專利名稱:燃料箱以及用于減少蒸汽滲透過燃料箱的情況的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明整體涉及燃料箱,更特別地涉及用于減少蒸汽滲透過多層式燃料箱的情況的方法。
背景技術(shù):
多層式聚合物燃料箱通常用于汽車工業(yè)中,因?yàn)榕c由金屬制成的燃料箱相比,它們重量更輕,具有更大的靈活性并且制造成本更便宜。多層式聚合物燃料箱通常包括由至少兩層高密度聚乙烯(HDPE)結(jié)構(gòu)材料和置于它們之間的乙烯基乙醇共聚物(EVOH)烴蒸汽阻擋層組成的箱壁。燃料箱可通過例如以下方式來制造,即將這多個(gè)層共擠塑成兩個(gè)薄板和形成每個(gè)薄板的真空以便形成燃料箱的兩個(gè)互補(bǔ)部分或半部,將共擠塑的型坯吹塑成燃料箱的兩個(gè)殼段,對(duì)共擠塑的圓柱形型坯進(jìn)行吹塑,或者可通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的其它燃料箱制造過程來制造。燃料系統(tǒng)的組成部件,例如噴嘴、燃料泵、排氣閥、焊帽和/或燃料位傳感器可以置于箱的一段或者兩段上,或者可以置于型坯中的一個(gè)或多個(gè)開口內(nèi)或者其上。然后可以將所模塑的燃料箱半部或型坯中的開口焊接在一起并且/或者壓緊成封閉狀態(tài)。焊接接合點(diǎn)和壓緊區(qū)域形成了箱壁中的接縫,而不連續(xù)的EVOH阻擋層位于這些區(qū)域中,從而產(chǎn)生了滲透窗口,燃料蒸汽更易于通過這些滲透窗口穿過箱壁到達(dá)大氣。
發(fā)明內(nèi)容
一種用于減少燃料和燃料蒸汽滲透過多層式箱的方法包括在多層式箱的聚合物結(jié)構(gòu)層上和箱中形成的蒸汽滲透接縫的至少一部分上方提供一種多層式蓋層。這種多層式蓋層包括至少一個(gè)由阻止蒸汽滲透過的蒸汽阻擋材料組成的阻擋層。多層式蓋層還包括至少一個(gè)由與多層式箱的一個(gè)或多個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層相兼容的聚合物結(jié)構(gòu)材料組成的結(jié)構(gòu)層。多層式蓋層可在箱成形過程中通過施加壓力或者將其加熱或者通過將蓋層模制于箱表面上而被固定于多層式箱的聚合物結(jié)構(gòu)層上。
多層式燃料箱的一個(gè)目前優(yōu)選的實(shí)施例所包括的多層式壁包括至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層、至少一個(gè)形成于多層式壁中的接縫以及由多層式壁所承載并且置于至少一部分接縫上方的多層式蓋層。多層式蓋層包括至少一個(gè)由阻止蒸汽滲透過的阻擋材料組成的阻擋層。多層式蓋層還包括至少一個(gè)由與多層式箱的相鄰聚合物結(jié)構(gòu)層相兼容的聚合物結(jié)構(gòu)材料組成的結(jié)構(gòu)層。
本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)包括提供了一種提高了阻止燃料和燃料蒸汽滲透過的能力、堅(jiān)固耐用、設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單并且制造比較經(jīng)濟(jì)的燃料箱,以及一種減少燃料和燃料蒸汽滲透過燃料箱的方法,這種方法對(duì)于燃料箱的制造和生產(chǎn)來說比較簡(jiǎn)單、便宜且有效。
通過閱讀對(duì)優(yōu)選實(shí)施例和最佳方式的以下詳細(xì)描述、附屬權(quán)利要求和附圖,將會(huì)清楚本發(fā)明的這些及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn),圖中圖1為已裝配好的多層式燃料箱的一部分的透視圖,示出了部件焊縫、壓縫以及部分地由多層式蓋層所密封的燃料箱體的表面。
