專利名稱：用于燃料過濾器的加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于以柴油燃料驅(qū)動的機動車的燃料過濾器的加熱裝置，該加熱裝置包括殼體；構(gòu)造在殼體中的支撐結(jié)構(gòu)；設(shè)置在兩個接觸板之間的至少ー個PTC元件；至少ー個彈簧元件，用于使接觸板和至少ー個PTC元件相互擠壓并且擠壓到支撐結(jié)構(gòu)中的至少ー個上；和封閉所述殼體的蓋。
背景技術(shù)：
在低溫時在柴油燃料中長鏈碳水化合物、即所謂的烷烴可能析出。烷烴形成漂浮在燃料中的結(jié)晶。燃料由此變得更粘滯并且更難過濾。在烷烴結(jié)晶的濃度強烈提高時，烷烴結(jié)晶堵塞燃料過濾器，由此可能導(dǎo)致功率損失并且甚至可能導(dǎo)致發(fā)動機的停歇。因此，在現(xiàn)代的柴油發(fā)動機中通常在過濾器前面連接ー個所謂的PTC加熱裝置。該加熱裝置預(yù)先加熱柴油燃料，由此在烷烴結(jié)晶到達(dá)過濾器之前熔化烷烴結(jié)晶。
為此，該PTC加熱裝置通常具有多個盤形的PTC元件，當(dāng)電壓施加在這些PTC元件上時，它們發(fā)熱。在此，電阻隨著溫度的増加而增加(PTC正溫度系數(shù))。PTC元件通常設(shè)置在兩個導(dǎo)電且導(dǎo)熱的接觸板之間，通過接觸板一方面給PCT元件提供電流并且接觸板另ー方面將產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出并且由此加熱燃料。由EP 581 176 BI公知ー種用于柴油燃料的電加熱裝置，其中多個盤形的PTC元件借助至少兩個臂在徑向方向上保持并且各ー個PTC元件借助ー個螺旋彈簧在軸向方向上保持。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明提出一種用于以柴油燃料驅(qū)動的機動車的燃料過濾器的加熱裝置，該加熱裝置包括殼體；構(gòu)造在殼體中的支撐結(jié)構(gòu)；設(shè)置在兩個接觸板之間的至少ー個PTC元件；至少ー個彈簧元件，用于使接觸板和至少ー個PTC元件相互擠壓并且擠壓到支撐結(jié)構(gòu)中的至少ー個上；和封閉所述殼體的蓋，其中，所述至少一個彈簧元件被設(shè)計為構(gòu)造在蓋上的臂。至少ー個構(gòu)造為臂的彈簧元件位于蓋上，該彈簧元件通過彈簧力使接觸板和所述至少ー個PTC元件相互擠壓并且擠壓到至少ー個支撐結(jié)構(gòu)上。通過這樣的至少ー個臂能夠?qū)⑺鶎俚腜TC元件運行更可靠地保持在所屬的接觸板之間。這保證了即便在機動車運行期間的顛簸時仍對燃料本身無中斷地加熱，而為此無需附加的部件，例如螺旋彈簧。所述至少一個按照本發(fā)明的臂能夠在制造所屬的蓋時幾乎不費成本地制造并且也與蓋一起被裝配。用于安置螺旋彈簧的費勁的裝配裝置由此被省棹。有利地在蓋上構(gòu)造多個臂，由此能夠以受壓方式保持多個PTC元件。按照本發(fā)明的加熱裝置的第一有利擴展構(gòu)型，蓋和所述至少ー個臂由彈簧鋼構(gòu)成。彈簧鋼可以以高的阻力抵抗機械彎曲負(fù)載。由此在大的負(fù)載路程上實現(xiàn)至少ー個臂的彈性變形。臂的塑性變形通過這樣的按照本發(fā)明的設(shè)計方式被避免。另外蓋本身通過彈簧鋼彈性地構(gòu)成，由此進(jìn)ー步提高彈簧作用。整個加熱裝置的運行安全性由此被有利地影響。按照本發(fā)明的加熱裝置的第二有利擴展構(gòu)型，蓋圓形地設(shè)計有中心區(qū)域并且所述至少ー個臂從所述中心區(qū)域出發(fā)徑向向外指向。所述至少一個臂從圓形蓋的中心區(qū)域徑向向外延伸。臂在此在一個端部上固定地與蓋的中心區(qū)域連接。該臂在其另ー個端部上可運動。從中心區(qū)域出發(fā)，該臂向著軸向方向傾斜。中心區(qū)域此外可以含有開ロ，流體、尤其是燃料能夠有利地流過該開ロ。通過按照本發(fā)明的其上構(gòu)造有軸向突出的臂的蓋形成彈性的蓋，該蓋使得否則常見的螺旋彈簧的使用變得多余。這顯著地簡化了制造。特別是當(dāng)蓋同時在其徑向外部邊緣被保持吋，蓋的彈簧作用有效。蓋能夠彈出到內(nèi)部區(qū)域中，而所述至少ー個臂同時能夠從內(nèi)部區(qū)域向外彈出。在縱剖面中觀察得到手風(fēng)琴風(fēng)箱原理。按照本發(fā)明的加熱裝置的第三有利擴展構(gòu)型，所述至少ー個臂在所述中心區(qū)域上具有最大抗彎剛度并且所述抗彎剛度向外逐漸減小地構(gòu)成。
