CN103097166B - 用于流体贮存器的槽模块接口 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种以下各者的组合：贮存器，其具有接口，所述接口界定孔口，所述接口包含延伸到所述贮存器中的壁，所述贮存器在上表面中具有围绕所述孔口的凹入凹槽，所述凹入凹槽在其上包含多个凹部；头部单元，其具有与所述孔口的形状互补的外部形状，所述头部单元定位在所述孔口内；所述头部单元具有对应于孔口圆形壁的向内延伸的边缘，所述头部单元包含突出部，所述头部单元突出部啮合凹部中的一者，所述头部单元具有围绕所述头部单元向内延伸的边缘的外周边的密封环，所述密封环啮合所述孔口壁和所述头部单元向内延伸的边缘。

Description

用于流体贮存器的槽模块接口

相关专利申请案

本申请案主张2010年6月15日申请的第61/354,953号美国临时专利申请案的优先权。

技术领域

本发明大体上涉及用于车辆中的槽和贮存器。更具体来说，本申请案涉及用于将流体或电连接附接到此槽或贮存器的安装接口。

背景技术

在美国从2011年开始柴油机排气流体贮存器将变为柴油机动力地面车辆的标准。这些贮存器一般保持尿液溶液以用于与污染治理系统一起使用。这些贮存器将具有到车辆上的其它系统的多个连接。由于多个连接，所以需要多个液密密封来用于每一连接。通常，这些连接通过带螺纹的紧固件来附接且依赖于这些紧固件而形成和维持液密或汽密密封。因此，这些连接具有以下缺点：如果紧固件松弛或未被适当地扭转，则将不会维持有效密封。

发明内容

本发明包含不取决于紧固系统的压缩来确保液密密封的安装接口。本发明可进一步包含多功能头部，其具有多个连接器，使得多个连接可附接到头部，且经由安装接口处的头部同时附接。一个实施例包含适于接纳形成于柴油机排气流体(DEF)贮存器中形成的多功能头部的安装接口。然而，所述安装接口可与其它流体贮存器一起使用。

在一个实施例中，本发明包括以下各者的组合：贮存器，其具有其中的孔口；头部单元，其具有与所述孔口的形状互补的外部形状，所述头部单元定位在所述孔口内；密封环，其围绕所述头部单元的外周边，所述密封环啮合所述孔口的内部圆周表面；以及头部单元稳固件，其将所述头部单元保留地附接到所述贮存器。

在进一步的实施例中，本发明包括以下各者的组合：贮存器，其具有其中的孔口，所述孔口包含延伸到所述贮存器中的圆柱形壁，所述贮存器在上表面中具有围绕所述孔口的凹入凹槽，所述凹入凹槽在其上包含多个凹部；头部单元，其具有与所述孔口的形状互补的外部形状，所述头部单元定位在所述孔口内；所述头部单元具有对应于所述圆柱形壁的向内延伸的边缘，所述头部单元包含突出部，所述头部单元突出部啮合凹部中的一者，所述头部单元具有围绕所述头部单元向下延伸的边缘的外周边的密封环，所述密封环啮合所述圆柱形壁和所述头部单元向下延伸的边缘；以及头部单元稳固件，其将所述头部单元保留地附接到所述贮存器。

在进一步的实施例中，本发明包含：头部单元，其包括头部单元；多个流体连接，其从所述头部单元的上侧延伸到所述头部单元的下侧；温度传感器，其附接到所述头部单元的所述下侧；液位传感器，其附接到所述头部单元；加热器管，其附接到所述头部单元的下侧；所述流体连接中的两者，其延伸到所述加热器管的内部中，所述两个流体连接中的一者延伸到所述加热器管的下端，所述两个流体连接中的另一者靠近所述头部单元的下侧而终止；吸取管，其连接到所述流体连接中的另外一者，所述吸取管在所述加热器管的外侧延伸；所述流体连接中的另外一者，其在所述加热器管的外部靠近头部单元的下侧而终止。

