-
Querverweis auf verwandte Anmeldungen
-
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/090 411 021, welche am 20. August 2008 eingereicht wurde.
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugkraftstoffsysteme und deren Auftankstrukturen, welche vorgesehen sind zur Aufnahme von Kraftstoff in das Fahrzeugkraftstoffsystem. Die Erfindung betrifft insbesondere Fahrzeugkraftstoffsystem-Einfüllstutzenanordnungen mit Einlassöffnungen mit Durchmessern, welche größer sind als die Düsendurchmesser des Auftanksystems zur Abgabe von Kraftstoffen anderer Arten als des für das Fahrzeug vorgesehenen Kraftstoffs, und weiterhin insbesondere Strukturen zur Verhinderung der Fehlbetankung eines Fahrzeugkraftstoffsystems mit nicht vorgesehen Kraftstoffen.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Es ist bekannt, Auftanksystemdüsen unterschiedlicher Größen vorzusehen, so dass eine Person, welche das Auftanksystem bedient, sich des Kraftstoffes bewusst werden kann, welcher von dem System abgegeben wird, und um die unabsichtliche Abgabe eines falschen Kraftstoffs zu verhindern, wie z. B. Dieselkraftstoff in manche Fahrzeuge, wie z. B. Benzin-betriebene Autos. Es ist zum Beispiel bekannt, Düsen zur Abgabe von Dieselkraftstoff mit einem größeren Durchmesser zu versehen als die Düsen zur Abgabe von Benzin oder Harnstoff. Folglich kann eine Person nicht unabsichtlich Dieselkraftstoff von einem Dieselkraftstoff-Auftanksystem in ein Automobilkraftstoffsystem, welche Benzin erfordert, abgeben, indem eine Einlassöffnung am Einlassende des Automobilkraftstoffsystems eine kleinere Öffnung hat als der Durchmesser einer Dieselkraftstoff-Abgabedüse.
-
Mittels eines weiteren Beispiels hat eine Harnstoff-Abgabedüse im allgemeinen einen Durchmesser von 19 mm und eine Benzinabgabedüse hat im allgemeinen einen Durchmesser von 21 mm. Fahrzeugkraftstoffsysteme, welche solche Kraftstoffe aufnehmen sollen, sind mit Kraftstoffsystem-Einlassöffnungen versehen, welche nur minimal größer sind als der Abgabedüsendurchmesser des vorgesehenen Kraftstoffs. Durchmesser für Dieselkraftstoff-Betankungssystem-Abgabedüsen, welche für Personenkraftwagen und leichte Lastwagen vorgesehen sind, liegen im allgemeinen zwischen 23,6 mm und 25,5 mm, während Dieselkraftstoff-Abgabedüsen mit hoher Durchflussrate, welche für Schwerlastwagen vorgesehen sind, mit Durchmessern von 28,5 mm bis 38 mm versehen sind, um eine schnellere Abgabe von größeren Kraftstoffvolumen zu ermöglichen. Die Einlassöffnungen von Fahrzeugkraftstoffsysteme, welche mit Dieselkraftstoff betankt werden sollen, sind wiederum mit Öffnungsdurchmessern versehen, welche nur minimal größer sind als die Abgabedüsendurchmesser, aus denen sie betankt werden sollen.
-
Folglich ist es anzunehmen, dass die Düse für Dieselkraftstoff-Abgabesysteme im allgemeinen nicht in die Betankungseinlassöffnungen von Benzin- oder Harnstoffkraftstoffsystemen passt, und es ist deshalb unwahrscheinlich, dass ein Kraftstoffsystem, welches Benzin oder Harnstoff erfordert, unabsichtlich mit Dieselkraftstoff betankt wird. Jedoch aufgrund des größeren Durchmessers an den Betankungseinlassöffnungen von Dieselkraftstoffsystemen, kann ein Fahrzeug, welches Dieselkraftstoff benötigt, unabsichtlich aus einer Betankungssystem betankt werden, welches eine Harnstoffabgabedüse oder eine Benzinabgabedüse hat. Das Betanken mit dem falschen Kraftstoff kann einen Schaden an Kraftstoffsystemen und Motoren verursachen und muss deshalb vermieden werden.
-
Es sind einige Düsensperrstrukturen bekannt und können verhindern, dass eine kleinere Düse eines Benzin- oder Harnstoff-Betankungssystems in eine Betankungseinlassöffnung eines Dieselkraftstoffsystems eingeführt wird. Jedoch sind solche bekannten Strukturen sehr komplex, verkomplizieren die Anordnung, die Montage oder den nachträglichen Einbau in bestehende Systeme und beeinträchtigen auch die Betriebszuverlässigkeit in gewissen Situationen. Einige sind nicht völlig zuverlässig und können dazu gedrängt werden, eine kleinere Düse durch übermäßige oder unter einem Winkel angewendete Kraft einzulassen, wenn versucht wird, eine kleinere Düse einzuführen. Folglich ist eine einfache aber zuverlässige Struktur zur Verhinderung von unabsichtlicher Fehlbetankung von Dieselkraftstoffsystemen wünschenswert.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine Fehlbetankungssperranordnung weist eine lösbare Sperrstruktur vor der primären Sperrventil-Klappentür in der Einfüllstutzenanordnung eines Fahrzeugkraftstoffsystems auf. Die Sperrstruktur verhindert, dass eine Düse die Klappentür erreicht und die Klappentür öffnet. Ein Betätigungselement stellt eine Position der Sperrstruktur ein, um einen Durchgang einer Betankungsdüse zur Klappentür zu ermöglichen. Das Betätigungselement reagiert nur auf Düsen mit einem speziellen oder größeren Durchmesser, so dass Düsen mit kleineren Durchmessern als die Standarddüse für den vorgesehenen Kraftstoff das Betätigungselement nicht auslösen, um die Sperrstruktur einzustellen, und eine kleinere Düse wird daran gehindert, Zugang zur Klappentür zu erhalten.
