KR102460670B1 - 연료탱크를 위한 보강 조립체 - Google Patents

Abstract

탱크 조립체 및 보강 조립체는 제 1 및 제 2 인서트 및 연장 커플러를 포함한다. 인서트는 플랜지를 가지는 베이스, 헤드 및 넥을 포함한다. 연장 몸체는 몸체의 각각의 제 1 및 제 2 단부에 제 1 및 제 2 커플러를 가지며, 각각의 커플러는 각각의 인서트의 헤드를 수용하는 크기의 포켓을 포함한다. 관련된 방법은 탱크 벽이 적어도 제 1 및 제 2 인서트를 수납하고, 제 1 및 제 2 인서트와 정렬된 탱크 내부의 강성 커넥터를 위치시키고, 커넥터는 제 1 커플러 및 제 2 커플러를 포함하며, 상기 제 1 인서트의 적어도 일부분을 상기 제 1 커플러와 결합시키고 상기 제 2 인서트의 적어도 일부분을 상기 제 2 커플러와 결합시켜 상기 2 개의 벽 부분들이 서로에 대해 이동시하는 것을 제한하는 단계를 포함한다.

Description

연료탱크를 위한 보강 조립체{STIFFENING ASSEMBLY FOR A FUEL TANK}

본 출원은 2015년 1월 22일자로 출원된 "연료 탱크를 위한 보강 조립체"라는 명칭의 미국 잠정 출원 제 62/106,404호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.

본 발명은 일반적으로 압력하에서 연료 탱크를 지지하는 구조물에 관한 것이다.

자동차용 연료 탱크는 금속 및 플라스틱 재질로 만들어진다. 연료 탱크는 사용되는 다양한 용도에 필요한 다양한 크기 및 형태로 형성된다. 승용차에 사용되는 연료 탱크는 예를 들어 충돌시 파열에 대한 저항과 연료 증기 내의 탄화수소에 대한 침투성과 관련된 특정 요구 사항을 충족해야 한다. 전형적인 플라스틱 연료 탱크는 단일 벽의 재료를 포함하고 상기 벽은 단일 재료 또는 상이한 재료의 다중 층으로 형성될 수 있다. 특히 연료 탱크에서, 현대적 시스템에서 기계적 안정성 및 고압에 대한 저항성과 같은 다양한 요구 사항을 충족시키기 위해 하나 이상의 벽 또는 다른 물질의 층을 갖는 용기를 제조할 필요가 있다. 지금까지 그러한 용기의 제조는 복잡한 다단계 제조 방법을 필요로 한다.

본 발명은 연료 탱크용 보강 조립체를 제공한다. 보강 조립체는 연료 탱크의 벽을 위한 제 1 및 제 2 인서트와 연장 커플러를 포함한다. 인서트는 각각 플랜지를 가지는 베이스, 헤드 및 상기 헤드에 베이스를 연결하는 넥을 포함한다. 넥은 적어도 헤드의 일부분보다 더 좁은 부분을 가질 수 있다. 연장 몸체는 몸체의 각각의 제 1 및 제 2 단부에 제 1 및 제 2 커플러를 가지며, 각각의 커플러는 각각의 인서트의 헤드를 수용하는 크기의 포켓을 포함한다.

보다 상세한 양태에 따르면, 각각의 인서트는 일체형으로 일체로 형성될 수 있다. 인서트의 헤드는 원위 단부에 보이드를 포함할 수 있다. 인서트는 부분적으로 중공 일 수 있으며, 베이스에 공동 개구를 포함할 수 있다. 인서트는 공동 내로 돌출하는 리브를 포함할 수 있다. 커플러는 개별적으로 형성되어 연장 몸체에 부착될 수 있으며, 커플러 및 몸체는 부착을 위한 대응 탭 및 멈춤쇠를 포함한다. 연장 몸체는 제 1 및 제 2 단부에 제 1 및 제 2 개구를 형성할 수 있으며, 제 1 및 제 2 개구는 제 1 및 제 2 커플러를 수용한다. 포켓은 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 이동 가능한 다수의 핑거에 의해 형성될 수 있으며, 복수의 핑거는 제 1 상태로부터 제 2 상태로 반경 방향 내측으로 이동한다. 제 1 및 제 2 개구는 핑거가 개구 내에 수용될 때 다수의 핑거가 제 2 상태로 이동하게 하는 크기이다. 연장 부재는 제 1 및 제 2 단부 및 적어도 제 3 단부를 한정하는 2 개의 관형 부재를 포함할 수 있으며, 보강 조립체는 제 3 단부에 제 3 인서트 및 제 3 커플러를 추가로 포함한다.

본 발명에 따른 연료 탱크 조립체는 탱크 내부를 한정하는 벽을 갖는 연료 탱크와, 상술한 보강 조립체를 포함한다. 탱크 벽의 제 1 외부 부분은 제 1 인서트를 수반하고 벽의 제 2 외부 부분은 제 2 인서트를 수반하며 몸체 및 커플러는 탱크 내부에 수용된다. 여기서 벽은 인서트와 커플러 사이에 개재될 수 있다.

본 발명은 또한 연료 탱크를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 연료 탱크를 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 탱크는 적어도 제 1 및 제 2 인서트를 가지며, 제 1 및 제 2 인서트와 정렬된 탱크 내부의 강성 커넥터를 위치시키고, 상기 커넥터는 제 1 커플러 및 제 2 커플러를 포함하고, 상기 제 1 인서트의 적어도 일부분을 상기 제 1 커플러와 결합시키고 상기 제 2 인서트의 적어도 일부를 상기 제 2 커플러와 결합시킨다. 상기 커넥터는 탱크의 두 개의 이격된 벽 부분 사이에서 놓여져서 두 벽부분의 서로에 대한 움직임을 제한한다.

보다 상세한 양태에 따르면, 형성 단계는 연료 탱크가 패리슨 형태(parison form)인 동안 인서트를 오버몰딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 형성 단계는 인서트가 탱크 내부로 적어도 부분적으로 빠르게 연장되는 돌출부를 형성하도록 인서트를 수용하는 탱크 벽을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 형태에서, 연료 탱크는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 부분을 갖는 몰드 내에 형성되고, 인서트를 제 1 커플러와 결합시키는 단계는 몰드 부분을 폐쇄 위치로 이동시킴으로써 달성된다. 패리슨 내부로 커넥터를 삽입할 수 있도록 탱크 성형 공정 중에 예를들어 패리슨을 두 부분으로 절단하거나 파열시켜서 패리슨의 내부로 접근할 수 있다.

상기 방법은 또한 제 1 및 제 2 커플러를 커넥터에 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 커플러는 제 1 커플러를 제 1 인서트에 결합시키는 것과 동시에 커넥터에 결합될 수 있다.

바람직한 실시예들 및 최상의 모드에 대한 다음의 상세한 설명은 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 연료 탱크 내의 보강 조립체 및 연료 탱크의 일부의 분해도;
도 2는 부분적으로 조립된 상태의 도 1의 보강 조립체의 사시도;
도 3은 완전히 조립된 상태의 도 1의 보강 조립체의 사시도;
도 4A-4C는 보강 조립체의 추가 실시예; 및
도 5는 도 3의 단면 선 5-5를 따른 보강 조립체의 일부분 및 연료 탱크 벽의 부분의 부분 단면도.

도면을 더 상세히 참조하면, 도 1은 연료 탱크 벽(18)의 두 부분(14, 16)을 연결하는 연료 탱크(10)(패리슨 형태의) 및 보강 조립체(12)의 부분을 도시한다. 보강 조립체(12)는 연료 탱크(10)를 위한 지지구조를 제공하고 연료 탱크의 형상 변형(예: 온도 변화, 압력 변화 또는 둘 모두로 인해)을 최소화한다.

연료 탱크 벽(18)은 액체 연료를 수납하기 위한 밀폐된 체적 또는 내부(20)를 형성한다. 벽(18)은 임의의 적당한 두께를 가질 수 있다.; 벽의 두께는 탱크(10) 내의 위치에 따라 변할 수 있다. 그리고 탱크는 하나 이상의 구조 층, 하나 이상의 접착제 층 및 하나 이상의 증기 배리어 층을 갖는 다층 플라스틱 구조(그러나 이에 한정되는 것은 아님)와 같은 임의의 적합한 재료로 이루어질 수 있다.

보강 조립체(12)는 둘 이상의 인서트(30) 및 연결 조립체(32)를 포함한다. 하기하는 바와 같이, 인서트(30)는 연료 탱크 벽(18)에 의해 지지되고, 연결 조립체(32)는 사이에 개재되어 한 인서트(30)와 다른 것을 연결하여 연료 탱크 벽의 두 연결되거나 인접한 영역 또는 부분(14, 16)을 강화 또는 지지한다.

인서트(30)는 동일할 수 있다.; 따라서, 하나만 하기에 설명한다. 인서트(30)는 베이스(36), 상기 베이스로부터 축 방향으로 연장되는 감소된 직경의 넥(38), 및 상기 넥으로부터 연장되는 헤드(42)를 갖는다. 도시된 베이스는 대체로 환형이고 반경 방향 외측으로 연장하는 플랜지(46)에 의해 부분적으로 형성된다. 일 실시예에서, 플랜지(46)의 외주는 원형이며; 그러나, 베이스(36) 및/또는 플랜지(46)는 의도하는 상이한 형상을 가질 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 플랜지(46)의 적어도 일부는 넥(38)의 일부보다 반경 방향으로 더 넓다.

넥(38)은 베이스(36)로부터 축 방향으로 연장됨에 따라 반경 방향으로 좁아 져서 대체로 원추형 또는 원뿔대 형상을 제공한다. 또는 도시된 실시예에서와 같이, 넥은 부분적으로 쌍곡선 형상을 제공하는 베이스와 헤드 사이에서 만곡될 수 있다. 일부 실시예에서, 넥(38)의 적어도 일부분은 헤드(42)의 부분보다 반경 방향으로 더 좁다. 넥(38)은 원한다면 원주 방향으로 연속적일 수 있거나, 인서트(30)에 대한 탱크의 연결성을 향상시키기 위해 내부에 리세스 또는 다른 공극을 가질 수 있다.

헤드(42)는 그로부터 축 방향으로 연장되는 넥(38)에 연결되고, 헤드(42)의 적어도 일부분은 헤드에 인접한 넥(38)의 적어도 일부보다 반경 방향으로 더 넓을 수 있다. 도시된 실시예에서, 헤드는 일반적으로 구형이다.; 그러나 이것은 단지 예시이다. 다른 형상도 가능하다. 헤드(42)는 원위 단부(54)에서 하나 이상의 공극(52)을 가질 수 있다. 공극(52)은 공동 또는 블라인드 홀, 관통 홀, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 단면은 공극(52)을 블라인드 홀로 도시한다.

인서트의 베이스(36), 넥(38) 및 헤드(42)는 몰딩(예컨대, 단일체 구조)에 의한 것과 같은 재료의 단일 피스에 일체로 형성될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 인서트(30)는 중합체, 복합재 또는 금속 재료로 형성된다.

인서트(30)는 베이스의 일 측면(41)에서 개방되고 헤드(42)를 향해 연장되는 공동(56)을 가지는 적어도 부분적으로 중공일 수 있다(도 5 참조). 하기하는 바와 같이, 공동(56)은 인서트가 연료 탱크(10)의 패리슨(parison)에 통합될 수 있도록 인서트(30)를 제조 몰드에 수납하는데 사용될 수 있다. 공동은 임의의 적절한 형상일 수 있고, 일부 실시예에서, 인서트(30)는 공동을 갖지 않을 수 있다.

도 5는 인서트(30)가 내부로 연장되어 공동(56)의 일부를 형상하는 하나 이상의 리브(58)를 가질 수 있음을 도시한다. 인서트(30)의 강도를 보강하기 위해, 리브(58)는 적어도 부분적으로 원주 방향으로 및/또는 적어도 부분적으로 베이스(36)로부터 헤드(42)를 향하여 연장될 수 있다.

인서트(30)는 인서트를 연료 탱크 벽(18)에 연결하는 것을 용이하게 하기 위해, 베이스(36), 넥(38) 및 헤드(42) 중 하나 이상에 이를 관통하는 구멍을 포함하는 공동 또는 다른 공극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 일 실시예에서, 인서트는 제조 중에 인서트의 패리슨 연료 탱크로의 본딩을 더욱 용이하게 하기 위해 베이스(36) 상에 하나 이상의 원주 방향으로 이격된 관통 홀(50)을 포함할 수 있다. 다른 실시예는 홀(50)을 포함하지 않는다. 인서트(30)는 연료 탱크 벽의 이격된 부분(14, 16)을 상호 연결하기 위해 연결 조립체(32)와 협력하도록 구성된된다.

도 1로 돌아가서, 연결 조립체(32)는 제 1 단부(66)로부터 제 2 단부(68)까지 연장되는 원통형의 관형 몸체(64) 및 2 개의 커플러(62)를 포함한다. 각 단부(66, 68)는 각각의 단부로부터 축 방향 내측으로 연장되는 개구(70a, 70b)를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 몸체(64)는 중공이며 개구(70a, 70b)는 서로 연통한다; 그러나 이것은 필수적인 것은 아니다. 하나 이상의 원주 방향으로 이격된 멈춤쇠 요소(76)가 제 1 단부(66)에 또는 인접하여 몸체(64)에 제공될 수 있고 하나 이상의 유사한 멈춤쇠 요소가 제 2 단부(68)에 또는 인접하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 원주 방향으로 이격된 6 개의 멈춤쇠 요소(76)가 각 단부에 도시되어 있다. 멈춤쇠 요소(76)는 원형 관통 홀으로 도시되어 있다; 그러나 이것은 예시일 뿐이고, 다른 구현예가 가능하다. 예를 들어, 상기 요소(76)는 원형 일 필요는 없고 상기 요소가 지지 몸체(64)를 완전히 통과할 필요도 없다. 예를 들어, 상기 요소(76)는 몸체(64)의 내부 표면(78)으로부터 방사상 외부로 연장되는 공동 또는 함몰부일 수 있다. 또는 예를 들어, 멈춤쇠 요소는 커넥터(62)상의 개구 또는 공동에 결합되도록 구성된 내향 연장 돌출부 일 수 있다.

도 1에서, 몸체(64)는 직선형이다; 그러나, 다른 실시예도 존재한다(각각 지지체(64', 64", 64"')를 갖는 도 4A, 4B, 4C 참조). 예를 들어, 지지부는 만곡되거나 경사져있을 수 있고, T 자형, Y 자형, 십자형, X 자형 등(예를 들어, 3 개 이상의 개구 및 통로를 가지는)을 가질 수 있다. 이들은 물론 예시이며, 다른 실시예도 존재한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 실시예에서, 별도의 커넥터(62)가 몸체(64)의 각 단부(66, 68)에 결합되고, 몸체의 각각의 단부(66, 68)에서 커넥터는 동일할 수 있으므로 오직 하나의 커넥터만 하기에 상세히 설명한다. 커넥터(62)는 칼라(80), 제 1 커플러(82) 및 제 2 커플러(84)를 포함한다. 제 1 커플러(82)는 커넥터(62)와 연료 탱크(12)와 상호연결되도록 구성되고, 제 2 커플러(84)는 상기 커넥터(62)가 몸체(64)에 상호연결되도록 구성된다. 칼라(80)는 슬라이딩 또는 간섭 끼워 맞춤에 의해 개구(70a(또는 70b)) 내에 수용되도록 크기가 정해진다. 칼라(80)는 환형, 원통형을 가지도록 도시되어 있지만, 물론 다른 형상도 가능하다.

도시된 실시예에서, 제 1 커플러(82)는 한 단부(90)에 부착되어 칼라(80)에서 자유 단부(94)(임의의 개수가 사용될 수 있지만, 6 개의 핑거가 도시됨)로 연장되는 하나 이상의 핑거(86)를 포함한다. 핑거는 칼라로부터 대체로 축 방향으로 연장 및 방사상으로 경사될 수 있어, 자유 단부(94)가 칼라(80)에 대해 반경 방향 외측으로 연장된다. 핑거(86)는 가요성이거나 칼라(80)에 대해 고정 단부(90)에 형성된 리빙 힌지 주위에서 피벗될 수 있어 자유단부(94)가 반경 방향 내측으로 이동할 수 있다. 따라서, 핑거(86)는 핑거의 적어도 일부가 구부러 지거나 내부로 움직일 때 핑거의 자유 단부의 내부 표면들 사이의 거리가 핑거의 제 2 상태에서보다 큰 제 1 상태를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 핑거(86)는 고정 단부(90)에서 좁은 부분(88)을 포함하여 자유 단부(94)를 한정하는 보다 넓은 부분(92)을 이룬다. 각각의 핑거(86)는 반경 방향 외부 위치에 제공되거나 편향될 수 있고, 충분한 힘이 가해질 때 내측으로 움직이도록 가요성을 가진다. 6 개의 핑거(86)는 칼라(80) 주위로 균등하게, 원주 방향으로 이격될 수 있다. 각 핑거의 내부 표면은 핑거가 집합적으로 포켓(96)을 형성하도록 오목할 수 있다(도 5 참조). 포켓(96)은 하기하는 바와 같이 인서트(30)의 헤드(42)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다.

도시된 실시예에서, 제 2 커플러(84)는 또한 고정 단부(102) 및 자유 단부(104)(비록 임의의 수가 사용될수 있으나 6 개의 돌출부가 도시되어 있음)를 갖도록 칼라(80)가에의해 수납되고 일부 실시예에서는 로부터 외팔보식으로 지지된다. 돌출부는 칼라 주위에 균일하게 이격될 수 있고 원할 경우 핑거(86)와 번갈아 나타날 수 있다. 물론, 원하는 경우 다른 장치가 사용될 수 있다. 핑거(86)와 마찬가지로, 돌출부(100)는 고정 단부(102)에서 방사상으로 축방향 외부로 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(100)는 핑거(86)의 넓은 부분(92)이 시작되고 갭(106)이 제공되며 돌출부가 일반적으로 핑거와 독립적이 되도록 돌출부(100)를 둘러싸는 곳에서 끝난다. 적어도 하나의 실시예에서, 각각의 돌출부(100)는 핑거(86)의 인접한 부분보다 반경 방향 외측으로 연장되는 적어도 일부를 갖는 반경 방향 외부 경사 위치에 제공되거나 편향된다. 각각의 돌출부(100)는 적어도 일부가 이동 가능하거나 또는 반경 방향 내측으로 만곡될 수 있다.; 예를들어 칼라(80)와 돌출부(100) 사이에 제공되는 리빙 힌지와 같이, 칼라(80)에서 또는 그 부근에서 굴곡될 수 있다. 각 돌출부는 돌출부 상의 힘이 충분히 감소되거나 제거될 때 적어도 부분적으로 비만곡된 위치로 방사상 외부로 복귀하도록 탄성을 가질 수 있다.

도 1 내지 도 3은 연료 탱크의 제조 공정의 적어도 일부를 집합적으로 도시한다. 일 실시예에서, 탱크(10) 및 그 벽(18)은 연료 탱크의 외형을 한정하는 주형 공동을 형성하는 두 개의 절반부들을 갖는 주형 내의 고분자 재료로 성형될 수 있다. 연료 탱크 형성 공정에서, 몰드 절반부는 개방될 수 있고, 폴리머 재료가 몰드 공동에 제공되기 전에 인서트(30)가 몰드 절반 부 내에 위치될 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 인서트(30)는 몰드 공동 내측으로 연장된 각각의 몰드 절반부 및 헤드(42)와 결합 또는 그에 의해 수납되는 베이스(36) 및/또는 공동(56)과 함께 배향된다. 인서트(30)는 한 몰드 절반부에 의해 수납되는 제 1 인서트와 다른 몰드 절반부에 의해 지지되고 제 1 인서트와 정렬되는 제 2 인서트를 구비하여 쌍으로 제공될 수 있다. 따라서, 몰드 절반부가 몰드 공동을 한정하도록 함께 폐쇄될 때, 인서트(30)는 서로를 향해 이동되고(적어도 일부 실시예에서) 정렬된 채로 유지된다.

연료 탱크를 형성하기 위해 사용되는 압출된 패리슨(pinison)은 분리된 몰드 절반부 사이의 몰드 내로 제공될 수 있다. 다음으로, 몰드 절반 부는 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있고 블로우 핀을 사용하여 패리슨의 내부로 가압된 가스(예를 들어, 공기)가 제공되어 몰드 공동 내로 외측으로 패리슨을 사전-블로우할 수 있다. 팽창하는 동안, 인서트(30)의 헤드(42) 및 넥(38)은 그 형상에 부합하는 패리슨 재료로 덮일 수 있고, 베이스(36)는 그 안에 적어도 부분적으로 매립될 수 있다. 따라서, 팽창은 탱크 벽(18)의 적어도 일부분을 형성하여 각각의 인서트(30)가 적어도 부분적으로 반경 방향 내측으로 탱크 내부로 연장되는 돌출부를 형성하도록 한다. 이러한 돌출은 패리슨의 두께뿐만 아니라 헤드(42), 넥(38) 및/또는 심지어베이스(36)의 크기 및 형상에 의해 한정될 수 있다.; 따라서, 예를 들어 돌출부는 임의의 바람직한 직경(및 다양한 직경/형상), 내부 연장 길이 등을 가질 수 있다.

그 후, 패리슨 재료는 각 몰드 절반 부에서 하나의 패리슨 절반부를 가진 패리슨을 절단하거나 파열시킴으로써 패리슨 절반부 또는 부분으로 분리될 수 있다. 몰드 절반부는 패리슨 절반부의 내부를 노출 시키도록 개방될 수 있다. 이는 연결 조립체(32)와 같은 연료 탱크 구성 요소가 패리슨의 내부에 위치될 수 있도록 패리슨의 내부로의 접근을 제공한다. 구성 요소들을 그 내부에 위치시키기 위해 패리슨을 형성하고 패리슨을 패리슨 절반부로 분리시키는 한 방법은 미국 특허 출원 번호 12/491,964에 개시되어 있으며, 그 개시 내용은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

몰드가 개방된 상태에서, 연결 조립체(32)는 몰드 절반부와 패리슨 절반부 사이에 도입된다. 여기서, 커넥터(62)는 도 2에 도시된 바와 같이 초기 조립 위치에 제공된다. 이러한 초기 위치에서, 칼라(80)는 관형 몸체(64)의 내면(78)과 안쪽으로 변위되고 마찰 연결되는 각각의 개구 내에 수용된 돌출부(100)를 선택적으로 가지는 커넥터 튜브 개구(70a, 70b) 내에 적어도 부분적으로 수용된다 이 초기 조립 위치에서, 연결 조립체(32)는 인서트(30)의 헤드(42)와 정렬되는 커넥터 핑거(86)로 한정된 포켓(96)을 가진 몰드 절반 부 사이에 위치된다. 연결 조립체(32)는 커넥터(62)가 핑거(86)의 자유 단부(94) 사이에서 헤드(42)를 초기에 수용하고, 그후 몰드가 추가로 그리고 결국에는 완전히 폐쇄될 수 있도록 암이 몰드 절반부사이에서 후회될 수 있을 때까지, 커넥터 조립체(32)를 유지하는 암(예를 들어, 로봇 암) 또는 다른 작동기상의 위치에 유지될 수 있다.

몰드 절반 부가 닫히는 동안, 인서트(30)의 헤드(42)는 커넥터(62)의 포켓(96) 내에 수용되고 핑거(86)의 자유 단부(94)는 결국 베이스(36)와 겹쳐지는 탱크 재료와 맞물린다. 핑거가 몸체(64) 내에 점점 더 수용될 때 몰드의 폐쇄는 각 단부(66, 68)에서 동시에 관형 몸체(64) 내로 커넥터(62)를 가압하고 반경 방향 내측으로 핑거(86)를 구부린다. 도 3에 도시된 바와 같이, 몰드의 완전 폐쇄시 돌출부(100)는 멈춤쇠 요소(76)와 정렬되고, 돌출부(100)는 돌출부(100)의 일부가 멈춤쇠 요소(76) 내부로 또는 멈춤쇠 요소(76)를 통해 연장되도록 초기 상태로 또는 반경 방향 외측으로 탄성 복귀한다. 또한 핑거(86)는, 헤드가 커넥터(62)내에 형성된 포켓(96)내에 트랩되도록 인서트(30)의 헤드(42)와 방사상으로 겹쳐지게 손가락을 충분히 반경 방향 내측으로 변위시키기에 충분하게 몸체(64) 내에 수용된다. 상기 구성요소는 마지막으로 패리슨 재료가 형성될 때(예: 최종 블로우 압력은 패리슨 내부에 적용된다) 이러한 위치에 유지된다. 재료는 경화되고 형성된 연료 탱크(10)는 몰드로부터 제거된다.

이러한 위치에서, 핑거(86)의 외측 이동은 중첩하는 관형 몸체(64)에 의해 방지되고, 커넥터(62)에 대한 몸체의 이동은 멈춤쇠 요소(76) 내에서 몸체(64)와 돌출부(100)의 결합에 의해 방지된다. 이러한 방법으로 각 인서트(30)의 헤드(42)는 관련 포켓(96)에 포획된 채로 유지되고, 연료 탱크 벽(18) 부분은 상호 연결되어 유지된다. 이렇게 연결되면, 연결 조립체(32)에 의해 상호 연결된 연료 탱크 벽의 부분(14, 16)은 서로 멀리 또는 서로를 향한 임의의 현저한 이동이 억제되거나 또는 방지된다. 이것은 적어도 부분적으로는, 연료 탱크 벽을 분리하려는 경향이 있는 힘이 단단하여 실질적으로 연장불가능한 관형 몸체(64)로(인서트(30) 및 커넥터(62)를 통해) 전달되도록 인서트(30)의 각 헤드(42)와 커넥터(62) 사이에 안전하게 포획되는 연료 탱크 벽(18) 때문이다.

또한, 이러한 힘들로부터 탱크(10)에 가해지는 응력은 연료 탱크의 임의의 부분에 대한 과도한 응력을 방지하기 위해 인서트 베이스(36)와 탱크 벽(18) 사이의 계면에서 상대적으로 큰 표면적에 대해 분포된다. 플랜지(46)의 표면적을 증가시킴으로써, 특정 용도에 대해 요구되는 바와 같이, 탱크 벽상의 힘이 더 분산될 수 있다. 예로서, 연료 탱크 벽(18)을 분리하려는 경향이 있는 힘(예를 들어, 연료 탱크를 외부로 팽창시키는)은 탱크 내의 증가된 압력 또는 연료 탱크 벽에 작용하는 전체 탱크 내의 연료의 중량으로 인해 발생할 수 있다. 또한, 온도 상승(연료 탱크(10) 외부의 주위 온도 및 연료 탱크 내의 온도 모두)은 중합체 연료 탱크의 강성, 강성 또는 강도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 보강 조립체(12)를 갖는 연료 탱크(10)는 이러한 보강 또는 연결 특성이 없는 탱크와 비교하여 증가된 압력 및/또는 증가된 온도에서 유체를 수용하는데 사용될 수 있다. 또한, 보강 조립체(12)에 의해 제공되는 연료 탱크의 증가된 강도 및 강성으로 인해, 보다 얇은 연료 탱크 벽(18)이 조립체(12)가 없고 비용절감을 가져오고 어떤 경우에는 중량이 감소되는 연료 탱크(10)와 비교하여 적용시에 사용될 수 있다.

상기 공정은 연료 탱크 형성 공정의 일례이다. 보강 조립체(12)가 내부에 있는 연료 탱크를 형성하기 위해 다른 공정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 연료 탱크는 전술한 것과 유사한 인서트(30)를 각각 운반하는 2개의 개방 몰드 절반부 사이에 도입된 절단되지 않거나 분할되지 않은 원통형 패리슨으로부터 형성될 수 있다. 암은 커넥터(62)를 인서트(30)와 정렬시키는 패리슨의 개방 단부를 통해 연결 조립체(32)를 수납하는 캐리어를 도입할 수 있다. 몰드 절반부는 부분적으로 폐쇄될 수 있고, 패리슨의 대향 단부는 그리퍼 메커니즘을 사용하여 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있으며 가압된 공기가 패리슨에 제공되어 초기에 및 부분적으로 팽창될 수 있다. 몰드 절반부는 커넥터(62)가 상술 한 바와 같이 인서트(30)의 헤드(42)를 적어도 부분적으로 수용할 때까지 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 그 후, 암은 캐리어 및 연결 조립체(32)를 제 위치에 남겨두고 제거될 수 있고, 그 다음 몰드 절반부는 그 사이에 포획된 패리슨을 갖는 인서트(30)와 연결 조립체를 완전히 결합하도록 완전히 닫힐 수 있다. 이 과정 동안, 그리고 몰드가 완전히 닫힌 후에도, 추가의 압축 공기가 패리슨에 제공될 수 있다-예를 들어, 패리슨을 개방 상태로 유지하고 붕괴되는 것을 방지하여 패리슨을 원하는 연료 탱크 형태로 형성시킨다. 상기 방법의 다른 양태는 미국 특허 제 6,712,234호에 개시되어 있으며, 그 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

다른 조립 예에서, 연료 탱크는 진공 성형 또는 다른 유형의 공정과 같은 재료의 시트로 형성될 수 있다. 몰드 절반부가 개방된 상태에서, 인서트(30)와 중첩되는 재료가 양 몰드 절반부에 제공될 수 있다. 그 후, 상기 재료는 진공 성형에 의해 공동 내로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 연결 조립체(32)는 폐쇄되기 전에 몰드 절반부들 사이에 제공되어, 연결 조립체(32)는 몰드 절반부가 연료 탱크를 형성하도록 인서트(30)에 연결된다.

또 다른 예시에서, 연결 조립체(32)는 연료 탱크에 제공되고 탱크가 형성된 후에 연결된다. 상기 실시예에서, 탱크는 전술한 바와 같이 인서트(30)를 오버 몰딩함으로써 형성된다. 일단 탱크 재료가 경화되면, 연결 조립체(32)는 탱크 벽(18)의 구멍을 통해 삽입 됨으로써 탱크의 내부(20) 내에 위치될 수 있다.

다음으로, 연료 탱크 벽(18)은 연결 조립체(32)가 인서트(30) 위에 있는 탱크 벽의 부분(14, 16) 사이에 수용될 수 있도록 충분히 분리될 수 있다-커넥터(62)는 관형 몸체(64) 내에 완전히 수용되지 않는다. 커넥터(62)는 인서트(30)와 정렬될 수 있다. 그후, 탱크 벽 부분은 상술한 바와 유사한 연결 조립체(32)의 몸체(64)내로 인서트(30)의 헤드(42)를 역시 연결하는 동안 관형 몸체(64)내로 각 커넥터(62)를 가압하도록 함께 더 근접하여 움직일 수 있다. 일단 커플러(82)가 인서트 헤드(42)에 결합되고 커플러(84)가 몸체(64)와 결합되면, 조립체는 완성된다.

본 명세서에 개시된 본 발명의 형태는 현재 바람직한 실시예를 구성하지만, 많은 다른 것들이 가능하다. 본 명세서가 본 발명의 모든 가능한 동등한 형태 또는 결과를 언급하는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 제한하기보다는 설명적인 것이며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가해질 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (19)

