CN101050835A - 复合快速连接器 - Google Patents

Abstract

一种快速连接器接头，包括具有保持器壳体和分立的杆的连接器主体。保持器壳体限定从凸状构件承接端而轴向向后延伸的通孔。保持器壳体包括大致圆柱形的分离器部分。杆限定从壳体承接端而轴向向后延伸的通孔。杆包括覆盖保持器壳体的分离器部分的分离器壳体部分。分离器壳体部分被径向向内卷曲或槽状卷起，以将杆固定到保持器壳体。

Description

复合快速连接器

相关申请的交叉引用

本申请依照35U.S.C.§120要求2006年4月7日提交的美国临时申请60/790,127的优先权。

技术领域

本发明涉及包括快速连接器接头的流体线路系统，具体涉及具有由两个分立元件形成的连接器主体的快速连接器接头。

背景技术

在机车和其它领域，快速连接器接头通常包括凸状构件，所述凸状构件被容纳和被密封地保持在单件塑料或金属的凹状连接器主体中，其中，所述凹状连接器体具有与保持器壳体部分整体形成的杆部分，快速连接器接头通常用于提供两个元件或导管之间的流体连接，从而在这两个元件之间建立流体线路。使用快速连接器接头有利的是，可以用最短的时间和最少的费用建立密封且可靠的流体线路。

存在许多方法和机制用于将快速连接器接头的凸状构件和凹状连接器主体固定在一起。

一种类型的保持机制涉及使用保持夹形式的保持器，其中保持夹被插入通过形成于连接器主体外面中的缝。延伸穿过所述缝的梁在凸状构件加粗端(upset)与限定所述缝的后表面之间保持固定，从而避免接头的解除连接。这种保持器由于其物理外观而在市场上被称为“马蹄形”保持器。这种类型的保持器的示例可见于Kalahasthy等人的美国专利No.5,586,792中，将该专利合并于此作为参考。公开于专利′792中的“马蹄形”保持器不用显著增加接头的复杂性就可以轻松地松脱接头。2005年3月23日递交的序列号为11/087,358的美国申请，公开了各种具有马蹄形保持器和冗余的销锁/检验器的连接器结构。该申请的公开内容被合并于此作为参考。

发明内容

本发明的快速连接器接头由于金属连接器主体而有益于耐热和抗撞击，同时也由于注射成型的连接体主体而易于制造。本发明的结构通过使用最能适合于具体应用的特定的保持器壳体和特定杆来进一步有利于快速连接器接头适用于所述具体应用。意在提供一种杆以用于与分立的保持器壳体相连的连接元件。本发明可应用于各种不同的快速连接器，并且不限于用于例示的具体连接器。

附图说明

图1是体现了本发明特征的快速连接器接头组件的侧视图。

图2是图1中快速连接器接头组件的正视图。

图3是沿图1的3-3线所获得的图1中快速连接器接头组件的局部截面仰视图。

图4是图1中快速连接器接头组件的保持器壳体的立体图。

图5是图4中保持器壳体的侧视图。

图6是图4中保持器壳体的截面侧视图。

图7是图4中保持器壳体的仰视图。

图8是沿图5的8-8线所获得的图4中保持器壳体的截面正视图。

图9是沿图5的9-9线所获得的图4中保持器壳体的截面后视图。

图10是图1中快速连接器接头组件的杆的俯视图。

图11是沿图10的11-11线所获得的图10中杆的截面侧视图。

图12是图1中连接器主体的截面侧视图，其中图10中的杆覆盖图4中的保持器壳体的分离器部分。

图13是图1中快速连接器接头组件的主保持器的立体图。

图14是图13中的主保持器的截面侧视图。

图15是图13中的主保持器的正视图。

图16是图1的快速连接器接头组件的冗余销锁/检验器的立体图。

图17是图16的冗余销锁/检验器的后视图。

图18是图16的冗余销锁/检验器的侧视图。

图19是图16的冗余销锁/检验器的正视图。

图20是沿图1中的线20-20所获得的图1中的快速连接器接头组件的截面侧视图，其中为了清楚而将主保持器移除，示出了凸状构件部分地插入连接器主体且冗余销锁/检验器处于其未销锁位置。

图21是类似于图20的截面正视图，示出了凸状构件完全地插入连接体主体且冗余销锁/检验器处于其未销锁位置与销锁位置之间的中间位置。

图22是类似于图20的截面正视图，示出了凸状构件完全地插入连接体主体且冗余销锁/检验器处于其销锁位置。

图23是类似于图20的截面正视图，示出了凸状构件完全地插入连接体主体且主保持器锁定于其销锁位置中，冗余销锁/检验器被销锁以将管保持在连接体主体中。

图24是具有外螺纹的可替换杆的正视图。

图25是图24的杆的俯视图。

图26是沿图25中的线26-26所获得的图25的杆的截面侧视图。

图27是固定于保持器壳体的可替换杆的立体图，其中杆两端之间弯转90°。

图28是图27中的杆的立体图，其中杆以不同的旋转取向固定于保持器壳体。

图29是固定于保持器壳体的可替换杆的立体图，其中杆两端之间弯转45°。

图30是图29中的杆的立体图，其中杆以不同的旋转取向固定于保持器壳体。

图31是可替换的保持器壳体的立体图。

具体实施方式

图示了本发明的快速连接器接头被显示在图1-31中，其示出了硬管与其它流体输送元件特别是可弯曲软管之间的可松脱的连接。不过，接头还有许多其它应用，其中，无论是否受压，都需要流体密封的但可松脱的连接，例如流体路径的刚性元件的连接。一个示例是机动车的燃料传送系统。另一个示例是用于车辆的燃料装填管路结构。

图1-3示出用于在流体线路中形成可分离连接的快速连接器接头10。接头10包括具有保持器壳体12的连接器主体11和固定于保持器壳体12的分立的杆14。凸状构件16，如图3最佳所示，借助主保持构件18而可松脱地固定到保持器壳体12。在本实施例中，采用了分立且冗余的销锁/检验器构件20。可以使用任何形式的锁定保持器。

凸状构件16形成在形成为流体线路系统的一部分的中空管道的一端。在使用中，杆14被连接到也为流体线路系统的一部分的管道或软管22，如图3所示。保持器壳体12与凸状部分16可连接，以在流体线路中形成持久但可分离的接合。

