专利名称：油箱阀门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油箱。更具体地，本发明涉及一种安装于树脂 油箱的阀门装置，如回流抑制阀(或止回阀)。
背景技术：
在汽车油箱上，安装有不同的阀门装置，诸如回流抑制阀和蒸 发回路阀门装置。近年来，提出了油箱的树脂化。因此，通常用通过 焊接(熔接)使这些阀门装置与树脂油箱结合。为了避免容纳在油箱中的燃油回流进入加油管，在油箱和加油管之间设置回流抑制阀。例如，如图7和图8中所示，回流抑制阀由 盖子100、壳体200、阀门300、以及弹簧400组成。盖子100具有马来酸改性的聚乙烯(maleic acid modified polyethylene)制成的外侧部101、和聚酰胺制成的内侧部102。盖子 100通过双色模塑而成。盖子IOO具有凸缘部103、以及从凸缘部103 表面凸起的圆筒部104。在凸缘部103的周缘部形成焊接至油箱的环 状第一焊接部105。在第一焊接部105的内周侧，在内周部102形成 焊接至壳体200的环状第二焊接部106。壳体200由聚酰胺形成，几乎不会因燃油而溶涨。三个支撑板 201在壳体200中以周向等间隔方式径向凸出。包括通孔的圆柱形凸 台202与三个支撑板201的各前端连接。与第二焊接部106焊接的环 状焊接槽203形成于壳体200的一个端部。在壳体200的另一端部形 成环状密封凸起204。阀门300包括由聚縮醛(polyacetal)形成的阀体301、聚縮 醛制成的环状橡胶密封座板302、有孔碟状保持板303、以及帽盖304。 阀体301具有凸缘部305;轴部306，从凸缘部305中央凸出；以 及，内圆筒部307，在与轴部306相反的方向从凸缘部305凸出。在
内圆筒部307上周向等间隔方式形成三个爪部308。在内圆筒部307 上，爪部两侧有切口 (切口未示出)，因此各爪部308可以径向弹性 方式变形。阀体301如此构成，使得内圆筒部307插进密封座板302和保 持板303的各中心孔中。各爪部308与保持板303接合，使得密封座 板302夹在凸缘部305和保持板303之间。密封座板302和保持板 303各自的外径比凸缘部305的外径大。密封座板302的一部分从凸 缘部305的外周凸出。此阀门300如此构成，在图8中观察时，轴部306从下面插进 凸台202的通孔，弹簧400穿在穿过通孔的轴部306上。另外，将帽 盖304固定并适配于轴部306的头部。因此，使弹簧400保持以下状 态，其中弹簧400压縮置于三个支撑板201的每一个与帽盖304之间。 此外，将盖子100的第二焊接部106焊接至壳体200的焊接槽203。 以这种方式构成阀门装置。另外，通过从油箱中形成的开口部将壳体 200插进油箱，并通过将第一焊接部105焊接至油箱的外表面，将阀 门装置组装至油箱。在没有外力作用于此阀门装置的状态下，由弹簧400在使阀门 300接近盖子100的方向推压阀门300。因此，密封座板302从凸缘 部305外周凸起的部分与密封凸起204压接触，因而使阀门密封。在例如JP —A— 2004 — 028043中描述的一种阀门，已知是这种 类型的回流抑制阀。然而，对于上述常规阀门装置而言，弹性材料如橡胶或热塑性 弹性体形成的密封座板是必须的。常规阀门装置的缺点在于阀门自身 的零件数量较多，并且阀门装置组装过程的步骤较多。在例如JP — A —2006—123576中描述的一种阀门装置中，与树 脂阀门元件自身一起一体形成密封表面。