TW397901B - Two-stage fuel tank vapor recovery vent value and method of making same - Google Patents

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A7 B7 五、發明說明（I ) _背景 本發明係相關於一種閥體，其係用於在燃料加注或是 燃料槽塡充期間，控制燃料蒸氣從一個引擎車輛燃料槽之 排氣，並且有時候係被已知爲安裝在交通工具中的燃料加 注蒸氣回收閥（或是ORVR閥）。此等閥體係於燃料槽 塡充期間，用於控制燃料蒸氣之排氣，典型的情況係經由 -個位於燃料槽中之分離的接管嘴，而該閥體係被連接在 該處，用以控制蒸氣從燃料槽通往回收器（例如是塡充有 活性碳之儲存過濾罐）之流動，其係可以在引擎運轉期間 藉由連接至引擎進氣歧管而被淨化。 此等燃料蒸氣回收系統係已被廣泛地使用在_用高揮 發性之碳氫化合物燃料（例如是汽油）的轎車以及輕型卡 車等引擎車輛之中、用以防止燃料蒸氣於燃料加注期間以 及引擎關閉期間跑到大氣之中。 迄今，已知之0 R V R閥係利用一個以回壓閥操作之 提動閥芯，或是在燃料槽塡充期間，當在燃料槽中的燃料 到達一個高度（液體燃料的部分係大於蒸氣部分）時，能 夠關閉第一階段或較大直徑通氣通道之閥體。一個第二以 回壓閥操作之閥體係被利用來關閉一個次要的較小通氣通 道，此一次要的較小通氣通道於燃料高度繼續上升時係容 許排氣能夠經由此處進行，而在燃料高度到達燃料槽頂部 之時係能夠被關閉。此一類型之0 R V R閥的示例係顯示 並說明於美國專利第5，5 9 0，6 9 7號之中，該專利 案係揭示了一種二階段式〇 R V R閥’其中第二較小之通 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ n n ·1 I IK 訂---------線nm—---------------------- 度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

五、發明說明（>) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 道係被形成穿過提動閥芯，並且第二閥體係藉由作爲提動 閥芯的同一個回壓閥來操作。 參照第三圖以及第四圖，其係顯示了一個習知技術中 的閥體組件，該閥體組件係具有一個閥體主體1，該閥體 主體1係具有一個下方的部分2，其係被接收通過在一個 燃料槽之頂壁4中的一個開口3，並且該閥體主體1係具 有〜個燃料蒸氣回收通氣埠口5，其係用於連接至一個燃 料蒸氣儲存過濾罐6，而該過濾罐6在典型的情況下係被 連接至引擎進氣歧管7。該閥體主體典型地係藉由一個彈 性的密封環8而被密封在該燃料槽的頂壁之中；並且下方 部分2係具有一個通道9，該通道9係從該埠口5向下地 連通至一個閥體座落肩部1 0，該肩部1 0係形成了一個 中空容室1 1的上方端部，該中空容室1 1係具有一個被 安置於其上之回壓閥1 2。該回壓閥典型地係藉由一個校 準彈簧13而在浮力的方向上偏斜。 該回壓閥12在其上係具有一個大體上以元件符號1 4所標示之提動閥芯子組件，其係具有一個第二階段直徑 縮減通氣通道1 5，並且係具有一個撓性彈性密封件1 6 ，該撓性彈性密封件16係被接收在一個反置之杯狀元件 1 7的上方表面之上，用以密封抵住該肩部1 0，而將第 —階段通氣通道9予以關閉。杯狀元件1 7係被保持在該 回壓閥1 2上，其係藉由一個籠式元件1 2 a而以一種可 以伸縮移動的配置被固定至該回壓閥1 2上。一個次要閥 體姐件1 8係被安置在該回壓閥1 2的上方表面之上，並 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------®----f---- 訂 _+--------線 10Γ (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 -------- -B7____ 五、發明說明（） I在胃彳生彈性密封件16係藉由杯狀元件17於該籠式元 件1 2 a之中的伸縮特性而將通道9關閉之後，次要閥體 組件18係係藉由該回壓閥之繼續移動而向上地栘動。 杯狀元件17係具有一個第二環形撓性密封唇部19 ’其係被設置在其上方封閉端部之內側表面上，用於密封 該次要閥體組件1 8之表面上。 