專利名稱:燃料箱的熔接接頭的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于將配管用管或連接器連接至樹脂制燃料箱的樹脂制接頭,更具體地,涉及一種被熔焊至燃料箱以構成連接部的樹脂制熔接接頭。
背景技術:
安裝在汽車上的燃料箱一體地設置有用于連接管子的接頭、用于將自注入口注入的燃料導入燃料箱的連接器等。
這里,在例如將燃料自注入口導入燃料箱的管的情況下,迄今已采用了橡膠制管(橡膠軟管)。然而,近年來考慮到環境保護,燃料通過該軟管到外部的滲透已經受到嚴格控制。因此,已采用橡膠/樹脂復合管作為配管用管,其中橡膠軟管進一步包括樹脂阻擋層、由具有抗燃料滲透性的氟橡膠制成的橡皮管、或僅由樹脂制成的樹脂管。
迄今,已采用例如如圖12A和圖12B所示的連接結構作為用于燃料箱的這種管的連接結構。
參考圖12A,附圖標記200表示樹脂制燃料箱,附圖標記202表示類似于樹脂制的熔接接頭。熔接接頭202通過熱熔焊被一體化到燃料箱200。
熔接接頭202包括作為管配合部的筒狀部204,并且設置有自筒狀部204的外周表面突出的環形法蘭部206。
附圖標記208表示用于將自注入口注入的燃料導入燃料箱200的樹脂管。如圖12B所示,樹脂管208設置有波紋管部210以提供柔性。
參考圖12B和圖13,附圖標記212表示快速連接器,樹脂管208通過其連接至熔接接頭202。
快速連接器212由樹脂制連接器主體214和類似樹脂制止動器216構成。
連接器主體214包括在其軸向一側上的螺紋接口部218,還包括在另一側上的插孔狀止動器保持部230,其保持彈性地插入其中的止動器216。
螺紋接口部218為在其上樹脂管208以外配合狀態被壓力裝配以固定該樹脂管的部。該螺紋接口部218被形成在具有防脫落(coming-off)部的外周表面,該防脫落部具有軸向相隔一定距離的多個環狀突起232并且其截面為鋸齒狀。此外,在螺紋接口部218的內周側保持多個O-環(密封環)。
另一方面,插口狀止動器保持部230設置有呈圓弧形的凹槽236和呈相應圓弧形的部分環狀部238。
止動器216可整體沿其徑向彈性變形。該止動器216包括圓弧形凹槽240,在其中彈性地裝配止動器保持部230中的部分環狀部238;錐形導向表面242,其用于引導在熔接接頭202側的法蘭部206的軸向插入并且彈性地擴大整個止動器216的直徑;和圓弧狀接合凹槽244,在其內接合法蘭部206。
通過這種連接結構,樹脂管208的端部被強制地壓力裝配到連接器主體214的螺紋接口部218上,從而被固定。
在此情況下,樹脂管208的端部,由于壓力裝配到螺紋接口部218上,因此隨其直徑被擴大而變形,如圖12B所示,從而通過強張緊力使螺紋接口部218在連接器主體214的徑向張緊。
由于此張緊力和設置在螺紋接口部218的環狀突起232的咬合作用,樹脂管208的端部被固定到連接器主體214。
止動器216連接到連接器主體214并由該連接器主體214保持,在此狀態下,連接器212外配合到熔接接頭202的筒狀部204上。
在此場合下,由連接器主體214保持的止動器216通過法蘭部206隨其直徑被擴大而彈性變形。當法蘭部206已到達接合凹槽244時,止動器216隨其直徑縮小而再次彈性變形,由此法蘭部206和接合凹槽244變成接合狀態。
同時,筒狀部204位于相對于法蘭部206的遠端側的部分變成配合到連接器主體214的內周側上的O-環234中,由此在筒狀部204與連接器主體部214之間建立密封。
同時,與上述連接結構不同,已設想直接配合且連接樹脂管208到熔接接頭202的筒狀部204上,而無需插入快速連接器。
無論如何,在管的連接部通過熔焊并將樹脂制熔接接頭與樹脂制燃料箱一體化來構成時,如下所述的問題是固有的。