如图3中所示，凸状构件16形成在刚性金属管的一端。凸状构件16在与开口的管端或尖端28相距给定距离处包括径向加大的加厚端24，以限定径向邻接表面26。管端或尖端28可为以被圆角的或渐细的，以减小将凸状构件16插入连接器主体11时的困难。由管的外表面所限定的大致圆柱形的平滑密封表面30在加厚端24与管端28之间延伸。管沿着远离管端的方向延伸超过加厚端24，并限定了大致平滑的圆柱形表面32，圆柱形表面32的直径与圆柱形密封表面30的直径大致相同。

图4-9中详细示出保持器壳体12。保持器壳体12优选地由非金属的聚合物材料制成。保持器壳体12更优选地由耐热塑料(PPA)制成。保持器壳体也可以由其它可注射成型的材料制成，所述材料包括具有触变性结构的金属材料，例如通过利用触变性镁成型工艺而形成的镁合金。最佳地参见图4-6，保持器壳体12由大致圆柱形的阶梯状壁34限定。

壁34的内表面限定了以纵向中心轴线38为中心轴线的通孔36，如图6所示。应该注意的是，这里的用词“轴向的”和“轴向地”表示沿中心轴线38的纵向。用词“侧向的”、“侧向地”、“横向的”和“横向地”表示在大致垂直于轴线38的平面中朝向和远离所述轴线。

保持器壳体12的孔36，从较大直径的凸状构件承接端40向较小直径的杆连接端42，延伸而完全穿过保持器壳体12。保持器壳体12的壁34的直径的变化将保持器壳体12分成两个不同的部分：保持器壳体部分44和在保持器壳体部分后方的外分离器部分46。应注意的是，这里的用词“后方”表示从凸状构件承接端40朝向杆连接端42的大致沿着中心轴线38的轴向方向。用词“前方”表示从杆连接端42朝向凸状构件承接端40的大致沿着中心轴线38的轴向方向。

保持器壳体部分44邻接于凸状构件承接端40。保持器壳体部分44由具有横向平坦前向表面50的前边缘48限定，其中横向平坦前向表面50在凸状承接端40处限定通向通孔36的入口孔或开口52。前边缘48通过通向通孔36的间隙或间隔56而与后边缘54分开。间隔56的轴向距离由前边缘48的后向表面58和后边缘54的前向表面60限定。这些表面58和60通过拱形的顶支撑构件62、两个侧支撑构件64、两个中心支撑构件66和两个底支撑构件68而连接，如图6和图8所示。切口70限定在后边缘54的底部。顶支撑构件62的上弯曲表面63从后边缘54的径向最外侧边沿而径向向内地稍微凹进。顶支撑构件62和表面58和60限定凹穴72，该凹穴72承接主保持器18的横越构件。

应该注意的是，为了清楚的目的，所示出的快速连接器接头10的纵向长度位于水平平面内，并且在描述保持器壳体12时使用了词语“顶”、“底”和“侧”。应理解的是，“顶”结构与主保持器18相关，底结构与冗余的销锁/检验器构件20相关。不过，在使用时，连接器接头10可以处于任何方向，不用考虑水平和竖直平面，并且“顶”和“底”仅仅相关于在此进行的说明。

在顶支撑构件62与两个侧支撑构件64之间的间隔56限定了一对第一或顶缝74。在两个中心支撑构件66与两个底支撑构件68之间的间隔56则限定了与顶支撑构件62直接相对的第二或底缝76。在两个侧支撑构件64和底支撑构件68之间的间隔56限定了一对第三或侧缝78。缝74、76和78朝向通孔36打开。

顶缝74承接和定位主保持器18的支脚，而使其横向于保持器壳体12的中心轴线38。底缝76承接和定位冗余销锁/检验器构件20的梁，而使其横向于保持器壳体12的中心轴线38。主保持器18和冗余销锁/检验器构件20的各元件均位于侧缝78中。

最佳地参见图5-6和图8，保持器壳体12的后边缘54的前向表面60包括一系列前向延伸的轴向突出物或主体突柱80、88和100，它们部分地填充在边缘48与54之间的空间56。这些突出物或主体突柱被整体地模制在保持器壳体中。一对第一或上主体突柱80设置在顶支撑构件62的侧端。每个上主体突柱80均包括顶弯曲表面82。内弯曲表面84在上主体突柱80和顶支撑构件62之下延伸。上主体突柱80包括前向表面86，最佳参见图6和图8，前向表面86面对前边缘48的后面向表面58。

一对抛物线形的第二或中心主体突柱88包括：以分开大约180°(度)而侧向设置在通孔36两侧的尖端或顶点90。抛物线形的中心主体突柱88径向向外指向，每个中心主体突柱88均包括在顶点90处相连的上弯曲表面92和下弯曲表面94，顶点90位于近似穿过中心轴线38的大致水平的平面中。每个中心主体突柱88都进一步包括径向向内弯曲表面96，其所形成的曲率半径与第一主体突柱80的径向内弯曲表面84和顶支撑构件62的曲率半径相同。内弯曲表面84与下弯曲表面在锁扣98处相交叉。

第三或底突出物或坪100是保持器壳体12的实心部分，其在中心支撑构件66与底支撑构件68之间延伸。最佳地参见图6和图8，其限定了平坦表面102，平坦表面102向前地面向前边缘48的后向表面58。底突出物100包括分开的壁架104，壁架104沿着朝向底支撑构件68的方向以一定角度向下而从中心支撑构件66横向向外延伸。底突出物100的径向或侧向向外的距离由侧壁架106限定，侧壁架106彼此平行一段短距离然后朝向底支撑构件68会聚一直到底支撑构件68外侧的底壁架108。如图22和图23所示，当冗余的销锁/检验器位于锁定位置时，底壁架108的轮廓匹配冗余的销锁/检验器构件20的保持区域的轮廓。

底突出物100进一步包括径向内弯曲表面110，其所形成的曲率半径与由上主体突柱80所限定的径向内表面84和弯曲的顶支撑构件62以及中心主体突柱88的内弯曲表面96的曲率半径相同。内弯曲表面84、96和110是圆柱的片段并限定了加厚的承接凹穴112。