圖2為基本上沿圖1的線2-2所剖開的不完整剖面圖;圖3為基本上沿圖1的線3-3所剖開的不完整剖面圖;圖4為使用單個(gè)壓輥和高溫輥固定于燃料箱上的多層式蓋層的稍微示意性的視圖;圖5為使用多個(gè)壓輥和高溫輥固定于燃料箱上的多層式蓋層的稍微示意性的視圖;圖6為使用壓輥和感應(yīng)線圈固定于燃料箱上的多層式蓋層的稍微示意性的視圖;圖7為使用加熱壓盤固定于燃料箱上的多層式蓋層的稍微示意性的視圖;圖8為使用熱排放歧管和注塑設(shè)備固定于燃料箱上的多層式蓋層的稍微示意性的視圖;圖9為用于模塑燃料箱殼或半部的模具的透視圖,其中模具包括一個(gè)空腔,在燃料箱模塑或成形過程中,扁平蓋層的沖切件被安放于該空腔中以便將蓋層模塑于燃料箱殼體的表面上;圖10為具有模塑于其表面上的圖9中的多層式蓋層的成形燃料箱殼或半部的透視圖;圖11為多層式蓋層的替代實(shí)施例的透視圖,其在燃料箱模塑或成形過程中受到?jīng)_切以便與燃料箱殼體的表面相一致;圖12為模塑或成形于燃料箱殼表面上的圖11的多層式蓋層的透視圖;圖13為多層式聚合物燃料箱的噴嘴的基本上沿圖1的線13-13所剖開的不完整剖面圖;以及圖14為多層式燃料箱的一個(gè)角的不完整透視圖,其示出了被多層式蓋層所覆蓋的旋繞壓縫的一部分。
具體實(shí)施例方式
更詳細(xì)地參看附圖,圖1-3示出了燃料箱組件10,其包括具有箱壁26的燃料箱體12,箱壁26帶有兩條焊縫14、16,通過用不滲透多層式蓋層18來覆蓋燃料箱壁與焊縫14、16的至少一部分可以減少蒸汽滲透過箱壁26的情況。多層式蓋層18包括阻止或基本抑制碳?xì)浠衔锶剂匣蛉剂险羝麧B透過燃料箱壁,特別是滲透過焊縫14、16。多層式蓋層18可以按照帶、條、片形式或任何其它適用形式來提供,并且可以被切制或成形成任何所需尺寸和/或形狀以便覆蓋形成于燃料箱組件10的區(qū)域中的任何碳?xì)浠衔餄B透接縫或表面區(qū)域,或者便于覆蓋箱壁的任何所需表面區(qū)域。蓋層18可在燃料箱模塑或成形過程中通過施加壓力或者將其加熱或者通過將蓋層18模制于箱體12上而被固定于箱體12上。
如圖1所示,蓋層18可以被切制成用于密封接縫14的條,該接縫14為在燃料箱體12的兩個(gè)模塑殼或半部20、22焊接在一起時(shí)所形成的壓縫。還是在圖1中所示,蓋層可以被沖切成用于密封接縫16的盤18’,該接縫為在將部件部分如噴嘴24焊接于箱體12上時(shí)所形成的圓形部件焊縫。還是在圖1中所示,蓋層18’可以被沖切以便覆蓋燃料箱壁的所需表面區(qū)域從而對(duì)蒸汽滲透過箱壁提供附加阻擋。當(dāng)然,其它蒸汽可滲透區(qū)可以存在于燃料箱中,這包括作為實(shí)例而并非用于限制的在將中空、圓柱形、多層式塑料型坯吹塑成燃料箱時(shí)所形成的壓縫。
燃料箱體12包括優(yōu)選地由三個(gè)或三個(gè)以上共擠塑層制成的箱壁26。如圖2所示,燃料箱壁26由五個(gè)層組成,這些層包括夾入兩個(gè)結(jié)構(gòu)層之間的碳?xì)浠衔镒钃鯇?8、最外部結(jié)構(gòu)層30和最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層32。阻擋層28具有外表面34,該外表面34通過由粘附材料組成的第一粘結(jié)層38粘附于最外部結(jié)構(gòu)層30的內(nèi)表面36上。阻擋層28還具有內(nèi)表面40,該內(nèi)表面40通過同樣由粘附材料組成的第二粘結(jié)層44粘附于最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層32的外表面42上。使用箱壁26的五層構(gòu)造只是為了描述本發(fā)明的方法,也可以使用其它的多層式箱壁構(gòu)造與構(gòu)型例如,三、四或六層或其它箱壁構(gòu)型來作為實(shí)例。
