专利名称：用于燃料箱的通风布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与权利要求1的前序部分对应的通风布置。
背景技术：
在机动车辆的驱动装置的发展期间，已经研发出了除了传统的内燃机以外还包含由电池供电的电动驱动器的车辆。这些车辆也被称作混合动力车辆并且能够仅仅使用电动马达来行驶一定的时间。内燃机的操作所需的矿物油燃料存储在燃料箱中，当发动机不运行时，由于相对于外部大气的蒸汽压差，所以蒸汽漏出，这些蒸汽穿过插入到通风线路中的活性碳过滤器，过滤器被用于吸附性地黏着碳氢化合物成分。相比之下，当发动机运行时，这些保留的碳氢化合物成分被流入的空气吸收并且供给到发动机的燃烧过程，从而同样防止它们漏到环境中。在车辆的专门电气操作期间，由于没有外部空气流过活性碳过滤器，所以不需要在该期间重新产生存储的碳氢化合物成分。尽管事实是内燃机因此运行了减少的时间，但是为了仍然获得至少几乎完全的再生，在燃料箱的顶部空间中需要比环境大气高的压力，以便减少必须在活性碳过滤器中被吸收的碳氢化合物成分的量。通常已知的是出于安全原因的考虑借助减压阀来限制燃料箱的顶部空间中的压力。当出现过度压力或最大压力时，该减压阀在顶部空间和外部大气之间产生连续连接。还已知的是在内燃机的运行期间借助阀限制燃料箱中由于连续除去燃料而导致的压降，当压力降到最小压力以下时该阀形成到外部大气的连接，由此获得压力均衡。当车辆的燃料箱被灌注时，被流入的液体燃料以及燃料蒸汽所替代的气体体积必须被导出燃料箱。在这个过程中，必须通过完全通风产生与环境的压力均衡，否则燃料将排出燃料箱的注入管。然而，该需求与在燃料箱中具有增大的压力的期望相反。所以，为了操作燃料箱需要有三个阀，其中该燃料箱中必须保持增大的内部压力。如果车辆静止了较长时间并且提及的在活性碳过滤器中碳氢化合物成分的根据数量而平衡的解吸和吸附条件没有被满足，那么这些阀必须具有足够的密封性或相反在燃料箱中产生的压力将被降低。从现有技术中可以了解用于车辆的燃料箱的通风布置，其中在壳体中，减压阀的功能、用于在马达操作期间限制负压的通风阀的功能、以及电磁切换阀的功能被组合，该电磁切换阀用于在添加燃料期间形成与外部环境的压力平衡。为了优选地建立低的流动阻力，线路横截面的尺寸形成为较大，通风布置经由该线路横截面与活性碳过滤器和燃料箱的顶部空间连接。然而，即使这对于低压力梯度也导致高的致动力，该高的致动力必须经由电磁切换阀的驱动而产生。通常，在这点处采用磁性驱动器或电动马达，然而，考虑到将产生的切换力，磁性驱动器或电动马达的尺寸必须形成为较大。这样形成的尺寸伴随着相应的大体积。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的在于改进根据权利要求1的前序部分所述的通风布置，其中用于结合在通风布置中的电磁切换阀的驱动器的大小能够形成为在动力方面较弱且节省安装空间。利用这样的通风布置，通过权利要求1的特征部分的特征来实现该目的。基本上对于本发明而言，从实现随机压力的阀(在下文的一部分中也称为主阀)的闭合位置启动直到其打开位置的驱动的切换运动分为两个路径元素，其中在第一路径元素期间仅仅打开先导阀。与两个上述连接器的流动横截面相比，其特征仅在于小的横截面，使得用于打开的能量消耗相应地较低。然而，打开先导阀导致作用在主阀的密封板上的压力梯度降低，使得经由驱动器提供的切换动力整体也相应地降低。这带来的优点在于，可以采用具有较小安装体积的驱动器。权利要求2的特征涉及通风布置的具体实施，尤其是先导阀的具体实施。其特征在于堵塞兀件，该堵塞兀件与布置在轴的孔的一个端部上的座表面相互作用，其中该堵塞元件与电枢部分连接，电枢部分的运动可以借助于驱动器的环线圈产生。