底缝76包括扩大部分和变窄部分，所述扩大部分在中心支撑构件66的间隔内向表面114与底支撑构件100的间隔内向表面116之间侧向地延伸，最佳地如图7和图8所示；而所述变窄部分在限定于前边缘48的后向表面58上的侧表面118之间横向延伸，最佳地如图7和图9所示。侧向表面118彼此平行并平行于表面116，而且向内孔36延伸。底缝76的横截面大致为“T”形。底突出物100的平坦表面102限定了底缝76的最向后的表面。而最向前的表面120限定了底缝76的前面，如图7所示。

每个中心支撑构件66都限定锁定肩122，最佳地参见图8。锁定肩122将与主保持器18协作，这将在下文中进行描述。

锁定脊124从每个底支撑构件68的外边沿侧向地延伸，并限定平台126，最佳地如图8和图9所示。如图5中所示，锁定脊124由前边缘48的后向表面58轴向延伸一段距离，直到后边缘54的前向表面60，因而在锁定脊124的后端与后边缘54的前向表面60之间限定槽128。槽128具有的轴向长度稍大于冗余销锁/检验器20的延伸梁和检验接片的厚度，以允许槽128承接延伸梁和检验接片，同时冗余销锁/检验器20在保持器壳体12上定位在其未销锁位置。锁定脊与冗余销锁/检验器的协作将在下文中描述。

如图4、图5和图9所示，前边缘48的后向表面58限定了从后向表面而凹进的多个通道。一对第一或顶通道184形成在侧支撑构件64与顶支撑构件62之间。顶通道184从前边缘48的顶边沿向限定入口52的前边缘48的开口而横向延伸。一对第二或上侧通道186形成在侧支撑构件之下。上侧通道186从前边缘48的侧外边沿向限定入口52的开口侧向延伸。一对第三或下侧通道188形成在前边缘48上，在上侧通道186之下一段距离。径向向内延伸的锁定垫190形成在每个上侧通道186与下侧通道188之间。

上侧通道186、下侧通道188和锁定垫190的位置和尺寸被设置，使得，如果凸状构件16沿轴向向前的方向被拉拽，则在凸状构件已完全被插入到保持器壳体12中之后，主保持器18的支脚196将被轴向向前推动至接近于上侧通道和下侧通道的轴平面。在这一轴向位置，主保持器18的支脚196径向或侧向地位于锁定垫190之内。如果当主保持器18位于该轴向向前的位置时，凸状构件被扭动或转动，则锁定垫190防止支脚196无意地张开而至未销锁位置。

保持器壳体12的分离器部分46形成在保持器壳体部分44的轴向后侧。分离器部分46的外表面包括大致圆柱形的锁定表面130和轴向地位于锁定表面130与后边缘54之间的环形凹陷132。圆柱形锁定表面130包括多个径向延伸且沿圆周分开的突出物134。杆连接端42为圆角的或渐细的，以减小将分离器部分46插入杆14时的困难。

分离器部分46的内表面限定一孔，并由直径减小的内表面136限定，内表面136止于通向通孔36的出口孔或开口138。

图10-12详细示出了杆14。杆优选地由诸如不锈钢、铝或其它金属的金属材料制成。更优选的是，杆由机械等级为6000系的铝制成。杆可通过车削处理而形成。或者，如果材料是可注射成型的材料，则杆可以由可注射成型的材料形成。杆14由大致圆柱形的阶梯状的壁140所限定。壁140的内表面限定了以纵向中心轴线144为中心轴线的通孔142，如图11所示。

杆14的孔从较大直径的壳体承接端146到较小直径的软管连接端148而延伸弯曲穿过所述杆。壁140在直径上的不同将杆分成不同部分。从壳体承接端146向后到软管连接端148，各部分为：分离器壳体部分150，密封室部分152，管端承接部分154，和流体通路部分156。

分离器壳体部分150邻接壳体承接端146，并限定通向通孔142的入口孔或开口143。分离器壳体部分的内表面，由止于第一径向肩160的圆柱形分离器壳体表面158限定。分离器壳体表面158的直径稍大于分离器部分46的锁定表面130的直径，其轴向长度稍大于分离器部分46的轴向长度，使得保持器壳体12的整个分离器部分46安装在由分离器壳体表面158限定的孔142的区段中，而没有大的困难，如图12所示。

密封室部分152形成在分离器壳体部分150的轴向后侧。密封室部分152的内表面由直径减小的圆柱形密封壳体表面162限定，圆柱形密封壳体表面162从第一径向肩160的小直径端向后轴向延伸，并止于第二径向肩164处。密封壳体部分152被设置以容纳各密封元件，从而在杆14与凸状构件16之间形成流体密封。

如图3所示，由刚性分离器环170分开的两个O形环密封圈166和168，径向地位于凸状构件16与密封室部分152之间。O形环166和168的尺寸被设置为紧密装配在密封壳体表面162中，并紧密围绕凸状构件的密封表面30。一旦杆14被固定于保持器壳体12，则O形环166和168被保持器壳体12的分离器部分46保持在密封室部分152中。O形环166和168在其保持位置处与保持器壳体12的分离器部分46共轴。

管端承接部分136形成在密封室部分152的轴向后侧。管端承接部分的内表面由直径减小的管端承接表面172限定，管端承接表面172从第二径向肩164的小直径端向锥肩174而向后轴向延伸。管端承接表面172的尺寸被设置为承接并导引或引导凸状构件密封表面30。

流体通路部分156的内表面由壁140的最小直径内表面限定。其从锥肩174的小直径端而导向软管连接端148。流体通路部分的外表面被设置为在流体线路中便于连接到其他部件。例如，如图3和图10-12中所示，杆14特别形成为针对与可弯曲软管22的连接，并包括径向突钩176和槽178，用于容纳O形环密封圈180以针对软管22的内部而进行密封。

应该理解的是，在不偏离本发明的情况下，杆14可以采用任何所需的形状。杆14也不必是直的。例如，杆14可在其两端之间具有45°或90°的弯转。

图13-15详细示出了“马蹄形”类型的主保持器18。它优选地由诸如塑料的弹性柔软材料模制而成。主保持器18横向延伸穿过保持器壳体部分44的顶缝74，并可拆卸地连接到保持器壳体12。

