CN105829156A - 具有增强件的工作液容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器(10)以及使工作液容器设置有增强件(20)的方法。这里，所述工作液容器(10)具有以下特征：所述工作液容器(10)具有容器开口(12)，所述容器开口布置在容器上壳体(11)中并且借助围绕件(13)形成边缘；所述工作液容器(10)包括布置在工作液容器(10)中的管状增强件(20)；在端部，增强件(20)具有与容器上壳体(11)接触的周边连接边缘(21)；在容器上壳体(11)上方观察的平面图中，所述容器开口(12)被连接边缘(21)围绕；增强件(20)一体地连接到容器下壳体(14)并且通过连接边缘(21)连接到所述容器上壳体(11)；并且增强件(20)抵消由工作液容器(10)的内压引起的变形。

Description

具有增强件的工作液容器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器。
此外，本发明涉及一种生产用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器的方法。
背景技术
在机动车辆具有内燃机的情况下，当工作液容器、特别是燃料容器受热时，工作流体、例如燃料同样被加热，使得工作流体的蒸汽压增大，并且当工作液容器封闭时工作液容器受到对应的内部压力。为了工作液容器能更好地经受超压，一个或多个拉杆可以布置在其中，这些拉杆连接到容器上壳体和容器下壳体并能吸收拉伸力。但是，工作液容器、特别是燃料容器形式的工作液容器可以在它们的检查开口区域中不设有对应的拉杆；因此这些工作液容器在它们的检查开口区域中具有减小的刚度。如上所述的压力施加的结果是，燃料容器因此在检查开口区域受到增大的变形。
对于燃料容器形式的工作液容器的通风来说，燃料容器流体连接到活性炭过滤装置以便过滤出燃料蒸汽。活性炭过滤装置在内燃机工作期间通过吸入空气被冲洗，使得被束缚在活性炭中的燃料蒸汽能被供应到内燃机。
在混合动力机动车辆的情况下，存在内燃机的减少的工作时间所引起的问题。由于内燃机的工作时间减少，流体连接到燃料容器的活性炭过滤装置受到对应的较少的冲洗，因此也是这样的情况：束缚在活性炭中的较少的燃料蒸汽也能被冲洗出。这也导致以下结果：混合动力机动车辆用的活性炭过滤装置必须具有较大尺寸。另外，通过燃料容器的经由活性炭过滤装置的通风，更多燃料转化为蒸汽相，因此将燃料容器设计为刚性更大和/或更抗压是有利的。
根据现有技术可知利用燃料容器内的增强件和/或线圈来增强燃料容器。但是有线圈的燃料容器生产复杂，因此成本高。此外，能有效缠绕线圈的几何形状限制设计的结构自由度，因此限制了可用容积。
发明内容
本发明所基于的目的是提供改进的工作液容器，该工作液容器不具有传统工作液容器的上述缺点。
该目的通过具有权利要求1所述的特征的工作液容器实现。有利的结构在引用其的权利要求中被描述。
另外，本发明基于以下目的：提供生产根据本发明的工作液容器的方法。
该目的通过具有权利要求13所述的特征的方法实现。
根据本发明的用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器具有布置在容器上壳体中并且通过围绕件形成边缘的容器开口。工作液容器包括布置在工作液容器内部空间中的管状增强件。在端部，增强件还具有与容器上壳体接触的周边连接边缘。在容器上壳体上方观察的平面图中，容器开口被连接边缘21围绕。结果，被连接边缘21围绕的增强件在与容器开口接触的区域中的直径大于容器开口的直径。由于增强件一体地连接到容器下壳体并通过连接边缘连接到容器上壳体，增强件连接到工作液容器。在这种情况下，增强件抵消由工作液容器的内压引起的变形。而且，如果工作液容器中存在负压，那么增强件也用作压缩支柱，该压缩支柱能吸收由容器上壳体和容器下壳体施加的压缩力。
增强件也能被称为支撑件或拉杆。容器上壳体能被替代性地称为箱上壳体或另外地称为容器壁，而容器下壳体能被替代性地称为容器底部或箱底部。
增强件、容器下壳体以及容器上壳体之间的一体连接能通过例如焊接形成。作为其替代或额外地，增强件、容器下壳体和/或容器上壳体之间的连接也能通过粘接实现，粘接也代表一体连接。此外，也能是以下情况：增强件通过铆钉连接连接到容器上壳体和/或容器下壳体，即，作为结果以形状配合的方式连接到工作液容器。
