CN114440114B - 一种双腔塑料储气筒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双腔塑料储气筒,包括上壳体、中壳体、下壳体,所述上壳体和下壳体上设有端封头,所述中壳体内腔中与上壳体相连的一端上设有隔腔封头,所述上壳体、中壳体、下壳体的内腔中均设有拉扯筋和中心筒,所述上壳体、下壳体和中壳体的侧壁均设置成花瓣状结构,所述上壳体、中壳体、下壳体的外壁上均设有加强筋,所述上壳体和下壳体的端封头上均设有进出气接头和传感器接头,所述上壳体和中壳体的侧壁上均设有放水口,所述中壳体的侧壁上设有安装座孔,整体上具有重量轻巧、成本低廉、结构强度高等特点,实现了储气筒的轻量化设计目标,有着极高的推广意义。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域,具体为一种双腔塑料储气筒。
背景技术
近年来,随着国家经济结构的转型和新排放标准的推进,各大汽车厂家均面临着较大的产品升级压力,其中商用卡车产品的主要升级趋势就是轻量化,轻量化对汽车安全、高效运输和节能减排等方面具有较大促进作用,轻量化是在确保强度、安全性、可靠性等汽车综合性能指标的前提下,兼顾汽车整体质量和投入成本的要求,从而能最大限度地减轻各零部件的重量。汽车的自重减轻,就能极大地降低油耗,以此减少有害物的排放,再配合后处理系统,就可将汽车的综合油耗控制在新排放标准之内。
储气筒是汽车制动及鸣笛等系统中的重要储能部件,它可以将空气压缩机压入的空气储存起来,并在需要使用的时候释放出具有较高能量的气流,从而满足制动、鸣笛等系统的工作需求,因此,正常情况下储气筒内的气压将极大地高于正常大气压,这也就对储气筒自身的结构强度提出了较高的要求,有关储气筒的轻量化,目前主流的方法是采用塑料材质替代传统的钢材质,但是塑料材质因受自身理化性质的影响,使得绝大多数厂家生产出来的塑料储气筒的结构强度均无法满足正常的使用要求,或者生产成本过高,无法实现量产,从而使得在市面上极少能看到有汽车使用塑料储气筒。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种双腔塑料储气筒,以解决以上缺陷。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种双腔塑料储气筒,其特征在于,包括上壳体、中壳体、下壳体,所述上壳体和下壳体设置在中壳体的两端,所述中壳体内腔中与上壳体相连的一端上设有隔腔封头,所述上壳体和下壳体上均设有端封头,所述上壳体、中壳体、下壳体的内腔中均设有拉扯筋和中心筒,所述拉扯筋的一端连接在上壳体、中壳体、下壳体的内壁上,所述拉扯筋的另一端连接到中心筒的外壁上,所述上壳体和下壳体上与端封头相对的端面上和中壳体的两个端面上均设有焊接面,每一个所述的焊接面的外围圆周上均设有若干个连接耳,所述上壳体、下壳体和中壳体的侧壁均设置成花瓣状结构,所述花瓣状结构由五个或五个以上的小圆弧面依次连接而构成,每相邻两个小圆弧面在端面交汇处为圆角过渡,花瓣状结构与端封头之间也为圆角过渡,所述上壳体、中壳体、下壳体的外壁上均设有加强筋,所述上壳体和下壳体的端封头上均设有进出气接头和传感器接头,所述上壳体和中壳体的侧壁上均设有放水口,所述中壳体的侧壁上设有安装座孔,所述安装座孔的四周设有米字形加强肋。
优选的,所述加强筋可以为圆弧辐射加强筋、菱形加强筋、十字形加强筋、蜂巢加强筋、方格加强筋、单向加强筋中的任一种。
