DE19610476C2

DE19610476C2 - Fuel cap

Info

Publication number: DE19610476C2
Application number: DE1996110476
Authority: DE
Inventors: Bernd Berens
Original assignee: Koehler H GmbH
Current assignee: Dura Automotive Systems Koehler GmbH
Priority date: 1996-03-16
Filing date: 1996-03-16
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2016-03-17
Also published as: DE19610476A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankdeckel mit einem Stopfen, einer drehbar und axialfest mit dem Stopfen verbundenen Kappe und einem zwischen der Kappe und dem Stopfen wirkenden Mitnehmermechanismus mit einem axialbeweglichen Kupplungsteil, das in einer Eingriffsposition sowohl mit der Kappe als auch mit dem Stopfen in Eingriff ist und in einer unwirksamen Position relativ zu dem Stopfen und/oder der Kappe drehbar ist.The invention relates to a fuel cap with a plug, one rotatable and axially fixed to the plug and a cap between the Cap and the plug-acting driver mechanism with a axially movable coupling part which is in an engaged position with both Cap is engaged as well with the stopper and is ineffective Position is rotatable relative to the plug and / or the cap.

Derartige Tankdeckel dienen beispielsweise zum Verschließen des Tankstut zens von Kraftfahrzeugen. Der Stopfen wird dicht schließend in den Tankstu tzen eingesetzt und ist im Fall eines Schraubverschlusses mit Hilfe eines Außengewindes und im Fall eines Bajonettverschlusses mit Hilfe von Bajonettriegeln an dem Tankstutzen zu fixieren. In beiden Fällen erfolgt das Lösen und Verriegeln des Tankdeckels durch eine Drehung des Stopfens re lativ zum Tankstutzen. Der Mitnehmermechanismus hat die Funktion, die Drehbewegungung der zumeist mit einer Handhabe versehenen Kappe auf den Stopfen zu übertragen. Bei abschließbaren Tankdeckeln ist in der Mitte der Kappe ein Schloß angeordnet, das, wenn es sich in der Sperrstellung be findet, das Kupplungsteil des Mitnehmermechanismus in der unwirksamen Position hält, so daß die Drehung der Kappe nicht auf den Stopfen übertragen wird. Beim Aufschließen wird das Kupplungsteil durch das Schloß axial in die Eingriffsposition verschoben.Such filler caps are used, for example, to close the filler neck zens of motor vehicles. The stopper closes tightly in the fuel tank used and is in the case of a screw cap with the help of a External thread and in the case of a bayonet lock with the help of Fix bayonet latches to the tank neck. In both cases this happens Loosen and lock the tank cap by turning the plug on the right relative to the tank neck. The driving mechanism has the function that Rotational movement of the cap, which is usually provided with a handle to transfer the stopper. With lockable fuel caps is in the middle the cap arranged a lock, which, when it is in the locked position finds the coupling part of the driver mechanism in the ineffective Holds position so that the rotation of the cap is not transmitted to the plug becomes. When unlocking the coupling part through the lock axially in the Engaged position shifted.

Bei herkömmlichen Tankdeckeln dieser Art ist das Kupplungsteil zumeist als Außenvierkant ausgebildet, der in axialer Verlängerung des Schließzylinders des Schlosses angeordnet ist und in der Eingriffsposition in einen Innenvier kant des Stopfens eingreift.In conventional fuel caps of this type, the coupling part is mostly as External square formed in the axial extension of the locking cylinder the lock is arranged and in the engaged position in an inner four edge of the stopper engages.

