專利名稱：脫開式翻轉(zhuǎn)閥件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谟迷谲囕v燃料箱內(nèi)的燃料液面響應(yīng)閥。
在已經(jīng)出版的Bergsma的美國專利US4753262和Bergsma等的美國專利US5313977中都公開了一些成功的浮子控制閥，它們與本申請的專利權(quán)人相同。這些閥具有脫開式開啟動作，其中一硬性塑料盤或者葉片狀閥件通過與浮子連接的致動器，在與排氣出口接觸的密封表面的限定部分上最初“分開”口，并且基本上從排氣出口“脫開”，不論是整個周邊地還是以杠桿形式脫開。通過與排氣出口最初的分開或脫開閥件的僅僅一部分，作用在閥件兩表面上的壓差降低，防止浮子“掛起來”或者被塞入關(guān)閉位置，當(dāng)燃料下降時，不能克服作用在閥件表面區(qū)域壓差帶來的力，從而打開閥。包括浮子的重力減去浮力的純向下的力不足以立刻使整個閥件脫離排氣出口，因為作用在跨越閥件整個表面區(qū)域的氣壓差的合力實質(zhì)上較大。
因為至今所使用的硬性閥件對浮子最初的“裂開”或“脫開”動作更加敏感，因此必須小心地加工硬性閥件和排氣出口的密封面，確保氣體和液體之間充分的密封，或者在閥件或排氣出口上設(shè)置其它的彈性橡皮狀密封件，以改善它們之間的密封。
另一現(xiàn)有方法是使用柔韌的帶狀閥件，它被按照通用的連續(xù)脫開方式打開。這樣的閥的例子出現(xiàn)在Bergsma等的上述專利和美國專利US4770201中以及公布的Zakai等的歐洲專利申請EP724098A1中。
雖然柔韌的、橡膠型的閥件改善了與排氣出口之間的密封，橡膠型密封件傾向于提供連續(xù)的脫開動作，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)連續(xù)的脫開動作不如硬性閥件裂開口式杠桿動作理想。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的密封件由于大量的氣體流動、較大的壓差以及浮子相對排氣出口任意的水平滑動，易于“粘合”或變形。
在一優(yōu)選形式中，浮子有一普通的環(huán)狀支架或構(gòu)架，該支架將彈性密封件夾在其中，被夾的彈性密封件最好被強化，例如給密封件本體提供一加厚的邊緣，或者其特征為采用保持與排氣出口結(jié)合的較薄的、柔韌的中央部分的形狀。
為了限制密封件在支架內(nèi)的垂直運動最好也限制其水平運動，有助于開啟動作，將密封件夾在支架里邊。
在優(yōu)選形式中，支架和浮子一體形成，并具有一彈性的條帶部分或“活鉸”(living hinge)部分，在密封件插入支架后，為了將密封件保持在支架中，它可以被壓折或突然鎖上。
發(fā)明的詳細(xì)描述首先參照

圖1，示意地畫出了在一典型的車輛燃料系統(tǒng)中，按照本發(fā)明的一般標(biāo)號為16的閥。該燃料系統(tǒng)包括燃料箱10、填料管12和氣體回收裝置比如碳罐14，它通過一導(dǎo)管或軟管17和閥16連接。
例如閥16這樣的燃料液面響應(yīng)氣體控制閥通常固定在燃料箱10的頂壁上，當(dāng)燃料液面18浸沒閥16時，比如在重新加料過程中或者燃料晃動或車輛傾翻時，該閥關(guān)閉從燃料箱到罐14的氣體出口。當(dāng)燃料液面18下降時或者晃動傾翻減輕時，閥16重新開啟。
在圖示的實施例中，閥16被描述為傾翻閥，通常用于在燃料箱中連接一個或多個別的閥件，用作補充加料氣體的控制和減壓功能。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，顯然，包含本發(fā)明的閥16能夠用于幾乎任一型號的燃料液面響應(yīng)閥，并不受本申請所描述的傾翻閥的限制。
下面參照圖2、圖3，詳細(xì)地示出了本發(fā)明的閥16，一般包括閥關(guān)閉件和位于浮子裝置頂部的重開結(jié)構(gòu)，以及將氣態(tài)燃料排到燃料箱外的氣體回收裝置中的在閥上端的排氣出口的連接關(guān)系。特別是，閥16包括閥體20，該閥體具有由阻燃塑料材料制成的一般為中空的圓柱體，盡管對于本發(fā)明閥體20確切的配料并不是決定性的。閥體20包括內(nèi)部浮子腔22，它設(shè)計為能夠以滑動布置的形式容納燃料液面響應(yīng)浮子24。浮子腔22通常包括至少一個、一般為幾個較低的液體燃料進(jìn)口(未示出)和一個或多個較高的氣態(tài)燃料進(jìn)口(未示出)，以便于當(dāng)燃料箱中的燃料液面到達(dá)閥16時，液體燃料自由地進(jìn)入腔22，從而迫使浮子24向上朝著氣體排放孔或位于浮子腔頂端的出口32運動，并且出口32的較低末端形成閥座36。出口32與朝向燃料箱10外的閥部分37之上的通道35相連通，通道35適合與連接罐14的管道或軟管17相連接。在閥體上端的氣態(tài)燃料進(jìn)口氣態(tài)燃料通常是由環(huán)繞腔22的側(cè)壁上的徑向窗口(未示出)構(gòu)成使氣態(tài)燃料通過出口32排出，直到出口被與閥座36接觸的浮子上的閥件關(guān)閉為止。
