專利名稱：特別是用于加油排氣管道的安全閥的制作方法
已經(jīng)知道，在加油站，加油管道設(shè)有排氣裝置，以導(dǎo)回加油時(shí)產(chǎn)生的氣體而不讓其到達(dá)外界環(huán)境。然而要完全避免對(duì)環(huán)境的危害這常常是不夠的。此外，現(xiàn)有的加油站也還沒有可比較的裝置。因此，各國(guó)對(duì)帶強(qiáng)制點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車規(guī)定不只是停車狀態(tài)和行駛運(yùn)行中從油箱中排出的碳?xì)浠衔?，還有加油時(shí)從燃油箱排出的含碳?xì)浠衔锏臍怏w必須要在一個(gè)活性碳容器中離析出來(lái)。所以帶有油箱通風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)代汽車中安裝有相應(yīng)的裝置。燃油箱一般通過(guò)一個(gè)工作排氣管道與活性碳容器連接，使得在行駛時(shí)和停車加油時(shí)從油箱逸出的氣體在活性碳容器中沉積。
此外還設(shè)有一個(gè)橫截面尺寸大得多的第二加油排氣管道，將油箱注入接管與活性碳容器連接。加油時(shí)通過(guò)將油槍插入到注入接管來(lái)打開一個(gè)活門，使加油時(shí)產(chǎn)生的、還有由流入的燃油從油箱排出的氣體流入加油排氣管道進(jìn)而流入到活性碳容器。所考慮的方案中在注入接管和油槍之間設(shè)有一個(gè)密封，以此來(lái)使氣體在加油時(shí)不會(huì)通過(guò)注入接管經(jīng)油槍到達(dá)大氣中去。
然而已知加油排氣管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置方式不排除油槍故障時(shí)，例如油箱充滿時(shí)不斷開或者甚至是油箱過(guò)度地加油時(shí)，液態(tài)燃油可能通過(guò)加油排氣管道進(jìn)入活性碳容器的危險(xiǎn)。液態(tài)燃油進(jìn)入加油排氣管道的結(jié)果是妨礙混合氣的形成，也可能會(huì)危害尾氣催化凈化器。因此在加油排氣管道中設(shè)置一個(gè)安全閥，該閥可靠地阻止液態(tài)燃油進(jìn)入活性碳容器。
出于上述的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明目的在于創(chuàng)制一種特別是用于汽車中油箱注入接管和活性碳容器之間加油排氣管道的安全閥，該閥可靠地阻止液態(tài)燃油進(jìn)入活性碳容器。所定目的按照本發(fā)明這樣來(lái)達(dá)到裝到加油排氣管道中的安全閥設(shè)計(jì)成浮子式閥，燃油注入到加油排氣管道進(jìn)而到安全閥中時(shí)，安全閥的出口通過(guò)浮子關(guān)閉，其中此安全閥設(shè)有一個(gè)通往外界環(huán)境、常壓下通過(guò)一個(gè)由一膜片操縱的鎖蓋關(guān)閉的接管，其中此膜片在安全閥內(nèi)壓力升高時(shí)致使或促使通往外界環(huán)境的鎖蓋打開。所以當(dāng)燃油注入安全閥時(shí)，首先是閥出口對(duì)活性碳容器關(guān)閉，然后通往外界環(huán)境的鎖蓋由于閥內(nèi)壓力升高而打開，注入的燃油可逸入到外界環(huán)境中去。
浮子可繞一個(gè)在出口側(cè)下方設(shè)置的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)并設(shè)有一個(gè)導(dǎo)桿，此導(dǎo)桿操縱閥出口上的一個(gè)蝶形閥。浮子一繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，蝶形閥就向其閥座移去，于是出口關(guān)閉。此蝶形閥本身可通過(guò)出口接管內(nèi)的一個(gè)導(dǎo)軌導(dǎo)向。導(dǎo)桿可以非常簡(jiǎn)單的方式由一個(gè)與蝶形閥連接的銷釘和一個(gè)與浮子連接、包圍銷釘?shù)幕瑒?dòng)槽板形成。浮子可通過(guò)一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)彈簧在其終端支承。這樣就阻止了浮子過(guò)早地打開蝶形閥。直到浮子的浮力由于燃油流出而降至一調(diào)定值以下時(shí)，蝶形閥才會(huì)打開。
