分层隔膜的制作方法
【专利说明】分层隔膜
[0001]共同待决申请的引用
本申请要求保护在2012年7月25日提交的美国临时申请N0.61/675，414和2013年3月13日提交的美国临时申请N0.61/779，903的权益，其内容以全文引用的方式合并入到本文中。
技术领域
[0002]本公开大体而言涉及汽化器/化油器(carburetor)和用于化油器的燃料计量系统。
【背景技术】
[0003]化油器是能用于将燃料与空气相混合以给燃烧发动机提供动力的装置。化油器可以包括燃料计量系统，燃料计量系统帮助控制供应给通过化油器流动的空气的燃料量以进行混合。某些计量系统采用隔膜，隔膜在操作期间振荡以用于打开和闭合计量阀。当与同其它计量系统部件的物理相互作用和向含溶剂的燃料的连续暴露相组合时，由这些隔膜所经历的更高循环数量可能导致苛刻的操作环境，苛刻的操作环境造成隔膜的磨损和降解。
【发明内容】
[0004]在至少某些实施方式中，一种化油器具有计量系统，计量系统控制从燃料源到空气-燃料通路的燃料流动。计量系统包括:计量隔膜，其被密封到化油器的本体上以至少部分地限定了介于计量隔膜与本体之间的计量腔室，并且计量隔膜包括连续层和不连续层。连续层对于计量腔室内的流体压力做出响应并且当所述流体压力低于参考压力时，抵靠不连续层移动以打开计量阀从而允许燃料从燃料源流入到计量腔室内。
[0005]本发明还公开了一种制造化油器的方法，化油器具有带计量隔膜的燃料计量系统，该方法包括以下步骤:提供计量隔膜，其具有对电场、磁场、或者、电场与磁场二者做出响应的传导部分；以及与传导部分通信的电场源、磁场源、或二者，从而使得所述电场、磁场或二者能施加到传导部分上。
[0006]制造包括隔膜的化油器的至少某些方法可以包括以下步骤:穿过第一材料薄片形成开口 ；使不同的第二材料的薄片与第一材料的薄片相结合从而使得第二材料覆在所形成的开口上；以及在所形成的开口的外侧在第一化油器本体与第二化油器本体之间夹持着结合的薄片从而使得第二材料响应于在结合的材料的相对侧上的流体压差而移动。
[0007]在至少某些实施方式中，一种化油器包括:第一本体和第二本体；燃料腔室，其位于第一本体与第二本体之间；以及，多层子组件，其夹持在第一本体与第二本体之间。多层子组件包括第一层材料和与第一层材料相结合的第二层不同材料。燃料流动阀打开和闭合以允许燃料流动进出燃料腔室。第一层材料挠曲以选择性地促动所述燃料流动阀，并且第二层材料限定了燃料腔室的一部分并且响应于跨越整个第二层材料的压差而移动。
[0008]在至少某些形式中，多层隔膜提供腔室密封层，腔室密封层可以是连续的(S卩，被形成为没有穿过它或在其中的任何空隙)并且对于跨越它的压差做出响应。隔膜还可包括不连续层，具有在不连续层中并且至少部分地穿过它或者完全穿过它所形成的一个或多个空隙。在至少某些实施方式中，不连续层可以接合诸如阀这样的其它部件，使得连续层不接合其它部件。在不连续层中的空隙或其它不连续性可能会增加不连续层的柔性。不连续层可以由一根或多根丝或(多个)其它部件形成，其中空隙可以简单地是介于丝或(多个)其它部件的相邻部分之间的间隙或开放空间。即，不连续层无需是其中具备一个或多个不连续部的的材料的薄片(平面或以其它形式)。因此，一层可能使化油器的两个腔室彼此密封隔离并且另一层无需提供任何这样的密封并且能替代地具有其它目的。另外，隔膜和/或其层的移动速率可以用不同方式更改以控制隔膜的移动和使用隔膜的化油器的相对应操作。
