车辆用箱和/或者用于这种箱的加注管制造技术

一种车辆用箱和/或者用于这种燃料箱的加注管，该箱和/或者管包括具有拉胀结构的柔性部和/或者设置了螺旋形波纹的柔性部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆用箱和/或者用于这种箱的加注管本专利技术涉及车辆用箱和/或者用于这种箱的加注管。特别是因为塑料的重量较轻(与它们的金属对应物相比)并且更容易模制复杂形状，所以机动车(本专利技术范围内的陆地车辆)的燃料箱和添加剂箱越来越多地基于塑料。传统上，塑料箱通过挤塑/吹塑模制而制成。该工艺产生壳体，穿过该壳体形成用于容纳包括加注系统的各种功能件的开口。该加注系统通常包括:一用于塞住它的加注器盖—加注头，以及一加注管。加注管通常或者由金属或者由塑料制成。优选地，与箱相同，它由塑料制成，并且其一端用于通过焊接操作或者通过简单机械连接(例如利用快速连接件或者借助于套管和2个夹紧环，等等)紧固到箱(该箱的开口，或者为该用途设置的颈部)，其另一端通常用于紧固到车辆的底盘(并且特别是，对于燃料箱，紧固到位于燃料箱口盖下面的加注滤杯(filling bowl))。在某些情况下，箱制造商执行第一操作(将管紧固到箱)，车辆的制造商将组件紧固到车辆。为了便于执行所述后一项操作，考虑到不同车辆的接受尺寸公差不同以及在车辆寿命期内观察到的变形和振动，已知提供了一种带柔性部的加注管，该柔性部可以或者可以不与其一体地制成。因此，已知在两个部之间采用光滑橡胶连接或者波纹橡胶连接，但是这种解决方案昂贵并且增加了泄 漏的风险。还已知使用有波纹部(B卩，设置了横向并且大致是圆环形的波纹)的管，该波纹部与其一体地制成。例如，在文献W02001/68397中描述了这种管。的确，这种类型的结构/管可以部分地解决上述问题。 然而，不仅在管的横向的轴上而且在纵向地沿管的轴向的轴上并且还在扭转上具有升高的柔性可以获得迄今没有人想到的益处/优点，即:一在有冲击(事故)的情况下限制应力，并因此在这种情况下限制了对燃料系统的损害;一能够使箱/管组件更紧凑(通过使该管变形)，并因此，限制了与从箱制造商到机动车制造商的运输相关的物流成本；一能够与箱一体地模制管，并且能够在脱模并且去除了可能的废料后，改变管相对于箱的相对位置，以限制如上所述的物流成本，并且能够在第二步骤将该组件装配到车辆上的功能位置；一可以使同一个管款型适合于各种车辆款型。应当注意，通过对箱的至少一部分赋予类似程度的柔性，可以获得类似的优点，这种变型还具有能够避免在箱与车辆底盘之间的接触点使用泡沫、密封件或者其他吸收件的优点。因此,本专利技术涉及包括具有拉胀结构(auxetic structure)的柔性部的车辆用箱和/或者用于这种箱的加注管。具有设置了螺旋形波纹的柔性部的箱/加注管会表现相似的优点，但是具有拉胀结构的变型在柔性方面尤其具有吸引力，并且与具有螺旋形波纹的变型相比，较容易应用于箱。术语“箱”被理解为指用于存储燃料、添加剂(燃料添加剂(例如，降低保留在柴油发动机的颗粒过滤器上的颗粒的燃烧温度所需的燃料添加剂)、排气添加剂(诸如SCR(选择性催化还原或者NOx还原)系统中的尿素或者氨的其他前体)等)或者陆地(陆用)车辆(小汽车、货车等)的任何其它车载流体的密封室。表述“加注管”被理解为指使箱的外部与内部连通并且允许流体进入箱内的管。根据本专利技术，箱和管由与它们可能处理的每种流体相容的材料制成。对于燃料箱，该材料必须在惯常工作压力和温度下既对挥发性液体碳氢化合物又对重质液体碳氢化合物呈现化学惰性。它可以是塑料或者金属。应当注意，箱和管可以由混合材料制成，即，可以包括金属部和塑料部。对于本专利技术，特别是因为重量、机械强度和化学耐性以及容易处理的优点，热塑性塑料提供良好的结果。 