用於燃料箱的通風布置的製作方法

2023-10-29 11:04:57 1

專利名稱：用於燃料箱的通風布置的製作方法
技術領域：
本發明涉及與權利要求1的前序部分對應的通風布置。
背景技術：
在機動車輛的驅動裝置的發展期間，已經研發出了除了傳統的內燃機以外還包含由電池供電的電動驅動器的車輛。這些車輛也被稱作混合動力車輛並且能夠僅僅使用電動馬達來行駛一定的時間。內燃機的操作所需的礦物油燃料存儲在燃料箱中，當發動機不運行時，由於相對於外部大氣的蒸汽壓差，所以蒸汽漏出，這些蒸汽穿過插入到通風線路中的活性碳過濾器，過濾器被用於吸附性地黏著碳氫化合物成分。相比之下，當發動機運行時，這些保留的碳氫化合物成分被流入的空氣吸收並且供給到發動機的燃燒過程，從而同樣防止它們漏到環境中。在車輛的專門電氣操作期間，由於沒有外部空氣流過活性碳過濾器，所以不需要在該期間重新產生存儲的碳氫化合物成分。儘管事實是內燃機因此運行了減少的時間，但是為了仍然獲得至少幾乎完全的再生，在燃料箱的頂部空間中需要比環境大氣高的壓力，以便減少必須在活性碳過濾器中被吸收的碳氫化合物成分的量。通常已知的是出於安全原因的考慮藉助減壓閥來限制燃料箱的頂部空間中的壓力。當出現過度壓力或最大壓力時，該減壓閥在頂部空間和外部大氣之間產生連續連接。還已知的是在內燃機的運行期間藉助閥限制燃料箱中由於連續除去燃料而導致的壓降，當壓力降到最小壓力以下時該閥形成到外部大氣的連接，由此獲得壓力均衡。當車輛的燃料箱被灌注時，被流入的液體燃料以及燃料蒸汽所替代的氣體體積必須被導出燃料箱。在這個過程中，必須通過完全通風產生與環境的壓力均衡，否則燃料將排出燃料箱的注入管。然而，該需求與在燃料箱中具有增大的壓力的期望相反。所以，為了操作燃料箱需要有三個閥，其中該燃料箱中必須保持增大的內部壓力。如果車輛靜止了較長時間並且提及的在活性碳過濾器中碳氫化合物成分的根據數量而平衡的解吸和吸附條件沒有被滿足，那麼這些閥必須具有足夠的密封性或相反在燃料箱中產生的壓力將被降低。從現有技術中可以了解用於車輛的燃料箱的通風布置，其中在殼體中，減壓閥的功能、用於在馬達操作期間限制負壓的通風閥的功能、以及電磁切換閥的功能被組合，該電磁切換閥用於在添加燃料期間形成與外部環境的壓力平衡。為了優選地建立低的流動阻力，線路橫截面的尺寸形成為較大，通風布置經由該線路橫截面與活性碳過濾器和燃料箱的頂部空間連接。然而，即使這對於低壓力梯度也導致高的致動力，該高的致動力必須經由電磁切換閥的驅動而產生。通常，在這點處採用磁性驅動器或電動馬達，然而，考慮到將產生的切換力，磁性驅動器或電動馬達的尺寸必須形成為較大。這樣形成的尺寸伴隨著相應的大體積。

發明內容
在這種背景下，本發明的目的在於改進根據權利要求1的前序部分所述的通風布置，其中用於結合在通風布置中的電磁切換閥的驅動器的大小能夠形成為在動力方面較弱且節省安裝空間。利用這樣的通風布置，通過權利要求1的特徵部分的特徵來實現該目的。基本上對於本發明而言，從實現隨機壓力的閥(在下文的一部分中也稱為主閥)的閉合位置啟動直到其打開位置的驅動的切換運動分為兩個路徑元素，其中在第一路徑元素期間僅僅打開先導閥。與兩個上述連接器的流動橫截面相比，其特徵僅在於小的橫截面，使得用於打開的能量消耗相應地較低。然而，打開先導閥導致作用在主閥的密封板上的壓力梯度降低，使得經由驅動器提供的切換動力整體也相應地降低。這帶來的優點在於，可以採用具有較小安裝體積的驅動器。權利要求2的特徵涉及通風布置的具體實施，尤其是先導閥的具體實施。其特徵在於堵塞兀件，該堵塞兀件與布置在軸的孔的一個端部上的座表面相互作用，其中該堵塞元件與電樞部分連接，電樞部分的運動可以藉助於驅動器的環線圈產生。