CN101782159B - 用于燃料箱的双功能阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种过量加注禁止和翻转阀，包括：外壳，其限定一限制空间，并形成有：一个或多个通向限制空间的流体入口，流体排出腔室位于外壳顶端并与排出管流体连通；在限制空间与流体排出腔室之间延伸的第一、二排出口；阀组件，其位于限制空间内，包括分别用于关闭第一、二排出口的第一、二级浮力浮动件，浮力浮动件可在限制空间内沿着平行轴线在打开位置和关闭位置之间移动；第一级浮力浮动件至少部分地重叠在第二级浮力浮动件上，第一排出口的截面积基本大于第二排出口，第二级浮力浮动件首先在密封位置与第二排出口接合并仅在很短时间之后第一级浮力浮动件由于作用在其上的浮力在密封位置与第一排出口接合。

Description

用于燃料箱的双功能阀
本申请是申请日为：2005年7月7日、申请号为：200580028387.0、发明名称为“用于燃料箱的双功能阀”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明大致涉及燃料箱阀的领域，具体地涉及用在具有多用途功能的车辆燃料箱内的双浮体阀。
背景技术
公知多种用于车辆燃料箱的阀，这些阀中与本发明比较相关的阀是那些装配有两个或更多个阀组件的阀。
例如，美国专利No.6,675,779公开了一种燃料箱通风装置或公开了一种用于燃料箱的加注限制和燃料箱通风阀。该阀具有包含第一阀组件、第二阀组件、第三阀组件和第四阀组件的外壳。第一阀组件主要与燃料箱连通。第四阀组件与蒸汽回收罐(vapor recover canister)和通向燃料箱的加注颈(filler neck)连通。第一阀组件还与第三阀组件和第二阀组件连通。第二阀组件通常与第一阀组件和第三阀组件连通。第三阀组件与第一阀组件、第二阀组件和第四阀组件连通。该第三阀组件防止液体燃料从燃料箱流向罐。第四阀组件管理来自阀的流动。
美国专利No.6,240,950涉及蒸汽控制阀，该蒸汽控制阀包括第一、第二和第三阀以及外壳，该外壳形成为包括第一、第二和第三腔室以及第一、第二和第三孔。第一阀形成为包括通风孔，且相对于第一孔可移动以部分地关闭第一孔从而限制从第一腔室通过第一孔到第二腔室的流动。第二阀相对于第一阀可移动以打开和关闭通风孔，该第二阀响应于上升的液体燃料与第一阀相配合从而关闭第一孔以禁止从第一腔室通过第一孔到第二腔室的流动。第三阀被偏置成通常关闭第三孔，且被构成为响应于加压的燃料蒸汽而打开第三孔以允许从第二腔室通过第三孔到第三腔室的流动。蒸汽控制阀包括堵塞件(blocker)，该堵塞件连接到第二阀并构成为延伸通过第一孔而进入第三腔室，从而当第一孔被第一阀和第二阀关闭时与第三阀接触从而保持第三孔被第三阀关闭的状态。
美国专利No.5,797,434涉及用于车辆燃料系统的车载蒸汽恢复系统，该车辆燃料系统具有燃料箱，被来自加注喷嘴(filler nozzle)的高压燃料流体动态密封的加注颈，和诸如碳罐的蒸汽恢复装置。该系统优选地利用发明创造的液位操作控制阀，该控制阀利用提供初始软切断和最后切断的两级关闭操作来切断燃料补给。该系统还优选地包括：在燃料箱中的阀，用于至少临时地保持足以相对于进一步的燃料补给使系统保持关闭的预定压头；以及在加注管的下端中的正操作、单向止回阀，用于防止一旦燃料补给停止时燃料从加压燃料箱反喷。
在涉及燃料阀的美国专利申请No.2003/0189110中公开了与防止过量加注的阀相关的另一结构布置，该结构布置包括：与罐的通风通道连通的上腔室；待设置在燃料箱内侧的下腔室；在上腔室和下腔室之间的连通口；和设置在下腔室中的浮力浮动件，该浮力浮动件用于在燃料流入下腔室时堵塞连通口。该下腔室包括：形成在其底部的单向阀，该单向阀用于允许燃料仅能通过该单向阀流出；和形成在下腔室的侧壁中的燃料入口。当燃料箱内的液位到达主燃料入口时，燃料流入下腔室以使浮力浮动件上升。结果，燃料箱的内压增加，使得在燃料加注喷嘴处的传感器能检测到燃料箱被加满。