Insbesondere bei Tankdeckeln mit relativ großem Durchmesser, wie sie bei Nutzfahrzeugen eingesetzt werden, ist jedoch zum Drehen des Stopfens in die oder aus der Verriegelungsposition ein hohes Drehmoment erforderlich. Die herkömmliche Anordnung mit Innen- und Außenvierkant hat den Nach teil, daß das übertragbare Drehmoment unter Umständen nicht ausreichend ist. Dies gilt besonders bei Tankdeckeln mit einem Stopfen aus Kunststoff, bei denen folglich auch der Innenvierkant durch Wände aus Kunststoff be grenzt wird, die einer elastischen Verformung und/oder einer hohen Abnut zung unterliegen. Im Hinblick auf eine möglichst gute Abdichtung des Tank stutzens und vor allem im Hinblick auf die Materialverträglichkeit bei Kraft stofftanks und Tankstutzen aus Aluminium ist es wünschenswert, Stopfen aus Kunststoff verwenden zu können.Especially for fuel caps with a relatively large diameter, as in Commercial vehicles are used, however, is for turning the plug in a high torque is required to or from the locking position. The conventional arrangement with inner and outer square has the after part that the transferable torque may not be sufficient is. This applies particularly to fuel caps with a plastic plug, in which consequently also the inner square be through plastic walls is limited, that of an elastic deformation and / or a high groove subject to tension. With a view to sealing the tank as well as possible and especially with regard to the material compatibility with power fabric tanks and tank sockets made of aluminum, it is desirable to stopper To be able to use plastic.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Tankdeckel der oben genannten Art zu schaffen, bei dem der Mitnehmermechanismus raumsparend im Tank deckel untergebracht ist und bei möglichst geringem Verschleiß die Übertra gung hoher Drehmomente gestattet.The object of the invention is therefore a fuel cap of the above To create a way in which the driver mechanism saves space in the tank cover is housed and the wear and tear with minimal wear high torques allowed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kupplungsteil mindestens einen radial von der Mitte zum Rand des Tankdeckels verlaufen den Arm aufweist, der in der Eingriffsposition mit außermittig an dem Stop fen und der Kappe angeordneten Eingriffsorganen zusammenwirkt.This object is achieved in that the coupling part at least one radially from the center to the edge of the tank cap has the arm which is in the engaged position with off center on the stop fen and the cap arranged engaging members cooperates.

Die axiale Betätigungskraft des mittig in der Kappe angeordneten Schlosses kann somit sie bisher auf den radial inneren Bereich des Kupplungsteils über tragen werden, doch die Kraftübertragung von der Kappe auf den Stopfen er folgt über den Arm des Kupplungsteils in einer relativ weit von der Achse des Tankdeckels entfernten Position, so daß die wirksamen Kräfte im Verhältnis zum übertragenen Drehmoment entsprechend klein sind.The axial operating force of the lock located in the center of the cap So far it can be applied to the radially inner area of the coupling part be worn, but the power transmission from the cap to the stopper follows over the arm of the coupling part in a relatively far from the axis of the Fuel cap remote position, so that the effective forces in proportion are correspondingly small for the transmitted torque.

Obgleich die erfindungsgemäße Konstruktion in erster Linie für abschließba re Tankdeckel gedacht ist, kann der erfindungsgemäße Tankdeckel auch ohne Schloß verwendet werden, wenn das Kupplungsteil ständig in der Ein griffsposition gehalten wird. Dies hat den Vorteil, daß Tankdeckel mit und ohne Schloß unter weitgehender Verwendung identischer Bauteile und Werkzeuge rationell in Großserie gefertigt werden können.Although the construction according to the invention is primarily for lockable re fuel cap is intended, the fuel cap according to the invention can also can be used without a lock if the coupling part is constantly in the on handle position is held. This has the advantage that the fuel cap with and without lock, largely using identical components and Tools can be mass-produced efficiently.

Da bei abschließbarem Tankdeckel der Mechanismus zum axialen Ausrücken des Kupplungsteils wie bisher auf der Achse des Tankdeckels angeordnet sein kann, ist die Erfindung mit herkömmlichen Tankschlössern kompatibel. Da außerdem die bei der Drehmomentübertragung auf den Arm des Kup plungsteils ausgeübten Kräfte im wesentlichen in Umfangsrichtung wirken, kann eine ausreichende mechanische Stabilität des Armes durch eine flache und breite form dieses Armes erreicht werden, so daß sich das Kupplungsteil raumsparend zwischen der Kappe und dem Stopfen unterbringen läßt. Because with the lockable fuel cap, the mechanism for axial disengagement the coupling part as previously arranged on the axis of the tank cap may be, the invention is compatible with conventional tank locks. In addition, since the torque on the arm of the Kup forces exerted in the planning act essentially in the circumferential direction, can provide adequate mechanical stability of the arm through a flat and wide shape of this arm can be achieved, so that the coupling part space-saving between the cap and the plug.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and refinements of the invention result itself from the subclaims.

