DE60115264T2

DE60115264T2 - Einbau einer kombination aus kraftstoffpumpe, füllstandssensor und überrollventil in einen kraftstofftank

Info

Publication number: DE60115264T2
Application number: DE60115264T
Authority: DE
Inventors: Philip Robert BENJEY; Kevin Vaughn MILLS
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: AU8614201A; MXPA03002743A; US6298540B1; JP2004510090A; DE60115264D1; WO2002026514A2; BR0114502A; EP1320468B1; ES2252284T3; TW491776B; WO2002026514A3; KR20030034223A; ATE310653T1; CA2422706A1; AU2001286142B2; EP1320468A2

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft den Einbau von Kraftstoffpumpen, Füllstandgebern und Überroll-/Entlüftungsventilen in Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen.
Um einen Schutz gegen den Auslauf von Kraftstoff aus einer Dampfentlüftungsleitung in einem Kraftstofftank im Falle eines Fahrzeugüberschlags zu schaffen, ist es angeordnet worden, dass Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen mit Ventilen ausgestattet werden sollen, die den Dampfentlüftungskanal verschließen, wenn sich das Fahrzeug von der normalen aufrechten Stellung um einen über einen Schwellenwert hinausgehenden Betrag neigt. Derartige Überroll-/Entlüftungsventile verwenden gewöhnlich einen Schwimmer, der das Ventil schließt, wenn der Flüssigkeitspegel des Kraftstoffs über ein vorbestimmtes Niveau ansteigt, um sowohl während eines normalen Betriebs als auch im Falle eines Fahrzeugüberschlags ein Herausspritzen des flüssigen Kraftstoffs aus dem Dampfentlüftungskanal zu verhindern. Außerdem ist es erforderlich, dass Ventil an dem höchst gelegenen Teil oder der Stelle mit höchstem Flüssigkeitsstand anzuordnen, um bei sämtlichen Kraftstoffniveaus bis zu dem maximalen Kraftstoffpegel eine Dampfentlüftung zu schaffen.
Zu diesem Zweck sind derartige Überroll-/Entlüftungsventile durch eine Zugangsöffnung, die in dem Kraftstofftank an dessen höchster Stelle vorgesehen worden ist, eingebaut und über der Öffnung abgedichtet und gesichert worden.
Für diese notwendige Platzierung des Überroll-/Entlüftungsventils sind mehrere Zugangsöffnungen in der Oberseite des Kraftstofftanks erforderlich gewesen, um das Überroll-/Entlüftungsventil ordnungsgemäß zu positionieren und ferner eine Zugangsöffnung für den Einbau der Kraftstoffpumpe und der Pegelgebereinrichtung zur Bereitstellung einer Fernabfrage des Kraftstoffpegels für den Fahrzeugführer vorzusehen. Die mehreren Zugangsöffnungen in der Oberseite des Kraftstofftanks erfordern eine um jede Öffnung herum anzuordnende Dichtung, so dass folglich die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Dichtung und Leckage gestiegen ist. Zusätzlich hat der Bedarf nach mehreren Zugangsöffnungen die Strukturfestigkeit der Oberseite des Kraftstofftanks geschwächt und die Kosten zur Herstellung des Tanks erhöht.
GB-A-2 284 581 beschreibt ein Kraftstoffspeicher- und -versorgungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftstofftank, der eine einzige Öffnung aufweist, die als eine Zugangsstelle für die Kraftstoffpumpe, den Entlüftungsstutzen, den Kraftstoffpegelsensor und eine Venturipumpe dient. In der Öffnung ist eine Befestigungseinrichtung montiert, die eine gegossene Deckplatte aus Kunststoff und eine Ringplatte aufweist, wobei die Kraftstoffpumpe an der Deckplatte montiert ist, während der Entlüftungsstutzen an der Ringplatte und der Deckplatte starr angebracht ist und als ein Träger für den Kraftstoffpegelsensor und die Venturipumpe dient. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Komponenten des Systems in voneinander entfernt liegenden Bereichen des Kraftstofftanks anzuordnen und diese dennoch durch die gleiche Öffnung einzuführen.