主保持器18包括纵长的且大致平行的一对支脚196，支脚196从横越构件198延伸而且在一端与横越构件198结合。松脱突出物208形成在横越构件198的径向内表面上。松脱突出物208从支脚196的后面204轴向延伸一段距离，这段距离近似等于顶支撑构件62两侧上的上主体突柱80的轴向长度。松脱突出物208限定了倾斜的或凸起的表面209，在主保持器18被连接到保持器壳体12上时，表面209支撑与顶支撑构件62间隔的横越构件196的中心区域。横越构件198在支脚196之间提供的间隔，近似等于凸状构件16的圆柱形密封表面30的外直径。支脚196的轴向长度近似等于但稍小于(允许余隙)上主体突柱80与后向表面58之间的顶缝74的轴向长度。支脚196的侧宽显著小于顶缝74的侧宽，从而使支脚196的向外扩张允许凸状构件的插入和松脱，如同理解的那样。

横越构件198的轴向长度显著大于支脚196的轴向长度。如图14所示，横越构件198轴向对准支脚196的前面202，但是轴向延伸超过支脚196的后面204。

每个支脚196都包括形成在远离横越构件198的一端处的销锁206。当主保持器18完全插入保持器壳体12中时，销锁206将主保持器18锁定在相对于保持器壳体12的位置中。由销锁206限定的销锁边沿212与接合由保持器壳体12的中心支撑构件66限定的锁定肩122，从而将主保持器18可松脱地锁定在适当的位置。每个支脚196都包括成角度的表面205，参见图15，成角度的表面205与中心支撑构件66的上外侧边沿协作，以促使主保持器向上。支脚196的弹性特性确保了这种关系。

导向区域210形成在支脚196的前面202中。这些区域210从每个支脚的前面202径向向内并轴向向后地倾斜，并且大约在每个支脚的前面202与后面204之间的中途终止。导向区域210的导向边沿之间的间隔在邻近前面202处最大。在此，所述间隔近似等于形成在凸状构件16上的加厚端24的表面的外直径或外周长。在导向区域210的内边沿216，导向区域210之间的间隔近似等于凸状构件16的密封表面30的外直径。导向区域210更接近销锁206的部分在218处向内弯曲，以匹配凸状构件加粗端24的环形轮廓。这种形状有助于引导凸状构件16并使其居中穿过保持壳体12。

图16-19详细示出冗余销锁/检验器20。它包括位于底缝76和侧缝78内的元件，并被可拆卸地连接到保持器壳体12。

冗余销锁/检验器20优选地由诸如塑料的弹性柔软材料模制而成。冗余销锁/检验器20在径向内部位置或销锁位置与径向外侧位置或未销锁位置之间，相对于底支撑构件68，朝向或远离弯曲的顶支撑构件62以及主保持器18，横向于保持器壳体12而可滑动。

冗余销锁/检验器20包括具有径向内向表面227的连接构件224，保持器梁219从表面227延伸，并且一对侧向间隔弯曲的大致弹性的指状物222从连接构件224并沿着与保持器梁219相同的方向向上延伸。内向表面227当被装配到保持器壳体12时，通常覆盖在保持器壳体12的底缝76上，而保持器梁219被可滑动地置于底缝76中。每个指状物222都位于其中一个侧缝78中。

每个指状物222都包括指节225，指节225具有侧向向内指向的钩230，而钩230具有向内朝向的尖端231。当冗余销锁/检验器处于其外侧位置或者未销锁位置时，由钩230所限定的巢状区域232，接合由底支撑构件68所限定的锁定脊124，从而可以可松脱地将冗余销锁/检验器20固定在保持器壳体12上。

位于钩230的巢状区域232与连接构件224之间的每个指节225的内表面，以倾斜表面234和侧向扩大表面或锁定结236以及保持区域237的形式，限定过渡表面。两个指节225的倾斜表面234之间的距离，小于壳体底支撑构件68的锁定脊124之间的距离。而侧向扩大表面236之间的距离，小于锁定脊124的侧向外边沿之间的间隔。在两个指状物的保持区域237之间的距离近似等于两个锁定脊124之间的距离。

冗余销锁/检验器20的保持器梁219包括侧向扩大部分220和狭窄部分221。在中心支撑构件66的内向表面114与底支撑构件68的内向表面116之间，扩大部分220的侧向宽度稍微小于底缝76的扩大部分的侧向宽度。而在侧向表面118之间，狭窄部分221的侧向宽度稍微小于底缝76的狭窄部分的侧向宽度。

最佳地参见图16，保持器梁219的横截面为“T”形形状。狭窄部分221形成“T”的支腿，而扩大部分220形成“T”的顶部横杠。保持器梁219包括在扩大部分220上的邻接或后向表面228，其面向底突出物100的平坦表面171。保持器梁的狭窄部分221包括前向表面229，其面向限定于侧向表面118之间的底缝76的狭窄部分。保持器梁219包括了扩大部分220的侧向侧壁，所述侧向侧壁紧密地分开，并相对于底支撑构件68的内向表面116和中心支撑构件66的内向表面114而可滑动。最佳参见图19，保持器梁219的狭窄部分221包括侧向侧壁，所述侧向侧壁紧密地分开，并相对于保持器壳体12的底缝76的狭窄部分的侧向表面118而可滑动。保持器梁219的狭窄部分221上的前向表面229包括由倾斜表面233所限定的斜面。当冗余销锁/检验器20附接到保持器壳体12上时，倾斜表面233向前面向保持器壳体12的凸状构件承接端40。

冗余销锁/检验器20的每个指状物222进一步包括：从指节225的一端延伸并止于检验片242的延伸梁240，和形成在其自由端或远端的横向向外延伸的松脱片264。延伸梁240的后向表面244、检验片242和松脱片264，与指节225的后向表面248共面。不过，延伸梁240的前向表面247、检验片242和松脱片264，与指节225的前向表面249轴向向后分开，如图16和图18所示，使得延伸梁240、检验片242和松脱片264的轴向厚度小于指节225的轴向厚度。延伸梁240、检验片242和松脱片264的厚度与指节225的厚度之间的差，至少与加粗端24的厚度或轴向长度一样大。

