专利名称：非旋转联接装置的制作方法
技术领域：
本发明属于快速连接联接器领域。
背景技术：
快速连接联接器为众所熟知的并且通常用于将空气动力工具连接至高压喷洒系统。快速连接联接器允许使用者只要将联接器的两部分推到一起即可连接流体或气体管线。本领域中有很多类型的快速连接联接器。这些联接器通常设计为可绕中心轴线自由旋转。这种联接器的问题在于，存在一些希望旋转很小或无旋转的应用场合。在一些分配器中，存在例如如下的配件需要使用者旋转喷嘴来调节喷洒模式。这种配件出于以下原因不能方便地用于快速连接构造中常规构造的联接器会自由旋转，从而不能提供调节配件所需的阻力并且需要操作者使用两只手，一只手将工作部件把持在适当的位置而另一只手调节控制器。另一个实例是使用例如冲头等旋转式喷头的喷淋系统。这种喷头的基座必须保持为不能旋转，从而使喷头根据需要旋转。如果联接器和喷头的基座是自由旋转的，则喷头可以在喷头基座前后移动的情况下基本上停止在一个位置。另一个实例是连接气动或液压设备的软管管线的情形。存在这样的情况需要以使连接器保持在预期旋转位置的方式使连接器取向。实例包括使用管线内压力计、文丘里管阀(venturi valve)和其它辅助部件。 常规构造的联接器不允许使用者以这种方式使连接器取向，这是因为软管或配件会在软管管线的重力或扭曲力的影响下自由地自动调节至最自然的位置。另一个实例是需要在联接器接合之后或在联接器分离之前打开或闭合关断阀的情形，如一些工业或医疗的软管管线的情况。一旦连接，使联接器旋转以打开接管阀并允许流动。这些快速连接联接器是本领域长久以来已知的，并且这些年进行了一些尝试来防止自然旋转。这些尝试通常以需要对联接器的凸型部分和凹型部分两者进行修改的方式来设计，因而这些部分与市场上的标准配合部件不兼容。也就是说，目前改进的部件的凸型部分可以与标准的凹型插座兼容，但防旋转特征不能起作用。因而，希望提供这样一种如下的快速连接联接器其限制旋转且在仍然保持限制旋转的附加功能的同时与常规构造的联接器向后兼容。就此而论，本发明设法通过实现一种与传统配合联接器部件的共同特征相互作用的改进的快速连接装置来限制旋转，以实现有限的旋转运动。
发明内容
本发明包括快速连接和断开联接器，所述联接器包括具有对应互锁部分的对应凸型接头和凹型接头，互锁部分防止在联接状态下所述凸型接头和所述凹型接头之间进行相对旋转。所述联接器尤其适用于不希望所述联接器的端部发生自由旋转的应用场合，例如将配件连接至需要旋转动作来调节喷洒动作的喷洒设备。所述快速连接和断开联接器包括凸型插头，其具有联接端和附接端；以及凹型插座，其具有联接端，该联接端带接纳开口以接纳所述凸型插头的联接端。锁定机构与所述凸型插头和所述凹型插座相连并可在所述凸型插头和所述凹型插座之间协作，从而在所述凸型插头的联接端被插入到接纳开口中时紧固所述凸型插头的联接端，并且在希望使所述凸型插头从所述凹型插座上分离时使所述凸型插头的联接端从所述凹型插座上脱离。所述凸型插头包括凸型部件和具有一体的纵向脊状部的环形凹槽，所述脊状部与所述凹型插座上的所述锁定机构互相接合，从而防止在所述连接器处于联接状态时所述凸型插头与所述凹型插座进行相对旋转。这种互锁或互相接合的表面可以采用一个或多个脊状部的形式， 所述脊状部从所述凸型插头的联接端中的球体接纳凹陷部沿径向延伸以与位于所述锁定机构的凹型插座中的至少一个保持球体配合。保持机构可以包括贯穿所述凹型插座的联接端的至少一个球体保持孔，在至少一个球体保持孔中设置有球体。套筒具有第一内直径部分和从所述第一直径部分延伸至较大直径部分的锥形部分，所述套筒可滑动地安装在所述凹型插座的联接端上并覆盖所述至少一个球体保持孔，从而所述第一直径部分或所述锥形部分可以选择性地与至少一个球体保持孔对准。当所述第一直径部分与所述至少一个球体保持孔对准时，所述第一直径部分将所述至少一个球体保持孔中的球体保持在向内位置，在该位置处所述球体伸进所述接纳开口中。