CN103921672A - 燃料箱连接组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料箱连接组件。燃料箱连接组件可包括与燃料箱颈管设置到一起的第一连接件和第二连接件。第一连接件可具有位于其内表面的一条或多条自攻螺纹，还可具有位于所述内表面上的一组第一螺钉螺纹。第二连接件可具有一组第二螺钉螺纹，其位于所述第二连接件的外表面上。当第一连接件和第二连接件与燃料箱颈管设置到一起时，所述自攻螺纹可螺接到所述燃料箱颈管的外表面上，第一螺钉螺纹和第二螺钉螺纹可配合到一起。

Description

燃料箱连接组件

技术领域

本公开总体上涉及车辆燃料箱，更具体地涉及用于车辆燃料箱中的连接组件。

背景技术

车辆燃料系统提供液态燃料给原动机，例如机动车的内燃机。燃料系统通常包括：盛装燃料的燃料箱；与燃料箱连接以供燃料送入和送出的燃料管线；与燃料箱以及与下游活性炭罐连接的蒸汽管线；以及与燃料箱连接的可能其它管线。燃料箱和管线之间的连接需要连接部件，并且有时候包括焊接操作，其中连接部件被焊接到燃料箱、焊接到管线、焊接到连接部件彼此、或者其组合。该连接有时候还包括夹持部件，所述夹持部件围绕另一部件来夹持。尽管这些连接在大多数情况下是有效的，但所述些焊接操作和夹持部件可增加燃料箱和管线的成本及复杂性。

发明内容

燃料箱连接组件可包括第一连接件和第二连接件。第一连接件可具有位于内表面的第一部分处的一条或多条螺纹，并且可具有位于所述内表面的第二部分处的一条或多条第一螺钉螺纹(screw thread)。第二连接件可具有位于外表面处的一条或多条螺纹。当第一连接件和第二连接件与燃料箱颈管设置到一起时，一条或多条螺纹可螺接到燃料箱颈管的外表面上，以便将第一连接件和燃料箱颈管紧固到一起。此外，一条或多条第一和第二螺钉螺纹可配合到一起，以便将第一和第二连接件紧固到一起。

燃料箱连接组件可包括第一连接件、第二连接件和燃料箱颈管。第一连接件可具有位于内表面的第一部分处的一条或多条自攻螺纹，并可具有位于内表面的第二部分处的一条或多条第一螺钉螺纹。第二连接件可具有位于外表面处的一条或多条第二螺钉螺纹。燃料箱颈管可从燃料箱延伸，并可与燃料箱的内部连通。当第一连接件、第二连接件和燃料箱颈管被设置到一起时，一条或多条自攻螺纹可螺接到燃料箱颈管的外表面上，以便将第一连接件和燃料箱颈管紧固到一起。一条或多条第一螺钉螺纹以及一条或多条第二螺钉螺纹可配合到一起，以便将第一和第二连接件紧固到一起。

燃料箱连接组件可包括第一连接件、管装配件和燃料箱颈管。第一连接件可具有位于内表面的第一部分处的一条或多条自攻螺纹，并可具有位于内表面的第二部分处的一条或多条第一螺钉螺纹。第一连接件可具有第一自由端和第二自由端，并可以具有在第一和第二自由端之间得到的第一轴向区域(axialextent)。第一连接件可具有位于第二自由端处的轴向朝向的第一侧表面。管装配件可具有位于外表面处的一条或多条第二螺钉螺纹。管装配件可具有第三自由端和第四自由端，并可具有在第三和第四自由端之间延伸的第一流道。管装配件可具有轴向地位于第三和第四自由端之间的轴向朝向的第二侧表面。燃料箱颈管可从燃料箱延伸，并可与燃料箱连通。燃料箱颈管可具有第五自由端，并可具有从燃料箱延伸到第五自由端的第二流道。当第一连接件、第二连接件和燃料箱颈管被设置到一起时：i)一条或多条自攻螺纹可螺接到燃料箱颈管的外表面上，以便将第一连接件和燃料箱颈管紧固到一起；ii)一条或多条第一螺钉螺纹与一条或多条第二螺钉螺纹可配合到一起，以便将第一连接件和管装配件紧固到一起；iii)第一侧表面和第二侧表面可彼此接触；iv)第一流道和第二流道可彼此连通；v)可在管装配件的外表面和燃料箱颈管的内表面之间的面-面接口处提供第一密封；vi)可在配合的一条或多条第一和第二螺钉螺纹的接口处提供第二密封；vii)可在螺接的一条或多条自攻螺纹与燃料箱颈管的外表面的接口处提供第三密封；viii)可在第一侧表面和第二侧表面之间的面-面接口处提供第四密封；ix)管装配件的第四自由端可插入通过燃料箱颈管的第五自由端而进入第二流道中，以限定在重叠的管装配件和燃料箱颈管的第四自由端和第五自由端之间的第二轴向区域；x)第一轴向区域在轴向长度上可大于第二轴向区域；以及xi)第一轴向区域可轴向重叠第二轴向区域。