最佳地参见图19，每个检验片242包括圆边250、第一斜边252、第二斜边254和内锁定边256。圆边250和第一斜边252的接合形成了点251。引入倾斜表面260形成在每个检验片242的前面247中。引入倾斜表面260从每个检验片242的前面径向向内并轴向向后倾斜，且终止于第一斜边252和第二斜边254。在相对的引入倾斜表面260之间的间隔，在相邻于检验片242的前面247处最大。引入倾斜表面260的形状和间隔，匹配于凸状构件加粗端24的环形轮廓，这使得当冗余销锁/检验器20位于未销锁位置时，一旦凸状构件16插入保持器壳体12，则加粗端24接触引入倾斜表面260。在相对的第一斜边252之间的间隔大于以下的这种间隔，即，当冗余销锁/检验器20位于未销锁位置时，将凸状构件16的圆柱形密封表面30插入到保持器壳体12而不接触检验片242所必需的间隔。检验片242的圆边250的形状和尺寸被设置为，当冗余销锁/检验器20位于销锁位置时，接合中心主体突柱88的上弯曲表面92。

松脱片264与检验片242相反地横向向外延伸。松脱片264包括外锁定边268，其终止于外锁定边一端的向上延伸突出物270处。主体突柱边258从外锁定边268的另一端向检验片242的内锁定边256延伸。内锁定边256、主体突柱边258和外锁定边268限定支座262，用于当冗余销锁/检验器20位于未销锁位置时承接中心主体突柱88。

被装配的快速连接器接头10可最佳地参见图1-3。在将杆14附接到保持器壳体12之前，O形环166和168以及分离器170首先插入孔142的由密封壳体表面162限定的区段中。当O形环166和168以及分离器170正确地位于所述杆的密封室部分152中时，保持器壳体12的分离器部分46从壳体承接端146通过开口143插入孔142中，直到杆14接触保持器壳体的后边缘54。在这个位置，保持器壳体12的分离器部分46整个占据孔142的由分离器壳体部分150限定的区段，其中分离器壳体部分150覆盖保持器壳体12的分离器部分46。

随后，通过将杆14的壁150卷曲，而将杆14固定到保持器壳体，紧邻位于分离器部分46的环形凹陷132的径向外侧，在径向内部上直到由卷曲过程所引起的壁150的径向向内凹入141接合环形凹陷132，以在所述杆与保持器壳体之间形成流体密封连接。壁150的卷曲过程也使得壁150围绕从分离器部分46的外表面延伸的突出物136径向向内折叠，以在突出物134与分离器壳体表面158之间生成阻挡。在突出物134与分离器壳体表面158之间的这种阻挡，以及卷曲的壁150与环形凹陷132的接合，防止了杆14与保持器壳体12分离，也防止了杆14相对于保持器壳体12而转动。一旦所述杆被正确固定于保持器壳体中，则杆14的轴线144与保持器壳体12的轴线38大致同轴。

应注意的是，通过将杆14的覆盖壁连接到分离器部分46的外表面以将杆14固定到保持器壳体12，在杆14与保持器壳体12之间的接合不会沿着流体流动路径。这种布置极大地减少了在接合处的流体泄漏。

虽然图示的实施例公开了将杆14的壁150弯曲以形成径向向内的凹入141，用于将杆固定到保持器壳体12，但是其它合适的连接结构，例如滚压槽，也可以用于形成径向向内的凹入，用于将杆14固定到保持器壳体12。

当杆14固定于保持器壳体12时，主保持器18附接到保持器壳体12。主保持器壳体18的支脚196延伸穿过保持器壳体部分44的顶缝74。主保持器18被定向为使得横越构件198和松脱突出物208位于顶支持构件62的弯曲上表面63上方。支脚196的导向区域210面向凸状构件承接端40。

主保持器18通过将向下或径向向内的力施加于横越构件198而使支脚196插入通过顶缝74，来附接到保持器壳体12。当支脚196接触中心支撑构件66的侧面时，需要增加向下的力。通过施加足够向下的力，支脚196的圆端靠着中心支撑构件66的侧面滑动，将支脚196分开，并允许支脚196经过并超过中心支撑构件66。当支脚196上的销锁206通过中心支撑构件66时，支脚196侧向向内弹开，销锁边沿212位于中心支撑构件66的锁定肩122之下，从而将主保持器18可松脱地锁定到保持器壳体12。

一旦主销锁116被装配到保持器壳体12上，则横越构件198定位于由前边缘48的后向表面58、后边缘54的前向表面60和顶支撑构件62的上弯曲表面63限定的凹穴72中。支脚196延伸进入侧缝78，穿过在顶支撑构件62与侧支撑构件146之间且在上主体突柱80与前边缘48的后向表面58之间的间隙。

如图1所示，在正确的附接位置，支脚196被轴向设置在前边缘48的后向表面58与形成在底突出物100上的平坦表面102之间。松脱突出物208的倾斜表面209设置在上主体突柱80的顶弯曲表面82上。如果径向向内的压力施加到横越构件198的中心以促使横越构件向顶支撑构件62移动，则倾斜表面209接触上主体突柱80并靠着上主体突柱80滑动或者凸轮运动，从而使支脚196张开，所述销锁在侧缝78中横向向外移动。如果需要凸状构件从保持器壳体12中退出，则这种运动允许凸状构件16松脱。

正确附接的主保持器18示出于图1和图23中。在附接的位置，从侧面观察时，主保持器18的支脚196大致垂直于孔36的轴线38。当从后面或前面观察时，支脚196大致相等地与孔36的轴线38分开。

当主保持器18正确附接到保持器壳体12时，随后，通过沿横向向上或径向向内的方向插入指状物222，穿过侧缝78，直到指节225的钩230捕捉到底支撑构件68的锁定脊124，并且指状物242的主体突柱边258与中心主体突柱88的下弯曲表面94处于邻近关系，如图20中所示，则冗余销锁/检验器20被安装到保持器壳体12，其位于未销锁位置。同时，冗余销锁/检验器20的保持器梁219插入保持器壳体12的底缝76中。在未销锁位置，延伸梁240和检验片242在后边缘54的前向表面60与主保持器的支脚196之间被轴向定位，如图1所示。而且，在未销锁位置，指节225的上部分在后边缘54的前向表面60与前边缘48的后向表面58之间被轴向定位。

