快速配合连接器的制作方法

本申请要求于2015年8月13日提交的英国专利申请No.1514389.4的优先权，通过引用，该英国专利申请No.1514389.4的全文被并入本文。

技术领域本发明涉及用于低压液压回路的连接器，特别地，本发明涉及用于将喷射器回流端口连接至燃料返回线路的快速配合连接器。

背景技术：

内燃发动机设置有喷射器，例如电致动螺线管喷射器，由于其结合了电致动和液压致动，其确保在高燃料压力下的大量脉冲。这类喷射器基本上由高压液压阀和低压电致动阀制成，低压电致动阀用于改变高压液压阀的液压状态。因此，这种喷射器需要低压回路以排出燃料，该燃料用于燃料返回线路中的阀致动，以便收集从喷射器流出的回流燃料。

在现有技术中，已经提出了不同方案以将喷射器的回流端口连接至低压返回线路。例如，巴尼奥(banjo)配合件(也被称为巴尼奥螺栓或巴尼奥螺钉)广泛用于汽车领域，用于提供高压回路中的管连接。这一方案成本高且费时，并需要合适的工具，以将该配合件固定在连接至管系统的装置上。

一种更简单且成本更低的方案设计了一种直式连接器和一种保持金属夹，该直式连接器用于被引入喷射器的回流端口中，并该保持金属夹用于将连接器闩锁至喷射器。然而，这一方案不能确保装配和服务操作期间的防错(error proofing)。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种连接器，其可以被容易并快速地安装在内燃发动机中，以将内燃发动机的喷射器的回流端口连接至低压燃料返回线路。连接器可以降低喷射器和燃料返回线路之间的不当的安装连接的风险。此外根据本发明，提供了一种连接器，其能够牢固地安装在喷射器上，以便阻止意外分离和非期望的燃料泄露，并且还可以容易并快速地从喷射器上移除，以简化服务和维护操作。

根据一个实施例，用于内燃发动机中的燃料喷射器的返回线路的快速配合连接器包括T形或L形连接器本体，该连接器本体具有至少一个连接分支，所述至少一个连接分支可以插入喷射器的燃料返回端口中；该快速配合连接器还包括下板件、上板件、和弹簧夹。上板件滑动安装在弹簧夹和连接器本体上，并且上板件在解锁位置和锁定位置之间是可运动的，在解锁位置中，弹簧夹处于未加载状态，并且与所述喷射器无任何接合，在锁定位置中，弹簧夹处于加载状态，并且接合所述燃料喷射器和所述下板件。一旦T形或L形连接器本体的连接分支以被引入到喷射器的燃料返回端口中，安装连接器仅仅需要向下推动上板件，以压缩和加载弹簧夹直至与喷射器接合。

根据一个实施例，连接器本体具有平行于所述至少一个连接分支的至少两个通孔，并且，用于下板件的联接保持器件设置在所述通孔内部。下板件具有至少两个臂部，所述至少两个臂部从板件垂直地突出，以滑动接合连接器本体的通孔，并且下板件具有中心孔，所述至少一个连接分支滑动接合在该中心孔中。联接保持器件有利地设置在臂部的端部处，以与设置在连接器本体的通孔内部的联接保持器件协作。另外，下板件具有从板件的周边向外突出的至少两个凸缘。凸缘有利地具有多个功能，例如在安装连接器之前于下板件的较低位置中相对于连接器本体和弹簧夹保持下板件、提供有用的机构以确保将弹簧夹正确地闩锁在喷射器上。

实际上，弹簧夹具有腹板形本体，该腹板形本体包括从中间部分延伸的至少两个翼部部分。向内凸的唇部设置在翼部部分的端部处。当弹簧夹处于未加载状态时，翼部部分向外形成角度；当弹簧夹处于加载状态时，翼部部分彼此靠拢。当弹簧夹处于加载状态时，向内凸的唇部接合喷射器。

当弹簧夹处于未加载状态时，下板件的凸缘抵靠翼部部分，并且，弹簧夹的翼部部分包括开口，当弹簧夹处于加载状态时，下板件的凸缘接收接合在所述开口中。换言之，如上文所述，下板件被保持于其较低位置中，其凸缘邻接弹簧夹的翼部部分，同时，如果连接器的连接分支未被完全地插入到喷射器端口中，下板件在其较低位置处阻止弹簧夹被压缩。在将连接分支插入喷射器端口中之后，下板件被向上推动至较高位置处，在该较高位置中，下板件的凸缘接合翼部部分中的开口，因此允许弹簧夹被自由地压缩。

