CN103375318A - 燃料输送模块和凸缘盖组件 - Google Patents

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CN103375318A CN2013101497093A CN201310149709A CN103375318A CN 103375318 A CN103375318 A CN 103375318A CN 2013101497093 A CN2013101497093 A CN 2013101497093A CN 201310149709 A CN201310149709 A CN 201310149709A CN 103375318 A CN103375318 A CN 103375318A
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Abstract

本发明涉及燃料输送模块和凸缘盖组件，具体提供了一种用于将燃料输送系统安装在具有发送器开口、凸缘盖和发送器模块的那种车辆燃料箱中的方法和装置，所述发送器开口延伸穿过所述燃料箱的顶部，所述凸缘盖构造成密封所述发送器开口，所述发送器模块安装在所述燃料箱内。所述发送器模块包括燃料泵、用于从所述燃料箱的底部抽吸燃料的燃料入口、燃料出口以及用于检测所述燃料箱中的燃料水平的检测器模块。联接组件包括用于传送燃料水平信号到所述凸缘盖的电导管以及用于从所述泵传送燃料到所述凸缘盖的液压导管。保持器安装到所述燃料箱的底部，优选地从所述凸缘盖的竖直轴线侧向偏置，并且将所述发送器模块紧固到燃料箱底部。

Description

燃料输送模块和凸缘盖组件
技术领域
本发明总体上涉及用于机动车的燃料输送系统，更具体地涉及一种燃料泵壳体和凸缘盖组件，在所述组件中壳体模块与凸缘盖分离并且固定地安装到燃料箱的底部。
背景技术
当前已知的燃料输送系统(燃料泵)通常包括定位在车辆燃料箱内的燃料泵壳体(还称为发送器桶)以及结合到所述燃料箱的顶部中的发送器开口的凸缘盖。弹簧加载的导向杆从凸缘盖延伸并且可滑动地接合泵壳体，从而迫使它向下抵接燃料箱的底部。以此方式，燃料可从燃料箱的底部抽吸穿过液压软管(导管)，所述液压软管将燃料泵连接到凸缘盖并且随后连接到车辆发动机。
常规燃料泵壳体还设置有浮子机构以便测量燃料箱中的燃料水平。连接在发送器桶与凸缘盖之间的电导管发送燃料水平信号到驾驶员可见的显示器。
现代车辆设计越来越多地引入较低的正面拖曳(风阻力)系数以便降低燃料消耗并且从美学上改善车辆的外观。因为挡风玻璃轮廓和车顶线较低，使后座乘客的臀点(H点)下降，从而导致在车架下面的燃料箱高度的总体压缩。泵壳体／凸缘盖堆叠的最大容许高度因此受限于发送器开口附近的燃料箱的竖直尺寸。
相应地，期望通过减小发送器开口和／或凸缘盖附近的顶部到底部竖直尺寸来提供一种可在机动车燃料箱中实现的燃料输送系统。此外，通过结合附图和之前的技术领域及背景技术来参阅随后的详细描述和所附权利要求，本发明的其他期望的特征和特性将变得清楚。
发明内容
本发明提供了一种用于从机动车中的燃料箱泵送燃料的装置。燃料输送模块包括容纳燃料泵的发送器桶、凸缘盖以及联接组件，所述联接组件通常包括至少一个柔性电导管以及至少一个柔性流体导管，其中所述发送器桶通过所述联接组件柔性地连接并且优选地不是以其他方式连接到凸缘盖。也就是说，不采用通常使用弹簧加载的连杆将所述桶推动到燃料箱底部的常规凸缘盖／发送器桶组合，从而使所述发送器桶与所述凸缘盖基本上分离。在所述燃料箱的顶部上设置发送器开口，并且在所述燃料箱的底部内表面固定桶保持器。所述桶保持器构造成将输送发送器桶可移除地紧固到所述燃料箱的底部内表面。
