CN106574583B - 带有可更换的过滤器单元的燃料泵模块 - Google Patents

Abstract

燃料供应系统包括燃料泵，其具有构造成拾取燃料的入口和构造成排放燃料的出口。压力容器与燃料泵的出口流体连通，使得燃料从燃料泵被引导到压力容器内，该压力容器具有出口端口。压力调节阀子组件经由凸‑凹接口与出口端口可拆卸地联接，该凸‑凹接口在沿第一取向轴向联接并向第二取向小于360度地相对旋转时适形锁定以防止轴向分离。贮存器限定至少部分地接收燃料泵、压力容器和压力调节阀子组件的内部空间。所述贮存器包括内壁，所述内壁阻碍所述压力调节阀子组件从所述第二取向旋转到所述第一取向。

Description

带有可更换的过滤器单元的燃料泵模块

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月27日提交的美国临时专利申请No.62/042,628的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及燃料供应系统，诸如设置在机动车辆内的那些燃料供应系统。虽然车辆燃料供应系统将包括多种部件以便管理从燃料箱到内燃发动机的燃料供应，但是通常被称为燃料泵模块的燃料供应系统的一部分安置在燃料箱内，并且通常包括泵单元和过滤器单元。泵单元将燃料从燃料箱泵送通过过滤器单元并且泵出至发动机。燃料泵模块的出口处的压力能够由阀来调节。在典型的系统中，过滤器单元包括至安装凸缘的至少一个永久软管连接件，使得过滤器单元的常规更换是不可行的。燃料泵模块的压力调节阀还可以在过滤器单元的初始组装时相对于过滤器单元永久地锁定在恰当位置，例如，当压力调节阀被留存（capture）在壳体的上部和下部之间时，其中所述壳体的上部和下部在制造时被焊接在一起。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种燃料供应系统，其包括燃料泵，该燃料泵具有配置成拾取燃料的入口和配置成排放燃料的出口。压力容器与燃料泵的出口流体连通，使得燃料从燃料泵被引导到压力容器内，所述压力容器具有出口端口。压力调节阀子组件经由凸-凹接口与出口端口可拆卸地联接，其中该凸-凹接口在沿第一取向轴向联接并且向第二取向小于360度地相对旋转时适形锁定（positive lock）以防止轴向分离。贮存器限定至少部分地接收燃料泵、压力容器和压力调节阀子组件的内部空间。所述贮存器包括内壁，所述内壁阻碍所述压力调节阀子组件从所述第二取向旋转到所述第一取向。

在另一方面，本发明提供一种用于包括发动机的机动车辆的燃料泵模块。该燃料泵模块包括燃料泵；燃料箱安装凸缘，其具有用于与通向发动机的燃料供应管线附接的配件，以及过滤器单元，其不直接流体连接到燃料箱安装凸缘。过滤器单元包括限定联接到燃料泵的出口的压力容器的壳体；限定压力容器的上部并形成压力容器的出口端口的盖，以及定位在压力容器内的过滤器。压力调节阀子组件经由接口可移除地联接到出口端口，其中所述接口在压力调节阀子组件相对于出口端口的第一旋转取向中允许自由轴向联接和脱离，并且在压力调节阀子组件相对于出口端口的第二旋转取向中提供适形轴向锁定。过滤器单元能够从压力调节阀子组件非破坏性地移除，以促进燃料泵模块内过滤器单元的更换。

附图说明

图1是根据一个实施例的用于包括燃料泵模块的机动车辆的燃料供应系统的示意图。

图2是图1的燃料泵模块的分解组装视图。

图3是图1的燃料泵模块的一部分的俯视图。

图4是图1中所示的燃料泵模块的一部分的透视图。

图5是燃料泵模块的侧视图，其中贮存器壁的一部分被移除以图示处于组装的取向的压力调节阀子组件。

图6是沿图3的线6-6截取的横截面视图。

图7是过滤器单元出口端口和压力调节阀子组件的接口端的透视图。

图8是示出用于从燃料泵模块移除过滤器单元的拆卸顺序的透视图。

图9是根据另一实施例的燃料泵模块的横截面视图。

图10是根据又一实施例的燃料泵模块的横截面视图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明在其应用方面不限于在以下描述中所阐述的或在以下附图中图示的部件的结构和布置的细节。本发明能够实现其它实施例并且能够以各种方式被实践或实施。

