专利名称：一种燃油管总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机的燃油管总成。
已知可用二根注塑模压的主油管来制成V形内燃机的燃油管总成，其中，一个主油管用于一排气缸，燃油从一个油管经一构形成的金属交叉管输送至另一油管中。这类油管的例子已在多个共同受让的专利中示出。各种形式的保持夹子、托架等被用来以防漏的形式将各种燃油处理部件连接在一起。用0形密封环来密封连接件是最典型的。
外包装方面的约束条件会对汽车发动机室有所限制，并且它们也会影响燃油管总成，例如可利用的竖向空间可能受到限制，使得有必要使燃油管总成在竖向尽可能紧凑。制造成本也是要考虑的一个方面，而且，重要的是，燃油管总成要设计得制造起来经济。
本发明涉及一种燃油管总成，它具有许多新颖的和有优点的特征，其中包括将诸如交叉管、进油管、回油管等管连至塑料油管的接头，像将诸如油压调节器保持在油管塑料杯中那样而将各种燃油处理部件保持在在塑料油管上形成的托架中的保持卡子;诸如接纳喷油嘴的杯形件那样的在燃油管上的各种塑料托架结构。其它新颖特点在以下对最佳实施例的详细描述中将一目了然。
在这里公开的内容也包括附图，其展示了实施本发明的最佳实施例。
图1为体现本发明原理的燃油管总成的俯视平面图;
图2为图1的前视图;
图3为图1的后视图;
图4为用于图1的燃油管总成的一个托架的放大俯视平面图;
图5为图4的左侧视图;
图6为图4的6-6箭头方向的视图;
图7为用于图1的燃油管总成的固位夹的放大俯视平面图;
图8为图7中沿箭头8-8方向所取的横截面图;
图9为图7的后视图;
图10为用于图1的燃油管总成的另一托架的放大俯视平面图;
图11为图10的右侧视图;
图12为图10的后视图;
图13为用于图1的燃油管总成的一个塞子的放大的轴向视图;
图14为图13中按箭头14-14所取的横截面图;
图15为图13中俯视平面图;
图16为图15中按箭头16-16方向所取的横截面图;
图17为图1总成的两个主燃油管之一的放大俯视平面图，为便于说明某些部分剖去了;
图18为图17的右侧视图;
图19为图17的仰视图;
图20是图17左侧视图，为便于说明，某一部分以横截面示出;
图21为图20的放大的顶视图;
图22为图21按箭头22-22方向所取的局部横截面图;
图23为图20中基本按箭头23-23方向所取的放大的横截面视图;
图24为图20中按箭头24-24方向所取的放大的横截面视图;
图25为图20中按箭头25-25方向所取的放大的横截面视图;
图26为图20的放大的底视图;
图27为图26中沿箭头27-27方向所取的横截面图;
图28为图26中沿箭头28-28方向所取的横截面图;
图29为图1总成中另一主燃油管的放大的且局部剖开的俯视平面图;
图30是图29的右侧视图;
图31是图29的仰视图;
图32是图31中沿箭头32-32方向所取的放大的横截面图;
图33是图1总成中交叉管的放大的前视图;
图34是图33所示管一端的轴端图;
图35是图1中大致沿箭头35-35方向所取的放大的局部剖视图;
图36所示为金属质的快接保持架及用于将该快接保持架安装于主燃油管一端的安装工具;
图37为局部剖开的主燃油管的端部视图，同时示出用安装工具安装图36的保持架的情况;
图38为图33和图34的交叉管插入托架之关系情况的示意图;
图39是图1一部分的局部放大视图;
图40是一附加特征的局部视图。
图1-图3示出了为六缸V型内燃机设计的燃油管路总成50。该总成50包括一个第一主油管52和一个第二主油管54，它们分别用于分处发动机两侧的三缸(在图1-图3中，这二根油管相对于展示其本身的各个图的长度尺寸稍有倾斜)。每一主油管52，54都是用适当材料注射模压出的塑料另件，用以输送诸如汽油、甲醇等加压液体燃油。每一主油管还包括一些各种用途的托架，其中包括三个整体托架即杯件56，在每一托架(杯件)56中都以可靠、密封的方式插入并保持一个相应的顶部供油的电磁线圈操纵的燃油喷嘴58的顶部。主油管54还包括一个整体托架或杯形件60，在该托架即杯形件60中，以可靠及密封的方式插入并保持住一个惯用的燃油压力调节器62。