Außerdem ist es in vielen modernen Konstruktionen von Personenkraft- und leichten Lastkraftwagen erforderlich gewesen, einen einwärts gekrümmten oder vertieften Bereich in der Oberseite des Kraftstofftanks vorzusehen, um den Kraftstofftank unterhalb der Fahrzeugplattform richtig anzuordnen und passend einzubauen. Diese strukturelle Anordnung machte es äußerst schwierig, den Einbau und Anschluss der Dampfentlüftungsleitungen an das Überroll-/Entlüftungsventil bei der Installation des Tanks an dem Fahrzeug während der Fahrzeugmontage zu bewerkstelligen. Eine derartige Anordnung erschwert auch die Führung der Entlüftungs- und Kraftstoffzufuhrleitungen und der elektrischen Versorgungsleitungen für die Kraftstoffpumpe.
Es ist seit langem gewünscht, einen Weg oder Mittel zur Vereinfachung des Einbaus der Überroll-/Entlüftungsventil-, Kraftstoffpumpen- und Kraftstofffüllstandgebereinrichtungen an einem Kraftstofftank in einer Weise aufzufinden, die die Anzahl von Zugangsöffnungen in der Oberseite des Tanks verringert und es ermöglicht, all die Leitungen gemeinsam zu einer einzigen Zugangsöffnung führen zu können. Es ist ferner erwünscht, die mehreren Zugangsöffnungen in der Oberseite des Kraftstofftanks zu beseitigen, um die Anzahl von Bereichen, die Dichtungen erfordern, und somit die Gefahr einer Leckage im Falle einer fehlerhaften Abdichtung sowohl bei der Montage als auch im Betrieb zu verringern.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Einbau einer Kombination aus einer Kraftstoffpumpe, einem schwimmergesteuerten Füllstandgeber und einem Überroll-Entlüftungsventil in einem Kraftstofftank, wie im Patentanspruch 1 definiert, bereit. Die kombinierte Kraftstoff pumpen-, Füllstandgeber und Überroll-/Entlüftungsventilanordnung kann in Form einer ganzheitlichen Einheit durch eine einzige Zugangsöffnung in der Oberseite eines Kraftstofftanks eingebaut werden. Die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Überrollventil, an dem ein nachgiebiger Befestigungsstreifen angebracht ist, während das Überrollventil mit dem Kraftstoffpumpen-/Füllstandgeber-Modul durch eine im Wesentlichen steife Leitung verbunden ist. Das Überrollventil mit dem Befestigungsstreifen und einem an dem Ventil angebrachten Ende der Leitung zur Dampfentlüftung wird in den Kraftstofftank eingeführt; und ein Ende des verbleibenden Streifens wird entlang des Bodens des Tanks bewegt, bis es mit an dem Boden des Tanks vorgesehenen Klinken- oder Sperrflächen in Eingriff kommt. Die Leitung und das Überrollventil werden verschwenkt, um zu bewirken, dass das gegenüberliegende Ende des verbleibenden Streifens mit zugehörigen Sperrflächen in der Oberseite des Tanks in Eingriff kommt, oder um das Überrollventil an einer vorbestimmten Stelle an dem höchsten Punkt in dem Tank zu sichern. Das Kraftstoffpumpen-/Füllstandgebermodul wird anschließend an der Leitung befestigt und über der Zugangsöffnung abgedichtet. In einem bevorzugten Schritt kann die Leitung, die das Überroll-/Entlüftungsventil mit dem Kraftstoffpumpenmodul verbindet, dazu konfiguriert sein, der vertieften oder einwärts gekrümmten oder schalenförmigen Gestalt der Oberseite des Kraftstofftanks zu entsprechen, um eine Anordnung des Überroll-/Entlüftungsventils an dem höchsten Niveau in dem Tank zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung stellt somit einen geeigneten Weg zum Einbau eines Überroll-/Entlüftungsventils in einem Bereich des Tanks bereit, der von der Zugangsöffnung entfernt liegt, um eine richtige Lage des Entlüftungsventils an der Oberseite des tiefsten Abschnitts des Tanks zu erzielen. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verringert die Anzahl von Öffnungen, die eine Abdichtung in der Oberseite des Tanks erfordern, und ermöglicht es, sämtliche der elektrischen und Fluidleitungsverbindungen an einer gemeinsamen Stelle an der Oberseite des Tanks herzustellen, wodurch der Einbau des Tanks an dem Kraftfahrzeug erleichtert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugkraftstofftanks mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt;