至少一个防错标记部有利地设置在弹簧夹的翼部部分的外表面上。当上板件处于其解锁位置中时，防错标记部由上板件遮蔽，当上板件处于其锁定位置中时，防错标记部变为可见的。换言之，当弹簧夹被完全压缩时，上板件已经达到其较低位置，并且可观察到的标记部确保正确的安装。

在弹簧夹的翼部部分的外表面上还设置有联接保持器件，以用于将上板件保持在弹簧夹的翼部部分的外表面上。实际上，上板件包括中心孔，该中心孔接合在控制器本体和弹簧夹上，且联接保持器件设置在中心孔的内部，以与设置在弹簧夹的翼部部分的外表面上的联接保持器件协作。以这种方式，一旦上板件处于其较低位置，即锁定位置，上板件不能向上移动。

根据一个实施例，用于上板件的联接保持器件还设置在连接器本体的外表面上。继而，上板件包括中心孔，该中心孔接合在控制器本体和弹簧夹上，且联接保持器件设置在中心孔的内部，以与设置在连接器本体的外表面上的联接保持器件协作。这允许上板件在安装之前被保持在其较高位置处。

根据以上实施例，获得了良好的防错链，例如借助于标记部，该标记部仅仅在上板件达到其较低位置时可见；仅仅在弹簧夹被完全压缩时可达到该位置；仅仅当下板件处于其较高位置处时，弹簧夹可被压缩；并且，仅仅当连接器的连接分支完全插入喷射器端口中时，下板件可达到其较高位置。

同样，连接器的移除可以通过这样简便地执行：通过在弹簧夹的两个翼部部分上施加径向力，以便从弹簧夹的联接保持器件释放上板件，并且以便使上板件运动直至解锁位置。

另外，由于上述实施例的若干个联接保持器件，连接器的部件作为单件而被联合地保持，该单件易于安装而无需使用工具或类似物。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于将快速配合连接器安装至内燃发动中的喷射器的方法。一种快速配合连接器被提供，其具有T形或L形连接器本体、下板件、上板件和弹簧夹，连接器本体包括至少一个连接分支，其中，上板件滑动安装在弹簧夹和连接器本体上。T形或L形连接器本体的所述至少一个连接分支被插入燃料喷射器的燃料返回端口中。上板件自解锁位置被向下推动直至锁定位置，在解锁位置中，弹簧夹处于未加载状态，并且与所述燃料喷射器无任何接合，在锁定位置中，弹簧夹处于加载状态，并且接合所述燃料喷射和所述下板件。

根据本能否的一个实施例，弹簧夹具有腹板形本体，该腹板形本体包括在至少两个翼部部分之间延伸的中心部分，且向内凸的唇部设置在所述翼部部分的端部处。当下板件处于其锁定位置中并且所述弹簧夹处于解锁状态时，翼部部分向外形成角度，并且，自下板件的周边向外突出的凸缘抵靠翼部部分，。弹簧夹的翼部部分还包括开口，当上板件处于其锁定位置中并且弹簧夹处于加载状态时，下板件的凸缘接收接合在该开口中。在该状态下，当下板件被向下推动直至锁定位置时，在翼部部分的端部处的向内凸的唇部接合喷射器。

根据本方法的一个实施例，弹簧夹具有腹板形本体，该腹板形本体包括在至少两个翼部部分之间延伸的中心部分。至少一个防错标记部设置在弹簧夹的翼部部分的外表面上。当上板件处于其解锁位置中时，所述至少一个防错标记部由上板件遮蔽，当上板件达到锁定位置时，所述至少一个防错标记部变为可见的。