-
Bei einem Aspekt einer Form davon liefert die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugkraftstoffsystem-Einlasssperre zur Beschränkung des Kraftstoffdüsenzugangs nach dem Düsendurchmesser. Die Sperre hat einen Kraftstoffeinlasspfad, welcher durch eine Mehrzahl von Öffnungen begrenzt ist, wobei erste und zweite Verschlüsse an einer der Öffnungen geschlossene Positionen aufweisen, welche den Durchgang einer Betankungsdüse durch die Öffnung blockieren, und geöffnete Positionen, welche den Eintritt der Betankungsdüse durch die Öffnungen ermöglichen. Ein Betätigungselement ist mit den Verschlüssen verbunden, um die Verschlüsse miteinander zu öffnen und zu verschließen, wobei das Betätigungselement ausgelöst wird, um die Verschlüsse beim Einführen einer Düse mit einem Durchmesser von mindestens einem vorbestimmten minimalen Durchmesser zu öffnen.
-
Bei einem anderen Aspekt einer anderen Form davon liefert die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugkraftstoffsystem-Einfüllstutzenanordnung mit einer Sperre zum Beschränken des Kraftstoffdüsenzugangs nach dem Düsendurchmesser und mit einem Einlasspfad, welcher durch eine Mehrzahl von Öffnungen begrenzt ist; und ein primäres Sperrventil mit einem Zugangsloch, welches mit Bezug auf die Sperre positioniert ist, um eine Betankungsdüse aufzunehmen, welche längs des Einlasspfades eingeführt wird, und eine Klappentür, welche das Zugangsloch verschließt. Die Sperre weist ein Betätigungselement auf mit um den Umfang herum verbundenen Segmenten, welche eine der Öffnungen begrenzen, welche einen kleineren Durchmesser hat als ein minimal akzeptabler Düsendurchmesser. Benachbarte Segmente eines Paares sind durch eine axiale Trennung getrennt, welche sich durch das Betätigungselement von der durch die Betätigungselementsegmente begrenzten Öffnung erstreckt. Die Öffnung expandiert unter der Kraft, welche durch die Einführung einer Düse von mindestens dem minimal akzeptablen Durchmesser ausgeübt wird. Die Expansion der Öffnung bewirkt die Bewegung von mindestens einigen der Segmente. Das Betätigungselement hat erste und zweite Stifte, welche axial vom Betätigungselement zu dem primären Sperrventil hin gerichtet sind, wobei die Stifte an Segmenten angeordnet sind, welche durch die Expansion der Öffnung bewegt werden. Eine innere Platte hat seitliche Führungsschlitze, durch welche sich die ersten und zweiten Stifte erstrecken. Erste und zweite Verschlüsse sind an einer zum Betätigungselement entgegen gesetzten Seite der inneren Platte angeordnet und blockieren den Zugang zur Klappentür in den geschlossenen Positionen der Verschlüsse und legen in geöffneten Positionen der Verschlüsse die Klappentür frei. Nockenschlitze in den ersten und zweiten Verschlüssen nehmen distale Endteile der ersten und zweiten Stifte auf.
-
Bei noch einem weiteren Aspekt einer noch weiteren Form davon liefert die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugkraftstoffsystem-Betankungseinlasssperre zur Beschränkung des Kraftstoffdüsenzugangs nach dem Düsendurchmesser. Die Sperre weist ein Betätigungselement auf mit um den Umfang herum verbundenen Segmenten, welche eine Öffnung mit einem Durchmesser begrenzen, welcher kleiner ist als ein minimal akzeptabler Düsendurchmesser und größer als ein maximal inakzeptabler Düsendurchmesser. Segmente eines Paares werden durch eine axiale Trennung getrennt, welche sich von der Öffnung durch das Betätigungselement erstreckt. Die Öffnung expandiert unter der Kraft, welche durch die Einführung einer Düse von mindestens dem minimal akzeptablen Durchmesser ausgeübt wird und bewirkt die Bewegung von mindestens einigen der Segmente. Erste und zweite Stifte erstrecken sich von den Segmenten, welche durch die Expansion der Öffnung bewegt werden. Eine innere Platte hat seitliche Führungsschlitze, durch welche die ersten und zweiten Stifte sich erstrecken. Erste und zweite Verschlüsse sind an einer zum Betätigungselement entgegen gesetzten Seite der inneren Platte und haben geschlossene Positionen zueinander benachbart und geöffnete Positionen, in welchen die Verschlüsse voneinander weggeschwungen sind. Nockenschlitze in den ersten und zweiten Verschlüssen nehmen distale Endabschnitte der ersten und zweiten Stifte auf.
