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CN100579812C - 具有整体模塑阀的燃料储罐 - Google Patents

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CN100579812C
CN100579812C CN200680008129A CN200680008129A CN100579812C CN 100579812 C CN100579812 C CN 100579812C CN 200680008129 A CN200680008129 A CN 200680008129A CN 200680008129 A CN200680008129 A CN 200680008129A CN 100579812 C CN100579812 C CN 100579812C
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Abstract

具有底部(5)和与所述底部整体模塑的阀的燃料储罐，包括：其上具有孔(2)的盘或片(1)；至少一个插入穿过盘上的孔(2)并与储罐的底部(5)整体模塑的立柱(3)；以及至少一个穿过储罐的底部(5)的孔(4)，位于立柱(3)附近，而且当盘(1)位于减荷位置时，使得盘(1)覆盖所述孔(4)。

Description

具有整体模塑阀的燃料储罐
迄今为止，出于缺乏燃料的考虑，燃料输送模块(FDM)需要相当大的储罐(储存箱)容量以提供足够的备用燃料。
也就是说在某些情况下，例如，当机动车辆燃料箱中容纳的燃料的体积降至某个最低水平之下，并且当该车辆行驶通过延伸的弯道、上坡或下坡时，或当以其它方式经历速度、方向等的突然和显著变化时，燃料就会移动到燃料箱的一侧，以致使形成部分燃料吸入管的汲取管的入口端至少暂时不再浸没在燃料中。在这样的情况下，汲取管吸出空气而不是燃料，因此使供应的燃料流中断，这妨碍内燃机的正常运转。
为了避免这样的问题，大多数燃料箱都包括一个储罐，即用来收集燃料并用作备用的子箱体(subtank)。为了实现该功能，传统的燃料储罐装配有第一注入阀，即安装在储罐底部允许燃料进入其底部但不允许燃料流出的单向止回阀。随着箱体被注入(燃料)，这就使得储罐被动地注入，同时防止在低燃料情况下燃料流出储罐。该装置是传统燃料模块储罐中的必要部件。本发明旨在解决降低该装置的成本的问题。
存在几种已知的用于上述第一注入阀的设计。这些设计中的一些使用盘来分别打开/闭合储罐底部中的孔，并使用附加的部件，例如罩(cage)来限制孔顶部上的盘。该罩是一种必须被焊接在适当位置的附加部件。另一种已知的设计选项为伞式阀。然而，这些阀比盘式阀(盘形阀，disk valve)更昂贵而且在使用超过耐用年限之后会出现在低燃料水平处密封的问题。
为此，本发明涉及一种非常简单、可靠且便宜的盘式阀(diskvalve)的新设计。
因此，本发明涉及一种具有底部和与所述底部整体模塑(模制)的阀的燃料储罐，并包括：
-其中具有孔的盘或片；
-插入穿过盘上的孔并与储罐的底部整体模塑的立柱；以及
-至少一个穿过储罐的底部的孔，其位于立柱附近并且使得当盘位于其减荷位置(泻放位置，relief position)时所述盘覆盖该孔。
优选地，该立柱的周围存在多个这样的孔。
所述设计的本质特征在于以下事实，即，通过至少一根与储罐的底部整体模塑的立柱(销)，将盘保持在储罐中，孔的顶部。可以存在一根或多根立柱，其可以延伸穿过盘上相应的孔或像手指一样抓紧所述盘。
本发明优选的具体实施方式示于图1至4中，如下所示：
图1A和图1B：在基本构思的具体实施方式中，其中箱体底部(5)包括环绕在立柱(3)(其插入穿过盘(1)上的孔(2))周围的6个孔(4)；
图1C：图1A和图1B所示的盘的变型，所述盘为方形；
图1D：将盘从图1A安装至图1B的方法；
图2：具有4个孔(4)并由间断的围墙(或多根立柱)构成的环绕阶梯(surrounding stair)(4’)的变型；
图3和图4：具有限定间断环形孔(4”)的狭槽形状的3个孔(4)的变型。
它们特征在于均存在下述部件：
-其上具有孔(2)的片状材料(1，称作盘，虽然其可以为如图1C所示的方形或为如图10所示的矩形)，孔(2)可以在该片状材料的中心(如在大多数所示的具体实施方式中)、在该片状材料的侧部(周边)(如图10)或任何其它位置。
-至少一根插入穿过盘(1)上的孔的立柱(3)。
-穿过储罐的底部(5)的多个孔(4)，其位于立柱(3)的周围(附近)，并当立柱(3)位于其孔(2)内时以及当盘(1)位于减荷位置(没有抬起盘的压力)时，使得盘能覆盖这些孔。这些孔(4)可以为任何形状：圆形(如图1和图2中)，或为狭槽形(如图3和图4中)。
