CN105829155A - 带有内部连接部件的储箱和用于组装这种储箱的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于组装储箱的方法，该方法包括：提供第一壳体(1)和第二壳体(2)；使第一壳体和第二壳体的边缘彼此接触并使边缘相互连接；为第一壳体提供从第一壳体的内表面向内延伸的第一连接部件(3)，该第一连接部件设有开孔；以及在使第一壳体和第二壳体的边缘彼此接触之后，通过第二壳体中的开孔和第一连接部件中的开孔插入销形元件(6)，以将第一连接部件连接到第二壳体。

Description

带有内部连接部件的储箱和用于组装这种储箱的方法
技术领域
本发明涉及一种用于组装储箱、尤其是车用燃料或添加剂储箱的方法，该方法包括提供第一壳体和第二壳体，并且使所述两个壳体的边缘彼此接触并使所述边缘相互连接，以使得所述壳体一同构成限定内部体积的大致封闭的容器。本发明还涉及一种储箱。
背景技术
由两个塑料壳体组装而成的燃料储箱是已知的，并且在储箱内部体积中可以包括稳定柱或壁以限制储箱的变形。传统地，载客车辆中的燃料系统被设计为容纳特定量的处于与环境压强大致相同的压强的液体燃料。随着混合动力车辆、特别是插电式混合动力车辆(PluginHybrids)的引入(这些车辆被设计为使其有可能行驶数月而不使用燃料)，对系统设计者而言，有利的是维持燃料储箱内的压强以限制由于每日循环而有可能通过被激活的碳罐渗出的排放物。而且，维持压强还确保燃料的组成在存储期间保持不变。然而，储箱必须被制造成耐该内部压强。因此，可以通过用内部连接部件使两个相对的储箱表面彼此连接来实现储箱加强。
已知用与第一塑料壳体一体模制而成的第一支柱或壁部和与第二塑料壳体一体模制而成的第二支柱或壁部来形成呈支柱或壁形式的稳定连接部件。在将第一壳体沿着其周缘焊接到第二壳体的同时，第一支柱或壁部可以(例如通过焊接或通过卡扣连接，参见DE102009036911)被连接到第二支柱或壁部，以在储箱内部体积中形成稳定支柱或壁。在焊接的情况下，这需要复杂且精细的操作，因为不能轻易地接近第一和第二支柱或壁部。加强支柱或壁通常与第一和第二壳体的周缘焊接路径相距一定距离，这导致需要复杂的焊接工具。
发明内容
本发明的实施例的目的在于提供与现有技术方案相比更稳健并且所需要的组装操作没那么复杂的用于组装储箱的方法。本发明的另一目的在于提供能够用可靠并简单的组装方法来组装的储箱。
为此，本发明的实施例提供了一种用于组装储箱的方法。该方法包括为所述第一壳体提供从所述第一壳体的内表面向内延伸的第一连接部件，所述第一连接部件设有开孔；以及，当使所述第一壳体和第二壳体的边缘彼此接触之后，通过第二壳体中的开孔和第一连接部件中的开孔插入锁定元件来将所述第一连接部件连接到第二壳体，以便阻止第一连接部件与第二壳体之间相互的相对运动。
在一个有利实施例中，该锁定元件是销形元件。
该销形元件的插入可以在两个储箱壳体的焊接之后或之前独立于该焊接地进行。使用该销形元件提供了用于将连接部件固定在储箱中并限制储箱变形的可靠的固定装置。
在本发明的实施例中，取决于该销形元件的位置和形状(该销形元件可以例如是空心管)，有可能在该销形元件中集成额外的功能，比如充装嘴、通风系统的一部分(附接的阀门或集成在连接部件中的阀门)等，有可能将该销形元件用作燃料管线或通风管线，或有可能将该横销用作电缆导管。
在一个实施例中，该销形元件直接连接第一壳体的连接部件与第二壳体。然而，在一个优选实施例中，所述第二壳体设有从所述第二壳体的内表面向内延伸的第二连接部件，其中，当使所述壳体的边缘彼此接触时，所述第一和第二连接部件中的开孔和所述第二壳体中的开孔相互对准。通过这些对准的开孔插入该销形元件，以便阻止连接部件与它们各自相对的壳体之间相互的相对运动。由此，第一壳体和第二壳体通过两个连接部件连接，并且该销起到相对于第二连接部件锁定第一连接部件的锁定元件的作用。