优选的,所述加强筋在上壳体和下壳体的外壁上呈环状区别分布,所述上壳体和下壳体外壁上呈花瓣状轮廓区域内加强筋为十字形,所述上壳体和下壳体外壁上非花瓣状轮廓区域内加强筋为圆弧辐射加强筋。
优选的,所述中心筒包括上壳体中心筒、中壳体中心筒和下壳体中心筒,所述上壳体中心筒和下壳体中心筒分别设置在上壳体和下壳体的内腔中,所述上壳体中心筒和下壳体中心筒的一端与端封头的内壁相连,所述上壳体中心筒和下壳体中心筒的另一端收缩在上壳体或下壳体上焊接面的内侧,与上壳体中心筒或下壳体中心筒外壁相连的所述拉扯筋顶部在圆心到圆周方向上为由低到高的渐升弧形面,所述中壳体中心筒设置在中壳体的内腔中,所述中壳体中心筒的一端与隔腔封头相连,所述中壳体中心筒的另一端收缩在中壳体另一端的焊接面的内侧,与中壳体中心筒相连的所述拉扯筋的一端面与隔腔封头相连,与中壳体中心筒相连的所述拉扯筋的另一端面在圆心到圆周方向上为由低到高的渐升弧形面,所述中心筒的形状可以是圆形、也可以是与构成花瓣状结构的小圆弧面数量一致的正多边形。
优选的,所述拉扯筋包括第一拉扯筋和第二拉扯筋,所述第一拉扯筋设置在上壳体内部、下壳体内部和中壳体上远离隔腔封头的内部,所述第二拉扯筋设置在隔腔封头与其相临近的焊接面之间,所述第一拉扯筋和第二拉扯筋的顶部均设有渐升弧形面,设置在第一拉扯筋上的渐升弧形面上与壳体内壁连接的一端设有凸缘,设置在第二拉扯筋上的渐升弧形面上与壳体内壁连接的一端设有Y字形加强肋。
优选的,所述焊接面分为两种,分别为目字形焊接面和川字型焊接面,所述目字形焊接面包括环向设置的外挡板和设置在外挡板内圈且也呈环状的焊接筋,目字形焊接面中所述的焊接筋上靠近外挡板的一侧均匀设置有若干个焊接凸台,所述川字型焊接面包括两圈同心设置的外挡板和内挡板,川字型焊接面中所述的外挡板和内挡板的中间同样设有一圈环状的焊接筋,在实际使用过程中,所述上壳体、中壳体、下壳体上的焊接面在目字形焊接面和川字型焊接面之间任选一个实施。
优选的,所述上壳体、中壳体、下壳体之间通过焊接连接,所述上壳体、中壳体、下壳体之间焊接连接后还需在连接耳内设置螺栓和螺帽进行辅助连接,所述螺帽可以是单独设置、也可以是在壳体注塑成型过程中进行预埋,所述螺栓与螺帽之间设有衬环,所述螺帽的侧面上设有双峰滚花螺纹,所述双峰滚花螺纹为两块间隔设置的、外圆周面上开有防滑槽的环状板体,所述进出气接头的中间设有空腔,所述进出气接头的外侧壁上设有三峰滚花螺纹,所述三峰滚花螺纹为三块间隔设置的、外圆周面上开有防滑槽的环状板体,所述三峰滚花螺纹下方的进出气接头的本体上开有密封圈槽,所述密封圈槽内设有密封圈,所述进出气接头在上壳体和下壳体注塑成型的过程中进行预埋,所述进出气接头中设有三峰滚花螺纹的一端面与上壳体或下壳体壳体外壁的外端面齐平,所述进出气接头的其余部分均嵌入到壳体的内部。
优选的,所述端封头和隔腔封头均可以是半球形、平板形、碟形、锥形、梯台形中的任意一种。
优选的,所述隔腔封头的中间位置为梯台形,所述隔腔封头的边缘位置与花瓣状结构之间倾斜连接,从而使得所述隔腔封头构成一个W型的结构。
优选的,上壳体、中壳体、下壳体上设置有所述焊接面的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多0.5mm-10mm,且所述焊接面周边的壳体与其他位置壳体之间厚度均匀过渡,所述拉扯筋和加强筋的厚度均为1mm-5mm。
本发明的有益效果在于:
本发明一种双腔塑料储气筒,通过在储气筒壳体内部设置拉扯筋、中心筒和在壳体外部设置加强筋,实现对塑料材质的储气筒结构强度进行大幅度提升,从而使得塑料双腔储气筒得以量产并满足在汽车上各系统中的使用需求,独特设计的花瓣状结构,可以大幅降低壳体外壁的曲率半径,提高壳体外壁的结构强度,W型的隔腔封头,可以应对储气筒中大小腔在充放气过程中产生的气流冲击,防止气流冲破封头从而破坏储气筒的双腔结构,在目字形焊接面中焊接筋上增设了焊接凸台,一方面可以扩大焊接面积,另一方面在焊接凸台与焊接筋同时软化时,多余溢料可以往两边挤压填充,相较于单根焊接筋会拥有更好的焊接效果,在隔腔封头与其相邻近的焊接面之间设置了Y字形加强肋,可以有效提高隔腔封头强度,同时在产品注塑时Y形加强肋可以有效提升塑料流动性,从而保证尺寸稳定性,整体上具有重量轻巧、成本低廉、结构强度高等特点,实现了储气筒的轻量化设计目标,有着极高的推广意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1:本发明的结构示意图;
图2:本发明的侧视图;
图3:本发明的上壳体结构示意图;
图4:本发明的上壳体侧视图;
图5:本发明的中壳体结构示意图;
图6:本发明的第二拉扯筋结构示意图;
图7:本发明的目字形焊接面结构示意图;
图8:本发明的川字型焊接面结构示意图;
图9:本发明的螺栓结构示意图;
图10:本发明的螺栓侧视图;
图11:本发明的进出气接头结构示意图;
图12:本发明的进出气接头侧视图;
附图标记说明:
1、上壳体;11、端封头;12、安装座孔;121、米字形加强肋;13、放水口;14、螺栓;15、衬环;16、螺帽;161、双峰滚花螺纹;17、进出气接头;171、三峰滚花螺纹;172、空腔;173、密封圈;2、中壳体;3、下壳体;41、第一拉扯筋;411、凸缘;42、第二拉扯筋;421、Y字形加强肋;43、渐升弧形面;51、上壳体中心筒;52、中壳体中心筒;53、下壳体中心筒;6、花瓣状结构;61、小圆弧面;7、焊接面;71、目字形焊接面;711、焊接凸台;72、川字型焊接面;721、内挡板;73、外挡板;74、焊接筋;75、连接耳;8、加强筋;9、隔腔封头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中需要说明的是,在本发明的描述中,术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,本发明实施例中还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设制”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。
如图1-12所示,一种双腔塑料储气筒,包括上壳体1、中壳体2、下壳体3,上壳体1和下壳体3设置在中壳体2的两端,中壳体2内腔中与上壳体1相连的一端上设有隔腔封头9,隔腔封头9将上壳体1、中壳体2、下壳体3分成了两个大小不一的空腔,其中大腔可以完成行车制动等对气体能量需求较大的工作,小腔可以完成驻车制动等对气体能量需求较小的工作,上壳体1和下壳体3上均设有端封头11,端封头11和隔腔封头9均可以是半球形、平板形、碟形、锥形、梯台形中的任意一种,另隔腔封头9还可以是多种结构的组合,如令隔腔封头9的中间位置为梯台形,隔腔封头9的边缘位置与花瓣状结构6之间倾斜连接,从而使得隔腔封头9构成一个W型的结构,隔腔封头9将储气筒的内腔分隔成大小腔,大小腔在进气的时候会产生气流冲击,因此将隔腔封头9的中间位置设置成梯台形、整体构成W型,可以提升封头的结构强度,从而防止过大的气流可能会对隔腔封头9带来的破坏。