箱壁26的結(jié)構(gòu)層30、32由適用的聚合物材料組成以便提供燃料箱組件10的結(jié)構(gòu)完整性。通常,多層式油箱的箱壁包括至少一個(gè)結(jié)構(gòu)層,但是更常用,包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)層。如圖2中所示,燃料箱壁26包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)層30、32,這兩個(gè)結(jié)構(gòu)層之一或全部均含經(jīng)處理的回收聚合物材料,這種聚合物材料基本包括制造先前燃料箱所剩余的廢物和/或廢料的混合物。這種聚合物材料通常稱作再磨碎材料。結(jié)構(gòu)層30、32之一或全部還可以由未用過高密度聚乙烯(HDPE)形成。在一些燃料箱中,例如在提供六層燃料箱構(gòu)造的粘結(jié)層與內(nèi)部或外部結(jié)構(gòu)層之間可以使用再磨碎或回收材料的中間層。
盡管包含HDPE的結(jié)構(gòu)層30、32從結(jié)構(gòu)上看適用于燃料箱,但是它們具有極低的碳?xì)浠衔餄B透或蒸汽阻擋性能。因此,阻擋層28就包括于箱壁26的多層結(jié)構(gòu)中以便阻止或很好地抑制碳?xì)浠衔镎羝麧B透過箱壁26。由于多層式燃料箱壁26的阻擋層的優(yōu)選阻擋材料為比較昂貴的乙烯基乙醇共聚物(EVOH),這種材料的極薄層包括于結(jié)構(gòu)層30、32之間并使用組成粘結(jié)層38、44的粘合材料粘附于結(jié)構(gòu)層30、32上。在燃料箱構(gòu)造中所使用的適用粘合劑包括改進(jìn)型聚乙烯材料或其它本領(lǐng)域中已知的粘合劑。
如在前結(jié)合圖1中所述,燃料箱體12可以通過兩個(gè)預(yù)模制的燃料箱殼或半部20、22焊接在一起而制造成。燃料箱半部20、22各通過首先共擠塑燃料箱壁26的多個(gè)層而分別制造成。然后利用吹塑、真空成形或其它適用箱成形方法形成每個(gè)半部。然后,將用于完成燃料箱組件10的附加部件部分如噴嘴24、燃料泵(未示出)、排氣閥、焊帽和/或燃料位傳感器(圖1中均未示出)焊接于或者采用其他方式裝配于或置于燃料箱體12的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的適當(dāng)區(qū)域中。然后,箱體12的兩個(gè)半部20、22通過每個(gè)半部20、22的圍緣接合而連接在一起并且將它們熱焊接在一起。優(yōu)選地,將熱的一個(gè)或多個(gè)焊接循環(huán)應(yīng)用于半部20、22的接合緣的整個(gè)周邊上從而形成接縫14。
如圖3中所示,焊接壓縫14將箱體12的第一半部20中的箱壁26’的最外部結(jié)構(gòu)層30’連接于箱體12的第二半部22中的箱壁26”的最外部結(jié)構(gòu)層30”上從而形成成為燃料箱壁26的最外部結(jié)構(gòu)層30的單個(gè)、連續(xù)式結(jié)構(gòu)層,如圖1所示。再參看圖3,各位于其相應(yīng)結(jié)構(gòu)層30’、30”之下的阻擋層28’、28”在兩個(gè)半部20、22焊接在一起后,通常并不完全連接在一起,從而使得間隙或滲透窗口48沿著壓縫14的至少一部分。為了描述起見,所以在圖3中對(duì)滲透窗口48的尺寸進(jìn)行了放大,對(duì)箱壁26與蓋層18的多個(gè)層的厚度也進(jìn)行了放大。通常,滲透窗口相當(dāng)小,但卻足以允許碳?xì)浠衔镎羝韵喈?dāng)大的比率滲透過壓縫14。