用于机动车辆燃油箱的加强支撑件和带状件的组件的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆燃油箱的加强支撑件和带状件的组件，该组件在将燃油箱安装到机动车辆期间是特别有利地，而且该组件永久地保持在燃油箱上并且确保加强燃油箱的作用。

背景技术：

机动车辆中的燃油箱的紧固点通常是形成燃油箱壳体的组成部分的凸片。燃油箱也可以用额外的带状件紧固。很少有燃油箱的紧固带必须穿过燃油箱。

这种特殊性与某些车辆的复杂架构有关。然而，在某些情况下，无法以其他方式定位带状件的紧固点，并且因此需要在燃油箱中钻孔，以使带状件穿过并因此到达其在车辆上的接合点。

在燃油箱中形成的这种孔的存在产生了附带的困难，即燃油箱在行驶车辆的振动期间的过度变形。为了克服这种新的限制，已经提出了限制储存箱在振动中的变形的多种用于紧固储存箱的实施例。

例如，文献us20150367726描述了一种有助于限制储存箱的变形的燃油箱紧固装置。该紧固装置由围绕储存箱的带状件组成，带状件连接至储存箱以及车辆。在该文献中，提出了一种用于将燃油箱安装在车辆的车身上的结构，该结构设计成使得该结构能够防止可能不利于燃油箱正常运行的燃油箱变形，无论燃油箱中的压力是正还是负。

在该文献中描述的用于将燃油箱安装在车身上的结构设计成包括下部带状件部分，该下部带状件部分紧固至车辆的车身，并至少沿着该燃油箱的底壁延伸并支撑燃油箱。底壁的接合装置将燃油箱的底壁的至少一部分连接至带状件的下部部分。

支撑元件紧固至车辆的车身侧并支撑燃油箱，并且顶壁的接合装置将燃油箱的顶壁的至少一部分连接至支撑元件。

在该文献中，严格来说，并不涉及加强件，而是涉及有利于避免燃油箱变形的燃油箱支撑的带状件设置。

技术实现要素：

本发明所要解决的基本问题是设计一种燃油箱的加强元件，该加强元件在将燃油箱安装到机动车辆期间能够对围绕燃油箱的带状件进行保持，并且在机动车辆行驶期间避免燃油箱的变形。

为了实现该目的，根据本发明，提出了一种用于机动车辆燃油箱的加强支撑件和带状件的组件，该组件的特征在于，该加强支撑件具有细长的形状，该细长的形状具有从中间主体延伸的平坦的至少一个臂，该至少一个臂的纵向端连接至该中间主体，该至少一个臂的另一纵向端是自由端并承载支承面，该支承面垂直于该臂的其余部分延伸并用于焊接至燃油箱，中间主体包括穿过该中间主体的中心凹部，该中心凹部由预保持织物封闭，带状件包括端部，该端部由与中间主体的中心凹部齐平的凹部穿过并紧贴中间主体，中间主体承载用于保持该带状件的端部的保持装置。

技术效果是获得一种带状件和加强支撑件的组件，该组件实现了加强燃油箱和保持该带状件的双重功能。该组件用于在燃油箱中存在形成在燃油箱中的用于使带状件通过的孔时设置在这种孔上，但这对于本发明不是限制性的。

这样的加强支撑件和带状件的组件在组装之前可以独立于燃油箱地呈现，因此可以独立于燃油箱地要求得到保护。在组装期间，可将带状件至少部分地插入燃油箱，并且加强支撑件可以被焊接至燃油箱。

在不具有这种形成根据本发明的组件的一部分的多功能加强支撑件的情况下，燃油箱将在车辆的运行期间遭受严重的变形。多功能加强支撑件是焊接至燃油箱的部件，如它的名字所指出的，该部件允许在车辆运行期间显著地限制燃油箱的变形。

特别是通过使用由面向燃油箱的车身部分承载的螺栓，加强支撑件还用作燃油箱的带状件与车辆结构之间的紧固接口。加强支撑件配备有用于保持带状件的装置，并且还配备有用于被螺栓穿过的预保持织物。