此阀门装置配置成，将壳体 中所形成的阀座的表面与阀门元件的密封表面分别形成为大致具有 相同曲率中心的球形表面，并且用阀座压接触阀门元件的密封表面，使得密封表面与阀座之间的接触面积较大。然而，如JP — A —2006—123576中所述，此阀门装置配置成壳体和阀门都由树脂形成，并且是具有相同曲率中心的球形密封表面结 构，这种阀门装置存在的问题在于，即使燃油溶涨较小时，也使密封 表面的位置从使阀门密封的密封接触位置偏移，使得阀门不密封。发明内容考虑到上述情况提出本发明。因此，本发明的目的是通过省 去树脂密封座板，减少阀门或者安装阀门的油箱的零件数量，并且保 证与使用橡胶密封座情况下同样的密封性能。为了解决上述问题，根据本发明，提供一种油箱阀门装置，其具有盖子，具有与在油箱上形成的开口部的外周部结合的凸缘部；圆筒壳体，固定于盖子，并且从凸缘部延伸进入油箱；以及阀门，轴向可动方式布置在壳体中。本阀门装置的特点在于，阀门包括树脂阀 体、薄碟部(从阀体径向方式延伸)以及环状肋(沿碟部的外周形成)，以及，碟部和肋与阀体一体形成，以及，壳体包括环状密封凸起，该 密封凸起与碟部压接触以密封阔门。优选的是，密封凸起的端面是平面。此外，优选的是，在碟部 形成环状槽，并使密封凸起与槽的底面压接触以密封阀门。根据本发明的阀门装置，阀门密封是通过使壳体的密封凸起与 阀门的碟部压接触实现的。碟部设置得较薄。当使密封凸起与碟部压 接触时，因为碟部较薄，碟部发生弹性变形。即使由于燃油溶涨作用 使密封凸起一定程度变形时，也能保证密封性能。籍此，即使在树脂 部件彼此压接触时，也能实现较高的密封性能。另外，即使阀门倾斜 置于密封凸起时，弹性变形能保证密封性能。籍此，在保证较高密封性能的同时，可以省去使用常规橡胶密 封座板和保持板。此外，可以减少零件的数量和组装工时。因此，可 以降低装置的成本。根据本发明的阀门装置包括盖子、壳体和阀门。盖子与油箱 的外表面结合。优选的是，通过焊接使盖子与油箱的外表面结合。理 想的是，盖子由可以与油箱焊接的高密度聚乙烯形成。优选的是，在 盖子不与油箱结合而与燃油接触的表面，形成由例如乙烯-乙烯醇共
聚物(ethylene vinyl alcohol copolymer, EVOH)形成的气体阻挡层。 盖子具有与油箱外表面结合的凸缘部。壳体容纳阀门，使得阀门可以轴向移动。壳体由几乎不因燃油 溶涨的树脂形成，例如聚縮醛或聚酰胺。壳体由盖子保持。壳体和盖 子彼此分开形成。随后，使壳体和盖子彼此结合成一体。通过机械连 接机构诸如爪连接机构，彼此结合成一体的壳体和盖子可以分开。可 选择地，壳体和盖子可以通过例如焊接的结合方式彼此成一体。壳体具有环状密封凸起，该密封凸起与碟部压接触以密封阀门。密封凸起的端面可以是曲面或平面。然而，在密封凸起的端面为曲面 的情况下，停止加油时，油箱的内压增大，使得碟部与密封凸起过度 压接触，相比于密封凸起的端面为平面的情况，在密封凸起与碟部压 接触时密封凸起与碟部之间的接触面积较大。比较而言，在密封凸起 的端面为平面的情况下，当使密封凸起与碟部压接触时，易于出现线 接触部分。因此，相比于密封凸起的端面为曲面的情况，两者之间的 接触面积较小。所以，相比于密封凸起的端面为曲面的情况，密封凸 起的端面为平面的情况下，在阀门密封时施加于端面的表面压力更 高。于是，可以进一步增强密封性能。阀门设置成可在壳体内轴向可动。阀门的形状和材料不限于特 定的形状和材料。根据阀门的用途可以对阀门进行适当设计。另外， 可以使用推压件如弹簧，用于在预定方向推压阀门。阀门包括树脂阀体、从阀体径向方式延伸的薄碟部、以及沿碟 部外周形成的环状肋。优选的是，碟部的厚度随其材料而改变，通常 设定在0.3mm至1.5mm的范围。在碟部厚度小于0.3mm的情况下， 难以形成碟部。另外，碟部不能满足必需的耐久性能。反之，在碟部 厚度大于1.5mm的情况下，碟部的刚性太高，使其难以弹性变形并 降低密封性能。为了获得如图3所示的碟部的弹性变形，适宜的是碟部的宽度 (A)和密封凸起的宽度(a)设定成满足下列关系式A>2a。理想 的是碟部的宽度(A)和密封凸起的宽度(a)设定成满足下列关系 式A>3a，以使密封凸起位于碟部的中央。