對(duì)于由共擠塑圓柱形型坯所形成的吹塑箱而言,這至少部分可行。然而,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于那些真空成形箱或通過將兩個(gè)或兩個(gè)以上的段連接起來所形成的箱而言,由于阻擋層之間的區(qū)域較大,所以滲透窗口48可以更大。將要描述的方法適用于覆蓋并且/或者密封在燃料箱制造中形成的焊縫或壓縫,以及覆蓋并且/或者密封著燃料箱的其它部分,這些部分包括但是并不限于在阻擋層或薄阻擋層中具有間隙的燃料箱區(qū)域,或者所需的其他方面。
控制燃料箱中蒸汽滲透的方法的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例包括將一件多層式蓋層18沿著蒸汽可滲透接縫如壓縫14或部件焊縫16并在其上方應(yīng)用于燃料箱體上從而形成燃料與燃料蒸汽滲透接縫,如圖1所示。如圖3所示,一件多層式蓋層18可以包括五個(gè)層,這些層包括夾入兩個(gè)結(jié)構(gòu)層之間的蒸汽阻擋層50、最外部結(jié)構(gòu)層52和最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層54。這種構(gòu)型基本類似于圖2中所示的燃料箱壁26的五層設(shè)置結(jié)構(gòu)。如圖3所示,阻擋層50包括通過由粘合材料組成的第一粘結(jié)層60而粘附于最外部結(jié)構(gòu)層52的內(nèi)表面58上的外表面56。阻擋層50還包括通過同樣由粘合材料組成的第二粘結(jié)層66而粘附于最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層54的內(nèi)表面64上的內(nèi)表面62。
優(yōu)選地,多層式蓋層18由EVOH或任何其它適用的碳?xì)浠衔镎羝钃醪牧辖M成。結(jié)構(gòu)層52、54可以由任意數(shù)量的本領(lǐng)域已知的適用結(jié)構(gòu)材料組成。蓋層18的最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層54優(yōu)選地由可以與燃料箱壁20的最外部結(jié)構(gòu)層30(例如可焊接或可粘結(jié))兼容的結(jié)構(gòu)材料組成。由于多數(shù)多層式燃料箱的最外部結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)材料包括HDPE,其在并非全部粘附于其它材料的情況下并不以化學(xué)方式粘附于多數(shù)其它材料上,所以蓋層18的最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層54優(yōu)選地也由HDPE組成。這就在熱處理或其它粘結(jié)促進(jìn)過程的情況下促進(jìn)了蓋層18與燃料箱體12之間的粘結(jié)。蓋層18的最外部結(jié)構(gòu)層52可以包括任何適用的結(jié)構(gòu)材料。如圖3中提供的蓋層18中的實(shí)例,外層52由包括發(fā)泡劑的聚乙烯制成。這種材料成分為蓋層18提供一些接觸阻力以便防止撕裂蓋層18并且進(jìn)一步從環(huán)境上保護(hù)且從結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)蓋層18應(yīng)用于其上的接縫14。
