燃料漏鬥頸管頸組件及其製造方法

2023-06-02 16:43:46

專利名稱：燃料漏鬥頸管頸組件及其製造方法
技術領域：
本發明總體上涉及機動車輛中的燃料充注系統。特別地，本發明涉及具有外漏鬥部分和內漏鬥部分之間的均勻卷邊連接的燃料漏鬥頸管頸組件，以及用於該均勻卷邊連接的加工組件及製造方法。
背景技術：
燃料充注系統存在於諸如汽車、卡車、船、飛機等的機動交通工具中，並且用於將燃料傳送給位於車輛中的燃料儲存箱，所述燃料由車輛外面的源頭(例如，氣泵)供應。一般而言，燃料充注系統包括通過一或多種長度的管連接至燃料儲存箱的漏鬥組件，稱作燃料漏鬥頸管頸。燃料漏鬥頸管頸接收由外部燃料源供給的燃料，並且一或多種長度的管將燃料傳送到燃料儲存箱中。可拆卸的蓋(例如，氣帽)保持到燃料漏鬥頸管頸上以在加注燃料過程結束後密封燃料充注系統。
在典型的燃料充注系統中，該燃料漏鬥頸管頸包括外漏鬥部分和內漏鬥部分。所述外漏鬥通常通過管路連接到燃料儲存箱上。所述內漏鬥典型地包括與帶螺紋的氣帽配合的螺紋，並且大小製成接收來自外部燃料源的噴嘴。該內漏鬥通常設計成能緊密裝配到外漏鬥內，但通常不保持或焊接到其上。相反，單獨的凸緣通常焊接到外漏鬥的端部上以將外漏鬥連接到汽車上並容納內漏鬥。
在其他已有的燃料充注系統中，已經嘗試通過使用卷邊連接，即外漏鬥的大直徑端摺疊覆蓋內漏鬥的大直徑端，以連接外漏鬥和內漏鬥從而簡化燃料漏鬥頸管頸組件的製造。但是，因為外漏鬥側壁由於偏移膨脹(offset-expanded)製造而通常具有變化的厚度，使外漏鬥和內漏鬥之間的卷邊連接通常為不均勻的，從而導致內漏鬥螺紋不能對準。內漏鬥螺紋的未對準是成問題的，這是因為除非內漏鬥螺紋被正確對準，否則帶螺紋的氣帽通常不能與內漏鬥螺紋配合。

發明內容
本發明的一個方面是一種燃料漏鬥頸管頸組件，其包括偏移膨脹的外漏鬥部分，所述外漏鬥部分具有限定第一孔的大直徑端部，限定第二孔的對置的小直徑端部，和位於所述端部之間的側壁。所述側壁限定大直徑端部處的捲曲部分並具有可變厚度。燃料漏鬥頸管頸組件還包括內漏鬥部分，所述內漏鬥部分具有限定第一孔的大直徑端部，限定第二孔的對置的小直徑端部，和位於所述端部之間的側壁。所述側壁包括限定螺紋的內凸表面，並且該側壁在所述大直徑端部處向外摺疊以界定邊緣部分。內漏鬥部分定位在外漏鬥部分之內。燃料漏鬥頸管頸組件還包括位於外漏鬥部分的大直徑端部和內漏鬥部分的大直徑端部之間的卷邊連接。所述外漏鬥部分的大直徑端部向內摺疊覆蓋所述大邊緣部分，從而將該邊緣部分夾緊在捲曲部分中。由於所述捲曲部分具有一致的高度和寬度，因此所述卷邊連接是均勻的。
本發明的另一個方面是一種用於製造外漏鬥端部和內漏鬥端部之間的均勻卷邊連接的加工組件，所述外漏鬥端部具有可變壁厚。該加工組件包括具有頂面和凹部的卡爪組件。所述凹部包括側壁表面和圍繞一開口布置的肩部表面。所述卡爪組件適於將外漏鬥端部和內漏鬥端部保持在所述開口中。所述加工組件還包括具有底面的第一工具。所述底面包括第一部分和凹進的第二部分，所述第一部分的尺寸製成與所述卡爪組件的頂面配合，所述凹進的第二部分具有凹面和側壁表面。所述第二部分的尺寸製成與所述卡爪組件的凹部配合，並且所述凹進的第二部分的側壁表面的尺寸製成與所述卡爪組件的側壁表面配合。所述加工組件還包括具有底面的第二工具。所述底面包括第一部分，從所述第一部分延伸的凸起表面，以及位於所述第一部分和所述凸起表面之間的倒角，所述第一部分的尺寸製成與所述卡爪組件的頂面配合。