在轴的一个端部上，密封头模制在其上且接合在密封板之后，该密封板形成主阀的元件。为了获得先导阀，在无论如何都具有的通风布置的设计元件所构成的范围内进行利用。从而，所述通过布置还能够实现为极为紧凑的单元。权利要求3的特征涉及两个路径元素的设计方案的进一步的细节。在第一路径元素期间，主阀保持不起作用，并且仅仅在第二路径元素的过程期间打开。权利要求4到7均涉及实现先导阀和主阀的闭合位置。这在每种情况下，在驱动器不通电流的状态下由弹簧提供。权利要求8和9涉及第一路径元素的实现，具体是在驱动器从闭合位置启动的切换运动期间，先导阀和主阀开始一个接一个致动。在上文中，驱动器被描述为包括环线圈和柱塞式电枢的磁性驱动器。类似地，在这点上也可以采用电动马达。
在下文中，参考附图的图1所示的示例性实施例更加详细地描述本发明。图1示出了根据本发明的阀组件的轴向截面图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的阀组件的轴向截面图，该阀组件包括容纳环线圈I的第一壳体部分2和配合到用于连接到外部大气的连接器6的第二壳体部分7，该第一壳体部分在底部处经由环管3配合到用于连接到燃料箱的顶部空间的连接器5的端面区段4。处于组装状态中的两个壳体部分2、7形成接纳阀组件的所有部件的壳体30。杆状的电枢部分8定位在环线圈I内并且在其轴线方向上延伸，由以固定方式布置的磁性主动止动部分10来限制该电枢部分在顶侧9的方向上的运动。连接到电枢8的联接件11在底部处从壳体部分2突出并且突出到壳体部分7中。所以壳体部分2主要用于接纳环线圈I的线圈体。
数字12表示模制到壳体2的顶部上的附接部分，该附接部分用于接纳用于环线圈I的电连接器13。联接件11延伸穿过壳体部分7的开口 20并且在它的下端处保持经由支撑盘14沿着保持器15以滑动的方式被引导，该保持器又紧固到支撑板16。支撑板16被设计为密封板17的承载体，该密封板优选地由橡胶-弹性材料组成，该密封板抵靠形成连接器6的入口 26的环形密封表面18。在各种情况下，支撑盘14以固定的方式连接到联接件11。弹簧的一个端部被轴向地支撑在支撑板16的背离密封表面18的一侧上，其另一个端部被轴向地支撑在环线圈I的线圈元件或壳体部分2上。所以密封板17在弹簧19所限定的预载荷下抵靠密封表面18，其中通过所述线圈元件或壳体部分2的轴向位移能够实施该预载荷的调节。例如，在壳体部分2、7之间可以存在螺纹连接，其允许这些壳体部分的位置在环线圈I的轴向方向上相对于彼此进行调节。数字21表示与电枢部分8同轴地延伸的轴，在该轴21内，连续孔28同样与电枢部分8同轴地延伸，该连续孔28的面向联接件11的端部形成成锥形地扩张的用于堵塞元件32的座表面31，该堵塞元件32形成为与所述座表面互补并且模制到支撑盘14的端侧上。数字33表示环形密封盘，其优选地包括围绕堵塞元件32的弹性体材料，并且保持在支撑盘14的面向轴21的一侧上。数字22表示轭状物，该轭状物沿着保持器15可位移地设置，并且在其面向电枢部分8的一个端部上与轴21连接。轴21的另一个端部延伸穿过支撑板16和密封板17的中心环形开口 23，并且在面向连接器6的一侧上连接到板状密封头24，该密封头以密封方式抵靠开口 23的边缘。另一个弹簧的一个端部抵靠轭状物22的面向支撑板16的一侧，并且另一个端部抵靠支撑板16的面向轭状物22的一侧。该弹簧25确定预载荷，在该预载荷下密封头24抵靠开口 23的边缘。可以确认的是，依靠根据本发明的阀组件可以实现彼此独立作用的三个阀功能。与在弹簧25的预载荷下抵靠开口 23的边缘的密封头24连接的轴21形成减压阀，该减压阀在打开位置中允许气体经由连接器5和开口 23而流出燃料箱的顶部空间到大气连接器6，该开口 23为轴21与面向该轴的内表面之间的圆环的样式。