CN109562688B - 燃料箱用加油限量控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料箱用加油限量控制阀，当汽车燃料箱内供有适量燃料时，燃料箱的注入口被自动封闭，行驶中燃料箱内燃料晃动或因汽车事故而倾覆时，能够自动封闭蒸发气体排出口。涉及一种如下的燃料箱用加油限量控制阀，通过改善浮动件和板的结构使移动最少，能够实现彻底的密封(sealing)，并且浮动件和板采用半月形状，能够实现最佳大小，能够增加浮动件和板的重量，来改善再开放性能。为此，本发明的特征为，包括：上盖(100)，设置在燃料箱内，且具备排出管(101)；壳体(110)，与所述上盖(100)结合；浮动件(120)，被弹性设置在所述壳体(110)内以能够进行升降，所述浮动件的一侧上部面设置有第一阀座(113)，所述第一阀座(113)根据杠杆(115)原理对第一排出口端口(111)进行开闭，且所述浮动件的上部面的一侧形成有凹入面(121)；板(140)，通过第二弹簧(142)被弹性设置在所述浮动件的凹入面(121)，且通过升降来对第二排出口端口(112)进行开闭；以及下盖(130)，用于封闭所述壳体(110)的下部，以使浮动件(120)通过第一弹簧(122)被弹性设置。

Description

燃料箱用加油限量控制阀
技术领域
本发明涉及一种燃料箱用加油限量控制阀(Fill Limit Vent Valve，FLVV)，当汽车燃料箱内供有适量燃料时，燃料箱的注入口被自动封闭，行驶中燃料箱内燃料晃动或因汽车事故而倾覆时，能够自动封闭蒸发气体排出口。更具体而言，涉及一种如下的燃料箱用加油限量控制阀，通过改善浮动件和板的结构使移动最少，能够实现彻底的密封(sealing)，并且浮动件和板采用半月形状，能够实现最佳大小，能够增加浮动件和板的重量，来改善再开放性能。
背景技术
通常，汽车利用在发动机内燃烧如汽油或柴油等燃料发生的燃烧热和爆发力来实施驱动，在车体底部设有燃料箱，在所述燃料箱内储存燃料的状态下向发动机供给一定量的燃料。
即，汽车的燃料装置包括燃料箱、燃料加油管、燃油泵，所述燃料箱由钢板制成，其内部设置有用于防止燃料晃动的同时提高刚性和硬度的隔板，通过镀锡或镀锌做了防锈处理，由于燃料箱的容量是以一天燃料需求量为准，因此排气量越大燃料箱的容量就越大。
并且，燃料加油管作为燃料的通道，使用直径25～42mm的不锈钢或钢制的管来将燃料系统的管相互连通起来，连接部由夹具夹紧，在燃料加油管上可拆卸地设有用于开闭燃料加油管的盖(cap)，在车体外部可拆卸地设置有用于从外部对盖和燃料加油管进行开闭的油箱盖，所述油箱盖可通过铰链进行转动。
另外，燃油泵通过DC马达获得蓄电电源而被驱动，从而将储存在燃料箱中的燃料供给到喷油器(injector)，所述燃油泵分为设置在发动机室的外置型燃油泵和设置在燃料箱内的内置型燃油泵，大多使用抑制燃油泵的噪音并防止气阻及燃料的脉动的内置型燃油泵。
并且，在燃料箱内设有加油限量控制阀(Fill Limit Vent Valve，FLVV)，当汽车倾覆时通过加油限量控制阀(Fill Limit Vent Valve，FLVV)来防止燃料箱内的燃料或蒸发气体泄漏至外部。
即，由于汽车的燃料具有高挥发性，在如夏季户外气温高的情况下，容易蒸发成气态，当蒸发的气体充满燃料箱内时，燃料箱内部的压力增高，燃料或蒸发气体可能会泄漏，并且发生碰撞事故时会发生爆炸而使损失扩大。
因此，通常汽车的燃料供给系统中，将燃料箱的蒸发气体引导至进气系统的进气管，与空气一同吸入到气缸并使其燃烧，为防止汽车行驶中发生的燃料流动或车体倾斜导致燃料进入导管内，将加油限量控制阀(Fill Limit Vent Valve，FLVV)设置在燃料箱内。
图1a及图1b是表示现有加油限量控制阀的纵剖视图，图2是图1a的A-A线剖视图，现有的阀10中包括由外壳12划定的空间20、设置在所述外壳底壁26的多个流体引入口24以及设置在所述划定空间上端的上部引入口端口28。
所述阀10在其上部形成有与所述阀的排出管道32流体连通的(in flowcommunication with)流体排出口腔室30，所述流体排出口腔室30通过形成有第一排出口端口38的分隔壁(partition wall)34和第二排出口端口42从所述限定的空间20密封划开，所述第一排出口端口38由第一阀座40划分，所述第二排出口端口42由第二阀座44划分，所述第二阀座44包括倾斜底面，所述第二排出口端口42为伸长的狭缝状的引入孔的形状。
