DE60019632T2

DE60019632T2 - Tankverschlusskappe für einen einfüllstutzen eines fahrzeugkraftstoffsystems

Info

Publication number: DE60019632T2
Application number: DE60019632T
Authority: DE
Inventors: S. Robert HARRIS
Original assignee: Stant USA Corp
Current assignee: Stant USA Corp
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2020-09-09
Also published as: WO2001017872A9; WO2001017872A1; EP1232098A4; EP1232098A1; CA2371908A1; DE60019632D1; US6286704B1; EP1232098B1; CA2371908C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Tankverschlüsse. Um genauer zu sein, die vorliegende Erfindung betrifft einen Tankverschluss, der eine Gehäusevorrichtung und eine an die Gehäusevorrichtung gekoppelte Dichtung aufweist. Die Dichtung ist so positioniert, dass sie mit einem Tankeinfüllstutzen in Eingriff kommt, so dass ein abdichtender Verschluss des Tankeinfüllstutzens bereitgestellt wird.
Eine bekannte Tankverschlusskappe ist in der internationalen Patentveröffentlichung Nr. WO97/20747A beschrieben. In WO97/20747A umfasst die Tankverschlusskappe eine Kappe für einen Einfüllstutzen eines Fahrzeugkraftstoffsystems. Die Kappe umfasst ein oberes Gehäuse und ein unteres Gehäuse, die jeweils so zurechtgemacht sind, dass sie in den Einfüllstutzen eines Fahrzeugkraftstoffsystems eingesetzt werden können. Das untere und obere Gehäuse sind zusammenwirkend für eine relative Drehbewegung und axiale Bewegung in Bezug aufeinander konfiguriert. Eine Dichtung ist auf dem unteren Gehäuse angeordnet, die so konfiguriert ist, dass sie abdichtend mit dem Einfüllstutzen in Eingriff kommt, wenn die Kappe festgeschraubt wird. Das untere Gehäuse weist einen Ansatz auf, der so zurechtgemacht ist, dass er mit dem Einfüllstutzen in Eingriff kommt, so dass die Drehung des unteren Gehäuses um dessen Drehachse eingeschränkt wird. Das obere Gehäuse trägt einen Griff an dessen oberen Ende. Das obere Gehäuse beinhaltet einen zylindrischen Körper, der ein schraubenförmiges Befestigungselement trägt, das so zurechtgemacht ist, dass es während der Drehung des oberen Gehäuses um die Drehachse des Einfüllstutzens mit einer komplementären Formation am Einfüllstutzen in Eingriff kommt und darauf gleitet, so dass das obere Gehäuse veranlasst wird, sich in Erwiderung auf die Drehung des Griffes relativ zum Einfüllstutzen um die Drehachse entlang der Drehachse zu bewegen.
Eine Tankverschlusskappe für einen Einfüllstutzen eines Fahrzeugkraftstoffsystems beinhaltet ein oberes Gehäuse und ein unteres Gehäuse, die so konfiguriert sind, dass sie in den Einfüllstutzen eingesetzt werden können. Das obere Gehäuse und das untere Gehäuse sind zusammenwirkend so konfiguriert, dass sowohl eine Dreh- als auch eine axiale Relativbewegung in Bezug aufeinander ermöglicht wird.
Eine Dichtung ist so positioniert, dass sie sich zwischen dem unteren Gehäuse und dem Einfüllstutzen befindet, wodurch eine Abdichtung erzeugt wird, wenn die Tankverschlusskappe zu einer festgeschraubten Position bewegt wird. Eine Federhalterung ist mit dem unteren Gehäuse verbunden. Eine Feder, vorzugsweise eine Kompressionsfeder, kommt sowohl mit der Federhalterung als auch mit dem unteren Gehäuse in Eingriff, so dass das untere Gehäuse axial hin zum oberen Gehäuse vorgespannt wird. Diese Vorspannung hilft beim Lösen des Kontakts der Dichtung und des Einfüllstutzens während der Entfernung der Tankverschlusskappe.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen sind eine Verbindung aus Nocken und ein Nockenmitnehmer zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuse vorgesehen. Der Nocken und der Nockenmitnehmer beinhaltet wenigstens einen Nocken, der auf einer oberen Oberfläche des unteren Gehäuses angeordnet und so auf der oberen Oberfläche positioniert ist, dass der Nocken nach oben zur oberen Oberfläche hin schräg ist, so dass er mit einem Nockenmitnehmer in Eingriff kommt, der von einem unteren Flansch des oberen Gehäuses herabhängt. Bei anderen Ausführungsbeispielen können diese Stellen umgekehrt sein: der Nocken kann auf dem oberen Gehäuse konfiguriert sein und der Nockenmitnehmer kann auf dem unteren Gehäuse konfiguriert sein. Bei beiden Ausführungsbeispielen wirken der Nocken und der Nockenmitnehmer zusammen, so dass eine relative axiale Bewegung ermöglicht wird, wenn das obere Gehäuse in Bezug auf das untere Gehäuse gedreht wird.
Jeder Nocken beinhaltet eine Wand an einem unteren Ende des Nockens und eine Raste, die angrenzend an ein oberes Ende ausgebildet ist und die so konfiguriert ist, dass sie ein unteres Ende des Nockenmitnehmers aufnehmen kann.
Die Verschlusskappe beinhaltet wenigstens einen Ansatz, der sich von der äußeren Oberfläche des unteren Gehäuses radial nach außen erstreckt. Jeder Ansatz kommt mit einer entsprechenden Einkerbung im Einfüllstutzen in Eingriff, wenn die Verschlusskappe zur festgeschraubten Position bewegt wird, so dass die Drehung des unteren Gehäuses relativ zum Einfüllstutzen verhindert wird, wenn sich die Verschlusskappe in der eingeschraubten Position befindet.
Zusätzliche Merkmale der Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann nach Betrachtung der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen ersichtlich werden, die den besten Modus zur Ausführung der Erfindung erläutern, als der er derzeit angesehen wird.