附图说明

图1是根据本发明的贮存器和多功能头部单元的透视图；

图2是图1中所示的贮存器和多功能头部单元的横截面；

图3是图1中所示的多功能头部单元的透视图；

图4是图3中所示的多功能头部单元的分解透视图；以及

图5是为了清楚起见而移除了贮存器组件的图2中所示的多功能头部单元的仰视图。

图6是展示本发明的替代性实施例的类似于图1的部分剖视图。

具体实施方式

在图式中一般通过数字10指示根据本发明的概念的贮存器或槽。术语槽和贮存器将在整个以下描述中互换地使用以指代用于至少临时地储存液体或蒸汽的任何容器。一般来说，槽10用于车辆(未图示)中。在所展示的实例中，槽10用于保持柴油机排放流体(DEF)且适于与柴油机车辆中的排放控制系统一起使用。将了解，槽10可用于其它类似的应用中。

在图1中所示的实例中，槽10是通过滚塑模制或吹塑模制而形成的模制槽。然而，可使用其它制造技术。槽10包含接口11，接口11适于接纳安装头部或在下文更详细地描述的其它连接。接口11包含孔口，孔口由延伸到槽10的内部中的壁12界定。壁12可具有任何形状，包含所展示的圆柱形形状。接口11可单独形成且附加在槽10内，或如图式中所描绘，槽10和接口11可一体地形成为单块部件。

接口11可包含从壁12径向向外延伸的一般通过数字15指示的搁板部分。搁板部分15可相对于槽10的外表面凹入，以形成槽口16。槽口16可接纳与配合到接口11中的下文所描述的个别组件或多功能头部结合使用的凸缘或紧固环。沟道19可形成在壁12周围且包含与搁板部分15向内隔开的基底部分18。紧固件插入件22(图2)可被支撑于沟道19内的基底部分上。

接口11可成形为符合与槽10一起使用的连接器(例如，流体、气体或电连接)。或者，根据本发明的另一方面，接口11可成形为接纳多功能头部单元或头部模块(在图式中一般通过数字30来指示)。头部单元30一般包含向内延伸的边缘31，向内延伸的边缘31可被接纳在由接口11的壁12界定的开口内。边缘31可具有任何形状，包含所展示的圆柱形形状。一般来说，边缘31符合壁12以促进边缘31与壁12之间的密封啮合，如下文更全面地描述。凸缘32可从边缘31的外端33径向向外延伸以啮合槽10并防止头部单元30的过度插入。边缘32的大小可经设定以位于槽口16内，从而导致边缘32的外表面34安放成与槽10的表面齐平。

密封件36位于边缘31与壁12之间，以在头部单元30与接口11之间形成密封。以此方式，只要头部单元30驻留于由接口11形成的孔口内，便维持了密封，且因此不像此项技术中通常的情况依赖于紧固件的使用来维持表面密封。

在所展示的实例中，密封件36被安装在边缘31上且从边缘31径向向外延伸以密封地啮合壁12。将了解，密封件36可提供在壁12上且向内延伸以啮合边缘31达到相同效果。密封件36可由任何合适的密封材料构成，包含(例如)弹性材料。在所展示的实例中，密封件36是橡胶O形环。边缘31可界定凹槽36a以将密封件36定位并保持在所要位置中。在所展示的实例中，密封件36定位在凸缘33与边缘32的末端32a之间大约一半的地方处。将了解，可使用其它密封件。作为进一步的替代方案，边缘31或壁12可被包覆有合适的密封材料，以在将头部单元30插入接口11内后即刻实现密封。

一旦将头部单元30安装在接口11中，便形成密封。在所展示的实例中，所述密封是液密的。将了解，还可用此配置形成汽密或气密密封。由于密封是在将头部单元30插入接口11内后即刻形成的，所以所述密封不像此项技术中通常那样取决于充分紧固的紧固件。如图所示，在需要时可使用安装环70和紧固件72来相对于槽10保持头部单元30。然而，紧固件上的扭矩(如果使用带螺纹的紧固件)对于密封的有效性并非关键。在所展示的实例中，紧固件72可穿过环70被驱动且进入紧固件插入件22中。

参看图1，头部单元30可包含一般通过数字40指示的一个或一个以上连接器。为促进经由单一接口11将槽10连接到车辆内的多个组件，头部单元30可包含多个连接器。举例来说，如图3中最佳展示，头部单元30包含多个流体连接器41和单一单元中的电连接器42。有利的是，可将连接器40模制到头部单元30中(图2)。