在操作中，燃料槽係經由一個接管嘴（並未顯示）而 被塡充以燃料，並且燃料蒸氣係藉由在該燃料槽中液體燃 料高度的上升，而經由該埠口5被向外移至該過濾罐6。 隨著液體燃料到達一個預定的高度，典型的情況係爲高於 燃料槽之大部分容量，回壓閥1 2係導致提動閥芯子組件 1 4將該撓性彈性密封件1 6向上移動至該肩部1 〇上， 而释通道9之較大流動面積關閉起來。當隨後液體燃料繼 續被加至燃料槽中之時，蒸氣係經由提動閥芯子組件1 4 中的捧口 2 0並且經由縮減直徑的通氣通道1 5排出，直 到達到燃料槽之容量爲止，其中該回壓閥1 2係導致該次 要閥體組件18座落抵在第二環形撓性密封唇部19上並 且關閉通氣通道1 5。因此，燃料蒸氣在燃料塡充期間通 往過爐罐之二階段式通氣係被完成。 提動閥芯組件之上方撓性彈性密封件1 6係藉由一個 分離的蓋子元件2 1，而被固定在該杯狀元件1 7上，該 蓋子元件21係接收在該杯狀元件17的上方端部並卡接 在其上，從而形成撓性密封1 6、1 9、杯狀元件1 7與 蓋子元件21的一個四件式組件。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) i 11ΓI —^訂—I------線 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（呼） 在這樣的配置之中，所能獲得之閥體關閉作用力是相 當小的，這是由於燃料之低密度或是比重以及小移位所致 。因此，在先前所述之已知閥體結構中’撓性密封件係被 需要以使得第一階段提動閥芯能夠密封較大的通氣通道’ 以及使得第二閥體元件能夠密封較小的通氣通道。此等需 求係由於需要分離的撓性密封件而導致閥體設計產生額外 的複雜性；並且在製造期間係需要額外的部件來組合’用 以將此等密封件保持在閥體中。這在製造期間係會產生額 外的部件、相當高的製造成本、以及在組合上的問題。因 此，長期以來係期望提出一種方式或方法來製造一種二階 段式0 R V R閥，而這種二階段式0 R v R閥係能夠經由 回壓閥之浮力來可靠地密封通氣埠口，並且其係爲相當強 健並且製造成本相當低，而能夠用於高容量之自動化應用 發明槪要 本發明係提供了一種二階段式以回壓閥所操作之〇R VR，當在燃料槽中的燃料高度係到達一個預定高度（燃 料槽之較大部分係塡充以液體燃料）之時，其係利用一個 第一階段以回壓閥所操作之提動閥芯來關閉一個主要或第 一階段相當大的通氣流動面積。隨著燃料槽之繼續塡充， 燃料蒸氣係經由一個縮減流動面積之第二階段通氣通道而 排出，該第二階段通氣通道係被形成通過該第一階段閥體 提動閥芯元件。一個第二階段閥體元件亦藉由該回壓閥來 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -------------Θ·---r丨丨ί訂---------線-0· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_____ 五、發明說明（$) 操作，用以在燃料高度係到達燃料槽頂部一個滿位的位置 處之時，關閉較小的第二階段通氣通道。在燃料加注期間 ，較小通氣面積之第二階段通道係操作於該第一階段較大 通氣面積通道的關閉之間，直到燃料槽被塡充至滿位爲止 。一個籠式元件係將第一階段閥體提動閥芯保持在回壓閥 上，並且係可以操作以容許在第一階段閥體係被關閉之後 ，介於第二階段閥體元件與該第一階段提動閥芯之間的相 對移動。 提動閥芯係具有一個被一體地形成爲一個單件式元件 之環形密封元件，其係具有一個環形密封表面，其係被安 置在該提動閥芯之一側上用以密封較大之第一階段通氣通 道的一個，並且係被安置在該提動閥芯之另一側上用於第 二階段對於穿過提動閥芯中央之較小通氣通道的密封。較 佳的情況是，環形密封元件係被模製爲一個單件式元件， 而其係具有延伸通過並且塡滿一陣列之穿孔的部分，該等 穿孔係穿過提動閥芯而繞著中央通氣通道被安置。環形密 封元件係可以藉由對彈性材料（例如是氟矽酮材料）進行 壓力鑄造法、傳遞模塑法、或是噴射鑄造法而被模製。本 發明之閥體組件係藉由一個具有相對安置之環形密封表面 共同的元件，而提供了 0 R V R閥中較大與較小之第一階 段與第二階段通氣通道的彈性密封，並且係提供了一種最 少部件數目的設計，這是能夠被容易地製造的、可靠的、 並且在製造成本上是相當低廉的。 