专利名称：金属软管用插入式快速接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种快速接头，具体地说是一种用于煤气、其它的气体、液体等配管用管道上的连接在波纹管形成的软管一端的插入式快速接头。
背景技术：
现有的作为与流入气体等流体的波纹管连接的管接头有多种形式，如图11所示为现有接头的一种形式，在其内具备有密封材收容部150的筒状本体152、端头不在本体152内部用螺纹拧入的压环154、在筒状本体152内部的压环154的内侧配置的止动环156、由止动环156到内侧的筒状本体152的密封材收容部150上配置的环状密封材158。在这个接头上连接的软管160是由薄壁的不锈钢的波纹管162和包在波纹管外圆的合成树脂制成的软管状的被覆体164所构成，在波纹管162的端头的几个波上被覆体164被去除的状态下，从压环154的端头向这个压环154和止动环156和环状密封材158和筒状本体152的内部插入。这样，波纹管的波部166将止动环156的突起部168张开，通过这个突起部168，被压入环状密封材158，完成接合。这个时候，波纹管162的内侧的端头部分被插入从密封材到内圆侧的部分所设置的筒状本体152的内端向压环154的开口侧突出的薄壁环状的环状突起部170和环状密封材158之间的间隙。另外在这个时候，止动环156的突起部通过环的弹力172的作用下缩径，与波纹管的谷部174相接合。然而，在软管160上接头的脱力的作用下，与波纹管的谷部174相接合的止动环156的外圆斜度面176与压环154的内圆斜度面178相接触，止动环156受到径方向的向内的力，止动环156的突起部168压住波纹管的谷部174的外圆，防止软管160从接头处脱落出来。
以上所述的插入式管接头，是在接头内的环状密封材158内圆部分插入波纹管162，由此来进行接头和波纹管的密封。但是使筒状本体152的内端侧与薄壁环状的环状突起部170做成一体比较困难，不仅生产效率比较低，而且市场成本也比较高。另外，当波峰部和波谷连续相连形状的并且有尺寸公差的波纹管被插入时，为了使其密封性提高，环状密封材的内径缩小的话波纹管的插入阻力就会变大，安装人员在插入软管时需要用很大的力量。另一方面，如为了减小插入时的阻力，放大环状密封材内径的话密封性能就会降低，环状突起部170和环状密封材158的成形或者尺寸的设计、调整都需要高度的精度，成为生产效率低下、生产成本增大，质量控制难度高的要因。而且，将波纹管的前端正确地插入在密封材和环状突起部之间的狭小间隙中的作业是不容易的，不仅浪费时间，而且有可能不正确地插入后就这样结束工作。在管接头内插入软管的时候，波纹管的波部将止动环的突起部张开并通过这个突起部，被压入环状密封材内圆后接合的构造，插入时有较大的阻力，插入工作很困难，而且很花时间。另外，为了保持止动环的缩径紧扣状态，需要作为与止动环为一体使用的环状弹簧等零件，零件数量增多后在安装工作和零件管理上成为不利的要素。以前的构造，为了确认将波纹管在适当的位置上插入，需要事先在波纹管上检查和标记插入位置，安装的工作流程繁多，而且花费工作时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以在短时间内，轻松地将波纹管插入管接头内、且密封性能可靠的插入式管接头。另外，本发明其它的目的是提供生产简单，低成本，而且以简便的安装工作就可将波纹管和管接头相连接的插入式管接头。再此基础上，本发明的其它目的是提供了无需在波纹管被插入连接工作之前检查和标记插入位置，不需要特别地进行其它的插入连接的准备，用较少的零件点数来进行连接工作的插入式管接头。
本发明解决技术问题的技术方案如下
