本申請涉及燃料系統(tǒng)安全和排放機構(gòu)。更具體地，本申請?zhí)峁┝艘环N與氣液識別器結(jié)合的一體式過壓泄放和補給空氣閥。

背景技術(shù)：

當前燃料系統(tǒng)設(shè)計包括各種閥之間的零碎連接件，其引起多個故障點和泄漏通道。各種部件的拼湊還引起空間的低效使用和用于諸如液體返回管路和連接件的部件的系統(tǒng)冗余。各種部件的裝配和安裝過程也是復(fù)雜的，因為各部件分散在動力設(shè)備上。

一些燃料箱設(shè)計在入口蓋中包括形式為與大氣相通的排出孔的泄壓部。這污染環(huán)境并且容許燃料從燃料箱蒸發(fā)。當前設(shè)計不容許以環(huán)境友好的方式過濾泄壓部。當前設(shè)計還不容許并行的真空泄放、泄壓和翻轉(zhuǎn)液體保護。當前設(shè)計也未在集成組件中封裝所述并行功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文公開的系統(tǒng)和方法通過將過壓泄放閥和補給空氣閥中的一者或兩者與來自翻轉(zhuǎn)閥的并行液體阻塞集成而改進了技術(shù)。通過與活性碳罐(EVAP罐)連接的氣液識別器解決了環(huán)境問題。在單個閥殼中集成多個功能引起簡化的系統(tǒng)布局和減少的構(gòu)件總數(shù)。進一步的改進將燃料加注套筒至少與過壓泄放閥和翻轉(zhuǎn)閥集成在一起。

一種閥組件包括翻轉(zhuǎn)閥，該翻轉(zhuǎn)閥包括浮子、翻轉(zhuǎn)彈簧、翻轉(zhuǎn)密封部件、浮子套筒和孔口。翻轉(zhuǎn)閥構(gòu)造成用于經(jīng)浮子套筒和孔口的流體交換，并且構(gòu)造成用于浮子在液體中上升以使密封部件與孔口靠接。過壓泄放閥包括過壓密封件、過壓座和朝過壓座偏壓過壓密封件的過壓彈簧。補給空氣閥包括被選擇性地靠著補給座偏壓的補給密封件。下殼體與翻轉(zhuǎn)閥連接并且包括連接成通過使流體從浮子套筒通過而排出流體的流體排出孔。上殼體靠著下殼體密封。上殼體包括流體通道，將過壓密封件朝下殼體偏壓以阻塞該流體通道與流體排出孔之間的流體流動，并且接納補給空氣閥。補給密封件被偏壓以阻塞流體通道與流體排出孔之間的流體流動。集液器將過壓泄放閥和補給空氣閥與流體排出孔連接。

另一種燃料系統(tǒng)包括燃料箱接口，該燃料箱接口包括至少一個箱凹槽。中間板或箱支柱附著到該至少一個箱凹槽。閥組件與燃料箱接口靠接。蓋板安裝到中間板或箱支柱以將閥組件固定到燃料箱接口。鉸接的燃料箱蓋安裝到蓋板。燃料箱蓋至少包括用于靠著管密封的蓋密封件。

另一種一體式閥組件包括下殼體，該下殼體包括閥座、中空缸筒和至少部分地包圍中空缸筒的流體通道。集液器與流體通道流體連通。流體排出孔連接成排出來自集液器的流體。上殼體靠著下殼體密封。上殼體包括貫穿上殼體形成的中空筒形管。該管嵌合在中空缸筒內(nèi)。翻轉(zhuǎn)閥包括浮子、翻轉(zhuǎn)彈簧、翻轉(zhuǎn)密封部件、浮子套筒和孔口。翻轉(zhuǎn)閥構(gòu)造成用于經(jīng)浮子套筒和孔口進行流體交換，并且構(gòu)造成用于浮子在液體中上升以使密封部件與孔口靠接。翻轉(zhuǎn)閥定位成接收來自集液器的流體并且將接收的流體引導(dǎo)到流體排出孔。過壓泄放閥包括過壓密封件、過壓座和朝閥座偏壓過壓密封件的過壓彈簧。

一種用于將一體式閥組件下沉安裝在燃料箱中的方法包括利用燃料箱接口將中間板附著到燃料箱。將一體式閥組件設(shè)置在燃料箱接口中，該設(shè)置包括：使一體式閥組件傾斜以首先將一體式閥組件的翻轉(zhuǎn)閥導(dǎo)入燃料箱接口中；將一體式閥組件的端口與燃料箱接口的端口間隙對準；以及使一體式閥組件與燃料箱接口齊平以使得所述端口經(jīng)端口間隙突出。一體式閥組件的上殼體與燃料箱接口平行。蓋板設(shè)置在一體式閥組件的頂部上并且蓋板將一體式閥組件固定到中間板。燃料箱蓋附接到蓋板。

另外的目的和優(yōu)點在下文的描述中部分陳述，并且部分將從描述變得顯而易見，或者可通過實施本發(fā)明而獲知。目的和優(yōu)點還將借助在所附權(quán)利要求書中具體地指出的元件和組合而實現(xiàn)和獲得。

應(yīng)理解，前文的總體描述和下文的詳細描述只是示范性和說明性的，且并非對要求專利權(quán)的發(fā)明的限制。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)燃料系統(tǒng)的示意圖。

圖2A-2D是包括翻轉(zhuǎn)閥(ROV)、過壓泄放閥(OPR)和補給空氣閥(MUA)的示例性燃料系統(tǒng)的示意圖。

圖3A示出MUA可從罐端口抽吸補給空氣的閥組件。

圖3B示出MUA可從替代排出孔抽吸補給空氣的閥組件。

圖4示出MUA可從罐端口抽吸補給空氣的替換閥組件。

圖5A-5C示出替換閥組件和第一至第三流動通道。

圖6示出具有替換端口的另一閥組件。

圖7A-7C示出用于替換的一體閥組件的流動通道。

圖8A和8B是圖7A的一體式閥組件的替換視圖。

圖9是一體式閥組件的另一截面。

圖10A是一體式閥組件的分解圖。

圖10B和10C是結(jié)合了一體式閥組件和燃料箱蓋113的燃料箱的分解圖。

圖11A-11D示出將一體式閥組件設(shè)置在燃料箱接口中。

圖12是包括燃料箱蓋的一體式閥組件的截面圖。

圖13A和13B示出包括燃料箱蓋的替換一體式閥組件。

圖14是圖13和13B的例子的截面圖。

圖15是將一體式閥組件裝配在燃料箱中的方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細說明在附圖中示出的例子。只要有可能，所有附圖中將使用相同的附圖標記來表示相同或相似的零部件。諸如“左”和“右”的方向參考用語是為了使對附圖的參考容易。