2 zeigt eine Schnittansicht, aufgenommen entlang der Schnittlinien 2-2 nach 1;
3 zeigt eine der 1 ähnliche Ansicht unter Veranschaulichung der ersten Phase des gerade stattfindenden Einbaus der Erfindung in einem Kraftstofftank, der eine Oberseite mit einer Vertiefung aufweist;
4 zeigt eine der 3 ähnliche Ansicht unter Veranschaulichung der zweiten Phase des Einbaus der Erfindung in dem Tank nach 3 und
5 zeigt eine der 4 ähnliche Ansicht, die die vollständig eingebaute erfindungsgemäße Anordnung und den Kraftstofftank nach 3 veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf 1 ist die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein bei 10 angezeigt, wie sie in einem eine flache Oberseite aufweisenden Kraftstofftank 12 eingebaut ist, der einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Anordnung 10 enthält ein Überroll-/Entlüftungsventil, das allgemein bei 14 angezeigt ist, und ein allgemein bei 16 angezeigtes Modul, das eine in seinem Inneren angeordnete, jedoch hier nicht veranschaulichte Kraftstoffpumpe mit einem von dieser nach außen ragenden Kraftstoffzufuhrrohr 18 enthält. Das Modul 16 enthält einen allgemein bei 20 angezeigten Füllstandsender, der einen Schwimmerarm 22 beinhaltet, der verschwenkt wird, um einen Finger 24 zu bewegen, der einen Kontakt mit einem Potentiometer oder einem variablen Widerstand 26 herstellt, der gewöhnlich von der an der Außenseite des Moduls 16 montierten, drahtumwickelten Art ist. Das Modul enthält ferner ein Kraftstoffzufuhrrohr 28, das sich von dem Modul zu dem Boden des Kraftstofftanks erstreckt. Das Modul 16 enthält einen nach außen ragenden ringförmigen Flansch 30 an seiner Außenseite oder seinem oberen Ende, wobei der Flansch durch eine Flanschdichtung 31 oder ein sonstiges Dichtungsmittel an der oberen Fläche des Tanks abgedichtet und durch eine beliebige geeignete mechanische Einrichtung, wie beispielsweise eine Bajonettdrehsteckverriegelungseinrichtung mit einem an der Oberseite des Tanks befestigten Verriegelungsring 32, daran in einer allgemein bekannten Weise in Stellung gehalten wird.
Das Ventil 14 weist einen nachgiebig verformbaren oder verbiegbaren Befestigungsstreifen 34 auf, der an dem Ventil durch eine geeignete Befestigungseinrichtung 36 in der Nähe eines Endes von diesem befestigt ist. Das gegenüberliegende oder untere Ende des Streifens 34 greift in klinkenartige Sperrflächen 38 ein, die in dem Boden des Kraftstofftanks vorgesehen sind, während ein oberes Ende 40 in Kerben 76 angeordnet ist, die in der Oberseite des Kraftstofftanks vorgesehen sind, wobei beide vorzugsweise mit dem Kraftstofftank im Ganzen ausgebildet sind. Bezugnehmend auf 2 ist veranschaulicht, dass das untere Ende des Befestigungsstreifens 34 vorzugsweise mit einer gegabelten oder die Form eines umgekehrten „V" aufweisenden Konfiguration ausgebildet ist.
Der Entlüftungsauslass des Ventils 16, wie er mit dem Bezugszeichen 42 bezeichnet ist, ist mit einem Ende einer im Wesentlichen steifen Leitung 44 verbunden, deren gegenüberliegendes Ende mit einem Entlüftungskanal 46 verbunden ist, der in dem Modul 16 vorgesehen ist, wobei der Kanal 46 an ein äußeres Entlüftungsrohr 48 angeschlossen ist, das sich von der Oberseite des Moduls außerhalb des Tanks nach außen erstreckt. Das Pumpenmodul 16 weist ferner elektrische Leitungen 50, 52 auf, die sich von der geflanschten Oberseite 30 des Moduls 16 nach außen erstrecken, um an eine fahrzeugeigene elektrische Stromquelle für die (nicht veranschaulichte) Kraftstoffpumpe, die in dem Modul 16 untergebracht ist, angeschlossen zu werden.
