CN100439232C - 用于给车辆燃料箱装填液体燃料的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于给车辆燃料箱装填液体燃料的装置。该装置包括一位于车上的通过倾注导管连接燃料箱并设有关闭阀的连接器和一适于与连接器连接的加注元件。该加注元件设有至少一个用于检测加注元件在连接器的固定部上的靠接的检测件，该检测件适于控制一个钩形件在该钩形件与连接器脱开的第一位置和该钩形件接合在连接器上的第二位置之间的位移，以便将上述加注元件锁止在连接器上。

Description

用于给车辆燃料箱装填液体燃料的装置

技术领域

本发明尤其涉及汽车竞赛领域，其中在比赛中不时需要为车辆燃料箱加油，例如必须在最适宜的安全条件下和最短时间内加油。

背景技术

目前使用的设备不能对安全有足够的保证。实际上，已经证明(加油时)会发生泄漏，这在赛车发动机通常工作在非常高的温度下时有相当大的危险会发生火灾。此外，已知设备很笨重并较难操纵，导致要花费较长时间来加油，这会使竞赛中的选手相当吃亏。

这种设备的特殊危险在于，负责加油的操作者在试图倾注燃料的同时手中的加油件不能正确连接到设置在车辆中的连接器。

发明内容

本发明的特殊目的是通过提出一种为车辆燃料箱装液体燃料的新型装置来克服这些问题，该装置的使用确保了安全，同时使液体燃料以尤其是满足汽车竞赛领域中所需的高流速流动。

在此精神下，本发明涉及一种为车辆燃料箱加注液体燃料的装置，该装置包括一位于车上的至少通过一倾注导管连接燃料箱并设有一关闭阀的连接器，和一适于与该连接器连接的加注元件。该装置的特征在于加注元件设有至少一个用于检测加注元件与连接器的一固定部的靠接的检测件，该检测件适于控制一用于将加注元件锁止在连接器上的钩形件在该钩形件相对于连接器脱开的第一位置和该钩形件接合在连接器上的第二位置之间的位移。

由于本发明，该锁止钩形件从其脱开位置向其接合在连接器上的位置的转变会随加注元件在连接器上的靠接的检测发生，这避免了在范围内的误操作，只有靠接不正确，锁止钩形件就不能到达其第二位置。

根据本发明有益的但是非强制性的方面，燃料箱加注装置可以任何技术上允许组合方式结合以下一个或多个特征：

-多个检测件围绕加注元件的中心轴线分布，各自适于控制一锁止钩形件；

-检测件或每个检测件形状呈一指状件，可沿基本平行于加注元件中心轴线的方向平移；

-锁止钩形件或每个锁止钩形件适于防止一锁止环在其不与所述连接器接合时的位移，该锁止环自身适于防止一构成加注元件一部分的控制件进行位移，并相对于加注元件的本体沿平行于加注元件中心轴线的移动；

-当所述一个或多个钩形件处于第二位置时，锁止环适于包围每个钩形件；

-锁止环和控制件之间的运动联接是控制件相对于加注元件本体的位置的函数。在此情况下，有利地设置用于阻挡锁止环和控制件的相对运动的阻挡件，阻挡件安置在一设置于该锁止环端部适于局部接合的壳体中，或者安置在一设置于控制件端部的壳体中。

-加注元件包括一个形状呈管形套并适于靠接设置在连接器内径向面上的O形环的滑动件，滑动件相对于加注元件本体的位移受控制件控制。滑动件和控制件之间的运动联接是该控制件相对于本体的位置的函数。

-连接器设有外围槽，当锁止钩形件处于上述第二位置时，外围槽用于接纳锁止钩形件的一部分。

-连接器通过燃料流动导管和气相循环导管连接所述燃料箱，而适于将一个移动件在该连接器内由第一配置传递到第二配置，在第一配置，移动件允许导管之间形成液体流通，在第二配置，移动件使这些导管彼此隔离。移动件有利地适于通过加注元件的一部分由第一配置移向第二配置。在此情况下，移动件可以设置成通过推力件快速随控制件由其第一配置移向其第二配置，并适于克服弹性封闭装置的弹力而推动连接器的阀，该阀本身适于移置该移动件。

-所述加注元件形成分别用于使燃料流向所述燃料箱和使来自所述燃料箱的气相循环的两导管，连接器本身通过分别用于燃料流动和气相循环的两导管连接所述燃料箱，所述燃料流动导管适于以流体方式连接，同时所述气相循环导管适于以流体方式连接。

-加注元件的这些部件相对于该加注元件的本体的移动受到至少一个手柄的控制，该手柄绕一轴铰接在该本体上，该轴基本垂直于该移动部件的位移方向。在此情况下，手柄有利地装备有一滚子，用于将力传递给这些移动部件之一，该滚子可以有位移地接纳在具有对应形状的壳体中，壳体设置在该移动部件中。