美国专利申请No.2002/0144730公开了适用于燃料箱的通风装置，该装置用于控制来自燃料箱的燃料蒸汽的通风。该通风装置包括用于从燃料箱排出燃料蒸汽的燃料蒸汽通风出口。该通风装置包括：常开的第一阀模块，该模块用作燃料加注限制阀，且当燃料箱中的液位到达预定的加注极限时关闭；以及常开的第二阀模块，该模块用作燃料加注限制阀，且当燃料箱中的液位到达预定的加注极限时关闭。第一阀模块和第二阀模块相互配合，从而在通风装置定位在相对于水平面不倾斜的方位且燃料箱中的燃料液位到达预定的加注极限时，堵塞燃料箱与燃料蒸汽通风出口之间的连通，从而使这两个阀模块关闭。
美国专利申请No.2004/0003843涉及这样的阀，其中第一密封座被设置在壳体的第一通道中。第一浮体阀主体设置在该壳体中并响应于燃料的液位关闭第一密封座。第二密封座设置在壳体的第二通道中，位于第一密封座的垂直上方。第二阀主体设置在第二密封座的连通至第二通道外侧的一侧上，且被从下往上弹性推动。第二浮体设置在壳体中并调节第二阀主体的上端位置，以响应于燃料液位的运动(至少直到液位高于第一浮体阀主体关闭第一密封座的液位)来打开第二阀座。
5,738,132公开了翻转通风阀(ROV，roll over vent valve)，该阀包括：形成有入口和出口的外壳和位于所述外壳内的浮力浮动件，所述出口包括狭缝状的孔，而所述浮力浮动件在所述入口和所述出口之间可轴向移动。细长的柔性关闭件带的一端固定在所述出口的附近，且弹簧在所述出口的方向上对浮力浮动件进行偏压。这种结构布置使得：弹簧偏压力与作用在浮力浮动件上的浮力一起趋于将薄膜带挤压成与出口孔密封接合，且作用在浮力浮动件上的重力趋于使浮力浮动件移动远离出口，从而逐渐使所述带脱离与所述出口的密封接合。
但是，浮力浮动件进入密封位置的移动非常快地发生，其中当关闭薄膜带靠在所述出口的阀座上时，所述出口孔自然地被密封。另外，关闭薄膜带与阀座的脱离可能有些延迟，尤其是在高压的情况下更是如此。甚至，该阀不适合用于以高流速来排放燃料蒸汽。
本发明的一个目的是提供一种用于车辆燃料箱的双浮体、多功能阀，该阀同时用作过量加注禁止阀(OFI)、蒸汽恢复阀、翻转阀(ROV)、加注限制通风阀(FLVV)，车载燃料补给蒸汽恢复阀(ORVR)和用作通风阀。
本发明的另一目的是提供一种改进设计的阀，其中，一方面，该阀至其密封位置的移动不在燃料箱内产生压力冲击波，另一方面，该阀即使在相当高的压力下也能实现阀的打开。
发明内容
根据本发明，提供一种特别用于车辆的燃料箱的阀，该阀包括：
外壳，该外壳限定一限制空间，该外壳形成有：一个或多个通向所述限制空间的流体入口，流体排出腔室位于所述外壳的顶端并与排出管流体连通；在所述限制空间与所述流体排出腔室之间延伸的第一排出口，以及在所述限制空间与所述流体排出腔室之间延伸的第二排出口；
阀组件，该阀组件位于所述限制空间内，并包括用于关闭所述第一排出口的第一级浮力浮动件、和用于关闭所述第二排出口的第二级浮力浮动件，
所述浮力浮动件可以在所述限制空间内沿着平行轴线在所述第一排出口和第二排出口各自的打开位置和关闭位置之间移动；其中所述第一级浮力浮动件至少部分地重叠在所述第二级浮力浮动件上。
所述第一排出口的截面积基本大于所述第二排出口，且典型地所述第二级浮力浮动件首先在密封位置与所述第二排出口接合并在之后不久所述第一级浮力浮动件由于作用在其上的浮力在密封位置与所述第一排出口接合。
通常，所述阀的流体排出腔室通过合适的管道被连接到蒸汽恢复装置，例如罐等。
根据本发明的一变型，提供了燃料补给切断组件，该燃料补给切断组件在所述第一排出口和所述第二排出口与所述流体排出腔室之间的流体通风流动路径内延伸；所述燃料补给切断组件包括一隔膜，该隔膜的顶面(由压力P2表示)与燃料箱的加注颈流体连通，且该隔膜的底面通过在所述隔膜的表面之间延伸的溢出孔(bleeding aperture)而承受阀内的压力(由压力P1表示)。所述流体通风流动路径通常被隔膜关闭，被偏压弹簧偏压到所述关闭位置。
