專利名稱：密封燃料箱以防止碳?xì)浠衔餄B透的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及塑料箱上的連接，更具體涉及防止碳?xì)浠衔餄B透的密封連接。
背景技術(shù)：
由于政府機(jī)構(gòu)降低碳?xì)浠衔锱欧诺目山邮芩?，在塑料箱的焊接連接處的碳?xì)浠衔餄B透(permeation)已經(jīng)被認(rèn)為是在燃料箱里這樣的滲透的主要來(lái)源。為了消除穿過(guò)箱壁的滲透路徑，在箱壁上采用了防止碳?xì)浠衔餄B透的塑料。焊接到塑料燃料箱外表面的部件需要與燃料箱的內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)域連通。焊點(diǎn)位于燃料箱外并且在切口(cut hole)的外徑的徑向(radially)外側(cè)。如果在燃料箱壁上切割切口以提供通往燃料箱內(nèi)的物質(zhì)的路徑，切口損害了用于防止碳?xì)浠衔餄B透的塑料完整性。業(yè)界存在密封在切口處的不連續(xù)性并不滲透地存儲(chǔ)碳?xì)浠衔锒粫?huì)實(shí)質(zhì)改變當(dāng)前包括使用切口的塑料燃料箱生產(chǎn)方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
一種箱體連接包括由多個(gè)厚度的塑料壁形成的箱體，第一厚度總體防止碳?xì)浠衔餄B透，該壁具有由壁的邊緣包圍的開口、通過(guò)焊縫(seal)固定至壁的外表面的部件、以及總體防止碳?xì)浠衔锏臐B透、接觸部件的表面并偏置為(biased into)與該邊緣彈性接觸的密封件。一種用于密封箱體連接的方法，包括提供由總體防止碳?xì)浠衔餄B透的塑料壁形成的箱體，該壁具有通過(guò)邊緣包圍的開口，在部件中安裝總體防止碳?xì)浠衔餄B透的密封件，以及將該部件焊接至該壁的外表面使得密封件接觸部件的內(nèi)表面并且偏置為與該邊緣彈性接觸。密封件在將部件結(jié)合至箱壁的外表面的焊縫內(nèi)部，并且設(shè)置為使得當(dāng)部件固定至箱體時(shí)彈性地預(yù)緊(preload) 了壓縮密封。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種用于箱體開口的連接，包含:能夠通過(guò)焊縫在開口處連接至箱體的壁的外表面的部件，并且該部件包括與箱體內(nèi)部連通的通道；以及總體防碳?xì)浠衔餄B透的密封件，其接觸部件的表面，并且能夠偏置為與環(huán)繞開口的壁的邊緣彈性接觸。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中密封件固定至部件，并且能夠覆蓋該邊緣。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中密封件固定至部件，并且能夠在開口處覆蓋壁的傾斜邊緣。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中密封件位于部件內(nèi)部，并且能夠覆蓋該邊緣。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中密封件固定至該部件或可固定至壁。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，其中密封件包含:位于部件內(nèi)部的第一部分,能夠接觸部件并且包括錐形表面；以及連接至第一部分的能夠朝向箱體內(nèi)部延伸的第二部分，第二部分能夠偏置為與邊緣彈性接觸并且覆蓋邊緣。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于密封箱體連接的方法，包含:(a)提供由總體防碳?xì)浠衔餄B透的塑料壁形成的箱體，壁具有由邊緣環(huán)繞的開口 ；(b)在部件中安裝總體防止碳?xì)浠衔餄B透的密封件；(c)將部件焊接至壁的外表面使得焊縫接觸部件的表面并且偏置為與邊緣彈性接觸。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，步驟(a)進(jìn)一步包含:提供具有內(nèi)部厚度、外部厚度以及中間厚度的箱體，中間厚度位于內(nèi)部和外部厚度之間并整體熔融進(jìn)入內(nèi)部和外部厚度。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，步驟(a)進(jìn)一步包含:在壁中形成從箱體朝外引導(dǎo)進(jìn)入部件內(nèi)部的凸起。從下面具體描述，權(quán)利要求以及附圖，優(yōu)選實(shí)施例的應(yīng)用范圍將變得顯而易見。應(yīng)該理解，盡管描述和具體示例指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其僅僅給出作為說(shuō)明。對(duì)于所描述的實(shí)施例和示例的多種修改和變形對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員是顯而易見的。


