CN219711693U - 一种油箱隔离阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油箱隔离阀，包括外壳、通气阀组件、及排气阀组件。通过设置外壳、通气阀组件、及排气阀组件，将电磁阀与通气阀进行一体的设计，并将排气阀与通气阀做垂直安装设计，从而提高了整个油箱隔离阀的集成度，让油箱隔离阀内部结构避免独立安装，使其结构更加简单，进而减小产品的体积，同时减少生产该油箱隔离阀的工艺流程，提高生产效率。通过设置两段式开启的电磁阀，可以使平衡碳罐与油箱间的压力的趋势放缓，能够有效减小瞬时压力冲击，确保系统压力平稳变化，同时对电磁力的需求较小，从而可以使电磁阀的结构更加紧凑。

Description

一种油箱隔离阀

技术领域

本实用新型涉及一种油箱隔离阀，属于隔离阀技术领域。

背景技术

随着汽车尾气污染的日益严重，现颁布的汽车尾气排放法规中针对车辆允许对大气排放的约束越发严格，但也推动了汽车油电混动技术的急速发展。目前来说混动车型(插电式混合动力PHEV和增程式混合动力REEV)经过几年的技术累积，慢慢成为了目前社会大众们最能接受的车型，混动车型不仅具有很好的燃油经济性，还可以进行发动机工作和电池工作状态的切换使用。

在传统燃油汽车的蒸发排放管理系统中，燃油蒸汽通过油箱排气阀(GVV)，排放到碳罐。碳罐含有活性炭，具有吸附燃油蒸汽的功能。当发动机启动后，新鲜空气被吸入碳罐，和活性炭吸附的燃油蒸汽一起被送往发动机参与燃烧。但是在混合动力车型(PHEV)中，存在长期使用电动驱动的模式行驶，在电动模式下碳罐没有脱附功能。油箱中的蒸汽如果持续排放到碳罐，容易引起碳罐饱和。饱和后的燃油蒸汽会直接排放到环境中，引起环境污染。

在此过程中油箱隔离阀应运而生，它可以将油箱的油气蒸发气体严格控制排放到碳罐处，不至于在混合动力的车型中油路与电路的切换中导致油箱内部的油气蒸汽频繁的输送至碳罐，使其饱和、甚至直接对大气排空。

但是，目前国内的油箱隔离阀设计采用了排气阀与通气阀的分体设计，体积大、制造工艺繁琐，无论是在车辆内部的装置还是制造过程的管控都有很大的局限性。

因此，有必要发明一种新型的油箱隔离阀，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电磁阀、通气阀与排气阀集成设计的油箱隔离阀，以及更加简单的结构设计。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种油箱隔离阀，包括：

外壳，所述外壳包括上壳、与所述上壳焊接成型的下壳、设置于所述上壳与所述下壳中间的隔离层、与所述上壳连通的油箱端口、及与所述下壳连通的碳罐端口，所述隔离层上设有连通所述上壳与所述下壳的通气口和排气口；

通气阀组件，设置于所述上壳中，所述通气阀组件包括与汽车ECU连接的驱动线圈总成组件、套设于所述驱动线圈总成组件的下段且与所述驱动线圈总成组件的下段间隙配合的第一密封组件、及套设于所述第一密封组件外周的通气弹簧，所述第一密封组件在所述通气弹簧的作用下紧贴所述通气口并在所述驱动线圈总成组件或油箱气体负压的作用下远离所述通气口，以实现所述通气口的闭合与开启；

排气阀组件，设置于所述下壳中，所述排气阀组件包括底座、设置于所述底座上的底座弹簧、及设置于所述底座弹簧上的第二密封组件，所述第二密封组件在所述底座弹簧的作用下紧贴所述排气口并在油箱气体正压的作用下远离所述排气口，以实现所述排气口的闭合与开启；

