CN102026838B - 用于将部件紧固在燃料储箱内部的方法 - Google Patents

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Abstract

用于将部件(9)紧固到包括一个开口的燃料储箱(12)的下部内壁上的方法，根据该方法：储箱(12)配备有靠近该开口的一个紧固点(1)并且配备有一个或多个凸凹部(13)，这个或这些凸凹部使之有可能将该部件定位在它必须被紧固的位置上；通过该开口将部件(9)插入该储箱中并且借助于这个或这些凸凹部(13)将其安置在该壁上；借助于一个支架(4)在紧固点(1)与该部件之间建立一种机械连接。

Description

用于将部件紧固在燃料储箱内部的方法
本发明涉及一种用于将部件紧固在燃料储箱内部的方法。它更特别地涉及一种方法，该方法用于将多个部件紧固在远离密封工作开口的安装板的一个区域中，并且这是通过一种容易且可靠的方式来进行的。尤其有利的是用于将泵/量规模件紧固在多室储箱的内部。
在热力发动机的交通工具中，具体是在机动交通工具中，目前燃料系统除用于储存燃料的储箱之外还包括多个附属件。除其他之外，在这些附属件当真还有阀门、过滤器、泵、量规以及压力调节器，这些是在储箱内部的附属件。
当前的趋势是将这些部件中的若干个整合到紧固在该燃料储箱(FT)内部的一个单一的模件之中，一般是通过穿过为此目的提供的一个开口(并且正常地在操作过程中由一个安装板密封)插入并且然后，通过借助于适合的装置进行紧固，这些装置优选是可反转的这样使得所述模件可以被取出用于维护、修理、等等。
因此，在本申请人的名下的专利US 5,931,353说明了配备有多个凸凹部(多个滑动件)的一种储箱，这些凸凹部被模制为与该储箱的壁成为一个部件而成并且借助于在其侧向表面上所提供的多个互补的凸凹部(柔性突起物)可以将模件插入并且保持在储箱之中。然而，这些凸凹部的几何形状是这样的：如果该模件相对于其必须被插入的空腔而言是相对大小是较大的和/或如果该紧固位置远离该插入开口，则事实上该模件在实际中无法被紧固。此外，此类紧固系统太容易反转以致这个泵事实上可能在搬运这些储箱的过程中和/或当它们被紧固到交通工具上时被分离。
专利US 4,716,931提出了用于FT泵/量规的一种紧固系统，该系统使得之有可能由于使用了一个支架而解决远端紧固的问题，该支架被紧固到靠近插入开口一个凸凹部上，并且泵/量规被插入该插入开口中。然而，通过此类系统，并非泵/量规的所有运动都被停止，一方面是因为紧固该泵/量规的支架的末端是自由的，并且另一方面是因为该部件是被简单地插入该支架的一个凸凹部(环)中而不是被紧固到该支架上的。
专利US 5,040,516提出了用于将多个部件紧固在多室储箱(或鞍形状的储箱，在本领域的行话中的“鞍形储箱”)中的一种系统，它也使用了靠近该插入开口而紧固的一个支架。该支架包括多个空心的凸凹部，在其中插入了作为这些附属件的延伸部分而发挥作用的多条臂。此类系统同样没有使之有可能停止这些部件的所有运动，因为紧固这些部件的臂的末端是自由的。
因此，本发明的目的是提供一种该方法，该方法使之有可能将一个部件在远离该插入开口的一个位置处紧固(优选地以一种可拆卸的方式，即通过可反转的紧固装置，它可以是被锁定的/被释放的)到一个FT的下部内壁上，并且这是用一种既容易又可靠的方式进行的，即它使之有可能将该部件平坦抵靠在该储箱的底部上并且将其保持在它必须被紧固的位置中并且处于正确的角位置中。
该方法在于给该储箱配备靠近该插入开口的一个紧固点并且在该部件必须被紧固在该储箱内部的位置处配备一个或多个凸凹部；在于通过该开口将该部件插入该储箱的内部并且在于借助于该凸凹部将其安置在该储箱的下壁上；并且最后：在于借助于一个支架将该紧固点与该部件机械地连接。
在本发明的背景下，术语“燃料”应理解为是指适合于供应(内燃)热力发动机的一种烃。本发明所适用的FT是或者适合于供应有挥发性的液体燃料的热力发动机或者适合于供应有重液体燃料(柴油)的发动机。总体上是要将它结合到一个机动交通工具(例如，小汽车、卡车、摩托车、内河船、远洋轮船或飞机)之中。它可以具有任何形状，甚至具有一种复杂的形状(考虑到在交通工具上在其附近区域中存在的其他多个物体，在实际中通常是这种情况)，例如多室的或鞍形的。
