[发明专利]具有改善的抗蠕变性的燃料储箱及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有改善的抗蠕变性的燃料储箱、并且涉及一种用于制造该燃料储箱的方法。

背景技术

旨在用于机动车辆的燃料储箱，特别是塑料燃料储箱，必须满足多种规格，这些规格指定了在其下部外皮上的最大可允许的偏转幅度。在老化测试过程中，通常必须满足这些规格中所述的偏转，在这些测试中储箱包含了用于一个给定时间段(一般是几星期)且处于温度(通常是40℃)下的一定量的燃料。这些规格的目的是确保车辆维持其离地高度并且防止储箱的外皮与车辆的热点发生接触。

目前，混合动力车辆并且特别是仅在电动模式下运行的汽车的特征为用于清洗碳罐(canister)的空气体积明显减小。在开发用于此类应用的燃料系统的背景下，设想对储箱加压，这是因为汽油蒸气的产生随压力而减少。在350至450毫巴的压力下，几乎没有蒸汽的产生。因此，碳罐不再受环境温度变化的影响。另一方面，必须增加储箱的机械强度/抗蠕变性，这是因为由加压造成的变形被增加到由燃料的重量所引起的变形上。

为了增强燃料储箱的机械强度(包括抗蠕变性)，在现有技术中已经提出了多种解决方案。

例如，以本申请人名义的专利申请WO 2010/122065描述了具有下壁、上壁以及至少一个连接这两个壁的加强元件的一种燃料储箱，所述加强元件包括一个空心塑料立柱，该空心塑料立柱的至少一部分是在储箱中起着积极作用的一种辅件的组成元件。

虽然以上提出的解决方案可在某些情况下起作用，然而，在特殊的情况下，它可能导致由于储箱的顶部和底部不平行所带来的问题，这种不平行是由于：

吹气模制公差；

部分冷却过程中的变形；

热膨胀过程中的变形；

储箱壳体在储箱顶部和底部不相同的变形；

储箱的顶表面和底表面的特殊的不平行设计。

在这些情况下，传统的加强元件(立柱的形状或者不是)往往将应力集中于该加强件的局部区域和/或界面中。更确切地说，由于不允许在这2个相对的储箱表面之间的移动(这种设计不容许所连接的这些表面的任何不对齐)，因此所有的应力都由该加强元件承受，在某些情况下，该加强元件可产生过高的应力集中，从而在长时间加压后导致内部加强件的断裂。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种加强件来解决这些问题，该加强件是使得它在压力下允许更好的应力分布而不增加储箱的变形。本发明还允许在撞击时增加柔性，从而允许限制对燃料储箱的破坏。

为此，本发明涉及一种燃料储箱，该燃料储箱具有两个相对的壁部分以及至少一个连接这两个壁部分的加强元件，所述加强元件包括至少两个由至少一个旋转连接件所连接的部分。

本发明的观点在于，除了在必须对变形进行限制(这会由储箱内部的压力变化引起)的方向(或仅仅略微的)之外，在所有方向上的任何运动自由度都可以允许应力降低。

该旋转连接件在高冲击试验过程中通过允许这些相反的储箱侧面的某种移动并因此限制了加强结构和储箱壳体内部的应力也给出了优势。这些受限的应力降低了在高冲击能量下燃料泄漏的风险，并且使该组件更能抵抗装卸坠落(handling drop)(降低争夺性破裂(contention break)的风险)。

因此，这两个储箱壁之间的距离只可以减小(至少显著地来讲)、并且当该加强元件是直的(没有弯曲)时并不显著大于该加强元件的长度。另外，应该注意的是，通常添加元件来将整体的铰接限制到高于一般制造公差的水平，但仍限制储箱在相反方向上的偏转。

因此，在本发明的框架内，“旋转连接件”是指一种允许该加强元件弯曲的铰接。最后，也可允许极小的滑动移动，然而，优选是被限制在几个毫米内。

该旋转连接件可以是多个刚性部分的一种机械组件，例如万向节，或者它可以是包括至少一个弹性(稍微可变形的)部分的一种组件，例如像无声铰链(silent bloc)。万向节、万向联轴节、U形节、Cardan节、Hardy-Spicer节或虎克节(Hooke′s joint)是在刚性杆中允许杆在任何方向“弯曲””的节或联轴节、并且常用于传递旋转运动的轴中。它通常由一对靠在一起、彼此成90度、并由一个横轴连接的铰链组成。