在一个实施方式中，所述发送器开口包括封装环并且所述凸缘盖包括锁紧环。以此方式，所述凸缘盖能够可移除地锁紧到所述发送器开口从而为所述发送器开口提供流体和／或蒸汽密封。
本发明还提供了一种用于车辆的燃料输送系统，所述系统包括封闭燃料箱、凸缘盖、包括燃料泵的发送器模块以及保持器，所述封闭燃料箱具有延伸穿过所述燃料箱的顶部区段的发送器开口，所述凸缘盖构造成密封所述发送器开口，所述燃料泵具有用于从所述燃料箱的底部抽吸燃料的入口以及用于输送燃料到所述凸缘盖的出口，所述保持器固定到所述燃料箱的底部内表面并且构造成将所述发送器模块紧固到所述燃料箱的底部。在一个实施方式中，所述发送器模块和保持器构造成允许所述发送器模块手动地卡扣配合到所述保持器。
本发明提供了一种用于将燃料泵安装在机动车的封闭燃料箱中的方法，所述燃料箱具有延伸穿过顶表面的发送器开口以及在底部内表面上的桶保持器。所述方法包括将发送器桶插入穿过所述发送器开口、定位所述保持器并且将所述发送器桶导向成与所述保持器接合、将所述发送器桶紧固到所述保持器、将所述发送器桶联接到凸缘盖以及将所述发送器开口与所述凸缘盖密封。
根据某些实施方式，所述方法包括用一只手将所述发送器桶手动插入到所述燃料箱中以及使用可手动定位的机械导向器将所述发送器桶卡扣配合到所述保持器中。这可通过使所述发送器桶沿着所述燃料箱的底部内表面在与所述发送器开口的竖直轴线大体上正交的方向上侧向滑动来实现。在备选实施方式中，所述发送器开口并且因此所述凸缘盖可相对于所述燃料箱的顶部水平表面成倾斜角度。
所述方法进一步包括将所述发送器桶电和／或液压连接到所述凸缘盖并且使所述发送器开口与所述凸缘盖密封。在一个实施方式中，所述发送器开口可通过下述方式密封：将封装环结合到所述发送器开口、使锁紧环与所述凸缘盖关联以及通过使所述锁紧环旋转地安置到所述封装环中来将所述凸缘盖锁紧到所述发送器开口。
方案1. 一种用于机动车的燃料箱中的燃料输送模块，包括：
具有一体设置的燃料泵的发送器桶；
凸缘盖；以及
联接组件，所述联接组件包括至少一个柔性电导管以及至少一个柔性流体导管；
其中所述发送器桶通过所述联接组件柔性地连接而不是以其他方式连接到所述凸缘盖。
方案2. 如方案1所述的燃料输送模块，进一步包括设置在所述燃料箱的顶部上的发送器开口以及固定到所述燃料箱的底部内表面的桶保持器。
方案3. 如方案2所述的燃料输送模块，其中所述桶保持器构造成将所述发送器桶可移除地紧固到所述燃料箱的所述底部内表面。
方案4. 如方案3所述的燃料输送模块，其中：
所述发送器开口包括封装环和螺纹中的至少一种；
所述凸缘盖包括锁紧环和螺纹中的至少一种；并且
所述凸缘盖构造成可释放地锁紧到所述发送器开口从而密封所述发送器开口。
方案5. 如方案4所述的燃料输送模块，其中所述发送器开口具有限定第一竖直轴线的大体上圆形的周边。
方案6. 如方案5所述的燃料输送模块，其中所述发送器开口具有90到200mm范围内的直径。
方案7. 如方案6所述的燃料输送模块，其中所述凸缘盖包括大体上平的圆形顶板，所述圆形顶板具有至少与所述发送器开口的直径一样大的直径。
方案8. 如方案7所述的燃料输送模块，其中所述发送器开口的直径为大约130mm。
方案9. 如方案8所述的燃料输送模块，其中所述凸缘盖进一步包括从所述大体上平的圆形顶板向下延伸的裙部分，所述凸缘盖具有与所述第一竖直轴线大体上重合的第二竖直轴线。
方案10. 如方案9所述的燃料输送模块，其中所述桶保持器从所述第一竖直轴线偏置。
方案11. 如方案10所述的燃料输送模块，其中所述桶保持器从所述第一竖直轴线偏置大约等于所述发送器开口的直径的量。