有利地，该组件具有沿彼此相反的方向延伸的平坦的至少两个臂，每个平坦的臂包括支承面。因此，通过相对于由燃油箱承载的孔分布在燃油箱的两个相对的区域，加强支撑件在燃油箱上的支撑更加稳定。

根据本发明的第一可选实施例，带状件的由凹部穿过的端部形成圆头，该圆头以中间主体和带状件的凹部共有的纵向轴线为中心，由中间主体承载的保持装置为卡扣装置的形式，该卡扣装置在与圆头的紧贴中间主体的表面相对的表面上抵靠该圆头的外围。卡扣装置的相应的部分与带状件的圆头部分地交叠，并使该圆头压靠加强支撑件的中间主体。

在该第一可选实施例中，卡扣装置为两个紧固凸片的形式，该两个紧固凸片相对于中间主体和带状件的凹部共有的纵向轴线完全相对地设置，每个紧固凸片包括基部部分，该基部部分平行于凹部的纵向轴线延伸，该基部部分在一端连接至中间主体，并且在它的另一端通过相对于基部部分弯曲、同时抵靠圆头的相对表面的自由部分延伸，基部部分是柔性的，以使得当作用于基部部分以远离纵向轴线时，自由部分可以从其对圆头的相对表面的抵靠中脱离，该紧固凸片弹性地恢复到抵靠相对表面的位置，两个紧固凸片的自由部分指向彼此。

这些紧固凸片通过其端部与带状件的圆头局部交叠并使该圆头压靠加强支撑件的中间主体而用作卡扣装置。

有利地，中间主体是至少部分环形的形式，该中间主体从一边到另一边被分别与紧固凸片相对地设置的两个通道贯穿。该通道允许操作员查看紧固凸片是否正确地卡合在带状件的圆头上。

在本发明的第二可选实施例中，带状件的被凹部穿过的端部形成圆头，该圆头以中间主体和带状件的凹部共有的纵向轴线为中心，由中间主体承载的保持装置为圆柱形或圆锥形支撑装置的形式，该圆柱形或圆锥形支撑装置的第一基部，即对于圆锥形支撑装置来说具有最大直径的基部，与中间主体连成一体，并且该圆柱形或圆锥形支撑装置的第二基部通过直径小于该第二基部并与该第二基部同心的圆柱形端件延伸，中心凹部在悬置于凸缘之上的情况下在支撑装置的自由端开口，该凸缘由第二基部的未被圆柱形端件占用的剩余部分形成，圆头的朝向中间主体的表面抵靠该凸缘，圆柱形端件插入圆头的凹部。

在该第二实施例中，保持装置确保了带状件支撑在凸缘上，带状件通过围绕圆柱形端件被插入而保持就位。

在结合了第一和第二实施例的本发明的第三可选实施例中，由主体承载的保持装置包括抵靠圆头的外围的卡扣装置、和承载中心凹部的开口的圆柱形端件的圆柱形或圆锥形支撑装置。该第三实施例允许更好地保持带状件，但需要存在两种不同类型的保持装置，这增加了组件的制造成本。

有利地，由该至少一个臂的纵向自由端承载的支承面和保持装置设置在加强支撑件的用于朝向燃油箱的同一表面上。

本发明涉及一种包括燃油箱和车身的机动车辆，该机动车辆的特征在于，包括这种加强支撑件和带状件的组件，该带状件围绕燃油箱，并且该加强支撑件通过该加强支撑件的至少一个臂的支承面而焊接至燃油箱，面向燃油箱的车身区域承载螺栓，该螺栓被容纳在加强支撑件的中间主体的中心凹部，同时穿过封闭该中心凹部的预保持织物，以至少在将燃油箱安装到机动车辆期间保持燃油箱。

