專利名稱：燃料系統(tǒng)部件及其子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及燃料系統(tǒng)部件及其子部件(sub-component)，更尤其涉及有利于 將燃料系統(tǒng)部件附連至燃料箱的子部件。本文說明書及權(quán)利要求中所用術(shù)語“燃油系統(tǒng)部件”，被用來表示通常被連接到 燃料箱內(nèi)的各種裝置/配件中的任意一個，如不同類型的閥(通風閥、翻轉(zhuǎn)閥(roll-over valve)、過量灌裝中斷閥等)、集液器、計量器、過濾器等。
背景技術(shù)：
各種閥及各種其他裝置通常被裝配到車輛的燃料箱內(nèi)。通過以下方式將燃料配件 連接到燃料箱內(nèi)是常見的做法，即通過形成在尺寸上可以充裕容納閥外殼的孔，且通過借 助各種方式(焊接、熱焊接、不同的緊固件等)固定附連該閥。一種做法是在燃料箱中盡可能少地(理想地只有一個)形成開口，并且因此通風 系統(tǒng)及其相關(guān)閥和連接被盡可能遠地重新部署在燃料箱內(nèi)。車輛燃料箱所涉及另一個重要的考慮因素是與環(huán)境有關(guān)的組織和官方對從油箱 燃料及其相關(guān)配件的燃料滲透率最小化的日益增加的要求。此要求的成果是目前要求新的 連接裝置確保燃料配件與燃料箱間基本無滲透的連接。因此，制造多層塑性燃料箱將成為標準做法，所述燃料箱對燃料烴具有非常低的 滲透率，并且其中閥借助適合的密封布置被裝配到這樣的燃料箱上或被熱焊接到燃料箱的 內(nèi)壁表面上。關(guān)于閥與車輛燃料箱連接的另一問題是閥的有效工作高度，也就是閥關(guān)閉的高度 (有時也被稱為切斷或關(guān)高度)和閥重新打開的高度?？刂乒ぷ鞲叨鹊囊粋€考慮是所占空 間，這對于車輛意義尤其重大。因此，需要“死區(qū)”(即“最大燃料高度”與燃料箱頂壁之間 的空間)被減到最小，并且必須注意不要增大死區(qū)。幾個專利與提供將閥附連至燃料箱的防燃料滲透附連相關(guān)。例如，美國專利第 5，404，907號、第6，035，883號及第6，289, 915號公開了不同的可焊接組件，其包括延伸通 過形成在燃料箱內(nèi)的開口的閥體以及與閥體固定或結(jié)合在一起的可焊接連接件部分，該可 焊接連接件部分用于焊接至聚合物燃料箱外表面上。用于將閥附連到燃料箱內(nèi)的另一個方法是通過熱加工成型燃料箱的兩個配合的 半部并且按壓閥，而且在成型后立即將任意其他燃料配件壓向燃料壁(此時仍有部分處于 熔融態(tài))。而后，燃料箱的兩個半部便相互附連和焊接在一起。WO專利申請第W00107806A1號中公開的不同方案也涉及最小化死區(qū)，其中公開 了包括被完全接收到液體燃料箱內(nèi)的外殼的燃料閥，其中根據(jù)一個應(yīng)用，該閥的外殼被 形成在其最上面部分處，且用于固定接收在相應(yīng)插孔(receptacle)內(nèi)的芯柱構(gòu)件(stem member)被形成在燃料箱的頂壁處。根據(jù)第二個應(yīng)用，該閥的外殼被形成在其頂部處，且適 于與相應(yīng)的第二連接構(gòu)件接合的第一連接構(gòu)件與燃料箱的頂壁是一體的，如卡扣型連接。用于將燃料配件附連到燃料箱的另一方法被公開在序列號US20010013516A1為美國專利申請中，其涉及被稱為“ship in the bottle”技術(shù)，其中在燃料箱的吹塑過程中， 一個或多于一個閥以及其他燃料配件在被支撐裝置(承載構(gòu)件)所支撐，借此當燃料箱被 形成時，它便通過熱焊接與支撐裝置結(jié)合在一起。美國專利第7，204，520號涉及用于將由可熔塑性材料制成的部件，尤其是燃料管 道或燃料管線的輸送管連接到車輛燃料箱的裝置。該裝置包括加熱構(gòu)件，該加熱構(gòu)件包括 被用來提供電能的末端。為了實現(xiàn)它，一個部件包括用于固定工具的固定體，并且加熱構(gòu) 件的兩個末端延伸到所述固定體上，在所述固定體上它們能夠?qū)⒔佑|構(gòu)件接合到固定工具 上。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供有用于附連到塑性材料燃料箱內(nèi)壁部分處的位置的 燃料系統(tǒng)部件，該燃料系統(tǒng)部件包括外殼及預先裝配到該外殼的平面可焊接承載構(gòu)件，該 平面可焊接承載構(gòu)件包括用于將燃料系統(tǒng)部件附連到燃料箱內(nèi)壁部分的熔焊構(gòu)件。當塑性部件(即這種情況下燃料箱的內(nèi)壁部分、平面可焊接承載構(gòu)件的一部分或 燃料系統(tǒng)部件的外殼，每個都由適合的塑性材料(如熱塑性)制成)彼此附連且相鄰表面 中至少一個的溫度上升到材料的熔點以上時，就會發(fā)生焊接。在其冷卻以后，部件保持被焊 接至彼此。所述外殼可以具有頂表面，并且可以通過其頂表面將可焊接承載構(gòu)件預先裝配到 外殼。該頂表面可以適于被預先裝配有平面可焊接承載構(gòu)件。該頂表面可以包括具有足夠 高度的塑性材料，以允許通過該塑性材料的熔化將燃料系統(tǒng)部件附連到燃料箱，而不損壞 該燃料系統(tǒng)部件。該外殼的頂表面可以被形成為具有與目標位置處的壁部分相符合的形 狀，以便與其平齊接合。該外殼還可以包括從其頂表面橫向延伸出來的側(cè)壁，該側(cè)壁可以是具有與燃料箱 內(nèi)部流體連通的外表面的單層壁，而且可以是具有與燃料系統(tǒng)部件的至少一個功能部件流 體連通的內(nèi)表面的單層壁。