在此未销锁位置，冗余销锁/检验器20相对于保持器壳体12的轴向和径向运动被限制。延伸梁240的后面244和指节225的后面248与后边缘54的前向表面60之间的邻近关系，限制了冗余销锁/检验器20的向后轴向运动。指节225的前面249与前边缘48的后向表面58之间的邻近关系，限制了冗余销锁/检验器20的向前轴向运动。

延伸梁240位于主保持器18的支脚196后方的侧缝78中。延伸梁240的前向表面247紧邻于支脚196的后面204。指状物222的钩230与锁定脊124的接合限制了冗余销锁/检验器20的径向向外或横向向下运动。而且，在未销锁位置，中心主体突柱88位于由指状物242的内锁定边256、主体突柱边258和外锁定边268所限定的支座262中，其中中心主体突柱88的锁扣98紧邻位于检验片242的锁定边256的侧向外侧。检验片242的主体突柱边258与中心主体突柱88的下弯曲表面94之间的邻近关系限制了冗余销锁/检验器20的径向向内或横向向上的运动。检验片242的内锁定边256与锁扣98之间的邻近关系防止指状物222侧向向外张开，这样，即使显著量的径向向内或横向向上的力被施加于冗余销锁/检验器20，也可保持主体突柱边258与下弯曲表面94之间的邻近关系。在这样的状况下，冗余销锁/检验器20不能从未销锁位置移开。

当冗余销锁/检验器20附接到保持器壳体12而位于其未销锁位置时，凸状构件16可轴向插入连接器主体11，以完成流体路径。随着凸状构件16轴向插入，凸状构件16的端部或尖端28向后移动，并接触限定在主保持器18的支脚196上的每个导向倾斜表面210。凸状构件16的密封表面30穿过支脚196之间进入杆14的密封室部分152，而几乎没有阻力，原因在于，支脚196之间的间隔近似等于凸状构件16的密封表面30的外直径。

插入阻力产生于凸状构件16的加粗端24接触支脚196时。支脚196的导向区域210使得只有当施加足够大的轴向向后的力时加粗端24才能通过支脚196之间。随着加粗端24穿过支脚196之间，其沿导向区域210行进，并使支脚196径向或侧向向外折曲。一旦加粗端24通过主保持器18的支脚196，则加粗端24接触紧邻位于支脚196轴向后方的检验片242的引入倾斜表面260。所述加粗端接合检验片242的引入倾斜表面260，并使冗余销锁/检验器20的指状物222径向或侧向向外折曲，同时主保持器18的支脚196弹回加粗端24后面的位置而到达销锁位置。由于检验片242的厚度稍大于凸状构件加粗端24的轴向长度，所以一旦冗余销锁/检验器20的指状物222已经径向或侧向向外折曲以容纳加粗端24，则加粗端24的整个长度就能够位于检验片242之间。

当主保持器18位于销锁位置时，支脚196的后面204邻接加粗端邻接表面26，以防止凸状构件16从连接器主体11中退出。加粗端24与后边缘54的前向表面60之间的邻接关系防止凸状构件16进一步向后插入连接器主体11中。

当主保持器18的支脚196位于销锁位置时，加粗端24使得冗余销锁/检验器20的指状物222侧向向外折曲进入侧缝78中，达到图21所示位置。由于检验片242横向位于孔36的轴线38之下，并同样位于凸状构件16的轴线之下，所以随着凸状构件16向后插入连接器主体11中，加粗端24的下半球体接触指状物222的引入倾斜表面260。加粗端24的下半球体接触指状物222，不仅向指状物222施加了向后方向的力，而且也向指状物222施加了向下方向的力，这推动冗余销锁/检验器20横向向下或者径向向外以远离凸状构件16的轴线，从而允许内锁定边256横向位于中心主体突柱88的锁扣98之下。当内锁定边256释放锁扣98时，指状物222能够无阻碍地径向或侧向向外张开至这样的位置，即，在该位置，第二斜边245紧邻位于中心主体突柱的下弯曲表面之下，如图21所示。

应该注意的是，在本实施例中，主保持器18和冗余销锁/检验器20的设置，即，将冗余销锁/检验器20的检验片242紧邻定位在主保持器18的支脚196的轴向后方，确保了只有在加粗端24已经完全通过主保持器18的支脚196之后，冗余销锁/检验器20的指状物222才能够侧向向外地张开。也就是说，冗余销锁/检验器20的指状物222只有在凸状构件16已经完全插入连接器主体11中并且主保持器18的支脚196位于销锁位置之后，才能向外张开。

通过将冗余销锁/检验器20定位在销锁位置，可实现所述连接器的装配。为了将冗余销锁/检验器20定位在销锁位置，将横向向上或径向向内的力(朝向保持器壳体12)施加于连接构件224。当所述横向向上或径向向内的力足够大时，检验片242的斜边252和254靠着中心主体突柱88的下弯曲表面94滑动，进一步使指状物222张开，并允许检验片242的点251超过中心主体突柱88的尖端或顶点90。一旦检验片242的点251超过中心主体突柱88的尖端90，则指状物222侧向向内扣紧至销锁位置，其中，检验片的圆边250接合中心主体突柱的上弯曲表面92，如图22和图23中所示。同样在所述销锁位置，松脱片264侧向向外延伸通过侧缝78，这使得易于接触松脱片的突出物270。圆边250与上弯曲表面98的接合，防止了冗余销锁/检验器20无意中从保持器壳体12横向向下或径向向外移动，而到达未销锁位置。

而且，随着冗余销锁/检验器20横向朝向主保持器18而移动至其销锁位置，底支撑构件68的锁定脊124被迫离开指状物222的巢状区域232。倾斜表面234沿锁定脊124行进，并使指状物222向外折曲而使其张开，并允许锁定结236通过锁定脊124，从而使锁定脊124于是位于保持区域237之间。然后，通过指状物222的弹性，并通过利用锁定结236与锁定脊124之间的邻接关系而产生的保持区域237与锁定脊124的共同作用，冗余销锁/检验器20也被可松脱地保持在销锁位置。当冗余的销锁/检验器20位于其销锁位置时，指状物222自由端的钩230位于支脚196自由端的销锁206的侧向向外的侧缝78中。指状物222上的钩230的内表面之间的距离稍大于主保持器18的支脚196在销锁206处的外表面之间的距离。指状物222的轴向宽度近似等于支脚196的轴向宽度。特别地，指状物222的长度使得，当冗余销锁/检验器20位于销锁位置时，指状物222阻碍支脚196向外折曲，因而确保了指状物196保持被锁定到中心支撑构件66的锁定肩122。由于底突出物100的底壁架108的轮廓匹配冗余销锁/检验器20的保持区域237的轮廓，所以当锁定脊124位于保持区域237之间时，锁定脊124能够更好地将冗余销锁/检验器20保持在其销锁位置。

