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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Schweißstruktur für eine Harzkomponente,
die eine zuverlässige
Befestigung der Komponente an einem Kraftstofftank erlaubt und ferner
ein Austreten von Kraftstoff oder dergleichen in dem Kraftstofftank
verhindert.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Es
besteht eine große
Nachfrage für
Verbesserungen der Luftdichtheit von Kraftstofftanksystemen für Kraftstofftanks
und insbesondere für
Kraftstofftanks von Automobilen, um Emissionen von Kohlenwasserstoffgasen
in die umliegende Umwelt sowohl beim Fahren als auch während des
Stehens zu verringern. Um die Abdichtung des gesamten Kraftstofftanksystems
auf diese Weise zu verbessern, besteht ein Schlüsselproblem, das gelöst werden
muss, darin, die Menge an Kohlenwasserstoffgasen zu verringern,
die aus dem Tank selbst sowie aus jedem Bestandteil, der direkt
oder indirekt an dem Kraftstofftank befestigt ist, oder mit anderen
Worten, an den Punkten und so weiter, an denen zum Beispiel eine Verbindungsleitung,
ein Ventilelement, eine Pumpe oder ein Filter befestigt ist, austritt
bzw. entweicht.
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Ferner
ist, um sowohl eine Gewichtsreduktion als auch eine Verringerung
der Kosten von Automobilen zu erreichen, das Hinzufügen von
Weichmachern zu den Kraftstofftanks vorangetrieben worden. Derzeit
haben sich Kraftstofftanks, die aus einem hochdichten Polyethylenharz
hergestellt sind, welches einen guten Korrosionsschutz bietet und
ein geringes Gewicht besitzt, durchge setzt. Ferner wurden in Übereinstimmung
damit Anstrengungen unternommen, jeder Komponente Weichmacher hinzuzufügen, die
direkt oder indirekt and dem Kraftstofftank befestigt ist. Als Folge
davon kam das gleiche Harzmaterial in dem Befestigungsabschnitt
jeder Komponente und in dem Kraftstofftank zum Einsatz, um die Befestigung
an dem Kraftstofftank zu erleichtern, und ein Verfahren, um sie
mittels Schmelzschweißen
zu verbinden, wurde angewendet.
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Angesichts
dieser Umstände
werden die nachstehend beschriebenen Komponenten üblicherweise
für Kraftstofftanks
und an Kraftstofftanks befestigten Komponenten verwendet.
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Um
eine Gewichtsreduzierung des Kraftstofftanks zu erreichen, wird
der Kraftstofftank durch Blasformen bzw. Extrusionsblasen mit Harz
formgegossen. Hochdichtes Polyethylenharz (HDPE) wird verwendet,
da es zum Extrusionsblasen geeignet ist und äußerst günstig und stoßunempfindlich
ist. Es ist jedoch bekannt, dass durch dieses hochdichte Polyethylenharz
kleine Mengen von Kohlenwasserstoffgasen hindurch dringen. Obwohl
diese Permeation begrenzt ist, ist irgendeine Gegenmaßnahme,
um sie zu verhindern, wünschenswert,
um auf zunehmende Bedenken hinsichtlich jüngster Umweltverschmutzungsfragen
zu reagieren. Die Schichtstruktur der Kraftstofftankwand, die in 12 gezeigt
ist, ist als Gegenmaßnahme
vorgeschlagen worden.
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In
der Figur besteht ein Kraftstofftank aus einer Fünfschichtstruktur, die im Wesentlichen
eine Dreischichtstruktur mit einer Innenschale b, die einen inneren
Abschnitt des Tanks bildet, einer Außenschale c, die einen äußeren Abschnitt
des Tanks bildet, und einer Barriereschicht d, die zwischen den
Schalen b und c angeordnet ist und eine Permeation von Kohlenwasserstoffgasen verhindern,
umfasst. Bindeschichten e, e sind zwischen der Barriereschicht d und
den Schalen b bzw. c angeordnet, um eine noch stärkere Verbindung der jeweiligen
Harze zu erleichtern.
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Insbesondere
verwenden die Innenschale b und die Außenschale c ein bekanntes hochdichtes Polyethylenharz,
und die Bindeschichten e, e verwenden ein hoch entwickeltes modifiziertes
hochdichtes Polyethylenharz, das klebende Eigenschaften besitzt
(dieses Harz hat klebende Eigenschaften und wird von Kohlenwasserstoffgasen
durchdrungen). Die Barriereschicht d verwendet ein Harz, das die
Permeation von Kohlenwasserstoffgasen verhindert, wie etwa EVOH-Harz
(EVAL), hergestellt von Kuraray Co., Ltd. Kohlenwasserstoffgasemissionen werden
durch Verwenden von Kraftstofftanks dieses Typs sehr gut unterdrückt.
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Ein
Ventil, das als ein an einem Kraftstofftank zu befestigendes Teil
gedacht ist und das leicht ist und an dem Kraftstofftank befestigt
werden kann und das das Austreten von Kraftstoff reduziert, ist
in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-71861 offenbart.
Dieses Ventil ist in 13 gezeigt. Diese Erfindung
betrifft ein Kraftstoffaustrittverhinderungsventil, um ein Austreten
von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu verhindern, das eintritt,
wenn sich zum Beispiel ein Automobil überschlägt.