方案12. 如方案1所述的燃料输送模块，其中所述发送器桶进一步包括流体水平检测器，并且所述联接组件构造成提供指示所述燃料箱内的燃料水平的信号到所述凸缘盖。
方案13. 一种用于车辆的燃料输送系统，包括：
封闭燃料箱，所述封闭燃料箱具有延伸穿过所述燃料箱的顶部区段的发送器开口；
构造成密封所述发送器开口的凸缘盖；
包括燃料泵的发送器模块，所述燃料泵具有用于从所述燃料箱的底部抽吸燃料的入口以及用于输送燃料到所述凸缘盖的出口；以及
保持器，所述保持器附接到所述燃料箱的底部内表面并且构造成将所述发送器模块紧固到所述燃料箱。
方案14. 如方案13所述的燃料输送系统，其中所述发送器模块和所述保持器构造成允许所述发送器模块手动地卡扣配合到所述保持器。
方案15. 一种用于将燃料泵安装在机动车的封闭燃料箱中的方法，所述燃料箱具有延伸穿过所述燃料箱的顶部的发送器开口以及所述燃料箱的底部内表面上的桶保持器，所述方法包括：
将发送器桶插入穿过所述发送器开口；
将所述发送器桶紧固到所述桶保持器；
将所述发送器桶联接到凸缘盖；以及
将所述发送器开口与所述凸缘盖密封。
方案16. 如方案15所述的方法，其中插入包括用一只手将所述发送器桶手动插入到所述燃料箱中。
方案17. 如方案15所述的方法，其中紧固包括使用可手动定位的机械导向器将所述发送器桶卡扣配合到所述桶保持器中。
方案18. 如方案17所述的方法，其中紧固进一步包括使所述发送器桶沿着所述燃料箱的底部内表面在与所述发送器开口限定的竖直轴线大体上正交的方向上侧向滑动。
方案19. 如方案15所述的方法，其中联接包括将所述发送器桶电和液压连接到所述凸缘盖。
方案20. 如方案15所述的方法，其中密封包括：
将封装环结合到所述发送器开口；
将锁紧环结合到所述凸缘盖；以及
通过使所述锁紧环旋转地安置到所述封装环中来将所述凸缘盖锁紧到所述发送器开口。
附图说明
随后将结合下面的附图来描述本发明，其中类似的附图标记指示类似的元件，并且附图中：
图1是根据本发明的实施方式的车辆燃料输送模块、凸缘盖和底部保持器组件的立体图；
图2是根据本发明的图1的组件的主视图；
图3是根据本发明安装在燃料箱中的凸缘盖的顶部平面视图；
图4是根据本发明的锁紧环的立体图；
图5是根据本发明的封装环的立体图；
图6是根据本发明的示出为安装在燃料箱中的凸缘盖和锁紧环的横截面图，所述燃料箱具有结合到发送器开口的封装环；
图7是根据本发明的实施方式安装燃料泵的示例性方法的过程流程图；以及
图8是根据本发明的备选实施方式的车辆燃料输送模块和底部保持器组件的立体图。
具体实施方式
下面的详细描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本发明的主题或其用途。此外，本发明的保护范围不应受到在前述技术领域、背景技术、发明内容、或下面的具体实施方式中给出的任何明示或暗示理论的限制。
在本文献中，诸如第一和第二等的关系术语仅用于区别一个机构或动作与另一个机构或动作，而不是必然需要或暗示这些机构或动作之间的任何此类实际关系或次序。除非通过权利要求的措辞具体限定，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的数字顺序仅指示多个中的不同单个而并非暗示任何次序或顺序。
