CN101056778A - 用于燃料箱的塑料连接器 - Google Patents

Abstract

用于燃料箱的塑料连接器，所述连接器包括用于将其固定至所述燃料箱的管或者开口上的压接舌片。

Description

用于燃料箱的塑料连接器

背景技术

特别是出于低重量(与同样的金属部件相比)和较佳的模塑复杂形状的可能性的缘故，机动车辆的燃料箱越来越多地依赖于塑料。传统地，塑料燃料箱由挤出/吹塑法制成。这样随后生成一个外壳，穿过外壳设置有开口以容纳包括加料系统的燃料系统的各种功能件。后者(加料系统)通常包括：

-封闭加料系统的加料盖；

-加料头和喷嘴导流件，其通常构成称为加料连接器的装置；

-加料管。

连接器(加料连接器和其他连接器)，就像箱体本身一样，通常是由金属或者塑料制造。金属连接器一般是通过压接(卡接，crimp)而连接至塑料管或金属管，或者是被焊接至金属管。对塑料连接器来说，它们的部件一般还是连接于塑料管，而且通常是通过将两个部件直接焊接在一起而连接。然而，这样的连接需要一个焊接操作，其持续时间和技术复杂性在组装燃料系统时是无意义的。可替换地，借助于使用法兰、螺栓和夹紧环等的系统可以实现连接器和管之间的简单机械连接。然而，这样的系统经常不能使连接器在不损坏其部件的情况下拆除，并且/或者不能足够好地密封而单独使用(没有附加装置)。

因此，文献DE 3621948披露了一种给燃料箱连接器/管安装金属嵌入件以加强两部件间的连接的想法，其是通过一个单独的固定机构(夹紧环)来实现的。因而，这样的系统要依赖必须固定到管/连接器上的两个独立部件。

发明内容

因此，本发明的目的是一种燃料箱连接器，其可以容易快速地安装在管道或者开口上而不需要采取额外的焊接或者机械固定操作，所述连接在机械方面仍然非常牢固并能轻易地拆卸/重新装配而不损坏其部件。

为此目的，本发明涉及用于燃料箱的塑料连接器，所述连接器包括用来将其固定在该燃料箱的管或者开口上的压接舌片。

具体实施方式

术语“连接器”应该被最广义地理解，实际上是指一种基本为圆筒形状的部件，其一般用来连接至一个基本为管形形状的、已经结合到箱体上的部件(管、法兰等)上，或者连接到设置在燃料箱上的开口，该部件或者该开口的几何形状能允许该连接器通过压接而被固定。优选地，该连接器固定在管上。当该连接器是加料连接器并且固定在燃料箱的加料管上时，本发明得到良好效果。

“压接”应理解为指这样一种操作：其中舌片被变形(永久地或者暂时地)，这些舌片固定在管或者开口(其具有用于容纳这些舌片的特殊形状)上以便机械地固定该连接器。注意，压接可以是内部的或者外部的，即，该连接器既可以插进开口或者管内，也可以在顶部上滑动。

“舌片”应理解为指任何一种突起(既可以是凹入的，如一种孔，也可以是凸出的，例如一种固定薄片)，其或者能与管或开口上的互补突起配合，或者具有足够弹性以能够变形并通过夹紧而卡住管或者开口的边缘。这些实际的舌片，即固定薄片恰好可作为优选。

根据本发明，该连接器包括至少2个压接舌片，这些压接舌片优选地以这种方式布置，以致在直径上彼此相对地固定在管或者开口上，以提供与其牢固的连接。优选地，它包括至少3个或者甚至4个如此布置的压接舌片，以便以规则的间隔固定在管或者开口的外周，这样做的原因是使得当施压力而固定时所施加的力得到对称分布。

根据本发明，该连接器可以直接结合舌片，即，这些舌片可以与连接器制成一体。这种变化形式非常适合于模塑的连接器，例如基于热塑性塑料的那些。

可替换地，这些舌片可以被结合到嵌入件，优选为金属嵌入件上。“嵌入件”应理解为指机械固定在连接器上的部件并且以这样一种方式进行布置：能借助其舌片被固定至管或者开口上，同时保持向该管的入口或者开口通畅。对于加料连接器或者管的情况，这些舌片优选地固定至该加料管的外表面，以致不减小(阻碍)该管的加料横截面并且使组装更容易。

任何金属都适合作为制造该嵌入件的材料。作为优选，所选择的金属为不锈钢或者带有合适的涂层的金属，这是为了确保更好地耐腐蚀、石屑和泥土等。

注意，根据本发明的该变化形式，该嵌入件不是一定要制成一个整件。例如，可以将每个舌片制成一个单件，然后各个舌片(单件)以某种方式直接固定在连接器上。然而，为简单起见，优选做成仅一个嵌入件。该嵌入件可以有任何形状。优选地，其具有基本为环形的形状，以便它可以相对于其所用到的管或者开口的端部为中心进行放置(这样做的原因是在固定期间施加的力将均匀分布)。

