Соединительный элемент для гидравлических линий
Изобретение относится к соединительному элементу между двумя гидравлическими линиями, обе из которых могут быть, например, частью системы подачи топлива. Устройство содержит соединительный элемент для соединения первого электропроводного элемента гидравлической линии, электропроводного по меньшей мере изнутри, со вторым элементом гидравлической линии, а также содержит электропроводящий промежуточный элемент, который вставляется первым концом, по меньшей мере частично, в первый элемент гидравлической линии, соединяющийся со вторым элементом гидравлической линии при помощи съемного крепежного элемента, и соединен электропроводным способом с проводящими элементами, которые подключены к предопределенному электрическому потенциалу. Изобретение предотвращает появление электростатических зарядов и обеспечивает простоту установки и разборки устройства. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
Гидравлическими линиями в смысле данного изобретения являются все линии, пригодные для передачи жидкостей или смесей жидкостей и газов. Линии такого типа могут использоваться, к примеру, в составе системы подачи топлива, например в автомобиле, и в системе подачи отопления, в энергетической станции, или в аналогичных системах. Хотя настоящее изобретение описано, в основном, относительно автомобильной системы подачи топлива, однако его применение никоим образом этим не ограничивается.
В системе подачи топлива автомобиля, приводимого в движение, например, при помощи двигателя внутреннего сгорания дизельного типа или с искровым зажиганием, обычно имеется топливный бак с активным или пассивным модулем подачи, который обеспечивает подачу топлива двигателю по топливным линиям. Топливные линии такого типа состоят из множества элементов линии, которые могут быть выполнены, например, в виде труб, гибких шлангов или аналогичных устройств.
Поскольку система подачи топлива состоит из множества компонентов, целесообразно иметь возможность соединять отдельные компоненты простым способом, а также желательно иметь возможность снова отделять их друг от друга.
Известны соединители для разъемного соединения шлангов, как описано, например, в заявке US 4,729,583. Соединитель, представленный здесь, состоит из двух деталей, при этом, в частности, предполагается возможность осуществления хорошего уплотнения со шлангом, а также обеспечение стабильности конструкции.
В системе подачи топлива необходимо принимать также во внимание опасность электростатического заряда. Поскольку топливо протекает через различные компоненты системы подачи топлива, например через основной топливный насос, возможно через вспомогательные топливные насосы, через топливный фильтр или через разнообразные клапаны и трубопроводы, то может возникнуть электростатический заряд, генерируемый в различных проводящих компонентах системы подачи топлива. Для того, чтобы обеспечить электрическое рассеяние такого заряда, компоненты, по которым протекает топливо, либо все компоненты в топливных системах конструируются из проводящего материала и соединяются с общим заземлением автомобиля. Обычно это производится при помощи электрических линий, либо при помощи прямого соединения с заземлением автомобиля.
Рассеяние возможного электростатического заряда легко осуществимо в том случае, когда компоненты системы подачи топлива изготовлены из электропроводного материала, например из металла и проводящего пластика. Однако материалы такого типа имеют несколько недостатков. Например, проводящий пластик обычно более дорог и менее прочен, тем непроводящие полимеры, используемые обычно.
Кроме того, известны системы подачи топлива, например, из документа DE 10 2005 061 606 А 1, которые содержат модуль подачи топлива, расположенный внутри топливного бака. В модуле подачи такого типа имеется хранилище для получения топлива из бака и передачи этого топлива к двигателю внутреннего сгорания, при этом в нем может иметься также топливный насос. Топливный фильтр может быть расположен внутри модуля подачи такого типа, либо в другом месте внутри бака. Для размещения модуля подачи топлива и топливного фильтра внутри бака известно также использование фланца бака, который обеспечивает различные вводы в бак, например, гидравлических и электрических линий.
Для фланца бака этого типа точно известно, что хрупкость электропроводящих полимеров приводит к уменьшению способности гибкого поведения в момент приложения нагрузки или противостояния усилиям, возникающим по другим причинам, что может произойти, например, в случае аварии автомобиля. Кроме того, в случае проводящего фланца бака необходима электрическая изоляция относительно разъемов подачи электропитания, расположенных на верхней стороне, и от сигналов, снимаемых с датчика уровня.
Для передачи топлива от модуля подачи топлива к соответствующему фланцу обычно используется гофрированный шланг. Этот шланг обычно неразъемно соединен с фланцем и с модулем подачи при помощи соединителей с фасонным профилем. В свою очередь, для надежной работы автомобиля шланг этого типа должен быть заземлен. Поэтому указанные шланги полностью электропроводны, либо электропроводны, по меньшей мере, по внутренней поверхности, где указанные шланги находятся также в контакте с топливом.
Раскрытие изобретения
Таким образом, целью изобретения является предложение соединительного элемента для соединения гидравлических линий, причем указанный соединительный элемент обеспечивает разъемное соединение, а также простым способом предоставляет возможность рассеивания или предотвращения образования электрических зарядов.
