用于機(jī)動車的機(jī)箱，特別是用于機(jī)動車的燃料箱或輔助流體箱，以及用于制造這種機(jī)箱的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由彼此互補(bǔ)的兩塊殼體組成的用于機(jī)動車的燃料箱，其中殼體通過穿入機(jī)箱(1)的、連接機(jī)箱的相對的壁部區(qū)域的至少一根支桿來對彼此支撐。支桿被構(gòu)造為雙部分中空支桿(4)，其中中空支桿的各部分通過被至少一個封閉體(12)固定的插頭連接和閂鎖連接鎖合在一起，封閉體至少部分地占據(jù)中空支桿(4)的橫截面且至少與閂鎖連接平齊。
【專利說明】用于機(jī)動車的機(jī)箱，特別是用于機(jī)動車的燃料箱或輔助流體箱，以及用于制造這種機(jī)箱的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由彼此互補(bǔ)的兩塊殼體組成的用于機(jī)動車的機(jī)箱，特別是一種用于機(jī)動車的燃料箱或輔助流體箱，其中殼體通過穿入機(jī)箱并且連接機(jī)箱相對的壁部區(qū)域的至少一根支桿來對彼此支撐。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]例如在DE102006031902A中公開了這樣的機(jī)箱。DE102006031902A涉及一種用于
制造由熱塑性材料制成的中空箱體的方法，其中通過向模具型腔的內(nèi)部輪廓延展和施加預(yù)成型坯件而在形成模具型腔的多部分模具中模制由塑化的塑性材料制成的腹板形或片材狀預(yù)成型坯件，其中所述方法首先包括形成彼此互補(bǔ)的呈殼體形式的兩個中間產(chǎn)品，并且在每一種情況下，將支桿元件的各部分在安裝位置緊固至殼體的彼此面對的相應(yīng)內(nèi)表面。彼此互補(bǔ)的殼體的支桿兀件以它們組合形成對接在一起的、加強(qiáng)機(jī)箱的支桿的方式在每一種情況下以互補(bǔ)的方式形成。殼體被對接在一起以使支桿的彼此互補(bǔ)的各部分互相接合。支桿的各部分形成由閂鎖銷和套管形閂鎖接收件構(gòu)成的連桿。兩個支桿部分在制造中空箱體期間相對于彼此被定位在殼體相應(yīng)的內(nèi)壁上以使所述殼體被準(zhǔn)確地彼此相對設(shè)置。然后殼體在模具中被對接和焊接在一起，其中支桿的一部分的閂鎖銷接合在支桿的不同部分的相關(guān)閂鎖接收件中并且被鎖合成連桿。這樣，成品箱的相對壁部即被幾乎不可釋放地組裝在一起。
[0004]特別地，燃料箱通常被設(shè)計(jì)使得在箱的使用期內(nèi)配件要保留在燃料箱中。這就意味著成品箱包括設(shè)置在其中的功能性組件，例如充注液位傳感器、燃料泵、排氣閥等，成品箱被設(shè)計(jì)為在機(jī)動車的整個使用期內(nèi)免維護(hù)。這也針對機(jī)動車中其他的輔助流體箱。
[0005]在這樣的機(jī)箱的使用期內(nèi)，所述機(jī)箱一方面要承受由于溫度變化和/或喘振燃料造成的或多或少的壓力波動，另一方面還要承受由于驅(qū)動動力學(xué)而通過機(jī)箱中的喘振動作造成的或多或少的壓力波動。最后，各部分特別是在由熱塑性材料構(gòu)成時，被設(shè)置在機(jī)箱中連續(xù)地承受燃料的作用，這可能會根據(jù)材料的組成例如在基于高密度聚乙烯(HDPE)的塑料的情況下導(dǎo)致膨脹、扭曲和變形。潛在地，這樣的膨脹和變形可能會損壞閂鎖連接或卡合連接的形鎖合連接。關(guān)于閂鎖連接是否能在機(jī)箱的整個使用期內(nèi)保持，在所有可預(yù)見的負(fù)載條件下，理論上應(yīng)該只能通過長時間的復(fù)雜測試來確定，原因是在機(jī)箱制成后通常無法再對機(jī)箱內(nèi)部進(jìn)行操作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是在機(jī)械承載能力方面利用引言中所述類型的壁部到壁部的支桿和/或壁部到壁部的支撐件來改進(jìn)燃料箱。
[0007]所述目標(biāo)通過一種由彼此互補(bǔ)的兩塊殼體組成的用于機(jī)動車的機(jī)箱，特別是一種用于機(jī)動車的燃料箱或輔助流體箱來實(shí)現(xiàn)，其中殼體通過穿入機(jī)箱的、連接機(jī)箱相對的壁部區(qū)域的至少一根支桿來對彼此支撐，其中支桿被構(gòu)造為中空支桿，中空支桿被構(gòu)造成兩個部分，中空支桿的各部分通過被至少一個封閉體固定的插頭連接和閂鎖連接鎖合在一起。