因此將被領(lǐng)會的是，包括具有適于預先裝配包括熔焊構(gòu)件的平面可焊接承載構(gòu)件 的頂表面的外殼的燃料系統(tǒng)部件的優(yōu)點之一可以是，這樣的燃料系統(tǒng)部件可以包括單層 壁，借此與如果使用了包含被設(shè)置為與燃料系統(tǒng)部件外殼的壁相鄰的壁(即第二壁)的承 載構(gòu)件相比，其需要更少的材料和空間。該燃料系統(tǒng)部件還可以包括與其頂表面相鄰的輸出噴嘴。該平面可焊接承載構(gòu)件 可以被預先裝配到所述外殼的頂表面。該平面可焊接承載構(gòu)件可以包括相反的上和下表 面。在這樣的情況下，平面可焊接承載構(gòu)件的下表面可以適于被預先裝配到燃料系統(tǒng)部件 外殼的頂表面。平面可焊接承載構(gòu)件的下表面可以通過與機械附連機構(gòu)一起形成而適于被 預先裝配到外殼的頂表面。這樣的機械附連機構(gòu)可以從包括卡扣鎖構(gòu)件、螺紋構(gòu)件和卡銷 構(gòu)件組成的群組中選擇。在這種情況下，燃料系統(tǒng)部件的頂表面可以適于通過與機械附連 機構(gòu)一起形成而被預先裝配到所述平面可焊接承載構(gòu)件的下表面，所述機械附連機構(gòu)的類 型符合平面可焊接承載構(gòu)件的選定機械附連機構(gòu)的類型。可替代地或另外地，外殼的頂表 面和平面可焊接承載構(gòu)件中的至少一個可以適于通過施加至其的粘合劑被裝配到另一個 上。該平面可焊接承載構(gòu)件可以是圓盤狀構(gòu)件。該可焊接承載構(gòu)件可以被安置在燃料系統(tǒng)部件的外殼與燃料箱的壁位置之間，借此熔焊構(gòu)件的加熱會導致承載構(gòu)件的熔化從而實現(xiàn) 其兩面處的焊接并形成附連。熔焊構(gòu)件的特征直徑可以小于外殼頂表面的特征直徑。為了說明書和權(quán)利要求 的目的，特征直徑被定義為虛構(gòu)內(nèi)切圓的最大直徑。熔焊構(gòu)件可以包括細長導電部分。該 細長導電部分可包括遠離熔焊構(gòu)件中心部分的至少第一部分，以及被設(shè)置在該至少第一 遠端部分與中心部分中間的至少第二部分。該細長導電部分可以包括多個大C形子部分 (sub-portion)，該大C形子部分由多個小C形子部分串聯(lián)連接。熔焊構(gòu)件還可以包括第一 和第二導電末端，當熔焊構(gòu)件已經(jīng)被焊接到另一個物體時，第一和第二導電末端適于通過 對其施加拉力而得以從熔焊構(gòu)件分開。熔焊構(gòu)件可以是盤繞的細絲或波浪形的細絲。熔焊 構(gòu)件可以呈片狀材料(a sheet of material)形式。熔焊構(gòu)件可以被裝配有能夠與施加器 (applicator)才目_☆白勺(electric socket)。如將被領(lǐng)會的，使用平面可焊接承載構(gòu)件的優(yōu)點之一可以是，較之應(yīng)用非平面可 焊接承載構(gòu)件的情況所需材料明顯減少。例如，包括第一平面末端及從其中橫向延伸的環(huán) 形壁并且適于在其中接收將被承載物體的承載構(gòu)件，相比于只包括一個平面末端的承載構(gòu) 件在制造過程可能需要更多材料。使用平面可焊接承載構(gòu)件的另一個可能的優(yōu)點是，其可 以被批量生產(chǎn)且被裝配到不同燃料系統(tǒng)部件上，這與適于具有附連至其的一體熔焊構(gòu)件的 不同燃料系統(tǒng)部件的定制生產(chǎn)相比降低了成本。燃料系統(tǒng)部件還可以包括至少一個額外的平面可焊接承載構(gòu)件，該構(gòu)件具有預先 裝配至其的熔焊構(gòu)件。額外的焊接構(gòu)件可以被預先裝配到燃料系統(tǒng)部件的頂表面。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有包括相反的上和下表面的平面可焊接承載構(gòu)件， 以及附連至其的熔焊構(gòu)件。平面可焊接承載構(gòu)件可以具有關(guān)于其他方面所描述的任意特 征。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于附連到塑性材料燃料箱內(nèi)壁部分處的位置的燃 料系統(tǒng)部件，該燃料系統(tǒng)部件預先裝配有至少兩個熔焊構(gòu)件。所述至少兩個焊接構(gòu)件可以分別被附連到不同的平面可焊接承載構(gòu)件上，并且所 述將至少兩個熔焊構(gòu)件預先裝配到燃料系統(tǒng)部件上可以通過平面可焊接承載構(gòu)件實現(xiàn)。平面可焊接承載構(gòu)件或熔焊構(gòu)件中的每一個都可以具有關(guān)于其他方面所描述的 任意特征。下列特征在可能的地方能夠應(yīng)用于本發(fā)明上述任意方面A)熔焊構(gòu)件是按盤繞或波浪圖形形成的可能被嵌入相應(yīng)形狀溝槽中的細絲。然 而，該熔焊構(gòu)件也可以是呈現(xiàn)不同形狀的片狀形式的，例如，盤狀構(gòu)件、扁平環(huán)構(gòu)件等。B)熔焊構(gòu)件被施加于其上的電流激活，該電流流經(jīng)從該熔焊構(gòu)件延伸出的導線。 通常所述導線可以很容易地從該熔焊構(gòu)件分開。C)熔焊構(gòu)件被施加至其的電流通過感應(yīng)激活。D)燃料系統(tǒng)部件中的一個以及燃料箱處的位置可以被裝配有可磁化部件，借此， 燃料系統(tǒng)部件在熔焊過程中被磁力吸引到燃料箱處的位置。感應(yīng)電流也可以被用來產(chǎn)生磁 場，該磁場用于將燃料系統(tǒng)部件吸引并接合到壁位置，且用于熔焊燃料系統(tǒng)部件。E)焊接構(gòu)件由電流激活，該電流通過能夠與燃料系統(tǒng)部件施加器的相應(yīng)電流插座 相接合的導電構(gòu)件被應(yīng)用于熔焊構(gòu)件。7
