用于排气阀的加重挡板和花键孔板

摘要

一种用于燃料系统的排气阀包括浮子、挡板组件和孔板。该挡板组件具有挡板和安装于该挡板上或固定到该挡板的密封件。该挡板组件能够与浮子可移动地相接合。孔板能够具有板体，该板体包括突出部分，该突出部分延伸到限定了阀座的终端。该阀座包括孔，该孔具有围绕其外径布置的花键。密封件被构造成在密封闭合位置与未密封打开位置之间选择性地与阀座相接合。花键有利于密封件通过减小的再次打开力从闭合位置移动到打开位置。

权利要求

1.一种用于燃料系统的排气阀，包括：

浮子；

挡板组件，所述挡板组件具有挡板和安装于所述挡板上或固定至所述挡板的密封件，所述挡板组件与所述浮子可移动地相接合；

孔板，所述孔板具有板体，所述板体包括管状的突出部分，所述突出部分具有内壁并延伸至限定了阀座的终端，位于所述终端处的内壁限定有阀座孔，所述阀座孔具有从所述内壁朝径向内侧延伸并围绕所述孔的外径布置的花键；并且其中所述密封件被构造成在密封闭合位置与未密封打开位置之间选择性地与所述阀座相接合，其中所述花键配置在所述突出部分的终端处，使得在所述闭合位置所述密封件抵靠着所述花键且平行于所述花键设置，其中所述花键有利于所述密封件通过减小的再次打开力从闭合位置移动到打开位置。

2.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述花键围绕所述阀座均匀地布置。

3.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述孔板由塑料形成。

4.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述花键呈圆形入口的形式。

5.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述花键呈径向入口的形式。

6.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述花键呈三角形入口的形式。

7.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述花键呈V形入口和矩形入口中的一种的形式。

8.根据权利要求1所述的排气阀，所述排气阀还包括：与所述挡板相接合的至少一个凸起，所述至少一个凸起与所述密封件间隔开并且增大所述挡板的重量。

9.根据权利要求8所述的排气阀，其中所述至少一个凸起还被限定为多个凸起。

10.根据权利要求1所述的排气阀，其中所述浮子包括从所述浮子的上表面朝所述孔板延伸的多个指形部。

11.根据权利要求10所述的排气阀，其中所述指形部构造成在密封闭合位置中定位在环的内侧，所述环从所述孔板延伸。

12.根据权利要求11所述的排气阀，其中所述指形部具有布置于其远端上的第一锥形部并且位于所述孔板上的环具有布置于其内径上的第二锥形部，其中所述第一锥形部和所述第二锥形部选择性地彼此相接合以朝向密封闭合位置引导所述浮子。

13.根据权利要求9所述的排气阀，其中所述至少一个凸起和所述挡板具有相同的厚度。

14.一种用于燃料系统的排气阀，包括：

壳体；

可滑动地配置在所述壳体内的浮子；

挡板组件，所述挡板组件具有挡板和安装于所述挡板上或者固定至所述挡板的密封件，所述挡板组件与所述浮子可移动地相接合；

联接在所述壳体上且具有板体的孔板，所述板体包括从其延伸到所述壳体中的径向内侧环形壁和径向外侧壁，所述径向内侧环形壁配置在所述径向外侧壁的径向内侧，所述径向内侧环形壁延伸至限定了阀座的终端，所述阀座包括孔；

与所述挡板相接合的至少一个凸起；以及

从所述浮子的上表面延伸并构造成在密封闭合位置处配置在所述径向内侧环形壁和所述径向外侧环形壁之间的多个指形部；

其中所述密封件被构造成在密封闭合位置与未密封打开位置之间选择性地与所述阀座相接合；

其中所述孔具有围绕其外径布置的花键，其中所述花键有利于所述密封件通过减小的再次打开力从闭合位置移动到打开位置。

15.根据权利要求14所述的排气阀，其中所述至少一个凸起还被限定为多个凸起。

16.根据权利要求14所述的排气阀，其中所述指形部具有布置于其远端上的第一锥形部并且所述径向外侧环形壁具有布置于其内径上的第二锥形部，其中所述第一锥形部和所述第二锥形部选择性地彼此相接合以朝向密封闭合位置引导所述浮子。

