优选地用于空调系统的具有改进的连接件的管子

摘要

一种用于空调系统的管子（1），其包括：刚性管（2）；柔性管（3），其包括至少一层聚合物材料；连接件（4），其用以将金属管（2）紧固到柔性管（3），并且包括套接元件（13）；套接元件紧固到所述刚性管（2），并且能塑性变形以封闭柔性管（3）的位于刚性管（2）的第二端部（6）上的第一端部（5）；以及密封件（14），其包括径向插置于第一端部（6）与第二端部（5）之间的管状体（20）和轴向插置于第一端部（6）与套接元件（13）之间的凸缘（21）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的流体回路的管子的连接件，例如用以连 接空调系统的金属管和聚合物材料管。

背景技术

聚合物材料管可借助套接部（bell）连接到金属管，该套接部塑性变形以 围绕金属管的端部压缩聚合物材料管的端部。

为了增加密封性以免气体例如制冷剂气体逸出，公知的是将至少一个环 形衬垫，例如O形环插入底座中；该底座由金属管的端部适当地形成，位于 聚合物材料管的端部与金属管的端部之间。具体地，聚合物材料管可包括高 硬度隔离材料的内层，并且由此需要利用插置于该内层与金属管的端部之间 的衬垫，以使气体密封。

当通过可塑变形来使得金属管的端部起作用以降低生产成本时，环形衬 垫的底座被构造成不能确保最佳密封。具体地，底座没有90°侧面或者具有 最小倾角的侧面，而这意味着环形衬垫未在最佳的条件下工作，或者意味着 当将聚合物材料管安装在金属管的端部上时，环形衬垫可能从其底座脱落。

发明内容

本发明的目的是提供一种没有上述缺陷的管子，其包括金属部，该金属 部连接到包含至少一个聚合物材料层的部分。

本发明的目的借助根据权利要求1的管子来实现。

附图说明

本发明将参考附图来描述，附图示出了本发明的一些非限制性实施例， 其中：

图1是根据本发明的管子的一部分的纵向剖视图，其中为了清晰而移除 了柔性管；而

图2是根据图1的一部分的管子的纵向剖视图，其中示出了刚性管和柔 性管二者。

具体实施方式

在图1中，附图标记1总体上表示一种用于机动车辆的空调回路的管子， 其包括金属管2、柔性聚合物材料管3（图2）以及连接件4，连接件4用以 密封地且特别是气体密封地将管2连接到管3。

金属管2包括端部5；端部5优选通过塑性变形操作来成形，并限定支 撑部，该支撑部用于聚合物材料管3的端部6和连接件4的紧固构件两者。

端部5（按照沿轴向前进的顺序）包括支座7、环形凸台8、波纹部9、 和扩口部10。至少环形凸台8、波纹部9和扩口部10相对于金属管2的最 大直径具有较小的最大直径，以便允许通过塑性变形而专门进行的操作。

端部5还限定：环形槽11，其插置于支座7与环形凸台8之间；以及 凹部12，其插置于环形凸台8与波纹部9之间。环形槽11将连接件4的套 接部13紧固到端部5，而凹部12容置连接件4的密封件14。

套接部13包括：头部15，其限定有孔并被容置在环形槽11中；以及 侧壁16，其从头部15轴向地突出以至少部分地围绕端部5和端部6。套接 部13由金属材料制成，并且通过施加径向载荷以使端部6在端部5上压缩 而变形。

具体地，侧壁16从头部15沿轴向依次具有第一凹部17、第二凹部18 和第三凹部19；第一凹部17、第二凹部18和第三凹部19分别沿轴向间隔 开，并且表明侧壁16的用以将套接部13紧固到柔性管3的塑性变形过程的 压缩量。优选地，上述塑性变形过程被校正，使得凹部17具有在与柔性管 3的接触表面上测量到的最小直径，该最小直径大于凹部18和/或凹部19 的最小直径。更优选地，凹部18的最小直径介于凹部17、19各自的最小直 径之间。

密封件14至少部分地被凹部17所围绕，并且包括管状体20和从管状 体20上径向突出的凸缘21。管状体20被容置在凹槽12中，并且整体地至 少限定有环状凸台22。环状凸台22优选地面向侧壁16以与聚合物材料管 的端部6接触，并且在轴位（axial level）上相对于凹部17被布置，使得在 凹部17的区域中施加的径向紧固压力通过端部6的壁而传递到管状体20， 以压缩环形凸台22并因此形成气体密封。

