Замок для трубчатого соединения и полученный трубчатый соединитель
Изобретение относится к замку для трубчатого соединения и получению трубчатого соединителя. Замок (10) для трубчатого соединения, предназначенный для фиксации в первом трубчатом элементе по оси и оснащенный осевым отверстием (14), которое принимает второй трубчатый элемент, оснащенный круглой муфтой; замок (10) оснащен упруго деформируемыми карманами (11) с внутренним скосом (13), сконструированными так, чтобы когда второй трубчатый элемент вставлялся по оси, они раздвигались в радиальном направлении под нажимом круглой муфты, прижимающейся к ним по оси, и позволяли круглой муфте проходить дальше, после чего возвращались назад, сжимаясь за круглой муфтой и взаимодействуя с ней для фиксации второго трубчатого элемента по оси в первом трубчатом элементе; каждый карман (11) оснащен продольным осевым выступом (15) шириной (ℓ) меньше ширины (L) кармана (11) и сконструирован так, чтобы при продольном зацеплении принимать осевое усилие от круглой муфты, но не принимать его от круглой муфты на кармане (11) за пределами осевого выступа (15). С помощью такого замка (10) получают трубчатый соединитель. Изобретение увеличивает прочность соединения и ограничивает усилие при монтаже. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение в основном относится к замку для трубчатого соединения, например, для соединения труб, подающих жидкость; и к полученному трубчатому соединителю, применяемому, в частности, в автомобильной технике, например, для соединения топливного инжектора, фильтра, радиатора или любого другого соответствующего оборудования; и/или в любой другой аналогичной области техники.
ПРЕДЫДУЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Подобные замки для трубчатых соединений и трубчатые соединители описываются, в частности, в публикациях US 6086119 и US 5374088 и изображены на фиг. 1-3. Замки 1 предназначены для фиксации второго трубчатого элемента 2 внутри первого трубчатого элемента 3, соединяя их вместе для подачи жидкости из одного в другой.
Каждый первый трубчатый элемент 3 оснащается осевым входящим концом 30, который закрепляется или является составной частью гнезда 31, оснащенного осевым отверстием 32, которое, в свою очередь, выравнено по оси с входящим концом 30 первого трубчатого элемента 3. Гнездо 31 включает разъем 33, предназначенный для приема замка 1 и оснащенный боковыми отверстиями 34, которые позволяют вставить замок 1 сбоку, как показано стрелкой Т на фиг. 1.
В основном замок 1 имеет форму ромба, через который проходит осевое отверстие 14. Стороны ромба могут упруго деформироваться, а посередине имеют карманы 11 с нажимными пластинами 12 на концах. Таким образом, ромбовидный замок 1 может до определенной степени сжиматься, например, для вставки через боковые отверстия 34 сбоку в разъем 33 первого трубчатого элемента 3, как показано стрелкой Т на фиг. 1. После вставки замок 1 расширяется в разъеме 33, после чего нажимные пластины 12 входят в боковые отверстия 34, карманы 11 расходятся внутрь осевого отверстия 32 и наружу, фиксируя замок 1 внутри разъема 33.
