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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Bereich
der Erfindung
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Diese
Patentanmeldung beansprucht die Vorteile und die Priorität der japanischen
Patentanmeldungen Japanese Applications No. 2001-359110 vom 26.
November 2001 und No. 2002-212785 vom 22. Juli 2002, deren Inhalt
hier als Referenz enthalten ist.
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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 eine Kappenanordnung zur
abnehmbaren Anbringung an ein Öffnungselement
eines Kraftstofftanks.
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2. Beschreibung der zugrundeliegenden
Technik
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Ein
Beispiel für
eine konventionelle Tankkappenanordnung ist im Dokument US-4,830,058
veröffentlicht,
in dem sämtliche
Eigenschaften entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 veröffentlicht sind.
Die Kraftstoffkappe umfasst eine Außenhülle mit einer daran angebrachten
Dichtung zum Erreichen eines Verschließens der Öffnung eines Tankeinfüllstutzens;
eine Abdeckung mit einem Handgriff, montiert an der Außenhülle; und
einen Verbindungsmechanismus zwischen der Außenhülle und der Abdeckung zum Umschalten
zwischen einem Übertragungszustand,
in dem ein Rotations-Drehmoment der Abdeckung übertragen wird, und einem Nicht-Übertragungszustand, in dem
dasselbe nicht übertragen
wird. Der Verbindungsmechanismus ist mit einem Betätigungsknopf
versehen, der an der oberen Fläche
des Handgriffs exponiert ist; durch Drücken des Betätigungsknopfs
kann man zwischen Übertragungszustand
und Nicht-Übertragungszustand
umschalten, um die Öffnung
mit der Kraftstoffkappe zu öffnen/schließen. Bei
geschlossener Benzinkappe drehen sich die Abdeckung und der Handgriff
in Bezug auf die Außenhülle frei,
so dass, wenn die Abdeckung und der Handgriff einer äußeren Kraft ausgesetzt
sind, diese nur durchdrehen werden, ohne die Außenhülle zu drehen, wodurch ein
Verlust der Abdichtung der Dichtung verhindert wird.
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Allerdings
hat die Kappe den Nachteil, dass es beim Anbringen oder Abnehmen
der Kraftstoffkappe schwierig ist, zu erkennen, wie sie bedient
werden muss, das heißt,
dass das Drücken
des Betätigungsknopfs
das Anbringen oder Abnehmen der Kappe ermöglicht, wodurch diese nicht
einfach zu verwenden ist. Da der Betätigungsknopf am Handgriff platziert ist,
muss der Handgriff größer sein,
was den Nachteil hat, dass ein größerer Raum benötigt wird,
um diesen um die Öffnung
des Tanks herum vorzusehen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kappenanordnung
bereitzustellen, die eine dichte Abdichtung beibehält, wenn
sie einer äußeren Kraft
ausgesetzt ist, während
sie gleichzeitig Bedienungsfreundlichkeit bietet und minimalen Platz einnimmt.
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Entsprechend
einer erfindungsgemäßen Ausführung umfasst
eine Kappenanordnung eine Kappe, die zum Öffnen und Schließen einer
Tanköffnung
konfiguriert ist. Die Kappe umfasst einen Schließer zum Schließen der
Tanköffnung
mit luftdichter Abdichtung in einer Schließposition; einen Handgriffmechanismus
mit einem Handgriff, wobei der Handgriff zwischen einer Handhabungsposition und
einer Versenkposition umschaltbar ist, wobei die Handhabungsposition
eine Position zum Öffnen
und Schließen
des Schließers
ist, die Versenkposition eine Position ist, in der die Tanköffnung geschlossen ist,
und der Handgriff so konfiguriert ist, dass er in der Handhabungsposition
nach außen
von einem oberen Bereich des Schließers weiter hervorsteht als
in der Versenkposition; und einen Verbindungsmechanismus, der zwischen
dem Handgriffmechanismus und dem Schließer vorgesehen ist, um auf
den Schließer ein
Rotations-Drehmoment
in einer Schließrichtung und Öffnungsrichtung
zu übertragen,
wenn das Rotations-Drehmoment auf den Handgriffmechanismus aufgebracht
wird. Der Verbindungsmechanismus umfasst einen Kupplungsmechanismus
mit einem Kupplungselement, wobei das Kupplungselement einen Übertragungszustand
einstellt, in dem das Rotations-Drehmoment in der Schließrichtung
und der Öffnungsrichtung
von dem Handgriff auf den Schließer übertragen wird, wenn der Handgriff
in der Handhabungsposition platziert ist, und das Kupplungselement
einen Nicht-Übertragungszustand
einstellt, in dem das Rotations-Drehmoment in der Öffnungsrichtung
nicht von dem Handgriff auf den Schließer übertragen wird und der Handgriffmechanismus frei
in der Öffnungsrichtung
dreht, wenn der Handgriff in der Versenkposition platziert ist.
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Die
erfindungsgemäße Kappenanordnung ist
so konstruiert, dass, wenn der Handgriff eines Handgriffmechanismus
gedreht wird, ein Rotations-Drehmoment
des Handgriffs auf einen Gehäusehauptteil über einen
Kupplungsmechanismus und einen Drehmoment-Übertragungsmechanismus
eines Verbindungsmechanismus übertragen
wird, so dass die Tanköffnung
so mit einem Verschluss durch den Gehäusehauptteil versehen wird,
dass ein Rotations-Drehmoment in der Schließrichtung eine vorherbestimmte
Größe nicht übersteigt.
Wenn der Handgriff in der Handhabungsposition ist, löst sich der
Gehäusehauptteil
von der Öffnung
durch Aufbringen eines Rotations-Drehmoments in der Öffnungsrichtung.
Durch Platzieren des Handgriffs in der Handhabungsposition wird
ein Rotations-Drehmoment einfach auf den Handgriff übertragen,
wodurch eine Einfachheit des Anbringens und Abnehmens erreicht wird.
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Wenn
der Handgriff in der Versenkposition ist, wird es auf der anderen
Seite dem Kupplungsmechanismus unmöglich gemacht, ein Rotations-Drehmoment
in der Öffnungsrichtung
zu übertragen,
und falls ein Rotations-Drehmoment
auf den Handgriff in diesem Zustand aufgebracht werden sollte, dreht
er in Bezug auf den Gehäusehauptteil
nur frei durch. Dadurch wird, wenn der Handgriff einer äußeren Kraft
in der Öffnungsrichtung
während
einer Kollision oder dergleichen ausgesetzt werden sollte, er nur
frei drehen, so dass kein Rotations-Drehmoment auf den Gehäusehauptteil über den
Verbindungsmechanismus übertragen
wird, wodurch ein Verlust der Abdichtung vermieden wird.
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Wenn
die Kappe geschlossen ist, dreht der Handgriff frei in die Öffnungsrichtung
und ermöglicht dem
Benutzer, den Handgriff in eine gewünschte Position zu drehen,
wodurch die Einfachheit des Anbringens und Abnehmens verbessert
wird.
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In
einer bevorzugten Ausführung
umfasst der Kupplungsmechanismus eine erste Kupplungseinheit zum Übertragen
eines Rotations-Drehmoments in der Schließrichtung sowohl in der Handhabungsposition
als auch der Versenkposition; und eine zweite Kupplungseinheit zum Übertragen
eines Rotations-Drehmoments
in der Öffnungsrichtung,
wenn der Handgriff in der Handhabungsposition ist.
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Da
die erste Kupplungseinheit ein Rotations-Drehmoment ungeachtet der Position des
Handgriffs überträgt, das
heißt
auch dann, wenn der Handgriff nicht in der Handhabungsposition ist,
kann die Tanköffnung
durch den Gehäusehauptteil
selbst dann verschlossen werden, wenn der Benutzer vergessen hat,
den Handgriff in die Handhabungsposition zu bewegen. Wenn der Handgriff
in der Versenkposition ist, drehen die erste Kupplungseinheit und die
zweite Kupplungseinheit frei in die Öffnungsrichtung, und verhindern
ein Drehen des Gehäusehauptteils
unter einer äußeren Kraft
und den daraus resultierenden Verlust der Abdichtung.
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In
einer bevorzugten Ausführung
umfasst der Handgriffmechanismus eine Abdeckung, die den Verbindungsmechanismus
bedeckt; und einen axialen Haltemechanismus zum axialen Halten des Handgriffs,
so dass eine Betätigung
desselben zwischen der Handhabungsposition und der Versenkposition
relativ zur Abdeckung ermöglicht
wird. Falls der axiale Haltemechanismus einen Zwangsmechanismus
umfasst, um den Handgriff in Richtung der Versenkposition zu zwingen,
entfällt
für den
Benutzer die Notwendigkeit, den Handgriff in die Versenkposition zurückzusetzen,
wodurch außergewöhnliche
Bedienfreundlichkeit erreicht wird und der Handgriff daran gehindert
wird, zu klappern oder Geräusche
zu erzeugen, wenn er eine Vibration erfährt.
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In
einer bevorzugten Ausführung
umfasst der Zwangsmechanismus einen Nocken mit einer Nockenfläche; und
ein elastisches Nockenhaltestück zum
Erzeugen einer Zwangskraft in Richtung auf die Versenkposition durch
Folgen der Nockenfläche beim
Rotieren des Handgriffs. Diese Anordnung beseitigt die Notwendigkeit
einer separaten Schraubenfeder oder dergleichen, so dass weniger
Teile erforderlich sind.
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In
einer bevorzugten Ausführung
umfasst der Kupplungsmechanismus einen Kupplungs-Zwangsmechanismus,
der eine Nockenfläche umfasst,
die an dem Handgriff geformt ist, und eine Kupplungsfeder, die gegen
das Kupplungselement drückt.
Der Kupplungs-Zwangsmechanismus ist so konstruiert, dass durch Bewegen
des Handgriffs aus der Versenkposition in die Handhabungsposition
das Kupplungselement über
die Nockenfläche
gedrückt und
in einen Übertragungszustand
geschaltet wird; und dass durch Bewegen des Handgriffs aus der Handhabungsposition
in die Versenkposition das Kupplungselement in einen Nicht-Übertragungszustand durch den
Zwang der Kupplungsfeder geschaltet wird. Durch diese Anordnung
kann die Anordnung zum Umschalten des Handgriffs optimiert werden.
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Die
Kupplungsfeder kann als Kunstharzfeder vorgesehen sein, die mit
dem Kupplungselement oder dem Drehmomentelement zusammen als ein Teil
geformt ist, wodurch die Notwendigkeit einer separaten Schraubenfeder
oder dergleichen entfällt,
so dass weniger Teile erforderlich sind.
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Der
Zwangsmechanismus kann so konstruiert sein, dass eine Zwangskraft
des Handgriffs, der sich aus der Handhabungsposition in die Versenkposition
bewegt, eine größere Stärke in einem
Winkel in der Nähe
der Versenkposition erreicht; und die Kupplungsfeder kann so konstruiert
sein, dass eine Zwangskraft des Handgriffs, der sich aus der Handhabungsposition
in die Versenkposition bewegt, eine größere Stärke in einem Winkel in der
Nähe der Handhabungsposition
erreicht. Durch diese Anordnung wird der Winkel des Bewegens des
Handgriffs auf zwei Kunstharzfedern verteilt, so dass Kunstharzfedern
keiner großen
Verformung ausgesetzt sind, wodurch eine Beschädigung oder Veränderung
der Federkraft aufgrund einer Verschlechterung über einen Zeitraum von mehreren
Jahren vermieden wird. Falls die Kappenanordnung in einem Fahrzeug
eingesetzt wird, das Vibrationen ausgesetzt ist, erzeugt der Handgriff,
der durch den Zwangsmechanismus gezwungen wird, keine Geräusche aufgrund
von Vibrationen.
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Die
Kupplungsfeder kann so platziert sein, dass sie auf das Drehmomentelement
drückt,
während
es in Bezug auf den Gehäusehauptteil
positioniert ist. Mit dieser Anordnung wird das Drehmomentelement
gehalten, während
es gegen den Gehäusehauptteil
gedrückt
wird, wodurch ein Vibrationsgeräusch
aufgrund von auf den Tank übertragenen
Vibrationen vermieden sowie eine stabile Übertragung eines Rotations-Drehmoments
erreicht wird.
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Die
Kupplungsfeder kann einen Arm umfassen, der als ein Auslegerarm
geformt und in einer Ebene mit dem Drehmomentelement oder dem Kupplungselement
angeordnet ist und an einem dieser Elemente gehalten wird; sowie
einen Drückvorsprung,
der sich vom entfernten Ende des Arms erstreckt, so dass eine Zwangskraft
durch das Drücken durch
den Drückvorsprung
erzeugt wird. Mit dieser Anordnung kann eine Zwangskraft auf einfache
Weise lediglich durch Setzen des Drückvorsprungs auf die richtige
Höhe angepasst
werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung hiervon
umfasst der Gehäusehauptteil
einen Gehäusekörper zum
Abdichten der Tanköffnung
mit einem Gehäuseverriegelungsteil
zum Verriegeln mit einem Öffnungsverriegelungsteil
durch Drehen um einen vorherbestimmten Winkel.
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Entsprechend
der Kappenanordnung gemäß der Erfindung
wird, wenn der Betätigungsteil
einer Betätigungsvorrichtung
rotiert wird, ein Rotations-Drehmoment
des Betätigungsteils
auf den Gehäusehauptteil über den
Verbindungsmechanismus übertragen,
wodurch der Gehäusehauptteil
dazu gebracht wird, mit dem Tank-Öffnungselement
in der geschlossenen Position gepaart zu werden, um die Tanköffnung zu
schließen.
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Wenn
der Betätigungsteil
in der Handhabungsposition ist, ermöglicht der sich ergebende verbundene
Zustand das Übertragen
eines Rotations-Drehmoments,
wodurch ein Einbringen eines Rotations-Drehmoments in diesem Zustand den Gehäusehauptteil
dazu bringt, die Tanköffnung
zu verschließen.
Sobald der Gehäusehauptteil
die Tanköffnung
verschließt,
nimmt der Betätigungsteil
die Versenkposition ein. Beim Lagern wird ein Übertragungs-Rotations-Drehmoment
nicht übertragen,
so dass ein Betätigungsteil
in Bezug auf den Gehäusehauptteil
frei dreht. Dementsprechend wird, wenn der Betätigungsteil einer äußeren Kraft
beispielsweise bei einer Kollision ausgesetzt sein sollte, dieser frei
drehen, ohne ein Rotations-Drehmoment auf den Gehäusehauptteil über den
Verbindungsmechanismus zu übertragen,
wodurch ein Verlust der Abdichtung verhindert wird.
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Wenn
die Kappe geschlossen ist, dreht der Betätigungsteil frei und ermöglicht dem
Benutzer, den Betätigungsteil
in eine gewünschte
Position zu drehen, wodurch die Einfachheit des Anbringens und Abnehmens
verbessert wird.
