专利名称：用于控制燃油箱的蒸气排放的浮子控制排气阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于燃油箱的蒸气排气阀(通风阀)，特别是用于控制从燃油箱到一 储存装置的燃油蒸气流动的浮子控制类型的阀，该储存装置例如为充满粒状含碳物质的滤罐。
背景技术：
在提供这种用于机动车辆燃油箱的浮子控制排气阀的过程中，一直希望在通过单 个安装孔(检修孔，access opening)安装到燃油箱的通用组件中提供多功能阀，以使在该 连接处的蒸气渗透最小。这种多功能阀已经包括多种浮子控制阀，这些浮子控制阀用于在 加油过程中和响应车辆运行过程中燃油箱内的燃油晃动来关闭燃油箱中不同燃油液位处 的不同尺寸的排气口。通常，这种多功能浮子控制阀需要一个很大变化范围内的浮子、尺寸、运动和浮力 以使浮子壳体相当大程度地伸入燃油箱中。因而，该壳体易受到在车辆碰撞和/或倾翻状 态下可能遇到的侧向载荷的损害，并且对壳体的损坏随后会使蒸气和液体燃油从油箱溢出 到大气中。因此，一直需要提供一种用于在使阀损坏的车辆碰撞或倾翻情况下封闭燃油排 气口的后备或备用装置。迄今为止，这种用于浮子控制排气阀的后备或备用装置已经以附加浮子的形式、 以在将导致浮子位置改变的碰撞中不易受到侧向载荷影响的方式被保持在主阀体结构中。 但是，这种备用阀要求关闭排气口的阀芯具有高度柔性和弹性，并且要求在备用浮子阀芯 的质量较小和倾翻时可用于关闭阀的惯性力或重力很小的情况下能够实现完全的密封。已知在较小的浮子的顶部设置较薄的柔软弹性圆盘，以用于在车辆倾翻的情况下 为多功能燃油箱蒸气排气阀提供蒸气排气口的备用关闭。然而，这种薄圆盘在浮子上的安 装和保持，以及使圆盘的中心部分保持暴露和具有用于关闭排气口的弹性的要求已经在将 盘状元件安装到浮子上的过程中产生了问题。因此，一直希望提供一种在较小的浮子上设 置弹性阀元件以用于在车辆倾翻的情况下对蒸气排气阀的排气口备用或后备密封的简单 有效且低成本的方法。在制造浮子控制型车辆燃油箱排气阀的过程中，这种类型的阀经常 被称为“非核心(gutless)”浮子阀。
发明内容
本发明提供一种简单的成本较低的且易于组装的技术，以用于将一较薄的薄片圆 盘型的柔性阀元件以一种方式安装和保持在燃油箱浮子的上表面上，即，围绕该圆盘的周 向保持该圆盘，并且设置该圆盘的一暴露表面以用于关闭一排气口阀座，从而防止在倾翻 的情况下蒸气或液体燃油从燃油箱中溢出。该薄片阀插入形成在浮子的侧面内的一狭槽，该狭槽与浮子上端的一凹部相连通。该凹部的边缘具有径向向内延伸的部分，以防止该阀 元件从该凹部轴向移出，但允许其相对于该凹部在浮子运动的方向上作有限的空动(lost motion)运动。当薄片插入到该凹部中时，邻近该狭槽的向下延伸的突出部防止该薄片移 出。需要使该薄片圆盘弯曲或变形以插入薄片使其经过向下延伸的突出部，并由于该凹部 的底部内的一凸起表面而进入该凹部。一旦插入，则该薄片回复到其正常的基本扁平的构 形并且被向下延伸的突出部保持在该凹部内。
图1是采用本发明的阀组件的透视图；图2是沿图1中表示剖面的线2-2的剖视图；图3是图1中组件的分解图；图4是图1中组件除去盖后的透视图；图5是沿图2中表示剖面的线5-5的剖视图；图6是图1中的组件被拆开以显示在加油过程中浮子控制阀的位置的透视图；图7是示出用黑色箭头指示的蒸气再循环流动的类似于图6的视图；图8是示出在发动机操作过程中蒸气流经较小的浮子控制阀的类似于图6的视 图；以及图9是示出在发动机操作过程中蒸气流经大的排气通道的类似于图6的视图。
具体实施例方式参照图1至3，总的以10标记的多功能阀组件包括阀体12，在阀体12中形成第一 蒸气排气通道14，在通道14的端部设有阀座16。阀座16设置在相对于该阀的定位的第一 位置，该阀经由一穿过未示出的燃油箱的壁的安装孔(未示出)而定位。阀体12限定一个其中设有浮子20的第一浮子室18，浮子20具有设置在该浮子上 端的柔软弹性阀元件22，该阀元件22用于在阀的浮子上升并且该阀元件22安放在阀座16 上时关闭通道14。阀体12还限定具有一大于通道14的第二排气通道26的第二阀室24，通道26的 下端形成相对于阀座16设置在较低位置的阀座28。