CN214267345U - 焊接柱、包括焊接柱的挡板以及液体储箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焊接柱，用于将附件焊接固定到机动车辆的液体储箱中，其特征在于，所述焊接柱为长条形柱状结构，包括焊接柱本体、焊接柱第一端部与焊接柱第二端部；所述焊接柱本体与附件固定连接；所述焊接柱第一端部包括与所述储箱的一个壁焊接固定的第一焊接部与弹性变形部，所述第一焊接部通过所述弹性变形部连接到焊接柱本体；所述焊接柱第二端部包括与所述储箱的另一个壁焊接固定的第二焊接部与强度弱化部，所述第二焊接部通过所述强度弱化部连接到焊接柱本体。该焊接柱能够同时满足储箱正负压实验与跌落/撞击实验要求。本实用新型还提供一种用于机动车辆的液体储箱并包括上述焊接柱的挡板，以及包括该挡板的机动车辆液体储箱。

Description

焊接柱、包括焊接柱的挡板以及液体储箱

技术领域

本实用新型涉及用于机动车辆的液体储箱设计制造领域，更具体地，涉及机动车辆的液体储箱中附件的焊接安装的设计制造领域。

背景技术

由于塑料的重量较轻并且更容易模制出复杂形状，它在众多工业领域都有广泛的应用，例如用于制造容纳液体和/或气体的空心体储箱，包括用于机动车辆的燃料储箱以及各种水溶液储箱，其中水溶液储箱例如可包括选择性还原催化剂(SCR)储箱以及去矿物质水溶液储箱等。这样的空心体储箱，通常由塑料材料模制而成，例如通过两个塑料空心半壳体的模制成型。

已知机动车辆的液体储箱中安装有各种功能附件，例如防止储箱中液体过度扰动(或晃动，英文anti-slosh)的挡板，各种用途的阀门、以及传感器等。这些功能附件通常通过焊接附接安装在液体储箱中。

已知一种安装方式为通过焊接柱将附件焊接固定到储箱的至少一个壁上，优选地固定到储箱的两个不同的壁上。所使用的焊接柱优选地也由塑料材料制成，以实施与储箱壁的焊接连接。

由于上述储箱在实际使用过程中经常遭受各种温度与压力的变化，从而导致储箱的塑料材料的壁的膨胀与压缩变形，这样的变形可能会导致储箱的缺陷，例如机械强度或密封性方面的缺陷。因此，需要对制造完成的储箱进行韧度实验(正负压实验)的检验。在对储箱实施正负压实验检测时，由于储箱壁的膨胀与压缩变形，可能会进一步导致与储箱壁焊接连接的焊接柱的局部断裂或脱落，从而引起附件功能失效。

另一方面，由于机动车辆的使用过程中不可避免的会受到各种冲击或撞击，因此还需要对储箱进行强度实验(跌落/撞击实验)，以检验其具有足够的抗冲击强度。在该实验中，上述焊接柱的刚度(或连接韧性)如果过大可能会在撞击过程中戳破(或撕破)储箱壁，导致储箱的破损。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述现有技术缺陷，提供一种同时满足储箱韧度实验(正负压实验)与强度实验(跌落/撞击实验)要求的改进的焊接柱，该焊接柱能够在增加与储箱壁连接韧性的同时，设立对储箱壁的撞击保护机制，通过自我断裂防止对储箱壁的破坏。

为此，本实用新型提供了一种焊接柱，用于将附件焊接固定到机动车辆的液体储箱中，所述储箱由塑料材料制成，并由上壁、下壁与连接上壁与下壁的侧壁共同围成的密封的空心体构成，其特征在于，所述焊接柱为长条形柱状结构，包括焊接柱本体、焊接柱第一端部与焊接柱第二端部；