-
Ein Vorteil einer Form der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Fehlbetankungssperre in eine Einfüllstutzenanordnung eines Motorfahrzeug-Kraftstoffsystems eingefügt werden kann, um die Gelegenheiten zur Fehlbetankung des Fahrzeugs mit dem unrichtigen Kraftstoff zu minimieren.
-
Ein anderer Vorteil einer anderen Form der vorliegenden Erfindung ist, dass eine Betankungspumpendüse, welche kleiner ist als eine beabsichtigte Betankungsdüsenabmessung, darin beschränkt werden kann, in ein Fahrzeugkraftstoffsystem während eines Betankungsvorgangs einzutreten.
-
Noch ein anderer Vorteil einer noch anderen Form der Erfindung ist, dass übliche Düsengrößen für Benzin- und Harnstoff-Betankungspumpen daran gehindert werden können, in eine Dieselkraftstoffsystem-Einfüllstutzenanordnung einzutreten, so dass die Möglichkeit der Betankung eines Dieselkraftstoffsystems mit Benzin oder Harnstoff verringert wird.
-
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden einem Fachmann offensichtlich bei der Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung, der Ansprüche und Zeichnungen, in welchen gleiche Zahlen dazu verwendet werden gleiche Merkmale zu bezeichnen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkraftstoffsystem-Einfüllstutzenanordnung mit einer Fehlbetankungssperre darin;
-
2 ist eine Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Kraftstoffsystem-Einfüllstutzenanordnung;
-
3 ist eine Explosionsansicht der in 1 und 2 dargestellten Einfüllstutzenanordnung;
-
4 ist eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht der in den vorangehenden Zeichnungen dargestellten Einfüllstutzenanordnung, welche einen Zustand vor dem Betanken zeigt;
-
5 ist eine teilweise abgebrochene Endansicht der Einfüllstutzenanordnung in dem in 4 dargestellten Zustand;
-
6 ist eine bruchstückhafte perspektivische Ansicht der in den vorangehenden Zeichnungen dargestellten Einfüllstutzenanordnung, welche einen Zustand darstellt, wenn ein Betankungsvorgang begonnen wird durch anfängliches Einführen einer Betankungsdüse;
-
7 ist eine teilweise abgebrochene Endansicht der Einfüllstutzenanordnung in dem in 6 dargestellten Zustand, aber ohne die Betankungsdüse, um die Strukturen der Einfüllstutzenanordnung klarer zum Vorschein zu bringen;
-
8 ist eine Querschnittsansicht der in den vorangehenden Zeichnungen dargestellten Einfüllstutzenanordnung, welche einen Zustand während eines Betankungsvorganges bei vollständiger Einführung einer Betankungsdüse zeigt;
-
9 ist eine teilweise abgebrochene Endansicht der Einfüllstutzenanordnung in dem in 8 dargestellten Zustand, aber ohne die Betankungsdüse zu zeigen, um die Strukturen der Einfüllstutzenanordnung klarer zum Vorschein zu bringen;
-
10 ist eine Querschnittsansicht der Einfüllstutzenanordnung am Ende des Betankungsvorganges, wenn die Betankungsdüse entfernt wird;
-
11 ist eine Querschnittsansicht der Einfüllstutzenanordnung, wobei die Betankungsdüse weiter entfernt ist als in 10 dargestellt;
-
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Betätigungselements bei der Fehlbetankungssperre, welche in den vorangehenden Zeichnungen dargestellt ist,
-
13 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Gehäuses des Betätigungselements in der Fehlbetankungssperre, welche in den vorangehenden Zeichnungen dargestellt ist;
-
14 ist eine perspektivische Ansicht eines äußeren Gehäuses des Betätigungselements bei der in den vorangehenden Zeichnungen dargestellten Fehlbetankungssperre; und
-
15 ist eine perspektivische Ansicht einer Klappentürhalterung eines primären Sperrventils der in den vorangehenden Zeichnungen dargestellten Einfüllstutzenanordnung.
-
Bevor die Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, sollte es klar sein, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung von Komponenten, welche in der folgenden Beschreibung dargelegt sind oder in den Zeichnungen dargestellt sind, beschränkt ist. Die Erfindung ist zu anderen Ausführungsformen in der Lage und dazu, auf verschiedene Arten ausgeführt zu werden. Es ist auch klar, dass die hier verwendete Ausdruckweise und Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung ist und nicht als beschränkend betrachtet werden sollte. Die Verwendung hier von ”einschließend”, ”aufweisend” und Variationen davon sollen die danach aufgeführten Gegenstände und Äquivalente davon sowie zusätzliche Gegenstände und Äquivalente umfassen.
