CN100383448C - 压力开关阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不妨碍动作的圆滑性、并能够抑制噪音发生的压力开关阀。该压力开关阀(1)，包括：具有第1孔口(流体通路(6))和第2孔口(软管接口(4))的壳体(壳体主部(3)以及壳体帽(5))；容纳于该壳体内、通过弹簧(大直径螺旋弹簧(8))被施加弹性力而通常闭塞该第1孔口并且上述第1孔口和第2孔口的压差超过规定值时打开阀门的阀体(正压阀体(7))，作用于阀体上的弹簧的关闭阀门的弹性力的轴线与阀体接触的阀座(正压阀座(13))的轴线不平行。

Description

压力开关阀
技术领域
本发明涉及一种压力开关阀，该阀体设置在管路中、并且根据阀体的前后压差自动地开关，一种适于作为例如为将汽车等的燃料箱内的压力保持在规定的范围而设置在燃料箱和罐之间的双向阀的压力开关阀。
背景技术
为将汽车等的燃料箱内的压力保持在规定的范围内，在汽车的燃料箱和罐之间设有具有双向逆止作用的压力开关阀。该压力开关阀是这样工作的：供油时当箱内压上升时能够检测出满箱状态而同时在两个方向关闭，当温度上升等时箱内压超过规定值时，沿着使油面上的蒸发气体吸附到罐的方向打开阀门，在箱内气压比大气压低时，沿着从罐侧将大气压导入的方向打开阀门。
过去，作为这种压力开关阀，是将箱侧为负压时打开阀门的负压阀体组装到箱侧为正压时打开阀门的正压阀体内。(参照特开平9-60744号公报等)。
[专利文献]特开平9-60744号公报
在上述的现有的压力开关阀中，在容纳正压阀体的壳体的内周面和正压阀体的外周面之间，当箱内为正压时流体流动时会发生湍流，这样，振动的正压阀体会碰撞到壳体的内周面上而产生噪音。另外，由于车体振动的影响在壳体内正压阀体会跳动，这样也会产生噪音。
为防止上述噪音的发生，虽然可考虑减小二者嵌合间隙以便使正压阀体在壳体内不跳动，但是，在保证圆滑的正压阀体的动作基础上，将间隙减小到避免噪音发生这样的程度是件困难的事情。即，现有的压力开关阀在确保圆滑的动作的基础上，很难防止噪音的发生。
发明内容
为解决上述的问题，提供一种不妨碍动作的圆滑性并可抑制噪音发生的压力开关阀，本发明的第一方案为：一种压力开关阀1，包括：具有第1孔口(流体通路6)和第2孔口(软管接口4)的壳体(壳体主部3以及壳体帽5)；容纳于该壳体内、通过弹簧(大直径螺旋弹簧8)被施加弹性力而通常闭塞该第1孔口并且当上述第1孔口和第2孔口的压差超过规定值时开阀的阀体，其特征在于，作用于上述正压阀体上的上述弹簧的关闭阀门的弹性力的轴线与上述正压阀体接触的阀座(正压阀座13)的轴线不平行。
另外，本发明的第二方案为：一种设置在连接燃料箱内的液面上空间和罐的通路内的压力开关阀1，包括：具有第1孔口(流体通路6)和第2孔口(软管接口4)的壳体(壳体主部3以及壳体帽5)；容纳于该壳体内、抵抗燃料箱内的正压、通过第1弹簧(大直径螺旋弹簧8)被施加闭阀的弹性力而在规定的正压值下开阀的正压阀体7；抵抗燃料箱内的负压、通过第2弹簧(小直径螺旋弹簧11)被施加闭阀的弹性力而在规定的负压值下开阀的负压阀体10，其特征在于，作用于上述正压阀体的上述第1弹簧的闭阀的弹性力的轴线与上述正压阀体接触的阀座(正压阀座13)的轴线不平行。
另外，本发明的第三方案为：在上述压力开关阀中，其特征在于，上述第1弹簧作成螺旋弹簧(大直径螺旋弹簧8)，以与上述阀座的中心轴成直角之外的角度交叉的弹簧座(弹簧支承部25)设置在上述壳体(壳体帽5)内，上述螺旋弹簧以自然状态时的轴线与上述阀座(正压阀座13)的轴线不平行的方式安装到上述弹簧座上。
