專利名稱：用于燃料箱的雙功能閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及燃料箱閥的領(lǐng)域，具體地涉及用在具有多用途功能的車輛燃料箱內(nèi)的雙浮體閥。
背景技術(shù)：
公知多種用于車輛燃料箱的閥，這些閥中與本發(fā)明比較相關(guān)的閥是那些裝配有兩個(gè)或更多個(gè)閥組件的閥。
例如，美國(guó)專利No.6,675,779公開(kāi)了一種燃料箱通風(fēng)裝置或公開(kāi)了一種用于燃料箱的加注限制和燃料箱通風(fēng)閥。該閥具有包含第一閥組件、第二閥組件、第三閥組件和第四閥組件的外殼。第一閥組件主要與燃料箱連通。第四閥組件與蒸汽回收罐(vapor recover canister)和通向燃料箱的加注頸(filler neck)連通。第一閥組件還與第三閥組件和第二閥組件連通。第二閥組件通常與第一閥組件和第三閥組件連通。第三閥組件與第一閥組件、第二閥組件和第四閥組件連通。該第三閥組件防止液體燃料從燃料箱流向罐。第四閥組件管理來(lái)自閥的流動(dòng)。
美國(guó)專利No.6,240,950涉及蒸汽控制閥，該蒸汽控制閥包括第一、第二和第三閥以及外殼，該外殼形成為包括第一、第二和第三腔室以及第一、第二和第三孔。第一閥形成為包括通風(fēng)孔，且相對(duì)于第一孔可移動(dòng)以部分地關(guān)閉第一孔從而限制從第一腔室通過(guò)第一孔到第二腔室的流動(dòng)。第二閥相對(duì)于第一閥可移動(dòng)以打開(kāi)和關(guān)閉通風(fēng)孔，該第二閥響應(yīng)于上升的液體燃料與第一閥相配合從而關(guān)閉第一孔以禁止從第一腔室通過(guò)第一孔到第二腔室的流動(dòng)。第三閥被偏置成通常關(guān)閉第三孔，且被構(gòu)成為響應(yīng)于加壓的燃料蒸汽而打開(kāi)第三孔以允許從第二腔室通過(guò)第三孔到第三腔室的流動(dòng)。蒸汽控制閥包括堵塞件(blocker)，該堵塞件連接到第二閥并構(gòu)成為延伸通過(guò)第一孔而進(jìn)入第三腔室，從而當(dāng)?shù)谝豢妆坏谝婚y和第二閥關(guān)閉時(shí)與第三閥接觸從而保持第三孔被第三閥關(guān)閉的狀態(tài)。
美國(guó)專利No.5,797,434涉及用于車輛燃料系統(tǒng)的車載蒸汽恢復(fù)系統(tǒng)，該車輛燃料系統(tǒng)具有燃料箱，被來(lái)自加注噴嘴(filler nozzle)的高壓燃料流體動(dòng)態(tài)密封的加注頸，和諸如碳罐的蒸汽恢復(fù)裝置。該系統(tǒng)優(yōu)選地利用發(fā)明創(chuàng)造的液位操作控制閥，該控制閥利用提供初始軟切斷和最后切斷的兩級(jí)關(guān)閉操作來(lái)切斷燃料補(bǔ)給。該系統(tǒng)還優(yōu)選地包括在燃料箱中的閥，用于至少臨時(shí)地保持足以相對(duì)于進(jìn)一步的燃料補(bǔ)給使系統(tǒng)保持關(guān)閉的預(yù)定壓頭；以及在加注管的下端中的正操作、單向止回閥，用于防止一旦燃料補(bǔ)給停止時(shí)燃料從加壓燃料箱反噴。
在涉及燃料閥的美國(guó)專利申請(qǐng)No.2003/0189110中公開(kāi)了與防止過(guò)量加注的閥相關(guān)的另一結(jié)構(gòu)布置，該結(jié)構(gòu)布置包括與罐的通風(fēng)通道連通的上腔室；待設(shè)置在燃料箱內(nèi)側(cè)的下腔室；在上腔室和下腔室之間的連通口；和設(shè)置在下腔室中的浮動(dòng)件，該浮動(dòng)件用于在燃料流入下腔室時(shí)堵塞連通口。該下腔室包括形成在其底部的單向閥，該單向閥用于允許燃料僅能通過(guò)該單向閥流出；和形成在下腔室的側(cè)壁中的燃料入口。當(dāng)燃料箱內(nèi)的液位到達(dá)主燃料入口時(shí)，燃料流入下腔室以使浮動(dòng)件上升。結(jié)果，燃料箱的內(nèi)壓增加，使得在燃料加注噴嘴處的傳感器能檢測(cè)到燃料箱被加滿。
美國(guó)專利申請(qǐng)No.2002/0144730公開(kāi)了適用于燃料箱的通風(fēng)裝置，該裝置用于控制來(lái)自燃料箱的燃料蒸汽的通風(fēng)。該通風(fēng)裝置包括用于從燃料箱排出燃料蒸汽的燃料蒸汽通風(fēng)出口。該通風(fēng)裝置包括常開(kāi)的第一閥模塊，該模塊用作燃料加注限制閥，且當(dāng)燃料箱中的液位到達(dá)預(yù)定的加注極限時(shí)關(guān)閉；以及常開(kāi)的第二閥模塊，該模塊用作燃料加注限制閥，且當(dāng)燃料箱中的液位到達(dá)預(yù)定的加注極限時(shí)關(guān)閉。第一閥模塊和第二閥模塊相互配合，從而在通風(fēng)裝置定位在相對(duì)于水平面不傾斜的方位且燃料箱中的燃料液位到達(dá)預(yù)定的加注極限時(shí)，堵塞燃料箱與燃料蒸汽通風(fēng)出口之間的連通，從而使這兩個(gè)閥模塊關(guān)閉。
美國(guó)專利申請(qǐng)No.2004/0003843涉及這樣的閥，其中第一密封座被設(shè)置在殼體的第一通道中。第一浮體閥主體設(shè)置在該殼體中并響應(yīng)于燃料的液位關(guān)閉第一密封座。第二密封座設(shè)置在殼體的第二通道中，位于第一密封座的垂直上方。第二閥主體設(shè)置在第二密封座的連通至第二通道外側(cè)的一側(cè)上，且被從下往上彈性推動(dòng)。第二浮體設(shè)置在殼體中并調(diào)節(jié)第二閥主體的上端位置，以響應(yīng)于燃料液位的運(yùn)動(dòng)(至少直到液位高于第一浮體閥主體關(guān)閉第一密封座的液位)來(lái)打開(kāi)第二閥座。