由远处的泵(未示出)输送至燃油管路总成50的燃油进入油管64，管64的一端以可靠密封的方式插入并保持在主油管52一端的托架66中。主油管52包括一个内部的主油通道(在图32中，标号为52a)，它将液体燃油供给全部三个喷油嘴58。一交叉油管68的一端以可靠、密封的方式插入并保持在靠近主油管52一端的托架70中，而此端是与有托架66的那一端是相对的，液体燃油通过此交叉管68输送到另一主油管54中。交叉管68的另一端以可靠密封的方式插入并保持在主油管54的托架72中。托架72与70一般是分置的，这一点从图1很容易看出，但管54与管52在长度方向上稍有偏置，为此，交叉管68设置一适当的弯头，以适应此偏置的需要。管54包括一主油道(在图17和25中为标号54a)，其向三个喷油嘴58供油，其末端终止在燃油压力调节器62。由压力调节器62释放出的过多的燃油经在图1示意性示出的回油管74返回到油箱(未示出)，回油管利用将管64与托架66相连接的相同的连接方式与靠近杯形件60的管54一端的托架76连接起来。
在该工作系统中，当油泵将燃油输送给燃油管路总成时，压力调节器62调节着输送给喷油嘴58的燃油压力，因此，在燃油管路总成中的燃油与置有喷油嘴嘴端处的发动机进气系统中的真空度之间的压力差基本保持不变。在描述了燃油管路总成50的一般组件及布置之后，现将着重描述有关各种发明特点的具体细节。
第一发明特点涉及将交叉管68的两端分别与主油管52及54连接的接头。在图33和34中所示的交叉管68包括一段筒形壁管，设计成所希望的形状，其中包括在管每一端的附近处构成一个环形法兰78和80。另一特别是每一终端部分81及83构成为非圆形，即为圆形但分别有一平台82及84，其对着绕管的轴线所成的锐角。该管制成对称的形状，以便其任一终端部分均可插入任一主油管。
图35示出了托架70的细节，其也可代表托架72的细节(后一托架的这种细节未用附图明确示出)。托架70包括一台阶孔86，其横置于管52的长度方向，在本例中恰为垂直于管52。在台阶孔86的进口处，托架70的壁有些像矩形，如图30所示，在孔86的轴向其有足够的厚度，以并入一直立的通槽88，该槽88与孔86垂直交叉并通过托架壁的相对的上、下部分。管52的毗邻居中端包括一个环形托架90。托架90的边缘有足够的轴向尺寸，以便并入一个从直径处穿过托架壁的相对的上、下部分的直立通槽92。托架90利用封塞94以防泄漏的方式封住，其详情请参见图13-图16。塞94应插入托架90足够深，以使该塞在通槽92的方向上不产生干涉为准。
托架70足够深，以便可让交叉管68的一端(例如端83)插入深得足以保证该邻近的法兰80可置于相对于通槽88在托架的内部，图35所示即为这种情况。封塞94和交叉管68利用金属构形支架96保持着这种关系，关于支架96的详细情况，请参见图10-图12。
支架96有一大致平的中间部分98，中间部分处于端部100及102之间。从俯视图看，该中间部分98有一角形，其与交叉管相对于主油管的角度相一致，在本例中为90°。端部100由中间部分98的一端垂直地下垂，而端部102由中间部分98的另一端垂直地下垂。端部100有一长长的矩形舌片的形状，而端部102有一槽104，该槽使该端部102运端呈为叉形。该中间部分98还有一个小矩形通孔106。