其中，所述驱动线圈总成组件的下端在所述驱动线圈总成组件的作用下与所述第二密封组件紧密贴合或远离所述第二密封组件，以实现所述排气口的闭合与开启。

进一步地，所述驱动线圈总成组件包括线圈保护壳，以及设置于所述线圈保护壳内的线圈骨架、缠绕在所述线圈骨架上的漆包线线圈、与汽车ECU连接的插针、分别连接所述漆包线线圈及所述插针的二极管、插入到所述漆包线线圈内的定铁芯、设置于所述定铁芯内的线圈弹簧、及设置于所述定铁芯下方且与所述定铁芯凹凸配合的动铁芯，所述线圈弹簧的两端分别抵接在所述定铁芯及所述动铁芯上，所述第一密封组件套设于所述动铁芯上且与所述动铁芯间隙配合。

进一步地，所述动铁芯的顶部带有橡胶固定环。

进一步地，所述驱动线圈总成组件还包括套设于所述动铁芯外的自润滑轴承，所述动铁芯与所述自润滑轴承滑动连接，所述自润滑轴承与所述动铁芯的接触面上设有自润滑涂层。

进一步地，所述第一密封组件包括套设于所述动铁芯上且与所述动铁芯间隙配合的第一限位环、及包裹所述第一限位环底部且与所述通气口紧密贴合的橡胶密封圈。

进一步地，所述动铁芯的中部设有凸缘，所述第一限位环上设有与所述凸缘配合设置的倒扣，所述倒扣设置于所述凸缘的上方3mm处。

进一步地，所述第二密封组件包括第二限位环、及设置于所述第二限位环与所述排气口之间的橡胶密封垫。

进一步地，所述第二限位环与所述下壳间隙配合，所述第二限位环的中心设有通气孔。

进一步地，所述底座弹簧的弹性系数大于所述通气弹簧的弹性系数。

进一步地，所述通气阀组件与所述排气阀组件同轴设置。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置外壳、通气阀组件、及排气阀组件，将电磁阀与通气阀进行一体的设计，并将排气阀与通气阀做垂直安装设计，从而提高了整个油箱隔离阀的集成度，让油箱隔离阀内部结构避免独立安装，使其结构更加简单，进而减小产品的体积，同时减少生产该油箱隔离阀的工艺流程，提高生产效率；通过设置两段式开启的电磁阀，可以使平衡碳罐与油箱间的压力的趋势放缓，能够有效减小瞬时压力冲击，确保系统压力平稳变化，同时对电磁力的需求较小，从而可以使电磁阀的结构更加紧凑。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中的通气阀组件的结构示意图；

图3为本实用新型中的第一限位环的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外壳；11、上壳；12、下壳；13、隔离层；131、通气口；132、排气口；14、油箱端口；15、碳罐端口；2、通气阀组件；21、驱动线圈总成组件；211、线圈保护壳；212、线圈骨架；213、插针；214、橡胶固定环；215、线圈弹簧；216、定铁芯；217；自润滑轴承；218、动铁芯；219、凸缘；22、通气弹簧；23、第一密封组件；231、第一限位环；232、橡胶密封圈；233、倒扣；3、排气阀组件；31、底座；32、底座弹簧；33、第二密封组件；331、第二限位环；332、橡胶密封垫；333、通气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图3所示，本申请一较佳实施例所示的一种油箱隔离阀，用以提高油箱隔离阀中电磁阀、排气阀与通气阀的集成度，缩小油箱隔离阀的体积，并简化其制造工艺。其包括：外壳1、通气阀组件2、及排气阀组件3。

外壳1包括上壳11、与上壳11一体成型的下壳12、设置于上壳11与下壳12中间的隔离层13、与上壳11连通的油箱端口14、及与下壳12连通的碳罐端口15。油箱端口14与油箱连通，碳罐端口15与碳罐连通，以使得外界气体通过碳罐及油箱隔离阀进入油箱或油箱内的气体排到碳罐中。隔离层13上设有连通上壳11与下壳12的通气口131和排气口132，通气口131或排气口132具有开启和闭合两种状态，以实现上壳11与下壳12之间的连通与阻塞。