更进一步地，本发明的第四方案为：上述第1弹簧是由两端的中心彼此相互偏置而卷绕的螺旋弹簧26构成。
根据这样的本发明的压力开关阀，因为作用于阀体上的闭阀力的作用轴线与壳体的中心轴具有一定角度，所以，能够有意地使阀体与壳体内面部分接触。这样，即使充分地空开壳体和阀体之间的间隙，在壳体内不会发生阀体跳动，并不发生噪音。即，利用本发明，可在确保动作的圆滑性的基础上抑制噪音的发生。
附图说明
图1为本发明的压力开关阀的分解立体图；
图2为本发明的压力开关阀在关闭阀门时的剖面图(实施例1)；
图3为本发明的压力开关阀在正压打开阀门时的剖面图；
图4为本发明的压力开关阀在负压打开阀门时的剖面图；
图5为螺旋弹簧的其它实施例(实施例2)。
符号说明：
1-压力开关阀
3-壳体主部
4-软管连接口
5-壳体帽
6-流体通路
7-正压阀体
8-大直径螺旋弹簧
10-负压阀体
11-小直径螺旋弹簧
13-正压阀座
25-弹簧支承部
26-螺旋弹簧
具体实施方式
下面，基于附图中所示的实施例，对本发明作具体且详细的说明。
图1、2为作为本发明适用的双向阀的压力开关阀。该压力开关阀1包括：与软管连接体2一体形成的壳体主部3；与成为第2孔口的软管连接口4一体地形成的壳体帽5；切断成为形成于软管连接体2内的第1孔口的流体通路6和壳体主部3之间连通的正压阀体7；施加正压阀体7闭阀弹性力的大直径螺旋弹簧8；开关形成于正压阀体7的中心部的负压通路9的负压阀体10；和施加负压阀体10闭阀弹性力的小直径的螺旋弹簧11。
壳体主部3的软管连接体2的相反侧具有扩大的大致碗形的轮廓。在该软管连接体2的根的内侧，即流体通路6通往壳体主部3内的开口部上形成有比流体通路6的内径略大的负压阀体容纳部12。在该负压阀体容纳部12的朝向壳体主部3内的开口的周围形成有正压阀座13，该正压阀座13是由朝向壳体主部3展开的圆锥面形成。另外，在负压阀体容纳部12的内周面上为支撑小直径螺旋弹簧11而在等分圆周的位置上设置沿着轴方向的多个凸条14。
壳体帽5实质上成为在该中心部与管连接口4相结合的圆板状，通过例如超音波焊接连接固定在壳体主部3的开口端上。
正压阀体7成为略有底的圆筒状，在该底壁中央部设有贯通孔口15的同时，确定连接到该贯通孔口15上的负压通路9的管状部16向着正压阀体7的内侧沿着轴方向形成。该管状部16的内周面上，沿着轴方向的四个凸条17设置在等分圆周的位置上。另外，在正压阀体7上，沿着轴方向的四个凸条18突出设置在等分该外圆周面的圆周的位置上，在该底壁外面的贯通孔口15的外周上形成了外周面呈球带状的环状膨出部19，在该贯通孔口15的内周，即负压通路9的开口部形成有负压阀座20，该负压阀座20由朝向负压阀体容纳部12展开的圆锥面形成。
将环状膨出部19向着形成于壳体主部3上的正压阀座13侧而将该正压阀体7设置在壳体主部3内，通过在该底壁内面和壳体帽5的轴方向内面之间压缩设置的大直径螺旋弹簧8，在使环状膨出部19接触正压阀座13的方向上施加常时弹性力，这样通过使环状膨出部19接触离开正压阀座13而发挥开关阀的作用。
负压阀体10是由阀头部21和轴部22一体地形成，通过将轴部22插通在管状部16的内面上的四个凸条17之间，而与正压阀体7沿轴方向可移动的配合。另外，在阀头部21的轴部22的外面形成有球带状部分23。通过支撑负压阀体容纳部12内的基端的小直径螺旋弹簧11，在使球带状部分23接触负压阀座20的方向上而施加常时弹性力，通过使球带状部分23接触离开负压阀座20而发挥开关阀的作用。