F)燃料系統(tǒng)部件被引至燃料箱的位置并可在熔焊過程中被燃料系統(tǒng)部件施加器 固定，該施加器根據(jù)一個示例是操作器形式的，該操作器被配置為用于通過形成在燃料箱 內(nèi)的開口引入燃料箱內(nèi)部空間的機械臂。根據(jù)其他示例，該操作器呈適合于支撐該燃料系 統(tǒng)部件的裝置形式，并且借助適當?shù)碾娏?yīng)裝置使其靠著壁位置就位，且該裝置的另一 部分適于緊貼燃料箱的相對壁部分?？蛇x地，該操作器包括用于連接至燃料系統(tǒng)部件的相 應(yīng)插座的電插座，以借此施加電流。G)所述燃料系統(tǒng)部件可以是各種被裝配在燃料箱中的此類構(gòu)件中的任意一個或 多于一個構(gòu)件，例如，不同類型的閥(通風閥、翻轉(zhuǎn)閥、過量灌裝中斷閥等)、集液器、計量 器、過濾器οH)燃料系統(tǒng)部件外殼的至少頂部和燃料箱的壁位置部位是由適當?shù)乃苄圆牧?(例如，聚乙烯-PE)制成的，該材料應(yīng)是可熱焊接的，以借此使其合乎熔焊要求。盡管下文將參照燃料閥對本發(fā)明進行詳細說明，但將被領(lǐng)會是，本說明的目的不 在于將本發(fā)明的范圍限制于所舉示例，而在于覆蓋可能落入本發(fā)明且如權(quán)利要求所限定的 范圍和主旨中的所有修改和示例。


為了理解本發(fā)明并且明白它在實踐中可以被如何實施，下面將參照附圖對幾個示 例進行非限制性的示例性說明，在附圖中圖IA為燃料箱在安裝有燃料閥的區(qū)域處的一部分的側(cè)視圖，該燃料閥通過熔焊 附連至燃料箱；圖IB為圖IA中所見的燃料箱和燃料閥的分解等軸測視圖；圖2A為燃料閥的一個示例的俯視等軸測視圖；圖2B為圖IA中所見的貫穿燃料閥及壁位置的縱剖面；圖3A和;3B是根據(jù)其他示例的燃料閥的俯視等軸測視圖；圖3C是根據(jù)另一示例的燃料系統(tǒng)部件和熔焊構(gòu)件的俯視透視圖；圖3D是具有圖3C的熔焊構(gòu)件的另一個燃料系統(tǒng)部件的俯視透視圖；圖3E是圖3C和3D中燃料系統(tǒng)部件和熔焊構(gòu)件的俯視透視圖；圖4是根據(jù)另一個示例的將燃料閥熔焊到燃料箱的過程中燃料箱的一部分的示 意側(cè)視截面圖；圖5A是根據(jù)另一示例的燃料箱一部分的示意側(cè)視截面圖，該燃料箱具有與其相 連的燃料閥；圖5B是圖5A所示裝置的分解側(cè)視截面圖；圖6A到6D是熔焊過程的示意圖；圖7顯示了接合壓力控制布置；以及圖8是顯示燃料箱中兩個燃料閥同步組件的示意圖；圖9A是平面可焊接承載構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的示意透視圖；圖9B是圖9A中平面可焊接承載構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的示意側(cè)視圖；圖9C是圖9A和9B中平面可焊接承載構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的示意正視圖；圖9D是圖9A至9C中平面可焊接承載構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的示意仰視圖9E是圖9A至9D中平面可焊接承載構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的示意俯視圖；圖9F是圖9A至9E中平面可焊接承載構(gòu)件的示意透視圖；圖9G是圖9A至9F中平面可焊接承載構(gòu)件的示意俯視圖；圖9H是圖9A至9G中平面可焊接承載構(gòu)件的示意仰視圖；圖91是圖9A至9E中熔焊構(gòu)件的示意俯視圖；圖9J是圖9A至9E中熔焊構(gòu)件的示意透視圖；圖IOA是預先裝配到燃料系統(tǒng)部件上的圖9A至9J中平面可焊接承載構(gòu)件和焊接 構(gòu)件的示意側(cè)視圖；圖IOB是圖IOA中可焊接承載構(gòu)件、熔焊構(gòu)件和燃料系統(tǒng)部件的示意透視圖；圖IlA是預先裝配到另一個燃料系統(tǒng)部件上的圖9A至9J中可焊接承載構(gòu)件和熔 焊構(gòu)件的示意側(cè)視圖；圖IlB是圖IlA中可焊接承載構(gòu)件、熔焊構(gòu)件和燃料系統(tǒng)部件的示意透視圖；圖12是預先裝配到燃料系統(tǒng)部件上的圖9A至9J中所示類型的兩個可焊接承載 構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的示意透視圖；圖13是預先裝配到另一個燃料系統(tǒng)部件上的另一可焊接承載構(gòu)件和熔焊構(gòu)件的 示意側(cè)視圖。