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In
einer bevorzugten Ausführung
wird der Betätigungsteil
aus einem Handgriff bestehen, der so am Gehäusehauptteil gehalten wird,
dass er um eine Halteachse drehbar ist und zwischen einer Handhabungsposition
und einer Versenkposition umgeschaltet werden kann, indem er aufgestellt
oder abgesenkt wird.
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In
einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung umfasst der Gehäusehauptteil
einen Gehäusekörper zum
Abdichten der Tanköffnung und
mit einem Gehäuseverriegelungsteil
zum Verriegeln mit dem Öffnungsverriegelungsteil
durch Rotation um einen vorherbestimmten Winkel; sowie eine Abdeckung,
die drehbar am Gehäusekörper montiert ist
und den Handgriff drehbar hält.
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In
einer bevorzugten Ausführung
umfasst der Verbindungsmechanismus eine Drehmomentplatte, die in Übereinstimmung
mit einer Abdeckung dreht und einen Drehmomentteilverriegelungsteil
hat; sowie einen Gehäuseverriegelungsteil,
der am Gehäusekörper geformt
ist und einen Körperverriegelungsteil
hat, der zwischen einem Verbindungszustand und einem Nicht-Verbindungszustand
durch Verriegeln oder Nicht-Verriegeln mit dem Drehmomentteilverriegelungsteil
umgeschaltet werden kann, wobei der Drehmomentteilverriegelungsteil
und der Körperverriegelungsteil
so konstruiert sind, dass sie sich bei einem Rotations-Drehmoment
oberhalb einer vorherbestimmten Größe durch Rotation in der Schließrichtung
lösen,
und dass sie in Übereinstimmung
mit dem Gehäusekörper durch
Rotation in die Öffnungsrichtung
rotieren, und der Handgriff einen Nocken umfasst, der in Verbindung
mit der Bewegung zwischen Handhabungsposition und Versenkposition
die Drehmomentplatte so bewegt, dass sie zwischen Verbindungszustand
und Nicht-Verbindungszustand umschaltet.
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Die
Betätigungsvorrichtung
kann eine Feder umfassen, um den Handgriff so zu zwingen, dass er sich
in die Versenkposition bewegt, wenn er aus der Handhabungsposition
gelöst
wird. Dadurch wird erreicht, dass sich der Handgriff zuverlässiger in
die Versenkposition bewegt. In einer bevorzugten Ausführung ist
die Feder als ein Auslegerarm geformt, der sich in einem Teil der
Drehmomentplatte erstreckt, wobei das eine Ende des Auslegerarms
den Gehäusekörper zwingt,
indem es dagegen drückt, oder
als ein Auslegerarm geformt, der sich in einem Teil des oberen Bereichs
des Gehäusekörpers erstreckt,
wobei das eine Ende des Auslegerarms die Drehmomentplatte zwingt,
indem es dagegen drückt. Durch
das Formen der Feder in einem Stück
mit der Drehmomentplatte oder dem Gehäuse kann die Anzahl der Teile
verringert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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1 ist
ein darstellendes Schaubild, welches in teilweiser Schnittansicht
eine Kappenanordnung zeigt, die eine Kraftstoffkappe entsprechend
einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung umfasst;
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2 ist
ein darstellendes Schaubild, welches in teilweiser Schnittansicht
eine Kappenanordnung zeigt, die durch Ergreifen des Handgriffs mit den
Fingern und Aufstellen desselben drehbar ist;
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3 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis des Gehäuseverriegelungsteils des
Gehäusekörpers zum
Tankeinfüllstutzen
zeigt;
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4 ist
eine Draufsicht, welche die Abdeckung zeigt;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Teile an der Oberseite der
Kraftstoffkappe demontiert zeigt;
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6 ist
eine Vorderansicht, welche den Handgriff abgenommen von der Abdeckung
zeigt;
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7 ist
eine Vorderansicht, welche eine Vergrößerung der Fläche um den
axial gehaltenen Bereich aus 6 herum
zeigt;
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8 ist
ein Schaubild gesehen in der Richtung eines Pfeils 8 in 7;
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9 ist
ein darstellendes Schaubild, welches den Ablauf zum Montieren des
Handgriffs an die Abdeckung zeigt;
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10 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 10-10 in 7;
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11 ist
eine Schnittansicht, welche den Handgriff vor dem Montieren mit
dem axialen Halteteil zeigt;
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12A, 12B und 12C sind darstellende Ansichten, welche den Ablauf
zum Rotieren des Handgriffs zeigen;
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13 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Kraftstoffkappe zerlegt
zeigt;
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14 ist
ein darstellendes Schaubild, welches den Kupplungsmechanismus im
Nicht-Verbindungszustand zeigt;
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15 ist
ein darstellendes Schaubild, welches den Kupplungsmechanismus im
Verbindungszustand zeigt;
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16 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis des Handgriffs zum Knopf
des Kupplungselements zeigt;
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17 ist
eine Schnittansicht in der Nähe einer
Linie 17-17 in 15;
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18A, 18B und 18C sind darstellende Ansichten, welche eine Funktion
der ersten Kupplungseinheit darstellen;
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19 ist
ein darstellendes Schaubild, welches die zweite Kupplungseinheit
darstellt;
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20A und 20B sind
darstellende Ansichten, welche eine Funktion der zweiten Kupplungseinheit
darstellen;
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21 ist
eine perspektivische Ansicht, welche das Drehmomentelement zeigt;
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22 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Hauptelemente des Drehmomentelements vergrößert zeigt;
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23 ist
eine Schnittansicht des Bereichs um die Oberseite des Gehäusekörpers;
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24 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Drehmoment-Übertragungsmechanismus
zeigt;
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25 ist
eine Draufsicht, welche den Drehmoment-Übertragungsmechanismus zeigt;
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26 ist
ein darstellendes Schaubild, welches eine Funktion in Weiterführung von 25 darstellt;
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27 ist
ein darstellendes Schaubild, welches eine Funktion in Weiterführung von 26 darstellt;
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28A und 28B sind
darstellende Ansichten, welche einen zerbrechlichen Bereich des Drehmomentteils
darstellen;
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29 ist
eine Schnittansicht des Bereichs um den Sicherungsmechanismus herum;
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30 ist
eine Draufsicht auf den Sicherungsmechanismus;
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31 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Sicherungsmechanismus darstellt;
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32 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Funktion des Sicherungsmechanismus darstellt;
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33 ist
ein darstellendes Schaubild, welches eine Funktion in Weiterführung von 32 darstellt;
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34 ist
eine perspektivische Ansicht, welche das hintere Ende eines Kraftfahrzeugs
darstellt, welches mit von dem Tankeinfüllstutzen abgenommener Kraftstoffkappe
betankt wird;
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35A, 35B und 35C sind darstellende Ansichten, welche eine Funktion
des Handgriffs darstellen;
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36A, 36B und 36C sind darstellende Ansichten, welche eine Funktion
des Handgriffs darstellen;
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37 ist
eine Graphik, welche das Verhältnis
eines Rotationswinkels zu einem auf einen Handgriff aufgebrachten
Rotations-Drehmoment darstellt;
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38 ist
eine Schnittansicht, welche eine Kappenanordnung einschließlich der
Kraftstoffkappe entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung darstellt;
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39 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 39-39 in 38.
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40 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis des Gehäuseverriegelungsteils des
Gehäusekörpers zum
Tankeinfüllstutzen
darstellt;
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41 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Teile an der Oberseite der
Kappe zerlegt darstellt;
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42 ist
ein darstellendes Schaubild des Drehmomentmechanismus von oben gesehen;
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43 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis des Drehmomentteilverriegelungsteils
der Drehmomentplatte zum Körperverriegelungsteil
darstellt;
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44 ist
ein darstellendes Schaubild, welches die Funktion der Drehmomentplatte
darstellt;
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45 ist ein darstellendes Schaubild, welches die
Funktion der Drehmomentplatte darstellt;
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46 ist eine perspektivische Ansicht, welche die
Drehmomentplatte darstellt;
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47 ist ein darstellendes Schaubild, welches den
Vorgang des Öffnens
der Kraftstoffkappe darstellt;
-
48 ist ein darstellendes Schaubild, welches den
Vorgang des Öffnens
der Kraftstoffkappe darstellt;
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49 ist ein darstellendes Schaubild, welches die
Funktion der Drehmomentplatte zeigt, die sich in den gepaarten Zustand
bewegt;
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50 ist ein darstellendes Schaubild, welches die
Funktion eines Drehmomentmechanismus in der Schließrichtung
zeigt;
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51 ist ein darstellendes Schaubild, welches die
Funktion eines Drehmomentmechanismus in der Öffnungsrichtung zeigt;
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52 ist eine perspektivische Explosionsansicht,
welche ein modifiziertes Beispiel des Drehmomentmechanismus zeigt;
und
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53 ist eine Draufsicht, welche ein modifiziertes
Beispiel der Drehmomentplatte zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGEN
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A. Erste Ausführung
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(1) Allgemeine Struktur
der Kraftstoffkappe 10
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1 ist
ein darstellendes Schaubild, welches in teilweiser Schnittansicht
eine Kappenanordnung einschließlich
einer Kraftstoffkappe 10 (Kappe) entsprechend einer ersten
erfindungsgemäßen Ausführung zeigt.
In 1 ist die Kraftstoffkappe 10 an einem
Tankeinfüllstutzen
FN mit einer Einfüllöffnung FNb
(Tanköffnung)
zum Einfüllen
von Kraftstoff in einen Kraftstofftank, nicht abgebildet, befestigt.
Die Kappe 10 umfasst einen Gehäusekörper 20 (Schließer), hergestellt
aus Polyacetalharz oder einem anderen Kunstharzmaterial; eine innere
Abdeckung 30, welche die obere Öffnung des Gehäusekörpers 20 abschließt, wodurch
eine Ventilkammer 24 gebildet wird; ein Steuerventil 35,
untergebracht im Inneren der Ventilkammer 24; eine Abdeckung 40,
hergestellt aus Nylon oder einem anderen Kunstharzmaterial und montiert
am oberen Bereich des Gehäusekörpers 20;
einen Handgriff 45 montiert an der oberen Fläche der
Abdeckung 40; einen Kupplungsmechanismus 60 und
den Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 (Verbindungsmechanismus); einen
Sicherungsmechanismus 100; und eine Dichtpackung GS installiert
am Außenrand
des oberen Bereichs des Gehäusekörpers 20,
um eine Dichtung zwischen dem Gehäusekörper 20 und dem Tankeinfüllstutzen FN
zu bilden.
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In
der Kraftstoffkappe 10, abgebildet in 2,
ermöglicht
das Ergreifen des Handgriffs 45 und das Hochziehen desselben
während
eines Drehens, die Kraftstoffkappe 10 an den Tankeinfüllstutzen
FN anzubringen oder davon abzunehmen, um die Einfüllöffnung FNb
zu öffnen
oder zu verschließen. Äußerer Druck
in der Öffnungsrichtung,
der auf die Abdeckung 40 und den Handgriff 45 im
oberen Bereich der Kraftstoffkappe 10 aufgebracht wird, führt nur
dazu, dass diese frei drehen, so dass die Kraftstoffkappe 10 nicht
vom Tankeinfüllstutzen
FN freikommt.
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(2) Anordnung der Teile
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Die
verschiedenen Teile der Kraftstoffkappe entsprechend der vorliegenden
Ausführung
werden nachstehend detailliert beschrieben.
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(2)-1 Der Gehäusekörper 20
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In 1 umfasst
der Gehäusekörper 20 ein im
Wesentlichen rundes Außenrohr 21 und
eine Ventilkammervertiefung 22, die in einem Stück an der
Innenseite des Außenrohrs 21 vorgesehen
ist. Die Ventilkammervertiefung 22 beherbergt ein Überdruckventil
und ein Unterdruckventil, die als ein Steuerventil 35 funktionieren.
Die innere Abdeckung 30 ist durch ein Ultraschall-Schweißverfahren
auf den oberen Bereich der Ventilkammervertiefung 22 aufgeschweißt, um die
Ventilkammer 24 zu bilden.
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Die
Dichtpackung GS ist an der Außenseite der
Unterkante eines Flansches 21b im oberen Bereich des Gehäusekörpers 20 installiert.
Die Dichtpackung GS ist zwischen einem Dichtungshaltebereich 21a des
Flansches 21b und der Einfüllöffnung FNb des Tankeinfüllstutzens
FN eingelegt, so dass sie gegen die Sitzfläche des Tankeinfüllstutzens
FN gedrückt
wird, wenn die Kraftstoffkappe 10 mit der Einfüllöffnung FNb
verschlossen wird, und einen Dichtvorgang durchführt.
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3 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis zwischen dem Gehäuseverriegelungsteil 20a des
Gehäusekörpers 20 zum
Tankeinfüllstutzen
FN darstellt. Der Gehäuseverriegelungsteil 20a ist
an der unteren Außenwand
des Außenrohrs 21 geformt.
Ein Öffnungsverriegelungsteil
FNc ist an der Innenwand des Tankeinfüllstutzens FN geformt. In einem
Bereich der Innenwand des Öffnungsverriegelungsteils
FNc ist eine Einfüllstutzeneinführungskerbe
FNd geformt, in welche der Gehäuseverriegelungsteil 20a in
axialer Richtung eingesetzt werden kann. Wenn der Gehäuseverriegelungsteil 20a an
der Einfüllstutzeneinführungskerbe FNd
ausgerichtet und die Kraftstoffkappe 10 in die Einfüllöffnung FNb
des Einfüllstutzens
FN eingeführt ist,
führt ein
Drehen der Kraftstoffkappe 10 um einen vorherbestimmten
Winkel (ungefähr
90°) dazu,
dass der Gehäuseverriegelungsteil 20a in
der Öffnungseinführungskerbe
FNc einrastet, um die Kraftstoffkappe 10 am Tankeinfüllstutzen
FN zu befestigen.
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(2)-2 Innere Abdeckung 20
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Wie
in 1 dargestellt, hat die innere Abdeckung 30 einen
Flansch 32, geformt an der Außenwand der inneren Abdeckung 30,
wobei die Unterkante des Flansches 32 mit Ultraschall an
die Oberkante der Ventilkammervertiefung 22 geschweißt ist.
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(2)-3 Struktur der Abdeckung 40
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Die
Abdeckung 40 umfasst eine Oberwandung 41 und eine
Seitenwandung 43, geformt am Außenrand der Oberwandung 41,
in einem Stück
in Tassenform geformt. Haltevorsprünge 43a erstrecken sich
vom unteren Innenteil der Seitenwandung 43. Die Haltevorsprünge 43a sind
an sechs äquidistanten
Stellen entlang des Innenrands der Seitenwandung 43 platziert.
