DE102009015688A1

DE102009015688A1 - Abdeckung für eine Kraftstoffsystemkomponente und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102009015688A1
Application number: DE200910015688
Authority: DE
Inventors: Carl-Hugo M. Mellander
Original assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Current assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-12-10
Also published as: JP2009255911A; US8910815B2; US20090256317A1

Abstract

Eine Ausführungsform einer Abdeckung zur Verwendung in einer Kraftstoffsystemkomponente hat einen Körper und eine um den Körper geformte Dichtung. Der Körper hat mindestens ein erstes Verbindungsmerkaml, das auf das mindestens eine zweite Verbindungsmerkmal der Dichtung abgestimmt ist. Das erste Verbindungsmerkmal und das zweite Verbindungsmerkmal unterstützen das Zusammenhalten des Körpers und der Dichtung.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf eine Abdeckung für eine Öffnung in einer Kraftstoffsystemkomponente und im Besonderen auf eine Dichtung der Abdeckung sowie ein Herstellungsverfahren für beide.
Hintergrund der Erfindung
Viele Fahrzeugkraftstoffsysteme umfassen einen Kraftstofftank zum Aufnehmen von Kraftstoff, der eventuell durch eine Brennkrafmaschine verbraucht wird. Ein Kraftstoffversorgungsmodul, das neben anderen Dingen, ein Reservoir und eine Kraftstoffpumpe umfasst, kann innerhalb des Kraftstofftanks durch eine Öffnung in einer Kraftstofftankwand befestigt oder aufgehängt sein. Oftmals weist das Kraftstoffversorgungsmodul eine Abdeckung oder einen Befestigungsflansch auf, der mit der Kraftstofftanköffnung zusammenpasst, um die Öffnung zu schließen und zu verhindern, dass flüssiger Kraftstoff und Kraftstoffdampf dadurch entweicht. Diese Abdeckungen oder Befestigungsflansche passen mit den Öffnungen mit einer oder mehreren einzeln montierten Dichtungen zwischen den Abdeckungen oder Befestigungsflanschen und den Öffnungen zusammen. Die Dichtungen müssen innerhalb enger Toleranzen angebracht und gehalten werden, um eine effektive Dichtung bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Ausführungsform einer Abdeckung für eine Öffnung in einer Kraftstoffsystemkomponente kann einen Körper und eine Dichtung umfassen, die auf den Körper geformt ist. Der Körper und die Dichtung können aufeinander abgestimmte Verbindungsmerkmale aufweisen, um ihr Zusammenhalten zu unterstützen. In einer Ausführung kann der Körper mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal aufweisen, während die Dichtung mindestens ein zweites Verbindungsmerkmal aufweist.
Eine Ausführungsform einer Anordnung kann eine Kraftstoffsystemkomponente und eine Abdeckung beinhalten. Die Abdeckung kann mindestens teilweise eine Öffnung in der Kraftstoffsystemkomponente schließen und kann einen Körper mit einem radialen Flansch aufweisen, der mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal aufweist. Die Abdeckung kann ebenso eine Dichtung aufweisen, die an den radialen Flansch angeformt ist. Die Dichtung kann mindestens ein zweites Verbindungsmerkmal aufweisen, das sich mit dem mindestens einen ers ten Verbindungsmerkmal verbindet, um das Halten der Dichtung an dem Körper zu unterstützen.
Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Ausbilden einer Abdeckung für eine Kraftstoffsystemkomponente kann das Gießen eines ersten Materials in eine erste vorbestimmte Form umfassen, die einen Körper definiert. Der Körper kann mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal aufweisen. Das Verfahren kann weiterhin das Gießen eines zweiten Materials um den Körper des ersten Materials umfassen, um in Kontakt mit dem mindestens einen ersten Verbindungsmerkmal zu sein. Das Verfahren kann weiterhin umfassen, dass es dem zweiten Material gestattet ist, in einer zweiten vorbestimmten Form auszuhärten, die eine Dichtung mit mindestens einem zweiten Verbindungsmerkmal definiert, die an dem mindestens einen ersten Verbindungsmerkmal ausgebildet ist und sich damit verbindet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die folgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der besten Ausführungsart wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen fortgesetzt, in denen:
1 eine teilweise Schnittansicht einer Kraftstofftankanordnung mit einem Kraftstoffversorgungsmodul und einer Abdeckung zeigt,
2 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des eingekreisten Bereichs 2 aus 1, der eine Dichtung in einem im Wesentlichen nicht komprimierten Zustand zeigt,
3A zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten Beispielabdeckung,
3B zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Beispielabdeckung,
3C zeigt eine Teilansicht einer dritten Beispielabdeckung mit einer Dichtung in einem im Wesentlichen nicht komprimierten Zustand,
3D zeigt eine Teilansicht einer vierten Beispielabdeckung mit einer Dichtung in einem im Wesentlichen nicht komprimierten Zustand und
4 zeigt ein Ablaufschema einiger der Schritte, die zum Ausbilden einer Abdeckung verwendet werden.
