用于燃料系统中的高压燃料喷射器的防旋转保持机构的制作方法

用于燃料系统中的高压燃料喷射器的防旋转保持机构
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年3月24日提交的美国临时申请no.62/994,032和2020年4月23日提交的美国临时申请no.63/014,285的优先权，这两份申请的全部内容均通过引用纳入本文中。
技术领域
3.本公开总体上涉及发动机燃料系统，特别涉及用于在这种发动机燃料系统中使用的燃料喷射器构造。


背景技术：

4.在一些共轨燃料系统中，燃料借助在汽缸盖内延伸的燃料管路供应给发动机燃料喷射器。每条燃料管路均经由连接器与燃料喷射器的喷射器本体流体联接，使得在燃料管路与喷射器本体之间借助该连接器提供密封的流体连接。为了防止连接器滑离喷射器本体，在喷射器本体中挨着连接器插入销，使得销对连接器施加的剪切力导致连接器压靠喷射器本体中连接器所在的凹口的侧表面。然而，如果在连接器插入喷射器本体中时对连接器施加过大的扭矩，则“过度扭矩”可能导致喷射器本体中形成裂纹，导致压力穿过裂纹从气缸盖泄漏。因此，有必要提供一些机构，以防止燃料管路旋转以及对燃料管路连接器施加过度扭矩。


技术实现要素：

5.本公开的各种实施方式涉及一种用于将燃料喷射设备与燃料喷射器的喷射器本体联接的联接构件。该联接构件具有顶表面、底表面以及从所述顶表面延伸到所述底表面的开口。所述开口接收所述燃料喷射设备。该联接构件还具有突出部分，该突出部分从所述底表面或所述侧表面延伸，并被配置成与所述喷射器本体接触，以防止所述燃料喷射设备的旋转移动。
6.在一些实施例中，所述突出部分从所述底表面延伸。所述突出部分可以被配置成插入到所述喷射器本体的表面上的凹口部分中。所述突出部分可以被配置成沿着所述喷射器本体的表面齐平定位。所述联接构件可以被配置成压配合到所述燃料喷射设备上。
7.在一些实施例中，所述突出部分从所述侧表面延伸。所述突出部分可以具有顶部分和底部分，所述顶部分和所述底部分两者都位于所述顶表面和所述底表面之间。所述突出部分可以具有与所述顶表面齐平的顶部分以及与所述底表面齐平的底部分。所述突出部分可以具有延伸成超出所述顶表面的顶部分以及延伸成超出所述底表面的底部分。此外，所述突出部分可以具有使所述突出部分能够与所述喷射器本体的侧表面接触的长度。
8.本公开的各种实施方式涉及一种发动机系统，该发动机系统具有：燃料喷射设备；燃料喷射器，所述燃料喷射器具有喷射器本体，所述喷射器本体被配置成与所述燃料喷射设备联接；以及联接构件，所述联接构件用于联接所述燃料喷射设备和所述喷射器本体。该
联接构件具有：顶表面、底表面、侧表面以及从所述顶表面延伸到所述底表面的开口，所述开口被配置成接收所述燃料喷射设备；突出部分，所述突出部分从所述底表面或所述侧表面延伸，并被配置成与所述喷射器本体接触，以防止所述燃料喷射设备的旋转移动。
9.在一些实施例中，所述喷射器本体可以在其表面上包括凹口部分，其中所述突出部分被配置成插入到所述凹口部分中。在一些实施例中，所述突出部分被配置成沿所述喷射器本体的表面齐平定位。在一些实施例中，所述联接构件被配置成压配合到所述燃料喷射设备上。在一些实施例中，所述喷射器本体包括沿着所述喷射器本体的外表面定位的多个竖直槽。在一些实施例中，所述燃料喷射设备和所述喷射器本体之间可以定有强力胶或胶带，以进一步减少所述燃料喷射设备的移动。在一些实施例中，所述联接构件的所述突出部分具有使得该突出部分能够与所述喷射器本体的侧表面接触的长度。
10.虽然公开了多个实施方式，但对于本领域的技术人员来说，根据以下详细描述，本公开的其他实施方式将变得显而易见，该描述示出并描述了本公开的说明性实施方式。因此，附图和详细描述应被看作是说明性的，而不是限制性的。
附图说明
