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用于机动车的薄膜型电动燃料

阅读:5发布:2020-07-26

专利汇可以提供用于机动车的薄膜型电动燃料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于机动车的 薄膜 型电动 碳 氢 燃料 泵 ,它耐磨损、设计简单,对一个小体积具有高的效率。这种泵特别用于两轮机动车的 发动机 ,但不限于这种用途。本发明的泵包括至少一个直接与一个 活塞 (22)连接的薄膜(50),活塞(22)的交替轴向运动在一个工作室(60)中产生一个 负压 或一个过压。通过一个传动机构由 电机 的转动带动活塞。传动机构包括一个圆柱偏心 凸轮 (42),该凸轮通过一个 齿轮 机构(32,34,36,38;32,74,76,80)由电机轴(30)被带动转动,齿轮机构和凸轮的轴与电机轴(30)平行,并且与活塞(22)的移动方向垂直。,下面是用于机动车的薄膜型电动燃料专利的具体信息内容。

1.用于机动车的薄膜型电动燃料(10),它包括:
—一个电机部件(12);
—一个引导体(20),一个活塞(22)安装在其中;
—一个传动机构,用于把发动机的转动转换成活塞的交替轴向运 动;
—一个液压部件,包括一个与储罐连接的吸入通道(52)和一个与 机动车发动机的喷射装置连接的增压通道(54),所述通道(52,54)通 过相对安装的止回(56,58)与一个工作室(60)连通;
该泵包括至少一个薄膜(50),其周边紧固在引导体(20)与液压部 件之间,所述至少一个薄膜(50)的中心部分固定在活塞(22)上,并且 活塞(22)的传动机构包括一个圆柱偏心凸轮(42),凸轮通过一个齿轮 机构由电机的轴(30)带动转动,齿轮机构包括至少一个周转齿轮系 (32,34,36,38;32,74,76,80),齿轮机构和凸轮的轴与电机的轴(30) 平行,并且与活塞(22)的移动方向垂直。
2.如权利要求1所述的泵,其特征在于,所述至少一个周转齿轮 系包括一个固定齿圈(38)和一个用于带动凸轮(42)转动的转动的行星 齿轮架(36)。
3.如权利要求1所述的碳氢燃料泵,其特征在于,所述至少一个 周转齿轮系包括一个固定的行星齿轮架(76)和一个用于带动凸轮(42) 转动的转动齿圈(74)。
4.如权利要求1-3之一所述的碳氢燃料泵,其特征在于,二到四 个重叠的薄膜(50)固定在液压部件与引导体之间。
5.如权利要求1-4之一所述的碳氢燃料泵,其特征在于,圆柱偏 心凸轮(42)与活塞(22)有一个双重接触,使得当凸轮转动一圈时,带 动活塞(22),使活塞在引导体(20)中进行一个往复运动。
6.如权利要求5所述的碳氢燃料泵,其特征在于,一个滚针轴承 (48)位于凸轮(42)与活塞(22)之间。
 7.如权利要求1-6之一所述的碳氢燃料泵,其特征在于,该泵在 吸入通道(52)中包括一个可以限制增压压的限压阀(62)。
8.如权利要求1-7之一所述的碳氢燃料泵,其特征在于,该泵具 有一个弹簧(66),该弹簧在吸入时被活塞(22)压缩,在增压时放松, 与凸轮(42)一起参与活塞(22)的移动。
9.如上述权利要求之一所述的碳氢燃料泵,其特征在于,电机部 件(12)、传动机构的齿轮机构(32,34,36,38;32,74,76,80)及引导体 (20)的一部分(20a)都装在一个密封的管形外套(18)中,并且引导 (20)的具有活塞(22)和凸轮(42)的另一部分(20b)装在一个由两个壳 (24,26)组成的密封外壳中,其中一个壳(26)包含液压部件。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于机动车的薄膜型电动燃料。这种泵特 别用于给两轮机动车提供碳氢燃料,但是不局限于这种应用。