В соответствии с изобретением цель достигается посредством соединительного элемента с характеристиками, приведенными в пункте 1 формулы изобретения, в котором имеется электропроводящий промежуточный элемент, который с одной стороны вставляется в первый элемент линии, например, в шланг, имея электрический контакт с его внутренней поверхностью, а со вторым элементом линии соединен разъемным соединением с помощью соответствующего крепежного элемента. Кроме того, желательно присоединение разделительной промежуточной детали с предопределенным электрическим потенциалом, например с потенциалом земли, подаваемым через электропроводящий элемент, например провод или его аналог.
Краткое описание чертежей
Другие положительные эффекты данного изобретения описываются в зависимых пунктах формулы изобретения и в описаниях фигур, приведенных ниже:
Фиг.1 показывает общий вид системы бака;
Фиг.2 показывает поперечное сечение соединения между топливным шлангом и топливной линией;
Фиг.3 показывает увеличенный вид зоны В с Фиг.2. На различных фигурах идентичные детали всегда имеют одинаковые обозначения, а потому указанные детали также, в основном, описаны только по одному разу.
Осуществление изобретения
На Фиг.1 символически показан общий вид системы бака, например, в пассажирском автомобиле. Здесь, обозначение 10 имеет бак, внутри которого находится модуль 12 подачи топлива, в котором в этом примере осуществления имеется, в частности, топливный насос 13 и топливный
фильтр (не показан). Модуль 12 подачи топлива подключен при помощи топливного шланга 14 к топливной линии 16, которая интегрирована в фланец 18 и имеет соединитель 20, через который топливо может подаваться в двигатель внутреннего сгорания при помощи соответствующих элементов. Фланец 18 сконструирован таким образом, что может быть вставлен в отверстие бака 10, закрывая тем самым указанное отверстие. Топливо, например бензин, или дизельное топливо, находящееся в баке, подается модулем подачи топлива 12 в соответствии с показанными стрелками Р1 и Р2.
Топливный шланг 14 имеет внутреннюю поверхность 14а, которая контактирует с подаваемым топливом, и внешнюю поверхность 14b (см. также Фиг.2). Шланг может быть изготовлен из сплошного проводящего материала, однако желательно, чтобы только внутренняя поверхность 14а была электропроводной, что достигается посредством покрытия соответствующим материалом, например металлом или токопроводящим полимером. Наоборот, внешняя поверхность 14b, топливная линия 16 и фланец 18 должны быть предпочтительно изготовлены из материала, обладающего электроизоляционными свойствами, то есть из обычных пластмасс - ацеталя, ПТФЭ, ПЭТ или ПВХ. В данном случае «электропроводность» означает, что проводимость материала достаточно высока, чтобы обеспечить рассеяние электростатического заряда, который может возникать, в частности, во время протекания потока топлива. Соответственно «электроизоляция» означает, что электростатический заряд либо не рассеивается совсем, либо рассеивается с большим трудом. Соединение между топливным шлангом 14 и топливной линией 16, соответствующее области А, указанной пунктирными линиями, подробно показано на Фиг.2. На этой иллюстрации показано поперечное сечение, на котором ясно видно, что промежуточная деталь 22 вставлена в топливный шланг 14, причем указанная промежуточная деталь имеет в своей нижней части (в соответствии с расположением на Фиг.2) зубцы 24, которые позволяют легко соединять ее со шлангом 14, но делают довольно сложной разборку этого соединения. Верхняя область промежуточной детали 22 частично вставлена в ту часть топливной линии 16, которая интегрирована во фланец 18. Промежуточная деталь 22 имеет в своей верхней части первый кольцевой или утолщенный выступ 26 (см. также Фиг.3). Кроме того, фланец 18 имеет второй кольцевой выступ 28 в своей нижней части.
Два утолщенных выступа 26 и 28 обеспечивают соединение фланцевого типа между фланцем 18 и промежуточной деталью 22. Контактное давление, необходимое для этого соединения, вызывается удерживающей пружиной 30, к которой прикреплен металлический провод 32 таким способом, который обеспечивает электрическую проводимость. Удерживающая пружина 30 также обладает электропроводностью и в дополнение к механическому контакту обладает также электрическим контактом с выступом 26 и, таким образом, с промежуточной деталью 22. Свободный конец провода 32 подключается к точке (не показано), имеющей потенциал земли, например к топливному насосу, детали корпуса двигателя или аналогичным узлам. Дополнительно имеется уплотнитель 34, обеспечивающий эффективное уплотнение между промежуточной деталью 22 и топливной линией 16, интегрированной во фланец 18.
На Фиг.3 показана в увеличенном масштабе область В, отмеченная пунктирными линиями на Фиг.2.
