專(zhuān)利名稱(chēng)：具有回流能力的小型加注過(guò)量限制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有回流能力的小型加注過(guò)量限制裝置。
背景技術(shù)：
經(jīng)常提到的小型發(fā)動(dòng)機(jī)通常被認(rèn)為是小于大約50馬力(37.2千瓦)的發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用于諸如割草機(jī)、園藝拖拉機(jī)、便攜式發(fā)電機(jī)組領(lǐng)域以及某些船舶領(lǐng)域。用于這些應(yīng)用的小型發(fā)動(dòng)機(jī)通常將燃料箱靠近發(fā)動(dòng)機(jī)安裝以便將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在設(shè)備上。這些小型發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用通常具有設(shè)置成利用重力向發(fā)動(dòng)機(jī)化油器供給燃料的燃料箱，但是，在某些使用接近50馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)的特殊應(yīng)用中可采用燃料泵。
小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱通常具有用戶(hù)可拆卸的加注口蓋或者封閉件，在該加注口蓋或封閉件內(nèi)形成有用于當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間抽取燃料時(shí)允許補(bǔ)償空氣進(jìn)入燃料箱內(nèi)的通風(fēng)通道，以防止燃料箱內(nèi)形成真空從而燃料箱被壓壞。
以前僅對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)輛要求燃料蒸氣排放限制或規(guī)定，但是最近已經(jīng)對(duì)小型發(fā)動(dòng)機(jī)提出這種要求。以前，由于對(duì)小型發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有要求這種限制，所以燃料箱和燃料系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間和發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉期間都可自由地將燃料蒸氣排放到大氣中。
小型發(fā)動(dòng)機(jī)以非常大的批量生產(chǎn)；燃料箱和燃料系統(tǒng)的加工以及燃料箱和燃料系統(tǒng)部件在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商已是重大的開(kāi)支。此外，在小型發(fā)動(dòng)機(jī)的相當(dāng)多的應(yīng)用中，分配給發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱的空間或體積受到很大的限制；而且，給發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱增添部件或要求燃料箱重新設(shè)計(jì)會(huì)使成本高得難以接受。
因此，期望提供一種限制小型發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料蒸氣排放而無(wú)需重新設(shè)計(jì)燃料箱及相關(guān)燃料系統(tǒng)部件或者增添部件的方法或手段，因?yàn)樵鎏聿考⒃龃蟀l(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱的封裝件的體積，從而使安裝復(fù)雜并增大在采用這種小型發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備中這些小型發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本說(shuō)明書(shū)、附圖以及權(quán)利要求針對(duì)為小型發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料蒸氣排放控制的上述問(wèn)題提出一種解決方案，其中提供了一種具有壓力安全和真空安全功能的小型加注過(guò)量限制蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥組件，該組件設(shè)計(jì)緊湊，并適于連接到穿過(guò)現(xiàn)有燃料箱結(jié)構(gòu)的壁的入孔。在一個(gè)實(shí)施例中，在此說(shuō)明的閥組件采用帶有蒸氣出口并由可焊接到燃料箱壁的材料形成的蓋，加注過(guò)量限制蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥連接到該蓋以形成子組件。然后，將該蓋設(shè)置在燃料箱壁內(nèi)入孔上方并焊接到燃料箱壁表面。該閥組件包括允許高于預(yù)定壓力的蒸氣通過(guò)蓋通風(fēng)出口排出的壓力安全閥；該閥組件還包括當(dāng)燃料箱內(nèi)形成真空時(shí)允許回流以防止燃料箱被壓壞的真空安全閥。因此，當(dāng)前說(shuō)明的閥組件能夠提供必要的功能以保持并限制燃料蒸氣從燃料箱排放到大氣，還允許在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)蒸氣從適于連接到蒸氣儲(chǔ)存裝置或者發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的閥出口流出。