通气阀组件2设置于上壳11中，通气阀组件2包括与汽车ECU连接的驱动线圈总成组件21、套设于驱动线圈总成组件21的下段且与驱动线圈总成组件21的下段间隙配合的第一密封组件23、及套设于第一密封组件23外周的通气弹簧22，第一密封组件23在通气弹簧22的作用下紧贴通气口131并在驱动线圈总成组件21或油箱气体负压的作用下远离通气口131，以实现通气口131的闭合与开启。

驱动线圈总成组件21包括线圈保护壳211，以及设置于线圈保护壳211内的线圈骨架212、缠绕在线圈骨架212上的漆包线线圈、与汽车ECU连接的插针213、分别连接漆包线线圈及插针213的二极管、插入到漆包线线圈内的定铁芯216、设置于定铁芯216内的线圈弹簧215、及设置于定铁芯216下方且与定铁芯216凹凸配合的动铁芯218，线圈弹簧215的两端分别抵接在定铁芯216及动铁芯218上，第一密封组件23套设于动铁芯218上且与动铁芯218间隙配合。动铁芯218的下端在驱动线圈总成组件21的作用下紧贴或远离排气口132，以实现排气口132的闭合与开启。

第一密封组件23包括套设于动铁芯218上且与动铁芯218间隙配合的第一限位环231、及包裹第一限位环231底部且与通气口131紧密贴合的橡胶密封圈232。橡胶密封圈232可以保障通气口131的气密性良好，同时可以对第一限位环231的运动起缓冲作用。

动铁芯218的中部设有凸缘219，第一限位环231上设有与凸缘219配合设置的倒扣233，倒扣233设置于凸缘219的上方3mm处，通过倒扣233与凸缘219配合可实现通气口131与排气口132的分段式开启。驱动线圈总成组件21还包括套设于动铁芯218外的自润滑轴承217，动铁芯218与自润滑轴承217滑动连接，自润滑轴承217与动铁芯218的接触面上设有自润滑涂层。自润滑轴承217可对动铁芯218及第一密封组件23起导向作用，防止其上下运动时水平位置发生偏移，避免出现通气口131及排气口132无法闭合的情况。自润滑涂层可降低动铁芯218与自润滑轴承217之间的摩擦力，防止动铁芯218卡滞，并降低对电磁力的需求。动铁芯218的顶部带有橡胶固定环214，用于降低驱动线圈总成组件21工作过程中的噪声，。

当ECU接收到车辆需要加油的信号的时候，ECU将接收到的信号转化成电信号通过输送至驱动线圈总成组件21中，使驱动线圈总成组件21内部产生电磁力场，进而吸附动铁芯218克服线圈弹簧215的弹力向上运动，使排气口132变为流通通道，让油箱内部的气体压力快速地释放至碳罐处；当动铁芯218上升3mm后，凸缘219与倒扣233抵接，动铁芯218带动第一密封组件23克服通气弹簧22的弹力上升并远离通气口131，使通气口131变为流通通道，让油箱内部的气体压力释放至碳罐处，使油箱内气压达到与大气压平衡的状态。加油结束后，电磁力场消失，动铁芯218在线圈弹簧215的作用下下降，使排气口132闭合；第一密封组件23在通气弹簧22的作用下下降至紧贴通气口131，从而使通气口131闭合。通过设置两段式开启的电磁阀，可以使平衡碳罐与油箱间的压力的趋势放缓，能够有效减小瞬时压力冲击，确保系统压力平稳变化，同时对电磁力的需求较小，从而可以使驱动线圈总成组件21的结构更加紧凑。

当油箱内汽油不断燃烧消耗的过程中，油箱内产生气体负压，第一密封组件23在油箱气体负压的作用下克服通气弹簧22的弹力离开通气口131，使通气口131变为流通通道，外界气体通过碳罐及油箱隔离阀进入油箱，平衡油箱内气体负压。油箱内气压与外界大气压平衡后，第一密封组件23在通气弹簧22的作用下下降至紧贴通气口131，从而使通气口131闭合。重复以上步骤，使油箱内气压始终保持与大气压平衡。

