[发明专利]将两个部件紧固于机动车燃料箱的系统、燃料系统及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于紧固两个部件的系统、相关的紧固方法以及燃料系统。

背景技术

在工业中或者在各种类型的乘坐的交通工具上使用的液体燃料箱或气体燃料箱通常必须满足对应于它们的设计使用类型的密封和渗透性标准，还要满足它们必须符合的环境要求。目前，在欧洲和世界各地，对于在大气和环境中的污染排放限制的要求在很大程度上变得更加严格(例如，在California的PZEV(“Partial ZeroEmission Vehicle”)标准)。另外，允许的排放限制已经变得如此低，以致由于在附件和箱体之间的接合处的泄漏和渗透性所造成的损失已经在箱体/附件系统的损失中占到相对较高的比例。

另外，使用具有多层结构的箱体变得越来越普遍，这种多层结构包括一个或多个由非渗透材料制成的层。将附件结合到这种箱体上提出了这样的问题：怎样以密封和不渗透的方式将部件紧固到在这些箱体中制成的开口上。

对于将两个具有多层结构的部件紧固在一起也面临相同的问题。

为了解决渗透性问题，已经设计了各种技术用于将部件紧固到箱体上，即，增加焊接膜或者热丝焊接法(hot wire welding)(这是昂贵的解决方案)、形成宽的焊接边缘(不是非常有效的解决方案)或者焊接元件的其它处理，例如通过磺化(也不是非常有效的解决方案)。然而，这些技术都不能解决另外的紧固强度等问题。

另外，由专利US 6 305 568得知以这样一种方式将部件焊接到箱体开口的周围：在部件表面上存在的阻隔层(隔离层，barrierlayer)与在箱体壁的多层结构中的阻隔层相接触。当紧固部件时由于箱体壁在装载时会变形，因此紧固强度不是最优的。另外，部件的形状(尤其是其在焊接点的厚度)必须合适，以便为焊接提供足够的机械强度。尤其在管状部件的情况下，这会引起形成局部过厚，多耗材料并花费时间(附加的制造步骤)，因此有时出现并不是微小的附加成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于紧固两个部件的系统，与传统的紧固系统相比，该系统明显限制了液体和气体的损失，而且通过对在紧固区域的部件外形的特殊设计，该系统具有上述所有提高的强度和更优异的稳定性。本发明的目的还在于提供一种用于将通常管状的部分紧固到箱体上的紧固系统，而不必使用难以铸模的过厚的或复杂的几何形状。

为了这个目的，本发明涉及一种用于紧固两个部件的系统，每个部件有一部分具有锥形表面外形，使得以这样的方式使第一部件被紧固到第二部件上：两个部件的锥形表面至少部分地相互接触。具体地，本发明涉及一种用于紧固的系统，借助焊接，具有锥形表面外形部分的部件被连接到包括一开口的机动车辆燃料箱上，所述开口的周边具有锥形表面外形，在箱体开口周边的锥形表面的至少一部分与该部件的锥形表面的至少一部分之间进行焊接。

具体实施方式

根据本发明，两个部件(实际上是箱体和待紧固到箱体上的部件)可以基于任何材料，但优选基于塑料。甚至更优选地，将紧固系统设计成针对包含两种不同塑料中的至少一种的部件。措辞“不同塑料”被理解为是指通过这些材料的物理混合不能构成单个材料。在其中部件包括两种不同塑料的具体实施例中，部件指作为两种材料的部件。

术语“塑料”被理解为任何合成的聚合物材料，无论是热塑性材料还是热固性材料，其在环境条件下为固态，以及至少两种这些材料的混合物。所需要的聚合物包括均聚物和共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。这种共聚物的实例包括但不限于：无规共聚物、线性嵌段共聚物、其它嵌段共聚物、以及接枝共聚物。优选为热塑性共聚物，包括热塑性弹性体及其混合物。

熔点低于分解温度的任何类型的热塑性聚合物或共聚物是适宜的。熔化范围跨至少10摄氏度的热塑性塑料是尤其适合的。这种材料的实例包括其分子量表现为多分散性的材料。

具体地，根据本发明的部件可以由聚烯烃、接枝聚烯烃、热塑性聚酯、聚酮、聚酰胺及其共聚物制成。

在根据本发明的部件中经常存在的聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯(HDPE)已经获得了优异的结果。

根据本发明的塑料部件优选是具有多层结构形式的部件。尤其优选的部件是那些其结构包括至少一层由阻隔材料(隔离材料，barrier material)制成的层的部件，即具有通常的聚合特性、对于一些液体或气体具有非常高的不渗透性的材料。

根据一个具体实施方式，可以将阻隔材料结合到部件层中的一个中，或者将基本上由阻隔材料构成的一个特殊附加层插入到该结构中。优选将基本上由阻隔材料构成的附加层插入到该结构中。