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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verschlussdeckel für einen
Kraftstofftank. Sie betrifft insbesondere Verschlussdeckel eines
Typs mit äußeren Teilen,
wie eine Kraftstoffzufuhrleitung, eine elektrische Verdrahtung,
eine Kraftstoffdampfleitung oder dergleichen, die darauf oder darin
befestigt sind.
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Ein
herkömmlicher
Verschlussdeckel eines solchen Typs ist in der
EP 1 591 370 A1 offenbart
und wird nachfolgend kurz beschrieben.
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Der
Verschlussdeckel der Veröffentlichung ist
so ausgelegt und dimensioniert, dass er nach dem Einlegen in eine Öffnung eines
Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs die Öffnung bedeckt. Der Verschlussdeckel
weist eine Kraftstoffzufuhrleitung auf, die durch diesen hindurch
eingebaut ist. Im Betrieb wird sich im Tank befindlicher Kraftstoff über die
Kraftstoffzufuhrleitung zu einem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs
geführt.
Neben der Kraftstoffzufuhrleitung werden gerne andere äußere Teile,
wie eine elektrische Verdrahtung bzw. Verkabelung, eine Kraftstoffdampfleitung
oder dergleichen an dem Verschlussdeckel des Kraftstofftanks befestigt.
Die Verkabelung wird verwendet, um eine elektrische Vorrichtung
im Kraftstofftank mit einer elektrischen Vorrichtung, die außerhalb
des Kraftstofftanks angeordnet ist, zu verbinden, und die Kraftstoffdampfleitung wird
verwendet, um einen im Kraftstofftank erzeugten Kraftstoffdampf
zu einem Kraftstoffdampfbehälter
zu transportieren, der in einem Motorraum eines dazugehörigen Kraftfahrzeugs
installiert ist.
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Aufgrund
der äußeren Teile,
die auf oder in dem Verschlussdeckel befestigt sind, ist es schwierig,
einen Verschlussdeckel mit einem kompakten oder klein bemessenen Aufbau
vorzusehen, was eine Schwierigkeit beim Einbau der Montageeinheit des
Kraftstofftanks in ein Kraftfahrzeug verursacht, insbesondere wenn
das Fahrzeug einen begrenzten Platz für die Befestigung der Montageeinheit
hat. Die Schwierigkeit, den Verschlussdeckel eines solchen Typs
zu verkleinern, tritt auch dann auf, wenn an dem Verschlussdeckel
ein elektrischer Verbinder (oder ein Steckergehäuse) befestigt ist oder eine
elektrische Verkabelung vorgesehen ist, die sich in diesem erstreckt,
um die Anschlusselemente des elektrischen Verbinders zu verbinden.
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Dementsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verschlussdeckel für einen
Kraftstofftank vorzusehen, die eine kompakte Größe aufweisen, ungeachtet der
Befestigung von äußeren Teilen
daran.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Nebenanspruchs
12 gelöst.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verschlussdeckel
eines Kraftstofftanks bereitgestellt, der umfasst: einen Deckelkörper aus
Kunststoff, der in eine Öffnung,
die in einer Wand des Kraftstofftanks ausgebildet ist, einsetzbar
ist, wobei der Deckelkörper
einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei,
wenn der Verschlussdeckel eingesetzt ist, der erste Bereich zum
Inneren des Kraftstofftanks weist, und der zweite Bereich seitlich
von einem Hauptbereich des Deckelkörpers über einen Umfangsbereich der Öffnung der Wand
vorsteht, und eine Verkabelung, die sich durch den Deckelkörper erstreckt,
wobei die Verkabelung ein erstes Kabelstück, das an der Außenseite
des ersten Bereichs des Deckelkörpers
endet, und ein zweites Kabelstück,
das an der Außenseite
