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Die Erfindung betrifft ein Leitblech eines Kraftstoffbehälters eines Kraftfahrzeuges, und insbesondere ein Leitblech, das in dem Kraftstoffbehälter stabil befestigt werden kann und Strömungsgeräusche wirksam verhindern kann.
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Im Allgemeinen ist ein Kraftstoffbehälter zum Speichern von Kraftstoff, der einem Motor zuzuführen ist, in einem Kraftfahrzeug eingebaut. Da der Kraftstoffbehälter eine im Allgemeinen rechteckige Form hat und aus einem dünnen Stahlblech mit einem vorbestimmten Volumen hergestellt ist, tritt ein Kraftstoffschwappen in dem Kraftstoffbehälter auf, wenn das Fahrzeug plötzlich startet oder stoppt. Ein solches Kraftstoffschwappen ist eine nichtlineare Strömungserscheinung, die von dem Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter, in welchem eine freie Fläche existiert, infolge der Fahrzeugbewegung verursacht wird.
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Es ist bekannt, dass das Kraftstoffschwappen in dem Kraftstoffbehälter am häufigsten auftritt, wenn die Kraftstoffmenge etwa 50–70% ist, und die Geräusche, die von dem Schwappen erzeugt werden, können in die folgenden drei Arten eingeteilt werden: (1) ein Stoßgeräusch, das erzeugt wird, wenn ein Fluid mit der Wandfläche des Kraftstoffbehälters infolge des Schwappens kollidiert; (2) ein Fluidkollisionsgeräusch, das erzeugt wird, wenn ein Wechselsprung infolge des Schwappens in dem Kraftstoffbehälter auftritt und ein Teil des Fluids, das von dem Wechselsprung getrennt wird, mit dem Fluid kollidiert, das die freie Fläche bildet; und (3) ein Geräusch, das erzeugt wird, wenn Hohlräume und Blasen aufplatzen, die während der Fluidkollision erzeugt werden.
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Die wie oben beschriebenen Schwappgeräusche des Kraftstoffbehälters des Kraftfahrzeuges wurden lange Zeit als ein Problem aufgezeigt. Jedoch wurden diese Geräusche gleichgültig behandelt, da sie keine bedeutende Auswirkung im Vergleich zu anderen Geräuschen haben, die an dem gesamten Fahrzeug erzeugt werden. Da Verformungen des Kraftstoffbehälters, Geräusche und Erschütterungen auftreten können, wenn Stöße an der Wandfläche des Kraftstoffbehälters infolge der oben beschriebenen Schwapperscheinung kontinuierlich ausgeübt werden, wurden verschiedene Verfahren zur Dämpfung der Strömungsstöße des Kraftstoffs für die Wandfläche des Kraftstoffbehälters angewendet, um die Geräusche zu reduzieren.
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Im Allgemeinen ist das am weitesten verwendete Verfahren zum Beseitigen der durch das Schwappen verursachten Geräusche, ein Leitblech mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen in den Kraftstoffbehälter einzusetzen. Im Falle eines Kraftstoffbehälters aus Stahl werden eine Mehrzahl von Leitblechen mit Durchgangsöffnungen in vertikaler oder horizontaler Richtung in dem Kraftstoffbehälter angeordnet, um ein Schwappen des in dem Kraftstoffbehälter gespeicherten Kraftstoffs zu verhindern. Derartige Leitbleche aus Metall werden durch Punktschweißen an der Innenfläche des Kraftstoffbehälters befestigt.
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Bei einem solchen Verfahren ist es möglich, die Leitbleche in gewünschter Form und Größe herzustellen und fertig in den Kraftstoffbehälter einzubauen. Jedoch sind die Fertigungskosten und die Gewichtserhöhung übermäßig hoch, und insbesondere tritt das Problem auf, dass eine Kraftstoffleckage infolge von Korrosion in den Bereichen auftritt, wo die Punktschweißungen zum Befestigen der Leitbleche durchgeführt wurden. Darüber hinaus kann, da die Stoßkraft infolge der Kraftstoffströmung direkt an die oberen/unteren Paneele des Kraftstoffbehälters übertragen wird, das Leitblech von dem Kraftstoffbehälter getrennt werden, da die geschweißten Bereiche konzentrierte Spannungen aufnehmen.