所述至少一個按照本發(fā)明的臂在徑向方向上向外地抗彎剛度逐漸減少并且由此弾性逐漸增加。這樣的臂由此能夠軟地緩沖小的負(fù)載并且盡管如此仍以大的阻力抵抗強烈的負(fù)載。在此，首先臂的每個區(qū)域以小的抗彎剛度彈性地變形。在負(fù)載增加時，臂的其余區(qū)域也越來越大地變形。通過具有向外逐漸減少的彎曲阻力的臂的有利構(gòu)造，在所有運行狀態(tài)下能夠緩沖出現(xiàn)在加熱元件上的負(fù)載的所有范圍。由此保證了加熱元件的可靠功能。按照本發(fā)明的加熱裝置的第四有利擴展構(gòu)型，所述中心區(qū)域具有凹部。凹部提高了蓋在其中心區(qū)域中的彎曲阻力。這能夠尤其是通過壓槽實現(xiàn)，壓槽有利地包圍蓋中的中心開ロ。中心區(qū)域可以通過這樣的凹部具有比包圍中心區(qū)域的區(qū)域明顯更高的抗彎剛度。這按照本發(fā)明僅僅通過蓋的特殊的造型并且由此在很大程度上無需更多耗費地實現(xiàn)。按照本發(fā)明的加熱裝置的第五有利擴展構(gòu)型，所述至少ー個臂設(shè)計成V形的并且在所述中心區(qū)域上具有其最大寬度。這類臂被設(shè)計為V形的板并且在此在V的較寬的端部上與蓋的中心區(qū)域連接。通過該較寬的成形部，臂在該區(qū)域中具有提高的抗彎剛度。臂的位于外部的較細(xì)的區(qū)域具有較小的抗彎剛度，由此如已經(jīng)提到那樣能夠?qū)崿F(xiàn)對大的負(fù)載范圍的緩沖。按照本發(fā)明的加熱裝置的第六有利擴展構(gòu)型，所述蓋在其外部區(qū)域上具有多個分布地設(shè)置在圓周上的開ロ，在所述殼體上構(gòu)造有多個具有銷釘?shù)墓茏⑶宜錾w被匹配用干支承在管座上，其中，所述開ロ被銷釘穿過。在該擴展構(gòu)型中尤其是基本上圓形的殼體上在外部區(qū)域上構(gòu)造有多個位于圓周上的管座，這些管座各具有ー個銷釘。管座和所屬的銷釘在此在軸向方向上或者平行于殼體的縱軸線定向。銷釘被這樣地設(shè)計，即它們穿過構(gòu)造在蓋上的開ロ伸出。蓋在此支承在管座上并且在很大程度上封閉殼體。蓋按照擴展構(gòu)型借助銷釘在徑向方向上被保持。按照本發(fā)明的加熱裝置的第七有利擴展構(gòu)型，所述銷釘能夠借助超聲波被加熱并且由此可變形出各ー個頭部，所述蓋通過所述頭部壓回到所述管座上。銷釘有利地由熱塑性塑料構(gòu)成。如果蓋支承在管座上，那么各一個銷釘如上所述穿過蓋上的所屬的開ロ突出。由熱塑性塑料制成的銷釘可借助超聲波加熱，由此能夠使塑料變形。一個模具在此被壓到軟的、可塑性變形的塑料上，通過該模具將蓋上方的相應(yīng)的銷釘?shù)末`個區(qū)域變形為ー個頭部。該頭部在此比銷釘更寬并且也伸出超過所屬的開ロ。由此將蓋保持在殼體上。此外，該蓋通過構(gòu)造在其上的臂被預(yù)夾緊到所屬的接觸板上。通過由熱塑性塑料制成的銷釘?shù)南鄳?yīng)構(gòu)造能夠借助超聲波變形實現(xiàn)固定。這使得否則常見的金屬鉚接變得多余并且由此導(dǎo)致成本節(jié)省。按照本發(fā)明的加熱裝置的第八有利擴展構(gòu)型，這兩個接觸板之間設(shè)置多個PTC元件。在兩個接觸板之間按照該擴展構(gòu)型設(shè)有多個有待通電的PTC元件。為了給PTC元件提供電流，兩個接觸板導(dǎo)電地構(gòu)成。在此，ー個接觸板用作正極并且另ー個接觸板用作負(fù)扱。在運行中，PTC元件發(fā)熱，其中，它們被待加熱的燃料直接環(huán)繞流過。形成的熱能可以直接用于加熱燃料。為此接觸板也有利地導(dǎo)熱地構(gòu)成。接觸板吸收由PTC元件產(chǎn)生的熱能
