用于车辆的燃料箱截止阀的制作方法

用于车辆的燃料箱截止阀
1.本公开要求于2020年12月21日提交的申请号为10-2020-0179210的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本公开中。
技术领域
2.本实用新型涉及一种用于车辆的燃料箱截止阀，更具体地，涉及一种设置在燃料箱与碳罐(canister)之间而控制燃料蒸发气体的流动的用于车辆的燃料箱截止阀。


背景技术：

3.由于汽车废气是主要的大气污染源，因此管制强度在逐渐加强。作为汽车排放气体的一种类型，燃料箱中产生的燃料蒸发气体也被阻止直接排放到大气中。
4.因此，燃料蒸发气体被吸收并存储于内置有活性炭的碳罐中，然后供给到发动机的燃烧室而进行燃烧。
5.在燃料箱与碳罐之间的燃料蒸发气体排出管道上设置燃料箱截止阀(fuel tank isolation valve，ftiv)。
6.燃料箱截止阀是由从燃料箱压力传感器接收燃料箱内部压力值的电子控制单元以燃料箱内部压力保持在预定水平的方式控制开闭的电磁阀类型的电子控制阀。
7.如图1所示，上述燃料箱截止阀构成为，对壳体1的流路(流入流路1a、排出流路1b)进行开闭的阀组件包括两个部分而能够以两个阶段打开流路。
8.阀组件包括第一阀3和第二阀5，第一阀3被第一弹簧4施压而切断形成于第二阀5的流路孔，第二阀5被第一阀3按压而切断排出流路1b的整个入口。
9.在这种状态下，若电磁阀被打开，则第一阀3压缩第一弹簧4并上升，从而将第二阀5的流路孔打开(第一阶段)，接着第二阀5通过向上方支撑第二阀5的第二弹簧6而上升，并将整个排出流路1b打开(第二阶段)。
10.如上所述的现有的燃料箱截止阀存在如下问题：为了两个阀的工作而分别使用弹簧，因此增加了部件数量，并且为了设置弹簧而导致壳体的内部结构变得复杂。其结果是，增加了燃料箱截止阀的制造成本及工时。
11.现有技术文献
12.专利文献1
13.韩国公开专利公报第2012-0048309号(2012.05.15公开)


技术实现要素：

14.要解决的技术问题
15.因此，本实用新型为了解决如上所述的技术问题而提出，其目的在于提供一种用于车辆的燃料箱截止阀，能够使用一个弹簧同时执行两个阶段的打开操作，从而减少部件数量并简化壳体的内部结构。
16.解决问题的手段
17.用于实现如上所述的目的的本实用新型包括：驱动部，具有电磁线圈；流路部，形成有燃料蒸发气体流路；及阀组件，由所述驱动部使所述阀组件工作而对所述流路部内部的流路进行开闭，所述阀组件包括第一阀及第二阀，由在线圈产生的磁力使所述第一阀工作而打开流路，所述第二阀在第一阀工作时被第一阀卡住并联动而打开流路。
18.所述第一阀包括上主体和下主体，在上主体与下主体之间形成有向径向内侧凹陷的结合槽，所述第二阀的上盘的内侧端部插入于所述结合槽，并且当第一阀上升时，上盘被下主体的上表面卡住，由此第二阀与第一阀联动而上升。
19.所述第二阀的上盘沿圆周方向去除部分区域而形成有开口部，所述第一阀通过所述开口部插入并组装于第二阀。
20.所述第二阀包括上盘、下盘、连接所述上盘与所述下盘的连接部、以及结合于所述下盘的密封部件，在所述连接部形成有多个贯通孔，在所述密封部件形成有流路孔。
21.所述第二阀的密封部件对流路部的排出流路入口进行开闭，所述第一阀的下主体对密封部件的流路孔进行开闭。
22.所述第一阀的上主体插入于在驱动部的芯体形成的下引导孔以引导工作路径，在下引导孔设置始终向下推压第一阀的弹簧。
23.在所述第一阀的上主体形成导杆，在所述芯体的下引导孔内侧形成上引导孔，所述导杆插入于上引导孔以引导工作路径。
24.在所述流路部形成有供燃料蒸发气体流入的流入流路、供燃料蒸发气体排出的排出流路及阀室，所述阀室形成在流入流路与排出流路之间，并在所述阀室设置有所述阀组件。
25.在所述流路部还形成有连接于流入流路及排出流路的另一阀室，在该阀室设置有通过流入流路与排出流路之间的压力差而工作的安全阀。
26.实用新型效果
27.根据如上说明的本实用新型，第一阀与第二阀通过台阶结构而联动，因此不需要为了第二阀的工作而利用弹簧。