背景技术

为了降低两轮机动车的发动机的消耗和污染排放,人们使用一种 当排气孔关闭时,将碳氢燃料直接喷射到汽缸中的系统。这种喷射需 要一个流量适应于大约在8巴的压下工作的发动机的碳氢燃料泵。 用于汽车的传统泵、如常压泵、涡轮泵或具有环形侧通道的泵的效率 不足以令人满意地应用于这些机动车。特别是,它们的设计需要一种 将电机浸入到碳氢燃料中的功能,这会影响它们的效率和性能。
申请人的文献FR-2814779描述了一种带有薄膜的电动碳氢燃料 泵,可以部分地解决这些问题。其泵的薄膜直接与一个活塞连接,活 塞的交替轴向运动可以在位于薄膜另一侧的工作室内产生一个负压或 一个过压。一个传动机构使活塞由发动机的转动带动进行轴向运动, 活塞的轴与发动机的轴平行。这种设计可以把泵放在一个尺寸较小并 使传动机构的液压部分与发动机隔绝的管状外套中,使效率得到改进。 但是,这种泵存在一些缺点。由于活塞与发动机的轴平行,传动机构 的轴与发动机的轴垂直并且受到轴向力,这种轴向力会加速运动部件 的磨损。另外,受到强烈作用的薄膜具有有限的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服这些缺点,提出一种设计简单的更耐磨损 的碳氢燃料泵,并且在一个小的体积内具有高的效率。
因此,本发明的主题是一种用于机动车的薄膜型电动碳氢燃料泵, 这种泵包括:
—一个电机部件;
—一个引导体,一个活塞安装在其中;
—一个传动机构,用于把发动机的转动转换成活塞的交替轴向运 动;
—一个液压部件,包括一个与储罐连接的吸入通道和一个与机动 车发动机的喷射装置连接的增压通道,所述通道通过一些相反安装的 止回与一个工作室连通。
泵另外包括至少一个薄膜,薄膜的周边紧固在引导体与液压部件 之间,所述至少一个薄膜的中心部分固定在活塞上,并且活塞的传动 机构包括一个圆柱偏心凸轮,该凸轮通过一个齿轮机构由电机轴带动 转动,齿轮机构和凸轮的轴与电机轴平行,并且与活塞的移动方向垂 直。因此,齿轮机构的轴只承受径向力,这样就可以增加它们的使用 寿命。安装一个或多个薄膜也可以提高泵的使用寿命。
在一个有利的实施例中,齿轮机构包括至少一个周转齿轮系,该 周转齿轮系包括一个固定齿圈和一个用于带动凸轮转动的旋转的行星 齿轮架(porte-satellites)。因此得到的减速比特别适用于一个两轮 机动车的发动机。在另一个实施例中,齿轮机构包括至少一个周转齿 轮系,该周转齿轮系包括一个固定的行星齿轮架和一个用于带动凸轮 旋转的转动齿圈。得到的减速比可以用于一个四轮机动车发动机使用 的泵,例如一个柴油发动机的供油泵。但是,这些实施例可以独立应 用。这些实施例之间的差别与电机的转速和减速比有关,减速比用于 把薄膜的敲击频率带到一个与应用相符合的值。因此,将根据所使用 的电机和所希望的敲击频率来选择一个或另一个实施例。敲击频率对 泵的流量、增压的压力脉冲、薄膜的寿命、空腔敏感性、吸入能力等 有一定影响。
另外,使用一个行星齿轮系可以限制传动机构的体积。
根据一个实施例,二到四个薄膜重叠并固定在液压部件与引导体 之间。薄膜同时用于泵送并保证电机部件和传动机构的密封性,使碳 氢燃料不穿过传动机构,因此提高效率。
在一个特殊实施例中,泵的圆柱偏心凸轮与活塞有一个双重接触, 使得凸轮转一圈时带动活塞在引导体中进行一次往复运动。因此活塞 的运动是完全有规律和有控制的。有利的是,一个滚针轴承位于偏心 凸轮与活塞之间,以减少凸轮与活塞之间的摩擦,因此减少零件的磨 损。
在一个变型中,泵在吸入通道中包括一个限压阀,用于限制增压 压力,这样可以限制增压时活塞传动机构提供的力。
泵还可以具有一个弹簧,该弹簧吸入时被活塞压缩,在增压时放 松,和凸轮一起参与活塞的移动。因此,增压时,即提供的力最大时, 凸轮、传动机构和电机受冲击较小,这样可以提高它们的寿命。
在一个变型中,电机部件、传动机构的齿轮机构和引导体的一部 分都容纳在一个密封的管形外套中,并且具有活塞和凸轮的引导体的 另一部分包含在一个由两个壳组成的密封外壳中,其中一个壳容纳液 压部件。这样,得到的泵具有小的体积。
附图说明
现在参照非限定性附图描述本发明的其它优点和实施例,附图如 下:
—图1是本发明的泵的一个实施例的分解图;
—图2是图1的泵的轴向剖面图;
—图3是沿图2中A-A线的横剖视图;
—图4是本发明的泵的另一个实施例的轴向剖视图;
—图5是沿图4中B-B线的横剖视图。