如上所述，该立柱是与箱体储罐整体模塑而成的并且为相同的材料，而盘可以为另一种材料。对于储罐来说，聚缩醛类，并且尤其是聚甲醛(或POM)能给出良好的结果，而对于密封盘来说，弹性体，并且尤其是氟硅氧烷能给出良好的结果。
多种技术均可用于将盘安装在立柱上。
根据这些技术之一(示于图1D中)，首先将盘组装到立柱上，然后将立柱扭曲或将另一个片状件(3’)放置到立柱的顶部，以使盘被限制在下面。
一种替代方案为使用弹性材料的盘，并使立柱的远端在直径上膨胀。盘上的孔将小于该立柱端的直径。然后，盘上的孔可以暂时被拉伸超过立柱的远端并以这种方式被保留于立柱。
在这两种情况下，立柱具有在其全长上小于盘上的孔直径的直径，但在其远端具有大于盘上的孔直径的直径。事实上，“直径”的概念可以被概括为不同于圆形直径的孔/远端，所以事实上，(孔或立柱的)截面至少必须使得它们阻止或允许立柱穿过孔。
根据优选的具体实施方式，当盘位于底部时，储罐的底部设置有能使储罐紧密密封的形状(relief)/设计。当在立柱的周围和/或盘下面周边的周围和/或在储罐的底部上的孔周围提供密封垫圈时，已经获得了良好的效果。
在圆形盘的情况下，2个圆形密封垫圈(4B，例如图9所示的)在降低通过阀界面的泄漏量方面是有效的。当阀处于其减荷位置时，盘停留在所述垫圈(通常为环形甚至为同心圆形)上。值得注意的是，所述密封垫圈可以位于盘上而不是位于储罐的底部上。
-在矩形盘的情况下，仅一个密封垫圈(4B)就足够了，例如，参见图10。
根据图1、图3和图4的设计，存在一个问题，即，如果泵滤网(或其它部件)覆盖盘，那么该盘就不能允许升得太高而会阻塞孔，从而阻止燃料进入储罐。
因此，在一种优选的具体实施方式中(示于图2中)，孔被具有其中切割的切口的“围墙”(阶梯型)围绕，该“围墙”具有超过盘直径的直径，使得盘可以移动(滑动)到其中。该阶梯(围墙)具有足够的高度以防止某物(如燃料滤网)从顶部覆盖盘。如果围墙的顶部被滤网覆盖，那么当盘被升高时，该切口仍能允许燃料从储罐底部上的孔流到围墙的周边的周围。
根据另一种具体实施方式，根据本发明的储罐通过喷射泵(即一种包括末端为喷嘴的导管的装置，通过喷嘴的流量可以通过文丘里效应产生减压的效果)注入。该喷射泵通过盘式阀的孔从储罐外部的燃料箱中吸入燃料。
根据一种优选的具体实施方式，该喷射泵与壳体(实际上结束于其中)是一体的，该壳体还集成了一个混合管并覆盖盘式阀。更优选地，该喷射泵也可以被整合到一体的连接器中，这是一个共同未决申请的目的。这种一体件优选具有3个分支的“T”形，其中两个分支被分别连接至主燃料泵和燃料过滤器，而第三个分支整合喷射泵。喷射泵的喷嘴优选正好位于混合管入口前面。通过这样做，来自燃料泵的燃料流正好吹入到混合管的入口内并从燃料箱通过根据本发明的阀的孔来输送燃料。
该具体实施方式(及其若干优选的特征)通过图5至图8和图11以非限制的方式示出。在所有附图中，相同的标号代表相似或相同的部件。
图5示出了主燃料泵(6)如何将燃料流排放到“T”型连接器(7)中，该燃料流被分流为流至燃料过滤器(8)中的液流和流入整合在一体模塑成“T”形的壳体(9)中的喷射泵喷嘴的液流。燃料通过向发动机(11，未示出)中输入必需量的燃料的压力调节器(10)而流出燃料过滤器(8)，并将多余的燃料回流至储罐中。被整合在壳体(9)中的喷射泵通过根据本发明的整体模塑的阀(未示出)和从燃料箱中抽吸燃料而混合管(12)将其注入到储罐中，混合燃料流来自一侧(通过“T”型连接器(7)和喷射泵)的泵(6)和来自另一侧的燃料箱(通过整体模塑的阀)。
图6示出了同样的装配但从下方观察的视图以图解说明小喷射泵喷嘴(13)如何正好吹入混合管(12)，并从燃料箱中带走燃料。
图7示出了储罐的底部(5)，其中图5和图6的系统用于安装。该底部(5)包括被周边围墙(14)包围的根据本发明的整体模塑的盘式阀。该阀包括一橡胶盘(未示出)，其：
-由立柱(3)保持；
-通过吸入储罐底部的孔(4)中的燃料由喷射流来打开；以及
-当喷射流停止时密封所述孔(4)以保持储罐容量。
该阀省去了对泵出口中的止回阀以防止燃料虹吸出储罐外的需要。
图8示出了装配于储罐中的系统的纵切面并示出了到其底部的孔(4)，可以通过该孔将燃料从放置储罐(未示出)的燃料箱中抽吸出来。在这种装配中，将整合喷射泵(13)的壳体(9)压制到储罐底部(5)的周边围墙(14)中以起局部密封的作用，使喷射流可以通过储罐的底部吸取燃料而不是使燃料在储罐内循环。
图10和图11示出了根据通过两个立柱(3)将矩形盘固定在其侧部上的具体实施方式。相对于其它附图中示出的具有一个中间立柱的圆形盘，其具有以下优点：
-只需要一个密封垫圈(4B)；
-省去了为防止盘(1)偏离中心所需要的围墙(4’)；这些围墙(4’)会妨碍引入燃料流；
它与通过阀的孔(4)(如图11所示)从储罐外的燃料箱中抽吸燃料的喷射泵(13)很好地联合工作。固定盘(片)(1)自身的方法可以降低当喷射泵工作时由阀自身导致的压降的量。