5,738,132公開(kāi)了翻轉(zhuǎn)通風(fēng)閥(ROV，roll over vent valve)，該閥包括形成有入口和出口的外殼和位于所述外殼內(nèi)的浮動(dòng)件，所述出口包括狹縫狀的孔，而所述浮動(dòng)件在所述入口和所述出口之間可軸向移動(dòng)。細(xì)長(zhǎng)的柔性關(guān)閉件帶的一端固定在所述出口的附近，且彈簧在所述出口的方向上對(duì)浮動(dòng)件進(jìn)行偏壓。這種結(jié)構(gòu)布置使得彈簧偏壓力與作用在浮動(dòng)件上的浮力一起趨于將薄膜帶擠壓成與出口孔密封接合，且作用在浮動(dòng)件上的重力趨于使浮動(dòng)件移動(dòng)遠(yuǎn)離出口，從而逐漸使所述帶脫離與所述出口的密封接合。
但是，浮動(dòng)件進(jìn)入密封位置的移動(dòng)非?？斓匕l(fā)生，其中當(dāng)關(guān)閉薄膜帶靠在所述出口的閥座上時(shí)，所述出口孔自然地被密封。另外，關(guān)閉薄膜帶與閥座的脫離可能有些延遲，尤其是在高壓的情況下更是如此。甚至，該閥不適合用于以高流速來(lái)排放燃料蒸汽。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于車輛燃料箱的雙浮體、多功能閥，該閥同時(shí)用作過(guò)量加注禁止閥(OFI)、蒸汽恢復(fù)閥、翻轉(zhuǎn)閥(ROV)、加注限制通風(fēng)閥(FLVV)，車載燃料補(bǔ)給蒸汽恢復(fù)閥(ORVR)和用作通風(fēng)閥。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)設(shè)計(jì)的閥，其中，一方面，該閥至其密封位置的移動(dòng)不在燃料箱內(nèi)產(chǎn)生壓力沖擊波，另一方面，該閥即使在相當(dāng)高的壓力下也能實(shí)現(xiàn)閥的打開(kāi)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種特別用于車輛的燃料箱的閥，該閥包括外殼，該外殼限定一限制空間，該外殼形成有一個(gè)或多個(gè)通向所述限制空間的流體入口，流體排出腔室位于所述外殼的頂端并與排出管流體連通；在所述限制空間與所述流體排出腔室之間延伸的第一排出口，以及在所述限制空間與所述流體排出腔室之間延伸的第二排出口；閥組件，該閥組件位于所述限制空間內(nèi)，并包括與所述第一排出口相關(guān)的第一級(jí)浮動(dòng)件、和與所述第二排出口相關(guān)的第二級(jí)浮動(dòng)件，所述浮動(dòng)件可以在所述限制空間內(nèi)關(guān)于平行軸線在所述第一排出口和第二排出口各自的打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)；其中所述第一級(jí)浮動(dòng)件至少部分地重疊在所述第二級(jí)浮動(dòng)件上。
通常，所述閥的流體排出腔室通過(guò)合適的管道被連接到蒸汽恢復(fù)裝置，例如罐等。
根據(jù)本發(fā)明的一變型，提供了燃料補(bǔ)給切斷組件，該組件在所述第一排出口和所述第二排出口與所述流體排出腔室之間的流體通風(fēng)流動(dòng)路徑內(nèi)延伸；所述組件包括一隔膜，該隔膜的頂面(由壓力P2表示)與燃料箱的加注頸流體連通，且該隔膜的底面通過(guò)在所述隔膜的表面之間延伸的溢出孔(bleeding aperture)而承受閥內(nèi)的壓力(由壓力P1表示)。所述流體通風(fēng)流動(dòng)路徑通常被隔膜關(guān)閉，被偏壓彈簧偏壓到所述位置。
所述結(jié)構(gòu)布置是這樣的，即，只要加注頸被關(guān)閉(通過(guò)燃料加注蓋)，所述隔膜就處于壓力平衡狀態(tài)(P2＝P1)，即，所述隔膜兩個(gè)表面上的壓力由于所述溢出孔而大致相等。但是，一旦打開(kāi)所述燃料加注蓋，頂面上的壓力就等于環(huán)境壓力(P2＝0)。由于所述燃料箱內(nèi)的蒸汽壓力以及當(dāng)燃料補(bǔ)給時(shí)，所述隔膜的底面處的壓力較高(P1＞0)，從而導(dǎo)致所述隔膜移動(dòng)成打開(kāi)所述流體通風(fēng)流動(dòng)路徑。
如本身所公知的一樣，為了確保在燃料補(bǔ)給過(guò)程中在燃料箱中壓力增加，以使所述燃料箱的加注頸中的燃料升高，并通過(guò)自動(dòng)的燃料噴嘴切斷燃料補(bǔ)給，通常提供密封所述第二排出口的塊狀壓力保持件。所述壓力保持件只有在壓力增加到超過(guò)預(yù)定值時(shí)或在車輛加速時(shí)移動(dòng)到打開(kāi)位置。
通過(guò)一個(gè)特定的設(shè)計(jì)，所述第二級(jí)浮動(dòng)件具有在其下部處大致占據(jù)所述閥的外殼的整個(gè)剖面的剖面，這將導(dǎo)致作用在所述第二級(jí)浮動(dòng)件上的浮力增大，使所述第二級(jí)浮動(dòng)件具有改進(jìn)了的關(guān)閉力，并跟蹤所述燃料箱內(nèi)的液位(即，外殼內(nèi)的軸向移動(dòng)對(duì)應(yīng)于液位的改變和波動(dòng))。
