DE102018206943A1 - Motor vehicle with a plastic fuel tank and a housing enclosing this - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Kraftstofftank und einer diesen Kunststoff-Kraftstofftank umhüllenden Einhausung, die aus einem Metallwerkstoff besteht und mit zumindest einem Wandabschnitt im für zumindest einen Fahrzeug-Insassen vorgesehenen Innenraum des Kraftfahrzeugs liegt, wobei der Kraftstofftank ausgelegt ist, einem Innendruck bis zu mehreren Bar über Umgebungsdruck standzuhalten, indem die Tankwand großflächig an der Einhausung abgestützt ist. In der Tankwand ist zumindest eine kanalförmige Einbuchtung ausgeformt, welche durch eine Öffnung in der Einhausung in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mündet. In der Einbuchtung kann eine Kraftstoffleitung verlaufen.

Figure DE102018206943A1_0000
The invention relates to a motor vehicle with a fuel tank consisting of plastic material and a housing enclosing this plastic fuel tank, which consists of a metal material and is provided with at least one wall portion in at least one vehicle occupant interior of the motor vehicle, wherein the fuel tank is designed, a Internal pressure up to several bar to withstand ambient pressure by the tank wall is supported over a large area of the housing. In the tank wall at least one channel-shaped indentation is formed, which opens through an opening in the enclosure in the vicinity of the motor vehicle. In the indentation can run a fuel line.
Figure DE102018206943A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Kraftstofftank und einer diesen Kunststoff-Kraftstofftank umhüllenden Einhausung, die aus einem Metallwerkstoff besteht. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2013 102 947 A1 verwiesen.The invention relates to a motor vehicle with a fuel tank made of plastic material and a plastic fuel tank enclosing this housing, which consists of a metal material. The prior art is by way of example on the DE 10 2013 102 947 A1 directed.