同时，保持器梁219朝着凸状构件16而横向向上或径向向内移动。在销锁位置，保持器梁219的后向表面228与凸状构件16的加粗端24的邻接表面处于轴向邻接关系。这种在保持器梁219与加粗端24之间的轴向邻接关系，也防止了凸状构件16从凸状构件承接端40轴向向外移动，并提供了冗余销锁部件以将凸状构件16保持在保持壳体12中。因此，一旦主保持器18出现故障，则冗余销锁/检验器20能够独立地将管的凸状构件16保持在连接器主体11中。

如前所述，当冗余销锁/检验器20位于未销锁位置时，只有在凸状构件16已经完全插入连接器主体11中之后，冗余销锁/检验器20的指状物222才能横向向外张开。因此，为了将冗余销锁/检验器20定位于销锁位置，当内锁定边256释放了锁扣98时，通过向连接构件224施加横向向上或径向向内的力，同样需要凸状构件16完全插入连接器主体11。因此，位于销锁位置的冗余销锁/检验器20，对于凸状构件16已完全插入连接器主体11中的情况提供了视觉验证。

通过迫使冗余销锁/检验器20从保持器壳体12向下或径向向外，例如，通过将螺丝刀刀锋插入切口70以将冗余销锁/检验器20的连接构件224从保持器壳体12径向向外或横向向下撬动，冗余销锁/检验器20可以被有意移开并移动至其未销锁位置。或者，通过简单地横向向下拉动延伸穿过侧缝78的松脱片264的突出物270，冗余销锁/检验器20可以被有意移开并移动至其未销锁位置。通过向下拉动突出物270，检验片242的圆边250靠着中心主体突柱88的上弯曲表面92进行凸轮运动，使得指状物222侧向向外张开。一旦检验片242的点251超过中心主体突柱88的尖端90，则指状物242向内扣紧至未销锁位置。

当冗余销锁/检验器20位于未销锁位置时，通过对主保持器18的横越构件198施加横向向下或径向向内的力，能够实现凸状构件16从支脚196后面的锁定位置松脱。作用于横越构件198的径向向内的力使得松脱突出物208上的倾斜表面209接触保持器壳体12的上主体突柱80的顶弯曲表面82。松脱突出物208的倾斜表面209靠着上主体突柱80滑动或进行凸轮运动，使得主保持器18的支脚196随着向下的力的持续施加而侧向张开。最终，支脚196将张开至松脱位置，其中，支脚之间的距离足以允许加粗端24的移动。凸状构件16于是可从连接器主体11退出。当构件114从连接器主体11退出而且主保持器18松脱时，主保持器18返回正常的安装位置，其中横越构件198由于成角度表面205的共同作用而靠着中心支撑构件66被向上推动。

如同所描述的那样，对于包括具有连接部分和保持器部分的连接器主体的快速连接器，本发明具有广泛的应用。作为示例，图24-26中所示出的连接器主体以杆件的改造形式而将本发明的各特征具体化，其中，径向向外延伸的螺纹382形成在杆314的外表面上。杆314由大致圆柱形的阶梯壁340限定。杆314的外表面包括径向向外延伸的六角形边缘351和外螺纹382。六角形边缘351允许使用扳手而将杆314紧固或扭转至带有内螺纹的配合部件，例如机车的主缸。

壁340的内表面限定了以纵向中心轴线344为中心轴线的通孔342。杆314的孔342从壳体承接端346延伸而完全通过杆。杆314包括轴向地位于壳体承接端346与六角形边缘351之间的分离器壳体部分350。类似于第一实施例的杆14，分离器壳体350覆盖保持器壳体12的分离器部分46，其中分离器壳体350被径向向内卷曲，以将杆314固定到保持器壳体12。

壁340的内表面由终止于第一径向肩360的圆柱形分离器壳体表面358限定。直径减小的圆柱形密封壳体表面362，从第一径向肩360的小直径端轴向向后延伸，并终止于第二径向肩364。圆柱形密封壳体表面362限定了室以容纳密封元件，从而在杆314与凸状构件16之间形成流体密封。直径减小的管端承接表面372从第二径向肩的小直径端轴向向后延伸。管端承接表面372的尺寸被设置为承接并导引或引导凸状构件密封表面30。

本发明的多件式连接器主体优于现有技术的一件式连接器主体的一个优点在于，本发明的多件式连接器主体允许将不同形状的杆固定于一通用的保持器壳体中。同样地，通用的杆也能被固定到不同的保持器壳体。这样的组件结构大大降低了复杂度。本发明多件式连接器主体优于现有技术连接器主体的另一优点在于，对于其两端之间具有弯转的杆而言，可使用相同的杆和相同的保持器来设置多个连接器主体结构，其中弯转的杆的成角度的部分处于不同的旋转取向。这允许当连接器安装在机车中时，保持器或锁定机构处于相同的位置或取向。

图27-28示出了这样一种可替换的连接器主体，其包括两端之间具有大约90°弯转的杆。连接器主体411包括保持器壳体12和杆414。保持器壳体12与第一实施例的保持器壳体12相同。杆414包括分离器壳体部分450，密封室部分452，管端承接部分454，弯转部分455，和成角度的流体通道部分456。管端承接部分454的中心线与分离器壳体部分450的中心线和密封室部分452的中心线同轴。流体通道部分456的中心线与管端承接部分454的中心线近似成90°。对于第一实施例中的杆14，杆的分离器壳体部分450覆盖保持器壳体12的分离器部分46。分离器壳体部分450被径向向内卷曲，以将杆414固定到保持器壳体12。一旦杆414被固定到保持器壳体12，则在分离器部分46的突出物134与分离器壳体部分450的内表面之间的阻碍防止杆414相对于保持器壳体12转动。因此，一旦杆414已被固定到保持器壳体12，则杆414将相对于保持器壳体12而保持相同的旋转取向。图27示出连接器主体411，其中杆的旋转取向使得杆414的成角度的流体通道部分456朝向连接器主体11的底部。图28示出具有相同杆414和相同保持器壳体12的另一连接器主体结构，其中杆414的旋转取向使得成角度的流体通道部分456朝向连接器主体411的侧面。应注意的是，杆414的旋转取向并不局限于图27-28所示出的两个位置，而是可以相对于保持器壳体12而处于任何需要的旋转取向。

