CN113124223B - 一种用于汽车燃油箱的组合阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车燃油箱的组合阀，包括阀体外壳、阀体上盖、第一浮子弹簧、第一浮子、第一浮子密封垫、保压结构、凸台、第二浮子弹簧、第二浮子及密封结构。本发明使用了全新的浮子布置方式，将CROV浮子设置在FLVV浮子内部，同时将保压模块集成在FLVV浮子上，达到了同时具备FLVV和CROV阀门功能的目的，并且具有尺寸小，零部件少，成本低的特点，可以减少燃油箱管路数量，降低燃油箱排气系统布置的复杂程度；另外，由于两个浮子都是对称式结构，具有在不同倾斜角度下，阀门具有性能保持一致的特性。

Description

一种用于汽车燃油箱的组合阀

技术领域

本发明属于汽车燃油箱领域，特别是指同时具备FLVV和CROV功能的汽车燃油箱的组合阀。

背景技术

目前汽车燃油箱中的通风系统一般由两种类型的阀门组成，包括加油液位控制阀(FLVV)和翻转保压阀(CROV)，其中，加油液位控制阀的作用是保证加油过程中燃油蒸汽的及时排出，并在达到额度容积时，及时的进行关闭；翻转保压阀的作用是调节油箱内部压力，尤其在补加时控制补加量的大小。同时，当燃油箱出现倾斜或者翻转的工况时，这两种类型的阀门都具备防泄漏功能。

目前汽车燃油箱领域出现了一种组合阀，将FLVV和CROV的功能集成在一起，该类组合阀可以分为两种类型：

一种是通过其他紧固件(如法兰)将FLVV和CROV这两个阀门通过物理连接简单的组合在一起的组合阀。例如美国专利US7163023B2公开了一种燃油系统排气组合阀及其制造方法，该专利公开的排气组合阀就是常规组合阀，该阀设置第一阀座，及比第一阀座高的第二阀座，两个阀座的排气通道相连。可滑动的第一浮子设置在阀座上，液位上升时，第一浮子上升关闭第一阀座。可滑动的第二浮子设置在阀座上，液位上升至比第一液位还高时，第二浮子关闭第二阀座。由此可见，第一阀座和第一浮子组成了FLVV功能，第二阀门和第二浮子组成了CROV功能，两种通过排气通道相连，即为常规组合阀。该组合阀存在体积大，零部件多，成本高的缺点，尤其在如今越发严苛的排放法规要求下，在外焊的工况下，体积大意味中需要更大的油箱表面开孔，也就意味着更高的排放，这就极大的限制了该类型常规组合阀的使用场景。

一种是将FLVV和CROV的浮子及其他功能性部件集成在一个阀体内的组合阀。中国专利CN101782159B公开了一种用于燃油箱的双功能阀，该阀设置用于关闭第一排出口的第一浮动件，以及用于关闭第二排出口的第二浮动件；第一浮动件部分的重叠在第二浮动件上；且第一排出口的截面积基本大于第二排出口。由此可见，该专利公开的阀门即为多功能组合阀，FLVV浮子叠加在CROV浮子之上，相对于上诉的常规组合阀，该类型阀门尺寸更小，零部件更少，成本更低。但是仍然存在一个明显的缺点，在不同的倾斜角度下，两个浮子浸没油液的深度不一样而导致浮力不一样，会存在不同倾斜角度下性能不一致的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于汽车燃油箱的组合阀，以解决现技术的组合阀存在体积大，零部件多，成本高，在不同的倾斜角度下，两个浮子浸没油液的深度不一样而导致浮力不一样，会存在不同倾斜角度下性能不一致的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于汽车燃油箱的组合阀，包括阀体外壳及阀体上盖，所述壳体外壳与所述壳体上盖连接，所述阀体外壳的底部通过第一浮子弹簧连接第一浮子，在所述第一浮子的侧边设置有排气口；所述阀体上盖的顶部设置有第一排气通道；