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Im Allgemeinen und bevor auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, sind verschiedene beispielhafte Ausführungsformen einer Abdeckung gezeigt und beschrieben. Die gezeigte Abdeckung hat eine kreisförmige und zylindrische Form und definiert dadurch schon von sich aus eine imaginäre Achse, einen imaginären Radius und einen imaginären Umfang. Diesbezüglich beschreibt der Begriff „axial” eine Richtung, die im Allgemeinen parallel zu der Achse ist, „radial” beschreibt eine im Allgemeinen parallel zu oder entlang des Radius der Achse laufenden Richtung und „umfänglich” beschreibt eine Richtung im Allgemeinen entlang des Umfangs. Trotzdem muss die Abdeckung nicht kreisförmig sein und kann anstelle dessen irgendeine Form haben. Beispielsweise kann die Abdeckung rechteckig sein, wobei die Ausdrücke axial, radial und umfänglich äquivalente Richtungen beschreiben würden.
Unter genauerer Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen die 2 bis 4 mehrere Beispiele eines Stopfens oder einer Abdeckung 10 sowie ein Verfahren zum Ausformen der Abdeckung. Die Abdeckung 10 kann in einer Kraftstoffsystemkomponente wie beispielsweise einem Kraftstofftank, einem Reservoir oder einer anderen Komponente verwendet werden, in der sich Kraftstoffdampf sammelt. Im Allgemeinen kann die Abdeckung 10 einen druckdichten und flüssigkeitsdichten Anschluss an einer Öffnung ausbilden, die in der speziellen Kraftsystemkomponente definiert ist, um zu verhindern, dass Kraftstoffdampf und flüssiger Kraftstoff durch die Öffnung entweicht. Die Abdeckung 10 kann einen Körper 12 und eine Dichtung 14 aufweisen, die aneinander angeformt sein können, um eine integrale Komponente auszubilden. Der Körper 12 kann mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal 16 aufweisen und die Dichtung 14 kann mindestens ein zweites Verbindungsmerkmal 18 aufweisen, das abgestimmt auf das erste Verbindungsmerkmal ausgeformt ist. Wenn die ersten und zweiten Verbindungsmerkmale 16 und 18 miteinander verbunden sind oder auf andere Weise miteinander in Eingriff stehen, kann eine relative Bewegung zwischen dem Körper 12 und der Dichtung 14 wie beispielsweise Verdrehen oder Einrollen verhindert oder begrenzt werden, wenn die Abdeckung 10 Verdreh-, Zieh-, sowie Reib- und Kompressionskräften in Verbindung mit beispielsweise dem Installieren oder Deinstallieren der Abdeckung unterliegt sowie erhöhten Druck- oder Vakuumzuständen. Ebenso können Herstellungs- und Anordnungsprozesse vereinfacht werden.
Bezug nehmend auf 1 hält und liefert eine Kraftstofftankanordnung 20 flüssigen Kraftstoff zu einer dazugehörigen Brennkraftmaschine (nicht dargestellt). Im Allgemeinen kann die Kraftstofftankanordnung 20 neben anderen Komponenten einen Kraftstofftank 22 und ein Kraftstoffversorgungsmodul 24 umfassen, das in einer in einer Wand des Kraftstofftanks 22 definierten Öffnung 26 installiert ist. Das Kraftstoffversorgungsmodul 24 kann ein Gehäuse 28, einen Kraftstofffilter 30 sowie eine Kraftstoffpumpe 32 aufweisen. Der erfahrene Fach mann kennt die weiteren Komponenten und die allgemeine Konstruktion, Anordnung und den Betrieb von ähnlichen Kraftstofftankanordnungen, so dass eine vollständigere Beschreibung hier nicht gegeben wird.