本發明的另一個方面是一種製造燃料漏鬥頸管頸的部分之間的均勻卷邊連接的方法。該方法包括下列步驟提供外漏鬥的膨脹端部，所述端部具有外徑，並且包括大體縱向筆直的側壁和橫向肩部，兩者都具有可變的側壁厚度；提供內漏鬥的端部，所述內漏鬥的端部包括限定邊緣部分的向外摺疊的側壁；將所述外漏鬥的大體縱向筆直的側壁以大體直角向內摺疊覆蓋所述邊緣部分，從而將該邊緣部分夾緊在所述外漏鬥的側壁之間；將所述外漏鬥的大體筆直的側壁向下彎曲覆蓋所述邊緣部分；以及在所述摺疊和彎曲步驟期間保持所述外漏鬥端部的外徑。


本發明的特徵及其技術優點可以結合權利要求和附圖參考下列優選實施方式看出，其中圖1是根據本發明一個實施例的燃料漏鬥頸管頸的正面等角視圖；圖2是根據本發明一個實施例的燃料漏鬥頸管頸的剖視圖；圖3是在根據本發明一個實施例的製造過程期間的燃料漏鬥頸管頸的剖視圖；圖4是在根據本發明一個實施例的製造過程期間的燃料漏鬥頸管頸的剖視圖；和圖5是在根據本發明一個實施例的製造過程期間的燃料漏鬥頸管頸的剖視圖。
具體實施例方式
現在參見附圖，其中類似的參考數字表示類似的部件，並且特別是參見圖1和2，本發明的一個方面是一燃料漏鬥頸管頸組件20，其具有位於外漏鬥部分24和內漏鬥部分26之間的均勻卷邊連接22。
外漏鬥部分24典型地由偏移膨脹的圓筒界定，其包括限定第一孔30的膨脹的大直徑端部28，限定第二孔34的對置的小直徑端部32，和位於所述端部之間的側壁36。大直徑端部28典型地具有相對於外漏鬥部分24的其餘部分的擴大的直徑。另外，作為燃料漏鬥頸管頸組件20的一部分，側壁36在大直徑端部28處向內摺疊以界定捲曲部分37。捲曲部分37典型地具有圍繞其圓周的一致的高度H和寬度W，並且限定大直徑端部28的內徑ID和外徑OD。因為它們偏移膨脹，使側壁36通常在厚度上有變化。外漏鬥部分24典型地由熱塑材料製成，但是也可以由與其應用及此處公開的製造過程相適應的任何材料製成。如本領域的技術人員所理解的，外漏鬥部分24與本領域已知的其他外漏鬥部分相似。
在一個實施例中，內漏鬥部分26具有限定第一孔40的大直徑端部38，限定第二孔44的對置的小直徑端部42，和位於所述端部之間的側壁46。側壁46可以包括限定螺紋48的內凸表面47，所述螺紋具有螺旋結構(未顯示)和長度(未顯示)。螺紋48典型地成形為與氣帽的螺紋配合。在大直徑端部38處，側壁46通常向外摺疊或彎曲以界定邊緣部分50。如下文所描述的，內漏鬥部分26定位在外漏鬥部分24中並與其相連。內漏鬥部分26典型地由與外漏鬥部分24相同的材料製成，但是也可以由不同的材料製成。如本領域的技術人員所理解的，內漏鬥部分26與本領域已知的其他內漏鬥部分相似。
卷邊連接22用於使外漏鬥部分24的大直徑端部28與內漏鬥部分26的大直徑端部38相連。外漏鬥部分24的側壁36向內並圍繞邊緣部分50摺疊或彎曲以界定捲曲部分37。捲曲部分37夾住邊緣部分50以形成卷邊連接22。捲曲部分37限定位於該捲曲部分和邊緣部分50之間的間隙或空間52。設置間隙52以補償沿捲曲部分37的材料厚度差。當製造時，卷邊連接22是均勻的，這是因為該捲曲部分37具有沿其整個長度或圓周的一致寬度W和高度H。在一個實施例中，H至少為1毫米以確保外漏鬥部分24和內漏鬥部分26之間令人滿意的連接。因此，外漏鬥部分24、內漏鬥部分26和螺紋48通過卷邊連接22保持為軸向對準。