优选地，第一和第二连接部件每个都包括设有两个相对地延伸的开孔的管状端部部分，其中一个管状端部部分具有比另一管状端部部分更大的横截面，使得后一管状端部部分在第一管状部分内延伸。
在另一实施例中，连接部件可以具有大致圆柱形的横截面、或方形横截面、或矩形横截面、或三角形横截面、或这些形状横截面的组合。
优选地，第一连接部件中的和/或第二连接部件中的开孔使得这些开孔产生横向延伸并贯穿长形的第一/第二连接部件的通道。如果连接部件是空心部件，通常会设有两个相对的开孔。如果连接部件是实心部件，通常会设有单个贯穿开孔。然而，也有可能该销形元件不是完全穿过连接部件地延伸，而是仅在连接部件中的开口中延伸。通常，该销形元件被定向为大致垂直于连接部件。然而，也有可能该销形元件被定向为与连接部件形成不同的角度。
在另一优选实施例中，第一壳体设有多个第一连接部件，每个第一连接部件都设有开孔。当使第一和第二壳体的边缘彼此接触时，该多个第一连接部件的开孔和第二壳体中的开孔相互对准，并且通过每个第一连接部件的对准的开孔插入该销形元件。通过使用多个连接部件，能够进一步改善所获得的储箱的强度，以及/或者能够在该销形连接元件中和/或在第一连接部件中增加更多的功能。
在其他实施例中，多个第一连接器与多个第二连接器进行组合。可以设置有用于多个第一和第二连接器的单个销形元件，或可以设置有通过第二和/或第一壳体的不同开孔插入的多个销形元件。
优选地，横向地穿过所述第一连接部件来插入该销形元件。可以在该销形元件延伸通过在第一连接部件和/或第二连接部件中的开孔的位置处对该销形元件进行局部加强。优选地，该销形元件设有侧向延伸的凸缘，该凸缘具有相抵于围绕第二壳体中的开孔的外周表面而被密封的表面，从而密封该开孔。
壳体的边缘优选地由凸缘构成。通常，壳体由塑料制成，并且通常壳体的边缘彼此焊接。优选地，壳体和任何对应的连接部件被一体模制为单个部件。
本发明还涉及一种储箱、尤其是车用燃料储箱或添加剂储箱。该储箱包括第一壳体和第二壳体。第一和第二壳体的边缘相互连接以使得第一和第二壳体一同构成限定内部体积的容器。第一壳体设有从所述壳体的内表面向内延伸的第一连接部件，所述第一连接部件设有开孔。第一连接部件通过销形元件被连接到第二壳体，该销形元件延伸通过第二壳体中的开孔和第一连接部件中的开孔，以便阻止连接部件与第二壳体之间相互的相对运动。
优选地，第二壳体设有从所述第二壳体的内表面向内延伸的第二连接部件。该第二连接部件设有开孔。第一和第二连接部件中的开孔与第二壳体中的开孔相互对准，并且所述销形元件延伸通过所述对准的开孔，以便阻止第一和第二连接元件与它们各自相对的壳体之间相互的相对运动。
在一个可行的实施例中，第一和第二连接部件分别包括第一和第二管状端部部分，每个管状端部部分都设有两个相对地延伸的开孔。其中一个管状端部部分具有比另一管状端部部分更大的横截面，并且第一和第二连接部件的长度使得该另一管状端部部分在该一个管状端部部分内延伸。
在一个可行的实施例中，第一壳体设有多个第一连接部件，每个第一连接部件都设有开孔。该多个第一连接部件的开孔和第二壳体中的开孔相互对准，并且销形元件延伸通过每个第一连接部件的对准的开孔。
优选地，该销形元件横穿第一连接部件和/或第二连接部件地延伸。优选地，在该销形元件延伸通过第一连接部件中的开孔的位置处对该销形元件进行局部加强。优选地，该销形元件设有侧向延伸的凸缘，该凸缘具有相抵于围绕第二壳体中的所述开孔的外周表面而被密封的表面，从而密封所述开孔。
优选地，第一壳体和第一连接部件被一体模制为单个部件。