-设置多个装置，用于使加注元件的部件中至少某些部件相对于其本体移动而弹性回位，和/或使连接器的部件中至少某个部件相对于固定部件移动而弹性回位，这些回位的装置将这些移动部件推向加注元件的关闭配置和连接器的分离位置。

附图说明

下面以示例方式并参照附图对依照本发明原理的装置的实施例进行说明，通过阅读说明内容更容易理解本发明，其中：

图1是本发明装置的侧视图，其一部分安装在局部剖视的汽车上；

图2是沿图1中平面II的剖视图；

图3是在加注元件靠接连接器时图2中细节III的放大剖面图；

图4是加注元件随后的定位步骤中的类似于图3的缩小视图；

图5是在另一随后步骤中类似于图4的视图；以及

图6是加注元件和连接器实现液体流通时的类似于图3的视图，为其添加了图2的下部。

具体实施方式

下面参照附图，图中示出的装置D是一种连接构造，它包括一要固定在汽车上的连接器A和一要由操作者操纵以便为该车辆的燃料箱R注燃料的加注元件E。

连接器A包括一本体1，本体1安装在车辆上，相对于车辆车体C略微伸出。

本体1形成两分连接2和3，其上可以分别连接一使燃料流向燃料箱R的管T₁和一供来自燃料箱的气相流流动的管T₂。为了使图更清晰，燃料箱R和管T₁、T₂仅在图2中示出。

除了具有分连接3外，连接器A关于图中一垂直轴线X_A-X′_A对称。

连接器A的本体1包括阀4，其外表面41与本体1的颈部12上形成的一环形面11平齐，本体1延伸穿过车体C。面11垂直于轴线X_A-X′_A。

本体1还包括一衬套5，衬套5设有一部分51，部分51的外径略微小于本体11内表面13的直径。衬套5还包括一窄部分52，窄部分52的外径基本对应一由主体1限定的衬套14的内直径。

在此方式下，由于部分51和52分别与本体1的部位(zone)13和14合作，因此引导衬套5相对于本体1平移。

衬套51类似地限定一中心套53，在中心套53中引导阀4的杆42。

一回位弹簧6设置在阀4的内表面43和在套53底部处形成的靠接区域之间，该套通过多个翼片54连接衬套5的部分51，图中仅示出一个翼片。

当阀4和衬套5呈图2所示的配置时，本体1的内部体积与外界隔离，同时分连接2和3相通，由双箭头F₁表示。

一O形环7安装在本体12内径向面中形成的槽中。另一O形环8安装在阀4的外表面上形成的槽中。在图2所示的配置中，衬套5的一部分设置在O形环7和8之间。

至于加注元件E，它包括一关于轴线X_E-X′_E基本对称的本体101，一控制环102可相对于本体101移动，所述环限定两同心导管C₂和C₂，分别用于使燃料沿连接器A的方向流动和收集来自该连接器的气相。

环102用于与两同心管T′₁和T′₂连接，在这里形成两分连接103和104。

用于分隔导管C₁和C₂的圆形隔壁标号为105，该隔壁上与分连接103相对处呈发散状。在隔壁105的发散部105a附近，环102形成一要靠接阀4表面41的推力件106。

七个钩形件107各自绕一基本垂直于轴线X_E-X′_E的轴线108铰接，并各自设有一鼻状部107a，鼻状部107a用于与设置在颈部12上的外围槽15接合。

图2和6中的左边各自示出钩形件107，应理解，在该图中还可以看到某些其它钩形件的鼻状部107a，其它钩形件设置在图2和6中截除的构件E的那部分中。实际上，构件E的七个钩形件107绕轴线X_E-X′_E规则地分布。从以下说明中可以理解，每个钩形件107还设有一跟部107b，跟部107b用于与一锁止环110相互作用。

在图2的配置中，在不受外力作用时，弹簧112在相关指状件111施加力F₂，使得延伸部111b向跟部107c传递一向外的径向力F₃，径向力F₃使钩形件107绕其轴线108径向向外枢转。

这一点应用于所有指状件和钩形件107。

当由该位置到达图3所示的位置时，钩形件107进入颈部12周围，这是当其受力F₃作用向外倾翻时不受阻的原因。如图3所示，指状件111的端面111c然后靠接本体1的表面11，克服力F₂而平行于轴线X_E-X′_E推动端面111c。

每个指状件111的延伸部111b在此情况下不再面对相邻钩形件107的跟部107c，钩形件107的鼻状部107a在此情况下会与颈部12的槽15接合，如箭头F₄所示，从而实现构件E在连接器A上的锁止。