图35显示，支架96已装到燃油管路总成50，使交叉管68和封塞94保持在位。该支架的安装是这样完成的，即将它置于管52上，使其各端部100，102与相应的通槽92及88对齐，然后使支架整体向下位移，以便使两端部进入与其相应的通槽中。向管52提供一个整体直立的卡子108，该卡子108有一倾斜的表面110，用于当支架96达至图35所示的充分安装好的位置时由孔106的边缘接触。在发生此接触时，支架96继续向下有力的位移动作，则可使卡子108拐折让出路来，供支架向其最终位置继续向下位移。将支架的端部100，102装入相应的通槽92及88，即可限制支架产生任何实质的位移，但垂直方向除外。因此，当支架向下位移得足以使孔106的边缘移开表面110时，卡子108便回扣在图35所示的位置，出现与孔106的边缘干涉的情况，从而防止支架的向上垂直移动，这也就完成了安装过程。
从图35还可看出，法兰80已被端部102的叉形远端卡住，而端部100成为防止封塞94移动的障碍物。在交叉管插入托架70之前套在其端部的O形密封环112卡在法兰80及孔86的内肩之间。在布有O形密封环112的区域，交叉管68及孔86的形状都是环形的。再往内部一些，交叉管的非环形终端部分承纳在孔86的非环形部分，孔86非环形部分的形状大致与含有平台84的交叉管的终端部分的形状相当，但该孔86允许交叉管在托架内有限量的相对周向定位，例如约20°。另外，相对轴向尺寸是这样确定的，即所卡住的交叉管相对托架70可有有限量的轴向移动，而同时在二者之间又能保持有限的周向定位量。在交叉管与主油管之间的这种形式的接头特别便于将燃油管路总成50安装在发动机上。图38示意性地展示了允许管子在托架内作有限量的周向定位的结构。托架的非环形部分的标号为86a。
要说明的是，由于外部施加的包装限制，托架90的轴向尺寸是较小的。这会引致封塞94插入时的困难。封塞94的特殊设计意欲避免这种困难。封塞94包括一个台肩114，在其上布有一个O形密封环115，当将该封塞插入托架90时，它即被台肩114限制住，从而与燃油管壁一起提供一种防漏的密封。向其外面，封塞94上设有二个轴向延伸的径向突出的分列在相对二侧的助116和117。从图35可见，托架90边缘上所分设的槽118及120就是当封塞封于托架时用于接纳相应的助116及117的。封塞94的前棱有一倒角122，以便于其插入操作，而当封塞插入至适当深度时，呈现在封塞外表面的一个大的竖向槽124将会提供一个间隙，其可允许托架96的端部100完全通过，其情况如图35所示。
采用类似的接头将交叉管68的另一端连接到油管54上。虽然该接头的一般原理相同，但用于此特定接头的支架的形状稍有不同。其各种特点已在图4-图6中由用于支架96带撇号的相应标号表示出来了。油管54及其端部封塞的其它相应部件也由用于油管52和封塞94的相同部件带撇′的相应标号所表示。
第二发明特点涉及将进油管和回油管64及74与相应的托架66和76连接的接头。与这两个托架相连接的每一油管64及74的端部都有一个圆筒壁，在其外侧周围有类似交叉管68的法兰78及80那样的环形法兰。只要将每一根油管64，74的端部推入相应的托架66及76中，即可获得可靠面防漏的连接，因为在这里采用了快接式接头装置。虽然该装置的一部分用的是已知的金属接头，但用于容纳该现有接头的装置却涉及一种直接与油管结成整体的新颖结合。
图36示出了布于安装工具134的轴132的中间部分上的已知金属接头130。工具134有一远端135，它插过在接头130中心处的环形法兰孔136，直至轴134上的台肩138靠在面向工具134近端的手把137一侧的孔136的边缘为止，然后将由隔圈144分开的两个O形密封环140，142布于远端135。将一环形保持器145置于密封环142与接头130之间。接头130有二个成形的卡子146，148，每个卡子从孔136外缘沿轴132的邻近方向普遍地径向地向外扩张，然后弯成一个发卡弯头而向轴132汇拢。卡子的汇拢部分的侧边有成形的倒钩150，一共有4个这样的倒钩150。