上壳体1、中壳体2、下壳体3的内腔中均设有拉扯筋,拉扯筋的厚度为1mm-5mm,上壳体1、中壳体2、下壳体3的内腔内均设有中心筒,拉扯筋的一端连接在上壳体1、中壳体2、下壳体3的内壁上,拉扯筋的另一端连接到中心筒的外壁上,使得拉扯筋、壳体外壁和中心筒三者构成三角形稳定结构,储气筒的内部结构通过拉扯筋和中心筒连成一片,使得即使在筒内气压明显高于筒外气压时,储气筒仍能保持完整的结构,中心筒包括上壳体中心筒51、中壳体中心筒52和下壳体中心筒53,上壳体中心筒51和下壳体中心筒53分别设置在上壳体1和下壳体3的内腔中,上壳体中心筒51和下壳体中心筒53的一端与端封头11的内壁相连,上壳体中心筒51和下壳体中心筒53的另一端收缩在上壳体1或下壳体3上焊接面7的内侧,与上壳体中心筒51或下壳体中心筒53外壁相连的拉扯筋顶部在圆心到圆周方向上为由低到高的渐升弧形面43,中壳体中心筒52设置在中壳体2的内腔中,中壳体中心筒52的一端与隔腔封头9相连,中壳体中心筒52的另一端收缩在中壳体2另一端的焊接面7的内侧,与中壳体中心筒52相连的拉扯筋的一端面与隔腔封头9相连,与中壳体中心筒52相连的拉扯筋的另一端面在圆心到圆周方向上为由低到高的渐升弧形面43,中心筒的形状可以是圆形、也可以是与构成花瓣状结构6的小圆弧面61数量一致的正多边形,拉扯筋包括第一拉扯筋41和第二拉扯筋42,第一拉扯筋41设置在上壳体1内部、下壳体3内部和中壳体2上远离隔腔封头9的内部,第二拉扯筋42设置在隔腔封头9与其相临近的焊接面7之间,第一拉扯筋41和第二拉扯筋42的顶部均设有渐升弧形面43,设置在第一拉扯筋41上的渐升弧形面43上与壳体内壁连接的一端设有凸缘411,设置在第二拉扯筋42上的渐升弧形面43上与壳体内壁连接的一端设有Y字形加强肋421,Y字形的连接节点可以有效提高隔腔封头9的强度,同时在产品注塑时Y形的加强肋还可以有效提升塑料流动性、提高尺寸稳定性,整体来说,上壳体中心筒51和下壳体中心筒53的一端与端封头11连接,另一端通过渐升弧形面43和凸缘411与壳体的端面连接并内凹在端面之内,中壳体中心筒52的结构设置类似,只是将板状的凸缘411换成了Y字形加强肋421,这时就会在上壳体1与中壳体2之间、中壳体2与下壳体3之间的连接处形成一段中空区域,气流经过此处就可完成在各壳体内的均匀分布过程。
上壳体1和下壳体3上与端封头11相对的端面上和中壳体2的两个端面上均设有焊接面7,上壳体1、中壳体2、下壳体3上设置有焊接面7的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多0.5mm-10mm,焊接面7周边的壳体与其他位置壳体之间厚度均匀过渡,焊接面7分为两种,分别为目字形焊接面71和川字型焊接面72,目字形焊接面71包括环向设置的外挡板73和设置在外挡板73内圈且也呈环状的焊接筋74,目字形焊接面71中的焊接筋73上靠近外挡板73的一侧均匀设置有若干个焊接凸台711,焊接凸台711的存在,一方面可以扩大焊接面积,另一方面在焊接凸台711与焊接筋74同时软化时,多余溢料可以往两边挤压填充,相较于单根焊接筋74会拥有更好的焊接效果,川字型焊接面72包括两圈同心设置的外挡板73和内挡板721,川字型焊接面72中的外挡板73和内挡板721的中间同样设有一圈环状的焊接筋74,当焊接筋74受热软化后,设置在焊接筋74两边的挡板可以防止焊接筋74发生溢料问题,同时也能提升焊接效果,在实际使用过程中,上壳体1、中壳体2、下壳体3上的焊接面7在目字形焊接面71和川字型焊接面72之间任选一个实施,且需要保持配合一致,即目字形焊接面71只能和目字形焊接面71配合,川字型焊接面