一浮子组件30可滑动地设置在阀室24 内；并且，浮子30具有设置在其上端的弹性环状阀元件32，该阀元件32用于在该浮子上升 到低于关闭排气通道14所需液位的第二液位时闭合在阀座28上，从而关闭排气通道26。参照图2和图3，浮子30由一杯形元件31保持在阀体的阀室24内，该杯形元件 31固定在阀体12的向下延伸的管状部分25内。浮子20通过保持盖21固定在阀体12的 向下延伸的管状部分内。阀体12包括环状的径向向外延伸的凸缘36，一适配环38通过任何适当的方法例 如焊接或类似工艺而固定到凸缘36上，该焊接可通过旋转焊接或超声波焊接来实现。环38 包覆模制在一插入环40上，该插入环40由适合于通过焊接密封连接到燃油箱外表面的适 当的材料形成。盖34与多个间隔开设置的、优选平行设置的、由参考标号42、44和46标记的流体 连接器接头优选地作为单个部件一体形成。在目前优选的实践中，盖34由适当材料形成以用于通过适当的方式例如焊接连接到凸缘36上，该焊接利用超声波或旋转焊接技术。参照图2和图5，盖34具有从该盖向下延伸的环形肋片96，该环形肋片抵靠环形 元件64而密封隔膜片58的周向，该环形元件64可作为插入件焊接到凸缘36上。在目前优选的实践中，环形插入元件64具有堞形(castellated)的下表面以提供 多个如图2中所示的通道65的横向通道，以用于使环形室56和通过环形肋片33形成在盖 34中的环形室37相连通。环形室37用作与通道50和54以及接头46和44相连通的集流
ο盖34具有分别限定通道48和50的接头42和46，通道48和50与形成在盖34中 的室52连通。接头44中形成排气通道54，该排气通道54与形成在阀体内的环形凹槽或沟 槽56连通。室52被一柔性环状隔膜片58封闭，在该隔膜片58上设有——优选地内嵌模 制——一位于中心的刚性中心板或阀元件60。一环状柔性密封件62围绕阀元件60的下表 面设置，以用于围绕凹槽或环形室56的内周向的上边缘密封。阀元件60在其中心区域形 成一垂直取向的排气通道66，该排气通道66与横向通道68连通，而横向通道68与由隔膜 片58的下表面、凹槽56和连接到凸缘8的上表面的环33形成的环形区域相连通。中心板或阀元件60中形成横向通道68，该横向通道68使排气通道66和包围中心 板66的隔膜片58下面的环形区域连通。弹性柔软密封件62设置在中心板60的下表面上，并密封在形成室56的环形肋片 57的上表面70上；并且，环形肋片57的内周向74形成第三阀室77的侧壁，该第三阀室77 通过形成在其底部内的开孔76与排气通道26连通。室74具有如图4的分解图中所示的总的以78标记的第三浮子组件。浮子组件78包括一浮子体部80，该浮子体部80在其侧面内形成一狭槽82，该狭 槽延伸通向形成在浮子体部上表面内的一凹部84，该凹部具有多个设置在浮子体部的上表 面上并在该凹部中径向向内延伸的突出部86。在该凹部处(附近)的狭槽82中形成至少 一个向下延伸的突出部88，以有助于保持阀元件，对此将在下文中说明。该凹部的底部具有 一示于图4中的凸起的表面部分85。采取圆盘90形式的一弹性柔软阀元件插入狭槽82，并弯曲以在向下的突出部88 的下面通过而进入凹部84中并位于凸起的表面部分85上方。在完全插入到凹部84中后， 阀盘90回复到其扁平构形并且被凸起表面85移动到一个位置，以便突出部88阻止圆盘90 在不变形的情况下移出。突出部86允许圆盘90在浮子运动的方向上作有限的空动。浮子组件78相对于阀座92垂直定位在室74中，该阀座92形成在隔膜片的中心 板68中的通道66下端，以便当燃油箱中的燃油液位已升至高于关闭排气通道26和排气通 道18所要求的液位时，阀元件90向上移动到与阀座92接触并关闭排气通道66。参照图5，在中心盘60上设置一个小排泄孔94，以便当阀元件90闭合在阀座92 上时允许有限的残余流体从中通过。参照图6，该阀处于加油期间的操作模式下，其中大的排气通道76、26允许蒸气通 过横向通道65流到隔膜片下面的区域，并流过适于连接到一储存罐(未示出)的接头44 中的排气通道54。参照图7，蒸气流经排泄孔94和隔膜片的中心板到达隔膜片上方的区域52，并向 外流经适于连接到再循环管路上的接头46中的通道50而到达一燃油箱加油管(未示出)的上端。