每一托架66，76的侧壁被径向放大，形成一个空间152(图37)，当利用工具134安装时，可将相应的接头装于其内。为接纳倒钩150，托架的径向放大的侧壁有4个大致为矩形的窗孔154。安装是这样进行的，即拿起图36中的总成，将轴132的远端135插入托架的开端156。插入工作继续进行，直至密封140，142及隔圈144已置于各个油管52，54的油道的环形内壁部分158，保持器145已插入壁部158的端部以及接头130已置于空间152处为止。接头130在图36所示的自由状态时，卡子的径向最外缘部分处于一个圆环上，其直径大于156处的孔，因此，当接头插入时，卡子的外缘会被迫弹性收缩，一直等达至空间152时为止，此时它们又可返回其自由状态，使倒钩150处于窗口154中，发卡端部与靠近开端156的内肩部160相干涉。现在可将工具134抽出，而将接头、密封、环形塞(保持架)及隔圈留在了油管中。注意，轴132有个锥形台肩162，其可使卡子轻微变形，以让工具抽出。
现在当将油管推入托架66，76时，其端部将通过所安装的另件130，145，142，144，140，形成一个防漏的密封，并且其环形法兰将会超过二个卡子的向内汇拢的部分，防止油管退出。如果需要将油管与托架脱开，可使用已知的抽出工具。
应注意，窗口154在每一油管52，54中有着特定的关系。具体来说，它们是朝向圆周的，像许多其它特征其中包括槽88，92和托架56一样，是由同一模具同时模制的。这样可使油管的模塑简单化，因可避免采用凸轮或滑动块操纵的模销来制作窗口。被安排来与制作托架56，槽88，92窗口154一样用同一模具同时模制的每一油管52，54的其它特征有用以穿过固紧件(未示出)从而将油管总成连到发动机上的安装孔164;用于安装油管总成上的喷油嘴的电气导线的平板167上的孔166;在油管52上邻近托架70和90的以及在油管54上邻近托架72和90′的凸台170上的孔168。孔168提供了将支架96，96′固定在各自的油管上的另一装置的几个部位，这在以后将予以进一步说明。孔164可衬以金属衬套，其可抵抗穿过其中的固紧件产生的张力，以便由该衬套来保持固紧张力。
第三个发明特点涉及将喷油嘴托架56与每一油管52，54整体模制。虽然将接纳喷油嘴的托架与油管整体模制是已知的技术，但是托架56与油管52，54的具体组织与布置，如图25所例举的，被认为是新颖的。管52，54有一垂直向下的外形部分，每一托架56在管侧布于其中，且由其向下延伸，因而托架的任何部分都不突于管子之上。每一托架的向下敞开的底部56a有一环形内径，虽然那一底部一般都有一环形壁，但其缘部外侧是非环形的，以便用于布置一个夹子(未示出)，用来将相应的喷油嘴按照特定的方向连至托架。底部56a的一部分顶部在标号172的部位与管壁汇合，在与部位172径向相对的部位有一跨过底部56a的顶部的局部横向壁174，其在底部56a的顶部留出一个孔176，该孔176在所有的托架56中均为截短的环形，但靠近托架96′的那一个除外，在那里托架56与插入托架90′中的封塞94′搭接，以致截短环孔的一部分(约一半)被管壁面堵塞，用于将塞子封于其中。每一托架的顶部56b封有一个短的通道180，其从油管的侧面延伸至底部56a的顶部。该短通道的进口在油管的侧面，而其出口即为截短环形孔176。该短通道有一特殊面176a，其基本是平的，且平行于油管的长度方向及托架56的轴线。面176a沿平行于油管长度方向稍有加长。该短通道还有一特殊面176b，其由面176a的上边延伸至油管壁。其大致是平的并平行于油管的长度方向，但其相对于面176a是倾斜的。
