CN105980190B - 无盖燃料系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种无盖燃料系统，其具有在每个末端处打开的细长管状圆柱形外壳，且其中所述外壳界定第一和第二纵向间隔开的流体端口。第一挡板阀与所述第一流体端口相关联且第二挡板阀与所述第二流体端口相关联。以枢转方式安装到所述外壳而与所述第二流体端口相邻的一对完全相反的闩锁将所述第二挡板阀保持在闭合位置中，直到朝向所述第二端口插入预定大小的燃料喷嘴。所述燃料喷嘴接合无凸轮表面，所述无凸轮表面枢转所述闩锁使其远离所述第二挡板阀，从而允许所述燃料加注喷嘴通过所述第二端口。

Description

无盖燃料系统

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年12月9日提交的美国临时申请第61/913,422号的优先权，所述申请案的内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及用于机动车的燃料系统，且更确切地说涉及用于机动车的无盖燃料系统。

背景技术

利用内燃机的机动车必定需要燃料加注系统。数十年来，燃料加注系统包含连接到燃料箱的加注管道。加注管的上部或入口端常规地形成为接纳燃料盖，所述燃料盖仅在燃料加注期间移除。然而，所述系统的主要缺点是不仅会丢失，而且还添加机动车的另一成本。

因此，已经研发出用于机动车的无盖燃料系统，所述无盖燃料系统消除用于闭合燃料加注管的燃料盖的必要性。这些先前已知的无盖系统包含形状大体上为圆柱形且具有入口端和出口端的主体。出口端连接到加注管，所述加注管转而流体地连接到燃料箱。相反地，外壳的入口端经标定尺寸以接纳燃料喷嘴，所述燃料喷嘴用于分配燃料使其通过外壳、加注管且进入到燃料箱中。为防止燃料烟从燃料箱逸出、经过外壳且进入到大气中，这些先前已知的无盖系统包含挡板阀，所述挡板阀流体地串联连接在外壳的入口和出口之间。弹簧朝着外壳内包含的阀座推动挡板阀，以便防止燃料烟在机动车的正常操作期间逸出到大气中。然而，在燃料加注操作期间，燃料喷嘴插入到外壳入口中且机械地打开挡板阀，以准许燃料从燃料喷嘴通过加注管且进入到燃料箱中的流体联通。

在某些情况下，例如在非常热的天气里，燃料箱内的燃料烟可能在所述箱体内产生不可接受的燃料烟的高压。因此，这些先前已知的无盖系统必需包含形成于外壳中的减压阀。当燃料箱内的压力超出预定压力时，这些减压阀将打开。一旦打开，减压阀就将泄放燃料烟。

先前已知的燃料加注系统的整个外壳必定必须足够大以容纳挡板阀，所述挡板阀具有足以准许来自燃料泵的标准燃料加注喷嘴不仅机械地打开挡板阀而且还延伸穿过与挡板阀相关联的端口的大小。这些燃料减压阀随后还在与挡板阀径向向外间隔开的位置处包含在外壳内。尽管系统充分地工作以将超压从燃料箱泄放到大气，但先前已知的减压阀的定位必定增加燃料加注系统的外壳的整体大小。这转而不仅增加用于燃料加注系统的材料成本，而且还增加在汽车中用于燃料加注系统的空间要求。

先前已知的无盖系统的再另一缺点是：无盖系统的外壳内包含的挡板阀将偶尔卡在围绕标准燃料加注喷嘴设置的插件和喷嘴自身之间。当这发生时，燃料加注喷嘴可能被“卡”在燃料加注系统的外壳内。当这发生时，汽车将暂时地附接到燃料泵。

先前已知的燃料加注系统(包含无盖系统)的再另一缺点是：空气必定被夹带在来自喷嘴的燃料流内且进入到燃料加注管道中。此夹带的空气转而产生燃料烟，且这些燃料烟随后被夹带在包含于汽车的燃料系统内的碳罐内。在内燃机的操作期间，来自碳罐的燃料烟返回到燃料系统以用于在引擎中燃烧。

与燃料系统一起使用的标准碳罐充分地与通过内燃机提供动力的机动车一起工作。然而，混合动力车在机动车的整个操作期间仅在较短时间内利用内燃机的操作。混合动力车的内燃机的相当短时间的操作已经被证实不足以将储存在燃料再加注系统碳罐中的燃料烟充分返回到燃料系统以用于燃烧。

先前已知的燃料加注系统的再另一缺点在于用柴油不当地填充具有以汽油为动力的内燃机的机动车的燃料箱的可能性。用于柴油的标准燃料加注喷嘴的直径比用于汽油的标准燃料加注喷嘴小。因此，已经有可能简单地将柴油加注喷嘴插入到所述燃料加注系统中且用柴油填充燃料箱。然而，内燃机的随后的操作将导致对内燃机的相当大的损害或甚至对内燃机的毁坏。