Bevorzugt sind die Arme des Kupplungsteils in Axialrichtung des Tank deckels elastisch auslenkbar. Bei Betätigung des Schlosses kann in diesem Fall der radial innere Bereich des Kupplungsteils auch dann unter elastischer Verformung der Arme ausgerückt werden, wenn die Arme nicht mit den zu gehörigen Eingriffsorganen der Kappe und/oder des Stopfens bündig sind. Nach einer relativen Verdrehung der Kappe und des Stopfens fallen die Arme dann aufgrund ihrer elastischen Vorspannung selbsttätig in die Eingriffsposi tionen ein.The arms of the coupling part in the axial direction of the tank are preferred cover can be deflected elastically. When the lock is actuated, it can If the radially inner area of the coupling part is also elastic Deformation of the arms will be disengaged if the arms are not with the too associated engaging elements of the cap and / or the stopper are flush. After a relative twist of the cap and stopper, the arms fall then automatically due to their elastic bias into the engagement position tion.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.Preferred exemplary embodiments of the invention are described below the drawings explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch einen Tankdeckel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im abgeschlossenen Zustand; Figure 1 shows a radial section through a fuel cap according to a first embodiment in the closed state.

Fig. 2 eine Kappe und ein Kupplungsteil des Tankdeckels in einer An sicht von unten in Fig. 1; Figure 2 shows a cap and a coupling part of the tank cap in a view from below in Fig. 1.

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, jedoch im Zustand nach Betätigung des Tankschlosses; Figure 3 is a section corresponding to Figure 1, but in the state after actuation of the tank lock..;

Fig. 4 einen Stopfen und das Kupplungsteil des Tankdeckels in einer Ansicht von oben in Fig. 3; Fig. 4 is a plug and the coupling part of the tank cap in a view from above in Fig. 3;

Fig. 5 einen radialen Schnitt durch einen Tankdeckel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im abgeschlossenen Zustand; und Figure 5 is a radial sectional view of a tank cap according to a second embodiment in the locked state. and

Fig. 6 den Stopfen und das Kupplungsteil des Tankdeckels nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von oben in Fig. 5. Fig. 6 the plug and the coupling part of the tank cap according to the second embodiment in a view from above in Fig. 5.

Der in Fig. 1 gezeigte Tankdeckel 10 ist beispielsweise für den Tankstutzen eines LKW vorgesehen. Der Tankdeckel weist einen bajonettartig am Tank stutzen zu verriegelnden Stopfen 12 auf, auf den von außen eine flache, topf förmige, als Handrad ausgebildete Kappe 14 aufgerastet ist.The fuel cap 10 shown in FIG. 1 is provided, for example, for the filler neck of a truck. The tank cap has a bayonet-like stopper on the tank stopper 12 , onto which a flat, pot-shaped cap 14 designed as a handwheel is snapped on from the outside.

Der Stopfen 12 wird durch zwei miteinander verrastete Kunststoffteile 16, 18 gebildet, zwischen denen ein Bajonettriegel 20 aus Metall gehalten ist. Das Kunststoffteil 18 ist am äußeren Rand durch Rastnasen 22 der Kappe 14 fixiert und stützt einen Dichtring 24 ab, der sich an die Mündung des nicht gezeigten Tankstutzens anlegt.The stopper 12 is formed by two interlocking plastic parts 16 , 18 , between which a bayonet latch 20 made of metal is held. The plastic part 18 is fixed on the outer edge by locking lugs 22 of the cap 14 and supports a sealing ring 24 , which rests on the mouth of the tank neck, not shown.

Die Kappe 14 ist in der Mitte mit einer in den Stopfen 12 vorspringenden Nabe 26 versehen, in die der Schließzylinder 28 eines Tankschlosses einge setzt ist.The cap 14 is provided in the middle with a projecting into the stopper 12 hub 26 into which the lock cylinder 28 of a tank lock is inserted.

