DE112006000293T5

DE112006000293T5 - Türverriegelung für einen deckellosen Einfüllstutzen

Info

Publication number: DE112006000293T5
Application number: DE112006000293T
Authority: DE
Inventors: Paul Douglas Ann Arbor Walkowski; Robert Philip Dexter Benjey; Kenneth M. Jerome Spink
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-12-20
Also published as: KR20070099008A; CN100591543C; WO2006079917A1; JP2008528368A; US7165583B1; JP4958009B2; CN101111403A

Abstract

Verriegelungseinrichtung (101) für einen Einfüllstutzen in einem Kraftstoffsystem, die aufweist:
eine Klappe (102), die zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung zum Verschließen und öffnen einer Einfüllstutzenöffnung (104) beweglich ist; und
eine bewegliche Platte (110), die zwischen einer verriegelten Stellung in Eingriff mit der Klappe und einer gelösten Stellung mit frei gegebener Klappe beweglich ist, wobei die Platte eine Öffnung (112) mit einem Verriegelungsteil (116), der bei in der verriegelten Stellung stehender Platte mit der Klappe zusammenwirkt und einen Freigabeteil (114) aufweist der bei in der gelösten Stellung stehender Platte die Klappe freigibt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Einfüllrohrverschlüsse und mehr im Einzelnen einen dampfdichten Verschluss für einen Kraftstofftank.
Hintergrund der Erfindung
Als Folge der zunehmenden Kenntnis der negativen Umwelteinwirkungen von Kohlenwasserstoffemissionen, die durch in die Atmosphäre abgegebene Kraftstoffdämpfe erzeugt werden, sind die Kraftfahrzeugemissionsrichtlinien zunehmend schärfer geworden. Bei Fahrzeugen und anderen kraftstoffbetriebenen vorrichtungen ist die Kontrolle und die Rückhaltung von Kraftstoffdämpfen für die Reduzierung von Emissionen von großer Wichtigkeit. Die meisten Fahrzeuge weisen ein bordeigenes Diagnosesystem auf, das überwacht, ob das Kraftstoffsystem vollständig dampfdicht ist. Wenngleich es verhältnismäßig einfach ist, Dämpfe zurückzuhalten, wenn sich diese bereits in dem Brennstoffsystem befinden, wird doch normalerweise die größte Menge Dampf eher beim Tankvorgang als während des Fahrzeugbetriebs erzeugt. Studien in der Vergangenheit haben gezeigt, dass während des Betankungsvorgangs mehr Kohlenwasserstoffemissionen erzeugt werden, als bei der tatsächlichen Verbrennung des ganzen Kraftstofftankinhalts.
Mehr im Einzelnen gesehen, erfordert ein Betankungsvorgang, dass ein Benutzer einen Verschluss, wie einen Tankdeckel, abnimmt, der bei an dem Einfüllrohr befestigtem Tankdeckel ein Einfüllrohr in dem Kraftstoffsystem abdichtet. Wenngleich der Tankdeckel normalerweise so ausgelegt ist, dass er bei Befestigung an dem Einfüllrohr dampfdicht ist, ist es doch gebräuchlich, dass Benutzer den Tankdeckel zu locker aufsetzen und damit ein Leck hervorrufen. Wenngleich einige Kraftstoffsysteme eine federbelastete Klappe aufweisen, die die Einfüllstutzenöffnung verschließt, so sperrt diese Klappe die Öffnung jedoch nur ab ohne sie abzudichten. Das durch den lockeren Tankdeckel hervorgerufene Leck in dem Kraftstoffsystem kann von dem bordeigenen Diagnosesystem des Fahrzeugs erkannt werden, das das Leck üblicherweise dadurch anzeigt, dass ein „Motor Überprüfen" Signallicht aufleuchten lässt. Da jedoch das „Motor Überprüfen" Licht selbst nicht speziell anzeigt, dass das Leck das Problem ist, ist die Diagnose des Lecks an dem Tankdeckel zeitraubend und lästig, insbesondere im Hinblick darauf, dass lockere Tankdeckel zufolge einer Nachlässigkeit des Benutzers oft vorkommen.