【附图说明】
[0009]对优选实施例和最佳模式/实施方式的下列详细描述将参考附图来陈述，在附图中:
图1为根据一实施例具有隔膜计量系统的化油器的示意截面图；
图2为具有分层计量隔膜的化油器的一实施例的局部分解图；
图3为包括下垂部的图2的计量隔膜的连续层的替代实施例；
图4为图2的计量隔膜的不连续层的替代实施例，包括带突起的接触部分；
图5为图2的计量隔膜的不连续层的平面图；
图6为包括径向槽的不连续层的另一实施例的平面图；
图7为包括的弧形槽的不连续层的另一实施例的平面图；
图8为包括C形槽的不连续层的另一实施例的平面图；
图9为包括传导路径的不连续层的另一实施例的平面图；
图10为包括不同配置传导路径的不连续层的另一实施例的平面图；
图11至图14为各种其它不连续层的平面图；
图15为包括丝形式的不连续层的另一实施例的透视图；
图16为包括图15的不连续层的化油器的局部截面图；
图17至图23描绘了包括丝形式的不连续层的额外实施例；
图24为具有隔膜计量系统的另一实施例的化油器的局部截面图；
图25为具有隔膜燃料泵的化油器的局部截面图；
图26为用于制造隔膜子组件的说明性过程的侧视图；
图27为图26的过程的平面图；
图28为包括隔膜和挡板阀(flapper valve)的隔膜燃料泵的动态部分的平面图；
图29为当安装于化油器中时图28的部件的隔膜的截面图；以及图30为当安装于化油器中时图28的部件的挡板阀之一的截面图。
【具体实施方式】
[0010]如将从下文的公开变得显然，用于向燃烧发动机提供燃料的化油器可以具备隔膜，诸如计量隔膜，其具有根据一个或多个因素而变化的有效刚度或移动阻力。例如，有效刚度可以随着移动量而变化，使隔膜挠曲或偏转，类似于弹簧。为了实现此特征，隔膜可以包括在计量腔室周缘处附连的不连续层。隔膜还可以具有受到电场或磁场的存在、施加和/或量值影响的移动阻力。例如，隔膜可以包括传导部分，电压可以跨越整个传导部分而施加以影响隔膜移动，或者磁场可以施加到传导部分上以影响隔膜移动。这些传导部分可以用于在操作期间监视特定化油器条件/状况和/或调谐所述化油器。
[0011]更详细地参考附图，图1是具有隔膜计量系统12的化油器10的截面图。图1中的许多个别部件和部件的布置被示意性地示出用于说明目的，即，该截面未必表示穿过可操作的化油器的平面截面并且可能省略一个或多个化油器部件或特征。化油器10包括本体14和穿过本体而形成的空气-燃料通路16。本体14支承着计量系统12，计量系统12被构造和布置成帮助控制燃料从燃料源8到空气-燃料通路16的流动。在此特定实施例中，燃料源18是与机载燃料泵20的泵腔室成流体连通的通路。燃料泵20可以是隔膜型燃料泵或能在燃料源18处提供燃料和/或使燃料加压的任何其它类型的燃料泵。在不同实施例中，燃料源18可以简单地是被布置成用于与重力进给的燃料相连接的化油器本体中的端口。
[0012]在图示实施例中，化油器本体14包括了形成于其中的流体通路22、24以适应在化油器操作期间燃料从燃料源18到通路16的流动。凹部26也可以设置于化油器本体14的外表面中以部分地限定流体地连接着流体通路22和24的计量腔室28。本领域技术人员将意识到化油器10可以包括其它部件或特征，诸如覆盖物30、节流阀32 (以虚线示出处于部分打开位置)，以及未图示的其它部件。例如，化油器可以包括一个或多个额外流体通路、扼流机构和/或空气净化机构等。图示通路只是代表性的并且可以各自包括多个个别形成的通路以允许在化油器的相应部分之间的流体流动。