排放和安全規(guī)定有益于保護消費者和環(huán)境。然而，為了符合規(guī)定需要對已有的系統(tǒng)增加部件。代替這些部件的零碎增加，并且代替通過T形連接器和軟管引入多個泄漏通道，申請人提出集成部件以便容易符合規(guī)定。通過將多種功能封裝在一起，更容易在終端用戶機器上找到空間。

有時，申請人提到“補給空氣”或“空氣”，并且這應(yīng)當理解為指進氣或新鮮空氣。但是，補給空氣還可包括來自燃料箱或燃燒過程或兩者的氣態(tài)物質(zhì)。新鮮空氣與燃燒廢氣的混合物可例如通過包含來自活性炭罐的提取物而形成補給空氣。流體可包括液體或蒸氣中的一者或兩者，并且蒸氣可包含空氣或燃料蒸氣。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)燃料箱10可包括入口蓋13，該入口蓋包括壓力泄放部。該壓力泄放部允許燃料蒸氣在燃料12蒸發(fā)并膨脹超出預(yù)定極限的情況下離開箱10。液態(tài)燃料12可經(jīng)由液態(tài)燃料管路11從燃料箱被抽吸至氣化器14并然后被抽吸至發(fā)動機15以用于燃燒。此布局對于許多兩輪車輛如摩托車和輕便摩托車(mope)而言是典型的。

為了給諸如摩托車和輕便摩托車的兩輪車輛以及諸如全地形車輛(ATV)的三輪或四輪車輛和諸如拖拉機和割草機的具有燃料箱的其它動力設(shè)備提供更大的安全性和保護，申請人提出了圖2A-2D所示的系統(tǒng)架構(gòu)。

在圖2A中，燃料箱20包括入口蓋24和可例如齊平安裝或下沉地裝配到燃料箱20的內(nèi)部安裝的閥組件23。入口蓋24可以具有獨立的ROV(但不再要求)，因為燃料箱中的過壓現(xiàn)在可經(jīng)由閥組件23泄放。該閥組件可包括用于使晃動的液態(tài)燃料或凝結(jié)的燃料蒸氣返回燃料箱20的集液收集器。閥組件23可包括作為替代內(nèi)部構(gòu)件的圖3A-6的構(gòu)件。為了容許閥組件的內(nèi)部安裝(在該內(nèi)部安裝中翻轉(zhuǎn)保護位于燃料箱內(nèi))，圖3A-6的噴嘴可被移除、改變位置或改造以容許閥組件23下沉地組裝在燃料箱20中。

如圖7A-14和圖2D中所示，閥組件可與入口蓋一體化以形成替換的內(nèi)部安裝的一體式閥組件。圖2D中的入口蓋24因此還可包括燃料加注構(gòu)件，例如燃料加注切斷機構(gòu)。蒸氣燃料管路21連接到閥組件23與諸如活性碳或EVAP罐的罐25之間。罐25將蒸氣燃料管路21與放氣閥26連接，放氣閥是“盲的”(機械式的)或經(jīng)由車輛電子元件控制。蒸氣燃料管路21也與氣化器27連接。氣化器27具有通向燃料箱20和發(fā)動機28的液態(tài)燃料管路11。液態(tài)燃料管路11允許從燃料箱20提取燃料22以用于在發(fā)動機中燃燒。放氣閥26可替換地被省略。例如，罐25可在具有計量孔口的氣化器27處與真空源管路管道連接以在發(fā)動機28運轉(zhuǎn)期間提供跨罐25的真空流。

由于安裝和維護內(nèi)部閥的復(fù)雜性，圖2B和2C提出了將閥組件在外部與燃料箱20連接的外部安裝的閥系統(tǒng)。代替用于附接單個ROV、OPR、OVR和液體收集器的單獨的軟管、T形連接器和安裝托架，圖3A-6的一體式替代方案安裝在燃料箱20的外部。燃料箱20包括安裝在箱上或通過燃料加注頸部與燃料箱隔離開的入口蓋24。蒸氣燃料管路21與燃料箱以及外部閥組件23連接。閥組件23經(jīng)由合適的噴嘴以及液態(tài)和蒸氣燃料管路11、21與燃料箱連接。液態(tài)燃料管路11將燃料22與氣化器27連接，該氣化器將燃料22供給到發(fā)動機28。如上所述，放氣閥26可替換地被省略。

在圖2A-2D中，替換方案是可能的，例如燃料直接噴射到發(fā)動機，或使用入口歧管，從而省略或補充氣化器27。為了清楚，省略了其它部件，例如燃料泵或燃料箱內(nèi)燃料傳感器，或從閥組件23到燃料箱20的液體返回管路。應(yīng)理解，在外部安裝的構(gòu)型中，液體燃料可進入從燃料箱到閥組件的蒸氣管路，并且液體可返回燃料箱或通過合適的液體收集器和管路連接件被引導(dǎo)到燃燒過程。盡管閥組件包括使液體在重力作用下返回燃料箱，在內(nèi)部安裝的構(gòu)型中可使用該液體再定向。雖然在示例中為了簡潔使用了罐端口和燃料箱端口，但閥組件23可經(jīng)由它們的端口與各種液體或蒸氣處理機構(gòu)——例如，氣化器、進氣歧管、燃料切斷機構(gòu)、高壓蒸氣管路、低壓蒸氣管路、燃料傳感器、液體收集器或諸如活性碳過濾器或EVAP罐的過濾器中的一者或多者——連接。