其中，所述焊接柱本体与附件固定连接；

其中，所述焊接柱第一端部包括与所述储箱的一个壁焊接固定的第一焊接部与弹性变形部，所述第一焊接部通过所述弹性变形部连接到焊接柱本体；

其中，所述焊接柱第二端部包括与所述储箱的另一个壁焊接固定的第二焊接部与强度弱化部，所述第二焊接部通过所述强度弱化部连接到焊接柱本体。

由此，一方面通过设置弹性变形部能够使得改进后的焊接柱更好地吸收与之连接固定的储箱壁的膨胀与收缩变形，极大地防止因储箱壁变形波动导致的焊接端部的松动或脱落，甚至是焊接柱的断裂；另一方面，得益于在焊接柱另一端设置强度弱化部，使得能够为焊接柱与储箱壁之间的连接设定一个强度阈值，当储箱受到的冲击应力大于该阈值时，该强度弱化部能够通过自我断裂解除与储箱壁的连接，从而以焊接柱的断裂来保护储箱壁，即避免当焊接柱的刚度或韧度过大时戳破或撕裂储箱壁。该弹性变形部与强度弱化部的具体设计，本领域的技术人员能够根据储箱所使用的塑料材料的机械特性，通过实验结合具体需求获得。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述弹性变形部在所述第一焊接部所焊接固定到的储箱壁的压缩与膨胀方向上发生弹性变形，以能够在该方向上跟随储箱壁的变形位移，从而吸收储箱壁形变所产生的应力防止焊接柱的断裂,或从储箱壁上脱落或松动。

更为优选地，所述弹性变形部呈波浪形状，所述波浪形状在所述第一焊接部所焊接固定到的储箱壁的压缩与膨胀方向上延伸。这样，通过波浪形状的拉长与收缩，所述弹性变形部就能够伴随储箱壁收缩与膨胀而同等地变形，以吸收应力。本领域的技术人员可以理解地是，除了波浪形状以外，该弹性变形部还可以是S型、W型、M型、Ω型、或其它类似的形状。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述强度弱化部包括镂空或厚度减薄部。这样的区域具有与焊接柱的其它区域相比更小的机械强度。

更为优选地，所述强度弱化部还包括易于诱发断裂的缺口，所述缺口对称地分布在所述强度弱化部的两侧。

根据本实用新型的一个优选的实施例，所述附件是安装在储箱内的挡板。该挡板可例如是防止储箱中液体过度扰动(或晃动)的挡板。当然，本领域技术人员可以理解地是，所述附件还可以是安装在储箱中的其它合适的功能元件，例如阀门或传感器。

本实用新型还提供一种用于机动车辆的液体储箱的挡板，所述储箱由塑料材料制成，并由上壁、下壁与连接上壁与下壁的侧壁共同围成的密封的空心体构成，所述挡板为板片状结构，并竖直地安装在所述储箱中，其特征在于，该挡板包括如上所述的焊接柱。

优选地，所述挡板由塑料材料制成，并包括挡板本体与所述焊接柱，其中所述挡板本体与所述焊接柱一体模制而成。这样能够便利挡板的生产制造，提高效率，并节约安装成本。

本实用新型还提供一种机动车辆的液体储箱，所述储箱由塑料材料制成，并由上壁、下壁与连接上壁与下壁的侧壁共同围成的密封的空心体构成，其特征在于，所述储箱包括如上所述的挡板。

根据本实用新型优选的实施例，所述液体储箱可例如是机动车辆的燃料储箱或水溶液储箱。所述水溶液储箱可例如包括选择性还原催化剂(SCR)储箱以及去矿物质水溶液储箱等。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。

