DE60218237T2

DE60218237T2 - Kraftstofftank und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60218237T2
Application number: DE2002618237
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Nishikasugai-gun Hagano; Kenichiro Nishikasugai-gun Kaneko; Masayuki Nishikasugai-gun Nakagawa; Hiroshi Nishikasugai-gun Nishi
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: DE60218237D1; US6978802B2; US20020125254A1; EP1238845A2; EP1238845A3; EP1238845B1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofftank für ein Kraftfahrzeug oder Ähnliches sowie auf ein Herstellungsverfahren dafür. Der Kraftstofftank enthält in ihm funktionale Komponenten, wie z.B. ein Ventil, eine Pumpe und Ähnliches. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Kraftstofftank, der durch Blasformen gebildet wird, in dem die funktionalen Komponenten integral in dem Kraftstofftank angebracht sind.
2. Stand der Technik
Funktionale Komponenten, wie z.B. ein Füllstandregulierventil, eine Kraftstoffpumpe usw. sind in einem Kraftstofftank für ein Kraftfahrzeug angebracht. Diese funktionalen Komponenten sind für das gleichmäßige Zuführen von Kraftstoff an einen Motor oder Ähnliches unerlässlich.
Die funktionalen Komponenten werden allgemein über einen Flansch usw. von außerhalb des Kraftstofftanks angebracht. Wenn die funktionalen Komponenten über den Flansch angebracht werden, muss jedoch ein Dichtelement, wie z.B. ein O-Ring oder Ähnliches, getrennt angebracht werden, um die Luftdichtheit oder Flüssigkeitsdichtheit in der Umgebung des Anbringbereichs sicherzustellen.
Um den oben stehenden Nachteil zu umgehen, wird ein Kraftstofftank aus Harz, bei dem die funktionalen Komponenten auf der inneren Wandseite des Kraftstofftanks ohne Verwendung von irgendeinem Flansch angebracht sind, vorgestellt.
Die japanische nicht geprüfte Patentveröffentlichung JP 01-301227, die den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet, war herkömmlicherweise als eine solche Art von Kraftstofftank bekannt. Der Kraftstofftank hat im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Quaders, der durch obere und untere Wände von im Wesentlichen rechteckiger Gestalt gebildet ist, und eine Seitenwand, die dazwischen vorgesehen ist und die oberen und unteren Wände umgibt. Eine Platte aus synthetischem Harz wird fest in dem Kraftstofftank gehalten, so dass sie durch die innere Umfangsoberfläche der Seitenwand geklemmt wird. Eine äußere Wand, die die obere, untere und Seitenwand bildet, wird durch Blasformen geformt. Funktionale Komponenten, wie z.B. ein Abschließventil, eine Pumpeneinheit usw. sind an dieser Platte aus synthetischem Harz angebracht.
19 zeigt eine Querschnittsansicht eines solchen Kraftstofftanks 208. Ein Tankkörper 207 hat eine hohle rechteckige Quaderform. Ebenso ist der Tankkörper 207 aus Harz durch Blasformen gebildet. Ein plattenartiges Modul 203 wird durch einen Basiskörper 209 aus Harz gestaltet und die funktionalen Komponenten 200, die auf dem Basiskörper 209 angebracht sind. Das Modul 203 ist in brückenartiger Weise zwischen den wechselseitig gegenüberliegenden Innenseitenwandoberflächen des Tankkörpers 207 angebracht.
Herkömmlicherweise sind die funktionalen Komponenten 200 integral in dem plattenartigen Modul 203 angebracht und das plattenartige Modul 203 ist in brückenartiger Weise in dem Tankkörper 207 angebracht. Somit sind die funktionalen Komponenten auf der inneren Wandseite des Kraftstofftanks angebracht.
In dem Kraftstofftank wird, nachdem die funktionalen Komponenten vormontiert an der Platte aus synthetischem Harz sind, die Tankwand durch Blasformen gebildet. Somit kann eine Tanköffnung klein gemacht werden, was somit eine Verbesserung bei den Montageeigenschaften durch die Tanköffnung ermöglicht.
Bei dem herkömmlichen Kraftstofftank war es nötig, die mechanische Festigkeit der Tankwand zu erhöhen und die Sicherheit zum Zeitpunkt einer Kollision zu verbessern, um die funktionalen Komponenten zu schützen. Ferner war es erforderlich, eine Veränderung in der Tankkapazität aufgrund des Tankinnendrucks zu verringern und die Genauigkeit eines Systems zum Erfassen einer Änderung im Tankinnendruck und der Strömungsrate zu verbessern.
Bei dem herkömmlichen Kraftstofftank konnte jedoch die vertikale Steifigkeit des Kraftstofftanks nicht verstärkt werden. Das bedeutet, dass entsprechend dem oben stehenden herkömmlichen Kraftstofftank 208 das plattenartige Modul 203 so angebracht ist, dass es zwischen den wechselweise gegenüberliegenden Seitenoberflächen der inneren Wände des Tankkörpers 207 brückenartig ist. Wenngleich die horizontale Steifigkeit des Kraftstofftanks 208 verstärkt werden kann, kann folglich die vertikale Steifigkeit davon nicht verstärkt werden. Da das plattenartige Modul 203 in Luft in dem Tankkörper 207 aufgehängt ist, biegt sich das plattenartige Modul 203 unter seinem Eigengewicht und es gibt sogar die Möglichkeit, dass die vertikale Steifigkeit tendenziell abnimmt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Kraftstofftanktank und das Herstellungsverfahren der Erfindung wurden im Hinblick auf die oben stehenden Probleme getätigt. Das bedeutet, dass es die Aufgabe der Erfindung ist, einen Kraftstofftank vorzusehen, der eine hohe Steifigkeit in einer vertikalen Richtung und eine kleine Kapazitätsänderung aufgrund des Tankinnendrucks hat sowie ein einfaches Herstellungsverfahren davon.
Um die oben stehenden Probleme zu lösen, wird bei der vorliegenden Erfindung ein Kraftstofftank vorgesehen, der die Merkmale von Anspruch 1 enthält. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch Ansprüche 2 bis 10 definiert.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung wie folgt beschrieben werden.
Der Kraftstofftank, der durch Blasformen gebildet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass er enthält eine Tankwand, die aus Harz blasgeformt ist zum Ausbilden einer Tankkammer, zumindest eine Tanktrennwand, die in der Tankkammer in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung der Tankwand angebracht ist und zwischen den gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Tankwand geklemmt ist, und eine funktionale Komponente, die an der Tanktrennwand angebracht ist.
Alle die funktionalen Komponenten sind im Inneren der Tankwand untergebracht, und die funktionalen Komponenten werden gegen einen Druck von außen durch die Tankwand und ein Stützelement geschützt. Somit kann die Sicherheit bei einer Kollision verbessert werden.
Ferner klemmt die Tankwand die Tanktrennwand, so dass sie integriert wird, so dass die mechanische Festigkeit der Tankwand erhöht wird. Somit wird nicht nur die Formstabilität gegen eine externe Kraft groß, sondern es kann auch eine Veränderung in der Tankkapazität aufgrund des Tankinnendrucks verringert werden. Daher ist es möglich, die Genauigkeit eines Systems zum Erfassen einer Veränderung im Tankinnendruck und der Strömungsrate zu verbessern. Solange die Formstabilität der Tankwand dadurch erhöht wird, ist die Tanktrennwand nicht auf eine einzige beschränkt, sondern es können eine Mehrzahl von Tanktrennwänden angebracht werden. Ferner ist die Anordnung so gebildet, dass der Endbereich der Tanktrennwand in eine Ausneh mung eingeführt ist und geklemmt ist, die in dem gesamten Umfang oder einem Teil der Tankwand geformt ist. Damit kann die Verbindungsfestigkeit zwischen der Tanktrennwand und der Tankwand weiter erhöht werden.
Als eine bevorzugte Ausführungsform kann die Anordnung gebildet sein zum Aufweisen eines Verbindungselements, das in der Tankkammer und in der Längsrichtung angebracht ist, und die Tanktrennwände miteinander verbindet. Das Verbindungselement kann integral mit der Tanktrennwand geformt sein oder kann getrennt nach dem Blasformen montiert oder entfernt werden.