附图说明

下文将结合以下附图描述本发明，其中，相同的附图标记指示相同的元件，在附图中：

图1示出包括内燃发动机的汽车系统的一个可行的实施例；

图2是属于图1的汽车系统的内燃发动机的根据平面A-A的横截面；

图3是快速配合连接器的实施例的一些部件的分解等轴侧视图；

图4A是示意性示出T形连接器本体的一些特征的俯视图；

图4B是图4A的T形连接器本体的正视图；

图4C是图4A的T形连接器本体的沿着平面C-C的截面图；

图4D是示意性示出L形连接器本体的正视图；

图5A是示意性示出下板件的一些特征的俯视图；

图5B是图5A的下板件的正视图；

图6A是示意性示出上板件的一些特征的正视图；

图6B是图6A的上板件的侧视图；

图6C是图6A的上板件的俯视图；

图6D是图6C的上板件沿着平面D-D的截面图；

图7A是示意性示出处于未加载状态的弹簧夹的一些特征的正视图；

图7B是示意性示出处于加载状态的、图7A的弹簧夹的一些特征的正视图；

图7C是图7B的弹簧夹的侧视图；

图7D是图7B的弹簧夹的俯视图；

图8A和8B分别示意性示出安装之前和安装之后的快速配合连接器的实施例；

图9A和9B示意性示出将快速配合连接器安装至喷射器的燃料返回端口的开始阶段；

图10A和10B示意性示出将快速配合连接器安装至喷射器的燃料返回端口的中间阶段；

图11A和11B示意性示出将快速配合连接器安装至喷射器的燃料返回端口的最终阶段；

图12A和12B示意性示出将快速配合连接器从喷射器的燃料返回端口移除的开始阶段；以及

图13A和13B示意性示出将快速配合连接器从喷射器的燃料返回端口移除的最终阶段。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅是示例性的，并且不意于限制本发明或限制本发明的应用和使用。此外，不存在意图以被在本发明的前述背景技术或以下详细的说明中中所呈现的任何理论限制。

如图1和2中所示，一些实施例可包括汽车系统100，该汽车系统100包括内燃发动机(ICE)110，该内燃发动机具有发动机缸体120，该缸体限定至少一个汽缸125，所述至少一个汽缸125具有被联接为旋转曲轴145的活塞140。缸盖130与活塞140协作，以限定燃烧室150。燃料和空气混合物(未示出)部置在燃烧室150中并且被点燃，产生热膨胀排气，致使活塞140往复运动。燃料通过至少一个燃料喷射器160而被提供，空气通过至少一个进气端口210而被提供。燃料从燃料管路170以高压提供至燃料喷射器160，该燃料管路170与高压燃料泵180流体连通，该高压燃料泵180增加自燃料源190接收到的燃料的压力。此外，低压燃料返回线路17通过T形连接器10和一个L形连接器10’将喷射器连接160连接至燃料源190。

每个汽缸125具有至少两个阀215，所述至少两个阀215由凸轮轴135随曲轴145转动时致动。阀215选择性地允许空气从端口210进入燃烧室150中，并交替性地允许排气通过端口220排出。在一些示例中，凸轮相位器155可以选择性地改变凸轮轴135和曲轴145之间的正时。

空气可以通过进气歧管200而被分配至一个或多个空气进入端口210中。空气进入管道205可以从大气环境提供空气至进气歧管200。在其它实施例中，可以设置节流体330来调节流入歧管200中的空气的流动。依然在其它实施例中，可以设置压力空气系统，例如涡轮增压器230，其具有旋转地连接至涡轮机250的压缩机240。压缩机240的旋转增加管道205和歧管200中的空气的压强和温度。设置在管道205中的中间冷却器可以降低空气的温度。涡轮机250通过接收来自于排气歧管225的排气转动，排气歧管从225自排气端口220引导排气，并且引导排气在通过涡轮机250膨胀之前穿过一系列叶片。排气从涡轮机250排出并且被引导至排气系统270。该示例示出可变几何涡轮机(VGT)，其具有VGT致动器290，该VGT致动器290被设置为移动叶片，以改变穿过涡轮机250的排气的流动。在其它实施例中，涡轮增压器230可以具有固定几何结构和/或包括废气门。

排气系统270可以包括排气管275，该排气管275具有一个或多个排气后处理装置280。后处理装置可以是被构造为改变排气的成分的任意装置。一些后处理装置280的示例包括但不限于催化转化器(二元和三元)、氧化催化剂、贫NOx捕集器、碳氢化合物吸附器、选择性催化还原(SCR)系统、以及颗粒过滤器。其他实施例可以包括排气再循环(EGR)系统300，其联接在排气歧管225和进入歧管200之间。EGR系统300可以包括EGR冷却器310以降低EGR系统300中的排气的温度。EGR阀320调节EGR系统300中的排气的流动。

