本发明涉及带有电气设备的储箱的领域，并特别地涉及车辆储箱。具体实施例涉及包括电气设备的储箱和储箱中连接电气设备的方法。
背景技术：
当必须穿过贯穿孔以密封的方式来安装电气线缆或数据线缆时，根据现有技术解决方案，使用设置于贯穿孔的壁与线缆之间的o形环或胶合剂。该解决方案的一个缺点在于o形环在老化后容易丧失其良好的压缩特性。因此，由于耐久性问题，没有长期确保密封。而且，塑料部件如果其上施加有恒定的应力则倾向于出现蠕变。因此，在恒定应力的情况下，o形环不会被良好地维持。胶合剂的一个缺点在于安装是永久性的。
另外，存在标准密封电连接器。然而，这样的电连接器具有成本高昂的机械锁定机构，并要求在两个接合连接器之间有密封件(通常是唇形密封件)。而且，在这样的标准密封电连接器中，连接器上的每条连接的线都通常具有其自己的线密封件。这样的连接器具有以下缺陷：连接器成本高昂，存在密封件损坏风险，并且接合的连接器的锁定机构要求大量的组件。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于能够以改善的方式通过密封界面连接储箱中的诸如加热器、泵或传感器的电气设备。
根据本发明的第一方面，提供了一种储箱，该储箱包括附接到第一连接器的电气设备。第一连接器适于耦合到第二连接器，并包括第一塑料部分和至少一个第一导电接触元件。该至少一个第一导电接触元件与储箱中的电气设备电连接。第二连接器包括第二塑料部分和至少一个第二导电接触元件。该至少一个第二导电接触元件被设置为与所述至少一个第一导电接触元件耦合。第一连接器被设置为至少部分地位于储箱中，其第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到储箱内的塑料部分，该封闭曲线围绕所述至少一个第一导电接触元件延伸。
通过将第一连接器的第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到储箱内的塑料部分，能够获得良好的密封性，从而使得储箱中的流体不能到达所述至少一个第一导电接触元件。封闭曲线可以具有任何形状，例如环形、矩形、椭圆形等。而且，封闭曲线可以是围绕所述至少一个第一导电接触元件延伸的表面区域的一部分。通过设置封闭曲线，能够获得储箱的内部区域与所述至少一个第一导电接触元件之间的密封性。
在一个优选实施例中，储箱内的所述塑料部分是以下中的任一个：储箱围绕储箱中的连接器开口的内侧面；第二连接器的第二塑料部分；设置在储箱的凸缘开口中或周围的安装凸缘的内侧面。当该塑料部分是储箱围绕储箱中的连接器开口(即储箱的内壁部分中的连接器开口)的内侧面(即内壁部分)时，优选地，第一连接器被安装为能够从储箱外通达所述至少一个第一导电接触元件，并使得能够从储箱外将第二连接器耦合到第一连接器。
当储箱内的所述塑料部分是第二连接器的第二塑料部分时，第一塑料部分粘接到第二塑料部分以封闭第一和第二连接器的第一和第二导电接触元件。由此，第一连接器能够在确保良好的密封性的同时在储箱中被耦合到第二连接器。
当储箱内的所述塑料部分是设置在储箱的凸缘开口中或围绕储箱的凸缘开口设置的安装凸缘的内侧面时，第一塑料部分沿着封闭曲线围绕安装凸缘中的连接器开口粘接到安装凸缘的内侧面，以能够从储箱外通过安装凸缘中的连接器开口通达第一连接器。
根据一个实施例，其中第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到储箱的围绕储箱中的连接器开口的内侧面时，第二塑料部分可以沿着封闭曲线围绕储箱中的连接器开口粘接到储箱的外侧面。由此，第一和第二导电接触元件也能够免受储箱外的任何影响而被密封。
根据一个实施例，其中第一塑料部分粘接到第二连接器的第二塑料部分，第一塑料部分可具有周向边缘，该周向边缘围绕所述至少一个第一和第二导电接触元件粘接到第二连接器的第二塑料部分的对应的周向边缘。第一连接器则耦合到储箱内的第二连接器，以使得第一和第二连接器完全位于储箱内。在这样的实施例中，可设置焊接到储箱内侧面或安装凸缘内侧面的另一第一连接器，该另一第一连接器可具有连接到储箱内的第二连接器的至少一条线缆。当想要串联地连接储箱中的两个电气设备时，这会是有用的。
