燃料箱和包括燃料箱的车辆的制作方法

1.本公开涉及燃料箱和包括燃料箱的车辆。


背景技术：

2.随着用于使车辆废气减少的生态友好型车辆的生产的扩大，插电式混合动力车辆的开发和分配正在扩大。
3.插电式混合动力车辆可以同时使用根据相关技术的内燃发动机车辆的发动机动力和电动车辆的马达动力来实现车辆动力和高燃料效率两者。
4.当插电式混合动力车辆以纯电动模式行进长距离时，不使用内燃发动机，使得燃料箱的使用率可以降低。
5.在这种情况下，与相关技术的燃料箱相比，燃料箱的内部的压力由于燃料箱内部的燃料的蒸发而增加了约2倍至3倍。


技术实现要素：

6.技术问题
7.本公开的一方面是提供一种燃料箱以及包括该燃料箱的车辆，该燃料箱具有增强的刚度以防止由燃料箱内部的燃料的蒸发所引起的压力增加而造成的对燃料箱的损坏。
8.本公开的另一方面是提供一种燃料箱以及包括该燃料箱的车辆，该燃料箱使由燃料箱内部的燃料的蒸发所引起的压力增加而产生的膨胀力减小。
9.问题解决方案
10.根据本公开的一方面，燃料箱包括第一凹入式构件和第二凹入式构件，第二凹入式构件布置成与第一凹入式构件的另一侧部相对。第一凹入式构件在第一凹入式构件的一个侧部上凹入以形成接纳空间并且在第一凹入式构件的另一侧部上敞开，并且第一凹入式构件包括第一凸缘部分，该第一凸缘部分弯曲以覆盖接纳空间的一部分。第二凹入式构件在第二凹入式构件的一个侧部上凹入以形成接纳空间并且在第二凹入式构件的另一侧部上敞开，并且第二凹入式构件包括第二凸缘部分，该第二凸缘部分弯曲以覆盖接纳空间的一部分。
11.根据实施方式的燃料箱的第一凸缘部分和第二凸缘部分可以彼此重叠，并且第一凸缘和第二凸缘的重叠部分可以被焊接以进行固定。
12.根据实施方式的燃料箱的第一凸缘部分和第二凸缘部分中的每一者可以具有形成在所述每一者中的贯通孔，燃料通过该贯通孔。
13.根据实施方式的燃料箱可以以管的形式设置，并且可以包括中央构件，该中央构件具有一个端部部分和另一端部部分，第一凹入式构件的另一侧部联接至所述一个端部部分，第二凹入式构件的另一侧部联接至所述另一端部部分，以形成密封地封闭的空间。
14.根据实施方式的燃料箱的中央构件可以具有沿长度方向形成在中央构件中的支承凹槽部分。
15.根据实施方式的燃料箱的中央构件可以通过电弧焊接沿一个端部部分的周向方向联接至第一凹入式构件，并且通过电弧焊接沿另一端部部分的周向方向联接至第二凹入式构件。
16.根据实施方式的燃料箱可以包括缓冲单元，该缓冲单元穿透并连接第一凸缘部分和第二凸缘部分。缓冲单元可以以弹性力维持经由中央构件连接至彼此的第一凸缘部分与第二凸缘部分之间的间隙。
17.例如，根据实施方式的燃料箱的缓冲单元可以包括：支承杆，该支承杆穿透形成在第一凸缘部分和第二凸缘部分中的每一者中的贯通孔；第一阶梯形螺栓，该第一阶梯形螺栓联接至支承杆的一个端部部分；第一弹簧，该第一弹簧设置在第一阶梯形螺栓与第一凸缘部分之间；第二阶梯形螺栓，该第二阶梯形螺栓联接至支承杆的另一端部部分；以及第二弹簧，该第二弹簧设置在第二阶梯形螺栓与第二凸缘部分之间。
18.此外，根据实施方式的燃料箱的缓冲单元可以包括：联接至支承杆的第一止挡突部，该第一止挡突部设置成与第一凸缘部分相邻并且与第一凸缘部分相比布置在中央构件的更靠内部的位置中；以及联接至支承杆的第二止挡突部，该第二止挡突部设置成与第二凸缘部分相邻并且与第二凸缘部分相比布置在中央构件的更靠内部的位置中。