根据本发明的工作液容器因此在其容器开口的区域中、特别是在检查开口的区域中具有增大的刚性，因此甚至在检查开口的区域中通过施加来自内侧的压力来确保工作液容器的尺寸稳定性。结果，能使工作液容器承受较大的内压而不使工作液容器变形。结果，工作液容器、特别是燃料容器形式的工作液容器的通风过程也被减少。特别是在混合动力车辆的情况下，当车辆通过其电动马达驱动时其通风过程能被避免，并且对于机动车辆通过其内燃机驱动的工作时间能预定通风过程。由于工作液容器的通风过程减少，流体连接到工作液容器的活性炭过滤装置能具有较小的结构，因为其尺寸能设置为用于较小量的燃料蒸汽。由于低频率的通风过程，增大的蒸汽压保持在工作容器内，因此通风过程中更多的燃料必然变成蒸汽相。
对应地形成的燃料容器形式的工作液容器特别适用于混合动力机动车辆，因为在混合动力机动车辆的情况下，由于内燃机的工作时间减少，流体连接到燃料容器的活性炭过滤装置被吸入空气较小程度地冲洗。由于根据本发明的燃料容器能承受较高内压，情况如下：如上所述，燃料容器的通风不必像现有技术的燃料容器那样经常地进行。因此，能够降低吸收量并因此减小活性炭过滤装置的容积和尺寸。
优选地，连接边具有凸形横截面轮廓。凸形横截面轮廓提供以下优点：在增强件和容器上壳体之间的连接过程中，增强件在连接到容器上壳体的区域中能更好地适应容器上壳体的内侧的轮廓，因此增强件和容器上壳体之间的连接被加强。
在更优选的实施例中，相比于增强件的其余部分，连接边缘具有横截面增厚部分。结果，增强件和箱上壳体之间的一体连接在较大区域上形成。此外，箱上壳体内侧的不规则性能被增厚部分补偿。
当然也可能是以下情况：增强件的连接到箱下壳体的连接边缘具有对应地形成的凸形横截面轮廓和/或相比于增强件的其余部分具有横截面增厚部分。
作为增强件的连接到箱下壳体的连接边缘的凸形截面轮廓的替代，连接边缘也能构造为具有凹形横截面。结果，箱下壳体的热塑性材料能在将连接边缘连接到箱下壳体的过程中进入到连接边缘的材料凹部，其结果是能实现增强件和箱下壳体之间的非常可靠的连接。
在优选的实施例中，工作液容器包括布置在增强件中并且连接到增强件以用于输送工作液的流体输送单元。通过合适的构造，增强件内的容积也被最佳地利用。
也可能将流体输送单元布置在工作液容器中的增强件外。为了使通过流体输送单元输送的流体排出，那么以下是必要的：在增强件中设置开口，使流体管道被引导穿过所述开口进入增强件，然后穿过封闭检查开口的盖。如果工作液容器的流体连接不布置在盖中，那么当然也可以是以下的情况：没有流体管道穿过增强件。
优选地，至少一个流体交换开口设置在根据本发明的工作液容器的增强件中，通过流体交换开口，增强件内部空间流体连接到工作液容器内部空间。流体交换开口在这种情况下优选布置在增强件和容器下壳体之间的连接区域中，使得甚至在工作液容器的低液位情况下能进行流体交换。增强件内的容积因此能被完全用于接收工作流体。
如果流体交换开口布置在增强件的位于更上方的区域中，增强件也能用作旋流罐，在这种情况下，主通气阀和抽吸单元优选布置在增强件内用于容器的填充。
在根据本发明的工作液容器的情况下，优选至少一个通风口布置在增强件中，通过通风口增强件内部空间流体连接到工作液容器内部空间。在这种情况下，所述至少一个通风口优选布置在增强件和工作液容器上壳体之间的连接区域中或刚好在连接区域下方。通风口确保当工作液容器被填充时并且也在工作流体从工作液容器去除时增强件和工作液容器内部空间内的压力总是合适的。
在根据本发明的工作液容器的情况下，优选至少增强件的与容器上壳体和容器下壳体接触的那些区域由热塑性材料构成。结果，增强件的上连接边缘和下连接边缘由热塑性材料构成。这提供了以下优点：增强件和工作液容器直接的一体连接能以特别简单的方式实现。通过实例，增强件的连接区域能仍处于热塑状态与对应的容器上壳体或容器下壳体进行接触，以便形成一体连接。
在根据本发明的工作液容器的其他优选实施例中，增强件构造为两组分结构部件，其中至少增强件的与容器上壳体和容器下壳体接触的那些区域由热塑性材料构成。对应地形成的增强件提供以下优点：增强件能容易地一体地连接到容器下壳体和容器上壳体，而且具有增大的拉伸强度和/或压缩强度。
在工作液容器的优选实施例中，增强件具有沿着增强件的轴纵向的凹部。凹部能构造为纵向凹部。凹部或纵向凹部能用作预定的断裂点，在预定断裂点处增强件在预定拉力和/或剪切力被超过时断裂。特别当增强件实现为两组分结构部件时对应的措施是特别有利的。
