CN101678761B - 带有一体的铰链的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀(10)。该阀(10)可包括限定形成一腔室(32)的壳体(12)。壳体的第一端(20)可限定形成构造成被挡板门(46)关闭的开口(24)。该阀(10)还可包括和壳体(12)形成一体的铰链(14)。该铰链(14)可从壳体(12)的上部延伸出来，并构造成接纳挡板门(46)。在一个实施例中，铰链(14)的至少一部分延伸超过开口(24)。铰链(14)可提供用于挡板门(46)的枢转点，该枢转点在壳体(12)的开口(24)处或开口上方。

Description

带有一体的铰链的阀
技术领域
本发明总体涉及一种带有构造成接纳挡板门/活瓣门的一体的铰链的阀，包括具有一体的铰链的阀，该一体的铰链构造成接纳挡板门，其中该铰链至少部分地在构造成被挡板门关闭的开口的上方延伸。 
背景技术
直通止回阀和挡板型阀可用于多种应用。例如，直通止回阀和挡板型阀可用于燃料箱加注管以用于适应加注管嘴的插入，并在完成加油移除管嘴时提供加注管的关闭和密封。直通止回阀成本高，且直通活塞阻碍流体流动，导致较大的压降和在快速填充燃料箱时过早的中断。挡板型阀通常包括阀壳体和铰链，该铰链可用于将挡板门连接于阀壳体。在很多挡板型阀中，铰链可以是必须组装到阀壳体上的单独的零件。这需要较多数量的部件以便将挡板门保持在阀壳体上，并导致复杂的组装过程。此外，使用单独的铰链导致在掉落、震动、溅射或撞击情况期间铰链和挡板门从阀壳体意外分离的高风险。在某些挡板型阀中，铰链可包括可偏转的指部，该可偏转的指部在组装期间必须被移动以便插入挡板门。由于例如振动或热的外界条件可偏转的指部会产生在工作环境中离开指部期望保持点的无意识运动的高风险。在其它挡板型阀中，铰链可在构造成被挡板门关闭的开口下方延伸，使得挡板门的枢转点在构造成被挡板门关闭的开口的下方。 
需要一种使得这些缺点最小化和/或消除这些缺点的阀。 
发明内容
提供一种阀，该阀可包括限定形成一腔室的壳体。壳体的第一端可限 定形成一构造成被挡板门关闭的开口。该阀还可包括和壳体形成一体的铰链。该铰链可从壳体的上部延伸出来并构造成接纳挡板门。在一实施例中，铰链的至少一部分在开口的上方延伸。该铰链可提供用于挡板门的枢转点，该枢转点在壳体的开口处或开口上方。 
从以下详细说明中，本发明的各个特点对于本领域技术人员来说将变得明显，这些说明以非限制性示例描述了本发明的实施例和特征。 
附图说明
下面结合附图描述作为示例的本发明的实施例，其中： 
图1是根据本发明的实施例的阀的透视图； 
图2是根据本发明的实施例的阀的俯视剖视图； 
图3是根据本发明的实施例的阀的侧视剖视图；和 
图4是根据本发明的实施例的阀的透视图，进一步示出挡板门。 
具体实施方式
下面详细参考本发明的实施例，本发明的示例在附图中示出。尽管本发明是结合实施例而描述的，应当理解并不能将本发明限制在这些实施例中。相反，本发明可覆盖替代方案、变型及等同物等，这些包括在由所附权利要求包括或限定的本发明的精神和范围内。 
下面参考图1，该图示出根据本发明的实施例的阀10的透视图，阀10包括壳体12和铰链14。尽管在本发明的实施例中阀10可包括用于机动车辆的燃料箱加注管或燃料箱的止回阀，本领域技术人员可理解本发明的阀10可包括用于各种用途的任何阀且仍在本发明的精神和范围内。阀10可沿水平、竖直或成角度的取向使用和/或安装。 
壳体12可设置成用于阀10的部件的结构性支承(件)。阀10的壳体12可具有纵向轴线13。壳体12可以是管状体且可以是筒形或基本为筒形。在实施例中，壳体12可包括基本为D形的横截面。下面参考图2，壳体12的第一侧上可包括基本弯曲的壁部16且在壳体12的第二侧上可包括相 对于弯曲的壁部16基本平坦的壁部18。尽管详细描述的是D形横截面，本领域技术人员可以理解壳体12可使用各种不同的形状和构造且仍在本发明的精神和范围内。再次参考图1，壳体12可包括第一端20和第二端22。第一端20可限定形成开口24。如下文详细所述，开口24可构造成被挡板门关闭。 
