DE102012010990A1 - Installation element for reducing surge motion in fuel tank of motor car, has surge element arranged in fuel pump that is fixed with cap of fuel tank, and fixing part coupled with annular array that is formed at pump and cap of fuel tank - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Einbauelement zur Reduzierung einer Schwallbewegung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Kraftstofftank für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a mounting element for reducing a surge in a fuel tank of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a fuel tank for a motor vehicle.
Durch die Fahrbewegungen eines Kraftfahrzeugs ist der im Tank befindliche Kraftstoff in ständiger Bewegung, wobei diese Bewegungen insbesondere in Beschleunigungs- und Bremsphasen zu Geräuschen führen können, die als störend empfunden werden. Es ist zwar bekannt, in derartigen Kraftstofftanks Einbauten vorzusehen, die die Bewegungen des Kraftstoffs dämpfen. Diese Einbauten weisen jedoch im Verhältnis zur Querschnittsfläche des Tanks verhältnismäßig kleine Dimensionen auf, sodass der größere Teil der Querschnittsfläche des Tanks frei bleibt und somit eine Schwallbewegung im Tank in Fahrtrichtung, beispielsweise bei einem Bremsvorgang, nicht wesentlich gedämpft wird. Demzufolge führt die dem sich bewegenden Kraftstoff innewohnende kinetische Energie beim mehr oder weniger ungebremsten, im Wesentlichen senkrechten Aufprall auf die Wandung des Tanks insbesondere auch in jenen Bereichen zu einer Umwandlung in Schallenergie, in denen der Kraftstoff beim Aufprall nicht oder nur zu einem geringen Teil ausweichen kann. Dabei handelt es sich beispielsweise um Eckbereiche oder andere Bereiche, die mehrseitig umschlossen sind. Selbstverständlich spielt auch der Weg eine Rolle, den der Kraftstoff innerhalb des Tanks zurücklegt, bevor er auf eine Wand auftrifft. Deshalb ist die Geräuschentwicklung insbesondere bei solchen Tanks sehr ausgeprägt, deren längste Erstreckung parallel zur Fahrtrichtung verläuft.By the driving movements of a motor vehicle, the fuel in the tank is in constant motion, these movements can lead to noise especially in acceleration and braking phases, which are perceived as disturbing. Although it is known to provide internals in such fuel tanks, which dampen the movements of the fuel. However, these internals have in relation to the cross-sectional area of the tank relatively small dimensions, so that the greater part of the cross-sectional area of the tank remains free and thus a surge in the tank in the direction of travel, for example during a braking operation is not significantly attenuated. Consequently, the kinetic energy inherent in the moving fuel results in a more or less unbraked, substantially vertical impact on the wall of the tank, in particular also in those areas, into sound energy in which the fuel does not dodge on impact or only to a small extent can. These are, for example, corner areas or other areas which are enclosed on several sides. Of course, the path also plays a role, the fuel travels within the tank before it hits a wall. Therefore, the noise is very pronounced especially in those tanks whose longest extent runs parallel to the direction of travel.
In der
Die Druckschrift
Es ist weiterhin durch die
Diese Lösungen sind jedoch verhältnismäßig aufwendig. Außerdem sind sie mit Schwierigkeiten verbunden, wenn der Tank einstückig, beispielsweise im Blasverfahren aus Kunststoff, hergestellt ist, wie dies häufig der Fall ist. Die Montage der Einbauelemente erfolgt durch Löcher, welche in den Kraftstofftank geschnitten wurden. Dies können Öffnungen für die Kraftstoffpumpe oder den Geber der Kraftstoffanzeige sein. Jedoch ist es bei den zumeist großformatigen Einbauelementen erforderlich, weitere Montageöffnungen zu erzeugen. Jede Öffnung im Tank ist hinsichtlich Dichtigkeit, Produkthaftung und gesetzlich zulässigem Gasaustritt mit Risiken verbunden. Darüber hinaus erfolgt die Montage der Einbauelemente häufig als Blindmontage ohne die Möglichkeit einer Sichtkontrolle bei oder nach der Montage. Unter solchen Umständen bereitet eine Überprüfung der Sitzposition und der Sitzfestigkeit der Einbauteile Schwierigkeiten.However, these solutions are relatively expensive. In addition, they are associated with difficulties when the tank is made in one piece, for example by blowing plastic, as is often the case. The mounting of the mounting elements is done through holes that have been cut into the fuel tank. These may be openings for the fuel pump or the fuel gauge sender. However, it is necessary for the mostly large-sized mounting elements to produce more mounting holes. Each opening in the tank is associated with risks in terms of tightness, product liability and legally permissible gas leakage. In addition, the mounting of the mounting elements is often done as blind mounting without the possibility of visual inspection during or after assembly. Under such circumstances, checking the seating position and seating strength of the fixtures is difficult.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass eine leichte und/oder verlässliche Montage der Einbauelemente in einen Kraftstofftank möglich wird.Against this background, the invention has the object, a device of the type mentioned in such a way that a light and / or reliable installation of the mounting elements in a fuel tank is possible.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Einbauelement und einem Kraftstofftank gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 9. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a built-in element and a fuel tank according to the features of the