汽车系统100还可包括电子控制单元(ECU)450，其与一个或多个传感器通信、和/或与ICE100相关联的装置通信。ECU 450可以接收来自多个传感器的输入信号，所述多个传感器被构造为产生与ICE100相关联的各种物理参数相关的信号。传感器包括(但不限于)质量流量和温度传感器340、歧管压强和温度传感器350、燃烧压强传感器360、冷却剂与油温度和水平传感器380、燃料导路压强传感器400、凸轮位置传感器410、曲柄位置传感器420、排气压强和温度传感器430、EGR温度传感器440、以及加速踏板位置传感器445。此外，ECU 450可以产生输出至各种控制装置的输出信号，所述各种控制装置被布置以控制ICE110的运行且包括(但不限于)：燃料喷射器160、节流体330、EGR阀320、VGT致动器290、以及凸轮相位器155。应注意，使用虚线来指示ECU 450和各种传感器和装置之间的通信，但为清楚起见，一些被省略。

现在转向ECU 450，这一设备可以包括数字中央处理单元(CPU)，该数字中央处理单元与存储系统460、或数据载体、和接口总线通信。CPU被构造为执行作为程序存储在存储系统中的指令，并且向/从接口总线发送/接收信号。存储系统可以包括各种存储类型，包括光学存储、磁性存储、固态存储、和其它非易失性存储器。接口总线可以被配置向/从各种传感器和控制装置发送/接收和调制模拟和/或数字信号。

汽车系统100可以具有用于提供电子逻辑的不同类型的处理器，而不是具有ECU 450，所述不同类型的处理器例如是嵌入式控制器、车载计算机、或可以布置在车辆中的任何处理模块。

如在图3中更清楚地示出的，用于内燃发动机110中的燃料喷器160的返回线路17的T形连接器10包括T形连接器本体40、和具有下板件50、上板件60、和弹簧夹70，该连接器本体40具有可插入喷射器160的返回端口15(见图9A和9B)中的连接分支42。

图4A-4C中所示的连接器本体40还设置有两个线路分支43，所述两个线路分支43相对于连接分支42垂直设置，并且与连接分支42流体连通，并且，所述两个线路分支43之间流体连通，用于将T形连接器10连接至燃料返回线路17。应注意，连接器本体40的两个线路分支43可以同轴设置(例如在图4A-4C中所示)，或相对于彼此成角度地设置(即其轴线不重合)。本文所使用的表述“T形连接器”可以适用于两种构造，即同轴的线路分支43和成角度的线路分支43，尽管在所示实施例和在以下具体说明中，仅参照了线路分支43被同轴设置的构造。

平行于连接分支42的两个通孔44设置在连接器本体40，并且用于下板件50的联接保持器件45设置在所述通孔44内部。用于上板件60的联接保持器件46还设置在连接器本体40的外表面上。根据一个可行的实施例，联接保持器件45、46包括突出部分，该突出部分意于通过过盈配合与连接器的另一部件协作。然而，根据其它可行的实施例，联接保持器件的不同构造可被设置。

图4D示意性地示出用于图1中所示的L形连接器10’的连接器本体40’。连接器本体40’与连接器本体40相似，即，其具有相同的通孔44以及设置在本体内部和外部的相同的联接保持器件45和46；唯一的区别在于单一的线路分支43相对于连接分支42垂直设置，且该单一的线路分支43与连接分支42流体连通，以用于将L形连接器10’连接至燃料返回线路17的端部。

如在图5A和5B中示意性地示出的，下板件50的一个实施例具有平坦部分51，例如大致为圆形形状的平坦部分，该平坦部分具有中心孔52，连接器本体的连接分支42滑动接合在该中心孔52中。在孔52的径向相对侧上设置有两个臂部54，所述两个臂部54自下板件50的平坦部分51垂直地突出。臂部54滑动接合在连接器本体40(或40’)的通孔44上，并且在其端部处设置有联接保持器件55，所述联接保持器件55与设置在连接器本体40(或40’)的通孔44内部的联接保持器件45协作。根据一个可行的实施例，联接保持器件55包括凸部分，该凸部分意于通过过盈配合与设置在连接器本体40(或40’)的通孔44的内部的联接保持器件45协作。两个凸缘57自下板件50的平坦部分51的周边在径向相反的位置中向外突出。

图6A-6D示意性地示出上板件60的一个实施例，其包括接合在连接器本体40(或40’)上并接合在弹簧夹70上的中心孔62。联接保持器件66设置在中心孔62内部，以和设置在连接器本体40(或40’)的外表面上的联接保持器件46协作。联接保持器件67还设置在中心孔62内部，以和设置在弹簧夹70的外表面上的联接保持器件76协作。