28.由于不需要为了第一阀和第二阀的工作而利用两个弹簧，因此减少了部件数量。
29.此外，由于不需要为了设置第二阀工作用弹簧而在壳体内部形成安装部形状，因此简化了壳体的内部结构。
30.由于上述因素，具有能够减少燃料箱截止阀的制造成本及工时的效果。
附图说明
31.图1是示出根据现有技术的燃料箱截止阀的阀组件的设置结构的剖视图。
32.图2是根据本实用新型的燃料箱截止阀的主剖视图。
33.图3是作为本实用新型的主要构成的阀组件的立体图。
34.图4至图7是作为根据本实用新型的燃料箱截止阀的操作说明图。
35.图4是电源关闭时阀组件未工作状态下的图。
36.图5是电源开启初期仅第一阀打开的状态下的图。
37.图6是第二阀与第一阀联动地被打开的状态下的图。
38.图7是阀组件最大限度地打开的状态下的图。
具体实施方式
39.本实用新型可以进行多种变更，并且可以具有多种实施例，在附图中例示了特定实施例并进行详细说明。但是，这并非将本实用新型限定于特定的实施方式，应理解为包括本实用新型的思想及技术范围所包含的所有变更、等同物及替代物。为了清楚说明和方便起见，可能夸大了附图中图示的线的厚度或构成要素的尺寸等。
40.另外，后述的术语是考虑到在本实用新型中的功能而定义的术语，可以根据使用者、运用者的意图或案例而不同。因此，这些术语的定义应该基于本说明书的全部内容来确定。
41.以下，参照附图，详细说明根据本实用新型的优选实施例。
42.如图2所示，根据本实用新型的用于车辆的燃料箱截止阀包括：电磁式的驱动部10；流路部20，形成有燃料蒸发气体流路；以及阀组件30，由上述驱动部10使该阀组件30工作而对上述流路部20内部的流路进行开闭。
43.上述驱动部10在圆筒形壳体11的内部具备电磁线圈13(以下，称为“线圈”)。线圈13缠绕圆柱形线轴12的外周，并向线轴12的内侧孔插入磁性体的芯体14。
44.当向线圈13供给电流时形成磁场，并且由芯体14进一步加强磁场。由此时产生的磁力使上述阀组件30工作。
45.在壳体11形成具有螺栓孔的安装部11a，从而能够将燃料箱截止阀安装于车辆的固定部。
46.此外，在壳体11的一侧一体地形成连接器16。在该连接器16连接电源侧连接器，通过内部导线向上述线圈13供给电源。
47.上述流路部20的壳体21连接于上述驱动部10的壳体11的下部。在流路部20的壳体21的内部形成有与燃料箱侧连接的流入流路22和与碳罐侧连接的排出流路23。在壳体21形成具有螺栓孔的安装部21a，从而能够将燃料箱截止阀安装于车辆的固定部。流入流路22和排出流路23连接于形成在中心处的阀室24，上述阀室24向上开口，但随着驱动部10的壳体11与流路部20的壳体21彼此结合，阀室24相对于外部被密封。在上述阀室24的内部设置上述阀组件30。
48.在流路部20的壳体21的内部形成与上述阀室24及排出流路23连接的另一阀室，在该阀室的内部设置安全阀40。安全阀40通过流入流路22与排出流路23两侧之间的压力差而打开，从而使燃料蒸发气体向碳罐侧移动。因此，能够将燃料箱内部的压力保持成预定水平。
49.如图3及图4所示，上述阀组件30包括第一阀31和第二阀32。
50.第一阀31作为磁性体，通过向线圈13供给电流时产生的磁力而被拉向芯体14侧，是通常被称为电枢(armature)的部分。
51.第一阀31包括：圆柱形的上主体31a；圆形截面的导杆31b，在上主体31a的上表面中央以向上突出的方式形成；结合槽31c，在上述上主体31a的下部以直径减小而向内侧凹陷的方式形成；以及圆盘状的下主体31d，在结合槽31c的下部以与上述上主体31a相同的直径形成。
52.上述结合槽31c形成在上主体31a与下主体31d之间，以相同的宽度和深度形成在第一阀31的整个圆周上。
53.第二阀32由非磁性塑料材料制成。第二阀32包括圆盘形的上盘32a、直径小于上盘32a的圆盘形的下盘32b、连接上盘32a和下盘32b的圆柱形的连接部32c、以及设置于下盘32b的密封部件32d。在上盘32和下盘32b的中央分别形成圆形的贯通孔。
