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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tankdeckel mit einem
Drehmomentmechanismus zum Schließen einer Tanköffnung eines
Kraftstofftanks mittels eines bestimmten Rotationsdrehmoments.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Ein
an einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs angebrachter bekannter
Tankdeckel ist in der
US-A-4,854,471 beschrieben.
36 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung des bekannten Tankdeckels
300.
Der Tankdeckel
300 umfaßt einen Gehäusehauptkörper
302 aus
Kunststoff, der auf einen Kraftstoffzuführeinlaß FNb eines Kraftstofftanks (nicht
gezeigt) aufgeschraubt ist, einen Deckel
330, der an dem
Gehäusehauptkörper
302 angebracht
ist und ein Unterdruckventil
340, das in einem Gehäusehauptkörper
302 ausgebildeten
Ventilgehäuse
304 aufgenommen
ist und den Druck in dem Kraftstofftank regelt. Das Unterdruckventil
340 umfaßt eine Ventilscheibe
342 aus
Gummi, ein Ventillagerteil
346, das eine Öffnung
346a aufweist,
in die die Ventilscheibe
342 eingesetzt ist, und eine Feder
348,
die gegen die Ventilscheibe
342 drückt. Wenn der Diffe renzdruck
zwischen dem auf die Ventilscheibe
342 aufgebrachten Tankdruck
und dem atmosphärischen Druck
ein bestimmtes Niveau überschreitet,
wird die Ventilscheibe
342 in eine geöffnete Position gegen die Druckkraft
der Feder
348 gebracht, um den Tankdruck an den atmosphärischen
Druck anzunähern.
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Ein
Drehmomentmechanismus 320 ist zwischen dem oberen Teil
des Gehäusehauptkörpers 302 und
dem Deckel 330 angeordnet. Beim Anbringen des Gehäusehauptkörpers 302 an
den Kraftstoffzuführeinlaß FNb des
Kraftstofftanks erhöht,
wenn das auf den Deckel 330 in Schließrichtung des Kraftstoffzuführeinlasses
FNb aufgebrachte Rotationsdrehmoment ein bestimmtes Niveau überschreitet, der
Drehmomentmechanismus 320 den Deckel 330 relativ
zu dem Gehäusehauptkörper 302.
Diese Anordnung verhindert, dass der Kraftstoffzuführeinlaß FNb mit
einer übermäßig großen, auf
den Tankdeckel 300 aufgebrachten Kraft verschlossen wird.
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Bei
dem oben beschriebenen Stand der Technik ist dies, da viele Umdrehungen
des Tankdeckels erforderlich sind, um den Kraftstoffzuführeinlaß zu schließen, sehr
mühsam.
Ein vorgeschlagener Drehmomentmechanismus zur Lösung dieses Problems kann den
Kraftstoffzuführeinlaß mit dem
Tankdeckel mittels einer Drehung von ungefähr 90° verschließen. Bei diesem vorgeschlagenen
Verfahren wird jedoch die Positionsbeziehung zwischen dem Deckel
und dem Gehäusehauptkörper allmählich in der
Drehrichtung verschoben. Für
den Anwender ist ein sehr schwieriger Vorgang erforderlich, um den Tankdeckel
in der Kraftstoffzuführöffnung zu
positionieren. Dies führt
zu einer schlechten Betriebsweise des Tankdeckels.
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Weiter
beschreibt die
US-A-5,638,975 einen Tankdeckel
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, umfassend einen Gehäusehauptkörper, einen Handgriff und einen
zweiteiligen Drehmomentmechanismus, der zwischen dem Handgriff und
dem Hauptkörper
angeordnet ist und zur Übertragung
eines auf den Handgriff aufgebrachten Rotationsdrehmoments auf den
Hauptkörper
ausgebildet ist. Der Drehmomentmechanismus umfaßt eine Antriebsnabe mit einer freitragenden
Klinke und einen Drehmomentübertragungsring
mit einem entgegen der Verschiebung angetriebenen Anschlag zum Eingriff
mit dem Klinkenanschlag der Klinke. Der Drehmomentmechanismus schafft
eine Leerlaufantriebsverbindung zwischen Handgriff und dem Hauptkörper.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen Tankdeckel
zu schaffen, der eine Tanköffnung
mittels einer einzigen Drehung verschließt und die Anordnung beim Anbringen
und Lösen
erleichtert. Mindestens ein Teil der obigen und anderer diesbezüglichen
Ziele wird mit dem Tankdeckel gemäß Anspruch 1 gelöst bzw.
erreicht.
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Bei
dem Tankdeckel gemäß der Erfindung
ist das Gehäuseeingriffselement
des Gehäusehauptkörpers an
dem Öffnungseingriffelements
der Tanköffnung
angeordnet. Der Handgriff wird dann in Schließrichtung der Tanköffnung gedreht.
Dies ermöglicht, dass
sich der Gehäusehauptkörper integral
mit dem Handgriff mittels des Drehmomentmechanismus dreht, sodass
das Gehäuseingriffsele ment
mit dem Öffnungseingriffselement
in Eingriff tritt. In dem Eingriffszustand, wo das Platteneingriffselement
des Drehmomentmechanismus mit dem Handgriffseingriffselement des
Handgriffs in Eingriff steht, überträgt das Platteneingriffselement
das auf den Handgriff aufgebrachte Rotationsdrehmoment auf den Gehäusehauptkörper. Wenn
das Gehäuseeingriffselement
mit dem Öffnungseingriffselement
in Eingriff steht und das auf den Handgriff aufgebrachte Rotationsdrehmoment
ein bestimmtes Niveau überschreitet,
gelangt das Platteneingriffselement in den ersten Eingriffszustand,
wo das Platteneingriffselement von dem Handgriffseingriffselement
bei dem vorbestimmten Rotationsdrehmoment gelöst wird. Diese Anordnung ermöglicht es
dem Anwender, sicherzustellen, dass die Tanköffnung mit dem Tankdeckel bei
einem bestimmten Rotationsdrehmoment verschlossen ist.
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Beim
Schließen
der Tanköffnung
mit dem Tankdeckel gelangt, wenn ein Rotationsdrehmoment auf den
Handgriff in Öffnungsrichtung
der Tanköffnung
aufgebracht wird, das Platteneingriffselement in den zweiten Eingriffszustand,
wo das Platteneingriffselement von dem Handgriffseingriffselement
bei einem geringeren Rotationsdrehmoment als dem für den ersten
Eingriffszustand erforderlichen Rotationsdrehmoment gelöst wird.
Die auf den Handgriff aufgebrachte Rückstellkraft ändert den
Zustand des Platteneingriffselements zum zweiten Eingriffszustand
und führt
die Positionsbeziehung zwischen dem Platteneingriffselement und
dem Handgriffseingriffselement in den Anfangszustand zurück. Diese Anordnung
hält die
Positionsbeziehung zwischen dem Platteneingriffselement und dem
Handgriffsein griffselement in dem festgelegten Zustand bei jedem Schließen der
Tanköffnung
mit dem Tankdeckel. Dies erleichtert die Positionierung beim Schließen der Tanköffnung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die Drehmomentplatte ein frei tragendes elastisches Drehmomentteil
mit dem Platteneingriffselement auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
weist das elastische Drehmomentteil ein von dem Hauptkörpereingriffselement
gelagertes Ende auf, das zwischen einer Nichtlagerposition und einer
Lagerposition bewegbar ist, wodurch der Zustand des Platteneingriffselements
zwischen dem ersten Nichteingriffszustand und dem zweiten Nichteingriffszustand geändert wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform berührt das
elastische Drehmomentteil das Hauptkörpereingriffselement und überträgt das von
dem Handgriffseingriffselement aufgebrachte Rotationsdrehmoment über das
Hauptkörpereingriffselement
auf den Gehäusehauptkörper. Die
Drehmomentplatte mit einer dieser Ausbildungen erfordert keinen
komplizierten Mechanismus, um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung
zu realisieren.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Drehmomentmechanismus eine
Feder auf, die zwischen dem Handgriff und dem Gehäusehauptkörper angeordnet
ist. Die Feder speichert die Druckkraft in Abhängigkeit einer Drehung des
Handgriffs entweder in Schließrichtung
der Tanköffnung
oder in Öffnungsrichtung
der Tanköffnung.
Die in der Feder gespeicherte Druckkraft wird zur Rückführung der Positionsbeziehung
zwischen dem Handgriff und dem Gehäusehauptkörper in den Ausgangszustand
frei gegeben.
