CN108980366A - 一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，包括有阀体，阀体设置有电气接头与阀体安装支座，阀体下方连接有端盖，阀体顶端设置有圆形限位凸台，电气接头上设置有三角限位凸台，端盖上分别设置有出气接头与进气接头；阀体内安装有电磁线圈组件，电磁线圈组件上连接有阀头组件，阀头组件内设置有复位弹簧，复位弹簧与阀头组件的下端接触，进气接头上连接有辅助空滤装置。由此，可以令蒸发系统形成一个独立封闭系统，通过OBD来监测整个蒸发系统是否存在泄漏点，提升环保标准和使用安全。可采用独立的辅助空滤装置，提升过滤效果。工作期间关断、导通切换灵敏，满足车辆日常行驶期间的碳罐使用控制需要。整体结构简单，易于装配和使用维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种截止阀，尤其涉及一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀。
背景技术
随着现代汽车工业的蓬勃发展，针对汽车尾气排放、燃油蒸发泄露污染等问题的控制已成为汽车研发过程中的重点之一。基于已发布的《GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》，汽车允许挥发到大气中的汽油量需要更加严格的控制，在汽车燃油蒸发排放控制系统(EVAP)中，碳罐电磁阀与进气歧管之间的管路之外的整个蒸发系统的完整性需要被OBD系统监测，防止因管路断裂等原因导致燃油蒸气泄露到大气中。根据OBD系统的监测方式，在监测时需要将整个蒸发系统与系统之外的连接均断开，使之成为一个独立的封闭系统，通过监测封闭系统内部压力在一定时间内的变化来判断整个蒸发系统是否存在泄露。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀。
本发明的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，包括有阀体，其特征在于：所述阀体设置有电气接头与阀体安装支座，所述阀体下方连接有端盖，
所述阀体顶端设置有圆形限位凸台，所述电气接头上设置有三角限位凸台，
所述端盖上分别设置有出气接头与进气接头；所述阀体内安装有电磁线圈组件，所述电磁线圈组件上连接有阀头组件，所述阀头组件内设置有复位弹簧，所述复位弹簧与阀头组件的下端接触，
所述进气接头上连接有辅助空滤装置。
进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述电磁线圈组件采用绕线轴、铜线圈、左导电插针和右导电插针、轭铁下盖板、轭铁套筒、轭铁上盖板构成，
所述轭铁下盖板包塑在绕线轴上，所述铜线圈缠绕在绕线轴上，所述铜线圈的两头分别与左导电插针、右导电插针焊接构成电磁线圈本体，
所述电磁线圈本体套入轭铁套筒，并使轭铁套筒与轭铁下盖板铆接连接，
所述轭铁上盖板套入绕线轴顶部并与轭铁套筒铆接，
所述绕线轴内安装有铁芯组件。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述铁芯组件包括有动铁芯、静铁芯构成，所述动铁芯顶部嵌装有缓冲橡胶块，并装入绕线轴内，所述静铁芯过盈装配压入绕线轴内，令动铁芯锁在绕线轴内。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述绕线轴的底部外围设置有绕线轴外环壁。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述阀头组件包括阀杆，所述阀杆上过盈配合套设有橡胶密封垫，所述阀杆的一端分布有支撑片，所述支撑片与橡胶密封垫接触。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述端盖一侧的上端，通过焊接环槽导通连接有出气接头，所述出气接头与端盖之间构成出气通道，所述端盖另一侧的下端，通过焊接环槽导通连接有进气通道进气接头，所述进气接头与端盖之间构成进气通道，所述端盖内设置有用于配合阀头组件的密封口。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述辅助空滤装置包括有腔体，所述腔体的一侧设置有进气接入头，所述腔体的另一侧设置有卡接挡片，所述腔体的下方设置有进气口，
所述进气口的外部端面设置有避让槽，所述进气口的内部设置有卡接槽。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述进气接头上安装有密封圈，
所述进气接头的尾端设置有限位挡圈，所述进气接头上还设置有卡接挡圈。
更进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述端盖内部的底部设置有弹簧安装圆槽。