[0013]计量系统12包括计量隔膜40和计量阀42。计量隔膜40具有腔室侧44和相对的参考侧46。腔室侧44和化油器本体14 一起形成计量腔室28。计量隔膜40附连到化油器本体14以形成围绕所述计量腔室28周缘36的不透流体的密封件34。在图1的示例中，可选的垫圈38围绕所述周缘36而定位以部分地形成密封件34，并且隔膜40的至少一部分在化油器本体14与覆盖物30之间被固定于周缘36处。覆盖物30是可选的并且可以包括穿过它而形成的端口 70以允许大气或另一参考压力作用于隔膜40的参考侧46上。隔膜40可以由其它手段而密封到本体14，诸如在周缘36处或环绕周缘36的粘合剂的密封条(bead)或焊接(部)，并且密封件34无需包括沿着整个周缘的两层隔膜。
[0014]在操作中，计量隔膜40响应于压差而移动以促动所述计量阀42。在图示实施例中，参考压力(例如，大气压力)作用于隔膜40的参考侧46上，并且在计量腔室28中的流体压力作用于隔膜40的腔室侧44上。随着燃料从计量腔室递送到通路16，因为空气从大气流动并且通过通路16以在其通往发动机的途中与燃料混合，在空气-燃料通路16和计量腔室28中的压力降低到低于参考压力。隔膜40在减小所述腔室28体积的方向上挠曲偏转以打开计量阀并且允许燃料从燃料源18通过通路22流入到腔室28内。当由于计量腔室28中新引入的燃料，腔室压力与参考压力相等和/或超过参考压力时，隔膜40在相反方向上移动，并且计量阀42闭合直到因为向空气-燃料通路16提供燃料，计量腔室压力再次降低到低于参考压力。因此，每次燃料剂量从计量腔室28递送到空气-燃料通路16时，打开计量阀42以再填充计量腔室28，然后再次闭合，直到下一燃料剂量被递送到通路16。
[0015]在图1的实施例中，隔膜40经由各种其它部件(包括计量杠杆48、枢轴50、计量弹簧52和柄54)的组合作用而促动了阀42。阀42包括阀本体56和阀座58并且可以是提升阀(如图所示)或者任何其它类型的阀。在图示布置中，隔膜移动使杠杆48绕枢轴50对抗所述弹簧52而枢转以使阀本体56远离阀座58移动。在剂量腔室压力与参考压力相等并且隔膜40在远离计量杠杆48的方向上移动时，弹簧52用于使杠杆48在相反方向上枢转以使阀42重新就座。本领域技术人员将意识到这只是被布置成用以允许隔膜40促动阀42的部件的一个示例。例如，阀本体56可以在不同方向上远离阀座58移动，隔膜40的不同部分可能接触计量杠杆等。
[0016]计量隔膜40可以起到若干功能，诸如(但不限于)部分地限定所述计量腔室28，响应于改变跨越整个其相对侧上的流体压差和/或物理地接触其它计量系统部件而挠曲或以其它方式移动。其也应耐受来自燃料的化学侵蚀。在一实施例中，诸如图1所示，计量隔膜40是包括层60和62的分层隔膜。如将在下文中进一步详细地描述，分层计量隔膜的每一层可以利用不同材料构成和/或具有不同特征以一起执行隔膜功能。
[0017]隔膜的层60可以是对于上文所描述的流体压差做出响应的柔性材料的连续层。如本文所用的连续层为不被孔、孔口、开口或穿过它延伸的其它部件中断的层。层60也可以被描述为薄膜或膜，并且可以沿着计量腔室28的整个周缘36存在于密封件34处。层60响应于计量腔室压力变化而振荡，无论是否采用额外隔膜层以及额外隔膜层是否被构造成使得燃料不能通过它流动。隔膜的层62可以是不连续材料层并且可以被设置为用以物理地接触其它计量系统部件(