另外，下面的描述提到了元件或特征“连接”或“联接”到一起。如在此使用的，“连接”可意指一个元件／特征直接而并非必须机械地结合到(或直接连通到)另一个元件／特征。同样，“联接”可意指一个元件／特征直接或间接而并非必须机械地结合到(或直接或间接连通到)另一个元件／特征。然而，应当理解是，虽然下面在一个实施方式中可能将两个元件描述为“连接”，但是在备选实施方式中类似元件可被“联接”，并且反之亦然。由此，虽然在此示出的示意图描绘了元件的示例性布置，但是在实际实施方式中可以存在额外的中间元件、装置、特征或部件。
最后，为了简洁起见，涉及车辆电气和机械部分的常规技术和部件以及系统的其他功能方面(和系统的单个操作部件)可能没有在此详细描述。此外，在此包含的各个附图中示出的连线将代表各种元件之间的示例性功能关系和／或物理联接。应当指出，在本发明的一个实施方式中可以存在多个备选或额外的功能关系或物理连接。还应当理解的是，图1-6仅是示例性的并且可能不是按比例绘制的。
图1是根据本发明的各种示例性实施方式适用于机动车的燃料输送模块(FDM)组件100的实施方式的简化示意图。车辆可以是多种不同类型的车辆中的任一种，例如轿车、货车、卡车或运动型多用途汽车(SUV)并且可以是两轮驱动(2WD)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)的。混合电动车辆的实施方式也可以配备多种不同类型的发动机中的任一种或它们的组合，例如汽油或柴油燃料燃烧发动机、柔性燃料车辆(FFV)发动机(即，使用汽油和乙醇的混合物)或气体化合物(例如，氢气和／或天然气)燃料发动机。
分离燃料输送组件还可结合用于除车辆之外-例如静止发动机或任何应用的燃料箱来使用，所述应用需要用泵从存储容器输送流体－诸如柴油排气流体(DEF)或者存储在容器中并且输送到排气气流中的喷射器的流体。
燃料泵组件100包括燃料输送模块(也称为发送器模块、发送器桶或燃料泵壳体)102以及凸缘盖104。在当前已知的燃料泵系统中，一对弹簧加载的连杆106连接到凸缘盖104的下侧，并且向下延伸进入发送器桶102中的导向孔。相应的压缩弹簧110绕每个杆106卷绕并且迫使发送器桶102离开凸缘盖104，从而将发送器桶保持在燃料箱的底部。
该位置允许泵壳体从燃料箱的底部抽吸燃料，并且还使发送器桶相对于安装在燃料箱的发送器开口中的凸缘盖保持轴向对准。随着由温度、燃料水平、乘员和车辆载重以及驾驶条件导致燃料箱的顶和底表面之间的竖直距离变化，弹簧加载的连杆106可滑动地延伸入和延伸出发送器桶102中的相应孔，以便连续迫使发送器桶抵接燃料箱的底部。
为了适应在发送器开口附近具有较短竖直尺寸的燃料箱，根据本发明的各种实施方式免除了连杆，从而允许凸缘盖／发送器桶组件具有较短堆叠高度。根据某些实施方式，凸缘盖和发送器桶保持大体上轴向对准；在其他实施方式中发送器桶从凸缘盖的竖直轴线侧向移动例如几毫米到整个发送器开口直径或者更多。
继续参照图1，发送器桶102包括其底表面(未示出)上的主燃料入口以及辅助入口116，所述辅助入口优选地定位在所述桶的底部处或附近，所述入口用于从所述燃料箱抽吸燃料到发送器桶中而随后泵送到发动机。发送器桶102还包括设置在摇动臂118上的一个或多个浮标装置120，所述摇动臂118枢转地安装到所述桶的侧面。
第一导体(例如，导线)124与浮子臂(还称为摇动臂)118相互配合并且携带指示浮子装置120的角位置并且因此指示燃料箱内的燃料水平的信号。第二导体126传递关于燃料水平指示电路(未示出)的基准电压信号。第三导体128用于将关于燃料输送组件100的一个或多个电路接地。
发送器桶102进一步包括燃料泵140以及诸如柔性软管的第一液压导管122，以便将燃料从发送器桶102内部泵送到车辆发动机。在某些实施方式中，一个或多个第二液压导管142可用于返回燃料流。第四导体130提供功率到泵140。第五导线129将组件100的各种金属和导电部件电接地。