一种金属软管用插入式快速接头，其用于外缘包覆软管的波纹管，包括具有可容纳金属波纹软管的插孔的内壁面呈阶梯状的接头本体、一端伸入到接头本体内壁后端与接头本体螺纹连接的压环，还包括在插孔内沿接轴向方向自后向前依次设置的止动环、密封件、卡环；所述止动环的内径比波纹管的最大径大，其由止动块和薄壁部相互连接成环状，相邻止动块之间形成缺口；所述止动块包括内斜突起部，其在用拉力挤压后与波纹管谷部接合；基端部，其位于止动环的相对于内斜突起部的端部，其与薄壁部共同构成基端环部且在压环开口一侧被压后与压环的承压壁接触；倾斜内壁，其面向波纹管朝波纹管的插入方向倾斜；对接面，在波纹管插入后并向拔的方向施加力时，对接面抵靠压环前端的承压壁；所述卡环设置在接头本体插孔内的前端部，其在波纹管插入后把持波纹管4前端头波部。
进一步，还包括设置在止动环与密封件之间的垫圈，以防止在止动环的转动过程中密封件卷入止动块之间的缺口处，确保进行止动环的缩径动作。
进一步，所述卡环最好包括环基体，其内径比波纹管最大径大；第一卡片和第二卡片，其由环基体向内径方向倾斜伸出且可弹性扩缩；第二卡片的倾斜角度比第一卡片大，且第二卡片在长度上比第一卡片长，以限制在其端头上波纹管的进入；第二卡片的端部设有向卡环中心弯折的防震片；外圆突起部，其设置在环基体的外圆且向卡环的轴向方向有弹性地扩径，并与接头本体内壁相接触。所述第一卡片和第二卡片沿环基体的内径间隔交错设置，数量分别至少有两个。卡环在波纹管插入时可以可靠地把持端头的波部，将接下来的拔的动作后的连接完成工作联系起来。
进一步，所述倾斜内壁断面呈“ㄑ”形，其中一个斜面用于形成内斜突起部，另一个面与对接面形成对接突起部。
由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比本发明的金属软管用插入式快速接头，在插入由波纹管形成的软管时，由于止动环的内径比波纹管大，将波纹管向管接头内的插入不与止动环接触，只接受密封圈的加压的阻力，可以用较轻的力来通过密封圈的内圆面。这个时候，密封圈最好由加入润滑材的材质形成，这样可以更加顺畅地插入。波纹管插入过程中卡环向波纹管的径方向有弹性地扩缩并把持波纹管的端头部分的波部，在波纹管插入后其端头的波部在被卡环把持的状态下向拔的方向施加力时，止动环通过密封件直接被压后，以基端环部为中心使止动块逆时针转动，并使止动块内径缩径，使得止动块内斜突起部与波纹管的谷部相嵌合，并且对接面与承压壁紧密相贴，可以使止动环的内侧径的缩径动作顺利地、安定地进行，用短的拉伸来使波纹管和止动环相接合，达到波纹管的谷部较强接合的结果，可以确保防止软管从接头中脱落出来，并且在拔的过程中，由于密封件被挤压从而增加了整个快速接头的密封性。采用本发明可以用较轻的力在管接头内插入并用短时间在正确的嵌合状态下与波纹管连接，可以确保可靠的密封性能。而且采用本发明快速接头进行波纹管的连接工作，不必进行特别的准备工作以及采用其他辅助设备或零部件，除了要拉，不需要其它一切动作，采用较少的部件数即可完成连接工作。
此外通过波纹管的插入、取下的几乎接近一点点接触的操作，止动环的一部分运转的轴运转状的缩径动作向径的内斜突起部的移动，可以确保波纹管的最大径和止动环内径一侧之间有充分的间隔，实现了两者的间隙调整、止动环的制作容易性。
图1本发明插入式快速接头内插入软管状态下的半剖面示意图；图2图1中虚线包围部分的放大结构图；图3本发明插入式快速接头的半剖面示意图；图4图1中卡环32的正视结构图；
图5图4的A-A断面示意图；图6图1中止动环38的正视结构图；图7图6的B-B断面示意图；图8图1的状态到软管向拔的方向施加力后将外圆突起部第2环把持收容部相接合的中间段的状态示意图；图9软管和本发明快速接头在接合完成状态下的半剖面示意图；图10a图1中的压环、止动环与波纹管的接合关系示意图；图10b图1中的压环、止动环与波纹管的接合关系示意图；图10c图1中的压环、止动环与波纹管的接合关系示意图；图11现有技术管接头的半剖面示意图。
