УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ АДСОРБЕРА ПАРОВ ТОПЛИВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортным средствам (ТС), оснащенным двигателями внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам питания ДВС, а именно к элементам системы улавливания паров топлива (СУПТ), поглощающим топливные испарения из топливного бака и конкретно - к конструктивным особенностям крепления адсорбера при различных вариантах его компоновки в составе транспортного средства, в частности автомобиля.
Одним из основных конструктивных компонентов современных СУПТ является адсорбер - поглотитель паров углеводородов, выходящих из топливного бака, в основном при стоянке транспортного средства. Трубопровод связывающий адсорбер и топливный бак и паропровод, связывающий адсорбер с впускной системой ДВС, позволяют регенерировать (десорбировать) адсорбер при работе ДВС. Одним из важных обстоятельств, влияющих на качество и безопасность автомобиля в целом, является надежное крепление адсорбера в условиях достаточно стесненной компоновки элементов СУПТ, особенно в моторном отсеке легкового автомобиля. При этом следует учитывать и то, что как адсорбер, так и элементы его крепления подвержены вибрационным, тепловым нагрузкам, а также влиянию внешних факторов. Кроме того, необходимо предусмотреть и то, что в случае необходимости, адсорбер можно бы было легко демонтировать и заменить на новый, используя при этом прежние средства крепления.
Из зарубежных источников патентной информации известны различные технические и технологические приемы крепления адсорберов СУПТ в составе автомобилей.
Так, в заявке US 2007/0119306 А1, Int.CL. B01D 59/26, опубликованной 31.05.2007 описана конструкция адсорбера, на полимерном корпусе которого монолитно отформован фланцевый кронштейн, с отверстием крепления к кузовной структуре автомобиля. Такое конструктивное исполнение устройства крепления отличается простотой, но обеспечивает монтаж адсорбера под однозначную, конкретную компоновку его в составе транспортного средства. То есть функция устройства крепления ограничена возможностью его использования только для единственной конструкции адсорбера.
Примерно аналогичное устройство крепления корпуса адсорбера представлено в заявке US 2007/0144496 А1, Int.CL. F02M 25/08, опубликованной 28.06.05.2007. В отличие от рассмотренного выше источника, здесь монолитно с полимерным корпусом сформирована пара упругих зажимов, что также обуславливает использование такого приема крепления в составе единственной конструкции адсорбера.
Два очень похожих конструктивных решения крепления адсорберов представлено в заявках US 2004/0075269 А1, Int.CL. B60P 3/22, опубликована 22.04.2004 и US 2007/0144497 А1, Int.CL. F02M 25/08, опубликована 27.06.2007. Крепление адсорберов в данном случае осуществляется непосредственно на корпусе топливного бака посредством специальных кронштейнов с применением резьбовых крепежных элементов. Это достаточно сложное крепление, требующее применения соответствующих метизов, что увеличивает номенклатуру составляющих крепление элементов.
Значительный интерес представляет опубликованное 16.10.2008 в заявке US 2008/0251139 А1, Int.CL. F16K 17/26 устройство топливного бака, с встроенным в его полимерной стенке адсорбером. Здесь адсорбер монолитно смонтирован внутри топливного бака, в его верхней стенке, над предельно допустимым уровнем топлива. Съемная крышка адсорбера расположена вне топливного бака, что позволяет осуществить доступ в его внутреннюю полость для монтажа адсорбирующего вещества, клапанов, прокладок и т.д. Однако такой адсорбер не является автономным устройством, что исключает возможность его использования в составе различных моделей автомобилей.
Из отечественных источников патентной и технической информации также известны различные технические и технологические приемы крепления адсорберов СУПТ в составе автомобилей, преимущественно российских производителей автокомпонентов.