閥組件23包括補給空氣閥(MUA)40，該補給空氣閥是單向閥。MUA40容許空氣或其它氣體進入燃料箱20以補給為了燃燒而提取的燃料22并且還可用于燃料蒸氣凝結(jié)時的過真空泄放。過壓泄放(OPR)閥60與蒸氣燃料管路21連接以在當管路中的蒸氣超過第一預(yù)定壓力時容許排氣(outgas)。OPR60“裂開”(打開)以釋放過剩的壓力，但在預(yù)定壓力下被偏壓關(guān)閉。還存在翻轉(zhuǎn)閥(ROV)50以防止液態(tài)燃料22在燃料箱20傾翻的情況下或在液體以其它方式蓄積在蒸氣燃料管路21中的情況下進入罐25。在正常運轉(zhuǎn)期間，例如當車輛直立并且液體尚未進入ROV50時，ROV50處于容許燃料箱20與罐25之間的壓力均衡的默認打開位置。MUA40和OPR60在燃料箱20中存在未通過經(jīng)ROV50的蒸氣流以其它方式補救的欠壓或過壓狀態(tài)時分別被偏壓到關(guān)閉位置和打開。MUA40和OPR60被設(shè)計成防止液態(tài)燃料經(jīng)閥組件23離開除非超過OPR60的密封件設(shè)定點。

罐25可采用多種替換方式進一步連接。如圖2B中所示，罐可與可以是大氣的空氣供給源29連接。罐還可與排氣管道連接以過濾發(fā)動機排氣。由于過濾任何過壓泄放氣體對環(huán)境是有益的，所以罐與閥組件23連接。液態(tài)燃料收集器用于防止液態(tài)燃料污染罐25。為了輔助排放蒸氣消耗，MUA40也可與罐25連接，如圖2C所示。

圖3A示出包括一體的OPR60、MUA40和ROV50的閥組件23。端口30與罐25連接，罐25優(yōu)選是活性碳或EVAP或類似過濾器。端口34在內(nèi)部地安裝閥組件時可被省略，并且孔330與燃料箱20流體連通。端口34也可經(jīng)由適當?shù)墓苈愤B接與罐2連接。利用重力經(jīng)由端口34將燃料22排回到燃料箱20是有益的。但是，當閥組件安裝在外部時，端口34與燃料箱20連接以引導(dǎo)燃料22回到燃料箱20。端口30和34例如通過將它們一體地模制在殼體半部上、通過扣合、壓配合或焊接以及使用或不使用一個或多個O形環(huán)而與閥組件連接。OPR60利用可移動的子結(jié)構(gòu)70與MUA50物理地一體化。MUA40位于OPR60內(nèi)并由滾珠41致動。上彈簧61靠著上殼體31和可移動的子結(jié)構(gòu)70被偏壓。第一凹槽311圍繞上彈簧61并引導(dǎo)它。浮子套筒32包括用于定位和引導(dǎo)可移動的子結(jié)構(gòu)70的中間凹槽325?？梢苿拥淖咏Y(jié)構(gòu)70被圖示為具有用于滾珠41的滑移的內(nèi)部通路71的圓筒體。座72在內(nèi)部通路71中包括錐部以定位滾珠41并且靠著蒸氣的通路密封內(nèi)部通路71。凹槽75定位上彈簧61。圓柱形外唇部77在中間凹槽325中引導(dǎo)可移動子結(jié)構(gòu)70并且防止上彈簧61的側(cè)向運動。

如果從燃料箱20經(jīng)由端口34的蒸氣壓力超過第一預(yù)定值，則壓力超過上彈簧61的彈簧力并且可移動的子結(jié)構(gòu)70升起，由此使子結(jié)構(gòu)70的下鑲嵌件73與浮子套筒32的上脊突322之間的蒸氣燃料管路21通氣。這提供了過壓泄放以防止燃料箱在諸如高熱燃料蒸氣膨脹或燃料箱碰撞的狀態(tài)期間破裂。與現(xiàn)有設(shè)計不一樣，不論ROV50是否被致動，都提供過壓泄放，這是因為ROV密封部件54不靠著通向一體的OPR和OVR閥的通道324密封。因此，與過壓和過真空泄放同時提供了翻轉(zhuǎn)保護。如果使用者以觸發(fā)ROV50的密封的方式使他們的車輛傾斜，則使用者繼續(xù)受益于OVR和OPR保護。雖然在諸如傾覆燃料箱的碰撞或過熱的情況下少量燃料可能離開OPR60，但可能經(jīng)OPR60的瞬時壓力泄放防止了將隨著燃料箱破裂而發(fā)生的大得多的燃料泄漏。從ROV50平行于通道317的一體的OPR60和MUA40的位置容許液態(tài)燃料在OVR浮子52移動離開通道317時在重力作用下返回燃料箱20。因此，可以省略或使用罐25與閥組件23之間的液體收集器，使得在過壓泄放期間釋放的任何液體可排回到燃料箱20而不污染罐25并且不需要調(diào)節(jié)MUA40或OPR60的設(shè)定點。

當燃料箱20中例如由于用于燃燒的燃料提取或由于燃料箱冷卻而產(chǎn)生真空時，補給閥滾珠41致動。即，可移動子結(jié)構(gòu)70中的滾珠41移動離開錐形滾珠座72以使補給空氣或其它氣體來到燃料箱20。代替球形形狀，滾珠41可由圓盤或板片代替。在本實施例中，補給空氣從罐經(jīng)端口30被抽吸到燃料箱20中。與現(xiàn)有設(shè)計不一樣，MUA40不論ROV50是否啟動也都啟動。即，當液體提升浮子521并升起密封部件54以阻塞通道317從而啟動并關(guān)閉ROV50時，補給空氣仍可經(jīng)通道324進入罐。因此，閥組件23防止燃料箱在例如使用者使車輛傾斜以停車或維修車輛時的狀態(tài)下塌縮。由于MUA40在存在液體或蒸氣燃料的情況下被偏壓關(guān)閉，所以沒有液態(tài)燃料在傾斜或翻轉(zhuǎn)狀態(tài)下經(jīng)MUA40離開。確保了單向流動，因為僅在第二預(yù)定壓力值以下的真空狀態(tài)打開MUA40以流入燃料箱中。