Erfindungsgemäß ist also ein Einbauelement für einen Kraftstofftank vorgesehen, bei dem die Reduzierung einer Schwallbewegung in dem Kraftstofftank durch ein an einer Kraftstoffpumpe und/oder einem Verschlussdeckel des Kraftstofftanks fixiertes Schwallelement erreicht wird. Aufgrund der Anordnung des Schwallelements an der Kraftstoffpumpe und/oder einem Verschlussdeckel ist es möglich, das Schwallelement leicht und verlässlich in dem Kraftstofftank zu montieren. Beispielsweise kann das Schwallelement gemeinsam mit der Kraftstoffpumpe montiert werden, was die Anzahl der zu montierenden Einzelteile verringert und somit die Zahl der Montageschritte minimiert.According to the invention, therefore, a built-in element for a fuel tank is provided in which the reduction of a surge motion in the fuel tank is achieved by a surge element fixed to a fuel pump and / or a closure lid of the fuel tank. Due to the arrangement of the baffle element on the fuel pump and / or a closure cap, it is possible to easily and reliably mount the baffle element in the fuel tank. For example, the surge element can be mounted together with the fuel pump, which increases the number of reduces mounting parts and thus minimizes the number of assembly steps.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Fixierteil für das Schwallelement. Das Fixierteil ist einstückig mit dem Schwallelement ausgeführt und wird verbindungsmittelfrei form- und/oder kraftschlüssig an der Kraftstoffpumpe und/oder dem Verschlussdeckel des Kraftstofftanks angeordnet. Dies ermöglicht die Schaffung eines Schwallelements, ohne die Kraftstoffpumpe und/oder den Verschlussdeckel an die Aufnahme des Einbauelements anzupassen. Darüber hinaus kann ein derartiges Schwallelement an unterschiedlichen Kraftstoffpumpen und/oder Verschlussdeckeln angeordnet werden, was die Zahl der Gleichteile erhöht und so die Montage vereinfacht. Dazu liegt das Fixierteil ringförmig an der Kraftstoffpumpe und/oder dem Verschlussdeckel an.A development of the invention relates to a fixing part for the surge element. The fixing part is made in one piece with the surge element and is arranged without connecting means free form and / or non-positively on the fuel pump and / or the closure lid of the fuel tank. This allows the creation of a baffle without adapting the fuel pump and / or the closure cap to the receptacle of the mounting element. In addition, such a surge element can be arranged on different fuel pumps and / or caps, which increases the number of identical parts, thus simplifying the assembly. For this purpose, the fixing part is annular on the fuel pump and / or the closure lid.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Schwallelement und/oder das Fixierteil aus einem elastisch verformbaren Werkstoff. Hierdurch ist es zum einen möglich, dass das Schwallelement zur Montage vorgespannt wird, wobei das Einbauelement ein geringes Raumvolumen einnimmt und so leicht durch eine Öffnung in den Kraftstofftank eingebracht werden kann. Nach der Montage wird die Vorspannung gelöst, sodass sich das Schwallelement in dem Kraftstofftank entfaltet und ausbreitet. Zum anderen kann das Schwallelement aufgrund der elastischen Verformbarkeit durch die kinetische Energie des auf das Schwallelement aufprallenden Kraftstoffs verformt werden, was zur Minderung der kinetischen Energie des Kraftstoffs beiträgt. Bei einer ringartigen Form des Schwallelements können die Wellen des Kraftstoffs aus unterschiedlichen Richtungen gemindert werden. Darüber hinaus ermöglicht ein elastisch verformbares Fixierteil ein leichtes Anordnen und Befestigen des Einbauelements an der Kraftstoffpumpe und/oder dem Verschlussdeckel. Vorzugsweise ist der verwendete Werkstoff ein Metall oder ein Kunststoff, zum Beispiel Aluminium oder ein Polymer.In one embodiment of the invention, the surge element and / or the fixing part consists of an elastically deformable material. This makes it possible for a first that the surge element is biased for mounting, wherein the mounting element occupies a small volume of space and can be easily introduced through an opening in the fuel tank. After assembly, the preload is released so that the surge element unfolds and spreads in the fuel tank. On the other hand, due to the elastic deformability, the surge element can be deformed by the kinetic energy of the fuel impinging on the surge element, which contributes to the reduction of the kinetic energy of the fuel. In a ring-like shape of the baffle element, the waves of the fuel can be reduced from different directions. In addition, an elastically deformable fixing part allows easy mounting and fixing of the mounting element to the fuel pump and / or the closure lid. Preferably, the material used is a metal or a plastic, for example aluminum or a polymer.