В патенте RU 76290 на полезную модель «Топливный бак транспортного средства», МПК В60К 15/03, опубликованном 20.09.2008, адсорбер смонтирован в поднутрении верхней стенки топливного бака, исполненного из полимерного материала (полиэтилена 276-73, ГОСТ 16338-85), имеет сложную конфигурацию корпуса и закреплен специальными зажимами. Топливный бак с таким адсорбером используется в модельном ряде «КАЛИНА» автомобилей производства ОАО «АВТОВАЗ». Конструктивные особенности корпуса адсорбера, элементов его крепления, исключают возможность использования этой конструкции в любых других модельных рядах автомобилей ВАЗ, без модернизации конструкции топливного бака.
В патенте RU 72910 на полезную модель «Система улавливания паров топлива», МПК В60К 15/00, опубликованном 10.05.2008, представлено устройство крепления корпуса адсорбера посредством ленточного хомута, охватывающего внешнюю цилиндрическую стенку корпуса адсорбера. Такой конструктивный прием использован в ряде модельных рядов автомобилей производства ОАО «АВТОВАЗ» - в частности, «Самара», «Нива», автомобилях классической компоновки. В качестве недостатка такого конструктивного исполнения можно отметить необходимость применения резьбовых метизов и хомутов различной номенклатуры.
В качестве прототипа принято устройство крепления адсорбера паров топлива автомобиля производства ОАО «АВТОВАЗ» модельного ряда «Приора», выпуска 2010 года, см. Автомобили LADA PRIORA. Каталог деталей и сборочных единиц / Ю.В.Сабанов и др. - Тольятти, 2007, 204 с., изд. ОАО НВП «ИТЦАВТО» (листы 15 и 16 прилагаются). В прототипе кронштейн крепления адсорбера выполнен за одно целое с стенкой его полимерного корпуса, в виде цельно отформованной полимерной детали. Именно неразъемное сочленение корпуса адсорбера с кронштейном его крепления на неподвижном носителе, например, кузовной структуре автомобиля, ограничивает применение его на различных модельных рядах, поскольку в различных компоновочных исполнениях автомобиля, адсорбер в его составе крепится не одинаково.
Технический результат, объективно проявляющийся при использовании заявляемой полезной модели устройства крепления адсорбера паров топлива транспортного средства, заключается в повышении унификации элементов СУПТ, в частности иметь возможность использовать одну форму корпуса адсорбера с возможностью использования его на различных модельных рядах легковых автомобилей.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели устройства крепления адсорбера паров топлива транспортного средства, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом представлена в независимом пункте формулы полезной модели. Сущность полезной модели заключается в том, что в известном устройстве крепления адсорбера, содержащем кронштейн, включающий опорное основание и крепежный фланец, а также, средство крепления кронштейна к корпусу адсорбера, сопрягаемая с корпусом адсорбера часть опорного основания кронштейна имеет форму встречной поверхности стенки корпуса адсорбера, располагается с зазором по отношению к ней, охватывает не менее половины периметра корпуса в его поперечном сечении и снабжена симметричными монтажными щеками, на которых смонтирована часть средств крепления кронштейна к корпусу адсорбера, средство крепления кронштейна к корпусу адсорбера выполнено в виде подвижной скользящей части, типа салазок, со скошенным в поперечном сечении разъемом и включает пару взаимно-параллельных, размещенных на корпусе адсорбера, параллельно его центральной оси, направляющих, пару сопряженных с направляющими на корпусе установочных элементов, размещенных на опорном основании кронштейна, установочный ограничитель, упор и упругий зажим, при этом, взаимно сопряженные между собой стенки направляющих и установочных элементов образуют скользящую в осевом направлении и неразъемную в радиальном направлении пару, установочный ограничитель выполнен в виде выступа на корпусе адсорбера, размещенного между направляющими, с возможностью контакта с торцом опорного основания кронштейна, упор выполнен на корпусе адсорбера, симметрично направляющим и снабжен заходной частью и опорной площадкой, контактирующей с фиксатором упругого зажима, который сформирован в виде упругого язычка на монтажных щеках опорного основания кронштейна.
При таком конструктивном исполнении монтажа корпуса адсорбера на опорном основании кронштейна становится возможным использовать одну конфигурацию корпуса с унифицированным под него опорным основанием кронштейна, формируя при этом форму крепежного фланца кронштейна под принятую компоновку установки адсорбера на конкретное транспортное средство.