72只能和川字型焊接面72配合,每一个焊接面7的外围圆周上均设有若干个连接耳75,上壳体1、中壳体2、下壳体3之间通过焊接连接,上壳体1、中壳体2、下壳体3之间焊接连接后还需在连接耳75内设置螺栓14和螺帽16进行辅助连接,防止储气筒因长期超限使用而发生爆裂,螺帽16可以是单独设置、也可以是在壳体注塑成型过程中进行预埋,螺栓14与螺帽16之间设有衬环15,实际安装时也可不使用衬环15,螺帽16的侧面上设有双峰滚花螺纹161,双峰滚花螺纹161为两块间隔设置的、外圆周面上开有防滑槽的环状板体,上壳体1和下壳体3的端封头11上均设有进出气接头17和传感器接头,进出气接头17的中间设有贯穿进出气接头17的空腔172,进出气接头17的外侧壁上设有三峰滚花螺纹171,三峰滚花螺纹171为三块间隔设置的、外圆周面上开有防滑槽的环状板体,三峰滚花螺纹171下方的进出气接头17的本体上开有密封圈槽,密封圈槽内设有密封圈173,密封圈173能提高进出气接头17与壳体配合处的密封效果,进出气接头17在上壳体1和下壳体3注塑成型的过程中进行预埋,进出气接头17中设有三峰滚花螺纹171的一端面与上壳体1或下壳体3壳体外壁的外端面齐平,进出气接头17的其余部分均嵌入到壳体的内部,设置双峰滚花螺纹161和三峰滚花螺纹171均是为了保证螺帽16和进出气接头17的预埋可靠性。
上壳体1、下壳体3和中壳体2的侧壁均设置成花瓣状结构6,花瓣状结构6由五个或五个以上的小圆弧面61依次连接而构成,从而使得上壳体1、中壳体2和下壳体3的侧壁形成凹凸有致的花瓣状外形,这种状态增加了壳体内外壁的表面积,当壳体内部的气压上升时,一方面单位壳体上的受力大小会大大降低,另一方面小圆弧面61的曲率半径对比传统圆筒状的储气筒壳体会小很多,因此单个小圆弧面61可以承受更高的内外压力,拥有更高的结构稳定性,综合在一起就能得到结构强度大大超越传统圆筒状储气筒的花瓣状储气筒,从而解决塑料储气筒强度普遍不达标的技术难题,每相邻两个小圆弧面61在端面交汇处为圆角过渡,花瓣状结构6与端封头11之间也为圆角过渡,圆角过渡可以降低应力集中问题,上壳体1、中壳体2、下壳体3的外壁上均设有加强筋8,加强筋8的厚度为1mm-5mm,加强筋8可以为圆弧辐射加强筋、菱形加强筋、十字形加强筋、蜂巢加强筋、方格加强筋、单向加强筋中的任一种,也可以是呈环状区别分布,如令上壳体1和下壳体3外壁上呈花瓣状轮廓区域内加强筋8为十字形,上壳体1和下壳体3外壁上非花瓣状轮廓区域也就是端封头11区域内加强筋8为圆弧辐射加强筋,从工艺角度分析,圆弧辐射的加强筋8更易成型、外观更易控制同时也更省材,但从加强效果来看,菱形、十字形、蜂巢、方格形的则更好,在储气筒的不同区域实际受力情况是不完全一致的,因此可以在壳体上的不同区域设置不同形状的加强筋8。
上壳体1和中壳体2的侧壁上均设有放水口13,中壳体2的侧壁上设有安装座孔12,安装座孔12的四周设有米字形加强肋121。
现为本发明一种双腔塑料储气筒,提供如下几种实施例:
在第一种实施例中,拉扯筋和加强筋8的厚度均为1mm,设置有焊接面7的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多0.5mm,且在上壳体1、中壳体2、下壳体3的外部均设置十字形的加强筋8,在端封头11上设置圆弧辐射加强筋,端封头11和隔腔封头9均选取平板状,构成花瓣状结构6的小圆弧面数量为5个,螺帽16在壳体注塑成型过程中进行预埋,焊接面7选取川字型焊接面72、中心筒全部为圆形。
在第二种实施例中,拉扯筋和加强筋8的厚度均为2mm,设置有焊接面7的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多1mm,且在上壳体1、中壳体2、下壳体3的外部均设置菱形的加强筋8,端封头11和隔腔封头9均选取半球形,构成花瓣状结构6的小圆弧面数量为7个,螺帽16与螺栓14单独配置,焊接面7选取目字形焊接面71、中心筒全部为圆形。
在第三种实施例中,拉扯筋和加强筋8的厚度均为2.5mm,设置有焊接面7的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多2mm,加强筋8呈环状区别分布,上壳体1和下壳体3外壁上呈花瓣状轮廓区域内加强筋8为十字形,上壳体1和下壳体3外壁上非花瓣状轮廓区域也就是端封头11区域内加强筋8为圆弧辐射加强筋,端封头11选取梯台形并与边缘处构成W型的封头,隔腔封头9选取半球形,构成花瓣状结构6的小圆弧面数量为9个,螺帽16在壳体注塑成型过程中进行预埋,焊接面7选取目字形焊接面71、中心筒全部为与构成花瓣状结构6的小圆弧面数量一致的正多边形。
在第四种实施例中,拉扯筋和加强筋8的厚度均为4mm,设置有焊接面7的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多5mm,加强筋8呈环状区别分布,上壳体1和下壳体3外壁上呈花瓣状轮廓区域内加强筋8为十字形,上壳体1和下壳体3外壁上非花瓣状轮廓区域也就是端封头11区域内加强筋8为圆弧辐射加强筋,端封头11选取梯台形并与边缘处构成W型的封头,隔腔封头9选取半球形,构成花瓣状结构6的小圆弧面数量为11个,螺帽16在壳体注塑成型过程中进行预埋,焊接面7选取目字形焊接面71、中心筒全部为与构成花瓣状结构6的小圆弧面数量一致的正多边形。
通过对不同实施例下试制出的成品进行力学测试,可以得出以下结论:
拉扯筋和加强筋8的厚度越大,对个壳体结构强度的提升越明显,同时所耗费的材料也越多,并且在拉扯筋厚度较大时,还会缩减壳体内腔的有效容积,因此拉扯筋和加强筋8的厚度在常规车辆上可优选为2.5mm;设置有焊接面7的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多1mm或1.5mm即可,过厚的壳体对焊接面7的提升并不明显;构成花瓣状结构6的小圆弧面61的数量越多,对壳体的加强作用也明显,但是受工艺和用材限制,常规情况下九个最适宜;加强筋8越密集越有效,但是中壳体2在工作过程中不仅会受到壳体内部气体的压力,同时还需要承担固定储气筒的功能,因此优先在此处设置较密集的菱形、十字形、蜂巢形等加强筋8,端封头11处仅受内部气体压力,因此圆弧辐射形便已足够;螺帽16预埋会对壳体的装配过程带来极大的便利;正多边形的中心筒会为壳体的结构强度带来更大的提升,应优先选用;端封头11圆弧形为最优选,此时储气筒的内腔容积和结构强度达到最佳平衡点,隔腔封头9的中段为梯台形、整体为W形时拥有了最佳的抗气体冲击能力。
本发明一种双腔塑料储气筒,通过在储气筒壳体内部设置拉扯筋、中心筒和在壳体外部设置加强筋,实现对塑料材质的储气筒结构强度进行大幅度提升,从而使得塑料双腔储气筒得以量产并满足在汽车上各系统中的使用需求,独特设计的花瓣状结构,可以大幅降低壳体外壁的曲率半径,提高壳体外壁的结构强度,W型的隔腔封头,可以应对储气筒中大小腔在充放气过程中产生的气流冲击,防止气流冲破封头从而破坏储气筒的双腔结构,在目字形焊接面中焊接筋上增设了焊接凸台,一方面可以扩大焊接面积,另一方面在焊接凸台与焊接筋同时软化时,多余溢料可以往两边挤压填充,相较于单根焊接筋会拥有更好的焊接效果,在隔腔封头与其相邻近的焊接面之间设置了Y字形加强肋,可以有效提高隔腔封头强度,同时在产品注塑时Y形加强肋可以有效提升塑料流动性,从而保证尺寸稳定性,整体上具有重量轻巧、成本低廉、结构强度高等特点,实现了储气筒的轻量化设计目标,有着极高的推广意义。