Claims (47)

1.燃料储罐，具有底部(5)和与所述底部整体模塑的阀，并且包括：
-其上具有孔(2)的盘或片(1)；
-至少一个立柱(3)，插入穿过所述盘上的所述孔(2)并与所述储罐的底部(5)整体模塑；以及
-至少一个穿过所述储罐的底部(5)的孔(4)，所述储罐的底部的所述孔(4)邻近所述立柱(3)并以使得当所述盘(1)位于其减荷位置时覆盖所述储罐的底部的所述孔(4)的方式进行定位。
2.根据权利要求1所述的燃料储罐，其中，在所述储罐的所述底部(5)上有多个孔(4)。
3.根据权利要求1所述的燃料储罐，其中，所述盘(1)为弹性材料。
4.根据权利要求2所述的燃料储罐，其中，所述盘(1)为弹性材料。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料储罐，其中，所述立柱(3)在其全长上的直径小于所述盘上的所述孔(2)的直径，但具有直径大于所述盘上的所述孔(2)的直径的远端(3’)。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料储罐，所述储罐的底部(5)包括环绕在所述立柱(3)和/或在所述盘(1)的下周边周围和/或在所述储罐的底部(5)的所述孔(4)周围的密封垫圈(4B)，以使当所述阀处于其减荷位置时所述盘(1)停留在所述垫圈上。
7.根据权利要求5所述的燃料储罐，所述储罐的底部(5)包括环绕在所述立柱(3)和/或在所述盘(1)的下周边周围和/或在所述储罐的底部(5)的所述孔(4)周围的密封垫圈(4B)，以使当所述阀处于其减荷位置时所述盘(1)停留在所述垫圈上。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料储罐，其中，所述盘(1)为圆形，并且其中所述储罐的底部的所述孔(4)被其中切割有切口的围墙围绕，所述围墙具有超过所述盘直径的直径，以使所述盘可以移动到其中。
9.根据权利要求5所述的燃料储罐，其中，所述盘(1)为圆形，并且其中所述储罐的底部的所述孔(4)被其中切割有切口的围墙围绕，所述围墙具有超过所述盘直径的直径，以使所述盘可以移动到其中。
10.根据权利要求6所述的燃料储罐，其中，所述盘(1)为圆形，并且其中所述储罐的底部的所述孔(4)被其中切割有切口的围墙围绕，所述围墙具有超过所述盘直径的直径，以使所述盘可以移动到其中。
11.根据权利要求7所述的燃料储罐，其中，所述盘(1)为圆形，并且其中所述储罐的底部的所述孔(4)被其中切割有切口的围墙围绕，所述围墙具有超过所述盘直径的直径，以使所述盘可以移动到其中。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料储罐，其中，所述盘为矩形并用两根立柱(3)固定在其一侧。
13.根据权利要求6所述的燃料储罐，其中，所述盘为矩形并用两根立柱(3)固定在其一侧。
14.根据权利要求7所述的燃料储罐，其中，所述盘为矩形并用两根立柱(3)固定在其一侧。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
16.根据权利要求5所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
17.根据权利要求6所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
18.根据权利要求7所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
19.根据权利要求8所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
20.根据权利要求9所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
21.根据权利要求10所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
22.根据权利要求11所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
23.根据权利要求12所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
24.根据权利要求13所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
25.根据权利要求14所述的燃料储罐，所述储罐包括通过所述阀的所述储罐的底部的所述孔(4)从外部抽吸燃料而能够注入其的喷射泵(13)。
26.根据权利要求15所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
27.根据权利要求16所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
28.根据权利要求17所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
29.根据权利要求18所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
30.根据权利要求19所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
31.根据权利要求20所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
32.根据权利要求21所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
33.根据权利要求22所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
34.根据权利要求23所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
35.根据权利要求24所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
36.根据权利要求25所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)与壳体(9)为一整体，其中所述壳体(9)还整合了混合管(12)并覆盖所述阀。
37.根据权利要求26所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
38.根据权利要求27所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
39.根据权利要求28所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
40.根据权利要求29所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
41.根据权利要求30所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
42.根据权利要求31所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
43.根据权利要求32所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
44.根据权利要求33所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
45.根据权利要求34所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
46.根据权利要求35所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
47.根据权利要求36所述的燃料储罐，其中，所述喷射泵(13)被整合到具有3个分支的一体式“T”形连接器(7)上，其中两个分支被分别连接到主燃料泵(6)和燃料过滤器(8)上，而第三个分支整合了所述喷射泵(13)，并且其中所述喷射泵(13)包括具有正好位于所述混合管(12)入口前面的出口喷嘴的管。
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