具体实施方式

参照图1-3,在第一实施例中,电动碳氢燃料泵10包括一个电机 部件12,通过导体14从车辆的电源给电机部件12供电。在导体14 一侧,一个罩子16保证电机端部的绝缘。一些结合在罩子16中的导 体(未示出)与电机部件的导体14接触,因此保证电源与电机之间的电 连接。这种布置可以得到相对于电机部件外套的良好密封性。
电机部件12和罩子16位于一个管形外套18内。在电机部件12 之后,一个引导体20部分插在管形外套18中。引导体的插入部分20a 为柱形。它与外套18配合一致,贴靠一个固定在电机12端部的基本 为盘形的电机支座19。引导体的另一部分20b突出到外套18外。部 分20b的形状为一个平行六面体,该平行六面体包括一个截面为矩形 的伸长腔20c,它的轴21与柱形部分20a的轴垂直。一个形状互补的 活塞22沿轴21的方向滑动安装在伸长腔20c内。
突出部分20b装在一个由两个壳24和26形成的外壳内,壳24和 16沿轴21封闭伸长腔20c的两端。外壳的其中一个壳26装有泵的液 压部件。两个外壳例如可以卡在引导体的部分20b的突销上,或者通 过其它方式固定在引导体的部分20b上。
电机12的轴30带动一个齿轮32转动,齿轮32又带动一个周转 齿轮系或行星齿轮系的行星齿轮34转动。行星齿轮34的数量为三个。 它们转动安装在一个行星齿轮架36中。行星齿轮34在一个具有内齿 的固定齿圈38内转动。齿圈38与管形体的柱形部分20a的内表面相 连,使齿圈38、行星齿轮34和行星齿轮架36都容纳在该柱形部分20a 中。
行星齿轮架36与一个与电机轴30同轴的轴40转动连接。轴40 带动一个圆柱偏心凸轮42转动。轴40在位于伸长腔20c两侧的引导 体的平行六面体部分20b的两个孔眼中tourillonne,例如借助零件 70支撑的滚动装置或轴承44。
如图3清楚地示出,凸轮42接受在一个穿过活塞22形成的椭圆 形凹槽46中。一个滚针轴承48、如一个滚针套筒位于凸轮与活塞之 间的凹槽中,使凸轮的表面与套筒48的滚针接触,并且套筒48在凹 槽46的壁上始终有两个径向相对的接触点。
活塞22朝向液压部件的表面固定在一个薄膜50的中心部分上, 薄膜50的周边被紧紧定在引导体的部分20b与外壳的壳26之间。 为了提高泵的寿命,可以使几个薄膜进行重叠。最好使用二到四个薄 膜。
液压部件有一个与机动车的碳氢燃料储罐连接的吸入通道52和一 个与机动车的喷射装置连接的增压通道54。所述通道通过两个相对安 装的止回阀56和58,与一个在液压部件的内表面上形成的工作室60 连通,工作室60与薄膜50的中心部分相对。阀56、58分别通过回位 弹簧贴靠它们各自的阀座。但是阀也可以是没有回位弹簧的阀或“鸭 嘴”阀。另一个限压阀62位于吸入通道52中,并且通过一个弹簧64 贴靠它的阀座。该阀可以限制进入工作室60的碳氢燃料的量,因此限 制增压时的压力。阀62的标定取决于它的应用。可以进行调节,以便 把一个二冲程的机动自行车增压压力限制在10-11巴左右,把一个 四冲程的机动自行车限制在4巴左右。