在不存在这种具有加强支撑件的组件的情况下，必须增加燃油箱的壳体的材料使用量，尤其是在用于使带状件通过的孔所穿透的区域。非限制性地，必须增加超过10％的材料量至燃油箱的壳体，以使得由此获得的燃油箱在抗变形强度方面是可接受的。这样的材料增加很昂贵，并且可能影响燃油箱的制造方法的流程。

事实上，由于材料占燃油箱制造成本的30％左右，因此增加如此多的额外材料，即对于中型燃油箱来说估计约为1kg的材料，将会产生重大的经济影响。同样，在机动车辆工业中减轻重量已成为主要优先事项的情况下，添加1kg的材料是适得其反的，并且违背机动车辆制造商的需求。因此，在不使用这种根据本发明的组件的情况下，似乎难以生产出耐变形的燃油箱，而不避免燃油箱的整个制造成本的大量额外费用。

本发明还涉及一种在这样的机动车辆中安装燃油箱的方法，该方法包括：将加强支撑件的至少一个臂的支承面焊接至燃油箱的步骤；在中心凹部周围将围绕燃油箱的带状件与加强支撑件连成一体的步骤；以及通过将由面向燃油箱的车身区域承载的螺栓插入加强支撑件的中心凹部而将燃油箱与车辆车身连成一体的步骤。

首先，该方法可以在燃油箱供应商处进行。在供应商处，将加强支撑件焊接至燃油箱的外壳。然后，通过由已经焊接至燃油箱的加强支撑件来保持带状件而组装燃油箱的保持带状件。这样安装的燃油箱在机动车辆组装厂被交付给机动车辆制造商。

在此阶段，将燃油箱封盖到车辆，加强支撑件上的预保持织物被螺栓贯穿，并且允许在燃油箱相对于机动车辆的车身的最终紧固之前保持燃油箱，预保持织物通过与螺栓的螺纹摩擦来实施保持。

根据本发明的方法的实施首先允许限制燃油箱的制造及其安装至车辆的成本，允许克服燃油箱中保留用于使带状件通过的孔所固有的变形限制，并允许赋予加强支撑件以预保持功能以允许车辆能够在完全标准的条件下制造。

附图说明

通过阅读以下详细描述并参照作为非限制性示例给出的附图，本发明的其他特征、目的和优点将显现，在附图中：

-图1是壳体具有用于使带状件通过的孔的燃油箱的透视图的示意性图示，这种燃油箱可接收根据本发明的加强支撑件和带状件的组件；

-图2是壳体具有用于使带状件通过的孔的燃油箱的透视图的示意性图示，这种燃油箱接收根据本发明的加强支撑件和带状件的组件；

-图3和图4分别是根据符合本发明的第一可选实施例的形成组件的一部分的加强支撑件的俯视和仰视透视图的示意性图示；

-图5和图6是根据符合本发明的第一可选实施例的配备有加强支撑件和带状件的组件的燃油箱的仰视图的示意性图示，与图5相比，图6在带状件的与加强支撑件连成一体的自由端处被放大；

-图7是根据符合本发明的第二可选实施例的形成组件的一部分的加强支撑件的透视图的示意性图示；

-图8是根据符合本发明的第二可选实施例的配备有加强支撑件和带状件的组件的燃油箱的仰视图的示意性图示。

应注意的是，附图作为示例给出而不是对本发明的限制。附图形成旨在促进理解本发明的示意原理图，并且不一定是实际应用的比例。特别地，所示的各种元件的尺寸不代表实际。

具体实施方式

在下文中，将参照组合采用的所有附图。当参照具体的一个或多个附图时，这些附图应与其他附图组合采用以识别指定的数字标记。

在下文中，参照处于正常运行及使用位置的元件，尤其是在机动车辆中安装有燃油箱的情况下在位于水平平面的机动车辆中，理解术语“上部”、“下部”以及其他空间定位标准。

与这种燃料箱关联的热机可以是压燃式发动机，尤其是柴油机或以柴油运行的发动机；或者是火花点火式热机，尤其是使用汽油燃料或使用包含汽油的混合物的发动机。

在下文中，术语“车身”被广义地理解，并且可以被认为指代机动车辆的车体及其底盘。车身一方面包括构成车辆金属结构的车体，并且另一方面包括装饰车体的内部和外部装置。

参照图1，该图示出了具有孔10的燃油箱3，孔10用于使在该图中未示出的带状件通过。这种用于通过的孔10的存在在燃油箱3中造成脆弱区域，围绕孔10的该区域可能变形，这是要避免的。

