包括支在容器内壁上的技术模块的容器的制作方法

文档序号:11159994阅读:346来源:国知局
包括支在容器内壁上的技术模块的容器的制造方法与工艺

本发明涉及尤其在机动车工业中使用的容器。这些容器包括多个技术附属设备,用于根据车辆需求来管理包含在容器中的流体的分配。这些流体优选地呈液体形式,并且可以是碳氢燃料,但也可以是减少发动机污染的系统所用的液体,例如尿素。



背景技术:

更具体地,本发明涉及包括多个技术设备的技术模块的安装方式,所述多个技术设备例如是泵、用于加热或重新加热包含在容器中的液体的装置、温度传感器、浓度传感器或液位传感器等。出于效率的原因,经常希望集合多个设备来构成单一技术模块,以便通过单一操作来将其引入到容器中。该技术模块被安装在固定在容器壁上的安装盘上。

容器的制造可以以传统方式基于热塑性材料通过真空模制型坯、注塑或加热成型塑料片材来进行。

考虑到上述技术设备的耐热性有限,必须在构成容器壁的热塑性材料冷却和稳定之后再将这些设备引入到容器中。

技术模块被通过在容器壁中预先实现的开孔引入到容器中,该开孔被安装盘封堵,该安装盘是模块的组成部分。

一般而言,模块部分地通向容器的外部,以为电气连接元件提供方便的入口。模块的形状因此被设置为完全封堵开孔,以使得能够借助于带螺纹的螺母环或预先埋在容器壁材料中的锁闭爪将技术模块固定在容器上。在由螺母环或锁闭爪导致的紧固压强的作用下,布置在分别位于容器壁上和技术模块上的两个技术表面之间的O形密封垫圈允许保证模块与容器之间的密封性。

模块还可以借助于专门的装置固定在容器的内壁上,而开孔则被螺固的塞子封堵,该塞子构成与容器壁的密封连接。

然而,这些关闭系统需要使用大量的精确部件,其组装要求操作员的人工干预。

还观察到固定在模块上的技术元件的数量增多和尺寸增大。这导致增大模块的尺寸,并同样地增大用于将模块引入到容器中的开孔的尺寸。

由此需要设置围绕开孔的加固元件,以确保容器该部分良好的几何构造稳定性,在该部分处希望获得模块或螺固的塞子与容器壁之间完美的密封性。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种替代系统,其允许简化将技术模块安装在容器内部的操作、大大地降低安装和组装的成本、改善模块与容器之间的密封性,同时准许引入大尺寸的技术元件。

根据本发明的容器包括壁,该壁包括被技术模块的安装盘封堵的开孔,该技术模块包括技术设备,开孔的封堵是由安装盘在开孔中沿着主方向的接合获得的。

该容器的特征在于,技术模块的安装盘包括凸缘,该凸缘包括抵靠表面,并且,容器的内壁包括朝向容器内部的支承面,该支承面用作凸缘的支座,以阻止技术模块的安装盘向着容器的外部穿过开孔。

技术模块的安装因此通过沿着主方向从容器内部向着容器外部的移动来进行。

优选地,容器由两个部分或两个半壳制成,这两个部分或两个半壳通过焊接来组装。该实施例由此准许使用效益比单体容器制造装置高得多的注射制造装置。

该引入方式还允许减小开孔的尺寸,使其仅需要满足技术元件与容器外部的车辆部件之间的交换装置能够通过所产生的需求。这在开孔处获得好得多的密封性。

通过使技术模块直接支在容器的壁的内部部分上,还改善了容器与技术模块之间的连接的结构上和几何形状上的强度,而无需增强在容器该区域中的加固。

根据本发明的容器还可以单独或组合地包括以下特征:

-设置有保持装置,以在允许安装盘相对于主方向径向地移动的同时阻止安装盘脱离开孔。

-保持装置被布置在容器腔体的内部,并包括保持表面,该保持表面用于抓住凸缘的与抵靠表面相对的保持表面。

-保持装置由卡夹元件构成,这些卡夹元件包括多个爪,这些爪在其径向内表面上包括齿并被布置在容器的壁上,并且在主方向上从容器的壁的内表面向着容器的内部延伸。

-保持装置由焊接在容器的壁的内表面上的元件构成。

-保持装置被布置在容器腔体的外部,并包括维持表面,该维持表面用于与布置在从容器的壁向着容器的外部轴向地延伸的圆柱形壁上的保持表面相接触。

-保持装置由卡夹元件构成,这些卡夹元件包括多个爪,这些爪在其径向外表面上包括齿并被布置在技术模块的安装盘的壁上,并且在主方向上从该壁的外表面向着容器的外部延伸。

-保持装置由焊接在安装盘的壁的外表面上的元件构成。

-保持装置由连续的环或多个肘形钉构成。

-保持装置被布置为使得:当模块安装就位时,安装盘能够沿着主方向在预定间隙的限制范围内移动。

-维持装置阻止技术模块的安装盘围绕与主方向平行的轴线转动。

-技术模块的安装盘构成与容器的壁的密封连接。

-技术模块的安装盘与容器之间的密封连接由布置在第一圆柱形表面和也是圆柱形的第二表面之间的O形密封圈构成,使得O形密封圈被径向地压缩在第一圆柱形表面与第二圆柱形表面之间,其中所述第一圆柱形表面具有平行于主方向的轴线并由容器的壁来承载,而所述第二表面则具有在安装盘安装就位时与主方向平行的轴线并由技术模块的安装盘来承载。

-技术模块的安装盘包括至少一个选自以下技术设备的技术设备:

●泵,

●温度传感器,

●加热装置,

●浓度传感器,

●质量传感器,

●液位传感器,

●通风设备

-布置在技术模块上的技术设备的体积大于由开孔50开通的通道。

-优选地,容器由两个半部分组装起来构成,这两个半部分中的每个都由注射来制造。

附图说明

通过阅读示例性地提供并绝无限制性特征的附图将更好地理解本发明,在这些附图中:

-图1和图2示出了包括根据本发明的第一和第二实施方式布置的模块的容器的剖视图,其中安装盘的保持装置位于容器的内部。

-图3和图4示出了包括根据本发明的第三和第四实施方式布置的模块的容器的剖视图,其中安装盘的保持装置位于容器的外部。

具体实施方式

在图1中示出的容器的局部视图包括壁10,该壁限定用于容纳液体的闭合容积。图1更特别地示出了该壁包括开孔50的部分。该开孔50优选地具有大致为圆形的形状,但是其形状不限于此。在图中局部地垂直于壁的平面的轴线XX’大致通过开孔的中心。

开孔50被安装盘20以密封的方式封堵。该安装盘20包括壁24,该壁构成其上固定有技术设备的基座,所述技术设备例如是在图1中可见的泵21、输出通道22、液位检测器23。这些技术设备不是限制性的,技术模块还可以包括温度传感器、加热装置、质量传感器、浓度传感器或任何其他能够被引入到容器中用于确保容器所包含的流体的控制和输送的部件。

安装盘20被沿着主方向通过从容器内部向着容器外部的移动引入到开孔50中,该主方向在此由轴线XX’的方向标示。

技术设备位于容器内部部分的一侧。这些技术设备的体积可以比由开孔50限定的通道大甚至大很多,这是因为不再需要考虑为了将技术设备布置在容器的内部部分中而使其穿过开孔50。

技术模块与外部部件的连接元件与容器的外部连通。

安装盘20包括凸缘26,该凸缘向着外部径向地延伸,并被布置在安装盘20的侧壁25上。凸缘的外直径大于开孔50的直径,以使得当安装盘安装就位时,凸缘的抵靠表面26a支在位于容器内表面上的支承面10a上。从而阻止了安装盘向着外部移动。

该支承面10a朝向容器的内部,即从表面10a出来的法向方向指向容器的内部。

为了避免安装盘脱离开孔50,设置由卡夹元件构成的保持装置,这些卡夹元件包括爪11,这些爪被布置在容器壁10的内表面上,并向着容器的内部延伸。在爪的径向内表面上布置有齿12。

在将安装盘20沿着轴线XX’的方向引入到开孔50中时,凸缘26推开齿12,齿12则随着引入移动而再度咬合在凸缘26的保持表面26b上。于是,安装盘向着容器内部的移动由于凸缘26的保持表面26b与卡夹齿12的保持表面12a相接触而受到限制。

只需将安装盘沿着主方向引入到开孔中的移动就足以通过卡夹方式来与固定装置形成接合,而无需使用其他额外的操作。技术模块在被引入之后就维持在其使用位置上。

还可观察到爪11仅包括唯一一个齿12,但其数量不限于此,完全可以在爪11的径向内表面上布置多个在主方向上具有间隔的齿12。齿数量的增多允许更精确地调节安装盘沿着轴线XX’的间隙。