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Im Falle eines Kraftstoffbehälters aus Kunststoff ist es möglich, die Erzeugung der Kraftstoffströmungsgeräusche bis zu einem gewissen Grad infolge der Materialeigenschaften zu verhindern. Jedoch ist es unmöglich, die Leitbleche in einer gewünschten Form oder Größe einzubauen, da sie durch Blasformen erzeugt werden und dementsprechend keine Struktur haben, in welcher die oberen/unteren Paneele wie bei dem Kraftstoffbehälter aus Stahl getrennt sind. Stattdessen kann ein Kraftstoffbehälter aus Kunststoff mit einer Struktur aus Leitblechen nach einem Verfahren gebildet werden, bei dem ein bestimmter Bereich in dem Kraftstoffbehälter während des Gießvorgangs nach innen vorstehend hergestellt wird. Jedoch werden durch das obige Verfahren die Kraftstoffströmung und die Geräusche verschlechtert. Daher wurde ein anderes Verfahren verwendet, bei dem ein Leitblech aus Schaumstoff mit offenen Zellen in einen Bereich eines Kraftstoffbehälters eingesetzt wird. Hierbei werden Materialien, wie zum Beispiel Polyurethan, verwendet, die eine ausgezeichnete Kraftstoffbeständigkeit und ein ausgezeichnetes Rückstellvermögen besitzen und eine Struktur mit einer Mehrzahl von Poren haben. Jedoch sind die Leitbleche aus Schaumstoff in dem Kraftstoffbehälter nicht stabil befestigt, so dass bei einer Trennung die Strömungsgeräusche nicht verhindert werden.
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Die
US 6 408 979 B1 offenbart ein Leitblech eines Kraftstoffbehälters eines Kraftfahrzeuges, der einander gegenüberliegende Kontaktabschnitte aufweist, die derart ausgebildet sind, dass ein vorbestimmter Abschnitt einer oberen Behälterwand nach unten und nach innen vorsteht und ein vorbestimmter Abschnitt einer unteren Behälterwand in einer entsprechenden Position nach oben und nach innen vorsteht, wobei das Leitblech eine Befestigungsplatte und eine Druckplatte mit Plattenabschnitten, die eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen, und Befestigungsabschnitten, die an beiden Seiten der Plattenabschnitte ausgebildet sind, und einen Filter aufweist, der zwischen den Plattenabschnitten der Platten angeordnet und befestigt ist, wenn die Platten miteinander montiert sind, wobei die Befestigungsabschnitte der Platten in dem Kraftstoffbehälter an den Kontaktabschnitten befestigt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leitblech eines Kraftstoffbehälters eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, das in dem Kraftstoffbehälter stabil befestigt ist und eine geräuschfreie Kraftstoffströmung ermöglicht.
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Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Leitblech nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Vorderansicht eines Leitblechs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 und 3 Draufsichten eines Leitblechs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei 2 einen Zustand vor der Montage der Befestigungsabschnitte zeigt und 3 einen Zustand nach der Montage der Befestigungsabschnitte zeigt;
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4 eine Draufsicht eines Kraftstoffbehälters, in dem ein Leitblech gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eingebaut ist;
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5 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 4;
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6 eine Draufsicht eines Kraftstoffbehälters aus Kunststoff, in dem Kontaktabschnitte für die Anordnung eines Leitbleches gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angeordnet sind; und
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7 einen Schnitt entlang der Linie C-C in 6.
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Mit Bezug auf die Zeichnung werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 und 4 ist ein Leitblech 20 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Kraftstoffbehälter 10 aus Kunststoff derart befestigt, dass beide Enden des Leitblechs 20 an gegenüberliegenden Kontaktabschnitten 11 und 12 aufgehängt sind, die einen kreisförmigen Querschnitt haben und in dem Kraftstoffbehälter 10 ausgebildet sind. Die Kontaktabschnitte 11 und 12 werden durch Verbinden eines oberen Paneels und eines unteren Paneels des Kraftstoffbehälters 10 in diesem gebildet. Das Leitblech 20 gemäß der Erfindung ist mittels dieser Kontaktabschnitte 11 und 12 in dem Kraftstoffbehälter 10 befestigt.
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Die Kontaktabschnitte 11 und 12 des Kraftstoffbehälters 10 verhindern, dass sich der Kraftstoffbehälter 10 verformt, wenn in dem Kraftstoffbehälter 10 ein Unterdruck auftritt, der erzeugt wird, wenn Kraftstoff verbraucht wird oder wenn das Kraftstoffvolumen infolge von Temperaturänderungen verringert wird und die Innenseite des Kraftstoffbehälters 10 dem Ansaugunterdruck ausgesetzt ist, um verdampftes Gas in dem Kraftstoffbehälter einem Motor zur Verbrennung zuzuführen.