第四发明特点涉及杯形件60及燃油压力调节器62在其内的安装与保持。燃油压力调节器62是惯用的，其例子示于共同转让的美国专利5105787及5146896中。虽然后者所用的保持夹子及安装与本发明所用的保持夹子及安装有些相似，但在本发明中保持夹的连接方式是不同的。前述图1示出了安装于油管总成50的保持夹子194，其细节示于图7-图9中。夹子194是一个单体金属件，其包括一个扁平的类似U型的叉子196，叉子的叉尖为198。在U形叉的底部有二个并列的弯曲件199，其约以180度从U形叉底部向一带孔舌板200延伸，舌板与叉196隔开但大致与其平行。舌板200的末端有一短的前缘201，其从叉196向外倾斜。
与夹子194有关系的杯形件60的细节可从图17-25中的各个图中看出。紧靠其缘部，杯形件的环形壁202有通槽204，用于接纳叉尖198。在朝向托架76且在二个通槽204的中途的壁202的外部有一突耳206，其大致布于杯形件60轴线的径向。突耳206的边是倾斜的，形成一个斜面208，其引向并超过杯缘。突耳的末端终止在杯形件的内径，呈现出一个径向向内的台肩210。
油压调节器62及夹子194的安装是如下进行的。油压调节器插入杯形件中，产生一个密封的环形区212，其将管通道52a，54a中的加压油输送至压力调节器的油室。压力调节器的回口以防漏的关系容纳在杯形件底部的小井214中，用以将过多的油输送至回油管74中。在油压调节器体(图39)外侧周围的环形法兰216布于杯形件一个台肩和通槽204之间。将叉尖198的自由端与恰在突耳206相对侧的两个通槽对齐，并将夹子向杯形件径向内部彻底推动。在此过程中，叉尖在法兰216上通过，将压力调节器62圈陷在杯形件60中，直至夹子舌片200的前缘201达至与斜面208接触，继续推动夹子，可使前缘201压在斜面208上，在此过程中逐渐使夹子弹性展开，因为叉尖在通槽中不是可让展开得以避免的松松地装配。最后，舌片200的前缘201越过突耳206，使舌片200的孔对着突耳，因而夹子松弛下来，使突耳陷于该孔中，这就产生一种干涉关系，防止夹子的脱出，除非在意欲将其除去时首先将其展开越过突耳时才会将其抽出。
图40示出了用于定位电气导线220的孔166，该电气导线220连接着喷油嘴的电气接头。电气导线包括在各处的“圣诞树”似的接头。这些接头是塑料的，并有波纹轴222，其标称尺寸大于孔166。但是该波纹的性质使得在将轴插入孔166时可允许各个波纹偏斜，但阻止撤回，借此，只要将轴推入孔中电气导线即可定位并保持。金属托架224连在油管64的外部，其含有两个孔226，228，也是用于“圣诞树”似的电气导线的。孔226，228之一用于接至一个塑料管52，54的电气导线的那一部分，而另一个用于接至另一塑料管的电气导线的部分。
孔168用于提供固定托架96，96′另一不同装置。在构形托架时，可在其上同时形成与孔168对齐的孔，然后将螺钉穿过托架孔，再拧入孔168。附图还示出了其它一些特征，其中包括与油管52，54结为整体的各种结构加强件(助、板等);在靠近油管54中部所设的托架180用于接纳以密封方式插入其中的油温传感器(未示出)，以探测该油管中的油温。
虽然在这里示出与描述的是本发明的最佳实施例，但应理解，其原理可应用于其它实施例。
权利要求
1.一种内燃机燃油管总成，它包括主油管，在其长度方向几个隔开的位置处有多个托架；防漏地插入上述某些托架的喷油嘴；防漏地插入上述多个托架的第一个托架的第一个部件；防漏地插入上述多个托架中靠近该第一个托架的第二托架中的第二个部件；该第一托架及该第二托架每一个都有相应的壁；将该第一和第二部件防漏地保持在各自的托架中的保持装置，以防止其从各自的托架中脱出，其特征在于上述壁中之一有一相应的通孔，而上述保持装置有一支架，该支架有一中间部分和在该中间部分各端的端部分，该支架端部分之一穿过该通孔并与插入该第一和第二托架之中其壁有上述通孔的那个特定托架中的特定部件相干涉，以防止该特定部件从该特定托架中退出，该支架端部中的另一个端部与该第一和第二部件中所述的另一个部件相干涉，以防止该第二个部件从其托架中退出，而固定装置用于将该支架的中间部分牢牢地保持在该主油管上。