同样可观察到安装盘仍然能自由地在容器壁10的支承面10a与齿12的内表面12a之间移动。可以通过调整爪11的长度或凸缘26的厚度来随意调整在安装盘的保持表面26a与齿的保持表面12a之间测量到的间隙j。

尽管带有齿的单个爪就能够获得所期望的技术效果,但是本领域的技术人员能够通过将卡夹爪的数量增加到3个甚至4个围绕开孔50的圆周规则分布的爪来确定允许确保令人满意地维持安装盘的爪的数量。

也不阻止安装盘20在相对于主方向XX’的径向方向上的移动。该布置对于确保安装盘20与容器的壁10之间的密封连接尤其有意义。

容器的壁10包括第一圆柱形表面14a,在作为本说明书主题的实施方式中该第一圆柱形表面被布置在构成容器壁的轴向延伸并大致限定开孔50的壁14上。该第一圆柱形表面14a具有与主方向XX’平行的轴线,并且其母线与轴线XX’平行。

安装盘20包括第二圆柱形表面25a,该第二圆柱形表面被布置在壁25的径向外表面上,并同样具有与主方向XX’平行的轴线。

在安装盘被引入到开孔50中之后,由壁10承载的第一圆柱形表面14a和由安装盘承载的第二圆柱形表面25a就相互面对面地布置,并相距大致恒定的距离d。

当圆柱形表面14a和25a的直截面为圆形时,所获得的这两个圆形因此是同心的。

O形密封圈40被布置在这两个圆柱形表面14a和25a之间,以实现安装盘与壁14之间的密封。距离d因此被调节为允许对O形密封圈40在两个圆柱形表面14a和25a之间大致恒定的径向挤压。换句话说,由O形密封圈40来控制两个圆柱形表面14a和25a之间的距离d的数值。

由于卡夹安装盘之后安装盘的径向相对活动性,安装盘相对于O形密封圈的自动定中心进行起来毫无困难,并允许对O形密封圈40在其整个长度上大致恒定的径向挤压。安装盘的径向位置根据O形密封圈的位置来自行匹配。安装盘与容器之间的密封性由此得到大大的改善,这是由于O形密封圈在开孔的整个周长上都不会失去与圆柱形表面14a或25a中任一个的接触。安装盘20因此完全封堵开孔50,并阻止容器中所含液体的任何泄漏。

壁25可以包括允许将O形密封圈40维持在其位置上的突出部(retournement)27。

为了避免安装盘围绕平行于主要轴线XX’的轴线的转动,构成安装盘20的基座的壁24承载被轴向定向并插在槽13中的指部15,其中所述槽在壁25的径向内表面中实现。这些用于定中心的指部还可以用作定位销(détrompeur)。

在这里要注意的是,主方向XX’不一定垂直于开孔的平面,并且可以通过调整支承面10a和爪11的形状而局部地与开孔50所在的容器壁的平面形成角度。

因此,通过将安装盘20置于开孔50前并在预先将O形密封圈40围绕安装盘承载的第二圆柱形表面25a布置之后将安装盘沿着引入方向XX’(与主方向重合)引入,从而以非常简单的方式实现了安装盘在容器中的安装。指部15伸入槽13中。

在引入时,第一圆柱形壁14a在O形密封圈上滑动,并轻微地挤压该O形密封圈,其效果在于使安装盘20相对于开孔50定中心。

容器的制造优选地通过在模具中注塑热塑性材料来实现,其中所述模具包括滑动式元件(desélémentsàtiroir),以允许模制呈倒钩状的元件(deséléments en contredépouille),比如卡夹装置的齿。

卡夹装置的存在使得能够通过简单的引入移动来快速地将承载技术设备的安装盘组装到容器的壁上,而无需额外固定装置的介入。

根据图2中示出的第二实施方式的与根据图1的第一实施方式的元件类似的元件用相同附图标记表示。

在该第二实施方式中,能够限制安装盘脱离开孔的向着容器内部的移动的保持装置由内保持元件30构成,这些内保持元件通过表面30b被直接焊接在容器壁10的内表面10a上。这些保持装置被布置为使得保持表面30a能够支承在凸缘26的保持表面26b上,以阻止模块的脱出移动。