Ferner kann als eine andere bevorzugte Ausführungsform die Anordnung gebildet sein, dass sie eine Verbindungseinheit aufweist, die die funktionalen Komponenten, die in der Tankkammer untergebracht sind, zur Umgebung durch eine Verbindungsöffnung verbindet, die in der Tankwand geformt ist. Als eine Ausführungsform der Verbindungseinheit kann die Anordnung gebildet sein, dass sie aufweist: eine externe Einheit, die einen Deckel hat, der thermisch mit der Tankwand verschweißt ist, dass er dadurch die Verbindungsöffnung abschließt, und eine außenseitige Leitung, die den Deckel durchdringt und mit der Umgebung verbunden ist; und eine interne Einheit, die eine innenseitige Leitung aufweist, die mit der außenseitigen Leitung verbunden ist, und einen Hebelmechanismus, der an der Tanktrennwand angebracht ist und die innenseitige Leitung in einer anhebbaren und absenkbaren Weise lagert.
Gemäß der Erfindung wird als eine Öffnung, die in der Tankwand vorgesehen ist, nur eine schmale Verbindungsöffnung vorgesehen, die mit dem Deckel durch thermisches Verschweißen abgedichtet ist. Somit kann der Widerstand gegenüber Kraftstoffdurchlässigkeit erhöht werden. Ferner können die funktionalen Komponenten mit der Umgebung durch einen einfachen Vorgang verbunden werden.
Ein Verfahren zum Herstellen des Kraftstofftanks gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es die Merkmale von Anspruch 11 enthält. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch Ansprüche 12 bis 15 gekennzeichnet.
Gemäß dem oben Stehenden werden die funktionalen Komponenten im Voraus an dem Stützelement angebracht und die Tankwand wird dann durch Blasformen geformt. Somit besteht keine Notwendigkeit zum Ausführen von irgendwelchen mühsamen Vorgängen zum Ausbilden einer großen Öffnung in der Tankwand und zum Anbringen der funktionalen Komponenten durch die Öffnung.
Als ein Schritt zum Dichten des Öffnungsbereichs des Rohlings kann ein Verfahren ergriffen werden, bei dem die Form so gesetzt wird, dass sie den Öffnungsbereich des Rohlings umgibt, und das geschmolzene Harz in eine Ausnehmung der Form eingespritzt wird, dass dadurch der Öffnungsbereich des Rohlings abgedichtet wird. Ferner kann ein Verfahren ergriffen werden, dass eine Kappe mit Klebemittel zum Schließen des Öffnungsbereichs des Rohlings angehaftet wird.
Als eine bevorzugte Ausführungsform ist ferner enthaltend:
ein Schritt zum Ausbilden einer Verbindungsöffnung in der oberen Wand der Tankwand,
ein Schritt des Hochziehens einer internen Einheit, die durch einen Hebelmechanismus gestützt wird,
ein Schritt des Verbindens einer außenseitigen Leitung der externen Einheit mit einer innenseitigen Leitung der internen Einheit durch die Verbindungsöffnung, und
ein Schritt des Schweißens eines Deckels an die Tankwand zum Schließen der Verbindungsöffnung.
Gemäß dieser Ausführungsform können die funktionalen Komponenten mit der Umgebung durch einen einfachen Vorgang verbunden werden.
Zum Lösen der oben stehenden Probleme ist ein anderer Kraftstofftank gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Kraftstofftank, der einen Tankkörper, der Kraftstoff darin speichert, und ein Modul, das an dem Inneren des Tankkörpers befestigt ist, und in dem funktionale Komponenten, wie z.B. ein Ventil, eine Pumpe usw. integral angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul ein säulenartiges Modul ist, das in stehender Weise zwischen der oberen und unteren inneren Oberfläche des Tankkörpers zum Erhöhen der vertikalen Steifigkeit des Kraftstofftanks angebracht ist.
Das bedeutet, dass bei dem Kraftstofftank das Modul, in dem die funktionalen Komponenten angebracht sind, zu dem säulenartigen Modul geformt wird. Das säulenartige Modul ist in säulenartiger Weise zwischen der oberen und unteren inneren Oberfläche des Tankkörpers, die eine äußere Schale des Kraftstofftanks bilden, angebracht. Das säulenartige Modul spielt eine Rolle in ähnlicher Weise wie eine Säule, wodurch vertikale Spannungen des Kraftstofftanks unterdrückt werden, d.h. die vertikale Steifigkeit des Kraftstofftanks verbessert wird.
Das säulenartige Modul setzt keine speziellen Begrenzungen im Hinblick auf seine Form, solange die funktionalen Komponenten darin angebracht werden können. Beispielsweise kann es eine winkelförmige-röhrenartige Form haben, eine zylindrische Form oder Ähnliches. Es ist bevorzugt angeordnet, dass das säulenartige Modul in einer zylindrischen Gestalt ist.
Gemäß dieser Anordnung sieht die äußere Oberfläche des säulenartigen Moduls eine Umfangsoberfläche vor, die keinen Winkelbereich hat. Folglich wird die Kraftstoffströmung in dem Kraftstofftank durch das säulenartige Modul nicht behindert.
An dem oberen und unteren Ende des säulenartigen Moduls kann auch ein Mechanismus angebracht sein, der die Verbindung zwischen dem säulenartigen Modul und dem Tankkörper stärkt. Das säulenartige Modul ist bevorzugt angeordnet, dass es an seinen oberen und unteren Enden ein Abrutschen verhindernde Rippen aufweist, die in der oberen und unteren inneren Oberfläche des Tankkörpers angebracht sind, zum Verhindern, dass das säulenartige Modul von der oberen und unteren inneren Oberfläche rutscht.
Das bedeutet, dass bei dieser Anordnung die das Abrutschen verhindernden Rippen an dem oberen und unteren Ende des säulenartigen Moduls angebracht sind. Die das Abrutschen verhindernden Rippen sind in der oberen und unteren inneren Oberfläche des Tankkörpers eingebettet. Wenn Zugspannungen auf den Tankkörper aus den vertikalen Richtungen aufgebracht werden, haben die das Abrutschen verhindernden Rippen eine Rolle beim Verhindern, dass das säulenartige Modul herausgezogen wird. Folglich müssen sich die das Abrutschen verhindernden Rippen nur nach außen in einer radialen Richtung des säulenartigen Moduls erstrecken, unabhängig davon, ob in einer inneren oder äußeren Umfangsrichtung.
Ferner setzen die das Abrutschen verhindernden Rippen keine speziellen Beschränkungen im Hinblick auf ihre Form. Ferner müssen die das Abrutschen verhindernden Rippen nicht unbedingt entlang des gesamten Umfangs von jedem des oberen und unteren Endes des säulenartigen Moduls angebracht sein. Die das Abrutschen verhindernden Rippen können mit Abstand unter Intervallen aus einem bestimmten Winkel angebracht sein, wie beispielsweise unter 90 Grad oder 60 Grad.
Auch setzt eine Verdrahtung, die zum Antreiben der funktionalen Komponenten nötig ist, keine speziellen Beschränkungen im Hinblick auf den Platz ihrer Anordnung. Das säulenartige Modul ist vorzugsweise angeordnet, dass es auf der äußeren Umfangsoberfläche von ihm einen sich rohrartig erstreckenden Schlauch aufweist, in dem die Verdrahtung der funktionalen Komponenten untergebracht ist und der sich aus dem Tankkörper heraus erstreckt.
Das bedeutet, dass bei dieser Anordnung der sich erstreckende Schlauch auf der äußeren Umfangsoberfläche des säulenartigen Moduls angebracht ist. Der sich erstreckende Schlauch erstreckt sich nach außen aus dem Tankkörper von der äußeren Umfangsoberfläche des säulenartigen Moduls. Die Verdrahtung der funktionalen Komponenten ist auf der inneren Umfangsseite des sich erstreckenden Schlauchs angebracht. Das bedeutet, dass der sich erstreckende Schlauch eine Rolle des Führens der Verdrahtung der funktionalen Komponenten zur Außenseite des Tankkörpers hat, wobei er sie schützt. Der sich erstreckende Schlauch hat keine speziellen Einschränkungen im Hinblick auf seine Länge, Durchmesser usw. Auch muss ein Rohmaterial für den sich erstreckenden Schlauch nur ein Material sein, das in Kraftstoff nicht lösbar ist. Ferner muss der sich erstreckende Schlauch nur zur Umgebung von einem Befüllstutzenrohr des Tankkörpers sich erstrecken. Dabei gibt es keinen Verbindungsbereich mit der Umgebung außer dem Befüllstutzenrohr, was somit einen guten Widerstand gegenüber Kraftstoffdurchlässigkeit hat.