根据本发明，这种储箱是基于与各种液体烃类相容的一种材料，该材料是能够进行处理的。这种材料在常规的操作压力和温度下相对于挥发性液体烃(汽油)与重液体烃(柴油)两者必须是化学上惰性的。它可以是一种塑料或一种金属。
在本发明的背景下热塑性塑料给出了良好的结果，特别是由于重量、机械强度和耐化学性以及更易加工(这合理地使之有可能获得多种复杂形状)的优点。
术语“热塑性塑料”应理解为是指任何热塑性聚合物，包括热塑性弹性体、以及它们的共混物。术语“聚合物”应理解为是指均聚物和共聚物(尤其是二元或三元共聚物)二者。此类共聚物的实例非限制性地是：无规共聚物类、直链嵌段共聚物类、其他嵌段共聚物类、以及接枝共聚物类。
熔点在分解温度之下的任何类型的热塑性聚合物或共聚物都是适合的。具有在至少10摄氏温度上分布的一个熔化范围的合成的热塑性塑料是特别适合的。此类材料的实例包括在它们的分子量中呈现多分散性的那些材料。
具体地讲，有可能使用聚烯烃类、聚卤乙烯类、热塑性聚脂类、聚酮类、聚酰胺类、以及它们的共聚物类。还可以使用聚合物或共聚物的一种共混物，类似地还有可能使用带有无机的、有机的和/或天然填充剂的聚合体材料的一种共混物，这些填充剂是(例如，但不限于)：碳、盐类以及其他无机衍生物类、天然纤维、玻璃纤维、以及聚合纤维。还有可能使用多层结构，这些多层结构包括堆叠层和结合层，这些层包括以上所说明的这些聚合物或共聚物中的至少一种。
总体上优选的是聚卤乙烯类以及聚烯烃类。经常采用的一种聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯(HDPE)已经获得了优异的结果。以一种已知的方式，可以通过表面处理(氟化、磺化等)和/或通过使用一个阻挡层(例如基于聚酰胺(PA)或基于一种聚乙烯醇[均聚物(PVOH)或乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)])来改进该塑料对挥发性烃类的不通透性。
优选地，该储箱是一种多层结构，该结构包括至少一个基于HDPE的层以及至少一个基于EVOH的层(表述“基于”是指“主要由......组成”，它被理解为这些层可以包括处于少量(按重量计)的其他的聚合物类和/或添加剂类)。根据本发明的方法适用的部件还可以包括至少一个由塑料(HDPE)制成的部件。
有待被紧固在根据本发明的FT内部的部件可以是总体上旨在用于给发动机供应燃料、用于监督在该储箱中的燃料水平、用于给该储箱通气、等等的任何部件。本发明最特别良好地适用于燃料过滤器并且具体地适用于包括该燃料过滤器的一个过滤器壳体。本发明还最特别好地适用于泵并且具体地适用于一个模件，该模件包括除该泵之外的至少一个部件，该部件是选自一个燃料过滤器、一个量规、以及一个压力调节器(这使之有可能在一个所希望的压力下给该发动机供应燃料)。应该指出，这种模件还可以结合其他多个附属件，如浇口以及阀门(例如一个止回阀和/或一个用于防止过充盈的阀门)。最特别优选地，此类模件包括所谓的涡流罐，将泵保持在该涡流罐中并且抽取燃料以便将其供应一个发动机。
根据本发明，该储箱包括一个开口，通过该开口可以将某些部件插入并且它总体上(即默认情况下，当该储箱在运行时)是被密封的(即以一种无泄漏的方式封闭)并且这总体上是借助于一个安装板(基本平的覆盖件类型)，该安装板可以带有或可以不带有某些附属件(阀门、至外界的电或流体连接，等)。该开口可以是已在制造该储箱的同时被生产的(这通常在一个模具中通过吹气模制或加热成型而发生)或者已随后在该储箱的壁上被机加工而成的。
根据本发明，该储箱配备有靠近该插入开口的一个紧固点，即在允许容易将物体手动或自动紧固的距离处的一个紧固点。这个点可以简单地包括壁的一部分，该部分是自由的/可供用于通过焊接、粘合、机械紧固(铆钉、螺栓等)来进行紧固并且它可以是或可以不是与邻近的壁成凸凹状。可替代地并且优选地，它可以是被附接到这个壁上(例如通过焊接、粘合等)的一个特定的物体(紧固连接的类型)。该物体可以具有任何形状；它优选地是基本上平的和/或圆形的。被焊接到该储箱的内壁上的一个紧固环或盘给出了良好的结果。该物体还可以包括一个基底以及被附接到该基底上或与该基底成为一体的一个固定元件。优选地，这个部分配备有一个或多个凸凹部，这使之能够快速并且可拆卸紧固一个部件，该部件配备有互充的一个或多个凸凹部，这个或这些凸凹部被附接到该支架上或与该支架成为一个单一件用作刚性紧固。在一个具体实施方案中，该物体可以是一个旋转夹，该旋转夹包括一个基底以及一个固定夹。在这个实施方案中，这个或这些凸凹部由旨在与在该支架上的一个互补的夹相配合的固定夹来代表。