Пара взаимно-параллельных направляющих, установочный ограничитель и упор образуют с корпусом адсорбера цельную, формообразованную из полимерного материала деталь. Опорное основание кронштейна, его крепежный фланец, установочные элементы, упругий зажим и его фиксатор образуют цельную, формообразованную из полимерного материала деталь.
Это исключает в устройстве крепления адсорбера использование дополнительных резьбовых метизов (винтов, болтов, шайб, гаек) и каких-либо специальных элементов крепления. Обеспечивается легкий монтаж или демонтаж корпуса адсорбера на кронштейне.
В частных случаях конструктивного исполнения кронштейн может быть снабжен ребрами жесткости, размещенными между опорным основанием и крепежным фланцем. Это повышает прочность конструкции. При этом, в основании крепежного фланца, между ребрами жесткости, могут быть выполнены сквозные отверстия. Это, с одной стороны, компенсирует динамические напряжения в структуре материала кронштейна, а с другой стороны, позволяет перманентно удалять из замкнутого междуреберного пространства влагу, которая может в этом месте накапливаться, например, после мойки автомобиля.
В качестве примера одного из возможных конструктивных вариантов, в монтажной части крепежного фланца могут быть предусмотрены средства для обеспечения крепления адсорбера, например, к кузовной структуре автомобиля, в виде сквозных отверстий
Рассмотренные выше конструктивные изменения в заявляемом техническом решении, в сравнении с прототипом полезной модели, достигнуты методом интуитивно-логического анализа проблемы, обозначенной представленным выше уровнем техники и сопоставительной аналитической работы по формированию новых конструктивных признаков с улучшенными конструктивно-технологическими приемами эмпирическим путем, а также в процессе практических испытаний опытных образцов устройства.
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МПК показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость». При этом полезная модель может быть осуществлена в условиях промышленного производства, с использованием несложного технологического оборудования и использования современных материалов.
Другие особенности и преимущества полезной модели как технического решения станут понятны из чертежей, и детального описания заявляемого устройства, где:
На Фиг.1 изображен адсорбер с смонтированным на боковых стенках его корпуса кронштейном;
На фиг.2 показан вид на фиг.1 сверху;
На фиг.3 показано сечение стенки корпуса адсорбера и опорного основания кронштейна по А-А (увеличено);
На фиг.4 показано сечение стенки корпуса адсорбера и опорного основания кронштейна по Б-Б (увеличено);
На фиг.5 сечение стенки корпуса адсорбера и опорного основания кронштейна по С-С.
Конструкция заявляемой полезной модели включает кронштейн, выполненный в виде монолитной детали из полимерного материала, содержащей опорное основание 1 и крепежный фланец 2, а также, средство крепления кронштейна к корпусу 3 адсорбера. Сопрягаемая с корпусом 3 адсорбера часть опорного основания 1 кронштейна имеет форму встречной поверхности стенки корпуса 3 адсорбера, располагается с зазором 4 по отношению к ней, охватывает не менее половины периметра корпуса 3 в его поперечном сечении и снабжена симметричными монтажными щеками 5, на которых смонтирована часть средств крепления кронштейна к корпусу адсорбера. Средство крепления кронштейна к корпусу адсорбера выполнено в виде подвижной скользящей части, типа салазок, со скошенным в поперечном сечении разъемом 6 и включает пару взаимно-параллельных, размещенных на корпусе 1 адсорбера, параллельно его центральной оси Х-Х, направляющих 7, пару сопряженных с направляющими на корпусе установочных элементов 8, размещенных на опорном основании 1 кронштейна, установочный ограничитель 9, упор 10 и упругий зажим 11. Взаимно сопряженные между собой стенки направляющих 7 и установочных элементов 8 образуют скользящую в осевом Х-Х направлении и неразъемную в радиальном направлении пару. Установочный ограничитель 9 выполнен в виде выступа на корпусе 3 адсорбера, размещенного между направляющими 7, с возможностью контакта с торцом 12 опорного основания 1 кронштейна. Упор 10 выполнен на корпусе 3 адсорбера, симметрично направляющим 7 и снабжен заходной частью 13 и опорной площадкой 14, контактирующей с фиксатором 15 упругого зажима 11, который сформирован в виде упругого язычка на монтажных щеках 5 опорного основания 1 кронштейна.
Пара взаимно-параллельных направляющих 7, установочный ограничитель 9 и упор 10 образуют с корпусом 3 адсорбера цельную, формообразованную из полимерного материала деталь. Опорное основание 1 кронштейна, его крепежный фланец 2, установочные элементы 8, упругий зажим 11 и его фиксатор 15 образуют цельную, формообразованную из полимерного материала деталь.
В частных случаях конструктивного исполнения кронштейн может быть снабжен ребрами жесткости 16, размещенными между опорным основанием 1 и крепежным фланцем 2. В основании крепежного фланца 2, между ребрами жесткости 16, могут быть выполнены сквозные отверстия 17. В монтажной части крепежного фланца 2 предусмотрены средства для обеспечения крепления адсорбера, например, к кузовной структуре (не показана) автомобиля, в виде сквозных отверстий 18.
Приведение полезной модели в рабочее состояние возможно в виде двух вариантов.
В первом варианте, изначально осуществляется крепление кронштейна к неподвижной структуре автомобиля, например кузовной, так, как это предусмотрено конкретной компоновкой установки адсорбера. Например, монтажная часть крепежного фланца с имеющимися в ней сквозными отверстиями 18 закрепляется резьбовыми метизами (винтами). После чего корпус 3 адсорбера своей нижней боковой частью устанавливается в щеках 5 опорного основания 1 кронштейна и перемещается вниз, до соприкосновения взаимно параллельных направляющих 7 с установочными элементами 8. В этот момент, чисто визуально осуществляется центрирование, установка направляющих 7 в установочных элементах 8 и свободное скользящее перемещение кронштейна на корпусе 3 адсорбера с сохранением постоянной величины зазора 4. В момент контакта фиксатора 15 с заходной частью 13 упора 10 прикладывается дополнительное осевое усилие, при котором упругий зажим 11 разжимается, до момента, когда опорная площадка 14 и основание фиксатора 15 окажутся в одной плоскости. В этот момент, под воздействием упругих сил, упор 11 вернется в исходное положение, которое будет сопровождаться акустическим сигналом - щелчком. Дальнейшее перемещение опорного основания 1 в этот момент ограничивается установочным ограничителем 9.
Второй вариант практически аналогичен первому. Разница лишь в том, что изначально кронштейн, по описанной уже технологии, крепится на корпусе 3 адсорбера, а затем уже, полученная подсборка, крепится на предусмотренной компоновкой структуре автомобиля.
Демонтаж адсорбера с кронштейна легко осуществить физически преодолев силу упругости упора 11, до выхода из зацепления фиксатора 15 с опорной площадкой 14 упора 10. Это возможно либо с применением простейшего приспособления, типа отвертки, либо пальцами в перчатках. Адсорбер при этом легко соскальзывает по установочным элементам 8, поскольку между щеками 5, опорным основанием 1 и корпусом 3 адсорбера имеется гарантированный зазор 4.
Таким образом, становится возможным использовать единый адсорбер в СУПТ различных моделей автомобилей, изменяя лишь конфигурацию или геометрические параметры монтажной части крепежного фланца. Еще одним преимуществом является то, что адсорбер может быть сориентирован с разворотом своих функциональных патрубков в любом направлении, но подробно об этом не говорится, поскольку прямо не относится к предмету заявляемой полезной модели.
Конкретные иллюстрации вариантов практической реализации заявленного технического решения, описанные выше, являются по своему характеру, лишь частными примерами и не ограничивают притязания заявляемой полезной модели, объем которой определяется формулой полезной модели. Для технических специалистов работающих в данной области техники станут очевидными другие возможные конкретные частные случаи осуществления заявляемого устройства, которые будут находиться в рамках объема притязаний настоящей полезной модели.