Die detaillierte Beschreibung nimmt insbesondere Bezug auf die beigefügten Figuren, wobei:
1 eine Zusammensetzungsexplosionsansicht eines Kraftstofftankverschlusses ist, der oberhalb eines Einfüllstutzens positioniert ist;
2 eine Seitenansicht des Kraftstofftankverschlusses von 1 ist, die den Kraftstofftankverschluss zusammengebaut und in einer Position vor dem Einbau zeigt;
3 eine Seitenansicht ähnlich zu 2 ist, die den Kraftstofftankverschluss in einer eingebauten Position innerhalb des Einfüllstutzens zeigt.
Ein Kraftstofftankverschluss 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in 1 gezeigt. Der Verschluss 10 ist relativ zu einem Kraftstofftankeinfüllstutzen 12 zwischen einer gelösten Position, wie sie in 2 gezeigt ist, und einer eingebauten Position beweglich, wie sie in 3 gezeigt ist. Der Verschluss 10 beinhaltet eine Gehäusegruppe 14 und eine Dichtung 16, die an die Gehäusegruppe 14 gekoppelt ist. Während sich der Verschluss 10 in der eingebauten Position befindet, kommt die Dichtung 16 mit dem Einfüllstutzen 12 in Eingriff und wirkt mit der Gehäusegruppe 14 zusammen, so dass der Einfüllstutzen 12 im Wesentlichen abgedichtet wird.
Während sich die Dichtung 16 in Eingriff mit dem Einfüllstutzen 12 befindet, kann (nicht dargestellter) Kraftstoff, der mit dem Einfüllstutzen in Kontakt kommt, bewirken, dass die Dichtung aufquillt. Dieses Aufquellen vergrößert die Kompressionskraft zwischen der Dichtung 16 und dem Einfüllstutzen 12. Diese vergrößerte Kraft erzeugt einen größeren Widerstand beim Entfernen der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen 12, was es schwieriger macht, den Verschluss 10 aus dem Einfüllstutzen 12 zu entfernen.
Um beim Entfernen der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen 12 zu helfen, wird die Dichtung 16 nach außen hin vorgespannt, um eine Kraft bereitzustellen, die beim Herausziehen der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen 12 assistiert. Der Verschluss 10 beinhaltet eine Auswurffeder 24, die diese Kraft liefert. Die Auswurffeder 24 speichert Energie während des Einsetzens des Verschlusses 10 in den Einfüllstutzen 12. Während des Entfernens des Verschlusses 10 wird diese gespeicherte Energie freigegeben, um beim Herausziehen der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen 12 zu helfen. Die Auswurffeder 24 könnte irgendein Krafterzeuger sein, der so konfiguriert ist, dass er die hierin beschriebene Dichtungszugkraft zu liefern kann, und ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kompressionsfeder.
Die Gehäusegruppe 14 beinhaltet ein oberes Gehäuse 18, das die Auswurffeder 24 aufnimmt, und ein unteres Gehäuse 20, das die Dichtung 16 trägt. Der Verschluss 10 beinhaltet darüber hinaus eine Federhalterung 22, die innerhalb des oberen Gehäuses oder des oberen Körpers 18 positioniert ist und an das untere Gehäuse oder den unteren Körper 20 gekoppelt ist. Die Feder 24 ist zwischen der Federhalterung 22 und dem oberen Gehäuse 18 positioniert.
Die Federhalterung 22 koppelt das untere Gehäuse 20 so an das obere Gehäuse 18, dass sich das untere Gehäuse 20 axial relativ zum oberen Gehäuse 18 bewegen kann, wie es beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt ist. Während in der gelösten Position das untere Gehäuse 20 so positioniert ist, dass es sich angrenzend an das obere Gehäuse befindet, wie es in 2 gezeigt ist. Während in der gelösten Position das untere Gehäuse 20 vom oberen Gehäuse 18 auf Abstand angeordnet ist, wie es in 3 gezeigt ist.
Die Feder 24 spannt das untere Gehäuse 20 über die Federhalterung 22 zum oberen Gehäuse hin vor. Sowie sich das untere Gehäuse 20 vom oberen Gehäuse 18 wegbewegt, wird die Feder 24 so zusammengedrückt, dass die Vorspannungskraft durch die Feder 24 zunimmt. Wie es vorhin erwähnt wurde, hilft diese zusätzliche Vorspannungskraft beim Herausziehen der Dichtung 16 und des unteren Gehäuses 20 aus dem Eingriff mit dem Einfüllstutzen 12.
Das obere Gehäuse 18 beinhaltet einen zylindrischen Körper 26 und einen oberen Flansch 28, der mit dem zylindrischen Körper 26 verbunden ist. Ein Griff 13 ist mit dem oberen Flansch 28 des oberen Gehäuses 18 verbunden, damit ihn ein Anwender greifen und das obere Gehäuse 18 drehen kann. Ein geeigneter Griff ist WO98/31598 (PCT-Patentanmeldung Nr. PCT/US98/00863), von Jeffry Griffin und mit Einfüllstutzenschnellverschlusskappe betitelt, offenbart. Ebenso können andere Griffkonfigurationen verwendet werden, einschließlich Griffen, die Leerlauf- und/oder Losbrechmerkmale aufweist.
Der obere Flansch 28 beinhaltet eine Vielzahl von flexiblen Armen 30, die Sperrzähne 32 aufweisen, die ein Drehmomentbegrenzungsmerkmal zwischen dem Griff 13 und dem oberen Gehäuse 18 bereitstellen. Eine zusätzliche Beschreibung des Drehmomentbegrenzungsmerkmals ist in WO98/31598 (PCT-Patentanmeldung Nr. PCT/US98/00863) offenbart. Andere Formen von Drehmomentbegrenzung können beim derzeit bevorzugten Verschluss ebenso verwendet werden.
