排氣閥的製作方法

2023-09-18 19:17:55 2

專利名稱：排氣閥的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及排氣閥組件，包括能夠防止燃料箱加注過滿和減少動態狀況期間的燃料外溢(carryover)的加注限制排氣閥組件。
背景技術：
燃料液位響應排氣閥通常用於車輛燃料箱中。排氣閥可採用浮子，該浮子可在特定條件下關閉排氣孔。排氣閥的排氣孔可在燃料低於特定液位時保持打開且可在燃料到達該閥時關閉。由此，排氣閥可控制燃料箱排氣，以防止燃料箱中的過壓和真空狀況。由此， 排氣閥(即燃料切斷或「加注限制」排氣閥)也可在燃料箱中的燃料液位達到預定液位時阻止蒸氣流動，以便在燃料箱和加注器管子內形成壓力差以執行自動切斷，並且還可防止液態燃料從排氣孔濺射出來。常規排氣閥可在靜態狀況和動態狀況(例如在燃料加注期間)下以各種有效程度工作。希望有一種這樣的排氣閥，該排氣閥能夠允許液態燃料從排氣孔附近更快排出，從而防止殘餘液體被攜帶到空氣流中並從排氣閥流出(即，減少動態狀況期間的燃料外溢)。

發明內容
提供一種排氣閥組件，該排氣閥組件包括外殼、第一排氣孔、浮子和第二排氣孔。 在一個實施例中，該排氣閥組件包括球體止擋件，該球體止擋件構造成關閉第二排氣孔以便有利於形成外殼與燃料箱之間的壓力差。根據以下詳細描述，本發明的各種特徵對於本領域的技術人員來說將變得顯而易見，詳細描述藉助於非限制性的示例說明了本發明的實施例和特徵。


現將參考附圖舉例描述本發明的實施例，在附圖中圖1是採用根據本發明實施例的閥的車輛燃料系統的示意圖。圖2是根據本發明實施例的閥的截面圖。圖3是根據本發明實施例的圖2的閥的一部分(錐形物)的截面圖。
具體實施例方式現將詳細參見本發明的實施例，本發明實施例的示例在附圖中圖示。儘管將結合實施例來描述本發明，但應理解，它們並非旨在將本發明局限於這些示例。相反，本發明旨在涵蓋可被包括在如所附權利要求中所體現的或者通過所附權利要求來限定的本發明的精神和範圍之內的替換、改型和等同物。現參見示出了車輛燃料系統的圖1，加注限制排氣閥10 —般可安裝在車輛燃料系統的燃料箱12中。該車輛燃料系統可包括再循環管線13、加注杯15和燃料加注噴嘴17。該車輛燃料系統還可包括用於將燃料引導到燃料箱12內的加注管子14和蒸氣回收系統(例如蒸氣罐)16，燃料蒸氣從箱12經閥10和排氣管線18排放到該蒸氣回收系統。當箱12中的燃料液位低於閥10時，閥10可打開且可使得大量的燃料蒸氣進入蒸氣回收系統16。當液態燃料到達閥10時，閥10可通過關閉來作出響應，由此切斷通向蒸氣回收系統16的流動。現參見圖2，外殼20可設置成收納用於閥10的內閥機構。外殼20的形狀可以是圓柱形或大致圓柱形。外殼20可以例如從耐燃料的塑料模製而成，且如果需要的話，可以安裝在燃料箱12的壁中。外殼20可限定平面(例如環)22，該平面用於允許蒸氣流入外殼 20、在浮子M周圍流動並從第一排氣孔沈流出，如下文進一步描述的。當燃料液位達到位於外殼20底部的預定液位時，可停止蒸氣流從外殼20的底部流動。在該預定燃料液位，蒸氣可僅流經第二排氣孔觀。第一排氣孔沈可設置成用於將閥10內的蒸氣排放到排氣回收系統16。如下文所述，第一排氣孔26可在特定燃料狀況下臨時關閉。當第一排氣孔沈關閉時，外殼20內部的壓力可上升，從而使燃料箱12中的壓力也上升並最終切斷從燃料泵(未示出)加注的燃料。閥10的內閥機構可包括浮子對、密封件30和彈性部件32。浮子M可設置成用於在外殼20中的燃料液位達到選定或預定液位時關閉第一排氣孔26。浮子M可在外殼 20內移動，以便響應於燃料箱12中的燃料液位而上下移動。在一個實施例中，當燃料液位處於浮子M約3/4的高度時，浮子M可浮起。浮子M可構造和尺寸設計成在外殼20內以受控的方式上下自由移動。密封件30可設置成用於在外殼20中的燃料液位達到選定或預定液位時關閉第一排氣孔沈。密封件30可連接至浮子對。彈性部件32可設置成用於在外殼20中的燃料液位達到選定或預定液位時提供用以移動浮子M的力(例如彈力)，使得浮子對可具有一定的基於彈力的運動範圍。在一個實施例中，彈性部件32可包括彈簧。浮子M和彈性部件32在存在液體浮力的情況下被偏壓而關閉(即第一排氣孔26被浮子M關閉)。