Üblicherweise sind die Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen, vollständig außerhalb des von einer Karosseriestruktur begrenzten Fahrzeug.-Innenraumes, in welchem Fahrzeug-Insassen sitzen können, vorgesehen. Kraftstofftanks sind dabei regelmäßig derart dicht gestaltet, dass keine Kraftstoffdämpfe (oder sogar flüssiger Kraftstoff) nach außen dringen kann. Sollte jedoch eine geringe Undichtigkeit vorliegen, so ist dies mit der üblichen Anordnung des Kraftstofftanks für die Fahrzeug-Insassen unkritisch. Anders verhält es sich jedoch, wenn ein Wandabschnitt des Kraftstofftanks im eigentlichen Fahrzeug-Innenraum vorgesehen ist, so wie dies in der eingangs genannten Schrift gezeigt ist. In dieser Schrift ist zwar vorgeschlagen, die Schweißnähte des metallischen Kraftstofftanks innenseitig abzudichten oder auf die gesamte Tank-Innenwand zur sicheren Abdichtung ein geeignetes Kunststoffmaterial aufzuspritzen, jedoch erscheint fraglich, ob damit unter allen Umständen eine sichere Abdichtung gegen einen Austritt von Kraftstoffdämpfen in den Fahrzeug-Innenraum möglich ist. Besonders kritisch kann es dabei sein, wenn im Kraftstofftank ein gewisser, wenn auch nur geringer Überdruck (gegen Umgebungsdruck, beispielsweise in der Größenordnung von einigen Bar) herrscht, was insbesondere bei Kraftfahrzeugen, welche neben einem Verbrennungsmotor auch einen aus einem Akkumulator gespeisten Elektromotor als Antriebsaggregat aufweisen, regelmäßig eintritt.Typically, the fuel tanks of motor vehicles, such as passenger cars, completely outside the limited by a body structure Fahrzeug.-Interior, in which vehicle occupants can sit provided. Fuel tanks are regularly designed so dense that no fuel vapors (or even liquid fuel) can escape to the outside. However, if there is a slight leak, this is not critical with the usual arrangement of the fuel tank for the vehicle occupants. However, it is different when a wall portion of the fuel tank is provided in the actual vehicle interior, as shown in the aforementioned document. Although it is proposed in this document to seal the weld seams of the metallic fuel tank on the inside or to spray a suitable plastic material on the entire tank inner wall for the purpose of reliable sealing, it is questionable whether a secure seal against leakage of fuel vapors into the vehicle body under all circumstances is possible. Interior is possible. It can be particularly critical when in the fuel tank a certain, if only slight overpressure (against ambient pressure, for example of the order of a few bar) prevails, which in particular in motor vehicles, which in addition to an internal combustion engine also fed from an accumulator electric motor as a drive unit exhibit regularly.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Tankwand zumindest eine kanalförmige Einbuchtung aufweist, welche durch eine Öffnung in der Einhausung in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mündet. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.To point out a remedy for this problem is the object of the present invention.
The solution to this problem results from the features of the independent claim and is for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, characterized in that the tank wall has at least one channel-shaped indentation, which opens through an opening in the enclosure in the vicinity of the motor vehicle. Advantageous developments are content of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist der eigentliche Kraftstofftank als solcher aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gefertigt, wobei Kraftstofftanks aus Kunststoff bereits seit langem Stand der Technik sind, so dass ausreichend dichte Kunststoffmaterialen bestens erprobt und bewährt sind. Damit ein solcher Kunststoff-Kraftstofftank auch einem Überdruck (in seinem Innenraum) in geforderter Höhe - nämlich in der Größenordnung von mehreren, beispielsweise 3 bar - sicher standhalten kann, liegt die den Kunststoff-Kraftstofftank umhüllende Einhausung großflächig an der Wand des Kraftstofftanks an, d.h. der Kraftstofftank selbst ist mit seiner Tankwand großflächig an der Innenwand der Einhausung abgestützt. Mit dem Begriff „großflächig“ soll dabei zum Ausdruck gebracht werden, dass der Kunststofftank nicht vollflächig oder vollständig an der Einhausung anliegt, dass aber kein sich bei Betrachtung auf die Tankoberfläche als großer zusammenhängender und sich in beiden sichtbaren Dimensionen in nennenswertem Umfang erstreckender Flächenabschnitt vorliegt, der nicht an der Einhausung abgestützt ist. Neben kleinen Kanten- oder Eckbereichen, an denen die Wand des Kunststofftanks geringfügig von der Einhausung beabstandet sein kann, ist erfindungsgemäß zumindest eine kanalförmige Einbuchtung in der Tank-Wand vorgesehen bzw. ausgeformt. Diese bildet einen Kanal zwischen der Oberfläche des Kraftstofftanks und der Einhausung, welcher derart verlaufend vorgesehen ist, dass der besagte Kanal durch eine Öffnung in der Einhausung letztlich in der Umgebung (des Kraftfahrzeugs) mündet.According to the invention, the actual fuel tank is made as such from a suitable plastic material, wherein plastic fuel tanks made of plastic have long been state of the art, so that sufficiently dense plastic materials are well proven and proven. So that such a plastic fuel tank can withstand an overpressure (in its interior) in the required height - namely of the order of magnitude of several, for example 3 bar, the housing enveloping the plastic fuel tank lies against the wall of the fuel tank over a large area, i. the fuel tank itself is supported with its tank wall over a large area on the inner wall of the enclosure. The term "large area" is intended to express that the plastic tank is not completely or completely applied to the housing, but that there is no large area of contiguous surface area that extends to a significant extent in both visible dimensions when viewed on the tank surface, which is not supported by the enclosure. In addition to small edge or corner areas, where the wall of the plastic tank can be slightly spaced from the housing, according to the invention at least one channel-shaped indentation in the tank wall is provided or formed. This forms a channel between the surface of the fuel tank and the housing, which is provided extending in such a way that said channel opens through an opening in the housing ultimately in the environment (the motor vehicle).

