KR20070012642A - 연료탱크 부속품 및 이를 내부적으로 부착시키기 위한 방법 - Google Patents

연료탱크 부속품 및 이를 내부적으로 부착시키기 위한 방법 Download PDF

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KR20070012642A
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KR
South Korea
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fuel
accessory
fuel tank
molten material
tank
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Application number
KR1020067016793A
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English (en)
Inventor
오머 불칸
여호수아 클레인베르그
모세 허만
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라발 에이.씨.에스. 엘티디
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Publication date
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Abstract

적어도 하나의 연료부속품이 내부 벽면 표면에 부착되어 있고 플라스틱 재질로 제작된 연료탱크에 있어서, 연료부속품이 용융 접착 방법으로 내부 벽면에 있는 미리 정해진 위치에 되는 것을 특징으로 하는 연료탱크이다. 또한, 상기 위치에 부착될 수 있는 접합 표면을 포함하도록 성형된 하우징을 포함하는, 플라스틱 재질의 연료탱크의 내부 벽 부분의 일정 위치에 부착되는 연료부속품이 기재되어 있다. 접합되는 표면은 연료부속품을 연료탱크에 용융 접착하기 위한 용융소재와 맞닿아 있다.
Figure 112006059516512-PCT00001
연료탱크, 연료부속품

Description

연료탱크 부속품 및 이를 내부적으로 부착시키기 위한 방법{FUEL ACCESSORY FOR FUEL TANK AND METHOD FOR INTERNALLY ATTACHING SAME}
본 발명은 일반적으로 연료탱크 및 연료부속품에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 연료가 투과되지 아니하도록 연료탱크 내에 연료부속품을 부착하는 방법에 대한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 방법에 의해 연료탱크에 연료부속품을 적절하게 부착하는 것에 대한 것이다.
본 명세서와 청구범위에 사용된 "연료부속품"이란 용어는 연료탱크 내에 흔히 부착되는 다양한 종류의 장치/부속품(즉, 연료 시스템 구성품)을 의미하는 것이다. 연료탱크내에 흔히 부착되는 다양한 종류의 장치/부속품에는 여러 형태의 밸브(배기밸브, 롤 오버 밸브, 과충전 방지 밸브), 액체 트랩, 게이지, 필터 등, 연료탱크에 부착된 시팅/운반체와 같은 것들이 있다.
다양한 밸브와 여러 가지 다른 장치는 흔히 자동차의 연료탱크 내에 결합되어 있다. 그러한 연료부속품들은 밸브 하우징을 수용할 수 있는 작은 공간을 만들거나, 용접 및 열용접 그리고 다양한 부착장치를 이용하여 밸브를 부착함으로써 연료탱크 내에서 연결하는 것이 공지의 방법이다.
그러나, 이러한 배치방법에는 여러 가지 문제들을 가지고 있는데; 첫째로, 이러한 배치에 따른 결과로, 연료부속품의 일부분이 연료탱크의 외면으로 불거져 나오고, 심지어는 어떤 배관은 연료탱크 외표면에 부착되어 있는 연료부속품들 사이로 연장되어있기도 한다.
둘째로, 전기 배선이나 배관이 관련되어 있는 하우징과 연료부속품 하우징 사이에 적당한 씰링 배치를 제공하는 것이 필요하다.
따라서, 탱크 내에 가능한 한 작은 공간(이상적으로는 한 개)을 차지하게 하고, 따라서 밸브가 부착된 벤팅 시스템 및 이와 관련된 밸브들의 연결을 가능한 멀리 탱크 내부에 재배치하는 추세가 증가하고 있다.
차량 연료탱크에 관련된 또 다른 심각한 고려사항은 연료탱크 및 그와 연관되는 연료부속품에서 연료 투과속도를 최소화하라는 환경관련 단체 및 기관의 점증되는 요구이다. 이러한 요구조건의 결과로 연료부속품과 연료탱크 사이의 침투가 없음을 반드시 확실하게 보증할 수 있는 새로운 연결 방법이 요구된다.
그러므로, 탄화수소 연료의 투과속도가 크게 낮아진 다층 플라스틱 연료탱크의 제작이 표준으로 자리 잡아가고 있다. 이러한 연료탱크에서는 밸브들이 탱크의 안쪽 벽 표면에 용접되거나 적당한 씰링 배열로 부착되어야 한다.
차량 연료탱크에 밸브의 연결에 관한 다른 문제점은 밸브의 효과적인 작동 수준이다. 즉, 밸브가 닫히는 수준(가끔 커트 오프나 셜 오프라 함)과 밸브가 다시 열리는 수준이다. 작동수준을 통제하는 기술적 요청들 중위 하나는 차량에서 특히 매우 중요한 요소인 공간 절약이다. 따라서, 사장된 공간 즉, "최대 연료량 높이"와 연료탱크의 상부 벽 사이 공간을 최소로 감소시키는 요청되며, 이러한 사장된 공간을 증가시키지 않도록 주의해야 한다.
