专利名称：基于杠杆的分级通气阀的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种分级通气阀组件，有时也称为翻车通气阀组件。
背景技术：
车辆燃料系统包括具有分级通气 阀组件的燃料箱。分级通气阀组件在正常情况下打开燃料箱与燃料系统其它构件之间的流体连通以允许加压燃料蒸气逸出燃料箱，并在车辆处于极端的角度或处于倒置位置——即处于翻转位置——时关闭燃料箱与燃料系统其它构件之间的流体连通以防止液态燃料流出燃料箱。
发明内容
本发明提供一种用于车辆燃料箱的分级通气阀组件。分级通气阀组件包括壳体。壳体限定出浮子室、通往浮子室的进口、与浮子室流体连通的液体密封室、和通往液体密封室的孔。浮子设置于浮子室内。浮子可以在下降位置和升起位置之间移动。分级通气阀组件还包括杠杆。杠杆包括与浮子连接的第一端。杠杆从第一端越过孔延伸至第二端。杠杆绕一支点在打开位置和密封位置之间枢转。在打开位置时，杠杆允许孔和进口之间的流体连通。在密封位置时，杠杆阻塞孔和进口之间的流体连通。杠杆响应于浮子在下降位置和升起位置之间的移动而在打开位置和密封位置之间移动。当浮子位于升起位置时，杠杆位于密封位置，当浮子位于下降位置时，杠杆位于打开位置。本发明还提供一种用于车辆燃料箱的分级通气阀组件。分级通气阀组件包括壳体。壳体限定出浮子室、通往浮子室的进口、与浮子室流体连通的液体密封室、和通往液体密封室的孔。浮子设置于浮子室内。浮子可以在下降位置和升起位置之间移动。偏置设备设置在浮子室内、位于壳体与浮子之间。偏置设备用于将浮子偏置到升起位置。分级通气阀组件还包括杠杆。杠杆包括与浮子枢转连接的第一端。杠杆从第一端越过孔延伸至第二端。杠杆绕一支点在打开位置和密封位置之间枢转。在打开位置时，杠杆允许孔和进口之间的流体连通。在密封位置时，杠杆阻塞孔和进口之间的流体连通。杠杆响应于浮子在下降位置和升起位置之间的移动而在打开位置和密封位置之间移动。当浮子位于升起位置时，杠杆位于密封位置，当浮子位于下降位置时，杠杆位于打开位置。密封构件在邻近杠杆第二端处与杠杆连接。密封构件可与杠杆一起移动。密封构件包括合成橡胶材料并设计用于密封抵接液体密封室的内表面以密封孔。定位机构使密封构件和壳体相互连接。定位机构设计用于相对于孔定位密封构件。盖与壳体连接并密封接合。盖进一步限定浮子室和液体密封室。因此，通过杠杆绕设置于杠杆第一端和杠杆第二端之间的支点旋转所产生的杠杆作用，增强了用于打破密封构件和液体密封室内表面之间的密封的力，从而提高了通气阀组件的重开性能。
上述特征和优点以及本发明的其他特征和优点通过以下结合附图对本发明的最佳实施方式的详细说明是显而易见的。图I是分级通气阀组件的分解示意图。图2是分级通气阀组件的示意性剖视图，其示出浮子位于下降位置且杠杆位于打开位置。图3是分级通气阀组件的示意性剖视图，其示出浮子位于升起位置且杠杆位于密封位置。图4是分级通气阀组件的示意性剖视图，其示出一压力释放机构。图5是分级通气阀组件的示意性透视图。
具体实施方式
本领域技术人员能够知晓例如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语