具體實施例方式首先關(guān)注圖1A，該附圖顯示了燃料箱(非完整可見)的頂壁部分10，該燃料箱由 熱塑性材料制成并且具有燃料系統(tǒng)部件，也就是一般被標明為20的翻轉(zhuǎn)閥20在被標明為 22的箱壁位置處與其相連。在下文中的附圖與說明中，將涉及呈現(xiàn)為閥形式的燃料系統(tǒng)部件，應(yīng)注意到的是， 術(shù)語“燃料系統(tǒng)部件”應(yīng)被按其最廣泛意思理解，這指的是其包括不同類型的閥、集液器、計 量器、過濾器及其它部件等。在本文的示例中，燃料系統(tǒng)部件20是翻轉(zhuǎn)閥，它包括由熱塑性材料制成的外殼M 以及保持閥部件位置處于正確位置的掀扣型閉合構(gòu)件觀。圖IA中還應(yīng)注意的是，不需要用于將閥連接到燃料箱壁部分10的連接裝置，借此 死區(qū)(也就是“最大燃料高度”與燃料箱頂壁間的空間)被維持在最小，且進一步借此輸出 噴嘴30向右延伸到與燃料箱頂壁10的下表面32相鄰的下方。在本示例中輸出噴嘴30具 有約為8mm的最大半徑R，并且被以約為2mm的最小距離的D從頂壁10的下表面32隔開。 輸出噴嘴30被設(shè)計為裝配有壁厚為Imm的管子(未顯示)，因此當該管被裝配到輸出噴嘴 30上時，可以在頂壁10的下表面32與該管之間留出一條Imm的安全間隙。將被領(lǐng)會的是， 該安全距離可以稍有改變，而該死區(qū)可以被減小到幾毫米，這需要通過使輸出噴嘴30與外 殼M接合的部分31能夠與壁部分相鄰，即被定位于相距小于1厘米。還應(yīng)注意的是，在燃 料箱箱壁上未設(shè)有孔而且燃料蒸汽因此被保持在最小。參考圖1B，如已經(jīng)提及的，閥20通過熔焊附連到燃料箱的頂壁10，盤繞的焊接構(gòu) 件36有利于該熔焊，該焊接構(gòu)件在某些特定顯示的示例中被相應(yīng)的盤繞路徑38所容納，該 盤繞路徑38由形成在閥20的頂接合表面40內(nèi)的凹槽38組成。凹槽38的尺寸足以允許 焊接構(gòu)件36被安置在其內(nèi)。頂表面40包括塑性材料41，其高度H足以允許燃料系統(tǒng)部件通過塑性材料41的熔化被附連到燃料箱上，這不會損壞燃料系統(tǒng)部件20。高度H的大小約 為1. 5mm。這樣，通過將其安置到凹槽38中，熔焊構(gòu)件36得以被預先裝配到外殼M的頂表 面40。應(yīng)被理解的是，塑性材料用于熔焊的1. 5mm的高度可以不完全從頂表面40獲得， 也可以可替換地部分或完全地從燃料箱壁部分10的下表面獲得，這樣的設(shè)計是十分厚的， 以便不會由于焊接而受到損壞。應(yīng)注意的是，上接合表面40具有與壁位置的輪廓符合的輪廓，在本案中是平的， 以確保充分的接觸面。在圖IB和2A中還應(yīng)注意的是，盤繞的熔焊構(gòu)件36具有兩個導電腿構(gòu)件42A和 42B，分別用于向盤繞的細絲提供電流。閥20的外殼M在其上部裝配有凹槽44A和44B，導 電腿通過所述凹槽伸出，借此導電腿部分可以在之后被導線或其他導電裝置接合，這將在 下文加以討論。圖3A中顯示了一般被標明為50的閥，其中熔焊構(gòu)件52呈波浪形細絲的形式，波 浪形細絲可以被相應(yīng)的凹槽M接收到其內(nèi)，該凹槽被構(gòu)成在閥外殼56的頂壁部分上，且導 電腿部分58A和58B延伸通過沿著外殼56的一部分形成的相應(yīng)凹槽60A和60B，并且分別 延伸至電插座62A和62B，以便與電流施加器(current applicator)接合，這將在下文參照 圖6A加以解釋。圖:3B涉及與上文關(guān)于圖3A所公開的閥類似的閥50’，其區(qū)別在于，熔焊構(gòu)件63呈 開口的滑冰場狀片狀(rink-like sheet)形式并且由導電材料制成，其沿外殼的鑄造外形 (foundries)延伸并且可以經(jīng)由突出通過外殼的外圍部分65的腿64與電流源相接合。然 而應(yīng)領(lǐng)會的是，熔焊構(gòu)件的呈片狀(sheet)形式的其他形狀也是可能的。例如圖3C顯示了用于熔焊構(gòu)件300A的另一個呈片狀形式的形狀，其被設(shè)置在接 合面302上，該接合面302通過粘合劑被固定至另一個一般被標明為306的翻轉(zhuǎn)閥的頂部 304。熔焊構(gòu)件300A包括第一導電末端308，第二導電末端310以及在二者之間延伸的細長 導電部分312。第一和第二導電末端(308，310)都呈與平行于接合面40延伸的薄板形式。 第一和第二導電末端(308，310)與細長導電部分312之間的連接明顯相對弱，下文將解釋 其目的。細長導電部分312由多個大C形子部分(314A，314B, 314C，314D，314E)和兩個線性 部分(318A和318B)組成，所述大C形子部分由多個小C形子部分(316A，316B，316C，316D) 串聯(lián)連接，而所述線性部分分別在大C形子部分314A的端點與第一導電末端308之間以及 大C形子部分314E的端點與第二導電末端310之間延伸。應(yīng)被領(lǐng)會的是，圖3C中焊接構(gòu)件的形狀可以以任意已知方式被固定到燃料系統(tǒng) 部件上，例如，通過被裝配到在燃料系統(tǒng)部件頂表面中形成的凹槽。此外，熔焊構(gòu)件也可以 是非片狀形式的。熔焊構(gòu)件300A可以被用在其他類型的燃料配件上，例如如圖3D中所見， 在一般被標明為320的燃料限制排放閥上具有其被標明為300A的熔焊構(gòu)件。暫時將注意力轉(zhuǎn)到圖3E，可以看到，翻轉(zhuǎn)閥306和燃料限制排放閥320可以被預 先裝配有熔焊構(gòu)件300A并且在其插入燃料箱內(nèi)之前通過管322按流體接觸方式相互連接。 這樣，圖3E中所示的這兩個構(gòu)件(306、320)便可以同時被插入燃料箱內(nèi)并與之焊接。還應(yīng)注意的是，外殼(圖1和圖2A中為M，而圖3中為56)裝配有環(huán)形突出肩70， 其目的在下文中參照圖6A和6B將變得十分明顯。