如图1中所示，燃料供应模块或燃料泵模块20被设置为用于机动车辆的燃料供应系统的一部分。燃料泵模块20定位在机动车辆的燃料箱22内，以便向燃料燃烧装置（诸如内燃发动机23）供应燃料。泵模块20包括燃料泵或泵单元24，其能够操作成当被供能时对液体燃料进行加压，以便运动通过系统。泵单元24定位在壳体32的接受器30中。泵单元24能够沿轴向方向或竖直方向被插入接受器30内，并且能够用夹36或其它装置固持。在其它结构中，泵单元24可以以其它方式相对于壳体32定位。虽然泵单元24相对于壳体32被定位地固持，但是泵单元24还包括其自身的外壳或壳体。泵单元24限定入口24A（例如，在底端处）和出口24B（例如，在上端处），在其间，泵单元24包括用于对燃料进行加压的机构。尽管未示出，但是入口过滤器或粗滤器可以设置在入口24A处。限定杯状燃料室的贮存器34至少部分地接收泵单元24和壳体32，使得泵单元24浸没在相对一致的燃料液位中（独立于箱22内的普遍液位或潜在晃动）。由燃料泵模块20支撑的燃料液位传感器25能够操作成感测燃料箱22内的贮存器34外侧的燃料液位。燃料液位传感器25能够是如图所示的漂浮型或其它类型的液位传感器。图2以分解组装视图示出燃料泵模块20的部件。

燃料箱安装凸缘26设置在燃料泵模块20的顶端处，使得壳体32和泵模块20由多个导杆28悬挂在下方。凸缘26安置在燃料箱22的开口中并且具有设置有用于在燃料泵模块20和发动机23、环境、电源（例如，电池）和电子控制器之间的连通的液压和电气的连接件的外表面。凸缘26能够包括燃料发送和返回端口26A、26B，通气端口26C和电子插头连接件26D。

壳体32限定接收由泵单元24加压的燃料的压力容器40（图6）。压力容器40能够构成壳体32的主要部分。压力容器40能够被用于限定直接围绕过滤器42的体积。因此，压力容器40能够是定位在泵单元24旁边并且功能上处于泵单元24的下游的过滤器单元44的一部分。燃料经由泵单元24通过止回阀（未示出）被泵送至压力容器40并且经由凸缘26朝向发动机23离开出口端口52。图6图示壳体32中的中间通道46的一部分，其将燃料从泵单元24的出口24B引导到压力容器40内。泵出口24B和压力容器40之间的壳体32的辅助出口驱动连续操作的喷射泵54以将燃料从燃料箱22泵送到贮存器34内。图示的出口端口52与位于压力容器40的上端处的盖56一体地形成为单件工件。盖56可以永久地附连到壳体32以限定压力容器40（例如，通过热板焊接或其它类型的在没有破坏性器件的情况下不能够移除的不可维护的连接件）。

盖56包括在其周边处的多个安装突出部56A。每个安装突出部56A从压力容器40向外延伸并且在俯视图（图3）中物理地干预贮存器34。孔56B设置成穿过每个安装突出部56A，孔56B接收对应的导杆28。恰好在其顶部边缘下方，贮存器34设置有对应的开口58以便接收安装突出部56A。贮存器34能够弯曲和弹性变形，以允许安装突出部56A在组装时被定位在对应的开口58内。一旦组装，导杆28就防止否则会导致壳体32以及因此过滤器单元44和泵单元24从贮存器34拆卸的运动，并且在正常操作期间维持燃料泵模块20在燃料箱22内的位置。

压力调节阀子组件60包括联接到出口端口52的开口62，其形成作为整体的压力容器40和过滤器单元44的出口。如图所示，开口62形成压力调节阀子组件60的入口端口。压力调节阀子组件60和出口端口52之间的连接在下文进一步详细讨论。压力调节阀子组件60具有从开口62以90度角延伸的管状主体64，该主体64大体向下远离凸缘26朝向贮存器34的底壁延伸以在其下端处终止于端盖66处。压力调节阀68定位在压力调节阀子组件60的腔室内，例如在主体64的底部处，至少部分地位于端盖66内。压力调节阀68通过允许过量流动逸散返回贮存器34内而不被传递到出口70来控制出口70处的出口压力。压力调节阀68能够包括弹性体闭合元件和偏压弹簧，以偏压弹性体闭合元件使其闭合，使得当暴露于高于设定点的燃料压力时，偏压弹簧至少部分地被压缩。如图1中所示，压力调节阀子组件60的出口70能够经由永久的、一次性使用的软管连接件（例如，软管72，其被压在出口70的带倒钩的外部部分上，从而引起软管72中的塑性变形）联接到凸缘26。压力调节阀子组件60可以仅在其上端处通过开口62与出口端口52的接合而被支撑，使得压力调节阀子组件60的底端不连接至周围结构。如图所示，其中设置有压力调节阀68的腔室接收来自出口端口52的100％的流动。

