安裝在燃料箱和燃燒發動機之間的溫控閥及相關的燃料循環迴路的製作方法

2023-10-31 04:27:52 2

專利名稱：安裝在燃料箱和燃燒發動機之間的溫控閥及相關的燃料循環迴路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種介於燃料箱與燃燒發動機(內燃機)之間的溫控閥(恆
溫閥，thermostatic valve )，及包括至少一個這種溫控閥的燃料循環迴路。
背景技術：
已知一種上述類型的閥，其包括內部安裝有溫控元件的中空主體。該 溫控元件通常由內部儲存有膨脹蠟(expandingwax)的杯製成，而在所述 杯中活塞和滑塞(閥芯，spool)能夠在這種蠟的膨月長作用下相對於該杯運 動。
這種閥還包括在使用中連接到軟管的第一對聯接部件。所述第一聯接 部件接收來自燃料箱的燃料，所述燃料尤其是但不限於柴油燃料。然後這 些柴油燃料環繞上述杯流動並且隨後經另一個聯接部件被送至燃燒發動 機。
還存在第二對聯接部件，它們同樣連接到軟管，其中一個聯接部件接 收從燃燒發動機返回的燃料，並且所述燃料在返回到燃料箱之前經另 一個 聯接部件在溫控元件的滑塞附近流動。這樣，這兩對聯接部件限定了在兩 個方向上連接燃料箱和發動機的第一和第二燃料路徑。
所述溫控閥還界定一短接迴路，該短接迴路使這兩條燃料路徑選擇性 地連通。因此該短接迴路由一方面所述岡的主體的與另一方面所述溫控元 件的滑塞和杯的相對的壁界定。
能夠流過該短接迴路的燃料的流量取決於燃料的溫度，燃料的溫度本 身影響滑塞的位置。
因此，當所述溫度低時，尤其是在發動機起動時，滑塞提供通向短接迴路的最大通路，這意味著大部分(例如接近卯％)的燃料再循環到發動 機中。換句話說，僅有小部分的燃料直接返回到燃料箱中。
隨著溫度逐漸升高，例如高達15。C時，滑塞在蠟的膨脹作用下軸向 運動，從而慢慢阻斷短接迴路。結果，在該溫度升高過程中再循環到發動 機的那部分燃料減少。
最終，當溫度超過預定值時，例如接近30°C時，滑塞完全阻斷短接 迴路，從而幾乎所有從發動機返回的燃料都返回到燃料箱中。此外，如果 溫度又降低，則溫控元件的蠟收縮，同時活塞和滑塞被復位彈簧推回，從 而燃料重新能夠流過短接迴路。
在某些情況下，即使溫度不太高從而蠟的膨脹不允許滑塞自然處於阻 斷所述短接迴路的位置，阻斷所述短接迴路也是有利甚至是必要的。這樣， 對於柴油發動機，該操作可迫使燃料返回到燃料箱中，從而使其例如能在 燃料濾清器更換後脫氣。

發明內容
在這種情況下，本發明旨在提供一種溫控閥，其即使在溫度不是特別 高時也能簡單、快速和可靠地到達其阻斷短接迴路的位置。
為此，本發明的主題是一種要被置於燃料箱和燃燒發動機之間的溫控 閥，該閥包括在內部容納有溫控元件的中空主體，所述溫控元件包括裝有 膨脹蠟的杯和能夠在所述蠟的膨脹作用下相對於所述杯運動的滑塞，該閥 還包括限定了從所述燃料箱到所述發動機在所述杯附近延伸的第 一燃料路 徑的第 一對聯接部件以及限定了從所述發動機到所述燃料箱在所述滑塞附 近延伸的第二燃料路徑的第二對聯接部件，所述中空主體還限定了位於所 述第一和第二燃料路徑之間的短接迴路，所述滑塞能夠在使流體自由流過 所述短接迴路的位置和使該短接迴路被阻斷的位置之間運動，其特徵在於， 所述溫控閥還包括能從所述主體的外部淨皮操作的致動部件，該致動部件能 夠使所述滑塞從其使所述短接迴路能被自由通過的位置運動到其使所述短 接迴路被阻斷的位置，然後將該滑塞保持在該阻斷位置。根據本發明的其它特徵
-所述致動部件能在不對所述滑塞的位置產生影響的不工作位置和將 所述滑塞保持在其阻斷位置的致動位置之間運動；
-所述致動部件包括相對於所述主體快速鎖定的裝置；
-所述致動部件包括能夠支承在所述溫控元件上以便將其推回的柄杆， 以及在所述致動部件的致動位置能相對於所述主體的壁被鎖定的至少一個 快速鎖定徑向突出部(tab);