8 本$張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明說明（6 ) 圖示簡單說明 第一圖係爲本發明之閥體組件的簡略截面圖； 第二圖係爲第一圖中閥體之提動閥芯的放大不等角投 影圖； 第三圖係爲習知技術中一個完整的二階段式料槽蒸氣 通氣閥的截面圖；以及 第四圖係爲第三圖中習知提動閥芯組件之放大圖。 圖示牛要元件符號說明 1 閥體主體 2 3 4 5 6 7 8 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 4 部分 開口 頂壁 璋口 過濾罐 引擎進氣歧管 密封環 通道 肩部 中空容室 回壓閥 校準彈簧 四件式子組件/提動閥芯子組件 通氣通道 9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 _B7 五、發明說明（。） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

17 杯狀元件 18 次要閥體組件 19 第二環形撓性密封唇部 2 0 璋口 2 1 蓋子元件 3 0 閥體組件 3 2 閥體主體 3 4 蒸氣通氣出口埠 3 6 通道 3 8 回壓閥中空部分 4 0 回壓閥組件 4 2 杯狀元件 4 4 回壓閥/提動閥芯 4 6 .籠式元件 4 8 卡接式突出部 5 2 突出部 5 6 外側環形凸緣 5 8 彈簧 6 0 通氣通道 6 2 該引導部分 6 4 環形溝槽 6 6 封閉端部 6 8 穿孔 7 0 環形密封元件 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱T -------------------Γ---^訂· (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) --線· A7 A7 環形的撓性密封唇部 第二環形的撓性密封唇部 第二階段閥體元件 B7

五、發明說明（P 7 2 7 4 7 6 較佳實施例詳細說明 參照第一圖以及第二圖，本發明之閥體組件大體上係 以元件符號3 0來標示，並且係包括有一個由元件符號3 2所標示的閥體主體，在該閥體主體之中，穿過燃料槽壁 部之部分係爲了放大說明之故而被省略，該閥體主體3 2 係具有一個蒸氣通氣出口埠3 4，該蒸氣通氣出口埠3 4 係以一種相似於第三圖之習知技術中埠口 5之方式而被形 成於該閥體主體32中。 該閥體主體3 2係包括有一個上方部分3 1，其係從 該燃料槽之頂部表面向外地延伸，並具有一個形成於其中 之蒸氣通氣出口埠3 4，並且其係用於連接至過濾罐6。 該閥體主體3 2之下方部分3 3則係以一種相似於第三圖 之習知實施例中部分2之方式，而向下地延伸通過一個位 於燃料槽上方壁部中的開口（並未顯示）。 該閥體主體3 2係具有一個通道3 6，該通道3 6係 在該閥體主體3 2之中向下地延伸，而使得該蒸氣通氣出 口填3 4能夠與一個被形成於該下方部分3 3中之回壓閥 中空部分3 8相連通，而一個大體上以元件符號4 〇所標 示之回壓閥組件係被容置於該回壓閥中空部分3 8之中而 能夠在其中被引導移動。該回壓閥組件4 〇係包括有一個 -----------------i—訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

χ 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（，） 提動閥芯，該提動閥芯則係包括有一個反置之大致杯狀元 件4 2，該杯狀元件4 2係藉由一個籠式元件（cage member) 4 6而被保持在一個回壓閥（float) 4 4上，該 籠式元件4 6係藉由卡接式突出部4 8而被附接至該提動 閥芯4 4的上方端部，該卡接式突出部4 8係與被設置在 該回壓閥4 4中的溝槽5 0相銜接。該杯狀元件4 2係藉 由該籠式元件4 6向內延伸的突出部5 2而被保持在該籠 式元件之中。該突出部5 2係可以包括有一個連續的環形 凸緣。當一個充分的作用力係被運用在該杯狀元件4 2時 ，該杯狀元件4 2係可以伸縮，或是可以相對於該籠式元 件4 6而在一個向下的方向上移動，用以克服一個彈簧5 8之偏置，其中該彈簧5 8係迫使該杯狀元件4 2之外側 環形凸緣5 6抵住該突出部5 2之下方表面。 反置之杯狀元件4 2係具有一個通氣通道6 0，該通 氣通道較佳係被安置在中央而向下地延伸通過該杯狀元件 4 2 ’該通氣通道6 0所具有之直徑大致上係小於在該通 道3 6中蒸氣通氣出口埠3 4的直徑。