图7A-7D示意性地示出弹簧夹70的实施例。弹簧夹70具有腹板形本体，该腹板形本体包括至少两个翼部部分72，所述至少两个翼部部分72从中间部分71延伸，并且包括在翼部部分72的端部处向内凸的唇部75。图7A示出弹簧夹70处于未加载状态，即在该状态中，翼部部分72向外形成角度，而图7B示出弹簧夹70处于加载状态，即在该状态中，翼部部分72朝向彼此靠拢。弹簧夹70的加载状态与凸3中示出的加载状态相同。

联接保持器件76(在此呈现为楔形突出部)设置在弹簧夹70的翼部部分72的外表面上，以与设置在上板件60的中心孔62内部的联接保持器件67(如，包括意于与楔形突出部协作的底座)协作。尽管已经参照了意于与对应的底座协作的楔形突出部，但是可以设置联接保持器件76和67的不同构造。弹簧夹70的翼部部分72还包括开口77，当弹簧夹70处于加载状态时，下板件50的凸缘57接收接合在所述开口77中。

如图7C中所示，弹簧夹70还包括在弹簧夹70的翼部部分72的外表面上的至少一个防错标记部79(例如有色标记部)。如以下被更清楚地解释的，当上板件60处于解锁位置中时，防错标记部79由上板件60遮蔽，当上板件60处于其锁定位置中时，防错标记79部变为可见的。

为了更好地理解以上所述的部件的互相组合，图8A示出在安装在喷射器上之前的连接器10(或10’)。下板件50借助于其插入连接器本体的通孔44中的臂部联接至连接器本体40。下板件50的凸缘57抵靠处于未加载状态的弹簧夹70的翼部部分72，以便保持翼部部分72处于向外成角度的位置中。弹簧夹70处于未加载状态，即与喷射器无任何接合。上板件60滑动安装在弹簧夹70和连接器本体40上。在该状态中，上板件处于其解锁位置中，并且通过连接器本体40上的联接保持器件46和设置在上板件内部的联接保持器件66的协作阻止了上板件抽出。从图8A中所示的状态开始，上板件60可被向下推动直至到达如图8B中所示的锁定位置，即在安装了连接器10(或10’)之后被认为的最终位置，在该位置中，弹簧夹70处于加载状态，并且结合喷射器和下板件50的凸缘57。

更具体地，如在图9A和9B中所示，连接器10的安装阶段的第一步骤设计将T形连接器本体40的连接分支42插入喷射器的燃料返回端口15中。然后，如在图10A和10B中所示，上板件60被向下推动(箭头P)，并且抵靠喷射器的下板件50致使下板件50上升。设置在臂部54上的联接保持器件55超过设置在通孔44内部的对应的联接保持器件45，并且，同时，使得下板件50的凸缘57与设置在翼部部分72上的开口77对应。

通过进一步地向下推动(箭头P)下板件60，安装完成。如在图11A和11B中所示，上板件60现在处于其锁定位置中，这通过弹簧夹70的联接器件76和设置在上板件60的中心孔62内部的联接保持器件67的协作而保持。弹簧夹处于加载状态，并且接合喷射器，例如借助于接合位于喷射端口15处的底切部的向内凸的唇部75，并且在下板件50的凸缘57和弹簧夹70的翼部部分72的开口77之间获得进一步的接合。如在图11B中所示，当上板件60处于其锁定位置中时，防错标标记部79变为可见的，并且确保连接器10的正确安装。

连接器10还可以以简单的方式移除，而不需工具或类似物。如在图12A和12B中所示，在施加向上推动的动作(箭头U)至上板件60上时，可以在弹簧夹70的向内凸的唇部75(箭头R)上施加向内的径向压力(箭头R)，以便释放协作以将上板件60保持在其锁定位置中的弹簧夹70的联接保持器件76和上板件60的联接保持器件67之间的接合。一旦上板件能够自由地向上移动(箭头U)，弹簧夹70回复至其未加载状态，如图13A和13B所示，向内凸的唇部75与喷射器分离，并且连接器10可以从喷射器端口15抽出。

尽管至少一个示例性实施例已经在前述详细说明中呈现，但是应理解的是存在多种变型。还应理解的是，所述的一个或多个示例性实施例仅仅是示例，且不意于以任何方式限制本发明的范围、适用性或构造。相反，前述详细说明将为本领域技术人员提供了用于实施示例性实施例的便捷的路线图，应理解的是，可对示例性实施例中所描述的元件的功能和射置做出各种改变，而不脱离如所附权利要求及其等效方式所限定的本发明的范围。