迄今,HDPE(高密度聚乙烯)樹脂已被用作燃料箱的外層材料。因此,要求與燃料箱一體化的熔接接頭可熔焊至該燃料箱。
據此,為了熔焊,包括筒狀部的整個熔接接頭通過采用相同材料的HDPE樹脂構成。然而,盡管HDPE樹脂具有與燃料箱的優良熔焊性能,但它也顯示出抗燃料滲透性不足,從而發生燃料從熔接接頭滲出的問題。
作為另一問題,HDPE抗流掛性不足,因此當該HDPE承受來自配管用管如樹脂管的強張緊力時,它趨向于塑性變形和永久應變,并且擔心管的防脫落力或密封性能隨時間的推移而降低。
在快速連接器被連接至形成有法蘭部的HDPE制熔接接頭且法蘭部與快速連接器的止動器(接合部)接合的連接情況下,也出現防脫落力不足的問題。
為解決抗燃料滲透性的問題,JP-A-2002-254938公開了一種熔接接頭,其由沿其徑向堆疊具有與燃料箱的可熔焊性的第一部分和由具有抗燃料滲透性(阻擋性能)的樹脂材料制成的第二部分構成。
圖14示出了該熔接接頭的例子。
參考圖14,附圖標記246表示樹脂制燃料箱,其通過將通過采用HDPE樹脂制成的外層246a和內層246b,以及通過采用抗燃料滲透性優良的EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)樹脂制成的阻擋層246c堆疊在一起構成。
附圖標記248表示熔焊并一體化到燃料箱246的樹脂制熔接接頭。該熔接接頭248包括用作管258的連接部(配合部)的筒狀部252,和在該熔接接頭基端部的熔焊部250,并且它使熔焊部250通過熱熔焊固定到燃料箱246。
筒狀部252包括通過采用不同樹脂材料制成的外層254和內層256。更具體地,外層254通過采用與熔焊部250的材料相同的樹脂材料制成,并且內層256通過采用阻擋材料如PA(聚酰胺)樹脂制成,該阻擋材料具有比外層254的樹脂材料更優異的抗燃料滲透性。
順便提及,附圖標記260表示軟管夾,其在配合狀態下夾住管258。
在此種結構的熔接接頭248中,當筒狀部252中的外層254和熔焊部250由對燃料箱246具有高可熔焊性的相同材料的HDPE樹脂制成時,該HDPE樹脂顯示出不足的抗燃料滲透性(因此,筒狀部252的內層由圖14所示的熔接接頭248中的阻擋材料制成)。因此,即使對于筒狀部252可確保抗燃料滲透性,通過采用HDPE樹脂制成的熔焊部250也可以說處于“裸露狀態”,因此燃料箱246內的燃料通過熔焊部250滲出的問題是固有的。
此外,在圖14所示結構的熔接接頭248中,內層256以及外層254和熔焊部250一般通過雙色注射模塑成形整體模塑。當熔接接頭248按此方式由多種材料構成時,存在模塑工藝增多并且因此成本不可避免地相應升高的固有問題。
為解決此問題已作出了本發明。
順便提及,JP-A-2002-241546為現有技術。
JP-A-2002-241546公開了將EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)與聚烯烴合金化的技術。
發明內容
本發明以上述情況作為其背景,并且將提供一種可順利解決燃料自熔焊部滲出問題的熔接接頭作為其目的。
另一目的是通過提高熔接接頭中的熔焊部和筒狀部的可模塑性以降低成本。
又另一目的是通過提高管防脫落部的抗流掛性,阻止防脫落力隨時間的推移而降低。
再一目的是防止燃料箱內的燃料經燃料箱的開口和外層滲出。
根據本發明的第一方面,提供了一種熔接接頭,其包括筒狀部,其作為連接部;和環形熔焊部,其布置在筒狀部基端部,該熔焊部被構造為熱熔焊至樹脂制燃料箱;其中,至少部分熔焊部和筒狀部通過采用樹脂合金材料整體模塑,在該樹脂合金材料中,將通過引入對乙烯-乙烯醇共聚物的羥基高親和性的官能團獲得的改性高密度聚乙烯與乙烯-乙烯醇共聚物單獨或與高密度聚乙烯一起合金化。
根據本發明的第二方面,熔焊部和筒狀部通過采用單一樹脂合金材料整體構成。
