用於排氣閥的加重擋板和花鍵孔板的製作方法

2023-07-24 09:12:41

本申請要求2014年8月19日提交的美國專利申請No.62/038,886和2015年7月28日提交的美國專利申請No.62/197,918的權益。上述申請的公開內容通過引用的方式結合到本文中。

技術領域

本公開總體涉及用於燃料存儲系統的排氣閥，並且更具體地涉及加重擋板以及與排氣閥的擋板一起使用的孔板。

背景技術：

車輛燃料箱能夠包括與燃料箱連通的排氣閥。排氣閥可能在填充燃料箱時允許空氣和/或燃料蒸汽溢出燃料箱。排氣閥能夠包括安裝於擋板上的彈性密封件。組合的彈性密封件和擋板能夠被稱為擋板組件。彈性密封件能夠相對於閥座密封。

總體而言，擋板組件能夠定位在位於燃料箱內的浮子上或者位於與浮子相關聯的槓桿系統上。可能期望允許擋板組件能夠相對於浮子移動，使得浮子與閥座的失準將不會抑制擋板組件在密封期間與閥座齊平。當燃料箱中的液體上升時，浮子上升並且相對於閥座抬起擋板組件以關閉排氣閥。當通過排氣閥的空氣/蒸汽流速變得相對較高時，擋板組件可能被拉高、離開浮子、並且與閥座相接合。

本文中所提供的背景描述旨在大體介紹本公開背景的目的。在此背景技術中所描述的本申請發明人的工作以及不應以其它方式在提交時被認為是現有技術的描述的各個方面並不明確或隱含地承認是本公開的現有技術。

技術實現要素：

一種用於燃料系統的排氣閥包括浮子、擋板組件、孔板和彈簧。擋板組件具有安裝在一起的剛性擋板和柔性彈性密封件。該擋板組件能夠與浮子可移動地相接合。該孔板能夠具有板體，該板體包括突出(nipple)部分，該突出部分延伸到限定了閥座的終端。該閥座包括孔並且可以具有圍繞其外徑布置的花鍵。該密封件被構造成在密封閉合位置與未密封打開位置之間選擇性地與閥座相接合。花鍵有利於密封件通過減小的再次打開力從閉合位置移動到打開位置。花鍵產生的洩漏小，原因在於閥再次打開從而平衡壓力並且允許閥通過相同的力在較高的壓力下再次打開。

根據附加特徵，花鍵圍繞閥座均勻地布置。孔板能夠由塑料形成。在一種構造中，花鍵呈圓形入口的形式。在另一種構造中，花鍵呈徑向入口的形式。在其它構造中，花鍵呈徑向入口的形式。在另一種構造中，花鍵呈三角形入口的形式。在其它構造中，花鍵呈V形入口的形式。花鍵能夠備選地呈矩形入口的形式。

在其它特徵中，排氣閥還能夠包括與擋板相接合的至少一個凸起。該凸起能夠與密封件間隔開，從而增大擋板的重量。該至少一個凸起還能夠被限定為多個凸起。該多個凸起能夠定位在擋板的相對側面上或者圍繞擋板定位。該多個凸起能夠相對於彼此平衡或者擋板組件能夠相對於位於浮子頂部上的銷平衡。在一種構造中，至少一個凸起和擋板能夠具有基本相同的厚度。浮子能夠包括從上表面延伸的多個指形部。所述指形部在密封閉合位置中定位在環的內側，該環從孔板延伸。指形部能夠具有布置於其遠端上的第一錐形部。位於孔板上的環能夠具有布置於其內徑上的第二錐形部。第一錐形部和第二錐形部能夠配合以朝向密封閉合位置引導浮子。

用於燃料系統並且根據本公開的另一個例子構造的排氣閥包括浮子、擋板組件、孔板和至少一個凸起。該擋板組件具有擋板和安裝於該擋板上或者固定到該擋板的密封件。該擋板組件與浮子可移動地相接合。孔板具有板體，該板體包括突出部分，該突出部分延伸至限定了閥座的終端。該閥座包括孔。至少一個凸起與擋板相接合。密封件被構造成在密封閉合位置與未密封打開位置之間選擇性地與閥座相接合。