附图说明

优选实施例和最佳模式的下述详细说明将结合附图进行阐述，其中：

图1是燃料箱连接组件的实施例的透视图，示出了燃料箱的部件；

图2是图1中的燃料箱连接组件的透视图；

图3是图1中的燃料箱连接组件沿图2中的箭头线3-3截取的剖视图；

图4是可以用于图1中的燃料箱连接组件的第一连接件的实施例的透视图；

图5是图4中的第一连接件的剖视图；

图6是可以用于图1中的燃料箱连接组件的第二连接件的实施例的透视图；

图7是图6中的第二连接件的剖视图；

图8是与图1中的燃料箱连接组件类似的燃料箱连接组件的放大图，该图示出了可选的O形环垫圈的位置；以及

图9是燃料箱连接组件的另一实施例的剖视图。

具体实施方式

更详细地参见附图，车辆燃料箱连接组件10可用在车辆燃料系统(例如具有汽油或柴油发动机的机动车燃料系统)中，以用作在燃料箱12和管线14(例如燃料或蒸汽管线)之间的联接。液态燃料、气态燃料、蒸汽或其组合接着能够在燃料箱12和管线14之间进行交换。如下面将更加详细描述的，车辆燃料箱连接组件10在燃料箱12和管线14之间提供有效的密封联接。连接组件10可以比之前已知的连接件成本更低且复杂性更低，同时仍能有效地密封以防泄漏。作为题外话，本文使用的术语“轴向”、“径向”以及“周向”指代相对于连接组件的部件的大体筒形主体来说的方向，使得“轴向”指代沿着筒形主体的轴线的方向、“径向”指代沿着筒形主体的半径的方向、“周向”指代沿着筒形主体的圆周的方向。

取决于燃料箱12和管线14的设计和构造等因素，车辆燃料箱连接组件10可具有不同的设计、构造以及部件。参见图1-3，在第一实施例中，连接组件10是多部件式组件，并包括第一连接件16、第二连接件18以及燃料箱颈管20，它们在安装到燃料箱12上时全部设置到一起。

第一连接件16提供与第二连接件18以及与燃料箱颈管20的密封联接。取决于第二连接件18和燃料箱颈管20的设计和构造等因素，第一连接件16可具有不同的设计和构造。现在参见图4和5，在这个实施例中，第一连接件16是连接组件10在其处于组装并安装状态时的径向最外的部件，并在某些方面与螺母类似并且像螺母一样地运行。第一连接件16与第二连接件18和燃料箱颈管20相比具有大体缩短的筒形形状，并可由金属或例如部分填充玻璃纤维的高密度聚乙烯(HDPE)塑料的塑料材料或两者构成。其筒形形状限定了跨接在第一自由端22和第二自由端24之间的轴向区域A。在外表面26，第一连接件16具有第一和第二非圆形(示出为六角形)部分28、30，以用于由工具来接收性接合并将连接件紧固就位。第一连接件16在第一自由端22还具有轴向朝向的第一侧表面31。