Im Falle einer geringen Undichtigkeit des Kraftstofftanks würden dann aus diesem austretende Kraftstoffdämpfe durch diesen Kanal in die Umgebung abgeführt. Dabei sei lediglich der Vollständigkeit halber erwähnt, dass der Kunststoff-Kraftstofftank im Bereich der genannten Öffnung in der Einhausung selbstverständlich auch nicht an der Innenwand der Einhausung anliegen kann, jedoch sind derart kleine Bereiche, in denen der Kraftstofftank nicht an der Einhausung abgestützt ist, unkritisch. Wesentlich ist nur, dass die Abstützung des Kunststoff-Kraftstofftanks an der Einhausung derart großflächig ist, dass keine durch einen Überdruck im Tankinnenraum verursachte nennenswerte (oder sichtbare) Verformung der Wand des Kraftstofftanks erfolgen kann.In the event of a slight leakage of the fuel tank would then be discharged from this leaking fuel vapors through this channel into the environment. It should be mentioned only for the sake of completeness that the plastic fuel tank in the said opening in the housing of course can not abut the inner wall of the housing, but such small areas in which the fuel tank is not supported on the housing, not critical , It is only essential that the support of the plastic fuel tank on the housing is so large that no significant (or visible) deformation of the wall of the fuel tank caused by an overpressure in the interior of the tank can occur.

Eine erfindungsgemäße Einbuchtung, welche auch als ein nach innen zurückgezogener Wandabschnitt des Kraftstofftanks definiert werden kann, kann in besonders vorteilhafter Weise auch eine Kraftstoffleitung oder eine andere beispielsweise elektrische Leitung aufnehmen, welche von oder zu einer im Kraftstofftank vorgesehenen Kraftstoffpumpe weg oder hin führt. Ferner wird vorgeschlagen, die Umgebung oder den Rand der genannten Öffnung in der Einhausung, durch welche beispielsweise Kraftstoffdämpfe abgeführt werden aber auch eine Kraftstoffleitung nach außen geführt sein kann, gegenüber einem Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs, in welchem ein mit der Öffnung der Einhausung zusammenwirkender Durchbruch vorgesehen ist, mit einem geeigneten Dichtmaterial abzudichten.An indentation according to the invention, which can also be defined as an inwardly retracted wall portion of the fuel tank, can accommodate in a particularly advantageous manner, a fuel line or other example electrical line, which leads away from or to a fuel pump provided in the fuel tank away or. It is also proposed, the environment or the edge of said opening in the housing, through which, for example, fuel vapors are discharged but also a fuel line can be led to the outside, with respect to a body portion of the motor vehicle, in which an opening cooperating with the opening of the enclosure is provided to seal with a suitable sealing material.

Die beigefügten Prinzipskizzen zeigen in 1 in einem Schnitt stark vereinfacht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstofftanks in einem lediglich durch ein oder zwei Bleche dargestellten Kraftfahrzeug, während in 2 stark vergrößert ein Ausschnitt der Wand des Kraftstofftanks und der benachbarten Einhausung dargestellt ist. The enclosed schematic diagrams show in 1 in a section greatly simplified an embodiment of a fuel tank according to the invention in a motor vehicle shown only by one or two sheets, while in 2 greatly enlarged a section of the wall of the fuel tank and the adjacent enclosure is shown.

Zunächst auf 1 Bezug nehmend ist mit der Bezugsziffer 1 ein in Kunststoff gefertigter Kraftstofftank bezeichnet, welcher in einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug 2 verbaut ist. Dieses Kraftfahrzeug 2 ist dabei lediglich durch ein zunächst horizontal verlaufendes Bodenblech (ebenfalls mit der Bezugsziffer 2 gekennzeichnet) dargestellt, welches in der Figur rechtsseitig abgewinkelt und gegenüber einer Vertikalen geneigt nach oben weiterläuft. In dieser Figurendarstellung oberhalb dieses Bodenbleches 2 befinde sich der Innenraum des Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens, in welchem zumindest ein Insasse Platz nehmen kann.First up 1 Referring to the reference numeral 1 a manufactured in plastic fuel tank, which in a motor vehicle, not shown 2 is installed. This motor vehicle 2 is only by a first horizontally extending floor panel (also with the reference numeral 2 characterized), which in the figure angled on the right side and inclined towards a vertical continues upward. In this figure representation above this bottom plate 2 is the interior of the motor vehicle, in particular passenger car, in which at least one occupant can take place.

