阅读说明：本技术 带有集成的浮子阀的机动车液体箱 (Motor vehicle liquid tank with integrated float valve ) 是由 恩里科·科拉图佐 菲利波·达尔阿尔梅利娜 于 2020-02-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种尤其用于机动车的液体箱(10),包括包围箱内部容积(31)的箱壳(12、14)以及至少一个箱开口(34、36),用于以要储存的液体(B)根据规定填充所述箱和/或用于从箱中根据规定排出所储存的液体,其中所述箱还具有浮子阀(38),所述浮子阀根据其工作位置开启或封闭贯穿箱壳的、与至少一个箱开口(34、36)不同的用于使流体的穿流阀口(40)。根据本发明提出,阀壳体(44)与箱壳一件式地构成,所述阀壳体引导浮子阀体(50)使其在其关闭位置和打开位置之间运动,在所述关闭位置中浮子阀体封闭阀口(40),在所述打开位置中浮子阀体开启阀口(40),以使其被流体穿流。(The invention relates to a liquid tank (10), in particular for a motor vehicle, comprising a tank shell (12, 14) which encloses a tank interior volume (31) and at least one tank opening (34, 36) for filling the tank with a liquid (B) to be stored as intended and/or for discharging the stored liquid from the tank as intended, wherein the tank also has a float valve (38) which, depending on its operating position, opens or closes a flow-through valve opening (40) for fluid which extends through the tank shell, which opening is different from the at least one tank opening (34, 36). According to the invention, a valve housing (44) is formed in one piece with the housing, which guides the float valve body (50) between its closed position, in which it closes the valve opening (40), and an open position, in which it opens the valve opening (40) in order to allow fluid to flow through it.)

带有集成的浮子阀的机动车液体箱

技术领域

本发明涉及一种液体箱，所述液体箱包括包围箱内部容积的箱壳，以及至少一个箱开口，所述箱开口用于以要储存的液体根据规定填充所述箱和/或用于从所述箱中根据规定排出所储存的液体，其中所述箱还具有浮子阀，所述浮子阀根据其工作位置开启或封闭贯穿箱壳的、与至少一个箱开口不同的用于使流体穿流的阀口。所述液体箱优选适合和构成为用于机动车的液体箱。

背景技术

从DE 100 17 323 A1中已知这种液体箱，在下文中也简称为“箱”。已知的箱具有箱壳和浮子阀，所述浮子阀插入箱壳的箱盖中并且与箱壳分开地构成。当低于所述箱的预定的液位时，所述浮子阀于是允许穿流阀口，使得能够进行在箱内部容积和箱的外部环境之间的气体交换。因此，在能够穿流阀口时，箱中的气体份额的压力始终具有大气压或环境压力。然而因此，当箱的液位达到预定的液位时，浮子阀体通过储存在箱中的液体贴靠于阀座，使得阻止阀口被流体穿流。这种浮子阀用于在箱中提供具有预定的气体最小容积的气体残余空间，使得也会发生在箱中不可压缩的液体由于可预期的温度升高而引起的体积膨胀，而箱壳或箱的功能部段，例如封闭件，不会因此被损坏。

这种浮子阀在箱处通过由其引起的压力增高决定性地有助于自动关断用于填充所述箱的放泄活栓，以便可靠地防止对所述箱的过填充。

在从DE 100 17 323 A1中已知的液体箱的缺点是高的安装耗费，其与浮子阀、更确切地说浮子阀的阀壳体在箱壳上的安装有关。此外，在箱壳中设有凹部，以用于将浮子阀安装到箱壳上，所述凹部通常明显大于浮子阀的阀口，使得箱壳由于安置到其上的单独的浮子阀而在结构上会以不必要的高的程度被削弱。

发明内容

因此，本发明的目的是，改进开始提及的箱，使得以较少的安装耗费实现浮子阀的上述功能，即在超过预定的液位时与液位相关的封闭通常敞开的阀，并且如果可行的话同时实现箱壳的较高的结构完整性。

根据本发明，所述目的在开始提及类型的箱处通过如下方式得以实现，阀壳体与箱壳一件式地构成，所述阀壳体引导浮子阀体使其在其关闭位置和打开位置之间运动，在关闭位置中所述浮子阀体封闭阀口，在所述打开位置中所述浮子阀体开启阀口，以使其被流体穿流。

