專利名稱：特別用于燃料蒸汽的氣體壓力減壓閥單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于燃料蒸氣的氣體壓力減壓閥單元，包括一個本體，上面有可用來與燃料箱上壁一開口對應(yīng)相聯(lián)的裝置，本體形成一個腔室，可通過第一和第二開孔分別與第一和第二環(huán)境，即單元的上游和下游相通，第一和第二閥裝置與本體相聯(lián)，第一閥裝置與腔室相聯(lián)，包括一個第一閥座和一個密封件，該密封件可在與上述第一閥座嚙合的位置和遠離第一閥座的位置之間移動，在與第一閥座嚙合的位置，第一閥裝置至少將開孔之間的蒸氣流的一部分截斷，密封件被一個彈性推力元件推向與第一閥座相嚙合的位置，當環(huán)境之間壓力差的預(yù)定極限值達到時，可以克服彈性元件的作用而離開第一閥座，在密封件與第一閥座嚙合的位置，當環(huán)境之間的壓力差小于預(yù)定極限值時，第一閥裝置相對于第一和第二開孔形成一個窄通道，使第一和第二環(huán)境之間有一個小的連繞氣流，第二閥裝置包括一個第二閥座。
上述類型的閥單元是從如意大利專利申請第TO92U000198中得知的。這種已知單元，打算應(yīng)用于車輛燃料箱壁，包括由兩個在相反方向操作的單向閥組成的壓力減壓閥組合體。
具體地說，一個第一閥，具有環(huán)形閥座和由彈簧壓向閥座的金屬盤密封件，當燃料箱內(nèi)部壓力超過預(yù)定值時，使燃料箱內(nèi)部與外部相通。
第二閥，由彈性材料制成的盤構(gòu)成，并由盤狀密封件支撐，具有一個中心孔，從該孔中伸出一對一般在一起的可分離凸緣，當燃料箱內(nèi)壓力相對于外部壓力下降到低于預(yù)定值時，使外部環(huán)境與燃料箱內(nèi)部相通。
但這樣的閥組合體產(chǎn)品相對復(fù)雜而昂貴。它實際上需要提供兩種閥，然后在有限的空間內(nèi)將幾種元件組裝起來。另外，這些元件的材料彼此通常是不同的，如金屬和彈性體，并且和形成單元本體的材料也不相同。特別是，其中一個單向閥包括至少一個彈性元件，由于是用來確保一對可分離凸緣所需的柔韌性和彈性，這可能比整體單元操作的可靠性更關(guān)鍵。實際在存在碳氫化合物的情況下，彈性體會老化并很快失去柔韌性和彈性。
該單元還有噪聲，因為在使用中，每個單向閥都要經(jīng)受連續(xù)的開和關(guān)的循環(huán)。實際上，只有當上游和下游環(huán)境之間壓力差超過預(yù)定極限時，這些閥才打開。因此，每個單向閥至少在打開后的一瞬間經(jīng)受相對高流量的氣流，而這是由于在各上游和下游環(huán)境中在壓力下預(yù)先積累的大量氣流導(dǎo)致的。尤其是，密封件撞擊通常在不穩(wěn)定平衡條件下工作的第一單向閥的閥座，連續(xù)不斷地以高頻率呈現(xiàn)開和關(guān)的形狀。第二閥的最大開口由于徑向放置在第一閥中而受到限，在操作中同樣是當達到打開的足夠壓力時允許連續(xù)不斷的大量氣體通過，且由于氣體通常都是以一個相對高速度通過，這樣就會因可分離凸緣的振動而產(chǎn)生振鳴噪聲。
上述類型的閥單元也可從美國文獻US-A5028244中得到。
特別地，本發(fā)明涉及一種能夠解決上述問題并具有附屬權(quán)利要求1中所述特征的單元。
由于這些特性，本發(fā)明中閥密封件的結(jié)構(gòu)的已有技術(shù)中的簡單。特別地，它可以不用第二單向閥而制造出來，而第二單向閥當上游與下游單元環(huán)境壓力差超過預(yù)定值時將打開。由于只有一個單向閥，單元的密封件可以由一片制成，這樣就不需要將(組裝起來的)各種部件，所有這些都將產(chǎn)生降低閥單元成本且提高使用可靠性的優(yōu)點。另外，由于本發(fā)明的單元允許小的、規(guī)則的氣流通過，單元所處的整個系統(tǒng)不會像以前發(fā)生的那樣承受循環(huán)疲勞應(yīng)力而不斷地伸展和收縮，因為經(jīng)過單元的氣流通常不會達到預(yù)定的壓力極限。這樣整個系統(tǒng)就會由于完全承受住小的應(yīng)力而受益。
當本發(fā)明的單元應(yīng)用于車輛燃料供給系統(tǒng)時，同樣可以減少泄漏到系統(tǒng)外部的蒸氣，即使在實際中系統(tǒng)整體不承受超壓，也會透過壁、聯(lián)接管和密封達到小但不可忽視的程度。當密封件與閥座嚙合時，通過單元的氣流基本上是小而恒定的，主要是由于燃料溫度變化及由于發(fā)動機運行消耗導(dǎo)致箱中燃料水平變化。只有當閥單元上下游環(huán)境壓力差足夠大時，才克服彈簧的彈性偏轉(zhuǎn)力而打開單元閥裝置，使明顯大的流量通過，而不是在正常操作條件下通過狹窄通道。