19.根据本公开的另一方面，车辆包括：上述燃料箱；驱动发动机，该驱动发动机构造成以存储在燃料箱中的燃料来产生驱动力；以及车身框架，燃料箱和驱动发动机安装在车身框架中，车身框架设置有轮构件，该轮构件连接至驱动发动机以接收驱动力。
20.发明的有利效果
21.如上所述，根据示例实施方式，燃料箱和包括燃料箱的车辆可以增强刚度，以防止由燃料箱内部的燃料的蒸发所引起的压力增加而造成的对燃料箱的损坏。
22.在另一方面中，燃料箱和包括燃料箱的车辆可以使由燃料箱内部的燃料的蒸发所引起的压力增加而产生的膨胀力减小。
附图说明
23.图1是图示了根据本公开中的实施方式的燃料箱的分解立体图。
24.图2是图示了制造根据实施方式的燃料箱的第一凹入式构件的过程的立体图。
25.图3是图示了根据示例实施方式的燃料箱的中央构件的立体图。
26.图4是图示了包括根据实施方式的燃料箱的中央构件的示例的立体图。
27.图5是图示了制造根据实施方式的燃料箱的中央构件的过程的立体图。
28.图6是图示了包括根据实施方式的燃料箱的缓冲单元的示例的立体图。
29.图7是图示了对根据实施方式的燃料箱进行模拟的结果的视图。
30.图8图示了包括根据实施方式的燃料箱的车辆。
具体实施方式
31.在下文中，将参照附图对本公开的示例实施方式进行描述。然而，本公开的实施方式可以修改成各种其他形式，并且本公开的范围不限于下面描述的实施方式。此外，可以提供本公开的实施方式，以便向本领域普通技术人员更完整地解释本公开。在附图中，为清楚起见，元件的形状和尺寸可能被夸大。
32.此外，在本说明书中，应理解的是，除非在上下文中另有明确限定，否则单数表达包括复数表达，并且贯穿说明书以相同附图标记或以相似方式给出的附图标记是指相同元件或对应元件。
33.图1是图示了根据实施方式的燃料箱1的分解立体图，并且图2是图示了制造根据实施方式的燃料箱1的第一凹入式构件10的过程的立体图。
34.根据实施方式的燃料箱1可以包括第一凹入式构件10和第二凹入式构件20。
35.第一凹入式构件10可以在其一个侧部上凹入以形成接纳空间并且可以在其另一侧部上敞开。第一凹入式构件10可以包括第一凸缘部分11，第一凸缘部分11弯曲以覆盖接纳空间。
36.第二凹入式构件20可以布置成与第一凹入式构件10的另一侧部相对。第二凹入式构件20可以在其一个侧部上凹入以形成接纳空间并且可以在其另一侧部上敞开。第二凹入式构件20可以包括第二凸缘部分21，该第二凸缘部分21弯曲以覆盖接纳空间。
37.在根据实施方式的燃料箱1中，包括第一凸缘部分11的第一凹入式构件10和包括第二凸缘部分21的第二凹入式构件20可以联接至彼此，使得第一接纳构件10的接纳空间和第二接纳构件20的接纳空间可以组合以形成密封地封闭的空间s。
38.因此，可以确保刚度以防止由燃料箱1的内部的燃料的蒸发所引起的压力增加而造成的损坏。
39.作为示例，第一凹入式构件10和第二凹入式构件20中的每一者的一个侧部可以凹入以形成接纳空间，并且每一者的另一侧部可以具有敞开式罐形状。例如，第一凹入式构件10和第二凹入式构件20中的每一者的一个端部部分可以封闭，并且每一者的另一端部可以具有敞开式罐形状，并且第一凹入式构件10和第二凹入式构件20可以布置成使得通过将具有罐形状的、向彼此敞开的另一端部部分进行联接而形成密封地封闭的空间s。凸缘形状可以添加至罐形状的另一端部部分以增强刚度。
40.特别地，在第一凹入式构件10或第二凹入式构件20的形成期间剩余的部分可以形成为第一凸缘部分11或第二凸缘部分21，以提高材料的使用率并确保目标刚度。