ROV50在下殼體33中包括浮子52。浮子套筒32位于下殼體33中并沿浮子凹槽326引導(dǎo)浮子52。浮子套筒32提供更多凹槽和聯(lián)接面以經(jīng)由壓配合、扣合和焊接接縫中的一者或多者集成ROV、OPR和MUA。下殼體33包括底板333。如果發(fā)生翻轉(zhuǎn)事件，則彈簧53被偏壓靠在底板333上以向上推動浮子52和附屬的密封部件54，從而防止流體經(jīng)通道317交叉并經(jīng)腔室340流出。ROV50是常開的，因為浮子52的重量克服由彈簧53施加的力，但在液體充分進入的情況下，浮子52的浮力輔助彈簧53提升浮子52。替換地，密封部件54可以是密封環(huán)、柔性條或帶。

如圖3A所示，閥組件23包括在OPR60內(nèi)部的MUA40。操作構(gòu)件共用上殼體31中的第一凹槽311和浮子套筒32中的中間凹槽325。殼套將蒸氣通路324集成在中間凹槽325中，并且浮子套筒32在浮子凹槽326中接納ROV50的浮子52。下殼體33接納并包圍浮子套筒32并提供用于ROV彈簧53的底板333。通過經(jīng)由諸如壓配合、扣合和/或超聲波焊接的機構(gòu)將上殼體31、浮子套筒32和下殼體33集成為一體結(jié)構(gòu)，簡化了OEM和用戶集成，并且一體的組件為否則將擁擠的燃料系統(tǒng)提供了多個功能。優(yōu)選包括O形環(huán)和其它密封件以改善蒸氣密封并減少蒸氣泄漏通道通道。

圖3B示出替換的閥組件23。壁328將腔室340與一體的OPR60分離開。壁328如圖所示與圓柱形外唇部77靠接，或模制成與上殼體31靠接。ROV50如上所述啟動。然而，OPR60提供緊急泄放并經(jīng)由排出孔350排出超出壓力。雖然瞬時的流體排出是可能的，或燃料蒸氣排出是可能的，但燃料箱受到保護以防破裂。同樣，如上所述，MUA40被偏壓關(guān)閉，但端口34處的真空狀態(tài)抽吸滾珠41離開球座72并且可經(jīng)排出孔350抽吸補給空氣以泄放真空?；蛘?，排出孔350包括液體收集器、過濾材料或端口或與大氣直接相通。

圖4示出另一閥組件23。O形環(huán)84提供下殼體33與浮子套筒32之間的密封。可移動子結(jié)構(gòu)70中的銷42防止?jié)L珠從內(nèi)部通路71掉出并限制滾珠41的移動性。端口30和34模制到下殼體33。還示出了用于通道317的替換位置。如果浮子52和密封件54保持下降，則蒸氣可在可移動子結(jié)構(gòu)70的下鑲嵌件73與浮子套筒32的上脊突322之間的間隙逸出。蒸氣通過從浮子套筒32中的壁329與可移動子結(jié)構(gòu)70之間以及壁329與蓋31之間的間隙327通過而到達端口30。但如果通道317由密封件54密封，則壓力可提升可移動子結(jié)構(gòu)70以使鑲嵌件73處的密封件斷裂。

圖5A示出替換的殼體裝置和正常車輛運行期間的燃料箱通氣。在本例中，端口在上殼體81和下殼體82中加工，并且半體在合適的密封壓蓋85中的O形環(huán)84或其它墊片材料的協(xié)作下被密封在一起。插塞83密封加工端口819以防止蒸氣經(jīng)上殼體81離開。插塞83可替換地由用于將流引導(dǎo)到一個以上位置的噴嘴代替。噴嘴86、87也使用合適的O形環(huán)或其它密封件連接以用于液流或蒸氣流的連接。雖然示出了有倒鉤的噴嘴，但可使用其它閥桿，例如快速連接件。噴嘴可替換地例如通過模制與相應(yīng)的上殼體81和下殼體82共同形成。

流動通道在圖5A-5C中利用箭頭示出。圖5A示出蒸氣在正常狀態(tài)下——即，當ROV50打開時——從燃料箱20經(jīng)第一流動通道的釋放。蒸氣從燃料箱20進入噴嘴86，并沿通道827排出而經(jīng)過打開的液體/蒸氣識別器ROV50到達端口819，并且到達罐端口87。與圖3A相似，浮子52在不存在液體時朝向或靠著下座824擱靠。下座824在存在液體的情況下也偏壓浮子彈簧53以提升浮子52。浮子套筒51在下殼體82的下凹槽823中就位?？梢允黔h(huán)、帶或其它密封件的密封部件54擱靠在浮子52上并且不阻塞浮子套筒51的上孔口55。燃料蒸氣經(jīng)上孔口55進入上殼體81中的ROV端口817中，然后蒸氣離開噴嘴87到達例如罐。在圖4和5A中，ROV、補給空氣閥和OPR閥未啟動并被偏壓關(guān)閉。

上殼體81包括用于接納組合的補給和過真空泄放閥的一部分的上凹槽811。上凹槽811包括用于定位上彈簧61的上座812。當可移動子結(jié)構(gòu)70通過合適的蒸氣壓力被提升時，可移動的子結(jié)構(gòu)70突出到上凹槽811中，如圖5B中所示。

圖5B示出蒸氣流經(jīng)閥組件23的第二流動通道的蒸氣流，其中過壓泄放功能和翻轉(zhuǎn)保護功能是同時的。燃料蒸氣進入端口86并排出到通道827中。蒸氣上升到通道825中并超過第一預(yù)定蒸氣壓力量，該蒸氣壓力壓縮/克服(overwhelm)OPR閥60的上彈簧61?？梢苿拥淖咏Y(jié)構(gòu)70升起以打開密封，并且蒸氣越過鑲嵌件73、64之間的間隙，所述鑲嵌件在可移動子結(jié)構(gòu)70的基部與插入件62之間。或者，插入件62可被省略并且鑲嵌件64可在下殼體82中直接形成。蒸氣越過插入件62的側(cè)壁與可移動子結(jié)構(gòu)70之間的間隙并離開上殼體71中的OPR端口815。蒸氣然后如上所述被引導(dǎo)到噴嘴87。