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Gemäß dieser
Erfindung umfasst ein Harzteil p einen Ventilzylinderabschnitt q
und einen Befestigungsabschnitt r, wobei diese Elemente aus unterschiedlichen
Materialien gebildet sind. Der Ventilzylinderabschnitt q ist aus
einem Polyacetalharz gebildet, das eine große Steifigkeit besitzt und
dazu geeignet ist, mit hoher Maßhaltigkeit
gefertigt zu werden, und umfasst einen Tellerabschnitt h, der mittels Insert-Molding
mit einem Be festigungsabschnitt r zu einer integralen Einheit gebildet
ist, und einen Ventilzylinder g, in dem ein Kraftstoffaustrittverhinderungsventil
f aufgenommen ist. Der Befestigungsabschnitt r ist aus dem gleichen
hochdichten Polyethylenharzmaterial wie der Kraftstofftank a gebildet
und weist einen Flansch j auf, der als Anlageabschnitt ausgebildet
ist und gegen den Kraftstofftank a in Anlage ist. Ferner ist ein
Rohrabschnitt k, der mit einem Verbindungsrohr m verbunden ist,
auf einer zu dem Befestigungsabschnitt r entgegengesetzten Seite
an dem Flansch j angeformt. Darüber
hinaus besteht eine Harzkomponente p aus dem Ventilzylinderabschnitt
q und dem Befestigungsabschnitt r, die durch Anordnen des Tellerabschnitts
h des Ventilzylinderabschnitts q in der Form und Insert-Molding
des Befestigungsabschnitts zu einer integralen Einheit gebildet sind.
Der Ventilzylinderabschnitt q und der Befestigungsabschnitt r, die
zu einer integralen Einheit geformt sind, werden durch Schmelzverschweißen einer
oberen Oberfläche
des Kraftstofftanks a mit einer unteren Oberfläche des Flansches j des Befestigungsabschnitts
r fest verbunden, wenn der Ventilzylinder g in einem Öffnungsabschnitt
i des Kraftstofftanks a eingeführt
ist.
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Jedoch
besteht als Folge davon, dass der Ventilzylinderabschnitt q und
der Befestigungsabschnitt r aus unterschiedlichen Harzen gebildet
sind, selbst wenn sowohl der Ventilzylinderabschnitt q und der Befestigungsabschnitt
r zu einer Einheit geformt sind, die Möglichkeit, dass zwischen dem
Ventilzylinderabschnitt q und dem Befestigungsabschnitt r aufgrund
von durch den Gebrauch verursachter Schwingungen, Schwindungen aufgrund
von Temperaturveränderungen,
Alterungsprozessen oder dergleichen während der Verwendung nach dem
Formgießen
ein Spalt entsteht. Theoretisch sollte das Ventil so funktionieren,
dass es ein Austreten von Kraftstoff aus dem Tank verhindert, wenn
sich das Fahrzeug überschlägt oder
der gleichen. Jedoch kann Kraftstoff in solchen Momenten austreten,
wenn ein Spalt oder ein Riss erzeugt wurde.
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Ebenso
können
Kohlenwasserstoffgase durch den Befestigungsabschnitt dringen und
werden in den Außenbereich
freigesetzt, da der Befestiungsabschnitt r aus dem gleichen hochdichten
Polyethylenharzmaterial wie der Kraftstofftank hergestellt ist.
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Ferner
ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 6-270701
eine Harzkomponente, und zwar ein Verbindungsrohr, offenbart. Dieses Verbindungsrohr,
wie es in 14 gezeigt ist, ist aus einem
ersten Element s, das aus einem Polyamidharz hergestellt ist, und
einem zweiten Element r, das aus einem modifizierten hochdichten
Polyethylenharz hergestellt ist, gebildet. Dadurch, dass das zweite
Element r aus dem modifizierten hochdichten Polyethylenharz hergestellt
ist, wird ein flexibles Rohr bereitgestellt, und ferner kann die
Befestigung an dem Kraftstofftank leichter ausgeführt werden.
Da das zweite Element t Kohäsionseigenschaften
besitzt, ist die Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt w des ersten
Elements verbessert.
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Jedoch
ist gemäß dieser
Struktur das zweite Element t aus hochdichtem Polyethylenharz gebildet. Als
Folge davon dringen Kohlenwasserstoffgase durch das zweite Element
t und werden in die äußere Umgebung
entlassen.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP
0 947 368 A2 und das US-Patent 6 408 867 offenbaren eine Schweißstruktur
zum Anschweißen
einer Harzkomponente an einen Kraftstofftank gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe
der Ansprüche
1 und 6, wobei an einem Kraftstofftank befestigte Harzkomponenten
einen Körper,
der aus einem Harz mit niedriger Durchlässigkeit für Kohlenwasserstoffgase gebildet
ist und der einen Flansch-artigen Verbindungsabschnitt zur Verbindung
mit einem entsprechenden Verbindungsabschnitt des Kraftstofftanks
aufweist, ein Harz, das durch Insert-Molding mit wenigstens dem Flansch-artigen
Verbindungsabschnitt des Körpers
verbunden ist und das an den Kraftstofftank schweißbar ist,
und ein Dichtungsmaterial, das eine geringe Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffgase
aufweist und an dem Körper
befestigt ist, umfasst.