图1是根据本实用新型一个优选实施例的包括焊接柱的挡板的立体示意图。

图2是图1中示出的焊接柱的上部局部放大的立体示意图，其示出了波浪形状的弹性变形部。

图3中的上部是图1中示出的焊接柱的下部局部放大的立体示意图，其示出了镂空的强度弱化部；图3中的下部是与上部对应的剖视图。

图4是液体储箱的正负压韧度实验的剖视示意图，该液体储箱包括根据本实用新型实施例的挡板与焊接柱。

图5是液体储箱的跌落/撞击强度实验的剖视示意图，该液体储箱包括根据本实用新型实施例的挡板与焊接柱。

具体实施方式

本领域的技术人员可以理解，下述实施例仅仅是为了更加清楚地描述本实用新型的技术方案，而不对本实用新型的保护范围构成任何限制性。

在以下对实施例的描述中，术语“上”、“下”、“上部”、“下部”、“横向”、“竖直”应理解为参照根据本实用新型的液体储箱在机动车辆上安装就位后的常规方向，并结合附图所示出的方向。

图1至图5示意性地示出了根据本实用新型的一个优选实施例的焊接柱3、包括该焊接柱3的挡板2、以及内部安装有该挡板2的液体储箱1。

在该实施例中，液体储箱1由塑料材料制成，并由上壁11、下壁12与连接上壁与下壁的侧壁13共同围成的密封的空心体构成，如图4所示。在这里该挡板为竖直地安装在液体储箱1中防液体晃动的挡板，其能够有效吸收储箱中的液体晃动噪音。在该实施例中，如图1与图4所示，该挡板2为在液体储箱的竖直平面中横向延伸的片状结构，并由塑料材料制成，其包括挡板本体21与焊接柱3。在此，挡板本体21与焊接柱3一体模制而成。

如图1所示，焊接柱3呈竖直方向的长条形柱状结构，其包括焊接柱本体30、焊接柱第一端部(上部)与焊接柱第二端部(下部)。在此，焊接柱本体30与挡板本体21是一体模制的，因此在图中显示为一体结构。但焊接柱3与挡板本体21也可以采取其他方式连接，例如焊接。焊接柱3的第一端部还包括与储箱1的上壁11焊接固定的第一焊接部31与弹性变形部33，第一焊接部31通过弹性变形部33连接到焊接柱本体30。焊接柱第二端部还包括与储箱1的下壁12焊接固定的第二焊接部32与强度弱化部34，第二焊接部32通过强度弱化部34连接到焊接柱本体30。由此，挡板2在储箱的吹塑模制过程中借助于焊接柱的第一焊接部31与第二焊接部32分别焊接固定到储箱1的上壁11与下壁12，从而经冷却后竖直地安装固定到液体储箱的内部。

附图2以放大图的形式示出了焊接柱3第一端部处的弹性变形部33的细节图。在此，该弹性变形部33实施为呈波浪的形状。该波浪形状在第一焊接部31所焊接固定到的储箱上壁11的压缩与膨胀方向上延伸，换句话说也就是施加在储箱上壁11上的正负压的方向。附图4示出了储箱1在正负压实验过程中的截面图，在该图中，施加在储箱上壁11上的正压沿着方向A(储箱膨胀方向)，而施加在储箱上壁11上的负压沿着方向B(储箱收缩方向)。这样，通过波浪形状的拉长与压缩，弹性变形部31就能够随正负压强的变化而变化(或伴随储箱壁收缩与膨胀而同等地变形)从而起到应力缓冲作用，避免焊接柱因应力过大而断裂或松动脱落。

本领域的技术人员可以理解地是，除了波浪形状以外，该弹性变形部还可以是S型、W型、M型、Ω型、或其它类似的形状。只要该弹性变形部能够通过弹性形变吸收施加在储箱壁进而传导到焊接柱上应力。

同样地，附图3以放大图以及截面图的形式示出了焊接柱3第二端部处的强度弱化部34的细节图。在此，该强度弱化部34被实施为包括中部镂空的形式。在储箱受到外部冲击(或撞击)时，该强度弱化部34能够满足机械强度低于储箱壁的强度，从而在冲量过大的情况下首先自我断裂以保护储箱壁的完整(储箱不会因为焊接柱或挡板的强度过大而被撑破或撕裂)。

