DE19758230A1 - Treibstoff-Füllstutzen-Baugruppe, insbesondere für ein Motorfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Treibstoff-Füllstutzen-Baugruppe, besonders für Motorfahrzeuge, wobei der Füllstutzen und die Füllstutzenkappe inner­ halb eines Fachs untergebracht sind, welches durch einen Deckel verschlossen ist, der am Gehäuse angelenkt und mittels einer Schnapp-Verschlußvorrichtung verschlossen ist.

Bei bekannten, an gegenwärtig vermarkteten Fahrzeugen eingepaßten Treibstoff-Füll­ stutzen-Baugruppen sind der Treibstoff-Füllstutzen und die Kappe innerhalb eines Fachs untergebracht, das im Fahrzeugkörper eingesenkt und durch eine Klappe ver­ schlossen ist, die durch eine Feder oder eine Schnappvorrichtung in geschlossener Po­ sition gehalten ist; und die Kappe ist normalerweise vom Füllstutzenkörper trennbar und normalerweise von Hand auf den Füllstutzen geschraubt und/oder mittels einer schlüsselbetätigten Verschlußvorrichtung verschlossen.

Beim Betanken wird die Kappe vom Füllstutzen entfernt und auf eine beliebige geeig­ nete Ablagefläche zur Seite gelegt, und manchmal kann der Deckel nach dem Betan­ ken des Fahrzeugs mit nicht richtig auf den Füllstutzen aufgesetzter Kappe unachtsam geschlossen werden oder sogar überhaupt ohne Kappe, was zu äußerst gefährlicher Verbreitung von Treibstoffdämpfen und Treibstoffleckage führt.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Treibstoff-Füllstutzen-Baugruppe, die so gestaltet ist, daß sie die oben genannten Nachteile bekannter Füllstutzen überwindet, und genauer eine Füllstutzen-Baugruppe, bei der die Kappe von der Baugruppe nicht abgenommen werden kann, wenn der Füllstutzen geöffnet ist.

Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Treibstoff-Füllstutzen-Baugruppe, beson­ ders für ein Motorfahrzeug, mit einem Füllstutzen, der mit einem Zuleitungsrohr eines Tanks verbindbar ist, einer Kappe zum Verschließen des Füllstutzens, einem Gehäuse, das innen ein Fach zum Unterbringen des Füllstutzens und der Kappe umgrenzt, einer Klappe zum Verschließen des Fachs und an eine Seite des Gehäuses angelenkt, und einem Schnapp-Verschlußmittel zum Verschließen der Kappe in einer geschlossenen Position, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe zusätzlich ein gelenkiges Ver­ bindungsmittel zum Verbinden der Kappe mit der Klappe aufweist, und das dafür sorgt, daß die Kappe mit der Klappe in jeder offenen Position der Klappe verbunden bleibt, sowie zum Positionieren der zum Füllstutzen gerichteten Kappe, wenn die Klappe sich in der geschlossenen Position befindet, um den Füllstutzen fluiddicht zu schließen.

Eine bevorzugte, nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 einen Längsschnitt von oben einer Füllstutzen-Baugruppe nach der vorliegen­ den Erfindung zeigt,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Abschnitts zeigt, der die Füllstutzen-Baugruppe nach Fig. 1 mit einem Zuleitungsrohr eines Tanks verbindet,

Fig. 3 einen Längsschnitt von oben einer Variante der Füllstutzen-Baugruppe nach Fig. 1 zeigt und

Fig. 4 ein isoliertes Detail der Füllstutzen-Baugruppe nach Fig. 3 zeigt.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 weist die Füllstutzen-Baugruppe 1 nach der Erfindung ei­ nen im wesentlichen rohrförmigen Füllstutzen 2 auf, der an einem Ende durch einen ringförmigen Einlaß 4 zum Aufnehmen einer fluiddichten Kappe 6 begrenzt ist; am entgegengesetzten Ende zum Einlaß 4 ist der Füllstutzen 2 mit einem Zuleitungsrohr 8 eines nicht dargestellten Tanks verbunden; und das Rohr 8 ist außen mit dem Füllstut­ zen 2 verbunden und mittels einer Anzahl peripherer Zähne 9 integriert, die von der Peripherie des Füllstutzens 2 vorspringen und die in jeweilige im Rohr 8 gebildete Arretieröffnungen 10 eingeklebt sind.