在所述限定的空间20内可在轴向上移动的阀组件48，其包括：第一端浮子构件50，与所述第一排出口端口38结合；以及第二端浮子构件52，与所述第二排出口端口42结合。
所述第一端浮子构件50在第一端浮子构件的上部尾端处具有锥形凸出部(tapered projection)，所述锥形凸出部具备设置在第一阀座的弹性密封件56，为了在第一阀座40内部配置在合适的场所，可以容纳于第一阀座40内部，且与分隔壁34的第一阀座40密封接合。
所述第二端浮子构件52是限定环状弹簧容纳部(an annular springreceptacle)58的双层壁浮子构件，所述弹簧容纳部58支撑螺旋弹簧60，所述螺旋弹簧60从底端抵靠所述外壳的底壁面，且从上端抵靠第二端浮子构件52的台肩(shoulder)。
所述第二端浮子构件52包括双层顶壁(a double decked top wall)，即下层70，至少一部分向下扩张，其大小制作成如图1a所示第一端浮子构件50位于开放位置时能够支撑第一端浮子构件50的大小；上层76，具有实际上与第二排出口端口42的第二阀座44的底面倾斜一致的支撑表面。
柔性封闭薄膜带80通过销钉(spike)82被固定到薄膜带的一端，其目的通过下面的说明变得清楚。
为确保所述第一端浮子构件50能够从第一排出口端口38的第一阀座40分离，通过后退/固定装置连接到第二端浮子构件52。
如图2所示，所述外壳12上安装有一对向轴向扩张的轨道(rails)，且安装有以第一端浮子构件50依次形成一对对应的从动部95为特征的包围外壳的防溅套筒93。
所述第一端浮子构件50还安装有一对侧面凸出部(projections)97，所述侧面凸出部97可滑动地容纳在形成于第二端浮子构件52的相应槽(grooves)99中，而且所述外壳12具备两个放射状朝向内部的凸出部61，所述凸出部61可滑动地容纳在形成于第二端浮子构件52的相应的纵向槽63中。
在燃料箱内部中，燃料液位79说明未到达阀组件48的底端、即第二端浮子构件52的底端的阀的位置，如此，所述阀被视为第一端浮子构件50和第二端浮子构件52位于其下侧位置，即位于分别与第一排出口端口38和第二排出口端口42分离(涉及“开放位置(openposition)”)为特征的完全开放的位置。
在具有浮力的构件和重力的影响下，所述螺旋弹簧60被按压。在这种位置，燃料蒸气经过燃料引入孔22、24、28通过限定的空间20，通过第一排出口端口38和第二排出口端口24而自由流动，然后经过流体排出口腔室30，通过恰当的管道流向蒸气处理/回收装置，典型的是，流向连接到罐(省略图示)的排出管32。
应注意所述燃料引入孔22、28及至少第一排出口端口38为在高的流速中排出燃料蒸气，其具有相当大的横截面。这是在燃料填充期间所起到的重要特征。
另外，参照图1b，随着燃料液位90在燃料箱内部增加，燃料作用于第二端浮子构件52的浮力和由弹簧60施加的弹簧偏置力(biasing force)随着所述燃料箱内的燃料液位升高，经过以最终提升所述阀组件48为特征的所述燃料引入孔22、24、28，进入所述阀的限定的空间20。
随着所述第二端浮子构件52开始上升，在所述限定的空间20内，直至燃料液位上升至如下特定阶段为止，伴随着第一端浮子构件50的移动，所述特定阶段为，第一端浮子构件50及第二端浮子构件52两者均受压力到最高位置且分别与所述第一排出口端口38、第二排出口端口42密闭接合的阶段。
在如图1b所示的封闭位置，第一端浮子构件50的封闭薄膜带80以密封形式与第二排出口端口42的第二阀座44接合，第一端浮子构件50的具有弹性的密封件54以密封形式与第一排出口端口38的第一阀座接合。
在该位置，所述阀处于所谓的封闭位置，阻断液体或蒸气向所述排出口腔室30方向经由排出口端口的排出。
典型地，第二端浮子构件52先接合在密封位置，而后因作用在第一端浮子构件50的浮力，第一端浮子构件50会接合在密封的位置。
燃料注入结束后，所述阀会立即连接至图1b的密闭的位置，由于所述燃料箱内产生了压力，最终作为漏斗颈(filler neck)内部的燃料和装填管嘴(filling nozzle)接触的结果，在伴随阻断填充组件的燃料箱的漏斗颈(filler neck)内，燃料液位上升。