在浮子24的頂端載著一標(biāo)號為25的閥關(guān)閉件，如圖2所示，通過法蘭環(huán)38和支柱28、29、31以及鉸接支柱30，將閥關(guān)閉件夾在浮子的一端面上，法蘭環(huán)38和支柱28、29、31以及鉸接支柱30與浮子24的一體成形，從其頂端表面伸出，并且形成一標(biāo)號為33的支架。這樣支架33包括一由支柱28、29、31和30支撐的法蘭或環(huán)38，這些支柱允許閥件有限制的地上升和下降或左右橫向移動，或者為了以下詳細(xì)描述的脫開式重開動作而限制其相對于浮子空動。
參照圖6所示，鉸接支柱30處于在鎖住支柱30末端的鉤子進(jìn)入法蘭環(huán)38中形成的切口39之前并能夠使閥密封件26插入支架33內(nèi)的打開位置。
在圖2中所示的位于閥關(guān)閉位置的閥件25，被強迫與排氣座36、出口32接觸，所示為部分脫開狀態(tài)。在初期開啟位置，閥件25在邊緣處與法蘭或環(huán)38的下表面接觸。
參照圖3、圖4和圖5，按照本發(fā)明，閥件25包括一軟的、柔韌的、橡皮狀密封件26。
閥關(guān)閉件25最好是一盤狀部件，它具有加強的、優(yōu)質(zhì)的厚邊27，如圖示為一環(huán)狀邊緣，圍繞著一薄的、柔韌的中央膜或膜狀的密封件部分26。為了所述的目的，中央膜密封件部分26的厚度最好設(shè)定為0.15英寸(0.38mm)，盡管對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，根據(jù)閥的不同用途，使用具有不同柔韌性的不同厚度的膜是顯而易見的。如圖4所示，中央密封件部分26使得與排氣出口32的閥座36形成緊密地密封，它一般優(yōu)于由硬性塑料閥件形成的密封。中央密封件部分26的薄度和柔韌性提供了公知的與排氣出口之間的“低密封力”密封，這通常在大多使用場合是所希望的。
柔韌的、強化的橡膠密封件26被夾在支架33內(nèi)，以限制其縱向和橫向的運動，這樣使得密封和重開動作得到改善。應(yīng)理解，當(dāng)燃料液面開始下落時，浮子24開始在浮子腔內(nèi)下降。參考圖4，雖然由于燃料箱和氣罐之間存在壓差，柔韌的橡膠密封件26保持在出口32的排氣座36的關(guān)閉狀態(tài)，但法蘭38的下側(cè)接觸環(huán)狀邊緣27的上表面，并且已經(jīng)開始將密封件26的一部分與排氣部分的閥座36“分開口”(crack open)。
這個最初的分開或脫開動作將破壞橡膠盤件26和排氣出口32之間的密封，從而開始降低橡膠密封件26兩面的壓差。
接著參考照5，浮子24進(jìn)一步下降，帶動致動器法蘭38的下側(cè)下降，繼續(xù)脫開動作，并且通過直接地將密封件從排氣出口拉開，破壞橡膠密封件27和排氣出口32之間保持的所有密封。如圖5所示，在柔韌的橡膠密封件26上的加強的邊緣27用來強化整個橡膠密封件，從而為了最后的開啟階段，以一種類似于硬性密封件的方式將其從排氣出口拉開。
如圖3所示，浮子24下降的足夠遠(yuǎn)，以致拉動閥件25完全脫離出口32的排氣閥座36，所以隨著里面的橡膠密封件26向下落入葉片狀支架33內(nèi)，閥件25下降回到靠在浮子的上表面，到達(dá)浮子24肩部26h的頂面40中央邊緣較低的位置。
顯然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，為了閥的不同用途，對公開的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的各種改造都不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，閥件25的尺寸和形狀可以根據(jù)所要密封的排氣出口有所變化。本發(fā)明除了下面的權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍外，不限于前述實施例的解釋。
權(quán)利要求