软管连接体2上形成有两个软管口24，该软管口24是通过橡胶软管连接在内设在汽车的燃料箱的液面上的空间内的浮子阀(图中未示出)的出口上。另外，软管口24的方向及其数量根据燃料箱的形式合适确定，不限于本实施例。
各部件由合成树脂注射成型形成时较好，特别最好用汽油非透过性良好的聚缩醛树脂来形成。
下面该压力开关阀的动作要领参照附图3、4予以说明。
在流体通路6(第1孔口)和软管连接口4(第2孔口)之间的压力实质上相等的通常时，该压力开关阀1处于图2所示的状态。即通过小直径螺旋弹簧11的弹性力将阀头部21的球带状部分23压向接触形成在正压阀体7上的负压阀座20的同时，通过大直径螺旋弹簧8的弹性力将正压阀体7的环状膨出部19压向接触形成在负压阀体容纳部12的开口侧的正压阀座13上。这样，可切断流体通路6和软管连接口4之间的连通。
根据上述状态，当燃料箱内的压力上升、流体通路6和软管连接口4之间的压差超过规定值时，如图3所示，通过流体通路6的正压，抵抗大直径螺旋弹簧8的弹性力从而正压阀体7打阀移动，正压阀体7的环状膨出部19与正压阀座13分离，流体通路6和软管连接口4之间相互连通。此时，负压阀体10通过小直径螺旋弹簧11的弹性力维持与正压阀体7为一体的关系的状态下而和正压阀体一起地移动。这样，燃料箱内的蒸发气体经由压力开关阀1流向罐一侧，燃料箱内的压力向大气释放。
相反，当燃料箱内的压力下降，软管连接口4侧的压力比流体通路6侧的压力高时，如图4所示，通过流体通路6的负压抵抗小直径螺旋弹簧11的弹力而开阀移动，负压阀体10与形成于正压阀体7上的负压阀座20分离，连通正压阀体7的中心部的负压通路9。此时，因为大直径螺旋弹簧8的弹性力的方向和压力倾斜方向相同，所以正压阀体7保持与正压阀座20相接触的状态。因此，在罐侧的正压作用下，从罐侧分离的蒸发汽体经由压力开关阀1而流入到燃料箱内，燃料箱内的压力向大气释放。
如上所述，通过该压力开关阀1的双向逆止功能，将燃料箱内的压力一直保持在规定范围内。
[实施例1]
在上述的压力开关阀1中，与设置在壳体帽5上的弹簧支承部(弹簧座)25的大直径螺旋弹簧8的末端的接触面设置成与壳体主部3的中心轴不垂直相交而设置成适宜的倾斜角度A。因此，自然状态时大直径的螺旋弹簧8的中心轴不与壳体主部3的中心轴平行，也就是说，相对于形成于壳体主部的中心部的正压阀座13的轴线，大直径的螺旋弹簧8的中心轴以适宜的角度倾斜。由此，在一边压缩大直径螺旋弹簧8一边将正压阀体7安装在壳体主部3内时，大直径螺旋弹簧8的弹性力方向不与正压阀体13的轴线平行。也就是说，正压阀体7的环状膨出部19的外周面被压向接触正压阀座13时，因为该推力轴是倾斜的，所以正压阀体7变得倾斜。这样，正压阀体7的外周面的凸条18和壳体主部3的内周面之间的间隔变得不均匀，成为正压阀体7部分接触壳体主部3的内周面的状态。通过该有意的部分接触，可防止正压阀体7在壳体主部3内跳动，并抑制流体的湍流或车体振动所影响的噪音的产生。
[实施例2]
图5表示出使得施加在正压阀体7上的开阀的弹性力的轴线倾斜的其它方式。是使用在自然状态下该轴线倾斜的卷绕的大直径螺旋弹簧26。在这种情况下，使正压阀座13和弹簧支承部25的中心彼此相互一致，并且即使将与弹簧支承部25的大直径螺旋弹簧26的末端的接触面与壳体主部3的中心轴垂直相交，在一边压缩大直径螺旋弹簧26一边将其装在正压阀体7和弹簧支承部25之间时，因为对于正压阀体7的大直径螺旋弹簧26的开阀的弹性力的中心与正压阀座13的中心不一致，所以，可获得与上述结构相同的效果。
