專利名稱：用于密封部件的組件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于密封部件的組件，和一種密封部件、具體為吹塑(吹模)部件 的方法。
背景技術(shù)：
在部件與必須密封地保持在系統(tǒng)內(nèi)的液體和蒸氣，例如烴類燃料相接觸的應(yīng)用中 可使用各種不同材料。某些材料，例如一些塑料比其它材料更具有透過性(滲透性)。當(dāng)透 過性較高的材料與透過性較低的材料組合時，組件的整體透過性將取決于透過性更高的材 料，因為烴類蒸氣和液體將尋找阻力最小的路徑從組件通過。塑性部件通常是吹塑制成的。在吹塑過程中，在模具內(nèi)會施加壓力以迫使塑料向 外而使塑料成形為模具的形狀。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種組件，該組件能增強相異材料的密封能力而沒有不希望的透過性，例 如烴類蒸氣的透過。具體地，提供了這樣一種組件，該組件具有至少部分地限定第一大致管 狀的腔體或通道的第一部件。在第一部件內(nèi)嵌有阻擋層以將第一部件分隔成內(nèi)層和外層。 第一部件具有終端部，在該終端部處阻擋層暴露于第一腔體。第二部件至少部分地限定第 二腔體。第二部件相對于第一部件定位成使得第一腔體與第二腔體連通。可以是環(huán)狀的密 封件用于大致在阻擋層處將第二部件密封于第一部件。因此，阻擋層和密封件阻擋第一部 件的至少一部分受到從第一腔體的透過。此外，提供了一種方法，該方法包括切割內(nèi)嵌有蒸氣阻擋層的多層吹塑部件的大 致為管狀的部分。所述蒸氣阻擋層比吹塑部件的透過性低。其次，該方法包括通過將密封 件安置成緊鄰阻擋層、與第二部件和吹塑部件接觸且位于第二部件和吹塑部件之間而將第 二部件密封于吹塑部件，從而至少部分地防止從第一腔體透過吹塑部件。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點可從以下結(jié)合附圖時對本發(fā)明的 最佳實施方式的詳細(xì)描述中得以顯見。


圖1是其中嵌有阻擋層的吹塑管狀部件的示意性剖視圖；圖2是可操作地連接到燃料箱的加注管組件的示意性剖視圖，包括圖1的吹塑管 狀部件，該管狀部件在切割后限定了露出阻擋層的終端部，第二部件被密封于管狀部件；圖3是可操作地連接到燃料箱的加注管組件的另一實施例的示意性剖視圖；以及圖4是管狀部件密封于 另一部件的加注管組件的另一實施例的示意性剖視圖。
具體實施例方式參考附圖，其中相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件。圖1示出吹塑制成的第一部件10。第一部件10具有內(nèi)層或內(nèi)部部分14和外層或外部部分16，阻擋層18嵌于這二者之間。 內(nèi)部和外部部分14、16可以是塑性材料，例如高密度聚乙烯(HDPE)材料。阻擋層18通過 在模具(未示出)中將內(nèi)部和外部部分14、16的材料吹塑在阻擋層兩側(cè)而被嵌入。這樣， 阻擋層18在縱長上嵌入第一部件10內(nèi)。阻擋層18可以是薄膜，且比內(nèi)部和外部部分14、 16 (也分別稱為內(nèi)層或外層)的材料具有更低的烴類透過性。因此，阻擋層18防止透過內(nèi) 部部分14的烴類透過阻擋層18到達(dá)外部部分16。具體地，阻擋層18可以是乙烯-乙烯醇 共聚物(EVOH)材料或任何其它烴類蒸氣透過性較低的材料。在吹塑之后，大致沿線20切 割部件10以去除部件的封閉端(如圖1所示顯示為上端)以建立圖2所示的端表面24。 所述部件10還在與沿線20進(jìn)行切割的同一步驟中或在單獨的步驟中在表面24處進(jìn)行切 害I]、倒角或以其它方式進(jìn)行加工以便形成圖2所示的向外漸縮(成錐形，tapered)的端表 面26。一旦進(jìn)行切割，由第一部件10的內(nèi)表面30限定的大致為管狀的腔體或通道28便在 第一端部32 (在圖2中部分可見)和第二端部34 (在圖1中示出)敞開，從而所述部件10 現(xiàn)在稱作管10A，在端部32、34之間有長度36。如圖2中所示，阻擋層18在端表面26處露 出。再次參考圖1，第一部件10在模具中被吹塑成使得第一部件10的外表面38具有外圍 突起40。參考圖2，管IOA結(jié)合在加注管組件42中，該加注管組件可以是無蓋型加注管組件或使用燃料蓋的加注管組件。在任一情況下都未示出附裝在無蓋或有蓋組件的管IOA的端 部32附近的部件。管IOA通過由圖2中的虛線45表示的附加管路或通道可操作地連接到 燃料箱44。盡管在此實施例中管IOA是用于燃料箱44的加注管，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可 設(shè)想其它部件，例如與燃料箱一體形成并形成向燃料箱通氣閥或其它燃料系統(tǒng)部件延伸的 大致管狀腔體的凸起或管狀延伸部。例如，管IOA可以是燃料箱44的一體延伸部，與燃料 箱44 一起吹塑制成，而端部34通入箱44中。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可設(shè)想不與燃料系統(tǒng)相 關(guān)的吹塑的塑料部件。加注管組件42還包括第二部件，該第二部件是燃料噴嘴(未示出)插入其中以 加注燃料箱44的加注杯48。加注杯48可以是任何材料，例如金屬或塑料，包括聚苯硫醚 (PPS)、聚甲醛(POM)、聚鄰苯二甲酰胺(聚己二酸丙二醇酯，PPA)或其它類型的低透過性 塑料，只要材料的蒸氣透過性低于管IOA的內(nèi)部和外部部分14、16即可。加注杯48具有 內(nèi)部環(huán)形延伸部50和外部環(huán)形延伸部52。內(nèi)部環(huán)形延伸部50限定了與管IOA的通道28 交迭并與管IOA的通道28流體連通的內(nèi)部第二腔體54。外部環(huán)狀延伸部52具有突片延 伸部56，該突片延伸部形成為或彎曲成向內(nèi)延伸且構(gòu)造成與管IOA的突起40碰觸(干涉， interfere)以便將加注杯48連接到管10A。為了防止烴類蒸氣從腔體28向外透過蒸氣阻擋層18，密封件60，在此實施例中 為環(huán)形且在此稱為環(huán)形密封件60安置在暴露的阻擋層18上方而與端表面26接觸并與加 注杯48接觸。環(huán)狀密封件60可以是氟碳橡膠(FKM)材料。環(huán)狀密封件60壓縮在加注杯 48和端表面26之間并在加注杯48和管IOA之間具有大的占據(jù)區(qū)(footprint)(即接觸面 積)。因此，即使暴露的阻擋層18的精確位置在不同部件之間稍有變化，所使用的環(huán)形密封 件60的大接觸面積也能確保密封接觸。端表面26的漸縮性質(zhì)有助于將環(huán)形密封件60在 阻擋層18上方牢固地楔在加注杯48和管IOA之間的密封位置。這樣，相接觸的加注杯48、環(huán)狀密封件60和管IOA排列好以防止烴類蒸氣向外透過這些部件。例如，加注杯48、環(huán)狀密封件60和阻擋層18防止烴類蒸氣到達(dá)管IOA的外部部分16。從加注管組件42的烴類 透過可望小于每天2毫克，而沒有阻擋層18或沒有如在此所述的相對于阻擋層18和加注 杯48定位的密封件60的類似組件將具有高得多的烴類透過率(例如大于每天20毫克)。 例如，對于在40攝氏度下的CElO燃料，可以作為用于內(nèi)部和外部部分14、16的材料的HDPE 的燃料透過率約為56gm-mm每平方米每天。對于在40攝氏度下的CElO燃料，可以作為用 于阻擋層18的材料的EVOH的燃料透過率約為2gm-mm每平方米每天。對于在40攝氏度下 的CElO燃料，可以作為用于環(huán)狀密封件60的材料的FKM的燃料透過率約為20gm-mm每平 方米每天。所述內(nèi)部部分14，特別如果是塑料，在與基于烴類的液體燃料或蒸氣接觸時預(yù)期 將會膨脹。內(nèi)部環(huán)狀延伸部50構(gòu)造成非常接近內(nèi)部部分14，此二者之間有小的徑向間隙 58，以便控制由內(nèi)部部分14的膨脹引起的管IOA的蠕動。參考圖3，示出加注管組件142的另一實施例，其包括類似于加注杯48的加注杯 148，類似于環(huán)狀密封件60的環(huán)狀密封件160和類似于管IOA和阻擋層18的具有阻擋層118 的管110 (即第一部件)，只有漸縮的端表面126變成向內(nèi)漸縮而不是向外漸縮。加注管組 件142通過由虛線145表示的附加管路或通道可操作地連接到燃料箱144?；蛘?，管110可 以是箱144的一體形成的延伸部，與箱144 一起吹塑制成，且阻擋層118也嵌在箱144的壁 內(nèi)。相接觸的加注杯148、環(huán)狀密封件160和阻擋層118防止烴類從管110的內(nèi)層或內(nèi)部部 分114透過到外層或外部部分116。圖4示出可操作地連接到燃料箱244的加注管組件242的另一實施例。加注管組 件242包括吹塑的第一部件，也稱為管210，阻擋層218嵌在管210的內(nèi)層或內(nèi)部部分214 和外層或外部部分216之間。加注管組件242還包括第二部件，該部件是塑料、金屬或其它 材料的管248，其透過性小于管210的透過性。管248可連接于另外的部件243，例如蓋，用 于無蓋燃料系統(tǒng)的部件，閥套/箱或其它通過由虛線245表示的附加管路或通道可操作地 連接到燃料箱244的部件。阻擋層218在管210的端表面224露出，管210在吹塑之后在 端表面224處進(jìn)行切割。管210還在與進(jìn)行切割以形成表面224相同的步驟中或在單獨 的步驟中在端表面224處進(jìn)行切割、倒角或以其它方式進(jìn)行加工以形成向外漸縮的端表面 226。向外漸縮的端表面226是為了在將金屬管248安置在第一部件210周圍時易于組裝。 由管210的內(nèi)表面230限定的通道228在第一端部232和第二端部234處敞開，第一端部 232和第二端部234之間具有長度236?；蛘?，管210可以是箱244的一體形成的延伸部， 與箱244 —起吹塑制成，阻擋層218也嵌在箱244的壁內(nèi)。阻擋層218的烴類透過性低于用于管210的內(nèi)部部分214和外部部分216的材料 的透過性，并用于防止通道228內(nèi)的烴類蒸氣透過內(nèi)部部分214經(jīng)由阻擋層218到達(dá)外部 部分216。金屬管248的烴類透過性低于管210的烴類透過性。例如，如果管248是金屬， 則烴類透過性基本為零。管248限定了與通道228相連通并交迭的腔體254。管210具有 與管248物理碰觸的突起240。管210具有環(huán)狀凹部264，其中設(shè)有在此實施例中為環(huán)狀 的密封件260。環(huán)狀密封件260在管210和管248之間可壓縮。環(huán)狀凹部264可通過在管 210的吹塑之后進(jìn)行加工而形成。環(huán)狀凹部264靠接阻擋層218或向內(nèi)延伸非常接近阻擋 層218，使得在密封件260位于凹部264中時，阻擋層218、密封件260和金屬管248排列好以便基本防止烴類透過內(nèi)部部分214到達(dá)外部部分216。因為管210中阻擋層218相對于 環(huán)狀凹部264的精確徑向位置由于不同部件之間的制造公差而可能存在變動，所以在某些 情況下凹部264不會完全向內(nèi)延伸到阻擋層218。在這些情況下，當(dāng)密封件260處在凹部 264內(nèi)時，密封件260將不會與阻擋層218接觸，但是仍然將大大減小外部部分216對于密 封件260和阻擋層218之間的蒸氣透過的暴露性。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的最佳實施方式，但是熟悉本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人 員將意識到在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)存在實施本發(fā)明的各種替代設(shè)計方案和實施方式。
權(quán)利要求
一種組件(42、142、242)，包括至少部分地限定第一基本為管狀的腔體(28、228)的第一部件(10、110、210)；嵌于第一部件內(nèi)以便將第一部件分隔成內(nèi)層(14、114、214)和外層(16、116、216)的阻擋層(18、118、218)；其中，第一部件具有帶有端表面(26、126、226)的終端部(32、232)，在該終端部處所述阻擋層暴露于第一腔體；至少部分地限定第二腔體(54、254)的第二部件(48、148、248)；其中，第二部件相對于第一部件定位成使得第一腔體與第二腔體相連通；將第二部件密封于第一部件的密封件(60、160、260)；其中，該密封件大致在阻擋層處與第二部件和第一部件接觸，從而阻擋層和密封件阻擋第一部件的外層的至少一部分受到蒸氣從第一腔體的透過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述密封件是環(huán)狀密封件(260)；所述第 一部件具有外表面，該外表面帶有環(huán)繞阻擋層的凹部(264)；以及所述密封件處在所述凹部中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述密封件(60、160)在端表面(26、126) 處與阻擋層(18、118)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一部件(10、110)具有帶突起(40) 的外表面(38)；且所述第二部件(48、148)具有延伸部(56)，該延伸部構(gòu)造成與所述突起碰 觸以便將第一部件連接到第二部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第二部件(48、148)具有位于第一腔 體(28)內(nèi)的內(nèi)部環(huán)狀延伸部(50)和至少部分地圍繞第一部件的外部環(huán)狀延伸部(52)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件結(jié)合有燃料箱(44、144、244)，其中第一部件是燃料箱的 延伸部。