当所述较大直径部分的锥形部分对准至所述至少一个球体保持孔上方时，所述锥形部分允许所述至少一个球体保持孔中的球体移动至所述接纳开口外部的位置。弹簧将所述套筒偏压至偏压位置，在该偏压位置处所述第一直径部分与所述至少一个球体保持孔对齐。当所述凸型插头的联接端被接纳进所述凹型插座的接纳开口中时，所述凸型插头的联接端中的球体接纳凹陷部接纳所述至少一个球体保持孔中的球体。通过将所述至少一个球体保持孔中的球体保持在向内位置处以使球体伸进所述球体接纳凹陷部中，来将所述凸型联接器和所述凹型联接器保持在一起。改进的快速连接联接器的主要特征之一是仅仅联接系统的一部分，即凸型插头， 具有改进的设计。应用于所述凸型插头的改进能在传统凹型插座的现有设计中起作用。也就是说，无论有无改进，所述凹型联接器和所述凸型联接器两者中的每一个都是能共用的， 从而确保与传统的或未改进的设计向后兼容。从附图和随后的详细描述中可以更明显地看出本发明的其它目的和优点。
在附图中示出用于实施本发明的实施例，其中图IA为附接至喷洒配件的凸型快速连接插头的透视图，该插头带有非圆形表面的实施例或脊状部，该脊状部位于球体接合表面和向后倾斜的表面之间，从而将这两个表面桥接起来。图IB为该凸型快速连接插头的侧视图。图IC为该凸型快速连接插头的侧视图；图2为凹型快速连接插座组件和附接至喷洒配件的凸型快速连接插头的分解透视图；图3A为凹型快速连接插座组件和附接至喷洒配件的凸型快速连接插头的侧视图。图3B为附接至凹型快速连接插座组件的该喷洒配件的透视图；图4A为凸型快速连接插头的局部透视图，该凸型快速连接插头具有位于球体接合表面和向后倾斜的表面之间的脊状部的可选实施例。图4B为具有可选设计的脊状部的该凸型快速连接插头的侧视图5A为示出快速连接插头和可附接卡扣的可选设计的分解透视图。图5B是组装到凸型连接插头上的卡扣的透视图；图6为图3A的横向剖视图，示出凸型插头上的防旋转脊状部和凹型插座的接合表图7为图3A的局部侧剖图；图8为可旋转调节的喷洒配件的立体透视图；图9为可螺旋附接到凸型快速连接插头的喷洒配件的侧剖图；图10为可用于同一插座的多种喷洒配件的立体透视图。
具体实施例方式本领域的普通技术人员应理解到，本文仅对示例性实施例进行描述，而并非为了限制本发明的较宽方面。提供以下示例性实施例来进一步阐明本发明，而不应理解为不适当地限制本发明的范围。参考图2、图3A和图3B，非旋转型快速连接器10包括凸型连接器31、凹型连接器67、管状套筒62、压缩弹簧63、锁环60、0形环61以及一个或多个锁定球体或销64。凸型连接器31包括内部或外部螺纹部分57，该螺纹部分57形成借助于位于插头 31长度中部的肩部部分M —体地连接到凸型插头或联接部分或端部50的附接端。凸型插头31还包括流体或空气通道97，其部分地或完全地穿过凸型连接器31延伸；一个或多个选择性环形球体保持凹槽阳，其围绕联接部分50 ；—个或多个脊状部52，其特意设置为横跨环形表面阳在向前倾斜的球体接合倾斜表面51和向后倾斜的倾斜表面53之间大致沿着轴线20纵向延伸，从而将向前倾斜的球体接合倾斜表面51和后倾斜的倾斜表面53相互连接，脊状部52在凹槽55内沿径向延伸；环形表面(凸型联接部分)50 ；以及六边形或其它带有平坦表面形状的握持表面56。虽然示出高压喷洒附接配件30作为实例，但可以使用其它形式或构造。存在结合有单关断、双关断以及直通构造的其它凸型插头设计构造，这些构造全部可应用于本发明。凹型连接器67包括外部或内部螺纹部分73，该螺纹部分73形成借助于肩部部分 58—体地连接到凹型快速连接部分或端部67的附接端。凹型连接器67还包括六边形或其它带有平坦表面形状的握持表面72。凹型连接器67还包括水或空气通道71，其部分地或完全地穿过凹型连接器67延伸；一个或多个锥形的球体或销凹陷部65，其贯穿凹型联接部分66;以及内部0形环凹槽(未示出)，其位于肩部部分内部(未示出)。存在结合有单关断、双关断以及直通构造的其它凹型插座设计构造，这些构造全部可应用于本发明。