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Die
Feder kann irgendeine Form haben, die ein Speichern der Druckkraft
zum Drehen des Handgriffs relativ zum Gehäusehauptkörper ermöglicht. Die Feder kann zwischen
der Drehmomentplatte und dem Handgriff oder zwischen dem Gehäusehauptkörper und
der Drehmomentplatte gespannt sein. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Feder umfassen eine Torsionsfeder, die eine Torsionskraft verwendet und
eine Blattfeder. Die Feder kann ein von dem Gehäusehauptkörper und der Drehmomentplatte
getrenntes Element oder alternativ ein Vorsprung oder ein Teil des
Gehäusehauptkörpers oder
der Drehmomentplatte zur Erzeugung der Federkraft sein.
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Bevorzugt
wird, dass der Handgriff manuell bedienbar und am oberen Abschnitt
des Gehäusehauptkörpers angebracht
ist. Eine bevorzugte Ausführungsform
des Handgriffs ist ein Deckel, der den oberen Abschnitt des Gehäusehauptkörpers abdeckt und
einen Handgriff aufweist, der von einem Daumen und einem Zeigefinger
des Anwenders für
einen Drehbetrieb gehalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf die Verwendung des oben
beschriebenen Tankdeckels zum Öffnen
und Schließen
einer Tanköffnung eines
Einfüllstutzens,
durch den eine Kraftstoffzuführmenge
einen Tankhauptkörper,
in dem Kraftstoff aufgenommen wird, zugeführt wird, gerichtet (Anspruch
12).
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Diese
und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
zusammen mit den Zeichnungen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
UNTERSCHIEDLICHEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Tankdeckels
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Gehäusehauptkörpers in
dem Tankdeckel gemäß der ersten
Ausführungsform;
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3 ist
eine Aufsicht zur Darstellung des Gehäusehauptkörpers der ersten Ausführungsform;
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4 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung eines Überdruckventils und eines Unterdruckventils in
dem Gehäusehauptkörper;
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5 zeigt
ein Gehäuseeingriffselement
des Gehäusehauptkörpers, das
mit einem Einfüllstutzen FN
in Eingriff steht;
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6 ist
eine perspektivische Explosionsansicht zur Darstellung eines Deckels
und eines Drehmomentmechanismus, der in dem oberen Abschnitt des
Gehäusehauptkörpers angeordnet
ist;
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7 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung des Drehmomentmechanismus längs der
Linie VII-VII in 1;
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8 zeigt
einen Ausgangszustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der ersten
Ausführungsform;
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9 zeigt
einen dem von 8 folgenden Zustand bei der
Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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10 zeigt
einen dem in 9 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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11 zeigt
einen dem in 10 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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12 zeigt
einen dem in 11 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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13 zeigt
einen dem in 12 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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14 zeigt
einen dem in 13 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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15 zeigt
einen dem in 14 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus gemäß der ersten
Ausführungsform;
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16 zeigt
einen weiteren Drehmomentmechanismus als eine Abänderung der ersten Ausführungsform;
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17 zeigt
einen weiteren Drehmomentmechanismus gemäß einer weiteren Abänderung
der ersten Ausführungsform;
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18 zeigt
einen weiteren Drehmomentmechanismus als eine noch weitere Abänderung
der ersten Ausführungsform;
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19 ist
eine perspektivische Explosionsansicht zur Darstellung eines Drehmomentmechanismus
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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20 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung des Drehmomentmechanismus der
zweiten Ausführungsform;
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21A bis 21C zeigen
einen Ausgangszustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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22A bis 22C zeigen
einen dem in den 21A bis 21C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
der zweiten Ausführungsform;
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23A bis 23C zeigen
einen dem in den 22A bis 22C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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24A bis 24C zeigen
einen dem in den 23A bis 23C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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25A bis 25C zeigen
einen dem in den 24A bis 24C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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26A bis 26C zeigen
einen dem in den 25A bis 25C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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27A bis 27C zeigen
einen dem in den 26A bis 26C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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28A bis 28C zeigen
einen dem in den 27A bis 27C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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29A bis 29C zeigen
einen dem in den 28A bis 28C dargestellten
Zustand folgenden Zustand einer Rei he von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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30 zeigt
eine mögliche
Abänderung
des Drehmomentmechanismus gemäß der zweiten
Ausführungform;
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31 zeigt
einen dem in 30 dargestellten Zustand folgenden
Zustand bei dem gemäß 30 geänderten
Beispiel des Drehmomentmechanismus;
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32 zeigt
eine weitere mögliche
Abänderung
des Drehmomentmechanismus gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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33 ist
eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer in dem Drehmomentmechanismus gemäß dem in 32 dargestellten
geänderten
Ausführungsbeispiel
vorgesehenen Feder;
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34 zeigt
einen Zustand einer Reihe von Vorgängen des Drehmomentmechanismus
gemäß dem geänderten
Beispiel von 32;
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35 zeigt
einen dem in 34 dargestellten Zustand folgenden
Zustand einer Reihe von Vorgängen
des Drehmomentmechanismus des geänderten
Beispiels von 32; und
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36 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung eines bekannten Tankdeckels.
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BESCHREIBUNG
DER GEGENWÄRTIG
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORMEN DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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1 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung eines Tankdeckels 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Tankdeckel 10 ist an einem
Einfüllstutzen
FN mit einem Kraftstoffzuführeinlaß FNb (Tanköffnung)
angebracht, durch den ein Kraftstoff einem Kraftstofftank (nicht
dargestellt) zugeführt
wird. Der Tankdeckel 10 umfaßt einen Gehäusehauptkörper 20 aus
einem Kunststoffmaterial, wie z.B . Polyacetal, einen an einem oberen
Abschnitt des Gehäusegrundkörpers 20 angebrachten
Deckel 40, der aus einem Kunststoff, wie z. B. Nylon, besteht
und wie ein Handgriff arbeitet, einen inneren Deckel 50,
der eine obere Öffnung des
Gehäusehauptkörpers 20 zur
Bildung eines Ventilgehäuses 23 abschließt, ein Überdruckventil 60 und
ein Unterdruckventil 70, die in dem Ventilgehäuse 23 angeordnet
sind und als Drucksteuerventile arbeiten, einen Drehmomentmechanismus 80 und
eine Dichtung GS, die auf einen oberen Umfang des Gehäusehauptkörpers 20 aufgesetzt
ist, um den Gehäusehauptkörper 20 gegen
den Einfüllstutzen
FN abzudichten.
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Die
Elemente des Tankdeckels 10 gemäß dieser Ausführungsform
werden im Folgenden beschrieben. 2 ist eine
halb geschnittene Ansicht zur Darstellung des Gehäusehauptkörpers 20. 3 ist
eine Aufsicht zur Darstellung des Gehäusehauptkörpers 20. 4 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung des in dem Gehäusehauptkörper 20 aufgenommenen Überdruckventils 60 und
des Unterdruckventils 70. Der Gehäusehauptkörper 20 weist einen
im Wesentlichen zylindrischen äußeren rohrförmigen Körper 21 mit
einem Gehäuseingriffselement 20a auf,
das mit einem anderen Eingriffselement an einem inneren Umfang des
Einfüllstutzens
FN in Eingriff tritt, und einen ein Ventilgehäuse bildenden Körper 22,
der im Inneren des äußeren rohrförmigen Körpers 21 angeordnet
ist. Der ein Ventilgehäuse
bildende Körper 22 bildet
ein Ventilgehäuse 23,
in dem das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 74 auf genommen sind.
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Der äußere rohrförmige Körper 21 und
der ein Ventilgehäuse
bildende Körper 22 sind
einstöckig miteinander über eine
horizontale Verbindung 28 und vertikale Verbindungen 29 verbunden,
wie in den 2 und 3 dargestellt.
Die ringförmige
horizontale Verbindung 28 ist unter der Mitte des ein Ventilgehäuse bildende
Körpers 22 angeordnet.
Die horizontale Verbindung 28 trennt den Kraftstofftank
von der Außenseite
und bildet in einem Raum zwischen dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und dem ein Ventilgehäuse bildenden
Körper 22 Nuten 27.
Es sind vier vertikale Verbindungen 29 vorhanden, die in
einem Abstand rings um den Umfang des ein Ventilgehäuse bildenden
Körpers 22 angeordnet
sind. Die vertikalen Verbindungen 29 sind vertikale Wände, die den äußeren rohrförmigen Körper 21 mit
dem ein Ventilgehäuse
bildenden Körper 22 verbinden,
und sind mit der horizontalen Verbindung 28 zur Bildung der
Nuten 27 verbunden.