在不存在液體(例如燃料)的情況下，浮子 24設計成重於彈性部件32的力從而使得浮子M可移動到打開位置(即第一排氣閥沈打開且未被浮子M關閉)。第二排氣孔觀可設置成用於在外殼20中的燃料液位達到選定或預定液位時排放蒸氣，從而使得第一排氣孔26可被關閉。相應地，可經第二排氣孔觀繼續從外殼20排放燃料蒸氣。一旦外殼20與燃料箱12之間的壓力差基本上平衡，浮子M的重量便可使浮子 24向下移動並且打開第一排氣孔沈。然後，操作員可以在這些情形下「滴流加注」額外的一定量燃料。第二排氣孔觀可位於外殼20的頂部附近。第二排氣孔觀可與第一排氣孔沈串聯。第二排氣孔觀的直徑可小於第一排氣孔沈。例如，在一個實施例中，第二排氣孔 28的直徑可介於大約1. 5mm與3mm之間。由於第二排氣孔28可小於第一排氣孔沈或者由於第二排氣孔26可被關閉，所以在燃料加注期間可在燃料箱12與外殼20的內部之間形成壓力差。該壓力差可使液態燃料進入外殼20的底部，由此使浮子M上升並關閉通向排氣回收系統16的第一排氣孔26。蒸氣流停止通過第一排氣孔沈會導致燃料箱12的壓力上升，從而使加注管子14中的燃料液位上升。當達到燃料加注噴嘴17時，燃料加注可被切斷。這種用於燃料切斷的方法一般可被稱作「汲取管切斷」。為了防止操作員「滴流加注」，即操作員在初始切斷後試圖將額外的燃料加入燃料箱12內，第二排氣孔28的尺寸與第一排氣孔26的尺寸相比可以較小。在一個實施例中，第二排氣孔觀甚至在某些條件下可被關閉。例如，在一個實施例中，第二排氣孔觀可以在車輛處於停止狀態時被關閉。各次「滴流加注」之間的時長可由第二排氣孔觀的尺寸決定。因此，對第二排氣孔觀的尺寸進行修改可縮短或延長滴流加注期間的切斷動作(shut-off click)之間的時長。對於某些應用， 可能希望提供較小的第二排氣孔觀，這是因為容許外殼20與燃料箱12之間的壓力平衡所用的時間越長，則在燃料加注期間可允許的「滴流加注」量就越小。如果第二排氣孔觀被關閉，則燃料箱12中可保持一定壓力，該壓力可有助於限制「滴流加注」。第二排氣孔觀可設置成通過防止殘餘液體(例如燃料)被攜帶到蒸氣流中並從排氣閥10被攜帶出來而減少在動態狀況(例如燃料加注)期間的外溢。為了更好地允許重力從外殼20內側去除液體(例如燃料)，必須允許蒸氣代替逸出的液體。因此，在較快的液體排出條件下，第二排氣孔觀可允許蒸氣代替逸出的液體。為提供流體從外殼20的較快排出，第二排氣孔觀的尺寸可以是與希望用於控制「滴流加注」的尺寸相比更大的尺寸。 換言之，用於改善流體從外殼20排出(以便防止殘餘液體被攜帶到蒸氣流中)的第二排氣孔觀的所需尺寸可以被用於控制「滴流加注」的第二排氣孔觀的所需尺寸所平衡。止擋件36可構造成關閉第二排氣孔觀以有利於形成外殼20與燃料箱12之間的壓力差。因此，止擋件36可更改第二排氣孔觀的尺寸並根據第二排氣孔觀是用於控制「滴流加注」還是用於改善燃料從外殼20的排出而優化第二排氣孔觀的尺寸以便防止殘餘液體被攜帶到蒸氣流中。例如，第二排氣孔觀可在動態狀況(例如燃料加注)期間較大，這是因為用於關閉第二排氣孔觀的裝置34可能未被接合。第二排氣孔觀的較大尺寸可通過允許更大量的蒸氣進入外殼20且更迅速地從外殼20內部去除液體而允許液體(例如燃料)在動態狀況下較快排出。在靜態(即非動態)狀況期間，用於關閉第二排氣閥觀的裝置；34可被接合以便關閉第二排氣孔觀。第二排氣孔觀的關閉可有利於形成燃料箱12與外殼20內部之間的壓力差，以便有助於控制「滴流加注」。止擋件36可設置在第二排氣孔觀上方。止擋件36可由鋼製成。在一個實施例中，止擋件36可包括球體止擋件。止擋件36的形狀可大致為球形。如果止擋件36是球形的，則它在車輛運動時可容易移動。止擋件36的尺寸和形狀可構造成關閉第二排氣孔觀。 在一個實施例中，止擋件36的直徑可大致介於約8. 7mm與約12. 7mm(即約11/32英寸與約 1/2英寸)之間。錐形物38可設置成用於收納止擋件36。錐形物38可限定第二排氣孔觀。錐形物38的尺寸和形狀可構造成保持止擋件36。在一個實施例中，錐形物38的尺寸和形狀可構造成在使用了閥10的車輛未移動時使止擋件36返回錐形物38的中心。