41.下文中，将对形成第一凹入式构件10或第二凹入式构件20的过程进行描述。如图2(a)中所图示的，用于接纳燃料的接纳空间可以以毛坯材料通过拉伸过程而形成。在这种情况下，除了形成接纳空间的部分外，还可以形成用以固定毛坯材料的剩余部分。如图2(b)中所图示的，形成接纳空间后剩余的部分可以经受修剪过程，以形成第一凸缘部分11或第二凸缘部分21。如图2(c)和图2(d)所图示的，可以执行弯曲过程，使得第一凸缘部分或第二凸缘部分弯曲以覆盖接纳空间的一部分。如图2(e)中所图示的，可以执行焊接过程，使得弯曲的第一凸缘部分11的重叠部分或弯曲的第二凸缘部分21的重叠部分通过焊接固定以提高刚度。
42.如上所述，第一凹入式构件10和第二凹入式构件20可以联接至彼此，以形成密封地封闭的空间s，进而提供可以容纳燃料的燃料箱1。
43.在这种情况下，第一凹入式构件10和第二凹入式构件20可以直接联接至彼此，以形成内部密封地封闭的空间s，或者可以在凹入式构件10与第二凹入式构件20之间设置中央构件30以扩大内部密封地封闭的空间s。稍后将参照图3至图7对包括中央构件30的实施方式进行描述。
44.根据实施方式的燃料箱1的第一凸缘部分11和第二凸缘部分21可以弯曲到接纳空间中，并且第一凸缘部分11和第二凸缘部分21的重叠部分可以被焊接以进行固定。
45.焊接重叠部分的过程可以是点焊过程，或使用焊接材料的电弧焊接过程。
46.此外，可以在根据实施方式的燃料箱1的第一凸缘部分11和第二凸缘部分21中的每一者中形成贯通孔“h”。
47.贯通孔“h”允许燃料箱1的内部的燃料能够流动。
48.在贯通孔(h)中，可以布置稍后将描述的缓冲单元40的支承杆41以对燃料箱1的内部的压力增加进行缓冲。稍后将参照图6对其详细说明进行描述。
49.图3是图示了根据示例实施方式的燃料箱1的中央构件30的立体图，图4是图示了其中根据实施方式的燃料箱1包括中央构件30的示例的立体图，图5是图示了制造根据实施方式的中央构件30的过程的立体图，并且图7是图示了对根据实施方式的燃料箱1进行模拟的结果的视图。
50.根据实施方式的燃料箱1以管的形式设置，并且可以包括中央构件30，该中央构件30具有一个端部部分和另一端部部分，第一凹入式构件10的另一侧部联接至所述一个端部部分，第二凹入式构件20的另一侧部联接至所述另一端部部分，以形成密封地封闭的空间s。
51.中央构件30进一步设置在第一凹入式构件10与第二凹入式构件20之间，以扩大燃料箱1的密封地封闭的空间s。
52.例如，中央构件30可以以具有相反的敞开端部部分的管的形式设置。相反的敞开端部部分中的一个端部部分可以联接至第一凹入式构件10，并且相反的敞开端部部分中的另一端部部分可以联接至第二凹入式构件20，使得三个构件可以配合以形成密封地封闭的空间s。
53.在下文中，将对形成中央构件30的过程进行描述。如图5(a)中所图示的，可以执行冲压过程，以在毛坯材料中形成支承凹槽部分31。如图5(b)中所图示的，可以执行弯曲过程以将其中形成有支承凹槽部分31等的毛坯材料形成为呈管的形式。如图5(c)中所图示的，可以执行焊接过程以形成中央构件30，使得可以维持管的形式。
54.中央构件30的相反端部部分可以通过焊接而联接至第一凹入式构件10和第二凹入式构件20。在这种情况下，中央构件30可以通过使用焊接材料的电弧焊接而联接至第一凹入式构件10和第二凹入式构件20。
55.电弧焊接可以通过例如金属惰性气体(mig)焊接、co2焊接、金属活性气体(mag)焊接等执行。电弧焊接可以是下述方法：在该方法中，在焊接材料(填充金属)、以恒定速度供应的可消耗线材与基础材料之间产生电弧，并且焊接材料被电弧热熔化以形成焊珠。