Bezugnehmend auf 3 bis 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung allgemein bei 60 angezeigt und veranschaulicht, wie sie in einem Kraftstofftank 62 eingebaut ist, der einen schalenförmigen oder eine Vertiefung aufweisenden Abschnitt 62 der oberen Wand aufweist, die angepasst ist, um bestimmten Abschnitten eines (nicht veranschaulichten) Fahrzeugaufbaus zu entsprechen. Die Anordnung 60 ist in 3 in den Anfangsstufen oder der ersten Phase des Einbaus durch eine einzige Zugangsöffnung 66 veranschaulicht, die in dem Tank vorgesehen ist, wobei ein Überroll-/Entlüftungsventil, wie es allgemein bei 68 angezeigt ist, einen nachgiebigen länglichen Streifen 70 aufweist, der angrenzend an ein oder das obere Ende von diesem durch geeignete Befestigungsmittel 72 befestigt ist. Das gegenüberliegende oder untere Ende des Streifens 70 wird gegen den Boden des Kraftstofftanks verbogen, wenn das Ventil 68 unter der oberen Wand des Tanks an seinem tiefsten Abschnitt in Stellung gebracht wird.
Der Tank 62 weist mehrere Eingriffsflächen 74 auf, die an seinem Boden an der gewünschten Stelle für das Ventil 68 vorgesehen sind; und in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung weisen die Flächen 74 eine klinkenartige oder zahnförmige Konfiguration auf. Ein ähnlicher Satz Montageflächen 76 ist an der Innenseite der oberen Wand des Tanks an der für das Ventil 68 gewünschten Stelle jedoch senkrecht zu den Zähnen 74 angeordnet.
Der Entlüftungsauslass 78 des Ventils 68 ist an ein Ende eines im Wesentlichen steifen Rohrs 80 angeschlossen, das dazu eingerichtet ist, sich an die Vertiefung in der oberen Wand 64 des Tanks zu fügen. Das gegenüberliegende Ende des Rohrs 80 erstreckt sich durch die Zugangsöffnung 66 nach außen.
Bezugnehmend auf 4 ist veranschaulicht, dass das Ventil 68 weiter in den Tank hinein in eine zweite Phasenstellung bewegt worden ist, in der das obere Ende des Befestigungsstreifens 70 in den Zähnen 76 in der oberen Wand des Tanks angeordnet ist; und das untere Ende beginnt, mit den Klinkenzähnen 74 in dem Boden des Tanks in Eingriff zu kommen. Das allgemein bei 78 angezeigte Kraftstoffpumpenmodul ist nun an dem Ende der Leitung 80, das sich durch die Zugangsöffnung 66 außerhalb des Tanks erstreckt, angebracht worden. Das Modul 78 enthält eine gemeinsam mit diesem angeordnete (nicht veranschaulichte) elektrische Kraftstoffpumpe, die elektrische Zuleitungen 82, 84 aufweist, die sich von einem ringförmigen Befestigungsflansch 76 nach außen erstrecken, der an dem oberen Ende des Moduls 78 vorgesehen ist. Das Modul 78 weist ein äußeres Entlüftungsrohr 88 auf, das von der Oberseite des Moduls 78 weg ragt und das an das Entlüftungsrohr 80 durch den Verbindungskanal 90 des Moduls angeschlossen ist. Das Modul 78 weist einen Füllstandgeber auf, der nach Art eines Potentiometers ausgebildet sein kann, allgemein bei 92 angezeigt ist und einen Füllstandschwimmerarm 94 aufweist, der von diesem wegragt, um auf Veränderungen des Füllstands in dem Tank anzusprechen. Das Modul 78 weist ferner ein sich von diesem nach unten erstreckendes Kraftstoffzufuhrrohr 96 auf, das an dem Einlass der in dem Modul 78 angeordneten (nicht veranschaulichten) elektrischen Kraftstoffpumpe angeschlossen ist.