下面参考图1和图3，在实施例中，壳体12可包括凸缘26。凸缘26可在基本平坦的壁部18位于壳体12的外表面上且可位于铰链14的下方。凸缘26可设置成防止弹簧52左右移动和向后套叠。壳体12例如可由塑料模制而成。在一实施例中，壳体12的至少一部分可包括高密度聚乙烯(HDPE)。在其它实施例中，壳体12的至少一部分可包括乙缩醛、尼龙或amodel聚对苯二酰对苯二胺。尽管详细列举了这些材料，本领域技术人员理解可使用各种其它材料制成壳体12且仍然在本发明的精神和范围内。 
在一个实施例中，壳体12可具有均匀的壁厚。该均匀的壁厚既可围绕壳体12沿周向延伸，又可在壳体12的任何高度处沿纵向在壳体12的上下延伸。在另一实施例中，壳体12可具有可变的壁厚。在一个实施例中，壳体12的在第一高度处的至少一部分具有第一厚度28，壳体12的在第二高度处的至少一部分具有第二厚度30。例如第二厚度30可大于第一厚度28。第二厚度30可大于第一厚度28以便为壳体12提供加强支承和/或补偿在壳体12处于其工作环境时或例如在模制过程中的塑性收缩时可发生的翘曲。第二厚度30可如图3中壳体12的取向所示位于壳体12的底部或底部附近。 
壳体12限定一腔室32。腔室32可由壳体12的内表面限定形成。在一实施例中，腔室32在壳体12的第一高度处可具有第一直径34，在壳体12的第二高度处可具有第二直径36。第一直径34可位于壳体12的与在模制操作过程中由第一模制件/模具形成的壳体12的部分相对应的高度处。第二直径36可位于壳体12的与在模制操作过程中由第二模制件形成的壳体12的部分相对应的高度处。例如第二直径36可大于第一直径34。 
壳体12可包括沿径向向外延伸的环状凸缘35，该环状凸缘35位于第一端20和第二端22之间。环状凸缘35可形成适于在其中接纳弹性密封环的槽。 
铰链14可设置成接纳挡板门的至少一部分。在一个实施例中，铰链14可独自限定用于接纳挡板门的至少一部分的通道。铰链14可与壳体12形成为一体。单独的铰链销和/或铰链壳体可不包括在阀10中，从而减少所需的部件的数目并降低成本。铰链14可从壳体12延伸出来，并可从壳体12的上部延伸出来。例如，在一实施例中，铰链14可从壳体12的顶部三分之一处或顶部三分之一附近延伸出来。例如在另一实施例中，铰链14可从壳体12的第一端部20延伸出来。铰链14可向上延伸。在一个实施例中，铰链14的至少一部分延伸超出开口24(例如在开口24的上方)。因而，铰链14可提供用于挡板门的枢转点，该枢转点在壳体12的开口24处或开口24上方。当用于挡板门的枢转点在壳体12的开口24处或开口24上方时，阀10的密封(即通过挡板门将开口24关闭)可得到改进。铰链14可从壳体12的第二侧上的基本平坦的壁部18延伸出来。铰链14可从壳体12向外延伸(即远离壳体)。铰链14可具有基本为J形或U形的横截面。铰链14可以是刚性的(即，构造成接纳挡板门而铰链14不会从壳体12过度偏转或分离)。 
在一个实施例中，铰链14可包括在铰链14的一端处的结构36以用于防止挡板门从壳体12脱开。结构36可从铰链14的构造成接纳挡板门的部分朝外延伸(远离该部分)。结构36例如可包括钩。尽管在此详细描述的是钩，但是本领域技术人员可理解可利用其它各种结构以用于防止挡板门从壳体12脱开，这仍然在本发明的精神和范围中。本领域技术人员还可理解结构36可不与铰链14相关联地使用，这仍然在本发明的精神和范围内。铰链14的内表面38可包括用于防止挡板门从壳体12脱开的至少一个突起40。如图1和图3所示，突起40可基本为梯形。突起40可包括渐尖的引导部，该引导部可提高组装的容易程度且其形状可阻止将铰链14拉开。在一个实施例中，铰链14的内表面38可包括第一突起40和第二突起42， 所述两个突起都用于防止挡板门从壳体12脱开。第一突起40可与第二突起42相对。如图1和图3所示，第一和第二突起40、42可基本为梯形的形状。尽管详细描述的是一个或多个突起40、42且详细描述的是这些梯形的突起，本领域技术人员理解内表面38可不具有一个或多个突起和/或可具有任意不同形状的突起，这仍然在本发明的精神和范围中。 
在一个实施例中，阀10可包括用于保护阀10的部件的护罩44。该护罩44可和壳体12形成为一体。护罩44可从壳体12延伸出来，且例如可从壳体12的第一侧上的基本弯曲的壁部16延伸出来。护罩44可从壳体12的第一端20向上延伸。护罩44可围绕壳体12的第一端20至少约180°而延伸。尽管详细描述的是围绕壳体12的第一端20约180°而延伸的护罩44，本领域技术人员理解阀10可不包括护罩或可包括围绕壳体12的第一端20小于或大于180°而延伸的护罩，这仍然在本发明的精神和范围内。 