发明内容

本发明提供一种无盖燃料加注系统，其克服先前已知的燃料加注系统的所有上述缺点。

简单来说，本发明的无盖燃料加注系统包含在每个末端处打开的细长管状圆柱形外壳。优选地，所述圆柱形外壳由塑料材料构造以实现便宜又耐久的构造。

第一和第二轴向间隔开的流体端口在外壳内形成，其中第一流体端口定位成与外壳的入口相邻，且第二流体端口定位成与外壳的出口相邻。这些流体端口大体上彼此轴向对准且经标定尺寸以接纳穿过其的标准燃料加注喷嘴。

第一挡板阀与第一燃料端口相关联且可在打开位置和闭合位置之间移动。弹簧朝向闭合位置推动第一挡板阀。类似地，第二挡板阀与第二流体端口相关联且也可在打开位置和闭合位置之间移动。弹簧也朝向第二挡板阀的闭合位置推动第二挡板阀。

当从闭合位置移动到打开位置时，两个挡板阀皆从外壳入口移开且朝向外壳出口移动。因此，插入到外壳的入口端中的燃料加注喷嘴通过外壳中的第一和第二流体端口两者，且在这样做时，将第一和第二挡板阀从打开位置枢转到闭合位置。

为防止在燃料箱内积累的不可接受的压力，本发明的燃料加注系统包含第一和第二减压阀。不同于先前已知的燃料加注系统，第一减压阀包含在第一挡板阀的内部内，且类似地，第二减压阀包含在第二挡板阀的内部内。

为防止将较小直径的柴油加注喷嘴插入到经设计用于以汽油为燃料的引擎的燃料加注系统中，在外壳中设置与第二挡板阀相邻的一对完全相反的闩锁。这些闩锁在闩锁位置和未闩锁位置之间枢转且通过弹簧朝向其闩锁位置推动。

闩锁在处于其闩锁位置时接合第二挡板阀，且防止第二挡板阀的打开。因此，当抵靠着第二挡板阀插入不当的燃料加注喷嘴时，闩锁将第二挡板阀固持在闭合位置中且防止来自燃料加注喷嘴的燃料进入到燃料箱中。

相反，在每个闩锁上形成凸轮表面，且此凸轮表面定位在外壳内但朝向外壳入口与第二端口间隔开。当将恰当大小的燃料加注喷嘴插入到外壳中时，燃料喷嘴接合两个闩锁的两个凸轮表面且将两个闩锁枢转到其未闩锁位置。这样做转而释放第二挡板阀以使其从其闭合位置移动到其打开位置。

附图说明

在参考结合附图阅读的以下详细描述后，将对本发明具有更好的理解，其中相同的参考标号贯穿若干视图指代相同的部分，且其中：

图1是说明本发明的优选实施例的正视图；

图2是所述实施例的纵截面视图，且其中挡板阀在闭合位置中；

图3是类似于图2的视图，但说明在再加注操作期间在打开位置中的挡板阀；

图4是一个挡板阀与其相关联的减压阀的分解视图；

图5是燃料输送系统的分解视图；

图6是第二挡板阀的片段式纵截面视图，其中闩锁在闩锁位置中；

图7是类似于图6的视图，但说明在未闩锁位置中的闩锁；以及

图8是沿着图6中的线8-8截取的截面视图。

具体实施方式

首先参考图1和5，示出具有细长管状圆柱形主体22的无盖燃料加注系统20。主体22在入口端24和出口端26两者处打开。

主体22优选地由塑料等坚硬但柔性的材料制成。此外，如图5中最佳地示出，主体优选地包含中心区段28、出口漏斗区段30，以及附接到中心主体区段28的入口端的环形盖32。尽管可以使用任何方法来将中心区段28、漏斗区段30以及盖子32固定在一起，但中心区段28和漏斗30优选地通过漏斗区段30上的柔性突出部34卡扣装配在一起，所述柔性突出部在漏斗区段30和中心区段28轴向滑动在一起时接合中心区段28中的开口36。此外，当中心区段28和漏斗区段30组装在一起时，漏斗区段30上的引导突出部38与中心区段28上的导槽40对准以促进中心区段28和漏斗区段30的恰当对准。

类似地，盖子32包含突出部42，所述突出部在盖子32和中心区段28轴向滑动在一起时接合中心区段28中的开口44。在此类组装期间，卡扣式突出部42在组装期间径向朝内弯曲，直到突出部42与开口44对准，之后突出部42径向向外弯曲以将盖子32和中心区段28锁紧在一起。