图中主要标号说明1-软管；2-波纹管；10-插入式快速接头；12-接头本体；14-压环；32-卡环；38-止动环；40-垫圈；42-密封圈；46-承压壁；321-第一卡片；322-第二卡片；323-防震片；381-内斜突起部；382-基端环部；383-缺口；384-薄壁部；385-对接突起部；385A-对接面；386-止动块；387-基端部387；R-支点。
具体实施例方式
以下，一边参照图纸一边说明实施本发明的最好的形态。
由图1本发明插入式快速接头内插入软管状态下的半剖面示意图可见，软管1是由波纹管4和包裹在其外缘的合成树脂制成的软管状的被覆体5构成。波纹管4由壁薄的不锈钢制成，其包括波部2和谷部3。在与插入式快速接头10相连接时，需要把近波纹管端部几个波的被覆体5取下来，故实际与快速接头连接的软管部位为去除外部被覆体的波纹管。
由图1，本发明金属软管用插入式快速接头10，包括具有可容纳金属波纹软管的插孔的内壁面呈阶梯状的接头本体12、一端伸入到接头本体内壁后端与接头本体螺纹连接的压环14，还包括在插孔内沿接轴向方向自后向前依次设置的止动环38、密封件42、卡环32；
所述止动环38的内径比波纹管4的最大径大，其由止动块386和薄壁部384相互连接成环状，相邻止动块386之间形成缺口383；所述止动块386包括内斜突起部381，其在用拉力挤压后与波纹管谷部3接合；基端部387，其位于止动环的相对于内斜突起部381的端部，其与薄壁部384共同构成基端环部382且在压环开口一侧被压后与压环14的承压壁46接触；倾斜内壁381A，其面向波纹管朝波纹管4的插入方向倾斜；对接面385A，在波纹管插入后并向拔的方向施加力时，对接面385抵靠压环14前端的承压壁46；所述卡环32设置在接头本体12插孔内的前端部，其在波纹管4插入后把持波纹管4前端头波部2M。
快速接头10由黄铜等金属来形成，在其一端的外周上装配有与气体管的被连接体相连接的外螺纹部16和与外螺纹部16相配的六角部18。在接头本体12另一端到其内周部，设置从开口侧开始的外部密封圈收容部20、内螺纹部22、密封收容部23、卡环把持收容部24，其包括第一把持收容部24A和第二把持收容部24B、卡环收容部26、支撑环收容部28。在接头本体12内的支撑环收容部28中在进入压力状态下配置有支撑环30。这个支撑环30由黄铜等金属形成，后述的卡环32可防止进入接头本体12。
压环14由黄铜等金属形成，其一端有可以拧入接头本体12的内径一侧内螺纹部的外螺纹部34和外部密封圈槽36。另外，在压环内圆中有收容止动环38以及垫圈40的内圆收容部44、和耐火密封圈收容槽48。在本实施形态上承压壁46与快速接头10的接头轴70呈略直角方向设置。在压环外圆上设有在接头本体12中拧入螺纹用的专用工具相接合的二面平50。这个压环14的外端一侧的内周中形成了防尘密封圈收容凹部54。二面平50是与一般的工具不能接合的尺寸，为防止不同接头本体12和取下压环14的构造。在压环14内周面的防尘密封收容凹部54中，通过圆形环状的弹性体，沿着内圆的方向装配着防尘密封圈56，防尘密封圈56的内侧突起部58与包裹波纹管4的外周的合成树脂制的软管状的被覆体5紧密相接并密封，可以防止外部进入的物品。
压环14的内周面的耐火密封圈收容槽48中，装有耐火密封圈60。这个耐火密封圈60，采用如膨胀黑铅和NBR等橡胶材一体成形，火灾时的高温下暴晒后，耐火密封圈60的体积膨胀，密闭内部。
在压环14的外部密封圈槽36和接头本体12中的外部密封圈收容部20的部分中配置有外部密封圈100。外部密封圈100是由与耐火密封圈同样的材质制成的，被压环14和接头本体12压缩，防止从内部出来的泄漏，防止从外部进入物品。