-
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Speziell mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 und 2, ist eine Fahrzeugkraftstoffsystem-Einfüllstutzenanordnung 20 mit einer Fehlbetankungssperre 22 als Teil davon dargestellt, um das Einführen einer Betankungsdüse zu verhindern, welche im Durchmesser kleiner ist als die für den vorgesehenen Kraftstoff vorgesehenen Düsen. Das Betankungssystem 20 ist als ein abdeckungsfreies Betankungssystem mit einem primären Sperrventil 24 dargestellt, jedoch wird ein Fachmann schnell erkennen, dass die Fehlbetankungssperre 22 auch in den Einfüllstutzen eines Fahrzeugkraftstoffsystems mit einer äußeren Abdeckung aufgenommen werden kann. Die abdeckungsfreie Struktur ist nur eine geeignete Anordnung, bei welcher die Fehlbetankungssperre vorteilhaft angewendet werden kann, soll aber weder die Anwendungen und Verwendungen der vorliegenden Erfindung noch den Umfang der folgenden Ansprüche beschränken.
-
Die Fehlbetankungssperre 22 weist eine äußere Abdeckung 30, ein Betätigungselement 32, ein inneres Gehäuse 34 des Betätigungselements, einen ersten und zweiten Verschluss 36, 38 und ein äußeres Gehäuse 40 des Betätigungselements auf. Das äußere Gehäuse 40 des Betätigungselements und die äußere Abdeckung 30 begrenzen ein inneres Volumen, in welchem das innere Gehäuse 34 des Betätigungselements enthalten ist, wobei das Betätigungselement 32 darin positioniert ist, sowie der erste und zweite Verschluss 36, 38, welche zwischen dem inneren Gehäuse 34 des Betätigungselements und dem äußeren Gehäuse 40 des Betätigungselements angeordnet sind. Längs den Öffnungen durch die montierten Komponenten ist ein Pfad zur Einführung einer richtig dimensionierten Düse begrenzt, zur Ereichung des primären Sperrventils 24. Wie ein Fachmann schnell verstehen wird, können verschiedene Anordnungsmerkmale einschließlich zusammenwirkende Rippen, Nuten, Vorsprünge, Löcher und ähnliches an benachbarten Komponenten verwendet werden, um die verschiedenen Komponenten mit Bezug zueinander richtig anzuordnen und zu positionieren.
-
Insbesondere die äußere Abdeckung 30 weist eine Oberseite 50 auf, welche einen Umfangskanal 52 an dessen äußerem Rand begrenzt sowie einen nach oben stehenden Ring 54, welcher eine Öffnung 56 durch ihn hindurch begrenzt. Ein Flansch 58 am äußeren Rand des Rings 54 liefert Stabilität und Festigkeit. Der Ring 54 kann mit Bezug auf den Winkel, unter welchem die Sperre 22 positioniert ist, geformt und geneigt sein, um eine darin eingeführte Betankungsdüse zu führen.
-
Das Betätigungselement 32, welches einzeln in 12 dargestellt ist, ist im allgemeinen eine ringförmige, expandierbare Struktur aus verbundenen, teilweise umschlossenen pyramidenstumpfförmigen Segmenten 60 mit deren offenen Basen am Umfangsrand des Betätigungselement 32. Wie in 2 und 12 zu sehen ist, hat jedes der pyramidenstumpfförmigen Segmente 60 eine äußere Endplatte 62 und eine innere Endplatte 64 zwischen radial angeordneten Platten 66 und 68. Die Segmente 60 verjüngen sich sowohl radial also auch axial nach innen hin und die Segmente 60 begrenzen zusammen eine verengte Öffnung 70 an abgerundeten abgeschnittenen Spitzen 72 der Segmente 60. Die verengte Öffnung 70 begrenzt einen expandierbaren Durchgang durch das Betätigungselement 32. In einem entspannten Zustand des eingebauten Betätigungselements 32 hat die Öffnung 70 einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der kleinsten akzeptablen Betankungsdüse, welche in der Fehlbetankungssperre 22 aufgenommen werden kann, und ist größer als der Durchmesser der Betankungsdüsen für inakzeptable Kraftstoffe, welche daran gehindert werden müssen, vollständig in die Einfüllstutzenanordnung 20 einzutreten. Nach außen hin geschlossene radiale Räume 74 sind zwischen benachbarten Segmenten 60 vorgesehen mit Ausnahme zwischen einem Paar von benachbarten Segmenten 60, welche durch eine vollständige axiale Trennung 76 getrennt sind. Nach außen hin geschlossene radiale Räume 74 enden an Verbindungsplatten 78, welche am äußeren Umfang des Betätigungselements 32 vorgesehen sind, um benachbarte Segmente 60 an deren offenen Basen zu verbinden. Folglich kann das Betätigungselement 32 expandiert und kontrahiert werden, die Breite der axialen Trennung 76 vergrößern oder verkleinern, während die Formen der radialen Räumen 74 leicht geändert werden. Stifte 80, 82 sind axial vom Umfangsrand der inneren Endfläche des Betätigungselements 32 ausgerichtet vorgesehen, welche sich zum primären Sperrventil 24 hin erstrecken, wobei ein solcher Stift 80, 82 auf jeder Seite der axialen Trennung 76 vorgesehen ist. Folglich bewirkt die Expansion der Öffnung 70 und die resultierende Verbreiterung der axialen Trennung 76, dass die Stifte 80, 82 sich voneinander weg bewegen. Eine C-förmige Feder 84 ist mit dem Betätigungselement 32 verbunden und umgibt es teilweise und setzt das Betätigungselement 32 in einer zusammengezogenen Position unter Vorspannung, wobei die Trennung 76 im wesentlichen im entspannten Zustand des eingebauten Betätigungselements 32 geschlossen ist. Folglich erfordert die Einführung einer Düse mit einem Durchmesser, welcher größer ist als die verengte Öffnung 70, eine ausreichende Kraft, um die Vorspannkraft der C-förmigen Feder 84 zu überwinden, und bei der Entfernung solch einer Düse zieht sich das Betätigungselement 32 unter der Vorspannkraft des C-förmigen Betätigungselements 32 zusammen.