可以適用于本發(fā)明中的方法的可用多層式蓋層的其它代表性實(shí)例包括但是并不限于三或五層構(gòu)型。并不具有排他性,聚合物阻擋層50可以由例如鋁制成的金屬阻擋條或?qū)哟妗8鶕?jù)一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式的適用多層式蓋層包括可以從Unipac Corp購(gòu)買的聚酯-聚乙烯-鋁-聚酯-聚乙烯五層式蓋層。其它適用的多層式蓋層包括聚乙烯-粘合劑-EVOH-粘合劑-聚乙烯五層式蓋層、聚乙烯-粘合劑-金屬-粘合劑-聚乙烯五層式蓋層或類似構(gòu)造的其它蓋層。這種多層式蓋層可以作為可以切制成所需尺寸和形狀的薄輥或?qū)挶“宥鴮?shí)現(xiàn)。
在聚合物阻擋層與金屬阻擋層之間的選擇情況至少部分地取決于蓋層18粘附于燃料箱體12上的方法。包括聚合物阻擋層的蓋層可以通過物理加熱方法例如熱軋粘附于箱壁26上,而包括金屬阻擋層的蓋層可以通過電加熱方法例如感應(yīng)粘附于箱體12上。稍后將對(duì)這些方法進(jìn)行更詳細(xì)地討論。
在密封形成于多層式燃料箱體中的焊縫或壓縫之前,可以根據(jù)在壓緊或焊接過程中可能形成的毛邊來對(duì)焊縫進(jìn)行評(píng)估。例如,當(dāng)在燃料箱體的兩個(gè)半部之間形成壓縫時(shí)或者在壓緊封閉圓柱形擠塑型坯的端部時(shí),常常會(huì)形成毛刺。毛刺可以是沿著壓縫周邊的全部或至少一個(gè)或多個(gè)段的聚合物材料的比較尖銳突起。由于在這種毛刺應(yīng)用于蓋層上時(shí)其可能將蓋層撕裂或切片,或者抑制蓋層緊密附連于箱上從而妨礙并削弱了蒸汽密封,所以這種毛刺可能不合需要。
為了去除毛刺并使得壓縫14平滑,可以進(jìn)行預(yù)處理步驟。一種可能的預(yù)處理步驟包括沿著壓縫14的周邊將例如來自火炬的火焰應(yīng)用于毛刺直至將毛刺去除并使得接縫14平滑為止??梢赃B續(xù)應(yīng)用火焰直至將毛刺去除或者可以按周期應(yīng)用。例如由部件焊縫所形成的其它不平滑的表面也可以用火焰處理。盡管可以任選,但是使用預(yù)處理過程的優(yōu)點(diǎn)除了使得焊縫表面平滑以便取得更好的蒸汽密封效應(yīng)之外,還包括使得HDPE表面電離從而使其稍微更易于粘合。因此,蓋層18的HDPE最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層54可以更好地附連于燃料箱壁26上以便蓋層18更好地粘附于其上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選方面,實(shí)現(xiàn)在燃料箱焊縫上的良好蒸汽密封而對(duì)蓋層18施加壓力與熱量可以通過各種不同的過程來實(shí)現(xiàn),圖4-9中示出了這些過程中的某些過程。應(yīng)當(dāng)理解,這些過程并不具有排他性,并且可以使用其它過程。將對(duì)于圖4-8中所示的過程按照壓縫14的密封情況進(jìn)行描述,而將對(duì)于圖9中所示的過程按照燃料箱體12的任意選定表面區(qū)域的密封情況進(jìn)行描述。然而,圖4-9中所示的過程中任意一個(gè)可以用于密封任何接縫或燃料箱體12上的任意選定區(qū)域。
在將蓋層應(yīng)用于燃料箱上時(shí),多層式蓋層18通過切割將會(huì)符合壓縫形狀14并且大小足以形成適當(dāng)碳?xì)浠衔镎羝芊獾募苽?。如圖4-6所示,多層式蓋層18可以在有加熱設(shè)備的情況下通過將蓋層18壓輥于箱壁26的外部結(jié)構(gòu)層上而應(yīng)用于箱壁26上。一般而言,給予蓋層18的用于形成適用密封的熱量為約200℃至約270℃。結(jié)合圖4-6參看圖3,粘結(jié)結(jié)合形成于蓋層18的結(jié)構(gòu)層54與箱壁26的結(jié)構(gòu)層30之間,并且通過對(duì)加熱區(qū)域施加至少5psi的壓力而得到加強(qiáng)從而推動(dòng)蓋層與結(jié)構(gòu)層接合。
