CN103162019A - 密封燃料箱以防止碳氢化合物渗透 - Google Patents

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Abstract

一种箱体连接包括由具有多个厚度的塑料壁形成的箱体，第一厚度总体防止碳氢化合物渗透，该壁具有通过壁的边缘围绕的开口、通过焊缝固定至壁的外表面的部件、以及总体防止碳氢化合物渗透的接触部件的表面并偏置为与边缘弹性接触的密封件。

Description

密封燃料箱以防止碳氢化合物渗透
技术领域
本发明总体涉及塑料箱上的连接，更具体涉及防止碳氢化合物渗透的密封连接。
背景技术
由于政府机构降低碳氢化合物排放的可接受水平，在塑料箱的焊接连接处的碳氢化合物渗透（permeation）已经被认为是在燃料箱里这样的渗透的主要来源。
为了消除穿过箱壁的渗透路径，在箱壁上采用了防止碳氢化合物渗透的塑料。焊接到塑料燃料箱外表面的部件需要与燃料箱的内部存储区域连通。焊点位于燃料箱外并且在切口（cut hole）的外径的径向（radially）外侧。如果在燃料箱壁上切割切口以提供通往燃料箱内的物质的路径，切口损害了用于防止碳氢化合物渗透的塑料完整性。
业界存在密封在切口处的不连续性并不渗透地存储碳氢化合物而不会实质改变当前包括使用切口的塑料燃料箱生产方法的需求。
发明内容
一种箱体连接包括由多个厚度的塑料壁形成的箱体，第一厚度总体防止碳氢化合物渗透，该壁具有由壁的边缘包围的开口、通过焊缝（seal）固定至壁的外表面的部件、以及总体防止碳氢化合物的渗透、接触部件的表面并偏置为（biased into）与该边缘弹性接触的密封件。
一种用于密封箱体连接的方法，包括提供由总体防止碳氢化合物渗透的塑料壁形成的箱体，该壁具有通过边缘包围的开口，在部件中安装总体防止碳氢化合物渗透的密封件，以及将该部件焊接至该壁的外表面使得密封件接触部件的内表面并且偏置为与该边缘弹性接触。
密封件在将部件结合至箱壁的外表面的焊缝内部，并且设置为使得当部件固定至箱体时弹性地预紧（preload）了压缩密封。
根据本发明一个方面，提供一种用于箱体开口的连接，包含：能够通过焊缝在开口处连接至箱体的壁的外表面的部件，并且该部件包括与箱体内部连通的通道；以及总体防碳氢化合物渗透的密封件，其接触部件的表面，并且能够偏置为与环绕开口的壁的边缘弹性接触。
根据本发明一个实施例，其中密封件固定至部件，并且能够覆盖该边缘。
根据本发明一个实施例，其中密封件固定至部件，并且能够在开口处覆盖壁的倾斜边缘。
根据本发明一个实施例，其中密封件位于部件内部，并且能够覆盖该边缘。
根据本发明一个实施例，其中密封件固定至该部件或可固定至壁。
根据本发明一个实施例，其中密封件包含：位于部件内部的第一部分，能够接触部件并且包括锥形表面；以及连接至第一部分的能够朝向箱体内部延伸的第二部分，第二部分能够偏置为与边缘弹性接触并且覆盖边缘。
根据本发明另一方面，提供一种用于密封箱体连接的方法，包含：（a）提供由总体防碳氢化合物渗透的塑料壁形成的箱体，壁具有由边缘环绕的开口；（b）在部件中安装总体防止碳氢化合物渗透的密封件；（c）将部件焊接至壁的外表面使得焊缝接触部件的表面并且偏置为与边缘弹性接触。
根据本发明一个实施例，步骤（a）进一步包含：提供具有内部厚度、外部厚度以及中间厚度的箱体，中间厚度位于内部和外部厚度之间并整体熔融进入内部和外部厚度。
根据本发明一个实施例，步骤（a）进一步包含：在壁中形成从箱体朝外引导进入部件内部的凸起。
从下面具体描述，权利要求以及附图，优选实施例的应用范围将变得显而易见。应该理解，尽管描述和具体示例指示本发明的优选实施例，其仅仅给出作为说明。对于所描述的实施例和示例的多种修改和变形对于本领域内技术人员是显而易见的。
附图说明
通过参考下面的描述或者与附图结合，本发明将会更加容易理解，其中：
图1为显示接触在燃料箱壁上形成的孔的边缘的密封件的横截面图；
图2为显示接触在燃料箱壁上形成的孔的倾斜（beveled）边缘的圆锥形密封件的横截面图；
图3为显示接触在燃料箱壁上形成的孔的边缘的橡胶密封件的横截面图；以及
图4为显示连接至箱体部件并接触在燃料箱壁中形成的孔的边缘的橡胶密封件的横截面图。
具体实施方式
现在参看图1，通过焊缝12将部件10固定至燃料箱18的塑料壁16的外表面14。焊缝12延伸围绕部件10的周线。
塑料壁16包括内和外厚度20、22的塑料材料（优选为高密度聚乙烯（HDPE）），以及中间厚度24的塑料材料（优选为乙烯乙烯醇（EVOH）共聚物）。中间厚度24充分地防止碳氢化合物渗透。当通过使得壁顺应模具的形状、加热壁的材料、允许壁的材料在提高的温度下熔融在一起以及冷却箱壁材料而形成壁时相互地固定了箱壁16的厚度20、22、24。
壁16从箱体18内朝外凸起26，凸起26围绕壁中的开口28，部件10的管道30通过该开口28延伸进入箱体18。管道30提供了延伸穿过部件10并通过开口28与箱体18的内部连通的通道。
弹性压缩密封件32固定至部件10的内表面34、闭合开口28、与壁16的自由边缘38在开口处重叠、并接触密封件32的内表面36。优选密封件32围绕开口28的周线接合（engage）中间厚度24以构建总体不渗透的密封。优选密封件32为氟碳橡胶，其总体可防止碳氢化合物渗透。密封件32可以为由于与壁边缘38接触而弹性地可压缩的另一弹性材料。密封件32防止在壁边缘38和密封件之间以及管道30和密封件之间的碳氢化合物的通过。优选密封件32结合至部件10的内表面34。
部件10优选由HDPE形成。管道30优选为乙酰塑料或者另一种尺寸稳定材料，例如金属。管道30优选通过包塑模成型工艺（over-mold process）连接至部件10，该工艺将管道连接至部件而形成了防止碳氢化合物渗透的连接。
图2显示了部件40通过热板（hot-plate）焊缝42固定至燃料箱18的壁16的外表面14。焊缝42延伸围绕部件40的周线。部件40形成有管道44，其通过壁16中的开口28与箱体18的内部连通。优选部件40由HDPE形成。
锥形阻隔（conical barrier）密封件46固定至部件40的内表面48，围绕开口28并在开口处接触壁16的自由边缘50。边缘50为倾斜的，即相对于壁16的平面倾斜。优选地，密封件46为氟碳橡胶，其总体防止碳氢化合物渗透并且可通过接触壁边缘50而可压缩，从而阻止壁边缘38和密封件46之间的碳氢化合物的通过。密封件46可结合至部件40的内表面或者与部件一体成型或者结合至壁16。
图3显示了部件、箱体管接件（spud）52通过热板焊缝54固定至燃料箱18的壁16的外表面14。焊缝54延伸围绕箱体管接件52的周线，箱体管接件52形成有管道56，其通过壁16中的开口28与箱体18的内部连通。箱体管接件52优选由HDPE形成。管道56优选为乙酰塑料或者另一种尺寸稳定材料，例如金属。管道56优选通过包塑模工艺连接至箱体管接件52，该工艺将管道连接至箱体管接件52形成防止碳氢化合物渗透的连接。箱体管接件52和乙酰塑料管道56之间的接口的位置可以处于沿着箱体管接件52的任意位置处。
模塑或者结合至壁16上的密封件58围绕开口28并在开口处接触壁16的自由边缘50。密封件58弹性地偏置为接触部件52的内表面60并弹性地接触壁16的上表面14。优选密封件58为氟碳橡胶，其总体防止碳氢化合物渗透并且由于与部件52和表面14的接触而弹性地可压缩，从而阻止了壁边缘62和密封件46之间的碳氢化合物的通过。
图4显示了部件、箱体管接件70通过热板焊缝54固定至燃料箱18的壁16的外表面14。焊缝54延伸围绕部件52的周线。箱体管接件70形成有管道72，其通过壁16中的开口28与箱体18的内部连通。箱体管接件70优选由HDPE形成。管道72优选为乙酰塑料或者另一尺寸稳定的材料，例如金属。管道72优选通过包塑模工艺连接至部件70，该工艺将管道结合至部件而形成防止碳氢化合物渗透的连接。箱体管接件70和乙酰管道72之间的接口位置可以处于沿着箱体管接件70的任意位置。
接触箱体管接件70的内表面76的锥形（tapered conical）阻隔密封件74环绕开口28并在开口处接触壁16的自由边缘78。优选密封件74为氟碳橡胶，其总体防止碳氢化合物渗透并且由于与壁边缘78的接触而弹性地可压缩，从而阻止壁边缘78和密封件74之间的碳氢化合物的通过。优选密封件74在80处连接至箱体管接件70的内表面76，或者密封件74可以总体与箱体管接件70一体形成。
密封件74包括位于部件内的并且接触箱体管接件70的锥形第一部分82。密封件74包括连接至该第一部分并朝箱体内部延伸的圆柱形第二部分84。第二部分84由于与边缘接触而偏置为与边缘78弹性接触并覆盖住该边缘。
根据专利法规定，已经描述了优选的实施例。然而，应该注意可以与具体说明和描述的不同方式实施可替代的实施例。