-
Das innere Gehäuse 34, welches einzeln in 13 dargestellt ist, ist eine im allgemeinen becherförmige Struktur mit einer inneren Platte 90 und einer Seitenwand 92. Die innere Platte 90 begrenzt eine Hauptöffnung 94 zur Aufnahme einer Düse durch sie hindurch und seitliche Führungsschlitze oder Kanäle 96, 98 zur Aufnahme von Stiften 80, 82 des Betätigungselements 32. Die Seitenwand 92 kann im wesentlichen kontinuierlich oder diskontinuierlich sein, je nachdem, wie es für die Funktion der darin ein einer kompakten Anordnung enthaltenen Komponenten erforderlich oder vorteilhaft ist. Ein oder mehrere Löcher 100, 102 der inneren Platte 90 können vorgesehen sein zur Aufnahme von einem oder mehreren positionierenden Vorsprüngen des Betätigungselements 32.
-
Erste und zweite Verschlüsse 36, 38 sind schwenkbar installierte blatt-artige Strukturen, welche eine Absperrung gegen die Einführung einer Düse durch die Fehlbetankungssperre 22 bilden. An deren Enden, welches bei der beispielhaften Ausführungsform obere Enden sind, haben die ersten und zweiten Verschlüsse 36, 38 jeweils sich axial nach innen erstreckende Schwenkvorsprünge 110 bzw. 112. Jeder definiert ferner jeweils einen Nockenschlitz 114 bzw. 116, welcher sich nach unten und außen von oberen Positionen nahe den Schwenkvorsprünge abwinkeln. Die Nockenschlitze 114, 116 nehmen in sich die distalen Endabschnitte von axial sich erstreckenden Stiften 80, 82 des Betätigungselements 32 auf. Folglich bewirkt die Bewegung von sich in axialer Richtung erstreckenden Stiften 80, 82, welche durch die Auswärtsexpansion des Betätigungselements 32 verursacht wird, wenn eine Betankungsdüse eingeführt wird, eine Bewegung der Stifte relativ zu den Nockenschlitzen 114, 116 und führt dazu, dass die Verschlüsse 36, 38 um deren Schwenkvorsprünge 110, 112 aus den geschlossenen Positionen, in welchen die Verschlüsse zueinander benachbart sind, in geöffnete Positionen schwenken, in welchen die Verschlüsse voneinander weggeschwungen sind.
-
Das äußere Gehäuse 40 des Betätigungselements, welches einzeln in 14 dargestellt ist, ist eine weitere becherförmige Struktur mit einer Basis 120 an ihrem inneren Ende, welche eine Öffnung 122 durch sie hindurch begrenzt. Die Öffnung 122 ist mit Bezug auf die Öffnung 94 des inneren Gehäuses 34, die Öffnung 70 des Betätigungselements 32 und die Öffnung 56 der äußeren Abdeckung 30 ausgerichtet, um so eine Betankungsdüse aufzunehmen welche längs des durch die Öffnungen definierten Pfades eingeführt wird. Die Basis 120 definiert ferner Löcher 124, 126, welche axial sich erstreckende Schwenkvorsprünge 110, 112 der Verschlüsse 36 bzw. 38 aufnehmen; wobei die Verschlüsse 36, 38 zwischen der Basis 120 des äußeren Gehäuses 40 des Betätigungselements und einer inneren Platte 90 des inneren Gehäuses 34 des Betätigungselements positioniert sind. Das äußere Gehäuse 40 des Betätigungselements definiert ferner eine Seitenwand 128 mit einem äußeren Rand 130, welcher in dem Umfangskanal 52 der Abdeckung 30 aufgenommen ist. Eine oder mehrere seitliche Öffnungen 132 können dazu verwendet werden, einen Austrittsweg für Kraftstoff im Fall eines gescheiterten Düsenverschlusses, wenn die Betankung beendet ist, zu definieren.
-
Eine Fehlbetankungssperre 20 ist mit einem primären Sperrventil 24 ausgerichtet, welches ein Klappentürgehäuse 140, eine Klappentürhalterung 142 mit einer Klappentür 144, welche daran mit einem Schwenkstift 146 verbunden ist, und eine Klappentürfeder 148 zum Vorspannen der Klappentür 144 in eine geschlossene Position aufweist. Während eines Betankungsvorgangs wird eine Betankungsdüse durch Kraft eingelassen, welche gegen die Klappentür 144 ausgeübt wird und die Klappentür aus dem Weg bewegt zum endgültigen Einlass der Betankungsdüse.
-
Das Klappentürgehäuse 140 weist eine äußere Platte 150 auf, welche ein Zugangsloch 152 darin begrenzt zur Aufnahme einer Betankungsdüse während eines Betankungsvorgangs. Das Klappentürgehäuse 140 weist ferner eine Seitenwand 154 auf, welche so ausgelegt ist, wie an einem inneren Umfangsrand 156, um mit einem Einfüllstutzen von einem Kraftstofftank eines Fahrzeugkraftstoffsystems in Eingriff zu gelangen.
-
Die Türklappenhalterung 142, welche einzeln in 15 dargestellt ist, ist im Klappentürgehäuse 140 verankert und liefert eine Schwenkankerstruktur für eine Klappentür 144. Folglich werden die Enden des Stiftes 146 in Löchern 160 der Ankerblöcke 162, 164 aufgenommen.
-
Die Klappentür 144 weist eine Basisstruktur 170 mit einer Kuppel 172 darauf auf, welche in und/oder gegen das Zugangsloch 152 aufgenommen ist, um die Öffnung durch es hindurch zu verschließen. Schwenklaschen 174, 176 begrenzen Löcher 178 bzw. 180 darin und sind um den Schwenkstift 146 befestigt.
-
Abgeschrägte und/oder abgewinkelte Flächen sind durch die Anordnung hindurch vorgesehen, um das Einführen einer Betankungsdüse zu erleichtern und zu führen. Einige dieser abgeschrägten und/oder abgewinkelten Flächen sind bei 182, 184 und 186 in den Zeichnungen dargestellt.
-
Wie aus der Beschreibung oben in Verbindung mit den verschiedenen Zeichnungen welche unterschiedliche Stadien einer einzuführenden Düse 190 zeigen, entnommen werden kann, blockieren erste und zweite Verschlüsse 36, 38 anfänglich den Zugang zur Klappentür 144, wie in den 1, 2, 4 und 5 dargestellt ist. Eine axiale Kraft gegen die Verschlüsse 36, 38 bewegt die Verschlüsse nicht aus den geschlossenen blockierten Positionen der eingebauten Anordnung. Bei der Einführung einer Düse 190 von mindestens dem minimal akzeptablen Durchmesser, werden die Verschlüsse 36, 38 durch das Betätigungselement 32 um deren Schwenkvorsprünge 110, 112 geschwenkt, um die Körper der Verschlüsse 36, 38 von vor der Klappentür 144 wegzudrehen. Die Drehung der Verschlüsse 36, 38 wird durch die Expansion des Betätigungselements 32 und die daraus folgende Bewegung von Betätigungsstiften 80, 82 in Nockenschlitzen 114, 116 bewirkt.
-
Eine Betankungsdüse mit einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser, welcher erforderlich ist zur Ausdehnung des Betätigungselements 32, passiert einfach die Öffnung 56 und die verengte Öffnung 70 ohne die Segmente 60 zu bewegen. Die Düse kann weiter durch die Hauptöffnung 94 des inneren Gehäuses 34 verlaufen, begegnet dann aber ersten und zweiten Verschlüssen 36, 38, welche nicht bewegt wurden und in einer Sperrposition relativ zur Öffnung 122 und den Strukturen jenseits davon, einschließlich der Klappentürkuppel 172, bleiben. Die Düse kann nicht über diesen Punkt hinaus vordringen und sie erreicht nie das primäre Sperrventil 24. Versuche, das Ende der Düse gegen die Verschlüsse 36, 38 zu drängen, bewegen die Verschlüsse nicht, welche sich um ihre Schwenkvorsprünge 110, 112 drehen müssen, um bewegt zu werden. Die Verhältnisse zwischen den Betätigungselement-Stiften 80, 82, den seitlichen Führungsschlitzen 96, 98 und Nockenschlitzen 114, 116 erfordern, dass alle beweglichen Teile zusammen bewegt werden; und die C-förmige Feder 84 hält das Betätigungselement in einer beschränkten Position, wobei die Stifte 80, 82 nahe beieinander positioniert sind. Wenn folglich das Betätigungselement 32 so konstruiert ist, dass die verengte Öffnung 70 eine Expansion erfordert, um eine Dieseldüse zuzulassen, aber nicht um engere Düsen zuzulassen, welche typischerweise für Benzin- oder Harnstoff-Betankungssysteme vorgesehen sind, können die engeren Düsen nicht über die ersten und zweiten Verschlüsse 36, 38 hinaus eingeführt werden. Das primäre Sperrventil 24 bleibt geschlossen und es wird kein unpassender Kraftstoff in das Kraftstoffsystem eingelassen.
