CN105050846B - 工作液箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的工作液箱(1)，其包括：由至少两个互补的、注塑成型壳体(2)构成的箱体，所述壳体(2)由热塑性材料制成并且彼此环缝焊接以形成基本封闭的空心体，其特征在于，至少一个壳体(2a、2b)至少在某些区域中由不同强度和/或弹性的热塑性材料形成，其中至少一个局部区域由可弹性变形的热塑性材料形成，并且其中所述壳体(2a、2b)在注塑成型过程中通过共注射步骤获得。

Description

工作液箱
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的工作液箱，其包括：由至少两个互补的、注塑成型壳体构成的箱体，所述壳体由热塑性材料制成并且彼此环缝焊接以形成基本封闭的空心体。
背景技术
例如从DE 199 09 041 A1中，该类型的注塑成型箱是已知的。从EP 0 775 606 A2中已知一种注塑成型箱，其由两个箱半部构成，箱半部在每种情况下由注塑成型工艺制造。最后，从US 5,398,839 A中已知由注塑成型半壳体构成的箱。该文件描述了一种由两个多层半壳体组装的注塑成型燃料箱，所述半壳体在不同情况下由注塑成型塑料制成的内壳和外壳构成。
在本发明的上下文中，工作液箱是用于机动车辆的非静止箱，例如雨刷器液体箱、油箱、空调单元的冷却液箱、用于接收催化废气还原的液体添加剂的箱或用于接收柴油或汽油燃料的燃料箱。
作为安装在机动车辆中的箱，在箱稳定性方面和在系统密封性方面，上述所有箱必须符合特别是安全要求。在一定限度内，稳定性和密封性是相互依存的。
因此，例如，上述所有箱必须能够非破坏性地吸收冲击有关的变形力。这尤其适用于燃料箱，因为在撞车的情况下，必须防止燃料不受阻碍地排放到周围环境中。此外，油箱和其他次级流体箱、例如用于接收空调单元的冷冻剂的箱，当发生碰撞时应当能够承受一定的变形力，使得在该情况下，防止释放可能对环境有害的物质。此外，含有水性液体的箱应当能承受一定的冰压力。这尤其适用于添加剂箱和用于接收屏幕清洗液的箱。
在已知的工作液箱的情况下，用于硬化箱体结构的措施原则上是已知的。例如，已知在箱体内设置支撑件、拉杆等。类似地，已知由复合材料生产箱壳体，其中所述复合材料具有增加的强度并且也具有相对低的重量。结构强化件主要用于配置箱用于升高的内压。这种类型的箱的碰撞强度可能不会因此提高，但是，由于过高的结构强度可以导致破坏力集中在箱的某些区域。
发明内容
因此，本发明基于如下目的：使用相对简单的装置在其变形行为方面改进引言所述类型的工作液箱。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于机动车辆的工作液箱，其包括：由至少两个互补的、注塑成型壳体构成的箱体，所述壳体由热塑性材料制成并且彼此环缝焊接以形成基本封闭的空心体，其中，所述箱体包括由注塑或模塑的热塑性弹性体制成的至少一个可弹性变形的区域。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于机动车辆的工作液箱，其包括：由至少两个互补的、注塑成型壳体构成的箱体，所述壳体由热塑性材料制成并且彼此环缝焊接以形成基本封闭的空心体，其中，至少一个壳体至少在某些区域中由不同强度和/或弹性的热塑性材料形成，其中至少一个局部区域由可弹性变形的热塑性材料形成，并且其中所述壳体在注塑成型过程中通过共注射工艺或通过夹芯注塑成型获得。