Gemäß dieser Anordnung ist es möglich, den Kraftstofftank vorzusehen, der nicht nur auf vertikale Kompressionsspannung sondern auch Zugspannung widerstandsfähig ist. Gemäß dieser Anordnung ist es auch möglich, den Kraftstofftank vorzusehen, der die Verdrahtung der funktionalen Komponenten schützen kann.
Ferner ist zum Lösen der oben stehenden Probleme ein anderes Herstellungsverfahren für einen Kraftstofftank der Erfindung, bei dem Herstellungsverfahren des Kraftstofftanks, der in ihm ein Modul hat, in dem funktionale Komponenten, wie z.B. ein Ventil, eine Pumpe usw. integral angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt des Erzeugens eines säulenartigen Moduls mit dem Befestigen der funktionalen Komponenten an einem Basiskörper aus Harz zum Herstellen des säulenartigen Moduls hat, einen Schritt des Anbringens eines säulenartigen Moduls mit dem Anbringen des säulenartigen Moduls auf der inneren Umfangsseite eines rohrartigen Rohlings, der aus Harz in dem halb geschmolzenen Zustand gebildet ist, so dass eine Axialrichtung (insbesondere eine Längsrichtung) des säulenartigen Moduls im Wesentlichen parallel zu einer Durchmesserrichtung des Rohlings eingestellt wird, einen Schritt des Klemmens des säulenartigen Moduls mit dem Klemmen des Rohlings von dessen äußeren Umfangsseite und beiden axialen Seiten des säulenartigen Moduls und des Klemmens beider axialen Enden des säulenartigen Moduls auf die innere Umfangsoberfläche des Rohlings, und einen Schritt des Ausbildens eines Tankkörpers mit dem Blasen des Rohlings, der dadurch unter Druck entlang einer Behälterform verteilt wird und dann das Abkühlen des Rohlings, dass er den Tankkörper des Kraftstofftanks ausbildet.
Der Kraftstofftank aus Harz wird allgemein durch Blasformen hergestellt. Blasformen ist das folgende Formverfahren. Das bedeutet, dass zuerst ein rohrartiger Zwischenformkörper hergestellt wird, der als „Rohling" in einem halb geschmolzenem Zustand bezeichnet wird. Als Nächstes wird die Behälterform auf der äußeren Umfangsseite des Rohlings angebracht und die Form geschlossen. Schließlich wird Luft oder Ähnliches von der inneren Umfangsseite des Rohlings nach dem Schließen der Form eingeblasen. Dadurch wird der Rohling wie ein Ballon entlang der Form aufgeblasen, wodurch ein Formkörper erhalten wird.
Bei dem oben stehenden Herstellungsverfahren sind die Schritte des Anbringens und Klemmens des säulenartigen Moduls in einer Reihe von Schritten eines solchen Blasformens enthalten. Somit wird das Ausbilden des Tankkörpers synchron zum Klemmen des säulenartigen Moduls ausgeführt. Insbesondere wird das säulenartige Modul in das Innere des inneren Umfangs des Rohlings in einem Schritt vor dem Schließen der Form eingeführt. Dann wird das säulenartige Modul auf die innere Umfangsoberfläche des Rohlings durch einen Druck der Behälterform beim Schließen der Form geklemmt.
Hier haben das Formen aus Harz des Basiskörpers des säulenartigen Moduls und das Formen aus Harz des Rohlings (Tankkörper) vorzugsweise gute Schweißeigenschaften. Beispielsweise können wie beim Ausbilden des säulenartigen Moduls und des Rohlings aus der gleichen Art von Harz, wenn die Schweißeigenschaften gut sind, wenn das säulenartige Modul durch den Rohling geklemmt wird, eine Schweißwirkung ebenso wie eine Klemmwirkung erhalten werden. Folglich kann die Verbindungsfestigkeit zwischen dem geformten Tankkörper und dem säulenartigen Modul erhöht werden.
Auch sind die sich radial erstreckenden das Rutschen verhindernden Rippen am oberen und unteren Ende des säulenartigen Moduls angebracht und diese das Rutschen verhindernden Rippen sind in die innere Wand des Rohlings eingebettet. Dadurch kann die Verbindungsfestigkeit er höht werden, selbst wenn das Harz, das den Basiskörper des säulenartigen Moduls bildet, und das Harz, das den Rohling (Tankkörper) bildet, schlechte Schweißeigenschaften haben.
Gemäß dem oben stehenden Herstellungsverfahren kann das säulenartige Modul einfach ohne Behinderung eines Abflusses von Schritten des Blasformens geklemmt werden, wobei stattdessen eine gute Verwendung der Eigenschaften des Blasformens gezogen wird, d.h. indem der Rohling in einem halb geschmolzenem Zustand verwendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Kraftstofftank 10 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Verbindungsstelle zeigt, in der der Endbereich 22a einer Tanktrennwand 22 mit einer Tankwand 12 verbunden ist;
3 ist eine Querschnittsansicht, die die Umgebung einer Verbindungseinheit 40 zeigt;
4 ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die funktionalen Komponenten 30 und eine interne Einheit 51 an einem Stützelement 20 montiert sind;
5 ist eine erklärende Ansicht, die einen Formöffnungszustand vor dem Blasformen darstellt;
6 ist eine erklärende Ansicht, die die Umgebung eines Einsatzbereichs 62b einer Formoberfläche 62a darstellt;
7 ist eine erklärende Ansicht, die eine Anordnung veranschaulicht, in der das Stützelement 20 auf einer Halteaufspannvorrichtung 63 gelagert ist;
8 ist eine erklärende Ansicht, die eine abschließende Behandlung einer Stützbasis 26 veranschaulicht;
9 ist eine erklärende Ansicht, die eine Arbeitsweise des Abdichtens der Umgebung einer Tanköffnung veranschaulicht;
10 ist eine erklärende Ansicht, die einen Verbindungsvorgang der Verbindungseinheit 40 veranschaulicht;
11 ist eine Querschnittsansicht, die ein Verbindungsstelle der Tanktrennwand 22b und der Tankwand 12b gemäß einer Modifikation des ersten Kraftstofftanks veranschaulicht;
12 ist eine erklärende Ansicht, die eine Arbeitsweise der Modifikation, die in 11 gezeigt ist, veranschaulicht;
13 ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Kraftstofftanks der Erfindung;
14 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein säulenartiges Modul bei einem zweiten Herstellungsverfahren der Erfindung angebracht wird;
15 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Tankkörper mit dem Herstellungsverfahren der Erfindung blasgeformt wird;
16 ist eine Querschnittsansicht einer Modifikation des zweiten Kraftstofftanks der Erfindung;
17 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Modifikation des zweiten Kraftstofftanks der Erfindung, die einen Klemmvorgang des Stützelements zeigt;
18 ist eine Querschnittsansicht, die den zu 17 nachfolgenden Schritt zeigt, der als eine andere Modifikation des zweiten Kraftstofftanks beschrieben ist; und
19 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Kraftstofftanks.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend beschrieben zum weiteren Klarstellen der oben beschriebenen Anordnung und Wirkung der Erfindung.
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Kraftstofftank 10 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 1 hat der Kraftstofftank 10 die Tankwand 12, die durch Blasformen gebildet wird, und bildet die Tankkammer 125, das Stützelement 20 zum Stützen der Tankwand 12, die funktionalen Komponenten 30, die an dem Stützelement 20 angebracht sind, und die Verbindungseinheit 40 zum Verbinden der funktionalen Komponenten 30 mit der Umgebung.
Die Tankwand 12, die integral durch Blasformen geformt wird, wird durch Stapeln von Harzschichten, wie z.B. aus Polyethylen oder Ähnlichem, geformt. Eine Verbindungsleitung 14, die mit einem Einlassbefüllrohr (nicht dargestellt) zu verbinden ist, steht von einem Seitenbereich der Tankwand 12 vor.
Das Stützelement 20 hat Tanktrennwände 22 und ein Verbindungselement 24. Die Tanktrennwände 22 sind im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung der Tankwand 12 angebracht und im Wesentlichen parallel zueinander. Ferner sind die Tanktrennwände 22 jeweils integral zwischen die gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Tankwand 12 geklemmt. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Verbindungsstelle zeigt, bei der der Endbereich 22a der Trennwand 22 mit der Tankwand 12 verbunden ist. Wie es in 2 dargestellt ist, wird der Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 durch einen Aufsatzbereich 12b der Tankwand 12 geklemmt. Das bedeutet, der Aufsatzbereich 12b ist zu einer Ausnehmung entlang der Kontur des Endbereichs 22a der Tanktrennwand 22 geformt, und ist in sowohl der oberen als auch der unteren Wand der Tankwand 12 vorgesehen. Somit ist der Aufsatzbereich 12b so angeordnet, dass der Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 in die Ausnehmung eingeschoben und durch sie geklemmt wird. Ferner hat der Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 eine Mehrzahl von Rippen 22b, die in vorspringender Weise darauf gebildet sind in eine Richtung senkrecht zur Tanktrennwand 22, was somit den Rippen 22b erlaubt, in die Tankwand 12 geschoben zu werden.
Somit wird der Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 mit der Tankwand 12 an dem Aufsatzbereich 12b verklemmt. Ferner werden die Rippen 22b in die Tankwand 12 geschoben, wodurch eine Erhöhung der Verbindungsfestigkeit resultiert. Dabei verwendet die Tanktrennwand 22 vorzugsweise als ihr Material Harz, z.B. Polyethylen, das mit der Tankwand 12 verschweißt wird. Dadurch wird die Tanktrennwand 22 mit der Tankwand 12 verschweißt, wodurch eine bessere Verbindungsfestigkeit vorgesehen wird. Die Tanktrennwand 22 dient als ein verstärkendes Element zum Verhindern einer Deformation der Tankwand 12. Ferner durchdringt das Verbindungselement 24 die Mehrzahl von Tanktrennwänden 22 und verbindet sie, wodurch die Tanktrennwände 22 integral mit der Tankwand 12 montiert werden. Ein Rahmenkörper 25 zum Anbringen der funktionalen Komponenten 30 ist an der Tanktrennwand 22 auf der linken Seite der Figur angebracht.
Die funktionalen Komponenten 30 sind an der Tanktrennwand 22 angebracht, so dass sie im Inneren der Tankwand untergebracht sind. Die funktionalen Komponenten 30 sind Teile, die in einem herkömmlichen Kraftstofftank untergebracht sind, und enthalten beispielsweise ein Kraftstoffabschließventil 31, ein Pumpenmodul 32, einen Drucksensor 34 usw.
Zwei Kraftstoffabschließventile 31 sind an dem oberen Bereich der Tanktrennwand 22 angebracht. Sie sind die Ventile, die Kraftstoffdampf in dem Kraftstofftank zu einem Kanister entweichen lassen und verhindern, dass flüssiger Kraftstoff zur Umgebung ausströmt.
Das Pumpenmodul 32 ist eine Einrichtung zum Zuführen von Kraftstoff an die Umgebung und hat eine Kraftstoffpumpe 32a, einen Filter 32b und einen Druckregulator 32c, die durch ein Rohr 32d verbunden sind. Die Kraftstoffpumpe 32a und der Filter 32b sind an dem Rahmenkörper 25 angebracht.
3 ist eine Querschnittsansicht, welche die Umgebung der Verbindungseinheit 40 zeigt. In 3 hat die Verbindungseinheit 40 die externe Einheit 41 und die interne Einheit 51, die mit den funktionalen Komponenten 30 zu verbinden ist.
Die externe Einheit 41 hat einen Deckel 42, der thermisch mit der Tankwand 12 verschweißt ist, so dass er dadurch eine Verbindungsöffnung 16 abschließt, die in der Tankwand 12 geformt ist. Das bedeutet, dass der Deckel 42 aus Polyethylen geformt ist, das das gleiche Harzmaterial wie dasjenige des Kraftstofftanks 10 ist. Ferner hat der Deckel 42 einen Deckelhauptkörper 42a, einen Flansch 42b im äußeren Umfang des Deckelhauptkörpers 42a und ein thermisches Schweißende 42c am unteren Ende des Flanschs 42b. Außenseitige Leitungen 43, 43 durchdringen den Deckelhauptkörper 42a. Ein Nippel 43a ist außerhalb des außenseitigen Rohrs 43 geformt, während ein Verbindungsende 43b im Inneren des außenseitigen Rohrs 43 geformt ist. Ein Anschlag 43d ist vorspringend am oberen Bereich des Verbindungsendes 43b geformt.
Die interne Einheit 51 hat innenseitige Rohre 52, 52 und einen Hebemechanismus 53 zum Anheben und Absenken der innenseitigen Rohre 52, 52. Der Hebemechanismus 53 hat ein anhebendes Element 53a zur Verbindung und zum Anheben und Absenken der innenseitigen Leitungen 52, 52 und einen Zylinder 53b zum Stützen des anhebenden Elements 53a und zum Regulieren von seinem vertikalen Versatz.
Das innenseitige Rohr 52 hat eine Einführungsöffnung 52a. Das innenseitige Rohr 52 ist mit dem außenseitigen Rohr 43 durch Einführen des Verbindungsendes 43b des außenseitigen Rohrs 43 in die innenseitige Öffnung 52a verbunden. Ferner ist in der Einführungsöffnung 52a ein Dichtelement 56 angebracht zum Vorsehen einer Dichtung zwischen dem innenseitigen Rohr 52 und dem außenseitigen Rohr 43. Das andere Ende des innenseitigen Rohrs 52 ist zu einem Nippel 52b geformt, an den eine Leitung 32d angeschlossen ist. Die Leitung 32d ist aus einem spiralförmigen und flexiblen Schlauch geformt, so dass sie ein Anheben und Absenken der internen Einheit 51 erlaubt.
Es wird nun eine Reihe von Schritten zum Herstellen des Kraftstofftanks 10 beschrieben. 4 ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die funktionalen Komponenten 30 und die interne Einheit 51 an dem Stützelement 20 angebracht sind. In 4 werden durch Verschrauben oder Verschweißen das Kraftstoffabschließventil 31, die Kraftstoffpumpe 32a an der internen Einheit 51 befestigt und die interne Einheit 51 wird an der Tanktrennwand 22 des Stützelements 20, das durch Spritzgießen vorfabriziert ist, angebracht, wodurch der zusammengefügte Körper 20A geformt wird. Ferner wird eine Abstützbasis 26 mit Bördelanschluss im Voraus an dem Endbereich des Verbindungselements 24 des Stützelements 20 befestigt.
Nachfolgend wird ein Blasformen ausgeführt. 5 ist eine erklärende Ansicht, die einen Formöffnungszustand vor dem Blasformen zeigt. Eine Blasformmaschine 60 hat einen Kopf 61 zum Extrudieren eines Rohlings 12A, Formen 62, 62 und ein Haltefutter 63. Wie es in 5 dargestellt ist, haben die Formen 62, 62 eine Formoberfläche 62a, die entsprechend der Tankwand 12 gestaltet ist. Auf der Formoberfläche 62a ist, wie es in 6 gezeigt ist, eine Einsatznut 62b entlang einer Position geformt, die dem Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 entspricht. Die Einsatznut 62b ist eine Nut, die den Einsatzbereich 12b formt, wie es in 2 gezeigt ist.
Zunächst wird die Stützbasis 26 des Stützelements 20 in das Haltefutter 63 eingesetzt. Das bedeutet, wie es in 7 gezeigt ist, dass die Stützbasis 26 in ein Stützloch 63a des Haltefutters 63 eingeführt wird und mit einem befestigenden Verschiebeelement 63b befestigt wird, wodurch der zusammengefügte Körper 20A in einem stehenden Zustand gestützt wird.
Dann wird der zylindrische Rohling 12A aus dem Kopf 61 der Blasformmaschine 60, die in 5 gezeigt ist, extrudiert, und der Rohling 12A wird in der Umgebung des zusammengefügten Körpers 20A angebracht. Nachdem das Klemmen der Form ausgeführt ist, wird danach ein Luft zuführendes Rohr 65 in den Rohling 12A eingeführt, um Luft in den Rohling 12A zu blasen. Der Rohling 12A wird in die Form der Tankwand 12 geblasen entsprechend der Kontur der Formoberfläche 62a der Formen 62, 62. Dabei sieht, wie es in 2 und 6 gezeigt ist, der Rohling 12A den Einsatzbereich 12b durch die Einsatznut 62b vor. Dann wird der Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 durch den Einsatzbereich 12b geklemmt, was somit seine Verbindungsfestigkeit erhöht. Wenn der Rohling 12A aus einem Material gebildet ist, das wechselseitig mit der Tanktrennwand 22 verschweißt wird, ist, da der Rohling 12A thermisch am Endbereich 22a der Tanktrennwand 22 verschweißt wird, seine Verbindungsfestigkeit weiter erhöht.
Anschließend wird das Haltefutter 63 zurückgezogen und das untere Ende der Stützbasis 26 wird mit einem Schneider, wie es in 8 gezeigt ist, abgeschnitten. Als Nächstes wird, wie es in 9 gezeigt ist, eine stationäre Form bis zu der unteren Oberfläche der Formen 62, 62 hoch bewegt. Eine Vertiefung 67a ist in der stationären Form 67 gebildet. Die Stützbasis 26 und der Öffnungsendbereich 12A der Tankwand 12 werden in die Vertiefung 67a gesetzt. Dann wird geschmolzenes Harz in die Vertiefung 67a von einer dargestellten Harzeinspritzeinheit eingespritzt. Das geschmolzene Harz wird abgekühlt und dann wird ein dichtender Bereich dort geformt (siehe 1), in den die Stützbasis 26 und der Öffnungsendbereich 12A integriert sind. Damit wird eine Dichtung zwischen dem Öffnungsendbereich 12A und der Stützbasis 26 vorgesehen. Danach wird das Formöffnen ausgeführt und der Kraftstofftank 10 wird herausgenommen.
Danach wird ein Vorgang ausgeführt, bei dem die funktionalen Komponenten 30, die im Inneren der Tankwand 12 angebracht sind, mit der Umgebung verbunden werden. 10 ist eine Ansicht, die die Umgebung der oberen Wand der Tankwand 12 zeigt. Zuerst wird die Verbindungsöffnung 16 in der oberen Wand der Tankwand 12 mit einem Schneider oder Ähnlichem geformt. Die Verbindungsöffnung 16 ist an einem Ort entsprechend der Position der internen Einheit 51 geformt. Nachfolgend wird die interne Einheit 51 nach oben durch die Verbindungsöffnung 16 gezogen. Zu dieser Zeit wird die interne Einheit 51 durch das anhebende Element 53a auf eine anhebbare und absenkbare Weise gestützt, und die Schläuche 32d, 32d sind in einem lockeren Zustand angebracht. Somit kann die interne Einheit 51 zur Umgebung durch die Verbindungsöffnung 16 gezogen werden, wobei ihre Position stehend gehalten wird.
In einem solchen Zustand wird die externe Einheit 41 mit der internen Einheit 51 verbunden. Das bedeutet, dass das Verbindungsende 43b der externen Einheit 41 in die Einführungsöffnung 52a der internen Einheit 51 eingeführt wird. Da das Dichtelement 56 in der Einführungsöffnung 52a angebracht ist, wird eine Dichtung bezüglich des Verbindungsendes 43b vorgesehen. Danach wird das thermische Schweißende 42c des Flansches 42b des Deckels 42 durch eine Wärmeplatte (nicht dargestellt) geschmolzen und mit der Tankwand 12 verschweißt. Dann wird der Kraftstofftank 10 durch einen Schritt des Anbringens eines Einlassrohrs usw. an dem Verbindungsrohr 14 (siehe 1) und ähnlicher Schritte vervollständigt.
Die folgenden Vorteile können entsprechend dem oben stehenden Kraftstofftank 10 erzielt werden.

(1) Im Kraftstofftank 10 sind die funktionalen Komponenten 30 an dem Stützelement 20 im Voraus angebracht und die Tankwand 12 wird dann durch Blasformen gebildet. Somit gibt es keine Notwendigkeit zum Ausführen von irgendwelchen mühsamen Vorgängen des Ausbildens einer großen Öffnung in der Tankwand 12 und Anbringen der funktionalen Komponenten durch die Öffnung.
(2) Als eine Öffnung, die in der Tankwand 12 geformt ist, ist nur die kleine Verbindungsöffnung 16 vorgesehen, die mit dem Deckel 42 durch thermisches Verschweißen gedichtet ist. Somit kann der Widerstand gegenüber Kraftstoffdurchlässigkeit weiter erhöht werden.
(3) Alle funktionalen Komponenten 30 sind im Inneren der Tankwand 12 untergebracht und werden gegen eine externe Kraft durch die Tankwand 12 und das Stützelement 20 geschützt. Somit kann die Sicherheit zum Zeitpunkt einer Kollision erhöht werden.
(4) Die Tankwand 12 wird durch die Tanktrennwand 22 geklemmt und in sie integriert, was eine mechanisch hochfeste Struktur ergibt. Somit wird nicht nur die Formstabilität gegenüber einer externen Kraft groß, sondern eine Veränderung in der Tankkapazität aufgrund des Tankinnendrucks kann verringert werden. Somit ist es möglich, die Genauigkeit eines Systems zum Erfassen einer Veränderung im Tankinnendruck und der Strömungsrate zu verbessern.

Die Erfindung ist nicht auf die oben stehende Ausführungsform begrenzt, sondern kann in verschiedenen Formen modifiziert werden, ohne vom Rahmen und der Form davon abzuweichen. Beispielsweise ist die folgende Modifikation und Variation auch möglich.
In der oben stehenden Ausführungsform ist das Verbindungselement 24 zum Stützen der Tanktrennwand 22 im Inneren der Tankwand 12 untergebracht. Zusätzlich kann das Verbindungselement 24 nach dem Blasformen entfernt werden, durch das die Tankwand 12 mit der Tanktrennung 22 integriert wird.
Bei der oben stehenden Ausführungsform wird die Tanköffnung durch den Dichtbereich 18 gedichtet. Solange es ein Mittel zum Dichten der Tanköffnung ist, kann auch eine Kappe oder Ähnliches an der Tanköffnung mit Klebemittel oder Ähnlichem gedichtet werden.
11 ist eine erklärende Ansicht, die eine Verbindungsstelle veranschaulicht, in der der Endbereich der Tanktrennwand 22B und der Tankwand 12B entsprechend einer Modifikation der Erfindung miteinander verbunden sind. In 11 ist der Flansch 22Bc am Endbereich der Tank trennwand 22B geformt. Der Flansch 22Bc trägt zum Verhindern eines Verschiebens zwischen der Tanktrennwand 22B und der Tankwand 12B bei, und zu einer Erhöhung in der Haftfläche der Tanktrennwand 22B an der Tankwand 12B. Der Flansch 22Bc trägt auch zu einer Verbesserung in der mechanischen Festigkeit und der Druckdichtheit einhergehend mit der Verteilung von Spannungen auf der Tankwand 12B bei. In diesem Fall ist, wie es in 12 gezeigt ist, wenn die Tankwand 12B in den Einsatzkanal 62Bb gelangt, die Wanddicke t2 auf dem Seitenbereich des Flansches 22Bc dünner als jede andere Wanddicke t1 ausgebildet, was der Funktion des Verhinderns, dass der Flansch 22Bc herausrutscht, dient. Entsprechend ist die Verbindungsfestigkeit weiter erhöht.
Der Bereich, an dem der Endbereich der Tanktrennwand in dem Einsatzbereich der Tankwand aufgesetzt ist ist nicht auf die obere und untere Wand der Tankwand begrenzt, sondern kann in verschiedenen Bereichen unter Berücksichtigung der mechanischen Festigkeit und Herstellungseigenschaften der Tankwand vorgesehen werden.
Anschließend werden ein zweiter Kraftstofftank und ein Herstellungsverfahren davon beschrieben.
13 zeigt eine Querschnittsansicht des Kraftstofftanks der Ausführungsform. Wie es in 13 gezeigt ist, besteht der Kraftstofftank 101 aus einem Tankkörper 110 und einem säulenartigen Modul 120, das als ein Stützelement der Erfindung dient.
Der Tankkörper 110 hat eine seitlich breite, rechteckig hohle Quaderform. Ein rundes Befüllstutzenrohrloch 111 ist in der Seitenwand des Tankkörpers 110 geformt.
Dabei hat das säulenartige Modul 120 eine zylindrische Form. Das säulenartige Modul 120 besteht aus einem Basiskörper 121, der aus hoch dichtem Polyethylen (HDPE) gebildet ist, und funktionalen Komponenten 122 (einem Bereich, wie er durch gepunktete Linien in 13 angedeutet ist), die an dem Basiskörper 121 befestigt sind. Das säulenartige Modul 120 ist stehend zwischen einer oberen Oberfläche 126 und einer unteren Oberfläche 127 einer inneren Wand des Tankkörpers 110 angebracht. Das obere Ende der äußeren Umfangsoberfläche des säulenartigen Moduls 120 ist in der oberen inneren Oberfläche 126 eingebettet, während das untere Ende davon in der unteren inneren Oberfläche 127 eingebettet ist. Ringartige, das Rutschen verhindernde Rippen 123 sind in Umfangsrichtung an dem oberen und unteren Ende des säulenartigen Moduls 120 angebracht. Die das Rutschen verhindernden Rippen 123 verhindern, dass das säulenartige Modul 120 von dem Tankkörper 110 rutscht, wenn Zugspannungen auf den Tankkörper 110 in den vertikalen Richtungen aufgebracht werden. Der rohrartige sich erstreckende Schlauch 124 ist mit dem oberen Bereich der äußeren Umfangsoberfläche des säulenartigen Moduls 120 verbunden. Der sich erstreckende Schlauch 124 erstreckt sich seitlich entlang der oberen Oberfläche der inneren Wand des Tankkörpers 110, erstreckt sich nach unten entlang der Seitenoberfläche der inneren Wand des Tankkörpers 110 und erstreckt sich nach außen aus dem Tankkörper 110 durch das Befüllstutzenrohrloch 111. Im Inneren des sich erstreckenden Schlauchs 124 sind beispielsweise eine elektrische Verdrahtung zum Herausführen eines elektrischen Signals von den funktionalen Komponenten 122 untergebracht.
Gemäß der Ausführungsform müssen, da das Befüllstutzenrohrloch 111 verwendet wird, wie es ist, als ein Weg des sich erstreckenden Schlauchs 124 ein Durchgangsloch oder Ähnliches, das exklusiv für den sich erstreckenden Schlauch 124 ist, nicht getrennt in dem Tankkörper 110 gebildet werden.
Bei dem Kraftstofftank der Ausführungsform sind die das Abrutschen verhindernden Rippen an dem oberen und unteren Ende des säulenartigen Moduls vorgesehen. Alternativ, wenn es keine Möglichkeit gibt, dass das säulenartige Modul abrutscht, kann die Erfindung in der Gestalt ausgeführt werden, in der die das Abrutschen verhindernden Rippen 123 nicht vorgesehen sind. Ferner werden das obere und untere Ende des säulenartigen Moduls in der oberen und unteren inneren Oberfläche des Tankkörpers jeweils eingebettet. Alternativ kann die Erfindung in der Form ausgeführt werden, in der sie nicht so dort eingebettet sind.
Ferner, wenn nur der Anbringort des säulenartigen Moduls 120 zwischen der oberen und unteren inneren Oberfläche des Tankkörpers 110 liegt, sind keinerlei spezielle Beschränkungen darauf auferlegt. Das bedeutet, dass das obere Ende des säulenartigen Moduls 120 nur in Anschlag mit der oberen inneren Oberfläche 126 des Tankkörpers 110 befestigt werden muss. Ferner muss das untere Ende des säulenartigen Moduls 120 nur in Anlage mit der unteren inneren Oberfläche 127 des Tankkörpers 110 befestigt werden.
Die funktionalen Komponenten 122, die integral im säulenartigen Modul 120 angebracht sind, enthalten beispielsweise einen Kraftstoffmesssensor, einen Druckregulator, ein Füllstandregu lierventil, ein Ventil zum Verhindern von übermäßigem Kraftstoff, ein Absperrventil, eine Kraftstoffpumpe usw.
Das Herstellungsverfahren des Kraftstofftanks gemäß der Ausführungsform besteht aus dem Herstellungsschritt für das säulenartige Modul, dem Anbringschritt des säulenartigen Moduls, dem Klemmschritt des säulenartigen Moduls und dem Ausbildungsschritt für den Tankkörper.
Zuerst wird der Herstellungsschritt für das säulenartige Modul beschrieben. In diesem Schritt wird das säulenartige Modul aus dem Basiskörper und den funktionalen Komponenten hergestellt. Der Basiskörper ist aus HDPE gebildet und in eine hohle zylindrische Form durch Spritzgießen geformt. Die ringartigen, das Abrutschen verhindernden Rippen sind in Umfangsrichtung an der äußeren Umfangsoberfläche am oberen und unteren Ende des Basiskörpers angebracht. Dabei ist ein Befestigungssitz auf der inneren Umfangsseite des Basiskörpers angebracht. Die funktionalen Komponenten werden an dem Befestigungssitz durch Verschrauben, Schweißen oder Ähnliches befestigt. Die elektrische Verdrahtung oder Ähnliches der funktionalen Komponenten wird durch den sich erstreckenden Schlauch aus rostfreiem Stahl gelegt, der sich seitlich in einer kurbelartigen Weise von der dem oberen Bereich der äußeren Umfangsoberfläche des Basiskörpers aus erstreckt.
Als Nächstes wird der Anbringschritt für das säulenartige Modul beschrieben. In diesem Schritt wird zuerst, wie es in 14 gezeigt ist, das säulenartige Modul unter eine Rohlingformmaschine 107 gelegt und angebracht. Dabei ist das säulenartige Modul 120 in der Luft durch Befestigen des sich erstreckenden Schlauchs 124 an dem unteren Ende der Rohlingformmaschine 107 aufgehängt (nicht dargestellt). In diesem Schritt wird als Nächstes der rohrartige Rohling 130 aus der Rohlingformmaschine 107 extrudiert. Der Rohling 130 hat eine mehrschichtige Struktur und seine innerste und äußeren Schichten sind aus HDPE gebildet. Auch ist der Rohling 130 in einem halb geschmolzenem Zustand. Indem er aus der Rohlingformmaschine 107 extrudiert wird, hängt der Rohling 130 um das säulenartige Modul, das in der Luft aufgehängt ist, herunter. Dabei sind beide Enden des säulenartigen Moduls angeordnet, dass sie nicht in Berührung mit der inneren Umfangsoberfläche des Rohlings 130 sind. Ferner ist die Justierung so vorgenommen, dass das Kurbelende des sich erstreckenden Schlauchs 124 gerade im radialen Zentrum des Rohlings 130 positioniert ist.
Als Nächstes wird der Klemmschritt für das säulenartige Modul beschrieben. In diesem Schritt, wie es in 14 gezeigt ist, wird der Rohling 130 von der Seite durch ein Paar von rechteckig quaderförmigen Behälterformen 104, die als Seitenformen 140, 141 bezeichnet sind, geklemmt und dann werden die Formen geschlossen. Diese Klemmrichtung ist parallel zur Axialrichtung, mit anderen Worten Längsrichtung, des säulenartigen Moduls im Inneren des Rohlings 130. Ausnehmungen 400, 410 sind in den inneren Wänden der Seitenformen 140, 141 jeweils geformt. Wenn die Seitenformen 140, 141 geschlossen sind, sind beide Enden des säulenartigen Moduls 120 in diesen Ausnehmungen 400, 410 angebracht. Dann sinken die das Rutschen verhindernden Rippen 123 an beiden Enden des säulenartigen Moduls 120 in die innere Umfangsoberfläche des Rohlings 130 in einem halb geschmolzenem Zustand. Ferner bedeckt das halb geschmolzene Harz in dem Umfangsbereich der Ausnehmungen 400, 410 die das Abrutschen verhindernden Rippen 123 vollständig. Somit sind beide Ende des säulenartigen Moduls 120 in der inneren Umfangsoberfläche des Rohlings 130 eingebettet. In diesem Zustand wird die Wärme des Rohlings 130 an beide Enden des säulenartigen Moduls 120 übertragen. Dann wird das säulenartige Modul 120 durch den Rohling 130 geklemmt und damit verschweißt. Wenn die Behälterformen 104 geschlossen sind, ist eine Öffnung in dem oberen Zentrum gebildet. Das Kurbelende des sich erstreckenden Schlauchs 124 ist in dieser Öffnung angebracht.
Als Nächstes wird der Schritt des Ausbildens des Tankkörpers beschrieben. In diesem Schritt, wie es in 15 gezeigt ist, wird ein Blasstift 170 in die innere Umfangsseite des Rohlings 130 von der Öffnung 108, die durch das Formschließen gebildet wird, eingeführt, wodurch somit Luft durch sie eingespritzt wird. Dann wird der Rohling 130 zu einer rechtecksförmigen Quadergestalt entlang der Ausnehmung geblasen. Dabei wird der Rohling 130 hauptsächlich in der seitlichen Richtung aufgeblasen (in einer vertikalen Richtung des Papiers, auf dem 15 gezeichnet ist). Dann wird der Rohling 130 durch Druck in jede Ecke der Behälterformen 104 verteilt. Danach wird der Rohling 130 abgekühlt und zu dem Tankkörper verfestigt. Schließlich wird das Paar von Seitenformen 140, 141 der Behälterformen 104 geöffnet und Grate oder Ähnliches werden abgeschnitten. Somit kann der Kraftstofftank, der das säulenartige Modul in ihm angebracht hat, erhalten werden.
Bei dem Herstellungsverfahren der Ausführungsform ist der Basiskörper des säulenartigen Moduls aus HDPE gebildet. Alternativ, wenn nur die das Abrutschen verhindernde Struktur zum Verhindern, dass das säulenartige Modul von dem Tankkörper rutscht, vorgesehen ist, kann Harz, wie z.B. Polyacetal (POM), Polyamid (PA) oder Ähnliches verfügbar sein.
Ferner wird bei dem Anbringschritt für das säulenartige Modul bei dem Herstellungsverfahren der Ausführungsform der Rohling um das im Voraus angebrachte säulenartige Modul auf eine solche Weise herunterhängen gelassen, dass beide Enden des säulertartigen Moduls keine Verbindung zu der inneren Umfangsoberfläche des Rohlings herstellen. Alternativ kann es auch andersherum sein. Das bedeutet, dass das säulenartige Modul in das Innere des herunterhängenden Rohlings eingeführt werden kann. Auch gibt es bei dem Anbringverfahren des säulenartigen Moduls außer dem Verfahren des Ergreifens des sich erstreckenden Rohrs von der Seite der Rohlingformmaschine, wie bei dem Herstellungsverfahren der Ausführungsform, auch ein Verfahren, bei dem ein exklusives Haltefutter vorgesehen wird.
Auch wird bei dem Klemmschritt des säulenartigen Moduls bei dem Herstellungsverfahren der Ausführungsform das Formen durch das Paar von Behälterformen, die als Seitenformen bezeichnet werden, ausgeführt. Es ist jedoch keine spezielle Grenze im Hinblick auf die Anzahl der Behälterformen gesetzt. Wenn nur beide Enden des säulenartigen Moduls auf der inneren Umfangsseite des Rohlings geklemmt werden können, können beispielsweise auch vier oder sechs Formen verwendet werden.
Ferner sind bei dem Klemmschritt des säulenartigen Moduls bei dem Herstellungsverfahren der Ausführungsform die das Abrutschen verhindernden Rippen an beiden Enden des säulenartigen Moduls in die innere Umfangsoberfläche des Rohlings eingebettet. Alternativ kann die Erfindung ohne Einbetten der das Abrutschen verhindernden Rippen ausgeführt werden.
Eine Modifikation des säulenartigen Moduls als Stützelement der Erfindung ist in 16 gezeigt. Ein säulenartiges Modul 150 ist mit einem ersten Gehäuse 151A und einem zweiten Gehäuse 151B versehen, die einen zweistückigen Basiskörper 151 bilden, und einem elastischen Element 171 (einer Schraubenfeder bei dieser Ausführungsform). Das zweite Gehäuse 151B hat einen Hauptkörperbereich 151Ba mit einem äußeren Durchmesser ähnlich zu demjenigen des ersten Gehäuses 151A und einen Einführungsbereich 151Bb mit einem kleineren äußeren Durchmesser als demjenigen des Hauptkörperbereichs 151Ba. Der Einführungsbereich 151Bb wird in das erste Gehäuse 151A eingeführt, so dass das elastische Element 171, das innerhalb des ersten Gehäuses 151A vorgesehen ist, gegen die obere Wand des ersten Gehäuses 151A stößt. Durch eine elastische Kraft des elastischen Elements 171 werden das erste und das zweite Gehäuse 151A und 151B gegeneinander in der Längsrichtung des säulenartigen Moduls 150 ge drückt, wodurch eine obere und untere innere Oberfläche 126, 127 des Tankkörpers 110 an beiden Enden des Basiskörpers 151 gedrückt werden.
Durch eine solche Konfiguration drückt das säulenartige Modul 150 die obere und untere innere Oberfläche 126, 127 nach dem Formen des Tankkörpers 110 weiter und die Klemmwirkung des säulenartigen Moduls ist verstärkt.
17 und 18 zeigen eine andere Modifikation der Erfindung, die Herstellungsschritte des Tankkörpers unter Verwendung eines säulenartigen Moduls 160 darstellen.
Das säulenartige Modul 160 ist mit einem ersten Gehäuse 161A, einem zweiten Gehäuse 161B und einem Befestigungselement 173 versehen. Das Befestigungselement 173 und das erste Gehäuse 161A, und das erste Gehäuse 161A und das zweite Gehäuse 161B sind miteinander verbunden durch ein oberes elastisches Element 174A bzw. ein unteres elastisches Element 174B. Das obere und das untere elastische Element 174A, 174B sind so vorgesehen, dass eine elastische Kraft des unteren elastischen Elements 174B höher als diejenige des oberen elastischen Elements 174A ist.
Wie es in 17 gezeigt ist, ist ein befestigender Stift 175 auf dem säulenartigen Modul 160 montiert, indem er in Öffnungen, die in überlappenden Bereichen des ersten und zweiten Gehäuses 161A, 161B geformt sind, während der Herstellungsschritte des Kraftstofftanks eingeführt wird. Ferner ist eine Zugschnur 176, die sich zur Umgebung der Behälterform 104 erstreckt, mit dem befestigenden Stift 175 so verbunden, dass sie aus dem Tankkörper 110 nach dem Abschließen des Formvorgangs des Tankkörpers 110 herauszuziehen ist.
In einem Zustand, in dem der Befestigungsstift 175 montiert ist, sind das erste und das zweite Gehäuse 161A, 161B in einem relativen Versatz gegeneinander eingeschränkt, wobei eine elastische Kraft in dem unteren elastischen Element 174B gespeichert wird, und die elastische Kraft des unteren elastischen Elements 174B beeinflusst die anderen Elemente nicht.
Das obere elastische Element 174A ist so vorgesehen, dass das Befestigungselement 173 auf den Rohling 30 drückt, wenn die Seitenformen 400, 410 in dem Modulklemmschritt geschlossen sind. Die elastische Kraft des oberen elastischen Elements 174A ist von einer Größenordnung, dass es unbeweglich auf seiner eigenen Position gehalten wird, jedoch nicht so hoch, dass der Rohling 30 in Übermaß deformiert werden könnte.
Der nachfolgende Formvorgang für den Tankkörper kann im Wesentlichen gleich wie in der vorhergehenden Weise durchgeführt werden.
Nach dem Kühlen und Verfestigen des Rohlings 30, insbesondere wenn der Tankkörper 110 gebildet ist, wird der Befestigungsstift 175 von dem säulenartigen Modul 160 gelöst und aus dem Tankkörper 110 herausgezogen, indem die Zugschnur 176 abgezogen wird. Dabei wird die Zwangsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse 161A, 161B aufgehoben, wodurch die elastische Kraft des unteren elastischen Elements 174B in der Längsrichtung des säulenartigen Moduls 160 wirkt. Da die elastische Kraft des unteren elastischen Elements 174 höher als diejenige des oberen elastischen Elements 174A vorgesehen ist, ist das erste Gehäuse 161A in Richtung auf die obere innere Oberfläche 126 des Tankkörpers 110 gegen die elastische Kraft des oberen elastischen Elements 171A verschoben. Dann wird ein Anlagebereich 177, der auf der Oberseite des ersten Gehäuses 161A geformt ist, in Druckkontakt mit der oberen inneren Oberfläche 126 gebracht.
Durch eine solche Konfiguration wird eine höhere Montagezuverlässigkeit während der Herstellungsvorgänge ebenso wie eine höhere Klemmwirkung des säulenartigen Verfahrens erzielt.
Wenngleich es in 16 bis 18 nicht dargestellt ist, werden die funktionalen Komponenten integral in dem säulenartigen Modul in ähnlicher Weise wie bei den anderen Ausführungsformen angebracht.
Die oben stehenden Modifikationen sind im Grunde anwendbar auf Ausführungsformen, die als der erste Kraftstofftank dargestellt sind. Das bedeutet, dass der Basiskörper des säulenartigen Moduls als Stützelement als eine Trennung vorgesehen werden kann, die eine Plattenform hat.
Gemäß dem zweiten Kraftstofftank der Erfindung ist es möglich, einen Kraftstofftank mit hoher vertikaler Steifigkeit vorzusehen. Ferner ist es entsprechend dem Herstellungsverfahren des Kraftstofftanks der Erfindung möglich, ein Herstellungsverfahren vorzusehen, durch das der Kraftstofftank, der eine hohe vertikale Steifigkeit hat, einfach hergestellt werden kann.

Claims

Kraftstofftank (10) enthaltend: eine Tankwand (12) die einen Tankkörper (12S) formt; ein Stützelement (22), das innerhalb des Tankkörpers gebildet ist und zwischen inneren Oberflächen der Tankwand (12) geklemmt ist; und funktionelle Bauteile (30), die integral mit dem Stützelement im Inneren des Tankkörpers montiert sind; dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich. (22a) des Stützelements (22) vertikal zwischen eine obere und untere innere Oberfläche der Tankwand durch einen Einsatzbereich (12b) der Tankwand (12) geklemmt ist.
Kraftstofftank (10) nach Anspruch 1, wobei das Stützelement zumindest eine Tanktrennwand (22) enthält, und die Tankwand (12) durch Blasformen eines Harzes gebildet ist, so dass die Tanktrennwand (22) zwischen gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Tankwand (12) in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsrichtung des Tankkörpers geklemmt ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 2, weiter enthaltend ein Verbindungselement (24), das in dem Tankkörper (12S) angebracht ist und sich in einer Längsrichtung des Tanks erstreckt, und wobei das Verbindungselement (24) die Tanktrennwände (22) miteinander verbindet.
Kraftstofftank (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Endbereich (22a) der Tanktrennwand (22) in eine Ausnehmung eingeführt ist, die auf der Tankwand 12 geformt ist, wodurch er durch die Tankwand (12) zu klemmen ist.
Kraftstofftank (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter enthaltend eine Verbindungseinheit (40), die das funktionelle Bauteil (30), das in dem Tankkörper (12S) untergebracht ist, mit der Umgebung durch eine Verbindungsöffnung (16) verbindet, die in der Tankwand (12) geformt ist, wobei die Verbindungseinheit (40) enthält: eine externe Einheit (41), die einen Deckel (42), der mit der Tankwand (12) thermisch verschweißt ist, um dadurch die Verbindungsöffnung (16) zu schließen, und eine außenseitige Leitung (43), die den Deckel (42) durchdringt und mit der Umgebung verbunden ist, hat, und eine interne Einheit (51), die eine innenliegende Leitung (52), die mit der außenseitigen Leitung (43) verbunden ist, und einen Hebelmechanismus (53), der an dem Stützelement (22) angebracht ist und die innenliegende Leitung (52) in einer anhebbaren und absenkbaren Weise stützt, hat.
Kraftstofftank (10) nach Anspruch 1, wobei das Stützelement (22) ein säulenartiges Modul (120) ist, das aufrecht stehend zwischen einer oberen und unteren inneren Oberfläche der Tankwand (12) angebracht ist, so dass es die vertikale Steifigkeit des Kraftstofftanks (10) erhöht.
Kraftstofftank (10) nach Anspruch 6, wobei das säulenartige Modul (120) von zylindrischer Gestalt ist.
Kraftstofftank (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Stützelement (22) an zumindest einem Ende von ihm eine Rippe (22b) zum Verhindern eines Abrutschens hat, die in die innere Oberfläche der Tankwand (12) eingebettet ist, um zu verhindern, dass das Stützelement (22) von der inneren Wandoberfläche der Tankwand (12) abrutscht.
Kraftstofftank (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter enthaltend ein ausragendes Rohr, in dem die funktionellen Bauteile (30) untergebracht sind, und das sich nach außen aus dem Tankkörper erstreckt.
Kraftstofftank (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter enthaltend ein elastisches Element, das in dem Stützelement (22) vorgesehen ist, wobei das elastische Element die obere und die untere innere Oberfläche der Tankwand (12) in einer vertikalen Richtung des Tankkörpers durch das Stützelement drückt.
Herstellungsverfahren für einen Kraftstofftank (10), der ein Stützelement (22), in dem funktionelle Komponenten (30) integral angebracht sind, in einem Tankkörper (12S) enthält, wobei das Herstellungsverfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: Befestigen der funktionellen Komponenten (30) an einem Körper auf Harzbasis, um das Stützelement (22) zu erzeugen; Anbringen des Stützelements (22) auf einer inneren Umfangsseite eines rohrartigen Rohlings, der aus einem Harz in einem halb geschmolzenen Zustand gebildet wird; Klemmen des Rohlings von einer äußeren Umfangsseite davon, so dass das Stützelement auf einer inneren Umfangsoberfläche des Rohlings geklemmt wird; Aufblasen des Rohling so, dass er entlang einer Behälterform durch Druck verteilt wird; und Abkühlen des Rohlings zum Ausbilden des Tankkörpers; dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement auf der inneren Umfangsseite des Rohlings auf eine solche Weise angebracht ist, dass eine Längsrichtung des Stützelements im Wesentlichen parallel zu einer Radialrichtung des rohrartigen Rohlings gemacht wird; und das Stützelement durch einen Einsatzbereich des Rohlings, der die Tankwand bildet, in der Radialrichtung des Rohlings geklemmt wird, so dass das Stützelement (22) vertikal zwischen einer oberen und unteren inneren Oberfläche der Tankwand (12) durch den Einsatzbereich (12b) geklemmt wird.
Herstellungsverfahren für einen Kraftstofftank (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (22) durch Montieren einer Tanktrennwand mit einem Verbindungselement (24) gebildet wird; und weiter enthaltend den Schritt des Abdichtens eines Öffnungsbereichs des Rohlings.
Herstellungsverfahren für einen Kraftstofftank (10) nach Anspruch 11 oder 12, weiter gekennzeichnet durch die Schritte: Ausbilden einer Verbindungsöffnung in einer oberen Wand des Tankkörpers (12S), Hochziehen einer internen Einheit (51), die durch einen Hebelmechanismus (53) gestützt ist, Anschließen einer außenseitigen Leitung (43) einer externen Einheit (41) an eine innenseitige Leistung der internen Einheit durch die Verbindungsöffnung, und Verschweißen eines Deckels (42) mit der Tankwand zum Schließen der Verbindungsöffnung.
Herstellungsverfahren für einen Kraftstofftank (10) nach Anspruch 11 oder 12, weiter gekennzeichnet durch den Schritt: Erzeugen einer elastischen Kraft in einer Längsrichtung des Stützelements (22), um dadurch eine innere Umfangsseite des Tankkörpers (12S) zu drücken.
Herstellungsverfahren für einen Kraftstofftank (10) nach Anspruch 11, wobei, wenn das Stützelement (22) auf eine innere Umfangsoberfläche des Rohlings geklemmt wird, das Stützelement die innere Umfangsseite des Rohlings in einer Längsrichtung des Stützelements drückt.