另外，作为倾斜向正压阀体7的闭阀的弹性力的轴线的方法，虽然可考虑使得大直径螺旋弹簧8的支承部25的中心和正压阀座13的中心相互地在径向方向上偏置，但是，如果要错开大直径弹簧8的支承部25使正压阀体7部分接触壳体主部3的内周面时，那么会使得壳体的直径变大。因此，为使得壳体不大型化，最好利用上述本发明的结构。
但是，与壳体主部3的软管连接体2的连接部的内周轮廓以及与其对向的正压阀体7的外周轮廓都成为拱圆的曲面，在此形成的流体通路的曲率变化更进一步的圆滑。由此，特别地，因为在将燃料箱侧的正压向罐侧释放时容易产生强烈气流的正压阀体7的周围，流体不发生湍流而圆滑地流过，所以，能够进一步提高正压阀体7的振动抑制效果。
在此，涉及壳体主部3和壳体帽5之间的焊接部。从壳体主部3的周壁上的开口端缘部稍稍退后的位置处，设有向外的凸缘31。另外，壳体主部3的周壁的开口端缘部32和凸缘31之间的连接部上形成有角焊缝部。
另一方面，在与壳体帽5上的壳体主部3的接触面上，形成有壳体主部3的开口端缘部32嵌合的环状槽34。该环状槽34的开口缘上，边缘直立。
在使壳体主部3的开口端缘部32与壳体帽5的环状槽34嵌合的状态下，利用超声波焊接法等将壳体主部3和壳体帽5相互压接，角焊缝部33熔化而将两者融着。此时，因为在开口端缘部32的外周侧进行焊接，即使有熔化的树脂流出，也不会有树脂流入壳体主部3的内侧，所以不存在由焊接毛刺对阀动作的不良影响。另外，通过壳体主部3的周壁的开口端缘部32和壳体帽5的环状槽34之间的嵌合连接，从而获得比过去的套筒结合更高的结合力。
以上，虽然以双向阀为例对本发明作了说明，但是，本发明当然也适用于没有负压阀体的单方向逆止阀。
以上详述的本发明的压力开关阀，能够适于用作根据各种容器及其它封闭空间内的增压或减压状态自动地开关阀门，并能够作为将各种容器及其它封闭空间内的压力保持在一定的范围内的自动调压阀。

Claims (6)

1.一种压力开关阀，包括具有第1孔口和第2孔口的壳体；和容纳于该壳体内、通过弹簧被施加弹性力而通常闭塞该第1孔口并且当上述第1孔口和第2孔口的压差超过规定值时打开的阀体，其特征在于，
上述弹簧的弹性力轴线与上述阀体接触的阀座的轴线不平行。
2.根据权利要求1所述的压力开关阀，其特征在于，
上述弹簧作成螺旋弹簧，以与上述阀座的轴线成直角之外的角度交叉的弹簧座设置在上述壳体内，上述螺旋弹簧以自然状态时的轴线与上述阀座的轴线不平行的方式安装到上述弹簧座上。
3.根据权利要求1所述的压力开关阀，其特征在于，上述弹簧是由两端的中心彼此相互偏置而卷绕的螺旋弹簧构成。
4.一种压力开关阀，设置在连接燃料箱内的液面上空间和罐的通路内，包括：具有第1孔口和第2孔口的壳体；和容纳于该壳体内、抵抗燃料箱内的正压、通过第1弹簧被施加闭阀的弹性力而在规定的正压值下开阀的正压阀体；抵抗燃料箱内的负压、通过第2弹簧被施加闭阀的弹性力而在规定的负压值下开阀的负压阀体，其特征在于，
上述第1弹簧的弹性力轴线与上述正压阀体接触的阀座的轴线不平行。
5.根据权利要求4所述的压力开关阀，其特征在于，
上述第1弹簧作成螺旋弹簧，以与上述阀座的轴线成直角之外的角度交叉的弹簧座设置在上述壳体内，上述螺旋弹簧以自然状态时的轴线与上述阀座的轴线不平行的方式安装到上述弹簧座上。
6.根据权利要求4所述的压力开关阀，其特征在于，上述第1弹簧是由两端的中心彼此相互偏置而卷绕的螺旋弹簧构成。
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