在一个可行的实施例中，销形元件是空心管，并且在该销形元件中集成以下元件中的任一个：充装嘴、通风系统的一部分。而且，该销形元件可被适配用作以下元件中的任一个：燃料管线、通风管线、缆线导管。
在一个优选实施例中，第一壳体是储箱的上壳体，而第二壳体是储箱的下壳体。
根据另一方面，本发明涉及一种根据以上公开的组装方法中任一个来组装的储箱。
由于汽油燃料储箱中可能存在高压，因此本发明的实施例对于这类储箱特别有用。然而，本发明的实施例还可以被用于其他燃料储箱、添加剂储箱尤其是柴油添加剂储箱(比如尿素储箱)等。而且，在可能发生减压的应用中，根据本发明实施例的储箱会很有用。
术语“燃料储箱”应被理解为指能够在多种多样的环境条件和使用条件下存储燃料的不可渗透的储箱。根据本发明的燃料储箱优选地由塑料制成，即由包含至少一种合成树脂聚合物的材料制成。在一个优选实施例中，壳体由聚酰胺(例如聚酰胺-6)制成。壳体可以由单层或多层聚酰胺结构制成。在另一实施例中，壳体可以由多层聚酰胺-聚乙烯(PE)结构制成。然而，所有类型的塑料都可能合适。特别合适的是属于热塑性塑料类别的塑料。术语“热塑性塑料”应被理解为指任何热塑性聚合物，包括热塑性弹性体及其混合物。术语“聚合物”应被理解为既指均聚物又指共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。这些共聚物的例子为：无规共聚物、线性嵌段共聚物、其他嵌段共聚物和接枝共聚物。一种经常使用的聚合物是聚酰胺。然而，用高密度聚乙烯(HDPE)也能够获得良好的结果。在一个具体实施例中，储箱还包括燃料不可渗透的树脂层，该树脂比如是EVOH(部分水解的乙烯/乙烯醇共聚物)。可替代地，储箱可以经过表面处理(氟化或硫化)，以使其对于燃料是不可渗透的。在本发明范围内成功地使用了包括处于两个HDPE层之间的EVOH层的多层燃料储箱。
在优选实施例中，连接部件连接储箱的两个相对的壁部(换言之，彼此面对的壁部)，即作为第一壳体的一部分的第一壁部和作为第二壳体的一部分的第二壁部。优选地，这些壁部是下壁部(在车辆中面朝下安装并且在燃料重量作用下可能发生蠕变的壁部)和上壁部(面朝上安装并且在使用期间经受不大的蠕变或不经受蠕变的壁部)。
该连接部件和销形元件根据定义是刚性的，即在储箱的使用期限内该连接部件和销形元件变形不超过数毫米，理想地，变形小于1mm。所谓“变形”实际上是指在其可能与两个储箱壳体更接近或距离变大的意义上的其长度的改变。
尽管某些特征仅结合方法的实施例进行了描述，本领域的技术人员理解相应的特征可以存在于储箱中，反之亦然。
附图说明
附图用于示出本发明的装置的目前优选的非限制性的示例性实施例。通过结合附图来阅读以下详细的描述，本发明的特征和主题的以上和其他优点将变得更明显，并且将更好地理解本发明，在所述附图中：
图1A至图1C示出本发明的储箱的第一实施例分别在组装之前、期间和之后的示意性横截面视图；
图2示出了本发明的储箱的第二实施例在组装之后的示意性横截面视图；
图3示出了本发明的储箱的第三实施例在组装之后的示意性横截面视图；以及
图4示出了本发明的储箱的第四实施例在组装之后的示意性横截面视图；
图5示出了本发明的储箱的第五实施例在组装之后的示意性横截面视图；
图6示出了本发明的储箱的另一实施例在组装之后的示意性横截面视图；
图7示出了本发明的储箱的又一实施例在组装之后的示意性横截面视图。
具体实施方式
图1A至图1C示意性地示出了本发明的储箱和方法的第一实施例。该储箱由塑料上壳体1和塑料下壳体2组装而成，塑料上壳体1具有围绕其边缘的凸缘11，塑料下壳体2具有围绕其边缘的凸缘21。凸缘11镜像对称于凸缘21。在另一实施例中，凸缘11和21可以具有不同的形状和尺寸。例如，凸缘11可以具有比凸缘21更大的表面。