17.根据权利要求14所述的排气阀，其中所述至少一个凸起和所述挡板具有相同的厚度。

18.根据权利要求14所述的排气阀，其中所述花键具有圆形、径向、三角形和V形中的至少一种形状。

说明书

用于排气阀的加重挡板和花键孔板

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2014年8月19日提交的美国专利申请No.62/038,886和2015年7月28日提交的美国专利申请No.62/197,918的权益。上述申请的公开内容通过引用的方式结合到本文中。

技术领域

[0003] 本公开总体涉及用于燃料存储系统的排气阀，并且更具体地涉及加重挡板以及与排气阀的挡板一起使用的孔板。

背景技术

[0004] 车辆燃料箱能够包括与燃料箱连通的排气阀。排气阀可能在填充燃料箱时允许空气和/或燃料蒸汽溢出燃料箱。排气阀能够包括安装于挡板上的弹性密封件。组合的弹性密封件和挡板能够被称为挡板组件。弹性密封件能够相对于阀座密封。

[0005] 总体而言，挡板组件能够定位在位于燃料箱内的浮子上或者位于与浮子相关联的杠杆系统上。可能期望允许挡板组件能够相对于浮子移动，使得浮子与阀座的失准将不会抑制挡板组件在密封期间与阀座齐平。当燃料箱中的液体上升时，浮子上升并且相对于阀座抬起挡板组件以关闭排气阀。当通过排气阀的空气/蒸汽流速变得相对较高时，挡板组件可能被拉高、离开浮子、并且与阀座相接合。

[0006] 本文中所提供的背景描述旨在大体介绍本公开背景的目的。在此背景技术中所描述的本申请发明人的工作以及不应以其它方式在提交时被认为是现有技术的描述的各个方面并不明确或隐含地承认是本公开的现有技术。

发明内容

[0007] 一种用于燃料系统的排气阀包括浮子、挡板组件、孔板和弹簧。挡板组件具有安装在一起的刚性挡板和柔性弹性密封件。该挡板组件能够与浮子可移动地相接合。该孔板能够具有板体，该板体包括突出(nipple)部分，该突出部分延伸到限定了阀座的终端。该阀座包括孔并且可以具有围绕其外径布置的花键。该密封件被构造成在密封闭合位置与未密封打开位置之间选择性地与阀座相接合。花键有利于密封件通过减小的再次打开力从闭合位置移动到打开位置。花键产生的泄漏小，原因在于阀再次打开从而平衡压力并且允许阀通过相同的力在较高的压力下再次打开。

[0008] 根据附加特征，花键围绕阀座均匀地布置。孔板能够由塑料形成。在一种构造中，花键呈圆形入口的形式。在另一种构造中，花键呈径向入口的形式。在其它构造中，花键呈径向入口的形式。在另一种构造中，花键呈三角形入口的形式。在其它构造中，花键呈V形入口的形式。花键能够备选地呈矩形入口的形式。

[0009] 在其它特征中，排气阀还能够包括与挡板相接合的至少一个凸起。该凸起能够与密封件间隔开，从而增大挡板的重量。该至少一个凸起还能够被限定为多个凸起。该多个凸起能够定位在挡板的相对侧面上或者围绕挡板定位。该多个凸起能够相对于彼此平衡或者挡板组件能够相对于位于浮子顶部上的销平衡。在一种构造中，至少一个凸起和挡板能够具有基本相同的厚度。浮子能够包括从上表面延伸的多个指形部。所述指形部在密封闭合位置中定位在环的内侧，该环从孔板延伸。指形部能够具有布置于其远端上的第一锥形部。位于孔板上的环能够具有布置于其内径上的第二锥形部。第一锥形部和第二锥形部能够配合以朝向密封闭合位置引导浮子。

[0010] 用于燃料系统并且根据本公开的另一个例子构造的排气阀包括浮子、挡板组件、孔板和至少一个凸起。该挡板组件具有挡板和安装于该挡板上或者固定到该挡板的密封件。该挡板组件与浮子可移动地相接合。孔板具有板体，该板体包括突出部分，该突出部分延伸至限定了阀座的终端。该阀座包括孔。至少一个凸起与挡板相接合。密封件被构造成在密封闭合位置与未密封打开位置之间选择性地与阀座相接合。