根據其它特徵，孔具有圍繞其外徑布置的花鍵。花鍵有利於密封件通過減小的再次打開力從閉合位置移動到打開位置。至少一個凸起還被限定為多個凸起。在另一種構造中，擋板組件相對於位於浮子頂部上的銷平衡。至少一個凸起和擋板能夠具有基本相同的厚度。花鍵能夠具有圓形、徑向、三角形和V形中的至少一種形狀。

附圖說明

通過詳細的描述以及附圖，本公開將得到更加全面的理解，在附圖中：

圖1是根據本公開的一個例子構造的排氣閥的橫截面圖；

圖2是圖1中所示的排氣閥的一部分的第一透視圖；

圖3是圖1和圖2中所示的擋板組件的透視圖；

圖4是圖1至圖3中所示的擋板的俯視圖；和

圖5是沿圖4中的剖面線5-5截取的圖1至圖4中所示的擋板的橫截面圖。

圖6是用於排氣閥並且根據本公開的一個例子構造的花鍵孔板的橫截面圖；

圖7是圖6中所示的孔板的開口的細節俯視圖；

圖8是圖6的孔板的俯視圖；

圖9是根據本公開的另一個例子的具有矩形花鍵構造的孔板的仰視圖；

圖10是根據本公開的另一個例子的具有小圓形花鍵構造的孔板的仰視圖；

圖11是根據本公開的另一個例子的具有V形花鍵構造的孔板的仰視圖；

圖12是根據本公開的另一個例子的具有大圓形花鍵構造的孔板的仰視圖；

圖13是根據附加特徵構造的排氣閥的一部分的透視圖；

圖14是圖13的排氣閥的剖視圖並且以打開位置示出；以及

圖15是圖14的排氣閥的剖視圖並且以關閉位置示出。

具體實施方式

本公開提供了擋板，該擋板具有增大的質量，以改善擋板組件被過早抬起離開浮子的情況。當通過排氣閥的氣流變得相對較高時，擋板組件的增大的質量能夠通過拉動擋板組件離開浮子並且防止與閥座過早接合來改善通過排氣閥的蒸汽流。擋板的厚度能夠增加以增大質量。能夠向擋板的端部增加額外的質量以使擋板更加平衡。此外，當燃料箱中的燃料量減小時，增大的質量能夠促進擋板組件下降脫離與閥座或氣流的接合。

現在參照圖1，排氣閥10能夠包括固定在一起(例如通過焊接或粘合劑)的安裝件12和殼體14。安裝件12能夠包括圓形腿16，該圓形腿能夠例如通過一些形式的塑料焊接沿表面18固定到燃料箱(未示出)。殼體14因此能夠凸出到燃料箱中。

殼體14能夠容納浮子20、一個或多個諸如浮子引導件22之類的浮子引導件、以及彈簧24。浮子20能夠包括與燃料箱的內部連通的部分26。部分26能夠與燃料箱中的燃料相接觸。當燃料箱中的液體燃料液面上升時，包括部分26的浮子20能夠被向上推動。一個或多個浮子引導件(其中包括浮子引導件22)能夠在燃料箱中的液體燃料液面上升時引導浮子20的運動。彈簧24能夠在燃料箱中的液體燃料液面達到預定液面時將浮子20保持在預定位置，以限制浮子20的行程範圍。

浮子20能夠包括軸環28並且浮子引導件22能夠包括管狀部分30。管狀部分30能夠限定孔37以用於接收和引導蒸汽。軸環28能夠圍繞管狀部分30。在浮子20移動期間，軸環28能夠沿管狀部分30滑動。管狀部分30能夠限定閥座32。

擋板組件34能夠定位在浮子20上。擋板組件34能夠包括擋板40和安裝於擋板40上的密封件42。在多個例子中，擋板40和密封件42能夠卡合在一起或者密封件42能夠二次注塑在擋板40上。擋板組件34能夠相對於浮子20移動，使得浮子20與閥座32的失準將不抑制擋板組件34相對於閥座32的齊平和密封。當燃料箱中的液體液面上升時，浮子20上升並且相對於閥座32抬起擋板組件34，以關閉排氣閥10。當燃料箱中的液體液面下降時，浮子20下降並且擋板組件34通過柱近特徵(post near feature)46從由管狀部分30所限定的孔被拉下並且相對於閥座32剝離擋板以打開排氣閥10。

當燃料箱中的液體燃料液面上升時，空氣和/或燃料蒸汽能夠通過排氣閥10的孔37溢出燃料箱。空氣和/或燃料蒸汽能夠通過管狀部分30並且通過形成在安裝件12中的通路36。空氣和/或燃料的通道被標記為38。

