用于比如燃料儲箱的車輛塑料物品的構件的制作方法
【專利說明】用于比如燃料儲箱的車輛塑料物品的構件
[0001 ]本發(fā)明涉及車輛塑料物品，比如燃料儲箱。
[0002]各種類型的車載燃料儲箱一般必須符合與它們的設計用途類型和必須滿足的環(huán)境要求有關的密封性和滲透性標準。在歐洲和全世界，制造商們正在經(jīng)歷與限制向大氣中和廣義地向環(huán)境中排放污染物有關的要求的明顯收緊。燃料儲箱的設計因此正在向在多變的使用條件下能夠更好地確保密封性和安全性的技術快速地演變。而且，也正在試圖使由管道和與燃料儲箱連接的各種附件所產生的損失最小化。例如，管道(尤其是充裝管道、充裝嘴和凸緣)與燃料儲箱的附接可能導致滲透性問題。為了減少這些問題，提出了多種解決方案，這些解決方案大多利用中間部分或頸部。但是，在該頸部仍然可能出現(xiàn)密封問題。
[0003]為此，一種方法使用從儲箱的內部插入的構件來伸展外部材料以便制造出功能性連接點，在該點處儲箱的內部和外部能夠連通，并且該功能性連接的外部由儲箱表面構成。圖1至圖5示出了該方法的步驟，并描繪了構件插入和焊接的順序。
[0004]在圖1中，塑料儲箱型坯2已經(jīng)被擠出成型，并將在模具4中被吹氣模制。該型坯通過模腔內的正壓強和/或中央模芯與模具接觸。模具具有用于成型頸部的空腔6。該空腔具有整體呈圓柱形或截頭圓錐形的表面8。在附圖中沒有完全示出模具4(即所示出的是用于模制燃料儲箱的模具的局部)。
[0005]該方法還使用構件10，該構件包括空心主體12，該空心主體具有形狀呈圓柱形或截頭圓錐形的外表面14。該構件具有在參照構件的主軸線18的徑向方向上從表面14凸出的肩部16。該構件被布置為進入空腔6以構成公-母(凸-凹)組件。該構件將被在頸部處焊接到箱壁上。因此，該構件同時用于模制連接點和加強該連接點。如圖1中所示，在制造頸部期間，型坯壁2被夾在空腔6和構件1之間。
[0006]在圖2中，構件10開始向型坯前進，以通過使型坯變形得進入模腔6來形成突出部或頸部20。
[0007]圖3示出了構件在型坯中的額外的前進，這強迫型坯進入模腔。但在該階段一些空氣22被困在型坯和面對型坯的肩部的表面之間。這些空氣位于肩部與主體的接合處。
[0008]圖4示出了構件在空腔中的運動的終點，并示出了頸部20的最終形狀。該圖還示出了由于被困住的空氣嘗試離開而在型坯2中產生的空隙24。
[0009]如圖5中所示，最后從模具中取出承載構件1的儲箱2。頸部的自由端將被加以切割，以允許充裝嘴從儲箱外部進入。
[0010]空隙24導致構件與箱壁之間的不良焊接，并構成燃料可能發(fā)生泄露的路徑。該空氣留困的問題尤其因為在三維表面上進行構件的焊接而產生。但法規(guī)強制要求使來自燃料系統(tǒng)的蒸發(fā)性排放的滲透最小化。因此，現(xiàn)有的該焊接方法不足以滿足這些要求。
[0011]因此，本發(fā)明目的之一在于解決該問題。
[0012]為此，本發(fā)明涉及一種用于車輛塑料空心物品的構件，該車輛塑料空心物品包括由塑料型坯獲得的壁，該構件旨在被焊接到該壁并包括:
[0013]-具有外表面的空心主體；以及
[0014]-從該外表面凸出的肩部，該構件具有至少一個凹處，該至少一個凹處被布置為在焊接構件期間在肩部與壁接觸時接納空氣。
[0015]優(yōu)選地，該構件被設計為在吹氣模制過程期間被插入到熔融的塑料型坯(由該熔融的塑料型坯能夠獲得燃料儲箱的壁)內，并具有容納或釋放被困在燃料儲箱壁的表面和構件的表面之間、位于主體與肩部的接合處的空氣的這樣的裝置。換言之，構件具有用于在模制過程期間從構件的焊接表面排出空氣的這樣的裝置。例如，構件在儲箱這一側中形成突出，以構成用于流體傳輸?shù)倪M入儲箱的入口。實際上，本發(fā)明可被用于模制用于給燃料儲箱充裝燃料的進入儲箱內的充裝頸部或充裝嘴。
[0016]有利地，凹處或凹處中的至少一個具有封閉的底部。
[0017]由此，構件具有至少一個在肩部與壁接觸時在其中困住空氣的氣穴。因此，空氣沒有逃逸，而保護了焊接。
[0018]在一些實施例中，該構件包括肋條，肋條相互之間限定凹處或凹處中的至少一個。
[0019]在一個實施例中，肋條被沿著參照構件的主對稱軸線的徑向方向定向。
[0020]在另一實施例中，肋條平行于同一平面，并且平行于構件的主對稱軸線。
[0021]這允許通過其中脫模線可位于如下所述的平面當中的模制方法來制造構件本身:該平面沿構件的主軸線的徑向方向并垂直于肋條。
[0022]有利地，凹處或凹處中的至少一個具有兩個不同的開口。
[0023]由此，空氣能夠通過凹處逸出并離開構件。
[0024]在一些實施例中，凹處或凹處中的至少一個在肩部中延伸、優(yōu)選地只在肩部中延伸。
[0025]在一些實施例中，凹處或凹處中的至少一個在主體的壁中延伸。