在軸的一個端部上，密封頭模製在其上且接合在密封板之後，該密封板形成主閥的元件。為了獲得先導閥，在無論如何都具有的通風布置的設計元件所構成的範圍內進行利用。從而，所述通過布置還能夠實現為極為緊湊的單元。權利要求3的特徵涉及兩個路徑元素的設計方案的進一步的細節。在第一路徑元素期間，主閥保持不起作用，並且僅僅在第二路徑元素的過程期間打開。權利要求4到7均涉及實現先導閥和主閥的閉合位置。這在每種情況下，在驅動器不通電流的狀態下由彈簧提供。權利要求8和9涉及第一路徑元素的實現，具體是在驅動器從閉合位置啟動的切換運動期間，先導閥和主閥開始一個接一個致動。在上文中，驅動器被描述為包括環線圈和柱塞式電樞的磁性驅動器。類似地，在這點上也可以採用電動馬達。


在下文中，參考附圖的圖1所示的示例性實施例更加詳細地描述本發明。圖1示出了根據本發明的閥組件的軸向截面圖。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的閥組件的軸向截面圖，該閥組件包括容納環線圈I的第一殼體部分2和配合到用於連接到外部大氣的連接器6的第二殼體部分7，該第一殼體部分在底部處經由環管3配合到用於連接到燃料箱的頂部空間的連接器5的端面區段4。處於組裝狀態中的兩個殼體部分2、7形成接納閥組件的所有部件的殼體30。杆狀的電樞部分8定位在環線圈I內並且在其軸線方向上延伸，由以固定方式布置的磁性主動止動部分10來限制該電樞部分在頂側9的方向上的運動。連接到電樞8的聯接件11在底部處從殼體部分2突出並且突出到殼體部分7中。所以殼體部分2主要用於接納環線圈I的線圈體。
數字12表示模製到殼體2的頂部上的附接部分，該附接部分用於接納用於環線圈I的電連接器13。聯接件11延伸穿過殼體部分7的開口 20並且在它的下端處保持經由支撐盤14沿著保持器15以滑動的方式被引導，該保持器又緊固到支撐板16。支撐板16被設計為密封板17的承載體，該密封板優選地由橡膠-彈性材料組成，該密封板抵靠形成連接器6的入口 26的環形密封表面18。在各種情況下，支撐盤14以固定的方式連接到聯接件11。彈簧的一個端部被軸向地支撐在支撐板16的背離密封表面18的一側上，其另一個端部被軸向地支撐在環線圈I的線圈元件或殼體部分2上。所以密封板17在彈簧19所限定的預載荷下抵靠密封表面18，其中通過所述線圈元件或殼體部分2的軸向位移能夠實施該預載荷的調節。例如，在殼體部分2、7之間可以存在螺紋連接，其允許這些殼體部分的位置在環線圈I的軸向方向上相對於彼此進行調節。數字21表示與電樞部分8同軸地延伸的軸，在該軸21內，連續孔28同樣與電樞部分8同軸地延伸，該連續孔28的面向聯接件11的端部形成成錐形地擴張的用於堵塞元件32的座表面31，該堵塞元件32形成為與所述座表面互補並且模製到支撐盤14的端側上。數字33表示環形密封盤，其優選地包括圍繞堵塞元件32的彈性體材料，並且保持在支撐盤14的面向軸21的一側上。數字22表示軛狀物，該軛狀物沿著保持器15可位移地設置，並且在其面向電樞部分8的一個端部上與軸21連接。軸21的另一個端部延伸穿過支撐板16和密封板17的中心環形開口 23，並且在面向連接器6的一側上連接到板狀密封頭24，該密封頭以密封方式抵靠開口 23的邊緣。另一個彈簧的一個端部抵靠軛狀物22的面向支撐板16的一側，並且另一個端部抵靠支撐板16的面向軛狀物22的一側。該彈簧25確定預載荷，在該預載荷下密封頭24抵靠開口 23的邊緣。可以確認的是，依靠根據本發明的閥組件可以實現彼此獨立作用的三個閥功能。與在彈簧25的預載荷下抵靠開口 23的邊緣的密封頭24連接的軸21形成減壓閥，該減壓閥在打開位置中允許氣體經由連接器5和開口 23而流出燃料箱的頂部空間到大氣連接器6，該開口 23為軸21與面向該軸的內表面之間的圓環的樣式。