由各种热塑性材料制成的局部区域可以相对于彼此明确地划定界限、即通过几何学上清晰延伸的边界线，但由各种热塑性材料制成的局部区域同样也可以以不清晰的方式融入彼此、即彼此穿透。
例如，可以提供热塑性弹性体作为可弹性变形的塑料。
根据本发明的工作液箱的可弹性变形区域可通过安装部件或附加部件形成，其在工作液箱内例如经受液体的涌动，或当安装在所述机动车辆中时其以这样的方式暴露，使得它们在可能的事故的情况下承受变形力，或在箱上施加杠杆作用。
因此，例如如果至少一个一体附接的功能安装部件由可弹性变形的热塑性材料构成，是便利的。例如，可以在箱内一体附接这种类型的功能安装部件。其可以是例如隔板部件、诸如隔板壁、隔板环等。
例如也是以下情况：箱的至少一个壳体可以设置有外部一体附接的附加部件。例如，箱体可以具有外部一体附接的保持凸缘，其可在一定限度内弹性变形，以接收在机动车辆的主体中，因此，以这种方式可以实现例如箱体在机动车辆中的减震安装。
在根据本发明的工作液箱的优选变型中提供了，在至少一个壳体上设置由可弹性变形的热塑性材料制成的至少一个填料管或至少一个填充颈部。在机动车辆发生碰撞的情况下，填料管或填充颈部特别处于其可以从箱体撕下的危险中，因为它们相对于箱体形成杠杆臂。
如果填充颈部或填料管因此具有顺应性形式，在发生碰撞的情况下这使得其能够防止箱体在附接填充颈部或填料管处的区域中的破坏。此外，柔性填料管也代表在机动车辆的主体中燃料箱的组装的简化。最后，这也使得可以在组装过程中补偿材料的可能的公差。
在工作液箱的适宜和有利的变型中设置了，至少一个箱壁的至少一个壳体设置有由第一弹性热塑性材料制成的至少一个变形区域，所述第一弹性热塑性材料由相对更高强度的至少一种第二热塑性材料环绕。
以这种方式，变形区域或变形区可以设置在根据本发明的工作液箱中，其在例如箱的增大的内部压力的情况下可弹性变形，以这样的方式使得可以在不引起箱的更高强度的区域的塑性变形的情况下补偿该压力的增加。
该原理从根本上不同于硬化箱壁或相对于彼此支撑箱壁的方法。箱的部分弹性或弹性变形区域的设置可靠地防止了变形力在相对长的时间内作用在箱的较硬区域；在箱体由例如聚乙烯(HDPE)制成的情况下，这些变形力具有箱体的塑料流动的效果。
在根据本发明的工作液箱的有利的实施例中提供了，变形区域在箱壁中形成为变形窗。可替代地，例如，箱壁也可以这样的方式形成，使得它具有至少一个圆周变形接合点。该类型的变形接合点可以在工作液箱的安装位置中例如相对于重量方向横向地或以>0°的角延伸。
此外，在箱体内设置弹性或部分弹性的变形区域的优点在于，例如，箱可以非破坏性地承受冰压力，如果箱体填充有水性介质以及环境温度下降到水性介质的冰点以下所述冰压力可能积聚在箱内。
在根据本发明的工作液箱的适宜变型中，箱的至少一个壳体可以具有多层壁结构。
本发明上下文中的多层壁结构也可以包括多个在可焊接性方面类似的热塑性材料的层。如果使用多个相同或类似的热塑性材料的层，这些层可以在某些区域彼此接合或焊接。这特别涉及壳体的外周边或边界，因此，由此也可以确保例如中间层在这些区域中不暴露。
例如，至少一个壳体可以具有由第一热塑性材料制成的至少一个外层和由第二热塑性材料制成的至少一个内层，其中第一和第二热塑性材料具有不同的物理性质和/或在结构上是不同的。
在本文中物理性质是热塑性材料的耐冲击性和弹性。在结构上不同的热塑性材料是例如具有或没有填料的热塑性材料或具有不同的分子结构的热塑性材料。
例如，一个层可以由聚烯烃或各种聚烯烃的混合物制成以及另一层可以由聚酰胺或各种聚酰胺的混合物制成。