在另一實(shí)施例中，閥體與燃料箱壁結(jié)構(gòu)的上部一體地形成為一體件。


圖1是帶有穿過(guò)入孔安裝的于此說(shuō)明的閥組件的小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱的截面圖；圖2是圖1的閥體子組件的放大視圖；圖3是圖2的子組件的分解圖；圖4是示出另一實(shí)施例的小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱的截面圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，總體標(biāo)為10的小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱的一部分具有形成有入孔14的上壁結(jié)構(gòu)12，設(shè)置有總體標(biāo)為16的加注過(guò)量限制蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥組件，其體部18僅通過(guò)入孔向下伸入燃料箱。
參照?qǐng)D1-3，在閥體18中形成有與通風(fēng)通道22連通的閥室20，通風(fēng)通道22垂直取向并在其下端形成有閥座24。繞通道22的上端形成有第二閥座26，閥座26上設(shè)置有閥件28；并且，在本實(shí)施例中，閥件28由諸如金屬的材料形成以便在重力作用下靠在閥座26上。閥件28的重量以及閥座26的直徑選擇為使得當(dāng)閥室20內(nèi)達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)閥件28抬離閥座26，從而蒸氣通過(guò)通道22流動(dòng)。
在閥室20內(nèi)設(shè)置有浮子30，在浮子30的上表面設(shè)置有諸如可由彈性材料形成的條板32的柔性閥件。當(dāng)浮子30上升到燃料箱內(nèi)預(yù)定燃料液位時(shí)，閥件32靠在閥座24上以防止蒸氣進(jìn)入通道22。浮子30通過(guò)保持環(huán)34保持在閥室20中；在閥體內(nèi)形成有允許液態(tài)燃料進(jìn)入閥室20內(nèi)的適當(dāng)?shù)耐ǖ?6。在本實(shí)施例中，已發(fā)現(xiàn)通過(guò)在浮子與保持件34之間的附加偏壓彈簧38便利浮子的運(yùn)動(dòng)令人滿(mǎn)意，該偏壓彈簧可校準(zhǔn)為用于當(dāng)燃料箱內(nèi)達(dá)到期望的燃料液位以及在預(yù)定傾角時(shí)沿浮起方向移動(dòng)浮子以便閥件32靠在閥座24上。
閥體18連接到上體部或插入件40，該插入件可基本為倒置的杯形并繞其外周邊形成有環(huán)形凹槽42，該環(huán)形凹槽內(nèi)容納有諸如O形圈44的密封環(huán)，該密封環(huán)繞蓋48的內(nèi)壁46密封，蓋48內(nèi)形成有出口通道或蒸氣清污通道50。
閥體18通過(guò)任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)械方法，如搭扣鎖定凸耳52，連接到插入件40。應(yīng)理解，為了結(jié)構(gòu)的整體性，閥體可由不可焊接到燃料箱的材料形成；但是，蓋48由可例如通過(guò)聲波焊接或旋轉(zhuǎn)焊接而焊接到燃料箱的材料形成，以形成包括閥件28和蓋48的子組件。通過(guò)任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)械方法，例如將環(huán)形凸緣54壓配合或搭扣鎖定到形成于蓋內(nèi)的凹槽56，將該子組件保持在蓋內(nèi)?；蛘?，插入件40可由可焊接到蓋48的材料形成并通過(guò)焊接固定。然后，可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆椒ɡ绾附訉⒔M裝有閥的蓋的緣58固定到燃料箱壁12的表面。
在重力響應(yīng)閥件28內(nèi)形成有閥室60，在其上端形成有垂直取向的流動(dòng)通道63，該通道與蓋48的內(nèi)部和清污出口50連通。閥室60內(nèi)容納有較輕的閥件62，當(dāng)很小的蒸氣壓力通過(guò)通道22時(shí)，該閥件移到圖2中所示的位置以封閉通道63；然后，閥件62使通道63保持關(guān)閉。此后，當(dāng)通道22內(nèi)的壓力升高時(shí)，重力閥件28移動(dòng)到圖2中所示上限位置，并且允許其附近的蒸氣流到達(dá)清污出口通道50。
當(dāng)室20內(nèi)的壓力低于大氣壓力時(shí)，閥件62沿開(kāi)口通道63向下移動(dòng)并允許回流流入通道50并流入燃料箱。從而，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間抽取液態(tài)燃料時(shí)，或者，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉期間蒸氣冷卻且燃料箱內(nèi)形成真空時(shí)，閥62允許補(bǔ)償空氣進(jìn)入燃料箱。
參照?qǐng)D4，另一實(shí)施例總體標(biāo)為70，其中燃料箱壁結(jié)構(gòu)的上部72與閥體74一體地形成為一體件，閥體74從箱壁結(jié)構(gòu)向內(nèi)延伸并限定帶有穿過(guò)箱壁結(jié)構(gòu)的垂直取向的通風(fēng)通道78的閥室76。在通道78的下端形成有閥座80，繞通道78的上端形成有第二閥座82。