如圖4所示,蓋層18優(yōu)選地通過利用高溫輥68沿著壓縫(未示出)長(zhǎng)度同時(shí)對(duì)蓋層18的頂面73施加熱量與壓力而粘附于箱壁26上。高溫輥68供應(yīng)足夠的熱量,所述熱量通過蓋層18多個(gè)層行進(jìn)并且將蓋層18的最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層(未示出)與箱壁的配合層30’、30”有效加熱至約200℃至約270℃的溫度范圍內(nèi)。然后,壓力輥70緊隨著高溫輥68以便加強(qiáng)蓋層18與箱壁26的外壁結(jié)構(gòu)層30之間的粘結(jié)結(jié)合。替代地,粘結(jié)結(jié)合可以利用兩個(gè)高溫輥68而形成于蓋層18與箱壁26之間,其中一個(gè)輥?zhàn)蛹訜嵯浔?6的最外部結(jié)構(gòu)層30而另一個(gè)輥?zhàn)蛹訜嵘w層18的最內(nèi)部結(jié)構(gòu)層(未示出),其示出于圖5中,或者如上所述的預(yù)處理火焰過程可以供應(yīng)足夠的熱量以便將蓋層粘結(jié)于箱壁上,隨后只需要施加壓力(未示出)。對(duì)于包括金屬阻擋層的多層式蓋層,可以利用感應(yīng)加熱來施加熱量,因而加熱裝置可以是感應(yīng)線圈72,大致如圖6中所示。
替代粘結(jié)方法可以用于將蓋層18沿著焊縫或壓縫粘附于箱壁26上,這些實(shí)例示出于圖7-8中。如圖7所示,蓋層18的預(yù)切件可以放置于焊縫與加熱壓盤上74,然后可以放置于它們上方,其中加熱壓盤74為模仿箱壁26的形狀而預(yù)成型幾何尺寸的加熱薄板。加熱壓盤74可以起到加熱裝置與壓力裝置的作用以便沿著焊縫14適當(dāng)密封蓋層18。
如圖8所示,具有模仿箱壁26形狀的幾何尺寸的預(yù)成型熱排放歧管或熱尖端轉(zhuǎn)子77可以放置于蓋層18,優(yōu)選地在它們之間留出若干毫米的空間76。將來自注塑模壓機(jī)78的大約50psi的較低壓力施加于蓋層上以便開始將蓋層18粘結(jié)于箱壁26的最外部結(jié)構(gòu)層30上。然后,將熔融的塑料,優(yōu)選地為具有高熔體流動(dòng)特性的聚乙烯基樹脂注入那個(gè)空間中,其將蓋層加熱并容許蓋層粘結(jié)于箱壁26的表面上。塑料層保持于蓋層18的表面上,從而在蓋層18的上方提供保護(hù)阻擋或遮蔽。
多層式蓋層18還可以通過模塑粘附于燃箱壁26的表面上,例如在燃料箱模塑或成形過程中將蓋層18夾物模塑于燃料箱上,在此蓋層18將作為蒸汽滲透過箱壁26的附加阻擋層。如圖9所示,多層式蓋層的薄板或件18’被沖切成剛好略小于燃料箱體12頂面的尺寸。多層式蓋層18’放置于模具92的腔90內(nèi)靠著預(yù)定所需表面例如模具腔90的底面94,并且可以例如通過真空裝置(未示出)或任何其它適用裝置保持就位。如圖9所示,蓋層18被切制成所需尺寸從而使得蓋層18覆蓋著箱體12的所需表面區(qū)域,如圖10所示,或者處于置于箱體12頂面上的蓋層18’的切去部分中,如圖1所示。
替代地,如圖11和12中所示,蓋層18”可以是凹入式或其它形狀以便于將蓋層18”應(yīng)用于燃料箱的相應(yīng)部分上。蓋層18、18’、18”可以繞著一個(gè)或多個(gè)角延伸或在其上延伸,在箱成形時(shí)燃料箱阻擋層可以在這些角處受到進(jìn)一步拉伸,因而其可以薄于相鄰區(qū)域。蓋層18、18’、18”可以包括孔眼以便容許釋放可以在蓋層與箱之間被捕獲的空氣,蓋層18、18’、18”可以在真空成形、注射模塑、吹塑或其它已知燃料箱模塑或燃料箱成形過程中模塑于箱體12上。
