用于机动车辆的燃料箱，用于制造这种燃料箱的方法以及用于燃料箱的加固元件技术

一种用于机动车辆的燃料箱，‑具有限定用于存储燃料的储存空间的塑料壁，‑具有用于将塑料壁加固的一个或多个加固元件，‑其中至少一个加固元件与塑料壁的背离所述储存空间的外侧连接，其特征在于，‑至少一个加固元件的沿塑料壁的法向测得的最大厚度大于塑料壁的壁厚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的燃料箱，用于制造这种燃料箱的方法以及用于燃料箱的加固元件本专利技术涉及一种用于机动车的燃料箱，其具有限定用于存储燃料的储存空间的塑料壁，具有用于将塑料壁加固的一个或多个加固元件，其中，至少一个加固元件通过背离所述储存空间的外侧与所述塑料壁连接。本专利技术还涉及一种用于制造这种燃料箱的方法以及一种用于燃料箱的加固元件。机动车辆的燃料箱用于可靠且安全地存储用于内燃机的燃料。由于重量原因，现代燃料箱通常由塑料制成。尤其是在燃料箱在纯电动行驶期间被密封以避免排放的混合动力车辆中，由于油箱内的压力波动，油箱壁可能发生高度变形，其中可能会发生相关壁部的从其标称位置起的高达25mm的变形。但是，车辆制造商要求变形为10mm或更小，以保持将燃料箱集成到整个车辆中所需的安装空间较小。众所周知，在储存空间内设置油箱加强元件，作为在油箱壁的两个半壳之间延伸的支柱。然而，该解决方案具有以下缺点：内置加强元件导致用于存储燃料的储存空间显著减小。还已经表明，对于在具有临时密封的燃料箱的混合动力车辆中的应用而言，这类加固不满足最大允许变形为10mm或更小的要求。在这种背景下，本专利技术基于以下技术问题：提出一种本文开篇所述类型的燃料箱以及一种用于制造燃料箱的方法，所述燃料箱和所述方法不具有上述缺点或至少程度有所减小，并且特别是能够在减少容积损失的情况下实现可靠的加固。根据第一方面，本专利技术涉及一种用于机动车辆的燃料箱，该燃料箱具有塑料壁，该塑料壁限定了用于存储燃料的储存空间，并且具有一个或多个用于对塑料壁进行加固的加固元件，其中至少一个加固元件与塑料壁的背离储存空间的外侧连接。至少一个加固元件的沿塑料壁的法向测得的最大厚度大于塑料壁的壁厚。与先前已知的解决方案相比，通过加固元件对壁结构进行局部增厚，借此进行外侧加固，使得在减少容积损失的情况下实现对塑料壁的可靠加固。例如，至少一个加固元件的最大厚度对应于塑料壁的壁厚的至少两倍，三倍，四倍，十倍或二十倍。特别地，加固元件具有选自从10mm起至100mm为止的范围的最大厚度。根据燃料箱的另一设计方案，塑料壁具有第一半壳和第二半壳，它们在侧壁的区域中彼此周向焊接，其中第一半壳是包括容器顶部的上壳，且第二半壳是包括容器底部的下壳，其中至少一个加固元件布置在从侧壁到容器顶部的过渡中，以及/或者，其中至少一个加固元件布置在侧壁前到容器底部的过渡中。借此能够在侧壁到容器底部和/或到容器顶部的过渡中有针对性地进行加固，使得在压力变化的情况下，既能够减小侧壁的变形，也能够减小容器底部和/或容器顶部的变形。根据燃料箱的另一设计方案，至少一个加固元件从具有最大厚度的区域开始在两侧上逐渐变细，并且特别是具有大体呈三角形或镰刀形的基本形状。因此，加固元件特别是可以如加强角那样成型，例如用以在从侧壁到容器底部和/或到容器顶部的过渡中形成有针对性的加固。根据燃料箱的另一设计方案，加固元件具有至少一个渐细的端部区段，该渐细的端部区段尤其在20mm或更小的端部区段长度上具有5mm或更小的厚度，并且特别是呈楔形渐细。上述的渐细部使得加固元件与塑料壁的连接改善，这是因为在载荷作用下，能够将在与塑料壁的连接区域中的切口效应或载荷峰值减小。渐细的端部区段可具有经倒圆的形状。替代地或附加地，端部区段可以具有扁平部，该扁平部比与端部区段邻接的中间区段更宽。替代地或附加地，渐细的端部区段可以叉状地分支。替代地或附加地，渐细的端部区段可以具有通孔。燃料箱的另一设计方案的特征在于，至少一个加固元件的端侧连接区域至少部分地或完全是弧形的，其中加固元件在该连接区域中特别是以材料结合的方式与塑料壁连接。因此，加固元件可以适合于燃料箱的壁形状。特别地，从横截面看，从侧壁到容器底部的过渡和/或从侧壁到容器顶部的过渡可以呈弧形。以此方式，可以创建具有减小的切口效应的软过渡。特别地，加固元件的端侧连接区域尤其可以无间隙地抵靠在塑料壁的弧形过渡上，或者可以无间隙且材料结合的方式与塑料壁的这种弧形过渡连接。