现在特别参考图3，盖子32形成无盖燃料系统20中的第一圆形流体端口50。第二圆形端口52形成在主体22的中心区段28中的中点处。此外，这些端口50和52彼此轴向对准且与无盖系统20的出口26对准。

现在参考图2和3，第一挡板阀54与第一流体端口50相关联且通过枢转销56以枢转方式安装到外壳22。第一挡板阀54因此可在图2中所说明的闭合位置(其中挡板阀54密封端口50)与图3中所说明的打开位置之间移动。

类似地，第二挡板阀58与第二流体端口52相关联。第二挡板阀通过枢转销60以枢转方式安装到外壳，且可在图2中所说明的闭合位置(其中第二挡板阀58闭合流体端口52)与图3中所说明的打开位置之间移动。此外，任何常规的机构，例如弹簧62，都可以用于朝向挡板阀54和58的闭合位置推动所述挡板阀。

第一和第二挡板阀54和58(对应地)在构造上大体相同。因此，将仅详细地描述第二挡板阀58，应了解，相同的描述还将适用于第一挡板阀54。

随后参考图4、6和7，更详细地示出挡板阀58，且所述挡板阀包括上部部分70和下部部分72。部分70和72都由塑料等坚硬的材料构造，且以任何常规方式固定在一起。然而，如所说明，下部部分72包含卡扣式突出部74，所述卡扣式突出部在上部部分70和下部部分72在组装期间轴向压缩在一起时径向朝内弯曲。当上部部分70和下部部分72在一起完全压缩到其组装位置时，下部部分72上的止动件76邻接上部部分70，且防止上部部分70和下部部分72进一步轴向压缩在一起。同时，在其完全组装位置中，卡扣式突出部74由于其天然的弹性而在形成于第一部分70上的闩锁表面78上方向外弯曲，以将上部部分70和下部部分72锁紧在一起。

仍参考图4、6和7，减压端口80形成通过挡板阀58的下部部分72。减压阀82包含在挡板阀58的上部部分70和下部部分72之间。此减压阀82通过压缩弹簧84朝向闭合位置推动。然而，每当燃料箱内或在出口26处的压力超出预定压力时，减压阀82都将逆着弹簧84的力移动到打开位置，如图7中示出，因此允许超压逸出通过形成于上部和下部阀门部分70和72(对应地)之间的内部腔室86，且通过开口88(图4)以减轻燃料箱压力。

现在参考图2，为维持整个外壳22的紧凑的构造，外壳22优选地包含狭槽110(图5)，所述狭槽与形成于挡板阀58或54上的加强筋112(图2)对齐。这些狭槽110因此允许挡板阀58和54移动到完全打开位置，其中加强筋112延伸穿过狭槽110，因此保持外壳22的较小总直径。

现在参考图6到8，一对闩锁90与第二挡板阀58相关联，但不与第一挡板阀54相关联。这些闩锁90通过枢轴销92在其上部或最外末端处以枢转方式安装到外壳22。此外，这些闩锁90在图6中所说明的的闩锁位置和图7中所说明的的未闩锁位置之间枢转。

在其闩锁位置中，在每个闩锁90的下部末端处的钩子94接合第二挡板阀58上的闩锁表面96。因此，在闩锁90在其闩锁位置中的情况下，闩锁90防止挡板阀58移动到其打开位置，如图3中示出。

大体上U形的弹簧98以枢转方式连接到每个闩锁90的中点100。此弹簧98径向朝内推动闩锁90，直到闩锁邻接外壳22上的止动部件102。止动部件102因此限制闩锁90径向朝内行进到其中闩锁90定位在其闩锁位置中的位置。

当如图6中所示将恰当大小的燃料加注喷嘴104插入到外壳22中时，燃料喷嘴104接合闩锁90上的凸轮表面106。在将燃料加注喷嘴104进一步插入到图7中示出的位置后，喷嘴104使闩锁90逆着弹簧98的力径向朝上移动，因此移动闩锁钩94使其远离第二挡板阀58上的闩锁表面96。在这样做时，在将燃料加注喷嘴104进一步插入到外壳22中后，挡板阀58自由地移动到其打开位置，如图3中示出。

现在参考图3，在将燃料加注喷嘴104插入到外壳入口或第一流体端口50中的操作中，燃料加注喷嘴104机械地打开第一挡板阀54。在进一步插入后，燃料喷嘴104(如果具有恰当的大小)将闩锁移动到未闩锁位置，如图7中示出，使得在将燃料加注喷嘴104进一步插入到外壳22中后，喷嘴104将第二挡板阀58打开到其打开位置。之后，可以开始加燃料。