Claims (8)

1.一种箱体连接，其特征在于，包含：
包括具有多种厚度的塑料壁的箱体，其中第一厚度总体防止碳氢化合物的渗透，所述壁具有由所述壁的边缘环绕的开口；
通过焊缝而固定至所述壁的外表面的部件；
总体防止碳氢化合物渗透、接触所述部件并偏置为与所述边缘弹性接触的密封件。
2.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中所述壁包含：
内厚度塑料材料；
外厚度塑料材料；以及
所述第一厚度为位于所述内和外厚度材料之间的塑料材料并整体熔融进入所述内和外厚度。
3.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中：
所述壁包含从所述箱体向外引导进入所述部件的内部的凸起；
所述密封件固定至所述部件，且偏置为与所述边缘弹性接触并覆盖所述边缘。
4.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中连接器包括延伸穿过所述部件并与所述箱体通过所述开口与内部连通的通道。
5.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中：
环绕所述开口的所述边缘相对于所述壁的平面倾斜；
所述密封件固定至所述部件，偏置为与所述边缘弹性接触并覆盖所述边缘。
6.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中：
所述密封件位于所述部件内，且由于接触所述部件而偏置为与所述壁弹性接触并覆盖所述边缘。
7.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中所述密封件被固定至所述部件和所述壁中的一者。
8.如权利要求1所述的箱体连接，其特征在于，其中所述密封件包含：
位于所述部件内的第一部分，其接触所述部件并包括锥形表面；以及
连接至所述第一部分并朝向所述箱体的内部的第二部分，所述第二部分偏置为与所述边缘弹性接触并覆盖所述边缘。
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