所述结构布置是这样的，即，只要加注颈被关闭(通过燃料加注盖)，所述隔膜就处于压力平衡状态(P2＝P1)，即，所述隔膜两个表面上的压力由于所述溢出孔而大致相等。但是，一旦打开所述燃料加注盖，顶面上的压力就等于环境压力(P2＝0)。由于所述燃料箱内的蒸汽压力以及当燃料补给时，所述隔膜的底面处的压力较高(P1＞0)，从而导致所述隔膜移动成打开所述流体通风流动路径。
如本身所公知的一样，为了确保在燃料补给过程中在燃料箱中压力增加，以使所述燃料箱的加注颈中的燃料升高，并通过自动的燃料喷嘴切断燃料补给，通常提供密封所述第二排出口的块状压力保持件。所述压力保持件只有在压力增加到超过预定值时或在车辆加速时移动到打开位置。
通过一个特定的设计，所述第二级浮力浮动件具有在其下部处大致占据所述阀的外壳的整个剖面的剖面，这将导致作用在所述第二级浮力浮动件上的浮力增大，使所述第二级浮力浮动件具有改进了的关闭力，并跟踪所述燃料箱内的液位(即，外壳内的轴向移动对应于液位的改变和波动)。
通常在所述限制空间内装配一偏压件，该偏压件沿着使所述第二级浮力浮动件、并因此使所述第一浮力浮动件移动到它们各自关闭位置的方向而作用。这对翻转位置是重要的，从而关闭所述第一和第二排出口。
根据本发明的结构布置是这样的，即，在所述阀的竖直向上的位置处，作用在所述第二级浮力浮动件上的浮力与所述偏压件一起趋于使所述第二级浮力浮动件和所述第一级浮力浮动件移动到它们各自的关闭位置，其中所述阀被密封关闭，同时作用在所述第二级浮力浮动件上的重力趋于使该浮力浮动件移动到其打开位置，从而使所述第一级浮力浮动件延迟移动到其打开位置。在所述阀的竖直向下的位置处或在所述阀的大致倾斜的位置处，例如当车辆翻转时，所述第一级元件和第二级元件在所述偏压弹簧的作用下立即移动到它们各自的关闭位置从而密封所述阀。
可选的是，将所述第一级浮力浮动件固定到所述第二级浮力浮动件上，其中所述第二级元件移动到它的打开位置会使得所述第一级元件移动到它的打开位置。通过一个或多个在所述浮力浮动件之间延伸的柔性或刚性的固定件可便于所述固定。
所述结构布置使得：在所述第一级元件和第二级元件之间延伸的所述一个或多个固定件的长度确保当所述第二级元件靠在所述阀的外壳的底端附近时，所述第一级元件处于它的打开位置。
根据一个特定的实施例，在所述两级浮力浮动件之间延伸的所述固定件是从所述第一级元件和所述第二级元件中的一个延伸且与所述第一级元件和所述第二级元件中的另一个滑动接合的一个或多个支脚部分。可替换的是，所述固定件是在所述第一级元件和所述第二级元件之间延伸的一个或多个柔性线绳。
根据本发明的所述阀的一些可选的特征例如是下列特征中的任一个或多个：
所述第二排出口的切断液位低于所述第一排出口的切断液位；
所述外壳中的一个或多个流体入口中的最上面的入口确定所述燃料箱内的最高燃料液位，也就是说，当燃料箱内的液体到达这个液位时，所述阀因而关闭，导致燃料加注被切断；
为了改善所述阀在关闭位置的密封，在所述第一阀座和第二阀座与相应的第一级元件和第二级元件中的一个或二者上设置有弹性密封件；
所述第一级元件和第二级元件在所述外壳内被限制成不可旋转；
可以装配防溅套筒以防止燃料在车辆运动过程中飞溅；
所述第一排出口的剖面面积大体上大于所述第二排出口。
通过本发明的特定应用，所述第二级元件是装配有柔性关闭薄膜带的浮体，该薄膜带的一端固定到所述浮力浮动件的顶壁上，所述关闭薄膜面对所述第二排出口的排出孔；所述第二级浮力浮动件在其中所述关闭薄膜与所述排出孔密封接合的关闭位置与其中所述关闭薄膜逐渐脱离所述排出孔的打开位置之间可移动。
可选的是，所述第二排出口在其底侧形成有大致为细长的狭缝状进入孔。
为了还在所述燃料箱内存在的相当高压力下改善所述阀到其打开位置的移动，使得所述第二排出口的排出孔相对于所述外壳的纵向轴线倾斜。因此，支承所述关闭薄膜的第二级元件的顶表面相对于所述纵向轴线大致同样地倾斜，从而当所述关闭薄膜与所述排出孔密封接合时，该关闭薄膜沿着其长度被所述第二级元件的所述倾斜表面压靠在所述排出孔上。
附图说明
为了更好地理解本发明并示出如何实施本发明，下面将参照附图仅以非限制性示例来描述一些实施例，在图中：
图1是根据本发明第一实施例的阀的俯视立体图；