Bezugnehmend auf 5 ist das Modul veranschaulicht, wie es in dem Tank durch die Zugangsöffnung 66 hindurch vollständig eingeführt ist; und das Ventil 68 ist in eine Stellung verschwenkt worden, in der das untere Ende des Streifens 94 in einer endgültigen gewünschten Position in Bezug auf die Flächen 74, die in dem Boden des Tanks vorgesehen sind, eingeklingt worden ist. In der endgültigen Wunschstellung ist das Kraftstoffzufuhrrohr 96 an dem Boden des Tanks positioniert, um eine vollständige Nutzung der Flüssigkeit in dem Tank zu gestatten. Es versteht sich, dass die Unterseite des Modulflansches 86 gegen die Oberseite der Zugangsöffnung 66 durch eine Flanschdichtung 99 abgedichtet und daran durch eine Bajonettdrehsteckverriege lung mit einem Haltering 98 gehalten ist, der an der oberen Fläche des Tanks um die Öffnung 66 herum in einer aus der Technik bekannten Weise vorgesehen ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit den Einbau der Kombination aus einem Überroll-/Entlüftungsventil-Kraftstoffpumpen-Modul und einem Füllstandgeber in Form einer einzelnen Einheit durch eine einzige Zugangsöffnung in einem Kraftstofftank, wodurch zusätzliche Zugangsöffnungen in der oberen Fläche des Tanks weggelassen werden und die Gefahr einer Leckage verringert wird. Die vorliegende Erfindung verwendet eine im Wesentlichen steife Leitung zur Befestigung des Überroll-/Entlüftungsventils an dem Kraftstoffpumpenmodul, um das Überroll-/Entlüftungsventil in dem Tank an einer entfernt befindlichen Stelle zu positionieren, und sorgt für die Schaffung einer einzelnen Stelle zur Verbindung der Kraftstoffzufuhrleitung, des Entlüftungsschlauchs und der elektrischen Anschlüsse der Pumpe.
Obwohl die Erfindung vorstehend mit Bezug auf die veranschaulichten Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die Erfindung modifiziert und verändert werden kann und lediglich durch die folgenden Ansprüche beschränkt ist.

Claims

Verfahren zum Einbau einer Kombination aus einer Kraftstoffpumpe (16), einem Schwimmer gesteuerten Füllstandgeber (20) und einem Überroll-Entlüftungsventil (14) in einem Kraftstofftank (12), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Ausbildung mehrerer Eingriffsflächen (38; 76) an einer vorbestimmten Stelle an der oberen und unteren Fläche des Innenraums des Kraftstofftanks (12); (b) Bildung eines nachgiebigen Befestigungselementes (34) und Befestigung eines Überrollventils (14) an dem Befestigungselement; (c) Anordnung eines Kraftstofffüllstandgebers (20) an einem Pumpen- und Entlüftungsgangmodul (16) und Herstellung einer Verbindung zwischen dem Überrollventil (14) und dem Entlüftungsdurchgang (46) des Moduls mittels einer Leitung (44) und Bildung einer Teilanordnung (10) aus dem Befestigungselement, dem Überrollventil, der Leitung und dem Modul; (d) Einführen der Teilanordnung (10) durch eine Öffnung (66) in der Oberseite des Tanks und Bringen der Eingriffsflächen mit dem Befestigungselement in Kontakt sowie Sicherung des Befestigungselementes zwischen der oberen und der unteren Eingriffsfläche sowie Anordnung des Überrollventils an dem höchsten Niveau in dem Tank; (e) Sicherung des Moduls (16) an der Oberseite des Tanks und Abdichtung desselben über der Öffnung und (f) Verbindung einer Kraftstoffdampfleitung (48) mit dem Modul an der Außenseite in Bezug auf den Tank und Anschluss der Dampfleitung an die Leitung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Bildung eines Befestigungselementes eine Bildung eines länglichen Streifens (34) und eine Verbindung eines Endes des Streifens mit dem Überrollventil (14) enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bringens der Eingriffsflächen in Kontakt enthält, dass das Befestigungselement nachgiebig durchgebogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Ausbildung mehrerer Eingriffsflächen eine Ausbildung einer Reihe von Klinkenzähnen (38) enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Verbindungsherstellung eine Bildung einer Leitung (80) enthält, die konfiguriert ist, um der Kontur einer einwärts gekrümmten Oberseite des Tanks (62) zu folgen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Bildung eines nachgiebigen Befestigungselementes die Bildung eines länglichen gabelförmigen Elementes (34) enthält. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Bildung eines nachgiebigen Befestigungselementes die Bildung eines verhältnismäßig dünnen länglichen Materialstreifens (70) enthält und der Schritt der Befestigung enthält, dass ein Ende des Streifens an dem Überrollventil (68) befestigt wird.