DE10101738B4

DE10101738B4 - Treibstoffbehälter für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10101738B4
Application number: DE10101738A
Authority: DE
Inventors: Sandor Dipl.-Ing. Palvölgyi
Original assignee: Magna Steyr Fuel Systems GmbH
Current assignee: Magna Steyr Fuel Systems GmbH
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: DE10101738A1; US20020030358A1; CA2332278A1; AT4282U1; US6435557B1

Abstract

Treibstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei Halbschalen (1, 2) mit einander flächig berührenden Randflanschen (3, 4), welche mittels einer Bördelnaht (10) miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Randflansche (3, 4) an Befestigungsstellen Verbreiterungen (5, 6) und Löcher (7, 8) aufweisen,
b) das Loch (7) des einen Randflansches (3) größer als das Loch (8) des anderen (4) ist,
c) das kleinere Loch (8) des anderen Randflansches (4) einen aufgestellten Rand (11) besitzt,
d) der Rand (11) mit dem Loch (7) des einen Randflansches (3) eine Ringnut (12) bildet,
e) die Ringnut (12) mit einem Verbindungsmedium gefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Treibstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei Halbschalen mit einander flächig berührenden Randflanschen, welche mittels einer Bördelnaht miteinander verschweißt sind. Die Halbschalen sind Blechziehteile.
Derartige Treibstoffbehälter werden üblicherweise mittels an einer der beiden Halbschalen angeschweißter Blechpratzen mit dem Fahrzeugkörper verbunden. Diese Art der Befestigung hat verschiedene Nachteile. Die Blechpratzen können sich verbiegen oder abreißen, ihre Schweißverbindung mit dem Behälter ist korrosionsanfällig. Jedenfalls aber bedeutet das Anschweißen zusätzlicher Teile einen erhöhten Fertigungsaufwand. Versuche, die Befestigung an den Randflanschen direkt anzubringen sind daran gescheitert, dass die Lochung der Flansche zur Undichtheit des Behälters führt; wenn nicht sofort, so nach einer bestimmten Betriebsdauer. An die Dichtheit (auch gegen den Austritt von Dämpfen) werden angesichts der strengen Emissionsvorschriften heute besonders hohe Ansprüche gestellt.
Aus der EP 0 065 647 A1 ist ein Treibstoffbehälter bekannt, der unter dem Bodenblech einer Fahrzeugkarosserie montiert wird. Der Treibstoffbehälter besteht aus zwei Halbschalen, die einander flächig berührende Randflansche aufweisen. Durch die Randflansche gehen mehrere Durchgangsöffnungen hindurch. Außerdem sind an den Flanschen mehrere Verstärkungsbleche angeschweißt, die Öffnungen ausweisen, die mit den Durchgangsöffnungen der Randflansche fluchten. Durch die Öffnungen in den Randflanschen und den Verstärkungsblechen gehen Befestigungsschrauben hindurch. Wenn diese angezogen werden, wird die Kraft durch die Verstärkungsbleche verteilt, wodurch eine Beschädigung der Randflansche verhindert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verbindung der Halbschalen und die Befestigung des Behälters am Fahrzeug so zu kombinieren, dass bei minimalen Fertigungskosten absolute Dichtheit über die ganze Lebensdauer gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass

a) die Randflansche an Befestigungsstellen Verbreiterungen und Löcher aufweisen,
b) das Loch des einen Randflansches größer als das Loch des anderen ist,
c) das kleinere Loch des anderen Randflansches einen aufgestellten Rand besitzt,
d) der Rand mit dem Loch des einen Randflansches eine Ringnut bildet,
e) die Ringnut mit einem Verbindungsmedium gefüllt ist.