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Ferner
offenbart das US-Patent 5 139 043 eine Schweißstruktur zum Schweißen einer
Harzkomponente an einen Kraftstofftank, wobei Harzkomponenten, die
an einem Kraftstofftank befestigt sind, einen Körper, der aus einem Harz mit
geringer Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffgase
gebildet ist und der einen Flansch-artigen Verbindungsabschnitt
zum Verbinden mit einem entsprechenden Verbindungsabschnitt des
Kraftstofftanks aufweist, und ein Harz, das durch Insert-Molding
an wenigstens dem Flansch-artigen Verbindungsabschnitt des Körpers befestigt
und an den Kraftstofftank schweißbar ist, umfasst.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, eine Schweißstruktur für eine Harzkomponente bereitzustellen,
die ein Austreten von Kraftstoff oder Kohlenwasserstoffgasen aus
der mit einem Kraftstofftank verbundenen Harzkomponente verhindert.
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Dieses
Ziel wird durch eine Schweißstruktur gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung, der in Anspruch 1 definiert ist, und
gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung, der in Anspruch 6 definiert ist, erreicht.
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Gemäß einem
ersten Aspekt sind der Kraftstofftank und die Harzkomponente fest
zusammengefügt.
Ferner ist das Austreten von Kraftstoff und die Permeation von Kohlenwasserstoffgasen
verringert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform des
ersten Aspekts kann das Dichtungsmaterials mittels eines Sperrrings
befestigt sein, der aus dem gleichen Material wie das durch Insert-Molding
verarbeitete Harz bzw. das Insert-Molding-Harz gebildet ist. Wenn
eine solche Struktur verwendet wird, sind die Abdichtung der Schichtgrenzfläche zwischen
dem Körper
der Harzkomponente und dem Insert-Molding-Harz verbessert. Als Folge
davon wird durch die Anordnung des Dichtungsmaterials zum Beispiel selbst
dann, wenn die Grenzflächenverbindung
der Elemente zur Strömungsaufwärtsseite
des Dichtungsmaterials unzureichend ist (zum Beispiel die Grenzfläche zwischen
dem Flansch und dem Harz) oder wenn eine Trennung bzw. Ablösung aufgrund von
Alterungsprozessen vorliegt und somit ein Kraftstoffaustritt potenziell
möglich
ist, zuverlässig
verhindert, dass Kraftstoff zur Strömungsabwärtsseite des Dichtungsmaterials
hin austritt.
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Ferner
kann eine Mehrzahl von Dichtungsmaterialien vorgesehen sein, so
dass es möglich
ist, den Austritt von Kraftstoff mit noch größerer Zuverlässigkeit
zu verhindern.
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Ferner
können
gemäß dem ersten
Aspekt ein konkaver und zurückgesetzter
Abschnitt auf einer Oberfläche
einer Verbindungsabschnittsseite des Körpers angeordnet sein, die
mit dem Kraftstofftank verbunden ist, und das Dichtungsmaterial
kann in dem zurückgesetzten
Abschnitt angeordnet sein. wenn eine solche Struktur verwendet wird,
ist es möglich,
das Austreten von Kraftstoff durch den kombinierten Effekt des Dichtungsmaterials
und des konkaven und zurückgesetzten
Abschnitts noch zuverlässiger
zu verhindern.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform des
zweiten Aspekts sind der Kraftstofftank und die Harzkomponente fest
befestigt. Ferner sind ein Austreten von Kraftstoff und eine Permeation
von Kohlenwasserstoffgasen reduziert, und die Größe der Verbindungsoberfläche zwischen
dem Kraftstofftank und der Harzkomponente ist verringert. Als Folge
davon wird eine Gewichtsreduktion erreicht, und Herstellungskosten
werden verringert.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt kann ferner der Vorsprungabschnitt in eine Bindeschicht eindringen, die
auf der oberen Oberfläche
der Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht aufgebracht ist. Ferner
ist, wenn diese Struktur verwendet wird, der Vorsprungabschnitt
mit einer Bindeschicht verbunden, so dass ein Ablösen der
Schichtgrenzflächen
in diesem Bereichen verhindert ist.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt können
ferner die Vorsprungabschnitte bis zu der Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht
eingefügt
sein. Wenn diese Struktur verwendet wird, erstrecken sich die Vorsprungabschnitte
bis zu einer Barriereschicht, so dass sowohl ein Kraftstoffaustritt
aufgrund einer Schichtgrenzflächentrennung
als auch eine Permeation von Kohlenwasserstoffgasen verhindert ist.
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Ferner
kann der zweite Aspekt das Dichtungsmaterial enthalten, das eine
geringe Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffgase
enthält
und an dem Körper
befestigt ist. Demzufolge ist die Durchlässigkeit für Kohlenwasserstoffen verringert,
der Bereich der Verbindungsoberfläche zwischen dem Kraftstofftank
und der Harzkomponente ist verringert, und als Folge davon ist es
möglich,
die Herstellungskosten zu reduzieren und eine Gewichtsreduktion
zu erreichen.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt kann das Dichtungsmaterial durch Sperrringe befestigt werden,
die aus dem gleichen Harz wie das Insert-Molding-Harz gebildet sind.