通常在所述限制空間內(nèi)裝配一偏壓件，該偏壓件沿著使所述第二級(jí)浮動(dòng)件、并因此使所述第一浮動(dòng)件移動(dòng)到它們各自關(guān)閉位置的方向而作用。這對(duì)翻轉(zhuǎn)位置是重要的，從而關(guān)閉所述第一和第二排出口。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布置是這樣的，即，在所述閥的豎直向上的位置處，作用在所述第二級(jí)浮動(dòng)件上的浮力與所述偏壓件一起趨于使所述第二級(jí)浮動(dòng)件和所述第一級(jí)浮動(dòng)件移動(dòng)到它們各自的關(guān)閉位置，其中所述閥被密封關(guān)閉，同時(shí)作用在所述第二級(jí)浮動(dòng)件上的重力趨于使該浮動(dòng)件移動(dòng)到其打開(kāi)位置，從而使所述第一級(jí)浮動(dòng)件延遲移動(dòng)到其打開(kāi)位置。在所述閥的豎直向下的位置處或在所述閥的大致傾斜的位置處，例如當(dāng)車輛翻轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一級(jí)元件和第二級(jí)元件在所述偏壓彈簧的作用下立即移動(dòng)到它們各自的關(guān)閉位置從而密封所述閥。
可選的是，將所述第一級(jí)浮動(dòng)件固定到所述第二級(jí)浮動(dòng)件上，其中所述第二級(jí)元件移動(dòng)到它的打開(kāi)位置會(huì)使得所述第一級(jí)元件移動(dòng)到它的打開(kāi)位置。通過(guò)一個(gè)或多個(gè)在所述浮動(dòng)件之間延伸的柔性或剛性的固定件可便于所述固定。
所述結(jié)構(gòu)布置使得在所述第一級(jí)元件和第二級(jí)元件之間延伸的所述一個(gè)或多個(gè)固定件的長(zhǎng)度確保當(dāng)所述第二級(jí)元件靠在所述閥的外殼的底端附近時(shí)，所述第一級(jí)元件處于它的打開(kāi)位置。
根據(jù)一個(gè)特定的實(shí)施例，在所述兩級(jí)浮動(dòng)件之間延伸的所述固定件是從所述第一級(jí)元件和所述第二級(jí)元件中的一個(gè)延伸且與所述第一級(jí)元件和所述第二級(jí)元件中的另一個(gè)滑動(dòng)接合的一個(gè)或多個(gè)支腳部分?？商鎿Q的是，所述固定件是在所述第一級(jí)元件和所述第二級(jí)元件之間延伸的一個(gè)或多個(gè)柔性線繩。
根據(jù)本發(fā)明的所述閥的一些可選的特征例如是下列特征中的任一個(gè)或多個(gè)所述第二排出口的切斷液位低于所述第一排出口的切斷液位；所述外殼中的一個(gè)或多個(gè)流體入口中的最上面的入口確定所述燃料箱內(nèi)的最高燃料液位，也就是說(shuō)，當(dāng)燃料箱內(nèi)的液體到達(dá)這個(gè)液位時(shí)，所述閥因而關(guān)閉，導(dǎo)致燃料加注被切斷；為了改善所述閥在關(guān)閉位置的密封，在所述第一閥座和第二閥座與相應(yīng)的第一級(jí)元件和第二級(jí)元件中的一個(gè)或二者上設(shè)置有彈性密封件；所述第一級(jí)元件和第二級(jí)元件在所述外殼內(nèi)被限制成不可旋轉(zhuǎn)；可以裝配防濺套筒以防止燃料在車輛運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛濺；所述第一排出口的剖面面積大體上大于所述第二排出口。
通過(guò)本發(fā)明的特定應(yīng)用，所述第二級(jí)元件是裝配有柔性關(guān)閉薄膜帶的浮體，該薄膜帶的一端固定到所述浮動(dòng)件的頂壁上，所述關(guān)閉薄膜面對(duì)所述第二排出口的排出孔；所述第二級(jí)浮動(dòng)件在其中所述關(guān)閉薄膜與所述排出孔密封接合的第一位置與其中所述關(guān)閉薄膜逐漸脫離所述排出孔的第二位置之間可移動(dòng)。
可選的是，所述第二排出口在其底側(cè)形成有大致為細(xì)長(zhǎng)的狹縫狀進(jìn)入孔。
為了還在所述燃料箱內(nèi)存在的相當(dāng)高壓力下改善所述閥到其打開(kāi)位置的移動(dòng)，使得所述第二排出口的排出孔相對(duì)于所述外殼的縱向軸線傾斜。因此，支承所述關(guān)閉薄膜的第二級(jí)元件的頂表面相對(duì)于所述縱向軸線大致同樣地傾斜，從而當(dāng)所述關(guān)閉薄膜與所述排出孔密封接合時(shí)，該關(guān)閉薄膜沿著其長(zhǎng)度被所述第二級(jí)元件的所述傾斜表面壓靠在所述排出孔上。