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Der
ein Ventilgehäuse
bildende Körper 22 umfaßt eine
größere diametrale
obere Seitenwand 24, eine kleinere diametrale untere Seitenwand 25 und
eine sich von dem unteren Ende der unteren Seitenwand 25 erstreckenden Bodenwand 26.
Diese Abschnitte 24, 25, 26 sind einstöckig zur
Bildung des Ventilgehäuses 23 ausgebildet.
Das Ventilgehäuse 23 weist
eine obere Kammer 23a auf, in der das Überdruckventil 60 aufgenommen
wird, und weist eine untere Kammer 23b auf, in der das
Unterdruckventil 70 aufgenommen ist. Der ein Ventilgehäuse bildende
Körper 22 weist
eine obere Öffnung 24a auf, die
mittels des inneren Deckels 50 (4) verschlossen
ist. Eine geneigte Fläche 30a verbindet
die obere Seitenwand 24 mit der unteren Seitenwand 25.
An dem inneren Rand der geneigten Fläche 30a ist ein Sitz 30 ausgebildet.
Eine Ventilscheibe 61 des Überdruckventils 60 ist
auf dem Sitz 30 davon trennbar angeordnet.
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Der
innere Deckel 50 ist an den oberen Rand der oberen Seitenwand 24 mittels
Ultraschall-Schweißen
zum Abdecken der Öffnung 24a angeschweißt. Wie
in 4 gezeigt, weist der innere Deckel 50 eine
mittlere Aussparung 52 im Wesentlichen in der Mitte eines
inneren Deckelkörpers 51 und ein
zylindrisches Lager 53, das rings um den äußeren Umfang
der mittleren Aussparung 52 angeordnet ist, auf. Das zylindrische
Lager 53 kann in die Öffnung 24a des
ein Ventilgehäuse
bildenden Körpers 22 eingesetzt
werden. Der äußere Umfang
des inneren Deckelkörpers 51 bildet
einen äußeren Ring 54.
Vier Positionierrippen 57 sind in einem Abstand rings um
den äußeren Umfang
des äußeren Rings 54 angeordnet. Die
Positionierrippen 57 erstrecken sich nach unten in die
zwischen dem äußeren ringförmigen Körper 21 und
dem ein Ventilgehäuse
bildenden Körper 22 ausgebildeten
Nuten 27 (2). Eine Strömungsöffnung 58 ( 4)
ist in dem inneren Deckelkörper 51 ausgebildet,
um das Ventilgehäuse 23 mit
der Außenseite
zu verbinden.
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Das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 sind in dem Ventilgehäuse 23 aufgenommen,
wie in 4 gezeigt. Das Überdruckventil 60 umfaßt eine
Ventilscheibe 61 aus einem Fluorgummi und ist zwischen
einer geöffneten
und einer geschlossenen Position bewegbar, ein Ventillagerteil 68 und
eine Schraubenfeder 69. Die Ventilscheibe 61 weist
einen an ihrer unteren Fläche
ausgebildeten Sitz 62 und ein an ihrem mittleren Abschnitt
ausgebildetes Passelement 65 zur Bildung einer Ventilströmungsöffnung 63 auf.
Eine seitliche Lageraussparung 66 ist an der Seite des
Passelements 65 ausgebildet. Das Passelement 65 wird
in eine Passöffnung 68a des
Ventillagerteils 68 passend eingesetzt, so dass die Ventilscheibe 61 mit
dem Ventillagerteil 68 verbunden ist. Auf der oberen Fläche des
Ventillagerteils 68 ist eine Federlagerung 68b zum
Lagern des einen Endes der Schraubenfeder 69 ausgebildet. Das
andere Ende der Schraubenfeder 69 wird von der zylindrischen
Lagerung 53 des inneren Deckels 50 gehalten. Somit
wird die Schraubenfeder 69 zwischen dem inneren Deckel 50 und
dem Ventillagerteil 68 gehalten.
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Das Überdruckventil 60 mit
der obigen Konstruktion regelt den Druck in dem Kraftstofftank. Wenn
der Tankdeckel 10 an dem Einfüllstutzen FN angebracht ist
und der Druck in dem Kraftstofftank ein bestimmtes Niveau überschreitet,
werden die Ventilscheibe 61 und das Ventillagerteil 68 des Überdruckventils 60 gegen
die Druckkraft der Schraubenfeder 69 in die geöffnete Stellung
angehoben. Hierdurch wird das Innere des Kraftstofftanks über das Ventilgehäuse 23 mit
der Außenseite
verbunden. Wenn der Druck in dem Kraftstoff tank abnimmt oder unter
das bestimmte Niveau in diesem Zustand abfällt, bewegt andererseits die
Druckkraft der Schraubenfeder 69 die Ventilscheibe 61 in
die geschlossene Stellung. Auf diese Weise wird die Ventilscheibe 68 zwischen
der geöffneten
Stellung und der geschlossenen Stellung bewegt, um zu bewirken,
dass ein auf die Ventilscheibe 61 aufgebrachter Differenzdruck
einen bestimmten Wert nicht überschreitet.
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Das
Unterdruckventil 70 umfaßt eine Ventilscheibe 71 aus
Kunststoff, die zwischen einer geöffneten Stellung und einer
geschlossenen Stellung bewegt wird, und eine Schraubenfeder 78,
die zwischen einem Federlagerabsatz 72 der Ventilscheibe 71 und der
Bodenwand 26 des ein Ventilgehäuse bildenden Körpers 22 gespannt
ist, um gegen die Ventilscheibe 71 zu drücken. Ein
Sitz, der an dem oberen Abschnitt der Ventilscheibe 71 ausgebildet
ist, wird so bewegt, dass er auf der Ventilscheibe 61 des Überdruckventils 60 sitzt
oder davon getrennt ist.
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Das
Unterdruckventil 70 mit der obigen Konstruktion regelt
ebenfalls den Druck in dem Kraftstofftank. Wenn der Kraftstofftank
einen Unterdruck relativ zum atmosphärischen Druck aufweist und
der auf die Ventilscheibe 71 des Unterdruckventils 70 aufgebrachte
Differenzdruck größer als
ein bestimmter Wert wird, bewegt sich die Ventilscheibe 71 gegen die
Druckkraft der Schraubenfeder 78 nach unten in die geöffnete Stellung
und wird dadurch von dem Sitz 62 der Ventilscheibe 61 des Überdruckventils 60 getrennt.
Dabei sitzt die Ventilscheibe 61 auf dem Sitz 30 des
ein Ventilgehäuse
bildenden Körpers 22. Wenn
die Ventilscheibe 61 die ge öffnete Stellung einnimmt, wird
zwischen der Ventilscheibe 71 und der Ventilscheibe 61 ein
Durchgang ausgebildet. Hierdurch wird das Innere des Kraftstofftanks über den Durchgang
zwischen der Ventilscheibe 61 und der unteren Seitenwand 25 des
ein Ventilgehäuse
bildenden Körpers 22 und
eine Verbindungsöffnung 26a der
Bodenwand 26 des ein Ventilgehäuse bildenden Körpers 22 mit
der Außenseite
verbunden, um den Unterdruck im Kraftstofftank aufzuheben. Wenn
der auf die Ventilscheibe 71 aufgebrachte Differenzdruck geringer
als die Druckkraft der Schraubenfeder 78 wird, bewegt sich
die Ventilscheibe 71 nach oben in die geschlossene Stellung.
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Wenn,
wie oben beschrieben, der Druck in dem Kraftstofftank zunimmt, sodass
der auf die Ventilscheibe 61 des Überdruckventils 60 aufgebrachte Differenzdruck
den bestimmten Wert überschreitet, bewegt
sich die Ventilscheibe 61 gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 69 in
die geöffnete
Stellung. Hierdurch wird das Überdruckventil 60 geöffnet. Wenn
der Druck in dem Kraftstofftank abnimmt, sodass der auf die Ventilscheibe 71 des
Unterdruckventils 70 aufgebrachte Differenzdruck den bestimmten Wert überschreitet,
bewegt sich andererseits die Ventilscheibe 71 gegen die
Druckkraft der Schraubenfeder 78 in die geöffnete Stellung.