用作加强部件的第一长形连接部件3自上壳体1的上壁部起延伸并集成在该上壁部中。用作加强部件的第二长形连接部件4自下壳体2的下壁部起延伸并集成在该下壁部中。连接部件3、4与各个壳体1、2一体模制而成。
连接部件3、4是管状的，其中连接部件3具有比连接部件4更大的直径。术语“管状”应被解读为具有任何空心横截面，例如圆形、矩形、多边形或不规则形状的横截面。连接部件3、4都设有贯穿孔5。当上壳体1被置于下壳体2上以使其各自的凸缘11、21如图1B中所示地彼此接触时，连接部件3的具有其开孔5的外端部围绕连接部件4的具有其开孔5的外端部延伸，使得所述开孔在水平上对准。下壳体2还在其侧壁中设有开孔7，使得所述开孔7也与开孔5在水平上对准。在一个替代实施例中，开孔5、7可以在不同的方向上对准，例如开孔7可以被设置在壳体2的下壁中，在该情况下开孔5被向着所述开孔7在倾斜的方向上对准。
在壳体1、2的凸缘11、21彼此焊接之前或之后，将销6从储箱的外部通过壳体1的壁中的开孔7和通过连接部件3、4中的开孔5插入。由此，阻止连接部件3、4之间(并由此阻止壳体1、2的上壁部与下壁部之间)相互的相对运动，这至少在向外的方向上得以实现(开孔5可以被成形为使得在向内的方向上的相对运动是可能的，但不如此成形也是可以的)。销6在储箱外部的外端部设有凸缘61，该凸缘被焊接为与壳体1的围绕开孔7的外表面相抵，使得所述开孔7被密封并且销6被固定就位。
在一个具体实施例中，壳体2的侧壁中的开孔7可以在两个壳体1、2的组装之后例如通过钻孔来实现。
要指出的是，壳体1、2可以设有多于一对的连接组件3、4，并且这些连接组件对可以被布置为使得销6同时延伸通过所述成对的连接部件3、4的所有开孔5，在该情况下，对准所有的所述开孔5。可替代地，单独的多个销6可以被用于单独的多对连接部件3、4。
在如在图2中所示的第二实施例中，壳体1、2中仅有一个(在该例子中为上壳体1)设有一个或多个具有如上所述的开孔5的连接部件3。销6被通过开孔7和开孔5插入并由如上所述的凸缘6固定，并且其尺寸被设置为使其与连接部件4协作地本身用作加强部件。
如在图3中所示的第三实施例与第二实施例等同，但销6的尺寸被设置为使得该销达到壳体2的相对的侧壁，其中在该壁中集成了具有凹处的接收元件8，使得销6的外端部被插入该接收元件8的所述凹处中。由此，阻止销6发生弯曲，使得连接部件4被更牢固地锁定在位置上。可替代地，销6可以延伸通过壳体2的相对的侧壁中的开孔，可以例如通过将热工具推抵向该外端部来将该销焊接在该处。
而且，对于第二和第三实施例，要指出的是，壳体1可以设有多于一个的连接部件3，并且这些连接部件3可以被布置为使得销6同时延伸通过所述连接部件3的所有开孔5，为此所有所述开孔5都被对准。可替代地，单独的多个销6可以被用于单独的多个连接部件3。
在图4中示出了第四实施例。第一壳体1设有在储箱中向内地延伸的两个第一连接部件3。第二壳体设有第二连接部件4。第一销6延伸通过第二壳体2的侧壁中的第一开口、通过一个第一连接部件中的和第二连接部件中的第一组对准开孔5。第二销6延伸通过第二壳体2的侧壁中的第二开口、通过另一第一连接部件中的和第二连接部件中的第二组对准开孔5。
在图中示出的连接部件可以被成形为用作加强部件，和/或可以用作储箱附件以用于在储箱中进行接纳和/或支撑储箱附件。如果该连接部件是空心的，并且如果连接部件的内部与储箱的内部体积连通，可以在该连接部件中设置例如液位计、压强传感器、阀门等。而且，该销可以是空心管，并且可以在该销形元件中集成以下元件中的任一个：充装嘴、通风系统的一部分。并且，该销形元件可以用作以下部件中的任一个：燃料管线、通风管线、缆线导管。图5示意性地示出了一个具体实施例，其中销6用作加燃料管线的一部分。在该具体实施例中，销6是空心管。该空心管的第一部分610在储箱内部延伸，并且该空心管的第二部分620在储箱外部延伸。空心管的第一部分610包括开孔650。销6被配置为经由开孔650与储箱内部流体连通。销6包括被布置在销6内部并围绕开孔650的止回阀630。空心管的第二部分620适于连接到充装管640。在该具体实施例中，储箱的加燃料可以通过该销形元件来实现。