為了更好地理解本發(fā)明并示出如何實(shí)施本發(fā)明，下面將參照附圖僅以非限制性示例來(lái)描述一些實(shí)施例，在圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的閥的俯視立體圖；圖2是圖1中的閥的縱向剖面圖，所述閥處于其完全打開(kāi)的位置，其中第一級(jí)浮動(dòng)件和第二級(jí)浮動(dòng)件處于它們各自的打開(kāi)位置；圖3是圖1中的閥的縱向剖視圖，所述閥處于其完全關(guān)閉/密封的位置，其中第一級(jí)浮動(dòng)件和第二級(jí)浮動(dòng)件處于它們各自的關(guān)閉位置；圖4是圖1中的閥的縱向剖面圖，所述閥處于其部分打開(kāi)的位置，其中第一級(jí)浮動(dòng)件處于它的關(guān)閉位置，而第二級(jí)浮動(dòng)件處于它的打開(kāi)位置；圖5A是沿圖2中的線II-II剖取的剖面圖；圖5B是根據(jù)不同實(shí)施例的沿圖2中的線II-II剖取的剖面圖；圖6是根據(jù)第一實(shí)施例的閥的縱向剖面圖，所述閥處于其完全打開(kāi)的位置，示出了所述閥的若干變型；圖7A是裝配有根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的閥的車輛燃料系統(tǒng)的示意圖；圖7B是圖5A中示意表示的閥的俯視立體圖；圖8是圖7B中的閥的縱向剖面圖，所述閥處于其完全關(guān)閉/密封的位置，其中第一級(jí)浮動(dòng)件和第二級(jí)浮動(dòng)件處于它們各自的關(guān)閉位置；圖9是圖7B中的閥的縱向剖面圖，其中所述第二級(jí)浮動(dòng)件裝配有剝離薄膜；所述閥示出為處于第一打開(kāi)階段，即逐漸移動(dòng)到它的打開(kāi)位置；圖10是圖7B中的閥的縱向剖面圖，所述閥處于它的部分打開(kāi)位置，其中第一級(jí)浮動(dòng)件處于它的關(guān)閉位置，而第二級(jí)浮動(dòng)件處于它的打開(kāi)位置；圖11是圖7B中的閥的縱向剖面圖，所述閥處于其完全打開(kāi)位置，其中第一級(jí)浮動(dòng)件和第二級(jí)浮動(dòng)件處于它們各自的打開(kāi)位置；且所述閥還具有處于打開(kāi)位置的燃料補(bǔ)給切斷組件；圖12是處于如圖10所示位置的閥沿旋轉(zhuǎn)了90°的平面剖取的縱向剖面圖；和圖13是沿圖8中的線X-X剖取的平面剖面圖。
具體實(shí)施例方式
為了理解根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的閥的結(jié)構(gòu)，首先參照?qǐng)D1和圖2，所述閥整體由附圖標(biāo)記10表示。該閥包括筒形的外殼部分12，該外殼部分在其上部形成有凸緣14，用于通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)公知的熱焊或其它方式安裝到燃料箱(未示出)的上壁部分17，而外殼12的主體部分延伸到所述燃料箱內(nèi)。如下面將要結(jié)合圖6的實(shí)施例所描述的一樣，示出了形成有用于安裝到燃料箱上的不同結(jié)構(gòu)布置的閥。
如從圖2至圖4中還可知，外殼12限定了限制空間20、下流體入口20、在外殼的底壁26上的若干流體入口24、和在所述限制空間頂端的上進(jìn)入口28。
閥10在其上部形成有與閥的排出管32流體連通的流體排出腔室30，其中所述流體排出腔室30通過(guò)形成有第一排出口38和第二排出口42的分隔壁34而與所述限制空間20密封地分開(kāi)，該第一排出口38由第一閥座40限制，該第二排出口在本示例中為細(xì)長(zhǎng)的狹縫狀進(jìn)口孔的形式，并由具有傾斜底面的第二閥座44限制。
在限制空間20內(nèi)以軸向可移動(dòng)的方式設(shè)置有閥組件，該閥組件整體上由附圖標(biāo)記48表示，并包括與所述第一排出口38相關(guān)的第一級(jí)浮動(dòng)件50和與所述第二排出口42相關(guān)的第二級(jí)浮動(dòng)件52。
第一級(jí)浮動(dòng)件50在其上端具有錐形突起54，該錐形突起可容納在第一閥座40內(nèi)以在該閥座內(nèi)適當(dāng)定位，使得彈性密封件56定位在其上，這樣該錐形突起適于與分隔壁34的閥座40密封接合(見(jiàn)圖3和圖4中的位置)。
第二級(jí)浮動(dòng)件52是兩層壁的浮動(dòng)件，該第二級(jí)浮動(dòng)件限定了環(huán)形的彈簧容納器58，該彈簧容納器支撐螺旋彈簧60，該螺旋彈簧60在底端處抵靠外殼的底壁26且在其頂端處抵靠第二級(jí)浮動(dòng)件52的臺(tái)肩。
第二級(jí)浮動(dòng)件52具有雙層頂壁，下層70至少部分地在第一級(jí)浮動(dòng)件50下方延伸且大小設(shè)定為在第一級(jí)浮動(dòng)件50處于其如圖2中示出的打開(kāi)位置時(shí)支撐該第一級(jí)浮動(dòng)件，且上層76形成有傾斜的支撐面，該支撐面的傾斜程度大致與排出口42的第二閥座44的底表面的相同。柔性關(guān)閉薄膜帶80在其一端通過(guò)銷釘82被固定，這么做的目的將通過(guò)下面的描述變得清楚。
根據(jù)本發(fā)明的期望應(yīng)用，第一級(jí)浮動(dòng)件50通過(guò)縮回/固定的結(jié)構(gòu)布置鉸接到第二級(jí)浮動(dòng)件52上，以確保第一級(jí)浮動(dòng)件50脫離第一排出口38的閥座40。這樣的縮回/固定結(jié)構(gòu)布置例如為在第一級(jí)浮動(dòng)件50與第二級(jí)浮動(dòng)件52之間延伸的柔性繩索87(圖3)，該繩索的長(zhǎng)度稍小于在第一級(jí)浮動(dòng)件50處于關(guān)閉位置且第二級(jí)浮動(dòng)件52處于打開(kāi)位置時(shí)浮動(dòng)件之間的距離。參照?qǐng)D8至圖11示出的實(shí)施例公開(kāi)了不同的結(jié)構(gòu)布置。