通過(guò)參考下面的描述或者與附圖結(jié)合，本發(fā)明將會(huì)更加容易理解，其中:圖1為顯示接觸在燃料箱壁上形成的孔的邊緣的密封件的橫截面圖；圖2為顯示接觸在燃料箱壁上形成的孔的傾斜(beveled)邊緣的圓錐形密封件的橫截面圖；圖3為顯示接觸在燃料箱壁上形成的孔的邊緣的橡膠密封件的橫截面圖；以及圖4為顯示連接至箱體部件并接觸在燃料箱壁中形成的孔的邊緣的橡膠密封件的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參看圖1，通過(guò)焊縫12將部件10固定至燃料箱18的塑料壁16的外表面14。焊縫12延伸圍繞部件10的周線。塑料壁16包括內(nèi)和外厚度20、22的塑料材料(優(yōu)選為高密度聚乙烯(HDPE))，以及中間厚度24的塑料材料(優(yōu)選為乙烯乙烯醇(EVOH)共聚物)。中間厚度24充分地防止碳?xì)浠衔餄B透。當(dāng)通過(guò)使得壁順應(yīng)模具的形狀、加熱壁的材料、允許壁的材料在提高的溫度下熔融在一起以及冷卻箱壁材料而形成壁時(shí)相互地固定了箱壁16的厚度20、22、24。壁16從箱體18內(nèi)朝外凸起26，凸起26圍繞壁中的開口 28，部件10的管道30通過(guò)該開口 28延伸進(jìn)入箱體18。管道30提供了延伸穿過(guò)部件10并通過(guò)開口 28與箱體18的內(nèi)部連通的通道。彈性壓縮密封件32固定至部件10的內(nèi)表面34、閉合開口 28、與壁16的自由邊緣38在開口處重疊、并接觸密封件32的內(nèi)表面36。優(yōu)選密封件32圍繞開口 28的周線接合(engage)中間厚度24以構(gòu)建總體不滲透的密封。優(yōu)選密封件32為氟碳橡膠,其總體可防止碳?xì)浠衔餄B透。密封件32可以為由于與壁邊緣38接觸而彈性地可壓縮的另一彈性材料。密封件32防止在壁邊緣38和密封件之間以及管道30和密封件之間的碳?xì)浠衔锏耐ㄟ^(guò)。優(yōu)選密封件32結(jié)合至部件10的內(nèi)表面34。部件10優(yōu)選由HDPE形成。管道30優(yōu)選為乙酰塑料或者另一種尺寸穩(wěn)定材料，例如金屬。管道30優(yōu)選通過(guò)包塑模成型工藝(over-mold process)連接至部件10,該工藝將管道連接至部件而形成了防止碳?xì)浠衔餄B透的連接。圖2顯示了部件40通過(guò)熱板(hot-plate)焊縫42固定至燃料箱18的壁16的外表面14。焊縫42延伸圍繞部件40的周線。部件40形成有管道44，其通過(guò)壁16中的開口28與箱體18的內(nèi)部連通。優(yōu)選部件40由HDPE形成。錐形阻隔(conical barrier)密封件46固定至部件40的內(nèi)表面48,圍繞開口 28并在開口處接觸壁16的自由邊緣50。邊緣50為傾斜的，即相對(duì)于壁16的平面傾斜。優(yōu)選地，密封件46為氟碳橡膠，其總體防止碳?xì)浠衔餄B透并且可通過(guò)接觸壁邊緣50而可壓縮,從而阻止壁邊緣38和密封件46之間的碳?xì)浠衔锏耐ㄟ^(guò)。密封件46可結(jié)合至部件40的內(nèi)表面或者與部件一體成型或者結(jié)合至壁16。圖3顯示了部件、箱體管接件(spud)52通過(guò)熱板焊縫54固定至燃料箱18的壁16的外表面14。焊縫54延伸圍繞箱體管接件52的周線，箱體管接件52形成有管道56，其通過(guò)壁16中的開口 28與箱體18的內(nèi)部連通。箱體管接件52優(yōu)選由HDPE形成。管道56優(yōu)選為乙酰塑料或者另一種尺寸穩(wěn)定材料，例如金屬。管道56優(yōu)選通過(guò)包塑模工藝連接至箱體管接件52，該工藝將管道連接至箱體管接件52形成防止碳?xì)浠衔餄B透的連接。箱體管接件52和乙酰塑料管道56之間的接口的位置可以處于沿著箱體管接件52的任意位置處。模塑或者結(jié)合至壁16上的密封件58圍繞開口 28并在開口處接觸壁16的自由邊緣50。密封件58彈性地偏置為接觸部件52的內(nèi)表面60并彈性地接觸壁16的上表面14。優(yōu)選密封件58為氟碳橡膠，其總體防止碳?xì)浠衔餄B透并且由于與部件52和表面14的接觸而彈性地可壓縮，從而阻止了壁邊緣62和密封件46之間的碳?xì)浠衔锏耐ㄟ^(guò)。圖4顯示了部件、箱體管接件70通過(guò)熱板焊縫54固定至燃料箱18的壁16的外表面14。焊縫54延伸圍繞部件52的周線。箱體管接件70形成有管道72，其通過(guò)壁16中的開口 28與箱體18的內(nèi)部連通。箱體管接件70優(yōu)選由HDPE形成。管道72優(yōu)選為乙酰塑料或者另一尺寸穩(wěn)定的材料，例如金屬。管道72優(yōu)選通過(guò)包塑模工藝連接至部件70，該工藝將管道結(jié)合至部件而形成防止碳?xì)浠衔餄B透的連接。箱體管接件70和乙酰管道72之間的接口位置可以處于沿著箱體管接件70的任意位置。接觸箱體管接件70的內(nèi)表面76的錐形(tapered conical)阻隔密封件74環(huán)繞開口 28并在開口處接觸壁16的自由邊緣78。優(yōu)選密封件74為氟碳橡膠，其總體防止碳?xì)浠衔餄B透并且由于與壁邊緣78的接觸而彈性地可壓縮，從而阻止壁邊緣78和密封件74之間的碳?xì)浠衔锏耐ㄟ^(guò)。優(yōu)選密封件74在80處連接至箱體管接件70的內(nèi)表面76，或者密封件74可以總體與箱體管接件70 —體形成。密封件74包括位于部件內(nèi)的并且接觸箱體管接件70的錐形第一部分82。密封件74包括連接至該第一部分并朝箱體內(nèi)部延伸的圓柱形第二部分84。第二部分84由于與邊緣接觸而偏置為與邊緣78彈性接觸并覆蓋住該邊緣。根據(jù)專利法規(guī)定，已經(jīng)描述了優(yōu)選的實(shí)施例。然而，應(yīng)該注意可以與具體說(shuō)明和描述的不同方式實(shí)施可替代的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種箱體連接，其特征在于，包含: 包括具有多種厚度的塑料壁的箱體，其中第一厚度總體防止碳?xì)浠衔锏臐B透，所述壁具有由所述壁的邊緣環(huán)繞的開口； 通過(guò)焊縫而固定至所述壁的外表面的部件； 總體防止碳?xì)浠衔餄B透、接觸所述部件并偏置為與所述邊緣彈性接觸的密封件。
2.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中所述壁包含: 內(nèi)厚度塑料材料； 外厚度塑料材料；以及 所述第一厚度為位于所述內(nèi)和外厚度材料之間的塑料材料并整體熔融進(jìn)入所述內(nèi)和外厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中: 所述壁包含從所述箱體向外引導(dǎo)進(jìn)入所述部件的內(nèi)部的凸起； 所述密封件固定至所述部件，且偏置為與所述邊緣彈性接觸并覆蓋所述邊緣。
4.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中連接器包括延伸穿過(guò)所述部件并與所述箱體通過(guò)所述開口與內(nèi)部連通的通道。
5.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中: 環(huán)繞所述開口的所述邊緣相對(duì)于所述壁的平面傾斜； 所述密封件固定至所述部件，偏置為與所述邊緣彈性接觸并覆蓋所述邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中: 所述密封件位于所述部件內(nèi)，且由于接觸所述部件而偏置為與所述壁彈性接觸并覆蓋所述邊緣。
7.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中所述密封件被固定至所述部件和所述壁中的一者。
8.如權(quán)利要求1所述的箱體連接，其特征在于，其中所述密封件包含: 位于所述部件內(nèi)的第一部分，其接觸所述部件并包括錐形表面；以及 連接至所述第一部分并朝向所述箱體的內(nèi)部的第二部分，所述第二部分偏置為與所述邊緣彈性接觸并覆蓋所述邊緣。
全文摘要
一種箱體連接包括由具有多個(gè)厚度的塑料壁形成的箱體，第一厚度總體防止碳?xì)浠衔餄B透，該壁具有通過(guò)壁的邊緣圍繞的開口、通過(guò)焊縫固定至壁的外表面的部件、以及總體防止碳?xì)浠衔餄B透的接觸部件的表面并偏置為與邊緣彈性接觸的密封件。
文檔編號(hào)F16L5/02GK103162019SQ201210531818
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者拉塞爾·R·皮爾斯, 丹尼爾·F·克拉格爾, 肯尼斯·J·昆澤爾 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司