为了克服这种变形，参照图2，本发明提出使用加强支撑件1，其在用于使带状件2的通过的孔10上方延伸。该加强支撑件1基本覆盖孔10的整个外围并与带状件2形成组件，该组件能够在组装之前被单独地识别。

图3至图6示出了这种加强支撑件1和带状件2的组件的第一可选实施例，而图7至图8示出了这种加强件支撑件1和带状件2的组件的第二可选实施例。

参照图3至图8，对于用于机动车辆燃油箱3的加强支撑件1和带状件2的组件的所有根据本发明的实施例，加强支撑件1具有细长的形状，该细长的形状具有从中间主体5延伸的平坦的至少一个臂4、有利地为图3至图8中的两个臂4，臂4的纵向端连接至该中间主体5。

臂4在图3至图6中比在图7和图8中更清晰可见，中间主体5基本上是环形的，并且具有比图3至图6中的臂4的宽度更大的直径。引申开来，图7和图8中的加强支撑件1的纵向部分可以类似于臂4。

虽然在图3至图8中示出了两个臂4，但臂4的数量可以不同于两个，例如为三个或四个，在后一种情况下，两个臂4垂直于另外两个臂4。

在将加强支撑件1焊接至燃油箱3之前，臂4或每个臂4的另一纵向端是自由端。臂4或每个臂4的另一纵向端承载支承面6，支承面6垂直于臂4的其余部分延伸并用于焊接至燃油箱3。

在根据本发明的组件中，加强支撑件1的中间主体5包括穿过中间主体的中心凹部7，该中心凹部7被预保持织物8封闭。带状件2包括端部2a，端部2a被与中间主体5的中心凹部7齐平的凹部11穿过并紧贴中间主体5，中间主体5承载用于保持带状件2的端部2a的保持装置9a、9b；13、14。

由加强支撑件1承载的用于保持带状件2的端部2a的保持装置9a、9b；13、14允许带状件2保持在正确的位置，特别是在必要的情况下，在燃油箱3的供应商处和车辆的组装工厂之间的运输期间，直至将整个燃油箱3安装至车辆。

加强支撑件1还预配备有预保持织物8，用于由车辆的车身或底盘承载的螺栓。在将燃油箱3封盖在车辆上的过程中，有利地是细薄的该预保持织物8将被螺栓刺穿，这允许在操作员拧紧紧固螺母以紧固带状件2和加强支撑件1的组件以及燃油箱3之前，使燃油箱3至少暂时保持接合在车身的螺栓上。

这种至少暂时的保持允许整个燃油箱3在操作员拧紧组件之前不会掉落到地面上。在封盖期间被螺栓刺穿的预保持织物8设计成使得该织物8在封盖期间暂时保持接合在螺栓的螺纹上。

如将在本发明的第一可选实施例的细节中看到的，加强支撑件1可以由硬塑料或金属制成，保持装置9a、9b；13、14可以是柔性的。

加强支撑件1的尺寸可以取决于燃油箱3壳体中的用于通过的孔10的尺寸，而且还取决于试图限制的燃油箱3的变形程度。因此，加强支撑件1的尺寸特征可以随着一个燃油箱3到另一燃油箱3或随着一辆车辆到另一车辆而变化。