Die Haltevorsprünge 43a sind
an den Außenrand
des Drehmomentelements 90 des Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 angepasst,
um die Abdeckung 40 drehbar am Gehäusekörper 20 über das
Drehmomentelement 90 zu befestigen. Die Befestigungsstruktur
für die
Abdeckung 40 wird weiter hinten detailliert beschrieben.
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4 ist
eine Draufsicht, welche die Abdeckung 40 zeigt. Die Abdeckung 40 ist
aus Polyamid (PA), Polyäthylen
(PP), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polycarbonat (PC) hergestellt.
Die Abdeckung 40 ist aus einem leitfähigen Kunstharzmaterial hergestellt,
um Teil eines Masseleiters zu sein, angedeutet durch die Doppelpunktlinien
in 2. Das leitfähige
Kunstharzmaterial kann mit einer elektrischen Leitfähigkeit
durch Hinzufügen
eines metallischen Füllstoffs
(beispielsweise nichtrostender Stahl-, Nickel-, Chrom-, Zink-, Kupfer-,
Aluminium-, Gold-, Silber-, Magnesium- oder Titan-Füllstoff
oder Kombinationen aus diesen) usw. versehen werden. Der Metallfüllstoffgehalt
beträgt
zwischen 1 und 30 Gewichtsprozent. Dies ist dadurch begründet, dass eine
Menge unter 1 Gewichtsprozent keine elektrische Leitfähigkeit
ergibt, während
bei mehr als 30 Gewichtsprozent das Kunstharz bei der Spritzgussherstellung
der Abdeckung 40 hoch viskos wird, was eventuell zu Spritzgussfehlern
aufgrund von Verstopfungen oder Ansammeln des metallischen Füllstoffs führen kann.
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Ein
Hinweisbereich DP ist an der Oberfläche der Oberwandung 43 der
Abdeckung 40 geformt. Der Hinweisbereich DP besteht aus
Hinweisen wie einem Text, welche eine Funktionsbeschreibung, eine
Warnung, eine Beschreibungszeile, ein Aufzeichnungs- oder Strichcode
sein können,
markiert durch Laserbeschriftung. Zum Zwecke der Laserbeschriftung sind
0,01 bis 3 Gewichtsprozent Kohlenstoff zugefügt. Ein Markieren durch Laserbeschriftung
ist bei einem Kohlenstoffgehalt von unter 0,01 Gewichtsprozent nicht
möglich,
während
bei mehr als 3 Gewichtsprozent die Energie des Lasers durch die
Abdeckung 40 insgesamt absorbiert wird, so dass eine örtliche Färbung im
Hinweisbereich DP nicht möglich
ist.
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(2)-4 Struktur des Handgriffs 45
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Teile an der Oberseite der
Kraftstoffkappe zerlegt zeigt. Der Handgriff 45 umfasst
einen rechteckigen Handgriffkörper 46 mit
angefasten Ecken. Der Handgriffkörper 46 hat
eine halbkreisförmige
Gestalt mit einer Betätigungsvertiefung 46a,
erzeugt durch Vertiefen seiner Außenkante in der Mitte. Die
Betätigungsvertiefung 46a dient
als ein vertiefter Platz zum Einführen eines Fingers zum Erreichen
von Bedienungsfreundlichkeit, wenn der Handgriff 45 in
die Versenkposition abgesenkt worden ist (siehe 1).
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(2)-5 Axialer Haltemechanismus 50
-
Der
Handgriff 45 ist drehbar an der Oberwandung 41 der
Abdeckung 40 mit einem axialen Haltemechanismus 50 befestigt.
Der axiale Haltemechanismus 50 umfasst axiale Halteteile 51, 51,
die aus der Oberwandung 41 der Abdeckung 40 hervorstehen,
und axial gehaltene Teile 55, 56, die am Handgriff 45 geformt
sind und drehbar durch die axialen Halteteile 51, 52 gehalten
werden.
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(2)-5-1 Axiale Halteteile 51, 52
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6 ist
eine Vorderansicht, welche den Handgriff 45 abgenommen
von der Abdeckung 40 zeigt. Die axialen Halteteile 51, 52 sind
Elemente zum drehbaren Halten des Handgriffs 45 und paarweise
in der Mitte der Abdeckung 40 vorgesehen. Der axiale Halteteil 51 umfasst
einen Beinteil 51a und einen Achsenteil 51b, der
aus der Seite des Beinteils 51a hervorsteht, und der Handgriff 45 ist
um den Achsenteil 51b drehbar, während er von diesem gehalten
wird. Der axiale Halteteil 52 umfasst einen Beinteil 52a und
einen Achsenteil 52b, der aus der Seite des Beinteils 52a hervorsteht.
Ein Achsloch 52f ist an der Seite des Achsenteils 52b geformt.
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(2)-5-2 Axial gehaltene
Teile 55, 56
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Die
axial gehaltenen Teile 55, 56 sind vom Boden zur
Mitte des Handgriffs 45 erstreckend geformt und so vorgesehen,
dass der Handgriff 45 über die
axialen Halteteile 51, 52, die an der Abdeckung 40 vorgesehen
sind, gehalten werden kann. Der axial gehaltene Teil 55 umfasst
eine Öffnung 55a,
die am Boden und an einer Seite des Handgriffs 45 geöffnet ist,
und ein Achsloch 55b mit rundem Querschnitt, das mit der Öffnung 55a in
axialer Richtung übereinstimmt.
Die Öffnung 55a und
das Achsloch 55b sind so konfiguriert, dass sie den Achsenteil 51b des
axialen Halteteils 51 axial halten.
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Der
axial gehaltene Teil 56 umfasst eine Öffnung 56a und hat
ein Stifthalteloch 56g, das mit der Öffnung 56a verbunden
ist. 7 ist eine Vorderansicht, die eine Vergrößerung des
Bereichs um den axial gehaltenen Teil 56 aus 6 herum
zeigt, und 8 ist ein Schaubild gesehen
in der Richtung eines Pfeils 8 in 7. Das Stifthalteloch 56g,
das mit der Öffnung 56a übereinstimmt,
ist an der Seite der Öffnung 56a geformt.
Ein Stifthalteloch 56g läuft durch die Seite des Handgriffs 45.
Ein Stift 56h passt in das Stifthalteloch 56g.
Das entfernte Ende des Stifts 56h hat einen Halteeinsatz 56i zum
Einsetzen in ein Achsloch 52f.
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(2)-5-3 Montage des Handgriffs 45
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9 ist
ein darstellendes Schaubild, welches den Ablauf für die Montage
des Handgriffs 45 an die Abdeckung 40 darstellt.
Um den Handgriff 45 an die Abdeckung 40 mit dem
axialen Haltemechanismus 50 zu montieren, wird der axiale
Halteteil 51 mit dem axial gehaltenen Teil 55 gepaart,
und dann der axiale Halteteil 51 in die Öffnung 56a des
axial gehaltenen Teils 56 eingeführt, indem der Stift 56h in das
Stifthalteloch 56g eingeführt wird; abschließend wird
der Halteeinsatz 56i mit dem Achsloch 52 gepaart.
Auf diese Weise kann der Handgriff 4 drehbar an die Abdeckung 40 über den
axialen Haltemechanismus 50 montiert werden.
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(2)-5-4 Zwangsmechanismus 57
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10 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie 10-10 in 7 und 11 ist
eine Schnittansicht, welche den Handgriff 45 vor dem Zusammenbau
zeigt. Der Handgriff 45 wird in Richtung auf die Versenkposition
durch den Zwangsmechanismus 57 gezwungen. Der Zwangsmechanismus 57 umfasst einen
Nocken 58, der aus der Seite des axialen Halteteils 52 hervorsteht,
und einen Nockenhaltebereich 59, der am Handgriff 45 vorgesehen
ist. In 11 ist eine Nockenfläche 58a des
Nockens 58 definiert durch eine Mittelachse O1, eine gekrümmte Fläche 58b mit
einer im Wesentlichen halbkreisförmigen
Gestalt mit einem Radius r1, einen Mittelpunkt O1, der von der Mittelachse
O1 verschoben ist, und eine konvex gebogene Fläche 58c mit einem
Radius r2. Der Nockenhaltebereich 59 ist gegabelt, so dass
die Nockenfläche 58a zwischen
einem elastischen Nockenhaltestück 59a und
einer Nockenhalterippe 59b gehalten wird. Das elastische
Nockenhaltestück 59a ist als
ein Auslegerarm konfiguriert, der sich elastisch biegt, während er
der Nockenfläche 58a folgt,
wenn der Handgriff 45 rotiert. An der Innenseite des elastischen
Nockenhaltestücks 59a ist
eine Nockenführungsfläche 59c geformt,
die in ihrer Form der gekrümmten
Fläche 58b entspricht.
Die Nockenhalterippe 59b ist in einem Stück mit dem
Handgriffkörper 46 geformt
und im Wesentlichen parallel zu dem elastischen Nockenhaltestück 59a angeordnet.
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12 zeigt den Ablauf des Drehens des Handgriffs 45.
Der Handgriff 45 wird durch einen axialen Haltemechanismus 50 so
gehalten, dass er innerhalb eines Bereichs von 90° drehen kann,
das heißt,
dass er aus der Versenkposition aufgestellt, gegen die Oberwandung 41 der
Abdeckung 40, wie in 12(A) abgebildet,
bis in die in 12(B) abgebildete Position
gedrückt
und abschließend,
wie in 12(C) dargestellt, in die aufgestellte
Handhabungsposition gedreht werden kann. Wenn der Handgriff 45 nicht
in der Versenkposition ist, wird er in Richtung auf die Versenkposition
(in der durch den Pfeil in 12(B) angegebenen
Richtung) durch den Zwangsmechanismus 57 gezwungen. Das
heißt, dass,
wenn der Handgriff 45 in einem Winkel zwischen der Versenkposition
und der Handhabungsposition positioniert ist, das elastische Nockenhaltestück 59a unter
Federkraft gegen die gekrümmte
Fläche 58b des
Nockens 58 drückt,
wobei das elastische Nockenhaltestück 59a eine Druckkraft
in Richtung des Mittelpunkts O2 ausübt. Da diese Druckkraft in
Bezug auf eine Mittelachse O1 (welche der Mittelpunkt der Rotation
des Handgriffs 45 ist) exzentrisch ist, wird ein Gegenuhrzeigersinn-Moment
M1 erzeugt. Dieses Moment M1 wandelt sich in eine Kraft um, welche
den Handgriff 45 um die Mittelachse 01 dreht.
Der Handgriff 45 wird dadurch in die Richtung gegen den
Uhrzeigersinn in Richtung auf die Versenkposition aus jeder Position
zwischen der Handhabungsposition und der Versenkposition gezwungen.
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(2)-6 Kupplungsmechanismus 60
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13 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Kraftstoffkappe 10 zerlegt
darstellt, 14 ist ein darstellendes Schaubild,
welches den Kupplungsmechanismus 60 in einem Nicht-Verbindungszustand
darstellt, und 15 ist ein darstellendes Schaubild,
welches den Kupplungsmechanismus 60 in einem Verbindungszustand
darstellt. Der Kupplungsmechanismus 60 ist ein Mechanismus zum Übertragen/Nicht-Übertragen
auf den Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 des
Rotations-Drehmoments,
das auf den Handgriff 45 aufgebracht wird, und umfasst
ein Kupplungselement 70, eine Kupplungsfeder 92 und
den Kupplungsarm 93, der am Drehmomentteil 90 geformt
ist, und eine Nockenfläche 62,
die an der Unterseite an beiden Seiten des Handgriffs 45 geformt
ist.
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(2)-6-1 Kupplungselement 70
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In 13 ist
das Kupplungselement 70 in einem Stück durch Spritzguss geformt
und umfasst einen Kupplungskörper 71.
Der Kupplungskörper 71 umfasst
eine Oberwandung 72 mit einer kreisförmigen Scheibenform und eine
Seitenwandung, die sich nach unten von der Außenkante von 72 erstreckt,
so dass der Raum, der von der Oberwandung 72 und der Seitenwandung 73 umschlossen
ist, eine Speichervertiefung 71a bildet (siehe 14).
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Die
Oberwandung 72 hat einen ringförmigen Vorsprung 72a,
der sich von dieser erstreckt. Wie in 14 abgebildet,
verhindert dieser ringförmige Vorsprung 72a,
dass sich die beiden miteinander verkeilen, um eine vertikale Bewegung
des Kupplungselements 70 zu erleichtern. Die Oberwandung 72,
abgebildet in 13, hat Knöpfe 74, 74,
die von dieser an um 180° verschiedenen
Stellen in Bezug auf die Mitte des Kupplungselements 70 hervorstehen.
Die Knöpfe 74, 74 sind
zurückziehbar
in Durchgangslöchern 41a positioniert,
die in der Abdeckung 40 geformt sind.
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(2)-6-2 Kupplungs-Zwangsmechanismus 61
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Die
drei Kupplungsfedern 92 sind in Abständen von 120° um den Umfang
der oberen Fläche
des Drehmomentelements 90 positioniert. Die Kupplungsfedern 92 bringen
eine Federkraft in der vertikalen Richtung relativ zum Kupplungselement 70 auf. Jede
der Kupplungsfedern 92 umfasst einen Arm 92a in
einer Ebene mit der oberen Fläche
des Drehmomentelements 90, der sich in Umfangsrichtung
erstreckt, und einen Drückervorsprung 92b,
der aus der oberen Fläche
des Drehmomentelements 90 am entfernten Ende des Arms 92a hervorsteht.
Die Kupplungsfedern 92 sind von einer Auslegerarmkonstruktion,
dessen eines Ende innerhalb einer Kerbe 92c in der oberen
Fläche
des Drehmomentelements 90 neigbar ist, wodurch das Kupplungselement 70 nach oben
gezwungen wird.
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16 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis des Handgriffs 45 zum
Knopf 74 des Kupplungselements 70 darstellt. Die
obere Fläche
des Knopfes 74 ist die geneigte Drückfläche 74a. Eine Nockenfläche 62 zum
Drücken
gegen die Drückfläche 74a ist
an der unteren Fläche
des Handgriffs 45 auf beiden Seiten geformt. Die Nockenfläche 62 ist
so konstruiert, dass, wenn der Handgriff 45 in der Handhabungsposition
ist, der Knopf 74 des Kupplungselements 70 nach
unten gedrückt
wird, und dass, wenn er in der Versenkposition ist, der Knopf 74 nicht
nach unten gedrückt
wird.
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Durch
diese Anordnung für
den Kupplungs-Zwangsmechanismus 61 führt ein
Drehen des Handgriffs 45 aus der Versenkposition, wie in 14 abgebildet,
in die Handhabungsposition, wie in 15 abgebildet,
dazu, dass die Nockenfläche gegen
die Drückflächen 74a der
Knöpfe 74, 74 drückt, so
dass das Kupplungselement 70 nach unten gegen die Zwangskraft
der Kupplungsfedern 92 gedrückt wird und sich in die untere
Position bewegt, während
in der Versenkposition die Kraft aufhört, auf die Knöpfe 74, 74 zu
wirken, so dass das Kupplungselement 70 in seine Ursprungsposition
durch die Kupplungsfedern 92 zurückgebracht wird.