除了销6被销6’替代和开孔7被开口700替代，如在图6中所示的另一实施例包括与在图1A至图1C中示出的相同的元件。在该实施例中，通过在上壳体1的壁中制造的开口700引入销6’。开口700的尺寸被设置为使得该开口还能够被用于引入泵/测量计模块和/或挡板。
在图7中示出另一实施例。第一壳体1设有在储箱中向内延伸的第一连接部件3。第一连接部件3包括限定圆周开口810的外凸缘。第二壳体2设有在储箱中向内延伸的第二连接部件4。第二连接部件4包括限定圆周开口820的外凸缘。通过开口700引入一个或数个夹件800。夹件800具有被配置为啮合(即嵌入)到圆周开口810和820中的部分。由此，第一壳体和第二壳体通过这两个连接部件连接，并且夹件800用作相对于第二连接部件锁定第一连接部件的锁定元件。
在图中示出的实施例的第一壳体和/或第二壳体可以通过以下技术中的任一个或这些技术的结合来模制：注射模制、压缩模制、注射-压缩模制、热成型、吹气模制、挤出吹气模制、共注射模制。
最后要指出的是，本发明的实施例可以与用于在储箱中布置连接部件的现有技术相结合。例如，可以在储箱中布置根据本发明的实施例的第一连接部件，以及与第一壳体一体模制的第二连接部件，该第二连接部件具有焊接到第二壳体的一部分上的端部部分。
尽管在上文中结合了特定实施例来描述本发明的原理，要理解的是，该描述仅作为示例而绝非对保护范围构成限制，保护范围由所附权利要求确定。

Claims (19)

1.一种用于组装储箱的方法，所述方法包括：
提供第一壳体(1)和第二壳体(2)；
使所述第一壳体和所述第二壳体的边缘彼此接触并使所述边缘相互连接，以使得所述壳体一同构成限定内部体积的容器；
为所述第一壳体提供从所述第一壳体的内表面向内延伸的第一连接部件(3)，所述第一连接部件设有开孔(5)；以及
在使所述第一壳体和所述第二壳体的边缘彼此接触之后，通过所述第二壳体中的开孔(7)和所述第一连接部件中的所述开孔(5)插入锁定元件，以将所述第一连接部件连接到所述第二壳体，从而阻止所述第一连接部件与所述第二壳体之间相互的相对运动。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述锁定元件为销形元件(6)。
3.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
为所述第二壳体提供从所述第二壳体的内表面向内延伸的第二连接部件(4)，所述第二连接部件设有开孔(5)；其中，当使所述第一壳体和所述第二壳体的边缘彼此接触时，所述第一连接部件和所述第二连接部件中的所述开孔(5)和所述第二壳体中的所述开孔(7)相互对准；并且，通过所述对准的开孔来插入所述销形元件(6)，以阻止所述第一连接部件和所述第二连接部件(3、4)与其各自相对的壳体(2、1)之间相互的相对运动。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一连接部件和所述第二连接部件分别包括第一管状端部部分和第二管状端部部分，每个管状端部部分都设有两个相对延伸的开孔(5)，其中一个管状端部部分具有比另一管状端部部分更大的横截面，并且所述第一连接部件和所述第二连接部件的长度使得所述另一管状端部部分在所述一个管状端部部分内延伸。
5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其中所述第一壳体设有多个第一连接部件，每个第一连接部件都设有开孔；当使所述第一壳体和所述第二壳体的边缘彼此接触时，所述多个第一连接部件的所述开孔和所述第二壳体中的所述开孔相互对准，并且通过每个第一连接部件的对准的开孔来插入所述销形元件。