进一步地，杆的两端之间的弯转不必局限于90°弯转，而是可以采用0-90°之间的任何角度。图29-30示出另一可替换的连接器主体511，其包括的杆514的两端之间具有大约45°弯转。杆514包括分离器壳体部分550，密封室部分552，管端承接部分554，弯转部分555，和成角度的流体通道部分556。管端承接部分554的中心线与分离器壳体部分550的中心线和密封室部分552的中心线同轴。而流体通道部分556的中心线与管端承接部分554的中心线近似成45°。图29示出连接器主体511，其中，杆的旋转取向使得杆514的成角度的流体通道部分556朝向连接器主体511的底部。图30示出具有相同杆514和相同保持器壳体12的另一连接器主体的结构，其中杆514的旋转取向使得杆514的成角度的流体通道部分556朝向连接器主体511的侧面。

图31示出将本发明各特征具体化的可替换的保持器壳体612。保持器壳体612类似于保持器壳体12，但是其包括通过将O形环666持久附接到保持器壳体612的分离器部分646而与保持器壳体实现集成的O形环666。O形环666优选地通过在O形环666上再模制(overmold)保持器壳体612的分离器部分646而附接到保持器壳体612，使得O形环666的径向内表面处于延伸穿过保持器壳体612的孔的径向内侧。O形环666也可以通过使用粘结剂将O形环666粘合到分离器部分646的轴向向后的环形表面而附接到保持器壳体612。集成的O形环666和保持器壳体612，通过排除了首先将O形环插入孔142的由密封壳体表面162限定的区段中的过程，而允许更容易且更快速地将杆14装配到保持器壳体612。

已经参照所示和所述的实施例说明了本发明的各种特征。应理解的是，在不偏离由所附各权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种修改。

Claims (30)

1、一种快速连接器接头，用于在流体线路中形成可分离的连接，所述快速连接器接头包括连接器主体，所述连接器主体包括：

保持器壳体，其限定从一凸状构件承接端向后轴向延伸的通孔，所述保持器壳体包括大致圆柱形的分离器部分；和

分立的杆，其固定到所述保持器壳体，所述杆限定从一壳体承接端向后轴向延伸的通孔，所述杆包括覆盖所述保持器壳体的所述分离器部分的分离器壳体部分。

2、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述分离器部分位于所述保持器壳体的与所述凸状构件承接端相对的一端。

3、根据权利要求1所述的快速连接器接头，进一步包括：凸状构件，所述凸状构件延伸穿过所述保持器壳体的所述凸状构件承接端并且进入所述保持器壳体和所述杆的所述孔，所述凸状构件具有大致圆柱形的密封表面和环形加粗端，所述加粗端的直径大于所述管状表面的直径。

4、根据权利要求3所述的快速连接器接头，进一步包括：保持器，用于将所述凸状构件固定在所述保持器壳体内。

5、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体由与形成所述杆的材料所不同的材料形成。

6、根据权利要求5所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体由可注射成型的材料形成。

7、根据权利要求5所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体由非金属材料形成。

8、根据权利要求7所述的快速连接器接头，其中所述非金属材料为聚合物材料。

9、根据权利要求5所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体由金属材料形成。

10、根据权利要求9所述的快速连接器接头，其中所述金属材料具有触变性结构。

11、根据权利要求9所述的快速连接器接头，其中所述金属材料为镁合金。

12、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述杆由金属材料形成。

13、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述杆的所述分离器壳体部分包括径向向内的凹进，用于将所述杆固定到所述保持器壳体。

14、根据权利要求13所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体的所述分离器部分限定了环形凹陷，所述径向向内的凹进紧邻地位于所述环形凹陷的径向外侧。

15、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体的所述分离器部分包括径向向外延伸的多个突出物，所述突出物接合所述杆，以防止所述杆相对于所述保持器壳体而旋转。

16、根据权利要求1所述的快速连接器接头，进一步包括：O形环，其径向地位于所述凸状构件与所述杆之间。

17、根据权利要求16所述的快速连接器接头，其中所述O形环与所述保持器壳体的所述分离器部分是共轴的。

18、根据权利要求16所述的快速连接器接头，其中所述保持器壳体的所述分离器部分紧邻地位于所述O形环的轴向前方。

19、根据权利要求16所述的快速连接器接头，进一步包括：第二O形环，其径向地位于所述凸状构件与所述杆之间。

20、根据权利要求19所述的快速连接器接头，进一步包括：分离器环，其轴向地位于所述O形环与所述第二O形环之间。

21、根据权利要求16所述的快速连接器接头，其中所述O形环被附接到所述保持器壳体的所述分离器部分。

22、根据权利要求21所述的快速连接器接头，其中所述O形环是通过在所述O形环上再模制所述分离器部分而被附接到所述分离器部分。

23、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中，所述杆的所述分离器壳体部分限定了内表面；所述杆进一步包括密封室部分和管端承接部分，所述密封室部分限定一内表面，该内表面的直径小于所述分离器壳体部分的所述内表面的直径；所述管端承接部分限定一内表面，该内表面的直径小于所述密封室部分的所述内表面的直径。

24、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述杆包括径向向外延伸的突钩。

25、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述杆包括螺纹。

26、根据权利要求25所述的快速连接器接头，其中所述螺纹径向向外延伸。

27、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述杆是直的。

28、根据权利要求1所述的快速连接器接头，其中所述杆在其两端之间具有弯转。

29、根据权利要求28所述的快速连接器接头，其中所述弯转接近90度。

30、根据权利要求28所述的快速连接器接头，其中所述弯转接近45度。

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