1.一種適合用在車輛燃料箱中的燃料液面響應(yīng)閥，當(dāng)燃料箱中的燃料到達(dá)一確定高度時，關(guān)閉從燃料箱到氣體回收裝置的排氣出口，該閥包括(a)一閥體，它具有一浮子腔和位于浮子腔上端的氣體排放出口；(b)一在浮子腔內(nèi)的浮子，該浮子具有靠近氣體排放出口的關(guān)閉位置和遠(yuǎn)離氣體排放出口的開啟位置，當(dāng)燃料液面上升時該浮子位于關(guān)閉位置，當(dāng)燃料液面下降時該浮子位于關(guān)閉位置；(c)一閥件，它包括可向閥件提供相對于排氣出口的杠桿式脫開動作的裝置并設(shè)置成與該裝置一起運動，其特征在于，該閥件包括被夾在所述浮子上以限制垂直和水平運動的彈性密封件部分，還包括相對硬性的周邊部分。
2.一種適合用在車輛燃料箱中的燃料液面響應(yīng)閥，當(dāng)燃料箱中的燃料到達(dá)一確定高度時，關(guān)閉從燃料箱到氣體回收裝置的排氣出口，該閥包括(a)一閥體，它具有一浮子腔和位于浮子腔頂端的氣體排放出口；(b)一在浮子腔內(nèi)的浮子，該浮子具有靠近氣體排放出口的關(guān)閉位置和遠(yuǎn)離氣體排放出口的開啟位置，當(dāng)燃料液面上升時該浮子位于關(guān)閉位置，當(dāng)燃料液面下降時該浮子位于開啟位置；其特征在于，閥件包括彈性的、類似橡膠的具有強化邊緣的閥關(guān)閉件和從其邊緣向致動裝置的伸出的剛性臂。
3.一種用于燃料箱的浮子控制閥裝置，包括(a)閥體，它具有一浮子腔和位于浮子腔頂端的氣體排放出口；(b)一通過所述浮子的運動用來關(guān)閉所述出口部分的閥件，該閥件具有相對較薄的彈性部分和強化的邊緣部分，該邊緣部分比所述的彈性部分具有實質(zhì)上較小的彈性；(c)用來將所述的閥件夾在所述的浮子上以限制其相對浮子空動運動的控制裝置，該控制裝置接觸所述加厚的邊緣部分，并且由于浮子的下降，產(chǎn)生該閥件與排放出口的脫離動作。
4.如權(quán)利要求3所述的閥裝置，其特征在于所述的閥件由彈性材料制成。
5.如權(quán)利要求3所述的閥裝置，其特征在于所述的與閥件相連的裝置作為一個部件與浮子一體形成。
6.如權(quán)利要求3所述的閥裝置，其特征在于所述的與閥件相連的裝置作為一個部件與浮子一體形成，并且包括一活鉸部分，該部分能變形以保持住所述的閥件。
7.如權(quán)利要求3所述的閥裝置，其特征在于所述的與閥件相連的裝置和浮子一體形成，并且包括一支架部分，該支架部分能變形并能被卡鉤鎖住以保持住所述的閥件。
8.如權(quán)利要求3所述的閥裝置，其特征在于所述的閥件彈性部分包括一中央?yún)^(qū)域。
9.如權(quán)利要求3所述的閥裝置，其特征在于所述的強化的邊緣部分包括一加厚的周邊。
10.一種根據(jù)燃料箱中燃料液面關(guān)閉在燃料箱中的氣體排放口的方法，包括(a)在所述的燃料箱中設(shè)置一閥體，并在閥體上形成一氣體排放口；(b)設(shè)置一相對所述排放口運動的浮子，其可響應(yīng)燃料箱中燃料液面的變化；(c)夾住一彈性閥件，以便限制其在所述浮子上空動，并且強化所述閥件的邊緣部分；(d)當(dāng)燃料到達(dá)一確定高度時閥件封閉所述排放口，并帶動所述閥件的邊緣部分，當(dāng)燃料落到所述確定高度之下時，與所述排放口脫開。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于夾住閥件的所述步驟包括與所述的浮子一體形成作為一部件的支架。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于強化所述閥件的邊緣部分的所述步驟包括在所述的閥件周圍形成一加厚的周邊。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于夾住閥件的所述步驟包括在所述的浮子上一體地形成作為一部件的鉸接部分，并且使所述的鉸接部分變形，將所述的閥件保持在浮子上。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于強化所述閥件的邊緣部分的所述步驟包括由彈性體一體形成所述的彈性部分和邊緣部分。
全文摘要
一種用于車輛燃料箱的改進(jìn)的燃料液面響應(yīng)脫開動作的閥,其中一浮子帶動閥關(guān)閉件進(jìn)入與氣體排放出口的密封接觸狀態(tài),然后當(dāng)燃料液面下降時,從氣體排放出口將閥件拉開或“脫開”。閥關(guān)閉件包括一薄的、彈性密封部分,用于以低密封力和氣體排放出口結(jié)合;還包括一強化的邊緣部分,與浮子連在一起的剛性支架或構(gòu)架作用在該部分上。隨著浮子的下降,支架接觸強化的邊緣部分,并且從排放出口撬開閥件。
文檔編號F02M37/00GK1353260SQ0114319
公開日2002年6月12日 申請日期2001年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月7日
發(fā)明者R·P·本杰 申請人:易通公司