由于加强支撑件1对因燃油箱3中存在或不存在用于使带状件2通过的孔10、或者因存在减小燃油箱3的抗变形强度的任意其他元件而导致的燃油箱3的结构脆弱性作出应对，因此，加强支撑件1设计成强化燃油箱3并在机动车辆行驶时限制燃油箱3的变形。振动模拟计算已经允许证明由具有这样的加强支撑件1的组件提供的增益，并且允许正确地确定用于燃油箱3的加强支撑件1的尺寸。

本发明对现有技术的主要贡献是赋予加强支撑件1除其限制变形功能之外的其他功能。实际上，仍然必须让带状件2通过燃油箱3以允许带状件2接合至车身。由此，加强支撑件1已经成为带状件2与车辆的结构之间的接口部件。

该新接口已经产生了对附带限制的应对。第一应对应当允许在供应商和车辆装配工厂之间的运输过程中将带状件2保持在燃油箱3上。这已经通过根据本发明的第一可选实施例的用于使带状件2例如以卡扣方式保持在加强支撑件1上的保持装置9a、9b；13、14的存在而得到了解决。

在该第一实施例中，由供应商执行将带状件2卡扣在允许带状件2保持就位的该保持装置9a、9b中，直到将燃油箱3封盖在机动车辆上。同样地，在封盖期间，燃油箱3将接合在焊接至车辆车身的螺栓上，有利地接合至燃油箱3的多个紧固点。

加强支撑件1的中间主体5的中心凹部7承载细薄的预保持织物，以使得在组装工厂的操作员介入以通过紧固螺母将组件拧紧时，螺栓保持接合。

因此，根据本发明的加强支撑件1首先应对燃油箱3的变形问题，然而还具有用于紧固带状件2和用于将燃油箱3紧固至车辆的附加技术解决方案。

带状件2的凹部11的直径略大于加强支撑件1的中心凹部7的直径，带状件2能够围绕加强支撑件1的中间主体5的中心凹部7插入。

如图3至图8所示，该组件可以具有沿彼此相反的方向延伸的至少两个平坦的臂4，每个平坦的臂4包括支承面6。因此，由加强支撑件1施加的抗变形作用力分布在与燃油箱3中的、有利地燃油箱3的外壳中的用于通过的孔10完全相对的两个区域上。

在本发明的第一可选实施例中，如图3至图6所示，带状件2的被凹部11穿过的端部2a可形成圆头2a，该圆头2a以中间主体5和带状件2的凹部7、11所共有的纵向轴线为中心。在该第一实施例中，由中间主体5承载的保持装置9a、9b；13、14可以是抵靠圆头2a的外围的卡扣装置9a、9b的形式。这可以在与圆头2a的紧贴中间主体5的表面相对的表面上进行，以防止圆头2a从加强支撑件1的中间主体5脱落。

在该第一可选实施例中，卡扣装置9a、9b可以是两个紧固凸片9a、9b的形式，该紧固凸片9a、9b相对于中间主体5和带状件2的凹部7、11所共有的纵向轴线完全相对地设置。

在本发明的该第一可选实施例中，每个紧固凸片9a、9b可包括平行于凹部7、11的纵向轴线延伸的基部部分9a，该基部部分9a在一端连接至中间主体5，凹部7、11包括加强支撑件1的中间主体5的中心凹部7和带状件2的圆头2a的凹部11。

该基部部分9a可以在其另一端通过相对于基部部分9a弯曲、有利地以幅度为+/-20°的大约90°弯曲的自由部分9b来延伸，自由部分9b抵靠圆头2a的相对表面。

基部部分9a可以是柔性的，从而当作用于基部部分9a以远离纵向轴线时，自由部分9b可以从其对圆头2a的相对表面的抵靠中解脱。然而，紧固凸片9a、9b可以弹性地恢复到抵靠带状件2的圆头2a的相对表面的位置。两个紧固凸片9a、9b的自由部分9b指向彼此，同时与圆头2a的相应区域局部交叠。

在本发明的该第一可选实施例中，仍然如在图3至图6中示出的，中间主体5可以是至少部分环形的形状，中间主体5从一边到另一边被分别与紧固凸片9a、9b相对设置的两个通道12穿过。如图4中特别可见地，中间主体5的外周的一半部分可以包括扁平部，而除去与臂4相邻的部分的互补的一半部分基本上是环形的。