如图7中最佳地示出的，出口端口52和压力调节阀子组件60的开口62之间设置有扭转锁定的凸-凹接口，其防止一旦使压力调节阀子组件60相对于出口端口52从第一取向旋转到第二取向时压力调节阀子组件60从过滤器单元44轴向分离。如本文中所使用的，防止轴向分离是指适形轴向锁定，使得在不采取塑性变形或断裂的情况下轴向分离是不可能的。虽然出口端口52和压力调节阀子组件60之间的连接可以允许压力调节阀子组件60能够在第一取向和第二取向之间往复自由旋转，但是在燃料泵模块20的组装状态下，压力调节阀子组件60与贮存器34的内壁34A的邻接阻止压力调节阀子组件60从第二取向返回第一取向。可选地，压力调节阀子组件60可以包括面向内壁34A的突起66A（例如，形成在端盖66上），以进一步限制贮存器34内侧压力调节阀子组件60的可允许的运动。一旦将过滤器单元44和压力调节阀子组件60从贮存器34移除，如图8中所示，在将压力调节阀子组件60旋转返回第一取向之后，就容易使压力调节阀子组件60从出口端口52拆卸。尽管出口端口52被示出为公配件并且开口62被示出为母配件，但是可以倒置凸-凹关系。

返回图7，能够看出，至少一个键76设置在出口端口52的外部，且开口62设置有当压力调节阀子组件60处于第一取向时能够接收键76的对应的至少一个键槽78，以便组装和拆卸。在一些实施例中，键76和键槽78被倒置，使得键槽78设置在出口端口52上。一旦键76被充分地轴向插入键槽78内，键76就与部分地或完全地围绕压力调节阀子组件60的开口62延伸的周向槽或沟槽80对齐，使得可以使压力调节阀子组件60相对于出口端口52旋转到一定位置（上述第二取向），其中键76不再与键槽78对齐并且防止轴向分离。第一取向和第二取向之间的旋转小于360度（例如，180度或更小、90度或更小、45度或更小等）。

过滤器单元44能够从燃料泵模块20的其余部分断开、移除和更换，同时压力调节阀子组件60和燃料箱安装凸缘26之间的维持燃料管线连接（例如，经由软管72）。这通过从燃料箱安装凸缘26拆下燃料泵模块20并将燃料泵模块20从燃料箱开口拉出从而从燃料箱22移除燃料泵模块20来实现。可以首先移除燃料液位传感器25。然后，使导杆28从盖56被拆下并移除。然后，将由泵单元24、过滤器单元44和压力调节阀子组件60组成的子模块从贮存器34抬起。安装突出部56A和/或贮存器34可以弹性地偏转以实现安装突出部56A和开口58之间的分离。在子模块离开贮存器34的情况下，使压力调节阀子组件60相对于过滤器单元44的出口端口52从第二取向旋转到第一取向，如图8中所示。应当理解的是，上文提及的相对旋转也可以通过保持压力调节阀子组件60静止同时旋转子模块的其余部分来实现。一旦处于第一取向，压力调节阀子组件60就与出口端口52轴向分离。泵单元24和过滤器单元44之间的插入式连接也被分离，从而保持过滤器单元44完全没有其余的部件。与图示和描述的过滤器单元44等同的新的过滤器单元44可以通过逆向上述程序来安装，以通过不更换可重复使用的部件（诸如燃料箱安装凸缘26、压力调节阀子组件60和喷射泵54）来以最小的浪费延长燃料泵模块20的使用寿命。在一些情形中，该过程可以附加地或替代地允许当从贮存器34移除子模块时维修或更换压力调节阀68。通过从主体64暂时移除端盖66来通达压力调节阀68以便进行维修或更换，然后随后更换或重新安装压力调节阀68。端盖66可以设置有与主体64的滑入式接口（slide-on interface）、扭转锁定接口或螺纹接口。