11.通过参考结合附图对本发明的实施方式的以下描述，将更好地理解本发明本身，并且本公开的上述特征以及其他特征和优点以及实现这些特征和优点的方式将变得更加明显，在附图中：
12.图1a是本领域中已知的插入有连接器的喷射器本体的侧视图；
13.图1b是本领域中已知的喷射器本体的位于连接器处的部分的立体特写图；
14.图1c是本领域中已知的喷射器本体的一部分的立体特写图，其中销靠近喷射器本体上的开口定位；
15.图2a是根据一个实施方式的插入有连接器的喷射器本体的侧视图；
16.图2b是根据一个实施方式的图2a的喷射器本体的一部分的特写图；
17.图2c是根据一个实施方式的图2a的连接器的一部分的特写图；
18.图2d是根据一个实施方式的在燃料喷射器本体中实施的图2a的连接器的剖视图；
19.图3a是根据一个实施方式的保持器部件的立体图；
20.图3b是根据一个实施方式的图3a的保持器的俯视图；
21.图3c是根据一个实施方式的图3a的保持器的仰视图；
22.图3d是根据一个实施方式的图3a的保持器的侧视图；
23.图4a是根据一个实施方式的将在燃料喷射器中实施的连接器的立体图；
24.图4b是根据一个实施方式的图4a的连接器的俯视图；
25.图4c是根据一个实施方式的图4a的连接器的仰视图；
26.图4d是根据一个实施方式的图4a的连接器的侧视图；
27.图5a是根据一个实施方式的保持器部件的立体图；
28.图5b是根据一个实施方式的保持器部件的立体图；
29.图5c是根据一个实施方式的保持器部件的立体图。
30.相应的附图标记表示所有的这几张视图中的相应部分。本文中列出的示例说明本公开的示例性实施方式，并且这些示例不应解释为以任何方式限制本公开的范围。虽然已
在图中以实施例的方式示出并在下文进行详细描述具体实施方式，但可对本公开作出各种变型和另选形式。然而，目的不是要将本公开限制在所描述的特定实施方式。相反，本公开的目的是涵盖落入所附权利要求书限定的本公开范围内的所有变型例、等同例和另选例。
具体实施方式
31.在下面的详细描述中，参考了构成本文一部分的附图，在附图中以说明的方式示出了实践本公开的具体实施方式。足够详细地描述这些实施方式，以使本领域的技术人员能够实践本公开，而且应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行结构上的改变。因此，下面的详细描述不应具有限制性意义，并且本公开的范围由所附的权利要求书及其等同物来限定。
32.本说明书中提到的“一个实施方式”、“实施方式”或类似的语言是指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。本说明书中出现的短语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”以及类似的语言可以但不一定都是指同一个实施方式。类似地，术语“实施”的使用是指具有结合本公开的一个或多个实施方式描述的特定特征、结构或特性的实施，然而，如果没有表示出其他方式的明确关联，一个实施可以与一个或多个实施方式相关。此外，本文所描述的主题的特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何合适的方式组合。
33.为了促进对本公开的原理的理解，现在参考图中示出的实施方式，下文将描述这些实施方式。本文中公开的示例性实施方式并不意图详尽无遗，也不意图将本公开限制在下文详细描述中公开的精确形式。相反，选择并描述这些示例性的实施方式是为了本领域的其他技术人员可以利用其教导。
34.术语“联接”、“被联接”及其变体用于包括其中两个或多个部件直接物理接触的布置以及其中两个或多个部件相互不直接接触(例如，部件经由至少第三部件“联接”)但仍然相互协作或相互作用的布置。此外，术语“联接”、“被联接”及其变体是指本领域内已知的用于机器部件的任何连接，包括但不限于用螺栓、螺钉、螺纹、磁体、电磁体、粘合剂、摩擦夹紧装置、焊接、卡扣、夹具等的连接。
