KR102522222B1 - 컨테이너에 컴포넌트를 부착하기 위한 개선된 시스템을 갖는 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 컨테이너 및 부착 시스템에 의해 상기 컨테이너에 부착된 컴포넌트를 포함하는 어셈블리가 제안되고, 상기 컨테이너는 원형의 부착 부분을 갖는다. 부착 시스템은:
- 상부 플랜지 (11), 바닥 플랜지 (12) 및 상기 상부 플랜지 및 바닥 플랜지를 연결하는 원뿔대형 측벽 (13) 을 포함하는 링 형상의 부재 (1) 로서, 바닥 플랜지, 및 원뿔대형 측벽의 부분은 부착 부분에 끼워지고, 링 형상의 부재는 주변 탭들 (14) 을 추가로 포함하는, 상기 링 형상의 부재;
- 복수의 맞물림 클로 부품들로서, 각각의 맞물림 클로 부품은 주변 탭을 맞물리게 하고 부착 부분에 대해 컴포넌트를 가압하도록 구성되는, 상기 복수의 맞물림 클로 부품들을 포함한다.

Description

컨테이너에 컴포넌트를 부착하기 위한 개선된 시스템을 갖는 어셈블리{ASSEMBLY WITH IMPROVED SYSTEM FOR ATTACHING A COMPONENT TO A CONTAINER}
본 발명은 컨테이너 및 상기 컨테이너에 부착되는 컴포넌트를 포함하는 어셈블리에 관한 것이다. 보다 정확하게, 본 발명은 자동차 (즉 승용차, 트럭, 등) 에 제공되는, 예를 들면 연료 탱크 또는 요소 탱크와 같은 컨테이너에 컴포넌트를 부착하기 위한 시스템에 관한 것이다.
차량들에 탑재되어 유지되는 액체 및 가스 탱크들은 탱크들이 디자인된 사용 타입과 관련된 밀봉성과 투과성 표준들 및 탱크들이 충족해야 할 환경적 고려들의 관점에서 요구 조건들을 만족시켜야 한다.
그러한 탱크들 내에 컴포넌트들을 통합하는 것은 이들 탱크들에서 제조된 개구에 밀봉형 및 비투과성 방식으로 컴포넌트들을 부착하는 데 문제점을 제공한다. 뿐만 아니라, 또한 컴포넌트는 서비스 및 수리 목적들을 위해 제거 가능하도록 탱크에 장착되는 것이 바람직하다.
탱크에 컴포넌트를 부착하기 위한 다양한 기술들은 이미 공지되어 있다. 예를 들면, US 8,556,109 에는 탱크 벽에 끼워진 로크 링 및 상기 로크 링과 맞물리도록 구성된 복수의 맞물림 클로 부품들을 포함하는 로크 플레이트에 의해 연료 탱크에 컴포넌트를 기계적으로 부착하는 것이 시사되어 있다. 그러나, 로크 링의 구성은 비교적 복잡하다. 실제로, 로크 링은 넓은 폭 부분 및 좁은 폭 부분을 각각 포함하는 복수의 로크 구멍들을 요구한다. 추가로, 밀봉 성능을 보장하도록, 로크 링의 단차형 부분의 에지 상에서 밀봉 영역을 형성하는 것이 요구된다. 이러한 작업은 특히 탱크가 인젝션 몰딩에 의해 형성될 때에 복잡하고 정밀하게 된다.
상기 관점에서, 간단하고 튼튼한 구성을 갖고 특히 탱크가 인젝션 몰딩에 의해 형성될 때에 사용하는 것이 용이한 개선된 부착 시스템을 갖는 어셈블리에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 양상에 따르면, 플라스틱 컨테이너 및 부착 시스템에 의해 상기 컨테이너에 부착된 컴포넌트를 포함하는 어셈블리가 제공되고, 상기 컨테이너는 원형의 부착 부분을 갖고, 상기 컴포넌트는 상기 부착 부분 상에 부착된다. 부착 시스템은:
- 상부 플랜지, 바닥 플랜지 및 상기 상부 플랜지 및 바닥 플랜지를 연결하는 원뿔대형 측벽을 포함하는 링 형상의 부재로서, 바닥 플랜지, 및 원뿔대형 측벽의 부분은 상기 부착 부분에 끼워지고, 링 형상의 부재는 상부 플랜지로부터 외향으로 연장되는 복수의 주변 탭들을 추가로 포함하는, 상기 링 형상의 부재;
- 복수의 맞물림 클로 부품들로서, 각각의 맞물림 클로 부품은 상기 복수의 주변 탭들 중 하나와 맞물리고 상기 부착 부분에 대해 상기 컴포넌트를 가압하도록 구성되는, 복수의 상기 맞물림 클로 부품들을 포함하게 된다.
그러한 배열은 컨테이너에 대해 컴포넌트의 확실한 부착부를 생성할 것이다. 보다 정확하게, 컴포넌트는 맞물림 클로 부품들이 본 발명의 링 형상의 부재의 탭들과 맞물릴 때에 컨테이너의 원형의 부착 부분에 대해 기밀하게 가압되고 체결된다. 그러한 맞물림 작동은 오퍼레이터에 의해 수동으로 또는 기계에 의해 자동적으로 수행될 수 있다.
상기 논의된 종래 기술 분야의 로크 링과 비교하여, 본 발명의 링 형상의 부재는 임의의 로크 구멍들을 갖지 않는다. 대신에, 본 발명의 링 형상의 부재는 돌출 탭들을 포함한다. 그러한 탭들은 형성하는 것이 용이하다. 따라서, 특정한 실시형태에서, 본 발명의 링 형상의 부재는 플라스틱으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 링 형상의 부재는 인젝션 몰딩에 의해 얻어질 수 있다. 또 다른 특정한 실시형태에서, 본 발명의 링 형상의 부재는 금속으로 제조될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 링 형상의 부재는 주변 탭들이 몇번의 장착/탈착 작동들 후에 실질적으로 동일한 형상을 유지할 수 있다는 사실로부터 튼튼하다. US 8,556,109 과 관련하여 상기 논의된 타입의 로크 링에서는, 로크 구멍들이 몇번의 장착/탈착 작동들 후에 비틀려지는 경향을 가질 수 있다는 것에 주목해야 한다. 실제로 로크 구멍들 주위로 연장되는 로크 링의 에지 부분들은 손상받거나 굽혀질 수 있고 따라서 맞물림 클로 부품들 및 로크 구멍들은 함께 슬로팅될 (slotted) 수 없거나, 또는 로크 구멍들의 형상이 보다 넓어지게 된다. 후자의 상황은 약한 부착부들 및 누출 문제점들을 발생시킨다. 환언하면, 본 발명에 따른 부착 시스템에서 장착/탈착 작동들의 정확성 및 반복성은 개선될 수 있다. 추가로, 도 4a-도 4c 를 참조하여 이후에 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따른 부착 시스템은 컴팩트하다.
유리하게는, 컨테이너는 플라스틱으로부터 제조된다.
용어 "플라스틱" 은 주위 조건들 하에서 고체 상태인 열가소성 또는 열경화성의 임의의 합성 폴리머 재료, 뿐만 아니라 이들 재료들 중 적어도 두개의 혼합물들을 의미한다는 것이 이해될 것이다. 의도된 폴리머들은 호머폴리머들 및 코폴리머들 (특히 2원 (binary) 또는 3원 (ternary) 코폴리머들) 양쪽을 포함한다. 그러한 코폴리머들의 예들은 비제한적으로 랜덤 코폴리머들, 선형 블록 코폴리머들, 다른 블록 코폴리머들, 및 그래프트형 코폴리머들이다. 열가소성 엘라스토머들, 및 그 혼합물들을 포함하는 열가소성 폴리머들이 바람직하다. 특히, 컨테이너는 폴리올레핀들, 그래프트형 (grafted) 폴리올레핀들, 열가소성 폴리에스테르들, 폴리케톤들, 폴리아미드들 및 그 코폴리머들로 제조될 수 있다. 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 이 사용될 수 있다.
컨테이너는 열가소성의 단층 구조 또는 열가소성의 다층 구조를 가질 수 있다.
특정한 실시형태에서, 컨테이너는 블로우 몰딩 방법에 의해 제조될 수 있다.
대안적으로, 컨테이너는 인젝션 몰딩 방법에 의해 별개로 상부 쉘 및 하부 쉘을 형성하고 이들을 함께 용접함으로써 제조될 수 있다.
밀봉 영역(들) 은 어떠한 몰딩 방법이 사용될 지라도 원뿔대형 측벽 주위에서 용이하게 형성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
바람직한 실시형태에서, 원뿔대형 측벽은 적어도 하나의 관통 구멍을 포함하고 컨테이너의 플라스틱 재료는 관통 구멍(들) 의 양쪽 측들 상에서 채워지고 연장된다. 적어도 하나의 관통 구멍의 존재로 인해, 링 형상의 부재와 원형의 부착 부분 사이의 강한 인터로킹이 얻어진다.
유리하게는 및 비제한적으로, 컴포넌트는 니플, 단부 피스, 넥, 밸브 모듈, 펌프 모듈 또는 베이스 플레이트 지지 컴포넌트들 (펌프, 게이지, 센서들, 스월 포트 (swirl pot), 히터 등) 으로부터 선택될 수 있다.
제 1 특정한 실시형태에 따르면, 컴포넌트는 복수의 맞물림 클로 부품들을 포함한다. 환언하면, 맞물림 클로 부품들은 오버몰딩되거나 컴포넌트 메인 본체와 단편으로 형성된다.
제 2 특정한 실시형태에 따르면, 부착 시스템은 복수의 맞물림 클로 부품들을 구비하는 환형의 로크 플레이트를 포함한다. 이러한 제 2 특정한 실시형태에서, 환형의 로크 플레이트 및 컴포넌트는 두개의 구별되는 피스들이다. 예를 들면, 컴포넌트는 원형의 부착 부분 상에 장착될 수 있고 환형의 로크 플레이트는 그 뒤에 원형의 부착 부분 상을 통과하여 링 형상의 부재의 주변 탭들에 이르러 링 형상의 부재의 주변 탭들을 맞물리게 할 수 있다. 대안적으로, 환형의 로크 플레이트는 컴포넌트 상에 사전 장착될 수 있고 그 후 이러한 서브-어셈블리는 링 형상의 부재의 주변 탭들을 갖는 맞물림 클로 부품들을 맞물리게 함으로써 원형의 부착 부분에 고정된다.
유리한 실시형태에서, 환형의 로크 플레이트는 적어도 하나의 주변 연장 부품을 포함한다. 예를 들면, 그러한 주변 연장 부품(들) 은 외부 요소(들) 이 그 에 고정될 수 있도록 치수 설정되고 형상 결정될 수 있다. 예를 들면, 그러한 주변 연장 부품(들) 은 외부 툴 또는 기계와 협동하도록 구성될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 부착 부분은 원형의 그루브를 포함하고 시일링 링은 그루브에 배열된다. 시일링 링은 맞물림 클로 부품들이 링 형상의 부재의 탭들과 맞물릴 때에 컴포넌트와 부착 부분 사이에 클램핑된다. 따라서, 확실하고 밀봉 가능한 연결부가 보장될 수 있다.
특정한 실시형태에서, 컨테이너는 자동차용의 암모니아 전구체 탱크이다. 바람직하게, 암모니아 전구체는 수용성 요소 용액이다.
또 다른 특정한 실시형태에서, 컨테이너는 자동차용의 연료 탱크이다.
추가의 또 다른 특정한 실시형태에서, 컨테이너는 고체 흡수 매트릭스를 저장하기 위한 탱크이다.
도 1 은 본 발명의 특정한 실시형태에 따른 링 형상의 부재를 나타내는 CAD-도면이다.
도 2 는 본 발명의 특정한 실시형태에 따른 환형의 로크 플레이트를 나타내는 CAD-도면이다.
도 3 은 본 발명의 특정한 실시형태에 따른 어셈블리의 부분적인 단면도를 나타내는 CAD-도면이다.
도 4a 내지 도 4c 는, 부착될 컴포넌트의 주어진 사이즈에 대해, 본 발명에 따른 링 형상의 부재 (1) 의 외부 부피를 나타낸다.
본 발명은 아래에 첨부된 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4a 내지 도 4c 를 참조하여 예들로써 비제한적인 방식으로 예시된다. 이들 도면에서, 동일한 또는 유사한 요소들은 동일한 도면 부호들로 나타낸다.
도 1 은 본 발명의 특정한 실시형태에 따른 링 형상의 부재를 나타내는 CAD-도면이다.
도 1 의 예에 예시된 바와 같이, 링 형상의 부재 (1) 는 상부 플랜지 (11), 바닥 플랜지 (12) 및 상기 상부 플랜지 및 상기 바닥 플랜지를 연결하는 원뿔대형 측벽 (13) 을 포함한다. 링 형상의 부재 (1) 는 상부 플랜지 (11) 로부터 외향으로 연장되는 주변 탭들 (14) 을 추가로 포함한다. 이러한 특정한 실시형태에서, 링 형상의 부재 (1) 는 상부 플랜지 (11) 를 따라 규칙적으로 이격된 여섯개의 주변 탭들 (14) 을 포함한다. 유리한 실시형태에서, 각각의 주변 탭 (14) 에는 치형부 또는 일련의 치형부들이 제공될 수 있다. 도 1 의 예에서, 각각의 주변 탭 (14) 에는 V-형상 프로파일을 갖는 치형부 (141) 가 제공된다. 유리하게는, 원뿔대형 측벽 (13) 은 복수의 관통 구멍들 (15) 을 포함한다. 이러한 특정한 실시형태에서, 상부 플랜지 (11) 는 링 형상의 부재 (1) 에 대해 컴포넌트를 정확하게 위치 설정하기 위한 기준점으로서 사용되는 리세스 (16) 를 포함한다. 이러한 예에서, 링 형상의 부재 (1) 는 금속으로 제조된다.
도 2 는 본 발명의 특정한 실시형태에 따른 환형의 로크 플레이트를 나타내는 CAD-도면이다.
도 2 의 예에 예시된 바와 같이, 환형의 로크 플레이트 (2) 는 여섯개의 맞물림 클로 부품들 (21) 을 포함한다. 각각의 맞물림 클로 부품은 도 1 에 예시된 치형부 (141) 의 하나와 맞물리게 되는 치형 부분 (211) 을 갖는다. 맞물림 클로들 중 적어도 하나는 일단 치형부들이 링 형상의 부재의 상응하는 치형부들과 매칭된다면 맞물림 클로들의 회전을 블록킹하는 데 사용되는 스톱퍼 (212) 를 포함한다. 환형의 로크 플레이트 (2) 는 컴포넌트의 부품과 접촉하게 되는 플랫 부분 (22) 을 포함한다. 이러한 특정한 실시형태에서, 플랫 부분 (22) 은 컴포넌트에 대해 환형의 로크 플레이트 (2) 를 정확하게 위치 설정하기 위한 기준점으로서 사용되는 리세스 (23) 를 포함한다. 환형의 로크 플레이트 (2) 는 하나의 또는 몇개의 주변 연장 부품(들) 을 선택적으로 포함할 수 있다. 이러한 특정한 실시형태에서, 환형의 로크 플레이트 (2) 는 세개의 연장부들 (24) 을 포함한다. 각각의 연장부에는 오리피스 (241) 가 제공된다. 이들 오리피스들은 유압 라인들 또는 와이어링 하니스들 (wiring harnesses) 용의 몇몇 클립들에 예를 들면, 보호 플레이트를 부착하는 데 사용될 수 있다. 그러므로, 이들 연장부들 (241) 은 유리하게는 고정 지점들로서 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 환형의 로크 플레이트 (2) 는 금속으로 제조된다.
대안적인 실시형태 (예시 생략) 에서, 환형의 로크 플레이트 (2) 는 여섯개의 독립적인 맞물림 클로 부품들으로 대체될 수 있다. 이러한 대안적인 실시형태에서, 각각의 독립적인 맞물림 클로 부품은 링 형상의 부재의 주변 탭을 맞물림하게 되는 치형 부분 및 부착 부분에 대해 컴포넌트의 부품을 가압하게 되는 플랫 부분을 포함한다.
도 3 은 본 발명의 특정한 실시형태에 따른 어셈블리의 부분적인 단면도를 나타내는 CAD-도면이다.
어셈블리 (3) 는 플라스틱 컨테이너 (31), 도 1 의 링 형상의 부재 (1) 및 도 2 의 환형의 로크 플레이트 (2) 를 포함한다.
플라스틱 컨테이너 (31) 는 벽 부분 (311) 및 상기 벽 부분으로부터 외향으로 돌출된 원형의 부착 부분 (312) 을 갖는다. 이러한 예에서, 벽 부분 (311) 및 원형의 부착 부분 (312) 은 인젝션 몰딩에 의해 동시에 형성된다. 예시된 바와 같이, 링 형상의 부재 (1) 의 바닥 플랜지 및 원뿔대형 측벽의 부분은 부착 부분 (312) 에서 끼워진다 (즉, 오버 몰딩된다). 부착 부분 (312) 은 탱크의 벽 부분에서 개구 (314) 를 규정한다. 어셈블리는 링 형상의 부재 (1) 및 환형의 로크 플레이트 (2) 에 의해 부착 부분 (312) 에 부착된 컴포넌트 (32) 를 추가로 포함한다. 부착 부분 (312) 은 그루브 (313) 를 포함한다. O 링 시일 (33) 은 그루브 (313) 에 배열된다. 그루브 (313) 는 O 링 시일이 컴포넌트와 바닥 플랜지의 중간에 위치되도록 배열된다. 도 3 에서, 링 형상의 부재 (1) 및 환형의 로크 플레이트 (2) 는 최종 폐쇄 위치에 존재한다. 이러한 최종 폐쇄 위치에서, 환형의 로크 플레이트의 맞물림 클로 부품들은 링 형상의 부재의 주변 탭들과 맞물린다. 따라서, 컴포넌트 (32) 는 부착 부분 (312) 를 향해 기밀하게 가압된다. O 링 시일 (33) 은 부착 부분 (312) 과 컴포넌트 (32) 사이에서 축방향으로 압축된다. 이러한 예에서, 컨테이너 (31) 는 요소 탱크이고 컴포넌트 (32) 는 예를 들면, 펌프, 필터, 레벨 센서, 품질 센서, 온도 센서 또는 히터와 같은 적어도 하나의 능동 컴포넌트를 통합하거나 그리고/또는 지지하는 베이스 플레이트이다. 이러한 베이스 플레이트의 부품은 개구 (314) 를 통해 위치된다.
도 4a 내지 도 4c 에서, 부착될 컴포넌트의 주어진 사이즈에 대해, 본 발명에 따른 링 형상의 부재 (1) 의 외부 부피는 문서 US 8,556,109 에 개시된 로크 링 (30) 의 외부 부피보다 작다는 것을 알 수 있다. 실제로 도 4a 에서 점선형 화살표 (A1) 로 개략적으로 나타낸 본 발명의 링 형상의 부재 (1) 의 전체 직경은 도 4b 에 점선형 화살표 (A2) 로 개략적으로 나타낸 문서 US 8,556,109 에 개시된 로크 링 (30) 의 전체 직경보다 짧다. 직경들 (A1 및 A2) 사이의 직경의 차이는 도 4c 에서 점선형 화살표 (A3) 로 나타낸다.

Claims (9)

  1. 플라스틱 컨테이너 (31) 및 부착 시스템에 의해 상기 플라스틱 컨테이너에 부착된 컴포넌트 (32) 를 포함하는 어셈블리 (3) 로서,
    상기 플라스틱 컨테이너는 원형의 부착 부분을 갖고, 상기 컴포넌트는 상기 부착 부분 상에 부착되고,
    상기 부착 시스템은:
    - 상부 플랜지 (11), 바닥 플랜지 (12) 및 상기 상부 플랜지 및 상기 바닥 플랜지를 연결하는 원뿔대형 측벽 (13) 을 포함하는 링 형상의 부재 (1) 로서, 상기 바닥 플랜지, 및 상기 원뿔대형 측벽의 부분은 상기 부착 부분에 끼워지고 (embedded), 상기 링 형상의 부재는 상기 상부 플랜지로부터 외향으로 연장되는 복수의 주변 탭들 (14) 을 추가로 포함하는, 상기 링 형상의 부재;
    - 복수의 맞물림 클로 (claw) 부품들 (21) 로서, 각각의 맞물림 클로 부품은, 상기 복수의 주변 탭들 중 하나와 맞물리고 상기 부착 부분에 대해 상기 컴포넌트를 가압하도록 구성되고, 상기 컴포넌트는 상기 복수의 맞물림 클로 부품들을 포함하고, 상기 맞물림 클로 부품들은 오버몰딩되거나 상기 컴포넌트의 메인 본체와 단편으로 형성되는, 상기 복수의 맞물림 클로 부품들
    을 포함하는, 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원뿔대형 측벽은 적어도 하나의 관통 구멍 (15) 을 포함하는, 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착 부분은 원형의 그루브 (313) 를 포함하고, 시일링 링 (33) 은 상기 그루브에 배열되는, 어셈블리.
  7. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 컨테이너는 자동차용의 암모니아 전구체 탱크인, 어셈블리.
  8. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 컨테이너는 자동차용 연료 탱크인, 어셈블리.
  9. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 컨테이너는 고체 흡수 매트릭스를 저장하기 위한 탱크인, 어셈블리.
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