根據本發明的第三方面,熔焊部由采用樹脂合金材料的第一部分和與第一部分整體模塑的第二部分構成,該第二部分采用不同于第一部分的材料且具有與燃料箱的可熔焊性的樹脂,并且該第一部分和第二部分都被熔焊至燃料箱。
根據本發明的第四方面,第二部分通過采用樹脂合金材料構成,并且在第二部分中高密度聚乙烯/乙烯-乙烯醇共聚物的比例高于在第一部分中的比例。
根據本發明的第五方面,熔接接頭進一步包括防脫落部,其布置在筒狀部外周表面上,以防止被連接構件自熔接接頭脫落,并且包括防脫落部的外層通過采用抗流掛性優良的高強度樹脂構成。
根據本發明的第六方面,熔接接頭進一步包括高可阻擋層,其采用抗燃料滲透性優于樹脂合金材料的樹脂,并且其作為筒狀部的內層設置。
根據本發明的第七方面,將熔焊部圍繞燃料箱的開口熔焊至燃料箱的端面,該燃料箱具有由乙烯-乙烯醇共聚物制成的中間層。
根據本發明的第八方面,熔接接頭進一步包括延伸部,其通過燃料箱的開口與筒狀部相反地向燃料箱內部突起,其通過熔焊連接至配置在燃料箱內的樹脂制套管(casing),并且其采用與該套管的熔焊性能優于樹脂合金材料的樹脂。
如上所述,根據本發明,至少部分熔焊部和筒狀部通過采用樹脂合金材料整體模塑,在該樹脂合金材料中,將通過引入對EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)的羥基高親和性的官能團獲得的改性HDPE(高密度聚乙烯)與EVOH單獨或與無此官能團的HDPE一起合金化。
迄今已知EVOH為具有優良氣體阻擋性能的材料。其中將該改性HDPE與這種EVOH合金化的樹脂合金材料,由于該合金材料中所含的HDPE,具有與燃料箱的優良可熔焊性,并且其還具有基于EVOH的高抗燃料滲透性。因此,根據本發明,燃料自熔焊部向外部的滲透問題可順利地解決,同時保持熔焊部的有利熔焊強度。
此外,在本發明中,至少部分作為管配合部的筒狀部通過采用樹脂合金構成,因此也可至少部分地解決燃料從筒狀部向外滲透的問題。
根據本發明的第二方面,熔焊部和筒狀部可通過采用樹脂合金材料整體構成。
這樣,熔焊部和筒狀部可通過采用單一樹脂合金有效構成,從而在模塑這些部分的情況下模塑加工數量可以減小,可模塑性是有利的,并且可降低所需成本。
根據本發明的第三方面,熔焊部由采用樹脂合金材料的第一部分和采用不同于樹脂合金材料并具有與燃料箱的可熔焊性的樹脂的第二部分構成,并且該第一部分和第二部分都被熔焊至燃料箱。
這樣,采用樹脂合金材料的第一部分的熔焊可通過第二部分的熔焊而增強,從而可有效提高熔焊強度。
在此情況下,第二部分也通過采用樹脂合金材料構成,并且該第二部分也可由其中HDPE/EVOH比例高于構成第一部分的樹脂合金材料中的比例的不同樹脂合金材料構成(本發明的第四部分)。在此情況下,第二部分的熔焊強度高于第一部分的熔焊強度,并且該熔焊強度可有效增強。
此外,在此情況下,還賦予第二部分優良的耐燃料滲出性能。
順便提及,筒狀部的部分還可通過采用構成第二部分的樹脂與第一部分整體模塑。
這樣,構成第一部分的合金材料與構成第二部分的樹脂材料之間的接觸區域增大,并且還可提高這兩部分之間的界面粘附強度。
根據本發明的第五方面,筒狀部的外周表面設置有防脫落部,其通過咬入被連接構件的內周表面防止被連接構件脫落,并且包括防脫落部的外層可通過采用抗流掛性能優良的高強度樹脂如PA(聚酰胺)樹脂構成。
這樣,即使在硬樹脂制成的樹脂管被以外配合狀態壓力裝配并連接到筒狀部的情況下,可解決防脫落部遭受永久應變導致防脫落力隨時間推移而降低的問題,并且可長時間保持高防脫落力。
根據本發明的第六方面,可將采用抗燃料滲透性高于樹脂合金材料的樹脂的高可阻擋層設置為筒狀部的內層。
這樣,可更進一步提高整個熔接接頭的抗燃料滲透性。