被用于描述附图，并不表示对本发明所附权利要求限定的保护范围的限制。参照附图，其中相同的数字在不同的视图中指代相同的部件，分级通气阀组件整体上用附图标记20表示。分级通气阀组件20也可以称为翻车通气阀组件20。分级通气阀组件20设置于车辆燃料箱24的顶壁22。分级通气阀组件20包括压力释放机构26，如下述更详细的描述，在正常操作状态下，压力释放机构26允许燃料蒸气从燃料箱24逸出。当燃料箱24处于极端的角度或上下颠倒时，例如在车辆翻转事故中，分级通气阀组件20设置为阻塞流体流出燃料箱，从而防止燃料从燃料箱泄漏。参照附图1-3，分级通气阀组件20包括壳体28。壳体28可以包括(乙)缩醛材料或者一些其它类似的材料并由上述材料形成，但并不限于此。壳体28限定一浮子室30、以及一通往浮子室30的进口 32。进口 32设置于燃料箱24内、邻近燃料箱24的顶壁22，从而上升至燃料箱24顶部的燃料蒸气可以流过壳体28的进口 32并进入浮子室30。壳体28进一步限定一液体密封室34、以及一通往液体密封室34的孔36。图中示出的孔为圆形。然而，可以理解的，孔36可包括任何合适的形状。液体密封室34与浮子室30流体连通。因此，穿过壳体28进口 32的燃料蒸气可以穿过浮子室30，围绕浮子42并进入液体密封室34，并通过孔36流出液体密封室34。孔36与压力释放机构26流体连通。在正常操作状态下，当燃料蒸气达到预定压力时，穿过孔36的蒸气通过压力释放机构26流出分级通气阀组件20。分级通气阀组件20包括盖38。盖38连接至并密封接合于壳体28。盖38可通过任何合适的方式连接至壳体28，包括但不限于通过棘爪40和/或紧固件将盖38连接至壳体28。盖38可包括但不限于用HDPE或一些其它类似材料制造。盖38与壳体28配合以进一步限定浮子室30和液体密封室34。更具体地，盖38限定浮子室30和液体密封室34的顶部表面和/或区域。浮子42设置于浮子室30内。浮子42可包括(乙)缩醛材料或者一些其它类似的材料并由上述材料形成，但并不限于此。浮子42可以在图2所示的下降位置和图3所示的升起位置之间运动。在正常操作状态下，浮子42保持处于下降位置。然而，如果车辆处于极端的角度、导致液体燃料进入进口 32，则这时浮子42的浮力一其由浮子室30内的任何液态流体产生——使浮子42上升到升起位置。
偏置设备44设置于浮子室30内。偏置设备44设置在壳体28和浮子42之间。更具体地，偏置设备44设置在浮子室30的底壁46和浮子42之间。偏置设备44设置用来将浮子42偏置到升起位置。因此，偏置设备44提供了一个偏置力，该偏置力作用以使浮子42从下降位置移动到升起位置。虽然偏置力并不足以单独地移动浮子42，但偏置设备44与任何进入浮子室30的液体所产生的浮力配合，从而使浮子42移动至升起位置。优选的，偏置设备44包括由不锈钢制造的螺旋弹簧。然而，偏置设备44可以包括除了所示的螺旋弹簧外的其它设备，并可由一些其它材料制造。杠杆48设置于壳体28内，并跨越浮子室30和液体密封室34。杠杆48包括长形的平坦基板，并可包括(乙)缩醛材料或者一些其它类似的材料并由上述材料制造，但并不限于此。可枢转连接部50使杠杆48和壳体28相互连接。可枢转连接部50可通过能够将杠杆48连接至壳体28并且使杠杆围绕旋转轴线52旋转的任何合适的方式构成。如图所示，杠杆48包括两个由一对设置在杠杆48纵向相对两侧上的支承件56可旋转地支撑的垂直延伸销54。销54和支承件56之间的相互作用限定出可枢转连接部50。除了本文所示和所述的之外，可枢转连接部50可以相对于杠杆48设置，即，低于杠杆48或与杠杆48齐平地设置。可枢转连接部50限定一支点，杠杆48围绕该支点旋转。因此，支点限定旋转轴 线52。杠杆48包括与浮子42枢转连接的第一端58。当浮子42在下降位置和升起位置之间移动时，浮子42的第一端58与浮子42 —起竖直移动。杠杆48的第一端58可以以任何能够使杠杆48围绕旋转轴线52旋转、同时杠杆48的第一端58相对于浮子42固定从而能够随之竖直移动的方式枢转连接于浮子42。杠杆48从第一端58延伸至第二端60,第二端60从第一端58越过孔36。杠杆48围绕支点枢转或旋转，支点设置于杠杆48的第一端58和杠杆48的第二端60之间。