des zweiten Bereichs des Deckelkörpers
endet, umfasst.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verschlussdeckel
für einen Kraftstofftank
bereitgestellt, der umfasst: einen Deckelkörper aus Kunststoff, der in
eine Öffnung,
die in einer Wand des Kraftstofftanks ausgebildet ist, einsetzbar
ist, wobei der Deckelkörper
einen ersten Bereich, einen zweiten Bereich und einen dritten Bereich
aufweist, wobei, wenn der Verschlussdeckel eingesetzt ist, der erste
Bereich zum Inneren des Kraftstofftanks weist, der zweite Bereich über einen Umfangsbereich
der Öffnung
der Wand seitlich von einem Hauptbereich des Deckelkörpers vorsteht,
und der dritte Bereich gegenüber
dem ersten Bereich liegt und zur Außenseite des Kraftstofftanks
weist; eine Verkabelung, die sich durch den Deckelkörper erstreckt,
wobei die Verkabelung ein erstes, ein zweites und ein drittes Kabelstück aufweist,
die an der Außenseite
des ersten, zweiten bzw. dritten Bereichs des Deckelkörpers enden;
einen Verbinder, mit welchem das Ende des ersten Kabelstücks der
Verkabelung mit einem Kabelbaum verbunden ist, der sich zu einem
im Kraftstofftank eingebauten elektrischen Gerät erstreckt; ein Verbindergehäuse, das
einstückig mit
dem zweiten Bereich verbunden ist, wobei das Verbindergehäuse Anschlusselemente
aufweist, die mit dem Ende des zweiten Kabelstücks der Verkabelung verbunden
sind; und ein Steuerschaltkreisgehäuse, das einstückig mit
dem dritten Bereich verbunden ist, wobei das Steuerschaltkreisgehäuse einen
Steuerschaltkreis enthält,
der mit dem Ende des dritten Kabelstücks der Verkabelung verbunden
ist.
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Kraftstofftankanordnung eines Kraftfahrzeugs
ist, in welcher ein Verschlussdeckel eingesetzt ist;
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2 eine
vergrößerte Seitenansicht
des Verschlussdeckels ist; und
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3 eine
Draufsicht auf den Verschlussdeckel ist.
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Zum
leichteren Verständnis
werden verschiedene Richtungsangaben, wie rechts, links, oberhalb,
unterhalb, nach rechts usw. in der folgenden Beschreibung verwendet.
Jedoch sind diese Angaben nur in Bezug auf eine Zeichnung oder Zeichnungen,
auf welcher/welchen ein entsprechendes Teil oder Bereich gezeigt
ist, zu verstehen.
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Bezug
nehmend auf 1 ist dort eine Kraftstofftankanordnung 100 eines
Kraftfahrzeugs gezeigt, bei welcher ein Verschlussdeckel 10 eingesetzt ist.
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Wie
gezeigt, umfasst die Kraftstofftankanordnung 100 des Kraftfahrzeugs
im Wesentlichen einen Kraftstofftank 50, der eine obere
Wand 52 und eine Bodenwand 54 umfasst. Der Kraftstofftank 50 ist mit
einer Kraftstoff-Einlassöffnung 56 ausgestattet,
in welche ein Kraftstoffeinfüllstutzen
(nicht gezeigt) einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung eingesetzt wird,
um den Kraftstofftank 50 mit einem Kraftstoff zu befüllen.
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Ein Überschlagventil 58 ist
mit der oberen Wand 52 verbunden, welches dazu dient, ein
Eindringen von Außenluft
in den Tank 50 unter normalen Bedingungen zu erlauben und
ein gefährliches
Ausströmen
von Kraftstoff nach außen
durch das Ventil 58 zu stoppen, wenn der Kraftstofftank 50 aufgrund
eines Überschlags
des Kraftfahrzeugs oder dergleichen umgedreht wird.
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Auf
der Bodenwand 54 ist eine Kraftstoffbox 60 installiert,
in welcher eine elektrische Kraftstoffpumpe 62 fest installiert
ist.