[0011] 根据其它特征，孔具有围绕其外径布置的花键。花键有利于密封件通过减小的再次打开力从闭合位置移动到打开位置。至少一个凸起还被限定为多个凸起。在另一种构造中，挡板组件相对于位于浮子顶部上的销平衡。至少一个凸起和挡板能够具有基本相同的厚度。花键能够具有圆形、径向、三角形和V形中的至少一种形状。

附图说明

[0012] 通过详细的描述以及附图，本公开将得到更加全面的理解，在附图中：

[0013] 图1是根据本公开的一个例子构造的排气阀的横截面图；

[0014] 图2是图1中所示的排气阀的一部分的第一透视图；

[0015] 图3是图1和图2中所示的挡板组件的透视图；

[0016] 图4是图1至图3中所示的挡板的俯视图；和

[0017] 图5是沿图4中的剖面线5-5截取的图1至图4中所示的挡板的横截面图。

[0018] 图6是用于排气阀并且根据本公开的一个例子构造的花键孔板的横截面图；

[0019] 图7是图6中所示的孔板的开口的细节俯视图；

[0020] 图8是图6的孔板的俯视图；

[0021] 图9是根据本公开的另一个例子的具有矩形花键构造的孔板的仰视图；

[0022] 图10是根据本公开的另一个例子的具有小圆形花键构造的孔板的仰视图；

[0023] 图11是根据本公开的另一个例子的具有V形花键构造的孔板的仰视图；

[0024] 图12是根据本公开的另一个例子的具有大圆形花键构造的孔板的仰视图；

[0025] 图13是根据附加特征构造的排气阀的一部分的透视图；

[0026] 图14是图13的排气阀的剖视图并且以打开位置示出；以及

[0027] 图15是图14的排气阀的剖视图并且以关闭位置示出。

具体实施方式

[0028] 本公开提供了挡板，该挡板具有增大的质量，以改善挡板组件被过早抬起离开浮子的情况。当通过排气阀的气流变得相对较高时，挡板组件的增大的质量能够通过拉动挡板组件离开浮子并且防止与阀座过早接合来改善通过排气阀的蒸汽流。挡板的厚度能够增加以增大质量。能够向挡板的端部增加额外的质量以使挡板更加平衡。此外，当燃料箱中的燃料量减小时，增大的质量能够促进挡板组件下降脱离与阀座或气流的接合。

[0029] 现在参照图1，排气阀10能够包括固定在一起(例如通过焊接或粘合剂)的安装件12和壳体14。安装件12能够包括圆形腿16，该圆形腿能够例如通过一些形式的塑料焊接沿表面18固定到燃料箱(未示出)。壳体14因此能够凸出到燃料箱中。

[0030] 壳体14能够容纳浮子20、一个或多个诸如浮子引导件22之类的浮子引导件、以及弹簧24。浮子20能够包括与燃料箱的内部连通的部分26。部分26能够与燃料箱中的燃料相接触。当燃料箱中的液体燃料液面上升时，包括部分26的浮子20能够被向上推动。一个或多个浮子引导件(其中包括浮子引导件22)能够在燃料箱中的液体燃料液面上升时引导浮子20的运动。弹簧24能够在燃料箱中的液体燃料液面达到预定液面时将浮子20保持在预定位置，以限制浮子20的行程范围。

[0031] 浮子20能够包括轴环28并且浮子引导件22能够包括管状部分30。管状部分30能够限定孔37以用于接收和引导蒸汽。轴环28能够围绕管状部分30。在浮子20移动期间，轴环28能够沿管状部分30滑动。管状部分30能够限定阀座32。

[0032] 挡板组件34能够定位在浮子20上。挡板组件34能够包括挡板40和安装于挡板40上的密封件42。在多个例子中，挡板40和密封件42能够卡合在一起或者密封件42能够二次注塑在挡板40上。挡板组件34能够相对于浮子20移动，使得浮子20与阀座32的失准将不抑制挡板组件34相对于阀座32的齐平和密封。当燃料箱中的液体液面上升时，浮子20上升并且相对于阀座32抬起挡板组件34，以关闭排气阀10。当燃料箱中的液体液面下降时，浮子20下降并且挡板组件34通过柱近特征(post near feature)46从由管状部分30所限定的孔被拉下并且相对于阀座32剥离挡板以打开排气阀10。