Es besteht deshalb ein Bedürfnis nach einem Füllrohrverschluss, der auf zuverlässige Weise eine dampfdichte Abdichtung herstellen kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen deckellosen Einfüllstutzen, der einen dampfdichten Verschluss bei einem Kraftstoffsystem ergibt, ohne sich darauf zu verlassen, dass ein Benutzer einen Tankdeckel ordnungsgemäß so aufsetzt, dass eine Abdichtung erzielt wird. Der deckellose Einfüllstutzen weist eine federbelastete Klappe an der Einfüllstutzenöffnung und eine Verriegelungseinrichtung auf, die die Klappe so feststellt, dass eine dampfdichte Abdichtung erzielt wird. Der Einfüllstutzen weist eine Feder auf, die die Klappe in die Schließstellung vorspannt und verfügt über eine Keilanordnung, die an der Klappe so angreift, dass die Klappe mit so großer Kraft geschlossen gehalten ist, dass eine dampfdichte Abdichtung ausgebildet ist.
Bei einer Ausführungsform weist die Keilanordnung eine bewegliche Platte auf, die so konstruiert ist, dass die Platte die Klappe in einer freigegebenen Stellung freigibt und dass sie mit der Klappe in einer Verriegelungsstellung in Eingriff steht. Entweder die Platte oder die Klappe können eine Nut mit einer Rampe zum Eingriff aufweisen. Da die Klappe und die Platte bei mit der Klappe in Eingriff stehender Platte gegeneinander verkeilt sind, wird die Klappe sicher so hergezogen, dass eine auf der Klappe angeordnete Dichtung komprimiert wird. Außerdem gewährleistet die gegenseitige Eingriffnahme der Klappe und der Platte, dass die Klappe mit einer verhältnismäßig großen Kraft sicher gehalten ist, um die dampfdichte Abdichtung aufrecht zu erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine Draufsicht auf eine Verriegelungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, in einer gelösten Position;
2A und B sind Schnittdarstellungen der 1, geschnitten längs der Linie A-A bzw. B-B;
3 ist eine Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung nach 1, in einer verriegelten Stellung;
Die 4A, 4B sind Schnittdarstellungen der 3, geschnitten längs der Line A-A bzw. B-B;
5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Verriegelungseinrichtung nach 1 mit einer optionellen Schutzabdeckung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
5 veranschaulicht Komponenten eines deckellosen Einfüllstutzensystems 100 mit einer Verriegelungseinrichtung 101, die eine Klappe 102 in einer Einfüllstutzenöffnung 104 sichert und abdichtet. Die Einfüllstutzenöffnung 104 ist in einem Träger 106 ausgebildet, der die Verriegelungseinrichtung 101 abstützt. Die Klappe 102 kann in Gestalt einer beweglichen Tür ausgebildet sein, die die Einfüllstutzenöffnung 104 verschließt. Bei einer Ausführungsform weist die Klappe 102 eine rings um ihren Umfang ausgebildete Dichtung 107 auf, um einen dampfdichten Verschluss herzustellen, wenn die Klappe 102 durch die Verriegelungseinrichtung 101 gegen den Träger 106 verriegelt ist. Die Klappe 102 ist zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung beweglich.