Der Kraftstofftank 1 ist von einer in einem metallischen Werkstoff und somit ausreichend steif ausgeführten sog. Einhausung 3 umhüllt, welche hier zweischalig, nämlich aus einer Oberschale 3a und einer Unterschale 3b bestehend ausgebildet ist. Der im Wesentlichen wie üblich hergestellte Kraftstofftank kann somit einfach zwischen die beiden (zunächst geöffneten) Schalen 3a, 3b eingesetzt werden, welche danach zur geschlossenen Einhausung 3 zusammengesetzt werden. Dabei ist die Dimensionierung dieser genannten Bauteile derart gewählt, dass der Kraftstofftank 1 mit seinen Wänden großflächig an den jeweils benachbarten Wänden der Einhausung anliegt bzw. abgestützt ist. Hinsichtlich ihrer Abmessungen und Geometrie sind sich der Kraftstofftank 1 und die Einhausung 3 daher sehr ähnlich, jedoch bestehen lokale Unterschiede.The fuel tank 1 is of a in a metallic material and thus sufficiently stiff designed so-called. Einhausung 3 wrapped, which here clamshell, namely from an upper shell 3a and a lower shell 3b is formed formed. The substantially as usual prepared fuel tank can thus easily between the two (initially opened) shells 3a . 3b are used, which then closed enclosure 3 be assembled. The dimensioning of these components is chosen such that the fuel tank 1 with its walls over a large area against the respective adjacent walls of the enclosure or is supported. In terms of their dimensions and geometry are the fuel tank 1 and the enclosure 3 therefore very similar, but there are local differences.

Im Kraftstofftank 1 ist eine Kraftstoffpumpe 4 vorgesehen, von welcher ausgehend eine Kraftstoffleitung 5 nach außen in die Umgebung U geführt ist und dort - nicht gezeigt - wie üblich am Fahrzeug-Unterboden befestigt zu einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs geführt ist. Diese Kraftstoffleitung 5 ist - wie 2 (in Verbindung mit 1) zeigt - in einer kanalartigen Einbuchtung 6 verlegt oder geführt, welche in der Wand des Kraftstofftanks 1 ausgeformt ist. 2 zeigt - ohne dass dies in 1 näher dargestellt ist, eine weitere kanalförmige Einbuchtung 7 in der Wand des Kraftstofftanks 1. In the fuel tank 1 is a fuel pump 4 provided, from which starting a fuel line 5 out into the environment U is guided and there - not shown - as usual attached to the vehicle underbody is guided to a drive unit of the motor vehicle. This fuel line 5 is like 2 (combined with 1 ) shows - in a channel-like recess 6 misplaced or routed in the wall of the fuel tank 1 is formed. 2 shows - without this in 1 is shown in more detail, another channel-shaped indentation 7 in the wall of the fuel tank 1 ,

Auch diese geeignet über der gesamten Oberfläche des Kraftstofftanks 1 verlaufende kanalförmige Einbuchtung 7, von der in 2 lediglich ein Querschnitt sichtbar ist, mündet letztlich in der Umgebung U und dient der Abfuhr von gegebenenfalls vorliegenden geringfügigen Leckagen insbesondere von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 1, die sich ohne eine solche Einbuchtung zunächst zwischen dem Kraftstofftank 1 und der Einhausung 3 sammeln würden und von da aus durch die zwar möglichst dichte aber nicht völlig dicht gestaltbare Einhausung 3 in den Fahrzeug-Innenraum gelangen könnten, da zumindest eine Wand der Einhausung 3, hier sogar ein großer Oberflächenbereich derselben quasi im Fahrzeug-Innenraum liegt. Eine solches Eindringen von Kraftstoffdämpfen in den Fahrzeug-Innenraum (durch eine auf der Einhausung 3 liegende Verkleidung, wie einen Teppich hindurch) wird durch die über einen weiten Bereich der Oberfläche des Kraftstofftanks 1 geeignet verlaufende und in der Umgebung U mündende kanalartige Einbuchtung 7 vermieden.Again, these are suitable over the entire surface of the fuel tank 1 extending channel-shaped indentation 7 from the in 2 only a cross-section is visible, ultimately ends up in the environment U and serves to remove any slight leaks, in particular fuel vapors, from the fuel tank 1 which, without such a dent, initially between the fuel tank 1 and the enclosure 3 and from there through the enclosure that is as dense as possible but not completely dense 3 could get into the vehicle interior, since at least one wall of the enclosure 3 , here even a large surface area of the same quasi in the vehicle interior. Such penetration of fuel vapors into the vehicle interior (by one on the enclosure 3 lying facing, such as a carpet) is spread over a wide area of the surface of the fuel tank 1 suitable running and in the environment U opening channel-like indentation 7 avoided.