由弹簧25来确定在顶部空间内的引起该减压阀打开的过度压力，并且由于轴21经由其与轭状物22的螺纹连接而能够或多或少地轴向移动，所以能够调节该过度压力。为此，密封头24装配有用于与拧紧工具相互作用的内正方形轮廓27或类似轮廓。由支撑板16、抵靠密封表面18的密封板17、保持器15和弹簧19组成的系统形成真空阀，其在打开位置中允许气体经过大气连接器6、入口 26和连接器5流到燃料箱的顶部空间中。由弹簧19的预载荷来确定在顶部空间内的导致该真空阀打开的负压，通过环线圈I的线圈元件的或者壳体部分2的轴向位移能够调节该预载荷。在壳体部分6、2之间有螺纹连接的情形下，能够以特别容易的方式来实施该调节。由环线圈1、电枢部分8、联接件11、支撑盘14、保持器15、支撑板16和抵靠密封表面18的密封板17组成的系统形成电磁切换阀，其在打开位置中允许在连接器5、6之间经由入口 26的连续连接。当环线圈I被供以电流时形成阀的切换位置，即打开位置，而当环线圈I没有被供以电流时在弹簧19的作用下形成关闭位置。能够使用该阀以防止在添加燃料期间在燃料箱的顶部空间中出现压力增加。数字29表示一弹簧，该弹簧在以固定方式布置的止动部分10与相反以可动方式布置的电枢部分8之间活动。该弹簧的目的包括以下各个方面由座表面31、堵塞元件32和联接件11构成的系统形成先导阀，该先导阀处于也被称为主阀的电磁切换阀的范围内，如上所述，在环线圈I非通电阶段中，该先导阀在弹簧29的复位力下保持在关闭位置中，其中堵塞元件32以密封方式抵靠座表面31，由此关闭孔28。在环线圈I通电的情况下，电枢部分8初始克服弹簧29的复位力沿着止动部分10的方向运动第一路径元素，使得所述先导阀转换为其打开位置，其中经由孔28和保持器15在连接器6与连接器5之间形成连续连接。在一方面上的座表面31和另一方面上的堵塞元件32的外表面之间，在先导阀的这个打开位置中具有环形通流表面，其在沿着第一路径元素的打开运动期间逐渐扩大。先导阀的通流使得支撑板16的压力减小，从而用于打开入口 26的能量消耗相应地较小。仅仅在第一路径元素的末端处，支撑盘14将在保持器15上施加驱动作用，也就是沿着随后的第二路径元素施加驱动作用，直到完全打开入口 26。由此，在沿着两个路径元素的打开运动期间，先导阀和主阀一个接一个打开。在与支撑板16固定连接的保持器15中，与联接件11固定连接且以这种方式与电枢部分8连接的支撑盘14沿着联接件11的轴向方向以受限的方式可动地布置，也就是对应于所述的第一路径元素的尺寸大小。一旦环线圈I不再通电，弹簧29就由弹簧19支撑而在支撑板16上施加复位力，该复位力将先导阀和主阀转换为关闭位置。显然，因为先导阀具有较小的流动横截面(尽管连接器5、6的横截面较大)，所以能够以较低的能量消耗致动如上所述的主阀，使得对应小尺寸的驱动器是足够的。附图标记列表1、环线圈2、壳体部分3、环管4、区段5、连接器6、连接器7、壳体部分8、电枢部分9、顶部10、止动部分11、联接件12、附接部分13、连接器14、支撑盘15、保持器
16、支撑板17、密封板18、密封表面19、弹簧20、开口21、轴22、轭状物23、开口24、密封头25、弹黃26、入口27、内正方形轮廓28、孔29、弹簧30、壳体31、座表面32、堵塞元件33、密封盘
权利要求