[0008]本發(fā)明可以概述如下:所述發(fā)明使用了雙部分連桿的概念，其中在制造機(jī)箱期間鎖合連桿的各部分，并且通過封閉體固定在制造機(jī)箱期間生成的“盲”閂鎖，以使常規(guī)的閂鎖鎖定不會在工作期間被解鎖和/或不會在工作期間機(jī)箱中的張力和/或壓力改變的情況下或者由于鎖鉤的膨脹、扭曲和變形而失效。
[0009]封閉體例如可以至少部分地占據(jù)中空支桿的橫截面，至少與閂鎖連接平齊。
[0010]可選地，封閉體可以被構(gòu)造為環(huán)，所述環(huán)從外側(cè)圍繞中空支桿并且通過例如處于固定位置的環(huán)接合下方處于伸展位置的一個或多個閂鎖彈簧來固定閂鎖。
[0011]使用在機(jī)箱殼體的對接過程期間完成的多部分連桿相對于機(jī)箱中常規(guī)的壁部到壁部的焊接或一件式連桿具有的優(yōu)點(diǎn)是在機(jī)箱中必需考慮的用于所述連桿的體積方面的損失更小。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱的一種優(yōu)選變型中，設(shè)置了由熱塑性材料構(gòu)成的殼體和中空支桿。優(yōu)選地可以使用熱塑性材料。殼體和中空支桿可以由基于HDPE的塑料構(gòu)成。
[0013]如果以上述方式固定中空支桿的連接，那么用于中空支桿的材料相對于燃料和/或酒精或其他化學(xué)品的抵抗力就能扮演不太重要的角色。
[0014]可取地，中空支桿的各部分在每一種情況下都被焊接和/或鉚接至相關(guān)殼體的壁部。術(shù)語“焊接”在本申請中的含義應(yīng)被理解為通過使用加壓和加熱將相容的塑性材料彼此連接。另外，中空支桿的各部分在每一種情況下都可以被鉚接至殼體的內(nèi)壁。這種鉚接例如可以被實(shí)施為所謂的“現(xiàn)場”鉚接，這就意味著在將中空支桿附連或插入到殼體中時，殼體的高溫熔融材料流過中空支桿的底座中的鉆孔或通孔并在鉆孔或通孔后方接合。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱的一種特別有利的變型中，中空支桿的各部分具有彼此鎖合和/或能夠彼此鎖合的套管端和插頭端。換句話說，中空支桿的一部分設(shè)有套管端且中空支桿的與之互補(bǔ)的部分設(shè)有插頭端。
[0016]可取地，至少一個閂鎖彈簧被設(shè)置在插頭端，所述閂鎖彈簧接合在套管端的對應(yīng)構(gòu)造的閂鎖凹口中。自然地，可以在插頭端設(shè)置分布在周邊的多個閂鎖彈簧，所述閂鎖彈簧在每一種情況下都與套管端的相關(guān)閂鎖凹口配合。
[0017]封閉體在其關(guān)閉位置優(yōu)選地將閂鎖彈簧保持在伸展位置，在該伸展位置閂鎖彈簧接合在相關(guān)的閂鎖凹口中。
[0018]封閉體例如可以被構(gòu)造為在鎖定位置接合在閂鎖連接后方的套筒。這樣的套筒例如能夠被可位移地設(shè)置在某一根優(yōu)選地具有插頭端的中空支桿中。如果套筒移動到接合在閂鎖彈簧后方的位置，那就不能再使閂鎖彈簧撓曲并且閂鎖連接因此被不可釋放地固定。
[0019]中空支桿和封閉體不必是柱狀，相反其他的方形或多邊形輪廓也是可以想到的。
[0020]上述目標(biāo)還通過一種用于制造上述類型機(jī)箱的方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于以下的方法步驟:
[0021]-用熱塑性材料制造彼此互補(bǔ)的兩塊殼體，
[0022]-將形式為中空支撐元件的配件引入殼體內(nèi)，以使得在每一種情況下所述中空支撐元件都通過材料連接和/或形鎖合連接而連接至殼體，其中支撐元件在每一種情況下都具有能夠彼此鎖合的互補(bǔ)插頭端并且柱狀封閉體被可位移地設(shè)置在支撐元件中，[0023]-對接兩塊殼體以使得支撐元件彼此接合并形成穿入機(jī)箱的中空支桿，然后
[0024]-將封閉體移動到接合在閂鎖連接后方的位置。
[0025]優(yōu)選地在模具中模制殼體并且在模制期間或者緊接在模制之后將支撐元件引入殼體中。
[0026]殼體例如可以通過注射模制熱塑性材料獲得，其中支撐元件被單獨(dú)地注射模制或者在獨(dú)立的操作中被焊接至成品殼體。
[0027]在所述方法的一種特別可取和有利的變型中，通過被牢固地壓合并且從外側(cè)塑性變形的箱壁將封閉體設(shè)置為移動到接合在閂鎖連接后方的位置。
[0028]為此，例如可以加熱箱壁并且在箱壁的對應(yīng)位置從外側(cè)向其中壓入沖頭，以使箱壁移入相關(guān)的中空支桿中，由此將封閉體驅(qū)動到接合在閂鎖連接后方的位置。
[0029]可選地，可以在模制殼體期間也就是在所述殼體仍處于溫暖的塑性狀態(tài)時就已經(jīng)在進(jìn)行這樣的箱壁變形。
[0030]如果通過擠出吹塑模制制造機(jī)箱，有利的是通過吹塑模具中的柱塞壓合箱壁。在此情況下，殼體的模制、支撐元件的引入和壓合部的建立都通過利用擠出的塑性材料的塑化熱來進(jìn)行。
[0031]機(jī)箱例如可以通過擠出吹塑模制多個腹板形預(yù)成型坯件或者被分為兩塊腹板的管狀預(yù)成型坯件來制造。隨后即可通過施加差壓而向多部分吹塑模具的內(nèi)部輪廓施加預(yù)成型坯件。在模制到吹塑模具的型腔中的預(yù)成型坯件仍然溫暖的塑性狀態(tài)下，例如通過操縱裝置或者通過另外的模具部分在對應(yīng)的位置焊接中空支桿的位于殼體的彼此面對或者要向彼此翻轉(zhuǎn)的側(cè)面上的各部分。中空支桿的各部分被可取地設(shè)計(jì)為使得在模具閉合時，中空支桿的套管端和插頭端彼此穿入并形成閂鎖連接。在模具閉合并且殼體在吹塑模具中的對應(yīng)位置對接在一起時，所述殼體還在邊緣處被焊接在一起，伸出的柱塞或沖桿將殼體構(gòu)成的箱壁壓入中空支桿中?？梢苿拥匕惭b在中空支桿中的套筒或活塞形式的封閉件在此情況下通過移入中空支桿內(nèi)部的壁部材料被進(jìn)一步壓合到中空支桿中,直到封閉體位于固定閂鎖連接的位置為止。此時應(yīng)該注意的是中空支桿和封閉體不必具有圓形的橫截面。
[0032]這樣制造出來的箱壁的壓合部仍保留在成品機(jī)箱上。在材料完全固化之后，封閉體的位置被最終設(shè)定。
[0033]正如前文已經(jīng)介紹的那樣，機(jī)箱可以通過基于HDPE的熱塑性材料構(gòu)成的單層或多層的擠出型材獲得。機(jī)箱可以具有對烴類燃料、氧氣等的阻擋性質(zhì)。
[0034]附圖簡要說明
[0035]以下參照示范性實(shí)施例介紹本發(fā)明，其中:
[0036]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱的簡略示意圖，
[0037]圖2示出了在未鎖定狀態(tài)下穿過機(jī)箱內(nèi)部的中空支桿的部分截面，以及
[0038]圖3示出了在鎖定狀態(tài)下穿過根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱的中空支桿的部分截面。
【具體實(shí)施方式】
[0039]正如前文已經(jīng)介紹的那樣，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱I例如可以被設(shè)置為用于機(jī)動車的具有其常規(guī)使用配件的燃料箱。圖1所示的機(jī)箱I是以非常簡化的方式示意性地示出。機(jī)箱I由熱塑性材料一體構(gòu)成并且可以具有任何輪廓，特別地，為了簡單起見并未示出加注管和排放口。機(jī)箱I的箱壁2包括兩個相對的大表面壁部區(qū)域3a和3b以及兩個相對的小表面壁部區(qū)域3c和3d。
[0040]術(shù)語“整體”在本發(fā)明中的含義并不排除機(jī)箱由兩塊互補(bǔ)殼體組成的事實(shí)。所述殼體可以在周邊凸緣的邊緣處已經(jīng)被完整地焊接在一起，以使機(jī)箱基本封閉并且一體地形成。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱I優(yōu)選地通過擠出吹塑獲得，例如通過如DE102006031902A所述的方法獲得，在此為了公開本發(fā)明而引用其全部內(nèi)容。
[0042]正如可以根據(jù)圖1導(dǎo)出的那樣,機(jī)箱I的相對的大表面壁部區(qū)域3a和3b通過中空支桿4來對彼此支撐。
[0043]術(shù)語“中空支桿”在本發(fā)明中的含義應(yīng)被理解為支桿至少部分中空。
[0044]中空支桿4由兩部分4a和4b組成，其中每一部分的中空支桿4a、4b都具有通過材料連接和/或形鎖合連接而連接至箱壁2的底座5。
[0045]正如前文已經(jīng)介紹的那樣，中空支桿4a、4b的各部分在吹塑模具6中模制由熱塑性材料構(gòu)成的預(yù)成型坯件以形成殼體之后已經(jīng)被直接附連和/或模制到箱壁2上。
[0046]圖2和圖3示出了吹塑模具中的機(jī)箱I在每一種情況下的部分截面，此后中空支桿4a、4b在底座5的區(qū)域中的部分已經(jīng)連接至吹塑模具6中仍然溫暖的塑性箱壁2，并且吹塑模具6已經(jīng)閉合，以使中空支桿4a、4b遠(yuǎn)離底座5的各部分彼此接合并且鎖合在一起。
[0047]中空支桿的一部分4a設(shè)有加寬的套管端7，而另一部分則設(shè)有與套管端互補(bǔ)的插頭立而8。
[0048]為了能夠?qū)⒅锌罩U4設(shè)置為具有整體大致相同的直徑，套管端7相對于其余的橫截面加寬，但是插頭端8相對于其余的橫截面漸縮，以使得設(shè)置在套管端7和插頭端8中的直徑梯級/臺肩9在每一種情況下都形成以鎖合狀態(tài)支承抵靠彼此的止擋件。
[0049]在插頭端8，優(yōu)選地設(shè)有能夠被壓合的多個閂鎖彈簧10，并且閂鎖彈簧10在鎖定狀態(tài)下彈回并卡合到套管端7對應(yīng)的閂鎖凹口 11中。
[0050]套筒形式的封閉體12被可位移地設(shè)置在中空支桿的一部分4b中。封閉體12也在直徑上分梯級，其中封閉體12的一端對應(yīng)于插頭端8的內(nèi)徑且封閉體12的直徑略小于中空支桿的其余橫截面的內(nèi)徑。
[0051]正如已經(jīng)介紹的那樣，圖2示出了中空支桿4的鎖合狀態(tài)，其中封閉體12處于其初始位置，其中中空支桿4的鎖合尚未鎖定。在13處標(biāo)記了吹塑模具6中的柱塞，所述柱塞在圖3中被示出為處于其從吹塑模具6的壁部伸出的位置。在該位置，柱塞13將箱壁2的材料移入中空支桿開向箱壁2的部分4b的橫截面中，以使得由此在箱壁2的外側(cè)形成的凸起將封閉體12相對于固定的中空支桿4軸向位移。
[0052]封閉體的縮小直徑的引導(dǎo)端隨著封閉體12的移動穿入中空支桿的一部分4b的縮小直徑的插頭端8，以使得封閉體12在封閉體12的較大直徑區(qū)域接合在閂鎖彈簧10后方的位置形成抵接。閂鎖彈簧10被固定在不能再壓合且因此也不能再釋放的位置。
[0053]在圖3所示的位置，在機(jī)箱I完工之后，箱壁2被固化以使封閉體12永久地保持在圖中所示的位置。
[0054]本發(fā)明的實(shí)質(zhì)優(yōu)點(diǎn)在于閂鎖彈簧從內(nèi)側(cè)的支撐功能。因此，鎖合的機(jī)械穩(wěn)定性可以顯著增加。特別地，在根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱已經(jīng)被制造為具有多層箱壁和用于烴類燃料的阻擋層的燃料箱時，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱通過雙部分中空支桿的穩(wěn)定化提供了增強(qiáng)機(jī)箱機(jī)械穩(wěn)定性的簡單選擇且不會消極地影響多層系統(tǒng)的滲透性質(zhì)。特別地，閂鎖彈簧或其他鎖鉤由于燃料膨脹和溫度的影響而造成的蠕變被明顯減小和/或完全消除。
[0055]機(jī)箱的一種特別優(yōu)選的應(yīng)用例如是在汽油混合動力車中用作加壓箱的應(yīng)用。
[0056]自然地，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)箱可以具有設(shè)置在任何位置的、在箱壁2的壁部區(qū)域之間以對應(yīng)方式固定的一根或多根支桿/中空支桿。
[0057]附圖標(biāo)記列表
[0058]I 機(jī)箱
[0059]2 箱壁
[0060]3a, b大表面壁部區(qū)域
[0061]3c，d小表面壁部區(qū)域
[0062]4中空支桿
[0063]4a，b中空支桿的兩部分
[0064]5 底座
[0065]6吹塑模具
[0066]7套管端
[0067]8插頭端
[0068]9 臺肩
[0069]10閂鎖彈簧
[0070]11閂鎖凹口
[0071]12封閉體
[0072]13 柱塞
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動車的機(jī)箱(I)，特別是用于機(jī)動車的燃料箱或輔助流體箱，其由彼此互補(bǔ)的兩塊殼體組成，其中殼體通過穿入機(jī)箱的、連接機(jī)箱(I)的相對的壁部區(qū)域(3a，b)的至少一根支桿來對彼此支撐，支桿被構(gòu)造為中空支桿(4)，中空支桿(4)被構(gòu)造成兩個部分，中空支桿(4)的各部分通過被至少一個封閉體(12)固定的插頭連接和閂鎖連接鎖合在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)箱，其特征在于，封閉體在固定位置至少部分地占據(jù)中空支桿(4)的橫截面，至少與閂鎖連接平齊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)箱，其特征在于，殼體和中空支桿(4)優(yōu)選地由熱塑性材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)箱，其特征在于，中空支桿(4)的各部分(4a，b)在每一種情況下都被焊接和/或鉚接至相關(guān)殼體的壁部。
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)箱，其特征在于，中空支桿(4)的各部分(4a，b)具有彼此鎖合的套管端(7)和插頭端(8)。
6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)箱，其特征在于，至少一個閂鎖彈簧(10)被設(shè)置在插頭端(8)中，所述閂鎖彈簧接合在套管端(7)的對應(yīng)構(gòu)造的閂鎖凹口(11)中。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)箱，其特征在于，封閉體(12)將閂鎖彈簧(10)保持在伸展位置，在該伸展位置閂鎖彈簧(10)接合在相關(guān)的閂鎖凹口(11)中。
8.如權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)箱，其特征在于，封閉體(12)被構(gòu)造為在鎖定位置接合在閂鎖連接后方的套筒。
9.一種用于制造如權(quán)利要求1至8中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)箱的方法，其特征在于以下的方法步驟: -用熱塑性材料制造彼此互補(bǔ)的兩塊殼體， -將形式為中空支撐元件的配件引入殼體內(nèi)，以使得在每一種情況下所述中空支撐元件都通過材料連接和/或形鎖合連接而連接至殼體，其中支撐元件在每一種情況下都具有能夠彼此鎖合的互補(bǔ)插頭端并且柱狀封閉體被可位移地設(shè)置在支撐元件中， -對接兩塊殼體以使得支撐元件彼此接合并形成穿入機(jī)箱的中空支桿，然后 -將封閉體移動到接合在閂鎖連接后方的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在模具中模制殼體并且在模制期間或者緊接在模制之后將支撐元件弓I入殼體中。
11.如權(quán)利要求9或10中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過被牢固地壓合并且從外側(cè)塑性變形的箱壁將封閉體移動到接合在閂鎖連接后方的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，通過擠出吹塑模制來制造機(jī)箱，并且通過吹塑模具中的柱塞壓合箱壁。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，殼體的模制、支撐元件的引入和壓合部的建立都通過利用來自擠出的塑性材料的塑化熱來進(jìn)行。
【文檔編號】B29C49/20GK103930293SQ201280055042
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月9日
【發(fā)明者】K·格貝特, J·希爾德, M·許岑, C·梅倫 申請人:考特克斯·特克斯羅恩有限公司及兩合公司