1. 벽을 갖는 연료 탱크용 보강 조립체로서,
   상기 조립체가,
   연료 탱크의 벽을 위한 제 1 및 제 2 인서트, 상기 인서트들은 각각 플랜지를 가지는 베이스, 헤드 및 상기 베이스를 상기 헤드에 결합하는 넥을 포함하고, 상기 넥은 상기 헤드의 적어도 일부분보다 좁은 부분을 가지고; 및
   몸체의 각각의 제 1 및 제 2 단부에 제 1 및 제 2 커넥터를 갖는 연장 몸체를 포함하여 구성되고,
   각각의 커넥터는 인서트 중 각각의 하나의 헤드를 수용하는 크기의 포켓을 포함하고,
   상기 인서트는 부분적으로 중공이고, 상기 베이스에서 개구 공동을 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 각각의 인서트는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
3. 제 1 항에 있어서, 인서트의 헤드는 원위 단부에 공극을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 인서트는 상기 공동 내로 돌출하는 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터는 개별적으로 형성되어 상기 연장 몸체에 부착되고, 상기 커넥터 및 몸체는 부착을 위한 대응 탭 및 멈춤쇠를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 연장 몸체는 상기 제 1 및 제 2 단부에서 제 1 및 제 2 개구를 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 개구는 상기 제 1 및 제 2 커넥터를 수용하는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 연장 몸체는 제1 및 제2 단부 및 적어도 제3 단부를 정의하는 2개의 관형 부재를 포함하고, 제3 단부에 제3 인서트 및 제3 커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
8. 벽을 갖는 연료 탱크용 보강 조립체로서,
   상기 조립체가,
   연료 탱크의 벽을 위한 제 1 및 제 2 인서트, 상기 인서트들은 각각 플랜지를 가지는 베이스, 헤드 및 상기 베이스를 상기 헤드에 결합하는 넥을 포함하고, 상기 넥은 상기 헤드의 적어도 일부분보다 좁은 부분을 가지고; 및
   몸체의 각각의 제 1 및 제 2 단부에 제 1 및 제 2 커넥터를 갖는 연장 몸체를 포함하여 구성되고,
   각각의 커넥터는 인서트 중 각각의 하나의 헤드를 수용하는 크기의 포켓을 포함하고,
   상기 연장 몸체는 상기 제 1 및 제 2 단부에서 제 1 및 제 2 개구를 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 개구는 상기 제 1 및 제 2 커넥터를 수용하고,
   상기 포켓은 복수의 핑거에 의해 형성되고, 상기 복수의 핑거는 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 이동 가능하고, 상기 복수의 핑거는 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 반경 방향 내측으로 이동하고, 상기 제 1 및 제 2 개구는 상기 핑거가 상기 개구 내에 수용될 때 상기 복수의 핑거를 상기 제 2 상태로 이동 시키도록 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 보강 조립체.
9. 연료 탱크 조립체에 있어서,
   탱크 내부를 한정하는 벽을 갖는 연료 탱크; 및
   제 1 항 또는 제 8 항에 따른 보강 조립체를 포함하여 구성되고,
   상기 벽의 제 1 외측 부분은 상기 제 1 인서트를 수납하고, 상기 벽의 제 2 외측 부분은 상기 제 2 인서트를 수납하며, 상기 몸체 및 커넥터는 상기 탱크 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 조립체.
10. 제 9 항에 있어서, 벽은 인서트와 커넥터 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 조립체.
11. 연료 탱크를 제조하는 방법에 있어서,
    연료 탱크를 형성하는 단계, 상기 탱크는 적어도 제 1 및 제 2 인서트를 수납하고;
    상기 제 1 및 제 2 인서트와 정렬된 탱크 내부에 강성 몸체를 위치시키는 단계, 상기 몸체는 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함하고;
    상기 제 1 인서트의 적어도 일부분을 상기 제 1 커넥터와 결합시키고 상기 제 2 인서트의 적어도 일부분을 상기 제 2 커넥터와 결합시키는 단계; 및
    상기 몸체가 탱크의 두 개의 이격된 벽 부분 사이에서 위치하여 두 개의 벽 부분의 움직임을 서로에 대해 제한하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크를 제조하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 형성 단계는 상기 연료 탱크가 패리슨의 형태인 동안 상기 인서트를 오버 몰딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 성형 단계는 상기 인서트를 운반하는 탱크 벽을 성형하여 상기 인서트가 적어도 부분적으로 반경 방향 내측으로 탱크 내부로 연장되는 돌출부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 연료 탱크는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 부분을 갖는 몰드 내에 형성되고, 상기 인서트를 상기 제 1 커넥터와 결합시키는 단계는 상기 몰드 부분을 폐쇄 위치로 이동시킴으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 패리슨의 내부는 상기 패리슨 내부로의 상기 몸체의 삽입을 허용하도록 상기 탱크 형성 공정 중에 접근될 수 있는 것을 특징으로하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 커넥터를 상기 몸체에 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 커넥터는 상기 제 1 커넥터를 상기 제 1 인서트에 결합시키는 것과 동시에 상기 몸체에 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
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