可以在保持表面30a与凸缘26的保持表面26b之间设置间隙j,以允许安装盘沿着主方向XX’的移动。

保持装置30可以采取不同的形状,并表现为一组焊接在多个点处的肘形钉(cavalier),所述多个点恰当地分布在容器的内表面10a的周边上。包括围绕开孔圆周每120°地分布的3个肘形钉的组合允许以小成本获得令人满意的机械效果。保持装置的形式还可以采用多点焊接或在周长的整个长度上焊接在容器壁10上的连续圆环。

当容器借助于热塑性材料来模制或注塑时,选择用兼容的材料来制造保持装置。容器的表面10a与保持装置的表面30b之间的焊接因此可以通过在极其快速的周期下工作的镜面焊接(soudure miroir)类型的自动化装置来实现。

在由图3和图4示出的本发明的第三和第四实施方式中,安装盘的保持装置被布置在容器的外部。

图3示出了安装盘的脱离被卡夹元件阻止的情况,所述卡夹元件包括从构成安装盘基座的壁24的外表面24a起向着外部轴向地延伸的爪28。

每个爪28都在其端部部分包括齿29,该齿被布置在爪的径向外表面上,并包括保持表面29a。

当沿着轴线XX’的方向将安装盘20引入到开孔50中时,壁14推开齿29,该齿则随着引入移动而再度咬合在壁14的保持表面14b上。于是,安装盘向着容器内部的移动由于壁14的保持表面14b与卡夹齿29的保持表面29a相接触而受到限制。

其中保持装置可通达的本发明的该第三实施变型允许通过对卡夹装置的简单动作来使技术模块发生相对脱离。

图4中示出的本发明的该实施变型提出将保持装置31的表面31b焊接在构成安装盘20的基座的壁24的外表面24a上。

在本发明的这后两个实施方式中,可以对壁14承载的保持表面14b与保持装置的保持表面(分别为29a和31a)之间的间隙j进行调节,以允许安装盘在预定限制范围内的轴向移动。

上述将技术模块引入容器中的方式在容器由两个半部分或两个半壳制成时尤为合适,其中所述两个半部分或两个半壳旨在相互组装起来构成闭合腔体。该制造技术由此允许使用工业性能能够大大降低容器的制造成本的注射装置。

还要指出的是,开孔50的尺寸不再一定由布置在技术模块上的技术设备的体积决定,技术模块可以具有比开孔提供的自由空间大甚至大得多的体积。换句话说,考虑技术模块和开口在垂直于主方向的平面上的投影,无论开孔投影相对于技术模块投影的角定向如何,在这两个投影之间总是存在阻止模块穿过开口的重叠区域(une zone de recouvrement)。

当然,本发明不限于上述实施方式,本领域的技术人员能够容易地在权利要求的一般范围内确定允许获得期望效果的同等布置。

术语:

10 容器的壁

10a 布置在容器的壁的内表面上的支承面

11 内卡夹爪

12 内卡夹齿

12a 内卡夹齿的保持表面

13 定中心指部的槽

14 布置在容器的壁上并构成围绕开孔50的轴向延伸的圆柱形壁

14a 第一圆柱形表面

14b 壁14的保持表面

15 定中心指部

20 安装盘

21 泵

22 输出通道

23 液位检测器

24 构成安装盘基座的壁

24a 构成安装盘基座的壁24的外表面

25 安装盘20的圆柱形侧壁

25a 布置在壁25的径向外表面上的第二圆柱形表面

26 安装盘的凸缘

26a 凸缘的抵靠表面

26b 凸缘的保持表面

27 允许将O形密封圈维持在其位置上的突出部

28 外卡夹爪

29 外卡夹齿

29a 外卡夹齿的保持表面

30 内保持装置

30a 保持装置的抵靠在凸缘的保持表面26b上的保持表面

30b 保持装置的焊接在容器的内表面上的表面

31 外保持装置

31a 外保持装置的抵靠在壁14的保持表面14b上的保持表面

31b 外保持装置的焊接在构成安装盘基座的壁24的外表面24a上的表面

40 O形密封圈

50 开孔

XX’ 主方向

j 保持表面26b/14b与保持表面12a/29a/30a/31a之间的间隙

d 第一圆柱形表面14a与第二圆柱形表面25a之间的距离

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