该嵌入件可以通过任何合适的方法与该连接器成为一体。一种因为不需要专门的固定步骤而特别适合的方法是用连接器的至少一部分将嵌入件再模塑(overmould)。因此，作为优选，当连接器是加料连接器并且包括加料头和喷嘴导流件(一般至少部分地插进该加料头)时，有利地用喷嘴导流件对嵌入件进行再模塑(即，该嵌入件至少部分地陷进制造该导流件的至少部分材料中)。作为优选，至少部分嵌入件形成连接器的壁的整体部分(即，在其两个相对侧包括模塑的材料)。在此情况下，该两个部件(形状互补)的适宜设计和/或对制造连接器材料的化学改性将保证两个部件之间的所希望的机械连接。实现这一点的一个特别适宜的方式是在该嵌入件上设置一些孔，其在再模塑期间用连接器的一部分塑料填充。取决于它们的几何结构和它们的形状，这两个部件可以被焊接、螺接或者夹接。

制造根据本发明的连接器(以及因此其对头和喷嘴导流件合适)的塑料优选为聚缩醛，特别是POM(聚甲醛)，这是为了更好地满足排放标准(例如美国的LEV II)。

如前所述，根据本发明的连接器是用来安装在燃料箱的管或开口上。因此，本发明还涉及包括管和开口的燃料箱，其中在该管或者开口上压接有上述连接器。根据本发明的该变体的燃料箱优选为设置有塑料加料管的塑料箱体和/或箱体。

在本发明的范围内，术语“塑料”是指包括至少一种合成树脂聚合物的任何材料。

所有类型的塑料皆是合适的。特别适合的塑料为热塑性塑料类。

术语“热塑性塑料”是指任何热塑性聚合物，包括热塑性弹性体，以及它们的混合物。术语“聚合物”是指均聚物和共聚物(尤其是二元或者三元共聚物)。这种共聚物的例子非限制性地有无规共聚物、线形嵌段共聚物、其他嵌段共聚物和接枝共聚物。

其熔点在分解温度以下的任何类型的热塑性聚合物或者共聚物皆是适宜的。熔点范围跨至少10摄氏度的合成热塑性塑料尤其合适。这类材料的例子包括分子量呈现多分散性的那些材料。

具体说来，可以使用聚烯烃、聚卤代烯烃、热塑性聚酯、聚酮、聚酰胺及其共聚物。还可以使用聚合物或者共聚物的混合物，可以是聚合材料与无机、有机和/或天然填料(例如但不限于碳、盐类和其它无机衍生物、天然纤维、玻璃纤维和聚合物纤维)的混合物。还可以使用由包括至少一种上述聚合物或者共聚物的叠加层固定连接在一起而构成的多层结构。

聚烯烃通常是优选的。一种经常使用的聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯(PEHD)已经获得很好的效果。它可以是已经过表面处理(氟化、磺化等)，或者可以包括一层隔离材料(例如EVOH或者乙烯与部分水解的醋酸乙烯的共聚物)，这样做的目的是使得它对于燃料箱要装的燃料不渗透。

根据本发明，该管或者开口(或更确切地说是其外周)优选包括用来与该连接器的压接舌片相配合的突起。特别地，该管/开口可以设有具有适宜形状的槽(或者在其外周凹入的环形部)，用来在舌片一经插入其中后将舌片保持在合适位置。在此情况下，该舌片有利地具有弹性薄片的形式，该薄片通过变形而容纳在该槽或一些槽中。

根据一个有利的变体，当该连接器被压接在管上并包括金属嵌入件时，所述管的端部具有环形面，并且与连接器上的相应的环形面接触。术语“相应的”被理解为这两个面具有使这两个面至少部分地彼此接触的几何形状。该接触可以是直接的，但是有利地，在该两个部件之间的轴向运动被插入该两个接触面之间的压缩垫圈所限制。该垫圈优选由金属弹性材料或者塑料弹性材料制成，以便能够很牢固地压接在管上。

根据一个特别优选的实施方式，该连接器包括一个凹槽(对于加料连接器的情况通常在喷嘴导流件处)，凹槽的底部至少部分构成上述环形面。该设计产生挠度特别强的连接。在此情况下，该嵌入件一般再模塑在该凹槽的外部上。

在将连接器压接在管上时，不管它是否包括金属嵌入件，它一般以使这两个部件表面(对于其中一个是内表面，而对于另一个是外表面)至少部分是共用的(或者更具体地说，是直接接触)方式压接在管上。在此情况下，比较有利的是(特别是对于连接器直接结合压接舌片的情况)，至少部分所述面被一个夹具夹住以强化连接或者改善其密封。