Bezug nehmend auf 2 kann die Öffnung 26 in dem Kraftstofftank 22 definiert sein, um das Kraftstoffversorgungsmodul 24 dadurch zu installieren. Wie gezeigt kann die Öffnung 26 leicht erhöht und oberhalb eines Umgebungsbereichs des Kraftstofftanks 22 gekräuselt sein, um eine Lippe 34 auszubilden. Eine Verriegelungs- oder Spannringvorrichtung kann mit der Lippe 34 verwendet werden, um die Abdeckung 10 an der Öffnung 26 zu halten, auch wenn dies nicht dargestellt ist. In anderen Ausführungsformen kann die Lippe 34 fehlen, während die Öffnung 26 einfach in und bündig mit einem im Wesentlichen ebenen Bereich des Kraftstofftanks 22 definiert ist oder eine ringförmige Aussparung kann bereitgestellt sein, die die Öffnung umgibt, um eine Dichtung aufzunehmen.
Bezug nehmend auf die 2 und 3A kann in diesem Beispiel der Abdeckung 10 der Körper 12 konstruiert sein, um in der Öffnung 26 aufgenommen zu werden und kann gestaltet sein, um mehreren Komponenten des Kraftstoffversorgungsmoduls 24 zu gestatten, durch und aus dem Körper 12 zu laufen. Der Körper 12 kann in Größe und Form auf die Öffnung 26 abgestimmt sein, in diesem Fall zylindrisch. Wie im Folgenden detaillierter beschrieben, kann der Körper 12 durch einen Gießprozess hergestellt werden, beispielsweise durch ein Spritzgießverfahren. Der Körper 12 als solcher kann aus einem für den Gießprozess sowie zum Verwenden mit einem flüssigen Kraftstoff und Kraftstoffdampf geeigneten Material zusammengesetzt sein. Beispiele können beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf thermoplastische Kunststoffe wie Polystyren, Acrylnitrilbutadienstyren (ABS), Polyamid (PA), Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid (PVC) und Polyoxymethylen (POM). Der Körper 12 kann einen axialen Flansch 36, einen radialen Flansch 38 sowie das erste Verbindungsmerkmal 16 umfassen.
Der axiale Flansch 36 kann einen Teil eines Umfangs oder einer äußeren Grenze des Körpers 12 darstellen. Der axiale Flansch 36 kann umfänglich kontinuierlich sein und kann eine äußere oder eine seitliche Oberfläche 37 aufweisen. Der radiale Flansch 38 kann sich von dem axialen Flansch 36 in einer Anzahl von Winkeln oder Ausrichtungen weg erstrecken, was rechtwinklig zu dem axialen Flansch 36 umfasst, wie dargestellt. Der radiale Flansch 36 kann sich radial und umfänglich kontinuierlich um den axialen Flansch 36 aufspannen. Der radiale Flansch 38 kann ebenso eine obere Oberfläche 42 und eine untere Oberfläche 44 beinhalten.
Das erste Verbindungsmerkmal 16 kann in einer Anzahl von Größen, Formen und Ausrichtungen gestaltet sein, abhängig neben anderen Dingen von der gewünschten Stärke der mechanischen Bindung zwischen dem Körper 12 und der Dichtung 14. Wie in 2 und 3A dargestellt, kann das erste Verbindungsmerkmal 16 eine Mehrzahl von Aussparungen aufweisen, die in der unteren Oberfläche 44 des radialen Flansches 38 definiert sind. Die Aussparungen können auf drei Seiten von dem radialen Flansch 38 eingegrenzt sein, um eine zylindrische oder tassenförmige Form auszubilden. Die Aussparungen 16 können kontinuierlich entlang der unteren Oberfläche 44 gleichmäßig beabstandet sein.
In diesem Beispiel kann die Dichtung 14 gegen die Lippe 34 an der Öffnung 26 drücken, um dadurch das Halten des flüssigen Kraftstoffs und der Kraftstoffdämpfe in dem Kraftstofftank 22 zu unterstützen. Die Dichtung 14 kann im Allgemeinen in Größe, Form und Ausrichtung auf den Umfang des Körpers 12 abgestimmt sein, in diesem Fall eine Ringform, um in diesem Sinne eine Ringdichtung darzustellen; und in einem Querschnitt wie in 2 dargestellt kann die Dichtung 14 eine im Wesentlichen L-förmige Form haben. Die Dichtung 14 kann umfänglich kontinuierlich sein und kann einen sich radial erstreckenden Bereich sowie einen sich axial erstreckenden Schürzenbereich aufweisen. Wie weiter unten detaillierter beschrieben kann die Dichtung 14 durch einen Gießprozess wie beispielsweise Spritzgießen hergestellt sein. Die Dichtung 14 kann aus einem für den Gießprozess geeigneten Material zusammengesetzt sein und das kann Undurchlässigkeitseigenschaften für flüssigen Kraftstoff und Kraftstoffdampf sowie Elastizitätseigenschaften verleihen. Beispiele können beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf Elastomere wie beispielsweise thermoplastische Elastomere (TPE) wie thermoplastische Polyurethancopolymere, thermoplastische Polyestercopolymere, thermoplastische Styrencopolymere, thermoplastische Olefine, thermoplastische Polyamidcopolymere und elastomere Legierungen. Die Dichtung 14 kann eine erste Dichtoberfläche 46, eine zweite Dichtoberfläche 48 sowie eine ringförmige Rille 50, eine obere Oberfläche 52, eine innere Oberfläche 54, das zweite Verbindungssegment 18 sowie einen Fortsatz 58 aufweisen.