并且通過其整個面發(fā)出熱能。通過這樣的按照本發(fā)明的多個PTC元件在兩個導(dǎo)熱且導(dǎo)電的接觸板之間的布置能夠?qū)⑺a(chǎn)生的熱能均勻地傳遞到燃料上。冷區(qū)域的形成被避免。按照本發(fā)明的加熱裝置的第九有利擴展構(gòu)型，所述接觸板各具有至少ー個開ロ，所述開ロ被所述支撐結(jié)構(gòu)的各ー個部分穿過。接觸板有利地被這樣地構(gòu)成，使得開ロ在接觸板上下疊置時重合。支撐結(jié)構(gòu)可以穿過兩個疊置地設(shè)置的接觸板并且同時保持兩個接觸板。通過這樣構(gòu)成的按照本發(fā)明的接觸板和支撐結(jié)構(gòu)，同時實現(xiàn)對接觸板和設(shè)置在接觸板之間的PTC元件的保持。按照本發(fā)明還提出一種用于以柴油燃料驅(qū)動的機動車的燃料過濾器的加熱裝置，該加熱裝置包括殼體；構(gòu)造在殼體中的支撐結(jié)構(gòu)；設(shè)置在兩個接觸板之間的至少ー個PTC元件；至少ー個彈簧元件，用于使接觸板和至少ー個PTC元件相互擠壓并且擠壓到支撐結(jié)構(gòu)中的至少ー個上，其中，支撐結(jié)構(gòu)能夠借助超聲波被加熱并且由此能夠在那里形成各一個頭部，所述接觸板通過所述頭部壓回到所述支撐結(jié)構(gòu)上。支撐結(jié)構(gòu)有利地由熱塑性塑料制成。它可以如上所述借助超聲波加熱和熔化。塑料由此可塑性地變形。支撐結(jié)構(gòu)如上所述穿過并且超出兩個接觸板突出。接觸板那ー側(cè)的區(qū)域在加熱期間以及之后借助模具變形為ー個頭部。該頭部覆蓋接觸板的開ロ，由此兩個接觸板同時被保持在支撐結(jié)構(gòu)上。此外，設(shè)置在接觸板之間的PTC元件在所屬的殼體的軸向方向上被保持。通過這樣的按照本發(fā)明的對接觸板的保持使得通過否則常見的金屬鉚接的固定變得多余。這節(jié)省了制造步驟并且簡化了加熱元件的制造。按照本發(fā)明的加熱裝置的第十有利擴展構(gòu)型，所述支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為拱曲的肋并且成對地、相對置地設(shè)置。成對相對置的肋以其拱曲部畫出一個圓。在該圓中設(shè)有有利地構(gòu)成圓形的PTC元件，這些PTC元件因此在所屬的殼體的徑向方向上被保持。同時PTC元件在軸向方向上保持在兩個接觸板之間。按照本發(fā)明，兩個接觸板和設(shè)置在它們之間的PTC元件在徑向和軸向方向上全部通過支撐結(jié)構(gòu)保持。其它的固定裝置、例如金屬鉚釘被省去。這除了成本節(jié)省外導(dǎo)致簡化的制造過程。


下面按照附帯的示意性的附圖詳細(xì)地闡述按照本發(fā)明的解決方案的實施例。其示出
圖I示出按照本發(fā)明的加熱裝置的分解圖；圖2示出按照圖I的加熱裝置的部分縱剖視圖；圖3示出按照圖I的加熱裝置的蓋的立體側(cè)視圖；圖4示出按照圖I的加熱裝置的借助超聲波加熱的經(jīng)變形的支撐結(jié)構(gòu)以及所屬的模具的部分縱剖視圖。
具體實施例方式按照本發(fā)明的加熱裝置10在圖I和2中可見，它包括盤形蓋12，該蓋在很大程度上封閉杯形殼體14。在蓋12上構(gòu)造有多個、當(dāng)前四個臂16。蓋12和臂16由彈簧鋼構(gòu)成。
蓋12在中心區(qū)域18中具有呈壓槽造型的凹部20以及開ロ 22。凹部20提高蓋12在其中心區(qū)域18中的抗彎剛度。開ロ 22被構(gòu)造用于在加熱裝置10的運行中被流體、當(dāng)前為燃料流過。在蓋12的徑向外部區(qū)域上圓周地設(shè)有多個、當(dāng)前三個開ロ 24。各一個銷釘28在殼體14的縱軸線26的方向上突出穿過開ロ 24。銷釘28構(gòu)造在管座30上，管座在杯形殼體14的下部的、內(nèi)部的拐角區(qū)域上在殼體的那里的周面上分布地構(gòu)造。銷釘28由熱塑性塑料構(gòu)成，熱塑性塑料借助超聲波加熱并且然后被變形為頭部(圖2)。在殼體14的內(nèi)部還構(gòu)造有多個支撐結(jié)構(gòu)32。這些支撐結(jié)構(gòu)32同樣由熱塑性塑料構(gòu)成。殼體14此外具有插塞連接器34，加熱裝置10能夠通過插塞連接器與(未示出的)傳導(dǎo)電流的電纜連接。