CN210661409U - 炭罐通风磁力阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炭罐通风磁力阀。它包括阀体组件、阀芯组件、电磁铁组件和插接口组件，所述阀体组件外壁设置密封圈，所述阀体组件的一端气体通道，所述阀芯组件设置于阀体组件另一端内部，所述电磁铁组件和插接口组件均与阀体组件另一端部固定连接，所述电磁铁组件位于插接口组件内部且与阀芯组件同轴布置，电磁铁组件的线圈接头与插接口组件上的PIN针脚连接，所述插接口组件通电时，阀芯组件在电磁铁组件的斥力作用下移动将气体通道断开；所述插接口组件断电时，电磁铁组件吸附阀芯组件使气体通道连通。本实用新型结构简单、制造工艺简单，电气控制部分和阀芯执行部分完全隔离，安全性可靠性能更高、成本低。

Description

炭罐通风磁力阀

技术领域

本实用新型属于燃油蒸发控制系统技术领域，具体涉及一种车载燃油系统泄漏检测装置中的炭罐通风磁力阀。

背景技术

燃油蒸发控制系统通常由油箱总成、炭罐总成、灰滤器、炭罐脱附控制阀及其连接管路构成，其中，炭罐可用于吸附从油箱总成中挥发出来的燃油蒸汽，并在汽车启动时使其参与发动机燃烧。如果燃油蒸发控制系统中存在管路破损或连接件松动、炭罐总成出现泄漏，则燃油蒸汽会从系统中挥发到大气中，造成环境污染和资源浪费。

因此，包括中、美在内的许多国家都出台了法规，要求配备车载诊断系统(OBD)，以识别可能的泄漏并发出信号，进而将相应的数据提供给车载存储器用于工厂执行离线诊断。

现在多数主机厂对应策略是在炭罐总成与灰滤器之间串联CVS阀，而压力传感器布置在燃油蒸发控制系统内；当车载ECU发出检测指令时首先关闭CVS阀，这样燃油蒸发控制系统形成一个独立的系统，利用该空间中时间与压力变化趋势来判断燃油系统是否泄漏；

现有技术中，申请号为201821482926.9的中国专利申请公开了汽车燃油蒸发排放系统的碳罐截止阀，主要由电磁线圈组件、铁芯组件、阀头组件、复位弹簧等零件构成；主要动作机理是在通电的情况下，电磁线圈组件得到激励，产生的电磁力足以克服复位弹簧的压缩弹簧力，电磁力将动铁芯往下吸附，并带动阀头组件往下运动，阀头组件上的橡胶密封垫与端盖上的密封口贴合接触，实现将系统通路关闭的功能；断电后复位弹簧推动阀芯组件，阀头组件上的橡胶密封垫与端盖上的密封口分离，实现将系统通路开通的功能。

上述专利存在以下缺陷：

1、零件数量较多，注塑工艺复杂，成本较高。

2、通电时电磁力吸附弹簧实现通路闭合，断电时通过弹簧的压缩力实现通路开通，长时间工作后会使弹簧弹力失效，导致弹簧复位推动力不足，影响系统通路开通效果。

3、电磁线圈组件、铁芯组件、阀头组件、复位弹簧等零件均裸露在通道中，高温燃油蒸汽长时间经过这些零件后会腐蚀零件，同时燃油蒸汽会附着在零件上，使零件损坏，从而影响系统通路的通断，导致无法判断燃油系统是否泄漏，可靠性低。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低、安全性可靠性更高的炭罐通风磁力阀。

本实用新型采用的技术方案是：一种炭罐通风磁力阀，包括阀体组件、阀芯组件、电磁铁组件和插接口组件，所述阀体组件外壁设置密封圈，所述阀体组件的一端设置用于连通灰罐与灰滤器的气体通道，所述阀芯组件设置于阀体组件另一端内部，所述电磁铁组件和插接口组件均与阀体组件另一端部固定连接，所述电磁铁组件位于插接口组件内部且与阀芯组件同轴布置，电磁铁组件的线圈接头与插接口组件上的PIN针脚连接，所述插接口组件通电时，阀芯组件在电磁铁组件的斥力作用下移动将气体通道断开；所述插接口组件断电时，电磁铁组件吸附阀芯组件使气体通道连通。