Bezug nehmend auf 2 drückt die erste dichtende Oberfläche 46 umfänglich kontinuierlich gegen eine obere Oberfläche der Lippe 34, wenn die Abdeckung 10 in die Öffnung 26 einge setzt ist, um eine erste Dichtung an der kontinuierlichen Grenzfläche davon auszubilden. Die erste Dichtung kann im Querschnitt parallel zu der unteren Oberfläche 4 des radialen Flanschs 38 angeordnet sein. Die zweite dichtende Oberfläche 48 drückt andererseits kontinuierlich umfänglich gegen eine innere Oberfläche der Lippe 34, um eine zweite Dichtung an der kontinuierlichen Grenzfläche davon auszubilden. Wie dargestellt, kann die zweite Dichtung im Querschnitt parallel zu der seitlichen Oberfläche 37 des axialen Flanschs 36 angeordnet sein. Gemeinsam können die ersten und zweiten Dichtungen das Entweichen von flüssigem Kraftstoff und Kraftstoffdampf zwischen der Öffnung 26 und der Abdeckung 10 verhindern.
Die ringförmige Rille 50 kann umfänglich kontinuierlich sein und kann zwischen den ersten und zweiten dichtenden Oberflächen 46 und 48 angeordnet sein. Die ringförmige Rille 50 kann Raum bereitstellen, um die Flexibilität der Dichtungen 14 zu erhöhen, wenn die Abdeckung 10 in die Öffnung 26 eingefügt wird. Die ringförmige Rille 50 kann ebenso helfen, eine Beschädigung der Dichtung 14 an der Ecke der Lippe 34 zu verhindern.
Die obere Oberfläche 52 und die innere Oberfläche 54 können in ihrer Form den jeweiligen Oberflächen des Körpers 12 entsprechen. Dies bedeutet, dass die obere Oberfläche 52 eben mit der unteren Oberfläche 44 des radialen Flanschs 38 sein kann und daran befestigt bzw. angeklebt sein kann, und die innere Oberfläche 54 kann in ähnlicher Weise eben mit der seitlichen Oberfläche 37 des axialen Flanschs 36 sein und daran befestigt bzw. angeklebt sein.
Das zweite Verbindungsmerkmal 18 kann komplementär oder invers zu dem ersten Verbindungsmerkmal 16 gestaltet sein, wie dargestellt, und kann darin aufgenommen sein, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Körper 12 und der Dichtung 14 auszubilden. Tatsächlich kann das zweite Verbindungsmerkmal 18 während des Gießprozesses durch Material ausgebildet werden, das das erste Verbindungsmerkmal 16 füllt; und dadurch kann seine Größe, Form und Ausrichtung von der jeweiligen Größe, Form und Ausrichtung des ersten Verbindungsmerkmals 16 abhängen. In einigen Fällen ist keine chemische Bindung zwischen dem Körper 12 und der Dichtung 14 ausgebildet. Wie dargestellt, kann das zweite Verbindungsmerkmal 18 sich von der oberen Oberfläche 52 erstrecken und kann eine zylindrische Form haben, die zu der des ersten Verbindungsmerkmals 16 passt.
Der Fortsatz 58 kann als eine Sichthilfe dienen, wenn die Abdeckung 10 mit der Öffnung 26 zusammengesetzt wird. Beispielsweise kann der Fortsatz 58 radial über den radialen Flansch 38 hervorstehen, so dass er sichtbar ist, wenn die Abdeckung 10 von oben (axial in Bezug auf den Körper 12) betrachtet wird, wenn die Abdeckung 10 in der Öffnung 26 angeordnet wird. Auf diese Weise kann ein Anwender sehen, ob die Dichtung 14 richtig in Bezug auf den Körper 12 ausgerichtet ist sowie ob und wann die Dichtung 14 nicht empfehlenswert abgenommen wird.