图2是图1中的阀的纵向剖面图，所述阀处于其完全打开的位置，其中第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件处于它们各自的打开位置；
图3是图1中的阀的纵向剖视图，所述阀处于其完全关闭/密封的位置，其中第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件处于它们各自的关闭位置；
图4是图1中的阀的纵向剖面图，所述阀处于其部分打开的位置，其中第一级浮力浮动件处于它的关闭位置，而第二级浮力浮动件处于它的打开位置；
图5A是沿图2中的线II-II剖取的剖面图；
图5B是根据不同实施例的沿图2中的线II-II剖取的剖面图；
图6是根据第一实施例的阀的纵向剖面图，所述阀处于其完全打开的位置，示出了所述阀的若干变型；
图7A是装配有根据本发明另一实施例的阀的车辆燃料系统的示意图；
图7B是图5A中示意表示的阀的俯视立体图；
图8是图7B中的阀的纵向剖面图，所述阀处于其完全关闭/密封的位置，其中第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件处于它们各自的关闭位置；
图9是图7B中的阀的纵向剖面图，其中所述第二级浮力浮动件装配有剥离薄膜；所述阀示出为处于第一打开阶段，即逐渐移动到它的打开位置；
图10是图7B中的阀的纵向剖面图，所述阀处于它的部分打开位置，其中第一级浮力浮动件处于它的关闭位置，而第二级浮力浮动件处于它的打开位置；
图11是图7B中的阀的纵向剖面图，所述阀处于其完全打开位置，其中第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件处于它们各自的打开位置；且所述阀还具有处于打开位置的燃料补给切断组件；
图12是处于如图10所示位置的阀沿旋转了90°的平面剖取的纵向剖面图；和
图13是沿图8中的线X-X剖取的平面剖面图。
具体实施方式
为了理解根据本发明第一实施例的阀的结构，首先参照图1和图2，所述阀整体由附图标记10表示。该阀包括筒形的外壳部分12，该外壳部分在其上部形成有凸缘14，用于通过现有技术公知的热焊或其它方式安装到燃料箱(未示出)的上壁部分17，而外壳12的主体部分延伸到所述燃料箱内。如下面将要结合图6的实施例所描述的一样，示出了形成有用于安装到燃料箱上的不同结构布置的阀。
如从图2至图4中还可知，外壳12限定了限制空间20、下流体入口22、在外壳的底壁26上的若干流体入口24、和在所述限制空间顶端的上进入口28。
阀10在其上部形成有与阀的排出管32流体连通的流体排出腔室30，其中所述流体排出腔室30通过形成有第一排出口38和第二排出口42的分隔壁34而与所述限制空间20密封地分开，该第一排出口38由第一阀座40限制，该第二排出口在本示例中为细长的狭缝状进口孔的形式，并由具有倾斜底面的第二阀座44限制。
在限制空间20内以轴向可移动的方式设置有阀组件，该阀组件整体上由附图标记48表示，并包括与所述第一排出口38相关的第一级浮力浮动件50和与所述第二排出口42相关的第二级浮力浮动件52。
第一级浮力浮动件50在其上端具有锥形突起54，该锥形突起可容纳在第一阀座40内以在该阀座内适当定位，使得弹性密封件56定位在其上，这样该锥形突起适于与分隔壁34的阀座40密封接合(见图3和图4中的位置)。
第二级浮力浮动件52是两层壁的浮力浮动件，该第二级浮力浮动件限定了环形的弹簧容纳器58，该弹簧容纳器支撑螺旋弹簧60，该螺旋弹簧60在底端处抵靠外壳的底壁26且在其顶端处抵靠第二级浮力浮动件52的台肩。
第二级浮力浮动件52具有双层顶壁，下层70至少部分地在第一级浮力浮动件50下方延伸且大小设定为在第一级浮力浮动件50处于其如图2中示出的打开位置时支撑该第一级浮力浮动件，且上层76形成有倾斜的支撑面，该支撑面的倾斜程度大致与排出口42的第二阀座44的底表面的相同。柔性关闭薄膜带80在其一端通过销钉82被固定，这么做的目的将通过下面的描述变得清楚。