止动环38由黄铜等金属形成，如图1、3、6、7所示，在实施的形态上，所述倾斜内壁381A断面呈“ㄑ”形，其中一个斜面用于形成内斜突起部381，另一个面与对接面385A形成对接突起部385。由此，插入波纹管4的时候为了使止动环38的内径侧不要被碰到而阻碍插入，配置其两脚部的下端侧向上倾斜，波纹管被拔后通过密封圈等止动环被压时可以顺利地进行其倾斜端一侧向止动环的中心一侧的缩径运转。当向波纹管施与拔的方向的力的时候，基端环部382作为运转的中心R，内斜突起部381的头部向缩径方向运转变形，运转缩径时一个脚部的对接突起部385与承压壁46相接合，使内斜突起部381与波纹管4的谷部3接触，止动环38的对接面385A与压环14的承压壁46接触。
为防止在止动环的转动过程中，密封件42卷入止动环38的止动块386之间的缺口383处，确保进行止动环的缩径动作，在止动环与密封件之间设置有垫圈40，垫圈40是由薄的不锈钢板等金属形成。
密封件42是快速接头的内外密闭的密封手段，在本实施形态上，为了减少波纹管插入时的阻碍，使波纹管4更顺畅地插入，用例如加入润滑材的NBR等橡胶材形成，可以为了确保安定的密封性，密封圈42的内径的尺寸比波纹管外形小。
如图1或图5所示，卡环32是由薄的弹力钢制，配置在接头本体12内的卡环收容部26中，其包括环基体320，其内径比波纹管4最大径大；第一卡片321和第二卡片322，其由环基体320向内径方向倾斜伸出且可弹性扩缩；第二卡片322的倾斜角度比第一卡片321大，第二卡片322在长度上比第一卡片321长，且第二卡片322的端部设有向卡环中心弯折的防震片322A，以限制在其端头上波纹管的进入，为此波纹管4的端头部的波部2M不能通过第二卡片322；外圆突起部323，其设置在环基体320的外圆且向卡环的轴向方向有弹性地扩径，并与接头本体12内壁相接触。波纹管4从压环14的开口侧插入的时候与波纹管的一端相接，卡环向波纹管的径方向有弹性地扩缩，并把持波纹管的一端部分，第一卡片321和第二卡片322与波纹管一端部分的波部各自相接合，外圆突起部323向所定的位置移动，与接头本体12内的环把持收容部24相接合。
在本实施形态中，图1或图3、图8、图9所示，卡环把持收容部24是由第1以及第2卡环把持收容部24A、24B构成。第1卡环把持收容部24A，从环收容部26处以少许的段差来扩径，配置在接头本体12的开口侧。第2卡环把持收容部24B，从第1环把持部处以少许的段差来扩径，配置在接头本体12的开口侧。第2环把持收容部24B，是由密封收容部23用少许的段差扩径后形成的。一旦将波纹管插入最深处之后稍微拉的的时候卡环32的外圆突起部323经过第1环把持部，嵌入第2环把持收容部24B。
以下来说明本实施形态的插入式管接头的作用。管接头10与软管1相接合的时候，如图3所示，在接头本体12内装配着支撑环30、卡环32、密封圈42，在压环14上装配垫圈40、止动环38、耐火密封圈60、防尘密封圈56的状态下，如图1所示那样在波纹管4的谷部3切管后，在波纹管4的端头的几个波上被覆体5被去除的状态下的软管1，从压环14的端部向接头本体侧方向插入。此时，波纹管4的端头部在非接触的状态下一边通过耐火密封圈60以及止动38的内圆侧，一边在密封圈42内压入并一边通过其内圆部。波纹管4的端头部的波部2到达卡环32的时候，与第一卡片321相接，一边使这个第一卡片321有弹性地扩缩一边通过。通过第一卡片321后，波纹管4的端头部的波部2M被第一卡片321与第二卡片所把持(参照图2)。