由彈簧25來確定在頂部空間內的引起該減壓閥打開的過度壓力，並且由於軸21經由其與軛狀物22的螺紋連接而能夠或多或少地軸向移動，所以能夠調節該過度壓力。為此，密封頭24裝配有用於與擰緊工具相互作用的內正方形輪廓27或類似輪廓。由支撐板16、抵靠密封表面18的密封板17、保持器15和彈簧19組成的系統形成真空閥，其在打開位置中允許氣體經過大氣連接器6、入口 26和連接器5流到燃料箱的頂部空間中。由彈簧19的預載荷來確定在頂部空間內的導致該真空閥打開的負壓，通過環線圈I的線圈元件的或者殼體部分2的軸向位移能夠調節該預載荷。在殼體部分6、2之間有螺紋連接的情形下，能夠以特別容易的方式來實施該調節。由環線圈1、電樞部分8、聯接件11、支撐盤14、保持器15、支撐板16和抵靠密封表面18的密封板17組成的系統形成電磁切換閥，其在打開位置中允許在連接器5、6之間經由入口 26的連續連接。當環線圈I被供以電流時形成閥的切換位置，即打開位置，而當環線圈I沒有被供以電流時在彈簧19的作用下形成關閉位置。能夠使用該閥以防止在添加燃料期間在燃料箱的頂部空間中出現壓力增加。數字29表示一彈簧，該彈簧在以固定方式布置的止動部分10與相反以可動方式布置的電樞部分8之間活動。該彈簧的目的包括以下各個方面由座表面31、堵塞元件32和聯接件11構成的系統形成先導閥，該先導閥處於也被稱為主閥的電磁切換閥的範圍內，如上所述，在環線圈I非通電階段中，該先導閥在彈簧29的復位力下保持在關閉位置中，其中堵塞元件32以密封方式抵靠座表面31，由此關閉孔28。在環線圈I通電的情況下，電樞部分8初始克服彈簧29的復位力沿著止動部分10的方向運動第一路徑元素，使得所述先導閥轉換為其打開位置，其中經由孔28和保持器15在連接器6與連接器5之間形成連續連接。在一方面上的座表面31和另一方面上的堵塞元件32的外表面之間，在先導閥的這個打開位置中具有環形通流表面，其在沿著第一路徑元素的打開運動期間逐漸擴大。先導閥的通流使得支撐板16的壓力減小，從而用於打開入口 26的能量消耗相應地較小。僅僅在第一路徑元素的末端處，支撐盤14將在保持器15上施加驅動作用，也就是沿著隨後的第二路徑元素施加驅動作用，直到完全打開入口 26。由此，在沿著兩個路徑元素的打開運動期間，先導閥和主閥一個接一個打開。在與支撐板16固定連接的保持器15中，與聯接件11固定連接且以這種方式與電樞部分8連接的支撐盤14沿著聯接件11的軸向方向以受限的方式可動地布置，也就是對應於所述的第一路徑元素的尺寸大小。一旦環線圈I不再通電，彈簧29就由彈簧19支撐而在支撐板16上施加復位力，該復位力將先導閥和主閥轉換為關閉位置。顯然，因為先導閥具有較小的流動橫截面(儘管連接器5、6的橫截面較大)，所以能夠以較低的能量消耗致動如上所述的主閥，使得對應小尺寸的驅動器是足夠的。附圖標記列表1、環線圈2、殼體部分3、環管4、區段5、連接器6、連接器7、殼體部分8、電樞部分9、頂部10、止動部分11、聯接件12、附接部分13、連接器14、支撐盤15、保持器
16、支撐板17、密封板18、密封表面19、彈簧20、開口21、軸22、軛狀物23、開口24、密封頭25、彈黃26、入口27、內正方形輪廓28、孔29、彈簧30、殼體31、座表面32、堵塞元件33、密封盤
權利要求