Die Abdeckung 10 – umfassend den Körper 12 und die Dichtung 14 – kann durch einen Gießprozess hergestellt werden, beispielsweise einen Spritzgießprozess, um ein integrales Teil herzustellen. Dieses Teil ist zusammenhängend in dem Sinne, dass der Körper 12 und die Dichtung 14 zusammengefügt sind, um die Abdeckung 10 nach dem Gießprozess darzustellen. D. h., dass sie mechanisch durch die miteinander in Eingriff stehenden ersten Verbindungsmerkmale 16 und zweiten Verbindungsmerkmale 18 mechanisch zusammengefügt sind. Trotz dieses Zusammenfügens kann der Körper 12 und die Dichtung 14 nicht permanent aneinander befestigt sein. Beispielsweise kann die Dichtung 14 von dem Körper 12 abgenommen werden, wenn entgegengesetzte Kräfte darauf ausgeübt werden – das kann ebenso in den Fällen gelten, in denen keine mechanische Verbindung ausgebildet ist. Dies kann wünschenswert sein, um eine beschädigte oder auf andere Weise ineffektive Dichtung nach der Verwendung zu ersetzen.
Der erfahrene Fachmann wird erkennen, dass der exakte Spritzgießprozess, der verwendet wird, in Ausstattung, Schritten, Spezifikationen und Ähnlichem variieren kann; und er kann teilweise von den verwendeten Materialien, der Geometrie der Teile und Ähnlichem abhängen. 4 zeigt einen beispielhaften Vorgang. In einem Schritt 60 wird eine abgemessene Menge eines ersten Materials in geschmolzener Form in einen Hohlraum einer Matrize einer vorbestimmten Form eingespritzt, die den Körper 12 ausbildet. Die vorbestimmte Form kann den radialen Flansch 38 und das erste Verbindungsmerkmal 16 ausbilden. In einigen Ausführungsformen kann mindestens ein Bereich des ersten Materials gekühlt werden oder mindestens teilweise ausgehärtet werden, bevor ein Schritt 62 stattfindet. In dem Schritt 62 wird eine abgemessene Menge eines zweiten Materials in geschmolzener Form in einen Hohlraum einer vorbestimmten Form eingespritzt, die die Dichtung 14 ausbildet. Das zweite Material wird benachbart zu dem Umfang des Körpers 12 eingespritzt, so dass das zweite Material das erste Verbindungsmerkmal 16 berührt, um entweder das erste Verbindungsmerkmal 16 zu füllen oder zu umgeben, je nachdem was der Fall sein mag. Dieser Kontakt stellt eine abgestimmte Form und eine enge Toleranz zwischen dem ersten Verbindungsmerkmal 16 und dem zweiten Verbindungsmerkmal 18 sicher. In einem Schritt 64 werden die ersten und zweiten Materialien vollständig ausgehärtet, um die Abdeckung 10 auszubilden. Die Abdeckung 10 kann aus der Matrize entfernt werden. Der erfahrene Fachmann kennt die detaillierteren Schritte ähnlicher Spritzgießprozesse, so dass eine vollständigere Beschreibung hier nicht gegeben wird. Eine Beispielspritzgießmaschine kann einen ersten Hohlraum für den Körper 12 ausbilden und kann ein Gleitstück haben, das sich dreht oder bewegt, um einen zweiten Hohlraum für die Dichtung 14 zu bilden. In einem anderen beispielhaften Prozess bildet eine erste Spritzgießmaschine den Körper 12 aus und anschließend ist der Körper in einer zweiten Spritzgießmaschine angeordnet, um die Dichtung 14 auszubilden.