Каждый второй трубчатый элемент 2 оснащается осевым входящим концом 20, который, в свою очередь, оснащается круглой муфтой 21 и удлиняется, например, пластиной соединительного фланца 22. Диаметр входящего конца 20 второго трубчатого элемента 2 меньше диаметров входящих концов 30 первого трубчатого элемента 3 и осевого отверстия 14 замка 1, поэтому может вставляться в них. Через замок 1 второй трубчатый элемент 2 по оси вставляется внутрь первого трубчатого элемента 3. Карманы 11 имеют внутренние скосы 13, расположенные так, чтобы при вставке второго трубчатого элемента 2 по оси в осевое отверстие 32, как показано стрелкой F на фиг. 2, круглая муфта 21 прижималась по оси к карманам 11, заставляя их радиально расходиться в стороны, таким образом, позволяя круглой муфте 21 проходить между карманами 11; и позволяя второму трубчатому элементу 2 войти в первый трубчатый элемент 3. После того, как круглая муфта 21 проходит карманы 11, они радиально сходятся по направлению друг к другу и сжимаются за муфтой 21 вокруг входящего конца 20 второго трубчатого элемента 2. После этого карманы 11 взаимодействуют с круглой муфтой 21, фиксируя второй трубчатый элемент 2 по оси относительно первого трубчатого элемента 3 посредством замка 1. Таким образом, образуется трубчатый соединитель, как показано на фиг. 3. Первый и второй трубчатые элементы также отделяются друг от друга прокладками 23, что обеспечивает герметичность. Например, прокладки 23 отделяются друг от друга по оси кольцевой втулкой 24 и посредством кольца 25 фиксируются в первом трубчатом элементе 3.
Чтобы гарантировать, что трубчатое соединение будет обладать хорошим сопротивлением разъединению, карманы 11 должны быть прочными, что подразумевает, что они должны быть неупругими. Следовательно, усилие при вставке, необходимое для того, чтобы карманы 11 упруго деформировались при прохождении над круглой муфтой 21, должно быть большим, что делает замок 1 сложным в использовании. В дополнение к этому, ввиду размерного допуска на диаметр входящего конца 20 второго трубчатого элемента 2, часто осевое усилие не направлено по центру по отношению к каждому карману 11. Таким образом, прилагаемое осевое усилие зацепления становится большим.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения - устранение настоящего недостатка путем создания замка для трубчатого соединения, дающего хорошую прочность и в то же время требующего приложения ограниченных усилий при вставке.
С этой целью изобретение предусматривает замок для трубчатого соединения, предназначенный для фиксации в первом трубчатом элементе по оси и оснащенном осевым отверстием, которое предназначается для приема второго трубчатого элемента, оснащенного круглой муфтой; замок оснащается по крайней мере одним упруго деформируемым карманом с внутренним скосом, сконструированным так, чтобы когда второй трубчатый элемент вставлялся по оси в осевое отверстие, он отодвигался в сторону в радиальном направлении под нажимом круглой муфты, прижимающейся к нему по оси, и позволял ей проходить дальше, после чего возвращался назад, сжимаясь за круглой муфтой и взаимодействуя с ней для фиксации второго трубчатого элемента по оси в первом трубчатом элементе; замок отличается тем, что внутренний скос кармана оснащен по крайней мере одним продольным осевым выступом шириной меньше ширины кармана и сконструирован так, чтобы при продольном зацеплении принимать осевое усилие от круглой муфты, но не принимать его от круглой муфты за пределами осевого выступа.
Основная задача изобретения - оснастить каждый карман осевым выступом, подходящим для принятия и концентрации осевых усилий, шириной меньше ширины принимающего его кармана. Таким образом, производимое трение меньше, а вставка легче. В дополнение к этому, так как осевое усилие сосредоточивается на осевых выступах в срединной плоскости карманов, последние легче развести в стороны при том же осевом усилии.
Замок по изобретению может выгодно отличаться следующими признаками:
осевой выступ проходит по оси от внутренней кромки внутреннего скоса;
осевой выступ обладает шириной не менее 0,1 миллиметра (мм), а общая ширина осевого выступа(-ов) не превышает 50% от ширины кармана;
в высшей точке профиль осевого выступа имеет толщину не менее 0,1 мм относительно профиля внутреннего скоса кармана, и данная толщина ориентирована перпендикулярно к поверхности внутреннего скоса;
толщина осевого выступа изменяется вдоль внутреннего скоса;
осевой выступ имеет профиль, выбранный из ряда выпуклых, односкатных и многоскатных профилей;
осевой выступ одинарный, и он отцентрирован в осевой срединной плоскости кармана;
карман оснащен несколькими осевыми выступами, симметрично расположенными с каждой стороны осевой срединной плоскости кармана; и
замок оснащен двумя карманами, которые аксиально-симметричны друг другу.