現在參見圖3-5，本發明的另一個方面是一加工組件60，其用於製造外漏鬥部分24的大直徑端部28和內漏鬥部分26的大直徑端部38之間的均勻卷邊連接22。加工組件60通常包括用於在製造過程中保持外漏鬥部分24和內漏鬥部分26的圓盤形卡爪組件62，用於開始卷邊連接22的成形的第一工具64，和用於完成卷邊連接的第二工具66。
如圖3所示，圓盤形卡爪組件62包括頂面68和凹部70。凹部70典型地為環形槽，其包括側壁表面72和圍繞一開口76布置的肩部表面74。頂面68可以為扁平的或者包括一或多個凸面(未顯示)。卡爪組件62的尺寸製成在卷邊連接22的形成過程中將外漏鬥部分24和內漏鬥部分26保持在開口76中。在一個實施例中，卡爪組件62被分成半部62a和62b，其可調節地閉合以在製造期間緊密圍繞並保持特定的燃料漏鬥頸管頸組件。卡爪組件62典型地由金屬材料，即鋼或類似材料製成，但是也可以利用堅硬的熱塑材料或類似材料製成。
現在參見圖4，第一工具64包括具有第一部分82的底面80，所述第一部分的尺寸製成與卡爪組件62的頂面68配合。底面80還包括凹進的第二部分84，其具有凹面86和側壁表面88。凹面86和側壁表面88典型地由圓角或倒角89連接。在一個實施例中，倒角89具有0.318釐米(0.125″)的最小半徑。第二部分84的尺寸典型地製成與卡爪組件62的凹部70配合，並且側壁表面88的尺寸典型地製成與卡爪組件62的側壁表面72配合。如下所述，第一工具64通常成形為使得當第一部分82與頂面68接觸時，外漏鬥端部24的大直徑端部28以大體直角向內摺疊。第一工具64典型地由與卡爪組件62相同或類似的材料製成。
現在參見圖5，第二工具66包括底面90，其具有尺寸製成與卡爪組件62的頂面68配合的第一部分92、從所述第一部分延伸的凸面94、和位於所述第一部分和所述凸面之間的倒角96。典型地，倒角96的半徑和凸面94的高度如此選擇，使得當第一部分92與頂面68接觸時，捲曲部分37摺疊覆蓋邊緣部分50並將其夾緊，從而完成卷邊連接22。在製造期間，倒角96保持外漏鬥部分24的大直徑端部28處的捲曲部分37的內徑ID和外徑OD。第二工具66可以由與第一工具64相同或類似的材料製成。
在一個實施例中，第一工具64的第一部分82和凹面86和第二工具66的第一部分92和凸面94大體為平坦的。另外，在一個特定實施例中，卡爪組件62的側壁表面72至少為2.8毫米，肩部表面74至少為2毫米，並且開口76具有至少50.4毫米的直徑。
還是參見圖3-5，本發明的另一個方面是一製造位於燃料漏鬥頸管頸的部分之間的均勻卷邊連接的方法。首先，如圖3所示，具有膨脹的大直徑端部28的外漏鬥部分24放置在卡爪組件62中，所述外漏鬥部分24具有展開的、縱向筆直的側壁36′，和橫向肩部100。如上文相對於側壁36所描述的，側壁36′也在厚度方面變化。橫向肩部100支撐在肩部表面74上。接下來，內漏鬥部分26定位在外漏鬥部分24中，使得邊緣部分50放置在橫向肩部100上。然後，卡爪組件62緊固成使其緊密裝配在外漏鬥部分24周圍。
接下來，如圖4所示，在第一部分82接觸頂面68之前，第一工具64沿向下的方向移動(如箭頭所示)。當第一工具64向下移動時，凹面86使側壁36′以大體直角向內摺疊覆蓋邊緣部分50，從而將所述邊緣部分夾緊在所述側壁之間。同時，側壁表面72，側壁表面88，和倒角89在側壁36′正被摺疊時保持大直徑端部28的外徑OD。