可移動子結(jié)構(gòu)70包括用于靠著具有下插入件表面鑲嵌件64的蒸氣泄漏通道密封的OPR鑲嵌件73。下插入件62否則呈杯形以經(jīng)由壓配合定位在OPR凹槽822中并靠著OPR凹槽822密封以防止蒸氣泄漏通道。OPRO形環(huán)88定位在OPR密封壓蓋89中以輔助蒸氣密封。下插入件62定位在可移動子結(jié)構(gòu)70的一部分周圍，并且可移動子結(jié)構(gòu)70可在OPR凹槽822與上凹槽811之間的共同部分中往復(fù)移動。

可移動子結(jié)構(gòu)70包括內(nèi)部通路7和用于為蒸氣密封件提供補給空氣滾珠41的錐形球座72。上彈簧61圍繞可移動子結(jié)構(gòu)70的半圓錐形上部。而且，子結(jié)構(gòu)70的唇部79防止上彈簧61的側(cè)向運動。

在圖5B中，ROV50啟動，并且因此第一流動通道關(guān)閉：浮子52被示出處于啟動位置，使得ROV浮子52下方的ROV彈簧53延伸并且密封部件54上升以阻塞浮子套筒51的上孔口55。如果液體跨越結(jié)合的MUA/OVR閥，則液體可在OPR端口815中集中，OPR端口815用作用于使流體返回通道825和817的液體收集器。如果液體灌滿(overwhelm)OPR端口815，則液體無法達到罐噴嘴87而沒有經(jīng)由ROV端口817通過ROV50排出并經(jīng)由排出通道827回到燃料箱的機會。因此，ROV端口817用作閥組件內(nèi)的液體收集器。如上所述，盡管在ROV50處存在主動翻轉(zhuǎn)保護，燃料箱也可獲得過壓和過真空泄放。由于MUA40和OPR60兩者都被偏壓關(guān)閉，所以翻轉(zhuǎn)流體在不存在極端條件如燃料箱的過熱或?qū)θ剂舷涞淖矒舻那闆r下不會離開閥。而且，即使在翻轉(zhuǎn)狀態(tài)下也提供了無燃料泄漏的過真空泄放，因為空氣流將被吸入燃料箱內(nèi)，但從燃料箱流出的流將使?jié)L珠41靠著錐形球座72定位。因此，燃料箱被保護以防塌縮和破裂。

在圖5C中，第三流動通道包括用于補給空氣進入端口87和離開端口86的逆流。ROV50關(guān)閉。例如從罐25到MUA40的氣體逆流向燃料箱20提供了選擇性的補給空氣。因此，當燃料22從燃料箱20被提取時，燃料箱20中出現(xiàn)真空并且該第二預(yù)定壓力向下抽吸可移動子結(jié)構(gòu)70中的滾珠41以打開蒸氣通道。當真空緩和時，滾珠由于蒸氣壓力而升起以返回阻塞通道的位置。從燃料箱的液體進入也可提升滾珠41回位。

圖6示出另一一體式組件。上殼體81中包括替換排出孔850。代替經(jīng)由噴嘴87與罐相通，來自O(shè)PR60的過壓蒸氣排出到替換排出孔850，并且來自MUA40的補給空氣被抽吸通過替換排出孔850。排出孔850處可包括噴嘴以將排出的液體或蒸氣引導(dǎo)到例如過濾器或液體或蒸氣收集器，或排出孔850可直接暴露于大氣。上殼體81被加工以容許燃料蒸氣在正常運轉(zhuǎn)期間例如經(jīng)由噴嘴87排出至罐25，但壁813將排出孔850與罐流動通道分離，并且當ROV50關(guān)閉時到罐端口87的流體或蒸氣流是不可能的。改良的加工端口819與噴嘴87連接。加工端口819可經(jīng)由帶O形環(huán)的插塞83關(guān)閉。可選擇地，可包括另外的加工端口831并經(jīng)由另外的插塞830將其堵塞?；蛘?，閥組件23可通過將噴嘴87設(shè)置在另外的插塞830的位置并從上殼體81省略加工端口819而被簡化。從ROV端口817和排出孔850延伸的三個端口容許燃料蒸氣被引導(dǎo)到更大數(shù)量的蒸氣處理機構(gòu)。

如以上對圖3A-4所述，圖5A-6的例子的OPR、OVR和ROV功能集成在單個帶殼體的組件中。實施壓配合、扣合、焊接或其它方法以阻止組件的非期望的泄漏并使組件聯(lián)合。圖5A-6的平行布局容許ROV端口817和孔口55例如通過模制或加工集成在上殼體81中，以省去浮子套筒51。這簡化了制造和插入件62在下殼體82中的互補集成。

在氣化器燃料噴射式2輪架構(gòu)中，可以從外部安裝閥組件23。在從外部在燃料箱的外側(cè)安裝到車輛情況下，這些閥是可維修的。然而，該類型的布置結(jié)構(gòu)與審美、安全和罐保護挑戰(zhàn)相關(guān)。這種外部安裝的閥借助于多個軟管連接并因此可引起更多經(jīng)這些管路向環(huán)境的排放。通過將三個閥集成在一個封裝中，管路連接的數(shù)量相比于現(xiàn)有技術(shù)減少并且從外部安裝的部件的數(shù)量相對現(xiàn)有技術(shù)減少。這使得可維修的閥組件對車輛供應(yīng)商更容易集成并且對使用者和環(huán)境更安全。

參考圖2D，如例如圖3A-6中所示的閥組件23的功能可例如利用圖7A-14的一體式閥組件100集成在車輛燃料蓋接納組件中。在包括一體式閥組件100的從內(nèi)部安裝的系統(tǒng)中克服了安全、罐保護、審美和多個軟管連接問題。除ROV功能外，一體式閥組件100收集和排出晃動的液體，并執(zhí)行過壓泄放和欠壓泄放。利用此設(shè)計省去了多個軟管連接。一體式閥組件100是通過減小閥的總覆蓋范圍來克服將閥安裝在已有的燃料箱中時的封裝約束的模塊化方案。模塊性由于終端用戶可在不拆裝(re-tool)燃料箱20的情況下定制諸如彈簧壓力、ROV布局和閥密封類型的閥特征而增強。這對包括緊湊式組件和限制尺寸的燃料箱的2輪車輛而言特別有益。它還解決了ROV直接附著在燃料箱上時產(chǎn)生的制造挑戰(zhàn)。通過使燃料蓋集成有液體收集器、ROV、MUA和OPR，一體式閥組件100大大簡化了燃料箱檢修(access)和用戶安全裝置的制造。