反置之杯狀元件4 2亦具有一個引導部分6 2，該引導部分6 2係從該杯狀 元件4 2之上方端部處向上地延伸而進入到通道3 6之中 。該引導部分6 2之底座係具有一個被形成於其中之環形 溝槽δ 4 〇 該下方部分33之回壓閥中空部分38係具有一個封 閉端部6 6，其係與該通道3 6相交來形成一個用於第一 階段閥體之環形閥座，這將在下文中予以說明。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------------働----ί !訂.---------線"φ----------------------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（丨0) 該杯狀元件4 2係具有複數個穿孔6 8，該等穿孔係 被形成於其封閉端部中，並且係繞著該引導部分6 2而以 —種間隔的配置來被安置。一個環形密封元件7 0係被一 體地形成爲一個單件式元件，而其係具有延伸通過並且塡 滿該等穿孔6 8之部分。該環形密封元件7 0係繞著該引 導部分6 2之底座形成有一個環形的撓性密封唇部7 2， 該環形的撓性密封唇部7 2係隨著該回壓閥4 4之.向上移 動而能夠接觸密封端部6 6並與之密封，而完成了第一階 段之閥體關閉。一個在直徑上縮減之第二環形的撓性密封 唇部7 4係被形成在該環形密封元件7 0上，並且係被安 置在該杯狀元件之下方表面上。在本發明之實際應用中， 包括有上方之該環形的撓性密封唇部7 2以及下方之該第 二環形的撓性密封唇部7 4的該密封元件7 0，其係可以 藉由壓力鑄造法、傳遞模塑法、或是噴射鑄造法中的任何 一種技術而被模製於該杯狀元件4 2上。在本發明之較佳 應用中，該密封元件7 0係爲由氟矽酮彈性體所製成，並 且較佳係具有一個5 0 — 6 0之蕭氏A硬度。然而，其他 之材料及直徑係可以爲環形密封元件7 0所使用。因此， 該環形密封元件7 0與該杯狀元件4 2之子組件係可以用 來替換第四圖中習知實施例的四件式子組件1 4。 一個第二階段閥體元件7 6係被安置在該回壓閥4 4 的上方端部上；並且，在第一階段閥體關閉之後，該第二 階段閥體元件7 6係隨著燃料槽之額外的液體塡充，經由 該回壓閥之更進一步的向上移動，而關閉抵住該第二環形 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） ----------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（（v) 的撓性密封唇部7 4。因此，該回壓閥4 4之浮力係對該 彈簧5 8進行壓縮，並且該第二階段閥體元件7 6相對於 該杯狀元件4 2之過度移動係能夠藉由該彈簧5 8之壓縮 ，以及該杯狀元件4 2之外側環形凸緣5 6在該籠式元件 4 6中之相對伸縮移動而被吸收。因此，於塡充期間隨著 在燃料槽中液體的高度達到一個第一預定高度時，該環形 的撓性密封唇部7 2係關閉較大的流動面積（包括有該通 道36之下方端部打開），並且隨著繼續地塡充，第二階 段蒸氣排氣係經由第二階段直徑縮減的通氣通道6 0而實 行，直到回壓閥關閉該第二階段閥體元件7 6抵住該第二 環形的撓性密封唇部7 4從而關閉通氣通道6 0爲止。 本發明係提供一個用於二階段〇 R V R閥的回壓閥閥 體組件，其中閥體提動閥芯係包括有一個一體模製之環形 彈性密封元件，其係具有一個位於其一側上之第一階段環 形密封表面，以及一個位於其另一側上之一體成形且直徑 上縮減之撓性次要環形密封表面，其藉由回壓閥之移動來 關閉第二階段閥體。因此，本發明之閥體組件所具有之優 點係爲，能夠藉由較少的部件來降低製造成本，並且在高 容量大量生產中係爲較容易組合者。 雖然本發明係已在上文中經由實施例來加以說明，然 必須了解的是本發明係能夠進行修正與改變’並且係藉由 以下支申請專利範圍來加以限定。 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n ϋ I- ϋ n n I -I n I ϋ ϋ 1 ϋ - _i ϋ I n I el· 1 mmt ϋ n I I n n n n n n n n n If n · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -H I ϋ I n n n ·