以上说明的紧固点按其定义是被定位在该储箱的壁上，通常在其内壁上。具体地讲，当该储箱是包括至少两个室以及连接这些室的一个减小的体积的一种鞍形储箱时，这个点优选地被定位在这个体积之内并且具体地在其下壁上。确实，在此类储箱中，该工作开口一般也是在该体积的附近或甚至在该体积内。
当该部件是一个“泵”模件时，可能有利的是将其紧固在该储箱的一个室的内部，该室的形状和容量是使得所述室作为用于该泵的一个(主要的或辅助的)涡流罐发挥作用。在本申请人名下的申请WO 2007/026011中说明了一个涡流罐与该储箱的壁作为一个单一件进行模制，为此目的，其内容通过引用结合在本申请中。应该指出，这个变体独立于本发明也是有利的，而不管用何种方法紧固该泵。
按照定义，这个或这些凸凹部(以后为了简明性使用单数)使之有可能将该部件在所希望的位置处放置在该储箱的下壁上并且处于所希望的角位置中。因此它使之有可能将该部件在储箱的底部上保持在位以便协助组装操作。相反地，总体上它并不使之有可能防止其垂直运动这样使得该部件插入该凸凹部中以及从中去除都是特别容易的。在该储箱中模制的基本呈圆锥形的并且与在该部件(或至少：其外部的包络线)中所存在的同样呈圆锥形的空心凹部互补的多个突起物(优选数目上至少两个)是特别适合于确保所述部件的正确的安置。在这种情况下，这种定位依照发生到一个停止件处并且为了在这些凸凹部上定位的移动的一部分可以包括在该储箱的下壁上的一种滑动。这个带有圆锥形凸凹部的变体同样是有利的，因为它使之有可能防止该臂围绕紧固点的转动(在该紧固点的位置变形之后可能诱导这种运动；这种现象展示在本申请所附的图4.3中)。
当储箱是由塑料制成时，它通常是通过在一个模具中进行模制而获得的。因此，有利地，或者上述的凸凹部与该储箱的壁一起作为一个单一件进行模制(例如，通过在模具中使用多个可运动的部件，如上述的在本申请人名下的专利US 5,931,353中所说明的，为此目的，其内容通过引用结合在本申请中)，或者它包括一个特定的部件，该部件在制造该储箱的同时被紧固到该储箱的壁上。相同的意见事实上适用于该紧固点。对于这种凸凹部第一个替代方案是优选的，而对于该紧固点第二个是优选的。
根据本发明的一个优选的变体，该储箱是从一种挤出的圆柱形的型坯模制而成的，该储箱被切割成两个薄板，将这两个薄板模制并且组装在包括多个空腔和一个内芯的模具中，所述方法包括以下这些步骤：
1.将该型坯引入这些模具空腔之中；
2.将该内芯引入该型坯的内部；
3.关闭该模具从而使得这些空腔与该内芯形成密封的接触；
4.通过经由该内芯吹气和/或在这些空腔之后施加一个真空来将该型坯压靠在这些空腔上；
5.将该紧固点和/或这个或这些凸凹部紧固到该型坯上或模制到该型坯之中；
6.将该模具打开以撤出内芯；
7.通过吹气模制(通过在该型坯内部注入一种加压的液体)和/或加热成型(通过在这些空腔之后施加一个真空)对该型坯进行最终模制。
这样一种方法在同样是本申请人名下的申请WO 2007/000454中进行了说明，为此目的，其内容同样通过引用结合到本申请中。
根据本发明，借助于一个支架在该紧固点与该部件之间建立一种机械连接。这被理解为是指使用一个特定的零件，通常具有一种长形的形状(其长度足以连接该紧固点和该部件，它可以被安置在距离该储箱至少几厘米或者甚至数十厘米的位置上，这经常是实际的情况并且特别是对于鞍形储箱)以限制该部件相对于该紧固点的相对移动。因此，这是一种刚性臂的类型，该刚性臂是或者被附接到(或者甚至与该部件是一体)该部件上的或者是一个分开的零件，一旦该部件被这个或这些凸凹部止动则该臂的一个末端(优选地可拆卸地)被紧固到该部件上。这种第二变体是优选的。同样地，被附接在该部件上的这个臂的“自由”端(一旦它被附接)优选地还是可拆卸地被紧固到该紧固点上。