Hierdurch wird das Unterdruckventil 70 geöffnet. Wenn
der Überdruck
oder der Unterdruck im Kraftstofftank relativ zum atmosphärischen
Druck den bestimmten Wert überschreitet, öffnet das Überdruckventil 60 oder
das Unterdruckventil 70, um den Druck in dem Kraftstofftank
innerhalb eines bestimmten Bereichs relativ zum atmosphärischen
Druck zu regeln.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die Dichtung GS an der unteren
Fläche
eines im oberen Abschnitt des Gehäusehauptkörpers 20 ausgebildeten
Flansches 33 montiert. Die Dichtung GS ist zwischen einem Dichtungslager 21a des
Flansches 33 und dem Kraftstoffeinlaß FNb des Einfüllstutzens
FN angeordnet. Wenn der Tankdeckel 10 in den Kraftstoffeinlaß FNb eingesetzt
wird, wird die Dichtung GS gegen das Dichtungslager 21a gedrückt, um
eine Dichtwirkung zu erzielen. Das Gehäuseeingriffselement 20a ist
in dem unteren Abschnitt des äußeren Umfangs
des äußeren rohrförmigen Körpers 21 ausgebildet. 5 zeigt
das Gehäuseeingriffselement 20a des
Gehäusehauptkörpers 20,
das mit dem Einfüllstutzen
FN in Eingriff steht. Ein Öffnungseingriffselement
FNc ist am inneren Umfang des Einfüllstutzens FN ausgebildet.
Eine Einfüllstutzeneinsetznut
FNd ist in einem Teil des inneren Umfangsabschnitts des Öffnungseingriffselements
FNc ausgebildet, um das Gehäuseeingriffselement 20a des
Tankdeckels 10 aufzunehmen, der axial in den Kraftstoffeinlaß FNb des Einfüllstutzens
FN eingesetzt ist. Die Anbringung positioniert das Gehäuseeingriffselement 20a an
der Einfüllstutzeneinsetznut
FNd, setzt den Tankdeckel 10 in den Kraftstoffeinlaß FNb des
Einfüllstutzens
FN ein und dreht den Tankdeckel um einen bestimmten Winkel, z. B.
ungefähr
90°. Dies
bewirkt, dass das Gehäuseeingriffselement 20a mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc in Eingriff tritt, wodurch der Tankdeckel 10 an dem
Einfüllstutzen
FN angebracht ist.
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6 ist
eine perspektivische Explosionszeichnung zur Darstellung des Deckels 40 und
des Drehmomentme chanismus 80, der in dem oberen Abschnitt
des Gehäusehauptkörpers 20 angeordnet ist. 7 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung des Drehmomentmechanismus 80 längs der
Linie VII-VII in 1. Der Drehmomentmechanismus 80 vermittelt
dem Anwender ein Gefühl
der Anwendung durch einen hörbaren
Klick, wenn das Rotationsdrehmoment mit einem bestimmten Niveau
oder höher
auf den Deckel 40 aufgebracht wird, wenn der Kraftstoffeinlaß FNb mit
dem Tankdeckel 10 geschlossen wird. Der Anwender kann so
feststellen, dass der Tankdeckel an dem Einfüllstutzen FN mit dem Rotationsdrehmoment
des bestimmten Niveaus oder höher
angebracht ist.
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Wie
in 1 dargestellt, ist der Deckel 40 lösbar an
dem Flansch 33 des Gehäusehauptkörpers 20 auf
drehbare Weise angebracht. Wie in 2 gezeigt,
weist der Flansch 33 des Gehäusehauptkörpers 20 einen an
dem äußeren rohrförmigen Körper 21 angeordneten
inneren Ring 34, einen außerhalb und über den
inneren Ring 34 vorstehenden äußeren Ring 35 und
vier rings um den Umfang des Flansches 33 angeordnete Verbindungen 36 auf,
um den inneren Ring 34 mit dem äußeren Ring 35 zu verbinden (3).
Der in den 1 und 5 dargestellte
Deckel 40 umfaßt
eine Platte 41, einen Handgriff 42, der von der
Platte 41 nach oben vorsteht, und eine einstückig rings
um die Platte 41 ausgebildete Seitenwand 43. Die
entsprechenden Abschnitte 41, 42, 43 des
Deckels 40 bestehen aus einem leitenden Kunststoff und
sind einstückig
mittels Spritzgießen
ausgebildet. Acht Eingriffsvorsprünge 45 sind in einem
Abstand rings um den inneren Umfang der Seitenwand 43 ausgebildet.
Die Eingriffsvorsprünge 45 stehen mit
dem Außenring 35 des
Flansches 33 (2) in Eingriff, sodass der Deckel 40 mit
dem Gehäusehauptkörper 20 verbunden
ist.
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Wie
in den 6 und 7 gezeigt, umfaßt der Drehmomentmechanismus 80 ein
Paar Hauptkörperrippen 32, 32,
die von der oberen Fläche
des äußeren rohrförmigen Körpers 21 des
Gehäusehauptkörpers 20 nach
oben vorstehen, eine zylindrische Welle 46, ein Paar Deckeleingriffsvorsprünge 46a, 46a (Handgriffseingriffselemente),
die an der Fläche
der zylindrischen Welle 46 ausgebildet sind, ein Paar Deckelauslösevorsprünge 47, 47,
die an der unteren Fläche
des Deckels 40 ausgebildet sind, eine Feder 82 und
eine Drehmomentplatte 90. Die zylindrische Welle 46 steht
von der Mitte der unteren Fläche
des Deckels 40 vor. Das Paar Deckeleingriffsvorsprünge 46a, 46a steht
von der äußeren Umfangsfläche der
zylindrischen Welle 46 vor. Das Paar bogenförmiger Deckelauslösevorsprünge 47, 47 erstreckt sich
von der unteren Fläche
des Deckels 40. Das Paar Deckeleingriffsvorsprünge 46a, 46a und
das Paar Deckelauslösevorsprünge 47, 47 sind
symmetrisch rings um die Rotationswelle des Deckels 40 angeordnet.
-
Die
Feder 82 ist eine zwischen dem Gehäusehauptkörper 20 und der Drehmomentplatte 90 angeordnete
Schraubenfeder. Die Feder 82 ist zwischen dem oberen Abschnitt
des Gehäusehauptkörpers 20 und
dem äußeren Umfangsabschnitt
der Drehmomentplatte 90 gespannt und speichert die Druckkraft,
wenn die Drehmomentplatte 90 im Gegenuhrzeigersinn relativ zu dem
Gehäusehauptkörper 20 gedreht
wird.
-
Wie
in 7 dargestellt, ist die Drehmomentplatte 90 eine
dünne scheibenförmige Platte
aus einem Kunststoff und weist eine durchgehende Öffnung und
Führungsschlitze
auf. Die Drehmomentplatte 90 weist eine in ihrer Mitte
ausgebildete mittlere Öffnung 91,
ein Paar konzentrisch zu der mittleren Öffnung 91 angeordnete
Rippenführungen 93, 93 und
ein Paar außerhalb
der Rippenführung 93, 93 konzentrisch
zur mittleren Öffnung 91 angeordnete Auslöseführungsschlitze 95, 95 auf.
Die zylindrische Welle 46 des Deckels 40 verläuft durch
die mittlere Öffnung 91.
Ein Paar elastischer Drehmomentteile 94, 94 sind
rings um den äußeren Umfang
der mittleren Öffnung 91 ausgebildet.
Jedes elastische Drehmomentteil 94, 94 ist ein
freitragendes bogenförmiges
Teil, das sich von einem Lagerende 94a erstreckt und weist
ein Platteneingriffselement 94b auf, das sich in Richtung
der Mitte der Öffnung 91 erstreckt, wobei
ein Schlitz 94c an der äußeren Umfangsseite des
Platteneingriffselements 94b ausgebildet ist. Das elastische
Drehmomentteil 94 ist elastisch verformbar, um den Schlitz 94c zu
verschmälern,
wenn das Platteneingriffselement 94b gegen den Deckeleingriffsvorsprung 46a des
Deckels 40 gedrückt
wird (siehe 9).
-
Das
Paar der Hauptkörperrippen 32, 32 ist
in das Paar der Rippenführungen 93, 93 an
der Außenseite
des Paares der elastischen Drehmomentteile 94, 94 eingesetzt.
Jede de Hauptkörperrippen 32, 32 bewegt
sich längs
der Rippenführungen 93, 93 zwischen
einem ersten Ende 93a und einem zweiten Ende 93b der
Rippenführung 93 nach
vorne und hinten. Das Paar der Deckelauslösesprünge 47, 47 ist
in das Paar der Auslöseführungsschlitze 95, 95 eingesetzt.