通过阀壳体与箱壳的一件式构成，省去了将阀壳体安装到箱壳上，因为阀壳体已经在制造所述箱壳时与所述箱壳一起制造。

此外，在阀壳体一件式地构成在所述箱壳上时，仅阀口必须构成为在箱壳上的贯穿箱壳的开口。不再需要更大的安装开口，在所述安装开口中插入单独构成的阀壳体。因此，箱壳的需要用于将浮子阀设置在箱壳上的结构上的削弱尽可能小。相反，与箱壳一件式地构成的阀壳体甚至能够如肋部一样以加固的方式作用到承载所述阀壳体的箱壳部段上。

阀壳体优选以注塑技术与箱壳一起由可变形的粘性材料制造。优选的是，具有与箱壳一件式地构成的浮子阀的箱壳由热塑性材料制成。

所述阀壳体能够具有穿过其壳体壁的通道，以便能够实现在箱内部容积中在阀壳体内部空间和阀壳体的外部环境之间的流体交换。

为了简化安装，浮子阀仅由两个部分体构成，即阀壳体和浮子阀体。所述阀壳体优选一件式地构成并且仅由与箱壳一件式地制成的构件构成。虽然原则上能够设想，在将浮子阀体引入阀壳体中之后，阀壳体在其远离箱壳的纵向端部处借助单独的盖至少部分地被封闭，然而这不是优选的。

浮子阀体同样能够一件式地构成进而由唯一的构件构成。替选地，例如当所述浮子阀体除了浮力体之外还具有单独构成的并且设置在浮力体上的阀密封件时，所述浮子阀体也能够多件式地构成。除了或替选于在浮力体上的阀密封件，也能够在阀壳体中，例如以包围阀口进而形成阀座的方式，设有密封构件。所述密封构件能够后续地，即在制造阀壳体之后，已被安置在阀口上，或者能够以双组分注塑法与阀壳体在一定程度上同时以注塑技术产生。那么，所述密封构件与阀壳体相比进而与箱壳相比优选由具有与其余的阀壳体相比更低的弹性模量的塑料制成，以用于在已经较低的接触压力下提供尽可能好的密封功能。

为了简化箱壳连同阀壳体的构成方案，能够提出，所述箱壳具有一件式的下箱壳以及一件式的上箱壳，所述下箱壳具有箱底和在根据规定的箱运行中箱侧壁的下部部段，所述上箱壳具有箱盖和在根据规定的箱运行中箱侧壁的上部部段。那么，所述阀壳体与上箱壳一件式地构成。通过将箱壳构成为至少两个部分壳，所述阀壳体能够简单地并且在没有耗费的阀芯或滑阀的情况下模制在部分箱壳上，尤其是模制在上箱壳上。特别优选的是，所述阀壳体与和箱底以间隔相对置的箱盖一件式地构成。两个或更多个箱壳优选具有连接凸缘，各两个在制成的准备运行就绪的箱上相邻的箱壳在所述连接凸缘处可互相连接或已连接。相邻的箱壳在所述箱上的连接能够是根据规定的可松开的连接，例如螺旋连接，或者能够是根据规定的不可松开的连接，例如焊接或粘接。

原则上能够设想的是，阀壳体的部分部段分别位于箱壳的内侧和外侧上。然而，为了单纯提供浮子阀的功能，即打开和关闭阀口，这不是必须的，并且会使箱壳或部分箱壳的制造变得不必要的复杂。因此优选提出，阀壳体从箱壳部段以伸入到箱内部容积的方式突出。特别优选地提出，阀壳体从箱壳部段仅以伸入到箱内部容积中的方式突出。

为了能够将穿流过阀口的流体在穿过箱壳之后有针对性地输送或至少引导，根据本发明的一个优选的改进方案，所述箱壳在其背离阀壳体的侧上——所述侧优选是箱的外侧——具有用于连接流体管路的连接结构。所述连接结构，例如套筒状地背离箱壳突出的突出部或套管，优选与箱壳一件式地构成。

为了简化将浮子阀体装入阀壳体中，优选的是，所述阀壳体管状地构成。特别优选的是，所述阀壳体仅管状地构成。在此，所述阀壳体是否具有圆柱形的、由于拔模斜面略呈锥形的、多面体或椭圆柱形的构型是不重要的。为了简化与阀壳体一件式地构成的箱壳从注塑模具脱模，随着距所述箱壳的间距增加，所述阀壳体的开口横截面略微加宽。为了简化移除，阀壳体壁能够背离箱壳渐缩，其中其在此优选在其外侧和其内侧上均构成拔模斜面。