Wie es in 2 gezeigt ist, beinhaltet das obere Gehäuse 18 ein Paar schraubenförmiger Kappenbefestigungselemente 36, die mit dem zylindrischen Körper 26 verbunden sind, und das untere Gehäuse 18 beinhaltet ein Paar von Positionsbestimmungsansätzen 50, die mit dem zylindrischen Körper 21 verbunden sind. Wenn der Griff 13 und das obere Gehäuse 18 in einer Richtung 39 zum Einbau der Verschlusskappe gedreht werden, kommen die Befestigungselemente 36 mit den komplementären Formationen 37 am Einfüllstutzen 12 in Eingriff, so dass der Verschluss 10 axial in den Einfüllstutzen 12 hineingezogen wird. Eine zusätzliche Beschreibung des Befestigungselements 36 und der Positionsbestimmungsansätze 50 ist in WO98/31598 (PCT-Patentanmeldung Nr. PCT/US98/00863) offenbart.
Das obere Gehäuse 18 beinhaltet darüber hinaus einen Mittelflansch 38, der mit dem zylindrischen Körper 26 verbunden ist. Der Mittelflansch 38 kommt mit einem oberen Ende 45 des Einfüllstutzens 12 in Eingriff, so dass ein Anschlag für die axiale Bewegung des oberen Gehäuses 18 nach innen bereitgestellt wird, wenn der Griff in einer Richtung 39 zum Einbau der Verschlusskappe im Uhrzeigersinn gedreht wird. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist eine C-förmige Dichtung mit einer Unterseite des Mittelflansches verbunden, so dass sie mit dem oberen Ende des Einfüllstutzens in Eingriff kommt und dieses abdichtet.
Wie es in 1 gezeigt ist, beinhaltet das obere Gehäuse 18 auch einen unteren Flansch 40, der sich radial nach innen erstreckt. Der untere Flansch 40 beinhaltet eine innere Kante 41, die einen inneren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Feder 24, so dass die Feder 24 gegen den unteren Flansch 40 drückt, wenn der Verschluss 10 zusammengebaut wird. Die innere Kante 41 grenzt eine Öffnung 43 ab, in der die Federhalterung 22 nach dem Zusammenbau des Verschlusses 10 positioniert ist. Das obere Gehäuse 18 beinhaltet auch mehrere sich axial nach unten erstreckende Nockenmitnehmer 42, die von einer Unterseite des unteren Flansches 40 herabhängen, so dass sie mit Nocken 54 in Eingriff kommen, die am unteren Gehäuse 20 vorgesehen sind, so dass die axiale Bewegung zwischen dem oberen Gehäuse und dem unteren Gehäuse 18, 20 bereitgestellt wird. Bei der dargestellten Offenlegung sind die Nocken 54 die „angetriebenen Elemente" und die Nockenmitnehmer 42 sind die „Antreiber", da die Drehung der Nockenmitnehmer 42 um eine Mittelachse 11 des Verschlusses 10 (in Erwiderung auf die Drehung des Griffes 13 und des oberen Gehäuses 18 um die Mittelachse 11) bewirkt, dass der Nockenmitnehmer 42 auf dem Nocken 54 gleitet und das untere Gehäuse 20 entlang der Mittelachse 11 nach unten und in Richtung 21 (wie es in 3 gezeigt ist) drängt, so dass die Dichtung 16 veranlasst wird, gegen die innere Wand des Einfüllstutzens 12 abzudichten.
Das untere Gehäuse 20 beinhaltet ein Einschnappaufnahmeteil 46, das sich von der oberen Oberfläche 44 des unteren Gehäuses 20 nach oben erstreckt. Das Einschnappaufnahmeteil 46 beinhaltet eine Hohlkehle 47, die an dessen unterem Ende ausgebildet ist, um mit der Federhalterung 22 in Eingriff zu kommen. Das untere Gehäuse 20 beinhaltet eine Dichtungsaufnahme-Hohlkehle 48, die so bemessen ist, dass sie die Dichtung 16 aufnehmen kann, wie es in 2 gezeigt ist. Wie es in 3 gezeigt ist, ist ein Paar von Ansätzen 50 (von denen einer gezeigt ist) mit dem zylindrischen Körper 21 des unteren Gehäuses 20 verbunden. Die Ansätze 50 kommen mit einer Formation in Eingriff, die eine Nut 52 abgrenzt, die im Einfüllstutzen 12 ausgebildet ist, so dass die Drehung des unteren Gehäuses 20 während der Drehung des oberen Gehäuses 18 durch den Griff 13 verhindert wird. Zusätzliche Details der Beziehung zwischen den Ansätzen 50 und dem Einfüllstutzen 12 und deren Konfiguration ist in WO97/20747 (PCT-Patentanmeldung Nr. PCT/US96/19589), von Robert S. Harris und Jeffery Griffin und Tankschnellverschluss betitelt, offenbart.
Wie es in 1 gezeigt ist, beinhaltet das untere Gehäuse 20 mehrere Nocken 54 (von denen zwei gezeigt sind), die auf der oberen Oberfläche 44 positioniert sind, dass sie mit den Nockenmitnehmern 42 des oberen Gehäuses 18 in Eingriff kommen, dass die axiale Bewegung zwischen dem unteren und dem oberen Gehäuse 18, 20 bereitgestellt wird. Zusätzliche Details der Beziehung zwischen den Nockenmitnehmern 42 und den Nocken 54 und deren Konfiguration ist in WO95/30592 (PCT-Patentanmeldung Nr. PCT/US95/01561), von Robert S. Harris und Jeffery Griffin und betitelt mit Schnellverschluss mit Entfernungs-Verzögerungs-Mechanismus, offenbart.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Nocken so gezeigt, dass er sich nach oben zu einer oberen Oberfläche 44 des unteren Körpers 20 hin erstreckt und so konfiguriert ist, dass er mit einem Nockenmitnehmer 42 in Eingriff kommt, der von einem unteren Flansch 40 des oberen Körpers 18 herabhängt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Positionen des Nocken 54 und des Nockenmitnehmers 42 umgekehrt sein; im Speziellen kann der Nocken 54 von einem unteren Flansch 40 des oberen Körpers 18 nach unten herabhängen und der Nockenmitnehmer 42 kann sich von einer oberen Oberfläche 44 des unteren Körper 20 nach oben hin erstrecken.
Auch kann ein Überdruck/Vakuum-Entlastungsventil im Verschluss 10 vorgesehen sein. Beispielsweise kann innerhalb des Körpers des unteren Gehäuses ein Überdruck/Vakuum-Entlastungsventil, ein Überdruckventil oder ein Vakuum-Entlastungsventil positioniert sein. Ein geeignetes Überdruck/Vakuum-Entlastungsventil ist in WO95/30592 (PCT-Patentanmeldung Nr. PCT/US95/01561) beschrieben. Andere Konfigurationen von Überdruck/Vakuum-Entlastungsventilen können ebenso verwendet werden.
Die Federhalterung 22 beinhaltet einen zylindrischen Körper 56 und einen Flansch 58, der mit einem oberen Ende des zylindrischen Körpers 56 verbunden ist, wie es in 1 gezeigt ist. Der Flansch 58 weist einen äußeren Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der Feder 24, so dass die Auswurffeder 24 gegen den Flansch 58 drückt, um die Federhalterung 22 nach oben vorzuspannen.
Die Federhalterung 22 beinhaltet zudem eine Schnappleiste 60, die mit einem unteren Ende des zylindrischen Körpers 56 verbunden ist, so dass die Federhalterung 22 starr mit dem unteren Gehäuse verbunden wird. Während des Zusammenbaus des Verschlusses 10 wird der Körper 56 der Federhalterung 22 innerhalb der Feder 24 positioniert, wie es in 1 gezeigt ist, und durch die Öffnung 43 des oberen Gehäuses 18 eingesetzt. Die Schnappleiste 60 wird über den Einschnappaufnahmeteil 46 in die Hohlkehle 47 gezwängt, so dass die Federhalterung 22 mit dem unteren Gehäuse 20 verbunden wird.
Nach dem Zusammenbau ist die Auswurffeder 24 zwischen dem Flansch 58 der Federhalterung 22 und dem unteren Flansch 40 des oberen Gehäuses 18 positioniert. Die Feder 24 wird leicht zusammengedrückt, so dass eine Vorspannung der Federhalterung 22 relativ zum oberen Gehäuse 18 nach oben hin bereitgestellt wird. Wegen der Verbindung der Federhalterung 22 mit dem unteren Gehäuse 20 wird das untere Gehäuse 20 auch mit einer Vorspannung nach oben hin zum oberen Gehäuse versehen.
Während des Einbaus bewegt sich das untere Gehäuse 20 nach unten in Richtung 21 weg vom oberen Gehäuse 18, wie es in 3 gezeigt ist, sowie das obere Gehäuse 18 in Richtung 39 im Uhrzeigersinn relativ zum Einfüllstutzen 12 gedreht wird, in Erwiderung auf die Drehung des Griffs 13 im Uhrzeigersinn, der mit dem oberen Gehäuse 18 verbunden ist. Das untere Gehäuse 20 und die Dichtung 16 drehen sich während des Drehens des Griffes 13 und des oberen Gehäuses nicht relativ zum Einfüllstutzen 12. Anstelle dessen kommt der Ansatz 50, der am unteren Gehäuse 20 getragen wird, mit der Nut 52 am Einfüllstutzen 12 in Eingriff, so dass irgendeine substantielle Drehung des unteren Gehäuses 20 in der Richtung 39 im Uhrzeigersinn relativ zum Einfüllstutzen verhindert wird, so dass dem oberen Gehäuse 18 ermöglicht wird, sich relativ zum unteren Gehäuse 20 zu drehen.
Während der Drehung des Gehäuses 18 in der Festschraub- oder Kappeneinbaurichtung 39 in Bezug auf das untere Gehäuse 20 gleiten Nockenmitnehmer 42 des oberen Gehäuses 18 auf dem Nocken des unteren Gehäuses 20, so dass das untere Gehäuse 20 und die Dichtung axial nach innen in Richtung 21 weiter in den Einfüllstutzen 12 hinein getrieben wird. Der Nockenmitnehmer 42 fährt fort, auf dem Nocken 54 zu gleiten, bis jeder Nockenmitnehmer 42 eine Raste 62 überwindet, die auf der oberen Oberfläche 44 vorgesehen ist, angrenzend am oberen Ende der Nockenschräge, die durch den Nocken 54 definiert werden, und durch einen Anschlag 64 gestoppt wird. Die Raste 62 wirken mit den Nockenmitnehmern 42 zusammen, so dass ein arretierender Eingriff zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuse 18, 20 bereitgestellt wird, und wirken mit den Anschlägen 64 zusammen, so dass unbeabsichtigtes Gleiten der Nockenmitnehmers 42 zurück die Nocken 54 hinab in der Löserichtung 72 verhindert wird.
Während der Drehung des Griffs 13 in der Festschraubrichtung 39 im Uhrzeigersinn werden das obere und das untere Gehäuse 18, 20 durch den Dreheingriff der schraubenförmigen Befestigungselemente 36 des oberen Gehäuses 18 in den Einfüllstutzen 12 gezogen und das untere Gehäuse 20 wird durch den Eingriff des „antreibenden" Nockenmitnehmers 42 des oberen Gehäuses 18 mit dem „angetriebenen Nocken" 54 des unteren Gehäuses 20 weiter in den Einfüllstutzen 12 gedrückt. Wie es in 3 dargestellt ist, bewegen sich das obere und das untere Gehäuse 18, 20 während des Einbaus eine erste Distanz 66 in den Einfüllstutzen 12 und das obere Gehäuse 18 drückt das untere Gehäuse 20 um eine zusätzliche Distanz 68 in den Einfüllstutzen 12, so dass sich das untere Gehäuse 20 und die Dichtung 16 während der Drehung des Griffes 13 in der Kappeneinschraubrichtung 39 eine Gesamtdistanz bewegen, die gleich der Summe der Distanzen 66, 68 ist. Während der axialen Bewegung nach innen kommt die Dichtung 16 mit dem Einfüllstutzen 12 in Eingriff, so dass sich eine substantielle Abdichtung dazwischen bildet, so dass der Fluss von Kraftstoff und von Kraftstoffdampf vom Entweichen aus dem Einfüllstutzen 12 zwischen der Dichtung 16 und dem Einfüllstutzen 12 verhindert wird.
Während der Bewegung des unteren Gehäuses 20 weg von oberen Gehäuse 18 wird die Auswurffeder 24 um die Distanz 68 zusammengedrückt, so dass Energie gespeichert wird. Weil die Federhalterung 22 mit dem unteren Gehäuse 20 verbunden ist, bewegt sich auch das Gehäuse 20 relativ zum unteren Gehäuse 20 axial nach innen, so dass der Flansch 58 der Federhalterung 22 und der untere Flansch 40 des oberen Gehäuses 18 die Auswurffeder 24 dazwischen zusammendrücken.
Die zusätzliche Kompression der Auswurffeder 24 erzeugt eine zusätzliche Vorspannung des unteren Gehäuses 18 und der Dichtung 16 nach oben hin zum oberen Gehäuse 18 und aus dem Einfüllstutzen 12. Diese zusätzliche Kraft ist jedoch des unteren Gehäuses 20 nicht in der Lage, das untere Gehäuse 18 und die Dichtung 16 relativ zum oberen Gehäuse 18 und zum Einfüllstutzen 12 zu bewegen, wegen des arretierenden Eingriffs, der durch die Raste 62 für jeden Nockenmitnehmer 42 bereitgestellt wird, welcher arretierender Eingriff die Drehung des oberen Gehäuses 18 relativ zum Einfüllstutzen 12 gegen den Uhrzeigersinn und demgemäß der Bewegung des oberen Gehäuses 1 heraus aus dem Einfüllstutzen unter Drängen der Auswurffeder 24 zu blockieren.
Wenn der Griff 13 in einer Kappenentfernungsrichtung 72 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das untere Gehäuse 20 nach außen zu einer Position angrenzend dem oberen Gehäuse 18 gezogen, so dass die Dichtung 16 aus dem Eingriff mit dem Einfüllstutzen 12 gezogen wird. Darüber hinaus zieht der Eingriff der schraubenförmigen Befestigungselemente 36 des oberen Gehäuses 18 und der komplementären Formationen 37 am Einfüllstutzen 12 das obere und das untere Gehäuse 18, 20 und die Dichtung 16 weiter aus dem Einfüllstutzen 12 heraus, so dass der Verschluss 10 aus dem Einfüllstutzen 12 entfernt werden kann.
Wie es oben erwähnt wurde, sind eine Raste 62 und ein Anschlag 64 so positioniert, dass sie sich angrenzend an ein Ende einer jeden Nockenfläche 54 befinden, um unbeabsichtigtes Gleiten des Nockenmitnehmers 42 die Nockenfläche 54 hinab zu verhindern. Natürlich kann sich die Verschlusskappe in der Löserichtung 72 bewegen, wenn jemand genügend Drehmoment anwendet, um die Rückhaltekraft zu überwinden, die dadurch erzeugt wird, dass der Nockenmitnehmer 42 mit den Rasten 62 in Eingriff kommt. Wenn einmal genügend Drehmoment auf den Griff 13 in der Löserichtung 72 angewendet wird, werden sich die Nockenmitnehmer 42 über die Rasten 62 bewegen und werden sich entlang der Nockenflächen 54 hin zur (in 1 gezeigten) Wand 63 bewegen.
Die zusammengedrückte Auswurffeder 24 hilft beim Entfernen des Verschlusses 10 durch Freigeben der gespeicherten Energie zum richtigen Zeitpunkt während des Entfernens der Verschlusskappe. Während der Drehung des Griffes 13 des Verschlusses 10 werden die Nockenmitnehmer 42 über die Rasten 62 gedrängt und die Nockenmitnehmer 42 fahren fort, entlang den Nocken 54 zu gleiten, so dass sich das untere Gehäuse 20 nach oben hin zu einer Position angrenzend dem oberen Gehäuse 18 bewegt, wie es in 2 gezeigt ist. Diese Bewegung des unteren Gehäuses 20 relativ zum oberen Gehäuse 18 wird durch die zusätzliche Kompression assistiert, die auf die Auswurffeder 24 während dem Einbau der Kappe angewandt wird. Die Auswurffeder 24 stellt eine Kraft bereit, die die Federhalterung nach oben drückt, um das untere Gehäuse 20 zum oberen Gehäuse 18 hin zu ziehen, um beim Auswerfen des Verschlusses 10 aus dem Einfüllstutzen 12 während des Entfernens der Verschlusskappe zu assistieren.
Diese Kraft hilft zudem beim Herausziehen der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen 12, so dass ein Anwender des Verschlusses 10 beim Entfernen des Verschlusses 10 aus dem Einfüllstutzen 12 nicht besonders viel Kraft aufwenden muss. Während des Entfernens muss der Anwender einen Drehmomentbetrag auf den Verschluss 10 anwenden, um das obere Gehäuse 18 relativ zum Einfüllstutzen 12 zu drehen. Ein Teil dieses Drehmoments wird verwendet, um die Dichtung 16 axial entlang dem Einfüllstutzen 12 zu ziehen. Wie es vorhin erwähnt wurde, nimmt der Betrag des Drehmoments, der benötigt wird, um den Verschluss 10 zu entfernen, wenn die Dichtung aufgequollen ist, infolge der vergrößerten Kompressionskraft, die auf die Dichtung angewandt wird, zu. Die gespeicherte Energie in der Auswurffeder 24 vermindert den Betrag des Drehmoments, der erforderlich ist, um den Verschluss 10 durch Herausziehen des unteren Gehäuses 18 und der Dichtung aus dem Einfüllstutzen 12 zu entfernen. Auf diese Weise kann die während des Einbaus des Verschlusses durch Zusammendrücken der Auswurffeder 24 zum Speichern von Energie gespeicherte Energie freigegeben werden, so dass sie beim Entfernen des Verschlusses 10 während des Entfernens hilft.
Die Auswurffeder 24 kann auch an anderen Stellen positioniert sein, um beim Entfernen des Verschlusses aus dem Einfüllstutzen zu helfen. Beispielsweise kann die Auswurffeder 24 so zwischen dem unteren Gehäuse 20 und dem Einfüllstutzen 12 positioniert sein, dass die Feder 24 während des Einsetzens zwischen dem Einfüllstutzen 12 und dem unteren Gehäuse 20 zusammengedrückt wird. Diese Kompression wird beim Entfernen des Verschlusses 10 durch Zwängen des unteren Gehäuses 20 und der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen helfen. Darüber hinaus kann die Auswurffeder 24 zwischen dem Einfüllstutzen 12 und dem oberen Gehäuse 18 oder dem Griff 13 positioniert sein, so dass die Feder während des Einbaus zwischen dem Einfüllstutzen 12 und dem oberen Gehäuse 18 oder dem Griff 13 zusammengedrückt wird. Diese Kompression wird beim Entfernen des Verschlusses 10 durch Zwängen des oberen Gehäuses 18, des unteren Gehäuses und der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen 12 helfen.
Die Feder 24 kann auch an anderen Stellen positioniert sein, um beim Entfernen des Verschlusses aus dem Einfüllstutzen zu helfen. Beispielsweise kann die Auswurffeder 24 so zwischen dem unteren Gehäuse 20 und dem Einfüllstutzen 12 positioniert sein, dass die Feder 24 während des Einsetzens zwischen dem Einfüllstutzen 12 und dem unteren Gehäuse 20 zusammengedrückt wird. Diese Kompression wird beim Entfernen des Verschlusses 10 durch Zwängen des unteren Gehäuses 20 und der Dichtung 16 aus dem Einfüllstutzen helfen. Darüber hinaus kann die Feder 24 direkt mit dem Verschluss 10 verbunden sein, so dass sie sich in Eingriff mit dem Einfüllstutzen 12 bewegt, um die Vorspannungskraft bereitzustellen.
Obwohl die Erfindung in Detail unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, bestehen innerhalb des Umfangs der Erfindung, wie es in den folgenden Ansprüchen beschrieben und definiert wird, Variationen und Modifikationen.

Claims

Tankverschlusskappe (10) für einen Einfüllstutzen (12) eines Fahrzeugkraftstoffsystems, wobei die Verschlusskappe folgendes umfasst: ein oberes Gehäuse (18) und ein unteres Gehäuse (20), wobei jedes Gehäuse so zurechtgemacht ist, dass es in den Einfüllstutzen eines Fahrzeugkraftstoffsystems gesteckt werden kann, wobei das obere Gehäuse und das untere Gehäuse zusammenwirkend konfiguriert sind, um sowohl Dreh- als auch axiale Relativbewegung in Bezug aufeinander zu ermöglichen, eine Dichtung (16), die am unteren Gehäuse angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass sie abdichtend mit dem Einfüllstutzen in Eingriff kommt, wenn die Tankverschlusskappe an eine festgemachte Position bewegt wird, eine Federhalterung (22), die an das untere Gehäuse gekoppelt ist, und eine Feder (24), die mit der Federhalterung und dem oberen Gehäuse in Eingriff steht, wobei die Feder so positioniert ist, dass das untere Gehäuse axial zum oberen Gehäuse hin vorgespannt ist, um beim Lösen des Kontakts der Dichtung und des Einfüllstutzens während der Entfernung der Tankverschlusskappe behilflich zu sein.
Die Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus eine Verbindung aus Nocken (54) und Nockenmitnehmer (42) zwischen dem oberen (18) und unteren (20) Gehäuse umfasst, um die relative axiale Bewegung bereitzustellen.
Die Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus wenigstens einen Nocken (54) auf einer oberen Oberfläche (44) des unteren Gehäuses (20) umfasst, wobei sich der Nocken nach oben zur oberen Oberfläche hin schräg ist und so konfiguriert ist, dass er einen entsprechenden Mitnehmer (42), der von einem unteren Flansch (40) des oberen Gehäuses herabhängt, wobei der Nocken und der Nockenmitnehmer derart zusammenwirkend konfiguriert sind, dass wenn das obere Gehäuse relativ zum unteren Gehäuse gedreht wird, das obere Gehäuse und das untere Gehäuse in Bezug zueinander axial bewegt werden.
Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus wenigstens einen Ansatz (50) umfasst, der sich von der äußeren Oberfläche des unteren Gehäuses radial nach außen erstreckt und wobei der wenigstens eine Ansatz so konfiguriert ist, dass er mit einer entsprechenden Einkerbung (52) im Einfüllstutzen in Eingriff kommt, wenn die Verschlusskappe zur festgemachten Position bewegt wird, um Drehung des unteren Gehäuses relativ zum Einfüllstutzen (12) zu verhindern, wenn sich die Verschlusskappe in der festgemachten Position befindet.
Die Verschlusskappe 1, wobei die Feder (24) eine Kompressionsfeder ist.
Verschlusskappe nach Anspruch 1, wobei die Halterung der Feder (24) einen Körper (56) mit einem Flansch (58) aufweist, der sich außen hin erstreckt und mit einem Ende der Feder in Eingriff steht, und der Körper (56) so konfiguriert ist, dass er durch die Feder hindurchpasst und mit dem unteren Gehäuse (20) in Eingriff kommt.
Verschlusskappe nach Anspruch 3, die darüber hinaus eine Raste (62) umfasst, die an das obere Ende des wenigstens einen Nocken angrenzend ausgebildet ist, wobei jede Raste so konfiguriert ist, dass sie den Nockenmitnehmer (42) arretiert.
Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus einen Flansch (38) umfasst, der sich vom oberen Gehäuse (18) nach außen hin erstreckt und so ausgebildet ist, dass er mit einer oberen Lippe (45) des Einfüllstutzens (12) in Eingriff kommt, wenn die Verschlusskappe in die festgemachte Position bewegt wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus einen Griff (13) umfasst, der an das obere Gehäuse (18) gekoppelt ist.
Verschlusskappe nach Anspruch 9, die darüber hinaus eine Vielzahl von flexiblen Armen (30) auf einer oberen Oberfläche (28) des oberen Gehäuses (18) umfasst, wobei jeder flexible Arm ein erstes Ende aufweist, das an die obere Oberfläche gekoppelt ist, und ferner ein zweites Ende, das in einem Sperrzahn (32) endet, und wobei die flexiblen Arme nach oben hin vorgespannt sind und sich der Sperrzahn nach oben hin erstreckt, um mit dem Griff (13) in Eingriff zu kommen, um die relative Bewegung des Griffs und des oberen Gehäuses zu verhindern, wenn der Griff in eine Lockerungsrichtung gedreht wird, aber einklinkend relative Bewegung des Griffs und des oberen Gehäuses ermöglichen, wenn der Griff in eine Festmachrichtung gedreht wird, wodurch ein übermäßiges Festmachen der Verschlusskappe verhindert wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus einen Griff (13) umfasst, der an das obere Gehäuse (18) und einem Antrieb (42, 54) zwischen dem oberen (18) und unteren Gehäuse (20) gekoppelt ist, um eine relative axiale Bewegung zu erzeugen, wenn das obere Gehäuse in Bezug auf das untere Gehäuse gedreht wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 11, wobei der Antrieb wenigstens einen Nocken (54) auf einer Oberfläche eines der Gehäuse umfasst und so konfiguriert ist, dass er mit einem entsprechenden Nockenmitnehmer (42) auf einem anderen der Gehäuse in Eingriff kommt.
Verschlusskappe nach Anspruch 1, die darüber hinaus ein Befestigungselement (36) auf einer äußeren Oberfläche des oberen Gehäuses (18) zur Zusammenwirkung mit einem geneigten Befestigungselement (37) am Einfüllstutzen (12) umfasst, um die Verschlusskappe (10) zu veranlassen, sich axial nach innen in den Einfüllstutzen hinein zu bewegen, wenn die Verschlusskappe gedreht wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 11, wobei, wenn die Verschlusskappe (10) aus einer festgemachten Position in eine Lockerungsrichtung gedreht wird, sich die Feder des unteren Gehäuses (20) zum oberen Gehäuse (18) hin bewegt.
Verschlusskappe nach Anspruch 11, die darüber hinaus einen Anschlag (64) umfasst, der so positioniert ist, dass er sich an ein erstes Ende der Nockenfläche (54) angrenzend befindet, und so konfiguriert ist, dass er mit dem Nockenmitnehmer (42) in Eingriff kommt und diesen aufhält, wenn die Verschlusskappe in die Festmachrichtung gedreht wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 15, die darüber hinaus eine Wand (63) umfasst, die so positioniert ist, dass sie sich an einem zweiten Ende der Nockenfläche (54) befindet, und so konfiguriert ist, dass sie an den Nockenmitnehmer (42) stößt, wenn die Verschlusskappe in eine Lockerungsrichtung gedreht wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 11, die darüber hinaus ein Befestigungselement (36) am oberen Gehäuse (18) zur Zusammenwirkung mit einem geneigten Befestigungselement (37) am Einfüllstutzen umfasst, um die Verschlusskappe zu veranlassen, sich axial nach innen in den Einfüllstutzen hinein zu bewegen, wenn die Verschlusskappe gedreht wird.
Verschlusskappe nach Anspruch 11, die darüber hinaus einen Flansch (28) umfasst, der sich vom oberen Gehäuse (18) nach außen hin erstreckt und so positioniert ist, dass er mit einer oberen Lippe (45) des Einfüllstutzens in Eingriff kommt, wenn die Verschlusskappe in die festgemachte Position gedreht wird.
Verschlusskappe (10) für einen Einfüllstutzen (12) eines Fahrzeugkraftstoffsystems, wobei die Verschlusskappe folgendes umfasst: ein unteres Gehäuse (20), das eine Dichtung (16) trägt, die so zurechtgemacht ist, dass sie nach dem Einsetzens des unteren Gehäuses an eine installierte Position innerhalb des Einfüllstutzens eine abdichtende Verbindung zwischen dem unteren Gehäuse und einem Einfüllstutzen aufbaut, wobei das untere Gehäuse einen Ansatz (50) beinhaltet, der so zurechtgemacht ist, dass er mit dem Einfüllstutzen in Eingriff kommt, um die Drehung des unteren Gehäuses um eine Drehachse (11) des unteren Gehäuses im Einfüllstutzen zu beschränken, und ferner einen Nocken (54), ein oberes Gehäuse (18), das einen Griff (13) an einem oberen Ende davon und einen Nockenmitnehmer (42) an einem unteren Ende davon trägt, wobei das obere Gehäuse einen zylindrischen Körper (56) beinhaltet, der ein helikales Befestigungselement (36) trägt, das so zurechtgemacht ist, dass es während der Drehung des oberen Gehäuses (18) um die Drehachse (11) im Einfüllstutzen mit komplementären Gebilden (37) am Einfüllstutzen (12) in Eingriff kommt und auf diesen reitet, um das obere Gehäuse zu veranlassen, sich in Erwiderung der Drehung des Griffes relativ zum Einfüllstutzen um die Drehachse entlang der Drehachse zu bewegen, wobei der Nockenmitnehmer (42) und der Nocken (54) zusammenwirken, um Mittel (42, 54) zum Bewegen des unteren Gehäuses weg vom oberen Gehäuse entlang der Drehachse zu definieren, um die installierte Position im Einfüllstutzen zu erreichen, wenn die Drehung des unteren Gehäuses um die Drehachse durch Ineingriffkommen des Ansatzes und des Einfüllstutzens einmal blockiert ist und während Drehung des oberen Gehäuses um die Drehachse in einer die Verschlusskappe festmachende Richtung, und Mittel (24) zum Vorspannen des unteren Gehäuses (20) nach oben hin entlang der Drehachse (11) zum oberen Gehäuse (18) hin, um beim Lösen des Kontakts der Dichtung (16) und des Einfüllstutzens (12) zu helfen, wenn das untere Gehäuse (20) während Drehung des oberen Gehäuses relativ zum unteren Gehäuse um die Drehachse in eine Richtung zur Entfernung der Verschlusskappe entgegengesetzt zur Richtung zum Festmachen der Verschlusskappe innerhalb des Einfüllstutzens die installierte Position einnimmt, wobei das Vorspannmittel so angeordnet ist, dass es das untere Gehäuse mit dem oberen Gehäuse für beschränkte relative Bewegung entlang der Drehachse dazwischen koppelt.