要指出的是，每个指状件111执行构件E在颈部12上的正确靠接的检测功能，并且使得可以控制相邻钩形件107的位置，只要其不受本体1的表面11的推动，一指状件111就通过其延伸部111b阻止钩形件107的鼻状部107a接合在槽15中。

当克服由相邻弹簧112施加的弹力而推动所有指状件111时，所有钩形件107可以接合在槽15中，在此情况下不再通过其相应跟部107b阻止锁止环110沿连接器A的方向的移动。

在图4所示的配置中，即使还没有移置阀4，也在构件E和连接器A之间形成紧密靠接，这避免了泄漏的危险。

环110沿连接器A方向的位移受环102控制，因为由于在绕环110中轴线X_E-X′_E分布的壳体114中安装有多个球113而使这两个环平行于轴线X_E-X′_E快速平移，这些球比环110宽，并伸入设置在环102外部116的内径向面上的凹槽115中。

控制环平行于轴线X_E-X′_E的位移受两个手柄120和121控制，手柄120和121各自绕一垂直于轴线X_E-X′_E的轴线122或等效物铰接在本体102上。

手柄120具有一滚子123，而手柄121具有一滚子124，这些滚子各自分别设置在壳体125、126中，壳体125、126设置在环102的外表面中。滚子123和124可以在壳体125和126中垂直于方向X_E-X′_E和122移动，在图1中由双箭头F₁₅表示。

实际上，手柄120设置成由图1中实线表示的配置移动到双点划线表示的配置，在此情况下滚子123在壳体125中做往复运动。

以相同方法，手柄121可以到达仅由在图1中双点划线表示的其端部表示的低配置。

在构件E靠接连接器A时，通过在手柄120和121上施加朝向连接器A的力F₅和F₆，使手柄120和121由实线表示的其配置到达由双点划线表示的配置。

由于力F₅和F₆，滚子123和124在环102上施加力F₇和F₈，力F₇和F₈通过球113传递给锁止环110。

如果由图4配置继续施加力F₅和F₆，则由于环110与一设置在本体102中的凹槽130相对，因此环102和110平移分离，结果将每个球113推向相邻凹槽130，这在由图4的配置转变成图5的配置过程中允许环102的继续下降运动，环110保持靠接颈部12的一外径向凸缘16。

此外，由于在绕轴线X_E-X′_E分布的滑动件140的壳体142中容纳有多个球141，因此一呈套140形式的滑动件随环102快速平移，这些球沿环102中的凹槽143的方向凸出。

以此方式，控制环102沿连接器A的方向的继续移动还导致滑动件140的位移，滑动件140推动衬套5，而推力件106推动阀4。

滑动件140然后接触O形环7，据此保证紧密接触，如图5所示。

环102设有三个O形环150、151和152，在图2至5的配置中，它们均靠接滑动件140的内径向面。

要指出的是，在图5的配置中，即使还没有发生流动，也能获得部件140和1之间的紧密接触，这是装置安全性的内在标志。

在图5的配置中，球141与设置在本体102中的凹槽144相对，这可以使钩形件102和140之间平移分离。

如果在手柄120和121上继续施加力F₅和F₆，则环102沿连接器A的方向继续移动，这导致通过推力件106克服弹簧6产生的弹力而推动阀4。当弹簧6受压缩时，这还导致衬套5位移到图6所示的配置，在此，其部分52封闭在套14和本体1的环形腹板(web)18之间形成的开口17。以此方式，衬套5使分连接2和3即管T₁和T₂彼此之间隔离。

由于环102的移动，其发散部105a与衬套5的预先设置在O形环7和8之间的部分相对，结果在导管C₁与围绕推力件6和阀4的分连接2之间形成通道，以及使分连接3与围绕隔壁105的导管C₂之间形成通道。

发生由图6中箭头F₉所示的燃料流动，同时发生由箭头F₁₀所示的气相流动。

回位弹簧160设置在本体101和环102之间，结果是，如果去掉力F₅和F₆，则这些弹簧使控制环102沿上述方向的逆向移动，这导致构件A和E分离。换句话说，本发明装置可看作是装备有“自回位(dead man)”系统，如果操作者停止其动作，则弹簧160确保自动分离。

在本发明装置的优点中，要强调的是连接器A可以是很轻的部件，其伸出车体C的距离很小，因此不会有伤害到操作者或驾驶员的危险。

此外，在图6的配置中，燃料流动的截面很大，允许向燃料箱高速注入燃料。实际上，可以达到28秒内加满90升的工作状态流速。

考虑到其结构，构件E很轻，而且尤其是由于手柄120和121的致动方式，使其呈现良好的人类工程学。

考虑到装置1的特性，在构件A和E接触表面处发生泄漏或排流的危险很小，同时这些构件特别坚固耐用。最本质一点在于，即使在竞赛中操作者在高度紧张的状态下动作，也没有误操作的危险。