根據本發明的第七方面,將熔焊部熔焊至限定燃料箱開口的端面。這樣,還可解決燃料箱內的燃料氣體通過該開口和外層滲出的問題。
根據本發明的第八方面,熔接接頭進一步包括延伸部,其通過燃料箱開口與筒狀部相反地向燃料箱內部突起,其通過熔焊連接至配置在燃料箱內的樹脂制套管,并且其采用與該套管的可熔焊性優于樹脂合金材料的樹脂。這樣,獲得套管可容易熔焊并與熔接接頭一體化的優點。
圖1為示出根據本發明一個實施例的熔接接頭的示意圖;圖2A和圖2B為示出圖1中的基本部分的透視圖;圖3為示出圖1中的熔接接頭在熔焊前的狀態的示意圖;圖4A至圖4C為示出與比較例對比的該實施例中采用的樹脂合金材料特征的說明圖;圖5A為示出本發明另一實施例的示意圖;圖5B為示出本發明再一實施例的示意圖;
圖6A為示出本發明再一實施例的示意圖;圖6B為示出本發明再一實施例的示意圖;圖7為示出本發明又一實施例的示意圖;圖8為示出本發明進一步實施例的示意圖;圖9A為示出本發明再一進一步實施例的示意圖;圖9B為示出本發明再一進一步實施例的示意圖;圖10為示出本發明另一進一步實施例的示意圖;圖11為示出本發明另一進一步實施例的示意圖;圖12A和圖12B為示出用于燃料箱的傳統連接方式的樹脂管的解釋性示意圖;圖13為示出圖12中的連接結構的單獨分解構件的示意圖;以及圖14為示出傳統熔接接頭例子的示意圖。
具體實施例方式
現在,將結合附圖詳細描述本發明的實施例。
參見圖1和3,附圖標記10表示樹脂制燃料箱。這里,燃料箱10形成為由外層10a、HDPE樹脂制成的內層10b和薄阻擋層(中間層)10c組成的堆疊結構。
這里,阻擋層10c通過采用抗燃料滲透性優良的EVOH樹脂制成。
附圖標記12表示樹脂制熔接接頭,其包括用作配管用管(以下,該術語簡稱為“管”)14的連接部的筒狀部16和位于該熔接接頭基端部分的熔焊部18。
管14以外配合狀態被壓力裝配到筒狀部16上,并且其通過此熔接接頭12與燃料箱10連接。
筒狀部16的外周表面設置有防脫落部22,該防脫落部22具有軸向相隔一定距離的多個環狀突起20并且其截面形狀為鋸齒狀。此外,環狀凹槽24形成在筒狀部16的遠端側上,并且密封彈性O-環26保持在環狀凹槽24內。
該O-環26起到在筒狀部16的外周表面與管14的內周表面之間建立密封的作用。
此外,防脫落部22,以遠端限定銳角的各環狀突起20咬合進入管14內表面的方式,起到防止管14脫落的作用。
筒狀部16的外周表面還在與防脫落部22相鄰的位置(在底端側的相鄰位置)處形成有環狀凸耳28。
環狀凸耳28抵接管14的遠端,并起到調節該管的裝配量的作用。
同樣如圖2A和2B所示,熔焊部18包括自筒狀部16向外徑向延伸的盤狀法蘭部30,和自法蘭部30的外圓周端部分向燃料箱下垂的環狀下垂部32。在下垂部32的端面,熔焊部18在燃料箱10中的開口34的圓周邊緣部分,具體地,在外層10a處通過熱熔焊一體化至燃料箱10。
熔接接頭12還設置有環狀延伸部36,其相對于筒狀部16反向延伸,即向開口34中的燃料箱10內部延伸。這里,延伸部36還可伸出到燃料箱10內。
延伸部36被熔焊至配置在燃料箱10內的閥門等的樹脂制套管的筒狀部50(參見圖11)。該延伸部36可預先設有不均勻的接合部,以提高與套管的可熔焊性。
在本實施例中,熔接接頭12中的所有筒狀部16、熔焊部18和延伸部36通過采用單一樹脂合金材料構成。具體地,這里樹脂合金材料的生產方式為將引入對EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)的羥基具有高親和性的官能團的改性HDPE(高密度聚乙烯),與EVOH單獨或與普通HDPE一起合金化。