雖然將一體的閥組件100描述為供全地形車輛(ATV)、摩托車、輕便摩托車和踏板車使用，但是當燃料加注頸部延長、與一體式組件100集成或連接以解決燃料蓋與燃料箱之間的距離差時，其它車輛如汽車、SUV和卡車也可受益于一體式閥組件100。

圖7A是示出了ROV150打開時通向罐25的蒸氣流的一體式閥組件100的截面。即，圖7A示出從一體式閥組件100的第一流動通道通過的蒸氣流。除ROV150外，一體式閥組件100包括OPR閥160、MUA140、下殼體180、上殼體181和端口130。優(yōu)選地，下殼體180和上殼體181各自地一體地模制。燃料加注頸部是形成上殼體181的最內(nèi)部分的圓柱形的燃料接納管187，并且在管187的最上部處包括錐形的燃料漏斗189。下殼體180包括用于接納上殼體181的圓柱形燃料接納管187的中空圓柱形部分188。上殼體181嵌合在下殼體180內(nèi)。下殼體180包括用于接納ROV150的容納部186。

第一、第二和第三流動通道貫穿容納部186延伸。第一流動通道在ROV150打開時例如經(jīng)排出孔1590貫穿已安裝的ROV150的基部延伸。第二和第三流動通道貫穿上殼體181中的第二流動通道151和ROV150的上排出孔159延伸。第二流動通道開口151是貫穿下殼體180的容納部186的壁形成的排出孔。

一體式閥組件100構(gòu)造成安裝在燃料箱蓋113下方。這從用戶體驗方面隱藏了安全裝置并容許車輛制造商保持燃料箱蓋113的設(shè)計特征。一體式閥組件100優(yōu)選位于例如圖2D所示的箱20的最上部位置，這確保了除翻轉(zhuǎn)狀態(tài)外它不會浸沒到燃料中?；蝿拥娜剂显谝后w收集器170中捕獲之后排回到燃料箱20中。當燃料箱蓋113打開時，燃料22可經(jīng)燃料漏斗189的中心空間和圓柱形的燃料接收管187導(dǎo)入燃料箱中。雖然未示出，但一體式閥組件100可與諸如噴嘴切斷機構(gòu)的燃料加注結(jié)構(gòu)接口/連接或進一步集成燃料加注結(jié)構(gòu)。或者，燃料漏斗189和圓柱形燃料接納管187的直徑被選擇成觸發(fā)燃料分配噴嘴的切斷機構(gòu)。

如圖7A所示，在上殼體181與下殼體180之間形成有大致呈環(huán)形的凹槽185以使燃料或蒸氣在圓柱形的燃料接納管187的外部周圍循環(huán)。OPR閥160由上殼體181形成并且形成在在上殼體181內(nèi)。MUA140由上殼體181和下殼體180的表面形成并且形成在上殼體181和下殼體180的表面之間。凹槽185被圖示為在MUA140下方具有向下階梯部以包括液體收集器170。液體收集器170與OPR160下方的凹槽或其它向下階梯部連接以容許流體在上殼體180與下殼體181之間排出以使得流體可排出到容納部186中并離開ROV150。液體收集器170也可設(shè)計有斜面以在重力作用下引導(dǎo)液態(tài)燃料離開MUA140并引向ROV150。流體和蒸氣可利用環(huán)形的凹槽185和液體收集器170包圍圓柱形的燃料接收管187。在正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下或當車輛在例如停車支架處傾斜時，極少的液體能進入第二流動通道開口151并且ROV能夠履行其防止下游閥的堵塞和防止蒸氣通道被淹沒的功能。還防止了燃料在翻轉(zhuǎn)狀態(tài)期間的泄漏，這是因為ROV150、OPR160和MUA140不容許燃料離開燃料箱。這是優(yōu)于容許經(jīng)由打開的排出孔自由到達燃料箱與燃料箱蓋之間的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的改進。

圖7B是一體式閥組件100的截面，其示出了經(jīng)第二流動通道流向大氣的蒸氣流。這例如發(fā)生在ROV150的排出孔1590由燃料覆蓋或從端口130到罐25的流體連接被破壞、由此封閉第一流動通道時發(fā)生。在這些情形中，一體式閥組件100經(jīng)第二流動通道開口151、上排出孔159、孔口555和OPR閥160解除過壓狀態(tài)，如圖8A和9B所示。

圖7C示出正從大氣經(jīng)第三流動通道抽吸空氣。這例如在ROV150關(guān)閉或從端口130到罐25的流體連接被破壞、由此封閉第一流動通道時發(fā)生。在這些情形中，一體式閥組件100通過經(jīng)MUA閥160將空氣吸入到凹槽185中來解除欠壓狀態(tài)。該補給空氣通過上排出孔159和第二流動通道開口151，或孔口555和排出孔159被抽吸。

圖8A和8B示出MUA150、OPR160、ROV150和端口130的相對定位和周向分布的一個示例?？舍槍υO(shè)計目的調(diào)節(jié)圍繞圓柱形的燃料接收管187的周向分布，不過使第二流動通道開口151和端口130之間的距離最大化容許用于液態(tài)燃料的重力作用排出的最多空間。還示出了用于扣合的指形件和溝槽。

圖9是一體式閥組件100的截面圖。MUA140是單向閥并且包括MUA密封件141、MUA彈簧142、MUA孔口143、MUA座144、MUA銷145和MUA頸部146。MUA密封件141優(yōu)選是圓盤或滾珠。MUA彈簧142被偏壓以將MUA密封件141壓向MUA銷145，MUA銷145是下殼體180的一部分。MUA密封件141由MUA頸部146導(dǎo)向。MUA頸部146、MUA座144和MUA孔口143形成在上殼體181內(nèi)。在正常和過壓狀態(tài)下，MUA彈簧142保持MUA密封件141靠著MUA座144并防止經(jīng)MUA孔口143的流。然而，在足以克服由MUA彈簧142施加的力的欠壓狀態(tài)下，MUA密封件141在MUA頸部146內(nèi)從MUA座144朝MUA銷155移動。因此，MUA140容許空氣經(jīng)MUA孔口143流入一體式閥組件100中并經(jīng)第三流動通道流入燃料箱內(nèi)。