套筒62包括环形内部肩部15和环形握持表面69，环形内部肩部15具有环形锥形部分70和环形平坦部分75。在组装期间，在球体或销64处于凹陷部65中的情况下使套筒62滑过凹型联接部分66之后，将锁环60固定在环形锁环凹槽68中。存在可应用于本发明的快速连接套筒组件的其它构造。压缩弹簧63将套筒62压在锁环60上，并且压缩弹簧63包括以紧密配合在凹型连接器67的凹型联接部分66上的半径缠绕一圈或多圈的一根线材。存在可应用于本发明的快速连接弹簧组件的其它构造。锁环60、0形环61和保持球体或销64采用在流体或空气流动工业中已知的标准结构，用于将球体或销64保持于其中的球体或销凹陷部65的结构也是如此。存在可应用于本发明的快速连接锁环或0形环组件的其它构造。凹型连接器67、套筒62、压缩弹簧63、锁环60、0形环61和保持球体或销64如图 3A和图;3B所示地配合在一起。弹簧63围绕凹型连接器67的凹型联接部分66设置，套筒 62围绕弹簧63设置，套筒62的内部肩部15将保持球体或销64保持在对应的凹陷部65 中。在套筒62受弹簧63偏压而到达向前或锁定位置时，锁环60抵靠套筒62的内部肩部 15而将套筒62保持在凹型连接器67上，其中锁环60固定在围绕凹型联接部分66的环形锁环凹槽68中。当处于锁定位置时，保持球体或销64通过与套筒62的环形平坦部分75 接触而保持在向内受偏压位置，从而部分地伸进介质通道71中。当克服弹簧63的偏压手动地对套筒62进行作用以使套筒62到达后部位置时，球体或销64位于套筒62的环形锥形部分70或较大直径环形部分16附近，这允许球体或销64沿径向向外移动从而离开介质通道71的内部。0形环61设置在对应的0形环凹槽(未示出)中。凸型连接器31和凹型连接器67通过以下步骤可拆分地联接在一起克服弹簧63 的偏压将套筒62推至后部位置，从而使得当紧密配合在介质通道71中的凸型联接部分50 向介质通道71内移动时，保持球体或销64可以从介质通道71移出。当将凸型连接器31 和凹型连接器67相对彼此旋转到合适位置或者以其它方式互连起来时，一个或多个防旋转脊状部52配合到保持球体或销64之间的区域17中。将凸型联接部分50移入凹型联接部分66的开口中，从而使凹槽55与球体或销接纳凹陷部65和该球体或销接纳凹陷部内的球体或销64对准，从而球体或销64可以伸进凹槽55中。然后松开套筒62，从而套筒62受弹簧63偏压返回至前部位置，从而套筒62的环形平坦部分75将保持球体或销64保持在凸型连接器31的球体或销保持凹槽55中。在这种联接状态下，凸型连接器31和凹型连接器67在纵向和旋转方向上锁定在一起，0形环61在凸型连接器31和凹型连接器67之间进行密封。拆开凸型连接器31和凹型连接器67的步骤与上述步骤相反但无需进行旋转操作，因为防旋转脊状部52已经对准地配合在球体或销64之间的区域17中。图4A和图4B示出防旋转脊状部52的另一个可选实施例，其中，脊状部74可以是凹槽55中的一个或多个径向延伸表面并且被保持在向前偏斜的倾斜表面51和向后倾斜的倾斜表面53中。脊状部74可以横跨整个凹槽55延伸并且与联接部分50或肩部部分M 的表面共线，或者脊状部74可以具有能防止保持球体或销64围绕环形表面55或51旋转或在凹槽55中旋转的任意数量的形状或尺寸。图5A和图5B示出防旋转脊状部52的另一个可选实施例，其中，脊状部77是作为独立部件的卡扣18，并且可附连地保持在凸型快速连接器31上。将卡扣18卡入或卡在凹槽79和78中，凹槽79和78也可以位于凸型快速连接器31上的另一位置，例如，在肩部部分M中。凸型快速连接器插头上的凹槽78与卡扣18的区段76接合，以在纵向上保持卡扣18并防止卡扣脱离。凹槽79与脊状部区段77相互接合，以防止卡扣18作旋转运动。脊状部区段77将伸进凹槽区域55中并因而以类似的方式起到脊状部52或74的作用。防旋转卡扣18可以刚性地连接到凸型连接器31，或者可以结合顺从性的非刚性特征来可移动地连接到凸型连接器31，但保持防旋转的预期目的。