Также изобретение оснащается трубчатым соединителем для соединения первого и второго трубчатых элементов, включающим такой замок.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение и другие его преимущества можно лучше понять при прочтении следующего подробного описания вариантов изобретения, поданных в виде примеров, не имеющих ограничительного характера, и путем ссылки на прилагаемые чертежи, где:
фиг. 1-3 - соответственно изображения в разобранном виде и в разрезе, на которых изображен трубчатый соединитель из предыдущего уровня техники, состоящий из первого и второго трубчатого элементов и замка, показанный на трех отдельных этапах вставки;
фиг. 4 - перспективное изображение замка по изобретению;
фиг. 5 и 6 - подробные виды двух вариантов замков по изобретению; и
фигуры 7 и 9 - виды в разрезе, на которых изображены три этапа вставки второго трубчатого элемента в замок по изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ссылаясь на фиг. 4-9, замок 10 по изобретению по существу аналогичен замку 1, изображенному на фиг. 1-3. Схожие элементы обладают схожими характеристиками. Каждый карман 11 оснащается осевым выступом 15, расположенным в осевой срединной плоскости Р соответствующего кармана, продольно выступающим относительно профиля внутреннего скоса и по оси от внутренней кромки 16 внутреннего скоса 13. Осевые выступы 15 в приведенных примерах тянутся до внешней кромки 17 внутреннего скоса 13. При этом осевой выступ может прерываться до достижения внешней кромки. Таким образом, длина осевого выступа 15 по оси составляет не менее 10% длины внутреннего скоса 13 по оси, начиная от его внутренней кромки 16.
Каждый осевой выступ 15 обладает шириной ℓ меньше, чем ширина L принимающего его кармана 11. Ширина ℓ составляет по крайней мере 0,1 мм и выполняется так, чтобы общая ширина осевого выступа 15 не превышала 50% ширины соответствующего кармана 11.
В высшей точке относительно профиля внутреннего скоса 13 каждый осевой выступ 15 имеет толщину Е, приведенную на фиг. 7, не менее 0,1 мм, причем данная толщина Е ориентирована перпендикулярно к поверхности внутреннего скоса 13.
Каждый осевой выступ 15 может обладать толщиной, изменяющейся по длине скоса, как изображено на фиг. 5; либо постоянной толщиной, как изображено на фиг. 6. В дополнение к этому, каждый осевой выступ 15 может обладать выпуклым, односкатным или многоскатным профилем.
В одном из вариантов осуществления изобретения (не изображен) замок оснащен несколькими осевыми выступами. Осевые выступы, в свою очередь, симметрично располагаются с каждой стороны осевой срединной плоскости кармана. Общая ширина всех осевых выступов кармана не превышает 50% от ширины кармана. Осевые выступы того же кармана располагаются на расстоянии, изменяющемся в пределах от 0,1 мм до половины ширины L кармана.
В приведенных примерах замок оснащен двумя карманами, каждый из которых имеет осевой выступ. Замок также может оснащаться одним или несколькими карманами, некоторые из которых не имеют осевых выступов.
Замок 10 по изобретению можно устанавливать на первый трубчатый элемент 3 известного типа таким же образом, как описывалось ранее относительно замков 1 из предыдущего уровня техники. В то время как второй трубчатый элемент 2 известного типа вставляется в замок 10 в продольном направлении, как показано стрелкой F согласно фиг. 7-9, круглая муфта 21 второго трубчатого элемента 2 соприкасается с осевым выступом 15. Круглая муфта 21 не соприкасается с остальной поверхностью кармана 11. Таким образом, осевой выступ 15 позволяет гарантировать, что усилия, которые разводят карманы 11 в стороны, будут направлены в осевую срединную плоскость Р каждого кармана 11 и будут передаваться только осевым выступам 15, таким образом, исключая риск непрямого приложения усилий к той или иной кромке карманов 11. Тем самым раздвигать карманы 11 при том же усилии вставки будет легче. При этом сборка трубчатого соединителя с помощью замка 10 по изобретению потребует меньших усилий, чем с помощью замков 1 предыдущего уровня техники. Следовательно, изобретение позволяет выполнить вышеупомянутые задачи, сохраняя прочность замка 10 и карманов, в частности, выдерживающих, таким образом, любое разрывающее усилие, в то же время, облегчая вставку по направлению оси.