2.一种内燃机燃油管总成，它包括一个主油管，它用于向位于其长度方向多处位置处的多个喷油嘴的每一个供油;该油管包括一个筒形托架，一个除了防漏地插入该管的托架外该燃油管总成的一个部件的圆筒部分，该部件的该圆筒部分有一个外部，该外部有周向分布的法兰装置;一个用于将该部件的该圆筒部分保持在该托架中的保持夹，以防止该部件的筒形部分从该托架中退出;该托架的相对侧有通孔，在其外侧，该部件的该圆筒部分与该托架有防漏装置;该保持夹包括一个叉尖的叉形部分，按照大致为该托架的径向方向将其插入上述通孔中，其跨过该托架，压在该法兰装置之上;该保持夹还包括一个舌片部分，其利用一个由该托架径向向外布置的连接部分与该叉形部分轴向隔开;该托架有一个缘唇部，其包括一个用于该舌片部分的突耳，该突耳有一段长度平行于前述的插入方向并有一个斜面，在夹子插入期间，该舌片的前部压在该斜面上，引致该夹子产生弹性变形，以致该舌片部分从该叉形部分逐渐分开;该舌片部分还包括一个紧随在该前部之后的空间，其提供的间隙在该前部越过该斜面时允许该舌片部分返向该叉形部分，使得该前部与该突耳干涉，从而防止该夹子沿着插入方向的反向退出。
3.一种内燃机燃油管总成，它包括一个主油管，其包括位于其长度方向多处的多个托架;与该托架中至少某些联系在一起而工作的喷油嘴;除了该管防漏地插入该托架之一外该燃油管总成中一个部件的管端部分，该管端部分有一非圆形部分，上述该托架之一也有一个非圆形部分，以接纳该部件的该管端部分的非圆形部分，其特征在于该部件的该管端部分的该非圆形部分若从其轴向看包括一个绕其轴线大于180°延伸的环形部分和一个连接该环形部分相对两端且对着绕轴线小于180°角的直线部分，上述一个托架的该非环形部分包括一个装置，其限制该部件的该管端部分的非环形部分至一预定限量的相对周向定位。
4.一种内燃机燃油管总成，它包括一个注塑模压塑料主油管，它包括位于其长度方向多处的多个托架;与该托架中某些联系在一起而工作的喷油嘴;上述多个托架之一在该油管的端部并与该油管长度方向同轴;一块接接头陷于该托架中，以产生一种推入连接，并将另一油管保持在该主油管中，而该另一油管的终端部分防漏地插入该一个托架中，其所有的一个法兰与该快接接头的突耳接触，以防止在该法兰越过该突耳后该另一油管的退出，其特征在于该一个托架有多个窗口，该突耳各部分布于该窗口中;这些窗口与连着喷油嘴的那些托架是用同一模具同时模制的。
5.一种内燃机燃油管总成，它包括一个注射模制成的塑料主油管，主油管包括位于其长度方向上的多处的多个托架;与该托架相连而工作的喷油嘴;在管外侧上的整体带孔的平板;与该喷油嘴电气连接的电气导线;带有波纹轴的接头，该波纹轴插入该平板的孔中，用于将该电气导线定位在该油管上。
6.一种内燃机燃油管总线，它包括一个注射模制作的塑料主油管，主油管包括位于其长度方向上多处的多个托架;与该托架连起来一起工作的喷油嘴;该托架向下布于该管的一侧，每一托架有一环形内径侧壁，侧壁顶部的一部分与该管汇合;一局部横向的端壁在该托架侧壁顶部部分与该管汇合处的径向对面处封住了该托架侧壁的顶部;封住了自该托架侧壁顶部至该管侧面的一个通道的另一壁，该通道用于将燃油从该管输送给该托架。
全文摘要
一种燃油管总线，它具有的许多新颖特点涉及将诸如交叉管，进油管，回油管连到塑料主油管的接头；将诸如油压调节器保持在塑料主油管的塑料杯中那样的将各种燃油处理部件保持在与塑料油管构形在一起的托架中的保持夹；诸如承纳喷油嘴的杯形件那样的在塑料主油管上的各种塑料托架的结构。
文档编号F02M55/00GK1112986SQ9510080
公开日1995年12月6日 申请日期1995年2月25日 优先权日1994年2月25日
发明者M·J·霍恩比, G·D·瓦列兰纳 申请人:美国西门子汽车公司