54.由于上述上盘32a的直径小于阀室24的直径，因此第二阀32可以在阀室24中上下移动。通过减小阀室24与上盘32a之间的间隙，可以沿阀室24的内周面引导第二阀32工作。
55.在上盘32a沿圆周方向去除预定区域而形成开口部32aa，通过该开口部32aa使上盘32a中的贯通孔向外部暴露。通过该开口部32aa将第一阀31的结合槽31c部分插入于第二阀32的内侧，从而能够容易地组装第一阀31和第二阀32。
56.在连接部32c沿着圆周方向形成多个贯通孔32ca。贯通孔32ca大致呈矩形形态，燃料蒸发气体通过贯通孔32ca流入到第二阀32的内部。
57.密封部件32d由橡胶等具有弹性的材质制成，大致呈薄圆盘形状，以向形成于厚度中间部分的结合槽的内部插入下盘32b的内侧端部的结构组装于下盘32b。
58.在密封部件32d形成有贯通中央部的流路孔32da。流路孔32da的直径小于第一阀31的下主体31d的直径，从而能够被上述下主体31d阻挡，此外，密封部件32d的直径形成为大于排出流路23的入口部直径，从而能构切断上述排出流路23。
59.第一阀31和第二阀32的组装通过上述开口部32aa来实现。第一阀31通过上述上盘32a的开口部32aa插入于第二阀32的内部，在插入状态下，第二阀32的上盘32a内侧端部(内周面)插入于第一阀31的结合槽31c而沿上下方向卡住。并且，第一阀31的下主体31d能够在第二阀32的上盘32a与密封部件32d之间上下移动。
60.如上所述组装的阀组件30如上设置于上述阀室24的内部，驱动部10的芯体14位于阀室24的上部。
61.在上述芯体14形成比第一阀31的上主体31a的直径稍大的下引导孔14a，在下引导孔14a的上表面形成比第一阀31的导杆31b的直径稍大的上引导孔14b。
62.上述引导孔14a、14b用于引导第一阀31沿上下方向工作，向下引导孔14a插入上主体31a，向上引导孔14b插入导杆31b，并引导各自的上下移动。
63.另外，先向上引导孔14b插入止挡件15，以限制导杆31b的上升位置，从而将阀组件30的上升位置限制在预定位置。
64.另外，在下引导孔14a设置弹簧34，弹簧34的两端被下引导孔14a的上表面和上主体31a的上表面支撑，从而始终施加将上主体31a即第一阀31向下推而使其复原的力。
65.以下，说明本实用新型的工作及作用效果。
66.图4是示出电磁阀电源关闭时阀组件30的状态的图。第二阀32的密封部件32d紧贴于排出流路23的入口，第一阀31的下主体31d紧贴于密封部件32d的上表面即流路孔32da的入口。弹簧34的回复力向下作用，从而稳定地保持如上所述的第一阀31和第二阀32的位置。因此，流入流路22和排出流路23被完全切断，使燃料蒸发气体无法移动。
67.图5是示出电磁阀电源接刚接通的状态的图。当向线圈13供给电流而产生磁力时，第一阀31压缩弹簧34并向上移动。因此，第一阀31的下主体31d从密封部件32d分离，密封部件32d的流路孔32da被打开，从而实现流路的一级打开。
68.此时，燃料蒸发气体通过第二阀32侧部的贯通孔32ca流入到第二阀32的内侧之后，通过密封部件32d的流路孔32da向排出流路23排出。
69.当由于磁力而第一阀31进一步上升时，如图6所示，第二阀32的上盘32a的内侧端部被第一阀31的下主体31d的上表面卡住，从而第二阀32与第一阀31一起上升。因此，第二阀32的密封部件32d从排出流路23的入口分离，从而实现整个排出流路23被打开的二级打开。
70.此时，燃料蒸发气体除了具有图5所示的排出路径之外，还具有从流入流路22不经过第二阀32的内部而直接向排出流路23排出的排出路径。
71.在图7中，电磁阀打开的状态持续，处于第一阀31由于磁力而最大程度地上升的状态(导杆31b与止挡件15接触)，与第一阀31联动而上升的第二阀32也具有最大的上升量。
72.因此，在流入流路22中连接排出流路23的流路截面积最大的状态下，成为燃料排出气体的移动量达到最大的状态。