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(2)-6-3 Erste Kupplungseinheit 63
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17 ist
eine Schnittansicht in der Nähe einer
Linie 17-17 in 15 und 18 zeigt
eine Funktion der ersten Kupplungseinheit 63. Die erste Kupplungseinheit 63 ist
ein Mechanismus zum Übertragen
eines Rotations-Drehmoments, das auf den Handgriff 45 in
der Schließrichtung
aufgebracht wird, unabhängig
davon, ob der Handgriff in der Handhabungsposition oder in der Versenkposition
ist.
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Die
Zähne der
ersten Kupplung 75 sind um den gesamten Innenrand der Seitenwandung 73 des Kupplungselements 70 herum
geformt. Die Zähne der
ersten Kupplung 75 umfassen eine rechtwinklige Verriegelungsfläche 75a,
die sich in der radialen Richtung erstreckt, und eine geneigte Fläche 75b,
die in einem vorherbestimmten Winkel in Bezug auf die Verriegelungsfläche 75a geneigt
ist; die Zähne
haben im Querschnitt im Wesentlichen eine Form eines rechtwinkligen
Dreiecks.
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Am
Außenrand
des Drehmomentelements 90 sind Kupplungsarme 93 zum
Verriegeln mit Verriegelungsflächen 75a vorgesehen.
Die Kupplungsarme 93 sind in Abständen von 120° um den Umfang
des Außenrands
des Drehmomentelements 90 herum vorgesehen. Jeder der Kupplungsarme 93 umfasst einen
Arm 93a, der sich entlang der Umfangsrichtung erstreckt,
und ein Verriegelungsende 93b, das am entfernten Ende des
Arms 93a vorgesehen ist. Das Verriegelungsende 93b ist
durch eine Fläche
in der radialen Richtung geformt, so dass es sich mit einer Verriegelungsfläche 75a verriegelt.
Die Verriegelungsfläche 75a ist
dicker als das Verriegelungsende 93b, so dass es normalerweise
den Verriegelungszustand beibehält,
unabhängig
davon, ob es oberhalb (18(A)) oder
unterhalb (18(B)) des Drehmomentelements 90 des
Kupplungselements 70 positioniert ist.
-
Wie
in den 81(A) und (B) abgebildet, verriegelt
sich, wenn das Kupplungselement 70 in Richtung des Uhrzeigersinns
gedreht wird, das Verriegelungsende 93b mit der Verriegelungsfläche 75a, wodurch
ein Drehmomentübertragungszustand
erzeugt wird, in dem das Drehmomentelement 90 in Übereinstimmung
mit diesem in Richtung des Uhrzeigersinns rotiert. Dieser Drehmomentübertragungszustand
wird unabhängig
davon beibehalten, ob der Handgriff 45 in der Handhabungsposition
aus 18(A) oder in der Handhabungsposition
aus 18(B) ist, da in jedem Zustand
die Verriegelungsfläche 75a des
Kupplungselements 70 gegen das Verriegelungsende 93b drückt.
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Auf
der anderen Seite ergibt sich, wenn das Kupplungselement 70 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn wie in 18(C) dargestellt
gedreht wird, ein Nicht-Verbindungszustand, in dem die geneigte
Fläche 75b der
Zähne der
ersten Kupplung 75 entlang der Außenfläche des Arms 93a folgt,
so dass das Drehmomentelement 90 nicht rotiert. Auf diese Weise
bilden die Zähne
der ersten Kupplung 75 und die Kupplungsarme 93 einen
Ein-Richtungs-Kupplungsmechanismus,
der sich normalerweise in der Richtung des Uhrzeigersinns (Schließrichtung)
verriegelt, um ein Rotations-Drehmoment zu übertragen, und der kein Rotations-Drehmoment
in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn (Öffnungsrichtung) überträgt.
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(2)-6-4 Zweite Kupplungseinheit 65
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19 ist
ein darstellendes Schaubild, welches die zweite Kupplungseinheit 65 darstellt.
Die zweite Kupplungseinheit 65 ist ein Mechanismus zum Übertragen
eines Rotations-Drehmoments, das in der Öffnungsrichtung auf den Handgriff 45 aufgebracht
wird, nur dann, wenn der Handgriff in der Handhabungsposition ist.
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Die
Zähne der
zweiten Kupplung 76 sind um den gesamten unteren Außenrand
der Oberwandung 72 des Kupplungselements 70 herum
geformt. Jeder der Zähne
der zweiten Kupplung 76 umfasst eine im Wesentlichen vertikale
Verriegelungsfläche 76a und eine
geneigte Fläche 76b,
die in einem vorherbestimmten Winkel in Bezug auf die Verriegelungsfläche 76a geneigt
ist, um einen Querschnitt zu erzeugen, der im Wesentlichen ein rechtwinkliges
Dreieck ist.
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Auf
der oberen Fläche
des Drehmomentelements 90 sind Verriegelungsteile der zweiten
Kupplung 94 zum Verriegeln mit den Zähnen der zweiten Kupplung 76 geformt.
Die Verriegelungsteile der zweiten Kupplung 94 sind in
Abständen
von 120° um den
Umfang im oberen Bereich des Drehmomentelements 90 herum
vorgesehen. Jeder der Verriegelungsteile der zweiten Kupplung 94 umfasst
eine vertikale Verriegelungsfläche 94a zum
Verriegeln mit einer Verriegelungsfläche 76a und eine geneigte
Fläche 94b,
die gegen eine geneigte Fläche 76b drückt.
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20 zeigt eine Funktion der zweiten Kupplungseinheit 65.
Wie in 20(A) abgebildet, sind, wenn
das Kupplungselement 70 durch die Federkraft der Kupplungsfeder 92 des
Kupplungsmechanismus 60 nach oben positioniert wird, die
Verriegelungsflächen 76a des
Kupplungselements 70 nicht mit den Verriegelungsflächen 94a der
Verriegelungsteile der Kupplung 94 verriegelt. Aus diesem
Grund rotiert das Drehmomentelement 90 auch dann nicht, wenn
das Kupplungselement 70 gedreht wird.
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Wie
in 20(B) abgebildet, verriegeln sich,
wenn das Kupplungselement 70 entgegen der Federkraft der
Kupplungsfeder 92 des Kupplungsmechanismus 60 nach
unten positioniert wird, die Verriegelungsflächen 76a des Kupplungselements 70 mit den
Verriegelungsflächen 94a der
Verriegelungsteile der Kupplung 94. Ein Drehen des Kupplungselements 70 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn (Öffnungsrichtung) bringt das
Drehmomentelement 90 dazu, in Übereinstimmung mit diesem in
der gleichen Richtung zu rotieren. Auf diese Weise bilden die Zähne der
zweiten Kupplung 76 und die Verriegelungsteile der zweiten
Kupplung 94 einen Ein-Richtungs-Kupplungsmechanismus,
der ein Rotations-Drehmoment
nur dann überträgt, wenn
das Drehmomentelement 90 in der unteren Position ist, während ein
Rotations-Drehmoment
in Richtung des Uhrzeigersinns nicht übertragen wird.
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(2)-7 Struktur des Drehmomentelements 90
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21 ist
eine perspektivische Ansicht, welche das Drehmomentelement 90 zeigt.
Das Drehmomentelement 90 umfasst eine zweistufige Scheibe
aus Kunstharz mit einem hervorstehenden Teil und einem Verriegelungsteil
in ihrer Mitte. Das heißt, dass
das Drehmomentelement 90 einen Drehmomentplattenkörper 91 umfasst.
Der Drehmomentplattenkörper 91 umfasst
eine Oberscheibe 91a, einen Ringbereich 91b an
der unteren Außenseite
der Oberscheibe 91a und Verbindungsbereiche 91c,
die an drei Stellen mit dem Ringbereich 91b verbunden sind.
Die Oberscheibe 91a umfasst eine Kupplungsfeder 92,
die den vorstehend beschriebenen Kupplungsmechanismus 60 hält, und
ist an ihrer Außenkante
mit Kupplungsarmen 93 versehen.
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(2)-7-1 Montagestruktur
des Drehmomentelements 90
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Wie
in 22 abgebildet, sind die Verriegelungsklauen 97 am
Innenrand des Ringbereichs 91b des Drehmomentelements 90 geformt.
Die Verriegelungsklauen 97 sind als Zungenteile konfiguriert,
die sich in Richtung des Mittelpunkts des Drehmomentelements 90 erstrecken
und elastisch verformbar in der axialen Richtung sind. 23 ist
eine Schnittansicht des Bereichs um die Oberkante des Gehäusekörpers 20 herum.
Eine Verriegelungsvertiefung 21c ist um den oberen Außenrand
des Außenrohrs 21 des
Gehäusekörpers 20 herum
geformt. Die Verriegelungsklauen 97 werden in die Verriegelungsvertiefung 21c gezwungen,
um das Drehmomentelement 90 drehbar am oberen Außenrand
des Gehäusekörpers 20 zu
befestigen.
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Eine
Verriegelungsvertiefung 91d ist um den Außenrand
des Ringbereichs 91b herum geformt und ermöglicht ein
drehbares Befestigen der Abdeckung 40 des Drehmomentelements 90 innerhalb
der Verriegelungsvertiefung 91d durch Aufnehmen des Haltevorsprungs 43a an
der Innenwand der Seitenwandung 43 der Abdeckung 40 darin
(siehe 1).
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(2)-7-2 Struktur des Drehmoment-Übertragungsmechanismus
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Der
Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80,
abgebildet in 1, ist ein Mechanismus, der
eine Bestätigung
ermöglicht,
dass die Kraftstoffkappe 10 an dem Tankeinfüllstutzen
FN mit einem Rotations-Drehmoment einer vorherbestimmten Größe angebracht
worden ist, indem der Benutzer mit einer ertastbaren Warnung informiert
wird, wenn ein übergroßes Rotations-Drehmoment über einer
vorherbestimmten Größe auf den
Handgriff 45 während des
Vorgangs des Schließens
der Einfüllöffnung FNb mit
der Kraftstoffkappe 10 aufgebracht wird.
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24 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 darstellt,
und 25 ist eine Draufsicht, welche den Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 zeigt.
Auf dem oberen Innenrand des Außenrohrs 21 ist
ein Körperverriegelungsteil 25 geformt,
das Bestandteil des Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 ist,
der später
beschrieben wird. Der Körperverriegelungsteil 25 erstreckt
sich um den gesamten inneren Umfang des Außenrohrs 21 und hat
einen spitzen Aufbau, der aus einer ersten Verriegelungsfläche 25a,
die im Wesentlichen in der Umfangsrichtung geneigt ist, und einer
zweiten Verriegelungsfläche
besteht, die sich im Wesentlichen in der radialen Richtung erstreckt.
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Ein
innerer Ringbereich 91e mit einem Hohlzylinder-Aufbau ist
am Boden der Oberscheibe 91a des Drehmomentelements 90 geformt,
und die drei elastischen Drehmomentteile 95 sind in Abständen von
120° um
den Umfang der Außenkante
des inneren Ringbereichs 91e geformt. Wie in 25 dargestellt,
haben die elastischen Drehmomentteile 95 die Form von gebogenen
Auslegerarmen, deren Befestigungspunkte an den Befestigungsanschlusspunkten 95a sind,
und haben die Drehmomentteilverriegelungsteile 96, die
von ihren Außenkanten
hervorstehen, mit den Freiräumen 95c zur
Innenseite des Drehmomentteilverriegelungsteils 96 hin.
Jedes der Drehmomentteilverriegelungsteile 96 hat eine
erste Verriegelungsfläche 96a,
geformt auf einer ersten Fläche
von diesem, und eine zweite Verriegelungsfläche 96b, die auf einer
zweiten Fläche
geformt ist. Eine erste Verriegelungsfläche 96a ist so ausgelegt, dass
sie an einer ersten vertikalen Fläche von dieser gegen eine erste
Verriegelungsfläche 25a des
Körperverriegelungsteils 25 bei
Rotation des Drehmomentelements 90 im Uhrzeigersinn drückt; wenn
sie in die radiale Richtung aus dem Mittelpunkt durch ein Körperverriegelungsteil 25 gedrückt wird,
erfährt
der Drehmomentteilverriegelungsteil 96 eine elastische Verformung
in den begrenzten Freiraum 95c, wie abgebildet in 26.
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(2)-7-3 Drehmomentelement 90 Sollbruch-Mechanismus
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Wie
in 28(A) abgebildet, sind die zerbrechlichen
Rillen 98a, die Bestandteil des zerbrechlichen Bereichs 98 sind,
entlang der Außenkante
der Oberscheibe 91a des Drehmomentelements 90 zwischen
diesem und dem Verbindungsbereich 91c geformt. Die zerbrechlichen
Rillen 98a sind in der Umfangsrichtung in drei Bereichen
vorgesehen, wobei diese zerbrechlichen Rillen 98a entlang
dem Umfang eines Kreises vorgesehen sind, welcher die ausgeschnittenen
Bereiche zwischen Verbindungsbereichen 91c in der Umfangsrichtung
verbindet.
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Bezogen
auf 28(B) werden sich, falls die Abdeckung 40 oder
der Handgriff 45 einer starken äußeren Kraft, wie beispielsweise
einer in einer Automobil-Kollision
erzeugten Kraft, ausgesetzt wird, die zerbrechlichen Bereiche 98,
welche die Abdeckung 40 halten, an deren Außenkanten
trennen, oder sich die Verriegelungsklauen 97 aus der Verriegelungsvertiefung 21c beginnend
bei den zerbrechlichen Bereichen 98 lösen. Zu diesem Zeitpunkt wird
der Dichtungshaltebereich 21a des Gehäusekörpers 20, welcher
die Dichtpackung GS hält,
nicht beschädigt,
so dass die Abdichtung nicht verloren geht. Ein weiterer Grund für das Versehen
des Drehmomentelements 90 mit den zerbrechlichen Bereichen 98 besteht
darin, dass es durch das Formen der zerbrechlichen Bereiche 98 im
oberen Bereich des Gehäusekörpers 20 keine
Begrenzungen hinsichtlich der Gestalt des Dichtungshaltebereichs 21a gibt,
wodurch das Optimieren der Bruchlast bei äußeren Kräften in verschiedenen Richtungen
einfach wird.
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(2)-8 Sicherungsmechanismus 100
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29 ist
eine Schnittansicht des Bereichs um den Sicherungsmechanismus 100 herum, 30 ist
eine Draufsicht auf den Sicherungsmechanismus 100 und 31 ist
eine perspektivische Ansicht, welche den Sicherungsmechanismus 100 darstellt.
Der Sicherungsmechanismus 100 ist so konstruiert, dass
ein Herabfallen oder Verlust der Kraftstoffkappe 10 während des
Tankens verhindert wird, und umfasst eine Sicherungsdrehhalterung 101,
ein Verbinderelement 110 und ein Halteende 120.
Wie in 29 abgebildet, ist die Sicherungsdrehhalterung 101 drehbar
an einem Ende einer Haltewand 99 des Drehmomentelements 90 gehalten. Genauer
ausgedrückt
hat die Sicherungsdrehhalterung 101 einen ringförmigen Aufbau,
der sich vollständig
um die Haltewand 99 herum erstreckt und einen offenen rechteckigen
Querschnitt, definiert durch die äußere ringförmige Außenwand 102, den Boden 103 und
die ringförmige
Innenwand 104 mit einer ringförmigen Vertiefung 101a dazwischen.
Die äußere ringförmige Außenwand 102 ist
höher als
die ringförmige
Innenwand 104. Die Verriegelungsvorsprünge 102a stehen von
der Innenfläche
der ringförmigen Außenwand 102 hervor.
Wie in 30 abgebildet, sind die Verriegelungsvorsprünge 102a an
sechs Stellen mit einheitlichem Abstand um den Umfang herum positioniert,
und, wenn die Verriegelungsklauen 99a der Haltewand 99 in
die ringförmige
Vertiefung 101a einrasten, verriegeln sich diese mit den Verriegelungsvorsprüngen 102a wie
in 29 abgebildet, so dass die Sicherungsdrehhalterung 101 drehbar
am Drehmomentelement 90 gehalten wird.
-
Der
Sicherungsmechanismus 100 ist in einem Stück durch
Spritzguss aus einem thermoplastischen Elastomer (TPEE) oder einem
thermoplastischen Kunstharz (beispielsweise PP) geformt. Wie in 30 abgebildet,
ist ein erstes Ende des Verbinderelements 110 an die Sicherungsdrehhalterung 101 angeschlossen,
in Bezug zu diesem um einen vorherbestimmten Winkel (5°–180°) geneigt.
Das Verbinderelement 110 umfasst einen Verbinderelementkörper 112 und
einen flexiblen Teil 114. Der flexible Teil 114 ist
in der Nähe
zu einem ersten Verbindungsende 110a an einem Ende des
Verbinderelements 110 positioniert. Der flexible Teil 114 ist
aus umgekehrten „U"-Formen zusammengesetzt,
die zu einem im Wesentlichen „S"-förmigen Aufbau
verbunden sind, und liegt in einer Ebene mit der Sicherungsdrehhalterung 101,
so dass sich, wenn er einer Kraft in der durch einen Pfeil d1 in 32 bezeichneten Richtung
ausgesetzt wird, der Verbinderelementkörper 112 entlang dem äußeren Umfang
der Abdeckung 40 biegen wird.
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In 31 ist
ein Halteende 120 an einem zweiten Verbindungsende 110b am
anderen Ende des Verbinderelements 110 geformt. Das Halteende 120 hat
einen tafelförmigen
Aufbau, der in Richtung des entfernten Endes ausstrahlt, und wird
durch Verdrehen um einen rechten Winkel, das heißt um 90°, in Bezug auf das Verbinderelement 110 geformt.
Ein Feststellvorsprung 122 steht aus dem Halteende 120 hervor.
Wie in 34 abgebildet, ist der Feststellvorsprung 122 drehbar
an einem Halteteil befestigt, der an der rückwärtigen Fläche der Kraftstoffabdeckung
FL geformt ist. Wenn eine Kraftstoffabdeckung FL vom Tankeinfüllstutzen
FN weg geöffnet
wird, wird die Kraftstoffkappe 10 durch das Verbinderelement 110 gehalten,
das am Halteende 120 befestigt ist. Wenn an diesem Punkt
die Kraftstoffkappe 10 freigegeben wird, fällt die
Abdeckung 40 der Kraftstoffkappe 10 in Richtung
des Außenblechs
des Kraftfahrzeugs und wird vom Kraftfahrzeugblech aufgrund der 90°-Biegung
in Bezug auf das Verbinderelement 110 entfernt gehalten,
wodurch der Tankvorgang ermöglicht
wird. Das heißt,
dass die Kraftstoffkappe vom Kraftfahrzeugblech während des
Tankens entfernt gehalten wird und dadurch nicht mit dem Kraftstoffstutzen
interagiert und verhindert, dass Kraftstoff auf dem Gehäusekörper 20 auf
das Kraftfahrzeugblech tropft.
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Wenn
die Kraftstoffkappe 10 abgenommen ist, wird die Kraftstoffkappe 10 anschließend wieder auf
die Einfüllöffnung FNb
des Tankeinfüllstutzens FN
aufgesetzt und der Handgriff 45 in der Schließrichtung
gedreht, wie in 32 dargestellt; da die Sicherungsdrehhalterung 101 in
Bezug auf das Drehmomentelement 90 drehbar ist (29)
und da das Verbinderelement 110 keiner merklichen Kraft
von der Kraftstoffabdeckung FL oder der Kraftstoffkappe 10 ausgesetzt
ist, so dass es lose in einer im Wesentlichen geraden Linie bleibt,
wird der Öffnungs-/Schließvorgang
der Kraftstoffkappe 10 nicht behindert. Zu diesem Zeitpunkt
biegt sich das Verbinderelement 110 im flexiblen Teil 114,
so dass sich der Verbinderelementkörper 112 entlang des äußeren Umfangs
der Abdeckung 40 biegt.
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Wenn
eine Kraftstoffabdeckung FL (34) anschließend geschlossen
wird, wird der Verbinderelementkörper 112 in
Längsrichtung
von der in 32 dargestellten Position im
Zusammenhang mit der Bewegung der Kraftstoffabdeckung FL verschoben.
Eine Längskraft
an dem Verbinderelementkörper 112 wird
in eine Kraft umgewandelt, die danach strebt, die Sicherungsdrehhalterung 101 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, so dass die Sicherungsdrehhalterung 101 sanft
dreht und den Verbinderelementkörper 112 dazu
bringt, sich um die Abdeckung 40 aufzuwickeln, wie in 33 dargestellt.
Da sich der Verbinderelementkörper 112 um
die Abdeckung 40 herum auf diese Weise aufwickelt, kann
er in dem Raum hinter der Kraftstoffabdeckung FL untergebracht werden und behindert
ein Öffnen
und Schließen
der Kraftstoffabdeckung FL nicht.
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Wie
in 29 abgebildet, wird die Sicherungsdrehhalterung 101 des
Sicherungsmechanismus 100 durch ein Drehmomentelement 90 aus
Polyacetal gehalten, das eine glatte Oberfläche aufweist, wodurch sie sanft
um den Außenrand
des Drehmomentelements 90 herum rotieren kann, so dass
der Öffnungs-/Schließvorgang
der Kraftstoffkappe 10 nicht behindert wird. Das Drehmomentelement 90 wird
darüber
hinaus aus einem hochgradig aufquellbeständigen Polyacetal hergestellt
und erfährt
dadurch eine vernachlässigbare
Veränderung seiner
Gestalt, welche einen Außendurchmesser
vergrößern würde, so
dass die Fähigkeit
der Sicherungsdrehhalterung 101 zu drehen nicht verringert wird.
Weiterhin kann, da die Sicherungsdrehhalterung 101 aus
einem biegsamen thermoplastischen Elastomer (TPEE) oder einem thermoplastischen Kunstharz
(PP) besteht, ein Biegen derselben am flexiblen Teil 114 sichergestellt
werden.
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(3) Kraftstoffkappe 10 Montageablauf
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Um
die Kraftstoffkappe 10 zu montieren, wird zuerst der Handgriff 45 an
die Abdeckung 40 wie in 9 abgebildet
angebracht. Das Steuerventil 35 wird ebenfalls in der Ventilkammer 24 des
Gehäusekörpers 20 wie
in 1 abgebildet angebracht, und der Flansch 32 der
inneren Abdeckung 30 wird mit Ultraschall an den oberen
Bereich der Ventilkammervertiefung 22 geschweißt. Als
Nächstes
werden, wie in 23 dargestellt, die Verriegelungsklauen 97 des
Drehmomentelements 90 mit Zwang in die Verriegelungsvertiefung 21c des
Gehäusekörpers 20 eingebracht,
um das Drehmomentelement 90 an dem Gehäusekörper 20 zu befestigen.
Der Knopf 74 des Kupplungselements 70 wird zu
dem Durchgangsloch 41a in der Abdeckung 40 ausgerichtet, das
Kupplungselement 70 an der Abdeckung 40 befestigt
und dann der Haltevorsprung 43a der Abdeckung 40 mit
der Verriegelungsvertiefung 91d verriegelt, um die Abdeckung 40 an
dem Drehmomentelement 90 zu befestigen. Dann wird, wie
in 29 dargestellt, die Sicherungsdrehhalterung 101 des
Sicherungsmechanismus 100 mit Zwang über die Verriegelungsklauen 99a der
Haltewand 99 gedrückt, um
den Sicherungsmechanismus 100 an dem Drehmomentelement 90 zu
befestigen. Damit ist die Montage der Kraftstoffkappe 10 abgeschlossen.
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(4) Kraftstoffkappe 10 Betätigung
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Nachstehend
folgt eine Beschreibung des Öffnungs-
und Schließvorgangs
bei Einsetzen oder Wiedereinsetzen der Kraftstoffkappe 10 in
die Einfüllöffnung FNb
des Tankeinfüllstutzens
FN.
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(4)-1 Kraftstoffkappe 10 Schließvorgang
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Wenn
die Kraftstoffkappe 10 von der Einfüllöffnung FNb abgenommen ist,
wird der Handgriff 45 mit den Fingern in eine aufrechte
Position gezogen, wie in 14 dargestellt,
wobei der Handgriff 45 um axiale Halteteile 51, 52,
abgebildet in 14, entgegen der Federkraft
des Zwangsmechanismus 57 (siehe 10) und
der Kupplungsfeder 92 (siehe 20)
rotiert. Eine Rotation des Handgriffs 45 bringt die Nockenfläche 62 dazu,
gegen die Drückfläche 74a des
Knopfes 74 des Kupplungselements 70 zu drücken. Das
Kupplungselement 70 bewegt sich dann nach unten entgegen
der Zwangskraft der Kupplungsfeder 92 des Drehmomentelements 90, wie
in 15 dargestellt.
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Als
Nächstes
wird, wie in 3 dargestellt, der Gehäuseverriegelungsteil 20a des
Gehäusekörpers 20 zu
der Einfüllstutzeneinführungskerbe
FNd des Tankeinfüllstutzens
FN ausgerichtet und in axialer Richtung in diese eingeführt. Dann
wird eine Kraft im Uhrzeigersinn in den Handgriff 45 aufgebracht
und auf das Kupplungselement 70 über die Abdeckung 40,
die Abdeckung 40, das Durchgangsloch 41a und den
Knopf 74 des Kupplungselements 70 übertragen,
wodurch das Kupplungselement 70 dazu gebracht wird, zu
rotieren. Da die Verriegelungsflächen 75a der
Zähne der
ersten Kupplung 75 sich normalerweise mit den Verriegelungsenden 93b der
Kupplungsarme 93 des Drehmomentelements 90 wie
in 18(A) dargestellt verriegeln, rotiert
das Drehmomentelement 90 in Übereinstimmung mit der Rotation
des Kupplungselements 70. Es ist zu beachten, dass, selbst
wenn der Benutzer den Handgriff 45 nicht in die Handhabungsposition
bewegt, das heißt, selbst
wenn der Handgriff in der Versenkposition ist, die Verriegelungsenden 93b mit
den Verriegelungsflächen 75a wie
in 18(B) dargestellt verriegelt sind,
so dass ein Rotations-Drehmoment von dem Kupplungselement 70 auf
das Drehmomentelement 90 übertragen wird.
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Wenn
das Drehmomentelement 90 rotiert, drücken die ersten Verriegelungsflächen 96a des Drehmomentteilverriegelungsteils 96 des
Drehmomentelements 90 gegen erste Verriegelungsflächen 25a des
Körperverriegelungsteils 25 an
den in 25 dargestellten Verriegelungsstellen.
Dadurch werden der Handgriff 45, die Abdeckung 40,
das Kupplungselement 70, das Drehmomentelement 90 und
der Gehäusekörper 20 dazu
gebracht, in Übereinstimmung
mit der Richtung des Schließens
der Einfüllöffnung FNb
zu rotieren, wobei sich die Gehäuseverriegelungsteile 20a (siehe 3)
mit dem Öffnungsverriegelungsteil
FNc mit zunehmender Kraft verriegeln. Wenn eine Reaktionskraft,
die durch diese Verriegelungskraft erzeugt wird, eine vorherbestimmte
Größe eines
Rotations-Drehmoments übersteigt,
gleiten die Drehmomentteilverriegelungsteile 96 in dem
in 26 dargestellten Zustand dann über die Körperverriegelungsteile 25 hinweg.
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An
diesem Punkt werden die ersten Verriegelungsflächen 96a der Drehmomentteilverriegelungsteile 96 in
die radiale Richtung durch die Reaktionskraft von den ersten Verriegelungsflächen 25a gezwungen,
wodurch die elastischen Drehmomentteile 95 dazu gebracht
werden, sich elastisch zu verformen, so dass sie die Breite der
Freiräume 95c verengen,
so dass die Drehmomentteilverriegelungsteile 96 über die
Körperverriegelungsteile 25 hinweggleiten.
Dadurch wird dem Benutzer eine ertastbare Warnung vor einem Überdrehen
mitgeteilt. In diesem Zustand wird die Kraftstoffkappe 10 an
der Einfüllöffnung FNb
mit einer vorherbestimmten Größe eines Festziehdrehmoments
angebracht.
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Wenn
der Handgriff 45 anschließend gelöst wird, erfährt er eine
Federkraft, die durch das elastische Nockenhaltestück 59a,
welches die Nockenfläche 58 (siehe 36) klemmt, und durch die Federkraft der
Kupplungsfeder 92 erzeugt wird, die auf den Handgriff über den
Knopf 74 übertragen
wird, und rotiert um axiale Halteteile 51, 52,
um in die Versenkposition zurückzukehren.
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(4)-2 Kraftstoffkappe 10 geschlossener
Zustand
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In
dem in 1 dargestellten Zustand werden der Handgriff 45,
die Abdeckung 40 und das Kupplungselement 70 nicht
in der Öffnungsrichtung (Richtung
gegen den Uhrzeigersinn) durch das Drehmomentelement 90 und
den Gehäusekörper 20 begrenzt
und rotieren deshalb frei. Dadurch werden sie, wenn die Abdeckung 40 und/oder
der Handgriff 45 einer äußeren Kraft
ausgesetzt werden sollten, wie beispielsweise bei einer Kollision,
einfach frei drehen, ohne dass ein Rotations-Drehmoment auf ein
Gehäuseelement 20 durch
den Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 übertragen
wird, so dass kein Verlust der Abdichtung auftritt.
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(4)-3 Ablauf zum Öffnen der
Kraftstoffkappe 10
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Der
Ablauf zum Öffnen
der Kraftstoffkappe 10 wird durch das Hochziehen des Handgriffs 45 wie in 15 abgebildet
initiiert. Das bringt die Nockenfläche 62 in der unteren
Mitte des Handgriffs 45 dazu, gegen die Drückfläche 74a des
Knopfes 74 des Kupplungselements 70 zu drücken, so
dass sich das Kupplungselement 70 nach unten bewegt. In
diesem Zustand bringt das Drehen des Handgriffs 45 im Gegenuhrzeigersinn
die Verriegelungsflächen 76a der Zähne der
zweiten Kupplung 76 dazu, sich mit den Verriegelungsflächen 94a von
Verriegelungsteilen der zweiten Kupplung 94 wie in 20(B) abgebildet zu verriegeln, so dass
das Drehmomentelement 90 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn
in Übereinstimmung
mit einer Rotation des Kupplungselements 70 in der gleichen
Richtung rotiert.
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In
diesem Zustand verriegeln sich die zweiten Verriegelungsflächen 96b der
Drehmomentteilverriegelungsteile 96 mit den zweiten Verriegelungsflächen 25b von
Körperverriegelungsteilen 25 wie
in 27 dargestellt. Die zweiten Verriegelungsflächen 96b und
die zweiten Verriegelungsflächen 25b drücken im
Wesentlichen in der radialen Richtung gegeneinander und erzeugen
keine auf die Mitte gerichtete Kraft, die danach strebt, die elastischen
Drehmomentteile 95 dazu zu bringen, die Freiräume 95c zu verengen,
so dass die Drehmomentteilverriegelungsteile 96 nicht über die
Körperverriegelungsteile 25 gleiten,
sondern statt dessen ein Rotations-Drehmoment, das auf den Handgriff 45 wirkt,
auf den Gehäusekörper 20 übertragen.
Im Ergebnis rotieren der Handgriff 45, die Abdeckung 40,
das Kupplungselement 70, das Drehmomentelement 90 und
der Gehäusekörper 20 in Übereinstimmung
in Richtung des Uhrzeigersinns.
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Dann
kommt der Gehäuseverriegelungsteil 20a weg
von dem Öffnungsverriegelungsteil
FNc des Tankeinfüllstutzens
FN, so dass der Gehäusekörper 20 von
der Zwangskraft des Tankeinfüllstutzens
FN befreit wird. Die Kraftstoffkappe 10 kann jetzt vom Tankeinfüllstutzen
FN durch Herausziehen in axialer Richtung abgenommen werden.
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(4)-4 Betätigung des
Handgriffs 45 des Zwangsmechanismus 57
-
35 zeigt den Rückkehrvorgang des Handgriffs 45 durch
die Kupplungsfeder 92 und 36 zeigt
den Rückkehrvorgang
der Betätigung des
Handgriffs 45 durch den Zwangsmechanismus 57.
Beim Öffnen
oder Schließen
des Handgriffs 45 wird der Handgriff 45 aus der
Versenkposition in die Handhabungsposition rotiert; dies erfolgt
entgegen dem Rotations-Drehmoment, das den Handgriff 45 in die
Versenkposition zurücksetzt,
aufgrund einer Federkraft der Kupplungsfeder 92 und des
Zwangsmechanismus 57. Ein Rotations-Drehmoment wird normalerweise
in der Rückkehrrichtung
aus den folgenden Gründen
mit Energie versorgt.
- (1) Wenn das Kraftfahrzeug
betrieben wird, wird der Handgriff 45 flach auf der Abdeckung
gehalten, so dass er nicht signifikant über diese hervorsteht, wodurch
es für den
Handgriff 45 schwieriger ist, einer äußeren Kraft ausgesetzt zu sein.
- (2) Ein Klappern des Handgriffs 45 wird verringert, so
dass während
des Fahrens keine unbekannten Geräusche erzeugt werden.
-
Der
Grund für
die Verwendung von zwei Kunstharzfedern als Zwangsmechanismus 57 und Kupplungsfeder 92 zum
Erzeugen eines Rotations-Drehmoments
in der Rückkehrrichtung
ist wie folgt.
-
37 ist
eine Graphik, welche das Verhältnis
eines Rotationswinkels zu einem auf einen Handgriff aufgebrachten
Rotations-Drehmoment darstellt. In 37 ist
ein Rotations-Drehmoment, das von dem Zwangsmechanismus 57 erzeugt
wird, mit einer unterbrochenen Linie dargestellt, ein Rotations-Drehmoment, das von
der Kupplungsfeder 92 erzeugt wird, durch eine Strichpunktlinie,
und ein Gesamt-Rotations-Drehmoment,
das auf den Handgriff 45 aufgebracht wird, durch eine durchgezogene
Linie. Wie aus 37 deutlich werden wird, ist
der Zwangsmechanismus 57 auf ein hohes Rotations-Drehmoment
in kleinen Winkeln von weniger als 45° eingestellt, während die
Kupplungsfeder 92 auf ein hohes Rotations-Drehmoment in
großen
Winkeln von 45° bis
90° eingestellt
ist.
-
Rotations-Drehmomentgrößen sind
aus folgenden Gründen
auf diese Weise eingestellt. Die vom Zwangsmechanismus 57 erzeugte
Federkraft hängt
von der Form der Nockenfläche 58a des
Nockens 58 ab, wodurch es schwierig ist, eine Form für einen
Nocken zu erzeugen, die eine hohe Rotations-Drehmomentstärke über einen
breiten Steuerbereich erzeugen kann. Für die Kupplungsfeder 92 wäre es zum
Erzeugen eines Rotations-Drehmoments über einen
breiten Steuerbereich erforderlich, dass sich das Drehmomentelement 90 mit
einem großen
Hub bewegt. Darüber
hinaus wäre
es in einem Fall, in dem nur eine einzige Kunstharzfeder zum Erzeugen
eines Rotations-Drehmoments über
einen breiten Steuerbereich verwendet wird, erforderlich, dass sich
die Kunstharzfeder bemerkenswert biegt, was über einen Zeitraum von mehreren
Jahren zu einem Versagen führen
kann. Durch die Verwendung von zwei Kunstharzfedern ist es statt
dessen möglich,
ein Rotations-Drehmoment für
eine zuverlässige Rückkehr über einen
breiten Bereich von 0–90° zu erreichen.
-
(5) Betriebseffekte der
Kraftstoffkappe 10
-
Zusätzlich zu
den vorstehend beschriebenen Betriebseffekten bietet die Kraftstoffkappe 10 die
folgenden Betriebseffekte.
-
(5)-1
Beim Vorgang des Schließens
der Kraftstoffkappe 10 wird eine ertastbare Warnung ausgegeben,
wenn die Drehmomentteilverriegelungsteile 96 des Drehmomentelements 90 nach oben über die
Körperverriegelungsteile 25 des
Gehäusekörpers 20 wie
in den 25 und 26 abgebildet
gleiten, so dass der Benutzer feststellen kann, dass die Kraftstoffkappe 10 bis
zu einem Drehmoment einer vorherbestimmten Größe festgezogen worden ist,
wodurch es der Kappe ermöglicht
wird, bis zu einem Drehmoment einer vorherbestimmten Größe ungeachtet
einer Elastizität
seitens der Dichtpackung GS usw. festgezogen zu werden.
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(5)-2
Wenn die Kraftstoffkappe 10 die Einfüllöffnung FNb wie in 1 abgebildet
schließt, bewegt
sich das Kupplungselement 70 nicht in Übereinstimmung mit dem Gehäusekörper 20 in
die Öffnungsrichtung
aufgrund des Kupplungsmechanismus 60, und deshalb wird
es, selbst wenn der Handgriff 45 einer Kraft in der Öffnungsrichtung
aufgrund irgend einer unvorhergesehenen äußeren Kraft ausgesetzt wird,
in Bezug auf den Gehäusekörper 20 einfach
frei drehen. Aus diesem Grund wird der Gehäusekörper 20 nicht einer äußeren Kraft
ausgesetzt, die auf den Handgriff 45 wirkt, und bleibt
in der Einfüllöffnung FNb
sitzen. Die Kraftstoffkappe 10 kann aus diesem Grund eine
Abdichtung aufrechterhalten, ohne durch eine unvorhergesehene äußere Kraft
gelöst
zu werden.
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(5)-3
Wenn die Kraftstoffkappe 10 an eine Einfüllöffnung FNb
wie in 1 abgebildet angebracht ist, wird der Handgriff 45 in
der Versenkposition durch Federkraft platziert und kehrt in diese
Position aus der aufgerichteten Handhabungsposition während des Öffnungs-/Schließvorgangs
zurück
und ist deshalb nicht empfänglich
für eine äußere Kraft, wie
sie beispielsweise bei einer Kraftfahrzeug-Kollision oder dergleichen
erzeugt wird, so dass er keiner Kraft ausgesetzt ist, die dazu neigt,
die Kraftstoffkappe 10 zu lösen. Zusätzlich ist, selbst wenn der
Handgriff 45 von einer beachtlichen Größe ist, da er flach auf der
Oberwandung 41 der Abdeckung 40 liegend in der
geschlossenen Position positioniert ist, ein minimaler Platzbedarf
um die Einfüllöffnung herum
erforderlich, um ihn unterzubringen.
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(5)-4
Wie in 24 abgebildet, sind die Körperverriegelungsteile 25 des
Drehmoment-Übertragungsmechanismus 80 in
gleichen Abständen
um die gesamte innere Abdeckung 30 herum geformt, wobei
ein Rotations-Drehmoment direkt auf den Gehäusekörper 20 ohne Veränderung
der Position des Handgriffs 45 übertragen werden kann, und
wobei ein gleichförmiges
Rotations-Drehmoment
unabhängig
von der Position der Drehmomentteilverriegelungsteile 96 übertragen
werden kann.
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(5)-5
Wenn die Kraftstoffkappe 10 im geschlossenen Zustand ist,
dreht der Handgriff 45 frei in die Öffnungsrichtung, wobei der
Benutzer den Handgriff 45 in die gewünschte Position drehen kann,
wodurch die Einfachheit des Öffnens/Schließens verbessert
wird.
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(5)-6
Wie in 1 abgebildet, kann, wenn die Kraftstoffkappe 10 im
geschlossenen Zustand ist, optisch bestätigt werden, dass der Handgriff 45 in
die Versenkposition abgesenkt ist, und es ist leicht verständlich,
dass ein Öffnen/Schließen durch
Aufrichten desselben erreicht werden kann, wodurch eine bessere
Betätigung
als bei der Knopf-Betätigungsanordnung,
die nach dem Stand der Technik beschrieben wurde, erreicht wird.
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(5)-7
Wie in 18 abgebildet, überträgt die erste
Kupplungseinheit 63 ein Rotations-Drehmoment, auch wenn
der Handgriff 45 nicht in der Handhabungsposition ist,
so dass auch dann, wenn der Benutzer das Bewegen des Handgriffs 45 in
die Handhabungsposition unterlässt,
es weiterhin möglich
ist, die Tanköffnung
mit dem Gehäusekörper 20 zu
verschließen.
Die erste Kupplungseinheit 63 (18)
und die zweite Kupplungseinheit 65 (20)
drehen frei in die Öffnungsrichtung,
wenn der Handgriff 45 in der Versenkposition ist, so dass der
Gehäusekörper 20 nicht
durch eine äußere Kraft gedreht
werden wird und die Abdichtung nicht verliert.
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B. Zweite Ausführung
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(1) Allgemeine Struktur
der Kraftstoffkappe 210
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Die 38 und 39 sind
Schnittansichten, die eine Kappenanordnung darstellen, welche die
Kraftstoffkappe 210 (Kappe) entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung umfasst,
wobei 38 eine Schnittansicht ist,
welche die Einfüllöffnung zeigt,
die mit der Kraftstoffkappe 210 verschlossen ist, und 39 eine
Schnittansicht entlang einer Linie 39-39 in 38 ist.
In 38 und 39 ist
die Kraftstoffkappe 210 an einem Tankeinfüllstutzen
FN mit einer Einfüllöffnung FNb
(Tanköffnung)
zum Zuführen
von Kraftstoff in einen Kraftstofftank, nicht in der Zeichnung abgebildet,
befestigt; und umfasst den Gehäusekörper 220 (Gehäusehauptteil)
aus Polyacetal oder einem anderen Kunstharzmaterial, eine innere
Abdeckung 230, welche die obere Öffnung des Gehäusekörpers 220 verschließt, um eine
Ventilkammer 224 zu formen; ein Steuerventil 235,
untergebracht in der Ventilkammer 224; eine Abdeckung 240 aus
Nylon oder einem anderen Kunstharzmaterial, montiert am oberen Bereich
des Gehäusekörpers 220;
einen Schutz 245, angebracht an der Außenwandung der Abdeckung 240;
einen Handgriff 250, montiert an der oberen Fläche der
Abdeckung 240; einen Drehmomentmechanismus 280 (Verbindungsmechanismus);
und eine Dichtpackung GS zum Vorsehen einer Dichtung zwischen dem
Gehäusekörper 220 und
dem Tankeinfüllstutzen
FN.
-
In
der vorstehenden Anordnung der Kraftstoffkappe 210 ermöglicht das
Ergreifen des Handgriffs 250 und das Aufrichten nach oben
während
des Drehens, die Kraftstoffkappe 210 an den Tankeinfüllstutzen
FN anzubringen oder davon abzunehmen, um die Einfüllöffnung FNb
zu schließen
oder zu öffnen.
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(2) Anordnung von Teilen
-
Die
verschiedenen Teile der Kraftstoffkappe 210 entsprechend
der vorliegenden Ausführung
werden nachstehend detailliert beschrieben.
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(2)-1 Gehäusekörper 220
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Der
Gehäusekörper 220 umfasst
das im Wesentlichen runde Außenrohr 221 und
eine Ventilkammervertiefung 222, in einem Stück im Inneren
des Außenrohrs 221 vorgesehen.
Die Ventilkammervertiefung 222 beherbergt ein Überdruckventil
und Unterdruckventil, die als ein Steuerventil 235 funktionieren.
Eine innere Abdeckung 230 ist mit einem Ultraschall-Schweißverfahren
auf den oberen Bereich der Ventilkammervertiefung 222 geschweißt, um die Ventilkammer 224 zu
formen.
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Eine
Dichtpackung GS ist an der Außenseite der
Unterkante eines Flansches 221b im oberen Bereich des Gehäusekörpers 220 installiert.
Die Dichtpackung GS ist zwischen den Dichtungshaltebereich 221a des
Flansches 221b und der Einfüllöffnung FNb eines Tankeinfüllstutzen
FN gelegt, so dass sie gegen die Sitzfläche des Tankeinfüllstutzens
FN gedrückt
wird, wenn die Kraftstoffkappe 210 in einer Einfüllöffnung FNb
festgezogen wird und eine Abdichtwirkung bietet.