下面参考图4，挡板门46可设置成用于连接于壳体12。挡板门46也可称为挡板或门。挡板门46可构造成用于连接于铰链14(例如，挡板门46可构造成扣在铰链14中)。挡板门46可在相对于阀10的壳体12的纵向轴线13约0°和约90°之间移动(例如旋转)以便使壳体12的开口24打开和关闭。挡板门46可具有一对凸耳48、50，该对凸耳从挡板门向外或向内地突出。凸耳48、50可彼此并行地间隔开且可位于挡板门46的相对侧。每个凸耳48、50可具有从凸耳以轴向对齐的关系延伸出来并朝向凸耳48、50之间的中点延伸的耳轴。凸耳48、50中的一个(例如凸耳48、50中的一个的耳轴)可设有沿(耳轴)轴向延伸的具有减小的直径的转轴部分(未示出)，该转轴部分上接纳有扭转弹簧卷。挡板门46可具有位于挡板门46的中央区域中且从该中央区域向外延伸的柱53。柱53可位于和耳轴的轴线垂直并且穿过该转轴的线上。挡板门46还可包括从挡板门46延伸出来的至少一个肋部55。肋部55可从挡板门46向上延伸出来。在一个实施例中，挡板门46可包括从挡板门46延伸出来的多个间隔开的肋部55。肋部55可彼此基本平行且彼此以等间距隔开。肋部55可设置成防止 通过接触挡板门46而破坏挡板门密封的虹吸。 
弹簧52可设置成和阀10相连。弹簧52的至少一部分可设置在铰链14的下方。弹簧52的一端形成为钩形构造54。钩型构造54可滑动地配准于柱53以用于将弹簧52的卷定位在转轴上。沿挡板门46的中心线周围延伸的脊部(ridge)可将弹簧力保持在挡板门46的中央以便沿着挡板门46的整个周向压迫密封件。弹簧52的另一端(即自由端)可相对于钩形构造54旋转例如约90°，且由此可在挡板门46上提供扭转预载以便沿封闭开口24的方向偏压挡板门46。尽管详细描述的是90°，本领域技术人员可理解弹簧52的自由端可旋转约100°、约180°或任何其它度数以便提供期望的弹簧张力，这仍在本发明的精神和范围内。弹簧52可构造成使得施加于挡板门46的偏压力足够低以使得该力可被流动(例如燃料流动)的力克服以便克服弹簧偏压并将挡板门46从壳体12的开口24移开。用于弹簧52的枢转点可位于用于挡板门46的枢转点处或挡板门46的枢转点下方。因此，当挡板门打开时对挡板门46的作用力的大小被降低，从而减小高流速的回流压力。阀10还可包括铰链销(未示出)。铰链销的至少一部分可设置在铰链14的下方。 
重新参考图1和图3，在一实施例中，阀10还可包括至少一个翅片56。翅片56可横跨腔室32延伸以用于阻止阀10所控制的液体的虹吸。在一个实施例中，翅片56可用于阻止来自使用阀10的燃料箱的燃料的虹吸。在另一实施例中，阀10还可包括多个翅片56。例如图3中示出翅片56、58、60。尽管详细描述了三个翅片56、58、60，本领域技术人员可理解更多或更少的翅片可和阀10一起使用，这仍在本发明的精神和范围内。翅片56、58、60可基本平行于铰链14而延伸。翅片56、58、60可彼此基本以等间距隔开，都基本平行于铰链14。尽管详细描述了这些构造，本领域技术人员可理解可使用其它构造的翅片56、58、60，这仍然在本发明的精神和范围内。翅片56可具有用于降低翅片56的阻力系数的基本为鱼形的横截面以便使得通过阀10的流体(例如燃料)的压降最小化。这可有助于防止例如在燃料加注期间过早地中断。根据鱼形横截面，翅片56在翅片56的第 一高度处可具有第一宽度56，在翅片56的第二高度处可具有第二宽度58。因而，翅片56的侧部可从第一宽度向第二宽度逐渐减小。 
还提供一种形成阀10的方法。该方法可包括形成具有限定形成腔室32的壳体12并具有和壳体12成为一体的刚性铰链14的阀10。壳体12的第一端20可限定形成开口24，该开口24构造成被挡板门46封闭。铰链14的至少一部分可延伸超出开口24且构造成接纳挡板门46。形成阀10的方法可包括使用第一和第二模制件，该第一和第二模制件在分型线处会合，具体地，在基本垂直于阀10的壳体12的纵向轴线13的分型线平面处会合。该方法还可包括通过将挡板门46和铰链14接合而将挡板门46连接于阀10的壳体12。 