迄今已知EVOH為具有優良的氣體阻擋性能的材料。其中改性HDPE與該EVOH合金化的樹脂合金材料,因該合金材料中所含的HDPE,具有與燃料箱10的卓越熔焊性能,并且其還具有基于EVOH的高抗燃料滲透性(阻擋性能)。因此,根據本實施例,燃料自熔焊部18向外部的滲透問題可以順利地解決,同時保持熔焊部18與燃料箱10之間良好的熔焊強度。
此外,在本實施例中,所有熔焊部18、筒狀部16和延伸部36通過采用單一樹脂合金材料構成,所以在模塑這些部分的情況下,模塑加工數量可以小,可模塑性能良好,并且可降低所需成本。
而且,在本實施例中,筒狀部16本身通過采用抗燃料滲透性優良的樹脂合金材料構成,所以可順利防止燃料自筒狀部16滲透。
這里,與普通HDPE不同,將改性HDPE用作與EVOH合金化的材料,這是出于下列原因常規HDPE缺乏與EVOH的親和性。因此,當僅僅打算將常規HDPE用于與EVOH合金化時,由于它們之間的非親和性,在它們部分地局限在HDPE中的狀態下,EVOH變成大的塊狀物。
圖4C示出在類似模型樣式下的此狀態。
在該圖中,字母A表示EVOH大塊,字母B表示HDPE基體(這里,圖4A和圖4B為在HDPE相對于EVOH過量的情況下的模型說明圖)。
在此情況下,盡管EVOH本身抗燃料滲透性優良,但其大塊A相互分離并局限在HDPE的基體B之內,所以燃料氣體容易在EVOH的大塊A之間通過并滲出。
這種情形可歸因于EVOH和HDPE為相不溶性材料的組合的事實,這樣即使當這兩種樹脂被物理混合時,它們也引起相分離并形成低親和性界面。
結果,所混合的材料(所摻合的材料)變成其中包含好像為外來物的EVOH大塊的狀態。在該狀態下,混合材料強度變低,并且在兩種樹脂之間的界面處易于發生脫落。
相反,在本實施例中,將在其中引入與EVOH的羥基具有化學反應性(主要是氫鍵合和共價鍵合)的官能團的改性HDPE樹脂用作與EVOH合金化的材料。如圖4A的模型說明圖所示,EVOH變成小塊“a”并且均勻地分散在HDPE基體中(在海-島結構的情況下,其中HDPE形成海而EVOH形成島)以建立EVOH和HDPE熔化在一起的狀態。因此,即使當燃料氣體將要滲透時,它碰撞到樹脂合金材料之內的EVOH塊“a”并且不能容易地滲透過該樹脂合金材料。結果,本實施例中的樹脂合金材料具有高抗燃料滲透性(阻擋性能)。
EVOH如此變成微小的塊“a”并均勻地分散在HDPE之內各處的原因是,由于基于引入官能團的改性,HDPE最終顯示出與EVOH的高親和性。
而且,圖4A所示的其中EVOH和改性HDPE合金化的樹脂合金材料,由于EVOH以小塊“a”分散,同時提高了材料的抗沖擊性和強度。
這里,改性基團,即引入HDPE中的官能團的例子是羧基、碳酸酯-酸酐殘基、環氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙酸乙烯酯基和氨基。
此外,熔焊強度可通過提高HDPE的比例來增強,而抗燃料滲透性可通過提高EVOH的比例來增強。熔焊強度和抗燃料滲透性二者任一可通過照這樣調節比例來處理。對于該比例,根據重量,EVOH/改性HDPE的比例設定為80/20-15/85,優選60/40-20/80。
此外,上面已描述了HDPE形成海,而EVOH形成島,但是該樹脂合金材料也可以構造為其中相反地EVOH形成海,而HDPE形成島的海-島結構。
進一步地,由于在混和中不包含任何相溶劑,因此該樹脂合金材料抗燃料滲透性優良。然而,若需要,也可將相溶劑、無機填料等混和到該樹脂合金材料中。在此情況下,當過量添加相溶劑時,基體材料的結晶度降低,以提高燃料滲透性能(降低阻擋性能),所以要在其中確保所需的阻擋性能范圍之內添加相溶劑。
此外,除改性HDPE單獨與EVOH形成合金之外,常規HDPE和改性HDPE也可與EVOH形成合金。
順便提及,在HDPE的基體B之內EVOH的存在形態可為塊a-1,其形狀為扁平的,并且沿與圖4B所示的相同方向取向。在此情況下,更進一步增強了抗燃料滲透性。