例如，壳体的外层可以由基于HDPE的单层或多层压出型材构成，而内层可以至少由聚酰胺、聚甲醛(POM)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或其它热塑性材料制成的壳体构成。结构强化层、绝缘层或其他阻挡层可以设置在这些层之间。
在根据本发明的工作液箱的特别有利和便利的变型中提供了，外层至少在某些区域中包括热塑性弹性体。
作为替代地或另外地，可以相应地形成内层。
在根据本发明的工作液箱的进一步有利的构造中可以设置，设置至少一个用于填充排气阀或操作排气阀的阀体作为功能安装部件。
在工作液箱的有利变型中，例如可以设置其具有至少一个由热塑性弹性体完全地或部分地形成的一体成型于其上的填料管。例如，填料管在其出口侧端可以形成有可以由流体压力压缩的止回阀形式或者喷嘴形式的一体附接的反向补偿阀。
附图说明
在下文中将在附图所示的示例性实施例的基础上解释本发明，在附图中：
图1：示出本发明的工作液箱的分解剖视图，
图2：示出了根据本发明的具有三层壁结构和外部附接的紧固装置的工作液箱的图，
图3：示出了根据本发明的具有柔性填料管的工作液箱的另一变型，
图4：示出了根据本发明的具有内部一体附接的柔性隔板元件的工作液箱的变型，以及
图5：示出了根据本发明的具有设置在箱壁中的变形窗的工作液箱的箱壁的图。
具体实施方式
根据本发明的工作液箱1基本上由至少两个注塑成型壳体2a、2b构成，壳体2a形成上部壳体以及壳体2b形成工作液箱1的下部壳体。在每种情况下壳体可以形成外圆周凸缘3a、3b，在外圆周凸缘3a、3b处壳体2彼此焊接以形成封闭的工作液箱。通过共注塑成型已经获得每个壳体2，上部壳体2a和下部壳体2b在每种情况下均具有一体附接结构、例如以分隔壁元件4a、4b的形式。分隔壁元件4a、4b可以将工作液箱1分成各个隔间，其或多或少地彼此连通。这些分隔壁元件4a、4b同样执行隔板壁元件的功能。
在本发明的如图1所示的示例性实施例中，每个壳体2都具有两层的形式，包括内层5和外层6。
在这一点上，应当强调的是，在不偏离至少一个壳体由具有不同的物理性质或具有不同的结构/分子性质的两种不同的塑料构成的基本原则的情况下，根据本发明的工作液箱1的壳体2原则上也可以具有单一层的形式。
但是，原则上，形成在每种情况下具有多个层的工作液箱1的一个或两个壳体，在这种情况下壳体中的至少一个具有多个由不同的热塑性材料制成的平面区域，也在本发明的范围内。
在这方面，可以将第二热塑性材料注射入在至少一个由第一热塑性材料制成的壳体中的至少一个孔。替代地或另外，也可以通过注塑成型用具有不同弹性或不同分子结构的第二热塑性材料加厚至少一个壳体的至少一个壁区域。
参照图1，可以设置内层5和外层6由不同的分子结构的热塑性材料构成，但是这些层也可以由具有不同的填料或在每种情况下填充和未填充的相同热塑性材料形成。
最后，可以以这样的方式形成层，使得例如，在某些区域填充内层5以及不填充外层6。
例如，图1所示的工作液箱1形成为柴油发动机车辆上用于选择性催化废气脱氮的尿素水溶液。
上部壳体2a的外层6由聚烯烃形成，而上部壳体2b的内层5由聚酰胺形成。
相比之下，下部壳体2b包括由聚酰胺制成的内层5和由热塑性弹性体制成的外层6，其形成用于下部壳体2b的抗石击防护件。
按照图2中所示的变型的工作液箱1包括两个壳体2，分别具有三层的形式，其中内层5由具有导热填料的热塑性材料构成，中间层7由发泡热塑性材料构成和外层6至少在某些区域中由弹性的热塑性材料构成。紧固凸缘8一体成型到上部壳体2a的外层6，这些紧固凸缘例如可以具有比外层6的其余部分的材料更高的弹性或更高的强度。