3B zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform einer Abdeckung 110. Diese Beispielausführungsform ist der ersten Beispielausführungsform in vielerlei Hinsicht ähnlich und die Ähnlichkeiten werden hier nicht wiederholt. Mindestens ein Unterschied ist eine Mehrzahl an ersten Verbindungsmerkmalen und eine Mehrzahl an zweiten Verbindungsmerkmalen. Die ersten Verbindungsmerkmale können Aussparungen 116 umfassen, die in einer unteren Oberfläche 144 eines radialen Flanschs 138 eines Körpers 112 definiert sind. Die Aussparungen 116 können an drei Seiten durch den radialen Flansch 138 eingegrenzt sein, um eine verlängerte bogenförmige oder gerade Form auszubilden. Die Aussparungen 116 können kontinuierlich entlang der unteren Oberfläche 144 gleichmäßig beabstandet sein. Die zweiten Verbindungsmerkmale können Vorsprünge 118 aufweisen, die sich axial von einer oberen Oberfläche 152 einer Dichtung 114 erstrecken können und eine verlängerte Form haben, die auf die Form der Aussparung 116 abgestimmt ist. Die Vorsprünge 118 können umfänglich entlang der oberen Oberfläche 150 gleichmäßig beabstandet sein und mit den Aussparungen 116 ausgerichtet sein, so dass sie in den Aussparungen aufgenommen sein können, um eine mechanische Bindung zwischen dem Körper 112 und der Dichtung 114 auszubilden. Wie vorher kann die Abdeckung 110 – umfassend den Körper 112 und die Dichtung 114 – durch einen Gießprozess hergestellt sein, wie beispielsweise einen Spritzgießprozess, um ein integrales Teil herzustellen.
3C zeigt eine dritte Beispielausführung einer Abdeckung 210. Diese Beispielausführungsform ist der ersten Beispielausführungsform in vielerlei Hinsicht ähnlich und die Ähnlichkeiten werden hier nicht wiederholt. Mindestens ein Unterschied ist die Form einer Mehrzahl von ersten Verbindungsmerkmalen und die Form einer Mehrzahl von zweiten Verbindungsmerkmalen. Die ersten Verbindungsmerkmale können Aussparungen 216 aufweisen, die in einer unteren Oberfläche 244 eines radialen Flanschs 238 eines Körpers 212 definiert sind. Die Aussparungen 216 können durch den radialen Flansch 238 eingegrenzt sein, um einen nicht einheitlichen Querschnitt auszubilden, der einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der im Vergleich zum ersten Abschnitt vergrößert ist; die Aussparungen 216 können einem Niet ähneln. Die Aussparungen 216 können kontinuierlich entlang der unteren Oberfläche 244 gleichmäßig beabstandet sein. Die zweiten Verbindungsmerkmale können Vorsprünge 218 aufweisen, die sich axial von einer oberen Oberfläche 252 einer Dichtung 214 erstrecken und eine zu der Aussparung 216 komplementäre Form aufweisen; das bedeutet, dass die Vorsprünge 218 ein Stielende und einen abschließenden Kopf haben, wodurch sie einem Niet ähneln. Die Vorsprünge 218 können umfänglich entlang der oberen Oberfläche 252 gleichmäßig beabstandet sein und können mit den Aussparungen 216 ausgerichtet sein, so dass sie in den Aussparungen aufgenommen sind, um eine mechanische Bindung zwischen dem Körper 212 und der Dichtung 214 auszubilden. Wie dargestellt, können die Vorsprünge 218 in den Aussparungen 216 gefangen sein, können aber trotzdem daraus entfernt werden, so dass die Dichtung 214 von dem Körper 212 abgenommen werden kann. Wie vorher kann die Abdeckung 210 – umfassend den Körper 212 und die Dichtung 214 – durch einen Gießprozess hergestellt sein, beispielsweise durch einen Spritzgießprozess, um ein integrales Teil herzustellen. In einem beispielhaften Spritzgießprozess kann ein Dorn (nicht dargestellt) mit einem sich erweiternden und sich zusammenziehenden Kopf verwendet werden, um die Nietform der Aussparungen 216 auszubilden.
3D zeigt eine vierte beispielhafte Ausführungsform einer Abdeckung 310. Diese Beispielausführungsform ist der ersten Ausführungsform in vielerlei Hinsicht ähnlich und die Ähnlichkeiten werden hier nicht wiederholt. Mindestens ein Unterschied ist die Form einer Dichtung 314. Wenn die Abdeckung 310 mit einer Öffnung (nicht dargestellt) zusammengesetzt wird, drückt eine dichtende Oberfläche 346 umfänglich kontinuierlich gegen eine angrenzende Oberfläche des zugehörigen Kraftstofftanks, um eine Dichtung an dem Kraftstofftank auszubilden. Die Dichtung kann im Querschnitt parallel zu einer unteren Oberfläche 344 eines radialen Flanschs 338 angeordnet sein. Eine obere Oberfläche 352 der Dichtung 314 kann eben mit und befestigt an einem Teil der unteren Oberfläche 344 des radialen Flanschs 338 sein. Eine innere Oberfläche 354 kann andererseits beabstandet von und nicht in Kontakt mit irgendeinem Teil eines Körpers 312 sein. Eine Mehrzahl an ersten Verbindungsmerkmalen in der Form von Aussparungen 316 und eine Mehrzahl von darauf abgestimmten zweiten Verbindungsmerkmalen in der Form von Vorsprüngen 318 können ähnlich zu den in 3C beschriebenen sein. Wie vorher kann die Abdeckung 310 – umfassend den Körper 312 und die Dichtung 314 – durch einen Gießprozess hergestellt sein, beispielsweise durch einen Spritzgießprozess, um ein integrales Teil herzustellen. Der einzige Unterschied hier ist, dass nur der gezeigte Bereich an den radialen Flansch 338 angeformt ist und kein Teil der Dichtung 314 an eine seitliche Oberfläche 337 des Körpers 312 angeformt ist.