연료탱크에 밸브를 연료 불투과성으로 부착시키는 것에 관한 몇 건의 특허가 있다. 예를 들어, 미합중국 특허 제5,404,907호, 제6,035,883호 및 제6,289,915호는 여러 종류의 용접가능한 밸브 조립체와 용접가능한 커넥터에 대하여 개시하였다. 밸브 조립체는 연료탱크에서 형성된 틈새를 통해서 연장된 밸브 몸체이며, 커넥터는 폴리머 재질의 연료탱크 외부 표면에 용접을 위해 밸브 몸체에 묶이거나 조립된 것이다.
연료탱크에 밸브를 부착시키기 위한 또 다른 방법은 반쪽의 탱크 2개를 가열성형하고, 밸브를 압착시켜, 모든 연료 부속품들은 성형 직후 아직도 부분적으로 녹아있는 동안에 탱크 벽에 누른다. 다음에, 2개의 반쪽 탱크를 서로 맞대고 용접을 한다. 이 방법은 시간이 걸리고 더욱이 2개의 반쪽 탱크 용접선을 통해서 누출 및 침투되는 심각한 위험이 있다.
또 다른 개념은 국제 특허 공개 제WO 0107806A1호에도 사장되는 공간의 최소화에 관하여 개시되었으며, 이중 하나의 실시태양 따르면, 연료탱크에 설치되어있는 하우징으로 구성된 연료밸브를 개시하였다. 밸브의 하우징은 연료탱크의 최상부에 형성되어 있고, 탱크 상부벽에 형성된 해당 장소내에 고정시킬 수 있는 소켓이 있다. 두 번째 실시태양에 따르면 밸브의 하우징은 예를들면 스냅형 연결처럼 탱크의 상부벽에 조립된 두 번째 연결체와 맞닿기 위해 도입한 첫 번째 연결체와 함께 윗부분에 형성되는 것이다.
연료탱크에 연료 부속품을 부착하기 위한 또 다른 방법은 소위 "병 속의 배" 라는 기술이 미국 특허 출원번호 제US20010013516A1호에 개시되어 있다. 탱크를 취입넣기 성형을 하는 동안에 한 개 또는 그 이상의 밸브와 연료 부속품들은 지지대 이음쇠(운반체)에 의해 지지받게 된다. 탱크가 성형 되는 동안에 탱크는 열 용접에 의하여 지지대 이음쇠와 연결된다. 이 작업은 복잡하며 비용이 크게 소모되는 공정이다.
본 발명은 연료가 실질적으로 투과되지 아니하는 방법으로 연료탱크 내에 연료부속품을 연결하는 개념을 제공하는 것을 첫 번째 목적으로 한다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 공정을 수행하는 방법뿐만 아니라 연료가 실질적으로 투과되지 아니하는 방법으로 연료탱크에 부착하기 위한 장치 또는 연료탱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 첫 번째 측면에 따르면, 연료탱크 벽의 안쪽 표면에 부착된 적어도 하나의 연료부속품이 맞물려있는 플라스틱 재질의 연료탱크가 제공되며, 상기 연료부속품 사이를 연결하는 용융소재에 의해 이루어지는 용융 접착에 의하여 상기 내부 표면의 미리 정해진 위치에 부착된다. 본 발명의 특정 실시 예에 의하면, 연료부속품과 연료탱크의 안쪽 표면중 어느 하나는, 부품들중의 어느 한쪽에 부가되거나 일체화된 용융소재(때때로 '용접부가물'로 불림)가 부착되어 있다.
용융 접착은, 모두 적절한 플라스틱 물질(예들들어 열가소성물질)로 제조된 플라스틱 부품인 연료탱크의 안쪽 벽면과 연료부속품의 한 부분이 서로 인접하고, 인접한 표면중 적어도 한곳의 온도가 재료의 용융점 위까지 올라갈 때 이루어진다. 상기단계에서 냉각되면, 그 구성품들은 서로 용접된 채 남아있게 된다.
본 발명의 두 번째 측면에 의하면, 플라스틱 재질 연료탱크의 안쪽 벽 부분에 부착될 수 있는 연료부속품이 제공되며, 플라스틱 재질 연료탱크는 상기의 위치에 부착할 수 있는 맞닿는 표면을 가진 하우징으로 구성되어 있다. 상기에서 맞닿는 표면의 적어도 한 부분은 플라스틱 재질로 만들어지고, 연료부속품을 연료탱크에 용융 접착하기 위해 용융소재와 맞닿게 된다.
본 발명의 세 번째 측면에 따르면, 플라스틱 재질의 연료탱크에 연료부속품을 부착하는 방법이 제공된다. 한 개의 연료부속품과 연료탱크의 안쪽 표면 위치는 용융소재와 맞닿게 되며, 연료부속품의 부착은 용융 접착에 의해 수행된다.
본 발명의 네 번째 측면에 의하면, 연료부속품을 연료탱크의 안쪽 벽에 용융 접착으로 삽입하여 부착하기 위한 매니퓨레이터(manipulator)가 제공되고 있다. 상기 매니퓨레이터는 탱크의 개구부를 통해 연료탱크의 실내공간으로 넣기 위한 팔을 형성한다.