35.在本公开和权利要求书中，在提及各种部件或特征时，使用数字术语，如第一和第二。这种用法不是为了表示部件或特征的排序。相反，数字术语是用来帮助读者识别被提及的部件或特征，不应狭义地解释为提供部件或特征的具体顺序。
36.图1a至1c示出了本领域中已知的燃料喷射器本体100的一个实施例。燃料喷射器本体100具有多个开口，其他部件可以附接到这些开口。电气接头102可以附接到喷射器本体100的一端，并且喷嘴104可以附接到喷射器本体100的另一端。喷嘴104使用围绕喷射器本体100的一部分放置的喷嘴帽螺母106保持就位，以相对于喷射器本体100将喷嘴104保持就位。喷射器本体100还包括用于插入连接器108开口112，该连接器将喷射器本体100与燃料管路(未示出)流体联接。开口112通向将燃料管路与喷嘴104流体连接的燃料通道(未示出)。
37.销110插入靠近连接器108定位的孔114中，使得一旦连接器108插入喷射器本体100中，销110就防止连接器108旋转。这是通过在将连接器108附接到喷射器本体100之前将销110插入孔114中来实现的，并且通过施加扭矩使连接器108旋转而将连接器108插入开口
112中。因此，随着对连接器108施加更大的扭矩，销110对连接器108以及喷射器本体100施加更大的内部应力。然而，如果施加过大的扭矩(又称过度扭矩)，可能会在喷射器本体100中形成裂纹，导致喷射器本体的高压泄漏。
38.使用销110使连接器108固定不动存在其他缺点。例如，使用销110会在将销压入孔114中的销压入操作中产生碎屑，并且碎屑会进入喷射器组件中，导致在制造过程中需要额外的清洗周期。在由于不适当的扭矩施加而发生的密封/解除密封过程中，碎屑也会堆积在喷射器本体100与连接器108之间的密封表面处。此外，当施加强力来剪切连接器108时，销110的安装可以成为安全问题，可能会产生销断裂或施加于喷射器本体100的偏移力，这可能导致喷射器本体100因螺纹应力增加而开裂。此外，销安装架构需要专门的表面工具，在某些情况下，可能不容易在现场获得进行服务，这导致现场服务不当以及早期失效。
39.图2a至图2d示出了根据本文中公开的实施方式的燃料喷射器本体200的一个实施例。与喷射器本体100类似，喷射器本体200具有用于插入连接器108的开口112。在一些实施例中，喷射器本体200可以保留孔114，不过其中不插入销110。连接器108具有防旋转保持器202，该防旋转保持器202以紧密配合的方式围绕连接器108放置，使得保持器202的内表面和连接器108的外表面之间的摩擦力使保持器202附接到连接器108。
40.在一些实施例中，在将连接器108拧入开口112之前，可以在开口112或连接器108的螺纹部分中施加粘合剂(如液体强力胶或耐磨胶带)。在一些实施例中，保持器202具有突出部分204(也可以称为“延伸部”或“键”)，该突出部分装配在喷射器本体200的凹口部分206(也可以称为接收键的“凹穴”)。突出部分204从保持器202的一个或多个表面突出，使得当保持器202的突出部分204插入到喷射器本体200的凹口部分206中时，保持器202相对于喷射器本体200锁定就位。另选地，保持器202也可以从图2a至图2d所示的位置顺时针或逆时针旋转约90度，使得突出部分204与喷射器本体200的外部侧壁208接触。即，保持器202的突出部分204可以利用喷射器本体200的侧壁208而非凹口部分206保持就位。在一些实施例中，突出部分204的长度可以在3毫米到5毫米之间、5毫米到8毫米之间、8毫米到1厘米之间、1厘米到1.5厘米之间、1.5厘米到2厘米之间，或任何其他合适的长度，以防止连接器108旋转。