基于相同的原因，凸缘21的最大径向尺寸大于环形凸台8的最大径向 尺寸，并且环形凸台8限定斜面23，斜面23面向在凸缘21与管状体20之 间限定出的相应的外倾面24。此外，环形凸台8的最大径向高度低于侧壁 16在头部15与凹部17之间的区域中的最小径向高度。另外，凸缘21的最 大径向高度大于侧壁16在头部15与凹部17之间的范围内的区域中的最小 径向高度，由此沿轴向通过头部15和凸缘21、且沿径向通过环形凸台8和 侧壁16而界定有环形的腔26。

在相对于管状体20的与环形凸台8相反的轴向侧的侧向上，波纹部9 具有多个环形肋27并沿轴向设置，以便至少部分地被凹部18围绕。

扩口部10限定有外倾部28和圆筒部29，圆筒部29插置于波纹部9与 外倾部28之间。圆筒部至少部分地被套接部13的凹部19围绕。

优选地，圆筒部29、波纹部9和管状体20具有各自的从圆筒部29减 小的最大直径、中间直径和最小直径。此外，在组装前的未变形的构造中， 凸台22的最大直径大于圆筒部29的最大直径。

图2示出了通过连接件4组装的管子1，连接件4将金属管2紧固到聚 合物管3。如可注意到的，波纹部9在管2与管3之间沿轴向产生锚固作用， 由此满足机动车辆工业的需要。此外，环形肋27形成迷宫式密封，使得指 向管1外侧的气流减速。

如之前的段落中所述，当侧壁16径向变形时，径向压力集中在波纹部、 圆筒部29及管状体20上。圆筒部29上的压力形成另一个气体密封。管状 体20上的压力使环形凸台22压缩，由此形成气体密封并且避免气体在端部 6与管状体20之间以及管状体20与底座（凹部）12之间逸出。

此外，当侧壁16被压缩时，端部6的聚合物材料趋向于沿轴向流动。 这样就产生了至少部分地将凸缘21挤至腔26内的载荷。由此变形的凸缘 21主要抵靠斜面23和支座30而被压缩；支座30从侧壁16朝向径向凸台 突出并且限定腔26，由此形成另一个气体密封。特别是，在因端部6的轴 向变形而造成的挤压期间，斜面23有助于分散密封件14上的载荷，使得密 封件14的变形不会因被载荷克服而导致破裂。因此，即使在挤压之后，密 封件14仍然是没有形成供气体逸出的通道的连续的密封体。有益地，具有 径向尺寸的凹部17、18、19有助于端部6的轴向变形，由此有助于端部6 抵靠凸缘21而变形。

同时在组装期间，管1的金属部件（即端部5和套接部13）以及聚合 物材料部件（即端部6和密封件14）可选地分别被预先组装。

随后，将带有密封件14的端部6安装在端部5上，并且最终在侧壁16 上施加径向载荷以产生凹部17、18、19。优选地，还施加径向载荷以使环 形槽11中的头部15变形以至少结束径向移动。

为了具有适合组装的机械阻力，密封件14具有高于80肖氏A的硬度， 优选地大约为85肖氏A，并且优选地由氢化丁腈橡胶（HNBR）材料制成。

此处公开和示出的管1的优点如下。

所述密封件满足制冷剂气体的密封条件，并且确保沿轴向对抽取力的机 械阻力。

具体地，当聚合物材料管是包括橡胶层、含褶（plait）的加强层、硬度 高于橡胶层的阻挡层的多层，并被设置为与圆筒部29、波纹部9和管状体 20接触时，管1具有最好的密封和机械阻力性能。有益地，将制冷剂气体 密封系统、且特别是密封件14设计成特别是封闭如下这类渗漏：因为内部 阻挡层相对较高的硬度，导致其没有围绕端部5充分地变形，以对制冷剂气 体提供有效的密封而产生的渗漏。

管1的组件安全，因为在端部6组装到端部5上之前，密封件14是可 见的，且因此可由操作员检测出密封件14的可能的缺失。此外，当凸台22 仅面向侧壁16时，管状体20完美地贴附到端部5上，从而避免密封件14 在柔性管3被安装时从其底座（凹部）脱落。这一效果也是通过凸缘21在 环形凸台8上的接触而实现的。

确保以上具体条件的端部5的几何结构简单，并因此能够通过具有成本 效益的塑料变形技术如滚轧成形而获得。

最后显而易见的是，此处公开和示出的管1能够改型和变型而不背离所 附权利要求书中所详细说明的保护范围。

可设置类似于凸台22的面向底座12的径向凸台。

套接部13的头部15可通过如下方式来构造：形成卡箍部，该卡箍部在 相对于环形凸台8的圆筒部29的相反侧被压置于金属管2上。在后一种情 况下，端部5不需要限定有环形槽11。