Jeder der Deckelauslösevorsprünge 47, 47 bewegt
sich längs
des Auslöseführungsschlitzes 95 zwischen
einem ersten Ende 95a und einem zweiten Ende 95b des
Auslöseführungsschlitzes 95 nach
vorne und hinten.
-
Im
Folgenden wird die Arbeitsweise des Drehmomentmechanismus 80 beim Öffnen und Schließen des
Kraftstoffeinlasses FNb des Einfüllstutzens
FN mit der Tankdeckel 10 beschrieben. Der Drehmomentmechanismus
weist ein Paar Elemente auf, die symmetrisch rings um die Drehachse
des Deckels 40 angeordnet sind, obwohl sich die folgende Beschreibung
allgemein nur auf eins der Paare der Elemente bezieht.
-
Der
Anwender kann den Handgriff 42 des Deckels 40 (5)
mit einem Daumen und einem Zeigefinger halten, das Gehäuseeingriffselement 20a an
dem Gehäusehauptkörper 20 an
der Einfüllstutzeneinsetznut
FNd des Einfüllstutzens
FN positionieren und den Gehäusehauptkörper 20 in
axialer Richtung in den geöffneten
Kraftstoffeinlaß FNb
des Einfüllstutzens
FN einsetzen. Wenn der Handgriff 42 des Deckels 140 in
vertikaler Richtung angeordnet ist, ist der Handgriff 42 des
Deckels 40 so ausgelegt, dass das Gehäuseeingriffselement 20a leicht
in die Einfüllstutzeneinsetznut
FNd paßt
und erleichtert die Anbringung des Tankdeckels 10 an dem
Einfüllstutzen FN.
Wie in 8 dargestellt, bewirkt die Druckkraft der Feder 82 bei
dem Drehmomentmechanismus 80, dass die Hauptkörperrippe 32 gegen
das erste Ende 92a der Rippenführung 93 drückt und
bewirkt, dass der Deckeleingriffsvorsprung 46a des Deckels 40 das Platteneingriffselement 94b der
Drehmomentplatte 90 berührt.
-
Eine
Drehkraft im Uhrzeigersinn wird auf den Deckel 40 bei dem
obigen Zustand aufgebracht, um den Kraftstoffeinlaß FNb des
Einfüllstutzens
FN mit dem Deckel 10 zu verschließen. Der Drehmomentmechanismus 80 führt eine
Reihe von Vorgängen aus,
wie in 8 bis 10 gezeigt. Die auf den Deckel 40 im
Uhrzeigersinn aufgebrachte Drehkraft wird auf die Drehmomentplatte 90 über den
Eingriff des Deckeleingriffsvorsprungs 46a des Deckels
mit dem Platteneingriffselement 94b der Drehmomentplatte 90 zur
Drehung der Drehmomentplatte 90 im Uhrzeigersinn übertragen.
Die Drehung der Drehmomentplatte 90 im Uhrzeigersinn drückt die
Hauptkörperrippe 32 des
Gehäusehauptkörpers 20 gegen
das erste Ende 93a der in der Drehmomentplatte 90 ausgebildeten
Rippenführung 93.
Dies bewirkt, dass sich der Deckel 40, die Drehmomentplatte 90 und
der Gehäusehauptkörper 20 einstöckig in
Schließrichtung
des Kraftstoffeinlasses FNb drehen. Entsprechend wird die Kraft
des Eingriffs des Gehäuseeingriffselements 20a des
Gehäusehauptkörpers 20 mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc des Einfüllstutzens
FN erhöht. Wenn
eine von der Eingriffskraft erzeugte Reaktionskraft gleich oder
größer als
ein bestimmtes Rotationsdrehmoment wird, gleitet der Deckeleingriffsvorsprung 46a über das
Platteneingriffselement 94b, wie in 9 gezeigt,
zu einem Nichteingriffszustand gemäß 10. Dieser
Vorgang zum ersten Nichteingriffszustand gibt dem Anwender ein Gefühl einer
Anbringung durch einen hörbaren
Klick. Der Kraftstoffeinlaß FNb
des Einfüllstutzens
FN ist entsprechend mit dem Tankdeckel 10 bei einem bestimmten Klemmdrehmoment
verschlossen.
-
Um
den Tankdeckel 10 zu lösen
und den Kraftstoffeinlaß FNb
des Einfüllstutzens
zu öffnen, hält der Anwender
andererseits den Handgriff 42 des Deckels 40 mit
dem Daumen und dem Zeigefinger und bringt eine Rotationskraft im
Gegenuhrzeigersinn auf den Deckel 40 auf, wie in 11 gezeigt.
Die auf den Deckel 40 aufgebrachte Rotationskraft im Gegenuhrzeigersinn
bewirkt, dass der Deckeleingriffsvorsprung 46a des Deckels 40 gegen
das Platteneingriffselement 94b der Drehmomentscheibe 90 drückt. Da
der Gehäusehauptkörper 20 an
dem Einfüllstutzen
FN angebracht ist, werden nur der Deckel 40 und die Drehmomentplatte 90 gegen
die Druckkraft der Feder 82 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Mit
der Drehung des Deckels 40 und der Drehmomentplatte 90 im
Gegenuhrzeigersinn bewegt sich die Hauptkörperrippe 32 längs der
Rippenführung 93 in
Richtung des zweiten Endes 93b.
-
Das
elastische Drehmomentteil 94 wird leicht verformt, wenn
die Hauptkörperrippe 32 nicht
an dem freien Ende des elastischen Drehmomentteils 94 angeordnet
ist, wie in 11 gezeigt. Eine weitere Drehung
des Deckels im Gegenuhrzeigersinn, wie in 12 gezeigt,
bewirkt, dass der Deckeleingriffsvorsprung 46a gegen das
Platteneingriffselement 94b gedrückt wird, und das elastische
Drehmomentteil 94 wird elastisch verformt. Die elastische
Verformung des elastischen Drehmomentteils 94 verformt
entscheidend ein Teil 94d, das die Hauptkörperrippe 32 berührt und
verändert
die Breite des Schlitzes 94c. Dies bewirkt, dass der Deckelein griffsvorsprung 46a über das
Platteneingriffselement 94b mit einer geringeren Druckkraft
gleitet und führt
zu einem zweiten Nichteingriffszustand, der in 13 dargestellt
ist. Der Deckeleingriffsvorsprung 46a gleitet nämlich über das
Platteneingriffselement 94b bei einem geringeren Rotationsdrehmoment,
als das zum Schließen
des Tankdeckels 10 erforderliche Rotationsdrehmoment, Wie
oben beschrieben.
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Eine
Drehung des Deckels 40 im Gegenuhrzeigersinn zu der Stelle,
wo der Deckeleingriffsvorsprung 46a über das Platteneingriffselement 94b gleitet,
bewirkt, dass der Deckelauslösevorsprung 47 gegen
ein Ende 95a der Drehmomentplatte 90 drückt. In
diesem Zustand drückt
die Hauptkörperrippe 32 gegen
das zweite Ende 93b der Rippenführung 93. Die auf
den Deckel 40 aufgebrachte Rotationskraft wird entsprechend
auf den Gehäusehauptkörper 20 über den
Deckelauslösevorsprung 47,
die Drehmomentplatte 90, das zweite Ende 93b der
Rippenführung 93 und
die Hauptkörperrippe 32 übertragen.
Dies bewirkt, dass sich der Deckel 40, die Drehmomentplatte 90 und
der Gehäusehauptkörper 20 zusammen
im Gegenuhrzeigersinn drehen.
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Die
integrale Drehung des Gehäusehauptkörpers 20 mit
dem Deckel 40 um ungefähr
90° (der Zustand
von 14) bewirkt, dass das Gehäuseeingriffselement 20a von
dem Öffnungseingriffselement FNc
des Einfüllstutzens
FN frei gegeben wird. Der Gehäusehauptkörper 20 wird
entsprechend von der Haltekraft an dem Einfüllstutzen FN frei gegeben. Wenn
der Gehäusehauptkörper 20 mit
der Druckkraft der Feder 82 beaufschlagt wird, und der
Deckel 40 zwischen dem Daumen und einem Finger des Anwenders
gehalten wird, dreht sich der Gehäusehauptkörper 20 im Gegenuhrzeigersinn
relativ zu dem Deckel 40 und der Dehmomentplatte 90 und kehrt
in die Ausgangsposition zurück
(der Zustand von 15). Hierbei kehrt die Positionsbeziehung zwischen
dem Handgriff 42 des Deckels 40 und dem Gehäuseeingriffselement 20a des
Gehäusehauptkörpers 20 in
den Ausgangszustand zurück.
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Der
Anwender hat ein Anbringungsgefühl durch
einen hörbaren
Klick, wenn der Deckeleingriffsvorsprung 46a über das
Platteneingriffselement 94b beim Schließen des Deckels 10 gleitet.
Dies stellt für
den Anwender sicher, dass der Tankdeckel 10 mit einem bestimmten
Drehmoment verklemmt ist. Der Tankdeckel 10 wird nämlich mit
einem bestimmten Drehmoment unabhängig von der Elastizität der Dichtung
GS verklemmt.
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Da
der Eingriff des Gehäuseeingriffselements 20a mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc die Drehung des Tankdeckels 10 nur um etwa 90° erfordert,
sind mehrere Drehungen durch den Anwender zum Anbringen des Tankdeckels 10 an
den Einfüllstutzen
FN nicht erforderlich.
-
Bei
dem Drehmomentmechanismus 80 dieser Ausführungsform
fallen, wenn ein Rotationsdrehmoment im Gegenuhrzeigersinn auf den
Deckel 40 zum Öffnen
des Tankdeckels 10 aufgebracht wird, das Platteneingriffselement 94b und
der Deckeleingriffsvorsprung 46a in den zweiten Nichteingriffszustand,
der ein geringeres Rotationsdrehmoment als der erste Nichteingriffszustand
erfordert. Dies stört nicht
das Speichern der Druckkraft in der Feder 82. Die gespeicherte
Druckkraft ermög licht
die Positionsbeziehung zwischen dem Deckel 40 und dem Gehäusehauptkörper 20 zur
Rückkehr
in den Ausgangszustand.
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Da
diese Anordnung die Anordnung des Handgriffs 42 des Deckels 40 und
des Gehäuseeingriffselements 20a des
Gehäusehauptkörpers 20 beim
Schließen
des Tankdeckels 10 erleichtert, werden der Kraftstoffeinlaß FNb des
Einfüllstutzens
FN leicht mit dem Tankdeckel 10 verschlossen.
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Der
Eingriff und die Freigabe des Deckels 40 mit und von der
Drehmomentplatte 20 in dem Drehmomentmechanismus 80 werden
durch eine einfache Änderung
der Eingriffskraft infolge der elastischen Verformung des elastischen
Drehmomentteils 94 erreicht.
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16 zeigt
einen weiteren Drehmomentmechanismus 80b als eine Abänderung
der ersten Ausführungsform.
Bei dem Drehmomentmechanismus 80B von 16 sind
ein Paar Deckeleingriffsvorsprünge 46Ba, 46Ba und
Anschläge 48a und 48b rings
um die zylindrische Welle 46B eines Deckels 40B ausgebildet.
Die Anschläge 48a und 48b sind
an entsprechenden Seiten jedes Deckeleingriffsvorsprungs 46Ba angeordnet.
Das Platteneingriffselement 94b ist entweder zwischen dem
Deckeleingriffsvorsprung 46Ba und dem Anschlag 48a oder
zwischen dem Deckeleingriffsvorsprung 46Ba und dem Anschlag 48b angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform
ist das Platteneingriffselement 94b, im Zustand, wo der
Kraftstoffeinlaß des
Einfüllstutzens
mit dem Tankdeckel verschlossen oder geöffnet wird, entweder zwischen
dem Deckeleingriffsvorsprung 46Ba und dem An schlag 48a oder
zwischen dem Deckeleingriffsvorsprung 46Ba und dem Anschlag 48b angeordnet.
Diese Anordnung verhindert wirkungsvoll, dass der Deckel 40B rings
um den Umfang der Drehmomentplatte wackelt.
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17 und 18 zeigen
einen weiteren Dehmomentmechanismus 80C und 80D als
weitere Abänderungen
der ersten Ausführungsform.
Bei dem Drehmomentmechanismus 80C von 17 sind zwei
Paar von Deckeleingriffsvorsprüngen 46Ca1, 46Ca1 und 46Ca2, 46Ca2 rings
um eine zylindrische Welle 46C eines Deckels 40C ausgebildet.
Die Anschläge 48Ca und 48Cb sind
quer über
jeden Satz der Deckeleingriffsvorsprünge 46Ca1 und 46Ca2 angeordnet.
Bei dem Drehmomentmechanismus 80D von 18.
sind drei Paare von Deckeleingriffsvorsprüngen 46Da1, 46Da1, 46Da2, 46Da2 und 46Da3, 46Da3 rings
um eine zylindrische Welle 46D eines Deckels 40D angeordnet.
Anschläge 48Da, 48Db sind
quer über
jeden Satz der Deckeleinsatzvorsprünge 46Da1, 46Da2, 46Da3 angeordnet.
Die mehrfachen Paare der Deckeleingriffsvorsprünge geben dem Anwender das
Anbringgefühl
durch hörbare Klicke
und ermöglichen
eine Steuerung der Dichtkraft der Dichtung.
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19 ist
eine perspektivische Explosionszeichnung zur Darstellung eines Drehmomentmechanismus 180 einer
zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung. 20 ist eine Schnittansicht zur
Darstellung des Drehmomentmechanismus 180. Im Vergleich
zur ersten Ausführungsform
weist der Drehmomentmechanismus 180 der zweiten Ausführungsform
eine unterschiedliche Form der elastischen Drehmomentteile 194 und
eine unterschiedliche Form und Gestaltung der Hauptkörperrippen 132,
der Deckelauslösevorsprünge 147 und
einer Feder 182 auf. Wie der Drehmomentmechanismus 80 der
oben beschriebenen ersten Ausführungsform
sind die verschiedenen Elemente des Drehmomentmechanismus 180 der
zweiten Ausführungsform,
wie z. B. die elastischen Drehmomentteile 194, paarweise
symmetrisch rings um die Rotationsachse des Deckels 140 angeordnet,
obwohl sich die folgende Beschreibung allgemein nur auf eins der paarweise
angeordneten Elemente bezieht.
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Wie
in den 19 und 20 dargestellt, umfaßt der Drehmomentmechanismus 180 ein
Paar Hauptkörperrippen 132, 132,
die von der Oberseite eines Gehäusehauptkörpers 120 nach
oben vorstehen (nicht dargestellt, siehe 21C),
eine zylindrische Welle 146 des Deckels 140, ein
Paar Deckeleingriffsvorsprünge 146a, 146a,
ein Paar Deckelauslösevorsprünge 147, 147,
die Feder 182 und eine Drehmomentplatte 190. Die
zylindrische Welle 146 steht von der Mitte der unteren
Seite des Deckels 140 vor. Das Paar der Deckeleingriffsvorsprünge 146a, 146a stehen
von äußeren Umfangsfläche der
zylindrischen Welle 146 vor. Das Paar der bogenförmigen Deckelauslösevorsprünge 147, 147 erstrecken
sich von der Unterseite des Deckels 140 und sind im Inneren
der Hauptkörperrippen 132, 132 angeordnet.
-
Die
Feder 182 ist eine zwischen dem Gehäusehauptkörper 120 und dem Deckel 140 angeordnete
Torsionsfeder. Die Feder 182 wird in einem Raum der zylindrischen
Welle 146 aufgenommen, und verläuft durch die Drehmomentplatte 190 und
ist zwischen dem Deckel 140 und dem Gehäusehauptkörper 120 gespannt.
Diese Anordnung ermöglicht
es, dass die Feder 182 die Druckkraft bei einer Drehung des
Deckels 140 im Uhrzeigersinn speichert.
-
Die
Drehmomentplatte 190 ist eine dünne Platte aus einem Kunststoff
und weist eine durchgehende Öffnung
und Führungsschlitze
rings um die Drehachse des Deckels 140 auf. Die Drehmomentplatte 190 weist
eine in ihrer Mitte ausgebildete mittlere Öffnung 191 auf. Die
zylindrische Welle 146 des Deckels 140 verläuft durch
die mittlere Öffnung 191. Das
Paar der elastischen Drehmomentteile 194, 194 sind
rings um den Umfang der mittleren Öffnung 191 ausgebildet.