尽管压力容器40被描述和图示为形成过滤器单元44并且封装诸如织物过滤器元件的过滤器42，但是过滤器42可以采取任何种类的其它形式，并且可以被完全省略，从而代替地依赖于更进一步地过滤上游和/或下游。

图9图示燃料泵模块120的一部分，除所注出之处之外，其在所有方面均可以与图1-8和上述说明等同。因此，前述公开依赖于下文未具体重申的特征。尽管压力调节阀子组件160具有如上所述的与出口端口52接合的开口62，但是开口62不形成直接提供与其中设置有压力调节阀68的腔室的流体连通的入口端口。而且，压力调节阀子组件160的上端处的开口62直接延伸并且仅在上端处延伸到出口端口145，使得没有来自出口端口52的燃料被直接输送到其中设置有压力调节阀68的腔室。虽然示出为同轴的公配件，但是出口端口145可以采取任何数量的替代形式。出口端口145可以连接到外部过滤器147（例如，“精细过滤器”）的入口。经过滤的燃料从过滤器147经由平行的管线被引导至发动机23和经由入口端口170被引导至压力调节阀子组件160，其中入口端口170直接通向设置有压力调节阀68的腔室。虽然过滤器42被示出为处于压力容器40内侧，但是可以代替内部过滤器42使用外部过滤器147，并且压力容器40可以是空的，如图10中所示。注意，图9的入口端口170由压力调节阀子组件160的主体164中的侧端口形成，其在形式上与形成图1-8的压力调节阀子组件60中的出口70的侧端口等同。因此，这两个变型可以经由共同的模制工具，或其至少一部分以最小的修改产生。

图10图示燃料泵模块220的一部分，除所注出之处之外，其在所有方面均可以与图1-8和上述说明等同。因此，前述公开依赖于下文未具体重申的特征。虽然压力调节阀子组件260具有如上文所述的与出口端口52接合的开口262，但是开口262不形成直接提供与其中设置有压力调节阀68的腔室的流体连通的入口端口。而且，压力调节阀子组件260的上端处的开口262作为完全穿过主体264的通孔延伸，以提供对主体264的相对侧上的出口端口52的通达。因而，没有来自出口端口52的燃料被直接传递至其中设置有压力调节阀68的腔室。虽然未示出，但是出口端口52可以连接到外部过滤器（例如，“精细过滤器”）的入口。经过滤的燃料从过滤器经由平行的管线被引导到发动机23和经由入口端口270返回压力调节阀子组件260内，其中入口端口270直接通向其中设置有压力调节阀68的腔室内。应注意的是，图10的入口端口270由压力调节阀子组件260的主体264中的侧端口形成，其在形式上与形成图1-8的压力调节阀子组件60中的出口70的侧端口等同。因此，这两个变型可以经由共同的模制工具，或其至少一部分以最小的修改产生。

Claims (20)

1.一种燃料供应系统，包括：

燃料泵，其具有构造成拾取燃料的入口和构造成排放燃料的出口；

压力容器，其与所述燃料泵的出口流体连通，使得燃料从所述燃料泵被引导到所述压力容器内，所述压力容器具有出口端口；

压力调节阀子组件，其经由凸-凹接口能够拆卸地与所述出口端口联接，所述凸-凹接口在沿第一取向轴向联接并向第二取向相对旋转小于360度时以形状匹配的方式锁定以阻止轴向分离；以及

限定至少部分地接收所述燃料泵、所述压力容器和所述压力调节阀子组件的内部空间的贮存器，所述贮存器包括阻碍所述压力调节阀子组件从所述第二取向旋转到所述第一取向的内壁。

2.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，当从所述贮存器移除所述压力容器和所述压力调节阀子组件时，所述压力调节阀子组件能够从所述第二取向自由地旋转到所述第一取向。