다음의 특징은 위에서 언급한 본 발명의 모든 측면에 적용할 수 있다.
A) 용융소재는 연료부속품의 하우징 또는 연료탱크의 벽면중의 하나에 맞추거나 미리 맞물려 놓을 수 있다. 또 다른 방법으로서, 예를들면 연료부속품의 하우징과 연료탱크의 벽 위치 사이에 배치되는 원판 형태의 부품 안에 끼워넣는 것과 같이, 용융소재를 용접 가능한 운반체내부에 배치할 수 있으며, 용융소재를 가열함으로써 운반체 양쪽 면을 용융시켜 접착을 형성하게 된다.
B) 용융 접착 소재는 그 형상에 대응하는 형상의 패인틈(groove)에 끼워넣을 수 있는 코일이나 파동형상 모양의 필라멘트(filament)이다. 그러나 용융소재는 또한 여러 가지의 얇은 판 형태로 예를들면 원판, 판형 링과 같은 형태가 가능하다.
C) 용융 소재는 용융 소재에 연결된 전선을 통해서 공급되는 전류에 의해 유동화된다. 일반적으로 상기 전선은 용융 소재로부터 손쉽게 떼어낼 수 있다.
D) 용융 소재는 유도전류에 공급되는 전류에 의해 유동화된다.
E) 연료부속품과 연료탱크의 상기 위치들 중의 어느 하나는 자성체에 의해 고정됨으로써 용융 접착 공정 동안에 연료부속품은 연료탱크에 있는 상기 위치에 자력으로 부착될 수 있다. 유도전류는, 또한 연료부속품을 연료탱크의 상기 위치에 부착하는 자력을 생성하고 용융 접착하는데 사용될 수 있다.
F) 용융소재는 연료부속품 설치장치의 전류소켓에 연결될 수 있는 전도체를 통해서 공급되는 전류에 의해서 유동화된다.
G) 연료부속품은 연료탱크에 있는 상기 위치에 도입되고, 용접 과정 동안에 연료 부속품 설치 장치에 의해서 지지 된다. 하나의 실시 예에 따르면 연료부속품 설치장치는 탱크에 형성되어 있는 개구부를 통해서 연료탱크의 내부공간으로 도입하기 위한 팔의 형태를 가진 매니퓨레이터 형상이다. 또 다른 실시 예에 따르면, 매니퓨레이터는 연료부속품을 지지하기 위한 적당한 장치의 형태이고, 적당한 전류공급장치를 갖는 벽 위치로 연료부속품을 위치시키며, 매니퓨레이터의 또 다른 쪽 부분은 연료 탱크의 대향하는 벽면에 지탱하기에 적절하다. 선택적으로는, 매니퓨레이터는 연료부속품을 대응하는 소켓에 연결하여, 전류를 공급하기 위한 전기 소켓을 포함한다.
H) 연료부속품은 연료탱크내에 설치되는 다양한 종류의 부품들, 예를들면 여러 종류의 밸브(배기밸브, 롤 오버밸브, 과충전방지밸브 등등), 연료 트랩,게이지, 필터 등등과 여러 개의 밸브부품이 연료탱크에 부착된 시팅(seating)/운반체(carrier)와 같은 것들 중에서 어느 하나 또는 그 이상의 부품일 수 있다.
I) 연료부속품의 하우징 윗부분과 연료탱크 벽 부분은 적어도 적당한 열 용접이 가능한 플라스틱 재질(예를들면 폴리에틸렌-PE)로 제작되어 있으며, 따라서 용융 접착이 적합하게 된다.
J) 연료부속품은 연료탱크 벽면에 단단하고 적당하게 맞닿아있는 것을 확인 하기 위하여, 예를들면 스트레인게이지나 마이크로스위치와 같은 압력 감지 장치를 사용하여 연료부속품을 탱크의 벽 표면과 맞물리게 하는 것은 본 발명의 선택사항이다.
K) 제어장치는 여러 개의 용접 요소를 통제하고 또한 여러 용융 접착 소재를 제어하기 위하여 제공될 수 있다. 예를들면, 몇 개의 연료부속품이나 연료탱크에 부착되는 시팅/운반체의 동시용접 즉, 여러 개의 밸브를 부착하는데 사용된다.
따라서 본 발명은 용융 접착에 의하여 연료탱크 내부 표면의 벽에 연료부속품을 부착하는 방법을 제공하는 것이 목적이다. 더 나아가서는 부착을 수행하는 방법과 이 방법에 유용한 장치, 그러한 부착에 적절한 연료부속품과 연료탱크를 제공하는 것이다.
이하에서는, 여료밸브를 하나의 실시 예로서 사용하여 본 발명에 대한 자세한 설명을 하겠지만, 본 발명의 보호 범위를 그 실시 예에만 국한하려는 의도가 아니라, 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 보호 범위와 요지에 속하는 모든 실시 예와 변경들을 포함하는 것임을 알 수 있을 것이다.