Zwischen der Kappe 14 und dem Stopfen 12 ist ein Kupplungsteil 30 ange ordnet, das die Form eines dreiarmigen Sterns (Fig. 2) hat, dessen Mittel bereich als Topf 32 ausgebildet ist. Mit dem Topf 32 ist das Kupplungsteil 30 axial verschiebbar auf der Nabe 26 und in dem Kunststoffteil 18 des Stopfens geführt. Am Boden des Topfes 32 sind zwei einander diametral gegenüberlie gende, in Umfangsrichtung abgeschrägte Nocken 34 ausgebildet, die zwi schen zwei entsprechend abgeschrägte Nocken 36 des Schließzylinders 28 greifen.Between the cap 14 and the plug 12 , a coupling part 30 is arranged, which has the shape of a three-armed star ( Fig. 2), the central area is designed as a pot 32 . With the pot 32 , the coupling part 30 is axially displaceable on the hub 26 and in the plastic part 18 of the plug. At the bottom of the pot 32 , two diametrically opposed, circumferentially chamfered cams 34 are formed which engage between two correspondingly chamfered cams 36 of the locking cylinder 28 .

Durch eine Feder 38 wird das Kupplungsteil 30 in Richtung auf den Schließ zylinder 28 und die Kappe 14 vorgespannt.By a spring 38 , the coupling part 30 is biased towards the locking cylinder 28 and the cap 14 .

Die drei Arme 40 des Kupplungsteils 30 sind jeweils zwischen zwei Paaren von Führungsstegen 42 geführt, die an die Innenfläche der Kappe 14 ange formt sind und mit ihren von den Armen abgewandten Enden flach in die Wand der Kappe 14 auslaufen. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, haben die Füh rungsstege 42 jeweils einen annähernd U-förmigen Grundriß. Die Basis schenkel liegen von beiden Seiten an dem Arm 40 des Kupplungsteils an, und die parallelen Schenkel sind so gekrümmt, daß sie kreisbogenförmig um die Achse des Tankdeckels verlaufen.The three arms 40 of the coupling part 30 are each guided between two pairs of guide webs 42 , which are formed on the inner surface of the cap 14 and with their ends facing away from the arms run flat into the wall of the cap 14 . As can be seen in Fig. 2, the Füh approximately 42 webs each have an approximately U-shaped plan. The base legs rest on both sides of the arm 40 of the coupling part, and the parallel legs are curved so that they run in a circular arc around the axis of the fuel cap.

Der Stopfen 12 ist auf der dem Kupplungsteil 30 zugewandten Oberfläche mit kreisförmig angeordneten Rippen 44 versehen, die jeweils in Winkelab ständen von 60° unterbrochen sind und Durchbrüche 46 zur Aufnahme der freien Enden der Arme 40 bilden (Fig. 4).The stopper 12 is provided on the surface facing the coupling part 30 with circular ribs 44 , each of which is interrupted at an angle of 60 ° and forms openings 46 for receiving the free ends of the arms 40 ( FIG. 4).

In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand liegen die Rippen 44 jedoch unterhalb der Arme 40 des Kupplungsteils. Wenn die Kappe 14 mit der Hand gedreht wird, so wird das Kupplungsteil 30 durch die an den Armen 40 angreifenden Führungsstege 42 mitgenommen. Die freien Enden der Arme 40 bewegen sich frei über die Rippen 44 des Stopfens 12 hinweg, so daß sich der Stopfen 12 nicht mitdreht und folglich der Bajonettverschluß nicht gelöst werden kann.In the state shown in FIG. 1, however, the ribs 44 lie below the arms 40 of the coupling part. When the cap 14 is rotated by hand, the coupling part 30 is carried along by the guide webs 42 engaging the arms 40 . The free ends of the arms 40 move freely over the ribs 44 of the stopper 12 so that the stopper 12 does not rotate and consequently the bayonet lock cannot be released.