如在图5中最佳示出的，在内表面32，第一连接件16具有位于内表面的第一轴向部分B上的一组螺纹34(例如自攻螺纹)，并具有位于内表面的第二轴向部分C上的一组第一螺钉螺纹36。对于螺纹34、36两者来说，在一些实施例中，可以存在单条螺纹而不必是一组。取决于燃料箱颈管20和第一连接件16所使用的材料，自攻螺纹34(如果以这种形式被提供的话)可以呈自切削(self-cutting)螺纹或自成型(self-forming)螺纹的更具体形式，正如本领域技术人员可以想到的。第一螺钉螺纹36构造成用于与第二连接件的互补的一组螺纹拧接并配合，下面将会描述。在一个具体示例中，第一螺钉螺纹36的尺寸是M20(即，20mm直径)；当然，在其他示例中其它的尺寸是可能的。第—轴向部分B可轴向地紧邻于第二轴向部分C定位，从而如果需要的话，内表面32在第一和第二轴向部分之间过渡，而在第一和第二轴向部分之间不存在不带螺纹的轴向部分。径向朝内延伸且环形的肩部37可定位在台阶状的过渡处。实际上，在这个实施例中，整个内表面32覆有自攻螺纹34和第一螺钉螺纹36，并由此第一和第二轴向部分B、C的轴向长度之和等于第一轴向区域A的轴向长度。此外，在这个实施例中，第一轴向部分B的轴向长度大于第二轴向部分C的轴向长度，并且第—轴向部分具有均匀的第一直径，其大于第二轴向部分的均匀的第二直径。

如图3中最佳示出的，第二连接件18提供与第一连接件16以及与燃料箱颈管20的密封联接，并提供至管线14(图1)的直接联接。取决于第一连接件16和燃料箱颈管20的设计和构造等因素，第二连接件18可具有不同的设计和构造。参见图6和7，在这个实施例中，第二连接件18是连接组件10当其处于组装并安装状态下时的径向最内的部件，并且呈管装配件的形式。管装配件18相比于第一连接件16来说具有大体细长的筒形形状，并可由金属或例如部分填充玻璃纤维的HDPE塑料的塑料材料或两者构成。其筒形形状限定了在第一自由端40和第二自由端42之间延伸的流道38。

在外表面44，管装配件18可具有从其径向朝外地凸出的一个或多个肋46，以方便与管线14的紧固联接；至该管线的其它联接是可能的，包括公知的枞树轮廓连接。管装配件18还具有非圆形(示出的是六角形)部分48以及在其外表面44的一组第二螺钉螺纹50。如前所述，非圆形部分48可由工具来接收性接合，以用于将管装配件18紧固就位。非圆形部分48大致轴向在中间地位于管装配件18的主体上、轴向地夹设在肋46和第二螺钉螺纹50之间、并与第二端部42隔开。非圆形部分48的轴向朝向的第一侧表面52在组装并安装的状态下(图3)背向第一连接件16指向，并且轴向朝向的第二侧表面54在组装并安装的状态下指向该第一连接件。第二螺钉螺纹50构造成与第一连接件16的第一螺钉螺纹36配合，并且在一些实施例中，可以存在单条螺纹而不必为一组螺纹。在这个实施例中，第二螺钉螺纹50轴向地紧邻非圆形部分48定位，并以从第二自由端42轴向离开一段距离的方式隔开，不带螺纹部分56在第二螺钉螺纹和第二自由端之间延伸。不带螺纹部分56径向向内地锥细，以使其具有朝向第二自由端42减小的外径。如果需要的话，管装配件18的内表面58以及流道38在其整个轴向区域可具有均匀的直径。

燃料箱颈管20提供与第一连接件16和管装配件18的密封联接，并与燃料箱12的内部直接连通。取决于第一连接件16和管装配件18的设计和构造等因素，燃料箱颈管20可具有不同的设计和构造。参见图1-3，在这个实施例中，在组装并安装的状态下，燃料箱颈管20径向地夹设在第一连接件16和管装配件18之间。燃料箱颈管20可以是燃料箱12的一体且整体式的延伸部、可以从燃料箱直接延伸、并且可以作为燃料箱的成型工艺的一部分(例如在吹塑工艺期间)而制得。燃料箱颈管20相比于第一连接件16具有大体细长的筒形形状，并可由与燃料箱12相同的材料(例如—种或多种塑料材料)构成。其筒形形状限定了在燃料箱颈管20的自由端62和燃料箱12的壁64之间延伸的流道60。流道60由此与燃料箱12的内部直接连通。轴向朝向的侧表面66位于自由端62处。在组装并安装前，燃料箱颈管20的外表面68可以是平滑的，在整个轴向区域具有均匀的直径，且相比于第一连接件16和管装配件18来说不具有任何表面特征。类似地，内表面70可以是平滑的，在整个轴向区域具有均匀的直径并且不具有任何表面特征。

仍然参见图1-3，为了组装并安装车辆燃料箱连接组件10，第一连接件16的自攻螺纹34驱动地螺接到燃料箱颈管20的外表面68上。自攻螺纹34物理地刺入燃料箱颈管20的主体内，并将第一连接件16锚定到燃料箱颈管上，并将这两个部件紧固并密封到一起。第一连接件16可螺接到燃料箱颈管20上，直到第一连接件的肩部37抵接地接合并接触燃料箱颈管的侧表面66。尽管这里没有示出，第一连接件16可以完全地覆盖并延伸超过燃料箱颈管20的整个轴向范围，从而外表面68的任何部分在图1中都不可见。管装配件18接着插入通过第一连接件16并进入燃料箱颈管20的流道60中。第一连接件16的第一螺钉螺纹36与管装配件18的第二螺钉螺纹50配合，并且这些螺钉螺纹彼此拧紧以将所述第一连接件和管装配件紧固到一起。管装配件18可配合到第一连接件16中，直到管装配件的第二侧表面54抵接地接合并接触第一连接件的第一侧表面31。在配合时，自由端62附近的轴向端部骑跨在不带螺纹部分56上，并且在管装配件18和第一连接件16之间被压缩。

当完全组装并安装时，第一连接件16的轴向区域A轴向地重叠并且径向地包围管装配件18的第二自由端42和燃料箱颈管20的自由端62。管装配件18插入燃料箱颈管20中，并限定管装配件和燃料箱颈管的相应端部之间的重叠的轴向区域D。轴向区域D自身由轴向区域A轴向地重叠，由此轴向区域A具有的轴向长度在数值上大于轴向区域D的轴向长度。这种关系(如果在特定实施例中存在的话)有利于车辆燃料箱连接组件10的有效密封性能，并且便于提供连接组件的部件之间的接口密封路径以及沿着所述接口密封路径形成的多重密封。

接口密封路径通过第一连接件16、管装配件18和燃料箱颈管20之间的面-面对抗接触来形成。出于描述的目的，从燃料箱颈管20的流道60开始，第一密封72可形成在管装配件18的外表面44与燃料箱颈管的内表面70之间的面-面接口处。沿着接口密封路径继续，第二密封74可形成在配合的第一和第二螺钉螺纹36、50之间的接口处。此外，第三密封76可形成在第一连接件16的第一侧表面31和管装配件18的第二侧表面54之间的面-面接口处。第四密封78可形成在第一连接件16的肩部37和燃料箱颈管20的侧表面66之间的面-面接口处。最后，第五密封80可形成在被螺接的自攻螺纹34与颈管20的外表面68之间的接口处。此外，不是所有的各个密封都需要被提供在所有的实施例中；实际上，在一个实施例中，仅需要形成第一密封72来提供防止泄漏的有效密封。所有的密封(如果在特定的实施例中都被形成，并且单独地或彼此组合地)可以一起、或至少有助于防止液体燃料、气体燃料以及蒸汽从流道60以及从流道38泄漏到第一连接件16之外的周围环境中。

有效地提供了多重密封，不需要使用有时被包括在之前已知的连接中的焊接操作、夹持部件或两者。尽管在一些实施例中连接组件10中的部件之间的一个或多个焊接是可能的，但在至少一个实施例中，可以免除这些部件之间的焊接，同时仍然例如通过螺接将这些部件紧固到一起并且经由面-面对抗接触来提供密封。类似地，尽管在一些实施例中连接组件10的部件之间的一个或多个密封构件(例如，O形环垫圈)是可能的(例如，夹设在自由端62和轴向朝向的侧表面66之间的O形环垫圈82以及夹设在不带螺纹部分56和内表面70之间的O形环垫圈84、或两者，如图8中所示)，但在至少一个实施例中，连接组件中不需要提供密封构件，同时仍然经由面-面对抗接触来形成密封。