Jedes elastische Drehmomentteil 194, 194 ist ein
frei tragendes bogenförmiges
Teil, dass sich von einem Lagerende 194a erstreckt und
weist ein Platteneingriffselement 194b auf, das sich in Richtung
der Mitte der Öffnung 191 erstreckt,
und einen Arm 194d am freien Ende des elastischen Drehmomentteils 194 auf.
-
Ein
Paar bogenförmige
Rippenführungen 193, 193 sind
in der Dehmomentplatte 190 ausgebildet. Die Hauptkörperrippe 132 ist
gleitbar in die Rippenführung 193 eingesetzt.
Die Hauptkörperrippe 132 bewegt
sich längs
der Rippenführung 193 zwischen
einem ersten Ende 193a und einem zweiten Ende 193b der
Rippenführung 193 nach
vorne und hinten. Die Hauptkörperrippe 132 ist
ein bogenförmiges
Teil rings der Rippenführung 193 und
weist ein Paar Eingriffsvorsprünge 132a, 132b auf,
die sich von ihrem inneren Umfang erstrecken. Ein Führungselement 132c ist
zwischen dem Paar der Eingriffsvorsprünge 132a, 132b des
inneren Umfangs der Hauptkörperrippe 132 ausgebildet,
um gleitend den Deckelauslösevorsprung 147 zu
lagern. In der Nähe
der Ein griffsvorsprünge
132a, 132b der Hauptkörperrrippe 132 sind
entsprechende Lagerenden 132e, 132f ausgebildet.
Das Lagerende 132e lagert den Arm 194d des elastischen
Drehmomentteils 194.
-
Im
Folgenden wird die Arbeitsweise des Drehmomentmechanismus 180 beschrieben. 21A bis 29C zeigen
Vorgänge
des Drehmomentmechanismus 180 in Abhängigkeit vom Öffnen und
Schließen
eines Tankdeckels. 21A bis 27C zeigen
den Vorgang des Schließen
des Tankdeckels, wohingegen die 27A bis 29C die Vorgänge
des Öffnen
des Tankdeckels darstellen. 21A, 22A, 23A, 24A, 25A, 26A, 27A, 28A und 29A zeigen die
positionsmäßige Beziehung
des Deckels 140, 21B, 22B, 23B, 24B, 25B, 26B, 27B, 28B und 29B zeigen die
positionsmäßige Beziehung
der Drehmomentplatte 190 und 21C, 22C, 23C, 24C, 25C, 26C, 27C, 28C und 29C zeigen
die positionsmäßige Beziehung zwischen
einem Gehäuseeingriffselement 120a des Gehäusehauptkörpers 120 und
der Einfüllstutzeneinsetznut
FNd des Einfüllstutzens
FN.
-
Wie
in den 21A, 21B und 21C gezeigt, hält
der Anwender den Handgriff 142 des Deckels 140 mit
einem Daumen und einem Zeigefinger, positioniert das am Gehäusehauptkörper 120 ausgebildete
Gehäuseeingriffselement 120a an
der Einfüllstutzeneinsetznut
FNd des Einfüllstutzens
FN und setzt den Gehäusehauptkörper 120 in
axialer Richtung in den geöffneten
Kraftstoffzuführeinlaß FNd des
Einfüllstutzens
FN ein. Wenn der Handgriff 142 des Deckels 140 in
vertikaler Richtung in der Zeichnung angeordnet ist, paßt das Gehäuseeingriffselement 120a in
die Einfüllstutzeneinsetznut FNd. Diese
Anordnung erleichtert die Anbringung des Tankdeckels am Einfüllstutzen
FN. Wie in 21B gezeigt, bewirkt bei dem
Drehmomentmechanismus 180 die Druckkraft der Feder 182,
dass die Hauptkörperrippe 132 mit
dem elastischen Drehmomentteil 194 in Eingriff tritt. Der
Arm 194d des elastischen Drehmomentteils 194 wird
entsprechend durch das Lagerende 132e der Hauptkörperrippe 132 gelagert.
-
In
dem obigen Zustand wird auf den Deckel 140 eine Rotationskraft
im Uhrzeigersinn aufgebracht, um den Kraftstoffzuführeinlaß FNb des
Einfüllstutzens
mit dem Tankdeckel zu verschließen.
Der Drehmomentmechanismus 180 führt eine Reihe von Vorgängen aus,
die in den 21A bis 27C dargestellt
sind. Die auf den Deckel 140 aufgebrachte Rotationskraft
im Uhrzeigersinn wird auf die Drehmomentplatte 190 durch
den Eingriff des Deckeleingriffsvorsprungs 146a des Deckels 40 mit
dem Platteneingriffselement 194b der Drehmomentplatte 190 übertragen,
um die Drehmomentplatte 190 im Uhrzeigersinn zu drehen.
Die Drehung der Drehmomentplatte 190 im Uhrzeigersinn bewirkt,
dass die Hauptkörperrippe 132 des
Gehäusehauptkörpers 120 gegen
den Arm 194d des elastischen Drehmomentteils 194 drückt. Dies
bewirkt, dass der Deckel 140, die Drehmomentplatte 190 und
der Gehäusehauptkörper 120 sich
zusammen in Schließrichtung
des Kraftstoffzuführeinlasses
FNb um ungefähr
100° drehen.
Hierdurch tritt das Gehäuseeingriffselement 120a mit dem Öffnungseingriffselement
FNc in Eingriff (der Zustand von 22C).
Wenn eine von dem Eingriffselement erzeugte Reaktionskraft auf den
Deckel 140 gleich oder größer als ein bestimmtes Rotationsdrehmoment
wird, verformt sich der Deckeleingriffs vorsprung 146a des
elastischen Drehmomentteils 194 (der Zustand von 23C) und gleitet über das Platteneingriffselement 194b zu
einem ersten Nichteingriffszustand, wie in 24B gezeigt.
In dem ersten Nichteingriffszustand dreht sich der Deckel 140 um
ungefähr
30°. Dieser
Vorgang des ersten Nichteingriffszustandes gibt dem Anwender ein
Gefühl
der Anbringung durch einen hörbaren
Klick. Der Arm 194d des elastischen Drehmomentteils 194 wird
mittels des Lagerendes 132e der Hauptkörperrippe 132 gelagert,
sodass das elastische Drehmomentteil 194 nicht leicht verformt
wird. Diese Anordnung erfordert ein großes Rotationsdrehmoment, damit
der Deckeleingriffsvorsprung 146a über das Platteneingriffselement 194b gleitet,
wodurch dem Anwender ein gewisses Gefühl eines Klicks gegeben wird.
-
Während der
Deckeleingriffsvorsprung 146a über das Platteneingriffselement 194b gleitet,
d. h., während
der Deckel 140 sich relativ zu dem Gehäusehauptkörper 120 dreht, wird
die zwischen dem Deckel 140 und dem Gehäusehauptkörper 120 gespannte
Feder 182 um ungefähr
30° verdreht,
wodurch die Druckkraft gespeichert wird (siehe 24C).
-
Wenn
der Anwender den Handgriff 142 des Deckels 140 los
läßt, dreht
die in der Feder 132 gespeicherte Druckkraft den Deckel 140 im
Gegenuhrzeigersinn. Die Druckkraft der Feder 182 dreht
entsprechend den Deckel 140 und die Drehmomentplatte 190 im
Gegenuhrzeigersinn durch den Eingriff des Deckeleingriffsvorsprungs 146a mit
dem Platteneingriffselement 194b. Da der Gehäusehauptkörper 120 an
dem Einfüllstutzen
FN angebracht ist, werden die einstöckig mit dem Gehäusehauptkörper 120 ausgebildeten
Hauptkörperrippen 132 ebenfalls
an dem Einfüllstutzen
FN angebracht. Eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn der Drehmomentplatte 190 in
diesem Zustand trennt den Arm 194d des elastischen Drehmomentteils 194 von
dem Lagerende 132e der Hauptkörperrippe 132 und
versetzt das elastische Drehmomentteil 194 in den freitragenden
Zustand (der Zustand von 25B).
Der freitragende Zustand des elastischen Drehmomentteils 194 ermöglicht,
dass der Deckeleingriffsvorsprung 146a leicht über das
Platteneingriffselement 194b gleitet (der Zustand in 26). Der Deckel 140 wird entsprechend im
Gegenuhrzeigersinn gedreht, und der Handgriff 142 des Deckels 140 kehrt
in die Position von ungefähr
100° zurück. In diesem
Zustand ist der Kraftstoffzuführeinlaß FNb des
Einfüllstutzens
FN mit dem Tankdeckel verschlossen (der Zustand von 27A, 27B, 27C). Der Deckel 140 ist im Wesentlichen
mit dem Gehäusehauptkörper 120 in
diesem Zustand integriert, sodass praktisch kein Spiel vorhanden
ist.
-
Um
den Tankdeckel zu lösen
und den Kraftstoffzuführeinlaß FNb des
Einfüllstutzens
FN zu öffnen,
hält der
Anwender andererseits den Handgriff 142 des Deckels 140 zwischen
dem Daumen und dem Zeigefinger und bringt eine Rotationskraft im Gegenuhrzeigersinn
auf den Deckel 140 auf, wie in den 27A, 27B und 27C gezeigt.
Die auf den Deckel 140 im Gegenuhrzeigersinn aufgebrachte
Rotationskraft bewirkt, dass der Deckelauslösevorsprung 147 den
Eingriffsvorsprung 132a berührt, um die Hauptkörperrippe 132 zu
drehen, und dass der Eingriffsvorsprung 132a den Arm 194d des
elastischen Drehmomentteils 194 lagert. Dies ermög licht, dass
sich der Deckel 140, die Drehmomentplatte 190 und
der Gehäusehauptkörper 120 zusammen
im Gegenuhrzeigersinn drehen (der Zustand von 28A, 28B, 28C). Eine weitere Drehung im Gegenuhrzeigersinn
des Deckels 140 führt
die positionsmäßige Beziehung
zu dem Zustand von 21 über den
Zustand von 29 zurück. In diesem Zustand wird
das Gehäuseeingriffselement 120a von dem Öffnungseingriffselement
FNc des Einfüllstutzens
gelöst,
sodass der Tankdeckel von dem Einfüllstutzen FN entfernt wird.
Die positionsmäßige Beziehung
zwischen dem Handgriff 142 des Deckels 140 und
des Gehäuseeingriffselements 120a des
Gehäusehauptkörpers 120 kehren
hier in den Ausgangszustand zurück.
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Der
Anwender hat ein Gefühl
der Anbringung durch einen hörbaren
Klick, wenn der Deckeleingriffsvorsprung 146a des Deckels 140 über das
Platteneingriffselement 194b der Drehmomentplatte 190 beim
Schließen
des Tankdeckels gleitet. Dies stellt sicher, dass der Tankdeckel
mit einem bestimmten Drehmoment eingeklemmt wird. Der Tankdeckel
wird nämlich
bei einem festen Drehmoment eingeklemmt, unabhängig von der Elastizität der Dichtung.
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Da
der Eingriff des Gehäuseeingriffselements 120a mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc nur die Drehung des Tankdeckels um einen kleinen Winkel von
ungefähr
40° erfordert,
sind nicht eine Vielzahl von Drehungen erforderlich, wodurch die
Anbringung des Tankdeckels an dem Einfüllstutzen FN erleichtert wird.
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Bei
dem Drehmomentmechanismus 180 der zweiten Ausführungsform
speichert die Feder 182 die Druckkraft, wenn ein Rotationsdrehmoment
auf den Deckel 140 im Uhrzeigersinn aufgebracht wird, um
den Tankdeckel zu schließen,
und bewirkt, dass der Deckeleingriffsvorsprung 146a über das
Platteneingriffselement 194b gleitet. Wenn der Anwender den
Handgriff 142 des Deckels 140 frei gibt, stellt
die gespeicherte Druckkraft der Feder 182 den anfänglichen
Zustand der positionsmäßigen Beziehung
zwischen dem Deckeleingriffsvorsprung 146 und dem Platteneingriffselement 194b wieder
her. Diese Anordnung hält
die positionsmäßige Beziehung
bei, die dem Anwender ein Gefühl
der Anbringung durch einen hörbaren
Klick nur in einer Position gibt. Dies erleichtert die Positionierung
des Handgriffs 142 des Deckels 140 relativ zu
dem Gehäuseeingriffselement 120a des
Gehäusehauptkörpers 120,
wodurch das Schließen
des Kraftstoffzuführeinlasses
FNb des Einfüllstutzens
FN vereinfacht wird.
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Da
praktisch kein Spiel bei der Rückführung des
Deckels 140 in die Ausgangsstellung beim Öffnen des
Kraftstoffeinlasses FNb des Einfüllstutzens FN
aus dem Zustand von 28A, 28B, 28C vorhanden ist, ist der Drehmomentmechanismus 180 gemäß der zweiten
Ausführungsform sehr
gut bedienbar.
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Bei
dem Drehmomentmechanismus 180 der zweiten Ausführungsform
kann das Rotationsdrehmoment, das das Gefühl der Anbringung durch einen hörbaren Klick
gibt, leicht durch Einstellen und Verändern verschiedener Parameter
geregelt werden, z. B. durch Verändern
der Dicke des elastischen Drehmomentteils 194 oder durch Ändern der
Position der Platteneingriffselemente 194b.
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30 und 31 zeigen
eine mögliche
Abänderung
des Drehmomentmechanismus 180 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Ein Drehmomentmechanismus 180B dieses abgeänderten
Beispiels weist eine Konstruktion auf, bei der ein Teil einer Kunststoffdrehmomentplatte 190B als
Rückführfeder
ausgebildet ist. Ein Paar von Federteilen 196B, 196B erstrecken
sich von der inneren Umfangsfläche der
Drehmomentplatte 190B in freitragender Weise in Richtung
der Rotationsachse eines Deckels 140B. Die mittleren Abschnitte
der Federteile 196B, 196B halten dazwischen einen
elliptischen Vorsprung 149B, der sich von dem Deckel 140B erstreckt.
Eine Drehung des Deckels 140B dreht damit den elliptischen
Vorsprung 149B und bewirkt, dass der elliptische Vorsprung 149B den
Spalt zwischen den Paar Federteilen 196B, 196B erweitert,
wie in 31 dargestellt, um die Druckkraft
zu speichern. Die gespeicherte Druckkraft dient zur Rückführung des
Deckels 140B in die Ausgangsposition, wenn der Anwender den
Deckel 140B frei gibt. Die einstöckige Anordnung der Federteile 196B, 196B mit
der Drehmomentplatte 190B vermindert in gewünschter
Weise die Anzahl der erforderlichen Teile.
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32 bis 35 zeigen
eine weitere Abänderung
des Drehmomentmechanismus 180 der zweiten Ausführungsform.
Bei dem Drehmomentmechanismus 180C, wird, wie in 32 dargestellt,
eine H-förmige
Feder 182C am oberen Abschnitt eines Gehäusehauptkörpers 180C eingesetzt. 33 ist eine
perspektivische Ansicht zur Darstellung der Feder 182C.
Die Feder 183C weist ein Paar von Befestigungsenden 182Ca, 182Ca und
eine Lagernut 182Cc zwischen dem Paar der Befestigungsenden 182Ca, 182Ca auf,
die von einer Lagerwand 182Cb gebildet wird. Ein Paar von
Befestigungsvorsprüngen 121C, 121C erstrecken
sich von dem oberen Abschnitt eines Gehäusehauptkörpers 120C, die in
die Befestigungsenden 182Ca, 182Ca passen, sodass die
Feder 182C an dem oberen Abschnitt des Gehäusehauptkörpers 120C angebracht
ist. Wie in den 34 und 35 dargestellt,
wird ein elliptischer Vorsprung 149C, der sich von einem
Deckel 140C erstreckt, in die Lagernut 182Cc der
Feder 182C eingesetzt. Die Drehung des Deckels 140C aus
dem Zustand von 34 in den Zustand von 35,
bewirkt, dass der elliptische Vorsprung 149C die Lagerwand 182Cb elastisch
verformt. Hierdurch wird die Rückführdruckkraft
gespeichert und eine Rotationskraft zur Rückführung des Deckels 140C in
den Ausgangszustand erzeugt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform
beschränkt,
vielmehr sind viele Modifikationen, Änderungen und Abänderungen
möglich,
ohne sich von den Hauptmerkmalen, wie in den Ansprüchen beschrieben,
zu entfernen. Ein Beispiel einer möglichen Abänderung wird unten beschrieben.
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Die
oben beschriebene Ausführungsform
betrifft einen Tankdeckel für
ein Kraftfahrzeug. Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist jedoch
bei irgendwelchen Tanks irgendeiner Konstruktion anwendbar, solange
die Tanköffnung
mit einem Deckel verschlossen wird.