圖5A示出本發明的另一實施例。
本實施例為熔焊部18包括通過采用與筒狀部16的材料相同的樹脂合金材料制成的第一部分18-1,以及此外,形成在該第一部分18-1的外層側上的第二部分18-2,并且第一部分18-1和第二部分18-2都熔焊至樹脂制燃料箱10。
這里,第二部分18-2通過雙色注射模塑成形與其它部分整體模塑。
這里,第二部分18-2可采用熔焊強度高于第一部分18-1的材料。
在此情況下,與第一部分18-1類似地,第二部分18-2可采用由改性HDPE和EVOH組成的樹脂合金材料。
然而,在此情況下,在第二部分18-2中的樹脂合金材料中,HDPE/EVOH的比例設定為高于在第一部分18-1中的比例。
在本實施例中,熔焊部18中的第二部分18-2采用其熔焊強度高于第一部分18-1中熔焊強度的樹脂材料,從而第一部分18-1的熔焊可通過第二部分18-2的熔焊而增強,并且可更有效地增強熔焊強度。
此外,在由改性HDPE和EVOH組成的樹脂合金材料用于第二部分18-2并且該樹脂合金材料的HDPE/EVOH比例高于第一部分18-1中的情況下,除提高熔焊強度之外,還可以提高熔焊部18的抗燃料滲透性。
圖5B示出再一實施例。
本實施例的例子為其中熔焊部18中的第二部分18-2直接延伸至筒狀部16側,并且形成筒狀部16外層的第二部分16-2由與熔焊部18中的第二部分18-2相同的材料通過雙色注射模塑成形整體構成。
順便提及,第二部分16-2未到達筒狀部16的遠端,并且該第二部分16-2和第一部分16-1限定其中保持O-環26的環狀凹槽24。
然而,該第二部分16-2可構造為具有足以達到筒狀部16遠端的長度。
在本實施例中,整個第一部分18-1、16-1與整個第二部分18-2、16-2之間,即不同材料之間的接觸面積增大,帶來增強第一部分與第二部分之間的界面粘附強度的優點。
圖6A示出再一實施例。本實施例為筒狀部16中的部分外層通過采用具有優良抗流掛性的PA樹脂構成,該部分用作筒狀部16中的第二部分16-3,并且防脫落部22形成在第二部分16-3。
這里,第二部分16-3為圓環狀,并且以將其埋入形成在第一部分16-1中的相應圓環狀凹陷38內的狀態模塑。
順便提及,第二部分16-3可構造為具有足以達到筒狀部16遠端的長度,如圖6B所示。
在這些實施例中,即使在通過采用硬樹脂制成的樹脂管作為管14被壓力裝配并以外配合狀態連接到筒狀部16上的情況下,也不會特別發生防脫落部22遭受永久應變,導致防脫落力隨時間推移而降低的問題,并且獲得可長時間保持高防脫落力的優點。
圖7示出本發明進一步實施例。
本實施例的例子為其中筒狀部16中的內層通過采用不僅抗流掛性優良、而且抗燃料滲透性優良的PA樹脂構成為第二部分16-2。
換言之,同樣在本實施例中,筒狀部16構成為由形成外層的第一部分16-1和形成內層的第二部分16-2組成的堆疊結構。
順便提及,本實施例與上述實施例的相同點是第二部分16-2與第一部分16-1通過雙色注射模塑成形整體模塑。
此外,在本實施例中,盤狀法蘭部40和自法蘭部40的外周部分向下下垂的下垂部42通過采用相同的PA樹脂整體模塑到第二部分16-2的底端側,并且它們被整體接合至通過采用樹脂合金材料制成的熔焊部18的內表面。
然而,法蘭部40和下垂部42不被熔焊至燃料箱10,因此都不構成熔焊部18。
下垂部42相對于熔焊部18中的下垂部32的遠端,具有在該圖中向上縮進的遠端,并在下垂部42的遠端與燃料箱10之間限定預定的縫隙。
在本實施例中,燃料箱10內的燃料氣體可通過熔接接頭12并且滲出的地方,限制為在第二部分16-2形成的法蘭部40的外圓周部分處的燃料箱10與下垂部42的遠端之間的微小縫隙。并且,在本實施例中,熔焊部18本身具有抗燃料滲透性。因此,可更有效地抑制燃料通過熔焊部18的滲透。