錐形物38可由諸如由杜邦公司(DuPont)以商標名稱DELRIN 售賣的尼龍或縮醛樹脂工程塑料製成。 現參見圖3，圖示了錐形物38的截面圖。在圖示的實施例中，錐形物38的截面寬度可為大約0. 875mm且可限定直徑為大約0. 625mm的頂部孔42。錐形物38的高度可為大約1. 50mm 且可限定大約0. 75mm的內部高度44。錐形物38的內底部46可朝寬度為大約0. IOOmm的內孔48以大約5°的角度α徑向向內逐漸變細。在一個實施例中，角度α的範圍可在大約3°與10°之間。從錐形物38的頂部50到第二排氣孔觀的中點52的距離可為大約 1. 125mm。雖然詳細描述了這些尺寸，但本領域的普通技術人員應理解，許多其它尺寸可與錐形物38相結合使用且仍處於本發明的精神和範圍內。如果需要的話，外殼20中可包括第三排氣孔40以用於容許燃料箱12在閥10中的特定壓力下排氣。第三排氣孔40可與第二排氣孔並聯，且可包括用於在閥10中的選定壓力下打開第三排氣孔40的頂置閥(head valve)(未示出)。例如，第三排氣孔40能夠在超過加注條件的箱壓力下被打開以使燃料箱12排氣。已基於圖示和描述的目的提供對本發明特定實施例的描述。它們並非旨在窮舉或者將本發明局限於所公開的精確形式，且根據以上教導，各種改型和變型是可能的。選擇和描述這些實施例是為了解釋本發明的原理及其實踐應用，由此使本領域技術人員能夠通過適合預期的特定用途的各種改型來利用本發明和各種實施例。本發明的範圍旨在通過權利要求及其等價物來限定。
權利要求
1.一種排氣閥組件(10)，至少部分設置在燃料箱(1 的內部，所述排氣閥組件(10) 包括外殼(20)，所述外殼(20)限定了腔室；位於所述外殼00)中的第一排氣孔( )，所述第一排氣孔用於從所述外殼00)排放蒸氣；設置在所述腔室內的浮子(M)，所述浮子構造成在所述外殼00)中的燃料液位達到預定液位時關閉所述第一排氣孔06)；與所述腔室流體連通的第二排氣孔( )，所述第二排氣孔08)用於從所述外殼OO) 排放蒸氣或者用於允許蒸氣進入所述外殼OO)；以及止擋件(36)，所述止擋件構造成關閉所述第二排氣孔08)從而有利於形成所述外殼 (20)與所述燃料箱(12)之間的壓力差。
2.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述外殼OO)包括平面(22)，所述平面用於允許蒸氣流入所述外殼、在所述浮子04)周圍流動、並從所述第一排氣孔06)流出。
3.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述浮子04)響應於燃料的預定液位通過增大的浮力來關閉所述第一排氣孔06)。
4.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述第一排氣孔06)連接至蒸氣回收系統(16)。
5.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，還包括連接到所述浮子04)的密封件(30)，所述密封件用於在所述外殼OO)中的燃料液位達到預定液位時關閉所述第一排氣孔06)。
6.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述第二排氣孔08)位於所述外殼OO) 的頂部或頂部附近。
7.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述第二排氣孔08)與所述第一排氣孔 (26)串聯。
8.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述第二排氣孔08)的直徑小於所述第一排氣孔06)的直徑。
9.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述第二排氣孔08)的直徑介於大約 1. 5mm與3mm之間。
10.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述止擋件(36)設置在所述第二排氣孔(28)上方。
11.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述止擋件(36)由鋼製成。
