專利名稱：有功能構(gòu)件支架的燃油箱和汽車燃油箱的功能構(gòu)件支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料燃油箱，它包括若干個(gè)包含在燃油箱內(nèi)的功能構(gòu)件，用于保證一些功能，如工作時(shí)通風(fēng)、加油、加油時(shí)通風(fēng)、取油等，其中，這些功能構(gòu)件預(yù)裝配在一個(gè)支架上，裝備了這些功能構(gòu)件的支架置入油箱內(nèi)或在油相成形時(shí)已經(jīng)組合在油箱內(nèi)。
本發(fā)明還涉及一種支架，用于汽車燃油箱的功能構(gòu)件，例如閥、泵、傳感器、管路等。
尤其在單件或整體式用塑料按擠壓吹塑成形工藝制成的汽車燃料箱內(nèi)，在燃料箱制成后其中裝入許多功能構(gòu)件，例如泵、傳感器、工作和加油時(shí)的通風(fēng)閥、管路等。因此，許多部件在燃料箱內(nèi)部必須占有規(guī)定的位置或采取規(guī)定的布局，并必須在此位置固定。所以，這類功能構(gòu)件往往要在容器制成后才裝入其中。為此經(jīng)常需要在燃料箱內(nèi)設(shè)比較大的孔。對于復(fù)雜的燃料箱幾何形狀，例如在后軸驅(qū)動(dòng)的汽車中比較經(jīng)常能見到的鞍形油箱，往往要求在鞍形油箱兩個(gè)半部的每一個(gè)中設(shè)安裝或檢查孔。最后，在大多數(shù)情況下需要設(shè)一些孔，用于工作和加油時(shí)的通風(fēng)閥以及必要時(shí)用于傾翻閥和通風(fēng)管。通風(fēng)管通常布設(shè)或固定在燃料箱外面。
眾所周知，燃料箱壁上的孔是碳?xì)浠衔餄撛谂欧旁?。燃料箱壁通常設(shè)計(jì)為多層共擠壓件，它含有碳?xì)浠衔锏淖钃鯇?，所以燃料箱的外層是基本上不透碳?xì)浠衔锏摹Ｔ诖┻^燃料箱壁的借助蓋板焊接的通道和孔的區(qū)域內(nèi)，不可能始終保證完全氣密地密封。當(dāng)然，管接頭和軟管也都是潛在的排放源。
因此力求在燃料箱壁內(nèi)設(shè)盡可能少的孔以及在燃料箱內(nèi)部安置盡可能多的功能構(gòu)件。
有鑒于碳?xì)浠衔锏臐B透，認(rèn)為理想的是復(fù)雜的油箱幾何形狀，如鞍形油箱，只有唯一的一個(gè)孔(除了加油接管之外)。
前言所述類型的在上述的疑難問題方面解決得最佳的燃料箱例如見DE 101 07 075 A1。DE 101 07 075 A1涉及一種燃料箱，它包括一些設(shè)在容器內(nèi)部稱為燃料系統(tǒng)部件的功能構(gòu)件，它們在容器成形時(shí)組合在容器內(nèi)。功能構(gòu)件或燃料系統(tǒng)部件裝在支承件上并與支承件一起裝在一個(gè)毛坯中，毛坯隨后圍繞支承件和燃料系統(tǒng)部件成形構(gòu)成燃料箱。在此已知的燃料箱內(nèi)，所有從容器引出的連接管穿過唯一的一個(gè)容器孔，以便將燃油箱上的孔的數(shù)量減少到最低程度。
支架設(shè)計(jì)為大體扁平的基本上橫向于油箱縱向長度定向的構(gòu)件，功能構(gòu)件在燕尾狀導(dǎo)向裝置內(nèi)可移動(dòng)地固定在支架上。支架與燃料箱內(nèi)壁焊接并同時(shí)用作抑制處于燃料箱內(nèi)的燃料涌動(dòng)的構(gòu)件?；诖嗽颍瑱M向于燃料箱縱向長度的布置是優(yōu)選的。
在DE 10107075A1中說明的方案在燃料箱的剛度方面顯然有不足之處。裝在燃料箱內(nèi)的支架結(jié)構(gòu)在有些情況下使燃料箱的剛度提高到如此程度，以致?lián)p害了它抵抗沖撞或彈跳引起的沖擊的能力。另一方面希望支架在燃料箱內(nèi)部位置固定，以保證功能構(gòu)件在燃料箱內(nèi)部相應(yīng)的定位精度。
取決于在這里通常為壓注的構(gòu)件的支架用什么材料制造，在燃料箱成形期間它的置入也可能由于在吹塑模內(nèi)燃料箱冷卻時(shí)例如產(chǎn)生收縮應(yīng)力而帶來問題。通常，支架的材料，取決于其制造方法，例如壓注，其特性與燃料箱的特性不同。