Auch wenn es nicht besonders dargestellt oder beschrieben ist, können die Gegenstände jeder der mehreren Beispielsausführungsformen miteinander verwendet werden. Beispielsweise kann die Dichtung von 3D die Vorsprünge aus 3A aufweisen. Weiterhin können Ausführungsformen möglich sein, die gar nicht gezeigt oder beschrieben wurden. Beispielsweise kann eine einzelne umfängliche kontinuierliche gebogene Aussparung in dem radialen Flansch definiert sein, um auf einen einzelnen darauf abgestimmten Vorsprung zu passen. Ähnlicherweise können Aussparungen entlang des Umfangs in einem Zickzackweg auf der unteren Oberfläche des radialen Flansches, in einem kurvenförmigen Weg, oder Ähnlichem ausgerichtet sein. Darüber hinaus können die ersten Verbindungsmerkmale irgendwelche der oben beschriebenen Vorsprünge sein, während die zweiten Verbindungsmerkmale irgendwelche der obigen darauf abgestimmten Aussparungen sein können.
In mindestens einigen Ausführungsformen kann das Gießen des Körpers und der Dichtung engere Toleranzen zwischen dem Körper und der Dichtung gestatten. Die Dichtung kann ganz genau auf die exakte Kontur des Körpers gegossen werden. So ein ganz genauer Sitz kann effektiv eine Entweichstrecke für flüssigen Kraftstoff und Kraftstoffdampf zwischen dem Körper und der Dichtung eliminieren, was alleine eine mögliche Strecke zwischen der Dichtung und dem Kraftstofftank offen lässt. Ebenso kann der ganz genaue Sitz und die beschriebene mechanische Bindung in erhöhter Widerstandskraft zu Berstdruck oder Ausbruch resultieren, wenn die Dichtung einem unter Druck gesetzten Zustand unterliegt, und es kann ebenso in erhöhtem Widerstand zu Verdrehen oder Einrollen resultieren, wenn die Abdeckung mit der Dichtung angeordnet ist oder wenn sie einem Vakuumzustand unterliegt. Darüber hinaus können aufgrund dessen, dass die Abdeckung ein integraler Teil (beispielsweise kein separater Körper und Dichteile) ist, weniger Teile zum anschließenden Zusammenbau vorhanden sein und weniger Möglichkeiten für Anordnungsprobleme wie Fehlanordnung zwischen dem Körper und der Dichtung auftreten. Darüber hinaus kann der Gießprozess die Effizienz in einigen der Herstellungsschritten erhöhen.
Während die Formen der Erfindung, die hierin offenbart wurden, derzeitig bevorzugte Ausführungsformen darstellen, sind viele andere möglich. Es ist hierin nicht beabsichtigt, alle möglichen äquivalenten Formen oder Verzweigungen der Erfindung zu erwähnen. Es versteht sich, dass die hierin verwendeten Begriffe eher beschreibend denn begrenzend sind und das mehrere Veränderungen vorgenommen werden können, ohne sich von der Idee oder dem Bereich der Erfindung zu entfernen.