再进一步地，上述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其中，所述出气接头和进气接头为竹节形接头；或是，所述出气接头和进气接头为凸缘形接头；或是，所述出气接头和进气接头为快插阳接头。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、可以令蒸发系统形成一个独立封闭系统，通过OBD来监测整个蒸发系统是否存在泄漏点，提升环保标准和使用安全。
2、能够与当前普遍使用的碳罐匹配使用，以适应不同客户不同类别的碳罐连接需求，并保证安装的稳定性和实际使用的气密性。
3、采用独立的辅助空滤装置，提升过滤效果。
4、工作期间关断、导通切换灵敏，满足车辆日常行驶期间的碳罐使用控制需要。
5、整体结构简单，易于装配和使用维护。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明截止阀的正面结构示意图。
图2是本发明截止阀的反面结构示意图。
图3是本发明截止阀的剖面结构示意图。
图4是电磁线圈组件的结构示意图。
图5是电磁线圈组件的剖面结构示意图。
图6是阀头组件的整体结构示意图。
图7是阀头组件的剖面结构示意图。
图8是端盖的整体结构示意图。
图9是端盖的剖面结构示意图。
图10是辅助空滤装置的整体结构示意图。
图11是进气口的结构示意图。
图12是沿图11中A-A’的剖面结构示意图。
图13是截止阀与辅助空滤装置连接的初始位置示意图。
图14是截止阀与辅助空滤装置连接的锁止位置示意图。
图15是截止阀与辅助空滤装置连接的连接结合示意图。
图16是卡接槽的结合示意图。
图17是三角限位凸台的结合示意图。
图18是断电工况下的截止阀的工作示意图。
图19是通电工况下的截止阀的工作示意图
图20是本截止阀在汽车燃油蒸发排放控制系统中的应用示意图。(虚线框为燃油转发系统)
图中各附图标记的含义如下。
1阀体 2端盖
3电磁线圈组件 4阀头组件
5复位弹簧 6辅助空滤装置
201出气接头 202进气接头
203出气通道 204进气通道
205密封口 206焊接环槽
207弹簧安装圆槽 208卡接挡圈
209限位挡圈 301绕线轴
302铜线圈 303左导电插针
304右导电插针 305轭铁下盖板
306轭铁套筒 307轭铁上盖板
308动铁芯 309缓冲橡胶块
310静铁芯 311焊接外环壁
401阀杆 402橡胶密封垫
601腔体 602进气接入头
603卡接挡片 604进气口
605避让槽 606卡接槽
801进气气流 901截止阀
902碳罐 903常规空滤
904碳罐电磁阀 103三角限位凸台
104圆形限位凸台
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至20的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，包括有阀体1，其与众不同之处在于：为了适应汽车燃油蒸发排放系统中的预设电气连接需要，且满足与后续阀体的定位连接，在阀体1上设置有电气接头101与阀体安装支座102。同时，在阀体1下方连接有端盖2，端盖2上分别设置有出气接头201与进气接头202。为了拥有较佳的电磁控制，阀体1内安装有电磁线圈组件3，电磁线圈组件3上连接有阀头组件4，阀头组件内设置有复位弹簧5，复位弹簧5与阀头组件4的下端接触。同时，为了优化使用效果，在进气接头202上连接有辅助空滤装置6。
结合本发明一较佳的实施方式来看，采用的电磁线圈组件3采用绕线轴301、铜线圈302、左导电插针303和右导电插针304、轭铁下盖板305、轭铁套筒306、轭铁上盖板307构成。
结合实际装配来看：本发明将轭铁下盖板305包塑在绕线轴301上。同时，将铜线圈302整齐缠绕在绕线轴301上。铜线圈302的两头分别与左导电插针303、右导电插针304焊接，构成电磁线圈本体。在装配期间，将电磁线圈本体套入轭铁套筒306，并使轭铁套筒306与轭铁下盖板305铆接连接。之后，将轭铁上盖板307套入绕线轴301顶部并与轭铁套筒306铆接。并且，在绕线轴301内安装有铁芯组件，绕线轴301的底部外围设置有绕线轴外环壁311。由此，组装完毕后构成电磁线圈组件3。
在实际装配时，绕线轴焊接外环壁311与端盖上部的焊接环槽206匹配焊接，形成一个完整的封闭腔。具体来说，阀体下端露出的绕线轴焊接外环壁311套入端盖2上部的焊接环槽206，使两者同轴装配并焊接连接。此时，复位弹簧5处于初始压缩状态，并通过阀杆401将动铁芯308顶在绕线轴301内腔的上部而不能自由运动。由此，使得整个蒸发系统中的燃油蒸气不会通过阀体内的零件间隙，最后从左导电插针303、右导电插针304和阀体之间的间隙泄露到大气中。
进一步来看，本发明采用的铁芯组件包括有动铁芯308、静铁芯310构成。在动铁芯308顶部嵌装有缓冲橡胶块609，并自由装入绕线轴301内。将静铁芯310过盈装配压入绕线轴301内，令动铁芯308锁在绕线轴301内，这样在日常使用中可以保证动铁芯308不会掉出绕线轴301。