-所述致動部件在其從其不工作位置到其致動位置的運動中能夠首先 軸向移動地運動，然後繞其主軸線轉動地運動；
-在所述致動部件的所述軸向運動期間，所述突出部或每個突出部在形 成於所述主體的軸中的至少一個切口內滑動，且所述突出部或每個突出部 在所述致動部件的樞轉運動結束時相對於設在所述切口或每個切口附近的 至少一個凹部,皮鎖定；
-當所述致動部件處於所述不工作位置時，所述突出部或每個突出部靠 接在作為相應切口的邊界的支承面上；
-所述致動部件的柄杆能夠在形成於所述主體的軸中的通道內滑動，該 柄杆具有能從該中空主體的外部接觸到的操作端；
畫所述操作端開有能夠與操作工具如螺絲刀配合的狹槽，尤其是徑向狹
本發明的另一個主題是一種燃料循環迴路，該迴路連接用於該燃料的 燃料箱與以該燃料運轉的燃燒發動機，該迴路包括至少一個如上所述的溫
控閥。


通過閱讀下文中僅作為非限制性示例給出並參照附圖作出的說明可更 好地理解本發明，在附圖中
-圖l是配備有根據本發明的溫控閥的燃料循環迴路的示意-圖2A、 2B和2C是示出根據本發明的溫控閥的三個不同位置的前視-圖3和4是剖視圖，更詳細地示出了用於致動上述圖中的閥的部件的 兩個位置。
具體實施例方式
圖1示意性地示出均屬於未示出的機動車輛的燃料箱2和燃燒發動機 4。在所示出的示例中，這是被供給以柴油燃料的柴油發動機。但是，本發 明也可應用於其它類型的燃料，尤其是汽油型燃料。
還存在連接該燃料箱2和該發動機4的燃料循環迴路。該迴路首先包 括根據本發明的溫控閥(總體由附圖標記10表示)，以及四條軟管6、 7、
8和9。這些軟管將閥10的各個入口和出口分別與燃料箱和發動才;i4目連，這將在下文中更詳細地說明。
圖2A至2C更詳細地示出了該溫控閥10,其包括限定了通向四個管 道的內部容積V的中空主體12,所述四個管道本身與上述軟管6至9連通。
首先存在第一對管道14!、 142,它們連接到軟管6和7。因而，這些 管道1^和142—方面與來自燃料箱2的燃料出口 2i連通，另一方面與通 入發動機4中的燃料入口 4i連通。
此外，第二對管道16i和162從中空主體12朝其圖中的下部延伸。管 道16!經軟管8與通入燃料箱2中的燃料入口 22連通，而管道162經軟管9 與來自發動機4的燃料的出口 42連通。
中空主體12在圖中的上部被切除出具有開口端的大致為筒狀的通道 18(尤其見圖3)，在開口通道18的下端延伸有軸20，所述軸20的壁限 定一中間腔22。這些壁首先被切除出兩個徑向切口和兩個徑向相對的凹部 26。各個切口的上壁限定相應的支承面28。
在軸20的下方，中空主體12界定出主腔30,其中管道1^和142通 向主腔30。在其底端，該腔30以形成限制部34的凹入肩部32為界，其 中管道16t和162通向限制部34。在該限制部和這兩個管道交會的區域下 方，最後存在由端壁38封閉的殼體36。如圖3特別示出，溫控閥10還配備有致動部件40，致動部件40具有 延伸到通道18中的柄杆4(h。在其內端，即朝向圖3的底部，柄杆4(h延 伸出兩個徑向突出部402,每個突出部402均能夠支承在相應的支承面28 上。在其外端，即朝向圖3的頂部，柄杆4(h開有能夠與工具(未示出)、 尤其是螺絲刀配合的狹槽403。
致動部件40抵靠在本身類型已知的溫控元件50的杯5(h上。溫控元 件50還包括尤其可以從圖2B中看到的活塞502，活塞502可在裝於該杯中 的蠟的膨脹作用下沿軸線A (在此為豎直軸線)相對於杯5(h移動。
該活塞502固定在柱形滑塞503上，滑塞503具有中央柄杆5031和兩個 端部件5032和5033。所述端部件的直徑大於柄杆5031的直徑，也就是接近 限制部34直徑的直徑。最後，在主體12的端壁38與相對的滑塞503的端 部件5033之間設有復位彈簧42。