在圖2B的圖解說明中可以看到閥20是如何通過66處的熔焊而被焊接至燃料箱 頂壁10的下表面32的壁位置22處的。熔焊得以實施是通過施加電流穿過熔焊構(gòu)件(也 就是金屬線圈36)，從而借此將熱塑性材料加熱到超過其熔點的溫度，同時保持閥20緊貼 著表面32并且使熔化材料能夠冷卻，由此實現(xiàn)焊接。不同參數(shù)控制著所述熔焊過程，例如熔焊構(gòu)件細絲的厚度和強度、線圈或波浪形 細線的樣式和強度、各構(gòu)件內(nèi)的容納凹槽的深度、塑性材料的類型、可焊接部分的尺寸以及 被施加通過熔焊構(gòu)件的電流的大小。此外，取決于燃料系統(tǒng)部件的形狀和尺寸，可以應(yīng)用一 個或多于一個熔焊焦點(welding focuse)，即在承載構(gòu)件較大的情況下可以執(zhí)行多個焊接 位置?，F(xiàn)在進一步將注意力放到圖4，其中顯示了根據(jù)另一個示例的燃料閥76的示例，該燃 料閥在外殼78的頂部處以盤繞熔焊構(gòu)件80而被裝配，而且在盤繞熔焊構(gòu)件80下方提供有 金屬構(gòu)件82 (本示例中為圓盤)，該構(gòu)件被嵌入到外殼78的頂部分內(nèi)。此布置是這樣的，即 在熔焊過程中流向熔焊構(gòu)件80的電流被經(jīng)由感應(yīng)線圈構(gòu)件86的感應(yīng)激發(fā)，也產(chǎn)生作用在 圓盤82上的磁力，從而將整個外殼78吸引到與燃料箱頂壁部分92的下表面90的緊密接 合中來。盡管這樣對于本說明書中所描述的其他示例而言是真實的，但燃料系統(tǒng)部件在圖 4中的內(nèi)部視圖允許看清外殼(本示例中被標明為78)如何在其頂表面81處以熔焊構(gòu)件 80被預先裝配，以及如何只包括從其頂表面81延伸的單個側(cè)壁83。側(cè)壁83為單層壁，其 具有與燃料箱流體；連通的外表面85以及與燃料系統(tǒng)部件的內(nèi)部空間96流體連通的內(nèi)表 面87。內(nèi)部空間96被用來便于氣體向輸出噴嘴89的輸送并且因此成為燃料系統(tǒng)部件的功 能部件的示例。根據(jù)對此示例(未顯示)的修改，圓盤82未被嵌入到燃料系統(tǒng)部件的外殼78內(nèi)， 反而是被裝配到閥的空間96內(nèi)，而且可以在熔焊過程完成后被移除。圖5A和5B中所示的示例與之前燃料系統(tǒng)部件一般配置中的示例不同，也就是說 閥100，而且燃料箱的頂壁部分102被形成為具有突出閥接收結(jié)構(gòu)104，該突出閥接收結(jié)構(gòu) 104被裝配用于貼切地接收閥100的外殼頂部，借此使其在焊接過程中不再需要支撐該閥。在此示例中，熔焊構(gòu)件是盤繞的細絲106，所述細絲與閥100的外殼頂部108同軸 延伸?？蛇x地，該頂部108被形成為具有用于接收熔焊構(gòu)件106的相應(yīng)盤繞路徑(未顯示)。圖5A和5B中所公開的布置確保了燃料箱頂壁102的下表面110與閥100內(nèi)最大 燃料高度之間的死區(qū)最小。圖6A顯示了使用操縱器148將被標明為140的燃料系統(tǒng)部件熔焊至燃料箱頂壁 部分144的下表面142的過程。燃料系統(tǒng)部件140對應(yīng)于圖IB和圖2A的閥20，并且包括被形成為具有環(huán)形肩150 和盤繞路徑154的外殼148，該盤繞路徑巧4接收盤繞焊接構(gòu)件156，其導電腿158A和158B 穿過形成在外殼148頂部處的凹槽160A和160B橫向突出。在熔焊過程中，閥140被安置在操縱器148的燃料系統(tǒng)部件施加器168的插孔166 內(nèi)。在操作中，操縱器臂被引導穿過形成在燃料箱中的開口(通常是形成在燃料箱中 的燃料泵孔或任何其它適當?shù)拇祟愰_口)，該燃料箱具有被接收到插孔166內(nèi)的閥140，該 閥具有貼靠(bearing agaist)施加器頂表面170的環(huán)形肩150，同時導電腿部分158A和11158B接合操縱器148的電插座172A和172B，電插座172A和172B進而由適當?shù)膶Ь€176A 和176B分別連接到電源180。應(yīng)被領(lǐng)會的是，導線176A和176B也可以與操縱器148結(jié)合 在一起，而且也可以處于其內(nèi)部。在將閥外殼148的頂表面施加到燃料箱頂壁144的下表面142之后，電流分別通 過插座172A和172B被施加給熔焊構(gòu)件156的導電腿158A和158B，借此線圈上會產(chǎn)生熱， 直到塑性材料熔化。而后，電流停止以使熔化的塑性材料得以冷卻，借此實現(xiàn)熔焊。在圖6B所示的示例中，操縱器186與圖6A中所見操縱器類似，其間的區(qū)別在于其 不被用來施加電流，而是被用來將閥188安置在燃料箱頂壁190上適當?shù)谋谖恢蒙喜⑶以?熔焊過程中施加適度的壓力。然而，在此特定的示例中，熔焊構(gòu)件194由通經(jīng)感應(yīng)而被施加 于其上的電流加熱，該感應(yīng)由外部感應(yīng)線圈198施加。在圖6A和6B的兩個示例中，操縱器148和186在熔焊區(qū)域冷卻之后被分別移除?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6C，途中顯示了一般被標明為200的燃料閥，該燃料閥裝配有如根據(jù) 任意其他示例所公開的熔焊構(gòu)件202。為了將閥200正確地安置在焊接位置上并且確保與 燃料箱內(nèi)壁表面204的適當表面接觸，提供有活塞組件210，其中其一端212貼靠燃料箱底 壁214而其上方的可回收構(gòu)件216裝配有閥插孔218以及適當?shù)碾娏鱾鲗аb置(未顯示)。 