蓋層18、18’、18”可以形成帶有與燃料箱殼相配的詳細(xì)或輪廓表面特征,并且還可以包括孔或切口(未示出)用于將其它燃料箱部件焊接于燃料箱上,如注入管或其它燃料模塊接口部件。另外,不管蓋層18、18’、18”是扁平狀還是杯形,其尺寸與形狀都可以改變以便覆蓋燃料箱殼的可變量的表面區(qū)域。模塑蓋層18允許覆蓋箱體12的更大表面積,同時(shí)具有與壓縫或部件焊縫例如圖1中所示的接縫14、16相同的滲透減少效果。
部件焊縫還可以利用多層式蓋層來密封,如圖13所示。參看圖13,噴嘴24包括頸82與凸緣84,這兩者均由通常對(duì)碳?xì)浠衔镎羝麧B透具有低阻力的聚乙烯材料組成。部件焊縫16存在于凸緣84的底面86與箱壁26的最外部結(jié)構(gòu)層30之間。如圖1中更好地示出,多層式蓋層18被沖切成具有形成于其中心的孔87(圖13所示)的環(huán)形盤,孔87的尺寸適于容放噴嘴24的頸部82。這個(gè)盤包括主體88,其在徑向上足夠大以便圍繞噴嘴24的凸緣84。使用與上述相同的方法,根據(jù)多層式蓋層中所使用的阻擋材料的情況蓋層18可以粘結(jié)或采用其他方式附連于燃料箱上以便密封部件焊縫16。蓋層也可以與其它安裝于燃料箱上或燃料箱所承載的其它部件一起使用,這些部件包括例如排氣閥和可以具有覆蓋并聯(lián)接于燃料箱上面的凸緣的燃料泵模具。蓋層還可以覆蓋著塞子或帽,它們用于封閉著燃料箱中的孔以及任何其它地方所需的包括位于燃料系統(tǒng)或與燃料箱相關(guān)的管或其它配件上的孔。
如前所述,舉例來說,多層式蓋層18可以作為材料輥或薄板形式提供。為了密封直線壓縫,如圖1中所示的壓縫14,蓋層的輥提供了蓋層材料的較薄或扁平條,其將適于覆蓋壓縫14并產(chǎn)生適用的碳?xì)浠衔镎羝芊?。然而,有時(shí)燃料箱具有略回旋的形狀,從而就具有回旋形狀的壓縫80,如圖14中所示。將提供于輥中的直邊多層式蓋層應(yīng)用于回旋形狀的壓縫80上將造成一些困難。在這種情況下蓋層14可以作為薄板而不是作為輥來實(shí)現(xiàn),然后可以將薄板沖切成接縫80的所需形狀以便適當(dāng)覆蓋待密封區(qū)域。這對(duì)于密封通常形狀為圓形的部件焊縫同樣可行,例如通過將噴嘴24焊接于箱體12上所形成的部件焊縫16,如圖1和13中所示。這對(duì)于使用如圖9所示的較扁平蓋層18’或如圖11中所示的成形或輪廓蓋層18”來密封箱體12的表面區(qū)域同樣可行。
相應(yīng)地,滲透窗口通常形成于多層式聚合物燃料箱中所形成的壓縫或焊縫中,這些滲透窗口可以由多層式蓋層或襯底所覆蓋,其中多層式蓋層或襯底跨越接縫區(qū)域中的相鄰阻擋層中的任何間隙,以便防止或減少碳?xì)浠衔镎羝麧B透過燃料箱。另外,燃料箱體可以由大件蓋層18所覆蓋以便提供蒸汽滲透過箱壁26的附加阻擋層。這種方法可以利用從商業(yè)上可購(gòu)買的材料來進(jìn)行并且實(shí)現(xiàn)的成崩比較低。
盡管本文中公開的本發(fā)明的這些形式構(gòu)成了當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例,但是也可以是多種其他形式。本文中并未打算指出本發(fā)明所有可能等同形式或衍生物。例如,詞語“蓋層”并未打算限制于蓋層或薄板,而且也并未打算限制成安置于箱壁的外表面上,而是還可以置于箱壁的內(nèi)表面上。應(yīng)當(dāng)理解,本文中所使用的詞語只是用于描述而不是用于限制,在不背離如下述權(quán)利要求所確定的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)及范圍的情況下,對(duì)本發(fā)明可以作出多種變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于減少燃料蒸汽滲透過多層式箱的方法,其中多層箱至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