Wenn mit Hilfe eines Schlüssels der Schließzylinder 28 um 90° gedreht wird, so gleiten die Nocken 36 auf die Nocken 34 des Kupplungsteils auf, und das Kupplungsteil 30 wird entgegen der Kraft der Feder 38 axial nach innen (nach unten in Fig. 1) verschoben. Falls die Arme 40 mit den Durchbrüchen 46 bündig sind, wird unmittelbar der in Fig. 3 gezeigte Zustand erreicht. Da die Arme 40 entsprechend der Wölbung der Kappe 14 abgewinkelt sind, blei ben sie auch in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand mit den Führungsstegen 42 in Eingriff. Gleichzeitig greifen jedoch die freien Enden der Arme zwischen die Rippen 44, so daß eine drehfeste Verbindung zwischen der Kappe 14 und dem Stopfen 12 hergestellt wird. Folglich kann in diesem Zustand der Stop fen 12 gedreht werden, um den Tankdeckel zu lösen oder zu verriegeln.When the lock cylinder 28 is turned 90 ° with the aid of a key, the cams 36 slide onto the cams 34 of the coupling part, and the coupling part 30 is displaced axially inward (downward in FIG. 1) against the force of the spring 38 . If the arms 40 are flush with the openings 46 , the state shown in FIG. 3 is reached immediately. Since the arms 40 are angled in accordance with the curvature of the cap 14 , they remain ben in the state shown in FIG. 3 with the guide webs 42 in engagement. At the same time, however, the free ends of the arms engage between the ribs 44 , so that a rotationally fixed connection between the cap 14 and the plug 12 is established. As a result, the stopper 12 can be rotated in this state to release or lock the fuel cap.

Falls beim Betätigen des Schlosses die Arme 40 des Kupplungsteils gegenü ber den Durchbrüchen 46 verdreht sind, stützen sich die freien Enden der Arme zunächst auf den Rippen 44 ab, und bei der axialen Verschiebung des Topfes 32 werden die Arme 40 elastisch durchgebogen. Wenn dann die Kap pe 14 um maximal 60° gedreht wird, fallen die freien Enden der Arme 40 in die nächstgelegenen Durchbrüche 46 ein.If, when the lock is actuated, the arms 40 of the coupling part are rotated relative to the openings 46 , the free ends of the arms are initially supported on the ribs 44 , and the arms 40 are elastically bent during the axial displacement of the pot 32 . Then when the cap pe 14 is rotated by a maximum of 60 °, the free ends of the arms 40 fall into the closest openings 46 .

Wenn der Schließzylinder 28 mit Hilfe des Schlüssels wieder in die Sperr stellung zurückgedreht wird, so wird das Kupplungsteil 30 durch die Feder 38 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgedrückt, und die freien Enden der Arme 40 treten aus den Durchbrüchen 46 aus.If the lock cylinder 28 is turned back into the blocking position with the aid of the key, the coupling part 30 is pressed back by the spring 38 into the position shown in FIG. 1, and the free ends of the arms 40 emerge from the openings 46 .

Im gezeigten Beispiel ist der Außenradius der Führungsstege 42 geringfügig kleiner als der Innenradius der Rippen 44. Die Arme 40 des Kupplungsteils sind deshalb nur einer minimalen Beanspruchung ausgesetzt, wenn das Dreh moment von der Kappe 14 auf den Stopfen 12 übertragen wird. Die Füh rungsstege 42 könnten auch so weit nach unten verlängert sein, daß sie in der Höhe mit den Rippen 44 überlappen.In the example shown, the outer radius of the guide webs 42 is slightly smaller than the inner radius of the ribs 44 . The arms 40 of the coupling part are therefore exposed to minimal stress when the torque is transmitted from the cap 14 to the stopper 12 . The Füh approximately webs 42 could also be extended so far down that they overlap in height with the ribs 44 .