在图3所示的工作液箱1的变型中，其包括具有一体附接的由热塑性弹性体构成的填料管9的外层6。
在图4中所示的示例性实施例中，上部壳体2a和下部壳体2b同样分别具有多层的形式，其具有由热塑性弹性体制成的内层和由更高强度的热塑性材料、例如基于HDPE制成的外层6。
隔板壁元件10a、10b一体地附接到内层5。这些隔板壁元件10a、10b同样由热塑性弹性体构成，因此在存储在工作液箱1中的流体的剧烈涌动运动的情况下，它们能够以规定的方式最佳地屈服，并且因此消耗流体涌动的一些能量。
最后，图5示出本发明的工作液箱1的另一变型。图5仅示出了工作液箱1的箱壁的11的截面图。该箱壁11可以具有单层形式，也可以具有多层形式。
在箱壁11中，设置了至少一个由具有相对低的强度的可弹性变形的热塑性材料制成的变形窗，其由箱壁11的相对更硬的热塑性材料包围。填充变形窗12的热塑性材料可以是例如已通过共注射被注射到箱壁11中的热塑性弹性体。
元件符号列表
1 工作液箱
2a 上部壳体
2b 下部壳体
3a、3b 凸缘
4a、4b 分隔壁元件
5 内层
6 外层
7 中间层
8 紧固凸缘
9 填料管
10a、10b 隔板壁元件
11 箱壁
12 变形窗

Claims (12)

1.一种用于机动车辆的工作液箱(1)，其包括：由至少两个互补的、注塑成型壳体(2、2a、2b)构成的箱体，所述壳体(2、2a、2b)由热塑性材料制成并且彼此环缝焊接以形成基本封闭的空心体，其中，至少一个壳体(2、2a、2b)至少在某些区域中由不同强度和/或弹性的热塑性材料形成，其中至少一个局部区域由可弹性变形的热塑性材料形成，并且其中所述壳体(2、2a、2b)在注射成型过程中通过共注射步骤获得，
其中，至少一个箱壁(11)的至少一个壳体(2、2a、2b)设置有由第一弹性热塑性材料制成的至少一个变形区域，所述第一弹性热塑性材料由相对更高强度的至少一种第二热塑性材料环绕或定界。
2.根据权利要求1所述的工作液箱，其特征在于，所述壳体(2、2a、2b)在注射成型过程中通过夹芯注塑成型获得。
3.根据权利要求1或2所述的工作液箱，其特征在于，提供热塑性弹性体作为所述可弹性变形的材料。
4.根据权利要求1或2所述的工作液箱，其特征在于，其具有由可弹性变形的热塑性材料制成的至少一个一体附接的功能安装部件和/或至少一个附加部件。
5.根据权利要求4所述的工作液箱，其特征在于，其具有一体附接的由可弹性变形的塑料制成的保持凸缘。
6.根据权利要求4所述的工作液箱，其特征在于，设置至少一个可弹性变形的隔板壁作为功能安装部件。
7.根据权利要求1或2所述的工作液箱，其特征在于，至少一个壳体(2、2a、2b)具有由可弹性变形的热塑性材料制成的至少一个填料管(9)或至少一个填充颈部。
8.根据权利要求1所述的工作液箱，其特征在于，变形区域在箱壁(11)中形成为变形窗(12)。
9.根据权利要求1或2所述的工作液箱，其特征在于，至少一个壳体(2、2a、2b)具有多层壁结构。
10.根据权利要求9所述的工作液箱，其特征在于，至少一个壳体(2、2a、2b)具有由第一热塑性材料制成的至少一个外层(6)和由第二热塑性材料制成的至少一个内层(5)，其中所述第一和第二热塑性材料具有不同的物理性质和/或在结构上是不同的。
11.根据权利要求10所述的工作液箱，其特征在于，所述外层(6)至少在某些区域中包括热塑性弹性体。
12.根据权利要求4所述的工作液箱，其特征在于，至少一个用于填充排气阀或操作排气阀的阀体设置作为功能安装部件。
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