環上的至少一個環形密封件。 有利地，剛性環包括至少一個環形槽，在該環形槽中模制有環形密封件。與使用常規0形環的現有密封設備相比，將密封件模制在剛性環上允許密封件的更大自由度的幾何形狀。因此，與0形環相比，密封件具有與管更大的接觸區域，由此優化了密封和導磁性。以此方式，與需要相對緊湊的尺寸公差的文獻US5779286所描述的情況相比，本發明在待連接的管上的尺寸公差方面提供了更大的自由度(金屬管的外直徑和熱塑管的內直徑)。根據本發明的密封設備的特征在于能夠容許特別是金屬管的表面光潔度的缺陷， 例如連接有涂層的金屬管、端部變形的加工的金屬管、以及帶有焊縫的金屬管等等。為了確保剛性環在金屬管上的密封和滿意的夾緊能力，從環的內表面凸出的密封件的內直徑優選地小于金屬管的端部的外直徑，從而確保足夠的干涉，并使得能夠充分壓緊密封件以確保最佳效果。還可以調整剛性環的尺寸和材料，使其有助于剛性環在金屬管上的夾緊。有利地，第一和第二密封裝置軸向偏置。這些設置使得能夠限制剛性環的懸垂，并在熱塑第二管被強力配合時盡可能穩定環。從環的內表面凸出的密封件有利地定位到環的尾部，即位于遠離金屬管的端部的自由端的端部。根據本發明的一個實施例，第一和第二密封裝置由不同材料制成。這些設置使得能夠優化連接件的密封。根據本發明的一個實施例，第一密封裝置包括模制在環上并軸向偏置的兩個環形密封件，并且第二密封裝置包括模制在環上并軸向偏置的兩個環形密封件。有利地，這四個環形密封件在單個操作中模制在環上，并且可以結合在一起。優選地，屬于第一密封裝置的每個環形密封件大致位于與屬于第二密封裝置的環形密封件之一相同的平面內。用于不同密封件的不同材料的組合也是可以的，從而可以優化連接件的密封和導磁性。因此，例如可以設想提供第一排內部和外部連接件(軸向位于合成管狀元件端部處)和第二排內部和外部連接件(軸向位于金屬管狀元件端部處)，其中，該第一排內部和外部連接件的材料采用用于與流體最佳地接觸的材料，該第二排內部和外部連接件的材料采用用于最佳地密封環境空氣的材料。優選地，第二密封裝置具有對于金屬管狀元件足夠的干涉，使得其被充分壓緊以確保出色的密封和導磁性。由于第二密封裝置的壓緊以及環的剛性，密封環因此以略微的過盈配合安裝在金屬管狀元件上。這種推入配合還意味著裝配有密封環的金屬管狀元件能夠在熱塑管狀元件裝配之前利用半成品而常規操作，這是在文獻US5779286描述的那些現有設計難以企及的，在該文獻中裝配在金屬管狀元件的端部上的塑料端部的夾緊是極為不穩定的。有利地，剛性環包括至少一個通孔，并且第一和第二密封裝置經由所述至少一個通孔結合在一起。第一和第二密封裝置之間的這種連接提高了第一和第二密封裝置在剛性環上的機械夾緊，并且尤其有助于第一和第二密封裝置經得起將密封設備安裝到第一管狀元件以及將第二管狀元件安裝到裝配有密封設備的第一管狀元件的多次操作。優選地，剛性環包括將環附接到第一管狀元件的端部的第一附接裝置。有利地，第一附接裝置包括被設計成與形成在第一管狀元件的端部的外表面上的凸出元件配合的至少一個彈性可形變構件，從而將剛性環附接到端部。優選地，彈性可形變構件是彈性可形變舌片。優選地，每個彈性可形變舌片在其自由端裝配有鉤形部分，該鉤形部分被設計成與形成在第一管狀元件的端部的外表面上形成的凸出元件配合。根據本發明的一個實施例，剛性環包括將環附接到第二管狀元件的第二附接裝置。優選地，第二附接裝置包括形成在剛性環的外表面上的至少一個凸出元件。該凸出元件有助于合成管狀元件在剛性環上的夾緊，并且有助于環和合成管狀元件之間的密封。有利地，面朝第一管狀元件的端部的自由端的剛性環的端部外形上由大致錐臺形表面限定。這些設置使得合成管得到對中，并且在合成管圍繞剛性環裝配時提供施加其上的力的最佳分布，剛性環使得合成管逐漸變寬，直到合成管達到其最大直徑。剛性環優選地由合成材料制成，并有利地由熱塑材料制成。