Eine weitere Ausführungsform betrifft das Schwallelement und/oder das Fixierteil, welches bandförmig gestaltet ist. Bei einer bandförmigen Gestaltung haben das Schwallelement und/oder das Fixierteil zwei parallele Außenkanten, deren Abstand zueinander geringer ist als die Länge des Einbauelements. Das Einbauelement umfasst dabei das Schwallelement und das Fixierteil. Vorzugsweise ist das Einbauelement zu seiner Mittellängsachse symmetrisch gestaltet, sodass ein Verbau auf Umschlag möglich ist.Another embodiment relates to the surge element and / or the fixing part, which is designed band-shaped. In a band-shaped configuration, the surge element and / or the fixing part have two parallel outer edges whose distance from each other is less than the length of the installation element. The installation element comprises the surge element and the fixing part. Preferably, the mounting element is designed symmetrically to its central longitudinal axis, so that a shoring on envelope is possible.
Als günstig erwiesen hat es sich, dass das Einbauelement für das Fixierteil eine Durchbrechung mit zwei Schenkelkanten sowie wenigstens eine Randkerbe aufweist. Vorzugsweise hat das Einbauelement zwei einander zugeordnete, ein Randkerbenpaar bildende Randkerben. Die Durchbrechung ermöglicht es, dass sich das Einbauelement selbst durchdringt und so das Fixierteil in einer Verwendungsstellung eine ringförmige Struktur aufweist. Dabei liegt die Randkerbe an einer Schenkelkante der Durchbrechung an. Hat das Einbauelement an jeder der beiden gegenüberliegenden parallelen Außenkanten jeweils eine Randkerbe, so liegen in der Verwendungsstellung die beiden Randkerben an den zwei Schenkelkanten an. Vorzugsweise sind die beiden einander zugeordneten Randkerben eines Randkerbenpaares in einer Achse angeordnet, welche senkrecht zur Mittellängsachse des Einbauelements orientiert ist. Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat das Einbauelement mehrere, in Richtung der Mittellängsachse zueinander einen Abstand einschließende Randkerbenpaare. Dies ermöglicht den Einsatz des Fixierteils an beispielsweise Kraftstoffpumpen mit sehr unterschiedlichen Gehäusequerschnitten.It has proven favorable that the mounting element for the fixing part has an opening with two leg edges and at least one edge notch. Preferably, the mounting element has two mutually associated, an edge notch pair forming edge notches. The opening makes it possible for the installation element to penetrate itself and thus for the fixing part to have an annular structure in a position of use. The edge notch is applied to a leg edge of the opening. If the installation element has an edge notch at each of the two opposite parallel outer edges, the two edge notches abut the two leg edges in the position of use. Preferably, the two mutually associated edge notches of a Randkerbenpaares are arranged in an axis which is oriented perpendicular to the central longitudinal axis of the mounting element. In a further development of the invention, the installation element has a plurality of edge kerf pairs enclosing one another in the direction of the central longitudinal axis. This allows the use of the fixing part of, for example, fuel pumps with very different housing cross-sections.