根据本发明的期望应用，第一级浮力浮动件50通过缩回/固定的结构布置活动连接到第二级浮力浮动件52上，以确保第一级浮力浮动件50脱离第一排出口38的阀座40。这样的缩回/固定结构布置例如为在第一级浮力浮动件50与第二级浮力浮动件52之间延伸的柔性绳索87(图3)，该绳索的长度稍小于在第一级浮力浮动件50处于关闭位置且第二级浮力浮动件52处于打开位置时浮力浮动件之间的距离。参照图8至图11示出的实施例公开了不同的结构布置。
如从图5A中可进一步看到的，第一级浮力浮动件50和第二级浮力浮动件52均被限制成不能相对彼此和相对于外壳12旋转，从而确保倾斜的上层表面76与排出口42的第二阀座44的正确定位，并防止第一级浮力浮动件52相对于第一排出口38的阀座40移动。通过纵向肋条89实现这种限制，肋条89沿着外壳12的内壁延伸并分别滑动地容纳在形成于第一和第二级浮力浮动件的侧壁上的相应凹槽92内。根据图5A中示出的特定设计，第二级浮力浮动件52至少部分地包围第一级浮力浮动件50。
在图5B示出的变型中，外壳装配有包络的防溅套筒93(在图6的实施例中也可以看见)，其中外壳12’装配有一对轴向延伸的轨道93，且因此第一级浮力浮动件50’形成有一对用于与所述轨道93滑动接合的相应随动件95。第二级浮力浮动件50’还装配有一对侧向突起97，这对突起滑动地接收在形成于第二级浮力浮动件52’中的相应凹槽99内，而且，外壳12’形成有两个径向向内的突起101，这对突起滑动地接收在形成于第二级浮力浮动件52’中相应的纵向凹槽103内。这种结构布置确保第一和第二级浮力浮动件只在轴向上可移动。
进一步参照图2至图4可以理解所述阀在不同的条件下是如何操作的。
图2示出了在燃料箱内的燃料液位79没有到达阀组件48的底端(即，第二级浮力浮动件52的底端)的情况下阀的位置，且因此该阀被认为处于完全打开的位置，其中第一级元件50和第二级元件52处于它们的向下位置，即分别脱离第一排出口40和第二排出口42的位置(被称为“打开位置”)。在没有浮力且在重力影响下，螺旋弹簧60被压下。在这一位置，燃料蒸汽可经流体进入孔22、24和28自由地流动通过限制空间20，且通过第一排出口38和第二排出口42流出，然后经流体排出室30流至排出管32，该排出管通常通过合适的管道连接到通常为罐(未示出)的蒸汽处理/恢复装置。
注意，流体进入孔22和28以及至少第一排出口38具有非常大的剖面，从而允许以较高的流量排空燃料蒸汽。这是在燃料加注的过程中起重要作用的重要特征。
进一步参照图3，随着燃料箱内的燃料液位90上升，燃料经流体进入孔22，24和28进入阀的限制空间20，其中由弹簧60施加的弹性偏压力与作用在第二级浮力浮动件52上的浮力一起趋于使阀组件48随着燃料箱内的燃料液位的上升而上升。随着第二级浮力浮动件开始上升，这还使得第一级浮力浮动件50移动，直到限制空间20内的燃料液位上升到这样的阶段，即，其中第一级浮力浮动件50和第二级浮力浮动件52都被偏置到最高位置并分别与阀排出口38和42密封地接合。
在关闭的位置(图3)，第一级浮力浮动件50的关闭薄膜带80与排出口42的第二阀座44密封地接合，而第一级浮力浮动件50的弹性密封件52与第一排出口38的第一阀座40密封地接合。在该位置，所述阀处于其所谓的关闭位置，从而禁止液体或蒸汽经排出口朝排出腔室30排放。
一般情况下，第二级浮力浮动件52首先到达密封位置，之后不久，第一级浮力浮动件50由于作用在其上的浮力而进入其密封位置。这样的结构布置减少了冲击波的产生，否则在突然切断时会产生冲击波。
在燃料补给和所述阀进入其如图3所示的密封位置时，燃料箱内压力增加，使得燃料箱的加注颈(未示出)内的燃料液位上升，从而由于加注喷嘴(未示出)与加注颈内的燃料接触而导致切断加注组件。
现在参见附图中的图4，其示出了中间位置，其中限制空间20内的液位93稍有下降，由于没有向上的浮力并克服了螺旋压缩弹簧60的向上偏压效果，从而允许第二级浮力浮动件52向下移动到其打开位置，且使得第一级浮力浮动件50由于缩回的绳索87而相应地移动到其打开位置。最后，第一级浮力浮动件48继续移动到其如图2所示的初始位置，在该位置第一级浮力浮动件抵靠在第二级浮力浮动件52的下层70上。