Следующее функционирование, обеспечиваемое соединительным устройством, показано в примерном варианте осуществления. Модуль 12 подачи топлива формирует хранилище для накопления топлива из бака и передачи этого топлива в двигатель внутреннего сгорания (здесь не показан). В результате обеспечивает то, что топливо может быть подано в соответствующий двигатель внутреннего сгорания даже в особых ситуациях движения автомобиля и даже в тех случаях, когда бак 10 заполнен только частично. Топливо подается топливным насосом 13 в направлении стрелки Р1 в шланг 14 и проходит по топливной линии 16 и соединителю 20 в направлении стрелки Р2 к устройствам (не показаны), которые производят топливно-воздушную смесь и питают, таким образом, двигатель внутреннего сгорания таким способом, который соответствует рабочему режиму, определяемому водителем, например полной нагрузки 175 или частичной нагрузки. При транспортировке топлива имеется опасность возникновения электростатических зарядов в топливе, в устройствах внутри хранилища, в линии подачи топлива и в устройствах подготовки топлива. Для того, чтобы надежно рассеять указанный заряд, необходимо соединение с землей автомобиля. Во время транспортировки топлива по шлангу 14 заряд рассеивается через внутреннюю поверхность 14а шланга 14, промежуточную деталь 22, удерживающую пружину 30 и провод 32, который подключен к земле автомобиля.
В результате того, что соединение шланга 14, а через него модуля 12 к фланцу 18 производится при помощи съемной удерживающей пружины 30, появляется возможность отделения шланга 14 от фланца 18 простым способом, например, для замены модуля 12 или его деталей, например топливного фильтра (здесь не показан) или топливного насоса 13.
Описанный примерный вариант осуществления является всего лишь примером и может быть модифицирован или дополнен различными способами. Вот некоторые из них:
Топливный насос 13 может быть расположен снаружи бака 10;
К фланцу 18 может быть подключено несколько топливных линий 16, например, в модулях бака автомобилей с дизельным двигателем;
Свободный конец провода 30 или другого устройства, предназначенного для соединения с землей, может быть подключен к панели сопротивлений, к заземлению топливного насоса и/или непосредственно к заземленной детали. Более того, возможно также создать соединение с деталями модуля 12 и соответствующим образом заземлить это соединение;
Топливная линия 16 может быть составной частью фланца 18. Вместо этого возможно изготовление указанной линии отдельно, а затем соединение ее с фланцем. Такое соединение может быть обеспечено, например, переформованием, сваркой, запрессовкой или другим подходящим способом, при котором обеспечивается необходимое уплотнение.
Вместо соединения фланцевого типа между топливной линией 16 и промежуточной деталью 22 может быть также применено соединение при помощи обычного съемного пружинного держателя или аналогичное, заземленное подходящими средствами, например при помощи провода 32.
Вместо подключения заземления через крепежный элемент, например через удерживающую пружину 30, пружинный держатель и т.п., возможно также подключение провода 32 (или аналогичной детали) к промежуточной детали 22 в другой точке.
Перечень обозначений
| 10 | Бак |
| 12 | Модуль подачи топлива |
| 13 | Топливный насос |
| 14 | Топливный шланг |
| 16 | Топливная линия |
| 18 | Фланец |
| 20 | Соединитель |
| 22 | Промежуточная деталь |
| 24 | Зубцы |
| 26 | Первый выступ (на промежуточной детали 22) |
| 28 | Второй выступ (на фланце 18) |
| 30 | Удерживающая пружина |
| 32 | Металлический провод |
| 34 | Уплотнение |
| Р1,Р2 | Стрелки, показывающие направление транспортировки топлива |
| А | Область, показанная в увеличенном виде на Фиг.2 |
| В | Область, показанная в увеличенном виде на Фиг.3 |
1. Соединительный элемент для соединения первого электропроводного элемента (14) гидравлической линии, электропроводного по меньшей мере изнутри, со вторым элементом (16) гидравлической линии, отличающийся тем, что содержит электропроводящий промежуточный элемент (22), который вставляется первым концом, по меньшей мере частично, в первый элемент (14) гидравлической линии, соединяется со вторым элементом (16) гидравлической линии при помощи съемного крепежного элемента (30) и соединен электропроводным способом с проводящими элементами (32), которые подключены к предопределенному электрическому потенциалу.
2. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что первый элемент (14) гидравлической линии представляет собой элемент в виде шланга.
3. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы (14, 16) гидравлической линии являются частью системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания или системы отопления.
4. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что первый элемент (14) гидравлической линии соединен с модулем (12) подачи топлива.
5. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что второй элемент (16) гидравлической линии встроен во фланец (18).
6. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что промежуточный элемент (22) имеет утолщенный выступ (26), обеспечивающий возможность осуществления крепления фланцевого типа между промежуточным элементом (22) и вторым элементом (16) гидравлической линии с помощью крепежного элемента (30).
7. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что проводящие элементы (32) соединены электропроводящим способом с промежуточным элементом (22) посредством крепежного элемента (30).
8. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что крепежный элемент (30) представляет собой зажимную пружину.
9. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что первый конец промежуточного элемента (22) содержит элементы (24), подобные гофрированию или зубцам, обеспечивающие соединение между первым элементом (14) гидравлической линии и промежуточным элементом (22).
10. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что второй конец промежуточного элемента (22) вставлен, по меньшей мере частично, во второй элемент (16) гидравлической линии с использованием уплотнительного элемента (34).
11. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что предопределенный электрический потенциал соответствует потенциалу земли автомобиля или земли системы отопления, в которой используется гидравлическая линия.