環(huán)境接管的鎖蓋由一個(gè)受彈簧力作用的蝶形閥構(gòu)成，此蝶形閥由閥體內(nèi)設(shè)置的膜片通過(guò)一個(gè)導(dǎo)桿操縱。此膜片的動(dòng)作取決于閥內(nèi)所具的壓力。關(guān)閉通向活性碳容器的出口便在閥內(nèi)形成壓力。此壓力作用于膜片，膜片通過(guò)杠桿克服回動(dòng)彈簧的力而打開環(huán)境閥。
為了使加油時(shí)安全閥和活性碳容器之間的管道的流動(dòng)壓力損失和活性碳容器內(nèi)的節(jié)流損失不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境接管上的鎖蓋過(guò)早打開，就需要在安全閥的閥出口和膜片上面有一個(gè)比較快的壓力補(bǔ)償。為此，在膜片的上面蓋一個(gè)頂蓋，由此在膜片和頂蓋之間形成的內(nèi)腔通過(guò)一個(gè)通道與通向活性碳容器的閥接管連接。如果通向活性碳容器的出口接管沒有關(guān)閉，閥殼體內(nèi)的壓力就會(huì)通過(guò)通道傳遞到膜片上面，使得膜片上面和下面之間具有相同的壓力。在這種情況下，閥腔內(nèi)為一定壓力時(shí)環(huán)境閥才打開，此時(shí)環(huán)境閥體上作用的壓力超過(guò)環(huán)境閥回動(dòng)彈簧的力。其中出口上的通道孔口可接入蝶形閥的密封面，使蝶形閥既關(guān)閉出口又關(guān)閉通道。
為了確保在閥溢出燃油、環(huán)境接管上的鎖蓋打開之后，從油箱注入接管至閥的管道內(nèi)和閥內(nèi)存有的燃油完全通過(guò)環(huán)境接管排出，膜片設(shè)置了緩沖功能。為此在膜片內(nèi)腔接入一個(gè)帶有單向閥，如傘狀膜片的中間壁，并且頂蓋和中間壁所形成的側(cè)腔通過(guò)一個(gè)輔助通道與出口連接，其中傘狀膜片的密封面設(shè)有至少一個(gè)節(jié)流孔。在節(jié)流孔位置的膜片還具有一定的粗糙度或孔隙度。
膜片受壓時(shí)，通過(guò)傘狀膜片的表面升起而將內(nèi)腔的空氣體積壓向活性碳容器接管。環(huán)境接管上的閥打開之后，便開始在安全閥內(nèi)建立壓力，且燃油流到外界環(huán)境。為了能將安全閥和來(lái)自注入接管的管道完全排空，進(jìn)入膜片上部空腔的空氣通路通過(guò)逆止膜片或?qū)用娴墓?jié)流孔或接觸面上的一定粗糙度來(lái)阻滯，使環(huán)境閥有一短時(shí)滯延才又重新關(guān)閉。
一定條件下，將閥殼體在鎖蓋區(qū)域設(shè)計(jì)成凹槽還是有利的，以防止環(huán)境接管打開時(shí)安全閥內(nèi)存有的氣體逸出，亦或許是燃油殘留在里面。此凹槽能使當(dāng)燃油液面降至低于這一所設(shè)的殼體邊緣的水平時(shí)，氣體才可逸出。
在下面的實(shí)施例中，通過(guò)附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1表示安全閥的一個(gè)縱剖面圖2表示按圖1中A-A剖的安全閥的一個(gè)剖面和圖3表示按圖1中B-B剖的一個(gè)剖面該安全閥1由帶有入口3和出口4以及環(huán)境接管5的殼體2組成。從油箱上的注入接管出來(lái)的氣體由加油排氣管道輸送給閥1上的入口3并通過(guò)出口4進(jìn)入通向活性碳容器的管段。安全閥1的出口4可關(guān)閉，同樣環(huán)境接管5在正常狀態(tài)下通過(guò)鎖蓋6常閉。出口4在正常狀態(tài)下是常開的。若燃油注入安全閥1，出口4由浮子7關(guān)閉。注入的燃油不只是使出口4通過(guò)浮子7關(guān)閉，還使安全閥1內(nèi)的壓力升高。升高的壓力致使膜片8向上運(yùn)動(dòng)，從而使膜片盤9與膜片8一起從其下部進(jìn)入到所示的上部位置。膜片8與一個(gè)導(dǎo)桿10連接，通過(guò)此導(dǎo)桿來(lái)打開鎖蓋6。