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Im
Kraftstoff des Kraftstofftanks 50 schwimmt ein Schwimmer 64.
Der Schwimmer 64 ist über
einen Arm 66 mit einem Kraftstoffmengensensor 68 verbunden,
der an der Kraftstoffbox 60 befestigt ist, so dass der
Sensor 68 die Menge an Kraftstoff im Tank 50 durch
Messen der vertikalen Position des Schwimmers 64 erfasst.
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Von
einer Oberseite der Kraftstoffbox 60 erstrecken sich zwei
Stützstangen 70 und 72,
die in einer nachfolgend erläuterten
Weise zu dem Verschlussdeckel 10 der Erfindung geführt sind.
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Von
einem Auslassanschluss der Kraftstoffpumpe 62 erstreckt
sich ein Kraftstoffschlauch 74, der in einer nachfolgend
erläuterten
Weise zum Verschlussdeckel 10 der Erfindung geführt und
mit diesem verbunden ist.
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Von
der elektrischen Kraftstoffpumpe 62 und dem Kraftstoffmengensensor 68 erstreckt
sich ein Kabelbaum 76, der in einer nachfolgend erläuterten Weise
zum Verschlussdeckel 10 der Erfindung geführt und
mit diesem verbunden ist.
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Bezugnehmend
auf 2 und 3, insbesondere 2,
sind dort die Einzelheiten des Verschlussdeckels 10 der
vorliegenden Erfindung gezeigt.
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Um
den Verschlussdeckel 10 aufzunehmen, ist die obere Wand 52 des
Kraftstofftanks 50 mit einer kreisförmigen Öffnung 78 ausgebildet.
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Der
Verschlussdeckel 10 ist aus einem faserverstärkten geformten
Kunststoff gebildet und umfasst im Wesentlichen einen zylindrischen
oberen Basisbereich, den dritten Bereich 10a, einen ringförmigen Flanschbereich,
den Hauptbereich 10b, der konzentrisch zu dem zylindrischen
dritten Bereich 10a vorgesehen ist, einen zylindrischen
unteren Basisbereich, den ersten Bereich 10c, der vom oberen Bereich 10a nach
unten vorsteht, und einen Seitenklammerbereich, den zweiten Bereich 10d,
der von einem Teil des ringförmigen
Hauptbereichs 10b radial nach außen vorsteht. Es sei angemerkt,
dass die Bereiche 10a, 10b, 10c und 10d miteinander
verbunden sind, um eine einstückige
Konstruktion des Verschlussdeckels 10 zu bilden.
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Wie
aus 2 zu sehen ist, wird beim Einsetzen in die obere
Wand 52 des Kraftstofftanks 50 der zylindrische
untere erste Bereich 10c des Verschlussdeckels 10 bündig in
der kreisförmigen Öffnung 78 der
oberen Wand 52 aufgenommen, wobei der ringförmige Hauptbereich 10b auf
einer Umfangskante der Öffnung 78 der
oberen Wand 52 aufsitzt.
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Um
den Verschlussdeckel 10 fest und abnehmbar an der oberen
Wand 52 zu befestigen, ist ein Verriegelungsring 80,
der am ringförmigen
Hauptbereich 10b angebracht ist, mit einem genuteten ringförmigen Kranz
(nicht gezeigt) in Eingriff, der auf der oberen Wand 52 um
die kreisförmige Öffnung 78 ausgebildet
ist. Wie in 2 gezeigt, ist die obere Fläche des
ringförmigen
Hauptbereichs 10b plan mit der eines radial inneren Teils
des zweiten Bereichs 10d, um eine optimale Befestigung
des Verriegelungsrings 80 zu erreichen.
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In
der vorliegenden Erfindung sind die fünf Kunststoffteile 82, 84, 86, 88 und 90 und
die oben erwähnten
Bereiche 10a, 10b, 10c und 10d zusammengefügt, um eine
einzige Kunststoffeinheit zu bilden, welche der Verschlussdeckel 10 ist.
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2 zeigt
ein Steckergehäuse 82,
das einstückig
mit dem zweiten Bereich 10d verbunden ist. Das Steckergehäuse 82 weist
Anschlusselemente (nicht gezeigt) auf, mit welchen Leitungen 76a und 76b verbunden
sind. Die Anschlusselemente können als
Verbindungsleitung, als Steckvorrichtung oder als Anschlussfläche ausgebildet
sein.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt ist, liegen die Leitungen 76a, 76b und 76c im
Verschlussdeckel 10, wobei sie sich in und durch den dritten
Bereich 10a, den ringförmigen
Hauptbereich 10b, den zylindrischen ersten Bereich 10c und
den zweiten Bereich 10d erstrecken. Wie gezeigt, sind einige
der Leitungen 76a, 76b und 76c mit dem
oben erwähnten
Kabelbaum 76 verbunden, der sich von der elektrischen Kraftstoffpumpe 62 und
dem Kraftstoffmengensensor 68 her erstreckt. Für eine solche
Verbindung wird ein Verbinder 77 verwendet.
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Jede
der Leitungen 76a, 76b und 76c besteht
aus Metallblech.
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Das
Steckergehäuse 82 ist
abnehmbar mit einem Sockelgehäuse 83 verbunden,
mit dem ein Kabelbaum 83a von einer Motorsteuereinheit,
einer Stromquelle (nämlich
der Batterie) oder dergleichen verbunden ist.
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In
dem gezeigten Beispiel ist das Steckergehäuse 82 etwas von der
oberen Wand 52 des Kraftstofftanks 50 erhoben,
um einen bestimmten Abstand dazwischen zu bilden. Wegen dieser angehobenen Anordnung
ist ein radial äußerer Teil
des zweiten Bereichs 10d relativ zu einem Hauptteil desselben
etwas angehoben.
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Das
Gehäuse 84 für einen
Steuerschaltkreis ist einstückig
am oberen dritten Bereich 10a befestigt. Wie in der Zeichnung
zu sehen, werden einige der Leitungen 76a, 76b und 76c zu
dem im Gehäuse 84 angeordneten
Steuerschaltkreis 84a geleitet. Wie in 3 gezeigt,
hat das Gehäuse 84,
von oben betrachtet, eine rechteckige Form.
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Wieder
bezugnehmend auf 2 weist eine Kraftstoffdampfleitung 86 ein
unteres Ende auf, das über
ein später
erläutertes
Einfüllbegrenzungs-Belüftungsventil
(FLVV) 88 zum Inneren des Kraftstofftanks 50 führt. Wenn
es auch nicht gezeigt ist, ist ein Kraftstoffdampfschlauch, der
sich von einem im Motorraum installierten Kraftstoffdampfbehälter erstreckt,
mit der Kraftstoffdampfleitung 86 verbunden. Das heißt, ein
Kraftstoffdampf, der im Kraftstofftank 50 erzeugt wird,
wird zum Kraftstoffdampfbehälter geleitet
und von diesem adsorbiert, und bei Betrieb eines dazugehörigen Verbrennungsmotors
wird der Dampf vom Behälter
freigegeben und dem Ansaugsystem des Verbrennungsmotors zugeführt, um
verbrannt zu werden. Wie in 3 gezeigt,
erstreckt sich ein oberes Querteil der Kraftstoffdampfleitung 86 in
der gleichen Richtung wie das Computerschaltkreisgehäuse 84.
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Das
Einfüllbegrenzungs-Belüftungsventil (FLVV) 88,
welches ein oberes Ende aufweist, ist einstückig mit dem zylindrischen
ersten Bereich 10c verbunden. Auf dem oberen Ende der vorher
erwähnten Stützstange 72 lagert
die Bodenwand des Ventils 88 über ein Federelement (nicht
gezeigt). Ebenso lagert auf dem oberen Ende der anderen Stützstange 70 der
erste Bereich 10c des Verschlussdeckels 10 über ein
Federelement (nicht gezeigt).
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Das
Einfüllbegrenzungs-Belüftungsventil 88 dient
dazu, den Durchgang der Kraftstoffdampfleitung 86 zu sperren,
wenn bei der Kraftstoffzufuhr von der Kraftstoffzufuhrvorrichtung
die Menge an Kraftstoff eine vorbestimmte Obergrenze erreicht.
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Die
Kraftstoffleitung 90 ist durch eine gestrichelte Linie
dargestellt. Die Kraftstoffleitung 90 ist einstückig auf
dem zylindrischen dritten Bereich 10a befestigt. Zwischen
einem unteren Ende der Kraftstoffleitung 90 und einem oberen
Ende des oben erwähnten
Kraftstoffschlauchs 74 erstreckt sich ein Kraftstoffdurchgang 90a,
der in dem und durch den Deckelkörper 10a–10d des
Verschlussdeckels 10 ausgebildet ist. Zur abnehmbaren Verbindung
zwischen dem Kraftstoffschlauch 74 und dem Kraftstoffdurchgang 90a wird
ein Verbinder (nicht gezeigt) verwendet. Wie gezeigt, erstreckt
sich der Durchgang 90a senkrecht zu einer Hauptoberfläche des
Deckelkörpers 10a–10d des
Verschlussdeckels 10, und die Kraftstoffleitung 90 ist
genau über
dem oberen Ende des Kraftstoffschlauchs 74 positioniert.
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Wie
aus 1 verständlich
wird, wird die elektrische Kraftstoffpumpe 62 bei Betrieb
des dazugehörigen
Kraftfahrzeugs von dem im Gehäuse 84 installierten
Steuerschaltkreis 84a gesteuert, wobei der Schaltkreis 84a verschiedene
Informationssignale, die ihm durch den Kabelbaum 83a zugeführt werden,
verarbeitet. Durch den Betrieb der Pumpe 62 wird der Kraftstoff
dem Verbrennungsmotor durch den Kraftstoffschlauch 74,
den im Verschlussdeckel 10 ausgebildeten Kraftstoffdurchgang 90a,
die oberhalb des Verschlussdeckels 10 verlaufende Kraftstoffleitung 90 und
eine Kraftstofftransportleitung (nicht gezeigt) zugeführt. Ein
Absinken des Schwimmers 64 aufgrund einer Verringerung
des Kraftstoffs im Kraftstofftank 50 wird vom Sensor 68 erfasst
und diese erfasste Information über
die Menge an Kraftstoff wird der Motorsteuereinheit über den
Kabelbaum 76 und den anderen Kabelbaum 83a zugeführt. Das Überschlagventil
(ROV) 58 kompensiert eine Druckverringerung im Kraftstofftank 50,
indem es ein Einströmen
von Außenluft
in den Tank 50 erlaubt. Wenn jedoch aufgrund eines Überschlags
des Fahrzeugs oder dergleichen der Kraftstofftank 50 stark geneigt
oder umgedreht wird, sperrt das Ventil 58 die Fluidverbindung
zwischen der Innenseite und der Außenseite des Tanks 50.
Im Kraftstofftank 50 erzeugter Kraftstoffdampf wird durch
das Einfüllbegrenzungs-Belüftungsventil
(FLVV) 88, die Kraftstoffdampfleitung 86 und den
Kraftstoffdampfschlauch (nicht gezeigt) zum Kraftstoffdampfbehälter geleitet, der
im Motorraum des Fahrzeugs installiert ist. Wenn die Menge an Kraftstoff
bei der Kraftstoffzufuhr durch die Kraftstoffzufuhrvorrichtung eine
vorbestimmte Obergrenze erreicht, schließt das Einfüllbegrenzungs-Belüftungsventil
(FLVV) 88 den Durchgang der Kraftstoffdampfleitung 86.
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Im
Folgenden werden weitere Vorteile des Verschlussdeckels 10 beschrieben.
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Als
Erstes liegen die Leitungen 76a, 76b und 76c alle
in dem Verschlussdeckel 10 und einige von ihnen (76a und 76b)
erstrecken sich durch einen Teil des ringförmigen Hauptbereichs 10b seitlich
zum zweiten Bereich 10d. Das bedeutet, dass der obere flache
dritte Bereich 10a keinen Platz und keine Öffnung zum
Herausführen
der Leitungen 76a und 76b zur Verfügung stellen
muss. Mit anderen Worten haben das Steuerschaltkreisgehäuse 84,
die Kraftstoffdampfleitung 86 und die Kraftstoffleitung 90 eine
größere Freiheit
bei der Raumaufteilung auf dem dritten Bereich 10a.
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Zweitens
ist das Steckergehäuse 82 mit
dem zweiten Bereich 10d verbunden, der seitlich vom Verschlussdeckel 10 vorsteht,
und die Leitungen 76a und 76b erstrecken sich
seitlich im Verschlussdeckel 10 und dem zweiten Bereich 10d in
Richtung zum Steckergehäuse 82.
Das bedeutet, dass der Verschlussdeckel 10 einen oberen
Befestigungsraum aufweist, der in einem Maß vergrößert ist, das der Größe des Steckergehäuses 82 entspricht.
Mit anderen Worten kann der Verschlussdeckel eine ausreichende obere
Oberfläche
aufweisen, um daran verschiedene Teile zu befestigen.
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Drittens
ist das Steckergehäuse 82 einstückig mit
dem zweiten Bereich 10d verbunden, welches durch den Verriegelungsring 80 fest
gegen die obere Wand 52 des Kraftstofftanks 50 gedrückt wird. Das
bedeutet, dass das Steckergehäuse 82 stabil und
fest in Position gehalten wird, und somit kann die Handarbeit zum
Einpassen des Sockelgehäuses 83 in
das Steckergehäuse 82 sowie
die Arbeit zum Abnehmen des Sockelgehäuses 83 vom Steckergehäuse 82 problemlos
und zuverlässig
durchgeführt
werden. Wenn das Steckergehäuse 82 auf
dem dritten Bereich 10a des Verschlussdeckels 10 befestigt
wäre, wäre eine
solch problemlose und zuverlässige Einpassung
und Entfernung nicht zu erwarten.
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Im
Folgenden wird eine Modifikation der vorliegenden Erfindung beschrieben:
Als
Erstes kann, wenn möglich,
eine Außenoberfläche des
Verschlussdeckels 10 mit einer öldichten Kunststoffschicht
beschichtet sein.
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Zweitens
kann das Steckergehäuse 82 ein getrenntes
Element sein. In diesem Fall wird das Steckergehäuse 82 mittels Bolzen
oder dergleichen an dem zweiten Bereich 10d befestigt.
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Drittens
können,
falls gewünscht,
die zwei Stützstangen 70 und 72 am
Verschlussdeckel 10 gesichert sein. In diesem Fall bilden
die Kraftstoffbox 60, die Kraftstoffpumpe 62 und
die Vorrichtungen 66 und 68 des Schwimmers 64 ein
sog. Intankmodul, das vom Verschlussdeckel 10 in den Kraftstofftank 50 herabhängt. Ferner
können,
wenn gewünscht,
ein Druckregulator zum Regeln eines Auslassdrucks der Pumpe 62,
ein Kraftstofffilter zum Filtern des aus der Pumpe 62 ausgelassenen
Kraftstoffs, und ein Ansaugfilter zum Filtern des Kraftstoffs, der
zur Pumpe 62 geleitet wird, im Intankmodul installiert
sein.