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Die Kontaktabschnitte 11 und 12 sind angeordnet, um die Verformung des Kraftstoffbehälters 10 zu verhindern. Das heißt, die Kontaktabschnitte 11 und 12 sind derart ausgebildet, dass ein vorbestimmter Abschnitt des oberen Paneels des Kraftstoffbehälters im mittleren Bereich davon vorstehend heruntergezogen ist und ein vorbestimmter Abschnitt des unteren Paneels des Kraftstoffbehälters 10 vorstehend hochgezogen ist, um den vorstehenden Abschnitt des oberen Paneels in der entsprechenden Position abzustützen. Die Kontaktabschnitte 11 und 12 sind an beiden Seiten des mittleren Bereichs des Kraftstoffbehälters 10 ausgebildet, und die vorstehenden Abschnitte des oberen und des unteren Paneels des Kraftstoffbehälters 10 sind im Allgemeinen in einer Kreisform derart ausgebildet, dass sie miteinander verbunden werden können.
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Das Leitblech 20 gemäß der Erfindung ist an den Kontaktabschnitten 11 und 12 befestigt, die in dem Kraftstoffbehälter 10 vorstehend ausgebildet sind, und deren Konfiguration und Struktur wird mit Bezug auf die 1 bis 3 nachfolgend beschrieben.
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Zuerst weist das Leitblech 20 eine Befestigungsplatte 21, eine Druckplatte 25 und einen Filter 29 auf, der zwischen den beiden Platten 21 und 25 angeordnet ist. Die Platten 21 und 25 weisen Plattenabschnitte 22 bzw. 26, die den dazwischen angeordneten Filter 29 drücken, und Befestigungsabschnitte 23a, 23b bzw. 27a, 27b auf, die sich in einer vorbestimmten Länge an beiden Enden davon erstrecken. Die Befestigungsplatte 21 dient als Rahmen des Leitblechs 20 und fängt die Kraftstoff- und Luftströmungen zusammen mit der Druckplatte 25 primär auf und zerstreut sie.
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Der Plattenabschnitt 22 an der Befestigungsplatte 21 hat eine Struktur mit einer Mehrzahl von Öffnungen 21a, durch welche der Kraftstoff und die Luft hindurchtreten, und drückt den Filter 29 zusammen mit dem daran befestigten Plattenabschnitt 26 an der Druckplatte 25. Der Befestigungsabschnitt 23a an der einen Seite der Befestigungsplatte 21 hat die Struktur einer gekrümmten Platte, die in der Form eines Kreisbogens gebogen ist, um einen Bereich des Umfangs des entsprechenden Kontaktabschnitts 11 zu umschließen, und der Befestigungsabschnitt 23b an der anderen Seite der Befestigungsplatte 21 hat die Struktur einer gekrümmten Platte, die in der Form eines Halbkreises gebogen ist.
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Darüber hinaus ist die Druckplatte 25 ein Teil, das durch Plattenabschnittsverbindungsmittel an der Befestigungsplatte 21 zu montieren ist, und befestigt den Filter 29 in einem Zustand, in dem dieser mit der Befestigungsplatte 21 zusammengebaut ist, um an den Kontaktabschnitten 11 und 12 des Kraftstoffbehälters 10 befestigt zu werden. Der Plattenabschnitt 26 der Druckplatte 25 hat eine Struktur mit einer Mehrzahl von Öffnungen (nicht gezeigt), durch welche der Kraftstoff und die Luft in derselben Weise wie bei den in dem Plattenabschnitt 22 der Befestigungsplatte 21 ausgebildeten Öffnungen 21a hindurchtreten, und drückt den Filter 29 zusammen mit dem daran befestigten Plattenabschnitt 22 der Befestigungsplatte 21. Die Druckplatte 25 fängt die Kraftstoff- und Luftströmungen zusammen mit der Befestigungsplatte 21 primär auf und zerstreut sie.
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Das Plattenabschnittsverbindungsmittel kann ein Befestigungshaken 28a sein, wie in den Figuren gezeigt ist. Hierbei steht der Befestigungshaken 28a an dem Plattenabschnitt 22 der Befestigungsplatte 21 vor, damit er in eine Verbindungsöffnung (nicht gezeigt) der Druckplatte 25 eingesetzt werden kann. Das heißt, wenn der Befestigungshaken 28a in die Verbindungsöffnung eingesetzt und darin befestigt ist, sind die beiden Platten 21 und 25 miteinander verbunden, wobei der Filter 29 dazwischen angeordnet ist.
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Der Befestigungsabschnitt 27a an der einen Seite der Druckplatte 25 hat die Struktur einer gekrümmten Platte, die in der Form eines Kreisbogens gebogen ist, um einen Bereich des Umfangs des entsprechenden Kontaktabschnitts 11 in derselben Weise wie bei der Befestigungsplatte 21 zu umschließen, und der Befestigungsabschnitt 27b an der anderen Seite der Druckplatte 25 hat die Struktur einer gekrümmten Platte, die in der Form eines Halbkreises gebogen ist.
