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Hintergrund der Erfindung
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1. Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tankverschluss mit
einem druckregulierenden Ventil, um den Innendruck eines Tanks zu
regulieren.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein
typisches Beispiel eines Tankverschlusses ist ein Tankdeckel, der
einen Einfüllanschluss
eines Kraftstofftanks für
Automobile öffnet
und schließt (siehe
zum Beispiel JP Nr. 10-278957 A). Der Tankdeckel hat ein Druckregulierungsventil,
um den Innendruck des Kraftstofftanks zu regulieren. Das Druckregulierungsventil
hat einen Ventilstopfen und eine Feder, die eine Druckkraft auf
den Ventilstopfen ausübt.
Ein Ende der Feder ist abgestützt,
um den Ventilstopfen zu drücken,
während
das andere Ende der Feder an einer inneren Abdeckung des Tankdeckels
befestigt ist. Die innere Abdeckung ist eine Harzplatte mit einem
Verbindungsloch, das einen Ventilkasten mit der Atmosphäre verbindet,
und ist an eine obere Endöffnung
eines Gehäuses
des Tankdeckels zum Beispiel durch eine Ultraschallschweißtechnik
befestigt.
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Die
Ultraschallschweißtechnik
hat jedoch eine Beschränkung
auf die Schweißfestigkeit
der inneren Abdeckung. Die Ultraschallschweißtechnik verursacht oft einen
Schweißgrat,
welcher in das Druckregulierungsventil eindringen kann und das Druckregulierungsventil
versagt.
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EP 1 332 979 offenbart einen
Tankverschluss gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine andere bekannte Technik verwendet ein Plattenelement,
das ein Ende der Feder verschließt. Presseingriff von Verschlusselementen,
welche an dem Plattenelement vorgesehen sind, mit dem Gehäuse des
Tankdeckels fixiert das Plattenelement (siehe JP Nr. 1-137863 A).
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Die
große
Eingriffskraft der Verschlusselemente des Plattenelements mit dem
Gehäuse
des Kraftstofftankdeckels bzw. Tankdeckels senken unerwünschterweise
die Zusammenbaueffizienz. Die kleine Eingriffskraft senkt jedoch
die Zusammenbaufestigkeit des Plattenelements und des Gehäuses. Es
ist nämlich
schwierig, die hohe Zusammenbaueffizienz mit der hohen Zusammenbaufestigkeit
kompatibel zu machen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tankverschluss vorzusehen, welcher
einen einfachen und effizienten Zusammenbau eines Druckregulierungsventils
zu erlaubt und eine ausreichend hohe Zusammenbaufestigkeit hat.
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Um
wenigstens einen Teil der vorangehenden und der anderen zugehörigen Aufgaben
zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung auf einen Tankverschluss
gerichtet, welcher folgendes aufweist: eine Verschlussvorrichtung,
welche eine Tanköffnung versiegelt
und entsiegelt; ein ventilkastenbildendes Element, das in der Verschlussvorrichtung
ist und einen Ventilkasten definiert, welcher ein Inneres mit einem Äußeren eines
Tanks verbindet; und ein Druckregulierungsventil, das in dem Ventilkasten
empfangen ist und einen Ventildurchlauf bzw. Ventilströmungsweg,
der in dem Ventilkasten ausgebildet ist, um einen Innendruck des
Tanks zu regulieren, öffnet und
schließt.
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Das
Druckregulierungsventil hat einen Ventilstopfen, der den Ventildurchlauf
bzw. Ventilströmungsweg öffnet und
schließt,
eine Feder, die ein Ende hat, das den Ventilstopfen in eine schließende Richtung
drückt,
und einen Federanschlagmechanismus, der das andere Ende der Feder
abstützt.
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Der
Federanschlagmechanismus hat ein Anschlagabstützelement, das in der Verschlussvorrichtung
vorgesehen ist, und ein Federabstützelement, das durch das Anschlagabstützelement
gehalten ist und das andere Ende der Feder abstützt.
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Das
Federabstützelement
hat ein Eingriffsschließelement,
das in einer axialen Richtung der Verschlussvorrichtung entgegen
einer Druckkraft der Feder eingefügt ist, um nicht in Kontakt
mit dem Anschlagabstützelement
zu sein und durch einen voreingestellten Winkel relativ zu dem Anschlagabstützelement
an einer Einschubposition um einen vorbestimmten Grad gedreht ist,
um mit dem Anschlagabstützelement
in Eingriff zu gelangen.
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Das
Eingriffsschließelement
ist geformt, um durch die Druckkraft der Feder gegen das Anschlagabstützelement
gepresst zu werden.
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Der
Tankverschluss bzw. Tankdeckel der Erfindung hat das Druckregulierungsventil
in dem Ventilkasten, der in der Schlussvorrichtung ausgebildet ist.
Das Druckregulierungsventil hat den Ventilstopfen, der durch die
Feder gepresst bzw. gedrückt
wird. Wenn der Differentialdruck, der auf den Ventilstopfen ausgeübt wird,
eine Einstellbelastung bzw. eingestellte Last der Feder überschreitet, öffnet das
Druckregulierungsventil, um den Innendruck eines Tanks zu regulieren.
Die Feder drückt
den Ventilstopfen an dem einen Ende von dieser und ist daher durch
den Ventilstopfen abgestützt.
Das andere Ende der Feder ist durch den Federanschlagmechanismus
abgestützt,
der in dem ventilkastenbildenden Element vorgesehen ist. In dem
Federanschlagmechanismus ist das Federabstützelement mit dem vorbestimmten Grad
eingefügt
und ist durch den voreingestellten Winkel gedreht, so dass das Eingriffsschließelement durch
das Anschlagabstützelement
gehalten ist. Diese Anordnung stellt die hohe Zusammenbaueffizienz sicher.
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Das
Eingriffsschließelement
des Federabstützelements
wird durch die Druckkraft der Feder gegen das Anschlagabstützelement
gepresst. Diese Anordnung stellt die ausreichend hohe Zusammenbaufestigkeit
und exzellente Abdichteigenschaften sicher und hindert das Federabstützelement
daran, durch eine externe Kraft leicht gelöst zu werden.
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Diese
Anordnung hat nicht die Nachteile der Struktur des Standes der Technik,
welche die mechanische Eingriffskraft verwendet.
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Wie
vorangehend in dem Stand der Technik beschrieben, verursacht eine
Ultraschallschweißung des
Federanschlagelements häufig
einen Schweißgrat.
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Andererseits
bei dem Federanschlagmechanismus dieser Erfindung stoppt die Druckkraft
der Feder das Federabstützelement.
Entsprechend gibt es kein Problem eines potentiellen Schweißgrates.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Tankverschlusses der Erfindung hat das Federabstützelement
einen scheibenförmigen
Abstützkörper, und
das Eingriffsschließelement
ragt von einem Außenumfang
des Abstützkörpers vor.
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Bei
dieser bevorzugten Struktur hat der Federanschlagmechanismus des
weiteren ein Positionierungselement, welches an das Anschlagabstützelement
in einer Umfangsrichtung angrenzt und das Federabstützelement
in einer drehbaren Art und Weise an der Einschubposition um den
vorbestimmten Grad abstützt.
Eine Drehung des Federabstützelements
nach einem Abstützen
an dem Positionierungselement befestigt schnell das Federabstützelement
an das Anschlagabstützelement.
Dies stellt die exzellente Zusammenbaueffizienz sicher. Bei dieser bevorzugten
Struktur hat das Anschlagabstützelement
ein Verschlusselement, das mit dem Eingriffsschließelement
in Eingriff gelangt, um eine Drehung des Eingriffsschließelements
zu steuern. Das Positionierungselement stützt den Abstützkörper ab,
um eine teilelastische Deformation zu erlauben, während das
Eingriffsschließelement
mit dem Anschlagabstützelement
in Eingriff gelangt. Die kombinierten Funktionen des Verschlusselements
und des Eingriffsschließelements
verhindern des Weiteren eine Drehung des Federabstützelements,
während
das Positionierungselement das Federabstützelement positioniert und
fixiert. Diese Anordnung stellt die exzellente Zusammenbaueffizienz
sicher.
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Bei
einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform des Tankverschlusses
der Erfindung hat das Federabstützelement
einen scheibenartigen Abstützkörper und
einen Einschubraum als einen Einschnitt, welcher in einem Außenumfang
des Abstützkörpers ausgebildet
ist, um das Anschlagabstützelement
in diesem zu empfangen. Das Eingriffsschließelement ist eine Aussparung,
die in dem Außenumfang
des Abstützkörpers ausgebildet
ist und mit dem Anschlagabstützelement
in Eingriff gelangt.
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Das
Druckregulierungsventil kann sowohl ein Überdruckventil als auch ein
Unterdruckventil haben oder nur eines von dem Überdruckventil und dem Unterdruckventil
haben. Das Überdruckventil hat
einen Überdruckventilstopfen,
welcher öffnet, wenn
der Innendruck eines Tanks auf oder über ein voreingestelltes Überdruckniveau
relativ zur Atmosphäre
steigt. Das Unterdruckventil hat einen Unterdruckventilstopfen,
welcher öffnet,
wenn der Innendruck des Tanks auf oder unter ein voreingestelltes Unterdruckniveau
relativ zur Atmosphäre
sinkt. Das Anschlagabstützelement
kann in einem oberen Abschnitt oder in einem unteren Abschnitt der
Verschlussvorrichtung gemäß der Struktur
und des Aufbaus des Druckregulierungsventils angeordnet sein.
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In
einer bevorzugten Struktur hat das Anschlagabstützelement eine Führungsnut
als einen Einschnitt an einem unteren Ende der Verschlussvorrichtung,
und ein elastisch deformierbares Schließelement, das angeordnet ist,
um der Führungsnut
gegenüberzuliegen.
Das Federabstützelement
hat das Eingriffsschließelement,
das von einem äußeren Umfang eines
scheibenförmigen
Abstützkörpers hervorragt
und mit dem Schließelement
in Eingriff gelangt. In einer anderen bevorzugten Struktur hat das
Anschlagabstützelement
eine Führungsnut
als einen Einschnitt an einem unteren Ende der Verschlussvorrichtung,
und ein elastisch deformierbares Schließelement, welches angeordnet
ist, um der Führungsnut gegenüberzuliegen.
Das Federabstützelement
hat einen zylindrischen Bereich, welcher entlang eines äußeren Umfangs
eines scheibenförmigen
Abstützkörpers angeordnet
ist, und in einen äußeren Umfang eines
unteren Endes der Verschlussvorrichtung eingepasst ist, und das
Eingriffsschließelement,
welches an dem zylindrischen Bereich ausgebildet ist, um mit einem
Schließelement
in Eingriff zu gelangen.
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Es
ist wünschenswert,
dass das Federabstützelement
ein Spannvorrichtungsabstützelement hat,
um eine Spannvorrichtung abzustützen,
welche eine Drehkraft ausübt,
wenn das Federabstützelement
durch das Anschlagabstützelement
gehalten ist. Dies vereinfacht ein Befestigen und Lösen des Federabstützelements.
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In
einer bevorzugten Struktur hat der Federanschlagmechanismus einen
Anschlag, welcher mit dem Federabstützelement in Kontakt kommt
und das Federabstützelement
in einer drehbaren Art und Weise an der Position eines Einfügens durch
den vorbestimmten Grad abstützt.
Der Anschlag stützt
das Federabstützelement
in einer stabilen Haltung ab und erleichtert daher eine Befestigung
des Federabstützelements.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Schnittansicht, die einen Tankdeckel in einer ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Schrittansicht, welche schematisch die Struktur eines Druckregulierungsventils darstellt,
das in dem Tankdeckel vorgesehen ist;
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3 ist
eine ebene Ansicht, welche an der Linie 3-3 der 1 genommen
ist;
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4 zeigt
einen Federanschlagmechanismus in einem zerlegten Zustand;
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5 stellt
den Hauptteil des Federanschlagmechanismus dar;
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6A bis 6D zeigen
einen Zusammenbauvorgang des Federanschlagmechanismus;
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7 stellt
schematisch die Struktur eines Federanschlagmechanismus in einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung dar;
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8 ist
eine Querschnittansicht, welche schematisch die Struktur eines Druckregulierungsventils
in einer dritten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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9 zeigt
einen Federanschlagmechanismus in einem zerlegten Zustand in der
dritten Ausführungsform;
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10 ist
eine Querschnittansicht, welche schematisch die Struktur eines Druckregulierungsventils
in einer vierten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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11 zeigt
einen Federanschlagmechanismus in einem zerlegten Zustand in der
vierten Ausführungsform;
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12 ist
eine Querschnittsansicht, welche schematisch die Struktur eines
Druckregulierungsventils in einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
und
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13 zeigt
einen Federanschlagmechanismus in einem zerlegten Zustand in der
fünften
Ausführungsform.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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(1) Allgemeiner Aufbau eines Tankverschlusses 10
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1 ist
eine Querschnittsansicht, welche einen Tankverschluss 10 in
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Wie in 1 dargestellt
ist, ist der Tankverschluss 10 an einen Einfüllstützen FN
mit einem Einfüllanschluss
FNb (Tanköffnung)
befestigt, um eine Kraftstoffversorgung zu einem Kraftstofftank
(nicht gezeigt) zu versorgen. Der Tankverschluss 10 hat
einen Kappenhauptkörper 20, welcher
aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist, wie zum Beispiel
Polyacetal, eine Abdeckung 40, welche an dem Kappenhauptkörper 20 befestigt
ist, und hat einen Griff, welcher aus einem synthetischen Harzmaterial
hergestellt ist, zum Beispiel Nylon, ein Druckregulierungsventil 50,
welches in einem Ventilkasten 25 empfangen ist, einen Drehmomentmechanismus 90,
und eine Dichtung GS, welche an dem oberen äußeren Umfang des Kappenhauptkörpers 20 befestigt
ist, um den Kappenhauptkörper 20 gegenüber dem
Einfüllstutzen
FN abzudichten. Die Verschlussvorrichtung der Erfindung dichtet
den Einfüllabschluss
FNb (Tanköffnung)
ab und öffnet
ihn, und hat typischerweise sowohl den Kappenhauptkörper 20 als
auch die Dichtung GS. Die Verschlussvorrichtung kann alternativ
nur einen Kappenhauptkörper
mit den Dichtfunktionen haben.
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Der
Kappenhauptkörper 20 hat
ein im Wesentlichen zylindrisches äußeres röhrenförmiges Element 20a mit
einem Kappeneingriffselement 21, welches mit einem inneren
Umfangselement des Einfüllstützens FN
in Eingriff gelangt, und ein ventilkastenbildendes Element 20b,
welches innerhalb des äußeren röhrenförmigen Elements 20a angeordnet
ist und den Ventilkasten 25 definiert. Das Druckregulierungsventil 50,
welches in dem Ventilkasten 25 empfangen ist, hat ein Überdruckventil 60 und
ein Unterdruckventil 80 und reguliert den Innendruck des Kraftstofftanks
in einem vorbestimmten Bereich.
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Die
Dichtung GS ist auf eine untere Fläche eines oberen Flansches 22 des
Kappenhauptkörpers 20 gesetzt.
Die Dichtung GS ist zwischen einem Dichtungsabstützelement 24 des Flansches 22 und dem
Einfüllanschluss
FNb des Einfüllstutzen
FN angeordnet. Wenn der Tankverschluss in dem Einfüllanschluss
FNb eingefügt
ist, ist die Dichtung GS gegen das Dichtungsabstützelement 24 gepresst,
um die Dichtungswirkungen auszuüben.
Der Drehmomentmechanismus 90 klickt, wenn das Drehmoment,
das in einem Schließvorgang
des Tankverschlusses 10 aufgebracht wird, eine voreingestellte
Höhe bzw.
Niveau übersteigt.
Der Benutzer kann daher bestätigen,
dass der Tankverschluss mit dem Drehmoment der voreingestellten
Höhe oder
darüber
geschlossen ist.
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(2) Aufbau eines Druckregulierungsventils 50
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2 ist
eine Querschnittsansicht, welche schematisch die Struktur des Druckregulierungsventils 50 darstellt.
Das Druckregulierungsventil 50 hat das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 80. Das Überdruckventil 60 ist
in einer oberen Kammer 25a des Ventilkastens 25 angeordnet,
wohingegen das Unterdruckventil 80 in einer unteren Kammer 25b des
Ventilkastens 25 angeordnet ist. Ein erstes Sitzelement 20f ist
zwischen der oberen Kammer 25a und der unteren Kammer 25b ausgebildet,
und ist von der Innenseite des ventilkastenbildenden Elements 20b geneigt.
Ein erster Ventilströmungsweg 25d ist
ausgebildet, um dem ersten Sitzelement 20f gegenüberzuliegen.
Der erste Ventilströmungsweg 25d steht
mit einem Verbindungsloch 25c in Verbindung, welches in
einer Bodenfläche 20d ausgebildet ist.
Das Verbindungsloch 25c ist durch ein Füllrohr (nicht gezeigt) mit
dem Kraftstofftank verbunden.
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(2) – 1.
Aufbau des Überdruckventils 60
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Das Überdruckventil 60 hat
einen Überdruckventilstopfen 61,
um den ersten Ventilströmungsweg 25d zu öffnen und
zu schließen,
ein Ventilabstützelement 65,
und eine erste Feder 68. Der Überdruckventilstopfen 61 hat
eine Überdruckventilscheibe 62,
welche zum Beispiel aus einem Fluorkohlenwasserstoffgummi hergestellt
ist, und hat ein Durchgangsloch und einen Überstand, um die Ventilfunktionen
auszuüben.
Die Überdruckventilscheibe 62 hat
ein Sitzelement 63a, welches auf dem ersten Sitzelement 20f sitzt,
um den ersten Ventilströmungsweg 25d zu
schließen.
Ein zweiter Ventilströmungsweg 63c,
welcher mit dem ersten Ventilströmungsweg 25d verbunden
ist, ist durch die Mitte der Überdruckventilscheibe 62 ausgebildet.
Eine untere Fläche
der Überdruckventilscheibe 62 liegt
gegenüber
des zweiten Ventilströmungswegs 63c und
bildet ein zweites Sitzelement 63d aus. Das zweite Sitzelement 63b funktioniert
als eine Sitzfläche
des Unterdruckventils 80, wie später beschrieben ist.
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Ein
im Wesentlichen röhrenförmiges Passelement 63f ist
aufrecht an der Mitte des Überdruckventilstopfens 61 ausgebildet,
um den zweiten Ventilströmungsweg 63c zu
umgeben. Eine Seitenabstützkerbe 63g ist
an der Seite des Passelements 63f ausgebildet. Der Überdruckventilstopfen 61 ist
durch Einpassen der Seitenabstützkerbe 63g in
ein Passloch 65a des Ventilabstützelements 65 mit
dem Ventilstützelement 65 verbunden.
Ein Federabstützelement 65b ist
an der obersten Fläche
des Ventilabstützelements 65 angeordnet,
um ein Ende der ersten Feder 68 abzustützen. Das andere Ende der ersten Feder
ist durch einen Federanschlagmechanismus 70 abgestützt.
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3 ist
eine ebene Ansicht, welche an der Linie 3-3 von 1 genommen
ist. 4 zeigt den Federanschlagmechanismus 70 in
einem zerlegten Zustand. 5 stellt den Hauptteil des Federanschlagmechanismus 70 dar.
Der Federanschlagmechanismus 70 hat Anschlagabstützelemente 71 und Positionierungselemente 72,
die an der Innenwand des äußeren röhrenförmigen Elements 20a ausgebildet
sind, als auch ein Federabstützelement 75,
welches in Eingriff steht mit und gehalten wird durch die Anschlagabstützelemente 71.
Wie in 4 gezeigt ist, sind die vier Anschlagabstützelemente 71 entlang der
Umfangsrichtung in einem Intervall von 90° angeordnet. Jedes Anschlagabstützelement 71 hat
eine aufrechte Wand 71a, einen Einschnitt 71b und
ein Schließelement 71c.
Die vier Positionierungselemente 72 sind zwischen den Anschlagabstützelementen 71 platziert,
und sind entlang der Umfangsrichtung in einem Intervall von 90° angeordnet.
Jedes Positionierungselement 72 hat eine aufrechte Wand 72a und
einen Anschlag 72s, welcher in einer oberen Fläche der
aufrechten Wand 72a ausgebildet ist. Die Höhe des Anschlags 72s des
Positionierungselements 72 ist um eine Länge „hc", wie in 5 gezeigt ist,
höher als
die Höhe
einer Stufe 71d des Anschlagabstützelements 71.
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Zurückverweisend
auf 4 hat das Federabstützelement 75 einen
scheibenförmigen
Abstützkörper 76 mit
einem Durchgangsloch 75a und Schließelementen 77, welche
an dem Außenumfang
des Abstützkörpers 76 ausgebildet
sind. Die äußere Umfangsfläche des
Abstützkörpers 76 zwischen
den benachbarten Schließelementen 77 bildet
ein Einschubelement 78 aus. Die Bodenfläche des Abstützkörpers 76 bildet
eine Federabstützfläche 76a aus,
um das obere Ende der ersten Feder 78 abzustützen. Die
vier Schließelemente 77 sind
entlang der Umfangsrichtung in einem Intervall von 90° angeordnet. Jedes
Schließelement 77 hat
einen winkeligen Eingriffsvorsprung 77a und einen Schließvorsprung 77b, welcher
um einen voreingestellten Winkel in der Umfangsrichtung von dem
Eingriffsvorsprung 77a entfernt hervorragt. Ein Abstützraum 77c ist
zwischen dem Eingriffsvorsprung 77a und dem Schließvorsprung 77b ausgebildet.
Die Schließelemente 71c des
jeweiligen Anschlagabstützelements 71 sind
in die Abstützräume 77c des
Federabstützelements 75 eingepasst,
und werden durch die erste Feder 78 nach oben gepresst,
wie in 5 gezeigt ist. Das Federabstützelement 75 ist entsprechend
durch die Anschlagabstützelemente 71 gehalten,
und stützt
das obere Ende der ersten Feder 78 ab. Ein Spannvorrichtungsabstützelement 79 ist
an dem Federabstützelement 75 ausgebildet,
um eine Spannvorrichtung JG abzustützen, welche verwendet wird,
um eine Drehkraft aufzubringen, wenn das Federabstützelement 75 durch
die Anschlagabstützelemente 71 gehalten
ist. Das Spannvorrichtungsabstützelement 79 hat
vier dreieckige aufrechte Wände 79a,
welche entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind, und Spannvorrichtungseinschubräume 79b,
welche zwischen den benachbarten dreieckigen aufrechten Wänden 79a ausgebildet
sind.
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(2) – 2.
Aufbau des Unterdruckventils 80
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Wie
in 2 gezeigt ist, hat das Unterdruckventil 80 einen
Unterdruckventilstopfen 81, welcher aus einem Harz hergestellt
ist, und eine zweite Feder 88, welche sich zwischen dem
Unterdruckventilstopfen 81 und der Bodenfläche 20d erstreckt
und den Unterdruckventilstopfen 81 drückt. Der Unterdruckventilstopfen 81 hat
ein becherförmiges
Unterdruckventilelement 82 mit einem oberen Wandelement 82a und
einem zylindrischen Seitenwandelement 82b, welches sich
von dem äußeren Umfang
des oberen Wandelements 82a erstreckt. Ein kreisförmiges Sitzelement 82c ist
an dem oberen Wandelement 82a des Unterdruckventilelements 82 ausgebildet,
um auf das zweite Sitzelement 63d des Überdruckventilstopfens 61 gesetzt
zu sein, und dadurch den zweiten Ventilströmungsweg 63c zu schließen.
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(3) Zusammenbauvorgang des Druckregulierungsventils 50
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Das
Druckregulierungsventil 50 ist gemäß der folgenden Vorgehensweise
in dem Ventilkasten 25 zusammengebaut. Wie in 2 gezeigt
ist, setzt der Zusammenbauvorgang des Druckregulierungsventils 50 zuerst
die zweite Feder und den Unterdruckventilstopfen 81 in
die untere Kammer 25b des Ventilkastens 25 ein.
Der Zusammenbauvorgang platziert dann den Unterdruckventilstopfen 61,
welcher mit dem Ventilabstützelement 65 eingebaut
ist, oberhalb des Unterdruckventilstopfens 81, und positioniert
das untere Ende der ersten Feder 68 auf dem Federabstützelement 65b. 6 zeigt den Zusammenbauvorgang des Tankverschlusses
aus der axialen Mitte in der radialen Richtung gesehen. Wie in 4 und 6A gezeigt
ist, sind die Schließelemente 77 des
Federabstützelements 75 zwischen den
Anschlagabstützelementen 71 und
den Positionierungselementen 72 positioniert. Nach einem
Befestigen des Federabstützelements 75 oberhalb
des oberen Endes der ersten Feder 68 presst der Zusammenbauvorgang
die erste Feder 68 zusammen und drückt das Federabstützelement 75 um
einen vorbestimmten Abstand nach unten, um mit den Anschlägen 72s der
Positionierungselemente 72 in Kontakt zu kommen. Die Spannvorrichtung
JG, welche in 4 gezeigt ist, ist in die Spannvorrichtungseinschubräume 79d des
Spannvorrichtungsabstützelements 79 gesetzt.
Das Federabstützelement 75 ist
in der Richtung eines Pfeils (im Uhrzeigersinn) gedreht, während es
an den Anschlägen 72s gehalten
wird. Die Eingriffsvorsprünge 77a kommen
dann in Kontakt mit den Schließelementen 71c,
wie in 6B gezeigt ist. Als Reaktion
auf eine weitere Drehung des Federabstützelements 75 veranlassen
die geneigten Flächen
der Eingriffsvorsprünge 77a,
einen bestimmten Abschnitt des Federabstützelements 75 eine
nach unten gerichtete Kraft zu empfangen. Die Stufe 71d jedes
Anschlagabstützelements 71 ist
um die Länge „hc" niedriger als der
Anschlag 72s jedes korrespondierenden Positionierungselements 72.
Das Federabstützelement 75 wird
daher durch die Eingriffsvorsprünge 77a nach
unten gepresst und elastisch deformiert. Die Eingriffsvorsprünge 77a überfahren dann
die Schließelemente 71c,
wie in 6C gezeigt ist, und kommen mit
den Schließelementen 71c in Kontakt,
wie in 6D gezeigt ist. Wenn die drückende Kraft,
die auf das Federabstützelement 75 aufgebracht
ist, gelöst
wird, drückt
die erste Feder 68 das Federabstützelement 75 nach
oben und hält
die Schließelemente 71c in
den Abstützräumen 77c. Das
Federabstützelement 75 wird
entsprechend durch die Anschlagabstützelemente 71 in einer
nicht drehbaren Weise gehalten, während es das obere Ende der
ersten Feder 68 abstützt.
Die erste Feder 68 erstreckt sich zwischen dem Federabstützelement 75 und
dem Ventilabstützelement 65,
um den Überdruckventilstopfen 61 zu
drücken.
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(4) Betrieb des Druckregulierungsventils 50
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Das Überdruckventil 60,
das, wie vorangehend erläutert,
aufgebaut ist, funktioniert, um den Innendruck des Kraftstofftanks
zu regulieren. In dem Zustand einer Befestigung des Tankverschlusses 10, wie
in 2 gezeigt ist, an dem Einfühlstutzen FN, wenn der Innendruck
des Kraftstofftanks auf einen Überdruck
steigt, welcher ein erstes Druckniveau übersteigt, bewegt sich der Überdruckventilstopfen 61 und
das Ventilabstützelement 65 gegen
die drückende
Kraft der ersten Feder 68 nach oben. Die Innenseite des
Kraftstofftanks steht entsprechend über dem Strömungsweg mit einer Atmosphäre in Verbindung,
welcher den Ventilkasten 25, das Füllrohr, das Verbindungsloch 25c der
Bodenfläche 20d,
den ersten Ventilströmungsweg 25d,
den äußeren Umfangsspalt
des Überdruckventilstopfens 61 und
die obere Öffnung
des Ventilkastenbildenden Elements 20b einschließt. Solch
eine Verbindung hebt den inneren Überdruck des Kraftstofftanks
auf. Eine Verbindung der Innenseite des Kraftstofftanks mit einer
Atmosphäre
senkt den Differenzdruck, welcher auf den Überdruckventilstopfen 61 aufgebracht
ist, um niedriger als die drückende
Kraft der ersten Feder 68 zu sein. Die drückende Kraft
der ersten Feder 68 drückt dann
nach unten und schließt
den Überdruckventilstopfen 61.
Auf diese Art wird der Überdruckventilstopfen 61 geöffnet und
geschlossen, um dem Innendruck des Kraftstofftanks am Übersteigen
des ersten Druckniveaus zu hindern.
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Wenn
der Innendruck des Kraftstofftanks auf einen Unterdruck reduziert
wird, welcher niedriger ist als ein zweites Druckniveau, bewegt
sich andererseits der Unterdruckventilstopfen 81 gegen
die pressende Kraft der zweiten Feder 88 nach unten. Der Unterdruckventilstopfen 81 wird
von dem zweiten Sitzelement 63d des Überdruckventilstopfens 61 abgelöst, während der Überdruckventilstopfen 61 auf
das erste Sitzelement 20f gesetzt wird. In diesem Zustand
ist eine Strömungsbahn
zwischen dem Unterdruckventilstopfen 81 und dem Überdruckventilstopfen 61 ausgebildet.
Die Innenseite des Kraftstofftanks steht dann über den zweiten Ventilströmungsweg 63c,
den ersten Ventilströmungsweg 25d und
dem Verbindungsloch 25c der Bodenfläche 20d mit einer Atmosphäre in Verbindung.
Solch eine Verbindung hebt den inneren Unterdruck des Kraftstofftanks
auf. Der Unterdruckventilstopfen 81 wird geschlossen, wenn
der Differenzdruck, welcher auf den Unterdruckventilstopfen aufgebracht
wird, niedriger wird als die drückende
Kraft der zweiten Feder 88.
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(5) Funktionen und Wirkungen der Ausführungsform
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Der
Aufbau der Ausführungsform
hat zusätzlich
zu den vorangehend Erläuterten
die folgenden Effekte.
- (5) – 1. Das Federabstützelement 25 wird
gedreht, nachdem es auf den Anschlägen 72s der Positionierungselemente 72 angeordnet
ist, und wird dadurch durch die Anschlagabstützelemente 71 gehalten.
Dieser Aufbau des Federanschlagmechanismus 70 erleichtert
den Zusammenbauvorgang.
- (5) – 2.
Die drückende
Kraft der ersten Feder 68 wird durch die Schließelemente 71c der
Anschlagabstützelemente 71 in
der axialen Richtung nach oben empfangen. Dies hindert das Federabstützelement 75 von
einem Abgleiten. Die Schließelemente 71c werden
zwischen den Eingriffsvorsprüngen 77a und
den Schließvorsprüngen 77b gehalten,
um eine Drehung des Federabstützelements 75 zu beeinträchtigen.
Dieser Aufbau hindert das Federabstützelement 75 wünschenswerterweise
an einem einfachen Ablösen
durch eine externe Kraft und behält
die guten Dichteigenschaften.
- (5) – 3.
Wie vorangehend als der Nachteil des Standes der Technik beschrieben
wurde, verursacht ein Ultraschallschweißen des Federanschlagelements
einen Schweißgrat.
Auf der anderen Seite stoppt in dem Federanschlagmechanismus 70 dieser
Ausführungsform
die drückende Kraft
der ersten Feder 68 das Federabstützelement 75. Entsprechend
gibt es kein Problem eines potentiellen Schweißgrats.
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7 stellt
schematisch den Aufbau eines Federanschlagmechanismus 70B in
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung dar. Der Federanschlagmechanismus 70B der
zweiten Ausführungsform
hat einen einfacheren Aufbau mit Ausschluss der Positionierungselemente
von dem Federanschlagmechanismus 70 der ersten Ausführungsform. Der
Federanschlagmechanismus 70B hat Anschlagabstützelemente 71B,
welche entlang des inneren Umfangs eines ventilkastenbildenden Elements
ausgebildet sind, und ein Federabstützelement 75B, welches
durch die Anschlagabstützelemente 71B gehalten
ist. Die vier Anschlagabstützelemente 71B sind entlang
der Umfangsrichtung in einem Intervall von 90° angeordnet. Jedes Anschlagabstützelement 71B hat
eine Säulenabstützung 71Ba,
einen Einschnitt 71Bb, welcher in dem Innenumfang der Säulenabstützung 71Ba ausgebildet
ist, ein Schließelement 71Bc,
welches oberhalb des Einschnitts 71Bb ausgebildet ist,
und einen Anschlag 72Bs. Das Federabstützelement 75B hat
einen Abstützkörper 76b mit
einem Durchgangsloch 75Ba. Schließvertiefungen 77B und
Einschubräume 78B,
welche als Einschnitte in dem äußeren Umfang
des Abstützkörpers 76B ausgebildet
sind, sind wechselweise entlang der Umfangsrichtung in einem Intervall
von 45° angeordnet.
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Der
Zusammenbauvorgang hält
das Federabstützelement 75 horizontal,
passt die Anschlagabstützelemente 71B in
die Einschubräume 78B ein und
drückt
das Federabstützelement 75B gegen
die drückende
Kraft der ersten Feder 68 nach unten, um mit den Anschlägen 72Bs in
Kontakt zu kommen. Der Zusammenbauvorgang dreht dann das Federabstützelement 75B um
45° in die
Richtung eines Pfeils, um die Schließelemente 71Bc der
Anschlagabstützelemente 71B in
die Schließvertiefungen 77B zu
setzen. Das Federabstützelement 75B ist
entsprechend durch die Anschlagabstützelemente 71B in
einer nicht drehbaren Weise gehalten, und ist durch die drückende Kraft
der ersten Feder 68 positioniert, um das obere Ende der
ersten Feder 68 abzustützen.
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8 ist
eine Querschnittansicht, welche schematisch den Aufbau eines Druckregulierungsventils
in einer dritten Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
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9 zeigt
einen Federabstützmechanismus 70C in
einem zerlegten Zustand in der dritten Ausführungsform. In dem Aufbau der
dritten Ausführungsform
hat das Druckregulierungsventil nur ein Unterdruckventil 80C,
und der Federanschlagmechanismus 70C ist in einem unteren
Abschnitt eines Kappenhauptkörpers 20c angeordnet.
Das Unterdruckventil 80C hat ein Sitzelement 27Ca eines
Sitzbauteils 27C, welches an dem Kappenhauptkörper 20C befestigt
ist. Der Ventilströmungsweg
des Unterdruckventils 80C wird durch Setzen und Ablösen eines Unterdruckventilstopfens 81c auf
und von dem Sitzelement 27Ca geöffnet und geschlossen. Der
Federanschlagmechanismus 70C hat Anschlagabstützelemente 71C,
welche entlang des inneren Umfangs in einem unteren Abschnitt des
Kappenhauptkörpers 20C ausgebildet
sind, Positionierungselemente 72C mit Anschlägen 72Cs und
ein Federabstützelement 75C,
welches durch die Anschlagabstützelemente 71C gehalten
ist. Das Federabstützelement 75C ist
in dem Aufbau der dritten Ausführungsform
nach oben hin an die Anschlagabstützelemente 71C befestigt, wohingegen
in dem Aufbau der ersten Ausführungsform
das Federabstützelement 75 nach
unten hin an die Anschlagabstützelemente 71 befestigt
ist. Der Zusammenbauvorgang des Federanschlagmechanismus 70C fügt das Federabstützelement 75C in
die Anschlagabstützelemente 71C ein,
positioniert das Federabstützelement 75C durch
die Anschläge 72Cs der
Positionierungselemente 72C und dreht das Federabstützelement 75C um
einen vorbestimmten Winkel. Dies veranlasst Schließelemente 77C mit den
Anschlagabstützelementen 71C in
Eingriff zu gelangen.
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Ein
zylindrisches ventilströmungswegbildendes
Element 85C erstreckt sich von dem Federabstützelement 75C nach
oben, um die Ventilöffnungseigenschaft
des Unterdruckventils 80C zu verbessern. Das ventilströmungswegbildende
Element 85C hat Verbindungslöcher 85Ca, welche
entlang der Umfangsrichtung in einem Intervall eines voreingestellten
Winkels angeordnet sind. Wenn der Unterdruckventilstopfen 81C geöffnet ist
und sich um einen voreingestellten Hub bewegt, um eines der Verbindungslöcher 85Ca zu
erreichen, steigt die Strömungsrate
abrupt an. Dieser Aufbau stellt ein abruptes Ansteigen der Strömungsrate
nach einem Öffnen eines
Ventils sicher und hebt den inneren Unterdruck des Kraftstofftanks
schnell auf.
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10 ist
eine Querschnittsansicht, welche schematisch den Aufbau eines Druckregulierungsventils
in einer vierten Ausführungsform
der Erfindung darstellt. 11 zeigt
einen Federanschlagmechanismus 70D in einem zerlegten Zustand
in der vierten Ausführungsform.
Das Hauptmerkmal der vierten Ausführungsform ist der Aufbau des
Federanschlagmechanismus 70D. Der Federanschlagmechanismus 70D hat
Anschlagabstützelemente 71D, welche
in einem unteren Abschnitt eines Kappenhauptkörpers 20D ausgebildet
sind, und ein Federabstützelement 75D,
welches durch die Anschlagabstützelemente 71D gehalten
ist. Jedes Anschlagabstützelement 71D hat
eine u-förmige
Führungsnut 72D,
welche an dem unteren Ende des Kappenhauptkörpers 20D offen ist.
Die Führungsnut 72D hat eine
Einlassnut bzw. Eingangskerbe 72Da, welche aufrecht stehend
von dem unteren Ende ausgebildet ist, eine Verbindungsnut bzw. Verbindungskerbe 72Db,
welche in der Umfangsrichtung von einem oberen Abschnitt der Einlassnut
bzw. Eingangskerbe 72Da ausgebildet ist, und eine Abstütznut bzw.
Abstützkerbe 72Dc,
welche von dem Ende der Verbindungsnut 72Db nach unten
hin ausgebildet ist. Die obere Fläche der Einlassnut 72Da bildet
einen Anschlag 72Ds aus. Ein elastisch deformierbares Schließelement 73D ist
in der Verbindungsnut 72Db ausgebildet. Das Federabstützelement 75D hat
einen Abstützkörper 76D und
vier Schließvorsprünge 77D,
welche von dem äußeren Umfang
des Abstützkörpers 76D hervorstehen.
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Der
Zusammenbauvorgang des Federanschlagmechanismus 70D positioniert
die Schließvorsprünge 77D des
Federabstützelements 75D in
den Führungsnuten 72D,
bewegt das Federabstützelement 75D nach
oben, schiebt die Schließvorsprünge 77D der
Einlassnut bzw. Eingangskerbe 72Da um einen vorbestimmten
Betrag ein, um mit den Anschlägen 72Ds in
Kontakt zu kommen, und dreht das Federabstützelement 75D. Dies
veranlasst die Schließvorsprünge 77D über die
Schließelemente 73D zu fahren
und durch die Abstütznuten 72Dc positioniert zu
werden. Das Federabstützelement 75D ist
entsprechend durch die Anschlagabstützelemente 71D befestigt.
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12 ist
eine Querschnittsansicht, welche schematisch den Aufbau eines Druckregulierungsventils
in einer fünften
Ausführungsform
der Erfindung darstellt. 13 zeigt
einen Federanschlagmechanismus 70E in einem zerlegten Zustand
in der fünften
Ausführungsform.
In dem Aufbau der fünften Ausführungsform
ist ein Federabstützelement 75E durch
den äußeren Umfang
der Anschlagabstützelemente 71E gehalten,
welcher in einem unteren Abschnitt eines Kappenhauptkörpers 20E ausgebildet ist.
Jedes Anschlagabstützelement 71E hat
eine u-förmige
Führungsnut 72E,
welche in dem unteren Abschnitt des Kappenhauptkörpers 20E ausgebildet ist.
Die Führungsnut 72E hat
eine Einlassnut bzw. Eingangskerbe 72Ea, welche aufrecht
stehend von dem unteren Ende des Kappenhauptkörpers 20E ausgebildet
ist, eine Verbindungsnut 72Eb, welche sich seitlich von
einem oberen Abschnitt der Einlassnut bzw. Eingangskerbe 72Ea erstreckt,
und eine Abstütznut 72Ec,
welche von der Verbindungsnut 72Eb nach unten hin ausgebildet
ist. Die obere Fläche
der Eingangsnut 72Ea bildet einen Anschlag 72Es aus. Ein
elastisch deformierbares Schließelement 73E ist in
der Verbindungsnut 72Eb ausgebildet. Das Federabstützelement 75E hat
einen Abstützkörper 76Ea, einen
zylindrischen Bereich 76Eb, welcher entlang des äußeren Umfangs
des Abstützkörpers 76Ea ausgebildet
ist, und Schließvorsprünge 77E,
welche von der Innenwand des zylindrischen Bereichs 76Eb hervorragen,
um von dem Abstützkörper 76Ea um
einen vorbestimmten Abstand entfernt zu sein.
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Der
Zusammenbauvorgang des Federabstützmechanismus 70E positioniert
die Schließvorsprünge 77E des
Federabstützelements 75E in
den Führungsnuten 72E,
bewegt das Federabstützelement 75E nach
oben, fügt
die Schließvorsprünge 77E von
den Eingangsnuten 72Ea um einen vorbestimmten Betrag ein,
um mit den Anschlägen 72Es in
Kontakt zu kommen, und dreht das Federabstützelement 75E. Dies
veranlasst die Schließvorsprünge 77E über die
Schließelemente 73E zu
fahren und durch die Abstütznuten 72Ec positioniert
zu werden. Das Federabstützelement 75E ist
entsprechend durch die Anschlagabstützelemente 71E befestigt.