继续参阅图1，凸缘盖104包括平的圆形唇部分112以及从所述唇部分112向下延伸的裙部分114。凸缘盖104进一步包括电子模块132、燃料出口喷嘴131以及燃料返回喷嘴133。导线124、126、128、129和130从发送器桶102延伸并且在所述电子模块132的下侧处终止。第一和第二液压导管122和142从发送器桶102延伸并且分别在燃料出口喷嘴131和燃料返回喷嘴133的下侧处终止。
当前已知的发送器桶／凸缘盖组合通常包括一对弹簧加载的导向杆106，以便迫使所述发送器桶向下抵接燃料箱的底部。与此相反，根据本发明的一个方面，凸缘盖／发送器桶组合不包括导向杆，从而使发送器桶与所述凸缘盖基本上分离。相反，发送器桶通过根据本发明的保持器108可释放地紧固到燃料箱底部。
保持器108包括大体上平的圆形底盘162、弯曲的周向侧壁170、每个都包括翼片168的一对可手动变形的保持器夹子166以及导向轨164，所述导向轨164在过渡点176处发散从而形成扇形展开部分172。保持器108可暂时或永久地附接到发送器开口附近的燃料箱的内侧底表面。
在安装期间，安装者将发送器桶102插入穿过燃料箱的顶部中的发送器开口，并且手动地定位保持器108。发送器桶102可随后用一只手方便地卡扣到保持器108中。如下面更详细地描述的，已经预装配了凸缘盖与发送器桶之间延伸的电液导管之后，凸缘盖可随后紧固到发送器开口。
现参阅图2，保持器108可相对于发送器开口附接在任何期望位置。更具体地，燃料箱的顶表面210具有大体上圆形的发送器开口211，所述开口211的特征在于直径212和竖直轴线214。当安装在保持器108中时，发送器桶102和保持器108具有公共竖向轴线216。保持器108可直接在发送器开口下方附接到燃料箱底部，以便轴线214与轴线216大体上重合。备选地，轴线216可从轴线214侧向偏置或移动任何适当距离-例如发送器开口的直径212级别的距离。以此方式，燃料箱紧邻燃料输送组件的竖直高度可以最小化，尤其是如果轴线214和216偏置大约等于直径212的量。
暂时参阅图8，燃料输送模块系统800包括燃料输送桶802和桶保持器804。桶保持器804包括对置翼806，所述对置翼806每个都包括相应的翼片部分808。保持器804进一步包括延伸部810，以便通过任何适当机构-例如推动穿过翼片(push-through tab)、翼根组件(wing but assembly)等来将所述保持器紧固到燃料箱底部。在安装期间，可将燃料输送桶手动插入穿过发送器开口，并且手动导向成与翼806夹紧接合从而将桶802可移除地紧固到保持器804并且因此可移除地紧固到燃料箱的底部。
现参阅图3，燃料箱300示出为具有安装到发送器开口(未示出)中的凸缘盖302。在示出的实施方式中，凸缘盖通过锁紧环(下面结合图4更详细地描述)和封装环500(下面结合图5更详细地描述)紧固在发送器开口内。然而，应当理解的是，凸缘盖可以任何期望方式-例如使用“螺盖玻璃瓶”(螺纹盖)组件、压配合或翼片装置、锁紧垫圈和垫或者螺纹型锁紧组件(对本发明而言所有这些方式和部件都是可行并且被构想到的)来紧固到发送器开口。
图4示出了锁紧环400的示例性实施方式，所述锁紧环400包括多个周向间隔的环形开口402和邻近的上升部404。图5示出了封装环500的示例性实施方式，所述封装环500包括多个周向间隔开的翼片502。环500可结合(例如，封装)到发送器开口并且构造成与凸缘盖相互配合来为所述发送器开口提供蒸汽密封。