如從圖5A中可進(jìn)一步看到的，第一級(jí)浮動(dòng)件50和第二級(jí)浮動(dòng)件52均被限制成不能相對(duì)彼此和相對(duì)于外殼12旋轉(zhuǎn)，從而確保傾斜的上層表面76與排出口42的第二閥座44的正確定位，并防止第一級(jí)浮動(dòng)件52相對(duì)于第一排出口38的閥座40移動(dòng)。通過(guò)縱向肋條89實(shí)現(xiàn)這種限制，肋條89沿著外殼12的內(nèi)壁延伸并分別滑動(dòng)地容納在形成于第一和第二級(jí)浮動(dòng)件的側(cè)壁上的相應(yīng)凹槽92內(nèi)。根據(jù)圖5A中示出的特定設(shè)計(jì)，第二級(jí)浮動(dòng)件52至少部分地包圍第一級(jí)浮動(dòng)件50。
在圖5B示出的變型中，外殼裝配有包絡(luò)的防濺套筒93(在圖6的實(shí)施例中也可以看見(jiàn))，其中外殼12’裝配有一對(duì)軸向延伸的軌道93，且因此第一級(jí)浮動(dòng)件50’形成有一對(duì)用于與所述軌道93滑動(dòng)接合的相應(yīng)隨動(dòng)件95。第二級(jí)浮動(dòng)件50’還裝配有一對(duì)側(cè)向突起97，這對(duì)突起滑動(dòng)地接收在形成于第二級(jí)浮動(dòng)件52’中的相應(yīng)凹槽99內(nèi)，而且，外殼12’形成有兩個(gè)徑向向內(nèi)的突起101，這對(duì)突起滑動(dòng)地接收在形成于第二級(jí)浮動(dòng)件52’中相應(yīng)的縱向凹槽103內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)布置確保第一和第二級(jí)浮動(dòng)件只在軸向上可移動(dòng)。
進(jìn)一步參照?qǐng)D2至圖4可以理解所述閥在不同的條件下是如何操作的。
圖2示出了在燃料箱內(nèi)的燃料液位79沒(méi)有到達(dá)閥組件48的底端(即，第二級(jí)浮動(dòng)件52的底端)的情況下閥的位置，且因此該閥被認(rèn)為處于完全打開(kāi)的位置，其中第一級(jí)元件50和第二級(jí)元件52處于它們的向下位置，即分別脫離第一排出口40和第二排出口42的位置(被稱為“打開(kāi)位置”)。在沒(méi)有浮力且在重力影響下，螺旋彈簧60被壓下。在這一位置，燃料蒸汽可經(jīng)流體進(jìn)入孔22、24和28自由地流動(dòng)通過(guò)限制空間20，且通過(guò)第一排出口38和第二排出口42流出，然后經(jīng)流體排出室30流至排出管32，該排出管通常通過(guò)合適的管道連接到通常為罐(未示出)的蒸汽處理/恢復(fù)裝置。
注意，流體進(jìn)入孔22和28以及至少第一排出口38具有非常大的剖面，從而允許以較高的流量排空燃料蒸汽。這是在燃料加注的過(guò)程中起重要作用的重要特征。
進(jìn)一步參照?qǐng)D3，隨著燃料箱內(nèi)的燃料液位90上升，燃料經(jīng)流體進(jìn)入孔22，24和28進(jìn)入閥的限制空間20，其中由彈簧60施加的彈性偏壓力與作用在第二級(jí)浮動(dòng)件52上的浮力一起趨于使閥組件48隨著燃料箱內(nèi)的燃料液位的上升而上升。隨著第二級(jí)浮動(dòng)件開(kāi)始上升，這還使得第一級(jí)浮動(dòng)件50移動(dòng)，直到限制空間20內(nèi)的燃料液位上升到這樣的階段，即，其中第一級(jí)浮動(dòng)件50和第二級(jí)浮動(dòng)件52都被偏置到最高位置并分別與閥排出口38和42密封地接合。
在關(guān)閉的位置(圖3)，第一級(jí)浮動(dòng)件50的關(guān)閉薄膜帶80與排出口42的第二閥座44密封地接合，而第一級(jí)浮動(dòng)件50的彈性密封件52與第一排出口38的第一閥座40密封地接合。在該位置，所述閥處于其所謂的關(guān)閉位置，從而禁止液體或蒸汽經(jīng)排出口朝排出腔室30排放。
一般情況下，第二級(jí)浮動(dòng)件52首先到達(dá)密封位置，之后不久，第一級(jí)浮動(dòng)件50由于作用在其上的浮力而進(jìn)入其密封位置。這樣的結(jié)構(gòu)布置減少了沖擊波的產(chǎn)生，否則在突然切斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊波。
在燃料補(bǔ)給和所述閥進(jìn)入其如圖3所示的密封位置時(shí)，燃料箱內(nèi)壓力增加，使得燃料箱的加注頸(未示出)內(nèi)的燃料液位上升，從而由于加注噴嘴(未示出)與加注頸內(nèi)的燃料接觸而導(dǎo)致切斷加注組件。
現(xiàn)在參見(jiàn)附圖中的圖4，其示出了中間位置，其中限制空間20內(nèi)的液位93稍有下降，由于沒(méi)有向上的浮力并克服了螺旋壓縮彈簧60的向上偏壓效果，從而允許第二級(jí)浮動(dòng)件52向下移動(dòng)到其打開(kāi)位置，且使得第一級(jí)浮動(dòng)件50由于縮回的繩索87而相應(yīng)地移動(dòng)到其打開(kāi)位置。最后，第一級(jí)浮動(dòng)件48繼續(xù)移動(dòng)到其如圖2所示的初始位置，在該位置第一級(jí)浮動(dòng)件抵靠在第二級(jí)浮動(dòng)件52的下層70上。