Die Verriegelungseinrichtung 101 selbst weist eine bewegliche Platte 110 auf, die sich auf der Oberseite des Trägers 106 zwischen einer gelösten Stellung und einer verriegelten Stellung verschieben oder sonst wie bewegen kann. Zu bemerken ist, dass wenngleich die veranschaulichte Ausfüh rungsform eine Schiebeplatte 110 zeigt, die Platte sich doch in irgendeiner beliebigen Art zur Verriegelung der Verriegelungseinrichtung 101 bewegen kann ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die bewegliche Platte 110 weist eine schlüssellochförmige Öffnung 112 mit einem Freigabeteil 114 und einem Verriegelungsteil 116 auf. Wie in den Figuren dargestellt, ist der Freigabeteil 114 so groß, dass er der Klappe 102 eine freie Bewegung ohne Berührung der beweglichen Platte 110 gestattet, wenn sich die bewegliche Platte 110 in der freigegebenen oder gelösten Stellung befindet. Der Verriegelungsteil 116 ist so ausgelegt, dass er wenigstens in einer Dimension kleiner ist als die Klappe 102, so dass die Klappe 102 und der den Verriegelungsteil 116 umgebende Bereich der beweglichen Platte 110 miteinander in Eingriff stehen, wenn die bewegliche Platte 110 in der verriegelten Stellung steht.
Bei einer Ausführungsform ist die Klappe 102 auf einander gegenüberliegenden Abschnitten ihre Umfangsrandes mit Schlitzen 124 versehen, während die bewegliche Platte 110 Eingriffsteile, wie Rampenteile 126 aufweist, die in den Schlitzen 124 entsprechenden Bereichen ausgebildet sind. Es kann aber auch die umgekehrte Gestaltung verwendet werden (d.h. bei der die Schlitze 124 auf der beweglichen Platte 110 und die Rampenteile 126 auf der Klappe 102 vorgesehen sind), ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die tatsächlichen Abmessungen der Rampenteile 126 können bspw. eine geringfügige Veränderung der Dicke der beweglichen Platte 110 beinhalten, um so, wenn die bewegliche Platte 110 und die Klappe 102 vollständig miteinander in Eingriff stehen, eine Keilwirkung zwischen den Schlitzen 124 und den Ram penteilen 126 zu erzeugen. Diese Keilwirkung hält die Klappe 102 mit großer Kraft sicher lagerichtig fest.
Der Bewegungsweg der beweglichen Platte 110 kann durch eine Führungsstruktur 120, wie Führungskanäle 122, Nuten, Stege oder ähnliche Gebilde begrenzt sein. Zu bemerken ist, dass wenngleich 5 die Führungsstruktur 120 als getrennte Komponente darstellt, die als Anschlag und Halt für das federelastische Glied 130 der Verriegelungseinrichtung 102 wirkt, die Führungskanäle 122 oder andere Führungsstrukturen auch in dem Träger selbst integriert sein könnten. Ein oder mehrere federelastische Glieder 130 sind an der beweglichen Platte 110 so befestigt, dass sie die bewegliche Platte 110 zu der verriegelten Stellung hin vorspannen. Dadurch ist sichergestellt, dass die Klappe 102 automatisch verriegelt ist, wenn die bewegliche Platte 110 in ihrer Normalstellung, (d.h. der verriegelten Stellung) steht.
Bezugnehmend auf die 1, 2A und 2B zieht eine Bewegung der beweglichen Platte 110 in der Richtung eines Pfeils X gegen die Vorspannkraft des elastischen Gliedes 130 (d.h. während eines Betankungsvorgangs) die bewegliche Platte 110 in der Weise, dass die Klappe 102 in dem Freigabeteil 114 der Öffnung 112 in der beweglichen Platte 110 zu liegen kommt. Dieser Vorgang bringt die bewegliche Platte 110 außer Eingriff mit der Klappe 102, so dass die Klappe 102, bspw. durch eine Zapfpistole, leicht in die Offenstellung bewegt werden kann.
Bezugnehmend auf die 3, 4A und 4B bewirkt bei der Entnahme der Zapfpistole aus der Einfüllstutzenöffnung 104 die Vorspannungskraft des elastischen Gliedes 130, dass sich die bewegliche Platte 110 zu der verriegelten Stellung hin bewegt. Dies veranlasst, dass die Rampenteile 126 an der beweglichen Platte 110 mit den Schlitzen 124 an der Klappe 102 in Eingriff kommen, wodurch die Klappe 102 etwas enger an den Träger 106 herangezogen wird. Diese Zugwirkung drückt die Dichtung 107 gegen die Unterseite des Trägers 106, so dass eine dampfdichte Abdichtung erzielt wird.