73.另一方面，当停止电源供给时，在线圈13和芯体14中不再产生磁力，因此仅弹簧34的回复力发挥作用，由此阀组件30下降并返回到初始位置。即，上述图4至图7的状态按相反顺序进行，首先密封部件32d紧贴于排出流路23的入口，然后第一阀31的下主体31d紧贴于密封部件32d的上表面，从而依次切断燃料蒸发气体排出流路。
74.如上所述，根据本实用新型的燃料箱截止阀可以如现有技术那样包括两个阀，以将燃料蒸发气体排出流路以两个阶段打开。此时，第二阀32通过台阶结构与第一阀31联动而上升，从而打开流路。
75.因此，根据本实用新型的燃料箱截止阀不需要如现有技术那样为了第二阀的打开工作而使用单独的弹簧，因此具有减少部件数量的效果。
76.此外，由于不需要形成用于将上述第二阀用弹簧稳定地设置于壳体的内部的支撑面等，因此具有简化了壳体的内部结构的效果。
77.结果是，具有减少部件数量并简化结构而减少制造成本及工时的效果。
78.另一方面，上述第二阀32的冲程根据第一阀31的下主体31d的上表面(台阶)的高度而变化。即，假设第一阀31的上下方向的整个长度相同，如果下主体31d的厚度增加，则第二阀32的冲程增加，而如果下主体31d的厚度减小，则第二阀32的冲程减小。
79.因此，通过调节下主体31d的厚度，能够容易地改变第二阀32的冲程值，由此具有容易地调节阀的流量的优点。
80.如上所述，本实用新型参照附图所示的实施例进行了说明，但这只是例示性的，本领域技术人员应当理解由此可以进行各种变形及等同的其他实施例。因此，本实用新型的真正的技术性保护范围应由权利要求书确定。
81.附图标记说明
82.10：驱动部
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11：壳体
83.11a：安装部
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12：线轴
84.13：线圈
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14：芯体
85.14a：下引导孔
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14b：上引导孔
86.15：止挡件
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16：连接器
87.20：流路部
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21：壳体
88.21a:安装部
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22：流入流路
89.23：排出流路
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24：阀室
90.30：阀组件
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31：第一阀
91.31a：上主体
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31b：导杆
92.31c：结合槽
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31d：下主体
93.32：第二阀
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32a：上盘
94.32aa：开口部
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32b：下盘
95.32c：连接部
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32ca：贯通孔
96.32d：密封部件
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32da：流路孔
97.34：弹簧
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40：安全阀