流体连接器41用于对车辆的DEF流体供应以及到槽10的DEF流体返回。而且，在图中所展示的一个实施例中，还提供冷却剂供应和冷却剂返回连接以将经加热的流体从车辆散热器运送到DEF槽10，且将此流体返回到车辆散热器。在其它实施例中，可使用电加热器来取代流体加热器。电连接42可包含温度传感器和流体传感器。在一个实施例中，提供单一电连接器42以将温度和液位传感器连接到DEF控制系统。举例来说，如图2中所示，电连接器42包含5个位置连接器54。所述位置连接器中的三个位置连接器用于超声波液位传感器50，且两个连接器用于温度传感器44。在一替代实施例中，使用所述5个位置连接器54仅连接液位传感器，且使用单独的连接器用于温度传感器。超声波液位传感器50可连接到液位传感器管(未图示)，液位传感器管延伸到槽10的底部附近。液位传感器50测量槽10中的DEF的流体液位。如图4中最佳展示，可向头部单元30提供内部带螺纹的镗孔52以用于接纳液位传感器50的带螺纹的末端53。

关于流体连接器41，在图3中所示的实例中，存在两个DEF流体连接器41：DEF吸取或供应64和DEF返回61。还提供两个冷却剂连接：冷却剂供应62和冷却剂返回63。如图3和5中最佳看到，依据特定应用，可使用多种连接配置。因此，所展示的连接不应被视为限制性的。举例来说，对于DEF应用，将美国汽车工程师学会(SAE)连接并入到头部单元30中，以促进头部单元30与车辆中出现的流体、气体和其它管道一起使用。在所展示的特定实例中，冷却剂供应和冷却剂返回连接62、63包含带倒钩的配件，且DEF吸取或供应64以及DEF返回61包含SAEJ2044配件。

现在参看图3和4，加热器管38附接到头部单元30的下侧。两个冷却剂连接62、63与加热器管38的内部连通。使用O形环37来隔离加热器管与槽10的内部。冷却剂供应62连接到冷却剂扩散器管46，冷却剂扩散器管46将经加热的冷却剂运送到加热器管的下端，从而防止经加热的冷却剂穿过加热器管38的短路。冷却剂返回63从加热器管38的顶部进行吸取。

DEF吸取64连接到吸取管线48，吸取管线48在其下端处具有延伸到槽10的底部附近的吸滤器60。DEF返回61仅延伸穿过头部单元30且在槽10的顶部处返回DEF。

根据本发明的另一方面，头部单元30可旋转地像时钟样移动到选定的旋转位置，以适应各种车辆的槽10的位置和连接器40的定向。为此，接口11可包含至少一个小面82，小面82适于啮合头部单元30上的对应小面80，以防止接口11与头部单元30之间的相对旋转。将了解，可使用多个小面来界定其中头部单元30可安置于接口11内的多个旋转位置。举例来说，可使用多角形接口11和对应成形的头部单元30(图6)通过多角形的几何形状来界定旋转位置。举例来说，可使用正六角形界定六个相等间隔的旋转位置。或者，凹部和突出部可形成于槽10或头部单元30中的任一者上，以啮合相对组件上的对应的凹部或突出部。举例来说，如图1和5中所示，边缘31配合在凹入的圆形槽口或凹槽16中，所述凹入的圆形槽口或凹槽16在槽10的上表面中确定接口11的界线。多个凹部74形成于凹槽16中。头部单元凸缘32的下侧具有从其向内延伸的至少一个突出部76(图5)，至少一个突出部76啮合凹部74中的一者。突出部76与凹部74的此啮合防止头部单元30在被安装在槽10中之后旋转。围绕凹槽16形成的多个凹部74允许将头部单元30安装在不同定向中(如所述单元安装在其中的特定车辆所需要的)。在图中所展示的优选实施例中，提供了八个凹部。可使用其它数量的凹部以形成用于头部单元30的所要数目个位置。

前述揭示内容说明了本发明且将不被解释为对本发明进行限制。虽然已描述了本发明的一个或一个以上实施例，但所属领域的技术人员将容易了解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可作出众多修改。因此，应理解，所有此些修改既定被包含于本发明的范围内。书面描述和图式说明本发明且将不被解释为限于所揭示的特定实施例。