为了配合电磁线圈组件3、复位弹簧5的正常运作，采用的阀头组件包括阀杆401，在阀杆401上过盈配合套设有橡胶密封垫402。并且，为了便于提升橡胶密封垫402的装配依附效果，在阀杆401的一端分布有支撑片，支撑片与橡胶密封垫402接触。
同时，为了与汽车燃油蒸发排放系统的其他管路进行顺畅对接，端盖2一侧的上端，通过焊接环槽206导通连接有出气接头201，出气接头201与端盖2之间构成出气通道203。同时，在端盖2另一侧的下端，通过焊接环槽206导通连接有进气通道进气接头202，进气接头202与端盖2之间构成进气通道204。考虑到阀头组件4的正确放置，在端盖2内设置有用于配合阀头组件4的密封口205。并且，为了配合复位弹簧5的日常运作，进行适当的位置限定，端盖2内部的底部设置有弹簧安装圆槽207。
再进一步来看，为了拥有较佳的过滤效果，且配合阀体1的外形进行安装定位，本发明采用的辅助空滤装置6包括有腔体601，在腔体601的一侧设置有进气接入头602。同时，腔体601的另一侧设置有卡接挡片603，腔体601的下方设置有进气口604。结合实际组装来看，为了与阀体1上的进气接头202进行顺畅连接，进气口604的外部端面设置有避让槽605，进气口604的内部设置有卡接槽606。结合实际的装配来看，为了拥有较佳的安装气密性，本发明在进气接头202上安装有密封圈7。并且，考虑到到装配期间不会出现过度接插而造成膨胀开裂，在进气接头202的尾端设置有限位挡圈209，进气接头202上还设置有卡接挡圈208。
在实际使用期间，空气从进气接入头602，进入腔体601。由此，空气中的大颗粒物质及水汽等物质被吸附并留存在腔体601内，过滤后的干净空气再从出气口604流出。
结合实际装配来看，如图1、图10、图11所示，将截止阀的进气接头202上的卡接挡圈208与空滤出气口604上的避让槽605对齐。随后，将截止阀进气接头202插入空滤出气口604，直至截止阀进气接头202上的限位挡圈209与空滤出气口604端面平齐。此时，截止阀进气接头202上的卡接挡圈208落入空滤出气口604内的卡接槽606。之后，可将截止阀绕着进气接头202轴线旋转至锁止位置。
如图1、图10、图15所示，截止阀与辅助空滤装置6装配到锁止位置时，截止阀进气接头202上的卡接挡圈208落入进气口604内的卡接槽606，使得截止阀与空滤卡接匹配不能拔出。同时，辅助空滤装置6的卡接挡片603落入截止阀顶部的三角限位凸台103与圆形限位凸台104之间。由此，令整个截止阀无法再转动。至此，截止阀与空滤稳固配合连接。
结合实际的使用来看，本发明采用的出气接头201和进气接头202为与尼龙硬管压装连接的竹节形接头。这样，可以与采用此类尼龙硬管的汽车燃油蒸发排放系统进行顺畅对接。当然，考虑到某些汽车燃油蒸发排放系统采用了橡胶软管的设计，也可以将出气接头201和进气接头202设计为与橡胶软管压装连接的凸缘形接头。再者，考虑到一些特殊车型其燃油蒸发排放系统可能采用快插方式，还可以采用快插阳接头的构造来构成出气接头201和进气接头202。这样，可以很便捷的与系统中预留的快插阴接头插接连接。
本发明的工作原理如下：
工况一：断电工况
如图18所示，在断电的情况下，电磁线圈组件3不被激励，没有产生电磁力。此时，复位弹簧5的初始压缩力使阀头组件4及动铁芯308均被顶在绕线轴301内腔上部。这样，来自于车内系统中常规空滤903的干净气体依此流经端盖2的进气通道204、密封口205、出气通道203，形成进气气流801，并最终进入到碳罐902。
工况二：通电工况
如图19所示，在通电的情况下，电磁线圈组件3得到激励，产生的电磁力足以克服复位弹簧5的压缩弹簧力。由此，电磁力将动铁芯308往下吸附，并带动阀头组件4往下运动。最终，阀头组件4上的橡胶密封垫402与端盖2上的密封口205贴合接触。此时的电磁力仍然大于复位弹簧5被进一步压缩后所产生的比初始压缩状态更大的弹簧力，使得橡胶密封垫402与密封口205始终紧密贴合。从而将进气通道204与出气通道203完全隔绝，来自常规空滤903的干净气体无法进入碳罐902。
当再次断电时，电磁线圈组件3无法产生电磁力，复位弹簧5所产生的压缩弹簧力推动阀头组件4和动铁芯308上移，橡胶密封垫402与密封口205分开，进气通道204与出气通道203再次连通，进气气流801再次形成。
如图20所示，将本发明在汽车燃油蒸发排放控制系统中进行应用。该系统包括：油箱、碳罐、碳罐电磁阀、发动机、空滤等。本发明提供的截止阀901安装在碳罐902和常规空滤903之间，在OBD不对整个蒸发系统进行监测时，截止阀901处于断电打开状态，保证流经常规空滤903的干净空气进入碳罐902以对碳罐及时进行冲洗。
当OBD需要对整个蒸发系统进行监测时，截止阀901通电关闭，使碳罐902与常规空滤903之间的连接断开，而碳罐电磁阀904同步关闭，整个蒸发系统形成一个独立封闭系统，OBD可以监测整个蒸发系统是否存在泄漏点。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，拥有如下优点：