杠杆48在图2所示的打开位置和图3所示的密封位置之间枢转。在打开位置时，杠杆48允许孔36和进口 32之间的流体连通，从而允许蒸气从燃料箱24流到压力释放机构26。在密封位置时，杠杆48阻塞孔36和进口 32之间的流体连通。杠杆48响应浮子42在下降位置和升起位置之间的运动而在打开位置和密封位置之间枢转。当浮子42位于升起位置时，杠杆48位于密封位置，并且，当浮子42位于下降位置时，杠杆48位于打开位置。杠杆48的第一端58与浮子42在第一施力位置62处接合。孔36的中心相对于杠杆48设置于第二施力位置64处。杠杆48在第一施力位置62和第二施力位置64之间限定一长度66。支点位于距离第一施力位置62的第一距离68和距离第二施力位置64的第二距离70处。第一距离68最好至少等于或大于杠杆48的长度66的百分之十(10% )，并且第二距离70也最好至少等于或大于杠杆48的长度66的百分之十(10% )。优选的，支点大约位于杠杆48的中段，而第一距离68大约等于第二距离70。密封构件72可在邻近杠杆48的第二端60处连接至杠杆48。密封构件72可与杠杆48 —起移动。如图所示，密封构件72设置成围绕孔36的周边密封抵接液体密封室34的内表面74以密封孔36。当杠杆48移动到密封位置时，密封构件72与内表面74接触。因此，如图3所示，进入浮子室30的液体使浮子42从下降位置移动到升起位置，从而使杠杆48从打开位置移动到密封位置。当液体如图2所示从浮子室30排出时，浮子42返回下降位置，从而使杠杆48移回打开位置并打破密封构件72和液体密封室34内表面74之间的密封，从而允许蒸气再次流向压力释放机构26。如图所示，密封构件72包括设置于液体密封室34的内表面74和杠杆48之间的带状件76。参照附图4，带状件76的宽度78大于孔36的宽度80。可选的，密封构件72可绕孔36的周边固定，当杠杆移动到关闭位置时，杠杆48移动至与密封构件72密封结合。密封构件72可包括柔性材料并用柔性材料制造，但不限于此。柔性材料可包括但不限于合成橡胶材料，如氟橡胶。参照图I和5，定位机构82使密封构件72和壳体28相互连接。定位机构82设置为相对于孔36定位密封构件72。如图所不,定位机构82包括一对立柱84,立柱84从液体密封室34的内表面74向上延伸，延伸穿过密封构件72上的一对切口 86以对准密封构件72。当位于杠杆48和液体密封构件34的内表面74之间时，立柱84延伸穿过密封构件72的切口 86，密封构件72被相对于杠杆48定位。密封构件72近一步连接至杠杆48的第二端60，以与杠杆48的第二端60 —起移动。应当理解，除了所示和所述的方式之外，密封构件72的形状、尺寸和/或配置可以是其它的能够与杠杆48 —起移动以在杠杆48位于密封位置时密封孔36的方式。 参照图I和4，壳体28和盖38进一步配合以限定一压力室88。压力室88与孔36流体连通以从其接收蒸气。设置于压力室88内的压力释放机构26与孔36流体连通。如上所述，压力释放机构26设计用于经其排出加压蒸气。如图4所最好地所示的，压力释放机构26包括安置于由壳体28限定的凹口 92上的不锈钢球90。凹口 92与孔36流体连通。当蒸气压力达到预定压力时，蒸气压力将球竖直地向上举起，从而允许蒸气绕球的外周围流过并从分级通气阀组件20排出。如图4所示，当蒸气压力低于预定压力时，不锈钢球90的重量使不锈钢密封球定位在凹口 92上以密封凹口 92并阻塞流体和/或蒸气流经凹口92。应当理解，压力释放机构26可以其它一些未示出或描述的方式配置和实施。虽然已在详细描述了实施本发明的最佳方式，本发明领域内的技术人员可以知晓在所附权利要求的保护范围内的实现本发明的各种替代方案和实施方式。