[0033] 当燃料箱中的液体燃料液面上升时，空气和/或燃料蒸汽能够通过排气阀10的孔37溢出燃料箱。空气和/或燃料蒸汽能够通过管状部分30并且通过形成在安装件12中的通路36。空气和/或燃料的通道被标记为38。

[0034] 挡板组件34能够包括加重部分，以在通过排气阀10的空气/蒸汽流变得相对较高时抑制挡板组件34相对于阀座32被向上拉动。现在参照图3至图5，挡板40能够包括凸起44、46和48。

[0035] 示例性凸起44、46和48可以或者可以不起到相对于浮子20(参照图1和图2)引导挡板组件34移动的作用。如图1中所示，位于浮子20顶上的销39和位于塑料挡板40上的圆锥形部41都能够在阀关闭期间将密封件42定向在孔37下方。示例性凸起44、46和48可以或可以不在密封中起到直接作用，在于能够通过挡板40和密封件42直接进行密封。示例性凸起44、46和48能够在密封中起到间接作用，例如通过在浮子20下降时促进阀座32与密封件42之间的分离。

[0036] 在所述例子中，凸起44、46和48相对于挡板40整体形成，从而能够具有大体板状形状。例如，参考线50能够是挡板40与凸起44之间的边界。凸起44、46和48能够定位成邻近挡板40的顶表面或者挡板40的底表面。在本公开的一些例子中，凸起44、46和48能够单独形成并且之后固定到挡板40。在本公开的一些例子中，凸起44、46和48还可以附接到挡板40的侧面。

[0037] 在一些例子中，少于三个或多于三个的凸起能够与挡板相接合。凸起44、46和48的尺寸和形状能够类似或有所不同。凸起44、46和48能够关于挡板40对称地或不对称地定位。在所述例子中，凸起44的尺寸和位置能够相对于凸起46和48平衡。

[0038] 能够基于挡板40的操作环境来选择凸起的尺寸、位置和数量。例如，能够通过反复测试程序来选择凸起的尺寸、位置和数量。在所述例子中，凸起44、46和48具有与挡板40基本相同厚度并且定位在挡板40的相对侧面上。

[0039] 现在参照图6至图12，将描述根据本公开的附加特征构造的孔板。图6至图8示出了根据一个例子的孔板110。孔板110能够被构造成用于诸如上文所讨论的排气阀10之类的阀中。具体而言，诸如挡板组件34之类的挡板组件能够被布置成与定位在管状部分30处的孔板110相配合。就这方面而言，诸如密封件42之类的密封件能够被布置成与形成在孔板110上的阀座132密封地相接合。

[0040] 孔板110能够包括具有凸缘140、下游部分142和突出部分144的板体136。中心通道146能够被限定成通过突出部分144。突出部分144具有终端148，该终端限定了阀座132。阀座132大体包括孔150，该孔具有围绕其外径154布置的花键152。花键152呈圆形或径向入口
155的形式。径向入口155能够具有宽度156和深度158。在图示的例子中，具有八个花键152。
宽度156能够为0.4mm。深度158能够为0.25mm。外径156能够为3.5mm。阀座132能够具有
1.0mm的高度160。中心通道146能够具有处于3.0mm至4.5mm之间的直径164。应当领会，这些尺寸仅仅是示例性的。能够构想其它的尺寸。

[0041] 参照图9，示出了根据附加特征构造的孔板210。孔板210能够包括具有凸缘(未具体示出，但是与图6的凸缘140类似地构造)、下游部分(未示出)和突出部分244的板体236，。中心通道246能够被限定成穿过突出部分244。突出部分244具有终端248，该终端限定了阀座232。阀座232大体包括孔250，该孔具有围绕其外径254布置的花键252。花键252呈矩形入口255的形式。

[0042] 参照图10，示出了根据附加特征构造的孔板310。孔板310能够包括具有凸缘(未具体示出，但是与图6的凸缘140类似地构造)、下游部分(未示出)和突出部分344的板体336。中心通道346能够被限定成穿过突出部分344。突出部分344具有终端348，该终端限定了阀座332。阀座332大体包括孔350，该孔具有围绕其外径354布置的花键352。花键352呈圆形或径向入口355的形式。径向入口355能够被构造成与入口155(图7)相类似、具有较小的宽度或直径。