閥室76內(nèi)設(shè)置有浮子84，該浮子由設(shè)置在室76的下端的保持件86保持；在浮子84的下端與保持件86之間設(shè)置有偏壓彈簧88以向上方偏壓浮子。如現(xiàn)有技術(shù)中已知，彈簧88可校準(zhǔn)為有助于浮子84浮起。
在浮子上端設(shè)置有較薄的柔性閥件90，該閥件可由彈性材料形成并且當(dāng)浮子向上運(yùn)動(dòng)時(shí)可操作以在燃料箱內(nèi)達(dá)到期望的燃料液位時(shí)封閉地抵靠閥座80。在閥室76的下端內(nèi)形成有狹槽89以便允許液態(tài)燃料進(jìn)入閥室76。
在位于通風(fēng)通道78上端的閥座82上設(shè)置有壓力安全閥部件92；并且，可由金屬形成的閥件92由于作用在其上的重力而壓靠在閥座82上。閥座82的直徑選擇為使得當(dāng)燃料箱內(nèi)存在預(yù)定的蒸氣壓力時(shí)可操作作用在閥座面積上的壓力以產(chǎn)生足以克服閥件92的重量的上升力，使閥件抬離閥座82并允許燃料蒸氣從燃料箱內(nèi)逸出。
在閥件92的上方裝有由可焊接到燃料箱壁72的材料形成的蓋94；蓋94具有可通過(guò)焊接如熱板焊接、聲波焊接或旋轉(zhuǎn)焊接接合到燃料箱壁的環(huán)形凸緣96。蓋94包括與其一體的接頭98，該接頭適于接納柔性軟管，并且貫穿地形成有與閥座82連通的蒸氣出口通道100。
閥件92貫穿地形成有垂直通道102，該通道內(nèi)形成有倒置的閥座104；閥座104通向安裝并保持有閥件106的直徑更大的通道，在本實(shí)施例中，閥件106具有球形輪廓。閥件106通常很輕，由塑料材料形成，使得當(dāng)室76和通道78內(nèi)達(dá)到微小正蒸氣壓力時(shí)，閥件106向上移動(dòng)以關(guān)閉閥座104，只要室76內(nèi)存在正蒸氣壓力，閥件106就保持封閉地抵靠閥座104。當(dāng)燃料箱、室76以及通風(fēng)通道78內(nèi)的壓力低于大氣壓力時(shí)，閥件106被向下吸，以打開(kāi)閥座104并允許通過(guò)通道100的回流。從而，閥件106用作真空安全閥，用于當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間從燃料箱內(nèi)抽取燃料時(shí)，或者在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉期間冷卻和蒸氣冷凝之后，允許補(bǔ)償空氣進(jìn)入。
當(dāng)前所述的小型蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥組件包括在達(dá)到預(yù)定的蒸氣壓力之前防止蒸氣從燃料箱排出的壓力安全功能；并且該閥組件還包括當(dāng)從燃料箱抽取燃料或蒸氣冷卻使燃料箱內(nèi)產(chǎn)生真空時(shí)允許回流和補(bǔ)償空氣進(jìn)入的真空安全閥。
盡管上文已說(shuō)明并圖示了示例性實(shí)施例，但是，應(yīng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)做出修改和變型。
權(quán)利要求
1.小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱(10)與具有壓力安全和真空安全功能的加注過(guò)量限制蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥組件(16、70)的組合裝置，包括(a)限定入孔(14、78)的箱壁結(jié)構(gòu)；(b)帶有蒸氣出口(56、100)的通風(fēng)蓋(48、94)，所述蓋由可焊接到箱壁結(jié)構(gòu)的材料制成；(c)具有蒸氣通風(fēng)通道(22、78)的加注過(guò)量限制蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥(30、32、84、90)，所述蓋安裝于所述閥上方，并且所述通風(fēng)通道與所述蒸氣出口連通；(d)設(shè)置于所述通風(fēng)通道內(nèi)的壓力安全閥(28、92)；并且，(e)所述蓋安裝于所述入孔上方并密封地接合到所述箱壁結(jié)構(gòu)，其中，所述蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥穿過(guò)所述入孔延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，所述閥包括可操作以在所述箱內(nèi)達(dá)到預(yù)定的蒸氣壓力級(jí)之前防止蒸氣流過(guò)所述通風(fēng)通道的壓力安全閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述壓力安全閥包括可操作以在燃料箱內(nèi)的壓力低于大氣壓時(shí)允許通過(guò)所述壓力安全閥的回流的真空安全閥(28、92)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合裝置，其特征在于，所述真空安全閥包括球形閥件(62、106)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，所述閥包括浮子控制閥(30、84)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合裝置，其特征在于，所述浮子包括設(shè)