图9示出了车辆燃料箱连接组件110的第二实施例。该实施例在一些方面与图1-7的实施例类似，并且类似的部分这里不必再重复；例如，第一连接件116、第二连接件118以及燃料箱颈管120可与之前描述的全都一样。

第二实施例的一个不同之处在于燃料箱排管182。燃料箱排管182通向并连通配备在伴随的燃料箱中的排放系统部件。取决于排放系统和燃料箱颈管120的设计和构造等因素，燃料箱排管182可具有不同的设计和构造。在这个实施例中，燃料箱排管182位于燃料箱颈管120的径向内部，并具有外表面184，所述外表面与燃料箱颈管的内表面70形成面-面对抗和抵接。燃料箱排管182可由金属或例如HDPE或聚酰胺(PA)材料的塑料材料构成。与燃料箱颈管120类似，燃料箱排管182具有大体细长的筒形形状。在燃料箱的吹塑工艺期间，在燃料箱颈管120仍然部分熔融的同时，燃料箱排管182可同心地布置在所述颈管内，并且一旦燃料箱颈管的材料冷却并绕所述燃料箱排管固化所述燃料箱排管就可以紧固到位。为了有助于紧固，燃料箱排管182可具有多个肋186，其从外表面184径向朝外地凸出。在吹塑工艺期间，肋186可结合燃料箱颈管120的材料。燃料箱颈管120和燃料箱排管182之间的紧固可仅仅是暂时的，第一和第二连接件116、118的组装并安装提供更为永久的紧固。当组装且使用时，密封188可形成在燃料箱排管182的内表面190和第二连接件118的外表面144之间的面-面接口处。

此外，车辆燃料箱连接组件10可具有除了附图中所示的之外的不同的设计、构造和部件。例如，第一连接件16和管装配件18的位置和布置可以互换，在这种情况下，第一连接件是径向最内的部件，管装配件是径向最外的部件；管装配件和燃料箱颈管的重叠的轴向区域不必小于第一连接件的轴向区域；并且当部件被完全组装并安装时，各个侧表面不必抵接地接合。

尽管本文公开的本发明的形式构成了当前优选的实施例，但许多其它的实施例是可能的。本文不意欲提及本发明的所有可能的等同形式或衍生形式。可以理解的是，本文使用的术语仅是描述性的而不是限制性的，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下可作出多种变化。

Claims (15)

1.一种燃料箱连接组件，所述燃料箱连接组件包括：

第一连接件，所述第一连接件在其内表面的第一部分具有至少一条螺纹，所述第一连接件还在所述内表面的第二部分具有至少一条第一螺钉螺纹；以及

第二连接件，所述第二连接件在其外表面具有至少一条第二螺钉螺纹；

其中，当所述第一连接件和所述第二连接件与燃料箱颈管设置到一起时，所述第一连接件的所述至少一条螺纹螺接到所述燃料箱颈管的外表面上，以便将所述第一连接件和所述燃料箱颈管紧固到一起，并且所述至少一条第一螺钉螺纹和所述至少一条第二螺钉螺纹配合到一起，以便将所述第一连接件和所述第二连接件紧固到一起。

2.如权利要求1所述的燃料箱连接组件，其中，所述至少一条螺纹是至少一条自攻螺纹，并且所述自攻螺纹是构造成刺入所述燃料箱颈管的外表面中的自切削螺纹。

3.如权利要求1所述的燃料箱连接组件，其中，所述第一连接件、所述第二连接件以及所述燃料箱颈管在所述第一连接件、所述第二连接件以及所述燃料箱颈管的任何接口处都不存在焊接。

4.如权利要求1所述的燃料箱连接组件，其中，所述第二连接件是管装配件，其具有从所述管装配件的第一自由端延伸到第二自由端的流道，并且，当所述第一连接件和所述管装配件与所述燃料箱颈管设置到一起时，所述第一自由端插入通过所述燃料箱颈管的自由端并且进入所述燃料箱颈管的内部。

5.如权利要求4所述的燃料箱连接组件，其中，所述第一连接件具有在所述第一连接件的第一自由端和第二自由端之间的轴向区域，当所述第一连接件和所述管装配件与所述燃料箱颈管设置到一起时，所述轴向区域轴向地重叠所述管装配件的所述第一自由端和所述燃料箱颈管的所述自由端。