根据所述燃料箱的另一设计方案，至少一个加固元件是带有肋部的注塑件。这样便能廉价地提供重量轻的刚性加固元件。替代地或附加地，至少一个加固元件具有多个焊针，这些焊针尤其布置在端侧上和/或加固元件的与端侧邻接的侧面上。焊针改善了与塑料壁的材料结合连接，并且可以部分地或完全地与塑料壁的材料熔合。在建立与塑料壁的材料结合连接之前，焊针可以是尤其作为注塑件一体式提供的加固元件的一体式组成部分。燃料箱的另一设计方案的特征在于，至少一个加固元件在三侧与塑料壁连接，其中特别是一个端侧和两个邻接该端侧且彼此背对的侧翼与塑料壁材料结合连接。因此，加固元件可以在三侧上被塑料壁框住或包围，从而在加固元件和塑料壁之间形成可靠的连接。特别地，在三侧中的每一个的区域中均可在加固元件和塑料壁之间形成材料结合连接，从而在端侧和加固元件之间形成材料结合连接，并且在侧翼和塑料壁之间形成各一材料结合连接。特别地，侧翼与塑料壁的材料结合连接可以无缝地过渡至端侧与塑料壁的材料结合连接。燃料箱的另一设计方案的特征在于，在至少一个加固元件与所述塑料壁之间形成至少一个形状配合连接，特别是在底切部、凹槽或诸如此类的区域中。特别地可以规定，在加固元件的一个端侧的区域中形成与塑料壁的材料结合连接，并且在加固元件的两个邻接该端侧且彼此背对的侧翼的区域中形成各一与塑料壁的材料结合并且形状配合的连接。以此方式，加固元件可以可靠地集成到塑料壁中，以便在结构上对塑料壁进行加固。根据燃料箱的另一设计方案，至少一个加固元件具有HDPE或由HDPE组成。缩写HDPE众所周知地代表“高密度聚乙烯(High-DensityPolyethylene)”，特别具有落在从0.94g/cm3至0.97g/cm3的范围内的密度。这样便能提供廉价的加固元件，其特别是易于焊接。特别地，在加固元件和塑料壁之间形成同种的材料结合连接，其中举例而言，该加固元件由HDPE组成并且与塑料壁的HDPE焊接。替代地，加固元件可以具有LDPE或由LDPE组成。缩写LDPE众所周知地代表“低密度聚乙烯(Low-DensityPolyethylene)”，特别是具有落在在从0.915g/cm3至0.935g/cm3的范围内的密度。替代地，加固元件可以具有纤维增强的塑料或由纤维增强的塑料组成。为此目的，短纤维、长纤维或连续纤维可以用作增强纤维。例如可以使用玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维或塑料纤维。替代地，加固元件可以具有混合材料、所谓的混合物，或者由混合材料组成。例如，这可以是PE(聚乙烯)与PA(聚酰胺)或PE(聚乙烯)与POM(聚甲醛)的材料混合物。塑料壁可以采用一层，两层或多层设计。例如，塑料壁可以具有EVOH阻隔层作为针对碳氢化合物的扩散阻隔，该阻隔层在两侧被HDPE层包围，从而得到三层的壁结构。替代地，在EVOH阻隔层和设于两侧的HDPE层之间可以布置各一LDPE层作为增粘剂层，从而得到五层的壁结构。缩写“LDPE”代表“低密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的燃料箱(2)，/n-具有塑料壁(4、84)，该塑料壁限定了用于存储燃料的储存空间(6)，/n-具有一个或多个用于加固所述塑料壁(4、84)的加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)，/n-其中，至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)与塑料壁(4、84)的背离所述储存空间(6)的外侧(10)连接/n其特征在于，/n-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)的沿塑料壁(4、84)的法向测得的最大厚度(D1)大于塑料壁(4、84)壁厚(D2)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181221 DE 102018133531.81.一种用于机动车辆的燃料箱(2)，
-具有塑料壁(4、84)，该塑料壁限定了用于存储燃料的储存空间(6)，
-具有一个或多个用于加固所述塑料壁(4、84)的加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)，