[0026]在某些情況下，凹處或凹處中的至少一個與主體的主內空腔連通。
[0027]因此，空氣能夠通過該空腔逃逸。
[0028]在某些情況下，凹處或凹處中的至少一個被布置為不與主體的主內空腔連通。
[0029]在一些實施例中，凹處或凹處中的至少一個包括鉆孔。
[0030]例如，鉆孔或鉆孔中的至少一個與構件的主對稱軸線平行。
[0031 ]還例如，鉆孔或鉆孔中的至少一個被沿著參照構件的主對稱軸線的徑向方向定向。
[0032]本發(fā)明還提供了一種車輛塑料燃料儲箱，其包括根據(jù)本發(fā)明的構件。
[0033]上述根據(jù)本發(fā)明的物品和燃料儲箱由塑料制成。術語“塑料”表示包括至少一種合成樹脂聚合物的任何材料。所有類型的塑料都可能是合適的。特別合適的塑料來自于熱塑性塑料類別。
[0034]術語“熱塑性塑料”表示任何熱塑性聚合物(包括熱塑性彈性體)及其混合物。術語“聚合物”表示均聚物和共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。非限制性地，這些共聚物的示例包括無規(guī)共聚物、線性嵌段共聚物、其它嵌段共聚物和接枝共聚物。
[0035]熔融點低于分解溫度的任何類型的熱塑性聚合物或共聚物都是合適的。熔融范圍覆蓋至少10個攝氏度的合成熱塑性材料特別合適。這些材料的示例包括在其分子量中顯示為多分散性的材料。
[0036]特別地，可以使用聚烯烴、熱塑性聚酯、聚酮、聚酰胺及其共聚物。也可以使用聚合物或共聚物的混合物，也可以使用包括無機、有機和/或天然填料(僅作為舉例而非限制性地比如有碳、鹽和其它無機衍生物、天然纖維或聚合纖維)的聚合物材料的混合物。還可以使用多層結構，該多層結構包括結合在一起的疊置的層，其中所述層包括至少一種上述聚合物或共聚物。
[0037]經(jīng)常使用的一種聚合物是聚乙烯。使用高密度聚乙烯(HDPE)獲得了良好的效果。
[0038]物品或儲箱的壁可以由單層熱塑性塑料或雙層制成。有利地，一個或更多個其他可能的額外的層可以包括構成液體和/或氣體阻擋物的材料的層。優(yōu)選地，阻擋層的性質和厚度被選擇為能夠盡可能地限制針對與物品或儲箱的內表面接觸的液體和氣體的滲透性。優(yōu)選地，該層基于阻擋樹脂，即基于燃料不可滲透的樹脂，比如EV0H(乙烯和部分水解的醋酸乙烯酯的共聚物)。替代地，物品或儲箱可以經(jīng)過表面處理(氟化或磺化)，該表面處理的目的在于使得物品或儲箱對于燃料是不可滲透的。
[0039]優(yōu)選地，物品或儲箱通過模制型坯來生產?！靶瓦€”指的是一般為擠制的預成型件，其旨在在被模制成所期望的形狀和大小后構成物品或儲箱的壁。該預成型件不一定被制造為單個部件。該預成型件可以例如呈管狀的或者一片或更多片的片狀的形式。
[0040]優(yōu)選地，本發(fā)明旨在構成連接到物品或儲箱的管道、嘴或凸緣。優(yōu)選地，本發(fā)明旨在構成儲箱充裝管道，該儲箱充裝管道一般是具有相對復雜的幾何形狀的部件。還可以是用于連接例如通風線路或燃料線路的嘴，或者是承載附件的凸緣。由構件在物品或儲箱中形成的頸部一般具有大致圓柱形的形狀。其可承載螺紋(例如用于通過擰緊承載互補螺紋的凸緣來固定)。
[0041]頸部的模制可以獨立于物品或儲箱的其它部分的模制來進行。該模制可以在后者的模制操作之前或之后進行。出于實用的原因，該模制優(yōu)選地在模制物品或儲箱之前進行，或不管怎樣都在模制物品或儲箱的操作的最后步驟(該最后步驟例如可能是對在相同模具中分別模制的兩個殼體進行組裝)之前進行。實際上，出于其它原因(例如為了結合附件)，某些方法借助于在模制物品之前插入模芯，該步驟因此可以被好好利用來(至少部分地)模制頸部。
[0042]本發(fā)明還提供了一種用于制造車輛塑料空心物品的方法，該方法包括用根據(jù)本發(fā)明的構件來模制該物品的一部分的步驟。
[0043]該方法可以使用吹氣模制工藝。
[0044]本發(fā)明還提供了一種用于制造通過模制型坯獲得的車輛塑料空心物品的方法，該方法包括將構件焊接到型坯的步驟，該構件包括空心主體和肩部，該肩部從該主體向外延伸并被布置用于將該主體焊接到型坯，該構件具有至少一個凹處，該凹處被布置用于在焊接步驟期間在肩部接觸型坯時接納空氣。
[0045]現(xiàn)在將參照附圖來介紹本發(fā)明的多個實施例，在這些附圖中:
[0046]-圖6和圖7分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的構件的立體圖和截面圖；以及
[0047]-圖8至圖13為示出本發(fā)明其它實施例的類似視圖。
[0048]在以下說明中，類似的元件具有相同或相似的附圖標記。
[0049]第一實施例
[0050]在圖6和圖7中示出了本發(fā)明的構件的第一實施例。以與圖1至圖5的構件相同的方式，該第一實施例的構件10包括空心主