由于本發(fā)明中的單元希望處理相對較小的流量，可能比已知的單元尺寸小。當這樣的閥單元與活躍的碳收集器或碳罐聯(lián)接時，收集器的尺寸同樣可以減小，因為收集器也處理較小且?guī)缀鹾愣ǖ恼魵饬?，而不是在系統(tǒng)中積累的基本上都是大量的氣體。
通過下面僅是非限定性實施例并參照附圖進行的描述，本發(fā)明的另一些特征和優(yōu)點將變得更清楚。其中

圖1是本發(fā)明閥單元的截面正視圖，圖2是與圖1相似的視圖，表示本發(fā)明單元的一個變例。
首先參照圖1，閥單元用1表示。
單元1包含一個總體上圓柱形的本體3，形成內(nèi)腔室10。本體3用塑料材料很方便地注模成形，通常的情況是，當要與車輛燃料供給系統(tǒng)聯(lián)接時，最好用與碳氫化合物不起反應(yīng)的塑料材料如乙縮醛樹脂制成。
本體3可通過插入燃料箱上部8上的孔中而與車輛燃料供給系統(tǒng)相聯(lián)，此時其環(huán)形凸緣6支撐在孔的邊緣上，或通過與箱注油管如該管的延長容器聯(lián)接而與車輛燃料供給系統(tǒng)相聯(lián)。
本體3的腔室10通過低處的開孔14與單元1的第一上游環(huán)境如燃料箱相通，通過另一開孔12與單元的第二下游環(huán)境如聯(lián)接燃料箱與碳罐的管相通。本體3整體制造的開孔12可通過管狀聯(lián)接元件與輔助管11結(jié)合在一起。
腔室10中裝有閥裝置，用15表示，其中包括由與本體3同軸的環(huán)形肋形成的閥座18以及可與閥座18配合的可移動密封件20。密封件20是用與制造本體3相同的材料很方便地制成的一個單件。它很適合呈一個杯形，有一個基本上是圓錐形的圓周壁21，終止于底部23，另一端是凸緣22。
螺旋彈簧24與密封件20聯(lián)接，以推動它使之與閥座18接觸。特別地，彈簧24的第一端支撐在密封件20的凸緣22的環(huán)形座上，而另一端支撐在面向腔室10的本體3的一個表面如本體3上蓋26的一個表面上。另外，彈簧24與密封件20配合的一端可以位于底部23形成的另一環(huán)形座上。
密封件20一般被推動與座18嚙合，但當閥單元1上游與下游環(huán)境之間壓力差大于預(yù)定極限時，也會克服彈簧24的作用，占據(jù)閥裝置15打開形成的位置，這個極限值自然是彈簧24彈性特性的函數(shù)。
圓錐形附件16與本體3成一整體，在與密封件20相反的方向上從座18伸出到腔室10中，附件的形狀與密封件20的圓周壁一致。這樣，當密封件20向座18運動時，它的圓周壁由附件16的圓錐表面進行導(dǎo)向，以確保密封件20與座18正確嚙合。
在閥裝置15的關(guān)閉位置，即當環(huán)境之間壓力差低于克服彈簧24力所需的極限值時密封件20與座18嚙合，閥裝置在單元1上下游環(huán)境之間形成一個狹窄的、標準化的氣流通道。這樣在第一和第二環(huán)境之間通過閥裝置15允許有一個小的連續(xù)氣流，但窄通道的尺寸是這樣的即在任何情況下在重新加注燃料過程中氣泡總是位于密封件20的上游。
窄通道最好是通過在密封件20底部23上形成一個標準的通孔28而制成，如與之同軸?？?8的尺寸特別是它的直徑，可根據(jù)位于單元1上游的箱體的容量計算出來。例如，對于容積約為50升的箱體來說，此孔的直徑應(yīng)在0.8毫米數(shù)量級。
這樣密封件20就可以用與本體3相同的材料如不與碳氫化合物反應(yīng)的塑料材料如乙縮醛樹脂制成一件。這樣它制造起來就很簡單，且不需使用彈性體部件。
如果需要，本體3還可以裝其他類型閥，使閥單元1形成一個所謂的多功能閥。在圖1所示實施例中，本體3包含一個已知類型的翻轉(zhuǎn)安全閥30，其中的盒結(jié)構(gòu)32可在本體3內(nèi)滑動以環(huán)繞一個金屬球34，而該金屬球34可在與本體3固定在一起的圓錐形件36上移動。圓錐銷狀密封件38從盒32中伸出并與開孔14中形成的座40配合。自然地，單元1可包括一個已知類型的浮動閥來代替翻轉(zhuǎn)閥或與之共存。
在圖2所示本發(fā)明的變例中，其中的元件與圖1中相同參考數(shù)字所表示的元件相同或相似，閥單元1制造成可插入氣體排空線的管11a和11b中，如用于車輛燃料箱的蒸氣。在這種情況下，本體3可制成一對搭鎖嚙合的殼部件，每個部件都有一整體的圓筒狀聯(lián)接元件，可分別形成開孔12、14，以與本體3的腔室10聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.