此外,在本實施例中,筒狀部16具有PA樹脂構成的內層,該PA樹脂為抗燃料滲透性優良的高可阻擋材料。因此,也可更有效地抑制燃料自筒狀部16的滲透。
順便,在圖7的實施例中,第二部分16-2可采用不同于PA樹脂的高可阻擋材料。
圖8示出本發明的更進一步實施例。
本實施例的例子為其中第二部分16-2通過采用抗流掛性和抗燃料滲透性優良的PA樹脂構成,基本上為圖中下半部分的筒狀部16的內層和基本上為上半部分的筒狀部16的整個遠端側由第二部分16-2構成,并且在該第二部分16-2中設置防脫落部22。
在本實施例中,第二部分16-2可進一步提高筒狀部16中的抗燃料滲透性,并且可同時提高防脫落部22的抗流掛性,從而可更有利地防止管14的防脫落力降低。
圖9A和9B示出本發明的再進一步實施例。
圖9A所示的例子為在圖1的實施例中,在燃料箱10中的HDPE樹脂的外層10a和內層10b以及EVOH樹脂的阻擋層10c在該圖中,在開口34的圓周邊緣部分處分別向上彎曲,于是層10a、10b和10c的端面向上暴露,以使熔焊部18(在熔焊之前的狀態下)熱熔焊至該端面。
此外,圖9B所示的例子是在圖5B的實施例中,外層10a、內層10b和阻擋層10c在燃料箱10中的開口34的圓周邊緣部分處類似地向上彎曲,于是這些層的端面向上暴露,以使熔焊部18(在熔焊之前的狀態下)熱熔焊至該端面。
這樣,還可解決燃料箱10內的燃料氣體經開口34和外層10a滲出的問題。
更具體地,在上述各實施例中,可防止燃料從熔焊部18本身滲出,但仍然擔心燃料箱10內的燃料氣體自開口34經燃料箱10本身的外層10a滲出。相反,根據圖9A和9B所示的實施例,還可解決此問題。
圖10示出本發明的更進一步實施例。
本實施例的例子為其中,在圖1所示的實施例中,燃料箱10中的外層10a、內層10b和阻擋層10c的各自端面暴露在開口34的圓周表面處,而延伸部36用作第二熔焊部46,以使熔焊部46的外周表面熔焊至燃料箱10的開口34的圓周表面,即外層10a、內層10b和阻擋層10c的端面。
同樣,本實施例可解決燃料箱10內的燃料氣體通過燃料箱10的開口34和外層10a滲出的問題。
圖11示出本發明的另一進一步實施例。
本實施例為筒狀連接部48與熔焊部18和筒狀部16通過雙色注射模塑成形預先整體模塑,該筒狀連接部48在燃料箱10的開口34中,與筒狀部16相反地向燃料箱10內突起,并通過熔焊連接至配置在燃料箱10內的閥門等樹脂制套管的筒狀部50;并且套管的筒狀部50通過熔焊連接至筒狀連接部48。
通常,套管通過采用PA樹脂制成,并且相應地PA樹脂可合適地用作連接部48的材料。然而,如前所述還可以采用改性HDPE樹脂。
這樣,與向下設置有通過采用樹脂合金材料制成的筒狀延伸部36并且套管的筒狀部50直接熔焊至延伸部36的情況相比,熔焊強度可更加增強。
順便提及,制備連接部48的樹脂材料可根據用于制備套管的筒狀部50的樹脂材料性能等合適地選取。
總之,套管的筒狀部50的樹脂材料的可熔焊性能優于用于制備熔焊部18的樹脂合金材料的可熔焊性能,并且筒狀部16用于連接部48。
盡管已在上面詳細說明本發明的實施例,但本發明不限于這里的說明,并且在不偏離本發明目的的范圍內可對本發明進行各方面的改變。
權利要求
1.一種熔接接頭,其包括筒狀部,其作為連接部;和環形熔焊部,其布置在所述筒狀部的基端部,所述熔焊部被構造為熱熔焊至樹脂制燃料箱;其中,至少部分所述熔焊部和所述筒狀部通過采用樹脂合金材料整體模塑,在所述樹脂合金材料中,通過引入對乙烯-乙烯醇共聚物的羥基高親和性的官能團獲得的改性高密度聚乙烯與所述乙烯-乙烯醇共聚物合金化。
2.根據權利要求1所述的熔接接頭,其中,所述熔焊部和所述筒狀部通過采用單一樹脂合金材料被整體構成。