波纹管4和管接头完全接合，沿拉出方向拉出软管后，把持波纹管4的端头部的波部2的卡环32使相邻的密封件42、垫圈40向拉出方向移动，拉到所规定的位置后，卡环32的外圆突起部323向外圆方向扩径，与接头本体12内的第一卡环把持收容部24A接合。这个时候，卡环的外圆突起部323通过段差壁时操作者会有感触，在拉的方向继续施加力后，外圆突起部323的端头嵌入第二环把持收容部24B，通过与接头本体12的接合，防止环32以及软管1相反地向插入方向移动。由此，变成上锁状态，对于拉的力或者压的力任何一个起作用，在接头本体内防止过度的移动而对波纹管产生损伤。通过将这个卡环32沿拉的方向移动，密封圈42以及垫圈40到止动环38中拉的方向力起作用。此时，垫圈40使插入方向向下倾斜，内斜突起部381的端头向开口方向一边压一边以基端环部382作为支点R运转该端头部，使止动环38的内斜突起部381较大地向缩径方向运转变形，由此，使波纹管4的谷部3的外圆和止动环38的突起部381相接合。通过止动环的内斜突起部381的运转变形，使突起部381和波纹管谷部3相接合，可以设置使波纹管4插入时的波部2和止动环38内圆侧之间的间隔充分大，软管的插入工作可以用较轻的劳动力来简单进行，止动环38在制造时的精度一定程度上可以粗一点。另外，与密封圈42的内圆侧之间的密封性的调整也可以简易地进行。位于卡环32和止动环38之间的密封圈42，通过环32和止动环38被压缩，可以提高内径方向上膨胀后的密封效果。这样，波纹管4如果被完全插入接头本体12的内部的话，接下来通过工作人员的手将软管1沿着拉的方向拉，与止动环相接合，变为图9的状态，施工工作完成。
这样，将波纹管从压环的端部向压环的内部插入，在密封材的内侧配置的环上把持波纹管端头部后，沿着拉的方向拉，环和密封材沿轴的方向移动，通过密封材、垫圈，被压的止动环碰到压环的承压壁，以基端部为中心运转，使内径缩径，与波纹管接合。波纹管插入后通过拔使止动环内径的缩径动作安定，与软管的接头本体的连接工作用简单的进行，可以得到可靠的连接状态。由此，可以可靠地防止包括波纹管在内的软管从管接头脱落。波纹管插入的时候由卡环使在不充分的状态下拔的话，密封材不会移动，可将波纹管整体拔出。由此，对于波纹管的管接头连接工作时其连接状态的确认几乎是同时进行的，所以连接工作可以简易地在短时间内效率较好地进行。另外，通过止动环的运转，与波纹管的谷部相接合防止波纹管的脱落，为了使波纹管插入时不成为插入障碍，可以设定为与波纹管的通过经络有充分的空隙的状态作为止动环的内径侧的缩径前形状，其结果使软管的连接工作时对连接状态进行确认，可以顺利地在短时间内完成工作。还有，在构造上比较简单，在成本上也是有利的。将软管1从插入式管接头上取下的时候，使用管制钳等工具，通过将压环14从接头本体12上取下，可以分解插入式接头，并可以将软管1从插入式接头上取下。
以上说明的本发明的插入式管接头，不只限定在上面所述的实施形态，在专利请求的范围内不脱离记录的本发明本质的范围内，可以任意地改变。
本发明的插入式管接头广泛地作为煤气、其它的气体、液体等配管用的管接头使用。
权利要求
1.一种金属软管用插入式快速接头(10)，其用于外缘包覆软管(5)的波纹管(4)，包括具有可容纳金属波纹软管的插孔的内壁面呈阶梯状的接头本体(12)、一端伸入到接头本体内壁后端与接头本体螺纹连接的压环(14)，其特征在于，还包括在插孔内沿接轴向方向自后向前依次设置的止动环(38)、密封件(42)、卡环(32)；所述止动环(38)的内径比波纹管(4)的最大径大，其由止动块(386)和薄壁部(384)相互连接成环状，相邻止动块(386)之间形成缺口(383)；所述止动块(386)包括内斜突起部(381)，其在用拉力挤压后与波纹管谷部(3)接合；基端部(387)，其位于止动环的相对于内斜突起部(381)的端部，其与薄壁部(384)共同构成基端环部(382)且在压环开口一侧被压后与压环(14)的承压壁(46)接触；倾斜内壁(381A)，其面向波纹管朝波纹管(4)的插入方向倾斜；对接面(385A)，在波纹管插入后并向拔的方向施加力时，对接面(385)抵靠压环(14)前端的承压壁(46)；所述卡环(32)设置在接头本体(12)插孔内的前端部，其在波纹管(4)插入后把持波纹管(4)前端头波部(2M)。