最后，为了获得连接器与管或者开口(或者更确切地，其外周)之间的完好的密封连接，在此二者之间插入密封件，优选O-形或者环形密封件也是有利的。作为优选，该密封件是基于含氟弹性体(例如FPM)，这是为了最佳地满足排放标准(例如美国的LEV II)。对于上述的其中连接器具有用于容纳该加料管的端部的凹槽的情况，该密封件有利地位于该凹槽内。有利地，接着在加料管的这一位置设置一个槽以容纳该密封件。该槽的尺寸将被定制适于施加期望量的压力至该密封件。

图1至5非限制性地图示说明本发明，图1至3示出了第一种变体(带金属嵌入件)，而图4和5示出了第二种变体(舌片直接结合在连接器上并使用夹具)。

图1至3：带有金属嵌入件的变体

图1示出了穿过根据本发明一个优选变体的燃料箱的连接器和加料管的横截面图(横截面在包含这些部件的轴线的平面上)。图2示出了该连接器/管的构成部件的三维分解图，图3示出了在前面图中图示出的喷嘴导流件的嵌入件的细节。

在这些图中，相同的数字代表相同的部件。因此，在这些图中能够看见管的头1连接至部分地再模塑在金属嵌入件3上方的喷嘴导流件2。喷嘴导流件2包括凹槽4，加料管5部分地插入到凹槽4。这个管5的端部和凹槽4的底部具有相应的环形面，并且一个压缩垫圈6被插入在这两个面之间。加料管5包括用于容纳密封件8的第一槽7和用于将嵌入件3上具有的压接舌片10楔入的第二槽9。嵌入件3还包括孔11，孔11用来在再模塑成型期间填充制造喷嘴导流件的部分材料。

图1清楚地示出了当连接器被安装在管上时这些部件彼此之间是如何布置的，具体地，示出了：

-通过喷嘴导流件2将嵌入件3再模塑在凹槽4的外部；

-在凹槽4的底部，将压缩垫圈6插入在喷嘴导流件2和管5之间；

-将舌片10插入管5的槽9内；以及

-在管5的槽8中有密封件7。

图2示出了压接时将被组装在一起的各个部件，即：

-包括头1和喷嘴导流件2的连接器；

-嵌入件3；

-加料管5；

-压缩垫圈6和密封件8。

最后，图3更清楚地示出了带有其舌片10和其用于再模塑成型的孔11的嵌入件3的几何结构。

图2和图3实际上是想象出来的，因为其中的嵌入件3被描绘成独立于喷嘴导流件2，而实际上嵌入件3通过导流件2再模塑。

图4和图5：带有结合至连接器的舌片和使用夹具的变体

图4示出了一个连接器，其中管的头部和喷嘴导流件被制成一个部件(1，2)，并且其借助于与它模塑成一单独件的舌片10被插入和压接入加料管5。该图还示出了夹具12，其在连接器被插入的位置环绕管5而夹住。

图5示出了在前面图中示出的系统中的所有组装零件的分解图。特别示出了在其插入/压接进管5之前安装在连接器(1，2)上的两个密封件8。还清楚地示出了舌片10的几何结构以及用来与这些舌片相配合的凹口9的几何结构，以及一旦连接器被压接入管5之后用来插入管5与连接器(1，2)之间的共同表面的夹具的几何结构(设计)。

Claims (8)

1.用于燃料箱的塑料连接器，其特征在于，其包括用于将其固定至所述燃料箱的管或者开口上的压接舌片，所述舌片形成用所述连接器的至少一部分再模塑的金属嵌入件的一部分。

2.根据前述权利要求所述的连接器，其特征在于，其包括至少3个以规则的间隔固定在所述管或者开口外周的方式被布置的舌片。

3.根据前述任一权利要求所述的连接器，其特征在于，其构成一个加料连接器并且包括加料头和喷嘴导流件，所述嵌入件由所述喷嘴导流件再模塑。

4.根据前述任一权利要求所述的连接器，其特征在于，所述嵌入件包括用一些制造所述连接器的塑料来填充的孔。

5.包括加料管的燃料箱，所述加料管上压接有前述任一权利要求所述的连接器。

6.根据前述权利要求所述的燃料箱，其特征在于，所述连接器被压接在管上，所述管的端部具有一个环形面并且与所述连接器上的相应的环形面接触。

7.根据前述权利要求所述的燃料箱，其特征在于，所述管与所述连接器之间的轴向运动由插在所述相应的面之间的压缩垫圈所限制。

8.根据权利要求5至7任一项所述的燃料箱，其特征在于，在所述连接器和所述管或者所述开口的外周之间插入有密封件，并且其中这个密封件位于槽内。

Images