-
Wie in der Reihe von Zeichnungen einschließlich 6 bis 10 dargestellt ist, trifft, wenn eine Düse von größerem Durchmesser, wie z. B. die Dieselkraftstoffdüse 190 durch die Öffnung 56 in die äußere Abdeckung 30 eingeführt wird, das Ende der Düse auf die äußeren Platten 62 der Segmente 60 im Betätigungselement 32. Da die Düse 190 einen größeren Durchmesser hat als die verengte Öffnung 70, wird eine Kraft gegen die Segmente 60 ausgeübt, wenn die Düse nach innen gedrückt wird. Die verjüngte Ausrichtung der äußeren Platten 62 erleichtert die Einführung der Düse, welche dagegen gedrängt wird, und die Auslösung des Betätigungselements 32 durch die Auswärtsbewegung der Segmente 60. Gegen die Segmente 60 angelegte Kraft und die resultierende Auswärtsbewegung der Segmente bewirkt eine Trennung der gegenüberliegenden Ränder längs der axialen Trennung 76. Folglich werden die Stifte 80 und 82 veranlasst, sich voneinander weg zu bewegen. Eine Verankerung einiger der Segmente 60 diametral gegenüberliegend zur axialen Trennung 76 durch Positionierungsstifte, welche in Löchern 100, 102 aufgenommen sind, minimiert die Bewegung der verankerten Segmente und konzentriert die Ausdehnung des Betätigungselements 32 und eine Segmentbewegung auf die Segmente, welche am dichtesten zur axialen Trennung 76 benachbart sind. Folglich führt eine relativ kleine Zunahme des Durchmessers der verengten Öffnung 70 zu einer spürbaren Bewegung der Betätigungselementstifte 80, 82. Die relativen Größen, Positionen und Ausrichtungen der Segmente 60 in Bezug zueinander können auch dazu verwendet werden, die gewünschte Bewegung der Betätigungselementstifte 80, 82 zu erreichen. Wie in der beispielhaften Ausführungsform in den Zeichnungen dargestellt ist, müssen nicht alle Segmente 60 die gleiche Größe haben.
-
Wenn die verengte Öffnung 70 unter der Kraft von der einzuführenden Düse 190 zur Expansion veranlasst wird, bewegen sich die Betätigungselementstifte 80, 82 seitlich in seitlichen Führungsschlitzen oder Kanälen 96, 98. Die Stifte 80, 82 bewegen sich auch längs Nockenschlitzen 114, 116 der ersten und zweiten Verschlüsse 36, 38. Wenn die Stifte 80, 82 sich längs den Nockenschlitzen 114, 116 bewegen, bewirkt die Winkelausrichtung der Nockenschlitze 114, 116 eine schwingungsartige Bewegung der Verschlüsse 36, 38 um die durch die Schwenkvorsprünge 110, 112 definierten Schwenkpunkte, welche schwenkbar in Löchern 124, 126 des äußeren Gehäuses 40 des Betätigungselements gehalten werden. Die Schwingbewegung der ersten und zweiten Verschlüsse 36, 38 legt die Klappentür 144 für die weitergehende Einwärtsbewegung der Düse 190 frei, welche, nachdem sie das Betätigungselement passiert und expandiert hat, weiter durch die expandierte Öffnung im Betätigungselement, die Hauptöffnung 94 des inneren Gehäuses 34 des Betätigungselements und zwischen den auswärts geschwungenen ersten und zweiten Verschlüssen 36, 38 verläuft. Das Ende der Düse 190 verläuft durch die Öffnung 122 des äußeren Gehäuses 40 des Betätigungselements und trifft auf die Klappentür 144. Eine fortgesetzte Einführung der Düse 190 legt eine Kraft an die Klappentür 144 an, was bewirkt, dass die Klappentür um die durch den Schwenkstift 146 definierte Achse schwingt. Mit der vollständig in das primäre Sperrventil 22 eingeführten Düse kann die Betankung beginnen.
-
6 und 7 zeigen einen Zustand der Anordnung 20, wenn die Düse 190 in das Betätigungselement 32 eingeführt ist, aber nicht vollständig in das primäre Sperrventil 24. Die Düse 190 hat veranlasst, dass das Betätigungselement 32 seine maximale Expansion erreicht, was ein Schwenken der Verschlüsse 36, 38 aus der Sperrposition vor der Klappentür 144 bewirkt. Die Klappentür bleibt geschlossen bis sie kontaktiert wird und durch ein weiteres Einführen der Düse 190 bewegt wird.
-
8 und 9 zeigen einen Zustand der Anordnung 20, wenn die Düse 190 durch die Fehlbetankungssperre 22 in eine vollständig eingeführte Position in das primäre Sperrventil 24 eingeführt ist, damit die Betankung beginnt. Das Betätigungselement 32 bleibt expandiert, die Verschlüsse 36, 38 bleiben in geöffnete Positionen geschwenkt und die Klappentür wurde durch die Einführung der Düse 190 geöffnet.
-
Wenn die Betankung beendet ist, führt das Zurückziehen der Düse 190 dazu, dass die Klappentür 144 zur Schließung gedrängt wird durch die Klappentürfeder 148, nachdem das Ende der Düse 190 aus dem Zugangsloch 152 nach außen gezogen wurde. Wenn die Düse 190 aus dem Betätigungselement 32 entfernt ist, drängt die C-förmige Feder 84 auf eine Verengung des Betätigungselements, was einen Spalt längs der axialen Trennung 76 verengt. Wenn sich das Betätigungselement 32 verengt, bewegen sich die Stifte 80, 82 zueinander hin, wobei sie längs den seitlichen Schlitzen 96, 98 zurückkehren. Wenn die distalen Teile der Stifte 80, 82 sich zueinander hin bewegen, bewegen sich die Stifte auch längs den Nockenschlitzen 114, 116 der ersten und zweiten Verschlüsse 36, 38. Die Verschlüsse werden in die geschlossene Position bewegt und bedecken oder blockieren wieder die Klappentür 144.