该方法可包括模制横跨腔室32延伸的至少一个翅片56。形成翅片56的方法可包括使用第一和第二芯杆，该第一和第二芯杆在分型线处会合，具体地，在基本垂直于阀10的壳体12的纵向轴线13的分型线平面处会合。第一芯杆可构造成形成翅片56的第一部分。第二芯杆可构造成形成翅片56的第二部分。因此，翅片56可至少部分地设置在分型线平面中。 
本发明的具体的实施例的前述说明的目的在于进行描述和说明，并不意在成为全部或将本发明限制在所公开的具体形式中，根据上文教导可进行各种改进和变型。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员利用本发明和各种实施例以及各种变型以适于预期的具体用途。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。 

Claims (28)

1.一种阀(10)，包括
限定形成一腔室(32)的壳体(12)，壳体具有纵向轴线，其中，壳体(12)的第一端(20)限定形成一构造成被一挡板门(46)关闭的开口(24)；和
与壳体(12)形成一体的铰链(14)，该铰链(14)可从壳体(12)的上部延伸出来并构造成接纳挡板门(46)，
其中铰链(14)的至少一部分在开口(24)的上方延伸，并且所述铰链具有基本为J形或U形的横截面，所述铰链包括用于接纳所述挡板门的一部分的铰链开口，该铰链开口定向成面向所述壳体的第二端，并且所述挡板门能够相对于所述壳体的纵向轴线移动以便使所述铰链开口打开和关闭。
2.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述铰链(14)是刚性的。
3.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述挡板门(46)构造成用于连接至壳体(12)。
4.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述挡板门(46)在相对于阀(10)的纵向轴线(13)0°和90°之间旋转。
5.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，还包括和壳体(12)形成一体的护罩(44)，其中该护罩(44)围绕壳体(12)的第一端(20)至少180°而延伸。
6.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述铰链(14)从壳体(12)向外延伸。
7.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，所述铰链(14)构造成接纳所述挡板门，但是不会使得铰链从所述壳体过度偏转或分离。
8.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述铰链(14)的一端包括用于防止挡板门(46)从壳体(12)脱开的结构。
9.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述铰链(14)的内表面(38)包括用于防止挡板门(46)从壳体(12)脱开的至少一个突起(40)。
10.根据权利要求9所述的阀(10)，其特征在于，所述突起(40)基本为梯形形状。
11.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述铰链(14)的内表面(38)包括用于防止挡板门(46)从壳体(12)脱开的第一突起(40)和第二突起(42)。
12.根据权利要求11所述的阀(10)，其特征在于，所述第一突起(40)和第二突起(42)相对。
13.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述挡板门(46)构造成扣在铰链(14)中。
14.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，还包括位于铰链(14)下方的壳体(12)的外表面上的凸缘(26)。