Claims

Eine Abdeckung für eine Öffnung in einer Kraftstoffsystemkomponente, während die Abdeckung aufweist: einen Körper, der konstruiert ist, um sich über mindestens einen Teil der Öffnung zu erstrecken und der einen Umfang hat, der mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal ausbildet, und eine Dichtung, die an den Körper und um den Umfang geformt ist, um gegen die Kraftstoffsystemkomponente zu drücken, wenn die Abdeckung damit zusammengesetzt ist, während die Dichtung mindestens ein zweites Verbindungsmerkmal ausbildet, das sich mit dem mindestens einen ersten Verbindungsmerkmal verbindet, um das Zusammenhalten des Körpers und der Dichtung zu unterstützen.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 1, in der der Körper einen radialen Flansch mit einer unteren Oberfläche umfasst, und in der die Dichtung umfänglich an die untere Oberfläche spritzgegossen ist, um einen integralen Teil der Abdeckung darzustellen.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 2, in der der Körper einen axialen Flansch mit einer seitlichen Oberfläche aufweist, mit der die Dichtung weiterhin umfänglich an die seitliche Oberfläche spritzgegossen ist, so dass die Dichtung an die untere Oberfläche und die seitliche Oberfläche spritzgegossen ist, um einen integralen Teil der Abdeckung darzustellen, und in der, wenn die Abdeckung mit der Öffnung zusammengesetzt ist, die Dichtung gegen die Kraftstoffsystemkomponente drückt, um eine erste Dichtung auszubilden, die im Querschnitt parallel zu der unteren Oberfläche ist, und die Dichtung drückt gegen die Kraftstoffsystemkomponente, um eine zweite Dichtung auszubilden, die im Querschnitt parallel zu der seitlichen Oberfläche ist.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 2, in der mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl an zylindrischen Aussparungen umfasst, die entlang der unteren Oberfläche des radialen Flanschs beabstandet sind und darin definiert sind, und in der mindestens ein zweites Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von darauf abgestimmten Vorsprüngen aufweist, wobei jeder Vorsprung in einer entsprechenden Aussparung aus der Mehrzahl der zylindrischen Aussparungen aufgenommen ist.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 2, in der das mindestens eine Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von gebogenen Aussparungen umfasst, die entlang der unteren Oberfläche des radialen Flanschs beabstandet sind und darin definiert sind, und in der mindestens ein zweites Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von darauf abgestimmten Vorsprüngen aufweist, wobei jeder Vorsprung in einer entsprechenden Aussparung aus der Mehrzahl der gebogenen Aussparungen aufgenommen ist.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 2, in der mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von Aussparungen umfasst, die entlang der unteren Oberfläche des radialen Flansches beabstandet und darin definiert sind, wobei jede Aussparung einen ersten Abschnitt sowie einen zweiten Abschnitt aufweist, der im Vergleich zu dem ersten Abschnitt vergrößert ist, und in der das mindestens eine zweite Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von darauf abgestimmten Vorsprüngen aufweist, während jeder Vorsprung einen Stiel und einen vergrößerten Endkopf aufweist, wobei jeder Vorsprung in einer entsprechenden Aussparung aus der Mehrzahl der Aussparungen aufgenommen ist.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 2, in der die Dichtung einen Fortsatz umfasst, der sich radial über den radialen Flansch erstreckt, um als eine Sichthilfe zu agieren, wenn die Abdeckung mit der Öffnung der Kraftstoffsystemkomponente zusammengesetzt wird.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 1, in der der Körper aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 8, in der die Dichtung aus einem thermoplastischen Elastomer besteht.
Die Abdeckung gemäß Anspruch 1, in der die Kraftstoffsystemkomponente einen Kraftstofftank mit einer Wand aufweist, während die Öffnung durch die Wand verläuft und die Abdeckung mindestens teilweise nahe der Öffnung konstruiert ist.
Ein Verfahren zum Ausbilden einer Abdeckung für eine Kraftstoffsystemkomponente, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ausformen eines ersten Materials in geschmolzener Form in eine erste vorbestimmte Form, die einen Körper definiert, während der Körper einen Umfang aufweist und mindestens ein erstes Verbindungsmerkmal definiert, Ausformen eines zweiten Materials in geschmolzener Form um den Umfang des Körpers, so dass das mindestens eine Verbindungsmerkmal durch das zweite Material berührt wird, und Aushärten des zweiten Materials in einer zweiten vorbestimmten Form, die eine Dichtung mit mindestens einem zweiten Verbindungsmerkmal definiert, das an dem mindestens einen ersten Verbindungsmerkmal ausgebildet ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, weiterhin den Schritt umfassend: Spritzgießen des ersten Materials in geschmolzener Form in die erste vorbestimmte Form, die ebenso einen radialen Flansch mit einer unteren Oberfläche mit dem mindestens einen Verbindungsmerkmal definiert, während das mindestens eine erste Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von Aussparungen umfasst, und weiterhin den Schritt umfassend Spritzgießen des zweiten Materials umfänglich zu der unteren Oberfläche, während das mindestens eine zweite Verbindungsmerkmal eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist, wobei jeder Vorsprung in einer entsprechenden Aussparung aus der Mehrzahl der Aussparungen aufgenommen ist.