可以沿凹槽55在一个或多个位置布置多个脊状部77。形成如脊状部52、74和77所示的防旋转结构的方法可以在方法和设计方面进行修改。例如，上述结构也可以螺旋地附接至凸型连接器31，并且本身用作防旋转脊状部或者保持用作防旋转脊状部的另一个这种部件。防旋转结构可以用多种手段构造，包括标准机加工方法、以焊接或环氧树脂熔合连接的独立部件、使用放电加工(EDM)、锻造、铸造、模锻或其它已知的可选制造技术。防旋转脊状部的另一个可选实施例如下使用者物理地使用按钮或其它连接装置，以向防旋转脊状部施加偏压而使该防旋转脊状部就位或离位。以这种方式，使用者可以选择何时使用防旋转结构或者何时允许系统自由地旋转。脊状部的启动实例包括借助现有的各种连接装置后面的互锁装置，使脊状部旋转或滑动到适当位置。防旋转脊状部的另一个可选实施例如下防旋转结构将构造为不完全防止旋转， 而是仅以期望的力对扭转过程提供阻力，然后允许脊状部脱开并从锁定球体上移过。这会产生如下能力当脊状部与各锁定球体接合时，能在旋转时提供可以听到的“咔嗒”声。另外，操作者通过对较高阻力的出现次数进行计数而获得阻力反馈，该阻力反馈提供插头旋转到何种程度的物理指示。防旋转脊状部的另一个可选实施例如下将防旋转结构构造为用于保持球体的凸轮表面，从而沿径向向外逐渐地对球体施加作用并因而促使插头从联接器上分离。操作者使喷嘴组件或其它机构旋转，从而使联接器插座从凸型插头上脱离。这尤其涉及自锁联接器机构，其中，使用者向后拉动保持套圈，并且借助偏压弹簧机构使凸型插头自动地从插座中弹出。图8示出流体配件30联接到插座(凹型连接器)67。然而，除了图8中的流体配件之外，也可以使用例如图10所示的其它流体配件，例如可以联接到插座67的固定刷观。 流体配件四可以输出旋转喷洒模式，而流体配件27可以构造为例如输出宽角喷洒模式、窄角喷洒模式、或其它类型的固定(不可调节)喷洒模式。另外，流体配件可以构造为根据使用者所选择的旋转位置(喷嘴转向)输出不同的模式。可调节喷嘴组件30可以由使用者对壳体进行轴向旋转来调节。例如，可调节喷嘴30的壳体可以围绕纵轴20在第一位置与第二位置之间进行轴向旋转，其中，在第一位置处，流体配件30提供高压喷洒，在第二位置处，流体配件30提供低压喷洒。此外，所示结构的流体配件30包括用于改变喷洒模式的可独立调节机构150 (参图8和图9)。可以通过使壳体围绕纵轴20旋转来调节喷洒模式，从而在第一旋转取向处流体配件30提供宽角喷洒模式，在第二旋转取向处流体配件30提供窄角喷洒模式。由于可独立地为喷嘴组件151调节喷洒模式，所以存在喷洒模式与排出压力的若干不同组合。喷嘴27具有标准的凸型插头 154，以使本系统具有向后兼容性。图10所示的杆153示出可能的连接构造。虽然所示实施例示出所谓的直通联接组件，但本发明也可应用于流体和空气流动工业中的所谓的单向关断系统，例如用于压缩空气及喷漆应用装置中的单向关断系统。另外，上述设计也可应用于所谓的双关断系统，例如通常与水力学应用以及例如蒸气、溶剂、 冷却水、油类和许多其它介质等其它材料的相关联的双关断系统。本发明还包括使用本文所公开的任何防旋转装置来连接快速连接联接器的方法。虽然这里参考目前被认为是在实践中实施本发明的最佳实例的实施例示出并描述了本发明，但应该理解的是，在不脱离本文所披露的本发明较宽概念的情况下，可以对本发明作出各种修改而将本发明变形为不同的实施例。
权利要求
1.一种流体联接装置，包括(a)凹型接头，其具有接纳开口并包括一个或多个保持球体；(b)凸型接头，其具有第一联接端、环形联接凹槽和用于与所述凹型接头可拆卸地联接的第二联接端；以及(c)互锁脊状部，其在所述凸型接头的所述环形联接凹槽中并在所述第一联接端与所述第二联接端之间至少部分地沿径向延伸。
2.根据权利要求1所述的流体联接装置，其中，所述互锁脊状部具有与所述凸型接头的纵轴大致平行地延伸的至少一个间隔部。
3.根据权利要求2所述的流体联接装置，其中，所述互锁脊状部从所述凸型接头的所述第一联接端横跨所述环形联接凹槽向后一直延伸至所述第二联接端。