Wenn dieses Dichtungsmaterial verwendet wird, ist die Abdichtung
der Grenzfläche
zwischen dem Körper
der Komponente und dem Insert-Molding-Harz verbessert. Als Folge
davon wird selbst dann, wenn die Grenzflächenverbindung der Elemente
zu der Strömungsaufwärtsseite
des Dichtungsmaterials unzureichend ist (zum Beispiel die Grenzfläche zwischen
dem Flansch und dem Harz) oder wenn eine Trennung aufgrund von Alterungsprozessen
vorliegt und somit ein Austreten von Kraftstoff potentiell auftritt
zuverlässig
verhindert, dass Kraftstoff zu der Strömungsabwärtsseite des Dichtungsmaterials
austritt. Ferner ist es auch möglich, den
Durchtritt von Kohlenwasserstoffgasen zu verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Körper einer Komponente zur Befestigung
an einem Kraftstofftank gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung zeigt, an dem ein Dichtungsmaterial geringer Durchlässigkeit
befestigt ist;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die die Komponente in einem Zustand zeigt,
in dem ein Sperrring das Dichtungsmaterial geringer Durchlässigkeit
fixiert;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die die Komponente in einem Zustand nach
dem Insert-Molding unter Verwendung des gleichen Materials wie das
des Kraftstofftanks zeigt;
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die die Komponente zur Befestigung an
dem Kraftstofftank (die gleiche Komponente wie in 3)
gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem sie an den Kraftstoff
schmelzgeschweißt
ist;
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5 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Teils der Komponente, die eine schematische Darstellung der
Strömungen
des Kraftstoffs und der Kohlenwasserstoffgase zeigt;
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die eine modifizierte Form der Ausführungsform
in 4 zeigt, und zwar in einem Zustand, in dem eine
Mehrzahl von Dichtungsmaterialien mit geringer Durchlässigkeit
befestigt worden sind;
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7 ist
eine Querschnittsansicht, die eine weitere modifizierte Form der
Ausführungsform
in 4 zeigt, und zwar in einem Zustand, in dem ein konkaver
und zurückgesetzter
Abschnitt in einem Seitenabschnitt des Körpers der Komponente vorgesehen
ist;
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Komponente zur Befestigung an
einen Kraftstofftank gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem die Komponente an den
Kraftstofftank schmelzgeschweißt
ist;
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9 ist
eine Querschnittsansicht einer modifizierten Form der Ausführungsform
in 8, in einem Zustand, in dem ein Vorsprungabschnitt
bis zu der Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht eindringt;
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10 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren modifizierten Form der Ausführungsform
in 8, in ei nem Zustand, in dem eine Mehrzahl von Vorsprungabschnitten
bis zu einer Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht vordringt;
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11 ist
eine Querschnittsansicht, die die Komponente zur Befestigung an
einem Kraftstofftank gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem die Komponente mit
dem Kraftstofftank thermisch verbunden ist;
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12 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Teils des Kraftstofftanks;
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13 ist
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Kraftstofftanks und
einer Komponente zur Befestigung an dem Kraftstofftank;
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14 ist
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Kraftstofftanks und
einer weiteren Komponente zur Befestigung an dem Kraftstofftank.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 bis 7 zeigen
eine Schweißstruktur
für eine
Harzkomponente gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. 1 ist eine Querschnittsansicht,
die einen Körper
der Komponente zur Befestigung an einem Kraftstofftank in einem
Zustand zeigt, in dem ein Dichtungsmaterial geringer Durchlässigkeit
befestigt wurde. 2 ist eine Querschnittsansicht,
die die Komponente in einem Zustand zeigt, indem ein Sperrring das
Dichtungsmaterial geringer Durchlässigkeit fixiert. 3 ist
eine Querschnittsansicht, die die Komponente in einem Zustand nach
dem Insert-Molding unter Verwendung des gleichen Materials wie das
des Kraftstofftanks zeigt. 4 ist eine
Querschnittsansicht, die die Komponente in einem Zustand zeigt,
in dem sie durch Schmelzschweißen
an den Kraftstofftank befestigt worden ist. 5 ist eine
vergrößerte Querschnittsansicht
eines Teils der Komponente in 4, die eine
schematische Darstellung der Strömungen von
Kraftstoff und Kohlenwasserstoffen zeigt. 6 ist eine
Querschnittsansicht, die die Komponente in einem Zustand zeigt,
in dem eine Mehrzahl von Dichtungsmaterialien geringer Durchlässigkeit
angebracht worden ist. 7 ist eine Querschnittsansicht der
Komponente in einem Zustand, in dem ein konkaver und zurückgesetzter
Abschnitt in einem Seitenabschnitt des Körpers der Harzkomponente vorgesehen
wurde.
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Die
Harzkomponente gemäß der Erfindung ist
eine Komponente zur Befestigung an einem Kraftstofftank, wie zum
Beispiel ein Verbindungsrohr oder ein Gehäuseelement, das ein Ventilelement,
eine Pumpe, ein Filter und dergleichen aufnimmt. Diese Harzkomponente
umfasst, wenn es das Verbindungsrohr ist, den gesamten Befestigungsabschnitt des
Rohrabschnitts und des Kraftstofftanks, und in dem Fall, in dem
das Harzteil das Gehäuseelement ist,
in dem das Ventilelement, die Pumpe, das Filter und dergleichen
aufgenommen ist, umfasst sie den Befestigungsabschnitt des Rohrabschnitts,
des Kraftstofftanks und des Gehäuseelements,
in dem das Ventilelement, die Pumpe, das Filter und dergleichen aufgenommen
sind.
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Die 1 bis 4 zeigen
einen Überblick des
Verfahrens (Reihenfolge) zur Befestigung des Körpers der Harzkomponente an
dem Kraftstofftank. Wie es in den 1 bis 4 gezeigt
ist, ist ein Körper 1 einteilig
geformt. Der Körper 1 ist
aus einem Material gebildet, das von Kohlenwasserstoffen wie Polyamid
(PA), Polyphenylensulfid (PPS), Polybutylen-Terephthalat (PBT),
Polyacetal (POM) und dergleichen nicht leicht durchdrungen werden
kann. Dieser Körper 1 hat
in allen Ausführungsformen
einen Zylinderabschnitt, der dazu geeignet ist, das Ventilkör perelement,
die Pumpe, das Filter und dergleichen aufzunehmen und anzuordnen.
Jedoch kann der Körper 1 einfach
ein Element wie etwa ein Verbindungsrohr sein, das keinen Zylinderabschnitt
besitzt.
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Der
Körper 1 ist
einstückig
aus einem Rohrabschnitt 2, der an einer Spitze 2a des
Rohrabschnitts 2 mit einem nicht gezeigten Verbindungsrohr verbunden
ist, einem Flansch 3, der an einer unteren Oberfläche des
Körpers 1 einen
Schweißabschnitt zum
Anschweißen
an den Kraftstofftank aufweist, und einem zylindrischen Abschnitt 4,
der vertikal von einer Mitte einer unteren Oberfläche des
Flansches 3 angeordnet ist und Elemente wie etwa das Ventilelement,
welches ein Kraftstofftank-Absperrventil
oder dergleichen ist, die Pumpe und den Filterkörper aufnimmt und lokalisiert,
gebildet. Ferner sind eine ringförmige äußere Rippe 5 und
eine ringförmige
innere Rippe 6 vertikal an der unteren Oberfläche des
Flansches 3 ausgebildet. Die äußere Rippe 5 und die
innere Rippe 6 bilden einen ringförmigen konkaven und zurückgesetzten
Abschnitt 8 an der unteren Oberfläche des Flansches 3.
Die äußere Rippe 5 und
die innere Rippe 6 sind vorteilhaft zur wirksamen Verbindung
von angebrachtem Dichtungsmaterial und dem durch Insert-Molding
verarbeiteten Harz und dem Flansch 3.
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Zusätzlich ist
ein Dichtungsmaterial 7, das ein O-Ring oder dergleichen
ist, um eine Außenseite der
inneren Rippe 6 gespannt, welche an der unteren Oberfläche des
Flansches 3 angeordnet ist. Dieses Dichtungsmaterial 7 ist
aus einem Material, zum Beispiel Fluorgummi, gebildet, durch das
Kohlenwasserstoffgase nicht leicht hindurch dringen können, und ist
durch Presssitz an der unteren Oberfläche des Flansches 3 und
einer Seitenfläche
der inneren Rippe 6 befestigt, wodurch eine Abdichtung
erzeugt und ein Kraftstoffaustritt zuverlässig verhindert wird. Ferner
sind die äußere Rippe 5 und
die innere Rippe 6 keine unerlässlichen Elemente der Struktur.
In dem Fall, in dem die äußere Rippe 5 und
die innere Rippe 6 nicht ausgebildet sind, kann ein Mittel
zum vorläufigen
Halten des Dichtungsmaterials 7 wie etwa ein Mittel, das
ein Klebematerial verwendet, verwendet werden. Ferner ist es möglich, wenn
eine Vertiefungsform, die der äußeren Form
des Dichtungsmaterials 7 entspricht, in der unteren Oberfläche des Flansches 3 und
der Seitenoberfläche
der inneren Rippe 6 vorgesehen ist, welche an das Dichtungsmaterial 7 stoßen, den
Abdichtungseffekt weiter zu verbessern.
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2 zeigt
den Körper 1 in
dem in 1 gezeigten Zustand, an dem ein ringförmiger Sperrring 9 mittels
Presssitz befestigt worden ist, um das Dichtungsmaterial 7 geringer
Durchlässigkeit
fest anzubringen. Der Sperrring 9 ist aus dem gleichen
hochdichten Polyethylenharzmaterial wie der Kraftstofftank gebildet
und ist einteilig mit durch Insert-Molding verarbeitetem Harz verbunden,
indem das hochdichte Polyethylenharz an einen äußeren Umfangsabschnitt des
Sperrrings 9 durch Insert-Molding angeformt wird. Als Folge davon
ist das Dichtungsmaterial 7 ohne Lockerheit mittels Presspassung
stabil und fest an der unteren Oberfläche des Flansches 3 befestigt.
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3 zeigt
den Körper 1 in
dem in 2 gezeigten Zustand, eingepasst in ein durch Insert-Molding
verarbeitetes Harz 10, das aus dem gleichen hochdichten
Polyethylenharzmaterial wie der Kraftstofftank um ein oberes Ende
eines äußeren Umfangs
des Körpers 1 gebildet
ist. Das in 3 gezeigte Insert-Molding-Harz 10 ist
so angeordnet, dass es sich um nahezu den gesamten Umfang des Körpers 1 erstreckt.
Jedoch kann das Insert-Molding-Harz 10 so
vorgesehen sein, dass grundsätzlich
das Ver schweißen
des Körpers 1 mit
dem Kraftstofftank erleichtert ist. Mit anderen Worten, es ist möglich, das Insert-Molding-Harz 10 nur
um die untere Oberfläche des
Flansches 3 vorzusehen, oder nur um einen Schweißabschnitt 10a,
der ein Abschnitt der unteren Oberfläche des Flansches 3 ist,
der an einen Kraftstofftank 11 geschweißt wird. Ferner ist in 3 der Sperrring 9 durch
eine gestrichelte Linie angezeigt. Jedoch existiert in Wirklichkeit
keine Grenze zwischen dem Sperrring 9 und dem durch Insert-Molding verarbeiteten
Harz 10, da sie durch Insert-Molding des durch Insert-Molding
verarbeiteten Harzes 10 zu einer Einheit verbunden sind.
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Als
nächstes
zeigt 4 den in dieser Weise geformten Körper 1 in
einem Zustand, in dem er an den Kraftstofftank 11 geschweißt worden
ist. Der Kraftstofftank 11 weist eine Schichtstruktur auf, ähnlich wie
der bekannte Kraftstofftank, der oben beschrieben ist. Und zwar
besteht der Kraftstofftank 11 im Wesentlichen aus einer
Fünfschichtstruktur,
die eine Innenschale 12, die einen inneren Abschnitt des Kraftstofftanks 11 bildet,
eine Außenschale 13,
die einen äußeren Abschnitt
des Kraftstofftanks 11 bildet, eine Barriereschicht 14,
die zwischen den Schalen 12 und 13 angeordnet
ist und die Permeation von Kohlenwasserstoffgasen verhindert, eine
obere Bindeschicht 15a, die zwischen der Innenschale 12 und
der Barriereschicht 14 angeordnet ist, und eine untere Bindeschicht 15b,
die zwischen der Außenschale 13 und
der Barriereschicht 14 angeordnet ist, umfasst.
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Insbesondere
sind die Innenschale 12 und die Außenschale 13 aus einem
bekannten hochdichten Harz gebildet, und die obere Bindeschicht 15a und
die untere Bindeschicht 15b sind aus einem modifizierten
hochdichten Polyethylenharz gebildet, das klebende Eigenschaften
hat und durch Verbesserung des hochdichten Polyethylenharzes (dieses
Harz hat klebende Eigenschaften und ist für Kohlenwasserstoffgase durchlässig) entwickelt
wurde. Zusätzlich verwendet
die Barriereschicht 14 ein Harz, das den Durchlass von
Kohlenwasserstoffgasen verhindert, wie etwa EVOH-Harz (EVAL), hergestellt
von Kuraray Co., Ltd. Gegenmaßnahmen
schreiten unter Verwendung des Kraftstofftanks 11, der
so aufgebaut ist, angemessen fort. Wie es in 5 gezeigt
ist, dringen die Kohlenwasserstoffgase in dem Kraftstofftank 1 in der
durch einen schwarzen Pfeil (7) gezeigten Richtung in die Innenschale 12 des
Kraftstofftanks 11 ein. Jedoch verhindert die Barriereschicht 14 das
Durchdringen, so dass nur vernachlässigbare Mengen an Kohlenwasserstoffgasen
in der durch einen schwarzen Pfeil (8) gezeigten Richtung nach außen entweichen.
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Das
Schmelzschweißen
des in 3 gezeigten Kraftstofftanks 11 und Körpers 1 wird
auf folgende weise ausgeführt.
Der zylindrische Abschnitt 11 des Körpers 1 wird so in
eine Öffnung 17,
die in dem Kraftstofftank 11 angeordnet ist, eingeführt, dass
ein Schweißabschnitt 16 des
Kraftstofftanks 11 und ein Schweißabschnitt 16 des
Körpers 1 angrenzend
aneinander angeordnet sind. Als nächstes wird eine nicht gezeigte
heiße
Platte zwischen dem Schweißabschnitt 16 des
Körpers 1 und
dem Schweißabschnitt 16 des
Kraftstofftanks 11 eingeführt, um so die beiden Schweißabschnitte 16 zu
erwärmen.
Sobald die Schweißabschnitte 16 soweit
erwärmt
worden sind, dass ein Schweißen
möglich
ist, wird die heiße
Platte entfernt, und der Körper 1 wird auf
den Kraftstofftank 11 gepresst, um den Körper 1 mit
dem Kraftstofftank 11 zu verschweißen und zu verbinden. Die gestrichelte
Linie der Schweißabschnitte 16 in 5 zeigt
den Schweißabschnitt 10a des
Kraftstofftanks 11 vor dem Schweißen (siehe 3).
Es versteht sich von selbst, dass dieses Schweißen und Verbinden auch mit
Hilfe anderer Verfahren als einer heißen Platte, wie zum Beispiel Vibrationsschweißen oder
Ultraschallschweißen, ausgeführt werden
kann.
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Es
ist möglich,
sowohl ein Austreten von Kraftstoff als auch ein Entweichen von
Kohlenwasserstoffgasen zu unterdrücken, indem diese Art von Schweißstruktur
in der Ausführungsform
verwendet wird. Eine Beschreibung ist nachstehend mit Bezug auf 5 gegeben.