Am Einlaßende 4 springt ein Bereich 11 des Füllstutzens 2 in ein Fach 12 vor, das von einem Gehäuse 14 umgrenzt und so dimensioniert ist, daß es auch die Kappe 6 auf­ nimmt, wenn diese, den Füllstutzen 2 verschließend, positioniert ist; das Gehäuse 14, das vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, ist auf die Innenseite des Fahrzeug­ körpers 15 versenkt; und das Gehäuse 14 weist eine Klappe 16 auf, die an einem mit einer lateralen Wand 18 des Gehäuses integralen Zapfen 17 angelenkt ist. Die Klappe 16 ist so gestaltet, daß sie, maximal um einen Winkel von ungefähr 90°, aus einer ge­ schlossenen Position 19 in eine offene Position 20 (dargestellt durch eine strichpunk­ tierte Linie in Fig. 1) rotiert; die Klappe 16 wird in der geschlossenen Position 19 durch eine Feder 5 gehalten, die zwischen der Wand 18 und einem Stützarm 21 der Klappe 16 wirkt; die Klappe 16 ist in der geschlossenen Position 19 durch ein Schnapp-Verschlußmittel 22 verschlossen, das durch einen Bolzen 23 definiert ist, welcher in einer entsprechenden, am Gehäuse 14 angebrachten Halterung 24 gleitet; der Bolzen 23 wird durch eine Druckfeder 25 vorgespannt, um in einen Riegel 251 einzuklicken, der an der Klappe 16 angebracht ist, und wird gegen die Druckfeder 25 zum Freigeben der Klappe 16 zum Beispiel mittels eines Drahtseils (nicht dargestellt) gezogen, was von einem entfernten Teil des Fahrzeugs, z. B. aus der Fahrgastzelle, ge­ steuert ist.

Die Füllstutzen-Baugruppe 1 nach der Erfindung weist auch ein gelenkiges Verbin­ dungsmittel 26 auf zum Verbinden der Kappe 6 mit der Klappe 16 und ist durch einen Sockel 27 definiert, der an der Innenwand der Klappe 16 angebracht ist und ein ent­ sprechendes mit der Kappe 6 integrales Verbindungsteil 28 in Eingriff nimmt. In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform weist der Sockel 27 einen hohlen Sitz 29 auf, welcher innen von einer hemisphärischen Fläche 30 definiert ist und in den ein sphäri­ scher, mit der Kappe 6 integraler Kopf 30 einklickt, der einen Teil des Verbindungs­ teils 28 bildet. Der sphärische Kopf 31 ist mit der Kappe 6 durch eine Basiskörper 32 verbunden und greift in den hohlen Sitz 29 mit geringem Spiel ein, welches der Kappe 6 ermöglicht, sich frei zu bewegen und sich in jeder beliebigen Richtung innerhalb der Winkelgrenzen auszurichten, welche durch Kontakt des Basiskörpers 32 mit einer kreisförmigen, den hohlen Sitz 29 begrenzenden Kante 33 definiert sind.

Der Sockel 27 ist auf der Innenseite der Klappe 16 so positioniert, daß die Kappe 6 gegen den Einlaß 4 mit genügend Druck positioniert ist, um fluiddichtes Verschließen sicherzustellen, wenn die Klappe 16 in geschlossener Position 19 verschlossen ist.

Die Kappe 6 weist eine ringförmige Dichtung 34 aus Elastomerwerkstoff z. B. wei­ chem Gummi, auf mit einem radialen Doppel-V-Querschnitt und genügend Nachgie­ bigkeit in jeder beliebigen Richtung, um sicherzustellen, daß die Kappe 6 sich korrekt an die andockende Frontkante 35 des Einlasses 4 anpaßt.

Die Kappe 6 weist einen zylindrischen, zentralen Anschlagkörper 38 auf, der größer ist als die Frontkante 35 des Einlasses 4 und der einen ringförmigen Sitz 39 für die Dichtung 34 aufweist; eine Seite des zentralen Körpers 38 ist integral mit dem sphäri­ schen Kopf 31 durch den Basiskörper 32 verbunden; und die gegenüberliegende Seite ist an dem Körper eines bekannten Ventils 40 zum Freigeben der Treibstoffdämpfe aus dem Tank befestigt.