这里，能在容器下壳体和容器上壳体之间传递的最大拉力能通过凹部的数量和槽的宽度范围设定，凹部也能被称为槽。凹部的长度能用于设定增强件的可传递的拉伸应力和剪切刚度之间的比。这里，最大幅宽度(webwidth)和最大幅长度(weblength)由负压下的弯曲限定。工作液容器内的负压能例如通过周围的环境温度的下降或通过工作液体的输送而引起。
凹部能进一步用于充满增强件内部空间，使得工作液容器的容积能被最佳地利用。作为凹部的替代和/或除了凹部之外，也能在增强件中设置其他开口。
增强件中的预定的断裂点或多个预定断裂点也能以不同方式实现。例如，增强件的壁厚能在期望位置减小。也能沿增强件的周边方向设置穿孔，所述穿孔在该位置减小拉伸负载承受能力。
在根据本发明的工作液容器的情况下，优选液位传感器布置在增强件的外侧上。液位传感器能通过超声、电容或通过杠杆式传感器实现为例如浸没管。
在杠杆式传感器的情况下，液位传感器包括通过连杆连接到液位传感器的至少一个浮动件。
在根据本发明的工作液容器的其他优选实施例中，液位传感器布置在增强件内。液位传感器包括至少一个浮动件和连接到浮动件的连杆。增强件还包括开口，连杆连接到液位传感器并且突出穿过增强件中的开口。尽管工作液容器的刚度增大，对应地形成的工作液容器最佳地利用了工作液容器内和增强件内的可用容积。
优选工作液容器还包括至少一个防波壁(swashwall)，该防波壁能被固定到增强件或连接到增强件。防波壁减小了工作液容器内的工作流体的波动。
另外，本发明所基于的目的通过一种生产用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器的方法实现，该方法使用：具有至少两个半模的多部件式吹塑工具，每个半模具有腔并在一起形成型腔；和内置托架。这里，该方法包括以下方法步骤：
-提供均为板形的热塑性的第一预制件和第二预制件；
-将预制件布置在吹塑工具的打开的半模之间；
-通过内置部件保持件将增强件布置在半模之间，该内置部件保持件布置在内置托架中，该内置托架布置在所述半模之间；
-闭合半模，该半模围绕预制件并且围绕抵靠着内置托架的增强件；
-将预制件拉入腔内；
-在模制期间或模制刚结束之后，将增强件连接到第一预制件内侧；
-使半模运动分开并且从半模之间的中部空间去除所述内置托架；和
-使半模朝向彼此闭合以完成工作液容器，当所述半模闭合时所述增强件连接到所述第二预制件的内侧。
附图说明
另外，根据解释的示例性实施例，在下文中本发明的其它优点、细节和特征将变得明显。具体如下：
图1：示出根据本发明的燃料容器形式的工作液容器的剖视图；
图2：示出图1中的虚线环绕区域的放大视图，其中增强件和容器上壳体之间的连接区域被更详细地示出；
图3示出独立的增强件的三维视图；
图4示出替代性结构的增强件的三维视图；和
图5示出增强件的示意图，该增强件连接到容器底部和容器壁并且具有产生预定断点的纵向凹部。
在下面的描述中，同一附图标记指代相同结构部件或相同的特征，因此对与结构部件有关的附图进行的描述也适用于其它附图，以便避免重复的描述。
具体实施方式
图1示出燃料容器10形式的根据本发明的工作液容器10的剖视图。燃料容器10由热塑性材料制成并且使用于机动车辆。工作液容器10具有容器下壳体14或容器底部14以及容器上壳体11，在每一种情况中都是借助它们界定燃料容器10。燃料容器10具有容器开口12，该容器开口布置在容器上壳体11中并且借助围绕件13形成边缘，如图2所示。
工作液容器10包括管状增强件20，该管状增强件布置在该容器的内部空间中，并且在一端具有与容器上壳体11接触的上周边连接边缘21，而在另一端具有与容器下壳体14接触的下周边连接边缘22。在这种情况下，上周边连接边缘21围绕容器开口12，使得在容器上壳体11上方观察的平面图中容器开口12被连接边缘21围绕。
增强件20一体连接到容器下壳体14和容器上壳体11。一体连接能例如通过焊接和/或粘接实现。由于增强件20、容器上壳体11以及容器下壳体14之间的该连接，增强件20抵消由工作液容器10的内压引起的变形。而且，如果工作液容器10中存在负压，那么增强件20也用作压缩支柱，该压缩支柱能吸收由容器上壳体11和容器下壳体14施加的压缩力。
