呼吸阀的制作方法

本实用新型涉及燃油箱的技术领域，特别涉及一种呼吸阀。

背景技术：

通常地，车辆的燃油箱上设有呼吸阀，呼吸阀的出口连接有碳罐，燃油箱内的燃油蒸汽经过呼吸阀进入碳罐后被吸收存储在碳罐中，碳罐连接于进气歧管并能够将存储的燃油蒸汽输送到进气歧管。

呼吸阀具有多种工作状态，当燃油箱内为负压时，呼吸阀允许外部气体进入到燃油箱内，当燃油箱内为正压时，呼吸阀允许内部气体排出，当内外气压平稳时，呼吸阀关闭以避免燃油挥发。

目前的呼吸阀有多种类型，例如，通过钢珠封堵流体通道的结构，通过气压作用顶开钢珠以打开通道，但钢珠移动时容易发生碰撞而产生噪音；另外一些呼吸阀结构复杂，其密封性能对装配的精密度要求较高，如果精密度不能达标很容易造成意外泄漏。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种呼吸阀，以解决呼吸阀对装配精度要求较高的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种呼吸阀，其中，所述呼吸阀包括：

壳体，所述壳体具有腔室，并且所述壳体的顶壁设有第一接口，所述壳体的底壁设有第二接口；

阀体，所述阀体的阀板的周缘连接于所述壳体的内周壁，以将所述腔室分隔为上下两部分，所述阀板上形成有阀孔；

正压膜片，所述正压膜片能够在所述阀板和所述顶壁之间往复移动并通过第一弹性件连接于所述顶壁，所述正压膜片上形成有气孔，并且所述正压膜片的周缘与所述壳体的内周壁之间形成间隙；

负压膜片，所述负压膜片能够在所述正压膜片和所述阀板之间往复移动并通过第二弹性件连接于所述阀板；

其中，所述正压膜片和所述阀板能够彼此贴合形成围绕所述阀孔的第一环形密封，所述负压膜片和所述正压膜片能够彼此贴合形成围绕所述气孔的第二环形密封。

进一步的，在所述第一接口处的压力等于所述第二接口处的压力的情况下，所述正压膜片和所述阀板形成所述第一环形密封，并且所述负压膜片与所述正压膜片形成所述第二环形密封，所述第一接口与所述第二接口彼此不连通。

进一步的，在所述第一接口处的压力大于所述第二接口处的压力的情况下，所述第一接口处的气体能够流动到所述第二接口处；在所述第一接口处的压力小于所述第二接口处的压力的情况下，所述第二接口处的气体能够流动到所述第一接口处，并且所述第一接口处的压力大于所述第二接口处的压力时的气体流速大于所述第一接口处的压力小于所述第二接口处的压力时的气体流速。

进一步的，在所述第一接口处的压力大于所述第二接口处的压力的情况下，所述正压膜片和所述阀板形成所述第一环形密封，并且所述负压膜片分别与所述正压膜片、所述阀板脱离形成间隙，来自所述第一接口的气体能够经由所述气孔、所述正压膜片与所述负压膜片的间隙、所述负压膜片与所述阀板的间隙以及所述阀孔到达所述第二接口。

进一步的，在所述第一接口处的压力小于所述第二接口处的压力的情况下，所述正压膜片和所述阀板彼此脱离形成间隙，所述负压膜片和所述正压膜片形成所述第二环形密封，所述负压膜片与所述阀板彼此脱离形成间隙，来自所述第二接口的气体能够经由所述阀孔、所述负压膜片与所述阀板的间隙、所述正压膜片与所述阀板的间隙、所述正压膜片与所述壳体的内周壁之间的间隙到达所述第一接口。

进一步的，所述气孔的截面大于所述正压膜片与所述壳体的内周壁之间间隙的截面。

进一步的，所述正压膜片的下表面贴合有密封垫，所述阀板的上表面形成有能够密封接合于所述密封垫的第一环状凸缘，所述负压膜片的上表面形成有能够密封接合于所述密封垫的第二环状凸缘，所述第二环状凸缘的直径小于所述第一环状凸缘的直径。

进一步的，所述正压膜片形成有向下凹陷的第一凹陷部，所述气孔形成于所述第一凹陷部的底部，所述负压膜片形成有向下凹陷的第二凹陷部，所述第一凹陷部能够容纳于所述第二凹陷部中，并且所述阀板的上表面下凹以能够容纳所述第二凹陷部。

