装配底座及机动车的塑料储箱的制作方法

1.本实用新型涉及机动车辆塑料储箱的装配领域，更具体地，涉及例如机动车辆的燃料储箱、或选择性还原催化剂(scr)储箱的装配领域。


背景技术：

2.由于塑料的重量较轻并且更容易模制出复杂形状，它在众多工业领域都有广泛的应用，例如用于制造容纳液体和/或气体的空心体储箱，包括用于机动车辆的燃料储箱、选择性还原催化剂(scr)储箱等。
3.为了实现各种必要的功能，在这些储箱的内部和外部经常安装或固定有众多元件，例如在燃料储箱的外表面一般固定有油管的卡子或碳罐的支架等外部元件。在现有技术中，通常是利用焊接工艺将这些外部元件焊接在储箱的外表面。然而，焊接单元造价高昂，而且在一条生产储箱的流水线上，往往因为工位与节拍的问题，需要多个焊接单元，这使得焊接工艺的成本极高。同时，焊接过程中容易产生气泡、翻边不均、evoh层受损等质量缺陷。为避免这些问题，现有技术中也有采用在储箱本体上直接成型出一些安装结构的做法。具体来说，该方法是在吹塑储箱的模具的内壁上留出安装结构的成型腔，以在吹塑储箱的同时利用形成储箱壁的塑料材料直接成型出安装结构，例如卡子形状。但是这种直接成型的安装结构与储箱本体之间的结合强度不够大，导致拉拔力达不到要求，因此其自身或安装于其上的元件容易从储箱本体上脱落。此外，这些安装结构的成型也可能导致储箱壁在该局部变薄，从而引起渗漏的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决上述装配技术的缺陷，提供一种牢固可靠且成本低廉的装配方案。
5.为此，本实用新型提出一种用于将元件安装在机动车塑料储箱外表面的装配底座，其特征在于，其包括底板和自底板凹陷的凹陷部，凹陷部的内部设有固定装置以与待装配元件的对应装置配合来将该元件安装到储箱的外表面，凹陷部的外表面设有至少一处接合结构，该接合结构设置为在储箱模制成型过程中与形成储箱壁的塑料材料接合。
6.根据本实用新型的装配底座为中间过渡零件，其通过所述接合结构被牢固地包覆模制于塑料储箱的壁中，又通过设置在凹陷部内部的固定装置来固定外部元件从而将其安装到储箱的外表面上。该装配底座与储箱的组装是在储箱的吹塑成型期间通过包覆模制完成的，因此，与传统的焊接工艺相比，采用本实用新型的装配底座不仅能够节约工艺步骤与用时，提高生产效率，还能够省去昂贵的一个或多个焊接单元，从而大幅度地降低成本。同时，根据本实用新型的装配底座具有接合结构，形成储箱壁的塑料材料在储箱吹塑成型期间与接合结构牢固接合，因此，与在储箱本体上直接成型的安装结构相比，根据本实用新型的装配底座能够稳定可靠地安装于储箱的壁之中，装配底座与储箱壁之间的接合强度远大于直接成型的安装结构与储箱本体之间的连接强度，因此能够牢固地将外部元件安装到储
箱的外表面上，以保证在储箱使用过程中在各种外部条件下的稳定运行。此外，该装配底座为标准零件，可以批量生产并适合在不同储箱上使用，这种普适性能够大幅节约储箱设计研发与试验验证的费用。
7.应当理解，所述装配底座的“底板”旨在与其所处的塑料储箱壁的部分平齐，并不限于平面形状，如果装配底座的位置对应于塑料储箱上的弧面部分，则底板也可以是弧面的。所谓“自底板凹陷”是指当装配底座被包覆成型于储箱壁中后，从储箱的外部看是凹陷进去的，或者说凹陷部向着塑料储箱的内部凸出。这样设置使得凹陷部之内设置的固定装置、以及该固定装置与外部元件的连接部至少部分地被容纳于储箱的轮廓之内，从而减少其被损坏的风险。由此，也可以理解，凹陷部的“内部”是储箱成型之后从外部可达的，而凹陷部的“外表面”则是与储箱壁相接触和/或相接合的表面，在储箱成型之后从储箱外部不可见。
8.还应当理解，所述“接合结构”可以采用模塑领域已知的各种利于增大包覆成型的接合强度的结构，包括但不限于凹槽、凸起、凹凸不平的局部、穿孔等。
9.此外，设置于凹陷部之内的固定装置(例如卡扣)的具体数量与位置，可以根据外部元件的实际需求以及利于该装配底座加工或者成型脱模来进行设计。
10.根据一种优选的实施方式，所述凹陷部的底部为弧面形。可以理解,所谓“凹陷部的底部”是指凹陷部远离底板的一端，或者说是装配底座靠近储箱内部的一端。所述弧面形包括但不限于球形、椭球形、做圆角过渡的圆柱形或它们的结合。这样的形状不具有可能导致储箱薄壁的棱角，从而有利于储箱保持均匀的壁厚并防止由于薄壁而产生的泄漏问题。
11.根据一种优选的实施方式，所述接合结构包括至少一个设置为在储箱成型过程中容纳所述塑料材料的凹槽。这样，在吹塑成型储箱的时候，用于形成储箱的壁的软的塑料材料在就可以进入这些凹槽并由此成型为与凹槽匹配的形状，从而将装配底座包覆模制在储箱的壁之中，且通过储箱壁与凹槽的接合，提供了足够的拉拔强度。当然，也可以替代或补充地使用其它能够提供足够强度的接合结构。
12.根据一种优选的实施方式，所述凹槽位于凹陷部的根部并环绕限定凹陷部的壁。所谓“凹陷部的根部”是指凹陷部与底板相接触的部分，也就是凹陷部靠近储箱外部的一端。当凹槽设置于凹陷部的根部时，储箱壁与凹槽的接合更加牢固，能够抵抗更大的拉拔力。特别是当凹陷部的底部为弧面形时，这种牢固还体现在位于根部的凹槽的长度可以更长，从而增大了接合的面积。所谓“环绕限定凹陷部的壁”可以是沿该壁的整个周长上设置一个通槽，也可以是沿该周长设置若干彼此延长但并不连续的凹槽，本领域技术人员可以根据脱模难度和 /或接合强度需求自行选择。
13.可替代或可结合地，凹陷部的底部设有彼此间隔的多个凹槽。有利地，这些凹槽设置为有利于塑料材料进入并由此产生接合力的形状，例如可以额外包括孔。
14.上述两种凹槽可单独或结合地使用。
15.根据一种优选的实施方式，装配底座还包括防错特征。该防错特征例如设置在底板和/或凹陷部之内，以便在将外部元件安装到储箱外表面时能够通过该防错特征确定例如元件的位置和朝向等。
16.此外，该装配底座可以由金属或塑料材料制成。
17.本实用新型还涉及一种机动车的塑料储箱，其包括如前所述的装配底座，该装配
底座包覆模制于储箱的壁之中并且所述凹陷部的内部从储箱外部可达。
附图说明
18.下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。
19.图1是根据本实用新型一个优选实施例的装配底座的立体示意图；
20.图2是图1所示的装配底座翻转之后的立体示意图；
21.图3是图1所示的装配底座与塑料储箱及外部元件组装后的剖面示意图；
22.图4是根据本实用新型另一优选实施例的装配底座翻转的立体示意图；
23.图5是图4中a部的细节放大图；
24.图6是根据本实用新型另一优选实施例的装配底座以及与安装于其上的外部元件的立体示意图。
具体实施方式
25.本领域的技术人员可以理解，下述各实施例仅仅是为了更加清楚地描述本实用新型的技术方案，而不对本实用新型的保护范围构成任何限制性。
26.图1和图2示出了根据本实用新型一个优选实施例的装配底座1。图1所示角度是从其安装的塑料储箱之外观察，图2则是装配底座1 翻转过来，即可见的是其与储箱壁相接触的表面。如图所示，装配底座1包括底板12和凹陷部14，凹陷部14的内部设有用于固定外部元件3的固定装置18。在本实施例中，该固定装置18是带有卡接孔的卡接装置。凹陷部14由自底板12凹陷延伸的壁16限定。从图2 可见，壁16大致为拱顶形状，由此，凹陷部14的底部为弧面形。具体地，壁16由两端的半球部161和中间的圆柱部162组成。当然，也可以根据装配底座的具体尺寸等设计要求而采用其它弧面形状，例如球面、椭球面、圆柱面等。此外，在本实施例中，底板12大致是平面的，但是也可以根据装配底座在塑料储箱中的位置而将底板12 设计为弧面的，以贴合其所在位置的储箱表面。
27.从图2中还可见，凹陷部14的外表面设有接合结构，该接合结构设置为在储箱模制成型过程中与形成储箱壁的塑料材料接合。在本实施例中，接合结构是位于凹陷部14的根部并环绕限定凹陷部14的壁16的环形凹槽20。如图所示，所谓“凹陷部14的根部”位于凹陷部14靠近底板12的一端。凹槽20的作用将在下文中描述。
28.图3显示了装配底座1与塑料储箱及外部元件3组装后的剖面图。在图中，上方为储箱的外部，下方为储箱的内部。在本实施例中，塑料储箱是机动车的燃油箱，简称油箱2；外部元件3是一个支架，例如是用于固定油管或碳罐的支架。油箱2由油箱壁28限定，油箱壁28一般是由塑料型坯在模具中经吹塑而成型的。外部元件3包括与装配底座1的固定装置18相配合的对应装置32，在本实施例中为卡子32。
29.如图3所示，装配底座1的环形凹槽20中容纳了一部分油箱壁 28。实际上，在吹塑油箱2的模具关闭之前，例如通过抽真空装置将作为预制部件的装配底座1固定在吹塑模具的内壁上，使其构成模具内表面的一部分。这样，由于形成油箱壁28的塑料型坯是柔软的，它可以进入凹槽20并由此成型为与凹槽20匹配的形状，从而将装配底座1包覆模制在油箱2
的油箱壁28之中。当油箱成型之后，装配底座1的底板12从油箱2外部可见并与油箱2的外表面平齐，其凹陷部14的内部从油箱2外部可达。由此，可以通过将卡子32卡接到固定装置18上而将外部元件3安装到油箱2的外表面。由于油箱壁 28与装配底座1的环形凹槽20牢固接合，提供了足够的拉拔强度，外部元件3可以稳固地安装在油箱2上。
30.图4显示了根据本实用新型另一优选实施例的装配底座10，与图2类似，图4中的装配底座10处于翻转的位置。与第一实施例中相同或相似的部件用相同的附图标记来指代。与图2所示的装配底座 1类似，本实施例中装配底座10也包括底板12和由壁16限定的凹陷部14(图4中不可见)。不同之处在于，本实施例中装配底座10 的接合结构包括：位于凹陷部14底部的彼此间隔的多个纵向凹槽22，以及环绕凹陷部14根部但彼此不连续的两条c形凹槽20，c形凹槽20之间被壁16上的间隔部24隔开。多种、多个凹槽的结合，可以进一步加强装配底座10与储箱壁的接合强度，从而使得外部元件能够更加牢固可靠地固定到储箱外部。
31.此外，如图5示出的图4中a部放大图所示，纵向凹槽22还包括纵向孔220，以供形成储箱壁的塑料在吹塑模制期间填入，来进一步加强接合强度。所谓“纵向”是与底板12大致垂直的方向。
32.图6显示了根据本实用新型另一优选实施例的装配底座100以及与安装于其上的外部元件300。与第一实施例中相同或相似的部件用相同的附图标记来指代。与图1所示的装配底座1类似，本实施例中装配底座100也包括底板12和由壁16限定的凹陷部14，凹陷部14 的内部设有固定装置18，用于与外部元件300的对应装置32相配合而将外部元件300固定。不同之处在于，本实施例中装配底座100还包括防错特征40，例如图中所示的一个自底板12向凹陷部14延伸的方形凹槽。对应地，外部元件300上包括用于插入该方形凹槽的凸起42。由此，在将外部元件300安装到装配底座100上时，其朝向是唯一确定的。因此，可以避免外部元件的错误安装。
33.上述实施例中装配底座都可以由金属制成或由塑料材料制成。当装配底座由金属制成时，其例如通过铸造成型；当其由塑料制成时，其例如通过注塑模制而成。
34.附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。