图2示出图1中的虚线环绕区域的放大视图，其中增强件20和容器上壳体11之间的连接区域被更详细地示出。从图2中可以看出，相比于增强件20的其余部分，连接边缘21采取截面增厚部分21的形式。在增强件20被焊接到容器上壳体11的情况下，增厚部分21特别用于实现围绕件13被充足的热塑性材料围绕并且因而被接纳。另外，增厚部分21的变形加强了增强件20和容器上壳体11之间的连接。
从图2中可以看出，容器开口12被盖27形式的封闭件27封闭。盖27通过封闭环29形式的封闭装置29连接到容器壁11或围绕件13。密封件布置在盖27和容器上壳体11之间。
从图1中可以看出，流体输送单元16或工作液泵16布置在增强件20中，所述流体输送单元或所述工作液泵可以将工作流体经由穿过盖27的流体管道28输送到工作液容器10的外部区域。
另外，从图1中可以看出，至少一条电线设置成穿过盖27并且布置在增强件20中的电结构部件电连接到该电线。当然也可以是以下情况：多条电线能穿过封闭件27并且能电连接到布置在增强件20中的一个或多个电结构部件。电结构部件可以是例如工作液泵16和/或压力传感器和/或温度传感器和/或用于确定工作流体的质量的质量传感器。
另外，从图1中可以看出，液位传感器30(其在图3中示出但在图4中不可见)的浮动件31布置在工作液容器10中，其中浮动件31示出为在两个不同位置；具体地，浮动件31在邻近容器下壳体14的位置表示工作液容器10基本空的情况，而浮动件31在邻近容器上壳体11的位置表示工作液容器10基本满的情况。液位传感器30输出对应于浮动件31并因而对应于工作液容器的液位的电信号。液位传感器30也能被称为电阻卡。
从图3和4中可以看出，流体交换开口23设置在增强件20中，通过流体交换开口，增强件内部空间流体连接到工作液容器内部空间。这里，流体交换开口23布置在下连接边缘22的连接区域中。位于工作液容器内部空间中的工作流体也能经过流体交换开口23进入到增强件20中，因此增强件20的体积能最佳地利用以用于储存工作流体。
此外，通风口24布置在增强件20中，通过通风口24，增强件内部空间流体连接到工作液容器内部空间。为此，当工作液容器10处于安装位置时，通风口24恰好布置在上连接边缘21的下方。当用工作流体填充工作液容器10时，位于增强件20中的气体能随后经过通风口24被排出到工作容器内部空间，并且经由对应地设置的阀排出到周围环境或活性炭过滤装置。
在图3中示出的增强件的情况下，液位传感器30布置在增强件20的外侧上。液位传感器30经由连杆32连接到浮动件31。在图3中，浮动件31和杆32示出为用于工作液容器10的两个不同液位。
在图4中，液位传感器30布置在增强件20内，因此连杆32伸出穿过增强件20中的开口25。
图5示意性地示出连接到容器下壳体14和容器上壳体11的增强件20。这里，增强件20沿其轴纵向在其壁上具有凹部26。在示出的示例性实施例中，凹部26体现为纵向凹部26。但是，凹部26也能在各种情况下具有任何其他期望的几何形状。
通过增强件20可传递的最大拉伸力能通过纵向凹部26的数量以及通过其宽度范围被设定。预定断点因此能有针对性地引入到增强件20。另外，纵向凹部26的长度能用于设定增强件20的抗剪刚度和可传递拉伸应力的比。在这方面，最大幅宽度(webwidth)或最大幅长度(weblength)由负压加载下的弯曲限定。
附图标记列表
10工作液容器/燃料容器
11容器上壳体/箱上壳体/容器壁
12容器开口/检查开口
13(容器开口的)围绕件
14容器下壳体/容器底部/箱下壳体
16流体输送单元/工作液泵
20增强件
21(上)连接边缘/增厚部分
22(下)连接边缘
23流体交换开口
24通风口
25(增强件中的)开口/窗口
26(增强件中的)凹部/纵向凹部
27封闭件/盖
28(穿过封闭件的)流体管道
29封闭装置/封闭环
30液位传感器
31(液位传感器的)浮动件
32(液位传感器的)杆

Claims (13)

1.一种用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器(10)，其特征在于，
-所述工作液容器(10)具有容器开口(12)，所述容器开口布置在容器上壳体(11)中并且通过围绕件(13)形成边缘；
-所述工作液容器(10)包括布置在工作液容器内部空间中的管状增强件(20)；
-在端部，所述增强件(20)具有与所述容器上壳(11)接触的周边连接边缘(21)；