下面對上述溫控閥10的工作方式進行說明。
圖2A示出在溫度較低、尤其是溫度低於15。C的燃料經管道14p 142 和16i、 162流入內部容積V中時該閥10的一種工作狀態。在這樣的情況 下，裝在杯5(h中的蠟尚未膨脹，這意味著滑塞503處在靠近杯5(h的位置 處。因此致動部件40的突出部402支承在支承面28上。經過這些管道以 及杯5(h和滑塞503附近的燃料流動由箭頭￡示出。
細柄杆5031的壁面向限制部34，從而限定一環形空間，由此形成短接 迴路60。該短接迴路使第一對管道14i和"2與第二對管道16!和162流體 連通。結果，經管道162從發動機4流出的大部分燃料可通過短接迴路60 和管道142以箭頭f所示的方向回到該發動機中。
然後，隨著流過所述閥的燃料的溫度逐漸升高，裝在杯5(h中的蠟趨 於膨脹，從而以常規方式將活塞502和滑塞503向下推回。該運動導致從管 道162經短接迴路60至管道142而返回發動機4的燃料的流量逐漸減小。 閥10操作中的該中間階段未在圖中示出而假定其為本身已知的類型。
最後，當所述溫度超過預設值時，例如接近30°C時，在蠟的膨脹作 用下滑塞503的端部件5032與限制部34的壁接觸。結果，在該端部件的直徑與該限制部的直徑相似的情況下，如圖2B所示，短接迴路60基本上被 阻斷。
在這些條件下，防止了燃料向發動機的任何明顯的返回。因而，所有 的燃料一方面從燃料箱2經管道14!和142流到發動機4，另 一方面從發動 機4經管道162和16!流到燃料箱2 (箭頭f)。
假設滑塞503處於其阻斷短接迴路60的位置，該位置如圖2B所示， 則燃料溫度的降低將導致裝在杯5(h中的蠟收縮。然後彈簧42使活塞502 和滑塞503向上返回，從而再次允許燃料流過短接迴路60。這種同樣是本 身已知類型的現象也未在圖中示出。
在閥IO的參照上述圖示出的操作階段中，致動部件40處於其不工作 位置，也就是說不對溫控元件50的位置產生影響。在某些情況下，即使蠟 的膨脹不使滑塞503移動，使所述閥到達其阻斷短接迴路60的位置(該位 置在圖2B中示出)也可能是有利的。如上所述，該操作意味著能迫使燃 料回到燃料箱，從而例如其能在柴油發動機的燃料濾清器更換後被脫氣。
現在對致動部件40從使短接迴路60能自由通過的位置(該位置在圖 2A中示出)開始的操作進行描述。首先涉及的是例如使用與狹槽403接合 的工具(未示出)來操作致動部件40。該軸向式的動作首先使致動部件40 向下平移，如圖2C和4中的箭頭F所示。
在這些條件下，致動部件40的突出部402移動離開支承面28,同時由 於切口 24的側壁的存在而防止了致動部件的任何轉動。當突出部402到達 面向凹部26的位置時，致動部件40的上述軸向運動已引起滑塞的相應運 動，這意味著其端部件5032以與參照圖2B所述類似的方式阻斷短接迴路 60。為了將滑塞保持在該位置，最後涉及的是使致動部件40沿箭頭F'所 示的方向繞其主軸線樞轉，以便將突出部402鎖定在凹部26上。
圖2C示出完成了致動部件的該操作時的溫控閥10。由於致動部件位 於凹部26附近，因而其處於其致動位置，而滑塞503處於其阻斷短接迴路 60的位置。應當注意，由於活塞502尚未展開，因而即使裝在杯5(h中的 蠟未膨脹也到達了該位置。如果要使致動部件40解鎖，則所需要的僅僅是再次使用操作工具以便 首先使該致動部件40樞轉，從而突出部402不再與凹部26接合。接下來， 彈簧42的存在使該致動部件40返回到其圖2A和2B中的不工作位置，在 該位置突出部402抵靠在支承面28上。
權利要求