根据本发明的一个有利的变体，至少一个柔性部分(优选一个弹簧)被整合到该支架之中和/或位于该支架与该部件之间。其目的是将该部件压靠在该储箱的底部上而不管所讨论的情况如何(将制造公差、该FT的变形、等考虑在内)。优选地，它是相对短的和/或具有高的返回力的弹簧以便确保正确紧固该部件。
在本发明的情况中特别适合的一个可拆卸的紧固装置在于给该支架配备有多个夹子，这些夹子可以被插入或者将对应的多个凸凹部握持在该紧固点和/或在该部件上。作为这些夹子的替代方案或者除这些夹子之外，该支架以及相应地该紧固点和/或该部件可以包括互补的多个凸凹部(对应地多个突起部以及多个空心部)，这些凸凹部总体上使之有可能将一个部件的一个部分插入另一个部件内部。
上述这个或这些紧固件可以由操作人员手动进行，但优选它们是通过一个机械手来执行。
本发明以一个非限制方式通过图1至6来展示，这些图构成了本发明的某些优选的变体的示意图。
因此，图1分开地示出了旨在有待被机械地连接的3个部件，并且它们由一个紧固环、一个紧固臂、以及旨在接受泵/量规模件的一个罐构成。图2示出了被连接在一起并且被紧固在FT内部的这3个零件。图3详细地展示(通过3个视图)了可以将这3个零件进行连接的一种方式。图4示意性地展示了相应地在储箱的壁上并且在罐上的多个定位凸凹部，它们在其他图中是不可见的。图5展示了如何在罐与储箱柔性件之间进行紧固。最后，图6通过4个视图展示了带有一个紧固臂的过滤器壳体。
图1.1展示了一个紧固环1，该紧固环旨在被紧固(优选通过焊接)到一个鞍形储箱的内壁上，这是在连接该鞍形储箱的多个室的一个减小的体积内(参见图2)。这个“焊接的”环1包括多个突起物2和多个空腔3，它们旨在对应地与在图1.2中展示的紧固臂4的多个空心5和多个夹子6相配合。这个臂4还包括多个夹子8，这些夹子旨在将一个对应的凸凹部10握持在图1.3中展示的一个泵的罐9上，并且该臂还包括旨在与在罐9上的相应的凸凹部11，10相配合的凸凹部7，7’。
图2示出了如何借助于臂4和环1将包括一个泵9’的罐9紧固在一个鞍形FT 12的内部，该环是被焊接到储箱12的下壁上的一个部分中，在该部分中该储箱连接了它的2个室(对此仅展示了含泵的9’的室的一个截取的视图)。
在图3中，有可能更详细地看见当臂4将罐9紧固在储箱12的内部时，在以上支持前几个图所说明的不同的凸凹部是如何配合的。
图4示意性地展示了与该储箱的壁一起作为一个单一件被模制的多个圆锥形的凸凹部13如何与罐9的下部中所存在的相应的这些凸凹部或圆锥形的空心部14相配合，其一个视图展示在图4.2中。这些圆锥形的凸凹部的目的不仅是在该模块被紧固之前将其定位而且是防止该臂围绕该紧固点的转动，这种运动可以是在紧固点所处的位置发生变形之后而诱发的，如在图4.3中展示的。
在图2中所展示的组件的紧固按以下方式进行：
将装配有泵9’的罐9通过一个开口(未示出)插入该储箱中并且借助于凸凹部13，14将它定位在壁上，如图4中所展示；
将臂4通过同一个开口插入并且借助于这些夹子8和凸凹部7，7’将其首先紧固到罐9上，这些夹子和凸凹部对应地握持着多个凸凹部10并且被插入凸凹部10，11之中，如在图3中所展示；
最后，将该臂的另一端紧固到已经被预焊接到储箱壁上的环1上，这种紧固是通过相应地与环1的凸凹部2和3相配合的多个夹子6和多个凸凹部5来进行的(同样如在图3中所展示的)。
图5示意性地示出了如何可以将在臂4与罐9之间的紧固变成柔性的：在臂4与罐9之间插入一个弹簧15即足以，这个弹簧15是被压缩的并且在箭头16的方向上将一个力施加在罐9上，因此这将该罐压靠在储箱12的壁上。
图6示出了一个过滤器壳体17，该过滤器壳体用于支撑一个过滤器20并且包括与过滤器壳体17合为一体的一个紧固臂4。
具体地讲，图6.1展示了一个全局视图，该视图表示了组件过滤器壳体17/过滤器20/紧固臂4、一个泵9’、一个液位量规21以及其他多个管。
紧固臂4在与过滤器壳体17相对的一个末端处包括了以一个空心圆柱体的形式的一个固定元件19。固定元件19旨在与包括一个旋转夹18的一个紧固点相配合，该旋转夹旨在被紧固(优选地通过焊接)到一个鞍形储箱的内壁上。旋转夹18包括一个基部18’以及一个固定夹18”，该固定夹是基本上与基部18’垂直的并且与固定元件19相配合(如在图6.3上可见(组件过滤器壳体/过滤器/旋转夹的一个俯视图))。