1.一種用於車輛的燃料箱的通風布置，其具有配置到頂部空間的閥，以用於產生最大壓力、最小壓力和隨機可調節壓力，該最大壓力不能夠被超過，壓力不能夠降低到該最小壓力以下，該隨機可調節壓力尤其用於添加燃料，殼體(30)至少容納用於產生最大壓力的閥和用於產生最小壓力的閥、用於連接到大氣的連接器(6)以及用於連接到頂部空間的連接器(5)，其中用於產生隨機可調節壓力的閥設計為電磁切換閥並且與一驅動器連接，其特徵在於，能夠藉助於該驅動器產生切換運動，從電磁切換閥的閉合位置啟動進行到電磁切換閥的打開位置，該切換運動在第一路徑元素期間，是為了打開先導閥，以在連接器(5、6)之間形成小橫截面的連接，並且隨後在第二路徑元素期間，釋放連接器(6)的入口(26)，以實現連接器(5、6)之間的完全打開的連續連接。
2.根據權利要求1所述的通風布置，其特徵在於，該驅動器包括環線圈(1)，電樞部分(8)可運動地沿著該環線圈被引導，該電樞部分(8)與堵塞元件(32)連接，該堵塞元件與模製到軸(21)中的座表面(31)—起形成所述先導閥，該堵塞元件(32)能夠藉助於該驅動器在用於在連接器(5、6)之間形成小橫截面的連接的孔(28)與閉合該連接的位置之間位移，密封頭(24 )模製在軸(21)上且接合在密封板(17 )之後，這用於致動產生隨機可調節壓力的電磁切換閥。
3.根據權利要求2所述的通風布置，其特徵在於，具有保持器(15)，該保持器附接到支撐板(16)，該支撐板用於支撐密封板(17)，其中從用於產生隨機可調節壓力的閥的閉合位置啟動，在第一路徑元素期間，堵塞元件(32)能夠藉助於該驅動器從其閉合位置啟動而轉換到其打開位置，並且其中在第一路徑元素之後的第二路徑元素期間，從堵塞入口(26)的閉合位置啟動的密封板(17)能夠轉換到其打開位置。
4.根據權利要求1至4中任一項所述的通風布置，其特徵在於，具有彈簧(19)，該彈簧將用於產生隨機可調節壓力的閥保持在閉合位置中。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的通風布置，其特徵在於，具有彈簧(29)，該彈簧將先導閥保持在閉合位置中。
6.根據權利要求5所述的通風布置，其特徵在於，彈簧(29)布置在殼體(30)中，處於電樞部分(8)和固定的止動部分(10)之間。
7.根據權利要求4所述的通風布置，其特徵在於，彈簧(19)布置在支撐板(16)和殼體(30)的各部分之間。
8.根據權利要求3至7中任一項所述的通風布置，其特徵在於，堵塞元件(32)藉助於模製到軸(11)上的支撐盤(14)而以受限的方式在保持器(15)中被引導，由此限定第一路徑元素。
9.根據權利要求8所述的通風布置，其特徵在於，從用於產生隨機可調節壓力的閥的閉合位置啟動開始到達第一路徑元素的末端，能夠在軸(21)上施加驅動作用，並且由此在密封板(17)上施加驅動作用，從而在連接器(5、6)之間形成完全打開的連接。
全文摘要
本發明涉及用於車輛的燃料箱的頂部空間的通風布置，其包括用於調節車輛燃料箱的頂部空間中的隨機壓力的電磁切換主閥，其配置有為在環線圈(1)中可動地引導的電樞部分(8)形式的驅動器。通過主閥的打開位置，在用於連接到所述頂部空間的連接器(5)與用於連接到外部大氣的連接器(6)之間形成連續連接，其中為了降低切換操作的能量消耗，主閥配置有先導閥，該先導閥在切換運動的第一路徑元素期間打開，其中主閥僅僅在該第一路徑元素之後打開。由於先導閥的橫截面比連接器(5、6)的橫截面小，且由於通過其打開而實施的減壓，可以降低經由驅動器獲得的全部切換動力且能夠採用較小尺寸的驅動器。
文檔編號B60K15/035GK103010006SQ20121035589
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月24日 優先權日2011年9月24日
發明者T·格利希, G·米勒-裡德雷爾 申請人:A.凱塞汽車系統有限公司