燃油通過(guò)入口3注入安全閥1時(shí)，浮子7通過(guò)一個(gè)設(shè)置于出口4側(cè)下方的轉(zhuǎn)軸11(見圖2和3)轉(zhuǎn)動(dòng)。浮子上裝有一個(gè)滑動(dòng)槽板12，一個(gè)安裝在關(guān)閉出口4的蝶形閥14上的銷釘15設(shè)在滑動(dòng)槽板12的滑動(dòng)槽口13中。此蝶形閥14通過(guò)一個(gè)三腿形導(dǎo)軌16在出口接管17導(dǎo)向。浮子7設(shè)有一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)彈簧18，該彈簧的一個(gè)臂19固定在浮子7上，同時(shí)另一個(gè)臂20作用于橫梁21上。
同樣鎖蓋6也設(shè)計(jì)成蝶形閥25并通過(guò)彈簧26壓到閥座上。膜片盤9設(shè)有桿27，桿27的端部鉸接地卡在可繞軸28轉(zhuǎn)動(dòng)的肘形節(jié)桿29上。此肘形節(jié)桿29驅(qū)動(dòng)蝶形閥25的挺桿30。挺桿30在橫梁31內(nèi)導(dǎo)向。挺桿30設(shè)有一個(gè)從壁33下面穿過(guò)的凹彎32。壁33用作氣體封擋壁，使得在液面降至封擋壁33的下緣以下時(shí)，氣體才會(huì)進(jìn)入到環(huán)境接管5中。公共殼體2凹槽形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有利于此，為此將殼體設(shè)計(jì)成凹槽，在鎖蓋6區(qū)域?yàn)闅んw最低處。
膜片8由頂蓋35覆蓋。頂蓋35和膜片8之間形成的內(nèi)腔36通過(guò)通道37與出口4連接。其中出口4處的通道孔口38接入蝶形閥的密封面39，使蝶形閥14既關(guān)閉出口4又關(guān)閉通道37。這樣防止了在出口4打開之前過(guò)早關(guān)閉鎖蓋6。
導(dǎo)桿內(nèi)可插入一個(gè)空行程，使得其滯后動(dòng)作。那么就可取消通道37，有輔助通道43就夠了。膜片8的固有剛性足以用作反作用，使導(dǎo)桿回壓并關(guān)閉環(huán)境閥。
環(huán)境接管5的鎖蓋6關(guān)閉時(shí)的緩沖作用通過(guò)這樣來(lái)進(jìn)一步改善在膜片8和頂蓋35的內(nèi)腔36內(nèi)接入一個(gè)設(shè)有傘狀膜片41的中間壁40。這樣就在頂蓋35和帶傘狀膜片41的中間壁40之間形成了側(cè)腔42。此側(cè)腔42通過(guò)輔助通道43與出口接管17連接。在中間壁40附近的傘狀膜片41密封面上設(shè)有至少一個(gè)節(jié)流孔，滯延的氣體可通過(guò)該節(jié)流孔從接管17流入內(nèi)腔36。因此傘狀膜片41使氣體快速地從腔36流出，通過(guò)中間壁40內(nèi)的孔44進(jìn)入側(cè)腔42并從那里通過(guò)通道43進(jìn)入接管17。而沿另一方向通過(guò)通道43進(jìn)入側(cè)腔42和傘狀膜片41的密封面上未詳細(xì)示出的節(jié)流孔的氣體流入被顯著地滯延。
還要說(shuō)明的是只有在閥6關(guān)閉時(shí)，膜片8才起作用。當(dāng)出口5打開時(shí)，安全閥用作直通式溢流閥。
權(quán)利要求
1.特別是用于汽車中油箱注入接管和活性碳容器之間的加油排氣管道的安全閥，其特征在于，裝到加油排氣管道中的安全閥(1)設(shè)計(jì)成浮子式閥，燃油注入到加油排氣管道進(jìn)而到安全閥(1)中時(shí)，安全閥(1)的出口(4)通過(guò)浮子(7)關(guān)閉，其中此安全閥(1)設(shè)有一個(gè)通往外界環(huán)境、常壓下通過(guò)一個(gè)由一膜片(8)操縱的鎖蓋(6)關(guān)閉的環(huán)境接管(5)，其中此膜片(8)在安全閥(1)內(nèi)壓力升高時(shí)致使或促使通往外界環(huán)境的鎖蓋(6)打開。