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40 ist
ein darstellendes Schaubild, welches das Verhältnis des Gehäuseverriegelungsteils 220a des
Gehäusekörpers 220 zum
Tankeinfüllstutzen
FN darstellt. Ein Gehäuseverriegelungsteil 220a ist
an der unteren Außenwand
des Außenrohrs 221 geformt.
Ein Öffnungsverriegelungsteil
FNc ist an der Innenwand des Tankeinfüllstutzens FN geformt. In einem
Bereich der Innenwand des Öffnungsverriegelungsteils
FNc ist die Einfüllstutzeneinführungskerbe FNd
geformt, in welche der Gehäuseverriegelungsteil 220a in
der axialen Richtung einführbar
ist. Wenn der Gehäuseverriegelungsteil 220a an
der Einfüllstutzeneinführungskerbe
FNd ausgerichtet und die Kraftstoffkappe 210 in eine Einfüllöffnung FNb
des Tankeinfüllstutzens
FN eingesetzt ist, bringt ein Drehen der Kraftstoffkappe 210 um
einen vorherbestimmten Winkel (ungefähr 90°) den Gehäuseverriegelungsteil 220a dazu,
durch die Öffnungseinführungskerbe
FNc ergriffen zu werden, um die Kraftstoffkappe 210 am
Tankeinfüllstutzen
FN zu befestigen.
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Wie
in 38 abgebildet, hat die innere Abdeckung 230 einen
Flansch 232, geformt an ihrer Außenwandung. Der Flansch 232 steht
nach außen
aus einem Flansch 221b am Außenrohr 221 hervor
und hat auf sich die Abdeckung 240 wie nachstehend beschrieben
montiert.
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(2)-2 Struktur der Abdeckung 240
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In 38 ist
die Abdeckung 240 drehbar und abnehmbar an dem Flansch 232 der
inneren Abdeckung 230 montiert. Die Abdeckung 240 umfasst eine
Oberwandung 241 und eine Seitenwandung 243, geformt
am Außenrand
der Oberwandung 241, in einem Stück geformt durch Spritzguss
unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Kunstharzes. Ein Haltevorsprung 243a steht
in das Innere der Seitenwandung 243 vor. Der Haltevorsprung 243a ist
an acht äquidistanten
Stellen (zwei Stellen sind in 39 abgebildet)
entlang des Innenrands der Seitenwandung 243 angeordnet.
Der Haltevorsprung 243a paart sich mit dem Flansch 232 der
inneren Abdeckung 230, um die Abdeckung 240 am
Gehäusekörper 220 über die
innere Abdeckung 230 zu befestigen. Die axialen Halteteile 244, 244 zum
Halten des Handgriffs 250 stehen nach oben vom Außenrand der
Oberwandung 241 vor, und im mittleren Bereich ist ein Passloch 241a platziert,
durch welches die Mitte einer Drehmomentplatte 290 geführt werden
kann, und zum Vorsehen eines Wirbelstopps.
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(2)-3 Schutz 245
-
Ein
Schutz 245 ist am Außenrand
der Abdeckung 240 montiert und ist ein zylindrisches Element zum
Schützen
des oberen Bereichs der Kraftstoffkappe 210 vor äußeren Kräften. An
der Unterkante des Schutzes 245 sind die Verriegelungsklauen 245a an
acht Stellen um den Umfang herum geformt, getrennt durch Schlitze.
Die Verriegelungsklauen 245a verriegeln sich mit einer
ringförmigen
Klaue 243b, die von der Seitenwandung 243 der
Abdeckung 240 hervorsteht, um den Schutz 245 an
der Abdeckung 240 zu befestigen. Eine Sicherung 246 ist
drehbar an dem Schutz 245 befestigt. Das andere Ende der
Sicherung 246 ist an der Kraftstoffkappen-Abdeckung (nicht
abgebildet) angebracht, um einen Verlust der Kraftstoffkappe 210 beim
Abnehmen der Kraftstoffkappe 210 zu verhindern.
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(2)-4 Struktur des Handgriffs 250
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41 ist
eine perspektivische Ansicht, welche Teile an der Oberseite der
Kraftstoffkappe 210 zerlegt darstellt. Der Handgriff 250 umfasst
einen Handgriffkörper 251 und
eine Feder 256. Der Handgriffkörper 251 ist von einer
halbkreisförmigen
Gestalt mit einer Betätigungsvertiefung 251a,
die durch ein Vertiefen seiner Außenkante in der Mitte erzeugt wird.
Die Betätigungsvertiefung 251a dient
als vertiefte Stelle zum Einführen
eines Fingers, um die Bedienungsfreundlichkeit des Handgriffs 250 zu
verbessern. Die Halteachsen 252, 252 stehen an
den jeweiligen Seiten des Handgriffs 250 vor. Die Halteachsen 252, 252 werden
drehbar in den Achslöchern 224a in den
axialen Halteteilen 244 der Abdeckung 240 gehalten.
-
Die
Feder 256 ist an der Außenseite einer Halteachse 252 montiert.
Ein erstes Ende der Feder 256 wird von einem Festhalteteil 251b des
Handgriffs 250 festgehalten und ein zweites Ende wird von
einem Festhalteteil 241b der Abdeckung 240 festgehalten.
Der Handgriff 250 ist auf der Abdeckung 240 dergestalt
montiert, dass er sich zwischen einer Versenkposition, in welcher
der Handgriffkörper 251 gegen
die Oberwandung 241 unter der Zwangskraft der Feder 256 gedrückt wird,
und einer Handhabungsposition bewegen kann, in der er entgegen der
Kraft der Feder 256 aufgestellt ist. Durch diese Anordnung schwenkt
durch Einführen
eines Fingers in die Betätigungsvertiefung 251a und
Hochziehen des Handgriffs 250 der Handgriff 250 um
die Halteachsen 252.
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Im
unteren mittleren Bereich des Handgriffkörpers 251 ist ein
Nocken 253 geformt. Der Nocken 253 umfasst eine
Nockenfläche 253a zum
Drücken der
Drehmomentplatte 290. Die Nockenfläche 253a ist so konstruiert,
dass sie, wenn der Handgriff 250 in der Handhabungsposition
ist, gegen die Drehmomentplatte 290 drückt, und dass sie, wenn er
in der Versenkposition ist, nicht gegen die Drehmomentplatte 290 drückt.
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(2)-5 Struktur des Drehmomentmechanismus 280
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Der
Drehmomentmechanismus 280 ist ein Mechanismus, der eine
Bestätigung
ermöglicht,
dass die Kraftstoffkappe 210 am Tankeinfüllstutzen
FN mit einem Rotations-Drehmoment einer vorherbestimmten Größe angebracht
worden ist, indem der Benutzer mit einer ertastbaren Warnung informiert
wird, wenn ein übergroßes Rotations-Drehmoment über einer
vorherbestimmten Größe auf den
Handgriff 250 während
des Vorgangs des Schließens
der Einfüllöffnung FNb
mit der Kraftstoffkappe 210 aufgebracht wird.
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42 ist
ein darstellendes Schaubild des Drehmomentmechanismus 280 von
oben gesehen, und die 43 bis 45 sind
perspektivische Ansichten wichtiger Komponenten des Körperverriegelungsteils 234 und
der Drehmomentplatte 290. Ein Drehmomentmechanismus 280 umfasst
einen Körperverriegelungsteil 234,
der an der inneren Abdeckung 230 geformt ist und die Drehmomentplatte 290.
In 42 besteht der Körperverriegelungsteil 234 aus
Vorsprüngen
zum Verriegeln mit der Drehmomentplatte 290, die eine identische
Gestalt haben und in gleichen Abständen um den gesamten Umfang
der inneren Rohrwandung 233 der inneren Abdeckung 230 herum
angeordnet sind; wie in 43 abgebildet,
sind diese jeweils durch eine erste Verriegelungsfläche 234a,
die zweite Verriegelungsfläche 243b,
die geneigte Führungsfläche 234c und
die geneigte Führungsfläche 234d definiert.
Die erste Verriegelungsfläche 234a ist
eine vertikale Fläche,
die etwas geneigt ist und in der radialen Richtung ansteigt, während die
zweite Verriegelungsfläche 243b eine
senkrechte Fläche
gegenüber
der radialen Richtung ist. Die geneigten Führungsflächen 234c, 34d sind
Flächen,
die in der Mitte einen Höhepunkt
haben und in der Umfangsrichtung und nach unten geneigt sind.
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46 ist eine perspektivische Ansicht, welche die
Drehmomentplatte 290 darstellt. In 46 besteht
die Drehmomentplatte 290 aus einer dünnen Scheibe aus Kunstharz
mit einem zentralen Vorsprung und Verriegelungsteilen. Das heißt, dass ein
zentraler Vorsprung 291 mit nach oben weisender Konfiguration
in der Mitte der Drehmomentplatte 290 geformt ist, und
auf deren Außenkante
konzentrisch mit dieser die elastischen Drehmomentteile 294, 294 geformt
sind, von dieser getrennt durch Nuten 293, 293.
Zusätzlich
ist ein Federstück 296 an
der Außenkante
geformt.
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Der
zentrale Vorsprung 291 paart sich mit dem Passloch 241a der
Abdeckung 240 (siehe 41), so
dass er daraus herausziehbar und darin versenkbar ist und mit einem
Wirbelstopp versehen ist, wobei die Drehmomentplatte 290 und
die Abdeckung 240 in Übereinstimmung
zueinander rotieren können.
Die obere Fläche 291a des
zentralen Vorsprungs 291 ist eine Drückfläche 291a, die gegen
die Nockenfläche 253a des
Handgriffs 250 drückt
(siehe 41).
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Elastische
Drehmomentteile 294, 294 nehmen die Form von gebogenen
Auslegerarmen an, die ihre Haltepunkte an Befestigungsanschlusspunkten 294a haben,
wobei jeder einen Drehmomentteilverriegelungsteil 295 an
der Außenkante
mit einem Schlitz 294b platziert an der Innenkante des
Drehmomentteilverriegelungsteils 295 hat. Der Drehmomentteilverriegelungsteil 295 hat
eine erste Verriegelungsfläche 295a,
geformt an einer ersten Fläche
von diesem, eine zweite Verriegelungsfläche 295b, geformt an
einer zweiten Fläche,
und eine geneigte Führungsfläche 295c an
der Ecke der unteren Fläche. Wie
in 43 abgebildet, ist die erste Verriegelungsfläche 295a so
konfiguriert, dass sie mit ihrer vertikalen Fläche gegen eine erste Verriegelungsfläche 234a des
Körperverriegelungsteils 234 bei
Rotation der Drehmomentplatte 290 im Uhrzeigersinn stößt; wenn
sie in der radialen Richtung von der Mitte durch einen Körperverriegelungsteil 234 geschoben wird,
wird der Drehmomentteilverriegelungsteil 295 einer elastischen
Verformung unterzogen, so dass er den Schlitz 294b einengt,
wie in 44 abgebildet. Wie in 45 dargestellt, ist die zweite Verriegelungsfläche 295b so
konfiguriert, dass sie an ihrer geneigten Fläche gegen eine zweite Verriegelungsfläche 234b des
Körperverriegelungsteils 234 bei
Rotation im Gegenuhrzeigersinn stößt, wobei sich die Drehmomentplatte 290 und
der Gehäusekörper 220 verriegeln,
so dass sie in Übereinstimmung
miteinander rotieren.
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In
der Rückschau
sind in 46 Federstücke 296, 296 an
der Außenkante
der Drehmomentplatte 290 geformt. Jedes Federstück 296 umfasst
einen Basisbereich 296a, der sich nach außen in der radialen
Richtung erstreckt, und elastische Stücke 296b, 296b,
die sich in einer Auslegerarm-Konfiguration vom Basisbereich 296a zu
beiden Seiten in der Umfangsrichtung erstrecken; elastische Stücke 296b, 296b sind
so geformt, dass ihre entfernten Enden die Drehmomentplatte 290 nach
oben zwingen, wenn sie gegen die obere Fläche 231a der inneren Abdeckung 230 gedrückt werden.
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(3) Kraftstoffkappe 210 Öffnungs-/Schließvorgang
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Nachstehend
folgt eine Beschreibung des Öffnungs-
und Schließvorgangs
beim Anbringen oder Abnehmen der Kraftstoffkappe 210 an/aus
der Einfüllöffnung FNb
des Tankeinfüllstutzens
FN.
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(3)-1 Kraftstoffkappe 210 Schließvorgang
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Wenn
die Einfüllöffnung FNb,
wie in 47 dargestellt, geöffnet ist,
wird der Handgriff 250 mit den Fingern nach oben gezogen,
wie in 14 abgebildet, worauf der Handgriff 250 um
axiale Halteteile 252, 252 entgegen der Federkraft
der Feder 256 rotiert. Diese Rotation des Handgriffs 250 bringt
die Nockenfläche 253a dazu,
gegen die Drückfläche 290 des
Knopfes 74 der Drehmomentplatte 290 zu drücken. Eine
Drehmomentplatte 290 wird dadurch nach unten entgegen der
Federkraft des Federstücks 296 geschoben,
wodurch die Drehmomentteilverriegelungsteile 295 der elastischen
Drehmomentteile 294 in die Verriegelungsposition zum Verriegeln
mit den Körperverriegelungsteile 234 gesetzt
werden. Wie in 49 dargestellt, wird, selbst
wenn ein Körperverriegelungsteil 234 direkt
unterhalb eines Drehmomentteilverriegelungsteils 295 platziert
sein sollte, die geneigte Führungsfläche 295c entlang
der geneigten Führungsflächen 234c, 34d des
Körperverriegelungsteils 234 gleiten,
so dass sich die Drehmomentplatte sanft in die Verriegelungsposition
bewegt.
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Als
Nächstes
wird, wie in 40 dargestellt, der Gehäuseverriegelungsteil 220a des
Gehäusekörpers 220 an
der Einfüllstutzeneinführungskerbe
FNd des Tankeinfüllstutzens
FN ausgerichtet und in dieser in der axialen Richtung eingeführt (Zustand
dargestellt in 48). Eine Kraft im Uhrzeigersinn
wird dann auf den Handgriff 250 aufgebracht, um die Kraftstoffkappe 210 zu
rotieren. Eine Rotationskraft, die auf den Handgriff 250 wirkt,
wird auf die Drehmomentplatte 290 über die Halteachsen 252, 252,
die Abdeckung 240, das Passloch 241a der Abdeckung 240 und
die Achse des passenden Teils 291b der Drehmomentplatte 290 übertragen,
so dass sie rotiert.
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In
Verbindung mit dieser Rotation der Drehmomentplatte 290,
in der Verriegelungsposition dargestellt in 42, drücken die
Drehmomentteilverriegelungsteile 295 der Drehmomentplatte 290 gegen
die Körperverriegelungsteile 234 des
Gehäusekörpers 220.