第一和第二密封裝置優選地由彈性體制成，并有利地由適于允許化學結合到剛性環的彈性體制成。這種結合增強了密封的物理完整性以及整個實體的密封性。根據第一替代例，止擋裝置包括從第一管狀元件的端部的外表面徑向向外延伸的凸緣，優選為環形凸緣，采用這種特定構造的該凸緣有助于保持合成材料制成的管狀元件的強力配合，并且甚至可以構成額外的密封表面。在其它構造下，凸緣還可以用作環的第一附接裝置的保持件。根據第二替代例，止擋裝置包括金屬管狀元件的端部的自由端。有利地，第一管狀元件的端部的自由端外形上由大致錐臺形表面限定。優選地，面朝第一管狀元件的端部的自由端的剛性環的端部的外直徑小于第二管狀元件的內直徑。
優選地，剛性環抵靠止擋裝置。根據本發明的一個實施例，第一密封裝置包括環形肋和環形細槽，環形肋被設計成與第二管狀元件的內表面配合，并被設計成當第一和第二管狀元件被推入配合在一起時至少部分變形而位于環形細槽內。環形細槽相比于環形肋而言，優選地離面朝第一管狀元件的端部的自由端的剛性環的端部更遠。根據連接組件的替代性實施例，第二管狀元件由塑料制成，優選由熱塑塑料制成。合成管狀元件在金屬管狀元件的夾緊通過以下提供將環強力安裝到金屬管狀元件上，合成管狀元件本身被強力安裝到環上，其中，環上的密封裝置從其外表面凸出，并且任何剛性擴張部分將合成管狀元件保持在環上；凸緣形成用于密封設備的止擋件，被強力安裝的合成管狀元件適應于此凸緣的形狀，并且因此不再能夠與金屬管狀元件分離。有利地，第二管狀元件為彈性可形變的。在任何情況下，通過非限制性示例，并參照繪示了該連接組件的多個實施例的所附示意圖，將清楚地理解本發明。
圖1是根據本發明的連接組件的縱向剖面圖。圖2是圖1的細節的放大圖。圖3是圖1所示的密封設備的剛性環的側視圖。圖4是根據第二實施例的連接組件的縱向剖面圖。圖5和6是根據第三和第四實施例的連接組件的縱向剖面圖。圖7是根據第五實施例的連接組件的縱向剖開的局部視圖。圖8是屬于根據第六實施例的連接組件的密封設備的縱向剖面圖。圖1繪示了連接組件2，其包括金屬管狀元件3，其具有端部4，該端部4包括從該端部的外表面徑向向外延伸的環形凸緣5;合成物管狀元件6，其圍繞金屬管狀元件3的端部4推入配合；以及密封設備7，其被推入配合到金屬管狀元件3的端部4上。密封設備7包括剛性環8，該剛性環8用于被推入配合到金屬管狀元件3的端部4 上從而抵靠環形凸緣5。剛性環8優選由合成材料制成。更特別如圖2和3所示，面朝端部4的自由端的剛性環8的端部9外形上由大致錐臺形表面限定，該大致錐臺形表面迫使合成物管狀元件6逐漸變寬，對中該管并且確保推入配合力的均勻分布。優選地，剛性環8的端部9的外直徑小于合成物管狀元件6的內直徑。剛性環8的外直徑接著沿著錐形部分增加至一直徑，該直徑有利地大于合成物管狀元件6的內直徑。剛性環8包括形成在其外表面上的第一環形槽11和形成在其內表面上的第二環形槽12。剛性環8還包括分別通向第一和第二環形槽11、12的底部的至少兩個孔13。如圖2更具體所示，密封設備7還包括在第一槽11中模制的第一環形密封件14 和在第二槽12中模制的第二環形密封件15。第一和第二環形密封件14、15大致彼此共面地延伸。第一和第二環形密封件14、15在替代性實施例中由相同材料制成。