通过设置与汽车ECU连接的驱动线圈总成组件21及第一密封组件23，将驱动线圈总成组件21与通气阀进行一体的设计，将电磁阀的功能集成到了通气阀组件2中，从而提高了整个油箱隔离阀的集成度。

排气阀组件3设置于下壳12中，排气阀组件3包括底座31、设置于底座31上的底座弹簧32、及设置于底座弹簧32上的第二密封组件33，第二密封组件33在底座弹簧32的作用下紧贴排气口132并在油箱气体正压的作用下远离排气口132，以实现排气口132的闭合与开启。

第二密封组件33包括第二限位环331、及设置于第二限位环331与排气口132之间的橡胶密封垫332。橡胶密封垫332可以保障排气口132的气密性良好，同时可以对第二限位环331的运动起缓冲作用。第二限位环331与下壳12间隙配合，第二限位环331的中心设有通气孔333，可约束第二限位环331的位置防止其在上下运动时在水平方向上发生偏移，避免出现排气口132无法闭合的情况。在动铁芯218或第二密封组件33上下运动的过程中，橡胶密封垫332与动铁芯218紧密贴合或远离，以实现通气口131及排气口132的闭合与开启。

油箱内汽油挥发时，油箱内产生气体正压；当正压升高到一定程度时，第二限位环331在油箱气体正压的作用下克服底座弹簧32的弹力下降并远离排气口132，使通气口131变为流通通道，油箱内的油气蒸发气体通过油箱隔离阀排到碳罐中，降低油箱内正压。油箱内气压减小后，第二限位环331在底座弹簧32作用下上升至紧贴动铁芯218及排气口132，从而使排气口132闭合。重复以上步骤，避免油箱内气压过高引发安全隐患。通过排气阀组件3，可严格控制油箱的油气蒸发气体排放到碳罐处的频率，避免油箱内部的油气蒸汽持续性地输送至碳罐导致其饱和、甚至直接对大气排空。

当油箱内加油排气时，油箱内部的气体通过油箱端口14进入上壳11中，通过在驱动线圈总成作用下分段式开启的排气口132及通气口131进入下壳12，再通过通气孔333经碳罐端口15排到碳罐中，让油箱内部的气体压力快速地释放至碳罐处。

当油箱内耗油通气时，碳罐内的油雾混合气体通过碳罐端口15进入下壳12中，经通气孔333并通过在油箱气体负压作用下开启的通气口131进入上壳11，再通过油箱端口14进入油箱，平衡油箱内气体负压。

当油箱内燃油挥发产生正压需要排气时，油箱内部的气体通过油箱端口14进入上壳11中，通过在油箱气体正压作用下开启的排气口132进入下壳12，再通过通气孔333经碳罐端口15排到碳罐中，让油箱内部的气体压力分批次释放至碳罐处。使用弹性系数略大于通气弹簧22的弹性系数的弹簧作为底座弹簧32，可降低油箱的油气蒸发气体排放到碳罐处的频率，避免油箱内部的油气蒸汽持续性地输送至碳罐导致其饱和、甚至直接对大气排空。

通气阀组件2的装配过程为：将自润滑轴承217与驱动线圈总成组件21的其他部件进行紧配压装，再将第一密封组件23放入自润滑轴承217内部组成通气阀组件2，最后将通气阀组件2与外壳1进行压装并使用圆周塑料激光焊接将其进行连接。线圈保护壳211顶部及上壳11对应的连接口均为圆形，便于进行激光焊接。

排气阀组件3的装配过程为：将底座弹簧32套装在第二密封组件33的底部，将套装好的底座弹簧32安装于底座31上，最后将排气阀组件3与外壳1进行压装并使用圆周塑料激光焊接将其进行连接。底座31及底座31对应的连接口均为圆形，便于进行激光焊接。

