将锁紧系统安装到机动车的储箱上的锁紧工装的制作方法

文档序号:11577536阅读:190来源:国知局

本实用新型涉及机动车储箱的制造领域,更具体地涉及机动车储箱上附件的安装工具。



背景技术:

通常机动车上装备有实现各种功能的储箱,例如存储燃料的燃料储箱,以及在环保要求下,可选的用于净化机动车尾气排放的还原催化剂储箱,如尿素水溶液储箱。这些储箱上通常均安装有功能性附件(有时也被称为功能元件或辅助模块),例如:为燃料储箱输送或排出燃料的燃料泵,调节燃料储箱内压强的呼吸阀(Venting Valve),或为还原催化剂储箱供给或输出催化剂的泵等。这些附件一般情况下通过机械或化学的方式附接在储箱的壁上。

为了防止上述附件安装到储箱上之后有间隙造成燃料或催化剂等泄露,需要对安装的附件进行锁紧,目前常用的锁紧方式有两种,一种是利用带螺纹的塑料盖来锁紧,另一种是用卡环来锁紧,本实用新型只涉及到后一种,即卡环锁紧。

将附件锁紧到储箱上的卡环一般由两个部分构成:一部分称为固定环1,如图1所示,该部分通常直接附接到储箱上面,例如在制造储箱的同时包覆模制在储箱上,或者焊接到储箱上;另一部分称之为锁紧环2,如图2所示,该部分与固定环1能够互相锁紧,在将附件安装到储箱上的过程中,需要将锁紧环预装到固定环上,并用工具锁紧。

在现有技术中,锁紧环由人手动预装到固定环上,并需要使用特定工具以400牛.米的扭矩来锁紧。这种方式效率较低,工人的劳动强度大且误差不容易控制。

另一种可替代的方式是在锁紧环的外圈开槽口21,然后用工具卡住槽口,通过转动来实现锁紧环的锁紧到位。这种方式在锁紧环的锁紧过程中需要使用强有力的夹持机构对储箱进行夹紧,以抵抗锁紧过程中大约400牛.米的扭矩作用。同时,由于反作用力的作用,为了保证锁紧机构的稳定,也需要设计强有力的支撑机构来安装锁紧工具,这样一方面会使得设备较为复杂,笨重,另一方面也使锁紧工具的灵活性和简便性能大大下降。而且,锁紧环口的扭矩很大,所有的作用力会通过固定环传导至储箱,从而导致固定环与储箱之间形成较大的扭矩,在极端情况下(例如扭矩过大),固定环与储箱的连接处会产生一定的撕拉造成固定环与储箱连接不牢固,甚至产生裂缝,并最终有可能导致储箱与附件的接口处密封遭到破坏从而被召回的风险。

因此,一种既能锁紧储箱与附件的接口,又不至于增加设备的复杂性,自身灵活性比较高,而且使得整个装配工艺相对安全的锁紧技术对于储箱总成装配是至关重要的。



技术实现要素:

本实用新型旨在克服以上机动车储箱装配工艺中的缺陷,以灵活高效安全地在机动车储箱上安装附件。为此,本实用新型提供一种锁紧工装,其用于将锁紧系统安装到机动车的储箱上,所述锁紧系统设置为将附件固定到储箱上,所述锁紧系统包括:-附接到储箱上的固定环,-锁紧环,其能够与固定环接合以将附件固定到储箱上,其特征在于,所述锁紧工装包括双层圆环形夹持工具,所述夹持工具包括:-能够夹紧锁紧环的外层夹持机构,-能够夹紧固定环的内层夹持机构,其中,内层夹持机构同轴地嵌套在外层夹持机构中,外层夹持机构能够相对于内层夹持机构转动。

由于固定环与锁紧环由相互独立的内层夹持机构与外层夹持机构分别夹紧,这样锁紧过程中所产生的扭矩仅限于固定环与锁紧环之间,而不会进一步传导到固定环与储箱之间。这样储箱不再承受额外的旋转扭矩,因此也无需再设置夹持储箱的夹持机构。在整个锁紧过程中,无需对储箱进行夹紧,也无需设置高强度的连接与支持机构来抵抗锁紧过程中的强大扭矩。从而大大简化了设备,提高了灵活性,减少了工人的操作步骤与强度。同时,降低了锁紧操作对储箱造成损害的风险,尤其是储箱与附件接口处。