此布置是這樣的，即上方部件216由螺旋彈簧220彈簧偏置，從而向閥200施加軸向力，這 樣在焊接過程中它適當?shù)亟雍先剂舷鋬?nèi)壁表面204。該活塞裝置可以通過不同方式運行如， 例如，電磁、液壓、氣動等。在圖6D所示的示例中，具有相關(guān)熔焊構(gòu)件222的閥220被接收到可延伸“剪刀型” 機構(gòu)228的插孔224內(nèi)，其中一個腿部分具有支撐構(gòu)件230，該構(gòu)件貼靠燃料箱底壁部分 232并且借此該機械裝置的腿部分的收起使插孔2M的垂直位移能夠?qū)崿F(xiàn)，以便定位閥220 使其平齊地緊貼燃料箱的內(nèi)壁表面236，同時施加適當?shù)牧?，借此將電流施加給熔焊構(gòu)件使 熔焊能夠?qū)崿F(xiàn)，如上文所討論的?，F(xiàn)在進一步參照圖7。為了確保在焊接過程中燃料系統(tǒng)部件(例如閥M0)與燃料 箱相應(yīng)的壁部分242適當且緊密地接合，可以提供有(例如應(yīng)變計或微動開關(guān)形式的)壓 力指示器對6，該指示器在本示例中被安裝在操作臂250的末端。然而，這樣的壓力指示裝 置或傳感器可以被安裝在其其他位置處。圖8的圖解說明例示了兩個燃料配件(即閥^OA和^OB)如何被同步裝配到燃 料箱內(nèi)壁表面264。此布置是這樣的，即根據(jù)相應(yīng)閥^OA和^OB焊接位置定位兩個感應(yīng)線 圈構(gòu)件和266B，而且還提供有控制器C，該控制器C用于將電流同步地施加給感應(yīng)線 圈構(gòu)件和以及閥^OA和260B。應(yīng)領(lǐng)會的是，此布置也適合于大型燃料系統(tǒng)部件 (而不是單獨的閥)，例如在承載構(gòu)件附連至燃料箱內(nèi)壁相連的情況下，各自的燃料配件進 而附連至所述承載構(gòu)件。根據(jù)另一種選擇，熔焊構(gòu)件也可以被接收在平面可焊接承載構(gòu)件內(nèi)或或附連至該 可焊接承載構(gòu)件。這樣的平面可焊接承載構(gòu)件可以被安置在燃料系統(tǒng)部件的外殼與燃料箱 的壁位置之間，并且被焊接到燃料箱的壁位置上。如將被理解的，在其被置于燃料箱的壁位 置前該平面可焊接承載構(gòu)件可以被預先裝配在燃料系統(tǒng)部件上。在圖9A-9J中，顯示有熔焊構(gòu)件300A，參照圖3C-3E對其進行了更為詳盡的描述， 其被附連至一般被標明為400的平面可焊接承載構(gòu)件的一個示例。12
平面可焊接承載構(gòu)件400具有平面形狀并且包括上表面402，相對的下表面404， 以及橫向機座突起405。構(gòu)件400被形成為具有多個凹槽和孔408，以便熔焊構(gòu)件附連至 其，而且中央環(huán)形孔具有向內(nèi)傾斜的邊緣407。在此示例中，承載構(gòu)件400被形成為具有四 個卡扣鎖構(gòu)件(snap-lockmembers) 410，該卡扣鎖構(gòu)件410從下表面402沿與其垂直的方向 延伸，以便附連至燃料系統(tǒng)部件424(例如見圖IOA和圖10B)。多個凹槽包括深度Dl大約為0. 8mm的彎槽412(圖9A、9C和9E ；為了便于例示在 圖9F和9G中未顯示)，該深度與熔焊構(gòu)件300A的形狀相匹配，以便熔焊構(gòu)件能夠放置入其 中，而且還包括用于分隔熔焊構(gòu)件300A相鄰部分的直槽414?？?08可以具有貫穿地插入 其中的緊固構(gòu)件(未顯示)，以保持熔焊構(gòu)件300A各部分處于正確位置。每個卡扣鎖構(gòu)件410都被形成為具有彈性可彎曲線性部分416，該彈性可彎曲線 性部分416遠端處具有向外傾斜的表面418，而且具有被形成在傾斜外表面418和線性部分 416之間的階梯422。橫向機座突起405包括大小與兩個線性部分(318A、318B)相符合的定位構(gòu)件423， 以便于熔焊構(gòu)件300A以穩(wěn)定的方式就位在橫向機座突起405上。該示例平面構(gòu)件400的高度H2約為3. 8mm (不包括卡扣鎖構(gòu)件)而且最大直徑D2 約為 33. 6mm。轉(zhuǎn)到圖IOA和10B，平面承載構(gòu)件400以及與附連至其的熔焊構(gòu)件300A，如圖所示 被裝配到包括頂表面432的閥430。該閥的頂表面通過被形成為具有適于卡扣接合平面承 載構(gòu)件400的卡扣鎖構(gòu)件410的向外突起(不可見)，以適于預先裝配有熔焊構(gòu)件300A。 一旦平面承載構(gòu)件400被預先裝配到閥430，他們就被插入到燃料箱(不可見)內(nèi)并焊接 至其，在此之后附連至第一和第二導電末端(308、310)的繩索(cord)(不可見)被從燃料 箱拉出，并借助定位構(gòu)件423卡扣住末端(308、310)。可以被注意到的是，閥430的頂表面 432的直徑僅比平面承載構(gòu)件400的直徑略大。相反，轉(zhuǎn)到圖IlA和11B，平面承載構(gòu)件400以及附連至其的熔焊構(gòu)件300A，如圖 所示被裝配到具有頂表面442的閥440，該閥440的直徑遠大于平面承載構(gòu)件400的直徑。參照圖12，燃料系統(tǒng)部件450如圖所示被預先裝配有兩個平面承載構(gòu)件400，其中 每一個承載構(gòu)件400都具有附連至其的熔焊構(gòu)件300A。