Wenn die Klappe 16 geschlossen ist, ist auf diese Weise die Kappe 6 der erfindungs­ gemäßen Füllstutzen-Baugruppe 1 automatisch gegen die andockende Kante 35 des Einlasses 4 angedrückt und stellt perfektes Verschließen des Füllstutzens 2 dank der Fähigkeit der Dichtung 34 sicher, sich anzupassen, sowie dank der Bewegungsfreiheit, für die durch die sphärische Verbindung des Kopfes 31 im hohlen Sitz 29 gesorgt ist.

Der Füllstutzen 2 kann innen mit einer Hilfsstruktur 42 versehen sein, welche ein Re­ duzierstück 43 zum Reduzieren des nutzbaren Querschnitts sowie ein Rückhalteventil 44 zum Rückhalten der Treibstoffdämpfe aufweist; die Hilfsstruktur 42 ist mittels elastischer Rückhaltelaschen 45 in den Füllstutzen 2 integriert, welche in entspre­ chende Öffnungen im Füllstutzen 2 einklicken; das Reduzierstück 43 (Fig. 2) weist ein ringförmiges Segment 46 auf, welches sich auf einen kleineren Durchmesser als den vom Füllstutzen 2 verjüngt, und ist zum Aufnehmen eines Zuleitungsgerätes (nicht dargestellt) für einen bestimmten Treibstoff z. B. unverbleites Benzin, geeignet; das Rückhalteventil 44 weist eine an der Hilfsstruktur 42 angelenkte Klappe 47 auf, die normalerweise durch eine Feder (nicht dargestellt) verschlossen ist und die durch Ein­ setzen des Zuleitungsgerätes in den Füllstutzen 2 geöffnet wird; die Klappe 47 verhin­ dert, daß Treibstoffdämpfe austreten, wenn die Kappe 6 geöffnet wird, und, wenn das Zuleitungsgerät eingesetzt ist, werden die Dämpfe vom Zuleitungsgerät selbst wieder aufgenommen.

Fig. 3 und 4, in denen alle Details, die mit den schon beschriebenen ähnlich oder identisch sind, unter Verwendung desselben Nummernsystems bezeichnet werden, zeigen eine Variante 1a der erfindungsgemäßen Füllstutzen-Baugruppe. Die Füllstut­ zen-Baugruppe 1a ist im wesentlichen ähnlich der mit Bezug zu Fig. 1 und 2 beschrie­ benen Baugruppe 1 und weicht im wesentlichen betreffs der Konfigurierung des Schnapp-Verschlußmittels 22 der Klappe 16 ab, welches in diesem Fall direkt auf die der Klappe 16 entgegengesetzte Kappe 6 wirkt.

Insbesondere weist das Verschlußmittel 22 eine Klaue 50 auf, der in einem sich teil­ weise durch eine laterale Wand 52 des Gehäuses 14 erstreckenden Sitz 51 gleitet und durch eine bekannte, nicht dargestellte Fernbedienungsvorrichtung betätigt ist.

Die Klaue 50 ist durch zwei angelenkte Halbelemente 53, 54 definiert, und weist drei gerundete Rückhaltezähne 55, 56, 57 auf, die zum Beispiel in Form eines im wesentli­ chen gleichseitigen Dreiecks zueinander angeordnet sind.

Die zwei angelenkten Halbelemente 53, 54 werden von einer Feder 58 aufeinander zu gezogen, die an der gelenkigen Verbindung zwischen den Halbelementen 53, 54 ange­ ordnet ist.

Die Kappe 6 weist eine ringförmige Nut 59 mit Sitzen 60, 61, 62 zum schnappenden Einsetzen der jeweiligen Rückhaltezähne 55, 56, 57 auf.

Wie bei der Füllstutzen-Baugruppe 1 hat die Kappe 6 eine ringförmige Dichtung 34 aus Elastomerwerkstoff und mit zum Beispiel kreisförmigem Radialquerschnitt. Anders als im vorhergehenden Fall wird aber die Dichtung 34 an einen Endbereich 63 der Kappe 6 angepaßt, der kleiner als die Vorderkante 35 des Einlasses 4 ist; und die Frontkante 35 weist einen ringförmigen Sitz 64 auf, auf dem die Dichtung 34 ruht, wenn der Endbereich 63 der Kappe 6 in den Einlaß 4 eingesetzt ist, so daß dann, wenn die Klappe 16 geschlossen ist, die Kappe 6 den Füllstutzen 2 hermetisch verschließt.