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In dem Zustand, in dem die beiden Platten 21 und 25 miteinander montiert sind, bilden die kreisbogenförmigen Befestigungsabschnitte 23a und 27a der beiden Platten 21 und 25 einen offenen Befestigungsabschnitt zum Umschließen des Bereichs des Umfangs des Kontaktabschnitts 11 und werden daran befestigt. Darüber hinaus bilden die halbkreisförmigen Befestigungsabschnitte 23b und 27b der beiden Platten 21 und 25 einen geschlossenen Befestigungsabschnitt zum Umschließen des gesamten Umfangs des Kontaktabschnitts 12 und werden daran befestigt.
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Der halbkreisförmige Befestigungsabschnitt 27b der Druckplatte 25 ist drehbar gestaltet, da er in einer flexiblen Struktur mit dem Randabschnitt des Plattenabschnitts 26 oder in einer Gelenkverbindungsstruktur ausgebildet ist, bei welcher der halbkreisförmige Befestigungsabschnitt 27b von dem Plattenabschnitt 26 getrennt und über ein Gelenk mit dem Plattenabschnitt 26 verbunden ist. Des Ende des halbkreisförmigen Befestigungsabschnitts 27b der Druckplatte 25 ist durch Befestigungsabschnittsverbindungsmittel mit dem Ende des halbkreisförmigen Befestigungsabschnitts 23b der Befestigungsplatte 21 verbunden. Des Befestigungsabschnittsverbindungsmittel kann ein Befestigungshaken 28b sein. Hierbei wird der Befestigungshaken 28b, der an dem Ende des halbkreisförmigen Befestigungsabschnitts 23b der Befestigungsplatte 21 vorsteht, in eine Verbindungsöffnung (nicht gezeigt) des halbkreisförmigen Befestigungsabschnitts 27b der Druckplatte 25 eingesetzt. Das heißt, wenn der Befestigungshaken 28b in die Verbindungsöffnung eingesetzt und darin befestigt ist, sind die halbkreisförmigen Befestigungsabschnitte 23b und 27b an beiden Seiten miteinander verbunden.
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Der Filter 29, der zwischen den Plattenabschnitten 22 und 26 der beiden Platten 21 und 25 angeordnet und befestigt ist, zerstreut vollständig den Kraftstoff und die Luft, die von den Platten 21 und 25 primär zerstreut werden, um den Kraftstoffströmungsstoß perfekt zu reduzieren. Der Filter 29 kann aus Vliesstoff oder Schaumstoff mit feinen Poren sein, die zum Zerstreuen des Kraftstoffs und der Luft dienen.
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Mit dem Filter 29, wie er in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben ist, wird die Strömungskraft erstens reduziert, wenn der Kraftstoff und die Luft, die den Filter 29 erreichen, mit dem Filter 29 in Kontakt gelangen. Die übrige Strömungskraft wird zweitens reduziert, wenn der Kraftstoff und die Luft in die feinen Poren wie ein Labyrinth in dem Filter 29 strömen, und drittens wird die Strömungskraft auch verteilt, wenn der Kraftstoff und die Luft, die eine große Kraft aufweisen können, wenn sie gehäuft sind, durch die feinen Poren genau zerstreut werden.
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Nachdem oben die Konfiguration eines Leitblechs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, wird nachfolgend der Montagevorgang des Leitblechs ausführlich beschrieben.
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Um das Leitblech 20 in den Kraftstoffbehälter 10 einzubauen, werden die beiden Platten 21 und 25 durch die Plattenabschnittsverbindungsmittel, d. h. die Befestigungshaken 28a miteinander montiert. Hierbei ist der Filter 29 zwischen den Plattenabschnitten 22 und 26 der Platten 21 und 25 angeordnet.
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Dann werden in einem Zustand, in dem das wie oben beschrieben montierte Leitblech 20 vertikal in dem Kraftstoffbehälter 10 steht, die offenen Befestigungsabschnitte 23a und 27a in den Kontaktabschnitt 11 in seitlicher Richtung eingesetzt, um daran aufgehängt zu werden, und dann wird der halbkreisförmige Befestigungsabschnitt 23b der Befestigungsplatte 21 in den Kontaktabschnitt 12 eingesetzt, um daran aufgehängt zu werden.
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Anschließend wird der halbkreisförmige Befestigungsabschnitt 27b der Druckplatte 25 gedreht, um an dem gegenüberliegenden Bereich des Kontaktabschnitts 12 aufgehängt zu werden. Dann wird der Befestigungshaken 28b, der an dem halbkreisförmigen Befestigungsabschnitt 23b der Befestigungsplatte 21 ausgebildet ist, in die an dem halbkreisförmigen Befestigungsabschnitt 27b der Druckplatte 25 vorgesehene Verbindungsöffnung eingesetzt, um darin befestigt zu werden, wodurch die Befestigung des Leitblechs 20 vollendet ist.