在一个示例性实施例中，所述电气设备包括至少一条连接线缆，该至少一条连接线缆具有密封地集成在第一塑料部分中(例如通过将第一塑料部分包覆模制在连接线缆的端部上)的端部。所述至少一个第一导电接触元件可以电连接到第一塑料部分内的该至少一条连接线缆的至少一条连接线。这可以例如通过将导电接触元件卷缚(crimp)在连接线缆的连接线的端部上来实现。
在一个示例性实施例中，所述电气设备具有两条连接线缆，并且第一连接器包括在第一塑料部分内连接到两条分别的连接线缆的两个导电接触元件。
在一个示例性实施例中，所述至少一个第一或第二导电接触元件包括至少一个刚性的连接针脚，并且所述至少一个第二或第一导电接触元件包括至少一个刚性的接触母线(bus)，该接触母线的尺寸被设置为接收该至少一个连接针脚。换句话说，要么第一连接器要么第二连接器可设有至少一个连接针脚，并且对应的第二或第一连接器则可设有对应的接触元件，通常为接触母线。在示例性实施例中，第一和第二导电接触元件两者可分别向第一和第二塑料部分外凸出。在其它实施例中，第一或第二接触元件可被设置在各自的连接器的塑料部分中。例如，可在连接器的塑料部分中设置接触母线。
在一个优选实施例中，第一和/或第二连接器是通过用熔融塑料材料包覆模制连接线缆来制成的。在一个示例性实施例中，该包覆模制包括：将线缆布置在包括第一空腔的第一模具部分与包括第二空腔的第二模具部分之间，其中，第一和第二空腔被设计为限定围绕线缆的体积；以及，在加热线的同时或在加热了线不久之后，围绕线缆注射塑料材料。优选地，加热是通过将线连接到由所述第一和第二模具部分形成的模具外的电源来进行的。可替代地，加热可通过主动地从由所述第一和第二模具部分形成的模具外给线施加热量来实现。
在一个优选实施例中，所述包覆模制是这样的：将线缆的塑料套通过塑料套与塑料材料融合在一起而粘接到塑料材料。优选地，塑料套由与塑料材料兼容的聚合物材料制成，兼容即能够在套与塑料材料的界面处产生聚合物缠结(polymerentanglements)。优选地，塑料材料是热塑性材料，并且套由热塑性材料制成。在一个可行的实施例中，套由聚酰胺材料(例如pa66)制成，并且塑料材料也由聚酰胺材料制成。可选地，塑料材料可以是包括添加剂以确保其与套的材料的兼容性的聚丙烯或聚乙烯。这样的包覆模制技术已经在本申请人名下的pct/ep2015/051741中说明，该文献通过引用而包括在此。
在一个优选实施例中，第一塑料部分是通过焊接而粘接到储箱内的塑料部分的。这优选地是热板焊接，但也可是激光焊接。
在一个示例性实施例中，第一塑料部分包括在所述至少一个导电接触元件与封闭曲线之间的第一定位元件，并且第二塑料部分包括第二定位元件，该第二定位元件被设置为与第一定位元件协作，以使得第二连接器的定位由第一和第二定位元件引导。这些定位元件可以是从第一和第二连接器的耦合侧围绕第一和第二导电接触元件向外凸出的部件。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于连接储箱中的电气设备的方法。该方法包括给该电气设备设置第一连接器，其中第一连接器包括第一塑料部分和电连接到电气设备的至少一个导电接触元件。该方法还包括这样地组装储箱以使得第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到储箱内的塑料部分，并使得第二连接器与第一连接器耦合，其中第二连接器包括第二塑料部分和至少一个第二导电接触元件，并且该至少一个第二导电接触元件与所述至少一个第一导电接触元件耦合。
在一个示例性实施例中，储箱中的所述塑料部分是以下中的任一个：储箱围绕储箱中的连接器开口的内侧面；第二连接器的第二塑料部分；设置在储箱中的凸缘开口中的安装凸缘的内侧面。
当所述塑料部分是储箱围绕储箱中的连接器开口(即储箱内壁部分中的连接器开口)的内侧面(即内壁部分)时，储箱的组装可包括：