12.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，其中，所述止擋件(36)是球形的。
13.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，還包括用於容納所述止擋件(36)的錐形物 (38)。
14.根據權利要求13的排氣閥組件(10)，其中，所述錐形物(38)由尼龍或縮醛樹脂工程塑料製成。
15.根據權利要求10的排氣閥組件(10)，其中，所述錐形物(38)的內底部06)以介於大約3°至10°的角度(α)徑向向內逐漸變細。
16.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，還包括用於提供移動所述浮子04)的彈力的彈性部件(32)。
17.根據權利要求1的排氣閥組件(10)，還包括設置在所述外殼00)中的第三排氣孔 00)。
18.根據權利要求17的排氣閥組件(10)，其中，所述第三排氣孔00)與所述第二排氣孔(28)並聯。
19.根據權利要求18的排氣閥組件(10)，其中，所述第三排氣孔00)包括用於在所述排氣閥組件(10)中的選定壓力下打開所述第三排氣孔GO)的頂置閥。
20.一種排氣閥組件(10)，至少部分設置在燃料箱(1 的內部，所述排氣閥組件(10) 包括外殼(20)，所述外殼(20)限定了腔室；位於所述外殼O0)中的第一排氣孔( )，所述第一排氣孔用於從所述外殼O0)排放蒸氣；用於在所述外殼O0)中的燃料液位達到預定液位時關閉所述第一排氣孔06)的裝置；用於提供啟動所述用於在所述外殼O0)中的燃料液位達到預定液位時關閉所述第一排氣孔06)的裝置的彈力的裝置；與所述腔室流體連通的第二排氣孔( )，所述第二排氣孔08)用於從所述外殼OO) 排放蒸氣或者用於允許蒸氣進入所述外殼OO)；以及用於關閉所述第二排氣孔08)從而有利於形成所述外殼OO)與所述燃料箱(12)之間的壓力差的裝置。
21.根據權利要求20的排氣閥組件(10)，其中，所述用於關閉所述第二排氣孔08)的裝置包括設置在錐形物(38)中的球體(36)。
22.一種排氣閥組件(10)，至少部分設置在燃料箱(1 的內部，所述排氣閥組件(10) 包括外殼(20)，所述外殼(20)限定了腔室；位於所述外殼OO)中的第一排氣孔( )，所述第一排氣孔用於將蒸氣從所述外殼 (20)排放至蒸氣回收系統(16)；設置在所述腔室內的浮子(M)，所述浮子04)包括密封件(30)，所述密封件構造成在所述外殼OO)中的燃料液位達到預定液位時通過增大的浮力關閉所述第一排氣孔06)； 位於所述外殼OO)的頂部或頂部附近的第二排氣孔(觀)，其中所述第二排氣孔08) 與所述腔室流體連通、與所述第一排氣孔06)串聯、且直徑小於所述第一排氣孔06)的直徑；球體止擋件(36)，所述球體止擋件設置在所述第二排氣孔(28)上方且構造成關閉所述第二排氣孔08)從而有利於形成所述外殼OO)與所述燃料箱(1 之間的壓力差；以及設置在所述外殼OO)中的第三排氣孔(40)，所述第三排氣孔00)與所述第二排氣孔 (28)並聯且包括頂置閥，所述頂置閥用於在所述排氣閥組件(10)中的選定壓力下打開所述第三排氣孔GO)，其中所述外殼OO)包括平面(22)，所述平面用於允許蒸氣流入所述外殼(20)、在所述浮子04)周圍流動、並從所述第一排氣孔06)流出。
全文摘要
本發明涉及一種至少部分設置在燃料箱(12)的內部中的排氣閥組件(10)。該排氣閥組件(10)包括外殼(20)、第一排氣孔(26)、構造成在外殼(20)中的燃料液位達到預定液位時關閉第一排氣孔(26)的浮子(24)、第二排氣孔(28)和構造成關閉第二排氣孔(28)從而有利於形成外殼(20)與燃料箱(12)之間的壓力差的止擋件(36)。
文檔編號F16K24/04GK102481839SQ201080038206
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月6日 優先權日2009年7月7日
發明者A·麥金託什, C·J·馬丁, D·L·皮弗, R·本傑 申請人:伊頓公司