Vorteilhaft ist es, dass die Durchbrechung zumindest abschnittsweise keilförmig ausgestaltet ist. Dies ermöglicht es, das ringförmige Fixierelement gegen die Keilwirkung an der Kraftstoffpumpe und/oder dem Verschlussdeckel festzulegen. Dazu wird das Fixierteil beispielsweise um die Kraftstoffpumpe geschlungen oder in ringförmiger Struktur über die Kraftstoffpumpe gestülpt. In der endgültigen Position wird dann das Fixierteil zusammengezogen, wodurch die Randkerben gegen die keilförmig zueinander ausgebildeten Schenkelkanten geführt werden. Dabei entsteht eine form- und kraftschlüssige Verbindung. Die Durchbrechung weist zur keilförmigen Ausgestaltung eine Basiskante auf, welche senkrecht zu den Außenkanten orientiert ist. Weiterhin hat zumindest eine der Schenkelkanten einen Abschnitt, welcher in einem spitzen Winkel zu den Außenkanten orientiert ist. Der Abstand einer Schenkelkante zur nächstliegenden Außenkante ist im Bereich der Basiskante am kleinsten. Die Tiefe der Kerbe ist gleich dem oder größer als der kleinste Abstand einer Schenkelkante zur nächstliegenden Außenkante, jedoch kleiner als der größte Abstand einer Schenkelkante zur nächstliegenden Außenkante.It is advantageous that the opening is at least partially wedge-shaped. This makes it possible to fix the annular fixing against the wedge effect on the fuel pump and / or the closure cap. For this purpose, the fixing part is wrapped, for example, around the fuel pump or slipped over the fuel pump in an annular structure. In the final position, the fixing part is then pulled together, whereby the edge notches are guided against the wedge-shaped leg edges. This creates a positive and non-positive connection. The opening has a base edge for the wedge-shaped configuration, which is oriented perpendicular to the outer edges. Furthermore, at least one of the leg edges has a portion which is oriented at an acute angle to the outer edges. The distance between one leg edge and the closest outer edge is the smallest in the region of the base edge. The depth of the notch is equal to or greater than the smallest distance of a leg edge to the nearest outer edge, but smaller than the largest distance of a leg edge to the nearest outer edge.
Gemäß einer Ausführungsform hat das Schwallelement eine gestreckte, insbesondere ebene Form. Bevorzugt wird eine andere Ausführungsform eingesetzt, bei der das Schwallelement ringartig gestaltet ist. Um die ringartige Struktur aus einem bandförmigen Schwallelement zu bilden, hat das Einbauelement in Richtung der Mittellängsachse an einem Ende eine Öse und an dem gegenüberliegenden Ende eine zur Verbindung mit der Öse vorgesehene Lasche. Zur Ausbildung der ringartigen, insbesondere kreisförmigen Struktur werden die Öse und die Lasche ineinander gesteckt. Das Fixierteil ist vorzugsweise im Inneren des ringartigen Schwallelements angeordnet. Eine Ausführungsform, bei der das Fixierteil außerhalb des ringartigen Schwallelements angeordnet ist, ist alternativ möglich.According to one embodiment, the surge element has a stretched, in particular flat shape. Preferably, another embodiment is used, in which the surge element is designed like a ring. In order to form the ring-like structure of a band-shaped baffle element, the mounting element has in the direction of the central longitudinal axis at one end an eyelet and at the opposite end a provided for connection to the eyelet tab. To form the ring-like, in particular circular structure, the eyelet and the tab are inserted into one another. The fixing part is preferably arranged in the interior of the ring-like flow element. An embodiment in which the Fixing part is arranged outside of the annular fin, is alternatively possible.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Fixierteil eine Verdrehsicherung und/oder eine Spannhilfe. Diese sind vorzugsweise als ein Vorsprung und/oder eine Ausnehmung ausgeführt und wirken in der Verwendungsstellung und/oder bei der Montage mit einem Vorsprung und/oder einer Ausnehmung der Kraftstoffpumpe und/oder des Verschlussdeckels und/oder einem Wandteil zusammen. Die Kraftstoffpumpe und/oder der Verschlussdeckel dienen als Verdrehschutz und verhindern eine Relativverdrehung des Schwallelements und/oder des Fixierteils. Mittels der Spannhilfe erfolgt die Verspannung und Festlegung des Fixierteils beispielsweise beim Schließen des Verschlussdeckels.In a further development of the invention, the fixing part comprises an anti-twist device and / or a tensioning aid. These are preferably designed as a projection and / or a recess and act in the use position and / or during assembly with a projection and / or a recess of the fuel pump and / or the closure lid and / or a wall part together. The fuel pump and / or the closure cover serve as torsion protection and prevent a relative rotation of the flow element and / or the fixing part. By means of the tensioning aid, the clamping and fixing of the fixing part, for example, when closing the closure lid.
Das Einbauelement umfasst weiterhin Abstandshalter, die an einem Wandteil des Kraftstofftanks und/oder an dem Verschlussdeckel anliegen und so beim Schließen des Verschlussdeckels das Fixierteil vorspannen beziehungsweise das Fixierteil lagefest halten. Letzteres ermöglicht es, dass auf die Kraftstoffpumpe keine Kräfte oder Momente wirken. Die Abstandshalter sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie an der Außenkante des Einbauelements kerbenartige Abstände zueinander einschließen oder Öffnungen, Durchbrüche oder Löcher umfassen, die einen freien Durchfluss des Kraftstoffs ermöglichen.The mounting element further comprises spacers which rest against a wall part of the fuel tank and / or on the closure lid and thus bias the fixing part when closing the closure cover or hold the fixation part in a fixed position. The latter makes it possible that act on the fuel pump no forces or moments. The spacers are preferably formed to include notches spaced apart from one another at the outer edge of the mounting member, or to include openings, apertures or holes allowing free flow of the fuel.