特别是，可以使用聚烯烃、聚乙烯基卤化物、热塑性聚酯、聚酮(例如，POM或者聚甲醛)、聚酰胺和它们的共聚物。还可以使用聚合物或共聚物的共混物；类似地，还可以使用聚合物材料与无机、有机和/或者天然填充物的共混物，所述填充物例如但并不局限于:碳、盐和其他无机衍生物、天然纤维、玻璃纤维或者聚合物纤维。还可以采用由接合在一起的叠层构成的多层结构，包括上面描述的聚合物或者共聚物中的至少一种。聚乙烯基卤化物和聚烯烃通常是优选的。通常采用的一种聚合物是聚乙烯。利用高密度聚乙烯(HDPE)已经获得良好结果。以公知的方式，通过表面处理(氟化、磺化等)和/或者采用阻挡层(例如，基于聚酰胺(PA)或者基于聚乙烯醇)，可以提高这种塑料对挥发性碳氢化合物的抗渗性。优选地，根据本专利技术的箱和加注管是多层结构的，它包括至少一层基于HDPE的层和至少一层基于EVOH的层(表述“基于”指“主要包括”，它被理解为这些层可以少量(按重量计算)包括其他聚合物和/或者添加剂)。应当注意，具有至少一层聚酰胺的箱和管也适用于本专利技术。根据本专利技术，箱和/或者管包括具有拉胀结构的柔性部，并且任选地包括设置了螺旋形波纹的柔性部。术语“部”被理解为指附加到箱和/或者管上的零件和它们的整体部分，然而，后一变型是优选的。表述“柔性部”实际上被理解为意味着该部比箱的和/或者管的其余部分柔软，并且在各空间方向获取该柔性。例如，已经验证了，通过在管的底部利用螺旋形横截面代替柱形部，薄壁管的抗扭刚度降低50%。表述“拉胀结构”被理解为指具有负表观泊松比的结构，即，当该结构在一个方向(例如，竖直方向)被张拉时，它在垂直方向(在该例子中的水平方向)也受到张拉。术语“具有拉胀结构的部”实际上是指由如下材料制成的部:该材料原本(天生)不是拉胀的但是被处理(成形)为使得其结构(即，形状、几何结构)让它变为拉胀的。鉴于箱和管必须密封，该结构优选地没有孔。优选地，通过模制箱和/或者管的一部分的内表面和/或者外表面，获得三维结构。由包括同样形状的基本单元和通过外加连接基本单元的各点的表面(例如，金字塔形状的)而变得密封的二维拉胀结构可以获得这种3D拉胀结构(它的一个例子在附图5中示出)。例如，可以在基准(二维)面上具有拉胀结构，并且利用一个或者多个其他平面上的连接，可以堵住其内的开口。已知各种二维拉胀结构，例如三角形结构(请参见附附图说明图1)、梯形结构(请参见附图2)、或者正弦波形结构(请参见附图3)。通过外加连接构成拉胀二维基础的基本单元的各点的金字塔形表面，可以使这些结构变得密封。这些金字塔可以是各种高度的，并且可以向着部件的内部和向着部件的外部定向。还可以结合上述结构，也可以不结合上述结构，采用具有拉胀特性的材料。表述“螺旋形波纹”实际上被理解为指具有螺旋线形状并因此在某种程度上提供了倾斜并且不与制品的轴线(与螺旋线的轴线匹配)垂直的波纹(齿状凸起)的一条凹槽。应当注意，该螺旋线可以是多重螺旋线(特别是，双螺旋线:请参见附图4.1)。柔性部还可以包括螺旋线以顺时针方向旋转的至少一个横截面和螺旋线以逆时针方向旋转的横截面，其优点是，当制品在其轴线(螺旋线的轴线)方向被压缩或者拉长时，阻止制品旋转。与应用于箱相比，具有螺旋形波纹的变型更容易应用于管。具有带波纹的柔性部的管(无论其形状如何:圆形的、螺旋形的)在本专利技术范围内始终是有利的，因为它增加了箱/管结构的柔性。根据本专利技术的一个有利变型，为了减小压降，管的横截面是渐扩的(divergent)。分别对厚度均为0.35mm并且均基于HDPE的等同尺寸的渐扩的双螺旋形结构(请参见附图4.1)和渐扩的圆锥(请参见附图4.2)执行了有限元模拟(Abaqus)。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ·范夏夫汀根，
申请(专利权)人：英瑞杰汽车系统研究公司，
类型：
国别省市：