為了傳輸被輸入的電流，在插塞連接器34上構(gòu)造有兩個接觸管腳36，這些接觸管腳穿過杯形殼體14的壁。在殼體14的內(nèi)部在兩個接觸管腳36上導(dǎo)電地連接第一接觸板38或第二接觸板40。在此,第一接觸板38用作電負(fù)極并且第二接觸板40用作正極。接觸板38和40構(gòu)造為導(dǎo)熱且導(dǎo)電的并且在其面中分布地具有多個弧形(基本上徑向指向)的開ロ 42以及ー個中心開ロ 44。開ロ 42在縱軸線26的方向上被支撐結(jié)構(gòu)32穿過。支撐結(jié)構(gòu)32在上端部上借助超聲波加熱并且接下來分別被變形為ー個頭部(圖4)。由此將接觸板38、40保持在支撐結(jié)構(gòu)32上。接觸板38、40的中心開ロ 44被設(shè)置用于在加熱裝置10的運行中被流體流過。在接觸板38、40之間設(shè)有多個、當(dāng)前四個PTC元件46。PTC元件46在殼體14的徑向上被各ー對支撐結(jié)構(gòu)32保持并且在軸向上被兩個接觸板38和40保持。為了保證從接觸板38、40通向設(shè)置在它們之間的PTC元件46的電流，接觸板38被臂16以彈簧力向下擠壓到PTC元件46和另ー個接觸板40上。如果在加熱裝置10上現(xiàn)在施加電流，那么電流從第一接觸板38流過PTC元件46并且最后流入到第二接觸板40中。在此PTC元件46發(fā)熱。產(chǎn)生的熱能至少部分地被導(dǎo)出到導(dǎo)熱的接觸板38和40上。接觸板38、40加熱并且將熱能排出到圍繞它們流動的流體上，這些流體本身被加熱。圖3示出按照本發(fā)明的蓋12的立體側(cè)視圖。在蓋12上構(gòu)造有四個臂16，這些臂在將蓋12裝配到殼體14中時靠在第一接觸板38上被預(yù)緊。此外，在根據(jù)圖3的蓋12上可看到凹部20、開ロ 22和開ロ 24。在圖4中以放大比例示出具有設(shè)置在它們之間的PTC元件46的兩個接觸板38和40。部件38、40和46的這種結(jié)構(gòu)貼靠在支撐結(jié)構(gòu)32上，其中，支撐結(jié)構(gòu)以拱曲的、肋狀的區(qū)段(見圖I)穿過接觸板38和40中的開ロ 42。在支撐結(jié)構(gòu)32的端部區(qū)域上借助模具50通過變形構(gòu)造出頭部52。支撐結(jié)構(gòu)32在變形之前的原始形狀通過虛線48示出。模具50是沖模，該沖模用于將超聲波傳遞到支撐結(jié)構(gòu)32的材料上。這樣地在支撐結(jié)構(gòu)32上構(gòu)成的頭部52突出超過上接觸板38中的開ロ 42。頭部52由此將接觸板38與PTC元件46和下接觸板40 —起壓回到殼體14上。同時頭部52在接觸板38上產(chǎn)生壓力，使得該接觸板導(dǎo)電地被擠壓并且貼靠到PTC元件46和接觸板40上。權(quán)利要求
1.用于以柴油燃料驅(qū)動的機動車的燃料過濾器的加熱裝置(10)，該加熱裝置包括殼體(14);構(gòu)造在殼體中的支撐結(jié)構(gòu)(32);設(shè)置在兩個接觸板(38 ;40)之間的至少ー個PTC元件(46);至少ー個彈簧元件(16)，用于使所述接觸板(38 ;40)和所述至少ー個PTC元件(46)相互擠壓并且擠壓到所述支撐結(jié)構(gòu)(32)中的至少ー個上；和封閉所述殼體(14)的蓋(12)，其特征在于，所述至少一個彈簧元件(16)被設(shè)計為構(gòu)造在所述蓋(12)上的臂(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的加熱裝置，其特征在于，所述蓋(12)和所述至少ー個臂(16)由彈黃鋼構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的加熱裝置，其特征在于，所述蓋(12)圓形地設(shè)計有中心區(qū)域 (22)并且所述至少ー個臂(16)從所述中心區(qū)域(22)出發(fā)徑向向外指向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的加熱裝置，其特征在干，所述至少ー個臂(16)在所述中心區(qū)域(22)上具有最大抗彎剛度并且所述抗彎剛度向外逐漸減小地構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的加熱裝置，其特征在于，所述中心區(qū)域(22)具有凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5之一的加熱裝置，其特征在于，所述至少ー個臂(16)設(shè)計成V形的并且在所述中心區(qū)域(22)上具有其最大寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一的加熱裝置，其特征在于，所述蓋(12)在其外部區(qū)域上具有多個在圓周上分布地設(shè)置的開ロ(24)，在所述殼體(14)上構(gòu)造有多個具有銷釘(28)的管座(30)并且所述蓋(12)被匹配用干支承在所述管座(30)上，其中，所述開ロ(24)被所述銷釘(28)穿過。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的加熱裝置，其特征在于，所述銷釘(28)能夠借助超聲波被加熱并且由此可成形各ー個頭部，所述蓋(12)通過所述頭部壓回到所述管座(30)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一的加熱裝置，其特征在于，在這兩個接觸板(38;40)之間設(shè)置多個PTC元件(46)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一的加熱裝置，其特征在于，所述接觸板(38；40)各具有至少ー個開ロ( 42 )，所述開ロ被所述支撐結(jié)構(gòu)(32 )的各ー個部分穿過。
11.用于以柴油燃料驅(qū)動的機動車的燃料過濾器的加熱裝置(10)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求I至10之一的加熱裝置，該加熱裝置包括殼體(14);構(gòu)造在殼體中的支撐結(jié)構(gòu)(32);設(shè)置在兩個接觸板(38 ;40 )之間的至少ー個PTC元件(46 );至少ー個彈簧元件(16 )，用于使所述接觸板(38 ；40)和所述至少ー個PTC元件(46)相互擠壓并且擠壓到所述支撐結(jié)構(gòu)(32)中的至少ー個上，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)(32)能夠借助超聲波被加熱并且由此能夠在那里形成各一個頭部(52)，所述接觸板(38 ;40)通過所述頭部壓回到所述支撐結(jié)構(gòu)(32)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一的加熱裝置，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)(32)被構(gòu)造為拱曲的肋并且成對地、相對置地設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于以柴油燃料驅(qū)動的機動車的燃料過濾器的加熱裝置(10)，該加熱裝置包括殼體(14)；構(gòu)造在殼體中的支撐結(jié)構(gòu)(32)；設(shè)置在兩個接觸板(38；40)之間的至少一個PTC元件(46)；至少一個彈簧元件(16)，用于使所述接觸板(38；40)和所述至少一個PTC元件(46)相互擠壓并且擠壓到所述支撐結(jié)構(gòu)(32)中的至少一個上；和封閉所述殼體(14)的蓋(12)，按照本發(fā)明，所述至少一個彈簧元件(16)被設(shè)計為構(gòu)造在所述蓋(12)上的臂(16)。
文檔編號F02M31/125GK102667129SQ201080058747
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者A·帕拉納瓦雷特, C·J·布拉斯科雷馬查, C·華拉羅佩羅 申請人:羅伯特·博世有限公司