56.在这种情况下，防止异物渗透的保护性气体可以一起被供应，使得可以阻挡空气以保护电弧和熔化部分。作为保护性气体，可以使用比如氩气(ar)的惰性气体、二氧化碳气体或其混合气体。
57.由于中央构件30与第一凹入式构件10和第二凹入式构件20的联接在中央构件30的端部部分中执行，因此在通过电弧焊接而形成焊接部分w时可以防止应力集中并且可以实现更紧密的焊接联接。
58.例如，当不在端部部分上执行焊接时，应力可能集中在基础材料的形成有焊接部
分w的一部分中，从而增加了比如破裂的问题。然而，由于焊接部分w是由中央构件30的端部部分与第一凹入式构件10和第二凹入式构件20之间的焊接部分而形成的，因此可以缓解比如应力集中的问题。
59.根据相关技术的燃料箱1可以在从上构件和下构件向外延伸的凸缘部分上执行对接焊接。形成有焊接部分的一部分可以是构件的中间点，而不是构件的端部部分。因此，应力可能集中在其中上构件的凸缘部分和下构件的凸缘部分彼此重叠的中间部分中，从而导致比如焊接部分w的破裂的问题。然而，根据实施方式，焊接部分w可以形成在中央构件30的端部部分中，使得可以防止应力集中在焊接部分w中。
60.图7图示了模拟结果，该模拟结果基于燃料箱1中所需的最大移位值以及施加正压力和负压力的重复次数计数，该模拟结果确认满足了最大移位值和计数。
61.作为实验条件，施加了0.35巴的正压力和-0.16巴的负压力，并且第一次重复设定为0巴
→
0.35巴
→
0巴
→‑
0.16巴
→
0巴。另外，最大移位值、即参考值为10mm，并且参考重复次数计数是大于12000的值。
62.根据实施方式的燃料箱1的最大移位值为7.1mm，满足了参考值，并且重复次数计数为15445，满足了参考值。
63.根据模拟，可以确认，最大应力所施加至的部分是第一凹入式构件10或第二凹入式构件20与中央构件30的结合部分。还可以确认，在这种情况下，最大应力为约523mpa。
64.因此，可以设置稍后要描述的缓冲单元40，以减轻这种应力集中。稍后将参照图6对其详细说明进行描述。
65.根据实施方式的燃料箱1可以满足取决于晃动的噪声条件。
66.在噪声条件下，燃料箱1以8km/h的初始速度和-0.2g(其中，g是重力加速度)减速，并且在燃料箱1停止时对要从远离前部30cm的位置确定的噪声进行测量。在使燃料箱1停止时的参考噪声水平为65db或更小。
67.已确认在根据实施方式的燃料箱1中得出了小于现有噪声水平的57.8db的值。
68.支承凹槽部分31可以沿长度方向形成在根据实施方式的燃料箱1的中央构件30中。支承凹槽部分31可以进一步提高燃料箱1的刚度。
69.图6是图示了其中燃料箱1包括缓冲单元40的示例的立体图。缓冲单元40可以穿透第一凸缘部分11和第二凸缘部分21，并且可以允许第一凹入式构件10和第二凹入式构件2维持弹性力。
70.因此，第一凹入式构件10或第二凹入式构件20与中央构件30的结合部分中的应力集中可以减轻。
71.换句话说，可以缓解下述现象以减轻中央构件30与第一凹入式构件10或第二凹入式构件20的联接部分中的应力集中：分别与中央构件30的相反端部部分联接的第一凹入式构件10和第二凹入式构件20由于燃料箱1内部的压力增加而远离彼此移动的现象。