在图6中所展示的该组件的紧固按以下方式进行：
将装配有过滤器20的过滤器壳体18通过一个开口(未表示出)插入储箱之中；
通过将固定夹18”插入固定元件19的内部并且通过使固定元件19与固定夹18”相配合的方式来转动固定元件19(以及通过臂4附接到它上的过滤器壳体17)将固定元件19紧固到旋转夹18的固定夹18”(它已经被预先焊接到该储箱的壁上)上；
最后，借助于这些凸凹部将过滤器壳体17定位在这个壁上(未示出)。

Claims (10)

1.用于将一个部件紧固到包括一个开口的燃料储箱的下部内壁上远离该开口的位置处的方法，根据该方法：
该储箱配备有靠近该开口并且位于该储箱的所述下部内壁上的一个紧固点、并且配备有使其可以将该部件安置在它必须被紧固的位置上的一个或多个凸凹部；
通过该开口将该部件插入该储箱中并且借助于这个或这些凸凹部将其定位在所述下部内壁上远离该开口的位置处；
借助于一个支架在该紧固点与该部件之间建立一种机械连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该部件由一个模件组成，该模件包括一个泵以及包括选自一个燃料过滤器、一个量规、以及一个压力调节器的至少一个部件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该紧固点包括附接到该储箱的所述下部内壁上的一个特定的物体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于该物体是被焊接到该储箱的所述下部内壁上的一个紧固环或盘并且配备有一个或多个凸凹部，这个或这些凸凹部能使得能够快速并且可拆卸地紧固一个零件，该零件配备有附接到该支架上或与该支架作为一个单一件的一个或多个互补的凸凹部。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于该储箱是一个鞍形储箱，该鞍形储箱包括至少两个室以及连接这些室的一个减小的体积，并且其特征在于将该紧固点定位在这个体积的下壁上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于该部件包括一个泵并且其特征在于一个室具有一种形状和容量从而使得它作为用于该泵的一个涡流罐。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于该储箱是通过模制一种塑料而获得的并且其特征在于配备在该储箱上用于安置该部件的该凸凹部和/或该紧固点与该储箱的所述下部内壁一起作为一个单一件被模制或者是由在模制过程中被紧固到该储箱的所述下部内壁上的一个特定的零件组成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于该储箱是由一个挤出的圆柱形的型坯模制而成的，该储箱被切割成两个薄板，将这两个薄板在包括多个空腔和一个内芯的一个模具中进行模制并且组装，所述方法包括以下这些步骤：
1.将该型坯引入这些模具空腔中；
2.将该内芯引入该型坯的内部；
3.关闭该模具，这样使得这些空腔与该内芯形成密封的接触；
4.通过经由该内芯吹气和/或在这些空腔之后施加一个真空来将该型坯压靠在这些空腔上；
5.将该紧固点和/或这个或这些凸凹部紧固到该型坯上或模制到该型坯中；
6.将该模具打开以撤出该内芯；
7.通过吹气模制和/或加热成型对该型坯进行最终模制。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于该支架是处于一个刚性臂的形式，一旦该部件被这个或这些凸凹部定位则将该刚性臂的一端可拆卸地紧固到该部件上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于这个臂的没有被附接到该部件上的末端被可拆卸地紧固到该紧固点上。
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