进一步地，所述灰罐的壳体内设有连通灰滤器的第一通道、连通灰罐内部的第二通道和第三通道，所述阀体组件安装于第一通道与第三通道的连通处，阀体组件外壁通过密封圈分别与第一通道和第三通道内壁密封连接，所述气体通道连通第一通道与第二通道。

进一步地，所述阀体组件包括沿轴向贯穿的阀体，所述阀体的一端设有轴向通道，阀体的侧壁设有径向通道，所述轴向通道与径向通道连通形成所述气体通道，所述轴向通道上设有用于与阀芯组件端部密封连接的轴向环，所述密封圈包括设置在径向通道两侧的第一密封圈和第二密封圈。

进一步地，所述阀芯组件包括阀芯和永磁体，所述阀芯一端中心设置第一盲孔，所述永磁体固定于第一盲孔内，所述阀芯另一端设置用于与阀体组件上的轴向环密封配合的密封垫。

进一步地，所述阀芯一端边缘沿圆周间隔设置多个第二盲孔，第二盲孔内设置缓冲垫，缓冲垫端部凸出于阀芯端面，所述阀芯上位于第一盲孔的四周设有多个减重槽。

进一步地，所述电磁铁组件通过阀盖固定于阀体组件另一端部，所述阀盖一侧与阀体组件另一端部密封固定连接，阀盖另一侧设置容纳槽，容纳槽侧壁上设置多个卡扣，所述电磁铁组件通过多个卡扣固定于容纳槽内部。

进一步地，所述电磁铁组件包括铁芯、励磁线圈和衔铁，所述铁芯一端贴合容纳槽底部，所述励磁线圈缠绕在铁芯外壁上，所述衔铁包裹在励磁线圈外部及铁芯另一端，所述励磁线圈具有穿过衔铁用于通电的线圈接头。

更进一步地，所述插接口组件包括一端开口且内部中空的插接口件和设置于插接口件外壁的插接头，所述插接口件的开口端与阀体组件另一端固定连接，所述电磁铁组件位于插接口件内部，所述插接头内设置PIN针脚，电磁铁组件的线圈接头与PIN针脚连接。

本实用新型的有益效果是：

1、该装置通过永磁体与电磁铁配合的方式实现系统通路的通断，结构简单，实现方便，通电后可以将燃油蒸发系统形成一个独立封闭系统，通过压力传感器来监测整个蒸发系统是否存在泄漏点，可靠性高。

2、该装置外壁设置密封圈可以直接嵌入炭罐通大气口处，以适应不同客户不同类别的炭罐装配需求，无需再通过管路等其他方式二次连接，保证安装的稳定性和实际使用的气密性。

3、阀体内无弹簧设计，可以提高装置的使用寿命和可靠性，可避免因弹簧的失效导致装置失效。

4、电气控制部分和燃油蒸汽部分之间通过阀盖完全隔离，提高了安全可靠性能。

本实用新型可大大减少新车型的开发周期和零件成本，结构简单、制造工艺简单，电气控制部分和阀芯执行部分完全隔离，安全性可靠性能更高、成本低。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸示意图。