72.根据实施方式的缓冲单元40可以包括：支承杆41，该支承杆41设置成穿透形成在第一凸缘部分11和第二凸缘部分21中的每一者中的贯通孔“h”；第一阶梯形螺栓42，该第一阶梯形螺栓42联接至支承杆41的一个端部部分；第一弹簧43，该第一弹簧43设置在第一阶梯形螺栓42与第一凸缘部分11之间；第二阶梯形螺栓44，该第二阶梯形螺栓44联接至支承杆41的另一端部部分；以及第二弹簧45，该第二弹簧45设置在第二阶梯形螺栓44与第二凸
缘部分21之间。
73.支承杆41可以将第一凹入式构件10和第二凹入式构件20联接至彼此，并且可以布置成穿透第一凹入式构件10和第二凹入式构件20中的每一者的贯通孔“h”。
74.第一弹簧43和第二弹簧45可以连接至设置在第一凹入式构件10与第二凹入式构件20之间的支承杆41，以将第一凹入式构件10和第二凹入式构件20弹性地连接至彼此。
75.例如，第一弹簧43可以布置在第一阶梯形螺栓42与第一凸缘部分11之间，以便构造成使得第一凸缘部分11可以具有朝向第二凹入式构件20的弹性力。
76.此外，第二弹簧45可以布置在第二阶梯形螺栓44与第二凸缘部分21之间，以便构造成使得第二凸缘部分21可以具有朝向第一凹入式构件10的弹性力。
77.因此，当燃料箱1内部的压力增加时，可以防止第一凹入式构件10和第二凹入式构件20彼此分离。此外，可以防止拉伸应力集中在用于联接在第一凹入式构件10或第二凹入式构件20与中央构件30之间的焊接部分w中。
78.缓冲单元40还可以包括第一止挡突部46和第二止挡突部47，以防止压缩应力集中在中央构件30与第一凹入式构件10或第二凹入式构件20之间。
79.例如，根据实施方式的燃料箱1的缓冲单元40可以包括：联接至支承杆41的第一止挡突部46，该第一止挡突部46设置成与第一凸缘部分11相邻并且与第一凸缘部分11相比布置在中央构件30的更靠内部的位置中；以及联接至支承杆41的第二止挡突部47，该第二止挡突部47设置成与第二凸缘部分21相邻并且与第二凸缘部分21相比布置在中央构件30的更靠内部的位置中。
80.第一止挡突部46和第二止挡突部47可以对中央构件30与第一凹入式构件10或第二凹入式构件20之间的联接部分中由燃料箱1内部压力增加而引起的拉伸应力进行补偿。
81.例如，当燃料箱1的密封地封闭的空间s中没有发生额外的压力变化时，第一止挡突部46可以沿朝向中央构件30的中央部分的方向从第一凸缘部分11起布置在中央构件30的内部，此外，第二止挡突部47可以沿朝向中央构件30的中央部分的方向从第二凸缘部分21起布置在中央构件30的内部，以便构造成对燃料箱1内部的压力增加的状态中的拉伸应力进行补偿。
82.图8是图示了包括根据实施方式的燃料箱1的车辆的图。根据实施方式的车辆可以包括：燃料箱1；驱动发动机，该驱动发动机构造成以存储在燃料箱1中的燃料来产生驱动力；以及车身框架3，燃料箱1和驱动发动机2安装在车身框架3中，车身框架3设置有轮构件4，该轮构件4连接至驱动发动机2以接收驱动力。
83.如上所述，根据实施方式的车辆可以包括上述燃料箱1，使得可以增强刚度以防止燃料箱1通过燃料箱1内部的燃料蒸发而损坏，并且在另一方面中，以使由燃料箱1内部的燃料的蒸发所造成的压力增加而产生的膨胀力减小。
84.驱动发动机2可以是使用汽油发动机、柴油发动机等的一些液体燃料的驱动发动机2，该驱动发动机2可以向轮构件4提供驱动力，并且车身框架3可以包括构成车辆的所有框架，包括底部框架、侧部框架等。
85.尽管上面已经示出并描述了示例实施方式，但是对于本领域技术人员而言将明显的是，可以在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下做出改型和变型。