4.根据权利要求1所述的流体联接装置，其中， 所述凸型接头包括被分隔的环形联接凹槽。
5.根据权利要求1所述的流体联接装置，其中， 所述凹型接头是凹型快速连接联接器。
6.根据权利要求1所述的流体联接装置，其中，至少一个间隔部在所述保持球体之间提供连接，以限制所述凸型接头与所述凹型接头之间的旋转。
7.一种流体联接装置，包括(a)管道，其接纳压力流体；(b)流体配件，其与所述管道流体相连，以从所述管道接受所述压力流体；(c)快速断开组件，其选择性地将所述流体配件与所述管道流体连接，所述快速断开组件包括(d)凸型接头，其联接至所述流体配件和所述管道，所述凸型接头包括(1)第一联接端、环形联接凹槽和第二联接端；以及(2)脊状部，其在所述环形联接凹槽中延伸；(e)凹型接头，其联接至所述流体配件和所述管道的另一端，所述凹型接头包括(1)开口，其用于接纳所述凸型接头的联接端；以及(2)保持球体系统，其与所述凸型接头的环形联接凹槽接合。
8.根据权利要求7所述的流体联接装置，其中，所述流体配件是构造为用于排出所述压力流体的喷嘴组件。
9.根据权利要求8所述的流体联接装置，其中，所述喷嘴组件包括可调节机构，所述可调节机构可操作地联接到所述喷嘴组件并构造为用于改变喷嘴喷洒模式。
10.根据权利要求7所述的流体联接装置，其中，所述流体配件是构造为用于调节排出压力或流量的调节阀。
11.根据权利要求7所述的流体联接装置，其中，所述流体配件是用于将一个联接器改变或延伸至另一个联接器的转接件。
12.根据权利要求7所述的流体联接装置，其中，所述流体配件是构造为实现流体测量的检测仪器。
13.—种互锁组件，其用于防止凸型接头与凹型接头之间的旋转，所述互锁组件包括(a)第一部件，其具有由能与第二部件的环形联接凹槽接合的在径向上间隔开的保持球体所构成的系统；以及(b)第二部件，其具有在所述环形联接凹槽中延伸并位于所述保持球体之间的空间中的脊状部；所述第一部件的旋转被各所述保持球体之间的径向距离限制。
14.一种流体联接装置，包括(a)凹型接头，其具有接纳开口并包括一个或多个保持球体；(b)凸型接头，其具有第一联接端、环形联接凹槽和用于与所述凹型接头可拆卸地联接的第二联接端；以及(c)互锁脊状部，其在所述凸型接头的所述环形联接凹槽中并在所述第一联接端与所述第二联接端之间至少部分地沿径向延伸。
15.根据权利要求14所述的流体联接装置，其中，所述互锁脊状部具有与所述凸型接头的纵轴大致平行地延伸的至少一个间隔部。
16.根据权利要求15所述的流体联接装置，其中，所述至少一个间隔部在所述保持球体之间提供连接，以限制所述凸型接头与所述凹型接头之间的旋转。
17.根据权利要求14所述的流体联接装置，其中， 所述凸型接头包括被分隔的环形联接凹槽。
18.根据权利要求14所述的流体联接装置，其中， 所述凹型接头是凹型快速连接联接器。
19.根据权利要求14所述的流体联接装置，其中，所述互锁脊状部还可以是能附接地连接到所述凸型接头的独立部件。
20.根据权利要求14所述的流体联接装置，其中，所述互锁脊状部暂时限制旋转运动并在进一步旋转之前向操作者提供声音或物理反
全文摘要
本发明涉及快速连接和断开联接器，该联接器限制联接器的凹型插座与凸型插头之间相对彼此的自由旋转。该联接器包括凸型插头，其具有联接端；以及凹型插座，其具有带有接纳开口的联接端，该联接端用于在连接器处于联接状态时接纳凸型插头的联接端。保持机构与这些联接端相连。凸型插头包括与凹型快速连接插座中的锁定球体相接合的非圆形表面，以便基本上防止凸型插头相对于凹型插座的相对旋转。该联接器特别适合附接用于高压喷洒设备中的配件，以便能够具有旋转地调节喷洒动作的能力。
文档编号A62C35/68GK102203491SQ200880131700
公开日2011年9月28日 申请日期2008年8月31日 优先权日2008年8月31日
发明者戴维斯·A·怀特 申请人:戴维斯·A·怀特