上述结合附图对发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双腔塑料储气筒,其特征在于,包括上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3),所述上壳体(1)和下壳体(3)设置在中壳体(2)的两端,所述中壳体(2)内腔中与上壳体(1)相连的一端上设有隔腔封头(9),所述上壳体(1)和下壳体(3)上均设有端封头(11),所述上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3)的内腔中均设有拉扯筋和中心筒,所述拉扯筋的一端连接在上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3)的内壁上,所述拉扯筋的另一端连接到中心筒的外壁上,所述上壳体(1)和下壳体(3)上与端封头(11)相对的端面上和中壳体(2)的两个端面上均设有焊接面(7),每一个所述的焊接面(7)的外围圆周上均设有若干个连接耳(75),所述上壳体(1)、下壳体(3)和中壳体(2)的侧壁均设置成花瓣状结构(6),所述花瓣状结构(6)由五个或五个以上的小圆弧面(61)依次连接而构成,每相邻两个小圆弧面(61)在端面交汇处为圆角过渡,花瓣状结构(6)与端封头(11)之间也为圆角过渡,所述上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3)的外壁上均设有加强筋(8),所述上壳体(1)和下壳体(3)的端封头(11)上均设有进出气接头(17)和传感器接头,所述上壳体(1)和中壳体(2)的侧壁上均设有放水口(13),所述中壳体(2)的侧壁上设有安装座孔(12),所述安装座孔(12)的四周设有米字形加强肋(121);
其中,所述中心筒包括上壳体中心筒(51)、中壳体中心筒(52)和下壳体中心筒(53),所述上壳体中心筒(51)和下壳体中心筒(53)分别设置在上壳体(1)和下壳体(3)的内腔中,所述上壳体中心筒(51)和下壳体中心筒(53)的一端与端封头(11)的内壁相连,所述上壳体中心筒(51)和下壳体中心筒(53)的另一端收缩在上壳体(1)或下壳体(3)上焊接面(7)的内侧,与上壳体中心筒(51)或下壳体中心筒(53)外壁相连的所述拉扯筋顶部在圆心到圆周方向上为由低到高的渐升弧形面(43),所述中壳体中心筒(52)设置在中壳体(2)的内腔中,所述中壳体中心筒(52)的一端与隔腔封头(9)相连,所述中壳体中心筒(52)的另一端收缩在中壳体(2)另一端的焊接面(7)的内侧,与中壳体中心筒(52)相连的所述拉扯筋的一端面与隔腔封头(9)相连,与中壳体中心筒(52)相连的所述拉扯筋的另一端面在圆心到圆周方向上为由低到高的渐升弧形面(43),所述中心筒的形状是圆形或者是与构成花瓣状结构(6)的小圆弧面(61)数量一致的正多边形;