7.一種組件(42、142、242)，包括具有內(nèi)表面(30、230)和外表面(38)的第一部件(10、110、210)；其中，內(nèi)表面限定了 具有長度(36,236)的伸長的通道(28,228)；在第一部件內(nèi)位于內(nèi)表面和外表面之間的沿長度方向的蒸氣阻擋層(18、118、218)； 其中，該蒸氣阻擋層比第一部件的透過性低；其中，第一部件具有帶有端表面(26、126、226)的終端部，在該終端部處該蒸氣阻擋層 暴露于所述通道；限定內(nèi)部腔體的第二部件(48、148、248)；其中，該第二部件比第一部件的透過性低； 該第二部件鄰近第一部件設(shè)置成使得所述通道與所述內(nèi)部腔體交迭；密封件(60、160、260)，該密封件定位成緊鄰蒸氣阻擋層與第二部件和第一部件密封接 觸，以便基本限制烴類從所述通道透過第一部件的位于蒸氣阻擋層和所述外表面之間的至 少一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述第一部件在外表面中具有環(huán)繞蒸氣 阻擋層的凹部(264)；且所述密封件位于所述凹部中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述密封件(60、160)在端表面處與阻擋層接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述端表面(126)朝向所述通道向內(nèi)漸縮。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述端表面(26)離開所述通道向外漸縮。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述第一部件(10、110)在外表面具有突 起(40)；且所述第二部件(48、148)具有延伸部(56)，該延伸部構(gòu)造成與所述突起碰觸以便 將第二部件進(jìn)一步連接到第一部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述第二部件(48、148、248)是金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述第二部件(48、148)是聚苯硫醚、聚 甲醛、聚鄰苯二甲酰胺中的一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件結(jié)合有燃料箱(44、144、244)；其中，所述第一部件 (10,110,210)是燃料箱的延伸部。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述第二部件(48)具有在所述通道中的 內(nèi)部環(huán)狀延伸部(50)和圍繞第一部件的外部環(huán)狀延伸部(52)。
17.一種方法，包括切割多層吹塑部件(10、110、210)的大致為管狀的部分，從而露出由吹塑部件形成的 第一腔體(28、228)并露出嵌在吹塑部件內(nèi)的蒸氣阻擋層(18、118、218)；以及通過將密封件(60、160、260)安置成緊鄰阻擋層、與第二部件(48、148、248)和吹塑部 件接觸且位于第二部件和吹塑部件之間而將第二部件密封于吹塑部件，從而至少部分地防 止從第一腔體透過吹塑部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括在進(jìn)行所述密封之前，在吹塑部件中加工出凹部(264)；且將所述密封件(260)安置于 該凹部中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括在進(jìn)行所述切割之前，在阻擋層(18、118、218)的兩側(cè)上對塑料(14,16 ；114,116 ；214、 216)進(jìn)行吹塑，以便將阻擋層嵌入塑料中并從而形成吹塑部件(10、110、210)。全文摘要
一種組件(42、142、242)，具有至少部分地限定第一基本為管狀的腔體(28、228)或通道的第一部件。在第一部件內(nèi)嵌有阻擋層(18、118、218)以將第一部件分隔成內(nèi)層(14、114、214)和外層(16、116、216)。第一部件具有終端部(32、132)，在該終端部處阻擋層暴露于第一腔體。第二部件至少部分地限定第二腔體(54、254)。第二部件相對于第一部件定位成使得第一腔體與第二腔體相連通。使用密封件(60、160、260)大致在阻擋層處將第二部件密封于第一部件。由此所述阻擋層和密封件可阻擋第一部件的至少一部分受到從第一腔體的透過。還提供了一種方法。
文檔編號B60K15/03GK101868368SQ200880116835
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者R·P·本杰 申請人:伊頓公司