Claims (17)

1.为车辆燃料箱注入液体燃料的装置，所述装置包括一个车上的连接器和一适于与连接器连接的加注元件，所述连接器至少通过倾注导管连接所述燃料箱并设有一关闭阀，其特征在于，所述加注元件(E)设有至少一个检测件(111)用于检测所述加注元件在所述连接器(A)的固定部(1)上的靠接，所述检测件适于控制用于将所述加注元件锁止在所述连接器上的钩形件(107)在所述钩形件与所述连接器脱开的第一位置和所述钩形件与所述连接器接合的第二位置之间的位移。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于包括围绕所述加注元件中心轴线(X_E-X′_E)分布的多个检测件(111)，其各自适于控制一个锁止钩形件(107)。

3.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于所述的或每个检测件的形状呈指状件(111)，所述指状件(111)沿基本平行于所述加注元件(E)中心轴线(X_E-X′_E)的方向平移。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述或每个锁止钩形件(107)适于防止一个锁止环(110)在其不与所述连接器(A)接合时进行位移，所述环自身适于防止构成所述加注元件(E)组成部分的一个控制件(102)进行位移，并可相对于所述加注元件的本体(101)沿平行于所述加注元件中心轴线(X_E-X′_E)的方向移动。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于在所述钩形件(107)处于所述第二位置时，所述锁止环(110)适于包围所述钩形件(107)。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述锁止环(110)和所述控制件(102)之间的运动联接是所述控制件相对于所述本体(101)位置的函数。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，包括至少一个用于阻挡所述锁止环(110)和所述控制件(102)的相对移动的阻挡件(113)，所述阻挡件安置在一个设置于所述环端部的并适于局部接合的壳体(114)中，或者安置在一个设置于所述控制件端部的壳体(115)中。

8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，加注元件(E)包括一个形状呈管形套并适于靠接设置在所述连接器(A)内径向面上的O形环(7)的滑动件(140)，所述滑动件相对于所述加注元件所述本体的位移受所述控制件(102)控制。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滑动件(140)和所述控制件(102)之间的运动联接是所述控制件(102)相对于所述本体(101)的位置的函数。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接器(A)设有外围槽(15)，当所述钩形件处于所述第二位置时，所述外围槽用于接纳所述钩形件(107)的部分(107a)。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接器(A)通过燃料流导管(2、T₁)和气相循环导管(3、T₂)连接所述燃料箱(R)，而一个移动件(5)适于在所述连接器内被由第一配置传递到第二配置，在所述第一配置，所述移动件允许所述导管之间形成液体流通(F₁)，在所述第二配置，所述移动件使这些导管彼此隔离。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述移动件(5)适于通过所述加注元件(E)的一部分(106)由所述第一配置移向所述第二配置。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述或每个锁止钩形件(107)适于防止一个锁止环(110)在其不与所述连接器(A)接合时进行位移，所述环自身适于防止构成所述加注元件(E)组成部分的一个控制件(102)进行位移，并可相对于所述加注元件的本体(101)沿平行于所述加注元件中心轴线(X_E-X′_E)的方向移动，并且所述移动件(5)适于通过一推力件(106)快速随所述控制件(102)由所述第一配置移向所述第二配置，并适于克服弹性封闭件(6)的弹力而推动所述连接器的所述阀(4)，所述阀本身适于移置所述移动件。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加注元件(E)形成分别用于使燃料流向所述燃料箱和使来自所述燃料箱的气相循环的两导管(C₁、C₂、T′₁、T′₂)，连接器本身通过分别用于燃料流动和气相循环的两导管(2、3、T₁、T′₂)连接所述燃料箱，所述燃料流动导管适于以流体方式连接(F₉)，同时所述气相循环导管适于以流体方式连接(F₁₀)。

15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加注元件(E)的这些部件(102、110、140)相对于所述加注元件本体(101)的移动受到至少一个手柄(120、121)的控制，所述手柄绕一轴(122)铰接在所述本体上，该轴基本垂直于所述移动部件相对于所述本体位移的方向。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述手柄(120、121)装备有一滚子(123、124)，用于将力(F₇、F₈)传递给所述移动部件(102、110、140)之一，所述滚子可以有位移(F₅)地接纳在具有对应形状的壳体(125、126)中，所述壳体设置在所述移动部件中。

17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括装置(6、112、160)，所述装置(6、112、160)使所述加注元件的部件中至少某些部件(102、111)相对于其本体(101)移动而弹性回位，和/或使所述连接器的部件中至少某个部件(4)相对于所述固定部件(1)弹性回位，移向所述加注元件的关闭位置和所述连接器的分离位置。

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