1. 一種要被置於燃料箱(2)和燃燒發動機(4)之間的溫控閥(10)，該閥(10)包括在內部容納有溫控元件(50)的中空主體(12)，所述溫控元件(50)包括裝有膨脹蠟的杯(501)和能夠在所述蠟的膨脹作用下相對於所述杯運動的滑塞(503)，該閥還包括限定了從所述燃料箱(2)到所述發動機(4)在所述杯(501)附近延伸的第一燃料路徑的第一對聯接部件(141，142)以及限定了從所述發動機(4)到所述燃料箱(2)在所述滑塞(503)附近延伸的第二燃料路徑的第二對聯接部件(161，162)，所述中空主體(12)還限定了位於所述第一和第二燃料路徑之間的短接迴路(60)，所述滑塞(503)能夠在使流體自由流過所述短接迴路(60)的位置和使該短接迴路(60)被阻斷的位置之間運動，其特徵在於，所述溫控閥還包括能從所述主體(12)的外部被操作的致動部件(40)，該致動部件(40)能夠使所述滑塞(503)從其使所述短接迴路能被自由通過的位置運動到其使所述短接迴路被阻斷的位置，然後將該滑塞保持在該阻斷位置。
2. 根據權利要求1所述的溫控閥，其特徵在於，所述致動部件(40 ) 能在不對所述滑塞(503)的位置產生影響的不工作位置和將所述滑塞(503)保持在其阻斷位置的致動位置之間運動。
3. 根據權利要求1和2中的一項所述的溫控岡，其特徵在於，所述 致動部件(40)包括相對於所述主體(12)快速鎖定的裝置(402 )。
4. 根據權利要求3所述的溫控閥，其特徵在於，所述致動部件(40 ) 包括能夠支承在所述溫控元件(50)上以便將其推回的柄杆(4(h)，以及 在所述致動部件(40)的致動位置能相對於所述主體(12)的壁被鎖定的 至少一個快速鎖定徑向突出部(402)。
5. 根據權利要求3或4所述的溫控閥，其特徵在於，所述致動部件 (40 )在其從其不工作位置到其致動位置的運動中能夠首先軸向移動地運動，然後繞其主軸線轉動地運動。
6. 根據權利要求4和5所述的溫控閥，其特徵在於，在所述致動部 件(40)的所述軸向運動期間，所述突出部或每個突出部(402)在形成於 所述主體(12)的軸(20)中的至少一個切口 (24)內滑動，且所述突出 部或每個突出部(402 )在所述致動部件(40)的樞轉運動結束時相對於設 在所述切口或每個切口附近的至少一個凹部(26)被鎖定。
7. 根據權利要求6所述的溫控閥，其特徵在於，當所述致動部件(40) 處於所述不工作位置時，所述突出部或每個突出部(402)靠接在作為相應 切口 (24)的邊界的支承面(28)上。
8. 根據權利要求6和7中的一項所述的溫控閥，其特徵在於，所述 致動部件(40)的柄杆(4(h)能夠在形成於所述主體(12)的軸(20)中 的通道(18)內滑動，該柄杆具有能從該中空主體(12)的外部接觸到的 操作端。
9. 根據權利要求8所述的溫控閥，其特徵在於，所述操作端開有能 夠與操作工具如螺絲刀配合的狹槽(403 )，尤其是徑向狹槽。
10. —種燃料循環迴路，該迴路連接用於該燃料的燃料箱(2)與以 該燃料運轉的燃燒發動機(4)，該迴路(6， 7， 8， 9, 10)包括至少一個 根據上述權利要求中任一項所述的溫控閥(10)。
全文摘要
閥(10)包括用於接納溫控元件(50)的中空主體(12)，所述溫控元件包括用於接納膨脹蠟的杯(501)和由於蠟膨脹而能夠移動的滑動件(503)，所述閥還包括限定第一燃料路徑的第一對連接件(141，142)和限定第二燃料路徑的第二對連接件(161，162)，所述中空主體(12)還限定了位於所述第一和第二燃料路徑之間的短接迴路(60)。所述閥還包括能從所述主體(12)的外部被操作的致動件(40)，其中所述致動件(40)能夠使所述滑動件(503)從短接迴路(60)的自由通過位置運動到短接迴路閉塞位置，並將所述滑動件保持在所述閉塞位置。
文檔編號G05D23/13GK101511626SQ200780032621
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月29日 優先權日2006年8月30日
發明者J-M·羅曼, L·馬博克斯 申請人:韋內特公司