图2为本实用新型阀体组件的立体爆炸示意图。

图3为本实用新型阀体组件与炭罐壳体装配局部示意图。

图4为本实用新型阀芯组件的立体爆炸示意图。

图5为本实用新型阀芯组件的剖视图。

图6为本实用新型阀盖的立体示意图。

图7为本实用新型电磁铁组件的剖视图。

图8为本实用新型插接口组件的立体示意图。

图9为本实用新型炭罐通风磁力阀常态(即插接口组件断电)时的气体流动示意图。

图10为本实用新型炭罐通风磁力阀检测(即插接口组件通电)时的气体流动示意图。

图中：100-壳体；100a-第一通道；100b-第二通道；100c-第三通道；10-阀体组件；11-阀体；11a-轴向通道；11b-径向通道；11c-内部通道；11d-阀体焊接筋；11e-热铆点；11f-第一凹槽；11g-第二凹槽；11h-轴向环；12-第一密封圈；13-第二密封圈；20-阀芯组件；21-阀芯；21a-第一盲孔；21b-第二盲孔；21c-环形凹槽；21d-减重槽；21e-连接板；21f-加强筋；22-密封垫；23-缓冲垫；24-永磁体；30-阀盖；30a-容纳槽；30b-阀盖焊接筋；30c-卡扣；40-电磁铁组件；41-铁芯；42-励磁线圈；42a-线圈接头；43-衔铁；50-插接口组件；51-插接口件；52-插接头；53-PIN针脚；53a-正极PIN针脚；53b负极PIN针脚；54-连接孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。在本实用新型的描述中，术语“第一”及“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型包括阀体组件10、阀芯组件20、阀盖30、电磁铁组件40和插接口组件50，所述阀体组件10外壁设置密封圈，所述阀体组件10的一端设置用于连通灰罐与灰滤器的气体通道，所述阀芯组件20设置于阀体组件10另一端内部，所述电磁铁组件40通过阀盖30密封固定于阀体组件10另一端部，插接口组件50与阀体组件10另一端部固定连接，所述电磁铁组件40位于插接口组件50内部且与阀芯组件20同轴布置，电磁铁组件40的线圈接头与插接口组件50上的PIN针脚连接，所述插接口组件50通电时，阀芯组件20在电磁铁组件40的斥力作用下移动至与阀体组件内部一端密封连接将气体通道断开；所述插接口组件50断电时，电磁铁组件40吸附阀芯组件20使气体通道连通。

上述方案中，如图2、图3所示，灰罐的壳体100内设有连通灰滤器的第一通道100a、连通灰罐内部的第二通道100b以及第三通道100c，所述阀体组件10一端位于第一通道100a与第三通道100c的连通处、另一端位于第三通道100c内部，阀体组件10外壁通过密封圈分别与第一通道100a和第三通道100c内壁密封连接，所述气体通道连通第一通道100a与第二通道100b。

阀体组件10包括阀体11，所述阀体11的一端内部设有与第一通道100a连通的轴向通道11a，阀体11一端的侧壁上设有与第二通道100b连通的径向通道11b，所述轴向通道11a与径向通道11b连通形成所述气体通道，所述阀体11一端内部设有轴向环11h，轴向环一端连通轴向通道、另一端用于与阀芯组件20端部密封连接，当阀芯组件20与轴向环11h密封连接后会使轴向通道11a与径向通道11b断开连接。阀芯组件20位于阀体另一端的内部通道11c内，阀体11材料为工程塑料，通过注塑工艺一体注塑而成。阀体11外壁在径向通道的两侧分别设置第一凹槽11f和第二凹槽11g，第一凹槽11f和第二凹槽11g内分别安装第一密封圈12和第二密封圈13，第一密封圈12与第一通道100a内壁过盈配合，可将有炭罐与灰滤器之间的气体通道分离；第二密封圈13与第三通道100c内壁过盈配合，可将有炭罐与外界之间的气体通道分离保证炭罐本身的气密性；两处密封圈可以保证阀体外径的密封性，这样燃油系统内的气体只能通过轴向通道11a到达第二通道100b或者第三通道，如果阀体11的内部通道与阀盖30焊接在一起后，这样燃油系统内的气体只能通过轴向通道11a和径向通道11b到达第二通道100b。