相反，如果燃料加注喷嘴104具有比汽油加注喷嘴更小的直径，例如，柴油加注喷嘴，那么喷嘴104在插入到外壳22中至图6中示出的位置后，将不接触两个闩锁90的凸轮表面106。确切地说，喷嘴104将仅接触闩锁90的凸轮表面106中的至多一个。因此，另一个闩锁90将保持在闩锁位置中且防止第二挡板阀58被燃料喷嘴104打开。由此，闩锁90防止用柴油再填充汽油燃料箱。

从前述内容可以看出，本发明提供一种无盖燃料加注系统，所述无盖燃料加注系统不仅简单，而且操作有效。本发明的无盖燃料加注系统不仅防止通过柴油再填充汽油燃料箱，而且保护燃料箱免受超压影响。此外，因为减压阀完全包含在挡板阀内，所以整个系统保持紧凑的系统。

然而，在已经描述本发明后，在不偏离如由所附权利要求书的范围界定的本发明的精神的情况下，所属领域的技术人员将明白对本发明的许多修改。

Claims (19)

1.一种无盖燃料设备，其包括：

在每个末端处打开的细长管状圆柱形外壳，所述外壳界定纵向间隔开的第一流体端口和第二流体端口，

与所述第一流体端口相关联的第一挡板阀和与所述第二流体端口相关联的第二挡板阀，所述第一挡板阀和所述第二挡板阀能够在打开位置和闭合位置之间移动且被弹性地朝向其对应的闭合位置推动，

至少一个加强筋，其附接到所述第一挡板阀并且能够与所述第一挡板阀一致地移动，所述加强筋具有当所述第一挡板阀在所述打开位置中时延伸穿过所述外壳中的至少一个接纳狭槽的部分，使得仅当所述第一挡板阀在所述打开位置中时，所述加强筋的一部分延伸穿过所述外壳，

一对完全相反的闩锁，其以枢转方式安装到所述外壳而与所述第二流体端口相邻，且围绕垂直于所述外壳的轴线的轴线在闩锁位置和释放位置之间枢转，

当所述闩锁中的至少一个在所述闩锁位置中且所述第二挡板阀在所述闭合位置中时，所述闩锁接合所述第二挡板阀以由此防止所述第二挡板阀移动到所述打开位置，

每个闩锁具有凸轮表面，所述凸轮表面在接合时将所述闩锁枢转到所述释放位置，

其中仅预定大小的燃料喷嘴将接合两个闩锁的两个凸轮表面。

2.根据权利要求1所述的设备，其包括包含在所述挡板阀中的至少一个中的减压阀。

3.根据权利要求1所述的设备，其包括包含在所述挡板阀两者中的减压阀。

4.根据权利要求1所述的设备，其包括朝向闭合位置推动所述第一挡板阀的弹簧。

5.根据权利要求1所述的设备，其包括朝向闭合位置推动所述第二挡板阀的弹簧。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一挡板阀包括通过卡扣装配固定在一起的第一阀门部分和第二阀门部分。

7.根据权利要求6所述的设备，其包括至少部分包含在所述阀门部分之间的减压阀。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二挡板阀包括通过卡扣装配固定在一起的第一阀门部分和第二阀门部分。

9.根据权利要求8所述的设备，其包括至少部分包含在所述阀门部分之间的减压阀。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述闩锁是细长的、以枢转方式固定到与一个末端相邻的所述外壳且在所述闩锁的其它末端处具有阀门接合钩，所述凸轮表面位置在所述闩锁的所述末端之间。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述一对完全相反的闩锁中的每一个被制成为整块工件，其中每个闩锁在每个所述闩锁的下端处具有凸轮表面和钩，所述凸轮表面设置在所述钩的上方，其中所述凸轮表面在接合时将所述闩锁枢转到所述打开位置。

12.根据权利要求11所述的设备，其包括包含在所述挡板阀中的至少一个中的减压阀。

13.根据权利要求11所述的设备，其包括包含在所述挡板阀两者中的减压阀。

14.根据权利要求11所述的设备，其包括朝向闭合位置推动所述第一挡板阀的弹簧。

15.根据权利要求11所述的设备，其包括朝向闭合位置推动所述第二挡板阀的弹簧。

16.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一挡板阀包括通过卡扣装配固定在一起的第一阀门部分和第二阀门部分。

17.根据权利要求16所述的设备，其包括至少部分包含在所述阀门部分之间的减压阀。

18.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二挡板阀包括通过卡扣装配固定在一起的第一阀门部分和第二阀门部分。

19.根据权利要求18所述的设备，其包括至少部分包含在所述阀门部分之间的减压阀。