肋能够加强碟部。肋的高度和厚度可以选择不同的数值。 优选的是，在碟部形成环状槽。此外，使密封凸起与槽的底面压接触以密封阀门。于是，阀门装置具有迷宫式结构以进一步增强密封性能。本发明的另一方面提供一种油箱，包括-具有开口的箱体； 安装于油箱的阀门装置，包括盖子，具有与箱体开口的边缘部结合的凸缘部；圆筒壳体，固定于上述盖子凸缘部的下侧；以及阀门，轴向可动方式布置在壳体中，阀门包括树脂阀体、从阀体径向方式延伸的薄碟部、以及沿碟部外周突出的环状肋，且碟部和肋与阀体一体形成；以及环状密封凸起，从壳体的下端凸出，与碟部压接触以密封阀门。
图1是图示根据本发明第一实施例的阀门装置的分解轴测图； 图2是图示根据本发明第一实施例的阀门装置的剖视图； 图3是图示根据本发明第一实施例的阀门装置的主要部分放大 的剖视图；图4是图示根据本发明第一实施例的阀门装置操作状态下主要 部分放大的剖视图；图5是主要部分放大的剖视图，图示根据本发明第一实施例的 阀门装置的变化实施例，并且还图示此实施例的操作状态；图6是图示根据本发明第二实施例的阀门装置的主要部分放大 的剖视图；图7是图示常规回流抑制阀的分解轴测图； 图8是图示常规回流抑制阀的剖视图。
具体实施方式
下面，通过描述根据本发明的实例和比较例，更具体地描述本发明。第一实施例图1图示根据本发明第一实施例的阀门装置的分解轴测图。图2 图示根据第一实施例的阀门装置组装之后的剖视图。这种阀门装置是一种回流抑制阀，以及，包括盖子l、壳体2、阀门3、弹簧4、以及 帽盖5。图2图示抵抗弹簧4的推力压紧阀门3的状态。盖子1具有马来酸改性的聚乙烯制成的外侧部10、和聚酰胺制 成的内侧部ll。盖子l通过双色模塑而成。另外，盖子l包括凸缘 部12、以及从凸缘部12表面凸起的圆筒部13。在凸缘部12的周缘 部形成环状第一焊接部14，并将其焊接至在油箱箱体(未示出)形 成的开口。在本发明的实施例中，箱体由含有高密度聚乙烯(HDPE) 为主要成分的树脂制成。在第一焊接部14的内周侧，在内周部11 中形成焊接至壳体2的环状第二焊接部15。壳体2由玻璃纤维增强聚酰胺形成，几乎不会因燃油而溶涨。 三个肋21在壳体2中以周向等间隔方式径向凸出。包括通孔的圆柱 形凸台22与三个肋21各自的前端连接。在壳体2的一个端部(上端 部)形成与第二焊接部15焊接的环状焊接槽23。在壳体2的另一端 部(下端部)形成环状密封凸起24。密封凸起24由玻璃纤维增强聚 酰胺制成，并且与壳体2—体形成。密封凸起24的端面为平面，如 图3中放大所示。阀门3具有由聚縮醛形成的轴部(也就是阀体)30;凸缘部 31，形成于轴部30的一端；碟部32，从凸缘部31的周缘部在其外 周方向延伸；内周肋33，形成于碟部32的内周端部，并且在与轴部 30相反的方向凸出。轴部30、凸缘部31、以及肋32由聚縮醛一体 形成。相比于厚度为1.8mm的凸缘部31，碟部32的厚度较薄为 l.Omm。碟部32宽度(A)为7.5mm，而密封凸起24的端部具有2mm 的宽度(a)。如此，宽度(A)和(a)设定成满足关系式A>3a。 密封凸起24置于碟部32的中央。