Bei einer Ausgestaltungsform hat wenigstens ein Wandteil des Kraftstofftanks und/oder der Verschlussdeckel eine Aufnahme für das Einbauelement. Diese Aufnahme ist beispielsweise eine Nut, in die zumindest ein Abschnitt des Einbauelements eingreift. Die Aufnahme kann auch aus einem oder mehreren Stegen oder Vorsprüngen bestehen. Vorzugsweise hat die Aufnahme die Formcodierung des Einbauelements in dessen Verwendungsstellung. Die Aufnahme dient der Kraftabstützung und/oder als Hilfe zur lagerichtigen Montage.In one embodiment, at least one wall part of the fuel tank and / or the closure lid has a receptacle for the installation element. This receptacle is for example a groove in which engages at least a portion of the mounting element. The receptacle may also consist of one or more webs or protrusions. Preferably, the receptacle has the shape coding of the mounting element in its position of use. The receptacle serves to support the force and / or as an aid to correct installation.
Ergänzend hat das Einbauelement, insbesondere das Fixierteil, in Mittellängsrichtung zahlreiche Öffnungen, Durchbrüche oder Löcher. Diese dienen dem freien Zufluss des Kraftstoffs zu den Ansaugöffnungen der Kraftstoffpumpe.In addition, the installation element, in particular the fixing part, has numerous openings, openings or holes in the central longitudinal direction. These serve the free flow of fuel to the intake ports of the fuel pump.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Kraftstofftank vorgesehen, in welchem ein Einbauelement mit zumindest einem der vorangehend genannten Merkmale angeordnet ist. Bei einem solchen Kraftstofftank hat es sich als günstig erwiesen, dass eine Sensorvorrichtung, wie beispielsweise ein Schwimmer oder Geber, einer Füllstandserfassung im Inneren eines ringförmig ausgebildeten Schwallelements positioniert ist. Hierdurch wird es möglich, den Füllstand zuverlässig, insbesondere bei einem bewegten Kraftfahrzeug zu erfassen.According to the invention, a fuel tank is further provided, in which a mounting element is arranged with at least one of the aforementioned features. In such a fuel tank, it has proved to be favorable that a sensor device, such as a float or encoder, a level detection is positioned inside a ring-shaped swirl element. This makes it possible to reliably detect the level, in particular in a moving motor vehicle.
Eine Ausgestaltung des Kraftstofftanks umfasst eine Kraftstoffpumpe, die mit dem Verschlussdeckel als eine verbundene Baugruppe ausgeführt ist. Vorzugsweise hat diese Baugruppe zur Befestigung in einer Öffnung des Kraftstofftanks ein Schraubgewinde. An dieser Baugruppe ist das Einbauelement angeordnet.An embodiment of the fuel tank includes a fuel pump that is configured with the closure cap as a connected assembly. Preferably, this assembly has a screw thread for attachment to an opening in the fuel tank. At this assembly, the mounting element is arranged.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below.
Diese zeigt inThis shows in
Die
Das Fixierteil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KraftstofftankFuel tank
- 22
- EinbauelementBuilt-in element
- 33
- Fixierteilfixing
- 44
- Schwallelementsurge element
- 55
- KraftstoffpumpeFuel pump
- 66
- Verschlussdeckelcap
- 77
- Sensorvorrichtungsensor device
- 88th
- Außenkanteouter edge
- 99
- Abstanddistance
- 1010
- Längelength
- 1111
- Mittellängsachsecentral longitudinal axis
- 1212
- Durchbrechungperforation
- 1313
- Basiskantebase edge
- 1414
- Schenkelkanteleg edge
- 1515
- RandkerbeRandkerbe
- 1616
- Achseaxis
- 1717
- Öseeyelet
- 1818
- Lascheflap
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3905611 C2 [0003] DE 3905611 C2 [0003]
- DE 19731912 A1 [0004] DE 19731912 A1 [0004]
- DE 10055660 A1 [0005] DE 10055660 A1 [0005]
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CN109367387B (en) * | 2018-12-26 | 2020-12-08 | 浙江吉利控股集团有限公司 | Fuel tank |
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