根据本实用新型的一个具体的实施例,夹持工具是悬挂的,并集成在储箱的加工设备中。

根据本实用新型的另一具体的实施例,附件是泵,所述泵能够以密封的方式固定到所述储箱上。例如燃料储箱中输送或排出燃料的燃料泵,或是SCR系统的尿素水溶液储箱中供给或输出催化剂的泵等。当然,也可以是调节燃料储箱内压强的呼吸阀(Venting Valve)等其它功能元件。

根据本实用新型的一个具体的实施例,锁紧工装还包括驱动装置,所述驱动装置通过连接机构与外层夹持机构连接,以使得外层夹持机构能够在所述驱动装置的驱动下绕旋转轴沿第一方向旋转。这里,第一方向即为锁紧环的锁紧方向。在该实施例中,夹持固定环的内层夹持机构可以是固定不动的,也可以是相对外层夹持机构可转动的。

有利地,所述驱动装置或另一驱动装置还与内层夹持机构连接,以使得内层夹持机构能够在所述驱动装置或另一驱动装置的驱动下绕所述旋转轴沿第二方向旋转,其中所述第二方向与所述第一方向相反。这样内层与外层夹持机构在同一驱动装置或两个不同驱动装置的驱动下同时反向转动,以达到同等的锁紧效果。这样可以进一步节约流程时间,并因此节约成本。

根据一个优选的实施例,所述锁紧工装还包括与连接机构连接的限位机构,所述限位机构使得夹持工具的移动限制在预定的路径中。由此,借助于限位机构,能够限制外层和/或内层夹持机构的转动角度或位置,因而不会被驱动装置驱动而过度转动,进而避免锁紧环在固定环上锁紧过度,以及由此导致的锁紧系统损伤或储箱损坏。

优选地,限位机构还设置有位置传感器,所述位置传感器能够监测所述夹持工具的移动。这样能够更加精确的控制锁紧操作,即通过位置传感器来判定夹持工具是否转动到既定的锁紧目标位置。

根据本实用新型的一个具体的实施例,驱动装置及可选的另一驱动装置分别在由电动扳手、气动扳手与气缸组成的集合中选择。

附图说明

本实用新型的其它特征和优点通过参照附图阅读以下纯示意而非限制性的说明将显而易见,在这些附图中:

-图1为锁紧系统固定环的立体示意图;

-图2为锁紧系统锁紧环的立体示意图;

-图3为根据本实用新型的一个具体实施例的锁紧工装的立体示意图;

-图4为图3中所示的锁紧工装的驱动装置与连接机构的示意性俯视图;

-图5为图3中所示的锁紧工装的夹持工具夹持了锁紧环时的示意性剖面图。

具体实施方式

图1与图2分别示出了现有技术中用于将附件(未示出)固定到机动车储箱上的锁紧系统的两个组成部分。其中图1示出了通常情况下与储箱固定连接的固定环1。在安装附件前,固定环1一般先附接到储箱上。其附接方式可根据实际需要,灵活采用本领域已知的各种方法,例如:在储箱制造同时的包覆模制,以及储箱制造后的焊接、粘接等。图2示出了可锁紧到固定环1上的锁紧环2,该锁紧环可将待连接的附件通过其与固定环1的锁紧操作固定到储箱上。可以理解,锁紧环2也可采用与上述附接方法类似的方式与附件连接。在一个优选的实施例中,如图2所示,锁紧环2的外圆周上设置有槽口21,以便于锁紧工具卡夹锁紧环。

图3示出了符合本实用新型的一个具体实施例的锁紧工装。该锁紧工装用于将上述锁紧系统安装到机动车的储箱上。如图3所示,锁紧工装包括双层圆环形的夹持工具,分别为内层夹持机构4与外层夹持机构3。其中内层夹持机构4能够夹紧锁紧系统的固定环1,外层夹持机构3能够夹紧锁紧系统的锁紧环2,内层夹持机构4同轴地嵌套在外层夹持机构3中,并且内层与外层夹持机构可相对于彼此以旋转轴6为中心转动。如图3所示,优选地,夹持工具可以通过悬吊杆9以悬挂的方式设置,这样能便于锁紧过程中的旋转操作。当然,夹持工具的其它安装方式也是本领域的技术人员可以根据实际需要而想到的。

图5示出了一个优选的实施例中,锁紧操作时上述双层夹持机构在水平面上的剖面图。其中,锁紧环2被外层夹持机构3所夹持。外层夹持机构通过夹爪31夹持锁紧环2以通过自身的转动带动锁紧环2绕旋转轴6转动,进而达到将锁紧环2锁紧到固定环1之上的目的。基于清楚的原因,固定环1在该图中未示出,但可以理解,在上述过程中内层夹持机构4同样通过夹爪41夹持固定环1,并保持固定环1不动,即防止固定环1由于锁紧操作而在锁紧环2的带动下随锁紧环2转动。这样可方便地将锁紧环锁紧到固定环上,完成锁紧系统的装配。由于固定环与锁紧环由相互可转动的内层夹持机构与外层夹持机构分别夹紧,这样锁紧过程中所产生的扭矩仅限于固定环与锁紧环之间,而不会进一步传导到固定环与储箱之间。这样储箱不再承受额外的旋转扭矩,因此也无需再设置对储箱的夹持机构。在整个锁紧过程中,无需对储箱进行夹紧,也无需设置高强度的连接与支持机构来抵抗锁紧过程中的强大扭矩。

本领域的技术人员可以理解,在其它实施方式中,锁紧操作时也可以设置外层夹持机构3不动,而使内层夹持机构4转动,以使得锁紧环不动而固定环转动,进而完成锁紧环在固定环上的锁紧;又或者可以设置外层夹持机构3与内层夹持机构4沿相反的方向同时相对转动,以完成锁紧。类似的实施方式均是本领域的技术人员可以根据实际的需要做出的合理的变形。

根据本实用新型的优选的实施例,储箱可以是机动车的燃料储箱,或是为净化机动车排放尾气的催化还原反应的催化剂储箱,例如尿素水溶液储箱。附件可以是为上述储箱供给的各种泵,或是调节储箱内参数(压强、温度等)的各种阀。

符合本实用新型的锁紧工装的夹持工具可以由多种方式来驱动。本领域已知的驱动装置均可使用,如电动扳手、气动扳手、以及各种气缸等。图4示出了符合本实用新型的一个优选实施例的驱动装置以及其与夹持工具的连接结构的示意性剖面图。如图4所示,在该实施例中驱动装置为气缸5,其通过连接机构7与外层夹持机构3连接。其中,连接机构7包括曲柄71、连杆72、以及芯部73。曲柄71连接气缸5的一端与芯部73,能够将气缸5的直线驱动转化为芯部73的旋转驱动;芯部73优选地可以嵌套在旋转轴6上,并能够以旋转轴6为轴线转动;连杆72设置在芯部73的周边区域,一端连接芯部73,另一端连接外层夹持机构3,并能够将芯部的旋转驱动传递给外层夹持机构3,优选地连杆72可以均匀分布在芯部73的外圆周上,在本实施例中连接结构7包括彼此相距120度的三个连杆72。由此,气缸5推动曲柄71而带动芯部73以旋转轴6为中心旋转,进而通过连杆72的连接驱动外层夹持机构3以与芯部73同样的方式绕旋转轴6转动。

可以理解,在其它的实施方式中,本领域的技术人员还可以设置上述气缸5与连接机构7与内层夹持机构4连接,以驱动内层夹持机构4转动来替代上述驱动外层夹持机构3转动的方案;或是在上述气缸5与连接机构7之外再设置另一类似的气缸以及连接机构(未示出)与内层夹持机构4连接,以在需要时驱动内层夹持机构4以与外层夹持机构3相反的方向同时相对转动;又或者在仅设置一个气缸5的基础上,增设一对啮合的齿轮,通过两组齿轮的正反转动来驱动外层夹持机构3与内层夹持机构4向相反方向转动。

在一个更为优选的实施例中,锁紧工装还包括限位机构8,该限位机构与连接机构7连接,以使得夹持工具的转动限制在预定的路径中,而不会过度地转动进而导致锁紧系统的锁紧过度,以致损伤储箱,尤其是储箱与锁紧系统或附件的结合部。在如图4所示的实施例中,限位机构8为腰型槽,曲柄71的一端接合在该腰型槽内,并可在腰型槽的范围内滑动,从而达到限制芯部73转动的目的,进而使得外层夹持机构3的转动也受到限制。

有利地,限位机构8还设置有位置传感器(未示出),该传感器能够监测曲柄71的端部在腰型槽中滑动的位置,当其滑动到某一预定位置时传感器发出信号,从而减缓或停止气缸5的推进。由此,能够在达到最终位置前提前预警,以将锁紧操作控制在更精确的范围内以保护储箱。

附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理,已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此,本实用新型并不局限于上述特定实施例,而仅由权利要求和它们的等同物限定。

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