现在参考图6的实施例，其示出了根据第一实施例的变型的阀，该阀整体由附图标记100表示，其具有两个主要的差别，即，筒形外壳12’装配有包络的筒形套筒102，该套筒形成有多个孔104，从而允许流体容易流动穿过这些孔而进入到阀的限制空间20’。可以将所述防溅套筒设置为外壳的一体部件，或可以例如通过套筒102的卡合型固定件106和外壳12’的相应卡合件(snap)108而将其安装在外壳上。
另外，将所述阀100装配安装在燃料箱内，这样，通过可与保持件112卡合接合的卡合型固定件110，该阀没有任何突出的部分，该保持件一体地形成或焊接在燃料箱上壁116的底表面114处，图6中示出了燃料箱上壁的一部分。这种连接确保了不同标准所需的最小燃料蒸汽渗透。
下面还参考图7A和图7B至图13，这些图涉及根据本发明的阀的第二实施例，该阀整体由附图标记130表示。该阀为这种类型，其包括通过合适的管道140连接到燃料蒸汽处理装置(例如，罐138)的排出管136，且还包括通过合适的管道154与燃料箱150的加注颈148流体连通的通风口146。
为了方便起见，所述阀内的与结合图1至图5的以上实施例中公开的元件相同的元件通过由相同的附图标记增加200形成的附图标记来表不。
与以上实施例相同，阀130包括结构大致与结合第一实施例限定的结构相同的、装配有第一级浮力浮动件250和第二级浮力浮动件252的筒形外壳212。防溅套筒302以与结合图6所公开的相同方式活动连接到外壳212上。如图7A所示，阀130为适用于外部安装的类型，适用于在136处热焊接而装配到燃料箱150的顶壁表面138上(图7A)。
燃料阀130的上部包括然而是通过整体标为150的燃料补给切断组件与第一排出口238和第二排出口242流体连通的燃料腔室230，该燃料补给切断组件为支撑刚性盘状件154的隔膜152的形式，所述隔膜在如图8所示的关闭位置与如图9所示的打开位置之间可移动，所述隔膜在所述关闭位置被密封地挤压在156处的流体通风流动路径上，且在所述打开位置，所述流体通风流动路径156打开，以便于流体从第一和第二排出口通过限定在160处的路径朝向排出腔室230流动(还可参见图12和图13)。
隔膜154的顶面受到压力P2，而该隔膜的底面通过在该底面与顶面之间延伸的溢出孔164而受到存在于浮力浮动件内的压力P1。隔膜152通常被螺旋弹簧166偏压至其如图8所示的关闭(密封)位置，该螺旋弹簧在其一端抵靠在刚性板154上且在其相对端抵靠在外壳的顶壁的弹簧座168上。
阀组件248包括第一级浮力浮动件250和第二级浮力浮动件252，该阀组件以与结合第一实施例公开的方式相同的方式动作。因此，当车辆翻转时，或在陡峭驾驶(上升或下降)或道路倾斜的情况下，第二级浮力浮动件252移动到它的密封位置，使得第一级元件250相应地移动到它的密封位置(图8的位置)。在过量的燃料补给(过量加注)时也发生这样的情况。但是，当燃料箱内的燃料液位下降时，第二级浮力浮动件252开始下降，其中柔性关闭件带280逐渐离开第二阀座244。即使在燃料箱处于非常高压力的情况下，也会由于柔性关闭件带280逐渐离开排出口242的细长狭缝状孔而打开第二排出口242。
一旦第二级浮力浮动件252开始它的下降，且在薄膜带280脱离第二排出口242的阀座244之后，燃料箱内、因此阀130内的压力P1下降，同时第一级浮力浮动件250借助于突起170而向下移动(图11)，该突起170从第二级浮力浮动件252的侧壁延伸进入形成在第一级浮力浮动件250中的凹部172内。
可选的是，可设置固定支脚件，所述支脚件从第二级浮力浮动件252延伸并滑动地接收在形成于第一级浮力浮动件250中的合适凹部内，这样的布置使得：第二级浮力浮动件252的向下移动使第一级浮力浮动件的向下移动有些延迟(尽管能确保这一移动)，并能防止第一级浮力浮动件250维持在它的密封位置，以便于流体还能以足够大的流量流过第一排出口238。
如上所述，第一和第二级浮力浮动件在滑动地相互活动连接的同时能相对于彼此轴向移动，但是对该移动存在限制范围，该限制范围由固定件的长度限定，该固定件可以为腿状突起、柔性绳索等的形式。
在翻转的情况下，上述公开的阀将立即且自动地密封/关闭，因为在车辆翻倒时，阀组件，即第一级浮力浮动件50；250和第二级浮力浮动件52；252将由于重力而移动成分别与相应的排出口38；238和42；242密封接合。
如上文结合第二实施例所述的一样，提供了燃料补给切断组件，该组件整体由附图标记150表示且结构布置使得：只要加注颈148被燃料补给盖149密封(图7A)，所述隔膜就由于溢出孔164而处于大致相等的压力平衡(P2＝P1，即隔膜的一个或两个面的压力相等)状态。在这种位置，流体通风流动路径156由于螺旋弹簧166的偏压作用而处于常闭位置(图9和图10)。但是，当燃料补给盖149打开时，隔膜152顶面处的压力就等于环境压力(P2＝0)，同时通常存在于燃料箱内的蒸汽压力(而且还在进一步燃料补给时)使得隔膜底面处的压力增大(P1＞0)，导致隔膜152移动成打开流体通风流动路径156，如图9和图11所示的位置。
此外，为了确保在燃料补给过程中在燃料箱内压力增加，用来使加注颈148中的燃料上升(见图7A)并通过自动的燃料喷嘴(未示出)切断该燃料补给，通常提供块状的压力保持件184(例如，金属盘)，该压力保持件通常密封地靠在第二排出口242的出口182上。这种结构布置使得：压力保持件182只有在压力增加到超过预定值(在块182的情况下)或车辆加速时(例如，在倒锥形孔，且压力保持件呈扩展形式的情况下，未示出)才移动到打开位置。
虽然在说明书中已经示出并描述了根据本发明的阀的若干实施例，但是本领域技术人员应理解这并不是限制本发明的公开，而是要覆盖落入本发明的范围和精神内的所有已做必要修改的变型和结构布置。

Claims (20)

1.一种过量加注禁止和翻转阀，该阀包括：
外壳，该外壳限定一限制空间，该外壳形成有：一个或多个通向所述限制空间的流体入口，流体排出腔室位于所述外壳的顶端并与排出管流体连通；所述外壳形成有在所述限制空间与所述流体排出腔室之间延伸的第一排出口，以及在所述限制空间与所述流体排出腔室之间延伸的第二排出口；阀组件，该阀组件位于所述限制空间内，并包括用于关闭所述第一排出口的第一级浮力浮动件、和用于关闭所述第二排出口的第二级浮力浮动件，所述第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件在所述限制空间内沿着平行轴线在打开位置和关闭位置之间可移动；所述第一级浮力浮动件部分地重叠在所述第二级浮力浮动件上；所述第一排出口的截面积基本大于所述第二排出口，且所述第二级浮力浮动件首先在密封位置与所述第二排出口接合并在之后不久所述第一级浮力浮动件由于作用在其上的浮力在密封位置与所述第一排出口接合。
2.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一排出口由第一阀座限制，所述第二排出口由第二阀座限制。
3.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第二排出口在其底面处具有细长的狭缝状的孔，且其中所述第二级浮力浮动件装配有柔性关闭薄膜带，该柔性关闭薄膜带在其一端处固定到所述第二级浮力浮动件的顶壁上，所述柔性关闭薄膜带面对所述第二排出口；其中，所述第二级浮力浮动件在其中所述柔性关闭薄膜带与所述细长的狭缝状的孔密封接合的关闭位置与其中所述柔性关闭薄膜带逐渐脱离所述细长的狭缝状的孔的打开位置之间可移动。
4.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一级浮力浮动件通过至少一个固定件轴向活动连接到所述第二级浮力浮动件上，所述固定件在所述第一级浮力浮动件与所述第二级浮力浮动件之间延伸，其中所述第二级浮力浮动件到该第二级浮力浮动件的打开位置的移动使得所述第一级浮力浮动件移动到该第一级浮力浮动件的打开位置。
5.根据权利要求1所述的阀，其中，用于将所述第二级浮力浮动件偏压至该第二级浮力浮动件的关闭位置的偏压件位于所述限制空间内。
6.根据权利要求1所述的阀，其中，所述外壳形成有用于安装到车辆的燃料箱上的凸缘部分。
7.根据权利要求1所述的阀，其中，所述一个或多个流体入口包括上流体入口和下流体入口。
8.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一排出口具有圆形剖面，而且所述第一级浮力浮动件在其顶部处装配有管状突起，该管状突起可密封地接收在所述圆形的第一排出口内。
9.根据权利要求8所述的阀，其中，所述第一级浮力浮动件的管状突起向上逐渐变细。
10.根据权利要求1所述的阀，其中，在所述排出口与第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件中的一个或二者上设置有弹性密封件，从而在所述第一级浮力浮动件和第二级浮力浮动件完全移动到它们各自的关闭位置时进行密封接合。
11.根据权利要求4所述的阀，其中，所述至少一个固定件的长度确保当所述第二级浮力浮动件靠在所述阀的外壳的底端附近时，所述第一级浮力浮动件处于该第一级浮力浮动件的打开位置。
12.根据权利要求4所述的阀，其中，所述固定件是一个或多个支脚部分，所述支脚部分从所述第一级浮力浮动件和所述第二级浮力浮动件中的一个延伸并形成有钩部；所述支脚部分与所述第一级浮力浮动件和所述第二级浮力浮动件中的另一个滑动地接合。
13.根据权利要求4所述的阀，其中，所述固定件为柔性绳索。
14.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第二排出口的排出孔相对于所述外壳的纵向轴线倾斜。
15.根据权利要求14所述的阀，其中，支承关闭薄膜的所述第二级浮力浮动件的顶表面相对于所述纵向轴线同样地倾斜，从而所述关闭薄膜在与所述排出孔密封接合时沿着其长度被所述第二级浮力浮动件的所述倾斜表面压靠在所述排出孔上。
16.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一级浮力浮动件和所述第二级浮力浮动件被限制成不能相对于彼此旋转。
17.根据权利要求1所述的阀，其中，所述第一级浮力浮动件和所述第二级浮力浮动件被限制成不能相对于所述外壳旋转。
18.根据权利要求1所述的阀，该阀还包括燃料补给切断组件，该燃料补给切断组件在第一排出口和第二排出口与所述流体排出腔室之间的流体通风流动路径内延伸；所述燃料补给切断组件包括一隔膜，该隔膜的顶面与燃料箱的加注颈流体连通，且该隔膜的底面通过在所述隔膜的表面之间延伸的溢出孔而承受所述阀内的压力；所述隔膜被偏压弹簧偏压到所述流体通风流动路径的关闭位置。
19.根据权利要求1所述的阀，该阀还包括压力保持件，该压力保持件呈密封所述第二排出口的块的形式，该压力保持件在所述第二排出口与所述流体排出腔室之间延伸，从而确保在燃料补给过程中在燃料箱内压力增加，用于使燃料在所述燃料箱的加注颈内上升，并通过自动的燃料喷嘴切断燃料补给。
20.根据权利要求19所述的阀，其中，所述压力保持件为密封呈倒锥形的第二排出口的球状块的形式。
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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Redford Vehicle Control Systems (Shanghai) Co., Ltd.

Assignor: Raval A. C. S. Ltd.

Contract record no.: 2010990000830

Denomination of invention: Dual function valve for fuel tanks

License type: Exclusive License

Open date: 20100721

Record date: 20101019

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant