燃料箱的制作方法

燃料箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由热塑性材料制成的燃料箱，该燃料箱具有通过至少一个柱状支撑件相互支撑的顶部和底部，其中该支撑件一方面与顶部的壁以及另一方面与底部的壁以此方式形成形状连接或材料连接，使得其能够吸收由箱内部压力引起的张力。
【背景技术】
[0002]从例如DE 10 2009 036 911 Al 已知这样的燃料箱。在 DE 10 2009 036 911 Al中所描述的燃料箱由一个内部柱加强。为此，该柱由第一部件和第二部件构成，各部件与相应壳体连接，其中一个部件有缺口而另一部件具有锁钩，当这两个部件接合在一起时构成一个抗张力的扣接头。为此，这两个部件具有锁合表面和挠曲表面，并且锁钩可柔性移动。
[0003]柱的一个部件由四个沿纵向延伸的肋和多个垂直于轴的隔膜构成，肋没有延伸到柱的轴而是留下一自由的中央空间。总体上，该结构在张力方面具有柔性以允许建立连接时锁钩的移动。
[0004]特别地，该柱的骨架结构使其可填充燃料，从而得以实现对燃料箱的容积的较好利用。
[0005]从根本上，不希望如在DE 10 2009 036 911 Al中描述的那种支撑件具有过高的刚性，否则会由于冲击而引入燃料箱的变形力、特别是剪切力，而破坏箱壁，例如刺破或撕裂，从而会使燃料漏出。
[0006]另一方面，为了最佳利用燃料箱容积，还希望赋予这种支撑件进一步的功能。例如，这种支撑件可被设置用于固定燃料箱中的其他内部配件。然而，这是困难的，特别是如果支撑件被设计成为仅当箱的半壳连接到一起时支撑件的部件才开始彼此可操作的连接。此外，这也要求支撑件的一定的最低稳定性，这是通过DE 10 2009 036 911 Al中描述的支撑件所不容易实现的。

【发明内容】

[0007]因此，本发明的目的在于提供开始所述类型的具有至少一个支撑件的燃料箱，其特别是在燃料箱的容积使用方面得到改进，并且，同时具有足够的稳定性以使得燃料箱的例如其他内部配件也能够紧固在所述支撑件上。
[0008]本发明的目的还在于提供开始所述类型的燃料箱，箱壁通过至少一个支撑件并优选通过多个支撑件稳定，并且设计成整体上该箱在受到从外部施加的力时不具有太高的刚性。
[0009]该目的由权利要求1和12中的特征来实现。
[0010]本发明的有利的实施例由从属权利要求得到。
[0011]根据本发明的一个方面，提供一种燃料箱，其由热塑性材料制成，具有经由至少一个柱状支撑件彼此支撑的顶部和底部，其中该支撑件以此方式一方面与顶部的壁以及另一方面与底部的壁形成形状连接和/或材料连接，使得其能够吸收由箱内部压力引起的张力，其中，支撑件设计为至少在横截面中具有肋状轮廓的一体式实心型材。该实心型材可为基本上扭转刚性的设计。
[0012]术语“扭转刚性”在本申请上下文中的意义是指，支撑件在例如被装配于箱中时其自身不会扭转，甚至在安装位置当被施加由碰撞带来的力时自身也不会而扭转。
[0013]支撑件在两端被焊接或铆接到燃料箱的壁上，从而确保支撑件抵消由于内部压力引起的燃料箱的变形并吸收由此而产生的张力。
[0014]根据本发明的支撑件优选为一体式设计，并且在很大范围内可例如由硬、脆性热塑性或热固性塑料构成。
[0015]上述的肋状轮廓可以在支撑件的纵向方向上连续地形成，使得支撑件可以通过注塑或挤出形成。可替代地，支撑件也可以被烧结。
[0016]在根据本发明的燃料箱的一个有利的和有益的实施例中，可以设置成支撑件具有一体地形成于其端部的焊接表面。
[0017]作为双组分部件(two-component part)，支撑件可以例如由两种不同的塑料构成，其中，焊接表面的材料由与箱壁的焊接性兼容的塑料构成。燃料箱壁有利地由基于HDPE的挤出热塑性材料构成。支撑件的焊接表面也可以由HDPE或LDPE构成。延伸过支撑件的大部分长度的支撑件的主体可以例如由相对较硬的塑料构成，该塑料耐烃并具有较高的刚性。例如，可由聚酰胺或POM构成支撑件的主体。
[0018]优选地，焊接表面具有一个形貌，该形貌形成用于可能在焊接过程中出现的任何过多的材料的至少一个排出通道。结果，在支撑件的焊接过程中在支撑件的端部移位的软化材料可以斜向排出，这有助于提高焊接表面的质量。
[0019]有利的是，在支撑件的中央部，焊接表面面积与横截面面积的比值< 1.5。在这个意义上，焊接表面面积应当理解为是指在支撑件的一端进行焊接过程中有效的整个表面积。
[0020]为了确保该支撑件可以在碰撞的情况下以限定的方式失效而不损坏燃料箱的壁，该支撑件可以槽口等的形式设置有一个或多个预定的断裂点，这允许支撑件在横向上或在相对于其纵向方向的斜向上失效。
[0021]在根据本发明的燃料箱的另一有利的实施例中，可以提供一种支撑件，其具有在支撑件的每一端穿过该支撑件的端面的至少一个开口。该通气开口用于允许在支撑件的接合过程中或在支撑件的焊接过程中困滞于焊接区域的任何气体逸出到燃料箱的顶部的壁或底部的壁，从而最终提高焊接工艺的可靠性。
[0022]特别有利的是，支撑件具有至少一个一体形成的挡板。可以替代地，支撑件可以构成为具有径向延伸的紧固舌片以用于紧固挡板件。
[0023]支撑件还可以具有至少一个纵向延伸的槽轮廓或者至少一个紧固孔，至少一个挡板件锁定于其中。该槽轮廓可以容纳挡板件的匹配的轮廓，所述匹配的轮廓插入到支撑件的端部。
[0024]支撑件还可进一步具有用于紧固燃料箱的其他内部配件的紧固装置。这种紧固装置可以是另一个槽轮廓、紧固口或设置在支撑件上的保持夹，其也可容纳例如铺设在燃料箱中的管路。
[0025]如开始已经提到的，有利的是支撑件被设计为由不同塑料形成的双组分部件，焊接表面由与底部和/或顶部的壁的焊接性相容的热塑性材料形成，而支撑件的主体由较硬的塑料构成。
[0026]此外，特别有利的是，支撑件在顶部的圆顶形凹槽和底部之间延伸，或在底部的圆顶形凹槽和顶部之间延伸，或在顶部的圆顶形凹槽和在底部中相对布置的凹槽之间延伸。这赋予燃料箱的相关壁一拱形结构，从而允许在将支撑件焊接于相关壁上的过程中形成从箱壁到支撑件的最佳力流动。这有助于在需要通过多个支撑件彼此支撑燃料箱的壁时减少支撑件的数量同时保持顶部和/或底部相同的负载能力的可能性。
[0027]根据本发明的另一方面，提供一种由热塑性材料制成的燃料箱，其具有经由至少一个柱状支撑件、优选经由多个柱状支撑件彼此支撑的顶部和底部，其中该支撑件在端部分别焊接于顶部的壁与底部的壁，其中，支撑件在顶部的壁中的至少一个圆顶形凹槽和底部之间延伸，或在底部的壁中的至少一个圆顶形凹槽和顶部之间延伸，或在顶部的壁中和底部的壁中的至少一个圆顶形凹槽之间延伸。
[0028]优选地，顶部和/或底部的壁在凹槽的区域形成具有大致对应于凹槽的深度的半径的拱形。关于在顶部和支撑件之间或在底部和支撑件之间的力流动，这种程度的拱曲已经证明是特别有利的。
【附图说明】
[0029]下面通过附图所示的实施例对本发明进行说明。在附图中:
[0030]图1是对根据本发明的燃料箱在支撑件的布置区域截取的局部剖视图。
[0031]图2示出了根据图3中的I1-1I线对根据本发明的支撑件截取的横截面视图。
[0032]图3是根据本发明的支撑件的透视图。
[0033]图4是根据本发明的具有一体形成的隔板件的支撑件的透视图。
[0034]图5是对具有支撑件的一种变型的根据本发明的燃料箱截取的剖视图。
[0035]图6示出了具有卡夹的挡板件的支撑件的另一变型。
【具体实施方 式】
[0036]在图中所示的燃料箱I基本上由热塑性材料制成，并包括顶部2和底部3，在二者之间延伸有至少一个支撑件4。支撑件4为一体式设计，并在其端部分别焊接到顶部2的壁和底部3的壁。
[0037]在图1中所示的燃料箱I的方式中，支撑件在所述顶部2的壁6的凹部5的区域中焊接到该顶部2的壁6，并且，在焊接到底部3的壁6的区域中，所述壁基本上是光滑的。
[0038]支撑件4设计为一体式实心型材，并具有沿支撑件4的纵向延伸的肋7。该型材包括主体8，该主体8由较硬、脆的扭转刚性塑料构成。
[0039]在每一端，支撑件具有一体形成的焊接表面9，该焊接表面9例如可以在一端设置为焊盘10的形式，并在另一端设置为焊接凸缘11的形式。在图3中所示的支撑件4的示例性实施例中，焊盘10设置在支撑件朝向顶部2的一端上，而焊接凸缘11设置在支撑件朝向底部3的一端上。本发明应理解为，支撑件4可以在两端都具有焊盘10或可以在两端都具有焊接凸缘11，或在朝向顶部2的一端上具有焊接凸缘而在朝向底部3的一端上具有焊盘。
[0040]可选地，如图4中所示，支撑件在一或两端可设有焊接肋12。
[0041]如在图3中所示，支撑件可具有用于安装挡板件的紧固舌片13。
[0042]在图4中所示的支撑件4的方式中，该支撑件包括两个一体地成形的挡板件14。
[0043]作为示例，支撑部件4可由聚酰胺或ABS构成，而焊盘10或焊接凸缘11或焊接肋12可例如由HDPE或LDPE构成，并可基于HDPE而焊接于燃料箱I的壁6。
[0044]在这种情况下，支撑件4例如可以设计为双组分注塑模制件。
[0045]在图5中所示的根据本发明的燃料箱I的方式中，支撑件4布置在燃料箱I的壁6的顶部2和底部3中的两个相对布置的圆顶形凹部5之间。该实施例的优点特别是在于，燃料箱I可以此方式装配有多个支撑件，使得支撑件4之间的选定的间距可以较大，这是因为顶部2和底部3形成了一个允许在支撑件4与顶部2和底部3的壁6之间的最佳力流动的拱形结构。在支撑件数量相同时，这种布置增加了负载承受能力。
[0046]在图5和图6所示的实施例中，支撑件4包括主体8，和与主体8 一体地形成的焊接凸缘15。主体8的肋结构未在这些图中示出。
[0047]支撑件4的主体8还设置有至少一个底切紧固槽16，一个或多个挡板件14可以卡夹或锁定于其中。该挡板件具有和槽16为互补设计的匹配轮廓。
[0048]再次参照图3，其从上方示出了支撑件4的透视图，其中，在支撑件4上设置有焊盘10，焊盘10在主体8的端面上被布置为部分环段。这些焊盘10分别形成径向延伸的排出通道17，在将焊盘10焊接到顶部2或底部3的壁6的过程中，处于熔融温度下的材料可从该排出通道17排出。
[0049]利用根据图4中的实施例的在焊接肋12之间延伸的通道，可以实现相似的效果。
[0050]再次参照图3，在主体8的端部中设置有与主体8的肋7之间的间隙连通的通气口18，从而确保接合过程或在焊接过程中所困滞的气体的逸出，并提高连接过程的可靠性。
[0051]附图标记19是指挡板件14中的槽(见图4)，例如铺设于燃料箱I中的燃料管路或排气管路等可以卡夹于该槽中。
[0052]附图标记说明 I燃料箱
2顶部 3底部 4支撑件 5凹部 6壁 7肋 8主体 9焊接表面 10焊盘 11焊接凸缘 12焊接肋 13紧固舌片 14挡板件15焊接凸缘16槽
17排出通道18通气口19槽
【主权项】
1.一种燃料箱(1)，其由热塑性材料制成，具有经由至少一个柱状支撑件(4)彼此支撑的顶部(2)和底部(3)，其中该支撑件(4)以此方式与顶部(2)的壁(6)以及与底部(3)的壁(6)形成形状连接和/或材料连接，使其能够吸收由箱内部压力引起的张力，其特征在于，支撑件(4)设计为至少在横截面中具有肋状轮廓的一体式实心型材。2.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)基本上是扭转刚性的。3.根据权利要求1或2所述的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)具有在其端部一体地形成的焊接表面(9)。