1.一种用于车辆的燃料箱的通风布置，其具有配置到顶部空间的阀，以用于产生最大压力、最小压力和随机可调节压力，该最大压力不能够被超过，压力不能够降低到该最小压力以下，该随机可调节压力尤其用于添加燃料，壳体(30)至少容纳用于产生最大压力的阀和用于产生最小压力的阀、用于连接到大气的连接器(6)以及用于连接到顶部空间的连接器(5)，其中用于产生随机可调节压力的阀设计为电磁切换阀并且与一驱动器连接，其特征在于，能够借助于该驱动器产生切换运动，从电磁切换阀的闭合位置启动进行到电磁切换阀的打开位置，该切换运动在第一路径元素期间，是为了打开先导阀，以在连接器(5、6)之间形成小横截面的连接，并且随后在第二路径元素期间，释放连接器(6)的入口(26)，以实现连接器(5、6)之间的完全打开的连续连接。
2.根据权利要求1所述的通风布置，其特征在于，该驱动器包括环线圈(1)，电枢部分(8)可运动地沿着该环线圈被引导，该电枢部分(8)与堵塞元件(32)连接，该堵塞元件与模制到轴(21)中的座表面(31)—起形成所述先导阀，该堵塞元件(32)能够借助于该驱动器在用于在连接器(5、6)之间形成小横截面的连接的孔(28)与闭合该连接的位置之间位移，密封头(24 )模制在轴(21)上且接合在密封板(17 )之后，这用于致动产生随机可调节压力的电磁切换阀。
3.根据权利要求2所述的通风布置，其特征在于，具有保持器(15)，该保持器附接到支撑板(16)，该支撑板用于支撑密封板(17)，其中从用于产生随机可调节压力的阀的闭合位置启动，在第一路径元素期间，堵塞元件(32)能够借助于该驱动器从其闭合位置启动而转换到其打开位置，并且其中在第一路径元素之后的第二路径元素期间，从堵塞入口(26)的闭合位置启动的密封板(17)能够转换到其打开位置。
4.根据权利要求1至4中任一项所述的通风布置，其特征在于，具有弹簧(19)，该弹簧将用于产生随机可调节压力的阀保持在闭合位置中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通风布置，其特征在于，具有弹簧(29)，该弹簧将先导阀保持在闭合位置中。
6.根据权利要求5所述的通风布置，其特征在于，弹簧(29)布置在壳体(30)中，处于电枢部分(8)和固定的止动部分(10)之间。
7.根据权利要求4所述的通风布置，其特征在于，弹簧(19)布置在支撑板(16)和壳体(30)的各部分之间。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的通风布置，其特征在于，堵塞元件(32)借助于模制到轴(11)上的支撑盘(14)而以受限的方式在保持器(15)中被引导，由此限定第一路径元素。
9.根据权利要求8所述的通风布置，其特征在于，从用于产生随机可调节压力的阀的闭合位置启动开始到达第一路径元素的末端，能够在轴(21)上施加驱动作用，并且由此在密封板(17)上施加驱动作用，从而在连接器(5、6)之间形成完全打开的连接。
全文摘要
本发明涉及用于车辆的燃料箱的顶部空间的通风布置，其包括用于调节车辆燃料箱的顶部空间中的随机压力的电磁切换主阀，其配置有为在环线圈(1)中可动地引导的电枢部分(8)形式的驱动器。通过主阀的打开位置，在用于连接到所述顶部空间的连接器(5)与用于连接到外部大气的连接器(6)之间形成连续连接，其中为了降低切换操作的能量消耗，主阀配置有先导阀，该先导阀在切换运动的第一路径元素期间打开，其中主阀仅仅在该第一路径元素之后打开。由于先导阀的横截面比连接器(5、6)的横截面小，且由于通过其打开而实施的减压，可以降低经由驱动器获得的全部切换动力且能够采用较小尺寸的驱动器。
文档编号B60K15/035GK103010006SQ20121035589
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月24日 优先权日2011年9月24日
发明者T·格利希, G·米勒-里德雷尔 申请人:A.凯塞汽车系统有限公司