41.图3a至图3d示出了根据一些实施方式的从不同角度观察的保持器202的一个实施例。如图所示的保持器202包括从顶表面302延伸到底表面304的开口300。开口300被配置成使得用于燃料管路的连接器108可以插入，并借助连接器108固定不动，并且键204从保持器202突出，使得键204的端部延伸成超出保持器202的底表面304。保持器202和键204的横截面可以是任何合适的形状，包括但不限于圆形、卵形、多边形等。开口300的形状和尺寸由保持器202的内表面306限定，其中内表面306可以是平坦的、弯曲的、有脊的、锯齿状的等，以允许连接器108与保持器202联接。
42.作为一个实施例，内表面306也可以形成为类似于凸块安装工具，使得当从上方或下方看时，开口300具有六边形形状。在连接器108附接到喷射器本体200之后，可以经由任何合适的机械手段将保持器202围绕连接器108压配合而形成联接。在这样做时，键204被配置成延伸过喷射器本体200的顶表面210，并插入空穴206中或定位在喷射器本体200的侧壁208附近，以防止连接器108在安装和移除高压燃料管路期间旋转。
43.在一些实施例中，与其说保持器202制造成适合连接器108的形状，不如说连接器
108可以制造成适合保持器202的形状。如图4a至图4d中所示，连接器108形成为使得外部表面402包括多个凹口或槽404，这些凹口或槽竖直排列以适应保持器202围绕外部表面402的压配合。凹口或槽404也可以用于冲掉在安装过程中可能进入连接器108和保持器202之间的间隙212的任何碎屑。连接器108被示出为具有：入口400，其接收燃料管路；以及出口406，其与喷射器本体200流体联接。燃料进入入口400并从出口406出来。
44.与先前已知的将销110插入喷射器本体100的方法相比，保持器202在更精确的配合机制方面提供了改进，即更容易安装。如前所述，将连接器108固定到喷射器本体100的销插入方法遭受这样的风险，即不适当地在喷射器本体100上施加过大扭矩而导致喷射器本体100中出现裂纹，从而导致喷射器本体100内的压力泄漏。然而，保持器202通过将使用旋转力使连接器108固定不动的方法替换为使用纵向力(即在连接器108的纵向轴线的方向上)来使连接器108固定不动的方法来消除该风险。因此，即使连接器108在安装或移除燃料管路期间施加旋转力，该旋转力也不会被喷射器本体200的内部吸收，而是被喷射器本体200的外表面吸收，因为被配置成与连接器108一起移动的保持器202转而将旋转力释放到喷射器本体200的外表面上。因此，保持器202提高了在管路安装和移除过程中的喷射器密封表面的坚固性，也使连接器108可维修性和可再制造性更好。
45.此外，图5a至图5c分别示出了根据一些实施方式的防旋转保持器500的另一个实施例，其中键或突出部分204从保持器500的底表面和/或侧表面突出。如图所示，图5a中的保持器500包括从顶表面302延伸到底表面304的开口300，这类似于图3a至图3d中的保持器202。然而，与以前的实施例中从底表面304突出的键204不同，保持器500的突出部分204从保持器500的侧表面502延伸或突出，其中侧表面502在顶表面302和底表面304之间延伸。保持器500和突出部分204的横截面可以是任何合适的形状，包括但不限于圆形、卵形、多边形等。内表面306限定开口300，并且可以是平坦的、弯曲的、有脊的、锯齿状的等，以允许连接器108与保持器500联接。