上述方案中，如图4-5所示，阀芯组件20包括阀芯21和永磁体24，所述阀芯21一端中心设置第一盲孔21a，为方便加工，第一盲孔21a可以是如图5所示的阶梯孔，所述永磁体24安装于第一盲孔21a内与第一盲孔21a间隙配合，装配完成后通过热铆或超音波工艺将第一盲孔21a端部收口，将永磁体24固定在阀芯21内，所述阀芯21另一端设置直径较小的凸起部，凸起部的外径边缘设置环形凹槽21c，环形凹槽21c内安装用于与阀体组件10上的轴向环11h密封配合的密封垫22，密封垫22形状为圆环状，内径尺寸和阀芯装配结构外径(即环形凹槽)过盈配合，外径尺寸小于阀芯的外径大于阀体的通气孔(即轴向环)的外径。阀芯组件20在阀体组件内部，其外壁与阀体另一端内壁间隙配合。在插接口组件5通电时，阀芯组件20在电磁铁组件40的斥力作用下从阀体11的另一端向一端移动，直至凸起部位于轴向环11h内，密封垫22与轴向环11h端面紧密贴合将气体通道断开。阀芯21上位于第一盲孔21a的四周设有三个减重槽21d，相邻减重槽21d之间通过连接板21e隔开并起加强支撑作用，在阀芯21一端边缘与连接板21e的连接处设置第二盲孔21b，第二盲孔21b内设置缓冲垫23，三件缓冲垫23与第二盲孔21b过盈配合，缓冲垫23端部凸出于阀芯21端面，阀芯21外壁上沿圆周间隔均匀设置多个加强筋21f。密封垫22和缓冲垫23材质为耐油橡胶材料，例如NBR+PVC、NBR、FKM等材质。

上述方案中，如图6所示，电磁铁组件40通过阀盖30固定于阀体组件10另一端部，阀盖30的材料为工程塑料，材质和牌号与阀体11一致，便于连接固定。所述阀盖30一侧设置阀盖焊接筋30b，阀盖焊接筋30b通过旋转焊接或超音波焊接工艺与阀体焊接筋11d融为一体，使阀盖30与阀体11密封固定连接，阀盖30另一侧设置容纳槽30a，容纳槽30a侧壁上设置多个卡扣30c，卡扣30c为端部向内扣的倒角，所述电磁铁组件40通过多个卡扣30c固定于容纳槽30a内部，装配后电磁铁组件40不可与阀盖30脱离。

上述方案中，如图7所示，电磁铁组件40包括铁芯41、励磁线圈42和衔铁43，所述铁芯41一端贴合容纳槽30a底部，所述励磁线圈42缠绕在铁芯41外壁上，所述衔铁43包裹在励磁线圈42外部及铁芯41另一端，所述励磁线圈42具有穿过衔铁用于通电的两个线圈接头42a&42b。电磁铁组件40的工作电压为9～12V，励磁线圈42的电阻为20Ω，励磁线圈的两个线圈接头42a&42b通电时，因电磁感应效应电磁铁组件40会成为磁体；磁极和阀芯组件20内的永磁体24磁极向对应(同级)；断电时铁芯41会吸附阀芯组件20内的永磁体24，导致阀芯组件20和阀盖30紧紧贴合。

上述方案中，如图8所示，插接口组件50包括一端开口且内部中空的插接口件51和设置于插接口件外壁的插接头52，所述插接口件51开口端的连接板上设置了六处连接孔54，连接孔54通过热铆或超音波工艺和阀体上的热铆点11e固定在一起，也可以通过其他形式固定。所述电磁铁组件40位于插接口件51内部，所述插接头52内设置PIN针脚53，包括正极PIN针脚53a和负极PIN针脚53b，电磁铁组件40的两个线圈接头42a&42b分别与正极PIN针脚53a和负极PIN针脚53b连接，连接方式通过插头固定或焊接。

工作方法：

常态下(即插接口组件断电时)，如图9所示，本实用新型所述炭罐通风磁力阀为气流畅通状态，电磁铁组件40中的铁芯41会吸附阀芯组件20内的永磁体24，导致阀芯组件20和阀盖30紧紧贴合，这样燃油蒸发控制系统内燃油蒸汽自由通过炭罐壳体的第二通道100b和阀体的气体通道。