因此，本發(fā)明的目的是，在燃料箱的抗沖擊能力方面和功能構(gòu)件在燃料箱內(nèi)部的柔性配置方面改進(jìn)前言所述類型的燃料箱。
此目的通過權(quán)利要求1的特征達(dá)到。
按本發(fā)明的燃料箱的特征主要在于，將功能構(gòu)件支架設(shè)計(jì)為可以流過燃油的空心體。這樣一種空心體，壁可以做得比較薄以及容易制成有復(fù)雜的空間輪廓形狀，所以功能構(gòu)件在燃料箱內(nèi)的安裝以及支架在燃料箱內(nèi)部的固定方面提供了高度的柔性。
按本發(fā)明的燃料箱一種特別優(yōu)選的方案，功能構(gòu)件支架柔性地支靠在油箱內(nèi)壁上，所以使油箱有比較高的抵抗彈跳引起的沖擊作用的能力。當(dāng)支架本身設(shè)計(jì)為空心體時(shí)已經(jīng)提供了這種能力，因此在一定程度上形成了結(jié)構(gòu)帶來的柔性。不過在這方面特別有利的是，功能構(gòu)件支架有整體式設(shè)計(jì)在其壁內(nèi)的彈性支承腳。
支承腳可例如設(shè)計(jì)為功能構(gòu)件支架的膜盒狀突起。
由于設(shè)計(jì)為空心體的支架在空間上延伸，所以這些突起可以設(shè)在支架范圍內(nèi)的任何地點(diǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)支架固定點(diǎn)的位置與油箱幾何形狀的一種特別有利的匹配。
在這里對于本領(lǐng)域技術(shù)人員不言自明的是，支架用一種與油箱內(nèi)壁的可焊接性方面相容的材料制成，以及，在支承腳的區(qū)域內(nèi)在油箱成形時(shí)可實(shí)施在支架與油箱內(nèi)壁之間的焊接。
恰當(dāng)?shù)?，功能?gòu)件支架的壁制有安裝功能構(gòu)件用的孔。
優(yōu)選地，孔至少部分凸緣狀外翻，或制有整體成形的固定凸緣。由此可容易地將閥門外殼之類裝入和焊入這些孔內(nèi)。這些孔可以例如在制造支架時(shí)作為拱頂狀壓出或隆凸設(shè)在其外輪廓中。通過切割所涉及的“凸起部”，以特別簡單的方式形成用于閥門外殼或類似物的各固定或安裝座。
此外，功能構(gòu)件支架的壁制有減小其剛度的通孔。
同樣，功能構(gòu)件支架可按有利的方式構(gòu)成一個(gè)將油箱的容積分成多個(gè)互相連通的分容積的分割裝置。由此抑制在油箱中由于不同行駛狀況引起的燃料的涌動(dòng)。
恰當(dāng)?shù)?，功能?gòu)件支架用來自制造燃料箱的回收物料(re-grind)制成。由此自動(dòng)保證材料與油箱壁的可焊性。
支架可以例如通過深沖制成，但特別優(yōu)選地將它設(shè)計(jì)為擠壓吹塑成形的容器，其中，它的通孔或孔在其成形后加工。
下面借助附圖表示的實(shí)施例說明本發(fā)明。其中

圖1示意圖，表示通過擠壓吹塑成形制造按本發(fā)明的功能構(gòu)件支架；圖2圖1中的功能構(gòu)件支架視圖，其中已部分打開容器壁用于承接功能構(gòu)件；圖3配備有功能構(gòu)件的支架；圖4示意圖，表示將功能構(gòu)件支架置入一個(gè)燃料箱毛坯中；圖5按本發(fā)明的已完成成形的燃料箱；圖6按本發(fā)明已制成的燃料箱另一個(gè)視圖；圖7尚未裝備的功能構(gòu)件支架一種方案的透視圖；以及圖8按本發(fā)明的燃料箱一種方案，包括由它容納的按圖7所示設(shè)計(jì)的功能構(gòu)件支架。
首先在圖1和2中表示按本發(fā)明的功能構(gòu)件支架1的制造方式。在這里涉及一個(gè)如上所述設(shè)計(jì)用于安裝并準(zhǔn)確定位燃料箱2各種功能構(gòu)件的構(gòu)件。下面還會(huì)涉及此構(gòu)件。
功能構(gòu)件支架1設(shè)計(jì)為擠壓吹塑成形的塑料空心體。如圖1示意地表示的那樣(圖1表示成形過程)，首先按已知的方式由塑化的塑料制的軟管狀毛坯在吹塑模3打開的半部3a、3b之間擠壓。因此毛坯在吹塑模3內(nèi)借助一個(gè)插入其中的吹塑芯棒4擴(kuò)張為成品構(gòu)件。對業(yè)內(nèi)人士不言自明的是，功能構(gòu)件支架1也可以用深沖工藝制成。在這里，擠壓吹塑成形基于不同的原因都是優(yōu)選的。從成本的觀點(diǎn)出發(fā)，這種制造方法業(yè)已證實(shí)是特別有利的，尤其是后面還要說明的燃料箱2同樣通過擠壓吹塑成形制成。在這種情況下，功能構(gòu)件支架1可以用在制造燃料箱2時(shí)產(chǎn)生的回收料(re-grind)生產(chǎn)。由此同時(shí)保證功能構(gòu)件支架1的塑料與燃料箱2的塑料在可焊接性方面的相容性。