更为优选地，强度弱化部34还包括易于诱发断裂的缺口35，该缺口35对称地分布在镂空边缘的两侧，以在冲击发生时进一步促使强度弱化部34的断裂。

图5示出了储箱1在跌落/撞击实验过程中的截面图，在该图中，方向C为储箱跌落或撞击的方向。在该实验中，强度弱化部34会首先断裂，以释放冲击动能确保储箱壁的完好。

本领域的技术人员可以理解地是，除了镂空的形式，强度弱化部34还可以被实施为其它任何合适的形状，例如厚度减薄部，只要在该区域材料的抗冲击强度低于储箱壁的强度，能够先于储箱壁发生断裂。

由此，一方面通过设置弹性变形部能够使得改进后的焊接柱更好地吸收与之连接固定的储箱壁的正负压力以及膨胀与收缩变形，极大地防止因此导致的焊接端部的松动或脱落，甚至是焊接柱的断裂，满足储箱韧度实验的要求；另一方面，得益于在焊接柱另一端设置强度弱化部，使得能够为焊接柱与储箱壁之间的连接设定一个抗冲击强度的阈值，当储箱受到的冲击应力大于该阈值时，该强度弱化部能够通过自我断裂解除与储箱壁的连接释放冲击应力，从而以焊接柱的断裂来保护储箱壁，即避免当焊接柱的刚度或韧度过大时戳破或撕裂储箱壁。

附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种焊接柱，用于将附件焊接固定到机动车辆的液体储箱中，所述储箱由塑料材料制成，并由上壁、下壁与连接上壁与下壁的侧壁共同围成的密封的空心体构成，其特征在于，所述焊接柱为长条形柱状结构，包括焊接柱本体、焊接柱第一端部与焊接柱第二端部；

其中，所述焊接柱本体与附件固定连接；

其中，所述焊接柱第一端部包括与所述储箱的一个壁焊接固定的第一焊接部与弹性变形部，所述第一焊接部通过所述弹性变形部连接到焊接柱本体；

其中，所述焊接柱第二端部包括与所述储箱的另一个壁焊接固定的第二焊接部与强度弱化部，所述第二焊接部通过所述强度弱化部连接到焊接柱本体。

2.如权利要求1所述的焊接柱，其特征在于，所述弹性变形部在所述第一焊接部所焊接固定到的储箱壁的压缩与膨胀方向上发生弹性变形，以能够在该方向上跟随储箱壁的变形位移，从而吸收储箱壁形变所产生的应力防止焊接柱的断裂。

3.如权利要求1或2所述的焊接柱，其特征在于，所述弹性变形部呈波浪形状，所述波浪形状在所述第一焊接部所焊接固定到的储箱壁的压缩与膨胀方向上延伸。

4.如权利要求1所述的焊接柱，其特征在于，所述强度弱化部包括镂空或厚度减薄部。

5.如权利要求4所述的焊接柱，其特征在于，所述强度弱化部还包括易于诱发断裂的缺口，所述缺口对称地分布在所述强度弱化部的两侧。

6.如权利要求1所述的焊接柱，其特征在于，所述附件是安装在储箱内的挡板。

7.一种用于机动车辆的液体储箱的挡板，所述储箱由塑料材料制成，并由上壁、下壁与连接上壁与下壁的侧壁共同围成的密封的空心体构成，所述挡板为板片状结构，并竖直地安装在所述储箱中，其特征在于，该挡板包括如上述权利要求1-6中任一项所述的焊接柱。

8.如权利要求7所述的挡板，其特征在于，所述挡板由塑料材料制成，并包括挡板本体与所述焊接柱，其中所述挡板本体与所述焊接柱一体模制而成。

9.一种机动车辆的液体储箱，所述储箱由塑料材料制成，并由上壁、下壁与连接上壁与下壁的侧壁共同围成的密封的空心体构成，其特征在于，所述储箱包括如上述权利要求7或8所述的挡板。

10.如权利要求9所述的液体储箱，其特征在于，所述液体储箱为机动车辆的燃料储箱或水溶液储箱。

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