插接口组件通电下，如图10所示，本实用新型所述炭罐通风磁力阀为气流关闭状态，励磁线圈42的两个线圈接头42a&42b通电，电磁感应效应电磁铁组件40会成为磁体，磁极和阀芯组件20内的永磁体24磁极向对应(磁铁同级向排斥)，阀芯组件20受到排斥力向阀体11的轴向通道11a方向移动，最后密封垫22贴合轴向环11h关闭阀体11的气体通道。燃油蒸发控制系统内形成了一个密闭的系统，通过压力传感器来监测整个蒸发系统是否存在泄漏点。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种炭罐通风磁力阀，其特征在于：包括阀体组件(10)、阀芯组件(20)、电磁铁组件(40)和插接口组件(50)，所述阀体组件(10)外壁设置密封圈，所述阀体组件(10)的一端设置用于连通灰罐与灰滤器的气体通道，所述阀芯组件(20)设置于阀体组件(10)另一端内部，所述电磁铁组件(40)和插接口组件(50)均与阀体组件(10)另一端部固定连接，所述电磁铁组件(40)位于插接口组件(50)内部且与阀芯组件(20)同轴布置，电磁铁组件(40)的线圈接头与插接口组件(50)上的PIN针脚连接，所述插接口组件(50)通电时，阀芯组件(20)在电磁铁组件(40)的斥力作用下移动将气体通道断开；所述插接口组件(50)断电时，电磁铁组件(40)吸附阀芯组件(20)使气体通道连通。

2.根据权利要求1所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述灰罐的壳体(100)内设有连通灰滤器的第一通道(100a)、连通灰罐内部的第二通道(100b)和第三通道(100c)，所述阀体组件(10)安装于第一通道(100a)与第三通道(100c)的连通处，阀体组件(10)外壁通过密封圈分别与第一通道(100a)和第三通道(100c)内壁密封连接，所述气体通道连通第一通道(100a)与第二通道(100b)。

3.根据权利要求1所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述阀体组件(10)包括沿轴向贯穿的阀体(11)，所述阀体(11)的一端设有轴向通道(11a)，阀体的侧壁设有径向通道(11b)，所述轴向通道(11a)与径向通道(11b)连通形成所述气体通道，所述轴向通道(11a)上设有用于与阀芯组件端部密封连接的轴向环(11h)，所述密封圈包括设置在径向通道(11b)两侧的第一密封圈(12)和第二密封圈(13)。

4.根据权利要求1所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述阀芯组件(20)包括阀芯(21)和永磁体(24)，所述阀芯(21)一端中心设置第一盲孔(21a)，所述永磁体(24)固定于第一盲孔(21a)内，所述阀芯(21)另一端设置用于与阀体组件上的轴向环密封配合的密封垫(22)。

5.根据权利要求4所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述阀芯(21)一端边缘沿圆周间隔设置多个第二盲孔(21b)，第二盲孔(21b)内设置缓冲垫(23)，缓冲垫(23)端部凸出于阀芯端面，所述阀芯(21)上位于第一盲孔(21a)的四周设有多个减重槽(21d)。

6.根据权利要求1所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述电磁铁组件(40)通过阀盖(30)固定于阀体组件(10)另一端部，所述阀盖(30)一侧与阀体组件(10)另一端部密封固定连接，阀盖(30)另一侧设置容纳槽(30a)，容纳槽(30a)侧壁上设置多个卡扣(30c)，所述电磁铁组件(40)通过多个卡扣(30c)固定于容纳槽(30a)内部。

7.根据权利要求6所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述电磁铁组件(40)包括铁芯(41)、励磁线圈(42)和衔铁(43)，所述铁芯(41)一端贴合容纳槽(30a)底部，所述励磁线圈(42)缠绕在铁芯(41)外壁上，所述衔铁(43)包裹在励磁线圈外部及铁芯(41)另一端，所述励磁线圈(42)具有穿过衔铁用于通电的线圈接头。

8.根据权利要求1所述的炭罐通风磁力阀，其特征在于：所述插接口组件(50)包括一端开口且内部中空的插接口件(51)和设置于插接口件外壁的插接头(52)，所述插接口件(51)的开口端与阀体组件(10)另一端固定连接，所述电磁铁组件(40)位于插接口件(51)内部，所述插接头(52)内设置PIN针脚(53)，电磁铁组件(40)的线圈接头与PIN针脚连接。

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