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1、 一種二階段以回壓閥所操作之燃料槽蒸氣通氣閥 體組件，其係包括有： (a ) —個閥體主體’其係包括有一個中空部分以及 一個通氣通道，該中空部分係適合於裝設通過該燃料槽中 的一個開口，而該通氣通道則係經由一個蒸氣回收通氣埠 而與該中空部分相連通，用以使該燃料槽對外通氣； (b)—個以回壓閥所操作之閥體機構’該中空部分 係具有一個提動閥芯，該提動閥芯係具有一個流動通道， 該流動通道之流動面積係較該通氣通道爲小；該中空部分 並具有一個閥體元件，該閥體元件係可以相對於該提動閥 芯而移動，於塡充期間，當燃料槽中的燃料係達到一個第 一高度時，該回壓閥閥體機構係可以操作而關閉在該通氣 通道上之提動閥芯，而當燃料槽中的燃料係達到一個較該 第一高度爲高的第二高度時，該閥體元件係關閉該流動通 道；以及 (c )該提動閥芯係包括有一個一體成形之環形撓性 密封元件，在該提動閥芯之一側上係形成有一個用於密封 該通氣通道之第一環形密封表面，而在該提動閥芯之另一 側上係形成有一個用於密封該流動通道之第二環形密封表 .面。 2、 根據申請專利範圍第1項中所述之閥體組件，其 中該第二環形密封表面所具有之直徑大致上係小於該第一 環形密封表面之直徑。 3、 根據申請專利範圍第1項中所述之閥體組件，其 ______ 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -u I— I 1 n a^i n n ϋ ϋ I n n I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 rii_ 訂-------！線-------------------I! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 3ST901 Ei ^ _ ___D8 一 六、申請專利範圍 中該提動閥芯係具有複數個穿過該提動閥心之穿孔，沛該 環形密封元件係形成有穿過該等穿孔的部分。 4、 根據申請專利範圍第1項中所述之閥體組件’其 中該提動閥芯係具有複數個穿過該提動闕心所形成之穿孔 ，該等穿孔係被安置而繞著該流動通道成一陣列，該密封 元件係具有塡滿該等穿孔的部分。 5、 根據申請專利範圍第1項中所述之閥體組件，其 中該環形密封元件係爲由氟矽酮彈性體所製成者。 6、 一種用於製造二階段以回壓閥所操作之燃料槽蒸 氣通氣閥體組件的方法，其係包括有以下步驟： (a )提供一個閥體主體，該閥體主體係具有一個通 氣通道以及一個以回壓閥操作之提動閥芯，並且形成一個 流動通道，該流動通道之流動面積係小於通過該提動閥芯 之通氣通道； (b )於塡充期間，當在燃料槽中液體的高度達到一 個第一預定高度诗，係使該提動閥芯移動並且關閉該通氣 通道； (c )於燃料.槽之塡充期間，當在燃料槽中液體的高 度達到一個較該第一預定高度爲高之第二預定高度時，係 安置一個藉由該回壓閥來移動之可移動閥體元件並且關閉 該流動通道；以及 (d)在該提動閥芯之一側上形成一個用於密封該通 氣通道之第一環形密封件，並且在該提動閥芯之另一側上 一體成形一個用於密封該流動通道之第二環形密封件，而 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂.· -·線-·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 DO397901 g| i 六、申請專利範圍 與該第一環形密封件成爲一個部件。 7、 根據申請專利範圍第6項中所述之方法，其中一 體成形之該步驟係包括有從壓力鑄造法、傳遞模塑法、或 是噴射鑄造法所構成之一群中所選擇之模製程序。 8、 根據申請專利範圍第6項中所述之方法，其中一 體成形之該步驟係包括有形成複數個穿過該提動閥心而繞 著該流動通道成一陣列之穿孔，並且以密封材料來塡滿該 等穿孔。_ 9、 根據申請專利範圍第6項中所述之方法，其中一 體成形之該步驟係包括以氟矽酮彈性體來模製該第一環形 密封件以及該第二環形密封件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I I I I L l· I I — — — — —--- --————————— 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）