在所述第一浮子顶部设置有第一浮子密封垫，所述第一浮子密封垫设置于所述第一排气通道的正下方，在所述第一浮子密封垫中心设置有第二排气通道，第一排气通道的有效通气面积大于第二排气通道或者第三排气通道；在所述第一浮子密封垫正下方连接有保压结构；

在所述阀体外壳的底部设置有凸台；所述凸台的上表面通过第二浮子弹簧连接第二浮子，所述凸台及所述第二浮子均位于第一浮子的内部；

在所述第二浮子的顶部设置有密封结构，所述密封结构设置于所述第三排气通道的正下方，用于同第三排气通道配合。

优选的，所述第一浮子在所述阀体外壳内且能够沿所述阀体外壳的轴向移动；所述阀体外壳的底部设置有通孔，所述通孔的大小可调。

优选的，在所述阀体外壳侧边设置有第一排气窗口及顶部排气小孔；在所述阀体外壳底部设置有第一浮子弹簧连接结构，用于连接第一浮子。

优选的，所述阀体上盖的侧边设置有第二排气窗口，所述第二排气窗口的位置和高度均与第一排气窗口的位置和高度错位设置。

优选的，第一浮子侧边的外侧设置有导向槽，和阀体上盖内侧设置的导向筋配合，保证第一浮子沿着组合阀的轴线方向上下移动。

优选的，所述第二浮子侧边的外侧设置有导向槽，和凸台内侧设置的导向筋配合，保证第二浮子沿着组合阀的轴线方向上下移动。

优选的，所述密封结构由第二浮子密封垫和密封垫上盖组成。

优选的，所述第二浮子的顶部设置有斜坡式凸起结构，所述斜坡式凸起结构与密封垫上盖固定连接，将第二浮子密封垫固定于所述斜坡式凸起结构的表面。

优选的，所述保压结构包括与所述第一浮子顶部下表面连接的碟片下盖及设置于所述碟片下盖内的碟片组成，在所述碟片下盖中心设置有第三排气通道。

优选的，阀体上盖的侧边设置有密封凹槽，在所述密封凹槽内设置有O型圈。

本发明的有益效果是：

1、本发明使用了全新的浮子布置方式，将CROV浮子设置在FLVV浮子内部，同时将保压模块集成在FLVV浮子上，达到了同时具备FLVV和CROV阀门功能的目的，并且具有尺寸小，零部件少，成本低的特点，可以减少燃油箱管路数量，降低燃油箱排气系统布置的复杂程度。

2、本发明使用的阀门整体结构，尤其是两个浮子都是对称式结构，具有在不同倾斜角度下，性能保持一致的特性。

附图说明

图1为本发明中多功能组合阀的剖视图；

图2为本发明中多功能组合阀剖面的正视图。

附图标记说明

1、阀体外壳；2、阀体上盖；3、第一浮子；4、第一浮子弹簧；5、第一浮子密封垫；6、第二浮子；7、第二浮子弹簧；8、密封垫；9、密封垫上盖；10、碟片；11、碟片下盖；12、O型圈；13、第一排气通道；14、第二排气通道；15、第三排气通道；16、凸台。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图1和图2所示，本申请提供一种用于汽车燃油箱的组合阀，该阀包括：阀体外壳1，该阀体外壳1限定了该阀的空间大小，阀体外壳1为圆柱体，顶部开口，侧边设置有第一排气窗口以及顶部排气小孔，第一排气窗口的位置及高度可以进行调节；阀体外壳1的底部设置有弹簧连接结构，用于连接第一浮子弹簧4的下端，第一浮子弹簧4上端连接第一浮子3；第一浮子弹簧设置于第一浮子内侧，阀体外壳1的底部设置有通孔，通孔的大小可以进行调节；阀体外壳1的底部设置凸台16，凸台16位于第一浮子3和第一浮子弹簧4的内部，凸台16上表面设置有弹簧连接结构，用于连接第二浮子弹簧7的下端，第二浮子弹簧7上端连接第二浮子6。