4.根据权利要求3的燃料罐，其特征在于，所述焊接表面(9)具有或形成有一个形貌，该形貌形成用于在焊接过程中出现的过多的材料的至少一个排出通道(17)。5.根据权利要求4的燃料箱，其特征在于，所述焊接表面(9)被分段或设置有肋。6.根据权利要求3?5中任一项所述的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)在各端具有通过端面的至少一个通气口(18)。7.根据权利要求1至6中任一项的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)具有至少一个一体形成的挡板件(14)。8.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)具有至少一个纵向延伸的槽轮廓或者至少一个紧固孔，至少一个挡板件(14)锁定于该槽轮廓或者紧固孔中。9.根据权利要求8所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个挡板件具有用于紧固内部配件和/或燃料箱的管路的装置。10.根据权利要求3至9中任一项所述的燃料箱，其特征在于，至少一个焊接表面(9)的表面积与所述支撑件的所述焊接表面(9)之间的所述支撑件的最大横截面积之比(1.5ο11.根据权利要求1至10中任一项所述的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)设计成由不同塑料制成的双组分部件，其中，焊接表面(9)由与所述底部(3)和/或顶部(2)的所述壁(6)的焊接性相容的热塑性材料形成，其中，所述支撑件(4)的主体(8)由较硬的塑料构成。12.根据权利要求1至11中任一项所述的燃料箱，其特征在于，所述支撑件(4)在所述顶部(2)的所述壁(6)中的至少一个圆顶形凹槽(5)和所述底部(3)之间延伸，或在所述底部(3)的壁(6)中的至少一个圆顶形凹槽(5)和所述顶部(2)之间延伸，或在顶部(2)的壁(6)中和底部(3)的壁(6)中的至少一个圆顶形凹槽(5)之间延伸。13.—种燃料箱，其由热塑性材料制成，具有经由至少一个柱状支撑件(4)、优选经由多个柱状支撑件(4)彼此支撑的顶部(2)和底部(3)，其中该支撑件(4)在各端部焊接于所述顶部⑵的壁(6)与所述底部(3)的壁(6)，其特征在于，所述支撑件(4)在所述顶部(2)的所述壁(6)中的至少一个圆顶形凹槽(5)和所述底部(3)之间延伸，或在底部(2)的壁(6)中的至少一个圆顶形凹槽(5)和顶部(2)之间延伸，或在顶部(2)的壁(6)中和底部⑶的壁(6)中的至少一个圆顶形凹槽(5)之间延伸。14.根据权利要求13所述的燃料箱，其特征在于，所述顶部(2)的所述壁(6)和/或所述底部(3)的所述壁(6)在所述凹槽(5)的区域呈拱形，该拱形具有大致对应于所述凹槽(5)的深度的半径。
【专利摘要】本发明涉及一种由热塑性材料制成的燃料箱(1)，具有经由至少一个柱状支撑件(4)彼此支撑的顶部(2)和底部(3)，其中该支撑件(4)与顶部(2)的壁(6)以及与底部(3)的壁(6)形状锁合式连接和/或材料闭合式连接，使其能够吸收由箱内部压力引起的张力，其中，支撑件(4)形成为至少在横截面中具有肋状轮廓的一体式实心型材。
【IPC分类】B60K15/03
【公开号】CN104884292
【申请号】CN201480003128
【发明人】弗兰克·奎恩特, 托马斯·瓦格纳, 哈拉尔德·洛伦茨
【申请人】考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月20日
【公告号】DE102013003247A1, EP2897829A2, US20150344183, WO2014131685A2, WO2014131685A3