由圖1和2還可清楚看出，功能構(gòu)件支架1的毛坯加工有山丘或拱頂狀隆凸5和圓環(huán)狀凹陷6。
然后，功能構(gòu)件支架1在圖2中以暗示的方式表示的另一道工序中制成安裝孔7和通孔7a，例如用于承接功能構(gòu)件。
通過切除拱頂狀隆凸5例如形成凸緣狀外翻8，它們可以用作閥門外殼的固定座。閥門外殼例如可以焊接在外翻8的端面。這種外翻8特別合適于承受焊接所需的壓緊力，不會(huì)有明顯的變形。
功能構(gòu)件支架1在另一道工序中裝備功能構(gòu)件。在這里作為功能構(gòu)件規(guī)定是一個(gè)由防涌浪盒(Schwalltopf)和燃料泵組成的輸送裝置9、油位傳感器10、工作時(shí)通風(fēng)閥11、加油時(shí)通風(fēng)閥12以及連接它們的管路13。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，管路13既指導(dǎo)電線路、導(dǎo)油管路，也指通風(fēng)和排氣管路。另一些功能構(gòu)件，例如引射泵(Saugstrahlpumpen)、傾翻閥(Roll-over-Ventile)和滴落容器(Ausperlbehlter)同樣可以安裝在功能構(gòu)件支架1上。圖14表示隔板，它們置入功能構(gòu)件支架1內(nèi)作為防涌浪擋板(Schwalleinbauten)。它們基本上橫向于功能構(gòu)件支架1的縱向尺寸延伸，以及在燃油箱2內(nèi)部的安裝位置下同樣基本上橫向于燃油箱2的縱向尺寸延伸，如下面還要陳述的那樣。
圖4表示按本發(fā)明的燃料箱2的制造。圖中表示的制造工藝處于這樣一個(gè)階段，即，此時(shí)從擠壓頭15推出的毛坯16在其大體等于成品燃料箱2長度的全長受擠壓。在此階段，以后形成成品燃料箱2外輪廓的毛坯16必要時(shí)從下方通過支承空氣使之穩(wěn)定?，F(xiàn)在從下方在開口的、擠壓在半模之間的毛坯16中，借助固定芯棒17導(dǎo)入已裝備有功能構(gòu)件的功能構(gòu)件支架1。然后，將吹塑模3的半模閉合為整個(gè)裝置；毛坯16借助鼓風(fēng)在吹塑模3內(nèi)擴(kuò)張為由吹塑模3規(guī)定的最終輪廓形狀。在此過程中，功能構(gòu)件支架1的材料在枕墊形支承腳18的區(qū)域內(nèi)與燃料箱2的內(nèi)壁19焊接。如下面還要介紹的那樣，支承腳18有一定的彈性。此外，功能構(gòu)件支架1基于其設(shè)計(jì)為薄壁的塑料空心體，本身也有彈性，所以在總體上得到了一種功能構(gòu)件支架1在燃料箱2內(nèi)比較柔性的配置。
在這里還應(yīng)再次指出，功能構(gòu)件支架的外輪廓沒有完全封閉，并因而在燃料箱2內(nèi)的安裝位置下基本上被燃油流過或可以流過燃油。通過支承腳18，功能構(gòu)件支架1可以防轉(zhuǎn)動(dòng)、防傾側(cè)和防滑動(dòng)地定位在燃料箱2內(nèi)，從而保證功能構(gòu)件準(zhǔn)確定位在其最終的安裝位置上，這對于在極端的行駛狀況，如極端的彎道行駛、極端的加速度以及極端的減速時(shí)的工作可靠性是至關(guān)重要的。
圖6表示功能構(gòu)件支架1處于其在燃油箱2內(nèi)的安裝位置，用20表示的加油管端側(cè)直接通入功能構(gòu)件支架1的內(nèi)部。
圖1至6表示的實(shí)施例中，不僅燃油箱2的幾何形狀而且功能構(gòu)件支架1的幾何形狀都選擇得比較簡單。此外，出發(fā)點(diǎn)是使功能構(gòu)件支架1大體充填整個(gè)燃料箱2容積，所以燃料箱2最終只構(gòu)成一個(gè)圍繞功能構(gòu)件支架1擱置的外套面。