[0043] 参照图11，示出了根据附加特征构造的孔板410。孔板410能够包括具有凸缘(未具体示出，但是与图6的凸缘140类似地构造)、下游部分(未示出)和突出部分444的板体436。中心通道446能够被限定成穿过突出部分444。突出部分444具有终端448，该终端限定了阀座432。阀座432大体包括孔450，该孔具有围绕其外径454布置的花键452。花键452呈三角形或V形入口455的形状。

[0044] 参照图12，示出了根据附加特征构造的孔板510。孔板510能够包括具有凸缘(未具体示出，但是与图6的凸缘140类似地构造)、下游部分(未示出)和突出部分544的板体536。中心通道546能够被限定成穿过突出部分544。突出部分544具有终端548，该终端限定了阀座532。阀座532大体包括孔550，该孔具有围绕其外径554布置的花键552。花键552呈大圆形入口555的形式。应当领会，附图中所示的花键可以具有其它形状。

[0045] 本文中所描述的并且形成在阀板的孔上的花键152、252、352、452和552相对于现有技术的构造提供了优点。位于孔外径上花键通过像小导向阀一样起作用来允许孔板110、210、310、410和510并且因此允许阀更容易地再次打开。就这方面而言，再次打开力能够仅跨过孔的一小部分集中，直到压力在整个阀上平衡为止，此时更容易打开整个阀。围绕孔外周均匀地布置的多个小花键保证了阀能够沿所有方向等同地打开而不具有挡板的优选取向。尽管本文中所示的花键围绕孔外周均匀地布置，能够构想其它的构造。例如，可以重复一个大花键、一个小花键的模式。备选地，可以实施随机模式。此外，可以使用具有锯齿边缘的诸如枫叶或三叶草的其它不规则形状。当与孔板110、210、310、410和510相关联的阀闭合时，固体或弹性挡板(见上述挡板组件134)按压孔150、250、350、450和550，从而防止流动。
在使用中，可以跨过孔板110、210、310、410和510产生压降，从而有助于保持挡板闭合。如果孔的直径一致，必须产生相当大的力来再次打开阀。具有花键轮廓的本文中所描述的阀允许阀更容易地再次打开。此外，规则模式的花键允许挡板或密封件沿任何方向更容易地剥离，而槽或泪滴形可能需要优选取向来再次打开。孔板110、210、310、410和510能够由硬性塑料材料形成。

[0046] 现在参照图13至图15，示出了根据本公开的附加特征构造并且被大体标记为620的浮子。总体而言，环或轴环28(图2中所示的例子中)可以由延伸超过浮子620顶部的凸起或指形部630代替。指形部630具有布置于其相应的远侧尖端外部表面上的锥形部650。如下文将描述的，指形部630的锥形部650在闭合位置中与孔板710上的互补结构(图15)相配合。挡板640和密封件642可以定位在浮子620上。挡板640成大体平面并且不包括如图3至图5中所述的凸起。

[0047] 现在具体参照图14和图15，浮子620图示为结合到排气阀680中，该排气阀包括止回阀682。浮子620被构造成与孔板710相配合。孔板710能够具有与本文中所述的阀座中的任何一个类似地构造的阀座732。孔板710还包括具有凸缘740、限定了中心通道746的突出部分744和其内径上布置有锥形部772的外部环770的板体736。当浮子620在弹簧774的协助下从打开位置(图14)移动到闭合位置(图15)时，指形部630在外部环770的内侧或内部滑动，以用于浮子620和挡板640的精确取向。第一锥形部650和第二锥形部772能够配合，以朝向密封闭合位置引导浮子620。该构造允许孔板710的大部分长度被移除，从而使阀具有非常高的关闭(闭合)。在另一种构造中，短壁可以以其向下(完全打开)位置围绕挡板640构造并且附接到浮子620的顶部，使得挡板640能够离开湍流气流并且保持完全向下，以使阀具有较高流速。

[0048] 为了说明和描述的目的提供了以上对例子的描述。并非旨在穷尽或限制本公开。特定例子的单个元件或特征通常不限于该特定例子，而是在适用时能够互换并且能够用于选定例子中，即使未具体图示或描述也是如此。同样也可以通过多种方式发生变化。这种变化不被认为偏离本发明，并且所有的这种改型都旨在被包括在本公开的范围内。