第一浮子3为对称式结构，靠近顶部的侧边上设置有排气口，用于在第一浮子3关闭之后，用作阀门内部和燃油箱空间之间的排气通道之一；第一浮子3顶部正中心位置设置有第一浮子密封垫5，第一浮子密封垫5在正中心位置设置有第二排气通道14，第二排气通道14为通孔结构；第一浮子3在第一浮子密封垫5的正下方连接有保压模块，该保压模块由碟片10和碟片下盖11组成，在本实施例中，碟片下盖11和第一浮子3下表面通过焊接的方式进行连接，在本申请的其它实施例中，不限于焊接连接方式，可以为任何能够实现连接的方式均能够实现本申请的技术方案；碟片下盖11的底部的正中心位置设置有第三排气通道15，第三排气通道15的上端面和碟片10接触，第三排气通道15的下端面设置为斜坡式结构；第一浮子3侧边的外侧设置有导向槽，和阀体上盖2上设置的导向筋进行配合，因此，第一浮子3可沿着组合阀的轴线方向进行一定范围内的上下移动。

第二浮子6为对称式结构，第二浮子6的顶部设置有密封结构，该密封结构由密封垫8和密封垫上盖9组成，第二浮子6顶部设置有斜坡式凸起结构，该凸起结构和密封垫上盖9进行焊接连接，将密封垫8固定在斜坡式凸起结构的表面上；第二浮子6侧边设置有导向槽，和凸台16内侧设置的导向筋进行配合，因此，第二浮子6可沿着组合阀的轴线方向进行一定范围内的上下移动。

阀体外壳1通过焊接方式和阀体上盖2进行连接，阀体上盖2的侧边设置密封凹槽，该密封凹槽内可放置O型圈12，进而可以和法兰进行连接，从而实现整个组合阀的安装。阀体上盖2的侧边设置有第二排气窗口，该第二排气窗口的位置和高度需要和阀体外壳1侧边的第一排气窗口位置和高度存在一定的错位，目的是防止油液直接冲击阀门内部；阀体上盖2顶部正中心位置设置有第一排气通道13，第一排气通道13的有效通气面积大于第二排气通道14或者第三排气通道15；第一浮子密封垫5设置在第一排气通道13的正下方，第一浮子密封垫5可以封堵第一排气通道13；第二排气通道14位于第一浮子密封垫5的中心14；第三排气通道15设置在第二排气通道的正下方，第二浮子顶部的密封垫8设置在第三排气通道的正下方，第二浮子顶部的密封垫8可以封堵第三排气通道15。

本发明的工作原理：

本发明阐述的是组合阀，将加油液位控制阀FLVV和翻转保压阀CROV集成在一个有限的阀体空间内，其工作原理如下：

整车加油工况时，油液从阀体外壳1的底部通孔或者侧边排气窗口进行阀门腔体内，随着阀门腔体内的液面开始逐步上升，导致第一浮子3优先开始上浮，直至第一浮子3关闭第一排气通道13；在此过程中，由于凸台16的作用，第二浮子6的位置较高，在第一浮子3关闭时，第二浮子6并未关闭第三排气通道；此时，加油枪的跳枪机制触发，加油枪发生跳枪，加油停止。补加时，油液仍然从阀体外壳1的底部通孔或者侧边第一排气窗口进入阀门腔体，此时油蒸汽通过阀体外壳1的侧边第一排气窗口进入，继而通过第一浮子3上侧边排气口进入阀体内部，第一浮子3上的保压结构可以防止过量加油。若液位持续上升，第二浮子6开始上浮，直至第二浮子6关闭第三排气通道15。