본 발명을 이해하고 실제로 어떻게 수행하는지를 알아보기 위하여, 이들만으로 한정하려고 하는 것이 아닌 여러 실시 예가, 첨부된 도면들을 참조하여 기술될 것이다:
도.1A는 용융 접착을 통해 연료밸브가 부착된 탱크의 면에서의 연료탱크의 측면도이다;
도.1B는 상기 도.1A 에 나타낸 조립체들의 분해한 등축 사시도이다;
도.2A는 본 발명에 따른 연료밸브의 실시 예의 상부 등축도이다;
도.2B는 상기 도.1A에서 연료밸브와 벽 위치를 통한 경도단면도이다;
도.3A와 3B는 본 발명의 다른 실시 예에 있어서 연료밸브의 상부등축도이다;
도.4는 본 발명의 실시 예에 있어서 연료밸브를 용융 접착하는 연료탱크의 개략적인 측면단면도이다;
도.5A는 본 발명의 또 다른 실시 예에 있어서 연료탱크에 연료밸브가 부착된 개략적인측면단면도이다;
도.5B는 도.5A 조립체의 분해된 측면단면도이다;
도.6A에서 도.6D는 본 발명의 다른 실시 예에 있어서 용융 접착공정의 개략적인 표시도이다;
도.7는 본 발명의 압력조절장치가 사용된 개량들을 나타낸다;
도.8는 연료탱크 내부에 두 개의 밸브를 동시에 조립하는 개략적인 도면이다;
열가소성 재질로 제작된 연료탱크(전부가 표시되지는 아니하였슴)의 상부면 10과 연료부속품을 설명하고 있는 도.1A에 대하여 우선 주로 설명한다. 즉 20으로 표시된 룰오버 벨브는 일반적으로 22라고 표시된 내벽쪽에 부착된다.
이하 도면과 발명의 상세한 설명란에서, 연료부속품을 예로들어 설명하고자 한다. 연료부속품은 밸브형태 이지만 연료부속품이란 항목을 여러 가지 다른 형태의 밸브,액체트랩,게이지,필터,등등, 연료탱크에 부착되는 운반체뿐만 아니라 베어밸브 부품과 같이 가장 광범위한 의미로 이해해야 한다.
상기 예에서, 연료부속품 20은 롤오버 밸브이며, 열가소성 재료로 제작된 하우징 24와 밸브부품들을 그 자리에 유지시켜주는 스냅형 마개 28을 포함한다.
도.1A에서, 연료탱크 벽 부분 10에 밸브를 부착하기 위한 연결수단이 불필요하기 때문에 이로 인해 최대 연료량 높이와 탱크의 상부벽 사이 공간인 유효 사장된 공간을 최소한으로 유지시키고, 배출노즐 30은 연료탱크 윗벽 10의 아랫면 32에 바로 아래까지 도달하여 있음을 알 수 있다. 그러나 어떠한 천공도 연료탱크 벽에 만들지 아니함으로써 연료 증발이 최소로 유지될 수 있는 것을 나타낸다.
상기에서 설명한 바와 같이, 밸브 20은 용융 접착에 의해 연료탱크 상부 벽면 10에 부착되며, 코일형태의 용융소재 36에 의해 손쉽게 부착할 수 있다. 여기에 상세하게 나타낸 실시 예에 밸브 20의 상부 접합면 40에 형성된 대응 코일 홈틈새 38이 제공된다.
상부 접합면 40은 표면간의 적합한 접촉이 일어날 수 있도록, 이경우에 있어서는 평평한, 벽면과 대응 윤곽을 갖는 것임을 알 수 있다.
도.1B와 2A에서 코일형태의 용융소재 36에는 코일형태의 필라멘트에 각각 전류를 공급하기 위한 두 개의 전도성 가지(leg) 부품 42A와 42B가 있는 사실을 더 나타내고 있다. 밸브 20의 하우징 24는 홈 44A와 44B이 있는 윗부분에 맞추어지며, 이홈을 통해서 전도성 가지는 연결되며, 이에 의해 전도성 가지부분은 전도성 전선이나 이하에서 설명될 다른 전도체에 연결될 수 있다.
또 다른 방법(도시되지 아니하였슴)에 따르면, 예를들면 연료부속품의 하우징과 연료탱크의 벽 위치 사이에 배치된 원판 형태의 부품의 내부에 삽입하는 것과 같이 용융소재를 용접 가능한 운반체 내부에 배치할 수 있으며, 이로 인해 용융소재를 가열함으로써 그 양면에서 그러한 운반체를 용융시켜 용접을 형성시킨다.
도.3A에서 용융소재 52가 밸브 하우징 56의 상부벽면에 형성되어 대응하는 홈 54안으로 받아드려지는 파동형상(undulating) 필라멘트 형상을 하고, 전도성 가지부분 58A와 58B는 하우징 56일부를 따라 형성된 해당홈 60A와 60B를 통하여 연장되어 있고, 전류공급자와의 맞닿게 하기 위하여 전기소켓 62A와 60B에 각각 연장되어 있는, 50으로 지목된 밸브가 도시되어 있다. 이하에서는 도.6A를 참조하여 설명될 것이다.