第一環形密封件14從剛性環8的外表面徑向凸出，并且被設計成靠著合成物管狀元件6的內表面密封，而第二環形密封件15從剛性環的內表面徑向凸出，并且被設計成靠著金屬管狀元件3的端部4的外表面密封。應當指出的是在合成物管狀元件6安裝到剛性環上之前，環形密封件14的外直徑大于合成物管狀元件6的內直徑，使得在合成物管狀元件6安裝之后，出現對密封件14的壓緊的優化的干涉。 還應該指出的是在剛性環8安裝在金屬管狀元件3上之前，環形密封件15的內直徑小于金屬管狀元件3的端部4的外直徑，從而在環安裝之后，實現對密封件15的壓緊的優化的干涉。金屬管狀元件3的端部4的自由端外形上由大致錐臺形表面限定，使得更容易地將剛性環8安裝到端部4上，以確保推入配合力的均勻分布，并確保隨著環被安裝到端部4 上環形密封件15被逐漸壓緊。根據本發明的替代性實施例，第一和第二環形密封件14、15可以由不同材料制成。圖4示出了不同于圖1和2所示的連接元件的替代性實施例，其中環形密封件14、 15軸向偏置，以增加環的穩定性。圖5和6示出了不同于圖1和2所示的實施例的連接元件的兩個替代性實施例， 其中密封設備7包括將剛性環8附接到金屬管狀元件3的端部4的第一附接裝置以及將剛性環附接到合成物管狀元件6的第二附接裝置。第一附接裝置包括從剛性環8的端部(面朝環形凸緣幻軸向延伸的多個彈性可形變舌片21。每個彈性變形舌片21在其自由端處裝配有鉤形部分22，該鉤形部分22被設計成與形成在金屬管狀元件3的端部4上的環形凸緣5配合。第二附接裝置包括形成在剛性環8的外表面上的環形凸緣23，環形凸緣23有助于環上的合成物管狀元件6的夾緊，并有助于環和合成物管狀元件之間的密封。根據圖5所示的替代形式，在管狀元件3、6上組裝密封設備7的方法包括將剛性環8插入合成物管狀元件6，直到其越過環形凸緣23，接著將剛性環8推入配合到金屬管狀元件3的端部4上，直到每個彈性可形變舌片21的鉤形部分22與環形凸緣5配合。密封設備7的這種構造可例如允許提供安裝有剛性環8的合成管，該合成管于是能夠安裝在例如車輛上的金屬管或端部配件上。根據圖6所示的替代形式，將密封設備7與管狀元件3、6組裝的方法包括將剛性環8推入配合到端部4上，直到每個彈性可形變舌片21的鉤形部分22與環形凸緣5配合， 并且接著將合成物管狀元件6強力安裝到裝配有剛性環8的金屬管狀元件3上，直到越過鉤形部分22。因此覆蓋鉤形部分22的合成物管狀元件6進一步增加了這些部分與凸緣5 的附接，并改善了合成物管狀元件6、剛性環8和金屬管狀元件的拉伸強度。 這種組裝方法的缺點在于在安裝在金屬管狀元件3上之前，環8不能被事先安裝在合成物管狀元件6上。圖7示出了不同于圖1和2所示的連接元件的替代性實施例，其中剛性環8的端部9抵靠金屬管狀元件3的端部4的自由端，而不是靠著環形凸緣5。圖8示出了不同于圖1和2的連接元件2的替代性實施例，其主要在于，第一環形密封件14包括環形肋M和環形細槽25，該環形細槽25相比環形肋M而言離剛性環8的端部9更遠，環形肋M被設計成與管狀元件6的內表面配合，并且當兩個管狀元件3、6推入配合在一起時環形肋M至少部分變形位于環形細槽25中。 毋庸置疑，本發明不僅僅局限于以上通過示例描述的連接組件的實施例，相反，其涵蓋了其實施例的所有替代形式。
權利要求
1.一種連接組件(2)，其特征在于，包括金屬制第一管狀元件(3)，該第一管狀元件(3)具有包括止擋裝置(5)的端部(4)；由合成材料制成的第二管狀元件(6)，該第二管狀元件(6)圍繞所述第一管狀元件的所述端部推入配合；以及密封設備(7)，該密封設備(7)被推入配合到所述第一管狀元件的所述端部(4)上從而與所述止擋裝置抵靠，所述密封設備包括安裝在所述第一管狀元件的所述端部(4)上的剛性環(8)以及固定至所述剛性環的彈性的第一和第二密封裝置(14、15)，所述第一密封裝置(14)從所述剛性環的外表面凸出并與所述第二管狀元件(6)的內表面配合，并且所述第二密封裝置(15)從所述剛性環的內表面凸出并與所述第一管狀元件(3)的所述端部(4) 的外表面配合。
2.根據權利要求1所述的連接組件，其特征在于，所述第一和/或第二密封裝置包括模制到所述剛性環(8)上的至少一個環形密封件(14、15)。
3.根據權利要求2所述的連接組件，其特征在于，所述剛性環(8)包括至少一個環形槽 (11、12)，在該環形槽(11、12)中模制有所述環形密封件(14、15)。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述第一和第二密封裝置(14、15)軸向偏置。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述第一和第二密封裝置(14、15)由不同材料制成。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述剛性環(8)包括將該環附接到所述第一管狀元件(3)的所述端部(4)的第一附接裝置。
7.根據權利要求6所述的連接組件，其特征在于，所述第一附接裝置包括被設計成與形成在所述第一管狀元件(3)的所述端部(4)的外表面上的凸出元件(5)配合的至少一個彈性可形變構件(21)。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述剛性環(8)包括將該環附接到所述第二管狀元件(6)的第二附接裝置。
9.根據權利要求8所述的連接組件，其特征在于，所述第二附接裝置包括形成在所述剛性環(8)的外表面上的至少一個凸出元件(23)。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的連接組件，其特征在于，面朝所述第一管狀元件 (3)的所述端部(4)的自由端的所述剛性環(8)的端部(9)外形上由基本錐臺形表面限定。
11.根據權利要求1-10中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述止擋裝置包括從所述第一管狀元件(3)的所述端部(4)的外表面徑向向外延伸的凸緣(5)，該凸緣(5)優選為環形凸緣。
12.根據權利要求1-11中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述第一管狀元件(3) 的所述端部(4)的自由端外形上由基本錐臺形表面限定。
13.根據權利要求1-12中任一項所述的連接組件，其特征在于，面朝所述第一管狀元件(3)的所述端部(4)的自由端的所述剛性環(8)的端部(9)的外直徑小于所述第二管狀元件(6)的內直徑。
14.根據權利要求1-13中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述剛性環(8)抵靠所述止擋裝置。
15.根據權利要求1-14中任一項所述的連接組件，其特征在于，所述第一密封裝置包括環形肋(24)和環形槽(25)，所述環形肋(24)被設計成與所述第二管狀元件(6)的內表面配合，并被設計成當所述第一和第二管狀元件(3、6)已被推入配合在一起時至少部分變形而位于所述環形槽(25)內。
全文摘要
本發明涉及一種用于將金屬制管狀元件與由合成材料制成的管狀元件連接在一起的連接組件。該連接組件包括金屬制第一管狀元件(3)，該第一管狀元件(3)具有包括止擋裝置(5)的端部(4)；由合成材料制成的第二管狀元件(6)，該第二管狀元件(6)圍繞所述第一管狀元件的所述端部推入配合；以及密封設備(7)，該密封設備(7)被推入配合到所述第一管狀元件的所述端部(4)上從而與所述止擋裝置抵靠，所述密封設備包括安裝剛性環(8)以及快速連接至所述剛性環的彈性的第一和第二密封裝置(14、15)，所述第一密封裝置(14)從所述剛性環的外表面凸出并與所述第二管狀元件(6)的內表面配合，并且所述第二密封裝置(15)從所述剛性環的內表面凸出并與所述第一管狀元件(3)的所述端部(4)的外表面配合。
文檔編號F16J15/10GK102216664SQ201080003189
公開日2011年10月12日 申請日期2010年8月18日 優先權日2009年8月27日
發明者彼得·福爾斯特羅, 馬克·諾弗拉尼 申請人:Mgi庫貼公司