活塞22贴靠在一个螺旋弹簧66的与薄膜50相对的一端上。弹簧 66的另一端贴靠外壳的壳24的底部。
壳26与引导体的部分20b之间的密封通过薄膜50保证,而壳24 与部分20b之间的密封通过一个环形密封垫68保证。引导体20与外 套18之间的密封通过一个位于柱形部分20a与外套内表面之间的环形 密封垫69保证。一个环形密封垫72保证电机罩16与管形外套18的 内表面之间的密封。一个密封垫73保证吸入通道52中的阀62的密封 性。因此泵10完全密封,因此泵可以完全浸入到机动车的碳氢燃料储 罐中。
在该实施例中,吸入通道52和增压通道54指向一个与电机轴平 行方向的相反方向,因此减小了泵的体积。但是,可以根据应用改变 该方向。这种泵特别适用于机动自行车,但是不局限于机动自行车。
吸入通道52中还设有一个过滤零件78,以便保护泵和位于泵的下 游的喷射装置,防止碳氢燃料中存在的杂质,这些杂质会导致故障。
现在参照图4、5描述另一个实施例。该实施例特别适用于四轮机 动车的发动机,但是也可以用于其它应用。所示泵的整体结构与刚才 描述的泵的结构相同,主要的区别在于传动机构的齿轮结构。相同的 零件用相同的参考标号表示。
齿轮结构由一个周转齿轮系构成,包括一个有内齿的转动齿圈74, 并且与凸轮42的转动轴40转动连接。一个固定的行星齿轮架76与一 个位于外套18内的电机12端部的电机支座联合。与电机轴连接的齿 轮32带动行星齿轮80转动,行星齿轮80的轴由行星齿轮架76支撑。 齿圈74、行星齿轮架76和行星齿轮80都位于引导体的部分20a中。
限压阀62被取消,代之以一个未示出的外调节器。但是可以根据 泵的使用重新加入限压阀。尽管吸入通道52和增压通道54在一个与 电机轴垂直的方向上指向相反的方向,泵的体积仍然较小。也可以实 现与第一实施例相同的配置。
现在描述泵10的一个运行周期。当给电机12供电时,它的轴带 动齿轮32转动。在图1-3所示的实施例中,齿轮32使固定齿圈38 中的行星齿轮34转动,使行星齿轮带动行星齿轮架36转动,因此带 动凸轮42转动。在图4、5所示的实施例中,齿轮32带动齿圈74中 的行星齿轮80转动。由于行星齿轮架76是固定的,因此齿圈74被带 动转动,因此带动凸轮42转动。然后泵的运行与文献FR-2814779中 描述的相同,即凸轮32在椭圆凹槽46中转动一圈,导致活塞的一个 朝向与薄膜相反方向的运动及活塞朝向薄膜的返回运动。由于活塞与 薄膜连接,这些运动分别导致工作室60内的一个负压和工作室60内 的一个过压,负压导致把一个剂量的碳氢燃料吸到工作室内,负压导 致把碳氢燃料从工作室压出。
可以根据应用和所用发动机的类型改变行星齿轮系统的减速比, 以便得到所希望的流量。为此,可以改变工作室60的体积和/或活塞 的截面,以及调节止回阀和/或限压阀。
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