도.3B는 상기 도.3A와의 연관성을 가지며 유사한 방법으로 분해된 밸브 50에 대한 것이다. 용융소재 63이 하우징의 주물을 따라서 연장된 전도성 재료로 되어 있으며, 하우징의 외곽부분 65을 통해서 연결된 가지 64을 경유해서 전류공급원과 연결될 수 있는 개방형 링크 형태의 판이라는 것을 제외하고는 같다.
하우징(도.1 및 도.2A의 24와 도.3A 및 도.3B의 56)은 원형으로 돌출된 견각 70에 맞물리는데, 그 목적은 도.6A와 도.6B를 참조하여 이하에서 명확하게 설명 할 것이다.
도.2B의 설명에 있어서, 밸브 20이 66에 용융 접착으로 연료탱크의 윗벽 10의 아랫면 32의 벽위치 22에 용접되는 방법을 보여주고 있다. 용융 접착은 용융소재, 즉 밸브 20은 표면 32를 향해 접촉 유지되며, 금속 코일 36을 통해서 열가소성 재질을 용융온도이상으로 가열하는 전류를 공급하여 수행된다. 용융 재질을 냉각시키면 용접이 이루어진다.
용융 접착 공정을 제어하는 다른 요소는, 예를들면, 용융소재의 필라멘트의 두께와 강도, 코일이나 물결모양의 형태와 강도, 각 소재 안에 조절 홈의 깊이, 플라스틱 재질종류, 용접가능한 부분의 크기, 용융소재를 통해서 공급되는 전류크기 등이다. 또한 연료부속품의 형태와 크기에도 의존하며 하나 또는 그 이상의 용융 접착의 중심 위치가 적용될 수 있다. 즉, 큰 운반체를 사용하는 경우에는 수개의 부위에서 용접이 수행된다.
도.4에 대하여 좀 더 살펴보면, 다른 실시 예들과 부합되는 연료밸브 76의 실시 예가 설명되어있다. 코일 형태의 용융소재 80을 가진 하우징 78의 윗부분에 맞물려있으며, 그 아래는 하우징 78의 윗부분 안에 끼워 넣어진 금속부품 82(제시된 예에서는 한 개의 원판)가 있다. 전체 하우징 78을 연료탱크의 윗벽부분 92의 아래 표면 90과 단단히 맞닿게 하기 위하여, 용융 접착과정 동안에 용융소재 80에 대한 전류는 유도코일 부품 86을 통해 공급된 유도작용에 의해서 활성화될 수 있도록 배열된다.
이 실시 예(도시되지 아니하였슴)의 개량된 형태의 경우에서는, 원판 82는 연료부속품의 하우징 78안에 끼워 넣어지지 않고 오히려 밸브의 공간 96안에 고정되고 용융 접착이 완료된 후 제거된다.
도.5A와 5B 에 도시된 실시 예는 연료부속품의 일반적인 형상을 가진 이전의 실시 예와 다르다. 즉 밸브 100과 연료탱크의 상부면 102는 밸브 100의 하우징 윗부분을 꼭 맞게 받아들여 맞물려지도록 돌출된 밸브를 받아들이는 형태인 104로 이루어져 있다. 이렇게 함으로써, 용접과정 동안에 밸브를 지지해 줄 필요가 없게 된다.
이 실시 예에서, 용융소재는 밸브 100의 하우징의 윗부분 108근처까지 공동축으로 뻗은 코일형태의 필라멘트 106이다. 선택적으로는, 윗부분 108은 용융소재 106을 받아들이기 위하여 대응 코일 경로(도시되지 아니하였슴)로 형성되어 있다.
도.5A 와 5B에 나타내는 배열은, 연료탱크의 윗벽 102의 아랫면 110과 밸브100내부의 최대연료량 수준 사이의 사장된 공간의 최소화를 보장한다.
도.6A 는 연료탱크의 윗벽부분 144의 아랫면 142에 고안된 연료부속품 140을 매니퓨레이터 148을 사용하여 용융 접착하는 과정을 도시하고 있다.
연료부속품 140은 도.1B 및 1A의 밸브 20과 일치하며, 고리 형태의 견각 150으로 구성된 하우징 148과 코일형태의 용융소재 156을 받아들이는 코일형태의 경로 154로 구성되어 있으며. 하우징 148의 윗부분에 형성된 홈 160A 및 160B를 통해서 옆으로 돌출되어 있는 용융소재 156의 전도성 가지 158A 및 158B 가 있다.
용융 접착 공정 동안에 밸브 140은 매니퓨레이터 148의 연료부속품 설치장치 168의 삽입구 166안에 놓여 진다.
작동에 있어서, 매니퓨레이터 팔은 설치장치의 상부면 170에 고리형태의 견각 150이 지탱하는 소켓 166안에 받아들여진 밸브 140이 연료탱크(통상적으로 탱크에 형성된 연료펌프 개구부나 또 다른 적당한 그러한 개구부)에 형성되어 있는 개구부를 통해서 삽입된다. 전도성 가지부분 158A 및 158B는 매니퓨레이터 148의 전기소켓 172A 및 172B와 맞물리면서, 적당한 전도성 전선 176A 및 176B 각각에 의해 전원공급기 180까지 연결된다.
밸브 하우징 148의 상부 표면을 연료탱크의 윗벽 144의 아랫면 142까지 이동하면, 전류는 소켓 172A 및 172B를 통해서 용융소재 156의 전도성 가지 158A 및 158B까지 각각 공급되고 이것에 의해서 플라스틱 재질이 용융될 때까지의 열이 코일에서 발생된다. 그 후 전류가 멈추면 용융된 플라스틱 재질이 냉각되면서 용융 접착이 이루어진다.
도.6B 의 실시 예에서, 매니퓨레이터 186은 전류를 공급하는데 사용하지 않고 오히려 연료탱크의 상부 벽면 190의 적당한 벽에 밸브 188위치를 정하고 용융 접착공정 동안에 알맞은 압력을 가하는 것은 도.6A와 유사하다. 그러나, 이 특별한 예에서, 용융소재 194는 외부 유도코일 198에 의해 부착되고, 유도경로를 통해서 공급된 전류에 의해서 가열된다.
도.6A와 6B의 두 실시 예에서, 각각의 매니퓨레이터 148 및 186은 용융 접착 부분이 냉각된 후 제거된다.
본 발명에 따라서 실시 예에 의해 나타난 200에 일반적으로 명시되고 연료 접착 소재 202가 맞물려있는 연료밸브가 그림으로 도시되어 있다. 용접위치에 밸브 200을 정확하게 위치시키고 연료탱크의 내부표면 204의 적당한 표면에 접촉해 있는 것을 확실하게 하기 위해서, 피스톤 조립체 210이 제공된다. 여기서 상기 210의 한쪽 끝 212는 연료탱크의 바닥 벽 214에 지탱되고 상기 210의 안쪽으로 넣을 수 있는 상부 216은 밸브 소켓 218 및 적당한 전류전도수단(도시되지 아니하였슴)과 맞물려진다. 밸브 200에 축 방향으로 힘을 작용시켜주기 위하여 상부 216이 코일 스프링 220에 의해서 올려지는 장치로 인하여 용접과정 동안에 탱크의 내벽 표면 204과 적절히 맞닿아진다. 피스톤 조립체는 예를들면 전자력,유압,공기압 등 다른 방법으로 작동된다.
도.6D의 실시 예에서 용융소재 222와 결합되는 밸브 220은, 뻗을 수 있는 "가위형태" 장치 228이 연결된 삽입구 224 안쪽에 놓여 진다. 한쪽 다리부분은 연료탱크의 아래 벽 부분 232에 지탱되는 지지수단 230을 가지고 있다. 적절한 힘을 가하는 동안에, 장치의 다리부분이 수축되면 밸브 220이 연료탱크의 내벽 표면 236으로 솟아오르기 위해 소켓 224가 수직방향으로의 이동을 일으킨다. 여기에서 용융소재에 전류를 가하면 상기에서 설명한 바와 같이 용융 접착이 발생한다.
또한, 도.7을 좀더 참조하여 설명한다. 용융 접착과정 중에 예를들면 밸브 240과 같은 연료부속품이 연료탱크의 대응 벽부분 242에 적절하고 단단하게 맞닿아 있는 것을 확인하기 위하여, 예를들면 스트레인게이지나 마이크로스위치 형태로 된 압력감지계 246이 제공된다. 여기의 본 실시 예에서는 매니퓨레이터 팔 250의 끝에 압력감지계가 장착되어 있으며, 그러한 압력감지방법이나 감지기는 다른 위치에 장착될 수도 있다.
도.8의 도면은 두 개의 연료부속품, 즉 밸브 260A 및 260B를 동시에 연료탱크 내부 벽면 264에 부착하는 방법에 대한 예를 설명한다. 이러한 배열은 두 개의 유도코일소재 266A 및 266B가 대응 밸브 260A 및 260B의 상기 용접위치에 맞도록 위치시킨다. 유도코일 266A 및 266B와 밸브 260A 및 260B에 전류를 동시에 제공하기 위한 제어기 C가 제공된다. 이러한 배열은 또한 연료탱크 내부 벽에는 상기의 운반체에 부착된 각각의 연료부속품이 있는 경우, 즉 예를들면 연료탱크 내부 벽에 부착된 운반체의 경우와 같은(분리된 밸브보다) 대형 연료부속품에 적당하다.
몇가지 실시 예를 통하여 예시하고 설명하였지만, 개시내용을 제한할 의도가 아니고, 첨부된 청구범위 내용을 준용하여 정의하는 바와 같이, 본 발명의 보호 범위와 요지에 포함되는 모든 실시 예, 개량, 배열을 보여 주고자한 의도로 이해되어야 할 것이다.
예를들면, 용융소재는 연료소재 또는 연료탱크의 내부 벽면내에 미리 부착되거나, 연료부속품이나 벽면에 형성된 적절한 소켓에 삽입될 수도 있을 것이다. 또 다른 대안에 따라서는, 용융소재가 단순히 벽과 연료부속품 사이로 삽입되기도 한다.

Claims (50)

  1. 플라스틱 소재로 제조되고 벽의 내부표면에 맞추어진 적어도 하나의 연료부속품이 부착된 연료 탱크에 있어서, 상기 연료부속품은 용융 접착에 의해서 상기 내부표면상의 미리 정해진 위치에 부착되는 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  2. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 연료부속품의 하나와 연료탱크 내부표면상의 위치는 용융소재를 사용하여 미리 맞추어져 있음을 특징으로 하는 연료탱크.
  3. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 필라멘트(filament) 임을 특징으로 하는 연료탱크.
  4. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 전도성 시이트(sheet)재질 임을 특징으로 하는 연료탱크.
  5. 제2항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 연료부속품 하우징 상단부에 일체화되어 있는 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  6. 제2항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 연료탱크의 상기 위치에 삽입되어 일체화된 형태인 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  7. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 용융소재로부터 연결된 도선을 통하여 공급된 전류에 의해서 유동화(activated)되는 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  8. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 유도전류에 의해서 유동화되는 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  9. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 연료부속품의 하나와 연료탱크의 상기 위치가 자성화된 소재로 맞물리게 함으로써 용융 접착 공정동안에 연료부속품이 자기력에 의해서 연료탱크에 끌어 당겨진 것을 특징으로 하는 연료탱크.
  10. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 유도전류가 연료탱크의 상기 위치와 연료 부속품의 하나의 사이가 맞추어지게 하는 자성화 소재에 의해서 연료부속품이 연료탱크내의 상기위치에 끌어 당겨져 들러붙도록 하는 자기장을 발생시키는 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  11. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 용융소재가 연료부속품 설치장치에 대응하는 전류소켓에 결합될 수 있는 전도체를 통하여 공급되는 전류에 의해 유동화되는 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  12. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 연료부속품이, 연료탱크의 상기 위치에서 도입되고, 연료부속품 설치장치에 의해서 용융 접착공정 동안에 지탱되고 있는 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  13. 제12항의 연료탱크에 있어서, 상기 연료부속품 설치장치가 탱크에 형성된 개구부를 통하여 연료탱크의 내부공간으로 삽입이 가능한 매니퓨레이터의 팔 형상인 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  14. 제1항의 연료탱크에 있어서, 상기 연료부속품이 밸브인 것임을 특징으로 하는 연료탱크.
  15. 플라스틱 재질 연료탱크의 내부벽면의 위치에 고정하기 위한, 상기 위치에 부착될 수 있는 맞닿는 표면을 형성하는 하우징을 포함하는 연료부속품에 있어서, 상기에 맞닿는 표면에 연료탱크에 연료부속품을 용융 접착시키기 위한 용융소재가 맞추어진 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  16. 제15항의 연료부속품에 있어서, 상기 맞닿는 표면이 꼭 맞닿게 하기 위하여 상기 위치의 벽부분에 대응하는 형상을 가지고 있는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  17. 제15항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융소재의 맞닿는 부분이 상기 부속품 하우징의 맞닿는 표면에 형성된 홈줄에 묻히는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  18. 제17항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융소재가 코일로된 필라멘트인 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  19. 제17항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융소재가 파동형상(undulating) 필라멘트인 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  20. 제17항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융소재가 시이트 재질(sheet of material) 형태인 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  21. 제15항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융소재가 용융소재에 연결된 전도성 전선을 통하여 공급되는 전류에 의해 유동화되는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  22. 제21항의 연료부속품에 있어서, 상기 전도성 전선이 상기 연료부속품으로 부터 쉽게 분리될 수 있는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  23. 제15항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융소재가 설치장치에 결합되는 전기소켓에 고정되어 있는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  24. 제15항의 연료부속품에 있어서, 상기 하우징은 용융 접착 공정 동안에 연료탱크 상기위치에 당겨지도록 자성체 소재와 결합 되어 있는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  25. 제15항의 연료부속품에 있어서, 상기 용융 접착이 연료부속품등 하나와 연료탱크의 상기 위치 사이에 있는 자성화 가능한 소재에 의해서 연료탱크내에 있는 상기 위치에 연료부속품을 맞닿게 하는 자기장을 발생시키는 유도전류에 의해서 활성화되는 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  26. 제15항의 연료부속품에 있어서, 밸브인 것임을 특징으로 하는 연료부속품.
  27. (a) 연료탱크의 미리 지정된 내부표면에 연료부속품을 위치시키는 단계;
    (b) 상기 위치에 하우징의 맞닿을 표면을 접촉시키는 단계;
    (c) 플라스틱 재질을 용융시킬 수 있는 적당한 온도까지 가열함으로써 연료탱크에 연료부속품을 용접하기 위해 용융소재를 통해 전류를 가하는 단계를 포함하는, 플라스틱 재질로 만들어진 연료탱크에 플라스틱재질로 만들어진 적어도 하나의 하우징을 가지며, 상기 하우징 부분의 하나와 탱크의 벽면이 용융소재로 고정되어 있는 연료부속품 부착방법.
  28. 제27항의 방법에 있어서, 상기 용융소재가, 분리될 수 있는 전도성 전선을 통하여 공급되는 전류에 의해서 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제27항의 방법에 있어서, 상기 용융소재가, 유도전류에 의해 가열되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  30. 제27항의 방법에 있어서, 상기 용융소재가, 연료부속품 설치장치의 전류소켓을 통하여 공급되는 전류에 의해서 가열되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  31. 제27항의 방법에 있어서, 상기 연료부속품의 하우징이 용융 접착 공정 동안에 연료탱크의 벽면에 달라붙게 하는 자성체 소재와 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제27항의 방법에 있어서, 상기 용융 접착이, 연료부속품 하나와 연료탱크의 상기 위치 사이에 맞닿아 있는 자성체 소재에 의해서 연료탱크의 벽면에 연료부속품이 들러붙도록 하는 자기장을 발생시키는 유도전류에 의해 활성화되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  33. 제27항의 방법에 있어서, 상기 연료부속품이 연료탱크에 도입되고 상기 위치에 위치하며, 연료부속품 설치장치에 의하여 용융 접착 공정 도중에 위치가 유지되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  34. 제33항의 방법에 있어서, 상기 연료부속품 설치장치 매니퓨레이터는 탱크에 형성된 개구부를 통하여 연료탱크의 내부공간으로 삽입될 수 있는 팔의 형상을 갖는 것임을 특징으로 하는 방법.
  35. 제33항의 방법에 있어서, 상기 전류는, 연료부속품의 대응하는 소켓부재에 결합될 수 있는 연료부속품 설치장치의 전류소켓을 통하여 용융소재에 공급되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  36. 제27항의 방법에 있어서, 상기 연료부속품이 밸브인 것임을 특징으로 하는 방법.
  37. 플라스틱 재질로 만들어진 연료탱크에 연료부속품을 부착하는 방법에 있어서, 연료부속품의 하나와 연료탱크의 내부 표면의 위치는 용융소재로 미리 맞추어져 있으며, 연료부속품의 부착은 용융 접착을 통하여 수행되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  38. 제27항의 방법에 있어서, 상기 연료부속품이 압력 감지 장치를 사용하는 탱크의 벽면에 맞닿아 있는 것임을 특징으로 하는 방법.
  39. 제39항의 방법에 있어서, 상기 압력 감지 장치가, 변형게이지(strain gage)인 것임을 특징으로 하는 방법.
  40. 제38항의 방법에 있어서, 상기 압력 감지 장치가 마이크로 스위치인 것임을 특징으로 하는 방법.
  41. 제27항의 방법에 있어서, 상기 연료부속품이, 연료탱크의 바닥 벽면에 의해 지탱되는 하나의 단부와 연료부속품을 지지하여 상부 벽면의 대향되는 벽 위치로 밀어 올림으로써 연료부속품을 벽 위치를 향해서 밀어붙이는 또 다른 단부를 갖는 설치장치(applicator mechanism)에 의해서 연료탱크의 벽 위치에 맞닿게 하는 것인 방법
  42. 제27항의 방법에 있어서, 하나 이상의 용융 접착이 동시에 수행되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  43. 제27항의 방법에 있어서, 상기 용융소재가 용접이 가능한 운반체에 끼워져 있으며, 상기 운반체를 용융시켜 양쪽 면에 융착되어 용접을 형성하도록 용융소재 에 열이 가해지는, 연료탱크의 상기 벽면 위치와 연료부속품 하우징 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 연료부속품을 연료탱크의 내부벽면의 일정위치에 도입시켜서 용융 접착 방법으로 부착시키는 매니퓨레이터에 있어서, 상기 매니퓨레이터가 탱크에 형성된 개구부를 통하여 연료탱크의 내부공간으로 삽입될 수 있는 팔 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 매니퓨레이터.
  45. 제44항의 매니퓨레이터에 있어서, 연료부속품을 벽의위치에 튼튼하게 붙이고, 용융 접착 공정 동안에 벽의 위치로 향하여 압력을 가하도록 하여주는 연료부속품 고정장치(grip)를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니퓨레이터.
  46. 제44항의 매니퓨레이터에 있어서, 전류를 공급하는 연료부속품의 대응 소켓에 연결되는 전류소켓을 포함하는 것임을 특징으로 하는 매니퓨레이터.
  47. 제44항의 매니퓨레이터에 있어서, 연료부속품이 연료탱크의 벽에 밀착되어 적절하게 결합 되는지를 확인을 하기 위한 압력감지장치가 제공되는 것인 매니퓨레이터.
  48. 제47항의 매니퓨레이터에 있어서, 상기 압력감지장치가 하나 또는 그 이상의 응력 게이지(strain gages) 형태인 것을 특징으로 하는 매니퓨레이터.
  49. 제47항의 매니퓨레이터에 있어서, 상기 압력감지장치가 하나 또는 그 이상의 마이크로스위치 형태인 것을 특징으로 하는 매니퓨레이터.
  50. 제44항의 매니퓨레이터에 있어서, 상기 압력감지장치가 용융 접착 공정 동안에 벽을 향해 가해지는 연료부속품의 정확한 압력을 확인하고 벽에 연료부속품을 정확하게 부착하는 것을 정하기 위해 제공되는 것임을 특징으로 하는 매니퓨레이터.
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