Durch die Abdeckung 240 rotieren die Drehmomentplatte 290 und
der Gehäusekörper 220 in Übereinstimmung
in der Schließrichtung
der Einfüllöffnung FNb,
wobei die Gehäuseverriegelungsteile 220a (siehe 40)
sich mit dem Öffnungsverriegelungsteil
FNc mit steigender Kraft verriegeln. Wenn eine Reaktionskraft, die
durch diese Verriegelungskraft erzeugt wird, eine vorherbestimmte
Größe eines Rotations-Drehmoments übersteigt,
gleiten Drehmomentteilverriegelungsteile 295 in dem in 50 abgebildeten Zustand dann über die Körperverriegelungsteile 234,
wie in 51 abgebildet.
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An
diesem Punkt werden, wie in 50 abgebildet,
die ersten Verriegelungsflächen 295a der Drehmomentteilverriegelungsteile 295 in
die radiale Richtung durch die Reaktionskraft von den ersten Verriegelungsflächen 234a gezwungen,
wodurch die elastischen Drehmomentteile 294 dazu gebracht werden,
sich so elastisch zu verformen, dass sie die Breite der Schlitze 294b verengen,
so dass Drehmomentteilverriegelungsteile 295 über die
Körperverriegelungsteile 234 gleiten.
Dadurch erhält
der Benutzer eine ertastbare Warnung vor einem Überdrehen. In diesem Zustand
wird die Kraftstoffkappe 210 an die Einfüllöffnung FNb
mit einer vorherbestimmten Festziehdrehmomentgröße angebracht.
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Wenn
der Handgriff 250 anschließend losgelassen wird, rotiert,
wie in 38 dargestellt, der Handgriff 250 um
die Halteachsen 252, 252 und kehrt in die Versenkposition
unter der Federkraft der Feder 256 zurück. Die Drehmomentplatte 290,
entlastet von der Zurückhaltekraft
des Handgriffs 250, bewegt sich dann unter der Federkraft
eines Federstücks 296 nach
oben. Die Drehmomentteilverriegelungsteile 295 werden dadurch
aus der Verriegelungsposition mit den Körperverriegelungsteilen 234 gelöst. In diesem
Zustand werden der Handgriff 250, die Abdeckung 240 und
die Drehmomentplatte 290 nicht durch den Gehäusekörper 220 zurückgehalten
und können
frei drehen.
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Das
heißt,
dass sich die Drehmomentplatte 290 nach oben von den Körperverriegelungsteilen 234 weg
bewegt, mit anderen Worten, dass sich Drehmomentteilverriegelungsteile 295 in
eine Position bewegen, in der sie von den Körperverriegelungsteilen 234 gelöst sind,
wodurch sie die Verriegelung mit dem Gehäusekörper 220 lösen. Die
Abdeckung 240 und der Handgriff 250 sind aus diesem
Grund in der Lage, sich in Bezug auf den Gehäusekörper 220 frei zu drehen.
Dadurch werden sich diese, in dem Fall, dass die Abdeckung 240 oder
der Handgriff 250 einer äußeren Kraft im Falle einer
Kollision oder dergleichen ausgesetzt sein sollten, frei drehen,
ohne ein Drehmoment auf den Gehäusekörper 220 über den
Drehmomentmechanismus 280 zu übertragen, so dass die Abdichtung
nicht verloren geht.
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(3)-2 Kraftstoffkappe 210 Öffnungsvorgang
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Um
die Kraftstoffkappe 210 zu öffnen, wird der Handgriff 250 mit
den Fingern ergriffen. Dadurch wird die Nockenfläche 253a in der unteren
Mitte des Handgriffs 250 dazu gebracht, gegen die Drückfläche 291a der
Drehmomentplatte 290 zu drücken, so dass sich die Drehmomentplatte 290 nach
unten bewegt. In diesem Zustand bringt das Drehen des Handgriffs 250 im
Gegenuhrzeigersinn die zweiten Verriegelungsflächen 295b von Drehmomentteilverriegelungsteilen 295 dazu,
sich mit den zweiten Verriegelungsflächen 234b der Körperverriegelungsteile 234 wie
in 45 abgebildet zu verriegeln. Die zweiten Verriegelungsflächen 295b und
die zweiten Verriegelungsflächen 234b drücken im
Wesentlichen in der radialen Richtung gegeneinander und erzeugen
keine auf die Mitte gerichtete Kraft, die dazu neigt, Schlitze 294b zu
verengen, so dass Drehmomentteilverriegelungsteile 295 nicht über die
Körperverriegelungsteile 234 gleiten,
sondern stattdessen ein Rotations-Drehmoment, das auf den Handgriff 250 wirkt, auf
den Gehäusekörper 220 übertragen.
Im Ergebnis rotieren der Handgriff 250, die Abdeckung 240,
die Drehmomentplatte 290 und der Gehäusekörper 220 in Übereinstimmung
in Richtung des Uhrzeigersinns.
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Der
Gehäuseverriegelungsteil 220a kommt dann
von dem Öffnungsverriegelungsteil
FNc des Tankeinfüllstutzens
FN frei, so dass der Gehäusekörper 220 von
der Zwangskraft des Tankeinfüllstutzens FN
entlastet wird. Die Kraftstoffkappe 210 kann dann vom Tankeinfüllstutzen
FN durch Herausziehen der Abdeckung 240 in der axialen
Richtung abgenommen werden.
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(4) Betriebseffekte der
Kraftstoffkappe 210
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(4)-1
Beim Vorgang des Schließens
der Kraftstoffkappe 210 ist eine ertastbare Warnung vorgesehen,
wenn Drehmomentteilverriegelungsteile 295 der Drehmomentplatte 290 über die
Körperverriegelungsteile 234 des
Gehäusekörpers 220 wie
in 50 und 51 abgebildet
hinweggleiten, so dass der Benutzer feststellen kann, dass die Kraftstoffkappe 210 bis
zu einem Drehmoment einer vorherbestimmten Größe festgezogen worden ist,
wodurch es der Kappe ermöglicht
wird, bis zu einem Drehmoment einer vorherbestimmten Größe ungeachtet
einer Elastizität
seitens der Dichtpackung GS usw. festgezogen zu werden.
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(4)-2
Wenn die Kraftstoffkappe 210 die Einfüllöffnung FNb wie in 38 abgebildet
verschließt, bewegt
sich die Drehmomentplatte 290 nicht in Übereinstimmung mit dem Gehäusekörper 220 in
die Öffnungsrichtung,
aufgrund der Zwangskraft des Federstücks 296 der Drehmomentplatte 290,
und deshalb wird sie, selbst wenn der Handgriff 250 einer
Kraft in der Öffnungsrichtung
aufgrund irgend einer unvorhergesehenen äußeren Kraft ausgesetzt wird,
in Bezug auf den Gehäusekörper 220 einfach
frei drehen. Aus diesem Grund wird der Gehäusekörper 220 nicht einer äußeren Kraft
ausgesetzt, die auf den Handgriff 250 wirkt, und bleibt
in der Einfüllöffnung FNb
sitzen. Die Kraftstoffkappe 210 kann aus diesem Grund eine
Abdichtung aufrechterhalten, ohne durch eine unvorhergesehene äußere Kraft
gelöst
zu werden.
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(4)-3
Wenn die Kraftstoffkappe 210 an einer Einfüllöffnung FNb
wie in 39 abgebildet angebracht ist,
wird der Handgriff 250 in der Versenkposition durch die
Kraft der Feder 256 platziert und kehrt in diese Position
aus der aufgerichteten Handhabungsposition während des Öffnungs-/Schließvorgangs
zurück
und ist deshalb nicht empfänglich
für eine äußere Kraft,
wie sie beispielsweise bei einer Kraftfahrzeug-Kollision oder dergleichen
erzeugt wird, so dass er keiner Kraft ausgesetzt ist, die dazu neigt,
die Kraftstoffkappe 210 zu lösen. Zusätzlich ist, selbst wenn der
Handgriff 250 von einer beachtlichen Größe ist, da er flach auf der
Oberwandung 241 der Abdeckung 240 liegend in der
geschlossenen Position positioniert ist, ein minimaler Platzbedarf
um die Einfüllöffnung herum
erforderlich, um ihn unterzubringen.
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(4)-4
Wie in 42 abgebildet, sind die Körperverriegelungsteile 234 des
Drehmoment-Übertragungsmechanismus 280 in
gleichen Abständen
um die gesamte innere Abdeckung 230 herum geformt, wobei
ein Rotations-Drehmoment direkt auf den Gehäusekörper 220 ohne Veränderung
der Position des Handgriffs 250 übertragen werden kann, und
wobei ein gleichförmiges
Rotations-Drehmoment unabhängig
von der Position der Drehmomentteilverriegelungsteile 295 übertragen
werden kann.
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(4)-5
Wenn die Kraftstoffkappe 210 im geschlossenen Zustand ist,
dreht der Handgriff 250 frei in die Öffnungsrichtung, wobei der
Benutzer den Handgriff 250 in die gewünschte Position drehen kann,
wodurch die Einfachheit des Öffnens/Schließens verbessert
wird.
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(4)-6
Wie in 38 abgebildet, kann, wenn die
Kraftstoffkappe 210 im geschlossenen Zustand ist, optisch
bestätigt
werden, dass der Handgriff 250 in die Versenkposition abgesenkt
ist, und es ist leicht verständlich,
dass ein Öffnen/Schließen durch
Aufrichten desselben erreicht werden kann, wodurch eine bessere
Betätigung
als bei der Knopf-Betätigungsanordnung,
die nach dem Stand der Technik beschrieben wurde, erreicht wird.
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(4)-7
Wie in 46 dargestellt, wird die Drehmomentplatte 290 durch
die entfernten Enden von Federstücken 296 durch
Linienkontakt mit der oberen Fläche 231a der
inneren Abdeckung 230 gehalten und behindert dadurch eine
Rotation des Handgriffs 250 und der Abdeckung 240 nicht,
so dass eine Rotation sanft ist.
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52 ist eine perspektivische Explosionsansicht,
welche ein modifiziertes Beispiel des Drehmomentmechanismus 280B zeigt.
Der Mittelvorsprung 291b der Drehmomentplatte 290B ist
zylindrisch und passiert ein Durchgangsloch 241B in der Abdeckung 240B.
An der Bodenfläche
der Oberwandung 241B der Abdeckung 240B sind an
vier Positionen nach unten gerichtete Sperrstücke 241Bc geformt.
Durch ein Einführen
von Sperrstücken 241Bc in
eine Nut 293B in der Drehmomentplatte 290B können die
Abdeckung 240B und die Drehmomentplatte 290B zusammen
montiert werden, so dass sie in Übereinstimmung
rotieren. Mit dieser Anordnung ist es, da ein Mittelvorsprung 291 ein
runder Stab ist, eine einfache Aufgabe, eine Dichtpackung um die Außenwandung
eines Mittelvorsprungs 291 zu installieren, wobei diese
Dichtpackung dazu dient, zu verhindern, dass Regenwasser in die
Abdeckung 240 durch das Durchgangsloch 241B eintritt.
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53 ist eine Draufsicht eines modifizierten Beispiels
der Drehmomentplatte 290C. Die Drehmomentplatte 290C ist
entlang der Außenseite
ihres Mittelvorsprungs 291C mit einer Scheibe 291Cb versehen,
wobei diese Scheibe 291Cb die elastischen Drehmomentteile 294C, 294C an
einem Ende ihrer Außenkante
geformt hat. Jeder elastische Drehmomentteil 294C, 294C umfasst
einen Drehmomentteilverriegelungsteil 295C, ist von einer
gebogenen Auslegerarm-Konfiguration und wird an einem Halteendeteil 294Ca gehalten,
wobei das freie Ende einen Beinteil 294Cb bildet. Ein Spalt 294Cd ist
zwischen Beinteil 294Cb und Scheibe 291Cb vorhanden.
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Mit
dieser Anordnung werden, da die Drehmomentplatte 290C in
Richtung des Uhrzeigersinns rotiert, Drehmomentteilverriegelungsteile 295C durch die
Körperverriegelungsteile 234 geschoben,
wodurch sich die elastischen Drehmomentteile 294C, 294C in
eine Richtung biegen, um die Spalten 294Cd zu verengen,
und über
die Körperverriegelungsteile 234 gleiten.
Wenn die Drehmomentplatte 290C in der Richtung gegen den
Uhrzeigersinn gedreht wird, biegen sie sich so, dass sie Spalten 294Cd ausdehnen, so
dass sich Drehmomentteilverriegelungsteile 295C mit den
Körperverriegelungsteilen 234 verriegeln
und in Übereinstimmung
rotieren.
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Die
Erfindung ist nicht auf die hierin dargestellten und beschriebenen
Ausführungen
beschränkt,
und es sind verschiedene Modifikationen und Verbesserungen davon
möglich,
ohne den Umfang und die Absicht der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise
sind folgende Modifikationen möglich.
- (1) In der vorstehenden Ausführung ist
die Kupplungsfeder 92 zum Bewegen des Kupplungselements 70,
abgebildet in 20 im nicht verbundenen
Zustand, in einem Stück
mit dem Drehmomentelement 90 geformt, aber nicht auf diese
Anordnung beschränkt,
und kann stattdessen verschiedene andere Vorrichtungen wie eine
Schraubenfeder verwenden, entweder in einem Stück geformt oder als ein separates
Element vorgesehen, unter der Voraussetzung, dass die Anordnung
eine Zwangskraft zwischen dem Drehmomentelement 90 und
dem Gehäusekörper 20 bereitstellen
muss.
- (2) In der vorstehenden Ausführung
ist die Feder zum Bewegen der Drehmomentplatte 90 in den nicht
verbundenen Zustand in einem Stück
mit der Drehmomentplatte 90 geformt, aber nicht auf diese
Anordnung beschränkt,
und kann stattdessen verschiedene andere Vorrichtungen wie eine Schraubenfeder
verwenden, entweder in einem Stück
geformt oder als ein separates Element vorgesehen, unter der Voraussetzung,
dass die Anordnung eine Zwangskraft zwischen der Drehmomentplatte 90 und
dem Gehäusekörper 20 bereitstellen
muss.
-
Die
vorstehende detaillierte Beschreibung der Erfindung wurde zum Zwecke
der Erklärung
der Prinzipien der Erfindung und seiner praktischen Anwendung vorgesehen,
wodurch es mit der Technik vertrauten Personen ermöglicht wird,
die Erfindung für
verschiedene Ausführungen
und mit verschiedenen Modifikationen zu versehen, wie für den jeweiligen
geplanten Einsatz passend. Die vorstehende detaillierte Beschreibung
ist nicht erschöpfend
oder die Erfindung auf die genauen veröffentlichten Ausführungen
beschränkend
gemeint.