但本發(fā)明應(yīng)理解為，無論燃料箱2還是功能構(gòu)件支架1都可以有一種比較復(fù)雜的輪廓形狀，實(shí)際上往往正是這種情況。因此特別重要的恰恰是，功能構(gòu)件支架1在一定范圍內(nèi)柔性和準(zhǔn)確地與燃料箱2的內(nèi)輪廓相匹配，以及在極端的行駛狀態(tài)下為了上面已說明的工作可靠性準(zhǔn)確而可靠地定位。
因此下面借助圖7和8說明一種實(shí)施例，其中，燃料箱2設(shè)計(jì)為鞍形油箱。燃料箱2的這種方案比較經(jīng)常地可在后軸驅(qū)動(dòng)的汽車中看到。鞍形油箱比較復(fù)雜的輪廓形狀考慮了在安裝地點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)穿過汽車的驅(qū)動(dòng)軸。
在圖8中表示的燃料箱，如其他已在其余圖中表示和說明的燃料箱2那樣，也只有一個(gè)檢查孔21(維修法蘭)，確切地說這取決于按本發(fā)明的功能構(gòu)件支架1的設(shè)計(jì)和布局。在圖7中表示了此功能構(gòu)件支架1。
以鞍形油箱為例主要說明按本發(fā)明的功能構(gòu)件支架1的利用。容易設(shè)想，功能構(gòu)件必須設(shè)在燃料箱2的兩個(gè)腔室22內(nèi)。例如，腔室22必須通過一根連接管互相連通。通常，在沒有安裝具有燃料泵的輸送裝置9的腔室22中裝一臺引射泵。此外，這兩個(gè)腔室22通常通過一種平衡管互相連通，以保證油位相等?；诒容^大的空間彎曲結(jié)構(gòu)以及燃料箱2鞍形座23大的上拱度，并不是所有的功能構(gòu)件都可以通過檢查孔21置入燃料箱2內(nèi)。所以在這種類型的傳統(tǒng)的燃料箱2的情況下，在每個(gè)腔室22內(nèi)設(shè)檢查孔21。
現(xiàn)在，基于按本發(fā)明的功能構(gòu)件支架1的設(shè)計(jì)和安裝，在圖8中表示的燃料箱2只設(shè)一個(gè)檢查孔21，兩個(gè)腔室22主要通過功能構(gòu)件支架1互相連通。由于功能構(gòu)件支架1設(shè)計(jì)為擠壓吹塑成形的構(gòu)件這一事實(shí)，管子和腔室可以設(shè)計(jì)為此構(gòu)件總體的組成部分。功能構(gòu)件支架按上面已說明的方式在燃油箱2成形時(shí)置入。通過總共五個(gè)支承腳18(圖中只能看到其中三個(gè))，功能構(gòu)件支架在圖中左腔室22內(nèi)和在燃料箱2鞍形座23的區(qū)域內(nèi)，柔性地支靠在燃料箱的內(nèi)壁上，并在此區(qū)域與內(nèi)壁19焊接。功能構(gòu)件支架1在它在其中構(gòu)成較大容積的區(qū)域內(nèi)附加地設(shè)一安裝孔24，例如用25表示的油位傳感器通過它裝入功能構(gòu)件支架內(nèi)。功能構(gòu)件支架1在圖7中表示的拱頂狀隆凸5已被切割并裝備了閥26a、b和c。用27表示一臺裝在功能構(gòu)件支架1內(nèi)部左腔室22中的引射泵，它通過連接管28與輸送裝置9連接。在本實(shí)施例的情況下，功能構(gòu)件支架1通過其管狀彎曲和端側(cè)開口的端部部分承擔(dān)要不然需要的平衡管的功能，所述的端部通入燃料箱2的右腔室22內(nèi)。
如上面已闡明的那樣，支承腳18沖壓成枕墊形環(huán)形。功能構(gòu)件支架1的壁在支承腳18的邊緣側(cè)設(shè)計(jì)為同心的波狀，從而借此將支承腳18設(shè)計(jì)為彈性，由此最終保證裝入燃料箱2內(nèi)的功能構(gòu)件支架1不會(huì)破壞燃料箱2的穩(wěn)定性，否則尤其是在彈跳引起在燃料箱2上的沖擊作用時(shí)會(huì)造成傷害。
附圖標(biāo)記清單1 功能構(gòu)件支架2 燃油箱3，3a，3b 吹塑模4 吹塑芯棒5 拱頂狀隆凸6 圓環(huán)形凹陷7 安裝孔7a 通孔8 外翻9 輸送裝置
10 油位傳感器11 工作時(shí)通風(fēng)閥12 加油時(shí)通風(fēng)閥13 管路14 隔板15 擠壓頭16 毛坯17 固定芯棒18 支承腳19 燃油箱內(nèi)壁20 加油管21 檢查孔22 腔室23 鞍形座24 安裝孔25 油位傳感器26a，b，c閥27 引射泵28 連接管