Für die besagte Mündung der kanalartigen oder kanalförmigen Einbuchtung(en) 6, 7 ist sowohl in der Einhausung 3 als auch im Bodenblech 2 des Kraftfahrzeugs eine Öffnung D bzw. ein Durchbruch D vorgesehen, wobei diese Öffnungen oder Durchbrüche D von Einhausung 3 und Bodenblech 2 (bei diesem Bodenblech 2 handelt es sich um einen Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs) zumindest in gewissem Umfang in Überdeckung liegen sollten, dabei jedoch durchaus unterschiedliche Form oder Durchmesser aufweisen können. Lediglich prinzipiell gezeigt ist in 1 eine Dichtmasse 8 zwischen der Einhausung 2 und dem Bodenblech 2 im einem Randbereich, der die Durchbrüche D bzw. Öffnungen D umgibt.For the said mouth of the channel-like or channel-shaped indentation (s) 6 . 7 is both in the enclosure 3 as well as in the floor pan 2 of the motor vehicle an opening D or a breakthrough D provided, these openings or openings D of enclosure 3 and floor panel 2 (with this bottom plate 2 it is a body portion of the motor vehicle) should be at least to some extent in overlap, but may well have different shape or diameter. Only in principle is shown in 1 a sealant 8th between the enclosure 2 and the floor panel 2 in a marginal area, which the breakthroughs D or openings D surrounds.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013102947 A1 [0001]DE 102013102947 A1 [0001]

Claims (3)

Kraftfahrzeug mit einem aus Kunststoffmaterial bestehenden Kraftstofftank (1) und einer diesen Kunststoff-Kraftstofftank (1) umhüllenden Einhausung (3), die aus einem Metallwerkstoff besteht und mit zumindest einem Wandabschnitt im für zumindest einen Fahrzeug-Insassen vorgesehenen Innenraum des Kraftfahrzeugs liegt, wobei der Kraftstofftank (1) ausgelegt ist, einem Innendruck bis zu mehreren Bar über Umgebungsdruck standzuhalten, indem die Tankwand großflächig an der Einhausung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankwand zumindest eine kanalförmige Einbuchtung (6, 7) aufweist, welche durch eine Öffnung (D) in der Einhausung (3) in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mündet.Motor vehicle with a plastic fuel tank (1) and a plastic fuel tank (1) enclosing housing (3), which consists of a metal material and is at least one wall portion in at least one vehicle occupant interior of the motor vehicle, wherein the Fuel tank (1) is designed to withstand an internal pressure up to several bar above ambient pressure by the tank wall is extensively supported on the housing, characterized in that the tank wall has at least one channel-shaped recess (6, 7) through an opening (D ) in the housing (3) opens in the vicinity of the motor vehicle. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei in der Einbuchtung (6) eine Kraftstoffleitung (5) verläuft.Motor vehicle after Claim 1 , wherein in the indentation (6) a fuel line (5) extends. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Randbereich der Öffnung (D) gegenüber einem Karosserieabschnitt (2) des Kraftfahrzeugs, in welchem ein mit der Öffnung (D) der Einhausung (3) zusammenwirkender Durchbruch (D) vorgesehen ist, abgedichtet ist.Motor vehicle after Claim 1 or 2 in that the edge region of the opening (D) is sealed off from a body section (2) of the motor vehicle, in which an opening (D) cooperating with the opening (D) of the housing (3) is sealed.
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