然後，如圖5所示，在第一部分92接觸頂面68之前，第二工具66沿向下的方向移動(如箭頭所示)。當第二工具向下移動時，倒角96使側壁36′向下彎曲覆蓋邊緣部分50，從而限定圍繞所述邊緣部分的捲曲部分37。側壁表面72，側壁表面88，和倒角96在側壁36′正被第二工具66摺疊時保持大直徑端部28的外徑OD和內徑ID。
本發明的燃料漏鬥頸管頸組件提供了內漏鬥部分和外漏鬥部分之間簡單的機械連接。另外，本發明的燃料漏鬥頸管頸組件包括內漏鬥部分和外漏鬥部分之間的均勻卷邊連接，從而減少了內漏鬥部分螺紋未對準的情況，並且確保了帶螺紋的氣帽和內漏鬥部分螺紋之間的較佳配合。
製造本發明的均勻卷邊連接的加工組件和方法提供了一種製造外漏鬥部分和內漏鬥部分之間的均勻卷邊連接的簡單方法。製造本發明的均勻卷邊連接的加工組件和方法允許在內漏鬥部分螺紋未對準率降低的情況下製造現有部件。
儘管本發明已經相對於其示例性實施例進行了描述和圖示，但是本領域的技術人員應當理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對本發明進行上述及各種其他的改變、刪節和增加。
權利要求
1.一種燃料漏鬥頸管頸組件，其特徵在於一偏移膨脹的外漏鬥部分(24)，其具有限定第一孔(30)的大直徑端部(28)，限定第二孔(34)的對置的小直徑端部(32)，以及位於所述端部之間的側壁(36)，所述側壁(36)限定位於所述大直徑端部(28)處的捲曲部分(37)並具有可變厚度；一內漏鬥部分(26)，其具有限定第一孔(40)的大直徑端部(38)，限定第二孔(44)的對置的小直徑端部(42)，以及位於所述端部之間的側壁(46)，所述側壁(46)包括限定螺紋(48)的內凸表面(47)，所述側壁(46)在所述大直徑端部(38)處向外摺疊以形成邊緣部分(50)，所述內漏鬥部分(26)被定位在所述外漏鬥部分(24)內；以及一位於所述外漏鬥部分(24)的所述大直徑端部(28)和所述內漏鬥部分(26)的所述大直徑端部(38)之間的卷邊連接(22)，所述外漏鬥部分(24)的所述大直徑端部(28)向內摺疊覆蓋所述邊緣部分(50)，從而將所述邊緣部分(50)夾緊在所述捲曲部分(37)內，其中由於所述捲曲部分(37)具有一致的高度(H)和寬度(W)，使所述卷邊連接(22)為均勻的。
2.如權利要求1所述的組件，其特徵在於所述外漏鬥部分(24)和所述螺紋(48)通過卷邊連接22保持為軸向對準。
3.一種用於製造具有可變壁厚的外漏鬥端部和內漏鬥端部之間的均勻卷邊連接(22)的加工組件，所述組件(60)的特徵在於一卡爪組件(62)，其包括頂面(68)和凹部(70)，所述凹部(70)具有側壁表面(72)和圍繞一開口(76)布置的肩部表面(74)，其中所述卡爪組件(62)適於將所述外漏鬥端部和內漏鬥端部保持在所述開口(76)內；一第一工具(64)，其包括具有第一部分(82)的底面(80)，所述第一部分(82)的尺寸製成與所述卡爪組件(62)的所述頂面(68)配合，所述底面(80)包括凹進的第二部分(84)，所述第二部分(84)具有凹面(86)和側壁表面(88)，所述第二部分(84)的尺寸製成與所述卡爪組件(62)的所述凹部(70)配合，所述凹進的第二部分(84)的所述側壁表面(88)的尺寸製成與所述卡爪組件(62)的所述側壁表面配合；以及一第二工具(66)，其包括底面(90)，所述底面(90)具有尺寸製成與所述卡爪組件(62)的所述頂面(68)配合的第一部分(92)、從所述第一部分(92)延伸的凸面(94)、和位於所述第一部分(92)和所述凸面(94)之間的倒角(96)。