6.如权利要求1所述的燃料箱连接组件，还包括所述燃料箱颈管，所述燃料箱颈管从燃料箱直接延伸，并与所述燃料箱的内部连通。

7.一种燃料箱连接组件，所述燃料箱连接组件包括：

第一连接件，所述第一连接件在其内表面的第一部分具有至少一条自攻螺纹，所述第一连接件还在所述内表面的第二部分具有至少一条第一螺钉螺纹；

第二连接件，所述第二连接件在其外表面具有至少一条第二螺钉螺纹；以及

燃料箱颈管，所述燃料箱颈管从燃料箱延伸并且与所述燃料箱的内部连通；

其中，当所述第一连接件、所述第二连接件与所述燃料箱颈管设置到一起时，所述第一连接件的所述至少一条自攻螺纹螺接到所述燃料箱颈管的外表面上，以便将所述第一连接件和所述燃料箱颈管紧固到一起，并且所述至少一条第一螺钉螺纹和所述至少一条第二螺钉螺纹配合到一起，以便将所述第一连接件和所述第二连接件紧固到一起。

8.如权利要求7所述的燃料箱连接组件，其中，在所述第二连接件的所述外表面和所述燃料箱颈管的内表面之间的面-面接口处提供第一密封。

9.如权利要求8所述的燃料箱连接组件，其中，当所述第一连接件、所述第二连接件与所述燃料箱颈管设置到一起时，在配合的至少一条第一螺钉螺纹和第二螺钉螺纹的接口处提供第二密封，并且在所述至少一条自攻螺纹与所述燃料箱颈管的所述外表面的接口处提供第三密封。

10.如权利要求9所述的燃料箱连接组件，其中，所述第一密封、所述第二密封以及所述第三密封不存在密封构件，所述密封构件是与所述第一连接件、所述第二连接件以及所述燃料箱颈管独立且不同的部件。

11.如权利要求7所述的燃料箱连接组件，其中，所述第二连接件具有第一自由端，所述燃料箱颈管具有第二自由端，所述第一连接件具有在所述第一连接件的第一自由端和第二自由端之间的第一轴向区域，当所述第一连接件、所述第二连接件和所述燃料箱颈管设置到一起时，所述第二连接件的所述第一自由端插入通过所述燃料箱颈管的所述第二自由端并进入所述燃料箱颈管的内部，以限定在重叠的所述第二连接件和燃料箱颈管之中的所述第二连接件的所述第一自由端与所述燃料箱颈管的所述第二自由端之间的第二轴向区域，其中所述第一轴向区域在轴向长度上大于所述第二轴向区域，所述第一轴向区域轴向地重叠所述第二轴向区域。

12.如权利要求9所述的燃料箱连接组件，其中，在所述第一连接件、所述第二连接件以及所述燃料箱颈管之中的从所述燃料箱颈管的内部到所述燃料箱连接组件的外部的接口路径从所述第一密封开始、跨接到沿第一方向紧随所述所述第一密封的第二密封、以及跨接到沿与所述第一方向不同的第二方向紧随所述第二密封的所述第三密封。

13.如权利要求7所述的燃料箱连接组件，其中，所述第一连接件具有轴向朝向的第一侧表面，并且所述第二连接件具有轴向朝向的第二侧表面，并在所述第一侧表面和所述第二侧表面之间的面-面接口处提供第四密封。

14.如权利要求13所述的燃料箱连接组件，其中，所述第一连接件具有肩部，所述肩部位于所述第一连接件的所述内表面处，所述燃料箱颈管具有轴向朝向的第三侧表面，所述第三侧表面位于所述燃料箱颈管的自由端处，并在所述肩部和所述第三侧表面之间的面-面接口处提供第五密封。

15.如权利要求7所述的燃料箱连接组件，还包括燃料箱排管，所述燃料箱排管位于所述燃料箱颈管的内部，所述燃料箱排管具有与所述燃料箱颈管的内表面形成大体面-面对抗的外表面，并且其中，当所述第一连接件、所述第二连接件、所述燃料箱颈管和所述燃料箱排管设置到一起时，在所述第二连接件的所述外表面和所述燃料箱排管的内表面之间的面-面接口处提供第一密封。