KR102133760B1 - 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링 - Google Patents

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Abstract

몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링은 앵커와 지지 구조체를 포함할 수 있다. 앵커는 앵커의 측벽으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 1 플랜지(들)을 가질 수 있다. 지지 구조체는 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 2 플랜지(들)을 가질 수 있다. 플랜지들이 상호연결될 때, 제 1 플랜지(들)와 제 2 플랜지(들) 사이의 표면 대 표면의 대면은 앵커와 지지 구조체의 길이방향 분리를 억제한다.

Description

몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링{MOLDED RESERVOIR SUPPORT STRUCTURE COUPLING}
본 출원은 2013년 1월 15일에 출원된 미국 가특허출원 제61/752,512호의 이익을 주장하고, 이 가특허출원은 본 명세서에서 전체로 참조사항으로 통합되어 있다.
현재의 개시는 대체로 몰딩된 저장소에 관한 것이고, 더 상세하게는 몰딩된 저장소와 지지 구조체 사이의 커플링에 관한 것이다.
특정 용기나 저장소는 액체와 인화성 물질을 수용할 수 있다. 예를 들어, 연료 탱크는 자동차 연료 시스템과 같은 차량 연료 시스템용 연료를 수용한다. 연료는 내연기관과 같은 원동기에 최종적으로 공급된다. 연료 탱크는 연료를 수용할 뿐만 아니라, 펌프, 밸브 등과 같은 그 내부공간 내의 구성요소를 수용하는 것이 일반적이다.
본 명세서에 나타나 있는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링은 앵커와 지지 구조체를 포함할 수 있고 연료 탱크는 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 포함할 수 있는데, 본 발명은 앵커와 지지 구조체의 길이방향 분리를 억제하는 것, 조립시 연료 탱크 벽으로부터의 지지 구조체의 연결해제를 억제하는 것, 앵커와 지지 구조체를 상호연결하는 것 및, 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 상호연결하는 것 등을 해결하고자 한다.
적어도 일부 실시예에서, 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링은 앵커와 지지 구조체를 포함할 수 있다. 앵커는 몰딩된 저장소에 의해 지지되고, 측벽으로부터 대체로 횡방향으로(laterally) 돌출되어 있는 적어도 하나의 제 1 플랜지를 가진 측벽을 가진다. 지지 구조체는 앵커로부터 별개로 형성되고, 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 적어도 하나의 제 2 플랜지를 가지고, 앵커와 지지 구조체의 길이방향 분리를 억제하기 위해서 제 1 플랜지에 의해 중첩된다. 적어도 일부 실시예에서, 지지 구조체는 플랜지가 중첩되지 않는 위치에 제공될 수 있고, 플랜지가 중첩되는 위치로 나중에 이동된다. 이는, 예컨대 지지 구조체와 앵커 사이의 상대적인 회전에 의해 달성될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 연료 탱크는 연료 탱크 벽을 포함할 수 있는데, 이 연료 탱크 벽은 연료를 수용하는 내부공간을 적어도 부분적으로 형성하고, 연료 탱크 벽의 제 1 부분으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는, 내부공간의 제 1 플랜지를 적어도 가지고 있다. 연료 탱크 벽은 연료 탱크 벽의 제 2 부분으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는, 내부공간의 제 2 플랜지를 적어도 가질 수 있다. 지지 구조체는 연료 탱크 벽의 제 1 부분과 제 2 부분을 지지할 수 있고(brace), 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 제 3 플랜지를 적어도 가진 제 1 단부와 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 제 4 플랜지를 적어도 가진 제 2 단부를 가진다. 조립시, 연료 탱크 벽으로부터의 지지 구조체의 연결해제를 억제하기 위해서, 제 1 플랜지와 제 3 플랜지는 횡방향으로 길이방향으로 중첩되고, 제 2 플랜지와 제 4 플랜지는 횡방향으로 길이방향으로 중첩된다.
몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링은 앵커와 지지 구조체를 포함할 수 있다. 앵커는 앵커의 측벽으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 1 플랜지를 가질 수 있다. 지지 구조체는 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 2 플랜지를 가질 수 있다. 앵커와 지지 구조체를 상호연결하기 위하여, 앵커와 지지 구조체는 길이방향으로 결합될 수 있고, 하나 이상의 제 2 플랜지의 단부는 하나 이상의 제 1 플랜지의 단부를 지나서 전진할 수 있다. 더욱이, 앵커, 지지 구조체 또는 이들 모두는 회전할 수 있고, 하나 이상의 제 1 플랜지와 하나 이상의 제 2 플랜지는 서로 중첩될 수 있고, 플랜지들 사이의 표면 대 표면의 대면은 앵커와 지지 구조체의 길이방향 분리를 억제할 수 있다.
연료 탱크는 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 포함할 수 있다. 연료 탱크 벽은 연료를 수용하는 내부공간을 부분적으로 또는 그 이상 형성할 수 있고, 하나 이상의 제 1 플랜지와 하나 이상의 제 2 플랜지를 가질 수 있다. 하나 이상의 제 1 플랜지는 연료 탱크 벽의 제 1 부분으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있을 수 있다. 하나 이상의 제 2 플랜지는 연료 탱크 벽의 제 2 부분으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있을 수 있다. 하나 이상의 제 1 플랜지는 제 1 최상부 표면을 가질 수 있고, 하나 이상의 제 2 플랜지는 제 2 최상부 표면을 가질 수 있다. 지지 구조체는 연료 탱크 벽의 제 1 부분과 제 2 부분을 지지할 수 있다. 지지 구조체는 제 1 단부와 제 2 단부를 가질 수 있다. 제 1 단부는 제 1 단부에서 또는 그 근처에서 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 3 플랜지를 가질 수 있고, 제 2 단부는 제 2 단부에서 또는 그 근처에서 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 4 플랜지를 가질 수 있다. 하나 이상의 제 3 플랜지는 제 1 바닥 표면을 가질 수 있고, 하나 이상의 제 4 플랜지는 제 2 바닥 표면을 가질 수 있다. 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 상호연결하기 위하여, 하나 이상의 제 1 플랜지와 하나 이상의 제 3 플랜지는 서로 인접하여 길이방향으로 결합될 수 있고, 하나 이상의 제 2 플랜지와 하나 이상의 제 4 플랜지는 서로 인접하여 길이방향으로 결합될 수 있다. 연료 탱크 벽, 지지 구조체 또는 이들 모두는 회전할 수 있고, 하나 이상의 제 1 플랜지의 제 1 최상부 표면은 하나 이상의 제 3 플랜지의 제 1 바닥 표면에 대면하게 될 수 있고, 하나 이상의 제 2 플랜지의 제 2 최상부 표면은 하나 이상의 제 4 플랜지의 제 2 바닥 표면에 대면하게 될 수 있다. 각각의 최상부 표면과 바닥 표면의 대면은 연료 탱크 벽과 지지 구조체의 연결해제를 억제할 수 있다.
연료 탱크는 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 포함할 수 있다. 연료 탱크 벽은 연료를 수용하는 내부공간을 부분적으로 또는 그 이상 형성할 수 있다. 연료 탱크 벽은 측벽을 가진 앵커를 가질 수 있다. 연료 탱크 벽은 측벽으로부터 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 1 플랜지를 가질 수 있다. 연료 탱크 벽은 하나 이상의 제 1 플랜지에 인접하고 측벽에 위치되어 있는 하나 이상의 간격을 가질 수 있다. 지지 구조체는 연료 탱크 벽을 지지하도록 구성될 수 있다. 지지 구조체는 대체로 횡방향으로 돌출되어 있는 하나 이상의 제 2 플랜지를 가질 수 있다. 하나 이상의 제 1 플랜지, 하나 이상의 제 2 플랜지 또는 이들 모두는, 상승부를 가질 수 있다. 상승부가 없거나 상승부를 가지지 않는 하나 이상의 제 1 플랜지, 하나 이상의 제 2 플랜지 또는 이들 모두는 분할된 환형부를 가질 수 있다. 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 상호연결하기 위하여, 지지 구조체는 앵커 속으로 삽입될 수 있고, 하나 이상의 제 2 플랜지는 하나 이상의 간격을 통과할 수 있다. 연료 탱크 벽, 지지 구조체 또는 이들 모두는 회전할 수 있고, 하나 이상의 제 1 플랜지와 하나 이상의 제 2 플랜지는 서로 중첩될 수 있다.
본 발명은 앵커와 지지 구조체를 구비하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링 및, 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 구비하는 연료 탱크에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면 앵커와 지지 구조체의 길이방향 분리를 억제할 수 있고 조립시 연료 탱크 벽으로부터의 지지 구조체의 연결해제를 억제할 수 있으며, 앵커와 지지 구조체를 상호연결할 수 있고 연료 탱크 벽과 지지 구조체를 상호연결할 수 있다.
바람직한 실시예에 대한 다음에 오는 상세한 설명과 최선의 실시예는 첨부의 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 연료 탱크의 일 실시예의 단면도이고, 여기에는 그 사이에 있는 커플링과 지지 구조체의 실시예가 나타나 있다.
도 2는 전체적으로 도 1에서의 2점 쇄선으로 표시된 원(2)으로 절단된 확대도이다.
도 3은 연료 탱크 지지 구조체 커플링의 일 실시예의 분해도이고, 이 연료 탱크 지지 구조체 커플링은 도 1의 연료 탱크 및 지지 구조체에 사용될 수 있다.
도 4는 도 3의 연료 탱크 지지 구조체 커플링의 부품의 단편적인 평면도이다.
도 5는 도 4에서의 라인 5-5를 따라 전체적으로 절단된 도 4의 부품의 단면도이다.
도 6은 도 3의 연료 탱크 지지 구조체 커플링의 다른 부품의 일 실시예의 사시도이다.
도 7은 도 6의 부품의 다른 사시도이다.
도 8은 도 6의 부품의 평면도이다.
도 9는 도 6의 부품의 저면도이다.
도 10은 도 6의 부품의 측면도이다.
도 11은 도 6의 부품의 다른 측면도이고, 이 측면도에서의 부품은 도 10에 나타나 있는 그 위치로부터 회전되어 있다.
도 12는 도 11에서의 라인 12-12를 따라 전체적으로 절단된 도 6의 부품의 단면도이다.
도면에 대해 더 상세하게 참조하면, 지지 구조체 커플링(10)은 비교적 큰 자동차 연료 시스템의 부품인 자동차용 저압 연료 탱크와 마찬가지로 차량용 연료 탱크(12)와 같은 몰딩된 저장소에 사용될 수 있다. 지지 구조체 커플링(10)은 연료 탱크의 하나 이상의 벽을 지지하는 지지 구조체(14)와 연료 탱크(12) 사이에 효과적인 기계적 상호맞물림을 제공한다. 아래에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 지지 구조체 커플링(10)의 앵커는 연료 탱크를 형성하는 관련된 몰딩 공정 동안 연료 탱크(12)의 벽(16)에 형성될 수 있고, 일단 몰딩 공정이 완료되면 지지 구조체(14)는 다음으로 앵커에 연결될 수 있다. 자동차용 연료 시스템과 자동차용 연료 탱크와 관련지어 설명되지만, 지지 구조체 커플링(10)은 선박, 레저 차량과 같은 적용처 뿐만 아니라 다른 적용처에 설치되어 사용될 수 있다. 말하자면, '축방향으로', '반경방향으로' 및 '외주방향으로'라는 용어는 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 지지 구조체 커플링(10)의 각각의 구성요소의 대체로 원형의 형상과 원통의 형상에 관련되어 있는 방향을 지칭하고, 그 결과 '축방향으로' 라는 용어는 구성요소의 축을 따르는 방향을 지칭하고 '반경방향으로'라는 용어는 구성요소의 반경을 따르는 방향을 지칭하고 '외주방향으로'라는 용어는 구성요소의 외주방향을 따르는 방향을 지칭하며, 이러한 용어들은 또한 지지 구조체 커플링의 구성요소들이 대체로 원이나 원통의 형상이 아니더라도 사용될 수 있는데, 이는 이 구성요소들이 그럴 필요가 없기 때문이다.
도 1을 참조하면, 연료 탱크(12)는 그 안에 액상 연료가 수용되어 있는 내부공간(20)을 형성하는 하나 이상의 벽(16)과 본체를 가진다. 벽(16)은 최상부 벽부(22), 바닥 벽부(24) 및, 최상부 벽부와 바닥 벽부 사이에 뻗어있는 측벽부를 포함한다. 도면에 나타나 있지 않은 다른 실시예에서, 연료 탱크(12)의 기하학적 구성과 형상은 도 1에 나타나 있는 것보다 더 복잡할 수 있고, 단차형성된(stepped) 최상부 벽부와 바닥 벽부 및 다른 내부공간 격벽을 포함할 수 있다. 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 연료 탱크(12)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 층, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH) 층, 접착층 또는 다른 상이한 층과 같은 다중층 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 연료 탱크(12)는 블로우 몰딩 공정에 의해 제조되거나 다른 공정에 의하여 제조될 수 있다.
도 1을 더 참조하면, 지지 구조체(14)는 연료 탱크(12)의 하나 이상의 벽부들 사이에 뻗어있고 이 벽부들과 접촉하는데, 이는 벽부를 지지하여 궁극적으로는 연료 탱크 벽(16)의 구조적인 안정성을 강화하기 위해서 그러하다. 이 실시예에서, 지지 구조체(14)는 최상부 벽부(22)와 바닥 벽부(24)를 지지한다. 나타나 있지는 않지만, 지지 구조체(14)는 연료 탱크(12)의 내부공간(20) 안에 수용되는 구성요소를 지지할 수 있고, 이 구성요소는 밸브, 연료 레벨 센더 또는 다른 구성요소를 포함한다. 도 1의 실시예에서, 지지 구조체(14)는 기둥 또는 빔의 형태이지만, 원기둥, 크로스 멤버 또는 내부 배플(internal baffle)을 포함하는 다른 형태를 포함할 수 있다. 빔은 빔 본체(28), 제 1 단부 또는 최상부 단부(30), 제 2 단부 또는 바닥 단부(32)를 가진다.
지지 구조체 커플링(10)은 다른 고려사항들 중에서 연료 탱크(12)의 설계와 구성 및 지지 구조체(14)의 설계와 구성에 따라 다른 설계, 구성 및 구성요소를 가질 수 있다. 도면의 실시예에서, 지지 구조체 커플링(10)은 지지 구조체(14)의 부품들과 연료 탱크 벽(16)의 부품들을 포함한다. 지지 구조체(14)의 제 1 단부(30)와 제 2 단부(32)는 지지 구조체 커플링(10)의 부품일 뿐만 아니라 연료 탱크 벽(16)의 제 1 앵커(34) 및 제 2 앵커(36)의 부품이다.
제 1 단부(30)와 제 2 단부(32)는 빔 본체(28)의 단일의 원피스형 연장부일 수 있고 또는 기계적 연결, 억지 끼워맞춤, 열 융착, 퓨징 또는 다른 부착 기술에 의하여 빔 본체에 부착되는 별개의 구성요소일 수 있다. 제 1 단부(30)와 제 2 단부(32)는 다른 고려사항들 중에서 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36)의 설계와 구성에 따라 다른 설계와 구성을 가질 수 있다. 도 6 내지 도 12의 실시예에서, 제 1 단부(30)와 제 2 단부(32) 각각은 폐쇄된 최상부 벽(40)과, 최상부 벽으로부터 뻗어있는 측벽(42)을 가진다. 다른 실시예에서, 최상부 벽은 폐쇄되어 있을 필요가 없고, 그 대신 개방되거나 다른 구성을 가질 수 있다. 단부들(30, 32)은 대체로 환형 또는 원통형일 수 있고, 유리 섬유 강화 HDPE, 다른 플라스틱 재료와 같은 플라스틱 재료 또는 금속 재료로 구성될 수 있다.
제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36)의 상호연결을 위하여, 제 1 단부(30)와 제 2 단부(32) 각각은 하나 이상의 연결부를 가질 수 있다. 나타나 있는 실시예에서, 연결부는 제 1 플랜지(44), 제 2 플랜지(46) 및 제 3 플랜지(48)로 구성되어 있다. 나타나 있지 않은 다른 실시예에서, 단일의 플랜지 또는 3개 이상의 플랜지가 제공될 수 있다. 도 6 내지 도 12에 나타나 있는 바와 같이, 플랜지(44, 46, 48)는 측벽(42)의 외주방향 주변 둘레에 위치되어 있는 간격(50) 만큼 서로 떨어져 이격되어 있다. 플랜지(44, 46, 48)는 최상부 벽(40)으로부터 횡방향으로(이 예시에서는 반경방향으로 바깥쪽을 향하여) 돌출되어 있고, 어떤 의미에서는 이 실시예에서의 최상부 벽의 반경방향 연장부이다. 다른 실시예에서, 플랜지는 최상부 벽으로부터 돌출되어 있을 필요가 없고, 그 대신 최상부 벽으로부터 축방향으로 이격되어 있는 측벽으로부터 돌출되어 있을 수 있고 또는 측벽과 최상부 벽 모두로부터 돌출되어 있을 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "횡방향의" 및 "횡방향으로"라는 용어는, 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 단부들(30, 32)과 앵커들(34, 36)이 회전하기 전에 처음으로 서로 결합되는 방향에 대해 대체로 직각인 방향을 지칭한다. 도 3의 예시에서, 측면 방향은 화살표 L1으로 표시되고, 이 경우 측면 방향은 또한 반경 방향이 된다. 또한 플랜지(44, 46, 48)는 측벽(42)을 넘어서 횡방향으로 돌출되어 있고, 최상부 벽(40) 위쪽으로 길이방향으로(이 예시에서 축방향으로 본체 바깥쪽으로) 돌출되어 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "길이방향의" 및 "길이방향으로"라는 용어는, 아래에서 더 상세하게 설명되어 있는 바와 같이, 단부들(30, 32)과 앵커들(34, 36)이 회전하기 전에 처음으로 서로 결합되는 방향에 대해 대체로 평행한 방향을 지칭한다. 도 3의 예시에서, 길이 방향은 화살표 L2로 표시되고, 이 경우 길이 방향은 또한 축 방향이 된다.
도 6 내지 도 12를 더 참조하면, 각각의 개별적인 플랜지(44, 46, 48)는 최상부 표면(51), 바닥 표면(53)을 가진다(도 8과 도 9에 각각 나타나 있음). 각각의 플랜지(44, 46, 48)는 또한 최상부 벽(40)의 측벽(42)으로부터 뻗어있는 연결 망 또는 스템부(stem)(52)를 가질 수 있고, 스템부로부터 뻗어있는 립(54)을 가질 수 있다. 도 12의 단면 프로파일에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 스템부(52)는 각각의 플랜지에 얇은 벽이 형성된 구역인 한편, 립(54)은 대체로 원형 단면 프로파일을 가진다. 각각의 플랜지(44, 46, 48) 밑과, 측벽(42)과 스템부(52)와 립(54) 사이에는, 언더컷 또는 오목형상부(furrow)(60)가 형성될 수 있다. 오목형상부(60)는 각각의 플랜지(44, 46, 48)의 얇은 벽이 형성된 구역과 대체로 외주방향으로 함께 뻗어있을 수 있다.
더욱이, 각각의 개별적인 플랜지(44, 46, 48)는 나선형 연장부(62)의 형태로 상승부, 즉 길이방향으로 경사진 부분을 가지고, 미상승 외주방향 연장부(64)를 가진다. 다른 실시예에서, 경사진 부분은 단차형성된 부분 또는 굽은 부분과 같은 다른 형태로 제공될 수 있다. 나선형 연장부(62)는 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36)의 상보적인 부분들과의 초기 상호연결을 수월하게 하고, 분할된 나선 궤적을 대체로 따라간다. 이 연장부(62)는 회전시 지지 구조체와 앵커를 함께 처음으로 끌어당길 수 있는 경사운동(ramping), 즉 캠 작용(camming action)을 제공한다. 도 6 내지 도 12에서, 이 연장부(62)는 스템부(52)가 스트레스 받지 않고 정지해 있는 제 1 상태 내지 미굴곡 상태로 나타나 있고, 이 부분은 앵커들이 처음으로 결합될 때 앵커의 상보적인 부재를 수용하는 위치에 있다. 지지 구조체 단부(30, 32)와 앵커(34, 36)들 사이에서 완전히 상호연결될 때, 이 연장부(62)는 제 2 상태 내지 굴곡 상태에 놓이게 되는데, 이 상태일 때 이 부분은 스템부(52) 둘레에서 구부러져 있고, 미상승 외주방향 연장부(64) 및 최상부 벽(40)과 실질적으로 일직선을 이루어 미상승 위치 쪽으로 길이방향으로 변위된다. 이 실시예에서, 스템부(52)는 제 2 상태로 구부려질 때 그 외력에 대해서만 항복할 뿐이고(yield) 깨지거나 부러지지 않는다. 더욱이, 도 10과 도 11에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 이 연장부(62)의 꼭대기는 그 선행 단부(66)를 구성한다. 선행 단부에 대하여 길이방향으로 경사져 있는 후행 단부(68)는 외주방향 연장부(64) 쪽으로 뻗어있다.
외주방향 연장부(64)는 나선형 연장부(62)와는 대조적으로, 다른 방법으로 길이방향에서 이탈하지 않으면서 측벽(42)의 외주의 궤적을 따라간다. 또한, 그 연장부(62)와 달리 외주방향 연장부(64)는 측벽(42)으로부터 스템부(52) 보다 더 두꺼운 연장부를 지나서 뻗어있고, 상호연결 동안 실질적으로 구부려지지 않는다. 이 연장부(62, 64)가 서로 함께 단일의 형태로서 나타나 있더라도, 이 연장부(62, 64)는 다른 실시예에서는 간격 만큼 서로 분리되어 있을 수 있다. 도면으로 나타나 있지 않은 다른 실시예에서도, 지지 구조체는 양쪽 단부에서 상호연결하는 구조체들을 가지고 있을 필요가 없고, 그 대신 한쪽 단부의 플랜지와 같이 상호연결 구조체를 가질 수 있고, 다른 단부는 단지 연료 탱크 벽에 대하여 지지하도록 의도되거나 다른 구성요소에 대하여 지지하도록 의도된, 또는 단지 연료 탱크의 내부공간에 매달려 있는 상태로 남아있도록 의도된 다른 구조체를 가진다.
이제 도 2 내지 도 5를 참조하면, 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36)는 연료 탱크 벽(16)의 단일의 원피스형 부분으로서 형성된다. 여기에서, 제 1 앵커(34)는 최상부 벽부(22)에 위치되고, 제 2 앵커(36)는 바닥 벽부(24)에 위치된다. 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36)는 다른 고려사항들 중에서 제 1 단부(30)와 제 2 단부(32)의 설계와 구성에 따라 다른 설계와 구성을 가질 수 있다. 도 3 내지 도 5의 실시예에서, 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36) 각각은 연료 탱크 벽(16)에 형성된 제 1 오목부(70)와 제 2 오목부(72)를 포함한다. 도면에 나타나 있지 않은 다른 실시예에서, 한 쌍의 오목부는 앵커를 위하여 사용될 필요가 없고, 그 대신 단일의 오목부만 단독으로 사용될 수 있다. 제 1 오목부(70)와 제 2 오목부(72)는 대체로 원형이고 서로에 대하여 동일한 중심을 가지고, 제 1 오목부는 제 2 오목부의 횡방향 외측에 위치되어 있고, 이어서 제 2 오목부는 제 1 오목부의 횡방향 내측에 위치되어 있다. 특히 도 5를 참조하면, 제 1 오목부(70)는 연료 탱크(12)의 내부공간(20)에서 바라볼 때 길이방향 본체 안쪽 돌기부를 형성한다. 반대로, 제 2 오목부(72)는 연료 탱크(12)의 외부에서 바라볼 때 길이방향 본체 바깥쪽 돌기부를 형성한다. 여기에서 "본체 안쪽"과 "본체 바깥쪽"이라는 용어는 내부공간(20)에 대하여 사용되고, 이로써 "본체 안쪽"은 내부공간을 향하는 방향을 지칭하고 "본체 바깥쪽"은 내부공간으로부터 멀어지는 방향을 지칭한다. 그 형상에 의하여, 제 1 오목부(70)와 제 2 오목부(72)는 제 1 측벽(76)과 제 2 측벽(78)을 형성한다.
제 1 단부(30)와 제 2 단부(32)의 상호연결을 위하여, 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36) 각각의 제 2 오목부(72)는 하나 이상의 연결부를 가질 수 있다. 나타나 있는 실시예에서, 연결부는 제 1 플랜지(80), 제 2 플랜지(82) 및 제 3 플랜지(84)로 구성되어 있다. 나타나 있지 않은 다른 실시예에서, 단일의 플랜지 또는 3개 이상의 플랜지가 제공될 수 있는데, 이는 상호연결 지지 구조체에 제공되는 플랜지의 개수에 좌우될 수 있고 또한 좌우되지 않을 수도 있다. 이 실시예에서, 플랜지(80, 82, 84)는 돌출부(lug)의 형태이고, 그 결과 다음에는 돌출부로서 지칭될 것이다. 도 3 내지 도 5를 더 참조하면, 돌출부(80, 82, 84)는 대체로 제 2 측벽(78)의 외주방향 주변 둘레에 위치되어 있는 간격(86)을 지나서 서로로부터 떨어져 이격되어 있다. 돌출부(80, 82, 84)는 제 2 측벽(78)으로부터 횡방향으로(이 예시에서 반경방향으로 안쪽을 향하여) 돌출되어 있다. 더욱이, 돌출부(80, 82, 84)는 제 2 오목부(72)와 연료 탱크 벽(16)의 내부 표면(88)으로부터 길이방향으로 본체 안쪽으로 이격되어 있고, 그 사이에 슬롯(90)을 형성한다. 각각의 개별적인 돌출부(80, 82, 84)는 최상부 표면(92)과 바닥 표면(94)을 가진다(최상부와 바닥부는 반드시 도면을 참조한 것은 아님). 각각의 돌출부(80, 82, 84)는 분할된 환형의 형상을 가지고, 다른 방법으로 길이방향과 축 방향에서 이탈하지 않으면서 제 1 외주방향 단부(96)로부터 제 2 외주방향 단부(98) 쪽으로 제 2 측벽(78)의 외주의 궤적을 대체로 따라간다. 도면에 나타나 있지 않은 다른 실시예에서, 돌출부는 길이방향으로 경사져 있을 수 있다.
언급한 바와 같이, 제 1 앵커(34)와 제 2 앵커(36), 결과적으로는 돌출부(80, 82, 84)는 연료 탱크(12)의 몰딩 공정 동안 형성될 수 있다. 일 예시에서, 돌출부(80, 82, 84)는 몰딩 공정에 의해 연료 탱크 벽(16) 속에 형성될 수 있는데, 이 몰딩 공정은 수정되어 있지만 구성요소 장착 배열(Component Mounting Arrangement)이라는 제목으로 TI Automotive Technology Center GmbH에게 양도된 미국 특허 출원 공보 제2011/0140314호에 설명되어 있는 블로우 몰딩 공정과 어느 정도는 여전히 유사하다. 여기서 수정된 사항에서, 3개의 돌출부 각각 마다의 3개의 공구 아암(슬라이더라고도 불림)은 전진되고, 그 작업 단부는, 부분적으로 더욱 용융되고 유연한, 연료 탱크 벽 재료(이 실시예에서, 연료 탱크 벽 재료는 제 2 측벽(78)의 재료와 동일함)에 맞닿는다. 유연한 벽 재료는 횡방향으로 안쪽을 향하여 변위되어 분할된 환형의 돌출부(80, 82, 84)를 형성한다. 안쪽을 향하여 변위되는 벽 재료는 냉각되고 경화되고, 공구 아암의 작업 단부는 후퇴되어, 최종적으로 형성된 돌출부(80, 82, 84)를 남겨둔다. 제 1 오목부(70)와 제 2 오목부(72)는 또한 연료 탱크(12)의 몰딩 공정 동안 형성될 수 있다. 일 예시에서, 오목부(70, 72)는 블로우 몰딩 금형의 상보적인 형상의 성형 표면에 의해 형성될 수 있다.
연료 탱크(12)와 지지 구조체(14)를 상호연결하기 위하여, 지지 구조체는 앵커들 중 하나 속에 삽입되고 이 2개가 함께 체결되며, 그 결과 그 연결부들은 함께 서로 맞물리고 지지 구조체와 연료 탱크를 함께 유지한다. 처음으로, 단부(30, 32)는 인접한 각각의 앵커(34, 36)로 옮겨질 수 있다. 이 공정은 수반되는 다른 추가 공정 없이 연료 탱크(12)의 몰딩 공정이 완료된 후에 실행될 수 있다. 수반되는 추가 공정이 적합하고 어떤 경우에는 더욱 바람직할 수 있지만, 이 추가 공정은, 부수하는 블로우 몰딩 공정 중에 지지 구조체 조립체 둘레에 저장소를 몰딩하는 것을 수반할 수 있고, 또는 저장소를 정확하게 절반으로 분리하는 것과 그 절반으로 분리된 것들을 지지 구조체 조립체 둘레에 배치하는 것을 수반할 수 있다. 이와는 대조적으로, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 지지 구조체 조립체(10)는, 앵커(34, 36) 중 하나 이상을 이용하여 단부(30, 32) 중 하나 이상을 삽입하기 위하여 그리고 지지 구조체(14)를 삽입하기 위하여, 이미 몰딩된 연료 탱크(12)의 개구부를 이용할 수 있다.
단부와 앵커를 예로 들자면, 제 1 단부(30)는 제 1 단부를 제 1 앵커 속에 삽입하기 위하여 제 1 앵커(34)를 향하여 길이방향으로 전진된다. 그 전진 전에 또는 그 전진 동안, 제 1 단부(30)는 각각의 플랜지(44, 46, 48)의 선행 단부(66)가 제 1 앵커(34)의 대응하는 간격(86)과 함께 외주방향으로 경사지게(angularly) 정렬되는 제 1 위치로 전환된다. 길이방향 전진이 진행됨에 따라, 선행 단부(66)는 이웃하는 돌출부의 외주방향 단부들(96, 98) 사이의 간격(86)을 통과한다. 일단 제 1 단부(30)가 제 1 앵커 속으로 완전히 전진되면, 플랜지(44, 46, 48), 특히 나선형 연장부(62)의 최상부 표면(51)은 제 1 앵커(34)의 내부 표면(88)과 가까이 대면할 수 있고 나아가 그 내부 표면과 접촉할 수 있다. 나선형 연장부(62)는 상호연결된 이 지점에서 제 1 상태 내지 미굴곡 상태에 있다.
제 1 위치에서, 연결해제되고 길이방향으로 분리되지 않도록 연료 탱크와 지지 구조체를 상호연결하고 서로 맞물리기 위하여, 연료 탱크(12)와 지지 구조체(14) 중 하나 또는 이들 모두는 외주방향으로 회전하고 제 2 위치로 전환될 수 있다. 제 2 위치에서, 플랜지(44, 46, 48)는 돌출부(80, 82, 84)와 반경방향으로 중첩되고, 그 결과 연장부(62, 64)의 최상부 표면(51)은 내부 표면(88)과 가까이 대면하거나 접촉하고 연장부(62, 64)의 바닥 표면(53)은 최상부 표면(92)과 가까이 대면하거나 접촉한다. 나선형 연장부(62)는 슬롯(90) 속으로 이동되고, 전환이 계속됨에 따라 나선형 연장부는 연료 탱크 벽(16)의 내부 표면(88)에 대한 접촉에 의해 그 제 2 상태 내지 굴곡 상태에 놓이게 된다. 따라서 일단 연장부(62)가 제 2 상태에 있으면, 외주방향 연장부(64) 또한 슬롯(90) 속으로 이동되고 돌출부(80, 82, 84)와 연료 탱크 벽(16) 사이에 갇힌다. 플랜지(44, 46, 48)와 돌출부(80, 82, 84)는, 어느 정도 꼭 끼이면서 압력 끼워맞춤되어 제 2 위치 쪽으로 서로 합쳐져서, 지지 구조체(14)와 연료 탱크(12) 사이에 느슨함이 많지 않으면서 플랜지와 돌출부를 서로 유지하는 것에 도움이 될 수 있다. 제 2 위치일 때, 연장부(62)는 그 제 2 상태 내지 굴곡 상태에 있으면서, 연장부(62)는 연료 탱크 벽(16)의 내부 표면에 대하여 힘을 가하고, 이로써 지지 구조체 커플링(10) 내부의 팽팽한 상태를 유지하는데 도움이 된다. 도 2에 나타나 있는 바와 같이 일단 완전히 제 2 위치에 있으면, 플랜지(44, 46, 48)의 바닥 표면(53)은 돌출부(80, 82, 84)의 최상부 표면(92)과 대면하고 접촉할 수 있다. 즉, 이 대면과 접촉은 나선형 연장부(62)와 돌출부 사이에 있을 수 있고, 외주방향 연장부(64)와 돌출부 사이에 있을 수 있다. 이 대면과 접촉은 연료 탱크(12)와 지지 구조체(14)의 연결해제를 억제하고 방지한다.
도면에 나타나 있지 않은 다른 실시예에서, 지지 구조체 커플링(10)은 다른 설계, 구성 및 구성요소를 가질 수 있다. 예를 들어, 지지 구조체의 플랜지는 상승부가 없는 분할된 환형의 형상을 가질 수 있는 한편, 앵커의 돌출부는 나선형 연장부의 형태로 상승부를 가질 수 있다. 다른 예시에서, 지지 구조체와 앵커 모두의 플랜지는 나선형 연장부를 가질 수 있다. 또 다른 예시에서, 지지 구조체의 플랜지는 횡방향과 반경방향으로 안쪽을 향하여 돌출되어 있을 수 있는 한편, 앵커의 돌출부는 횡방향과 반경방향으로 바깥쪽을 향하여 돌출되어 있을 수 있는데, 이 예시에서, 지지 구조체의 단부는 오목한(female) 구성을 가질 수 있고(도면의 실시예에서의 볼록한(male) 구성과는 대조됨), 앵커는 길이방향으로 본체 안쪽 방향으로 형성되어 있는 오목부로부터 돌출되어 있을 수 있다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 형태가 현재의 바람직한 실시예를 구성하고 있지만, 여러 가지 다른 형태도 가능하다. 본 발명으로부터 파생되거나 가능성 있는 등가의 형태 모두를 언급하는 것을 의도하지는 않는다. 본 명세서에서 사용되는 용어가 제한하기 위한 것이 아니라 단지 설명하기 위한 것이라는 것과, 여러 가지 수정들이 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 행하여질 수 있다는 것은 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 몰딩된 저장소에 의해 지지되고, 측벽으로부터 횡방향으로 돌출되어 있는 적어도 하나의 제 1 플랜지를 가진 측벽을 가지고 있는 앵커; 및
    상기 앵커로부터 별개로 형성되고, 횡방향으로 돌출되어 있되 상기 앵커와 지지 구조체의 길이방향 분리를 억제하기 위해서 상기 제 1 플랜지에 의해 중첩되는 적어도 하나의 제 2 플랜지를 가지고 있는 지지 구조체;를 구비하고,
    상기 적어도 하나의 제 1 플랜지, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지 또는 이들 모두는 그 사이에서 중첩되는 것을 용이하게 하는 나선형 연장부 및 오목형상부를 가지는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지가 중첩되지 않는 제 1 위치와, 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지가 중첩되는 제 2 위치 사이에서 상기 앵커에 대하여 이동가능한 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지를 중첩하기 위해서 상기 앵커에 대하여 회전되는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 앵커는 외측 오목부 및, 상기 외측 오목부와 동일한 중심을 가지는 내측 오목부를 포함하고, 상기 측벽에는 상기 내측 오목부가 적어도 부분적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 플랜지는 상기 측벽의 둘레에서 서로 떨어져 이격되어 있는 3개의 개별적인 제 1 플랜지를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 상기 지지 구조체의 둘레에서 서로 떨어져 이격되어 있되 적어도 하나의 제 1 플랜지에 의해 중첩되도록 각각 배열되어 있는 3개의 개별적인 제 2 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 플랜지는 분할된 환형의 형상을 가지고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 나선형 연장부를 가지고, 상기 적어도 하나의 제 1 플랜지는 최상부 표면을 가지고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 바닥 표면을 가지고, 상기 최상부 표면과 바닥 표면은 상기 적어도 하나의 제 1 플랜지와 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지가 중첩될 때 서로 대면하는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 스템부를 지나서 상기 지지 구조체로부터 뻗어나와 있는 상승부를 가지고, 상기 상승부는 회전할 때 상기 스템부 둘레에서 구부려지고 미상승 위치를 향하여 변위되고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 상기 앵커와 상기 지지 구조체가 완전히 상호연결될 때 상기 구부림에 의해 상기 적어도 하나의 제 1 플랜지 쪽으로 가압되는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 하나의 단부를 가지고, 상기 단부는 최상부 벽 및, 상기 최상부 벽으로부터 뻗어있는 측벽을 가지고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 상기 최상부 벽으로부터 횡방향으로 그리고 상기 지지 구조체의 상기 측벽을 넘어서 횡방향으로 돌출되어 있고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지는 상기 최상부 벽 위쪽으로 길이방향으로 돌출되어 있는 부분을 가지고, 상기 적어도 하나의 제 2 플랜지의 상기 돌출되어 있는 부분은 회전할 때 상기 적어도 하나의 제 1 플랜지에 중첩되는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 앵커는 상기 앵커가 상기 몰딩된 저장소의 벽의 일부분이 되도록 상기 몰딩된 저장소와 동일한 재료로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 몰딩된 저장소 지지 구조체 커플링.
  11. 연료를 수용하는 내부공간을 적어도 부분적으로 형성하는 연료 탱크 벽으로서, 상기 연료 탱크 벽의 제 1 부분으로부터 횡방향으로 돌출되어 있는, 상기 내부공간의 적어도 제 1 플랜지를 가지되, 상기 연료 탱크 벽의 제 2 부분으로부터 횡방향으로 돌출되어 있는, 상기 내부공간의 적어도 제 2 플랜지를 가지는 연료 탱크 벽; 및
    상기 연료 탱크 벽의 상기 제 1 부분과 제 2 부분을 지지하는 지지 구조체로서, 횡방향으로 돌출되어 있는 적어도 제 3 플랜지를 가진 제 1 단부와, 횡방향으로 돌출되어 있는 적어도 제 4 플랜지를 가진 제 2 단부를 가지는 지지 구조체;를 구비하고,
    상기 연료 탱크 벽으로부터 상기 지지 구조체의 연결해제를 억제하기 위해서, 상기 제 1 플랜지와 제 3 플랜지는 횡방향과 길이방향으로 중첩되고 상기 제 2 플랜지와 제 4 플랜지는 횡방향과 길이방향으로 중첩되고,
    상기 제 1 플랜지, 제 2 플랜지, 제 3 플랜지, 제 4 플랜지 또는 이들의 조합은 상기 연료 탱크 벽에 대한 회전을 용이하게 하는 나선형 연장부 및 오목형상부를 가지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연료 탱크 벽은 상기 제 1 부분에 위치되어 있는 제 1 앵커와 상기 제 2 부분에 위치되어 있는 제 2 앵커를 포함하고, 상기 제 1 플랜지는 상기 제 1 앵커로부터 횡방향으로 돌출되어 있고, 상기 제 2 플랜지는 상기 제 2 앵커로부터 횡방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    나선형 연장부가 없는 상기 제 1 플랜지, 제 2 플랜지, 제 3 플랜지, 제 4 플랜지 또는 이들의 조합은 이들 사이에서의 회전을 용이하게 하는 나선형 연장부를 구조적으로 보완하는 분할된 환형부를 가지는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 지지 구조체와 그 제 3 플랜지 및 제 4 플랜지는, 상기 제 3 플랜지와 제 4 플랜지가 상기 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지를 축방향으로 지나갈 수 있되 상기 지지 구조체의 회전이 상기 제 1 플랜지와 제 2 플랜지 뿐만 아니라 제 3 플랜지와 제 4 플랜지를 중첩할 수 있도록, 배열되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크.
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