在如图1b所示的状态下，由于不存在向上的浮力且克服了线圈压缩弹簧60向上的压迫效果，因此第二端浮子构件52向下移动而位于开放位置，另外，由于收缩的柔性法则(省略图示)，第一端浮子构件50移动到开放位置，从而所述限定的空间内部的液位到达稍微下降的中间位置。
最终，如图1a所示，第一端浮子构件48继续移动至最初位置即停在第二端浮子构件52的下层70上。
现有技术文献
专利文献1：韩国授权专利公报专利授权号10-0979843(2010.08.27.授权)
发明内容
发明要解决的问题
然而，由于这种现有阀没有单独的用于复原第一端浮子构件的弹簧，并且没有升降时防止左右移动的结构，因此不仅第一排出口垫的密封(sealing)不稳定，而且在缩短阀的高度的情况下，第一端浮子构件重量减少，而产生第一排出口端口的开放性能下降的问题。
本发明是为了解决现有的如上所述的问题而提出的，其目的在于，以使阀具有浮动件和板，并在板上使用弹簧和轨道结构，从而使板升降时向左右移动的现象最少，使板的密封效果最大。
本发明的另一目的在于，即使在缩小阀的尺寸的情况下，通过在浮动件的形状上使用半月(half-moon)形状，以优化空间。
本发明的又一目的在于，采用半月形状来延长杠杆比(leverage)的长度，从而仅以小的荷载也能够容易使密封橡胶(sealing rubber)分离。
用于解决问题的方案
根据用于实现所述目的的本发明的方式，提供一种燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，包括：上盖(100)，设置在燃料箱内，且具备排出管(101)；壳体(110)，与所述上盖(100)结合；浮动件(120)，被弹性设置在所述壳体(110)内以能够进行升降，所述浮动件的一侧上部面设置有第一阀座(113)，所述第一阀座(113)根据杠杆(115)原理对第一排出口端口(111)进行开闭，且所述浮动件的上部面的一侧形成有凹入面(121)；板(140)，通过第二弹簧(142)被弹性设置在所述浮动件的凹入面(121)，且通过升降来对第二排出口端口(112)进行开闭；以及下盖(130)，用于封闭所述壳体(110)的下部，以使浮动件(120)通过第一弹簧(122)被弹性设置。
发明的效果
与现有的阀相比，本发明具有如下的多个优点。
第一，由于置于浮动件的凹入面的板的外向凸起插入到分隔壁的垂直长孔，而构成板与浮动件一同进行升降或只有板独立进行升降的结构，因此提高组装性及工作性能。
第二，板进行升降时，由于导向凸起及垂直通孔的存在，板不再左右移动，而能够稳定地进行升降，因此能够提高密封性能。
第三，由于浮动件的凹入面及设置在所述凹入面的板呈半月形状，从而能够优化空间，因此在不发生压力损失的范围内，能够最大限度地增加浮动件的重量。
第四，由于具备微细通孔的第三阀座通过第三弹簧被弹性设置在第一排出口端口的上部，因此能够通过调整第三弹簧的弹性系数来调整添加的加油量，使添加加油量的调整工作变得便利。
附图说明
图1a及图1b是现有的加油限量控制阀的纵剖视图。
图2是图1a的A-A线剖视图。
图3是表示本发明的结构的分解立体图。
图4是图3的组装状态的纵剖视图。
图5是从本发明的下盖分离壳体的状态的立体图。
图6是图5的俯视图。
图7a至图7c是用于说明本发明的工作状态的部分截面的立体图，其中，图7a是第一、二排出口端口全部开放的进行燃料供给的状态图；
图7b是第一排出口端口开放，第二排出口端口封闭的燃料加满的状态图；
图7c是因燃料的晃动，第一阀座封闭第一排出口端口的状态图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施例详细说明，以便本发明所属领域的技术人员容易实施。本发明可以以各种不同的方式实施，不限于这里所说明的实施例。附图是概略表示的而非按照比例表示。为了附图的明确性及便于确认，附图中的相对尺寸及比例被放大或缩小，任意尺寸只是例示性的，并非限定于此。并且，对于两幅以上的附图中出现的同一结构、构成要件或部件使用相同的附图标记来表示类似的特征。
图3是本发明的结构的分解立体图，图4是图3的组装状态的纵剖视图，图5是从本发明的下盖将壳体分离后的状态的立体图，本发明中，具备排出管101的上盖100设置在燃料箱(省略图示)内，在与所述上盖100结合的壳体110的内部，浮动件(float)120通过第一弹簧122被弹性设置以能够进行升降，所述浮动件120的一侧具有凹入面121，所述壳体110的下部被下盖130封闭。
设置在所述上盖100与下盖130之间的壳体110的上部形成有第一排出口端口111、第二排出口端口112，所述第一排出口端口111通过浮动件120的升降来对第一阀座113进行开闭，第二排出口端口112通过板(plate)140的升降来对第二阀座141进行开闭。
本发明的特征是，通过第一弹簧122被弹性设置的浮动件120的上部一侧形成有半月形状的凹入面121，并在所述凹入面121通过组装(assay)方式设置带有第二阀座141的板140，从而使所述浮动件120和板140同时进行升降或仅使所述板140单独进行升降。
为此，本发明中，如图5所示，在浮动件120的凹入面121外侧形成有设有垂直长孔114a的分隔壁114，在所述板140上形成有用于插入垂直长孔114a的外向凸起143，使得浮动件120下降时板也一同下降。
另外，本发明中，在板140进行升降时为了使其能够稳定地进行升降，在浮动件120的凹入面121，向上突出形成有导向凸起123，板140上形成有用于使所述导向凸起123插入的垂直通孔145，从而在板140进行升降时防止板140向左右移动。
与此同时，为了使浮动件120进行升降时稳定地实现升降，如图6所示，所述下盖130的内部面形成有两个以上的垂直凸出部131，在浮动件120的外周面形成有用于使所述垂直凸出部131插入的垂直轨道124。
在所述浮动件120的一侧上部面设置有第一阀座113，第一阀座113根据杠杆115原理对第一排出口端口111进行开闭，在所述杠杆115的一端形成有铰链115a，所述铰链115a能够转动地结合在浮动件120的上表面。
另外，在所述杠杆115形成有用于组装第一阀座113的插入孔115b，在所述阀座113上形成有过盈配合到插入孔115b的凸出部113a。
一方面，形成在所述壳体110的第一排出口端口111的上部形成有容纳空间116，在所述容纳空间116的内部，具有微细通孔(省略图示)的第三阀座117通过第三弹簧118被弹性设置，并被盖119支撑。
这是为了通过调整第三弹簧118的弹性系数，能够自动调整所添加的添加加油量。
附图中，未进行说明的附图标记150是用于维持上盖100与壳体110之间的气密的O型圈。
对本发明的作用说明如下。
首先，如图7a所示，若燃料箱内的燃料耗尽，则浮动件120因自重下降至下止点，此时，由于在所述浮动件120的外周面形成有垂直轨道124，且在下盖130形成有用于插入到垂直轨道124的垂直凸出部131，因此浮动件120稳定地下降。
与此同时，在所述浮动件120的垂直长孔114a插入有板140的外向凸起143，因此板140与浮动件120一同位于下止点，而同时开放第一排出口端口111、第二排出口端口112。
如上所述，当浮动件120下降时，设置在所述浮动件120上部的杠杆115的长度比以往长很多，因此第一阀座113用较小的力就可开放第一端排出口端口111。
与此同时，在所述浮动件120的凹入面121以能够升降地设置的板140，通过导向凸起123及垂直通孔145能够稳定地下降，而不会左右移动。
如此，在板140与浮动件120一同位于下止点，使第一排出口端口111、第二排出口端口112均开放的状态下，才能够加油。
由此，当驾驶人将加油枪枪嘴(省略图示)伸入注油口开始加油时，随着燃料箱内逐渐装满燃料，板140也逐渐上升，如上所述，所述板140通过两个轨道结构稳定上升而不会左右移动，如图7b所示，第二排出口端口112被封闭，因此无法再加油，但由于浮动件120开放了第一排出口端口111，因此处于能够调整燃料箱内压力的状态。
如上所述，如图7b所示的状态是完成加油而可行驶的状态，当行驶过程中急刹车或道路凹陷而使燃料箱内的燃料晃动时，如图7c所示，浮动件120上升，从而设置在所述浮动件120的上部的第一阀座113因第一弹簧122的恢复力而上升，迅速将第一排出口端口111封闭，进而阻断了燃料从第一排出口端口111泄漏的现象。
一方面，当继续行驶而恢复稳定时，因燃料的晃动而上升的浮动件120如图7b所示恢复到最初的位置，同时原来将第一排出口端口111封闭了的第一阀座113通过杠杆115下降，而开放了第一排出口端口111，进而通过排出管101排出规定压力以上的蒸发气体，从而能够使燃料箱内部维持设定的压力。
以上，参照附图对本发明的实施例进行了说明，但本发明所属技术领域的技术人员应理解在不变更技术思想或必要特征的情况下可以以其他具体的形态实施。
因此，应理解所述的实施例在所有方面均为例示，并非限定本发明，所述详细说明中记载的本发明的范围通过权利要求书来表示，应解释为从权利要求书的主旨、范围及其等同概念导出的所有变更或变形的方式均属于本发明的范围。
附图标记说明
100：上盖 101：排出管
110：壳体 111：第一排出口端口
112：第二排出口端口 113：第一阀座
115：杠杆 117：第三阀座
120：浮动件 121：凹入面
122：第一弹簧 123：导向凸起
124：垂直轨道 130：下盖
131：垂直凸出部 140：板
141：第二阀座 142：第二弹簧
143：外向凸起 145：垂直通孔

Claims (7)

1.一种燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，包括：
上盖(100)，设置在燃料箱内，且具备排出管(101)；
壳体(110)，与所述上盖(100)结合；
浮动件(120)，被弹性设置在所述壳体(110)内以能够进行升降，所述浮动件的一侧上部面设置有第一阀座(113)，所述第一阀座(113)根据杠杆(115)原理对第一排出口端口(111)进行开闭，且所述浮动件的上部面的一侧形成有凹入面(121)，在所述凹入面(121)向上突出形成有导向凸起(123)；
板(140)，形成有用于使所述导向凸起(123)插入的垂直通孔(145)，所述板通过第二弹簧(142)被弹性设置在所述凹入面(121)，且通过升降来对第二排出口端口(112)进行开闭；以及
下盖(130)，用于封闭所述壳体(110)的下部，使所述浮动件(120)通过第一弹簧(122)被弹性设置。
2.根据权利要求1所述的燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，
在所述浮动件(120)的杠杆(115)形成有用于组装第一阀座(113)的插入孔(115b)，在所述第一阀座(113)形成有过盈配合到所述插入孔(115b)的凸出部(113a)。
3.根据权利要求1所述的燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，
在形成于所述壳体(110)的第一排出口端口(111)的上部形成有容纳空间(116)，具有微细通孔的第三阀座(117)通过第三弹簧(118)被弹性设置在所述容纳空间(116)的内部，并被盖(119)支撑。
4.根据权利要求1所述的燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，
形成在所述浮动件(120)的凹入面(121)呈半月形状，
设置在所述凹入面(121)进行升降的板(140)也呈半月形状。
5.根据权利要求1所述的燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，
在形成于所述浮动件(120)的凹入面(121)的外侧形成有分隔壁(114)，所述分隔壁(114)上形成有垂直长孔(114a)，在所述板(140)上形成有用于插入到所述垂直长孔(114a)的外向凸起(143)。
6.根据权利要求1所述的燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，
在所述下盖(130)的内部面形成有两个以上的垂直凸出部(131)，在所述浮动件(120)的外周面形成有用于使所述垂直凸出部(131)插入的垂直轨道(124)。
7.一种燃料箱用加油限量控制阀，其特征在于，包括：
上盖(100)，设置在燃料箱内，且具备排出管(101)；
壳体(110)，与所述上盖(100)结合；
浮动件(120)，被弹性设置在所述壳体(110)内以能够进行升降，所述浮动件的一侧上部面设置有第一阀座(113)，所述第一阀座(113)根据杠杆(115)原理对第一排出口端口(111)进行开闭，且所述浮动件的上部面的一侧形成有凹入面(121)，在所述凹入面(121)的外侧形成有分隔壁(114)，所述分隔壁(114)上形成有垂直长孔(114a)；
板(140)，形成有用于插入到所述垂直长孔(114a)的外向凸起(143)，所述板通过第二弹簧(142)被弹性设置在所述凹入面(121)，且通过升降来对第二排出口端口(112)进行开闭；以及
下盖(130)，用于封闭所述壳体(110)的下部，使所述浮动件(120)通过第一弹簧(122)被弹性设置。
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