在图7和图8所示的本发明的第二可选实施例中，由凹部11穿过的带状件2的端部2a可形成圆头2a，圆头2a以中间主体5和带状件2的凹部7、17共有的纵向轴线为中心。这在第一实施例和第二实施例中没有区分。

在本发明的第二种可选实施例中，由中间主体5承载的紧固装置9a、9b；13、14可以是圆柱形或圆锥形支撑装置13的形式。

圆柱形或圆锥形支撑装置13的第一基部，即对于圆锥形支撑装置来说具有最大直径的基部，可以与中间主体5连成一体。圆柱形或圆锥形支撑装置13的第二基部，即对于圆锥形支撑装置来说具有最小直径的基部，可以通过直径小于第二基部、与该第二基部同心的圆柱形端件14延伸。

通过圆柱形端件14的自由端，中心凹部7可以在悬置于凸缘13a之上的情况下在支撑装置13、14的自由端开口，凸缘13a由第二基部的未被圆柱形端件14占用的剩余部分形成。

在该构造中，圆头2a的朝向中间主体5的表面可以抵靠凸缘13a，圆柱形端件14插进带状件2的圆头2a的凹部11。

在结合了第一和第二可选实施例的本发明的第三可选实施例中，由中间主体5承载的保持装置9a、9b；13、14可以包括如第一可选实施例中所示的抵靠圆头2a的外围的卡扣装置9a、9b，以及如第二可选实施例中所示的承载中心凹部7的开口的圆柱形端件14的圆柱形或圆锥形支撑装置13。

对于本发明的三个可选实施例来说同样的是，由臂4或每个臂4的纵向自由端承载的支承面、以及保持装置9a、9b；13、14可以设置在加强支撑件1的用于朝向燃油箱3的同一表面上，因此插设在加强支撑件1和燃油箱3的外壳的焊接有加强支撑件1的部分之间。

本发明涉及一种包括燃油箱3和车身的机动车辆，该燃油箱3包括如上所述的加强支撑件1和带状件2的组件。带状件2围绕燃油箱3，有利地穿过在燃油箱3的壳体中形成的孔，并且加强支撑件1通过加强支撑件1的臂4或每个臂4的支承面6焊接至燃油箱3。

车身的面向燃油箱3的区域承载有螺栓，在将燃油箱3安装至机动车辆时，该螺栓被容纳在加强支撑件1的中间主体5的中心凹部7中，同时穿过封闭中心凹部7的预保持织物8。这至少在将燃油箱3组装至机动车辆期间允许至少暂时的保持燃油箱3。

本发明还涉及一种用于将燃油箱3安装在这种机动车辆中的方法。该方法包括将加强支撑件1的臂4或每个臂4的支承面6焊接至燃油箱3的步骤。

该步骤之后是在中心凹部7周围将围绕燃油箱3的带状件2与加强支撑件1连成一体的步骤。带状件2可以事先已经被引入到燃油箱3的壳体中并从用于通过的孔10离开壳体。

接下来，执行如下步骤：通过将由车身的面向燃油箱3的区域承载的螺栓插入加强支撑件1的中心凹部7，将燃油箱3与车辆的车身连成一体。为了将燃油箱3最终紧固在车辆中，可以设置其他的紧固点。

特别是在图2、图5和图8中，有利地由塑料制成的部件的加强支撑件1可以通过焊接面6焊接至燃油箱3。在图2、图5和图8中，在臂4的每个端部示出两个焊接面6或支承面，然而也可以设计一种在每个臂4的端部提供或多或少的焊接面、但也具有附加的臂4的加强支撑件1。

根据本发明的组件的加强支撑件1可以位于燃油箱3的上表面或下表面。在图2、图5和图8中，加强支撑件1被示出为设置在燃油箱3的上部，但这不是限制性的。