整车正常行驶时，低液位时，第一浮子3和第二浮子6都处于自由落下的状态，燃油箱内压产生的油蒸汽，可通过第一排气通道13排至碳罐；高液位时，第一浮子3可能处于关闭状态，油蒸汽的产生和聚焦，使得燃油箱内部压力逐步升高，当压力达到一定值后，油蒸汽通过第三排气通道15，将碟片10顶起，从而通过第二排气通道14进行释放。碟片10依靠重量利用碟片10下表面封堵第三排气通道15，以达到保压的功能，保证燃油箱内油蒸汽聚焦到一定程度之后才可以排出。

整车翻车工况，第一浮子3和第二浮子6在重力和弹簧力的作用下，分别将第一排气通道13和第三排气通道15关闭，避免燃油泄漏至碳罐。

特别的，本发明阐述的组合阀具有一个突出的特点，在不同的倾斜工况下，组合阀性能保持不变；因为该组合阀是对称式结构，发生倾斜时，第一浮子3和第二浮子6浸没到油液中的体积保持不变，导致浮力保持不变，因此，阀门各方面性能保持一致。

以上的描述仅为本发明的一个优选的实施例，本发明不受上诉实施例的限制，任何基于本发明所描述的实施例的修改、等同替换和改进等，都应落入本发明的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，包括阀体外壳及阀体上盖，所述阀体外壳与所述阀体上盖连接，所述阀体外壳的底部通过第一浮子弹簧连接第一浮子，在所述第一浮子的侧边设置有排气口；所述阀体上盖的顶部设置有第一排气通道；

在所述第一浮子顶部设置有第一浮子密封垫，所述第一浮子密封垫设置于所述第一排气通道的正下方，在所述第一浮子密封垫中心设置有第二排气通道，在所述第一浮子密封垫正下方连接有保压结构；该保压结构位于第一浮子内部，所述保压结构的下方设置有第三排气通道，所述第一排气通道的有效通气面积大于第二排气通道或者第三排气通道；

在所述阀体外壳的底部设置有凸台，所述凸台的上表面通过第二浮子弹簧连接第二浮子，所述凸台及所述第二浮子均位于第一浮子的内部；

在所述第二浮子的顶部设置有密封结构，所述密封结构设置于所述第三排气通道的正下方，用于同第三排气通道配合；

所述保压结构包括与所述第一浮子顶部下表面连接的碟片下盖及设置于所述碟片下盖内的碟片组成，在所述碟片下盖中心设置有第三排气通道；

所述密封结构由第二浮子密封垫和密封垫上盖组成；

所述第二浮子的顶部设置有斜坡式凸起结构，所述斜坡式凸起结构与密封垫上盖固定连接，将第二浮子密封垫固定于所述斜坡式凸起结构的表面。

2.根据权利要求1所述的用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，所述第一浮子在所述阀体外壳内且能够沿所述阀体外壳的轴向移动；所述阀体外壳的底部设置有通孔，所述通孔的大小可调。

3.根据权利要求1所述的用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，在所述阀体外壳侧边设置有第一排气窗口及顶部排气小孔；在所述阀体外壳底部设置有第一浮子弹簧连接结构，用于连接第一浮子。

4.根据权利要求3所述的用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，所述阀体上盖的侧边设置有第二排气窗口，所述第二排气窗口的位置和高度均与第一排气窗口的位置和高度错位设置。

5.根据权利要求1所述的用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，第一浮子侧边的外侧设置有导向槽，和阀体上盖内侧设置的导向筋配合，保证第一浮子沿着组合阀的轴线方向上下移动。

6.根据权利要求1所述的用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，所述第二浮子侧边的外侧设置有导向槽，和凸台内侧设置的导向筋配合，保证第二浮子沿着组合阀的轴线方向上下移动。

7.根据权利要求1所述的用于汽车燃油箱的组合阀，其特征在于，阀体上盖的侧边设置有密封凹槽，在所述密封凹槽内设置有O型圈。

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