盡管所述類型的熔焊構(gòu)件適于在燃 料系統(tǒng)部件和燃料箱之間建立非常牢固的結(jié)合，但使用將多于一個熔焊構(gòu)件附連至燃料系 統(tǒng)部件的選擇可以被應(yīng)用在尤其需要牢固結(jié)合的地方(例如，對于閥連接強度的要求可以 在一個區(qū)域內(nèi)為400N而在另一個區(qū)域內(nèi)為1000N)。將注意力轉(zhuǎn)到圖13，圖中顯示了一般被標明為460的燃料系統(tǒng)部件以及適于被預 先附連至燃料系統(tǒng)部件的平面承載構(gòu)件462。通過與之前示例的對比，燃料系統(tǒng)部件460 在其頂表面466處被形成為具有三個卡扣鎖構(gòu)件464，并借此適于被預先裝配有熔焊構(gòu)件 300A，該預先裝配是通過與平面承載構(gòu)件462 —起形成以用于接收和卡扣接合卡扣鎖構(gòu)件 464的向外突起468以及插槽470實現(xiàn)的。還應(yīng)被注意到的是，平面構(gòu)件462并非必須是圓 形的，并且在此示例中包括線性邊緣472，這樣平面構(gòu)件462的形狀便與燃料系統(tǒng)部件460 的頂表面466的形狀相符合。此外，熔焊構(gòu)件474的形狀是不同的。雖然可以使用單個圓 形細長導線部分，但本示例可選地包括細長導線部分476，其具有圍繞平面承載構(gòu)件462外 圍的外部路徑478，而且包括與其中心部分482更為接近的內(nèi)部路徑480。第二路徑的使用使得承載構(gòu)件462與其即將附連至的燃料箱(未顯示)之間能夠形成比如果僅使用單條路 徑更為牢固的結(jié)合。 本文已經(jīng)顯示并說明了若干示例，應(yīng)被理解的是，其目的不在于借此限制該公開， 而是在于覆蓋所有落入本發(fā)明范圍和主旨中的示例、修改和布置，本發(fā)明范圍和主旨由已 作必要修正地所附權(quán)利要求中限定。
權(quán)利要求
1.一種用于附連到塑性材料燃料箱內(nèi)壁部分處的位置的燃料系統(tǒng)部件，該燃料系統(tǒng)部 件包括具有頂表面的外殼，以及被預先裝配到所述外殼的平面可焊接承載構(gòu)件，該平面可 焊接承載構(gòu)件包括用于將所述燃料系統(tǒng)部件附連到所述燃料箱內(nèi)壁部分的熔焊構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述頂表面適于被預先裝配有平面可焊 接承載構(gòu)件，并且所述平面可焊接承載構(gòu)件被預先裝配到所述外殼的所述頂表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述平面可焊接承載構(gòu)件包括相反 的上表面和下表面，所述下表面適于被預先裝配到所述燃料系統(tǒng)部件的所述外殼的所述頂 表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述平面可焊接承載構(gòu)件的所述下表面 通過與機械接合機構(gòu)一起形成而適于被預先裝配到所述外殼的所述頂表面，該機械接合機 構(gòu)從包括卡扣鎖構(gòu)件、螺紋構(gòu)件和卡銷構(gòu)件的群組中選擇；并且所述燃料系統(tǒng)部件的所述 頂表面適于通過與機械接合機構(gòu)一起形成而被預先裝配到所述平面可焊接承載構(gòu)件的所 述下表面，所述機械接合機構(gòu)的類型與所述平面可焊接承載構(gòu)件的選定機械接合機構(gòu)相對 應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述外殼的所述頂表面 和所述平面可焊接承載構(gòu)件中的至少一個適于通過具有被施加至其的粘合劑而被預先裝 配到另一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述外殼還包括從所 述頂表面橫向延伸出來的側(cè)壁，并且所述側(cè)壁是具有與所述燃料箱內(nèi)部流體連通的外表面 的單層壁，而且是具有與所述燃料系統(tǒng)部件的至少一個功能部件流體連通的內(nèi)表面的單層壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件的特征直 徑小于所述外殼的所述頂表面的特征直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件還包括細 長導電部分，該細長導電部分包括遠離所述熔焊構(gòu)件中心部分的至少第一部分，以及被設(shè) 置在所述至少第一遠端部分與所述中心部分中間的至少第二部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件還包括細 長導電部分，該細長導電部分包括多個大C形子部分，該大C形子部分由多個小C形子部分 串聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件還包括第 一和第二導電末端，當所述熔焊構(gòu)件已經(jīng)被焊接到另一個物體時，所述第一和第二導電末 端適于通過對其施加拉力而得以從所述熔焊構(gòu)件分開。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述燃料系統(tǒng)部件還 包括至少一個額外的平面可焊接承載構(gòu)件，該至少一個額外的平面可焊接承載構(gòu)件具有被 預先裝配至其的熔焊構(gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件是盤繞的細絲。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件是波浪形的細絲。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件呈片狀材料形式。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料系統(tǒng)部件，其中所述熔焊構(gòu)件被裝配有能夠與施加器相接合的電插座。