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Die
Struktur, um ein Entweichen von Kohlenwasserstoffgasen in dem Kraftstofftank 11 durch
die Wand des Kraftstofftanks 11 zu verhindern, ist schon unter
Verwendung der schwarzen Pfeile (7) und (8) erläutert worden. Ferner ist der
Körper 1 aus
einem Harz gebildet, das für
Kohlenwasserstoffgase eine geringe Durchlässigkeit besitzt, so dass eine
Permeation und ein Freisetzen von Kohlenwasserstoffgasen durch den
Körper 1 kaum
auftritt. Ferner sind, was das Verschweißen des Körpers 1 mit dem Kraftstofftank 11 angeht,
wenn zum Beispiel der Schweißabschnitt 10a des
Körpers 1 und
der Kraftstofftank 11 das gleiche Harz verwenden, der Körper 1 und
der Kraftstofftank 11 derart, dass sie nach dem Schweißvorgang
nahezu vollständig
zu einer integralen Einheit verbunden sind, so dass eine nachträgliche Trennung
verhindert ist. Dies verhindert ein Austritt von Kraftstoff aus
diesen (geschweißten)
Punkten.
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Da
jedoch der Spalt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 4 des
Körpers 1 und
der Öffnung 17 des
Kraftstofftanks 11 nicht abgedichtet ist, treten Kraftstoff
und Kohlenwasserstoffgase in dem Kraftstofftank 11 auf
dem durch schwarze Pfeile (1) und (3) gezeigten Weg aus der Öffnung 17 aus
und werden in einen oberen Raum 30 abgeführt, welcher
der obere Raum ist. Außerdem
dringen Kohlenwasserstoffgase, die den oberen Raum 30 auf
dem durch den schwarzen Pfeil (1) gezeigten Weg erreicht ha ben,
durch den Körper 1 und
entweichen auf dem durch einen schwarzen Pfeil (2) gezeigten Weg.
Da jedoch der Körper 1 aus
Harz geringer Durchlässigkeit
gebildet ist, wie es oben beschrieben ist, ist die Entweichungsmenge
auf dem durch den schwarzen Pfeil gezeigten Weg (2) vernachlässigbar.
Es ist zu beachten, dass die in 5 gezeigten
schwarzen Pfeile und weißen
Pfeile schematische Darstellungen sind, die Pfeile von Wasserstoffgasen
bzw. Kraftstoff zeigen.
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Da
jedoch der Körper 1 und
das Insert-Molding-Harz 10 wie
oben beschrieben aus unterschiedlichen Harzen gebildet sind, können selbst
wenn beide zum Beispiel durch Insert-Molding fest miteinander verbunden
sind, Schwingungen, Unterschiede in den Schwindraten, wenn sie Temperaturschwankungen
ausgesetzt sind, Alterungsprozesse oder dergleichen manchmal eine
Trennung des Körpers 1 von dem
durch Insert-Molding verarbeiteten Harz 10 bewirken. In
diesem Fall fließt
der Kraftstoff, der auf dem durch den schwarzen Pfeil (3) gezeigten
Wege zu dem oberen Raum 30 hin austritt, in der durch einen
weißen
Pfeil (4) gezeigten Richtung durch den Abschnitt des Körpers 1 und
des durch Insert-Molding verarbeiteten Harzes 10, der sich
gelöst
hat, und wird nach außen
freigesetzt. Durch Anbringen des Dichtungsmaterials 7 in
diesem Wege und Bilden des konkaven und zurückgesetzten Abschnitts 8 ist
es jedoch möglich,
ein Austreten von der Rückseite
des Dichtungsmaterials 7 zu verhindern. Da jedoch das Insert-Molding-Harz 10 wie
oben beschrieben eine Permeation von Kohlenwasserstoffgasen erlaubt, treten
Kohlenwasserstoffgase durch Permeation entlang der durch einen schwarzen
Pfeil (5) gekennzeichneten Strecke aus. Ferner, da die Außenschale 13 des
Kraftstofftanks 11 auch den Durchlass bzw. den Durchlass
von Kohlenwasserstoffgasen erlaubt, treten Kohlenwasserstoffgase
durch Permeation entlang der durch den schwarzen Pfeil (6) gezeigten Strecke
aus. Je doch ist die Menge solcher Kohlenwasserstoffgase unbedeutend.
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6 zeigt
eine modifizierte Form der Ausführungsform
in 4. Das Dichtungsmaterial 7 geringer Durchlässigkeit
ist angebracht worden, und darüber
hinaus ist eine Mehrzahl von Dichtungsmaterialien 7a (in
dieser Ausführungsform
ist nur ein Dichtungsmaterial 7a vorgesehen), die aus O-Ringen bestehen,
an der inneren Rippe 6 der unteren Oberfläche des
Flansches 3 befestigt. Als Folge der Befestigung dieser
Dichtungsmaterialien 7 und 7a in Verbindung mit
dem konkaven und zurückgesetzten Abschnitt 8 auf
der unteren Oberfläche
des Flansches 3 ist es möglich, den Abdichtungseffekt
noch weiter zu verbessern.