2.根据权利要求1所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，还包括设置在止动环(38)与密封件(42)之间的垫圈(40)。
3.根据权利要求1所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，所述卡环(32)包括环基体(320)，其内径比波纹管(4)最大径大；第一卡片(321)和第二卡片(322)，其由环基体(320)向内径方向倾斜伸出且可弹性扩缩；第二卡片(322)的倾斜角度比第一卡片(321)大，且第二卡片(322)在长度上比第一卡片(321)长，以限制在其端头上波纹管的进入；第二卡片(322)的端部设有向卡环中心弯折的防震片(322A)；外圆突起部(323)，其设置在环基体(320)的外圆且向卡环的轴向方向有弹性地扩径，并与接头本体(12)内壁相接触。
4.根据权利要求3所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，所述第一卡片(321)和第二卡片(322)沿环基体(320)的内径间隔交错设置，数量分别至少有两个。
5.根据权利要求1所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，还包括设置在卡环(32)前端的支撑环(30)，支撑环一端抵靠在卡环(32)上。
6.根据权利要求5所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，接头本体(12)内壁相应于密封件(42)、卡环(32)支撑环(30)处分别设有密封收容部(23)、卡环把持收容部(24)、卡环收容部(26)、支撑环收容部(28)，其中卡环把持收容部(24)包括第一把持收容部(24A)和第二把持收容部(24B)。
7.根据权利要求6所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，所述卡环收容部(26)、第一把持收容部(24A)和第二把持收容部(24B)的内径依次变大，所述第二把持收容部(24B)的内径大于密封收容部(23)的内径。
8.根据权利要求1所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，所述承压壁(46)与快速接头(10)的接头轴(70)呈直角方向设置。
9.根据权利要求1所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，所述倾斜内壁(381A)断面呈“ㄑ”形，其中一个斜面用于形成内斜突起部(381)，另一个面与对接面(385A)形成对接突起部(385)。
10.根据权利要求1所述的金属软管用插入式快速接头，其特征在于，压环内圆中有收容止动环(38)的内圆收容部(44)，所述内圆收容部(44)的内径与密封收容部(23)的内径相同。
全文摘要
本发明公开了一种用于煤气、其它的气体、液体等配管用管道上的连接在金属软管一端的插入式快速接头。包括接头本体和压环，还包括沿轴向方向自后向前依次设置的止动环、密封件、卡环；止动环的内径比波纹管的最大径大，其由止动块和薄壁部相互连接成环状，相邻止动块之间形成缺口；止动块包括内斜突起部、基端部、倾斜内壁、对接面。在插入波纹管时，由于止动环内径大，可以以较小的力插入，在波纹管插入后其端头的波部在被卡环把持的状态下向拔的方向施加力时，止动环以基端环部为中心逆时针转动，由于止动环缩径，使内斜突起部与波纹管的谷部相嵌合，防止波纹管的脱落。
文档编号F16L33/26GK1837668SQ20061002571
公开日2006年9月27日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者陆立新, 李辉 申请人:天孚真空机器软管(上海)有限公司, 天津天富软管工业有限公司