OPR160是單向閥并且包括OPR密封件161、OPR彈簧162、OPR蓋163、OPR孔口164、OPR座165和OPR頸部167。OPR密封件161優(yōu)選是圓盤或滾珠。OPR彈簧162被偏壓靠在OPR蓋163和OPR密封件161上。OPR蓋163可被焊接在由上殼體181形成的OPR頸部167上或壓配合在其中。OPR頸部176或OPR蓋163中的一者或兩者中可包括溝槽或槽以有利于在OPR蓋163和OPR頸部167中的一者或兩者中的肋部之間的流動。OPR座165和OPR孔口164兩者都由上殼體181形成。在正常和欠壓狀態(tài)下，OPR彈簧162保持OPR密封件161靠著OPR座165并防止從OPR孔口164通過的任何流。然而，在足以克服由OPR彈簧162施加的力的過壓狀態(tài)下，OPR密封件161朝OPR蓋163的OPR銷166移動。OPR160容許蒸氣從一體式閥組件100經(jīng)由第二流動通道逸出并經(jīng)OPR孔口164進入大氣中和OPR蓋163與OPR頸部167之間。

ROV150例如通過圖9中的倒鉤式聯(lián)接或圖12和14的倒鉤和溝槽或通過焊接、壓配合或類似手段安裝在下殼體180的容納部186中。為了靠著容納部186密封ROV150，也可使用O形環(huán)或卡環(huán)1833。ROV150與ROV50相似地操作。ROV150還可包括ROV蓋1550，其容許蒸氣流入下殼體180和下殼體180與上殼體181之間的環(huán)形凹槽185中。ROV150可選地包括用于協(xié)助壓力調(diào)節(jié)的圓盤156。液態(tài)燃料可提升浮子52以提升密封件54而閉塞孔口555，由此封閉ROV150的第一流動通道。阻塞孔口555也阻塞了從上排出孔159和第二流動通道開口151通過的液體和蒸氣通路。

下殼體180與上殼體181之間的凹槽185由頂部O形環(huán)182和底部O形環(huán)183密封。頂部O形環(huán)182也防止了液態(tài)燃料和燃料蒸氣泄漏到大氣，以及水進入燃料箱20。底部O形環(huán)183還防止了燃料在翻轉(zhuǎn)狀態(tài)下進入液體收集器170。

ROV蓋1550還在ROV150的孔口555附近包括缺口171，其容許液體從液體收集器170經(jīng)ROV150排出到燃料箱20中。連同燃料蒸氣一起或由于凝結(jié)或晃動而離開燃料箱20的燃料22可由液體收集器170收集和蓄積。液體收集器170通過利用重力收集自行進入凹槽185中的流體而工作。當ROV150打開時，流體經(jīng)缺口171排出，周圍圓盤156，通過孔口555，并且最終圍繞浮子52回到燃料箱20中。ROV150的更多特征在側(cè)面和/或基部中包括用于調(diào)整流體移動進出浮子套筒510的孔1590。

圖10A示出端口130、ROV150、MUA150和OPR160在圓柱形的燃料接收管187周圍的替換周向分布。該分解圖還示出可如何經(jīng)由利用模塊化部件的下沉方法簡化組裝。

可通過將過壓泄放密封件161和過壓泄放彈簧162設(shè)置在過壓泄放頸部167中來組裝過壓泄放閥160。過壓泄放蓋163通過例如焊接、扣合或壓配合附著到頸部167?？赏ㄟ^將補給空氣密封件141和補給空氣彈簧142設(shè)置在補給空氣頸部146中來組裝補給空氣閥140。可通過將上殼體181的圓柱形的燃料接收管187設(shè)置在下殼體180的中空圓柱形部分188內(nèi)來附接上殼體181和下殼體180。在該下沉組裝工序期間，補給空氣頸部146與下殼體180的銷145接合。頂部O形環(huán)182和底部O形環(huán)183設(shè)置在殼體之間以密封凹槽185。然后，上殼體和下殼體可通過例如焊接、扣合或壓配合附著在一起。ROV150可安裝在容納部186內(nèi)并通過例如焊接、扣合或壓配合附著。外O形環(huán)184被附著在下殼體周圍以給密封件提供燃料箱接口194。

圖10B示出燃料箱蓋113及其與一體式閥組件100和燃料箱20的關(guān)系。圖15是示出安裝根據(jù)圖10B和10C的一體式閥組件100的示例性方法的流程圖。經(jīng)由使用模塊化部件的下沉法來簡化安裝。燃料箱20可包括如圖10B所示的燃料箱接口194或如圖10C所示的階梯式箱凹槽。燃料箱可被沖壓、模制或以其它方式成型為包括燃料箱接口194或箱凹槽1981、1982。為了清楚未示出燃料箱的其余部分。

可通過首先如步驟S10中將中間板193焊接在燃料箱接口194上來將一體式閥組件100與帶燃料箱接口194的燃料箱20連接。中間板包括用于接納諸如螺紋套管196的安裝元件的安裝結(jié)構(gòu)，例如螺孔190。或者，在步驟S11中，將中間板焊接到箱凹槽198中。當燃料箱包括諸如接口支柱195或孔的安裝結(jié)構(gòu)時，可省略步驟S11和S10。替換安裝元件可包括例如鉚釘、開口銷、倒鉤銷(barbed pins)或螺釘。

可如步驟S12中將一體式閥組件100設(shè)置在燃料箱內(nèi)，使得一體式閥組件100靠著階梯、凹槽或唇部就位。以下參照圖11A-11D說明用于這種設(shè)置的技術(shù)，并且該技術(shù)包括傾斜嵌入法。端口130附接到蒸氣燃料管路21，蒸氣燃料管路21優(yōu)先是用于在安裝一體式閥組件100之前或在完全密封燃料箱20之前——例如在燃料箱20上包括側(cè)面板或檢修口時——與罐或其它蒸氣處理機構(gòu)連接的軟管。