进一步的，所述阀体包括从所述阀板的周缘向下延伸的筒状侧壁，所述筒状侧壁围成的筒腔内设有轴向可移动的阀芯，所述阀芯与所述筒状侧壁彼此间隔以允许流体通过，所述阀芯能够通过进入所述筒腔内的液体浮起以堵塞所述阀孔。

进一步的，所述阀体和所述壳体的底壁之间固定有过油板，所述阀芯通过第三弹性件连接于所述过油板，所述过油板上形成有过油孔。

相对于现有技术，本实用新型所述的呼吸阀具有以下优势：

本实用新型所述的呼吸阀通过正压膜片、负压膜片及阀板之间的配合实现不同工作状态，正压膜片与负压膜片之间以及正压膜片与阀板之间的密封对装配精度的要求较低，即使存在较小的装配误差也能实现良好的密封效果，保证呼吸阀能够针对不同的工况而正常地运行。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的呼吸阀的爆炸图；

图2为本实用新型实施方式所述的呼吸阀的剖视图，其中，呼吸阀处于平衡状态；

图3为本实用新型实施方式所述的呼吸阀在负压状态的部分剖视图；

图4为本实用新型实施方式所述的呼吸阀在正压状态的部分剖视图。

附图标记说明：

1-壳体，2-阀体，3-正压膜片，4-负压膜片，5-阀芯，6-过油板，11-第一接口，12-第二接口，21-阀板，22-筒状侧壁，23-阀孔，31-第一弹性件，32-密封垫，33-气孔，41-第二弹性件，51-第三弹性件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型提供了一种呼吸阀，其中，所述呼吸阀包括：壳体1，所述壳体1具有腔室，并且所述壳体1的顶壁设有第一接口11，所述壳体1的底壁设有第二接口12；阀体2，所述阀体2的阀板21的周缘连接于所述壳体1的内周壁，以将所述腔室分隔为上下两部分，所述阀板21上形成有阀孔23；正压膜片3，所述正压膜片3能够在所述阀板21和所述顶壁之间往复移动并通过第一弹性件31连接于所述顶壁，所述正压膜片3上形成有气孔33，并且所述正压膜片3的周缘与所述壳体1的内周壁之间形成间隙；负压膜片4，所述负压膜片4能够在所述正压膜片3和所述阀板21之间往复移动并通过第二弹性件41连接于所述阀板21；其中，所述正压膜片3和所述阀板21能够彼此贴合形成围绕所述阀孔23的第一环形密封，所述负压膜片4和所述正压膜片3能够彼此贴合形成围绕所述气孔33的第二环形密封。

如图1所示，壳体1可以由两部分连接形成，以便于拆卸组装，当然也可以是一体形成的部件；阀板21用于分隔壳体1的腔室，以能够在阀孔23被封堵时断开第一接口11和第二接口12之间连接，阀板21与壳体1的内周壁之间形成密封连接，例如二者之间可以设置密封圈；正压膜片3可以由板件制成，并通过第一弹性件31连接于壳体1的顶壁，并且气孔33以及正压膜片3与壳体1的内周壁之间都可以允许气体通过；负压膜片4可以由板件制成，并通过第二弹性件41连接于阀板21。

其中，在正压膜片3与阀板21形成所述第一环形密封时，气体等不能从正压膜片3和阀板21之间沿径向通过，负压膜片4和正压膜片3形成所述第二环形密封时，正压膜片3上的气孔被负压膜片4封堵，因此正压膜片3和负压膜片4彼此贴合时可视为单个密封板件。所述第一环形密封和所述第二环形密封对正压膜片3和负压膜片4位置精度要求较小，可以允许一定量的径向位移误差，并且通过弹性件的弹性力作用，可以缓冲正压膜片3和负压膜片4的移动，减少噪音产生。

以上所述的呼吸阀可以安装于燃油箱，其中，第一接口11可以连接于碳罐，第二接口12连接于燃油箱。本方案的呼吸阀可以在不同的压力环境下以不同的状态运行，例如平衡状态(第一接口11与第二接口12的压力相等)、负压状态(第一接口11的压力大于第二接口12的压力)以及正压状态(第一接口11的压力小于第二接口12的压力)，在第一接口11与第二接口12的压力作用下，正压膜片3和负压膜片4相应地移动到不同的位置，实现不同的工作状态。