装配完成后的通气阀组件2与排气阀组件3同轴设置，通气口131和排气口132设置于一块隔离层13上，大大减小了油箱隔离阀的体积。

综上，本实用新型通过设置外壳、通气阀组件、及排气阀组件，将电磁阀与通气阀进行一体的设计，并将排气阀与通气阀做垂直安装设计，从而提高了整个油箱隔离阀的集成度，让油箱隔离阀内部结构避免独立安装，使其结构更加简单，进而减小产品的体积，同时减少生产该油箱隔离阀的工艺流程，提高生产效率；通过设置两段式开启的电磁阀，可以使平衡碳罐与油箱间的压力的趋势放缓，能够有效减小瞬时压力冲击，确保系统压力平稳变化，同时对电磁力的需求较小，从而可以使电磁阀的结构更加紧凑。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种油箱隔离阀，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳包括上壳、与所述上壳焊接成型的下壳、设置于所述上壳与所述下壳中间的隔离层、与所述上壳连通的油箱端口、及与所述下壳连通的碳罐端口，所述隔离层上设有连通所述上壳与所述下壳的通气口和排气口；

通气阀组件，设置于所述上壳中，所述通气阀组件包括与汽车ECU连接的驱动线圈总成组件、套设于所述驱动线圈总成组件的下段且与所述驱动线圈总成组件的下段间隙配合的第一密封组件、及套设于所述第一密封组件外周的通气弹簧，所述第一密封组件在所述通气弹簧的作用下紧贴所述通气口并在所述驱动线圈总成组件或油箱气体负压的作用下远离所述通气口，以实现所述通气口的闭合与开启；

排气阀组件，设置于所述下壳中，所述排气阀组件包括底座、设置于所述底座上的底座弹簧、及设置于所述底座弹簧上的第二密封组件，所述第二密封组件在所述底座弹簧的作用下紧贴所述排气口并在油箱气体正压的作用下远离所述排气口，以实现所述排气口的闭合与开启；

其中，所述驱动线圈总成组件的下端在所述驱动线圈总成组件的作用下与所述第二密封组件紧密贴合或远离所述第二密封组件，以实现所述排气口的闭合与开启。

2.如权利要求1所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述驱动线圈总成组件包括线圈保护壳，以及设置于所述线圈保护壳内的线圈骨架、缠绕在所述线圈骨架上的漆包线线圈、与汽车ECU连接的插针、分别连接所述漆包线线圈及所述插针的二极管、插入到所述漆包线线圈内的定铁芯、设置于所述定铁芯内的线圈弹簧、及设置于所述定铁芯下方且与所述定铁芯凹凸配合的动铁芯，所述线圈弹簧的两端分别抵接在所述定铁芯及所述动铁芯上，所述第一密封组件套设于所述动铁芯上且与所述动铁芯间隙配合。

3.如权利要求2所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述动铁芯的顶部带有橡胶固定环。

4.如权利要求2所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述驱动线圈总成组件还包括套设于所述动铁芯外的自润滑轴承，所述动铁芯与所述自润滑轴承滑动连接，所述自润滑轴承与所述动铁芯的接触面上设有自润滑涂层。

5.如权利要求2所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述第一密封组件包括套设于所述动铁芯上且与所述动铁芯间隙配合的第一限位环、及包裹所述第一限位环底部且与所述通气口紧密贴合的橡胶密封圈。

6.如权利要求5所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述动铁芯的中部设有凸缘，所述第一限位环上设有与所述凸缘配合设置的倒扣，所述倒扣设置于所述凸缘的上方3mm处。

7.如权利要求1所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述第二密封组件包括第二限位环、及设置于所述第二限位环与所述排气口之间的橡胶密封垫。

8.如权利要求7所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述第二限位环与所述下壳间隙配合，所述第二限位环的中心设有通气孔。

9.如权利要求1所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述底座弹簧的弹性系数大于所述通气弹簧的弹性系数。

10.如权利要求1所述的油箱隔离阀，其特征在于，所述通气阀组件与所述排气阀组件同轴设置。