Die Kappe 6 und demzufolge auch die mit ihr durch das Gelenkmittel 26 verbundene Klappe 16, wird durch die Klaue 50 in der geschlossenen Position gehalten, wobei de­ ren Rückhaltezähne 55, 56, 57 die jeweiligen Sitze 60, 61, 62 in Eingriff nehmen.

Wenn die Steuervorrichtung (nicht dargestellt) der Klaue 50 aktiviert ist, wird die Klaue 50 gespreizt und bezüglich der geschlossenen Position teilweise herausgezogen, so daß die Zähne 55, 56, 57 - auch weil sie gerundet sind - aus den jeweiligen Sitzen 60, 61, 62 freigegeben werden; die Klaue 50 wird dadurch in die Position bewegt, die durch die strichpunktierte Linie in Fig. 4 dargestellt ist, in welcher die Kappe 6 aus der Klaue freigegeben wird, und die Klappe 16 wird daraufhin mittels der Feder M und durch elastische Reaktion der Dichtung 34 gegen die Frontkante 35 des Einlasses 4 geöffnet.

Wenn umgekehrt die Klappe 16 geschlossen wird, wird die Kappe 6 zwischen den beiden Halbelementen 53, 54 der Klaue 50 eingeklickt, welche solange aufgespreizt sind, bis sie um die Nut 59 von der Feder 58 zusammengezogen werden; die Zähne 55, 56, 57 nehmen die jeweiligen Sitze 60, 61, 62 in Eingriff, um die Kappe 6 und die mit der Kappe 6 verbundene Klappe 16 in der geschlossenen Position in Eingriff zu neh­ men; und die besondere (Dreipunkt-)Anordnung der Zähne bewirkt höchst ausgewo­ genen und daher sicheren, wirkungsvollen Verschluß, selbst für den Fall schwerer äußerer Belastung (Zusammenstoß).

Die Feder 58 ist vorzugsweise derart, daß die durch die Klaue 50 auf die Kappe 6 aus­ geübte Greifkraft größer ist als die zum Zerbrechen der gelenkigen Verbindung 26 zwischen Kappe 6 und Klappe 16 nötige Kraft. Für den Fall einer Kollision würde die Klappe 16 deshalb, selbst wenn die Klappe 16 sich versehentlich öffnen sollte, von der Kappe getrennt, welche in der geschlossenen Position verbliebe und jede Treib­ stoffleckage aus dem Tank verhinderte.

Das Schnapp-Verschlußmittel 22 kann natürlich eine Kombination der beiden oben beschriebenen Vorrichtungen aufweisen, und sowohl auf die Kappe 6 als auch auf die Klappe 16 einwirken.

Natürlich kann die hier beschriebene und illustrierte Füllstutzen-Baugruppe verändert werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie sie im fol­ genden beansprucht ist. Zum Beispiel können die Gelenkmittel 26 zum Verbinden der Kappe 6 mit der Klappe 16 durch ein einzelnes flexibles, elastisches Element gebildet sein, das sowohl mit der Kappe 6 als auch mit der Klappe 16 verbunden ist.

Claims (12)

1. Treibstoff-Füllstutzen-Anordnung (1), besonders für ein Motorfahrzeug, mit ei­ nem Füllstutzen (2), der mit einem Zuleitungsrohr (8) eines Tanks verbindbar ist, einer Kappe (6) zum Verschließen des Füllstutzens (2), einem Gehäuse (14), das innen ein Fach (12) zum Unterbringen des Füllstutzens (2) und der Kappe (6) um­ grenzt, einer Klappe (16) zum Verschließen des Fachs (12) und an eine Seite des Gehäuses (14) angelenkt, und einem Schnapp-Verschlußmittel (22, 23, 26) zum Verschließen der Kappe (16) in einer geschlossenen Position (19), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Baugruppe (1) zusätzlich ein gelenkiges Verbindungsmittel (26, 25, 29) zum Verbinden der Kappe (6) mit der Klappe (16) aufweist, und das dafür sorgt, daß die Kappe (6) mit der Klappe (16) in jeder offenen Position der Klappe (16) verbunden bleibt, sowie zum Positionieren der zum Füllstutzen (2) gerichteten Kappe (6), wenn die Klappe (16) sich in der geschlossenen Position (19) befindet, um den Füllstutzen fluiddicht zu schließen.