Fig. 5 und 6 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel einen PKW-Tank deckel 10 mit Schraubstopfen 12. Die Kappe 14 weist in diesem Fall einen Griffbalken 48 auf, der sich diametral über die Oberseite der Kappe erstreckt. Die Seitenwände des Griffbalkens 48 sind nach unten in das Innere der Kap pe hinein verlängert und bilden die Führungsstege 42, die bis an eine Innen hülse 50 des Stopfens 12 heranreichen. Fig. 5 and 6 show a second embodiment of a car-tank cover 10 with screw plug 12th The cap 14 in this case has a handle bar 48 which extends diametrically over the top of the cap. The side walls of the handle bar 48 are extended down into the interior of the cape pe and form the guide webs 42 which extend up to an inner sleeve 50 of the stopper 12 .

Wie am besten in Fig. 6 zu erkennen ist, sind auf der Oberseite des Stopfens 12 in diesem Fall vier kreissegmentförmige Rippen 44 angeordnet, zwischen denen Durchbrüche 46 in Winkelabständen von 90° gebildet werden. Die Führungsstege 42 sind an der Stelle der Rippen 44 unterbrochen, so daß sie die Drehung der Kappe 14 relativ zu dem Stopfen 12 nicht behindern.As can best be seen in FIG. 6, in this case four ribs 44 in the form of segments of a circle are arranged on the top of the plug 12 , between which openings 46 are formed at angular intervals of 90 °. The guide webs 42 are interrupted at the location of the ribs 44 so that they do not hinder the rotation of the cap 14 relative to the plug 12 .

Das Kupplungsteil 30 ist hier als langgestreckter Riegel mit zwei Armen 40 ausgebildet, die zwischen den Führungsstegen 42 der Kappe geführt sind und in die Durchbrüche 46 zwischen den Rippen 44 einfallen können.The coupling part 30 is designed here as an elongated bolt with two arms 40 which are guided between the guide webs 42 of the cap and can fall into the openings 46 between the ribs 44 .

Claims

1. fuel cap with a stopper ( 12 ), a cap ( 14 ) rotatably and axially fixed to the stopper and a driver mechanism acting between the cap and the stopper with an axially movable coupling part ( 30 ) which is in an engaged position with both the cap ( 14 ) as well as with the plug ( 12 ) and in an ineffective position is rotatable relative to the plug and / or the cap, characterized in that the coupling part ( 30 ) at least one radially from the center to the edge of the tank cap extending arm ( 40 ) which in the engagement position cooperates with eccentrically arranged on the stopper ( 12 ) and the cap ( 14 ) engaging members ( 44 , 42 ).

2. Tank cap according to claim 1, characterized in that a locking cylinder ( 28 ) is provided for axially adjusting the coupling part ( 30 ), which is arranged centrally in the cap ( 14 ).

3. Fuel cap according to claim 1, characterized in that the locking cylinder ( 28 ) engages in a central region of the cup plunger part ( 30 ) designed as a pot ( 32 ).

4. Fuel cap according to one of the preceding claims, characterized in that the arms ( 40 ) of the coupling part are designed as flat, resilient plates in the axial direction of the fuel cap.

5. Fuel cap according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling part ( 30 ) has the shape of a multi-armed, preferably three-armed star.

6. Fuel cap according to one of the preceding claims, characterized in that the engaging members of the stopper ( 12 ) are designed as circularly arranged ribs ( 44 ), between which openings ( 46 ) for receiving the arms ( 40 ) of the coupling part are recessed.

7. Fuel cap according to claim 6, characterized in that the number of openings ( 46 ) is greater than the number of arms ( 40 ) of the coupling part ( 30 ).

8. Fuel cap according to one of the preceding claims, characterized in that the engaging members of the cap ( 14 ) are designed as a circle arranged guide webs ( 42 ), between which the arms ( 40 ) of the coupling part are axially movable and non-rotatably guided.

9. Tank cap according to claim 8, characterized in that the radius of the circle formed by the ribs ( 44 ) of the stopper ( 12 ) either slightly larger than the outer radius or slightly smaller than the inner radius of the guide webs ( 42 ) of the cap ( 14 ) is.

10. Fuel cap according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coupling part ( 30 ) is ausgebil Det as an elongated two-armed bolt and that the engagement members of the cap ( 14 ) as two parallel, the coupling part ( 30 ) between them receiving guide webs are interrupted at the radial positions of the engagement members ( 44 ) of the cap ( 12 ).