46.例如，在图5a中，突出部分204类似于从侧表面502径向突出的圆柱形部件，但是突出部分204可以采用任何合适的形状。如图2a中所示，突出部分204的长度是基于保持器500与喷射器本体200的侧表面214的距离确定的。具体而言，突出部分204的长度需要足够长，使得突出部分204与燃料喷射器本体200的侧表面214接触。突出部分204的厚度或宽度(或直径，在突出部分204如所示是圆柱形的情况下)小于侧表面502的厚度或宽度。即，突出部分204并没有延伸顶表面302和底表面304之间的整个距离。例如，突出部分204具有顶部分504和底部分506(也可分别称为顶表面和底表面)，并且在所示的实施例中，顶部分504和底部分506都位于保持器500的顶表面302和底表面304之间。
47.在图5b中，突出部分204是侧表面502的延伸部。即，侧表面502形成为包含延伸部204，该延伸部延伸顶表面302和底表面304之间的整个长度，使得顶表面302和底表面304至少部分地限定延伸部204。延伸部204也可以具有足够的长度来与燃料喷射器本体200的侧表面214接触。根据一些实施方式，延伸部204的顶部分504与顶表面302齐平，并且底部分506与底表面304齐平。
48.在图5c中，突出部分204延伸成超出顶表面302和底表面304两者，使得突出部分204从这两个表面突出。因此，突出部分204的顶部分504延伸成超出顶表面302，底部分506也延伸成超出底表面304。因此，突出部分204的高度可以大于侧表面502的高度。与前面的
实施例类似，突出部分204也可以具有足够的长度来与燃料喷射器本体200的侧表面214接触。
49.虽然本发明已被描述为具有示例性设计，但在本公开的精神和范围内，可以进一步修改本发明。因此，本技术旨在涵盖本发明的使用其一般原理的任何变更、用途或修改。此外，本技术旨在涵盖落入所属技术领域中的已知或惯常做法内并且属于所附权利要求的范围的与本发明的那些偏离内容。
50.此外，本文中包含的各图中示出的连接线旨在代表各元件之间的示范性功能关系和/或物理联接。应该指出的是，实际的系统中可能存在许多另选或额外的功能关系或物理连接。然而，好处、优势、问题的解决方案以及可能使任何好处、优势或解决方案发生或变得更明显的任何元件都不应被理解为关键的、必需的或基本的特征或元件。因此，其范围只受所附权利要求书限制，其中提及的单数形式的元件并不意图是指“一个且只有一个”，除非明确说明，否则是指“一个或多个”。
51.此外，当权利要求中使用类似于“a、b或c中的至少一者”的短语时，意在将该短语解释为是指：一个实施方式中可以只存在a；一个实施方式中可以只存在b；一个实施方式中可以只存在c；或者单个实施方式中可以存在元件a、b或c的任何组合，例如，a和b、a和c、b和c或者a和b和c。
52.本文中提供了系统、方法和设备。在本文的详细描述中，提及“一个实施方式”、“实施方式”、“一个示例性实施方式”等表示所描述的实施方式可以包括特定的特征、结构或特性，但每个实施方式不一定均包括该特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指的是同一个实施方式。此外，当结合一个实施方式描述特定的特征、结构或特性时，认为结合其他实施方式(无论是否明确地描述)借助本公开的利益影响这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。在阅读本描述之后，对于相关领域的技术人员来说，如何在另选实施方式中实施本公开是显而易见的。
53.此外，无论本公开中的元件、部件或方法步骤是否在权利要求中明确提及，任何元件、部件或方法步骤都不打算奉献给公众。本文中的任何权利要求要素都不能根据35u.s.c.
§
112(f)的规定来解释，除非该要素使用“用于
‑‑‑‑‑‑
的手段”这一短语来明确地叙述。正如本文中所使用的，术语“包括”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，使得例如包括一系列元件的过程、方法、物品或设备并不只包括这些元件，还可能包括未明确列出或该过程、方法、物品或设备固有的其他元件。