此外原则上也能够设想的是，如果浮子阀体不突入到储存在箱中的液体中，那么所述浮子阀体以其远离阀口的端部部段从阀壳体突出。这能够实现阀壳体的在空间上短的构成方案。然而，为了能够避免浮子阀体的不必要的和不期望的卡紧，进而避免浮子阀体在阀壳体上的不期望的固定，优选的是，阀壳体与浮子阀体的工作位置无关地沿着其整个延伸长度沿其运动路径的方向包围所述浮子阀体。

那么，如果阀壳体管状地远离箱壳，优选仅延伸到箱内部容积中，所述阀壳体沿着虚拟的管轴线延伸，所述管轴线为了简化描述应设想为在中央贯穿所述阀壳体。那么，如果所述阀壳体是柱体，那么虚拟的管轴线是柱体轴线。那么，如果所述阀壳体是锥体，那么虚拟的管轴线是锥体轴线。在管状构成的阀壳体的情况下，所述浮子阀体的运动路径优选沿着管轴线伸展。

为了在最大程度地接近阀口的工作位置和最大程度地远离阀口的工作位置之间对浮子阀体进行尽可能精确地运动引导，沿着虚拟的管轴线延伸的管状的阀壳体能够在其管壁中具有至少一个引导结构，其中在最大程度地接近阀口的工作位置中所述浮子阀体阻止所述阀口被液体穿流，在最大程度地远离阀口的工作位置中所述阀口能够被流体穿流。管壁优选沿着其环周以围绕虚拟的管轴线分布的方式具有多个引导结构，特别优选地具有刚好三个引导结构。如果设有多于一个的引导结构，那么所述引导结构优选沿着环周等距分布地设置。同样优选的是，所述引导结构相同地构成。那么，浮子阀体的至少一个引导结构能够与至少一个配合引导结构形状配合地引导接合，使得所述浮子阀体仅能够沿着引导结构朝向和远离阀口移动。如果设有多个引导结构，那么为每个引导结构分配与其相互作用的配合引导结构。

至少一个引导结构能够是朝向虚拟的管轴线径向向内突出的凸起，那么所述配合引导结构优选是凹部，所述凸起突出到或接合到所述凹部中。然而，这将需要下述凸起，所述凸起沿着虚拟的管轴线具有非常长的伸展分量，以便能够在阀运行中沿着所述浮子阀体的整个根据规定的运动轨迹可靠地引导所述浮子阀体。因此更简单的是，所述配合引导结构具有凸起，所述凸起突出到或接合到构成为管壁中的凹部例如槽的引导结构中。构成为凹部的引导结构能够是管壁中的有限的下沉部，而不会沿厚度方向完全贯穿管壁，或者所述引导结构能够是沿壁厚方向贯穿管壁的穿通凹部。引导结构中的一个、多个或全部引导结构能够是上文提及的穿过所述阀壳体壁的通道，所述通道能够实现流体交换。

至少一个引导构造原则上能够沿着虚拟的管轴线具有任意的伸展。例如，所述引导结构能够分部段地或完全地具有螺旋形伸展，使得所述引导结构沿着其沿着所述管轴线的轴向延伸也具有沿环周方向围绕所述管轴线的延伸分量。为了能够实现浮子阀体在其工作位置之间以尽可能短的运动路径尽可能简单地运动，所述引导结构优选是直线的并且更优选平行于虚拟的管轴线构成。

那么尤其，如果在管壁中引导结构构成为穿通凹部，那么所述引导结构会削弱所述阀壳体，使得与不存在该引导结构的情况相比，所述阀壳体能够由于较小的外部影响而变形。这种不期望的效果能够如下减轻：所述阀壳体在其远离箱壳的纵向端部处封闭环绕地构成。因此，根据本发明的所述有利的改进方案，所述引导结构优选不延伸直至阀壳体的远离箱壳的纵向端部，而是沿着所述管轴线在距其一定间距处终止。此外，所述浮子阀体能够防脱落地保持在阀壳体中。