权利要求
1.一种用于车辆燃料箱(24)的分级通气阀组件(20)，所述分级通气阀组件(20)包括 壳体(28)，其限定浮子室(30)、通往浮子室(30)的进口(32)、与浮子室(30)流体连通的液体密封室(34)、以及通往液体密封室(34)的孔(36)；浮子(42)，其设置于浮子室(30)内且能够在下降位置和升起位置之间移动；以及杠杆(48)，其具有与浮子(42)接合的第一端(58)并越过孔(36)延伸至第二端(60)，其中杠杆(48)响应于浮子(42)在下降位置和升起位置之间的运动而绕支点在允许孔(36)和进口(32)之间流体连通的打开位置和阻塞孔(36)和进口(32)之间流体连通的密封位置之间枢转； 其中，当浮子(42)位于升起位置时，杠杆(48)位于密封位置，并且当浮子(42)位于下降位置时，杠杆(48)位于打开位置。
2.根据权利要求I所述的分级通气阀组件(20)，进一步包括设置于浮子室(30)内、位于壳体(28)和浮子(42)之间、并设计用于将浮子(42)偏置至升起位置的偏置设备(44)。
3.根据权利要求I所述的分级通气阀组件(20)，其中支点设置于杠杆(48)的大致中段。
4.根据权利要求I所述的分级通气阀组件(20)，其中，杠杆(48)的第一端(58)与浮子(42)在第一施力位置￠2)处接合，且孔(36)相对于杠杆(48)设置在第二施力位置(64)，并且其中支点距离第一施力位置(62)第一距离(68)、距离第二施力位置(64)第二距离(70)。
5.根据权利要求4所述的分级通气阀组件(20)，其中，杠杆(48)在第一施力位置(62)和第二施力位置(64)之间限定一长度(66)，且其中第一距离(68)至少等于或大于长度(66)的百分之十(10% ) ο
6.根据权利要求4所述的分级通气阀组件(20)，其中，杠杆(48)在第一施力位置(62)和第二施力位置(64)之间限定一长度(66)，且其中第二距离(70)至少等于或大于长度(66)的百分之十(10% ) ο
7.根据权利要求I所述的分级通气阀组件(20)，进一步包括与杠杆(48)在邻近杠杆(48)第二端￠0)处连接且能够与杠杆(48) —起移动的密封构件(72)，其中密封构件(72)设置用于密封抵接液体密封室(34)的内表面(74)以密封孔(36)。
8.根据权利要求7所述的分级通气阀组件(20)，其中，密封构件(72)包括带状件(76)，带状件(76)设置于杠杆(48)和液体密封室(34)的内表面(74)之间、且宽度(78)大于孔(36)的宽度(80)。
9.根据权利要求7所述的分级通气阀组件(20)，进一步包括定位机构(82)，定位机构(82)使密封构件(72)和壳体(28)相互连接、且设计用于相对于孔(36)定位密封构件(72)。
10.根据权利要求I所述的分级通气阀组件(20)，进一步包括可枢转连接部(50)，可枢转连接部(50)使杠杆(48)和壳体(28)相互连接并限定所述支点。
全文摘要
分级通气阀组件(20)包括可在下降位置和升起位置之间移动的浮子(42)。杠杆(48)在杠杆(48)的第一端(58)处与浮子(42)接合。杠杆(48)响应于浮子(42)在升起位置和下降位置之间的移动绕一与第一端(58)隔开的支点枢转。杠杆(48)在其时浮子(42)位于下降位置的打开位置和其时浮子(42)位于升起位置的密封位置之间枢转。当位于密封位置时，杠杆(48)密封孔(36)，以阻止流体流经孔(36)。
文档编号B60K15/077GK102865403SQ201210275529
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者L·M·佩蒂尔, D·皮弗 申请人:伊顿公司