首先，如图2所示，在所述第一接口11处的压力等于所述第二接口12处的压力的情况下，所述正压膜片3和所述阀板21形成所述第一环形密封，并且所述负压膜片4与所述正压膜片3形成所述第二环形密封，所述第一接口11与所述第二接口12彼此不连通。此处所述的平衡状态对应于燃油箱内部的蒸汽(例如汽油等燃油的蒸汽)压力与外部大气相等的情况，此时，在第一弹性件31的弹性偏压力和气压作用下，正压膜片3贴合于阀板21形成第一环形密封，负压膜片4在第二弹性件41的弹性偏压力和气压作用下贴合于正压膜片3形成第二环形密封，此时，阀孔23被贴合形成一体正压膜片3和负压膜片4封堵，从而阻止气体流通。也就是说，在燃油箱的内部与外部压力相同的情况下，呼吸阀处于关闭断开状态，一方面避免内部的燃油蒸汽外泄损失，另一方面也减少外部气体进入燃油箱内污染燃油。

另外，在第一接口11和第二接口12处的压力不同时，即燃油箱内部与外部存在压差时，将通过正压膜片3和负压膜片4的实现呼吸阀的打开，以平衡燃油箱内部与外部的压力。

特别地，在所述第一接口11处的压力大于所述第二接口12处的压力的情况下，所述第一接口11处的气体能够流动到所述第二接口12处；在所述第一接口11处的压力小于所述第二接口12处的压力的情况下，所述第二接口12处的气体能够流动到所述第一接口11处，并且所述第一接口11处的压力大于所述第二接口12处的压力时的气体流速大于所述第一接口11处的压力小于所述第二接口12处的压力时的气体流速。所述呼吸阀安装于燃油箱的情况下，当燃油箱内部压力较小时(负压状态)，应当通过呼吸阀从外部补充空气，避免燃油箱内凹变形；当燃油箱内部压力较大时(正压状态)，应当通过呼吸阀向外部排出燃油蒸汽，从第一接口11排出的燃油蒸汽可进入碳罐被吸收，吸收的蒸汽可以进入进气歧管被回收利用。特别地，燃油箱排出蒸汽时的流速相对较小，避免蒸汽过快外泄不能被碳罐更充分吸收。

其中，如图3所示，在所述第一接口11处的压力大于所述第二接口12处的压力的情况下，所述正压膜片3和所述阀板21形成所述第一环形密封，并且所述负压膜片4分别与所述正压膜片3、所述阀板21脱离形成间隙，来自所述第一接口11的气体能够经由所述气孔33、所述正压膜片3与所述负压膜片4的间隙、所述负压膜片4与所述阀板21的间隙以及所述阀孔23到达所述第二接口12。在正压膜片3和阀板21形成所述第一环形密封的情况下，气体不能经过正压膜片3和壳体1的内周壁之间的间隙而到达阀孔23处，即来自第一接口11的气体仅通过正压膜片3上的气孔33流到第二接口12处，其中，图3中的A曲线显示了气体从第一接口11到阀孔23的流动路径。

另外，在如图4所示，所述第一接口11处的压力小于所述第二接口12处的压力的情况下，所述正压膜片3和所述阀板21彼此脱离形成间隙，所述负压膜片4和所述正压膜片3形成所述第二环形密封，所述负压膜片4与所述阀板21彼此脱离形成间隙，来自所述第二接口12的气体能够经由所述阀孔23、所述负压膜片4与所述阀板21的间隙、所述正压膜片3与所述阀板21的间隙、所述正压膜片3与所述壳体1的内周壁之间的间隙到达所述第一接口11。在负压膜片4和正压膜片3形成所述第二环形密封的情况下，气孔33被负压膜片4封堵而不允许气体经过，气体仅可通过正压膜片3与壳体1的内周壁之间的间隙到达第一接口11，其中图4的B曲线显示了气体从阀孔23到第一接口11的流动路径。