-将第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到储箱第一壳体的内侧；
-将第一储箱壳体这样地粘接到储箱第二壳体以形成包括电气设备的储箱；以及
-将第二连接器耦合到第一连接器。
优选地，第一连接器设置为抵靠着储箱第一壳体的内侧面以使得能够从储箱外通过连接器开口通达所述至少一个第一导电接触元件，并使得能够从储箱外将第二连接器耦合到第一连接器。
当储箱内的所述塑料部分是第二连接器的第二塑料部分时，第一塑料部分粘接到第二塑料部分以封闭第一和第二连接器的第一和第二导电接触元件。由此，第一连接器可耦合到储箱中的第二连接器，同时确保良好的密封性。储箱的组装则可包括：
-将第二连接器耦合到第一连接器；
-将第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到第二塑料部分；
-将电气设备与第一和第二连接器布置在储箱第一壳体与储箱第二壳体之间；
-将储箱第一壳体粘接到储箱第二壳体以形成包含电气设备的储箱。
当储箱内的所述塑料部分是设置在储箱的凸缘开口中或围绕储箱的凸缘开口设置的安装凸缘的内侧面时，第一塑料部分沿着封闭曲线围绕安装凸缘的连接器开口粘接到安装凸缘的内侧面，以使得能够从储箱外通过安装凸缘中的连接器开口通达第一连接器。储箱的组装可包括：
-将第一塑料部分沿着封闭曲线粘接到安装凸缘的内侧；
-将安装凸缘安装到储箱中的凸缘开口中或储箱的储箱壳体中(储箱第一和第二壳体的接合可以在将安装凸缘安装到储箱或储箱壳体中之前或之后进行)；以及
-将第二连接器耦合到第一连接器。
在一个优选实施例中，所述粘接是通过焊接实现的，例如热板焊接或激光焊接。
本领域的技术人员理解本发明不限于在储箱中设置一个第一连接器。更具体地说，可在储箱中设置与第二连接器关联的两个或更多个第一连接器。而且，本发明可与诸如在pct/ep2015/051741(其通过引用而包括在此)中描述的技术的其它技术组合。更具体地说，储箱内的连接到第二连接器的连接线缆可设有包覆模制的塑料部分，该塑料部分被焊接在储箱中的开口中。
在一个示例性实施例中，第一塑料连接器是通过用塑料材料包覆模制连接线缆并使得所述至少一个第一导电接触元件连接到连接线缆的连接线而制成的。
本发明的实施例可用于添加剂储箱(尤其是诸如尿素储箱的用于柴油添加剂的储箱)、汽油或柴油燃料储箱、其它燃料储箱等中。根据本发明的储箱优选地由塑料制成，即由包括至少一种合成树脂聚合物的材料制成。在一个优选实施例中，储箱由聚乙烯制成。然而，所有类型的塑料都可以是合适的。特别合适的是属于热塑性材料类别的塑料。术语“热塑性材料”应被理解为指任何热塑性聚合物(包括热塑性弹性体)及其混合物。术语“聚合物”应被理解为既指均聚物也指共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。优选地，储箱还包括燃料或添加剂不可渗透树脂(像例如evoh(部分水解乙烯/乙酸乙烯酯共聚物))层，例如位于两个hdpe层之间的evoh层。可替代地，储箱可接受目的在于使其对于储箱内的液体/蒸气不可渗透的表面处理(氟化或硫化)。
附图说明
附图用于示出本发明设备目前优选的非限制性示例性实施例。由以下详细说明，当结合附图阅读时，本发明的特点和主题的以上和其它优点将变得更加明显，并且将更好地理解本发明，在附图中：
图1示意性地示出包括第一连接器的储箱的一个示例性实施例的横截面；
图2示意性地示出耦合到第二连接器的图1的第一连接器的横截面；
图3示意性地示出带有耦合到第二连接器的第一连接器的包括安装凸缘的储箱的一个示例性实施例的横截面；
图4示意性地示出包括两个加热器和耦合到第二连接器的第一连接器的储箱的一个示例性实施例的横截面，其中第一连接器和第二连接器两者都位于储箱内；
图5示意性地示出可耦合到彼此的第一连接器和第二连接器的一个示例性实施例的立体图；
图6示意性地示出可耦合到彼此的第一连接器和第二连接器的另一个示例性实施例的立体图；
图7示意性地示出包括耦合到集成到框架中的第二连接器的第一连接器的储箱的一个示例性实施例的横截面；以及
图8a至d示意性地示出一些可行封闭曲线的俯视图。
具体实施方式
图1示出包括附接到电气设备400(例如加热器、泵、传感器等)的第一连接器100的储箱300的一个示例性实施例。第一连接器100包括塑料部分110和从塑料部分110的耦合侧120凸出的两个导电接触元件121、122。第一导电接触元件121、122经由集成在第一连接器100的塑料部分110中的线缆131、132与电气设备400电连接，其中线缆131、132分别电连接到第一导电接触元件121、122。第一连接器100适于与第二连接器200耦合，见图2。第二连接器200包括第二塑料部分210和从第二连接器200的耦合侧220凸出的两个导电接触元件221、222。两个第二导电接触元件221、222被设置成分别与第一导电接触元件121、122耦合。
第一塑料部分110沿着封闭曲线150(例如沿着环形表面)焊接到储箱300内的塑料部分，在此为储箱的内侧面350，其环绕储箱300中的连接器开口330。封闭曲线150围绕(即环绕或包围)第一导电接触元件121、122。在一个典型实施例中，储箱300包括沿着周向凸缘311、321焊接以形成储箱300的第一壳体310和第二壳体320。可在储箱300的第一和第二壳体310、320焊接之前进行第一连接器100沿着封闭曲线150的焊接。在一个示例性实施例中，第一连接器100通过热板焊接或来自储箱300外侧的激光焊接被焊接到储箱的内侧350。在后一情况下，储箱优选地由对于激光辐射透明的材料制成，而第一塑料部分110则优选地被配置为吸收热量的塑料材料(例如黑色塑料材料)制成。
第一塑料部分110被焊接为能够从储箱外侧通达从第一塑料部分110向外凸出的导电接触元件121、122。更具体地说，第一和第二导电接触元件121、122在第一连接器100的耦合侧120从第一塑料部分110向外凸出。在第一连接器100的另一线缆侧130，第一和第二线缆131、132为电气设备400提供电力。连接线缆131、132具有密封地集成在第一塑料部分110中的端部，并且两个第一导电接触元件121、122在第一塑料部分110内电连接到两条连接线缆131、132的两条连接线。
两条电气线缆131、132可具有由热塑性聚合物材料制成的塑料套，该塑料套的热塑性聚合物材料与塑料部分110的热塑性材料兼容，所述兼容是指在塑料材料与塑料套的界面处产生聚合物缠结(polymerentanglements)。所述套可例如由聚酰胺材料制成，所述热塑性塑料材料可以例如是与之兼容的聚乙烯材料、可选地包括用于提高极性的化合物(例如马来酸酐接枝pe，
而且，第一连接器100的第一塑料部分110在耦合侧120包括第一定位元件140，并且第二连接器200的第二塑料部分210在偶合侧220具有对应的定位元件240。第一和第二定位元件140、240可以例如是柱形部件，其围绕第一和第二接触元件121、122；221、222延伸并设置为以套筒方式协作。定位元件140、240的端部部分可以具有斜面，以进一步方便定位元件140、240彼此相互引导。
可选地，第二塑料部分210可沿着封闭曲线250焊接到储箱300的外侧360。由此，导电耦合部分121、122；221、222将从外部密封，避免例如第一和第二连接器100、200的耦合侧120、220之间的湿度渗透。
图3示意性地示出本发明的第二示例性实施例。在该实施例中，储箱300具有被安装凸缘500封闭的凸缘开口340。在该实施例中，第一连接器100具有第一塑料部分110，其围绕安装凸缘500中的连接器开口530沿着封闭曲线150焊接到凸缘500的内侧550。换句话说，第一连接器100焊接到安装凸缘500的浸没侧。第一导电接触元件121、122穿过安装凸缘500中的连接器开口530从第一连接器100的耦合侧120向外凸出。第一连接器100可以与图1和2的第一示例性实施例的第一连接器100是相同的，并可以类似的方式连接到电气设备400。第二连接器200类似于图2的连接器200，不同之处在于第二塑料部分210没有焊接到凸缘500的外侧560。但是，在一个替代性实施例中，第二连接器200可以类似于图2的第二连接器200，并可焊接到安装凸缘500的外侧560。在另一未示出的实施例中，可在第二连接器200上设置盖件。而且，第二连接器200可以是安装在储箱300外(例如安装在安装凸缘500的外侧560)的电子单元的一部分。
在图7所示的进一步细化的实施例中，第二连接器200集成在附接到盖件900的框架800。更具体地说，第二连接器200的第二塑料部分210可以是框架800的一体部分。框架800可通过任何类型的合适装置(例如卡接配合连接)连接到盖件900。一定数量的构件801、802、803(例如诸如传感器或控制部件的电子元件)可附接到框架800和/或盖件900。而且，可在盖件900的侧壁处设置直接或间接连接到第二连接器200的第三连接器910。在该实施例中，第一连接器100可像图1的实施例中那样焊接到储箱壁的内侧350，或可像图3的实施例中那样焊接到安装凸缘的内侧350。
图4示意性地示出本发明的第三示例性实施例。在该实施例中，储箱300包括两个加热器400、600。第一连接器以与以上对于电气设备400所述相同的方式连接到第一加热器400。第二连接器200类似于图2的第二连接器。然而，在图4的实施例中，第一和第二连接器100、200两者都完全位于储箱300内，并且第一连接器100的塑料部分110的外周向边缘150焊接到第二连接器200的第二塑料部分210的外周向部分250。设置在第二连接器200的线缆侧230的线缆231、232是与第二加热器600一体的部分。由此，第一和第二加热器可在储箱内串联地连接。连接线缆231、232可经由任何合适的线缆连接部件700被引到储箱外。而且，可代替连接部件700地，可像在图1、2和图3的实施例中那样，设置另外第一和第二连接器100、200。换句话说，可设置完全位于储箱内的耦合到第二连接器200的第一连接器100，以及围绕储箱中的连接器开口焊接到储箱内侧的第一连接器100。
在本发明的其它实施例中，可设置在储箱中并联连接的两个加热器。这可例如通过使用图6的第一和第二连接器100、200而实现。图6的第一连接器100可焊接到储箱的内侧，其中连接针脚121、122从储箱向外凸出。在该实施例中，第一连接器100包括四条线缆线端部部分131、132、131’、132’。例如连接到第一加热器的第一线131和例如连接到第二加热器的第一线131’两者都连接到第一接触针脚121。类似地，例如连接到第一加热器的第二线132和例如连接到第二加热器的第二线132’两者都连接到第二接触针脚122。由此，第一和第二加热器可被并联地供电。当然，也可设置两个第一连接器100和两个第二连接器200以独立于第二加热器地连接第一加热器。
图5示出第一和第二连接器的一个示例性实施例的立体图。在该实施例中，第一连接器100的第一塑料部分110被设置成具有多个柱形部分，并且第二连接器200被对应地设置为具有多个柱形部分。本领域技术人员理解，本发明不限于柱形连接器，其它形状同样是可行的，参见例如图6的实施例。在上文中的各个实施例中已经讨论了第一和第二连接器100、200的各个构件，不再重复。
封闭曲线150可以具有如图8a至8d所示的多种形状。在第一示例性实施例中，封闭曲线150是如图1所示的环绕两个导电接触元件121、122的环形表面的一部分。在第一示例性实施例中，封闭曲线150是环绕三个导电接触元件121、122、123的三角形表面的一部分。在第三示例性实施例中，封闭曲线150是环绕一个导电接触元件121的方形。在第四示例性实施例中，封闭曲线150是环绕六个导电接触元件121、122、123、124、125、126的椭圆形。
本发明的方法的实施例能够为设置在储箱中(例如尿素储箱、柴油储箱、燃料储箱等)的电气设备提供密封的界面。
尽管以上是结合具体实施例来说明本发明的原理的，要理解的是，该说明仅是作为例子而不是作为对保护范围的限制做出的，保护范围由所附权利要求确定。