3.根據權利要求1所述的熔接接頭,其中,所述熔焊部由采用所述樹脂合金材料的第一部分和與所述第一部分整體模塑的第二部分構成,所述第二部分采用不同于所述第一部分的所述材料且與所述燃料箱具有可熔焊性的樹脂,并且所述第一部分和所述第二部分都熔焊至所述燃料箱。
4.根據權利要求3所述的熔接接頭,其中,所述第二部分通過采用所述樹脂合金材料構成,并且在所述第二部分中高密度聚乙烯/乙烯-乙烯醇共聚物的比例高于在所述第一部分中的比例。
5.根據權利要求1所述的熔接接頭,進一步包括防脫落部,其布置在所述筒狀部的外周表面上,以防止被連接構件從所述熔接接頭脫落,并且包括所述防脫落部的外層通過采用抗流掛性優良的高強度樹脂構成。
6.根據權利要求1所述的熔接接頭,進一步包括高可阻擋層,其采用抗燃料滲透性優于所述樹脂合金材料的樹脂,并且所述可阻擋層被設置為所述筒狀部的內層。
7.根據權利要求1所述的熔接接頭,其中,所述熔焊部圍繞所述燃料箱的開口被熔焊至所述燃料箱的端面,所述燃料箱具有由乙烯-乙烯醇共聚物制成的中間層。
8.根據權利要求1所述的熔接接頭,進一步包括延伸部,其通過所述燃料箱的開口與所述筒狀部相反地向所述燃料箱內部突起,通過熔焊與配置在所述燃料箱內的樹脂制套管連接,并采用對所述套管的可熔焊性優于所述樹脂合金材料的樹脂。
9.一種熔接接頭,其包括筒狀部,其作為連接部;和環形熔焊部,其布置在所述筒狀部的基端部,所述熔焊部被構造為熱熔焊至樹脂制燃料箱;其中,至少部分所述熔焊部和所述筒狀部通過采用樹脂合金材料整體模塑,在所述樹脂合金材料中,通過引入對乙烯-乙烯醇共聚物的羥基高親和性的官能團獲得的改性高密度聚乙烯和高密度聚乙烯一起與所述乙烯-乙烯醇共聚物合金化。
10.根據權利要求9所述的熔接接頭,其中,所述熔焊部和所述筒狀部通過采用單一樹脂合金材料被整體構成。
11.根據權利要求9所述的熔接接頭,其中,所述熔焊部由采用所述樹脂合金材料的第一部分和與第一部分整體模塑的第二部分構成,所述第二部分采用不同于所述第一部分的所述材料且與所述燃料箱具有可熔焊性的樹脂,并且所述第一部分和所述第二部分都熔焊至燃料箱。
12.根據權利要求11所述的熔接接頭,其中,所述第二部分通過采用所述樹脂合金材料構成,并且在所述第二部分中高密度聚乙烯/乙烯-乙烯醇共聚物的比例高于在所述第一部分中的比例。
13.根據權利要求9所述的熔接接頭,進一步包括防脫落部,其布置在所述筒狀部的外周表面上,以防止被連接構件從所述熔接接頭脫落,并且包括所述防脫落部的外層通過采用抗流掛性優良的高強度樹脂構成。
14.根據權利要求9所述的熔接接頭,進一步包括高可阻擋層,其采用抗燃料滲透性優于所述樹脂合金材料的樹脂,并且被設置為所述筒狀部的內層。
15.根據權利要求9所述的熔接接頭,其中,所述熔焊部圍繞所述燃料箱的開口熔焊至所述燃料箱的端面,所述燃料箱具有由乙烯-乙烯醇共聚物制成的中間層。
16.根據權利要求9所述的熔接接頭,進一步包括延伸部,其通過所述燃料箱的開口與所述筒狀部相反地向所述燃料箱內部突起,通過熔焊與配置在所述燃料箱內的樹脂制套管連接,并采用對所述套管的可熔焊性優于所述樹脂合金材料的樹脂。
全文摘要
一種熔接接頭,其具有作為連接部的筒狀部和布置在筒狀部基端部的環形熔焊部,該熔焊部被構造為與樹脂制燃料箱熱熔焊。至少部分熔焊部和筒狀部通過采用樹脂合金材料整體模塑,在該樹脂合金材料中,通過引入對乙烯-乙烯醇共聚物的羥基高親和性的官能團獲得的改性高密度聚乙烯與乙烯-乙烯醇共聚物單獨或與高密度聚乙烯一起合金化。
文檔編號B60K15/03GK1763408SQ20051010953
公開日2006年4月26日 申請日期2005年10月21日 優先權日2004年10月22日
發明者西山高廣, 笹井建典, 片山和孝, 伊藤弘昭, 仁木伸明, 鈴明淳一朗 申請人:東海橡膠工業株式會社