进一步的，所述气孔33的截面大于所述正压膜片3与所述壳体1的内周壁之间间隙的截面。当呼吸阀在负压状态工作时，第一接口11处的气体经过气孔33到达第二接口12处，当呼吸阀在正压状态工作时，第二接口片的气体经过正压膜片3与壳体1的内周壁之间间隙到达第一接口11，在气孔33的截面相对较大时，可以保证呼吸阀安装于燃油箱时，进入燃油箱的气体流速大于从燃油箱排出气体的流速。

具体地，所述正压膜片3的下表面贴合有密封垫32，所述阀板21的上表面形成有能够密封接合于所述密封垫32的第一环状凸缘，所述负压膜片4的上表面形成有能够密封接合于所述密封垫32的第二环状凸缘，所述第二环状凸缘的直径小于所述第一环状凸缘的直径。在本方案中，所述第一环形密封和所述第二环形密封彼此独立而不会互相影响，采用以上所述的环形形状凸缘与密封垫32配合的方式，所述第一环形密封和所述第二环形密封可以在压力作用下更容易地形成。

另外，所述正压膜片3形成有向下凹陷的第一凹陷部，所述气孔33形成于所述第一凹陷部的底部，所述负压膜片4形成有向下凹陷的第二凹陷部，所述第一凹陷部能够容纳于所述第二凹陷部中，并且所述阀板21的上表面下凹以能够容纳所述第二凹陷部。所述第一凹陷部可以起到提高正压膜片3整体强度的作用，避免正压膜片3受力弯曲变形，并且，第一弹性件31的下端可以容纳于所述第一凹陷部，避免彼此错位，类似的，所述第二凹陷部也可以起到同样的作用，不再重复说明。特别地，阀板21的上表面下凹，以容纳所述第二凹陷部，并且在阀板21和正压膜片3彼此贴合的情况下，可以允许负压膜片4在二者之间移动，并且当负压膜片4与阀板21和正压膜片3均保持脱离时，负压膜片4不会隔断的气体的流动路径，负压膜片4可以设计为始终与阀板21保持有间隙，即使二者部分地贴合。

所述呼吸阀不仅可以调节第一接口11和第二接口12间的气体平衡，也可以实现防止燃油箱内液态燃油泄漏的功能，以下将详细说明。

具体地，所述阀体2包括从所述阀板21的周缘向下延伸的筒状侧壁22，所述筒状侧壁22围成的筒腔内设有轴向可移动的阀芯5，所述阀芯5与所述筒状侧壁22彼此间隔以允许流体通过，所述阀芯5能够通过进入所述筒腔内的液体浮起以堵塞所述阀孔23。阀体2与阀芯5之间的配合结构可以在燃油箱过加油时防止燃油经过阀孔23和第一接口11排出。在所述呼吸阀的第二接口12连接于燃油箱时，燃油箱中的油量过满时开始经由第二接口12进入到壳体1内并进入筒状侧壁22的筒腔内，从而燃油可以浮起阀芯5使得阀芯5堵塞阀孔23，避免燃油通过阀孔23。另外，在燃油箱意外地翻转时，例如车辆翻滚时，也可以防止燃油经由呼吸阀排出，避免燃油在外部意外点燃引发火灾。

进一步的，所述阀体2和所述壳体1的底壁之间固定有过油板6，所述阀芯5通过第三弹性件51连接于所述过油板6，所述过油板6上形成有过油孔。在没有液态燃油进入壳体1中的情况下，第三弹性件51可以将阀芯5保持在远离阀板21的位置，阀板21上的阀孔23保持为打开状态，以允许来自第二接口12的燃油蒸汽通过阀孔23；当液态燃油进入到壳体1中时，阀芯5在燃油的浮力作用下能够朝向阀板21移动并堵塞阀孔23，或者当壳体1翻转时，阀芯5在自身重力作用下朝向阀板21移动并堵塞阀孔23，从而可以防止燃油经过阀孔23流出。其中，阀芯5的上端可设置密封垫，该密封垫通过固定件固定在阀芯5上。

在本方案中，壳体1、过油板6、阀芯5及阀体2可选用POM材质，采用注塑成型；密封圈及密封垫等可选用FKM(氟橡胶)、ECO橡胶等耐油材料；正压膜片和负压膜片可选用不锈钢材料，并采用冲压成型；第一弹性件31、第二弹性件41和第三弹性件51可以是弹簧等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。