以这样一种方式构成阀门3，使得轴部30从下面插进凸台22 的通孔，从而将弹簧4穿在穿过通孔的轴部30上。另外，帽盖5固 定并装配于轴部30的头部。于是，使弹簧4保持于这样一种状态， 其中弹簧4压縮置于三个肋21的每一个与帽盖5之间。也就是，在 没有外力作用于阀门装置的状态下，由弹簧4在使阀门3接近盖子1 的方向推压阀门3。因此，使碟部32与密封凸起24压接触，使得阀 门密封。根据本实施例的回流抑制阀，首先，依次装配壳体2、阀门3、 弹簧4、以及帽盖5。接着，将盖子1和壳体2彼此焊接成一体。然 后，将盖子1的凸缘部10的第一焊接部14焊接至开口部的周缘部。 盖子1的圆筒部13压配合置入加油管，并用卡箍从其外周进行紧固。加油时，通过燃油的压力克服弹簧4的推力向下推压阀门3。因 此，解除碟部32与密封凸起24的密封，从而能加入燃油。当燃油液 面接近于满油液面时，由于受弹簧4的推压使碟部32与密封凸起24 彼此压接触，从而阻止燃油回流进入壳体2。如图3中放大图示，在根据本实施例的回流抑制阀中，密封凸 起24的端面形成为平面状。当使阀门密封时，密封凸起24与接近平 面状的碟部32压接触。籍此，例如，在阀门3稍稍倾斜的状态下， 密封凸起24与碟部32压接触，碟部32弹性变形，如图4所示，因 而，能够密封阀门。相反，当停止加油时，油箱的内压增大。当使碟部32和密封凸 起24彼此过度压接触时，碟部32适合于沿密封凸起24的端面变形。 因此，相比于密封凸起24的端面为平面的情况，密封凸起24与碟部 32之间的接触面积更大。也就是，优选的是，密封凸起24的端面成形为平面状。然而， 即使在密封凸起24的端面成形为曲面状的情况下，也能够解决本发 明要解决的问题。碟部32厚度较薄，为l.Omm。籍此，当燃油溶涨发生时，使得 密封凸起24的端面或碟部32稍稍变形，借助于碟部32如图5所示 的弹性变形，也能保证密封性能，此弹性变形是由密封凸起24与碟 部32压接触所致。借助于内周肋33和外周肋34，可以保证碟部32 相对密封凸起24的足够平直度。于是，可以避免碟部32的过度变形。由于这些因素的协同作用，根据本实施例的阀门装置可以实现较高的 密封性能。 第二实施例图6图示根据本实施例的阀门装置。除了碟部32的形状之外， 本阀门装置与第一实施例的相似。在碟部32设置于轴部30侧的表面上形成环状槽35。槽35的深 度设定在O.lmm至0.2mm的范围。槽35的厚度设定为大约0.8mm。 密封凸起24与槽35压接触以密封阀门。根据本实施例的阔门装置，密封凸起24和槽35构成迷宫式结 构。因此，可以进一步提高密封性能。[工业适用性]应用根据本发明阀门装置的装置并不局限于回流抑制阀。根据 本发明的阀门装置还可以应用于满油箱检测阀、以及应用于通气回路 或蒸发回路的流量控制阀。
权利要求
1. 一种适合安装于油箱的阀门装置，包括盖子，具有与形成于所述油箱的开口边缘部结合的凸缘部；筒状壳体，固定于所述盖子凸缘部的下侧；以及 阀门，轴向可动方式布置在所述壳体中，所述阀门包括树脂阀 体、从所述阀体径向方式延伸的薄碟部、以及沿所述碟部的外周凸出 的环状肋，而且，所述碟部和所述肋与所述阀体一体形成；以及环状密封凸起，从所述壳体的下端突出，以与所述碟部压接触 以密封所述阀门。
2. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中所述密封凸起的 端面是平面。
3. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中在所述碟部的上 表面形成环状槽，以及所述密封凸起与所述槽的底面压接触以密封所述阀门。
4. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中所述壳体和所述 密封凸起由玻璃纤维增强聚酰胺一体方式制成。
5. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中所述碟部的宽度 A和所述密封凸起的宽度a设定为满足A>2a。
6. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中所述碟部的宽度 A和所述密封凸起的宽度a设定为满足A>3a。
7. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中在所述壳体的上 端部形成环状的焊接槽，并且将所述焊接槽焊接至所述盖子中的第二 焊接部。
8. 根据权利要求1所述的油箱阀门装置，其中，所述阀门包括 插于凸台的通孔中的轴部，以及，弹簧穿在所述轴部上，帽盖固定于 所述轴部的头部。
9. 根据权利要求8所述的油箱阀门装置，其中所述轴部、所述 凸缘部、以及所述肋由聚縮醛一体形成。
10. 根据权利要求4所述的油箱阀门装置，其中所述盖子通过 双色模塑形成，包括马来酸改性的聚乙烯制成的外部和聚酰胺制成的 内部。
11. 一种油箱，包括 具有开口的树脂箱体； 安装于所述油箱的阀门装置，包括盖子，具有与所述箱体开口的边缘部结合的凸缘部；筒状壳体，固定于所述盖子凸缘部的下侧；以及阀门，轴向可动方式布置在所述壳体中，所述阀门包 括树脂阀体、从所述阀体径向方式延伸的薄碟部、以及沿 所述碟部的外周凸出的环状肋，而且，所述碟部和所述肋与所述阀体一体形成；以及环状密封凸起，从所述壳体的下端凸出，与所述碟部 压接触，以密封所述阀门。
12. 根据权利要求11所述的油箱，其中所述密封凸起的端面是 平面。
13. 根据权利要求11所述的油箱，其中在所述碟部的上表^形 成环状槽，以及所述密封凸起与所述槽的底面压接触以密封所述阀门。
14. 根据权利要求11所述的油箱，其中所述壳体和所述密封凸 起由玻璃纤维增强聚酰胺一体制成。
15. 根据权利要求11所述的油箱，其中所述碟部的宽度A和所 述密封凸起的宽度a设定成满足A>2a。
16. 根据权利要求ll所述的油箱，其中所述碟部的宽度A和所 述密封凸起的宽度a设定成满足A>3a。
17. 根据权利要求ll所述的油箱，其中在所述壳体的上端部形 成环状焊接槽，并且将所述焊接槽焊接至所述盖子中的第二焊接部。
18. 根据权利要求11所述的油箱，其中，所述阀门包括插于凸 台的通孔中的轴部，以及，弹簧穿在所述轴部上，帽盖固定于所述轴 部的头部。
19. 根据权利要求18所述的油箱，其中所述轴部、所述凸缘部、 以及所述肋由聚縮醛一体形成。
20. 根据权利要求14所述的油箱，其中所述盖子通过双色模塑 形成，包括马来酸改性的聚乙烯制成的外部和聚酰胺制成的内部。
全文摘要
本发明公开了一种阀门装置，在阀体中形成径向方式延伸的薄碟部、以及设置于碟部外周部的肋。在壳体中形成环状密封凸起，该密封凸起与碟部压接触以密封阀门。因为碟部较薄，当使阀门密封时，沿密封凸起的端面出现变形。即使由于燃油溶涨等因素使密封凸起变形时，也能沿其整个周向进行密封。即使在使树脂零件彼此压接触的情况下，也能实现较高的密封性能。
文档编号F02M37/00GK101144447SQ200710145500
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月14日 优先权日2006年9月15日
发明者小林义孝, 金子健一郎 申请人:丰田合成株式会社