Закономерно, что изобретение никоим образом не ограничивается настоящим описанием одного из его вариантов, который может подвергнуться изменениям, не выходя за рамки изобретения.
1. Замок (10) для трубчатого соединения, предназначенный для фиксации в первом трубчатом элементе (3) по оси и оснащенный осевым отверстием (14), которое предназначено для приема второго трубчатого элемента (2), оснащенного круглой муфтой (21); замок (10) оснащается по крайней мере одним упруго деформируемым карманом (11) с внутренним скосом (13), сконструированным так, чтобы когда второй трубчатый элемент (2) вставлялся по оси в осевое отверстие (14), он отодвигался в сторону в радиальном направлении под нажимом круглой муфты (21), прижимающейся к нему по оси, и позволял круглой муфте (21) проходить дальше, после чего возвращался назад, сжимаясь за круглой муфтой (21) и взаимодействуя с ней для фиксации второго трубчатого элемента (2) по оси в первом трубчатом элементе (3), отличающийся тем, что внутренний скос (13) кармана (11) оснащается по крайней мере одним продольным осевым выступом (15) шириной 
меньше ширины (L) кармана (11) и сконструирован так, чтобы при продольном зацеплении принимать осевое усилие от круглой муфты (21), но не принимать его от круглой муфты (21) на кармане (11) за пределами осевого выступа (15).
2. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что осевой выступ (15) проходит по оси от внутренней кромки внутреннего скоса (13).
3. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что осевой выступ (15) обладает шириной не менее 0,1 мм, а также тем, что общая ширина осевого выступа (-ов) (15) не превышает 50% от ширины (L) кармана (11).
4. Замок (10) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в высшей точке профиль осевого выступа (15) имеет толщину (Е) не менее 0,1 мм относительно профиля внутреннего скоса (13) кармана (11), и данная толщина (Е) ориентирована перпендикулярно к поверхности внутреннего скоса (13).
5. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что толщина (Е) осевого выступа (15) изменяется вдоль внутреннего скоса (13).
6. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что осевой выступ (15) имеет профиль, выбранный из ряда выпуклых, односкатных и многоскатных профилей.
7. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что осевой выступ (15) одинарный, и он отцентрирован в осевой срединной плоскости (Р) кармана (11).
8. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что карман оснащен несколькими осевыми выступами, симметрично расположенными с каждой стороны осевой срединной плоскости кармана.
9. Замок (10) по п. 1, отличающийся тем, что он оснащен двумя карманами, аксиально-симметричными друг другу.
10. Трубчатый соединитель, включающий первый трубчатый элемент (3), оснащенный осевым отверстием (32), которое предназначено для приема второго трубчатого элемента (2), оснащенного круглой муфтой (21), и замок (10), фиксирующийся по оси в первом трубчатом элементе (3) и оснащенный по крайней мере одним эластично деформируемым карманом (11) с внутренним скосом (13), сконструированным так, чтобы когда второй трубчатый элемент (2) вставлялся по оси в осевое отверстие (32), он отодвигался в сторону в радиальном направлении под нажимом круглой муфты (21), прижимающейся к нему по оси, и позволял круглой муфте (21) проходить дальше, после чего возвращался назад, сжимаясь за круглой муфтой (21) и взаимодействуя с ней для фиксации второго трубчатого элемента (2) по оси в первом трубчатом элементе (3), отличающийся тем, что он включает замок (10) по любому из предыдущих пунктов.