4.如權利要求3所述的組件，其特徵在於當所述第一工具(64)的所述第一部分(82)與所述卡爪組件(62)的所述頂面(68)接觸時，所述第一工具(64)適於以大體直角向內摺疊外漏鬥端部(36′)。
5.如權利要求3或4所述的組件，其特徵在於當所述第二工具(66)的所述第一部分(92)與所述卡爪組件(62)的所述頂面(68)接觸時，所述第二工具(66)適於向下摺疊外漏鬥端部(36′)。
6.如權利要求3-6中任意一項所述的組件，其特徵在於當所述第一和第二工具(64，66)的所述第一部分(82，92)與所述卡爪組件(62)的所述頂面(68)接觸時，所述側壁表面(72，88)和所述肩部表面(74)適於保持所述外漏鬥(24)的外徑。
7.如權利要求3-6中任意一項所述的組件，其特徵在於所述卡爪組件(62)為大體環形的組件，其包括大體平坦的頂面(68)和大體環形的凹部(70)。
8.如權利要求3-7中任意一項所述的組件，其特徵在於所述第一工具(64)的所述第一部分(82)和所述凹面(86)為大體平坦的，和/或所述底面(90)的所述第一部分(92)和所述第二工具(66)的所述凸面(94)為大體平坦的。
9.如權利要求3-8中任意一項所述的組件，其特徵在於所述卡爪組件(62)的所述側壁表面(72)可以至少為2.8毫米，所述卡爪組件(62)的所述肩部表面(74)可以至少為6.6毫米，並且所述開口(76)的直徑可以至少為50.4毫米。
10.一種用於製造燃料漏鬥頸管頸的部分之間的均勻卷邊連接(22)的方法，所述方法的特徵在於包括以下步驟提供外漏鬥(24)的膨脹端部(28)，所述端部具有外徑，並且包括大體縱向筆直的側壁(36′)和橫向肩部(100)，所述側壁(36′)和橫向肩部(100)都具有可變的側壁厚度；提供內漏鬥(26)的端部(38)，所述內漏鬥的端部包括限定邊緣部分(50)的向外摺疊的側壁；將所述外漏鬥(24)的所述大體縱向筆直的側壁(36′)以大致直角向內摺疊覆蓋所述邊緣部分(50)，從而將所述邊緣部分(50)夾在所述外漏鬥(24)的所述側壁(36′)之間；將所述外漏鬥(24)的所述大體筆直的側壁(36′)向下彎曲覆蓋所述邊緣部分(50)；以及在所述摺疊和彎曲步驟期間保持所述外漏鬥(24)的所述端部(28)的所述外徑。
全文摘要
本發明涉及一種燃料漏鬥頸管頸組件，其具有外漏鬥部分24和內漏鬥部分26之間的均勻卷邊連接22。所述外漏鬥部分24典型地由偏移膨脹的圓筒和具有變化厚度的側壁36界定。所述內漏鬥部分26包括側壁46，其具有內螺紋48，所述內螺紋成形成與氣帽的螺紋配合。卷邊連接22用於將外漏鬥部分24的一端28連接到內漏鬥部分26的一端38。位於外漏鬥部分24的一端28處的側壁36向內且圍繞邊緣部分50摺疊或彎曲以界定捲曲部分37。一種用於製造外漏鬥部分24的一端28和內漏鬥部分26的一端38之間的均勻卷邊連接22的加工組件60。一種用於製造燃料漏鬥頸管頸的部分之間的均勻卷邊連接22的方法。
文檔編號B60K15/04GK1960912SQ200580017362
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月24日 優先權日2004年5月28日
發明者D·D·麥克拉肯, T·巴拜爾, J·R·普裡查德 申請人:戴科產品有限責任公司