權(quán)利要求
1.塑料燃油箱，包括若干個(gè)包含在燃油箱內(nèi)的功能構(gòu)件，用于保證一些功能，如工作時(shí)通風(fēng)、加油、加油時(shí)通風(fēng)、取油等，其中，這些功能構(gòu)件預(yù)裝配在一個(gè)支架上，裝備了這些功能構(gòu)件的支架置入油箱內(nèi)或在油箱成形時(shí)已經(jīng)組合在油箱內(nèi)，其特征為功能構(gòu)件支架(1)設(shè)計(jì)為可以流過燃油的空心體。
2.按照權(quán)利要求1所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)柔性地支靠在油箱內(nèi)壁(19)上。
3.按照權(quán)利要求1或2之一所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)有整體式設(shè)計(jì)在其壁內(nèi)的彈性的支承腳(18)。
4.按照權(quán)利要求3所述的燃油箱，其特征為支承腳(18)設(shè)計(jì)為功能構(gòu)件支架(1)的膜盒狀突起。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的燃料箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)的壁制有安裝功能構(gòu)件用的孔(7)。
6.按照權(quán)利要求5所述的燃油箱，其特征為孔(7)至少部分凸緣狀外翻，或制有整體成形的固定凸緣。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)的壁制有減小其剛性的通孔。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)構(gòu)成一個(gè)將油箱的自由容積分成多個(gè)互相連通的分容積的分割裝置。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)用回收物料制成。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)設(shè)計(jì)為擠壓吹塑成形的容器，它的孔(7)和/或通孔(7a)在成形后制造。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的燃油箱，其特征為功能構(gòu)件支架(1)有一些管子和/或腔室，它們設(shè)計(jì)為與功能構(gòu)件支架(1)一體的功能構(gòu)件支架(1)整體的組成部分。
12.支架，用于汽車燃油箱(2)的功能構(gòu)件，如閥、泵、傳感器、管路等，其特征為它設(shè)計(jì)為有安裝孔和/或通流孔的擠壓吹塑成形的空心體。
13.按照權(quán)利要求12所述的支架，具有權(quán)利要求2至11所述特征之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塑料燃油箱(2)，它包括若干包含在燃油箱內(nèi)的功能構(gòu)件，用于保證一些功能，如工作時(shí)通風(fēng)、加油、加油時(shí)通風(fēng)、取油等。這些功能構(gòu)件預(yù)裝配在一個(gè)支架(1)上，裝備了這些功能構(gòu)件的支架置入油箱內(nèi)或在油箱成形時(shí)已經(jīng)組合在油箱內(nèi)。此燃油箱(2)的特點(diǎn)在于，功能構(gòu)件支架(1)設(shè)計(jì)為可以流過燃油的空心體。
文檔編號B29C49/20GK1741916SQ200380109238
公開日2006年3月1日 申請日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者M·博爾歇特, F·黑格爾, D·施密茨, A－H·M·馬穆德, G·沃爾特, T·弗羅伊茨海姆, R·戴恩德費(fèi)爾, W·科爾夫, D·安克特 申請人:考特克斯·特克斯羅恩有限公司及兩合公司