-其中，至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)与塑料壁(4、84)的背离所述储存空间(6)的外侧(10)连接
其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)的沿塑料壁(4、84)的法向测得的最大厚度(D1)大于塑料壁(4、84)壁厚(D2)。


2.根据权利要求1所述的燃料箱(2)，
其特征在于，
-所述塑料壁(4、84)具有第一半壳(12、14)和第二半壳(12、14)，它们在侧壁(16)的区域内沿周向焊接在一起，
-其中所述第一半壳(12、14)是上壳，其包括容器顶部(20)，以及
-所述第二半壳(12、14)是下壳，其包括容器底部(22)，
-其中至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)布置在从所述侧壁(16)到所述容器顶部(20)的过渡(24)中，以及/或者，至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)布置在侧壁(16)前方到所述容器底部(22)的过渡(26)中。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)从最大厚度的区域开始在两侧逐渐变细，并且特别是具有大体呈三角形或镰刀形的基本形状。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-所述加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)具有至少一个渐细的端部区段(44)，所述端部区段尤其在20mm或更小的末端区段长度上具有5mm或更小的厚度，并且特别是呈楔形渐细。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)的端侧连接区域(30)至少部分地或完全地呈弧形，其中所述加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)在所述连接区域(30)中特别是材料结合地与所述塑料壁(4、84)连接。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)是带有肋部(32)的注塑件
以及/或者
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)具有多个焊针(34、86、88)，其特别是布置在所述加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)的端侧上和/或与所述端侧邻接的侧面上。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)在三侧与所述塑料壁(4、84)连接，
-其中，尤其是一个端侧和两个邻接该端侧并且彼此背对的侧翼(31)以材料结合的方式与所述塑料壁(4、84)连接。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-在至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)与所述塑料壁(4、84)之间形成至少一个形状配合连接(68、94)，特别是通过底切部、凹槽(36)或者诸如此类实现。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)具有HDPE或由HDPE组成。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的燃料箱(2)，其特征在于，
-至少一个加固元件(8、38、42、56、60、66、74、82、96、98)嵌入所述塑料壁(4、84)的凹陷或凹部(40)中
以及/或者
-在燃料箱(2)的容器顶部(20)与容器底部(22)之间测得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：英戈·莱伊，弗兰克·昆特，德特勒夫·安克特，
申请(专利权)人：考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE