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Technisches Gebiet
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In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Verschluss und eine Verschlusseinrichtung für einen Kraftfahrzeugmotor, insbesondere zum Einfüllen von Motoröl oder von dergleichen Schmierstoffen. Weiterhin sind ein mit einer derartigen Verschlusseinrichtung ausgestatteter Kraftfahrzeugmotor sowie ein dementsprechendes Kraftfahrzeug vorgesehen.
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Hintergrund
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Gängige Kraftfahrzeugmotoren, etwa Benzin- oder Dieselmotoren, weisen eine verschließbare Einfüllöffnung zum Einfüllen von Motoröl oder vergleichbaren Schmierstoffen auf. Kraftfahrzeugmotoren weisen eine mit einem abnehmbaren Deckel versehene Einfüllöffnung, beispielsweise im Bereich einer Ventilhaube oder eines Motorblocks auf. Durch Abnehmen, etwa durch Abschrauben des Deckels ist die Einfüllöffnung für das Einfüllen eines Schmierstoffs zugänglich.
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Das regelmäßige Kontrollieren und Nachfüllen von Schmierstoffen obliegt meist dem Halter oder Fahrer des Kraftfahrzeugs. Von daher sollte die Bedienung oder Betätigung eines derartigen Verschlussdeckels möglichst einfach und zuverlässig sein.
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Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich Anwenderfreundlichkeit und Zuverlässigkeit verbesserten Verschluss sowie eine entsprechenden Verschlusseinrichtung für einen Kraftfahrzeugmotor bereitzustellen. Der Verschluss bzw. die Verschlusseinrichtung soll eine besondere intuitive und fehlerfreie Bedienung beim Nachfüllen von Motoröl oder dergleichen Schmierstoffen ermöglichen und ein erhöhtes Maß an Anwendersicherheit sowie ein besonders leichtgängiges Verschließen bereitstellen und ermöglichen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Diese Aufgabe wird mit einem Verschluss gemäß Schutzanspruch 1, einer Verschlusseinrichtung nach Anspruch 8, mit einem Kraftfahrzeugmotor nach Anspruch 13 sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 14 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei Gegenstand jeweils abhängiger Ansprüche.
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Insoweit ist ein Verschluss für eine Einfüllöffnung eines Kraftfahrzeugmotors vorgesehen. Der Verschluss, welcher typischerweise abnehmbar und lösbar am Kraftfahrzeugmotor bzw. an einem Einfüllstutzen des Motorblocks oder einer Ventilhaube anordenbar ist, weist ein erstes Verschlussglied sowie ein zweites Verschlussglied auf. Der Verschluss ist ferner mit einer elastischen Dichtung versehen, welche in einem Zwischenraum angeordnet ist. Jener die Dichtung aufnehmende Zwischenraum ist in einer Axialrichtung einerseits vom ersten Verschlussglied und andererseits vom zweiten Verschlussglied begrenzt. Ferner sind das erste und das zweite Verschlussglied in Axialrichtung beweglich miteinander verbunden.
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Die Anordnung der Dichtung axial zwischen erstem und zweitem Verschlussglied sowie die axiale Beweglichkeit von erstem und zweitem Verschlussglied relativ zueinander ermöglicht eine axiale Krafteinwirkung auf die Dichtung, typischerweise beim abdichtenden Anordnen und Fixieren des Verschlusses am Einfüllstutzen oder an der Einfüllöffnung des Kraftfahrzeugmotors. Die zwischen erstem und zweitem Verschlussglied angeordnete Dichtung kann somit axial gequetscht werden und hierdurch insbesondere eine radiale Expansion oder radiale Erweiterung erfahren, sodass sie insbesondere in Radialrichtung an einer Innenseite eines Einfüllstutzens abdichtend zur Anlage gelangen kann.
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Erstes als auch zweites Verschlussglied können eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und sich mit einer Zylinderlängsachse ebenfalls in Axialrichtung erstrecken. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass erstes und zweites Verschlussglied axial aneinander angrenzen und zur Bildung des Zwischenraums zumindest in einem Bereich ihres Außenumfangs zur Aufnahme der Dichtung axial voneinander beabstandet sind. Sie sind aber dennoch derart miteinander verbunden, dass sie zumindest um ein gewisses Maß in Axialrichtung zueinander beweglich sind.
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Die Verbindung von erstem und zweitem Verschlussglied kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein. Beispielsweise kann eines der Verschlussglieder einen sich in Axialrichtung erstreckenden Zapfen aufweisen, der mit dem jeweils anderen Verschlussglied axial verschiebbar in Eingriff steht. Derartige Verbindungsglieder oder Verbindungsmittel befinden sich vorzugsweise radial innerhalb des Außenumfangs von erstem und zweitem Verschlussglied, damit der Zwischenraum, in Umfangsrichtung betrachtet, verbindungselementfrei ist.
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Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Zwischenraum in Form einer radialen Nut einen Außenumfang von erstem und zweitem Verschlussglied umschließt. Der Zwischenraum erstreckt sich vom Außenumfang von erstem und/oder zweitem Verschlussglied vorzugsweise radial nach innen. Er ist insbesondere ringförmig und in Umfangsrichtung geschlossen ausgestaltet, sodass eine beispielsweise nach Art eines O-Rings ausgestaltete Dichtung im Zwischenraum anordenbar und auch im Zwischenraum axial fixierbar ist.
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Eine gesonderte Fixierung für die Dichtung ist insoweit nicht erforderlich. Die elastische Dichtung ist hinsichtlich ihrer Form und ihres Querschnitts infolge externer Krafteinwirkung veränderbar. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Geometrie, das heißt der Umfang und die axiale Abmessung des Zwischenraums in etwa den geometrischen Abmessungen, der Größe, mithin der Querschnittsgeometrie der Dichtung im entspannten Zustand entspricht. Befinden sich das erste und das zweite Verschlussglied beispielsweise in einem maximalen axialen Abstand zueinander, in welchem der Zwischenraum axial maximiert ist, ist die Dichtung typischerweise entspannt und befindet sich in einer Ausgangskonfiguration.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist hingegen vorgesehen, dass zumindest eines von erstem und zweitem Verschlussglied an den Zwischenraum angrenzend, zum jeweils anderen Verschlussglied hin eine sich radial verjüngende Schräge aufweist. Die Schräge kann beispielsweise als eine Art Fase ausgebildet sein. Der Zwischenraum erhält somit eine in Radial- und Axialrichtung verlaufende schräge Begrenzung. Die Schräge kann sich unter einem vorgegebenen Winkel, typischerweise größer als 30° zur Radialrichtung erstrecken. Die Schräge kann insbesondere unter einem Winkel von etwa 45° Neigung zur Axialrichtung und zur Radialrichtung ausgerichtet sein.
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Mittels zumindest einer Schräge kann die hieran angrenzende Dichtung infolge einer aufeinander zu gerichteten Axialbewegung von erstem und zweitem Verschlussglied eine radiale Expansion erfahren. Die zumindest eine Schräge eines Verschlussglieds fungiert sozusagen als Anlaufschräge und drückt die ringförmige Dichtung radial nach außen, bzw. die nach Art einer Fase oder eines Konusabschnitts ausgestaltete Schräge bewirkt eine radiale Expansion der Dichtung, wenn die Dichtung axial zwischen erstem und zweitem Verschlussglied eingequetscht wird.
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Die zumindest eine sich radial verjüngende Schräge ist typischerweise umlaufend am jeweiligen Außenumfang von erstem und zweitem Verschlussglied angeordnet. Sie bildet insoweit eine Art Konus. Sie kann aber auch jedwede andere Formgebung in Radial- und Axialrichtung aufweisen. Ferner kann sowohl am ersten als auch am zweiten Verschlussglied jeweils eine Schräge oder entsprechende Konusfläche ausgestaltet sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Dichtung infolge einer Axialbewegung von erstem und zweitem Verschlussglied relativ zueinander axial komprimierbar und radial expandierbar. Eine axiale Kompression und ein hiermit einhergehendes radiales Expandieren oder radiales Erweitern wird insbesondere infolge einer Axialbewegung von erstem und zweitem Verschlussglied zueinander erreicht.
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Die radiale Expansion kann beispielsweise alleine oder überwiegend dadurch herbeigeführt werden, dass eine Schräge eines Verschlussglieds radial innen an der ringförmigen Dichtung zu liegen kommt und durch fortwährende Axialverschiebung gegenüber der Dichtung die Dichtung kontinuierlich in einen sich radial erweiternden Bereich der betreffenden Schräge gelangt. Gleichermaßen oder alternativ hierzu ist ebenfalls denkbar, dass die Dichtung eine axiale Kompression erfährt, wenn erstes und zweites Verschlussglied axial aufeinander zu bewegt werden. Infolge dessen wird der Zwischenraum zwischen erstem und zweitem Verschlussglied kleiner, sodass die darin befindliche elastische Dichtung radial nach außen herausgedrückt wird.
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Die axiale Kompression und die radiale Expansion der flexiblen Dichtung können inhärent miteinander gekoppelt sein. In Abhängigkeit der konkreten Geometrie der Schräge, der Abmessungen und der geometrischen Ausgestaltung des Zwischenraums und der Dichtung, als auch in Abhängigkeit des Materials der Dichtung, kann eine zu erzielende radiale Expansion der Dichtung sowohl allein oder überwiegend durch die Wechselwirkung mit der Schrägen eines oder beider Verschlussglieder oder auch durch die axiale Quetschung und Deformation des Querschnitts der Dichtung hervorgerufen werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das erste Verschlussglied eine Verbindungsstruktur zur lösbaren Verbindung mit einem die Einfüllöffnung aufweisenden Einfüllstutzen auf. Mittels der Verbindungsstruktur ist insbesondere eine geführte axiale Verschiebung des ersten Verschlussglieds am Einfüllstutzen möglich. Ferner kann mittels der Verbindungsstruktur des ersten Verschlussglieds das erste Verschlussglieds der Rückstellkraft der Dichtung entgegenwirkend in Axialrichtung gegenüber dem Einfüllstutzen als auch gegenüber dem zweiten Verschlussglied verschoben werden. Gleichzeitig kann mittels der Verbindungsstruktur das erste Verschlussglied und mithin der gesamte Verschluss lösbar am Einfüllstutzen befestigt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Verbindungsstruktur ein Gewinde oder ein Bajonettverschlusselement auf. Das Gewinde als auch ein Bajonettverschlusselement ermöglichen ein besonders einfaches und intuitives lösbares Verbinden des ersten Verschlussglieds am Einfüllstutzen. Das Gewinde, etwa in Form eines Schraubgewindes oder ein vergleichbar wirkendes Bajonettverschlusselement bewirken ferner eine gezielte und geführte Axialverschiebung des ersten Verschlussglieds am Einfüllstutzen, insbesondere um die Dichtung axial zwischen erstem und zweiten Verschlussglied zu quetschen. Ein Schraubgewinde oder ein Bajonettverschlusselement sind zudem verhältnismäßig kostengünstig an dem ersten Verschlussglied zu verwirklichen. Wenn beispielsweise das erste Verschlussglied als Spritzgusskomponente ausgebildet ist, kann die betreffende Verbindungsstruktur mittels Spritzguss quasi kostenneutral hieran verwirklicht werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das zweite Verschlussglied bezüglich einer axial ausgerichteten Drehachse am ersten Verschlussglied drehbar gelagert ist. So kann vorgesehen sein, dass eines von erstem und zweitem Verschlussglied einen sich in Axialrichtung erstreckenden Zapfen aufweist, der axial verschiebbar am jeweils anderen Verschlussglied geführt, aber drehbar hieran gelagert ist. Durch eine drehbare Lagerung des zweiten Verschlussglieds am ersten Verschlussglied kann erreicht werden, dass das zweite Verschlussglied beispielsweise beim Befestigen oder beim Verbinden des ersten Verschlussglieds mit dem Einfüllstutzen in Ruhe verbleibt, während das erste Verschlussglied beispielsweise mittels des Schraubgewindes oder des Bajonettverschlusselements im Zuge einer Drehbewegung am Einfüllstutzen fixierbar ist.
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Insbesondere kann das zweite Verschlussglied während eines entsprechenden Schließ- oder Verbindungsvorgangs axial an einem Axialanschlag des Einfüllstutzens anliegen. Indem erstes und zweites Verschlussglied drehbar zueinander gelagert ist, kann eine Reibung zwischen dem Verschluss und dem Einfüllstutzen beim Festschrauben oder beim Fixieren des Verschlusses am Einfüllstutzen auf ein Minimum reduziert werden. Dies erleichtert die Handhabung und verringert das für die Fixierung aufzubringende Anzugs- oder Drehmoment.
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In einem weiteren Aspekt ist ferner eine Verschlusseinrichtung für eine Motorkavität eines Kraftfahrzeugmotors vorgesehen. Die Verschlusseinrichtung weist einen mit der Motorkavität in Fluidverbindung stehenden Einfüllstutzen auf. Zudem ist ein zuvor beschriebener Verschluss mit erstem und zweitem Verschlussglied sowie mit einer dazwischen befindlichen Dichtung vorgesehen, welcher Verschluss zumindest bereichsweise in den Einfüllstutzen einführbar ist, und welcher den Einfüllstutzen, insbesondere dessen Einfüllöffnung, abdichtend verschließt.
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Zum abdichtenden Verschließen des Einfüllstutzens, mithin seiner Einfüllöffnung, ist vorgesehen, den Verschluss mit der sich in einer unbelasteten Ausgangskonfiguration befindlichen Dichtung in den Einfüllstutzen einzuführen und erst hiernach eine aufeinander zu gerichtete Axialbewegung von erstem und zweitem Verschlussglied zu initiieren, der zu Folge die dazwischen befindliche elastische Dichtung eine radiale Expansion erfährt und somit einen verbleibenden Ringspalt zwischen der Innenseite des Einfüllstutzens und der Außenseite des Verschlusses vollständig und zuverlässig abdichtet.
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Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass der Innendurchmesser des Einfüllstutzens etwas größer bemessen ist als der Außendurchmesser der unbelasteten und in Ausgangskonfiguration befindlichen Dichtung. Erst infolge einer axialen Kompression und radialen Expansion der Dichtung wird jener radiale Ringspalt zwischen Dichtung und Einfüllstutzen abdichtend verschlossen. Die mit dem Verschluss erzielbare radiale Expansion der Dichtung erlaubt es, den Außendurchmesser der sich in unbelasteter Ausgangskonfiguration befindlichen Dichtung geringfügig kleiner als den Innendurchmesser des Einfüllstutzens zu wählen, sodass die Dichtung das Einführen des Verschlusses in den Einfüllstutzen nicht behindert, bzw. das hierbei möglicherweise auftretende Reibungskräfte möglichst gering oder im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen reduziert sind.
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Der Verschluss kann somit besonders einfach in seine die Einfüllöffnung verschließende Endlage gebracht werden, in welcher der Verschluss am Einfüllstutzen in definierter Art und Weise befestigbar ist. Ferner kann durch die hier vorgesehenen reduzierten Einführkräfte dem Endanwender ein besonders gut erkennbares haptisches Feedback bereitgestellt werden, da die Dichtung beim Einführen in den Einfüllstutzen eine nur vergleichsweise geringe oder gar keine Reibung mit der Innenwand des Einfüllstutzens erzeugt. Das Erreichen eines Endanschlags beim Einführen des Verschlusses in den Einfüllstutzen ist bei verringerten Reibungskräften besonders leicht wahrnehmbar.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Einfüllstutzen in einem vorgegebenen axialen Abstand von einer Einfüllöffnung einen von einer Innenwand radial nach innen hervorstehenden Axialanschlag auf. Der Axialanschlag kann beispielsweise ringförmig ausgestaltet sein und die Axialbewegung des zweiten Verschlussglieds beim Einführen des Verschlusses blockieren. Indem der Axialanschlag die Einführbewegung des zweiten Verschlussglieds in den Einfüllstutzen begrenzt, kann ein axialer Abstand zwischen erstem und zweitem Verschlussglied, mithin die axiale Abmessung des Zwischenraums zwischen erstem und zweitem Verschlussglied erst am Ende oder kurz vor Ende eines Einführvorgangs des Verschlusses in den Einfüllstutzen verringert werden.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass das zweite Verschlussglied vor Erreichen einer Endlage des Verschlusses am Einfüllstutzen am Axialanschlag des Einfüllstutzens anschlägt, sodass eine für das erste Verschlussglied noch verbleibende Axialbewegung gegenüber dem Einfüllstutzen zur axialen Quetschung bzw. axialen Kompression und radialen Expansion der Dichtung nutzbar ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Einfüllstutzen im Bereich der Einfüllöffnung oder angrenzend an die Einfüllöffnung eine mit der Verbindungsstruktur des Verschlusses kommunizierende Gegenverbindungsstruktur auf. Als Einfüllöffnung wird vorliegend der unmittelbar von außen zugängliche Innenquerschnitt des Einfüllstutzens bezeichnet. Der Einfüllstutzen kann axial beabstandet vom in Einfüllrichtung beispielsweise untenliegenden Axialanschlag ein Schraubgewinde oder ein Bajonettverschlusselement aufweisen, welches mit dem entsprechenden Schraubgewinde oder Bajonettverschlusselement der Verbindungsstruktur des Verschlusses, mithin des ersten Verschlussglieds, zusammenwirkt.
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Verbindungsstruktur und Gegenverbindungsstruktur gelangen typischerweise beim Einführen des Verschlusses in den Einfüllstutzen dann miteinander in Eingriff, wenn das zweite Verschlussglied am Axialanschlag zur Anlage gelangt. Insoweit sind die Geometrien und axialen Abstände von erstem und zweitem Verschlussglied sowie der zugehörigen Verbindungsstruktur auf die Geometrien und axialen Abstände von Axialanschlag und Gegenverbindungsstruktur des Einfüllstutzens angepasst.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Verschluss schließlich mit seinem zweiten Verschlussglied voran in den Einfüllstutzen einführbar und mit dem zweiten Verschlussglied dementsprechend am Axialanschlag zur Anlage bringbar, typischerweise bevor das erste Verschlussglied seine Schließstellung mit dem Einfüllstutzen bzw. mit dessen Gegenverbindungsstruktur einnimmt. Indem das zweite Verschlussglied axial am Einfüllstutzen zur Anlage bringbar ist, kann es sozusagen einen Axialanschlag oder eine axiale Bewegungsbegrenzung für die Dichtung bereitstellen, welche infolge einer weiteren nach innen gerichteten Axialbewegung des ersten Verschlussglieds eine axiale Quetschung und demgemäß eine radiale abdichtende Expansion erfahren kann.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das erste Verschlussglied mittels seiner mit der Gegenverbindungsstruktur in Eingriff stehenden Verbindungsstruktur zur axialen Kompression und zur radialen Expansion der Dichtung axial am Einfüllstutzen geführt ist. Insbesondere kann mittels der miteinander in Eingriff stehenden Verbindungsstruktur und Gegenverbindungsstruktur eine in Axialrichtung wirkende Kraft auf die Dichtung ausgeübt werden.
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Beispielsweise ist bei Verwirklichung eines Schraubgewindes oder Bajonettverschlusses von Verbindungsstruktur und Gegenverbindungsstruktur somit eine Art axiale Kraftverstärkung zum axialen Quetschen oder Deformieren der Dichtung möglich. Die im Zuge einer Schraubverbindung von erstem Verschlussglied und Einfüllstutzen erzielbare und auf die Dichtung einwirkende Klemmkraft kann bedeutend höher als eine manuell von einem Anwender in Axialrichtung aufbringbare Klemmkraft sein.
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Der Grad der Deformierbarkeit und die konkrete geometrische Ausgestaltung von Dichtung, Einfüllstutzen, erstem und zweitem Verschlussglied sowie zugehöriger Schrägen oder Konusflächen kann bedarfsgerecht optimiert und an das für die Dichtung infrage kommende elastische Material individuell angepasst sein. Die Dichtung weist typischerweise einen Elastomerwerkstoff, beispielsweise synthetisches oder natürliches Gummi oder zumindest ein thermoplastisches Elastomer sowie möglicherweise hieraus gebildete Kombinationen auf.
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In einem weiteren Aspekt ist ein Kraftfahrzeugmotor mit einer zuvor beschriebenen Verschlusseinrichtung vorgesehen. Ferner ist ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kraftfahrzeugmotor oder zumindest einer zuvor beschriebenen Verschlusseinrichtung vorgesehen.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten werden im nachfolgenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines als Personenkraftwagen ausgestalteten Kraftfahrzeugs,
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2 eine isolierte Querschnittsdarstellung eines Verschlusses,
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3 den Verschluss gemäß 2 während eines Einführens in einen Einfüllstutzen und
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4 den Verschluss gemäß 3 bei Erreichen seiner abdichtenden Schließstellung.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist ein in Form eines Personenkraftwagens ausgestaltetes Kraftfahrzeug 1 in Seitenansicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einer Fahrgastzelle 3 auf. In Fahrtrichtung der Fahrgastzelle 3 vorgelagert ist ein Motorraum mit einem Kraftfahrzeugmotor 4 vorgesehen. Der in den 3 und 4 nur schematisch und vereinfacht dargestellte Kraftfahrzeugmotor 4 definiert eine Motorkavität 6 oder weist in seinem Inneren Motorkavität 6 auf, in welcher eine vorgegebene Menge eines Schmierstoffs, typischerweise in Form von Motoröl, vorhanden sein sollte.
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Der in 2 isoliert gezeigte Verschluss 10 weist ein erstes Verschlussglied 12 sowie ein zweites Verschlussglied 14 auf. Beide Verschlussglieder 12, 14 weisen eine annähernd zylindrische Grundgeometrie auf. An einer in 2 oben gezeigten Oberseite des ersten Verschlussglieds 12 ist ein radial verbreiterter Griff 38 vorgesehen, mittels welchem der Verschluss 10 von einem Endanwender ergriffen sowie lösbar an einem in den 3 und 4 schematisch dargestellten Einfüllstutzen 20 einer Motorkavität 6 fixierbar ist.
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Erstes und zweites Verschlussglied 12, 14 weisen einen annähernd identischen Außenumfang auf. Erstes und zweites Verschlussglied 12, 14 sind ferner, wie dies aus einem Vergleich der 3 und 4 hervorgeht, in einer Axialrichtung (z) verschiebbar. Das zweite Verschlussglied 14 und das erste Verschlussglied 12 sind jedoch unverlierbar miteinander verbunden.
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In der in den 2 bis 4 gezeigten Ausgestaltung ist das zweite Verschlussglied 14 bezüglich einer Drehachse D auch drehbar am ersten Verschlussglied 12 gelagert. Die Drehachse D erstreckt sich hierbei in Axialrichtung (z) bzw. parallel zur Axialrichtung. Für die drehbare Lagerung weist das erste Verschlussglied 12 einen in Axialrichtung erstreckten Zapfen 15 auf, der an seinem dem zweiten Verschlussglied 14 zugewandten Ende eine radiale Verbreiterung 17 aufweist.
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Jene radiale Verbreiterung 17 kommt in einer hierzu korrespondierend ausgestalteten Ausnehmung des 19 zweiten Verschlussglieds 14 zu liegen. Die Ausnehmung 19 weist nach oben, dem ersten Verschlussglied 12 zugewandt, eine Durchgangsöffnung 21 für den Zapfen 15 auf. Der Innendurchmesser jener Durchgangsöffnung 21 ist kleiner als die radiale Verbreiterung 17, jedoch größer als der Außendurchmesser des Zapfens 15. Auf diese Art und Weise ist das zweite Verschlussglied 14 axial verschiebbar sowie bezüglich der Drehachse D drehbar ersten Verschlussglied 12 gelagert.
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Außen am Außenumfang von erstem und zweitem Verschlussglied 12, 14 ist ein in Form einer radialen Nut ausgestalteter Zwischenraum 18 vorgesehen. In diesem ist eine umlaufende, typischerweise ringförmige flexible Dichtung 16 angeordnet. Angrenzend an jenen Zwischenraum 18 weisen beide Verschlussglieder 12, 14 vorliegend eine Schrägfläche 32, 34 auf. Die Schrägfläche 32 des ersten Verschlussglieds 12 verjüngt sich radial in Richtung zum zweiten Verschlussglied 14. Umgekehrt verjüngt sich die Schrägfläche 34 des zweiten Verschlussglieds 14 in Richtung zum ersten Verschlussglied 12 ebenfalls radial nach innen.
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Jene Schrägflächen 32, 34, welche auch nach Art einer Fase oder einer Konusfläche ausgestaltet sein können, bewirken insbesondere eine radiale Expansion der flexiblen Dichtung 16, wenn erstes und zweites Verschlussglied 12, 14 axial aufeinander zu bewegt werden. Der Zwischenraum 18 wird insoweit volumenmäßig verkleinert, sodass die Dichtung 16 eine radial nach außen gerichtete Ausweichbewegung vollziehen muss.
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In den 3 und 4 ist das Zusammenwirken des Verschlusses 10 mit dem Einfüllstutzen 20 dargestellt. In der in 3 gezeigten Konfiguration ist der Verschluss 10 mit seinem zweiten Verschlussglied 14 voran bereits bereichsweise in Axialrichtung von oben in den Einfüllstutzen 20 eingeführt. Der Einfüllstutzen 20, welcher oben und von außen zugänglich eine Einfüllöffnung 22 für das Nachfüllen oder Einfüllen von Motoröl oder dergleichen Schmierstoffen aufweist, ist an seinem unteren Ende mit einem radial nach innen ragenden Axialanschlag 30 versehen. Dieser begrenzt eine radial nach innen und nach unten gerichtete Einführbewegung des zweiten Verschlussglieds 14. Der Axialanschlag 30 steht insbesondere von einer Innenwand 28 des Einfüllstutzens 20 hervor.
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Typischerweise wird eine wechselseitige Anlage oder Anschlagsposition von zweitem Verschlussglied 14 und Axialanschlag 30 bereits dann erreicht, bevor das erste Verschlussglied 12 am Einfüllstutzen 20 fixiert is. Für die wechselseitige Befestigung und lösbare Verbindung von Verschluss 10 und Einfüllstutzen 20 weist das erste Verschlussglied 12 eine Verbindungsstruktur 26 auf, die mit einer Gegenverbindungsstruktur 24 des Einfüllstutzens 20 in Eingriff bringbar ist.
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Verbindungsstruktur 26 und Gegenverbindungsstruktur 24 können beispielsweise als miteinander kommunizierende oder komplementär zueinander ausgestaltete Gewinde 46, 44, beispielsweise am Außenumfang des ersten Verschlussglieds 12 und an der Innenwand des Einfüllstutzens 20 ausgebildet sein. Anstelle eines Schraubgewindeverschlusses können die Verbindungsstruktur 26 und die hiermit korrespondierende Gegenverbindungsstruktur 24 von Verschluss 10 und Einfüllstutzen 20 auch beispielsweise nach Art eines Bajonettverschlusses ausgestaltet sein.
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Wird eine Anschlagsposition von zweitem Verschlussglied 14 und Axialanschlag 30 kurz vor Ende eines Einführvorgangs des Verschlusses 10 erreicht, kann eine axiale Kompression und/oder radiale Expansion der Dichtung 16 mittels der mit der Gegenverbindungsstruktur 24 in Eingriff stehenden Verbindungsstruktur 26 erreicht werden. Beispielsweise kann durch Zuschrauben oder durch Verschließen des Bajonettverschlusses von erstem Verschlussglied 12 und Einfüllstutzen 20 eine axiale Kraft auf die Dichtung 16 ausgeübt werden, der zufolge die Dichtung 16 eine radiale Expansion erfährt und schließlich einen zwischen den Verschlussgliedern 12, 14 und Innenwand des Einfüllstutzens 20 verbleibenden Ringspalt 36 abdichtend verschließt.
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Die mittels axialer Relativverschiebung von erstem und zweitem Verschlussglied 12, 14 initiierbare und kontrollierbare radiale Expansion der Dichtung 16 erlaubt es, den Außenumfang der Dichtung 16 in einer in 3 gezeigten unbelasteten Ausgangskonfiguration zumindest so weit zu reduzieren, dass die Dichtung 16 weitgehend berührungslos oder aber nur mit geringer Reibung entlang der Innenwand 28 des Einfüllstutzens 20 in diesen einführbar ist.
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Erst mit Erreichen einer wechselseitigen axialen Anlagestellung von Axialanschlag 30 und zweitem Verschlussglied 14 kann beispielsweise im Zuge einer Fixierung des ersten Verschlussglieds 12 am Einfüllstutzen 20 eine radiale und abdichtende Expansion der Dichtung 16 kontrolliert herbeigeführt werden. Der im Vergleich zu beispielsweise herkömmlichen Lösungen verringerte Außenquerschnitt der Dichtung 16 in der unbelasteten Ausgangskonfiguration ermöglicht hierbei ein einfaches und somit sicheres Einführen des Verschlusses 10 in den Einfüllstutzen 20.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Fahrgastzelle
- 4
- Motor
- 6
- Motorkavität
- 8
- Verschlusseinrichtung
- 10
- Verschluss
- 12
- Verschlussglied
- 13
- Griff
- 14
- Verschlussglied
- 15
- Zapfen
- 16
- Dichtung
- 17
- radiale Verbreiterung
- 18
- Zwischenraum
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Einfüllstutzen
- 21
- Durchgangsöffnung
- 22
- Einfüllöffnung
- 24
- Gegenverbindungsstruktur
- 26
- Verbindungsstruktur
- 28
- Innenwand
- 30
- Anschlag
- 32
- Schrägfläche
- 34
- Schrägfläche
- 36
- Ringspalt
- 38
- Griff
- 44
- Gewinde
- 46
- Gewinde