一種特別用于燃料蒸氣的氣體壓力減壓閥，包括本體(3)，具有裝置(6)，可用來與燃料箱上壁(8)上的開口相聯(lián)，本體(3)形成一個腔室(10)，可通過第一和第二開孔(12、14)分別與單元(1)上游和下游的第一和第二環(huán)境相通，第一和第二閥裝置(15)與本體(3)相聯(lián)，第一閥裝置(15，30)與腔室(10)相聯(lián)，包括一個第一閥座(18)和一個密封件(20)，密封件(20)可在與上述第一閥座(18)嚙合的位置和遠離第一閥座(18)的位置之間移動，在與第一閥座(18)嚙合的位置第一閥裝置(15)將孔(12、14)之間的至少一部分蒸氣流截斷，密封件(20)被彈性推力元件(24)推向與第一閥座(18)嚙合的位置，當環(huán)境之間壓力差達到預(yù)定極限值時，也可以克服彈性元件(24)的作用而離開第一閥座(18)，在密封件(20)與第一閥座(18)嚙合的位置，當環(huán)境之間壓力差小于預(yù)定極限值時，第一閥裝置(15)相對于上述第一和第二開孔(12、14)形成一個窄通道(28)，使第一和第二環(huán)境之間允許有一個小而連續(xù)的氣流，第二閥裝置(30)包括一個第二閥座(40)，其特征在于，第一閥座(18)與本體(3)形成一整體，并相對于上述第一和第二開孔(12、14)形成一個寬通道，第二閥座(40)也與本體(3)成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述單元，其特征在于，彈性推力元件(24)支撐在本體(3)上置于上述腔室(10)和外部環(huán)境之間的一個表面上。
3.如權(quán)利要求1所述單元，其特征在于，第一和第二閥裝置(15，30)都與燃料箱內(nèi)部燃料水平無關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述單元其特征在于，窄通道包括一個穿過密封件(20)的標準孔(28)，以使第一和第二環(huán)境相互聯(lián)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述單元，其特征在于，密封件(20)用與單元(1)的本體(3)同樣的材料并制成一片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項所述單元，其特征在于，密封件(20)基本上呈杯形，并具有一個可與本體(3)上接近閥座(18)處形成的具有對應(yīng)形狀的表面(16)相嚙合的基本上圓錐形的部分(21)，該圓錐部分(21)與本體(3)上對應(yīng)的表面(16)一起對密封件(20)進行導(dǎo)向，使之與閥座(18)正確嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述單元，其特征在于，密封件(20)有一個環(huán)形座(22，23)，用來支撐螺旋推力彈簧(24)的一端，彈簧(24)的另一端支撐在本體(3)上面向腔室(10)的一個表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述單元，其特征在于，環(huán)形座位于密封件(20)的底部(23)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項所述單元，其特征在于，第二閥裝置(30)包括一個翻轉(zhuǎn)安全閥和/或一個浮動閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任意一項所述單元，其特征在于，它通過與車輛燃料箱燃料輸入管的延長容器相通而與該管聯(lián)接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項所述單元，其特征在于，它用來插入車輛燃料箱蒸氣排放線的輸送管(11a、11b)中。
全文摘要
一種特別用于燃料蒸汽的氣體壓力減壓閥單元,包含一個本體(3),形成腔室(10),腔室(10)分別通過第一和第二開孔(12、14)與單元(1)的上游第一環(huán)境和下游第二環(huán)境相通。本體具有閥裝置(15),其中包括置于開孔(12,14)之間的閥座(18)和被彈性推力元件(24)推動的密封件(20),密封件(20)可在其與閥座(18)嚙合的位置和與閥座(18)分離的位置之間移動。當環(huán)境之間的壓力差達到預(yù)定極限值時,密封件(20)會克服彈性元件(24)的作用而離開閥座(18)。當密封件(20)與閥座(18)嚙合而環(huán)境之間壓力差小于預(yù)定極限值時,閥裝置(15)形成一個窄通道(28),允許在第一和第二環(huán)境之間有一個小而連續(xù)的氣流。
文檔編號B60K15/035GK1188868SQ9810375
公開日1998年7月29日 申請日期1998年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月14日
發(fā)明者F·思米內(nèi)利, O·羅巴思奧, G·卡斯塔內(nèi)里 申請人:厄戈姆塑料材料公司