为了能够尽可能简化所述浮子阀的安装，有利的是，所述阀壳体在其远离箱壳的纵向端部处敞开。然后，所述浮子阀体能够通过阀壳体的远离箱壳的纵向端部导入到所述阀壳体中。如果浮子阀体如其原则上优选的那样是弹性阀体，使得其无需工具就可只通过操作人员的单纯的肌肉力量而逆向变形，那么当所述浮子阀体具有一个或多个凸起时，其也能够通过提及的纵向端部导入阀壳体中，其中所述凸起在工作准备就绪状态下作为配合引导结构突出到在阀壳体壁上构成为凹部的引导结构中并且将所述浮子阀体以防脱落的方式保持在所述阀壳体中。这也适用于插入到所述阀壳体中的浮子阀体的任何其它形状配合的或实体的防脱落保护。

所述浮子阀体作为弹性阀体，尤其是作为可通过单纯的肌肉力量而变形的阀体，能够有利地包括发泡材料，和/或其能够构成为壳状的空心体。在壳状的空心体的情况下，材料厚度在考虑空心体的构型和所使用的材料的情况下应选择为，使得实现所提到的手动可变形性。可变形的阀体的发泡材料优选不是硬泡沫。而是软的、有弹性的发泡材料。附加地或除了阀壳体以外，所述浮子阀体也具有通道，以便能够在阀壳体的内部空间和外部环境之间进行流体交换。

构成为空心体的浮子阀体的优选的构型是壳状钟形形状。于是，当浮子阀体构成为钟形的、壳状的空心体时，其具有小的重量或质量，并且能够简单地在其敞开的纵向端部处变形，以便插入所述阀壳体中。作为钟形空心体——在观察插入到所述阀壳体中的浮子阀体时——钟形空心体的垂直于阀壳体的虚拟的管轴线或壳体轴线的开口横截面在背离阀口的方向上至少分部段地增大，并且优选在其远离阀口的纵向端部处具有最大的开口横截面或者至少不小于靠近所述阀口的区域中的开口横截面。为了能够通过箱中的升高的液位而有效地移动，钟形的浮子阀体优选在远离阀口的方向上朝向箱内部容积敞开。

本发明还涉及一种具有根据上述描述构造的液体箱的机动车。

附图说明

下面根据附图详细描述本发明。附图示出：

图1示出穿过根据本发明的机动车液体箱的粗略示意性的纵剖视图。

具体实施方式

在图1中整体用10表示机动车工作液体箱的根据本发明的实施形式。在所示出的示例中，设置在机动车V上的工作液体箱10包括上箱壳12和下箱壳14，所述上箱壳和下箱壳借助于在径向外部环绕的连接凸缘16和18在形成接合面20的情况下以本身已知的方式相互接合成箱10。连接凸缘16和18优选与上箱壳12或下箱壳14一件式地构成。

箱10在图1中以纵剖面粗略示意地示出，而且处于对应于下述状态的基准状态，在所述状态中，所述箱10完整地安装在立于水平地基上的车辆中。在图1中为了更好地理解用g表示平行于图1的绘图平面的重力作用方向。

箱10包括箱盖22，所述箱盖沿重力作用方向g与箱底24具有间距地相对置。箱盖22和箱底24经由箱侧壁26、28和30相互连接。另一箱侧壁位于图1的附图平面前方进而没有示出。

箱10围成具有箱内部容积31的容纳空间32，所述容纳空间在图1中示出的基准状态下通过箱盖22向上限界，通过箱底24向下限界，并且通过箱侧壁26、28和30以及通过置于绘图平面前方的另外的没有示出的箱侧壁侧向限界。

上箱壳12和下箱壳14分别一件式地构成，例如通过注塑。

所述箱10能够通过填充口34用工作液体B填充至最大填充高度F，所述填充口优选构成在箱盖22中。为此，工作液体B能够沿填充方向I穿过填充口34流入所述接收空间32中。

同样地，储存在容纳空间32中的工作液体B能够通过排出口36排出，所述排出口优选构成在箱底24中，所述箱底在运行中在测地学上处于低位。于是，所述工作液体B沿排出方向A穿过排出口36从箱10中流出。为此，在排出口36中能够设置有在图1中未示出的排出模块，所述排出模块包含功能元件，例如输送泵、液位传感器、加热装置等。排出模块于是能够具有泄放口，液体管路能够连接到所述泄放口上，所述液体管路通向喷射装置，以便将从箱10中排出的液体，在此例如为含水的尿素溶液或燃料，为了进行选择性催化还原喷射到废气射流中或喷射到载有箱10的机动车V的内燃机的燃烧室中。