現(xiàn)在參考圖6的實(shí)施例，其示出了根據(jù)第一實(shí)施例的變型的閥，該閥整體由附圖標(biāo)記100表示，其具有兩個(gè)主要的差別，即，筒形外殼12’裝配有包絡(luò)的筒形套筒102，該套筒形成有多個(gè)孔104，從而允許流體容易流動(dòng)穿過(guò)這些孔而進(jìn)入到閥的限制空間20’?？梢詫⑺龇罏R套筒設(shè)置為外殼的一體部件，或可以例如通過(guò)套筒102的卡合型固定件106和外殼12’的相應(yīng)卡合件(snap)108而將其安裝在外殼上。
另外，將所述閥100裝配安裝在燃料箱內(nèi)，這樣，通過(guò)可與保持件112卡合接合的卡合型固定件110，該閥沒(méi)有任何突出的部分，該保持件一體地形成或焊接在燃料箱上壁116的底表面114處，圖6中示出了燃料箱上壁的一部分。這種連接確保了不同標(biāo)準(zhǔn)所需的最小燃料蒸汽滲透。
下面還參考圖7A和圖7B至圖13，這些圖涉及根據(jù)本發(fā)明的閥的第二實(shí)施例，該閥整體由附圖標(biāo)記130表示。該閥為這種類型，其包括通過(guò)合適的管道140連接到燃料蒸汽處理裝置(例如，罐138)的排出管136，且還包括通過(guò)合適的管道154與燃料箱150的加注頸148流體連通的通風(fēng)口146。
為了方便起見(jiàn)，所述閥內(nèi)的與結(jié)合圖1至圖5的以上實(shí)施例中公開(kāi)的元件相同的元件通過(guò)由相同的附圖標(biāo)記增加200形成的附圖標(biāo)記來(lái)表示。
與以上實(shí)施例相同，閥130包括結(jié)構(gòu)大致與結(jié)合第一實(shí)施例限定的結(jié)構(gòu)相同的、裝配有第一級(jí)浮動(dòng)件250和第二級(jí)浮動(dòng)件252的筒形外殼212。防濺套筒302以與結(jié)合圖6所公開(kāi)的相同方式鉸接到外殼212上。如圖7A所示，閥130為適用于外部安裝的類型，適用于在136處熱焊接而裝配到燃料箱150的頂壁表面138上(圖7A)。
燃料閥130的上部包括然而是通過(guò)整體標(biāo)為150的燃料補(bǔ)給切斷組件與第一排出口238和第二排出口242流體連通的燃料腔室230，該燃料補(bǔ)給切斷組件為支撐剛性盤狀件154的隔膜152的形式，所述隔膜在如圖8所示的關(guān)閉位置與如圖9所示的打開(kāi)位置之間可移動(dòng)，所述隔膜在所述關(guān)閉位置被密封地?cái)D壓在156處的流體通風(fēng)流動(dòng)路徑上，且在所述打開(kāi)位置，所述流體通風(fēng)流動(dòng)路徑156打開(kāi)，以便于流體從第一和第二排出口通過(guò)限定在160處的路徑朝向排出腔室230流動(dòng)(還可參見(jiàn)圖12和圖13)。
隔膜154的頂面受到壓力P2，而該隔膜的底面通過(guò)在該底面與頂面之間延伸的溢出孔164而受到存在于浮動(dòng)件內(nèi)的壓力P1。隔膜152通常被螺旋彈簧166偏壓至其如圖8所示的關(guān)閉(密封)位置，該螺旋彈簧在其一端抵靠在剛性板154上且在其相對(duì)端抵靠在外殼的頂壁的彈簧座168上。
閥組件248包括第一級(jí)浮動(dòng)件250和第二級(jí)浮動(dòng)件252，該閥組件以與結(jié)合第一實(shí)施例公開(kāi)的方式相同的方式動(dòng)作。因此，當(dāng)車輛翻轉(zhuǎn)時(shí)，或在陡峭駕駛(上升或下降)或道路傾斜的情況下，第二級(jí)浮動(dòng)件252移動(dòng)到它的密封位置，使得第一級(jí)元件250相應(yīng)地移動(dòng)到它的密封位置(圖8的位置)。在過(guò)量的燃料補(bǔ)給(過(guò)量加注)時(shí)也發(fā)生這樣的情況。但是，當(dāng)燃料箱內(nèi)的燃料液位下降時(shí)，第二級(jí)浮動(dòng)件252開(kāi)始下降，其中柔性關(guān)閉件帶280逐漸離開(kāi)第二閥座244。即使在燃料箱處于非常高壓力的情況下，也會(huì)由于柔性關(guān)閉件帶280逐漸離開(kāi)排出口242的細(xì)長(zhǎng)狹縫狀孔而打開(kāi)第二排出口242。
一旦第二級(jí)浮動(dòng)件252開(kāi)始它的下降，且在薄膜帶280脫離第二排出口242的閥座244之后，燃料箱內(nèi)、因此閥130內(nèi)的壓力P1下降，同時(shí)第一級(jí)浮動(dòng)件250借助于突起170而向下移動(dòng)(圖11)，該突起170從第二級(jí)浮動(dòng)件252的側(cè)壁延伸進(jìn)入形成在第一級(jí)浮動(dòng)件250中的凹部172內(nèi)。
可選的是，可設(shè)置固定支腳件，所述支腳件從第二級(jí)浮動(dòng)件252延伸并滑動(dòng)地接收在形成于第一級(jí)浮動(dòng)件250中的合適凹部?jī)?nèi)，這樣的布置使得第二級(jí)浮動(dòng)件252的向下移動(dòng)使第一級(jí)浮動(dòng)件的向下移動(dòng)有些延遲(盡管能確保這一移動(dòng))，并能防止第一級(jí)浮動(dòng)件250維持在它的密封位置，以便于流體還能以足夠大的流量流過(guò)第一排出口238。
如上所述，第一和第二級(jí)浮動(dòng)件在滑動(dòng)地相互鉸接的同時(shí)能相對(duì)于彼此軸向移動(dòng)，但是對(duì)該移動(dòng)存在限制范圍，該限制范圍由固定件的長(zhǎng)度限定，該固定件可以為腿狀突起、柔性繩索等的形式。