2.按照權(quán)利要求1所述的安全閥，其特征在于，浮子(7)繞一個(gè)在出口(4)側(cè)下方設(shè)置的轉(zhuǎn)軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)并具有一個(gè)導(dǎo)桿，該導(dǎo)桿操縱閥出口(4)上的一個(gè)蝶形閥(14)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的安全閥，其特征在于，蝶形閥(14)通過(guò)出口接管(17)內(nèi)的一個(gè)導(dǎo)軌(16)導(dǎo)向。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的安全閥，其特征在于，導(dǎo)桿由一個(gè)與蝶形閥(14)連接的銷釘(15)和一個(gè)與浮子(7)連接、包圍銷釘(15)的滑動(dòng)槽板(12)形成。
5.按照權(quán)利要求1至8之一所述的安全閥，其特征在于，導(dǎo)桿具有一個(gè)空行程區(qū)域。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的安全閥，其特征在于，浮子(7)由一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)彈簧(18)保持在其終端位置。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的安全閥，其特征在于，環(huán)境接管(5)上的鎖蓋(6)由一個(gè)受彈簧力作用的蝶形閥(25)構(gòu)成。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的安全閥，其特征在于，膜片(8)的上面覆蓋著一個(gè)頂蓋(35)，且由此在膜片(8)和頂蓋(35)之間形成的內(nèi)腔(36)通過(guò)一個(gè)通道(37)與安全閥(1)的出口(4)連接。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的安全閥，其特征在于，出口(4)處的通道(37)孔口(38)接入蝶形閥的密封面(39)，使蝶形閥(14)既可關(guān)閉出口(4)又可關(guān)閉通道(37)。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的安全閥，其特征在于，在膜片(8)和頂蓋(35)之間的內(nèi)腔(36)插入一個(gè)帶有單向閥，特別是傘狀膜片(41)的中間壁(40)，并且頂蓋(35)和中間壁(40)所形成的側(cè)腔(42)通過(guò)一個(gè)輔助通道(43)與出口接管(17)連接，其中在傘狀膜片(41)的密封面上設(shè)有至少一個(gè)節(jié)流孔。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的安全閥，其特征在于，閥殼體(2)在環(huán)境接管(5)上的鎖蓋(6)區(qū)域設(shè)計(jì)成凹槽。
12.按照權(quán)利要求1至11之一所述的安全閥，其特征在于，在凹槽的上面設(shè)有一個(gè)氣體封擋壁(33)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安全閥,特別是用于汽車中油箱注入接管和活性炭容器之間的加油排氣管道,裝到加油排氣管道中的安全閥(1)設(shè)計(jì)成浮子式閥。當(dāng)燃油注入到加油排氣管道進(jìn)而到安全閥(1)中時(shí),安全閥(1)的出口(4)通過(guò)浮子(7)關(guān)閉。此安全閥(1)設(shè)有一個(gè)通往外界環(huán)境、常壓下通過(guò)一個(gè)由一膜片(8)操縱的鎖蓋(6)關(guān)閉的環(huán)境接管(5)。若安全閥(1)內(nèi)壓力升高,此膜片(8)致使或促使環(huán)境接管(5)上的鎖蓋(6)打開。
文檔編號(hào)B60K15/035GK1341060SQ00803962
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月31日
發(fā)明者烏韋·邁尼希, 約爾格·比特納 申請(qǐng)人:卡爾·弗羅伊登貝格公司