Durch Verwendung einer Verriegelungsanordnung mit einer Verriegelungsplatte, die mit der Klappe lediglich bei geschlossener Tür keilartig zusammenwirkt, stellt die Erfindung sicher, dass die zum Öffnen der Tür erforderliche Kraft auf ein Minimum reduziert ist, während gleichzeitig sichergestellt ist, dass die die Klappe geschlossen haltenden Kräfte groß genug sind, um eine dampfdichte Abdichtung aufrecht zu erhalten und ein unbeabsichtigtes Öffnen der Klappe zu verhüten, auch wenn eine Kraft auf die Klappe 102 ausgeübt wird. Die keilartige Verriegelungsanordnung ergibt diese Funktionen, ohne dass komplizierte, sich drehende Mechanismen oder Mehrfach-Riegel erforderlich wären, um die Klappe 102 lagerichtig festzuhalten, während sie gleichzeitig die Ausbildung eine Kammer auf der Außenseite der Klappe 102 und der Abdichtung 107 verhütet, in der eingeschlossene Flüssigkeit zurück bleiben könnte.
Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung kann gemeinsam mit einer Schutzabdeckung 200 mit einer Schiebetür 202 verwendet werden, etwa der in der US-Patentanmeldung Nr. [Anwaltsaktenzeichen Nr. 04 ASD 253 (GT)] beschriebenen Art ist. 5 veranschaulicht ein deckelloses Einfüllstutzensystem 100 mit der Abdeckung 200. Die Tür 202 auf der Abdeckung ist mit der beweglichen Platte 110 so gekuppelt, dass die Tür 202 und die Platte 110 gemeinsam dadurch bewegt werden können, dass einfach die Tür 202 allein bewegt wird. Die Abdeckung 200 schützt die Verriegelungseinrichtung 101 und die Klappe 102 gegen Beeinträchtigung durch Umweltverschmutzungen. Bei der dargestellten Ausführungsform kommt ein Halteelement 204, etwa ein Bolzen oder ein Stift an der Tür 202 mit einem Eingriffsgebilde, etwa einem Vorsprung 206 auf der beweglichen Platte 110 in Eingriff, wenn die Tür 202 zu der Offenstellung hin bewegt wird. Zu bemerken ist, dass irgendeine beliebige Eingriffs- oder Gegenhalteanordnung verwendet werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Tür 202 so ausgebildet sein, dass sie einen Vorsprung aufweist, der mit der beweglichen Platte 110 in Eingriff kommen kann.
Die gegenseitige Eingriffnahme zwischen dem Halteelement 204 an der Tür 202 und dem Vorsprung 206 bewirkt, dass sich die bewegliche Platte 110 zu ihrer gelösten Position hin bewegt, wenn die Tür 202 zu ihrer Offenstellung hin bewegt wird. Außerdem bewirkt die gegenseitige Eingriffnahme zwischen dem Halteelement 204 und dem Vorsprung 206, dass, wenn die von dem elastischen Glied 130 auf die bewegliche Platte 110 ausgeübte Vorspannkraft die bewegliche Platte 110 in die verriegelte Stellung zurückbewegt, die Tür 202 durch die gleiche Vorspannkraft automatisch zu der Schließstellung hin bewegt wird.