在翻轉(zhuǎn)的情況下，上述公開(kāi)的閥將立即且自動(dòng)地密封/關(guān)閉，因?yàn)樵谲囕v翻倒時(shí)，閥組件，即第一級(jí)浮動(dòng)件50；250和第二級(jí)浮動(dòng)件52；252將由于重力而移動(dòng)成分別與相應(yīng)的排出口38；238和42；242密封接合。
如上文結(jié)合第二實(shí)施例所述的一樣，提供了燃料補(bǔ)給切斷組件，該組件整體由附圖標(biāo)記150表示且結(jié)構(gòu)布置使得只要加注頸148被燃料補(bǔ)給蓋149密封(圖7A)，所述隔膜就由于溢出孔164而處于大致相等的壓力平衡(P2＝P1，即隔膜的一個(gè)或兩個(gè)面的壓力相等)狀態(tài)。在這種位置，流體通風(fēng)流動(dòng)路徑156由于螺旋彈簧166的偏壓作用而處于常閉位置(圖9和圖10)。但是，當(dāng)燃料補(bǔ)給蓋149打開(kāi)時(shí)，隔膜152頂面處的壓力就等于環(huán)境壓力(P2＝0)，同時(shí)通常存在于燃料箱內(nèi)的蒸汽壓力(而且還在進(jìn)一步燃料補(bǔ)給時(shí))使得隔膜底面處的壓力增大(P1＞0)，導(dǎo)致隔膜152移動(dòng)成打開(kāi)流體通風(fēng)流動(dòng)路徑156，如圖9和圖11所示的位置。
此外，為了確保在燃料補(bǔ)給過(guò)程中在燃料箱內(nèi)壓力增加，用來(lái)使加注頸148中的燃料上升(見(jiàn)圖7A)并通過(guò)自動(dòng)的燃料噴嘴(未示出)切斷該燃料補(bǔ)給，通常提供塊狀的壓力保持件184(例如，金屬盤)，該壓力保持件通常密封地靠在第二排出口242的出口182上。這種結(jié)構(gòu)布置使得壓力保持件182只有在壓力增加到超過(guò)預(yù)定值(在塊182的情況下)或車輛加速時(shí)(例如，在倒錐形孔，且壓力保持件呈擴(kuò)展形式的情況下，未示出)才移動(dòng)到打開(kāi)位置。
雖然在說(shuō)明書中已經(jīng)示出并描述了根據(jù)本發(fā)明的閥的若干實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解這并不是限制本發(fā)明的公開(kāi)，而是要覆蓋落入本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的所有已做必要修改的變型和結(jié)構(gòu)布置。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)量加注禁止和翻轉(zhuǎn)閥，該閥包括外殼，該外殼限定一限制空間，該外殼形成有一個(gè)或多個(gè)通向所述限制空間的流體入口，流體排出腔室位于所述外殼的頂端并與排出管流體連通；在所述限制空間與所述流體排出腔室之間延伸的第一排出口，以及在所述限制空間與所述流體排出腔室之間延伸的第二排出口；閥組件，該閥組件位于所述限制空間內(nèi)，并包括與所述第一排出口相關(guān)的第一級(jí)浮動(dòng)件、和與所述第二排出口相關(guān)的第二級(jí)浮動(dòng)件，所述浮動(dòng)件可以在所述限制空間內(nèi)關(guān)于平行軸線在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)；其中，所述第一級(jí)浮動(dòng)件至少部分地重疊在所述第二級(jí)浮動(dòng)件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第一排出口由第一閥座限制，所述第二排出口由第二閥座限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第二排出口在其底面處具有大致細(xì)長(zhǎng)的狹縫狀的孔，且其中所述第二級(jí)浮動(dòng)件裝配有柔性關(guān)閉薄膜帶，該薄膜帶在其一端處固定到所述第一級(jí)浮動(dòng)件的頂壁上，所述關(guān)閉薄膜面對(duì)所述排出孔；其中，所述第二級(jí)浮動(dòng)件在其中所述關(guān)閉薄膜與所述排出孔密封接合的第一位置與其中所述關(guān)閉薄膜逐漸脫離所述排出孔的第二位置之間可移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第一級(jí)浮動(dòng)件通過(guò)至少一個(gè)固定件軸向鉸接到所述第二級(jí)浮動(dòng)件上，所述固定件在所述第一級(jí)浮動(dòng)件與所述第二級(jí)浮動(dòng)件之間延伸，其中所述第二級(jí)浮動(dòng)件到該第二級(jí)浮動(dòng)件的打開(kāi)位置的移動(dòng)使得所述第一級(jí)浮動(dòng)件移動(dòng)到該第一級(jí)浮動(dòng)件的打開(kāi)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，用于將所述第二級(jí)浮動(dòng)件偏壓至該第二級(jí)浮動(dòng)件的第一位置的偏壓件位于所述限制空間內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述外殼形成有用于安裝到車輛的燃料箱上的凸緣部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述一個(gè)或多個(gè)流體入口的最上面的孔確定所述燃料箱內(nèi)的最高液位