3.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述压力容器由壳体和与其连结的盖限定。

4.根据权利要求3所述的燃料供应系统，其中，所述壳体包括凹部，所述凹部至少部分地接收所述燃料泵，以将所述燃料泵定位在所述压力容器旁边。

5.根据权利要求3所述的燃料供应系统，其中，所述出口端口设置在所述盖中。

6.根据权利要求1所述的燃料供应系统，还包括定位在所述压力容器内的燃料过滤器。

7.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述压力容器具有限定两个突出部的周边，所述突出部能够与形成在所述贮存器中的对应开口接合，以便将所述压力容器固定在所述贮存器内，所述燃料供应系统还包括两个导杆，其从燃料箱安装凸缘延伸通过对应的所述突出部中的孔。

8.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，当从所述第一取向向所述第二取向相对旋转180度或更小时，所述凸-凹接口以形状匹配的方式锁定以防止轴向分离。

9.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述压力调节阀子组件限定其中设置有压力调节阀的腔室，并且其中，来自所述压力容器的出口端口的流动的100％的由所述腔室直接接收。

10.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述压力调节阀子组件限定其中设置有压力调节阀的腔室，并且其中，没有来自所述压力容器的出口端口的流动由所述腔室直接接收，所述燃料供应系统还包括在所述压力容器外部的过滤器，其连接成接收来自所述压力容器的出口端口的流动，其中，所述压力调节阀子组件的腔室被连接成接收来自所述过滤器的流动。

11.一种用于包括发动机的机动车辆的燃料泵模块，所述燃料泵模块包括：

燃料箱安装凸缘，其具有用于与通向所述发动机的燃料供应管线附接的配件；

燃料泵；

过滤器单元，其不具有通向所述燃料箱安装凸缘的直接流体连接，所述过滤器单元包括

壳体，其限定联接到所述燃料泵的出口的压力容器，

限定所述压力容器的上部并形成所述压力容器的出口端口的盖，以及

过滤器，其定位在所述压力容器内；和

压力调节阀子组件，其经由一接口能够移除地联接到所述出口端口，所述接口在所述压力调节阀子组件相对于所述出口端口的第一旋转取向中允许自由轴向联接和脱离，并且在所述压力调节阀子组件相对于所述出口端口的第二旋转取向中提供形状匹配的方式的轴向锁定，

其中，所述过滤器单元能够从所述压力调节阀子组件非破坏性地移除，以促进所述燃料泵模块内所述过滤器单元的更换。

12.根据权利要求11所述的燃料泵模块，还包括至少部分地接收所述燃料泵、所述压力调节阀子组件和所述过滤器单元的贮存器，其中，所述贮存器防止当所述过滤器单元固定在所述贮存器内的安放位置中时所述压力调节阀子组件从所述第二旋转取向旋转到所述第一旋转取向。

13.根据权利要求12所述的燃料泵模块，其中，所述压力调节阀子组件包括形成有凸起的端盖，所述凸起被构造成在所述压力调节阀子组件从所述第二旋转取向朝向所述第一旋转取向旋转时邻接所述贮存器的内壁。

14.根据权利要求12所述的燃料泵模块，其中，所述盖在其周边处包括两个安装突出部，并且所述贮存器包括接收所述安装突出部的对应开口，以将所述过滤器单元固定在所述贮存器内所述安放位置中。

15.根据权利要求14所述的燃料泵模块，还包括从所述燃料箱安装凸缘延伸穿过对应的所述突出部中的孔的两个导杆。

16.根据权利要求12所述的燃料泵模块，其中，当从所述贮存器移除所述压力容器和所述压力调节阀子组件时，所述压力调节阀子组件能够从所述第二旋转取向自由旋转到所述第一旋转取向。

17.根据权利要求11所述的燃料泵模块，其中，所述接口是凸-凹接口，当从所述第一旋转取向向所述第二旋转取向相对旋转小于360度时，所述凸-凹接口以形状匹配的方式锁定以防止轴向分离。

18.根据权利要求17所述的燃料泵模块，其中，所述凸-凹接口在从所述第一旋转取向向所述第二旋转取向相对旋转180度或更小时以形状匹配的方式锁定以防止轴向分离。

19.根据权利要求11所述的燃料泵模块，其中，所述压力调节阀子组件限定其中设置有压力调节阀的腔室，并且其中，来自所述压力容器的出口端口的流动的100％由所述腔室直接接收。

20.根据权利要求11所述的燃料泵模块，其中，所述过滤器单元的壳体包括凹部，所述凹部至少部分地接收所述燃料泵，以将所述燃料泵定位在所述过滤器单元旁边。