1、可以令蒸发系统形成一个独立封闭系统，通过OBD来监测整个蒸发系统是否存在泄漏点，提升环保标准和使用安全。
2、能够与当前普遍使用的碳罐匹配使用，以适应不同客户不同类别的碳罐连接需求，并保证安装的稳定性和实际使用的气密性。
3、采用独立的辅助空滤装置，提升过滤效果。
4、工作期间关断、导通切换灵敏，满足车辆日常行驶期间的碳罐使用控制需要。
5、整体结构简单，易于装配和使用维护。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，包括有阀体(1)，其特征在于：所述阀体(1)设置有电气接头(101)与阀体安装支座(102)，所述阀体(1)下方连接有端盖(2)，
所述阀体(1)顶端设置有圆形限位凸台(104)，所述电气接头(101)上设置有三角限位凸台(103)，
所述端盖(2)上分别设置有出气接头(201)与进气接头(202)；所述阀体(1)内安装有电磁线圈组件(3)，所述电磁线圈组件(3)上连接有阀头组件(4)，所述阀头组件内设置有复位弹簧(5)，所述复位弹簧(5)与阀头组件(4)的下端接触，
所述进气接头(202)上连接有辅助空滤装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述电磁线圈组件(3)采用绕线轴(301)、铜线圈(302)、左导电插针(303)和右导电插针(304)、轭铁下盖板(305)、轭铁套筒(306)、轭铁上盖板(307)构成，
所述轭铁下盖板(305)包塑在绕线轴(301)上，所述铜线圈(302)缠绕在绕线轴(301)上，所述铜线圈(302)的两头分别与左导电插针(303)、右导电插针(304)焊接构成电磁线圈本体，
所述电磁线圈本体套入轭铁套筒(306)，并使轭铁套筒(306)与轭铁下盖板(305)铆接连接，
所述轭铁上盖板(307)套入绕线轴(301)顶部并与轭铁套筒(306)铆接，
所述绕线轴(301)内安装有铁芯组件。
3.根据权利要求2所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述铁芯组件包括有动铁芯(308)、静铁芯(310)构成，所述动铁芯(308)顶部嵌装有缓冲橡胶块(609)，并装入绕线轴(301)内，所述静铁芯(310)过盈装配压入绕线轴(301)内，令动铁芯(308)锁在绕线轴(301)内。
4.根据权利要求2所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述绕线轴(301)的底部外围设置有绕线轴外环壁(311)。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述阀头组件包括阀杆(401)，所述阀杆(401)上过盈配合套设有橡胶密封垫(402)，所述阀杆(401)的一端分布有支撑片，所述支撑片与橡胶密封垫(402)接触。
6.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述端盖(2)一侧的上端，通过焊接环槽(206)导通连接有出气接头(201)，所述出气接头(201)与端盖(2)之间构成出气通道(203)，所述端盖(2)另一侧的下端，通过焊接环槽(206)导通连接有进气通道进气接头(202)，所述进气接头(202)与端盖(2)之间构成进气通道(204)，所述端盖(2)内设置有用于配合阀头组件(4)的密封口(205)。
7.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述辅助空滤装置(6)包括有腔体(601)，所述腔体(601)的一侧设置有进气接入头(602)，所述腔体(601)的另一侧设置有卡接挡片(603)，所述腔体(601)的下方设置有进气口(604)，所述进气口(604)的外部端面设置有避让槽(605)，所述进气口(604)的内部设置有卡接槽(606)。
8.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述进气接头(202)上安装有密封圈(7)，所述进气接头(202)的尾端设置有限位挡圈(209)，所述进气接头(202)上还设置有卡接挡圈(208)。
9.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述端盖(2)内部的底部设置有弹簧安装圆槽(207)。
10.根据权利要求1所述的一种用于汽车燃油蒸发排放系统的集成式碳罐截止阀，其特征在于：所述出气接头(201)和进气接头(202)为竹节形接头；或是，所述出气接头(201)和进气接头(202)为凸缘形接头；或是，所述出气接头(201)和进气接头(202)为快插阳接头。
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