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第一排出口具有圓形剖面，而且所述第一級(jí)浮動(dòng)件在其頂部處裝配有管狀突起，該管狀突起可密封地接收在所述圓形的流體出口內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥，其中，所述第一級(jí)浮動(dòng)件的管狀突起向上逐漸變細(xì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，在所述排出口與第一級(jí)浮動(dòng)件和第二級(jí)浮動(dòng)件中的一個(gè)或二者上設(shè)置有彈性密封件，從而在所述浮動(dòng)件完全移動(dòng)到它們各自的關(guān)閉位置時(shí)進(jìn)行密封接合。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥，其中，所述至少一個(gè)固定件的長(zhǎng)度確保當(dāng)所述第一級(jí)浮動(dòng)件處于該第一級(jí)浮動(dòng)件的打開(kāi)位置時(shí)，所述第二級(jí)浮動(dòng)件處于該第二級(jí)浮動(dòng)件的第二位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥，其中，所述固定件是一個(gè)或多個(gè)支腳部分，所述支腳部分從所述第一級(jí)浮動(dòng)件和所述第二級(jí)浮動(dòng)件中的一個(gè)延伸并形成有鉤部；所述支腳部分與所述第一級(jí)浮動(dòng)件和所述第二級(jí)浮動(dòng)件中的另一個(gè)滑動(dòng)地接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥，其中，所述固定件為柔性繩索。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第二出口的排出孔相對(duì)于所述外殼的縱向軸線傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的閥，其中，支承關(guān)閉薄膜的所述第二級(jí)浮動(dòng)件的頂表面相對(duì)于所述縱向軸線大致同樣地傾斜，從而所述關(guān)閉薄膜在與所述排出孔密封接合時(shí)沿著其長(zhǎng)度被所述第二級(jí)浮動(dòng)件的所述傾斜表面壓靠在所述排出孔上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第一級(jí)浮動(dòng)件和所述第二級(jí)浮動(dòng)件被限制成不能相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述第一級(jí)浮動(dòng)件和所述第二級(jí)浮動(dòng)件被限制成不能相對(duì)于所述外殼旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，該閥還包括燃料補(bǔ)給切斷組件，該組件在第一排出口和第二排出口與所述流體排出腔室之間的流體通風(fēng)流動(dòng)路徑內(nèi)延伸；所述組件包括一隔膜，該隔膜的頂面與所述燃料箱的加注頸流體連通，且該隔膜的底面通過(guò)在所述隔膜的表面之間延伸的溢出孔而承受所述閥內(nèi)的壓力；所述流體通風(fēng)流動(dòng)路徑通常被所述隔膜關(guān)閉且被偏壓彈簧偏壓到所述位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，該閥還包括壓力保持件，該壓力保持件在所述第二排出口與所述排出腔室之間延伸，從而確保在燃料補(bǔ)給過(guò)程中在所述燃料箱內(nèi)壓力增加，用于使燃料在所述燃料箱的加注頸內(nèi)上升，并通過(guò)自動(dòng)的燃料噴嘴切斷燃料補(bǔ)給。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的閥，其中，所述壓力保持件呈密封所述第二排出口的塊的形式。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的閥，其中，所述壓力保持件為密封呈倒錐形的第二排出口的球狀塊的形式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于燃料箱的雙功能閥。該閥包括容納第一和第二排出口(38，42)的外殼(42)、與所述第一排出口(38)相關(guān)的第一級(jí)浮動(dòng)件(50)以及與所述第二排出口(42)相關(guān)的第二級(jí)浮動(dòng)件(52)。所述浮動(dòng)件(50，52)可以在所述外殼(12)內(nèi)關(guān)于平行軸線在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。所述第一級(jí)浮動(dòng)件(50)至少部分地覆蓋在所述第二級(jí)浮動(dòng)件(52)上。
文檔編號(hào)F16K24/04GK101014480SQ200580028387
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者弗拉基米爾·奧利沙涅茨基, 奧馬爾·武爾坎, 亞龍·卡斯皮, 伊蘭·阿基昂 申請(qǐng)人:拉法爾A.C.S有限公司