擋板組件34能夠包括加重部分，以在通過排氣閥10的空氣/蒸汽流變得相對較高時抑制擋板組件34相對於閥座32被向上拉動。現在參照圖3至圖5，擋板40能夠包括凸起44、46和48。

示例性凸起44、46和48可以或者可以不起到相對於浮子20(參照圖1和圖2)引導擋板組件34移動的作用。如圖1中所示，位於浮子20頂上的銷39和位於塑料擋板40上的圓錐形部41都能夠在閥關閉期間將密封件42定向在孔37下方。示例性凸起44、46和48可以或可以不在密封中起到直接作用，在於能夠通過擋板40和密封件42直接進行密封。示例性凸起44、46和48能夠在密封中起到間接作用，例如通過在浮子20下降時促進閥座32與密封件42之間的分離。

在所述例子中，凸起44、46和48相對於擋板40整體形成，從而能夠具有大體板狀形狀。例如，參考線50能夠是擋板40與凸起44之間的邊界。凸起44、46和48能夠定位成鄰近擋板40的頂表面或者擋板40的底表面。在本公開的一些例子中，凸起44、46和48能夠單獨形成並且之後固定到擋板40。在本公開的一些例子中，凸起44、46和48還可以附接到擋板40的側面。

在一些例子中，少於三個或多於三個的凸起能夠與擋板相接合。凸起44、46和48的尺寸和形狀能夠類似或有所不同。凸起44、46和48能夠關於擋板40對稱地或不對稱地定位。在所述例子中，凸起44的尺寸和位置能夠相對於凸起46和48平衡。

能夠基於擋板40的操作環境來選擇凸起的尺寸、位置和數量。例如，能夠通過反覆測試程序來選擇凸起的尺寸、位置和數量。在所述例子中，凸起44、46和48具有與擋板40基本相同厚度並且定位在擋板40的相對側面上。

現在參照圖6至圖12，將描述根據本公開的附加特徵構造的孔板。圖6至圖8示出了根據一個例子的孔板110。孔板110能夠被構造成用於諸如上文所討論的排氣閥10之類的閥中。具體而言，諸如擋板組件34之類的擋板組件能夠被布置成與定位在管狀部分30處的孔板110相配合。就這方面而言，諸如密封件42之類的密封件能夠被布置成與形成在孔板110上的閥座132密封地相接合。

孔板110能夠包括具有凸緣140、下遊部分142和突出部分144的板體136。中心通道146能夠被限定成通過突出部分144。突出部分144具有終端148，該終端限定了閥座132。閥座132大體包括孔150，該孔具有圍繞其外徑154布置的花鍵152。花鍵152呈圓形或徑向入口155的形式。徑向入口155能夠具有寬度156和深度158。在圖示的例子中，具有八個花鍵152。寬度156能夠為0.4mm。深度158能夠為0.25mm。外徑156能夠為3.5mm。閥座132能夠具有1.0mm的高度160。中心通道146能夠具有處於3.0mm至4.5mm之間的直徑164。應當領會，這些尺寸僅僅是示例性的。能夠構想其它的尺寸。

參照圖9，示出了根據附加特徵構造的孔板210。孔板210能夠包括具有凸緣(未具體示出，但是與圖6的凸緣140類似地構造)、下遊部分(未示出)和突出部分244的板體236，。中心通道246能夠被限定成穿過突出部分244。突出部分244具有終端248，該終端限定了閥座232。閥座232大體包括孔250，該孔具有圍繞其外徑254布置的花鍵252。花鍵252呈矩形入口255的形式。

參照圖10，示出了根據附加特徵構造的孔板310。孔板310能夠包括具有凸緣(未具體示出，但是與圖6的凸緣140類似地構造)、下遊部分(未示出)和突出部分344的板體336。中心通道346能夠被限定成穿過突出部分344。突出部分344具有終端348，該終端限定了閥座332。閥座332大體包括孔350，該孔具有圍繞其外徑354布置的花鍵352。花鍵352呈圓形或徑向入口355的形式。徑向入口355能夠被構造成與入口155(圖7)相類似、具有較小的寬度或直徑。