置在其上表面的柔性閥件(32、90)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，所述壓力安全閥包括重力偏置到關(guān)閉位置的閥件(62、106)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，所述壓力安全閥包括重力偏置到關(guān)閉位置的閥件(62、106)，在所述重力偏置的閥件中設(shè)有真空安全閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，所述蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥由不可焊接到箱結(jié)構(gòu)的材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，在所述蓋接合到燃料箱之前，所述蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥連接到所述蓋以形成子組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合裝置，其特征在于，所述蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥包括與箱壁結(jié)構(gòu)的一部分一體地形成為一體件的閥體(74)。
12.一種制造帶有加注過(guò)量限制的蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥組件的小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱(10)的方法，包括(a)在小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱的壁內(nèi)形成入孔(14、78)；(b)形成由可焊接到燃料箱的材料制成的通風(fēng)蓋(48、94)，并在所述蓋內(nèi)形成蒸氣出口通道(56、100)；(c)在所述入孔內(nèi)設(shè)置蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥(30、32、84、90)；(d)在所述蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥上設(shè)置壓力安全閥(28、98)，并在箱內(nèi)蒸氣壓力低于預(yù)定壓力級(jí)時(shí)防止蒸氣流到蒸氣出口通道；以及(e)將所述蓋安置在所述壓力安全閥上方，并將所述蓋密封地接合到箱壁。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，將所述蓋接合到箱壁的步驟包括焊接。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，設(shè)置壓力安全閥的步驟包括設(shè)置真空安全閥(28、92)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，設(shè)置真空安全閥的步驟包括在所述壓力安全閥中設(shè)置可移動(dòng)的閥件(62、106)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，設(shè)置可移動(dòng)的閥件的步驟包括設(shè)置球形閥件(62、106)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，設(shè)置蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥的步驟包括設(shè)置浮子控制閥(30、84)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，設(shè)置蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥的步驟包括在將所述蓋接合到所述箱之前將該閥連接到所述蓋以形成子組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，設(shè)置蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥的步驟包括將閥體件(74)和箱壁結(jié)構(gòu)的一部分一體地形成為一體件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有壓力安全和真空安全功能的緊湊的加注過(guò)量限制蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥組件。浮子控制的蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥可連接到焊接在箱內(nèi)入孔上方的具有蒸氣出口的蓋，或者該閥可具有與箱壁結(jié)構(gòu)的一部分一體地形成為一體件的閥體。該蒸氣通風(fēng)閥/傾翻閥包括用于防止低于閾值壓力時(shí)蒸氣排出的重力控制壓力安全閥；該壓力安全閥包括當(dāng)燃料箱內(nèi)的壓力低于大氣壓力時(shí)允許回流以便允許補(bǔ)償空氣進(jìn)入的真空安全閥。
文檔編號(hào)F02M37/00GK1847640SQ20061006547
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
發(fā)明者V·K·米爾斯, K·M·斯平克 申請(qǐng)人:伊頓公司