層,所述方法包括提供一種蓋層,所述蓋層包括阻止蒸汽滲透過的阻擋材料;和與多層式箱的至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層相兼容的結(jié)構(gòu)材料;以及將蓋層放置于多層式箱的至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層的至少一部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述放置步驟包括將蓋層放置于在多層式箱中形成的蒸汽滲透接縫的至少一部分上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中蓋層包括多個(gè)層,這些層包括由阻擋材料形成的阻擋層并且放置于由結(jié)構(gòu)材料形成的內(nèi)、外結(jié)構(gòu)層之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中蓋層的阻擋材料為聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中蓋層的阻擋材料為金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括將多層式箱與蓋層中的一個(gè)或兩個(gè)進(jìn)行加熱從而促進(jìn)蓋層的結(jié)構(gòu)材料與多層式箱的至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括對(duì)蓋層施加壓力從而促進(jìn)蓋層的結(jié)構(gòu)材料與多層式箱的至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括對(duì)蓋層施加熱量與壓力從而促進(jìn)蓋層的結(jié)構(gòu)材料與多層式箱的至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括在箱成形過程中將蓋層模制于多層式箱的聚合物結(jié)構(gòu)層的至少一部分上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括在蓋層的上方放置塑料保護(hù)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括將材料注射模制于蓋層上方并對(duì)其施加壓力從而促進(jìn)蓋層的結(jié)構(gòu)材料與多層式箱的至少一個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)。
全文摘要
一種用于減少燃料蒸汽滲透過多層式箱的方法包括在多層式箱的結(jié)構(gòu)層的至少一部分上提供一種多層式蓋層。優(yōu)選地,多層式蓋層包括至少一個(gè)由與多層式箱的一個(gè)或多個(gè)聚合物結(jié)構(gòu)層相兼容的聚合物材料組成的結(jié)構(gòu)層。多層式蓋層還包括至少一個(gè)由阻止碳?xì)浠衔餄B透過的蒸汽阻擋材料組成的阻擋層。多層式蓋層可在箱成形過程中例如通過施加適當(dāng)量的熱量或壓力或者通過將多層式蓋層模制于箱體上而被固定于多層式箱上。
文檔編號(hào)B32B1/02GK1706633SQ2005100
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者W·S·伯林頓, J·R·奧斯博恩, S·L·托思 申請(qǐng)人:Ti集團(tuán)自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)有限責(zé)任公司