16.一種平面可焊接承載構(gòu)件，其包括相反的上表面和下表面，以及附連至該平面可焊 接承載構(gòu)件的熔焊構(gòu)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述平面可焊接承載構(gòu)件的所 述下表面適于被預先裝配到燃料系統(tǒng)部件的外殼。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述平面可焊接承載構(gòu)件的所 述下表面通過與機械接合機構(gòu)一起形成而適于被預先裝配，該機械接合機構(gòu)從包括卡扣鎖 構(gòu)件、螺紋構(gòu)件和卡銷構(gòu)件組成的群組中選擇。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述平面可焊接承載構(gòu)件的所 述下表面適于通過具有被施加至其的粘合劑而被預先裝配。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任意一項所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件 還包括細長導電部分，該細長導電部分包括遠離所述熔焊構(gòu)件中心部分的至少第一部分， 以及被設(shè)置在該至少第一遠端部分與所述中心部分中間的至少第二部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任意一項所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件 還包括細長導電部分，該細長導電部分包括多個大C形子部分，該多個大C形子部分由多個 小C形子部分串聯(lián)連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件還包括第一和第 二導電末端，當所述熔焊構(gòu)件已經(jīng)被焊接到另一個物體時，所述第一和第二導電末端適于 通過對其施加拉力而得以從所述熔焊構(gòu)件分開。
23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中任意一項所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件 是盤繞的細絲。
24.根據(jù)權(quán)利要求16至22中任意一項所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件 是波浪形的細絲。
25.根據(jù)權(quán)利要求16至22中任意一項所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件 呈片狀材料形式。
26.根據(jù)權(quán)利要求16至25中任意一項所述的平面可焊接承載構(gòu)件，其中所述熔焊構(gòu)件 被裝配有能夠與施加器相接合的電插座。
27.一種包括細長導電部分的熔焊構(gòu)件，該細長導電部分包括遠離所述熔焊構(gòu)件中心 部分的至少第一部分，以及被設(shè)置在該至少第一遠端部分與所述中心部分中間的至少第二 部分。。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的熔焊構(gòu)件，其中所述細長導電部分包括多個大C形子部分， 該多個大C形子部分由多個小C形子部分串聯(lián)連接。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或洲所述的熔焊構(gòu)件，還包括第一和第二導電末端，當所述熔焊 構(gòu)件已經(jīng)被焊接到另一個物體上時，所述第一和第二導電末端適于通過對其施加拉力而得 以從所述熔焊構(gòu)件分開。
30.一種用于附連到塑性材料燃料箱內(nèi)壁部分處的位置的燃料系統(tǒng)部件，所述燃料系 統(tǒng)部件被預先裝配有至少兩個熔焊構(gòu)件。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的燃料系統(tǒng)部件，所述至少兩個熔焊構(gòu)件各自被附連到不同 的平面可焊接承載構(gòu)件，并且所述將所述至少兩個熔焊構(gòu)件預先裝配到所述燃料系統(tǒng)部件是通過各自的平面可焊接承載構(gòu)件實現(xiàn)的。
全文摘要
用于附連到塑性材料燃料箱內(nèi)壁部分處的位置的燃料系統(tǒng)部件(430)。該燃料系統(tǒng)部件包括具有頂表面的外殼，以及被預先裝配到該外殼的平面可焊接承載構(gòu)件(400)。該平面可焊接承載構(gòu)件包括用于將燃料系統(tǒng)部件附連到燃料箱內(nèi)壁部分的熔焊構(gòu)件(300A)。
文檔編號B29C65/78GK102056728SQ200980121505
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者M·厄爾曼, O·沃坎, Y·克雷恩伯格 申請人:拉瓦爾A.C.S.公司