Verschlusskappe nach Anspruch 19, wobei das Vorspannmittel eine Auswurffeder (24) und Auswurfmittel (22, 58, 40) zum Komprimieren der Auswurffeder beinhaltet, um darin während Bewegung des unteren Gehäuses (18) weg vom oberen Gehäuse (20) Energie zu speichern, um die installierte Position zu erreichen, und die in der Auswurffeder gespeicherte Energie nach der Drehung des oberen Gehäuses relativ zum unteren Gehäuse um die Drehachse (11) in der Richtung zur Entfernung der Verschlusskappe zu verwenden, um das untere Gehäuse zu zwingen, sich nach oben zum oberen Gehäuse hin zu bewegen, so dass das untere Gehäuse die installierte Position verlässt, um die Dichtung (16), die am unteren Gehäuse getragen wird, zu veranlassen, sich zu bewegen, um sich vom Einfüllstutzen zu lösen.
Verschlusskappe nach Anspruch 20, wobei das Auswurfmittel eine Federhalterung (22) beinhaltet, die an das untere Gehäuse gekoppelt ist, um die Auswurffeder in eine Raum zwischen einem Flansch (58), der in der Federhalterung beinhaltet ist, und einem Flansch (40), der im unteren Gehäuse (18) beinhaltet ist, einzufangen.
Verschlusskappe nach Anspruch 21, wobei der Flansch, der im oberen Gehäuse (18) beinhaltet ist, eine axial nach oben weisende Oberfläche, die mit einem unteren Ende der Auswurffeder (24) in Eingriff kommt, und eine axial nach unten weisende Oberfläche beinhaltet, die den Nockenmitnehmer (42) trägt.
Verschlusskappe nach Anspruch 21, wobei der Flansch, der im oberen Gehäuse (18) beinhaltet ist, so ausgebildet ist, dass er eine Aussparung (41) beinhaltet, ferner die Federhalterung eine Hülse (56) beinhaltet, die so positioniert ist, dass sie sich durch die Aussparung hindurch erstreckt, ferner ein Anschlusselement (60), das an einem unteren Ende der Hülse angeordnet und an das untere Gehäuse gekoppelt ist, ferner der Flansch (58), der in der Federhalterung (22) beinhaltet ist, an einem oberen Ende der Hülse angeordnet ist, und die Auswurffeder in einer Kammer angeordnet ist, die im oberen Gehäuse (18) ausgebildet ist, und vorgesehen ist, sich um die Hülse (56) zu winden, um ein oberes Ende der Auswurffeder (24) zu zwingen, mit einer axial nach unten weisenden Oberfläche des Flansches (58), der in der Federhalterung (22) beinhaltet ist, in Eingriff zu kommen, und ferner ein unteres Ende der Auswurffeder (24), mit einer axial nach oben weisenden Oberfläche des Flansches (40), der im oberen Gehäuse (18) beinhaltet ist, in Eingriff zu kommen.
Verschlusskappe nach Anspruch 19, wobei das Vorspannmittel eine Auswurffeder (24) und eine Federhalterung (22) beinhaltet, die an das untere Gehäuse (20) gekoppelt ist, zur Bewegung relativ zum oberen Gehäuse (18), um die Auswurffeder in einer Kammer einzufangen, die im oberen Gehäuse zwischen einem Flansch (58), der in der Federhalterung beinhaltet ist, und einem Flansch (40), der im oberen Gehäuse (18) beinhaltet ist, ausgebildet ist.
Verschlusskappe nach Anspruch 24, wobei der Flansch (40), der im oberen Gehäuse (18) beinhaltet ist, so ausgebildet ist, dass er eine Aussparung (41) beinhaltet, ferner die Federhalterung (22) darüber hinaus eine Hülse (56) beinhaltet, die in der Aussparung (41) angeordnet ist, um darin während der relativen Bewegung zwischen dem oberen und unteren Gehäuse (18, 20) relativ zum oberen Gehäuse (18) zu gleiten, und ferner der Flansch, der in der Federhalterung (22) beinhaltet ist, an ein oberes Ende der Hülse gekoppelt ist.
Verschlusskappe nach Anspruch 24, wobei das obere Gehäuse (18) eine innere zylindrische Seitenwand beinhaltet, die mit einer axial nach oben weisenden Oberfläche an dem Flansch, der im oberen Gehäuse beinhaltet ist, zusammenwirkt, um die Kammer abzugrenzen, die im oberen Gehäuse ausgebildet ist.
Verschlusskappe nach Anspruch 26, wobei der Flansch (40), der im oberen Gehäuse (18) beinhaltet ist, eine axial nach unten weisende Oberfläche beinhaltet, die den Nockenmitnehmer (42) trägt.
Verschlusskappe nach Anspruch 26, wobei die Federhalterung (22) eine Hülse (56) beinhaltet, die sich durch eine Aussparung (41), die im Flansch (40), der im oberen Gehäuse beinhaltet ist, in die Kammer hinein erstreckt, die im oberen Gehäuse (18) ausgebildet ist, und den Flansch (58) trägt, der in der Federhalterung (22) beinhaltet ist, um den Flansch, der in der Federhalterung beinhaltet ist, in auf Abstand gesetzter Beziehung zum Flansch, der im oberen Gehäuse beinhaltet ist, zu positionieren, um die Auswurffeder (24) dazwischen und in einem Raum zwischen der inneren zylindrischen Seitenwand des oberen Gehäuses und einer äußeren Seitenwand der Hülse einzufangen.