所述箱10还具有浮子阀38，所述浮子阀根据工作液体B在容纳空间32中的液位开启阀口40，以使气体从在工作液体B上方的气体空间42穿流，或阻断阀口40。

因此，所述浮子阀38是对箱10进行自动填充的自动关闭设备的一部分。因此，当阀口40对于来自气体空间42的气体穿流关闭时，箱内部容积31中的压力在连续填充时迅速升高进而能够触发放泄活栓中的自动关闭设备。由此能够避免对箱10的过填充。

浮子阀38包括管状的、在所示出的示例中圆柱形管状的阀壳体44，所述阀壳体有利地与上箱壳12一件式地构成。所述阀壳体44沿着虚拟的管轴线R从箱盖22仅向一侧突出，即突出到箱内部容积31中。

除了径向地关于管轴线R穿透管壁46的三个引导结构48以外，从阀壳体42朝向虚拟的管轴线R封闭的空间沿着管轴线背离箱盖22的方向关于大小和构型方面都没有改变，在图1中由于剖面的方位在这三个引导结构中仅示出两个。

浮子阀体50从敞开的、远离箱盖22的纵向端部44a沿着虚拟的管轴线R引入所述阀壳体44中并且锁定在其中。

在所示出的示例中，钟形的浮子阀体50朝向箱内部容积31敞开并且在其关于管轴线R径向向外指向的外面上具有与所述阀壳体44在管壁46中所具有的引导结构48相同数量的凸起52。

每个凸起52在准备就绪状态下接合到引导结构48中，进而一方面固定所述浮子阀体50以防止围绕虚拟的管轴线R旋转，以及另一方面防止所述浮子阀体50从阀壳体44中掉落，即脱落。因此，阀壳体44借助引导结构48沿着与管轴线R重合的运动路径M引导浮子阀体50。

在径向方向上完全贯穿阀壳体44的管壁46的引导结构48沿着虚拟的管轴线R不在阀壳体44的整个轴向长度上延伸，而是关于虚拟的管轴线R以轴向间距终止于远离所述箱盖42的纵向端部44a前方。因此，阀壳体44的远离上箱壳12的、尤其是远离箱盖22的、优选包含纵向端部44a的部段沿环周方向围绕虚拟的管轴线R不间断地环绕地构成。

由于浮子阀体50的钟形设计方案，所述浮子阀体能够简单地并且以小的耗费变形为，使得其能够引导穿过阀壳体的远离箱盖22的纵向端部44a处的开口54，并且在穿过开口54之后由于其材料和形状弹性复位到在图1中示出的未变形的位置中。在该位置中，凸起52从后部接合远离箱盖22的引导结构48的纵向端部，进而以形状配合的方式将所述浮子阀体50固定在阀壳体44中。

在所示出的实施形式中，所述阀壳体44与箱壳一件式地并且整体上一件式地构成。所述浮子阀体50的浮力体51同样一件式地构成。所述浮子阀体在其在运行期间朝向阀口40的侧上带有阀密封件56，当工作液体B升高并且使所述浮子阀体50相对于阀口40运动时，所述阀密封件56贴靠到阀座58上。所述阀座58是环形地围绕阀口44环绕的突起。所述阀密封件56由软弹性材料制成，使得其通过在运行中作用到所述浮子阀体50上的浮力已经能够紧密变形地贴靠在阀座58上。

在箱10的外侧上，连接套管60连接到阀口40上，所述连接套管同样与箱壳一件式地构成，在此所述箱壳为上箱壳12。软管或另一流体管路能够连接到所述连接套管60上，以便能够有针对性地导出通过阀口40逸出的气体。

在一个替选的实施形式中，钟形的浮子阀体50的空腔62能够由发泡材料填充。整个浮子阀体50能够由发泡材料形成。唯一决定性的是，所述浮子阀体50关于被其占据的空间，包括在空腔62中形成的气体空间，具有比工作液体B更低的密度，使得在工作液体B在箱10中升高时在浮子阀体50上能够引起足够的浮力。

所述浮子阀体50在图1中在其工作位置中示出，在所述工作位置中开启阀口40以使气体从箱内部容积31，尤其是从气体空间42穿流。在该位置中，所述浮子阀体50通过重力预紧。在没有浮力的情况下，所述浮子阀体50由于重力移位到在图1中示出的位置中。