Claims (13)

1.一种提供到车辆中的其它系统的一个或多个连接的密封的流体贮存器系统，其包括：

贮存器，其具有接口，所述接口界定其中的孔口，所述接口具有至少一个小面，所述孔口包含延伸到所述贮存器中的壁，所述贮存器在上表面中具有围绕所述孔口的凹入凹槽，所述凹入凹槽包含沿周向分布于其周边上的至少一个凹部；以及

头部单元，其具有与所述接口的形状互补的外部形状，所述头部单元包含适于啮合所述接口上的所述小面的至少一个小面，以防止所述接口与所述头部单元之间的相对旋转，所述头部单元定位在所述孔口内；所述头部单元具有对应于所述孔口的所述壁的向内延伸的边缘，所述头部单元具有安装在所述向内延伸的边缘上的密封环，所述密封环啮合所述孔口的所述壁和所述头部单元向内延伸的边缘，其中所述头部单元包含与所述贮存器的内部连通的连接器。

2.根据权利要求1所述的密封的流体贮存器系统，其中所述头部单元的所述连接器包含多个流体连接。

3.根据权利要求2所述的密封的流体贮存器系统，其中所述流体连接包括流体吸取和流体返回。

4.根据权利要求3所述的密封的流体贮存器系统，其中所述流体连接进一步包括冷却剂供应和冷却剂返回。

5.根据权利要求2所述的密封的流体贮存器系统，其中所述头部单元进一步包括液位传感器。

6.根据权利要求2所述的密封的流体贮存器系统，其中所述头部单元进一步包括温度传感器。

7.根据权利要求1所述的密封的流体贮存器系统，其中所述接口包含凹入凹槽，其中所述凹入凹槽界定围绕所述凹入凹槽间隔的多个凹部。

8.根据权利要求1所述的密封的流体贮存器系统，其中所述贮存器和接口被形成为单块部件。

9.根据权利要求8所述的密封的流体贮存器系统，其中所述贮存器和接口是通过滚塑模制形成。

10.根据权利要求1所述的密封的流体贮存器系统，其中所述接口和头部单元是多角形形状。

11.根据权利要求10所述的密封的流体贮存器系统，其中所述接口和头部单元是六角形形状。

12.根据权利要求1所述的密封的流体贮存器系统，其中所述头部单元进一步包括：

多个流体连接，其从所述头部单元的上侧延伸到所述头部单元的下侧；

温度传感器，其附接到所述头部单元的所述下侧；

液位传感器，其附接到所述头部单元；

加热器管，其附接到所述头部单元的所述下侧；

所述流体连接中的两个流体连接，其延伸到所述加热器管的内部中，所述两个流体连接中的一者延伸到所述加热器管的下端，所述两个流体连接中的另一者靠近所述头部单元的所述下侧而终止；

吸取管，其连接到所述流体连接中的另外一者，所述吸取管在所述加热器管的外侧延伸；

所述流体连接中的另外一者，其在所述加热器管的外侧靠近所述头部单元的所述下侧而终止。

13.一种头部单元，用于与贮存器结合，所述贮存器具有孔口和在上表面中围绕所述孔口的凹入凹槽，所述凹入凹槽包含沿周向分布于其周边上的至少一个凹部，所述头部单元包括：

向内延伸的边缘，其包含位于其周边上以与所述凹部啮合的突出部和围绕其外周边的密封环，所述密封环能够啮合所述孔口的内部圆周表面，从而形成密封；

多个流体连接，其从所述头部单元的上侧延伸到所述头部单元的下侧；

温度传感器，其附接到所述头部单元的所述下侧；

液位传感器，其附接到所述头部单元；

加热器管，其附接到所述头部单元的所述下侧；

所述流体连接中的两个流体连接，其延伸到所述加热器管的内部中，所述两个流体连接中的一者延伸到所述加热器管的下端，所述两个流体连接中的另一者靠近所述头部单元的所述下侧而终止；

吸取管，其连接到所述流体连接中的另外一者，所述吸取管在所述加热器管的外侧延伸；

所述流体连接中的另外一者，其在所述加热器管的外侧靠近所述头部单元的所述下侧而终止。