Die Kopplung der Bewegung der Tür 202 mit der Bewegung der beweglichen Platte 110 gestattet es, die Tür 202 und die bewegliche Platte 110 in einer einzigen Bewegung zu bewegen. Während des Betankungsvorgangs braucht der Benutzer lediglich das vordere Ende der Zapfpistole gegen die Tür 202 zu drü cken, um die Tür zu öffnen und gleichzeitig die Klappe 102 zu entriegeln, wodurch die Klappe 102 frei gegeben wird, so dass die Zapfpistole in die Einfüllstutzenöffnung 104 eingesteckt werden kann. Die Zapfpistole hält während der Betankung die Tür 202 offen und die Platte 110 in der unverriegelten Stellung. Die Entnahme der Zapfpistole aus der Einfüllstutzenöffnung 104 gibt die Tür 202 und die bewegliche Platte 110 frei, mit der Folge, dass die von dem elastischen Glied 130 auf die bewegliche Platte 110 ausgeübte Vorspannkraft die bewegliche Platte 110 in die verriegelte Stellung zurückbewegt wobei die Klappe 102 gegen den Träger 106 gezogen und die Einfüllstutzenöffnung 104 verschlossen werden. Gleichzeitig zieht die Vorspannkraft zufolge der gegenseitigen Eignriffnahme der Tür 202 und der beweglichen Platte 110 die Tür 202 in die geschlossene Stellung zurück. Demgemäß gestattet es die Anordnung der Abdeckung 200 zu erreichen, dass die Klappe 102 automatisch gegen harte Umweltbedingungen geschützt ist, wenn die Zapfpistole aus der Einfüllstutzenöffnung herausgenommen ist.
Die vorstehende Beschreibung ist beispielhaft und nicht durch in ihr enthaltene Angaben beschränkt. Im Lichte der vorstehend erläuterten Lehre sind viele Abwandlungen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung möglich. Wenngleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung geoffenbart wurden so liegt es doch für den Fachmann auf der Hand, dass im Rahmen der Erfindung Abwandlungen möglich sind. Es versteht sich deshalb, dass die Erfindung im Rahmen der beigefügten Patentansprüche auch anders ausgeführt werden kann als dies im Einzelnen beschrieben wurde. Aus diesem Grund ergeben sich der wahre Umfang und Inhalt der Erfindung aus dem Verständnis der nachfolgenden Patentansprüche.
Zusammenfassung
Ein deckelloser Einfüllstutzen erzeugt unter Verwendung einer federbelasteten Tür und einer Verriegelungseinrichtung, die die Tür unter Herstellung einer dampfdichten Abdichtung festlegt einen dampfdichten Verschluss eines Kraftstoffsystems. Der Füllstutzen weist eine Feder auf, die die Tür in den Schließzustand vorspannt und verfügt über eine Keilanordnung, die als Verriegelungseinrichtung wirkt. Die Keilanordnung beinhaltet eine bewegliche Platte, die wahlweise mit der Tür in Eingriff kommt, um die Tür mit so großer Kraft in ihre Schließstellung zu ziehen, dass die dampfdichte Abdichtung hergestellt und aufrechterhalten wird.

Claims

Verriegelungseinrichtung (101) für einen Einfüllstutzen in einem Kraftstoffsystem, die aufweist: eine Klappe (102), die zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung zum Verschließen und öffnen einer Einfüllstutzenöffnung (104) beweglich ist; und eine bewegliche Platte (110), die zwischen einer verriegelten Stellung in Eingriff mit der Klappe und einer gelösten Stellung mit frei gegebener Klappe beweglich ist, wobei die Platte eine Öffnung (112) mit einem Verriegelungsteil (116), der bei in der verriegelten Stellung stehender Platte mit der Klappe zusammenwirkt und einen Freigabeteil (114) aufweist der bei in der gelösten Stellung stehender Platte die Klappe freigibt.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Klappe und/oder die Platte wenigstens einen Schlitz (124) und die Platte bzw. die Klappe wenigstens ein Eingriffteil (126) aufweisen, das bei in der verriegelten Stellung stehender Platte in den Schlitz eingreift.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2, bei der das wenigstens eine Eingriffteil wenigstens ein Rampenteil (126) aufweist, das in den wenigstens einen Schlitz zur Eingriffnahme mit der Klappe keilartig eingreift.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2, bei der der wenigstens eine Schlitz (126) zwei auf einem Umfangsrand der Klappe angeordnete, einander gegenüber liegende Schlitze umfasst und bei der das wenigstens eine Eingriffsteil zwei einander gegenüber liegende Rampenteile umfasst, die rings um den Verriegelungsteil der Öffnung in der Platte angeordnet sind.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, die außerdem wenigstens ein federelastisches Glied (130) aufweist, das mit der Platte derart gekuppelt ist, dass die Platte zu der verriegelten Stellung hin vorgespannt ist.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, die außerdem eine Führungsstruktur (120) aufweist, die die Bewegung der Platte führt.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Platte ein Eingriffsgebilde (206) aufweist, das zur Eingriffnahme auf eine Tür an einer Schutzabdeckung eingerichtet ist.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Klappe eine längs eines Umfangsrandes angeordnete Dichtung (107) aufweist, und bei der die Verriegelungseinrichtung außerdem einen die Füllstutzenöffnung enthaltenden Träger (106) aufweist, wobei die Platte auf dem Träger beweglich ist und die Dichtung bei in der verriegelten Stellung stehender Platte an dem Träger unter Ausbildung einer dampfdichten Verbindung anliegt.