现参阅图6，在安装期间，凸缘盖104设置在发送器开口211上。如果期望，密封件或垫602可置于凸缘盖104的唇部112的下侧与紧邻开口211的燃料箱300上表面210之间。锁紧环400随后置于唇部112的顶周长上，以便翼片502向上延伸穿过锁紧环400的相应开口402。锁紧环400可随后旋转直到翼片502接合上升部404，从而将凸缘盖104牢固地锁紧在适当位置。
更具体地并且参阅图7，用于将燃料输送组件安装到机动车燃料箱中的示例性方法700包括将发送器模块插入(任务702)穿过燃料箱的发送器开口以及将保持器定位(任务704)成附接到燃料箱的底部。方法700进一步包括将发送器桶导向(任务706)到保持器中，以便所述发生器桶与所述保持器接合，并且将所述发送器桶紧固(任务708)到具有所述保持器的燃料箱的底部。
所述方法700还包括将发送器桶电和／或液压联接(任务710)到凸缘盖，并且将发送器开口与所述凸缘盖密封(任务712)。
虽然在前面的发明内容和具体实施方式中已经给出了至少一个示例性实施方式，但是应当理解的是，还存在大量变型。同样应当理解的是，所述一个或多个示例性实施方式仅是示例，而并非用于以任何方式限制本发明的范围、应用或构造。相反，前面的发明内容和具体实施方式将向本领域技术人员提供实施所述一个或多个示例性实施方式的便利线路图。应当理解的是，在不偏离所附权利要求及其法律等同体所限定的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变。

Claims (10)

1.一种用于机动车的燃料箱中的燃料输送模块，包括：
具有一体设置的燃料泵的发送器桶；
凸缘盖；以及
联接组件，所述联接组件包括至少一个柔性电导管以及至少一个柔性流体导管；
其中所述发送器桶通过所述联接组件柔性地连接而不是以其他方式连接到所述凸缘盖。
2.如权利要求1所述的燃料输送模块，进一步包括设置在所述燃料箱的顶部上的发送器开口以及固定到所述燃料箱的底部内表面的桶保持器。
3.如权利要求2所述的燃料输送模块，其中所述桶保持器构造成将所述发送器桶可移除地紧固到所述燃料箱的所述底部内表面。
4.如权利要求3所述的燃料输送模块，其中：
所述发送器开口包括封装环和螺纹中的至少一种；
所述凸缘盖包括锁紧环和螺纹中的至少一种；并且
所述凸缘盖构造成可释放地锁紧到所述发送器开口从而密封所述发送器开口。
5.如权利要求4所述的燃料输送模块，其中所述发送器开口具有限定第一竖直轴线的大体上圆形的周边。
6.如权利要求5所述的燃料输送模块，其中所述发送器开口具有90到200mm范围内的直径。
7.如权利要求6所述的燃料输送模块，其中所述凸缘盖包括大体上平的圆形顶板，所述圆形顶板具有至少与所述发送器开口的直径一样大的直径。
8.如权利要求7所述的燃料输送模块，其中所述发送器开口的直径为大约130mm。
9.一种用于车辆的燃料输送系统，包括：
封闭燃料箱，所述封闭燃料箱具有延伸穿过所述燃料箱的顶部区段的发送器开口；
构造成密封所述发送器开口的凸缘盖；
包括燃料泵的发送器模块，所述燃料泵具有用于从所述燃料箱的底部抽吸燃料的入口以及用于输送燃料到所述凸缘盖的出口；以及
保持器，所述保持器附接到所述燃料箱的底部内表面并且构造成将所述发送器模块紧固到所述燃料箱。
10.一种用于将燃料泵安装在机动车的封闭燃料箱中的方法，所述燃料箱具有延伸穿过所述燃料箱的顶部的发送器开口以及所述燃料箱的底部内表面上的桶保持器，所述方法包括：
将发送器桶插入穿过所述发送器开口；
将所述发送器桶紧固到所述桶保持器；
将所述发送器桶联接到凸缘盖；以及
将所述发送器开口与所述凸缘盖密封。
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