所述拉扯筋包括第一拉扯筋(41)和第二拉扯筋(42),所述第一拉扯筋(41)设置在上壳体(1)内部、下壳体(3)内部和中壳体(2)上远离隔腔封头(9)的内部,所述第二拉扯筋(42)设置在隔腔封头(9)和与隔腔封头(9)相临近的焊接面(7)之间,所述第一拉扯筋(41)和第二拉扯筋(42)的顶部均设有渐升弧形面(43),设置在第一拉扯筋(41)上的渐升弧形面(43)上与壳体内壁连接的一端设有凸缘(411),设置在第二拉扯筋(42)上的渐升弧形面(43)上与壳体内壁连接的一端设有Y字形加强肋(421);
所述焊接面(7)分为两种,分别为目字形焊接面(71)和川字型焊接面(72),所述目字形焊接面(71)包括环向设置的外挡板(73)和设置在外挡板(73)内圈且也呈环状的焊接筋(74),目字形焊接面(71)中所述的焊接筋(74)上靠近外挡板(73)的一侧均匀设置有若干个焊接凸台(711),所述川字型焊接面(72)包括两圈同心设置的外挡板(73)和内挡板(721),川字型焊接面(72)中所述的外挡板(73)和内挡板(721)的中间同样设有一圈环状的焊接筋(74);
所述上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3)之间通过焊接连接,所述上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3)之间焊接连接后还需在连接耳(75)内设置螺栓(14)和螺帽(16)进行辅助连接,所述螺帽(16)可以是单独设置、也可以是在壳体注塑成型过程中进行预埋,所述螺栓(14)与螺帽(16)之间设有衬环(15),所述螺帽(16)的侧面上设有双峰滚花螺纹(161),所述双峰滚花螺纹(161)为两块间隔设置的、外圆周面上开有防滑槽的环状板体,所述进出气接头(17)的中间设有空腔(172),所述进出气接头(17)的外侧壁上设有三峰滚花螺纹(171),所述三峰滚花螺纹(171)为三块间隔设置的、外圆周面上开有防滑槽的环状板体,所述三峰滚花螺纹(171)下方的进出气接头(17)的本体上开有密封圈槽,所述密封圈槽内设有密封圈(173),所述进出气接头(17)在上壳体(1)和下壳体(3)注塑成型的过程中进行预埋,所述进出气接头(17)中设有三峰滚花螺纹(171)的一端面与上壳体(1)或下壳体(3)壳体外壁的外端面齐平,所述进出气接头(17)的其余部分均嵌入到壳体的内部。
2.根据权利要求1所述一种双腔塑料储气筒,其特征在于,所述加强筋(8)可以为圆弧辐射加强筋、菱形加强筋、十字形加强筋、蜂巢加强筋、方格加强筋、单向加强筋中的任一种。
3.根据权利要求2所述一种双腔塑料储气筒,其特征在于,所述加强筋(8)在上壳体(1)和下壳体(3)的外壁上呈环状区别分布,所述上壳体(1)和下壳体(3)外壁上呈花瓣状轮廓区域内加强筋(8)为十字形,所述上壳体(1)和下壳体(3)外壁上非花瓣状轮廓区域内加强筋(8)为圆弧辐射加强筋。
4.根据权利要求1所述一种双腔塑料储气筒,其特征在于,所述端封头(11)和隔腔封头(9)均可以是半球形、平板形、碟形、锥形、梯台形中的任意一种。
5.根据权利要求4所述一种双腔塑料储气筒,其特征在于,所述隔腔封头(9)的中间位置为梯台形,所述隔腔封头(9)的边缘位置与花瓣状结构(6)之间倾斜连接,从而使得所述隔腔封头(9)构成一个W型的结构。
6.根据权利要求1所述一种双腔塑料储气筒,其特征在于,上壳体(1)、中壳体(2)、下壳体(3)上设置有所述焊接面(7)的周边壳体做加厚处理,该处壳体的厚度比其他位置壳体的厚度多0.5mm-10mm,且所述焊接面(7)周边的壳体与其他位置壳体之间厚度均匀过渡,所述拉扯筋和加强筋(8)的厚度均为1mm-5mm。
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