然后如步驟S13中將蓋板191下落到一體式閥組件100上。如步驟S14中經(jīng)由可以是螺紋接口的套管1960附接蓋板191。套管1960與中間板中的孔1900接合或替換地螺紋連接到燃料箱接口支柱195中。

如步驟S15中將燃料箱蓋113下落到蓋板191上，并且如步驟S16中利用諸如套管196的安裝元件附接。燃料箱蓋113在關(guān)閉時使蓋密封件121靠著燃料漏斗189毗接以密封燃料箱20。同時，燃料箱蓋113容許MUA140和OPR160經(jīng)例如蓋間隙114與大氣相通?？稍O(shè)定MUA140和OPR160裂開點以根據(jù)安全要求限制致動，從而限制蒸氣流到大氣。實現(xiàn)了環(huán)境和用戶保護，因為蒸氣不會連續(xù)排出到大氣而提供燃料箱過壓或過真空泄放，并且不需要電氣致動以提供安全特征/結(jié)構(gòu)。

圖11A-11D示出將一體式閥組件100設(shè)置在作為沖壓凹槽示出的燃料箱接口194中的方法。由于ROV150和容納部186的突出，一體式閥組件100的覆蓋范圍大于燃料箱接口194的開口。如圖11A所示，一體式閥組件100是這樣的，即首先將ROV150導(dǎo)入接口194中。然后，使閥的端口130與端口間隙197對齊并且可逐漸調(diào)平閥，如圖11B-11D所示。在該設(shè)置方法結(jié)束時，上殼體181的頂部應(yīng)當與燃料箱接口194的頂部平行。還示出了燃料箱接口支柱195，并且蓋板的孔1910與支柱195對齊以經(jīng)由諸如螺紋套管196或螺釘?shù)陌惭b元件將閥組件夾持在合適位置。

圖12是安裝在燃料箱接口194中并且包括鉸接117的燃料箱蓋113的一體式閥組件100的截面。箱蓋包括鉸接的蓋體119，其包圍蓋鎖定凹槽120。蓋鎖定凹槽120可由鉸接116的翼板115覆蓋。可選的鑰匙式鎖芯柱或解鎖機構(gòu)位于蓋鎖定凹槽120中并致動蓋鎖定機構(gòu)118。蓋鎖定機構(gòu)118卡扣在燃料漏斗189上的梯級1890上以靠著燃料漏斗鎖定蓋密封件121。可包括機構(gòu)座123以支承鎖定機構(gòu)118。機構(gòu)座123可與鉸接的蓋體119聯(lián)接并且可定向蓋密封件121?；蛘撸w密封件121可與鉸接的蓋體119直接聯(lián)接，并且燃料箱20與箱蓋113之間的卡扣機構(gòu)可產(chǎn)生用于密封燃料箱的力。

蓋密封件121在蓋113打開和關(guān)閉時貫穿蓋板191。當蓋鎖定機構(gòu)118釋放時，蓋體119可圍繞蓋鉸鏈117移動以允許接近燃料箱。利用蓋密封件121防止箱20中的燃料直接到達大氣，該蓋密封件121提供了上殼體181的圓柱形燃料接收管187的燃料漏斗189的為氣密密封件。然而，經(jīng)OPR160釋放的蒸氣可經(jīng)蓋板191所包圍的中空空間和蓋體119內(nèi)的蓋間隙114到達大氣，如經(jīng)由流動箭頭所示。通向MUA140的真空使箭頭反向，并且空氣經(jīng)蓋間隙114和蓋板191的空間從大氣吸入。

圖13A-14示出了替換的一體式閥組件200。端口130、ROV150和閥260的周向分布被偏置于燃料接收管187的一側(cè)。用于蒸氣循環(huán)的液體收集器170和環(huán)形凹槽1850也被偏置到一側(cè)，從而容許比圖12更緊湊的覆蓋范圍。閥260可以是集成在圖3A和4-5C的可移動的子結(jié)構(gòu)70中的MUA140、OPR160或結(jié)合的MUA和OPR中的一者。因此，單向閥或兩個單向閥的組件在閥260處直接通向燃料箱。

OPR160可被設(shè)置在閥260處并且MUA140可省略，因為它可設(shè)置在例如罐的下游以容許在需要補給空氣時凈化罐?；蛘撸琌PR160可在MUA140設(shè)置在閥260時經(jīng)由端口130與一體式閥組件200連接。閥260容許直接從燃料箱20到液體收集器170的壓力交換。如果密封件54阻塞流經(jīng)孔口555，則提供了燃料箱的安全性。與以上例子中一樣，上殼體181和下殼體180一起以包圍閥260。經(jīng)由指形件1801的扣合可利用用于防止泄漏通道的O形環(huán)1830和1831將上、下殼體結(jié)合。然而，液體收集器170容許液態(tài)燃料經(jīng)ROV150返回，如上所述。

圖14還示出了不具有端口間隙197的階梯狀的燃料箱接口194。圖14的安裝方法采用與圖11A-11D相似的傾斜方法以將一體式閥組件200導(dǎo)入到燃料箱20中并調(diào)平。但是，端口130被設(shè)置在燃料箱20中而不與端口間隙197對齊。圖14不包括燃料箱接口支柱195，而是依賴于中間板193來實現(xiàn)安裝元件連接。上殼體上的漏斗唇部1891位于箱凹槽1981中。O形環(huán)1832密封泄漏通道。安裝套筒192提供用于蓋密封件121的密封件靠接部1921。蓋鎖定機構(gòu)118靠著安裝套筒的邊緣1922鎖定，并且如上所述利用位于鎖定凹槽120中的機構(gòu)鎖定和解鎖。蓋板191和燃料箱蓋113如上所述固定在中間板193上，但中間板焊接到燃料箱20的凹槽1982。經(jīng)蓋間隙114的環(huán)境污染局限于截留在安裝套筒192中的濺潑燃料。利用與例如罐連接的端口130，通過罐過濾了釋放的燃料蒸氣以限制污染。

根據(jù)說明書和對公開內(nèi)容的實踐，其它實施方案對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見。應(yīng)該認為說明書僅為示范性的，本發(fā)明的真實范圍通過以下權(quán)利要求來指明。