-
10 und 11 zeigen Zustände der Anordnung 20, wenn die Düse 190 teilweise aus dem primären Sperrventil 24 (10) entfernt ist und wenn die Düse 190 vollständig aus dem primären Sperrventil 24 entfernt ist, aber in der Fehlbetankungssperre 22 bleibt. Die Zustände der verschiedenen Strukturen in Stadien des Entfernens sind die gleichen wie wenn die Düse sich in einer entsprechenden Position während des Einführens befindet. 10 und 11 zeigen, dass die Klappentür 144 an das Ende der Düse 190 anliegt und seiner Bewegung folgt, wenn die Düse eingeführt oder zurückgezogen wird.
-
Folglich ist die Struktur vorgesehen, das Einführen von Düsen mit Durchmessern mit oder über dem erforderlichen minimalen Durchmesser zu ermöglichen, während sie Düsen mit kleineren Durchmessern ausschließt. Die Struktur wird sich nicht öffnen, um einer kleineren Düse den Eintritt zu ermöglichen, selbst wenn Kraft an einige, aber nicht alle der Segmente 60 angelegt wird. Seitliche Führungsschlitze oder Kanäle 96, 98 des inneren Gehäuses 34 des Betätigungselements halten die Betätigungselementstifte 80, 82 und dadurch die Verschlüsse 36, 38 in ihren geschlossenen Positionen, wenn Kraft im allgemeinen gegen obere und untere Segmente 60 relativ zu der installierten Position angelegt wird, wie in den Zeichnungen dargestellt. Kraft gegen obere Segmente 60 bewirkt zusätzlich, dass die Betätigungselementstifte 80, 82 gegen die Enden der Nockenschlitze 114, 116 in Eingriff gelangen, wobei sie die Verschlüsse 36, 38 weiter in geschlossenen Positionen halten. Kraft, welche hauptsächlich gegen Segmente 60 links oder rechts angelegt wird, bewirkt eine Bindung des einen oder anderen Betätigungselementstiftes 80, 82 am Ende des jeweiligen seitlichen Führungsschlitzes oder Kanals 96 oder 98, in welchem er gehalten wird. Die Bewegung der Verschlüsse 36, 38 erfordert, dass Kräfte in mehreren Richtungen gleichzeitig an die Segmente 60 um das ganze Betätigungselement 32 herum angelegt werden. Die benötigten Kräfte in mehreren Richtungen werden angelegt, wenn eine Düse mit einem Durchmesser, welcher größer ist als die verengte Öffnung 70, eingeführt wird, werden aber nicht erreicht, wenn eine Düse, welche kleiner ist als die verengte Öffnung 60, eingeführt wird, selbst wenn die kleinere Düse gegen einige der Segmente 60 gedrängt wird.
-
Bei der beispielhaften dargestellten Ausführungsform ist der Einlasspfad, welcher durch die verschiedenen Öffnungen durch die äußere Abdeckung, das Betätigungselement, das innere Gehäuse des Betätigungselements und das äußere Gehäuse des Betätigungselements sowie durch das primäre Sperrventil begrenzt ist, nicht zentriert, um eine kleinere Gesamtbaugruppe unterzubringen. Es sollte jedoch klar sein, dass die verschiedenen Öffnungen auch längs einer Achse der Anordnung zentriert werden können.
-
Variationen und Modifikationen des Vorstehenden liegen im Umfang der vorliegenden Erfindung. Es ist klar, dass die hier offenbarte und definierte Erfindung sich auf alle alternativen Kombinationen von zwei oder mehr der einzelnen Merkmale erstreckt, welche im Text und/oder den Zeichnungen erwähnt wurden oder daraus offensichtlich sind. Alle diese unterschiedlichen Kombinationen stellen verschiedene alternative Aspekte der vorliegenden Erfindung dar. Die hier beschriebenen Ausführungsformen erläutern die besten Arten, welche bekannt sind zur Ausführung der Erfindung, und versetzen andere Fachleute in die Lage, die Erfindung anzuwenden. Die Ansprüche sollen so ausgelegt werden, dass sie alternative Ausführungsformen in dem durch den Stand der Technik erlaubten Ausmaß einschließen.
-
Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
-
Zusammenfassung
-
Eine Fehlbetankungssperre in einer Einfüllstutzenanordnung eines Fahrzeugkraftstoffsystems unterscheidet zwischen Düsendurchmessern, erlaubt den Eintritt von Düsendurchmessern mit oder mehr als einem vorbestimmten minimalen Durchmesser, während der Eintritt von Düsen mit Durchmessern, welche geringer sind als ein vorbestimmter minimaler Durchmesser, verhindert werden. Ein Betätigungselement, welches auf Düsendurchmesser anspricht, öffnet und schließt Verschlüsse, welche den Eintritt der Düse blockieren.