Deckelloser Einfüllstutzen für ein Kraftstoffsystem, der aufweist: Eine Verriegelungseinrichtung (101) mit einer Klappe (102), die zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung zum Öffnen bzw. Verschließen einer Einfüllstutzenöffnung beweglich ist, wobei die Klappe eine auf einem Umfangsrand angeordnete Dichtung (107) aufweist, einem Träger (106), der die Füllstutzenöffnung enthält, einer beweglichen Platte (110), die auf dem Träger zwischen einer verriegelten Stellung in Eingriff mit der Klappe und einer freigegebenen Stellung außer Eingriff mit der Klappe beweglich ist, wobei die Platte eine Öffnung (112) mit einem Verriegelungsteil (116), der mit der Klappe bei in der verriegelten Stellung stehender Platte in Eingriff steht und einen Freigabeteil (114), der bei in der freigegebenen Stellung stehender Platte mit der Klappe zusammenwirkt aufweist, wobei die Dichtung bei in der Eingriffsstellung stehender Platte unter Ausbildung einer dampfdichten Verbindung an dem Träger anliegt und wenigstens einem federelastischem Glied (139), das mit der Platte derart gekuppelt ist, dass die Platte zu der verriegelten Stellung hin vorgespannt ist; und der eine Abdeckung (200) mit einer Tür (202) aufweist, die mit der Platte funktionell gekuppelt ist, wobei das wenigstens eine federelastische Glied die Tür zu einer geschlossenen Stellung hin vorspannt.
Deckelloser Einfüllstutzen nach Anspruch 9, bei dem die Klappe und/oder die Platte wenigstens einen Schlitz (124) und die Platte bzw. die Klappe wenigstens ein Eingriffteil (126) aufweist, das bei in der verriegelten Stellung stehender Platte in den Schlitz eingreift.
Deckelloser Einfüllstutzen nach Anspruch 10, bei dem das wenigstens eine Eingriffteil wenigstens ein Rampenteil (126) aufweisen, das in den wenigstens einen Schlitz zur Eingriffnahme mit der Klappe keilartig eingreift.
Deckelloser Einfüllstutzen nach Anspruch 10, bei dem der wenigstens eine Schlitz zwei auf einem Umfangsrand der Klappe angeordnete, einander gegenüber liegende Schlitze umfasst und bei der das wenigstens eine Eingriffsteil zwei einander gegenüber liegende Rampenteile umfasst, die rings um den Verriegelungsteil der Öffnung in der Platte angeordnet sind.
Deckelloser Einfüllstutzen nach Anspruch 10, der außerdem wenigstens ein federelastisches Glied (130) aufweist, das mit der Platte derart gekuppelt ist, dass die Platte zu der verriegelten Stellung hin vorgespannt ist.
Deckelloser Einfüllstutzen nach Anspruch 13, bei dem die Führungsstruktur in dem Träger integriert ist.