参照图8，所示阀的浮子20降低到允许(燃油蒸气)流经排气通道14到达隔膜片 的下表面。当密封件62处于向下或关闭位置并且浮子组件78降下时，(燃油蒸气)流经 隔膜片的(中心)板中的排气通道66和横向通道68到达围绕密封件62的外环形区域，并 向外流经用于与接头42中的通道48连通的横向通道65，该通道48适合与一倾翻阀(ROV) (未示出)连通。参照图9，所示的浮子组件78处于降下的位置，以允许蒸气流过排气通道66和隔膜片的中心板以及横向通道68和横向通道65，该通道65用于与适于连接到一未示出的滤 罐的通道54相连通。因此，本发明提供一种具有多个浮子的类型的多功能燃油蒸气排气阀，该浮子用 于随着在加油期间燃油箱内燃油液位的上升而关闭不同大小的排气通道。本发明提供一种 用于在燃油达到所希望的加油液位时关闭排气通道的浮子组件，该浮子组件包括一个具有 一狭槽的浮子体部，一个柔性的较薄的盘状阀元件插入该狭槽并进入一凹部，从而暴露出 该阀元件的上表面。该阀元件在插入过程中弯曲以经过向下延伸的突出部和该凹部内的一 凸起的表面部分，当该圆盘在该凹部内回复到其未弯曲状态时该凸起的表面部分将该圆盘 保持在该凹部内。径向向内延伸的突出部将该圆盘保持在该凹部内，允许其在浮子运动的 方向上作有限的空动。尽管在上文中已关于所示出的实施例对本发明进行了说明，但是应当理解本发明 能够改变和变型并且仅受下列权利要求的限制。
权利要求
一种用于控制燃油箱的蒸气排放的浮子控制排气阀，包括(a)限定一蒸气排气通道并适于经由该燃油箱的壁内的一安装孔而安装的阀体结构，所述阀体结构包括设置在该阀体结构上的用于在该阀经由所述安装孔安装时定位在该燃油箱中的第一深度处的第一阀座，以及设置在该阀体结构上的用于定位在比所述第一深度高的第二深度处的第二阀座，所述第一阀座和第二阀座与所述排气通道相连通；(b)可滑动地设置在所述阀体结构上的第一浮子，当该燃油箱中的燃油升至第一液位时该第一浮子可操作以关闭所述第一阀座；(c)可滑动地设置在所述阀体结构上的第二浮子，当燃油升至高于所述第一液位的第二液位时该第二浮子可操作以关闭所述第二阀座，其中，所述第二浮子的上表面内形成一凹部，一柔性阀插件被保持在所述凹部内，且所述插件的表面部分暴露，其中当所述第二浮子向上运动时所述暴露的表面部分封闭所述第二阀座。
2.根据权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述第一阀座与一第一排气通道连通， 所述第二阀座与一第二排气通道连通。
3.根据权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述第二浮子内的狭槽包括至少一个 向下延伸的突出部以用于将所述插件保持在所述凹部内。
4.根据权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述插件包括一较薄的盘。
5.根据权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述插件由弹性材料形成。
全文摘要
一种用于控制燃油箱的蒸气排放的浮子控制排气阀，包括限定一蒸气排气通道并适于经由燃油箱的壁内的一安装孔安装的阀体结构，阀体结构包括用于在阀经由安装孔安装时定位在燃油箱中的第一深度处的第一阀座，以及用于定位在比第一深度高的第二深度处的第二阀座，第一和第二阀座与排气通道相连通；可滑动地设置在阀体结构上的第一浮子，当燃油箱中的燃油升至第一液位时第一浮子可操作以关闭第一阀座；可滑动地设置在阀体结构上的第二浮子，当燃油升至高于第一液位的第二液位时第二浮子可操作以关闭第二阀座。第二浮子的上表面内形成一凹部，一柔性阀插件被保持在凹部内，且插件的表面部分暴露。当第二浮子向上运动时暴露的表面部分封闭第二阀座。
文档编号F16K31/22GK101806373SQ20101014513
公开日2010年8月18日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年7月15日
发明者K·M·斯平克, S·H·韦泽尔 申请人:伊顿公司