2. Füllstutzen-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gelen­ kige Verbindungsmittel (26, 27, 29) einen Sockel (27) aufweist, der integral mit der Klappe (16) ist und einen hohlen Sitz (21) aufweist, der innen durch eine he­ misphärische Fläche (30) begrenzt ist, sowie ein Verbindungsmittel (28), das inte­ gral mit der Kappe (6) ist und von einem sphärischen Kopf (31) definiert ist, der in den hohlen Sitz (29) einklickt.

3. Füllstutzen-Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sphäri­ sche Kopf (31) den hohlen Sitz (29) mit einem Radialspiel in Eingriff nimmt, wel­ ches begrenzte Winkelbewegungen der Kappe (6) in beliebiger Richtung gestattet.

4. Füllstutzen-Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sphäri­ sche Kopf (31) mit der Kappe (6) durch einen Basiskörper (32) verbunden ist, der gegen eine Kante (33), welche den hohlen Sitz (29) begrenzt, anschlägt, um die Winkelbewegungen der Kappe (6) zu begrenzen.

5. Füllstutzen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schnapp-Verschlußmittel (22) einen Bolzen (23) aufweist, der in einer am Gehäuse (14) befestigten Führung (24) gleitet, und durch eine erste Feder (25) in einen mit der Klappe (16) integralen Riegelzahn (26) eingeklickt wird, wobei der Bolzen (23) gegen die erste Feder (25) betätigt wird, um die Klappe (16) aus der geschlossenen Position (19) freizugeben.

6. Füllstutzen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schnapp-Verschlußmittel (22) Greifmittel (50) zum Inein­ griffnehmen der Kappe (6) aufweist.

7. Füllstutzen-Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Greifmittel eine Klaue (50) aufweist, die in einem mit dem Gehäuse (14) inte­ gralen Sitz (51) gleitet, wobei die Klaue zwei angelenkte Halbelemente (53, 54) aufweist, die durch eine zweite Feder (58) aufeinander zu gezogen sind und die mindestens einen Rückhaltezahn (55, 56, 57) zum Ineingriffnehmen eines jeweili­ gen auf der Kappe (6) gebildeten Sitzes (60, 61, 62) aufweisen.

8. Füllstutzen-Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ange­ lenkten Halbelemente (53, 54) drei gerundete Rückhaltezähne (55, 56, 57) aufwei­ sen, die in Form eines gleichseitigen Dreiecks und zum Ineingriffnehmen jeweili­ ger in einer ringförmigen Nut (59) der Kappe (6) gebildeter Sitze (60, 61, 62) an­ geordnet sind.

9. Füllstutzen-Baugruppe nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kappe (6) einen im wesentlichen zylindrischen, zentralen Anschlagkörper (38) aufweist, der größer ist als ein Fronteinlaß (4) des Füllstut­ zens (2) und der einen ringförmigen Sitz (39) für eine Dichtung (34) aufweist, die einen doppel-V-förmigen radialen Querschnitt hat und mit dem Einlaß (4) zusam­ menwirkt, um den Füllstutzen (2) fluiddicht zu verschließen.

10. Füllstutzen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kappe (6) ein Freigabeventil (42) aufweist zum Freisetzen von Treibstoffdämpfen, wenn die Kappe (6) den Füllstutzen (2) verschließt.

11. Füllstutzen-Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Füllstutzen (2) ein Reduzierstück (43) zum Reduzieren des nutzbaren Querschnitts des Füllstutzens sowie ein normalerweise geschlossenes Rückhalteventil (44) zum Rückhalten von Treibstoffdämpfen enthält, welches ge­ öffnet ist, wenn ein Zuleitungsgerät in das Reduzierstück (43) eingesetzt wird.

12. Füllstutzen-Baugruppe, besonders für ein Motorfahrzeug, im wesentlichen die hierin mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschriebenen illustriert.