Die Verbreiterungen schaffen den für die Löcher und die Befestigungselemente erforderlichen Raum. Die größere Entfernung der Bördelnaht von den Halbschalen und die Löcher würden zur Undichtheit in deren Umgebung führen. Die Gestaltung der Löcher, insbesondere deren Ränder, sorgt aber für die Dichtheit im Bereich der den Behälter tragenden Bolzen und ermöglicht so den Fortfall separater Befestigungspratzen. Die Wirkung des aufgestellten Randes des – normalerweise unteren – besteht darin, dass sie die Ringnut bildet, in die ein dichtendes Verbindungsmedium eingebracht werden kann. In ihr kann, etwa durch Schweißen oder Löten (Anspruch 2) eine dünne dichtende Verbindung geschaffen werden, die sich nicht über den Rand des oberen Randflansches erhebt und so von dem aufgestellten Rand geschützt und begrenzt wird.
Damit können die verschweißten Randflansche direkt am Fahrzeugkörper befestigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform aber wird mit geringem Mehraufwand auch gleich eine elastische Aufhängung geschaffen. Diese besteht darin, dass zur Befestigung des Treibstoffbehälters am Fahrzeugkörper die Löcher durchsetzende Bolzen vorgesehen sind, und dass zwischen den Randflanschen und dem Fahrzeugkörper ein elastisches Zwischenstück vorgesehen ist (Anspruch 3). Dieses kann ohne zusätzliche Maßnahmen direkt am Randflansch anliegen.
Bei dieser Befestigung ist es von Vorteil, wenn das elastische Zwischenstück an der Seite der miteinander verschweißten Randflansche angeordnet ist, an der die Ringnut ausgebildet ist (Anspruch 4). Das elastische Zwischenstück wird an die Ringnut angepresst. Dabei erweist es sich als weiterer Vorteil der Verbindung in der Ringnut, dass diese nicht überhöht ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann das elastische Zwischenstück die Randkanten der miteinander verschweißten Randflansche übergreifen (Anspruch 5). Dadurch ist die Bördelnaht geschützt und die genaue Positionierung des Zwischenstückes ist auch bei vollautomatisierter Fertigung sichergestellt. Zur besseren Verteilung der Aufstandskräfte kann auf der dem elastischen Zwischenstück gegenüberliegenden Seite der Randflansche eine Tragscheibe vorgesehen sein, deren Durchmesser ungefähr der Breite des elastischen Zwischenstückes entspricht (Anspruch 6).
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:
1: Teilweise einen erfindungsgemäßen Treibstoffbehälter vor der Vereinigung der beiden Halbschalen,
2: Einen Schnitt nach II-II in 1, etwas vergrößert.
1 zeigt einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Treibstoffbehälter in explodierter Darstellung, also vor Verbindung einer oberen Halbschale 1 mit einer unteren Halbschale 2. Die beiden Halbschalen 1, 2 sind nur teilweise zu sehen, mit einem Teil des oberen Randflansches 3 und einem Teil des unteren Randflansches 4. Beide Randflansche 3, 4 weisen an einer Befestigungsstelle eine Verbreiterung 5 bzw. 6 auf. In der Verbreiterung 5 der oberen Halbschale ist ein oberes Loch 7 vorgesehen, in der Verbreiterung 6 der unteren Halbschale 2 ein unteres Loch 8. Der Durchmesser des oberen Loches 7 ist größer als der des unteren Loches 8.
2 zeigt denselben Teil des Treibstoffbehälters zusammengebaut und montiert. Die beiden Randflansche 3, 4 (siehe 1) und ihre Verbreiterungen 5, 6 sind mittels einer umlaufenden Bördelnaht 10 miteinander verschweißt. Die beiden Löcher 7, 8 sind koaxial. Das kleinere untere Loch 8 besitzt einen aufgestellten Rand 11, sodass zwischen diesem und dem inneren Rand des oberen Loches 7 eine Ringnut 12 entsteht, deren Querschnitt die Form eines Viertelkreises mit seinen beiden Schenkeln hat. Diese Ringnut ist mit einem Verbindungsmedium, Schweißgut oder einem Hartlot, gefüllt. Die Füllung dieser Ringnut muss nicht über den horizontalen Schenkel des Viertelkreises hinausragen. Auf diese Weise sind die beiden Halbschalen 1, 2 auch in der Umgebung der Löcher 7, 8 dicht miteinander verbunden.
Zur Befestigung des Treibstoffbehälters ist ein Bolzen, hier ein Gewindebolzen 14 vorgesehen, auf dessen Kopf 15 der Treibstoffbehälter aufruht. Sein Schaft ist in eine Gewindebohrung 16 in einem Teil 17 des so nur angedeuteten Fahrzeugkörpers eingeschraubt. Zur gleichmäßigeren Verteilung der Last ist eine Beilagscheibe 18 vorgesehen. Zwischen der Verbreiterung 5 des oberen Randflansches 3 und dem Teil des Fahrzeugkörpers 17 ist ein elastisches Zwischenstück 20 vorgesehen, dessen innere Bohrung 21 von dem Bolzen 14 durchsetzt und so groß gewählt ist, dass die Ringnut 12 bedeckt und geschützt ist. Wenn die Füllung der Ringnut konvex ist, kann sich das elastische Zwischenstück dementsprechend etwas eindrücken. Werkstoff und Dicke des elastischen Zwischenstückes 20 können baulichen und mechanischen Anforderungen angepasst werden. Das elastische Zwischenstück 20 besitzt einen die Bördelnaht 10 übergreifenden Wulst 22, sodass auch diese geschützt ist. Außerdem erlaubt es der Wulst 22, das elastische Zwischenstück vor der Montage aufzustecken, sodass es bei automatisiertem Handling nicht verrutscht.

Claims

Treibstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei Halbschalen (1, 2) mit einander flächig berührenden Randflanschen (3, 4), welche mittels einer Bördelnaht (10) miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Randflansche (3, 4) an Befestigungsstellen Verbreiterungen (5, 6) und Löcher (7, 8) aufweisen, b) das Loch (7) des einen Randflansches (3) größer als das Loch (8) des anderen (4) ist, c) das kleinere Loch (8) des anderen Randflansches (4) einen aufgestellten Rand (11) besitzt, d) der Rand (11) mit dem Loch (7) des einen Randflansches (3) eine Ringnut (12) bildet, e) die Ringnut (12) mit einem Verbindungsmedium gefüllt ist.
Treibstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmedium ein Schweißgut oder ein Lot ist.
Treibstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Treibstoffbehälters am Fahrzeugkörper die Löcher (7, 8) durchsetzende Bolzen (14) vorgesehen sind, und dass zwischen den Verbreiterungen (5, 6) der Randflansche (3, 4) und dem Fahrzeugkörper (17) ein elastisches Zwischenstück (20) vorgesehen ist.
Treibstoffbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zwischenstück (20) an derjenigen Seite der miteinander verschweißten Randflansche (3, 4) angeordnet ist, an der die Ringnut (12) ausgebildet ist.
Treibstoffbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zwischenstück (20) die Bördelnaht (10) übergreift.
Treibstoffbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem elastischen Zwischenstück (20) gegenüberliegenden Seite der Randflansche (3, 4) eine Tragscheibe (18) mit einer inneren Bohrung (21) vorgesehen ist, deren Durchmesser ungefähr der Breite des elastischen Zwischenstückes (20) entspricht.