參照圖11，示出了根據附加特徵構造的孔板410。孔板410能夠包括具有凸緣(未具體示出，但是與圖6的凸緣140類似地構造)、下遊部分(未示出)和突出部分444的板體436。中心通道446能夠被限定成穿過突出部分444。突出部分444具有終端448，該終端限定了閥座432。閥座432大體包括孔450，該孔具有圍繞其外徑454布置的花鍵452。花鍵452呈三角形或V形入口455的形狀。

參照圖12，示出了根據附加特徵構造的孔板510。孔板510能夠包括具有凸緣(未具體示出，但是與圖6的凸緣140類似地構造)、下遊部分(未示出)和突出部分544的板體536。中心通道546能夠被限定成穿過突出部分544。突出部分544具有終端548，該終端限定了閥座532。閥座532大體包括孔550，該孔具有圍繞其外徑554布置的花鍵552。花鍵552呈大圓形入口555的形式。應當領會，附圖中所示的花鍵可以具有其它形狀。

本文中所描述的並且形成在閥板的孔上的花鍵152、252、352、452和552相對於現有技術的構造提供了優點。位於孔外徑上花鍵通過像小導向閥一樣起作用來允許孔板110、210、310、410和510並且因此允許閥更容易地再次打開。就這方面而言，再次打開力能夠僅跨過孔的一小部分集中，直到壓力在整個閥上平衡為止，此時更容易打開整個閥。圍繞孔外周均勻地布置的多個小花鍵保證了閥能夠沿所有方向等同地打開而不具有擋板的優選取向。儘管本文中所示的花鍵圍繞孔外周均勻地布置，能夠構想其它的構造。例如，可以重複一個大花鍵、一個小花鍵的模式。備選地，可以實施隨機模式。此外，可以使用具有鋸齒邊緣的諸如楓葉或三葉草的其它不規則形狀。當與孔板110、210、310、410和510相關聯的閥閉合時，固體或彈性擋板(見上述擋板組件134)按壓孔150、250、350、450和550，從而防止流動。在使用中，可以跨過孔板110、210、310、410和510產生壓降，從而有助於保持擋板閉合。如果孔的直徑一致，必須產生相當大的力來再次打開閥。具有花鍵輪廓的本文中所描述的閥允許閥更容易地再次打開。此外，規則模式的花鍵允許擋板或密封件沿任何方向更容易地剝離，而槽或淚滴形可能需要優選取向來再次打開。孔板110、210、310、410和510能夠由硬性塑料材料形成。

現在參照圖13至圖15，示出了根據本公開的附加特徵構造並且被大體標記為620的浮子。總體而言，環或軸環28(圖2中所示的例子中)可以由延伸超過浮子620頂部的凸起或指形部630代替。指形部630具有布置於其相應的遠側尖端外部表面上的錐形部650。如下文將描述的，指形部630的錐形部650在閉合位置中與孔板710上的互補結構(圖15)相配合。擋板640和密封件642可以定位在浮子620上。擋板640成大體平面並且不包括如圖3至圖5中所述的凸起。

現在具體參照圖14和圖15，浮子620圖示為結合到排氣閥680中，該排氣閥包括止回閥682。浮子620被構造成與孔板710相配合。孔板710能夠具有與本文中所述的閥座中的任何一個類似地構造的閥座732。孔板710還包括具有凸緣740、限定了中心通道746的突出部分744和其內徑上布置有錐形部772的外部環770的板體736。當浮子620在彈簧774的協助下從打開位置(圖14)移動到閉合位置(圖15)時，指形部630在外部環770的內側或內部滑動，以用於浮子620和擋板640的精確取向。第一錐形部650和第二錐形部772能夠配合，以朝向密封閉合位置引導浮子620。該構造允許孔板710的大部分長度被移除，從而使閥具有非常高的關閉(閉合)。在另一種構造中，短壁可以以其向下(完全打開)位置圍繞擋板640構造並且附接到浮子620的頂部，使得擋板640能夠離開湍流氣流並且保持完全向下，以使閥具有較高流速。

為了說明和描述的目的提供了以上對例子的描述。並非旨在窮盡或限制本公開。特定例子的單個元件或特徵通常不限於該特定例子，而是在適用時能夠互換並且能夠用於選定例子中，即使未具體圖示或描述也是如此。同樣也可以通過多種方式發生變化。這種變化不被認為偏離本發明，並且所有的這種改型都旨在被包括在本公開的範圍內。