6.如权利要求2至5中任一项所述的方法，其中横向地穿过所述第一连接部件来插入所述销形元件。
7.如权利要求2至6中任一项所述的方法，其中在所述销形元件延伸通过所述第一连接部件中的所述开孔的位置处对所述销形元件进行局部加强。
8.如权利要求2至7中任一项所述的方法，其中所述销形元件设有侧向延伸的凸缘，所述凸缘具有相抵于围绕所述第二壳体中的所述开孔的外周表面而被密封的表面，从而密封该开孔。
9.如权利要求2至8中任一项所述的方法，其中所述第一壳体和所述第二壳体由塑料制成。
10.如权利要求2至9中任一项所述的方法，其中，所述销形元件是空心管，并且在所述销形元件中集成以下元件中的任一个：充装嘴、通风系统的一部分；以及/或者所述销形元件被提供为还用作以下元件中的任一个：燃料管线、通风管线、缆线导管。
11.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
为所述第二壳体提供从所述第二壳体的内表面向内延伸的第二连接部件，所述第二连接部件设有开孔；其中，当使所述第一壳体和所述第二壳体的边缘彼此接触时，所述第一连接部件和所述第二连接部件中的所述开孔相互对准；并且通过所述对准的开孔来插入所述销形元件(6’)，以阻止所述第一连接部件和所述第二连接部件与其各自相对的壳体之间相互的相对运动。
12.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一壳体和所述第一连接部件被一体模制为单个部件。
13.一种储箱，尤其是车用的燃料储箱或添加剂储箱，所述储箱包括：
第一壳体(1)和第二壳体(2)；
其中，所述第一壳体和所述第二壳体的边缘被相互连接为使得所述第一壳体和所述第二壳体一同构成限定内部体积的容器；
所述第一壳体设有从所述第一壳体的内表面向内延伸的第一连接部件(3)，所述第一连接部件设有开孔(5)；以及
所述第一连接部件被通过锁定元件连接到所述第二壳体，所述锁定元件延伸通过所述第二壳体中的开孔(7)与所述第一连接部件中的所述开孔，以便阻止所述第一连接部件与所述第二壳体之间相互的相对运动。
14.如权利要求13所述的储箱，其中所述锁定元件是销形元件。
15.如权利要求14所述的储箱，其中，所述第二壳体设有从所述第二壳体的内表面向内延伸的第二连接部件，所述第二连接部件设有开孔；所述第一连接部件和所述第二连接部件中的所述开孔和所述第二壳体中的所述开孔相互对准；并且所述销形元件延伸通过所述对准的开孔，以便阻止所述第一连接部件和所述第二连接部件与其各自相对的壳体之间相互的相对运动。
16.如权利要求14至15中任一项所述的方法，其中，所述第一壳体设有多个第一连接部件，每个第一连接部件均设有开孔，所述多个第一连接部件的所述开孔和所述第二壳体中的所述开孔相互对准，并且所述销形元件延伸通过每个第一连接部件的对准的开孔。
17.如权利要求14至16中任一项所述的储箱，其中，所述销形元件设有侧向延伸的凸缘，所述凸缘具有相抵于围绕所述第二壳体中的所述开孔的外周表面而被密封的表面，从而密封该开孔。
18.如权利要求14至17中任一项所述的储箱，其中所述第一壳体和所述第一连接部件被一体模制为单个部件。
19.如权利要求14至18中任一项所述的储箱，其中，所述销形元件是空心管，并且在所述销形元件中集成以下元件中的任一个：充装嘴、通风系统的一部分；以及/或者所述销形元件被适配为用作以下元件中的任一个：燃料管线、通风管线、缆线导管。
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