15.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，还包括至少一个翅片(56)，该至少一个翅片横跨腔室(32)而延伸以用于阻止阀(10)所控制的液体的虹吸。
16.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，包括多个横跨腔室(32)而延伸的翅片(56、58、60)。
17.根据权利要求15所述的阀(10)，其特征在于，所述翅片(56)基本平行于铰链(14)而延伸。
18.根据权利要求15所述的阀(10)，其特征在于，所述翅片(56)在第一高度处具有第一宽度，且在第二高度处具有第二宽度，其中第二宽度大于第一宽度。
19.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，阀(10)在第一高度处具有第一内径(34)，在第二高度处具有第二内径(36)，其中第二内径(36)大于第一内径(34)。
20.根据权利要求1所述的阀(10)，其特征在于，壳体(12)的第一高度处的至少一部分具有第一厚度(28)，且壳体(12)的第二高度处的至少一部分具有第二厚度(30)，其中第二厚度(30)大于第一厚度(28)。
21.根据权利要求15所述的阀(10)，其特征在于，阀(10)是通过使用第一模制件和第二模制件形成的，第一模制件和第二模制件在相对于阀(10)的纵向轴线(13)的水平面中会合，且翅片(56)至少部分地在该水平面中。
22.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，还包括弹簧(52)，该弹簧至少部分地设置在铰链(14)的下方，其中铰链(14)提供用于挡板门(46)的枢转点，该枢转点在壳体(12)的开口(24)处或开口上方，以及在用于弹簧(52)的枢转点处或上方。
23.根据权利要求3所述的阀(10)，其特征在于，所述挡板门(46)包括从挡板门(46)的表面延伸出来的至少一个肋部(55)。
24.一种用于机动车的燃料箱的止回阀(10)，包括：
限定形成一腔室(32)的壳体(12)，壳体具有纵向轴线，其中，壳体(12)的第一端(20)限定形成一构造成被一挡板门(46)关闭的开口(24)；
和壳体(12)形成一体的铰链(14)，该铰链(14)从壳体(12)延伸出来并构造成接纳挡板门(46)；
至少一个翅片(56)，该至少一个翅片横跨腔室(32)而延伸以用于阻止来自机动车的燃料箱的燃料的虹吸，
其中铰链(14)的至少一部分在开口(24)的上方延伸，并且所述铰链具有基本为J形或U形的横截面，所述铰链包括用于接纳所述挡板门的一部分的铰链开口，该铰链开口定向成面向所述壳体的第二端，并且所述挡板门能够相对于所述壳体的纵向轴线移动以便使所述铰链开口打开和关闭。
25.根据权利要求24所述的止回阀(10)，其特征在于，所述翅片(56)在第一高度处具有第一宽度，且在第二高度处具有第二宽度，其中第二宽度大于第一宽度。
26.一种形成阀(10)的方法，包括
使用在分型线平面处会合的第一和第二模制件模制阀(10)，该阀(10)具有纵向轴线并且包括限定形成一腔室(32)的壳体(12)和与壳体(12)形成一体的铰链(14)，
其中，壳体(12)的第一端(20)限定形成一构造成被一挡板门(46)关闭的开口(24)，
其中，铰链(14)的至少一部分在开口(24)的上方从壳体(12)的上部延伸出来，
其中所述铰链具有基本为J形或U形的横截面，所述铰链包括用于接纳所述挡板门的一部分的铰链开口，该铰链开口定向成面向所述壳体的第二端，并且所述挡板门能够相对于所述壳体的纵向轴线移动以便使所述铰链开口打开和关闭。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括：
通过接合挡板门(46)和铰链(14)将挡板门(46)连接于壳体(12)。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，
使用第一和第二芯杆模制横跨腔室(32)而延伸的至少一个翅片(56)，其中第一芯杆构造成形成翅片(56)的第一部分且第二芯杆构造成形成翅片(56)的第二部分，且其中第一和第二芯杆在分型线平面处会合。
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