-在容器上壳体(11)上方观察的平面图中，所述容器开口(12)被所述连接边缘(21)围绕；
-所述增强件(20)一体地连接到容器下壳体(14)并且通过所述连接边缘(21)连接到所述容器上壳体(11)；和
-所述增强件(20)抵消由所述工作液容器(10)的内压引起的变形。
2.根据权利要求1所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述连接边缘(21)具有凸形横截面轮廓。
3.根据前述权利要求中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述连接边缘(21)相比于增强件(20)的其余部分具有横截面增厚部分(21)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述工作液容器(10)包括布置在所述增强件(20)中并且连接到所述增强件(20)以用于输送工作流体的流体输送单元(16)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，至少一个流体交换开口(23)设置在所述增强件(20)中，通过所述至少一个流体交换开口(23)，所述增强件的内部空间流体连接到所述工作液容器的内部空间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，至少一个通风口(24)布置在所述增强件(20)中，通过所述至少一个通风口(24)，所述增强件的内部空间流体连接到所述工作液容器的内部空间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，至少所述增强件的与所述容器上壳体(11)和所述容器下壳体(14)接触的那些区域由热塑性材料构成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述增强件(20)构造为两组分结构部件，其中至少所述增强件(20)的与所述容器上壳体(11)和与所述容器下壳体(14)接触的那些区域由热塑性材料构成。
9.根据前述权利要求中一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述增强件(20)具有沿所述增强件的轴纵向的凹部(26)。
10.根据前述权利要求中一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述液位传感器(30)布置在所述增强件(20)的外侧上。
11.根据权利要求10所述的工作液容器(10)，其特征在于，所述液位传感器(30)包括至少一个浮动件(31)，所述至少一个浮动件通过连杆(32)连接到所述液位传感器(30)。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的工作液容器(10)，其特征在于，
-液位传感器(30)布置在所述增强件(20)内；
-所述液位传感器(30)包括至少一个浮动件(31)和连接到所述浮动件(31)的连杆(32)；
-所述增强件(20)具有开口(25)；和
-所述连杆(32)连接到所述液位传感器(30)并且突出穿过所述增强件(20)中的所述开口(25)。
13.一种生产用于机动车辆的由热塑性材料制成的工作液容器(10)的方法，所述方法使用：具有至少两个半模的多部件式吹塑工具，每个半模具有腔并在一起形成型腔；和内置托架，所述方法包括以下方法步骤：
-提供均为板形的热塑性的第一预制件和第二预制件；
-将所述预制件布置在所述吹塑工具的打开的半模之间；
-通过内置部件保持件将增强件(20)布置在所述半模之间，所述内置部件保持件布置在内置托架中，所述内置托架布置在所述半模之间；
-闭合所述半模，所述半模围绕所述预制件并且围绕抵靠着所述内置托架的所述增强件；
-将所述预制件拉入所述腔内；
-在模制期间或模制刚结束之后，将所述增强件(20)连接到所述第一预制件内侧；
-使所述半模运动分开并且从所述半模之间的中部空间去除所述内置托架；和
使所述半模朝向彼此闭合以完成工作液容器(10)，当所述半模闭合时所述增强件(20)连接到所述第二预制件的内侧。
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