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7 zeigt
eine weitere modifizierte Form der Ausführungsform in 6,
in der eine ringförmige
Rippe 18 an einem Seitenwandabschnitt des Rohrabschnitts 2 des
Körpers 1 ausgebildet
wurde. Durch Anbringen der ringförmigen
Rippe 18 an dem Seitenwandabschnitt des Rohrabschnitts 2,
ist in dem Seitenwandabschnitt der konkave und zurückgesetzte
Abschnitt 19 ausgebildet. Demzufolge kann, selbst wenn
stillschweigend angenommen wird, dass Kraftstoff entlang der durch
den weißen
Pfeil (4) in 5 gezeigten Strecke bis zu dem
Seitenwandabschnitt des Rohrabschnitts 2 austritt, jegliches
Austreten zur Rückseite
von dieser Position aus durch den konkaven und zurückgesetzten
Abschnitt 19 verhindert werden.
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8 zeigt
die Schweißstruktur
der Harzkomponente gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
Erfindung. Diese zweite Ausführungsform
ersetzt das in der in 4 gezeigten ersten Ausführungsform
verwendete Dichtungsmaterial durch einen Vorsprungabschnitt, der
durch Modifizieren der inneren Rippe gebildet ist und die glei che
funktionale Rolle wie das Dichtungsmaterial spielt. Alle weiteren
strukturellen Einzelheiten sind identisch.
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Der
Körper 1 ist
aus einem Material gebildet, das für Kohlenwasserstoffe wie etwa
Polyamid (PA), Polyphenylensulfid (PPS), Polybutylen-Terephthalat (PBT),
Polyacetal (POM) und dergleichen eine geringe Durchlässigkeit
aufweist. Der Körper 1 ist
einstückig
aus dem Rohrabschnitt 2, der an der Spitze 2a des
Rohrabschnitts 2 mit dem nicht gezeigten Verbindungsrohr
verbunden ist, dem Flansch 3, der an der unteren Oberfläche des
Körpers 1 einen
Schweißabschnitt
zum Anschweißen
an den Kraftstofftank aufweist, und dem zylindrischen Abschnitt 4,
der vertikal von der Mitte der unteren Oberfläche des Flansches 3 angeordnet
ist und in dem Elemente wie das Ventilelement, das ein Kraftstofftank-Absperrventil
oder dergleichen sein kann, die Pumpe und der Filterkörper aufgenommen
und angeordnet sind, gebildet.
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Die
ringförmige äußere Rippe 5 und
der ringförmige
Vorsprungabschnitt 20 sind vertikal von der unteren Oberfläche des
Flansches 3 aus gebildet, so dass der konkave und zurückgesetzte
Abschnitt 8 durch die äußere Rippe 5 und
den Vorsprungabschnitt 20 auf der unteren Oberfläche des
Flansches 3 gebildet ist. Ferner ist im Gegensatz zu der
unteren Oberfläche
der äußeren Rippe 5,
die im Wesentlichen eben ist, eine Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 spitz
zulaufend. Der Querschnitt der Spitze 21 nimmt eine Keilform
an. Ferner ist die Spitze 21 so durch Insert-Molding hergestellt,
dass sie selbst nach dem Insert-Molding-Vorgang von dem durch Insert-Molding verarbeiteten
Harz in einer Auswärtsrichtung
hervorragt. Die äußere Rippe 5 und
der Vorsprungabschnitt 20 sind vorteilhaft zur wirksamen Verbindung
des durch Insert-Molding verarbeiteten Harzes und des Flansches 3.
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Zum
Beispiel wird das Insert-Molding-Harz 10, das aus dem gleichen
hochdichten Polyethylenharzmaterial gebildet ist, mittels Insert-Molding
um den äußeren Umfang
des Körpers 1 herum
ausgebildet. Das in 8 gezeigte, Insert-Molding-Harz 10 ist so
angeordnet, dass es sich fast um den gesamten Umfang des Körpers 1 erstreckt.
Jedoch kann das Insert-Molding-Harz 10 auch nur an der
unteren Oberfläche
des Flansches 3 angeordnet sein, oder nur um den Schweißabschnitt 16,
der ein Abschnitt der unteren Oberfläche des Flansches 3 ist,
so dass das Verschweißen
des Körpers 1 mit
dem Kraftstofftank erleichtert ist.
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Der
Kraftstofftank 1 weist die gleiche Schichtstruktur wie
die oben beschriebene erste Ausführungsform
auf. Und zwar besteht der Kraftstofftank 11 im Wesentlichen
aus einer Fünfschichtstruktur,
die die Innenschale 12, die den inneren Abschnitt des Kraftstofftanks 11 bildet,
die Außenschale 13,
die den äußeren Abschnitt
des Kraftstofftanks 11 bildet, die Barriereschicht 14,
die zwischen den Schalen 12 und 13 angeordnet
ist und den Durchlass von Kohlenwasserstoffgasen verhindert, die
obere Bindeschicht 15a, die zwischen der Innenschale 12 und
der Barriereschicht 14 angeordnet ist, und die untere Bindeschicht 15b,
die zwischen der Außenschale 13 und der
Barriereschicht 14 angeordnet ist, umfasst.
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Insbesondere
sind die Innenschale 12 und die Außenschale 13 aus einem
bekannten hochdichten Polyethylenharz gebildet, und die obere Bindeschicht 15a und
die untere Bindeschicht 15b sind aus einem modifizierten
hochdichten Polyethylenharz gebildet, das klebende Eigenschaften
besitzt und durch Verbesserung von hochdichtem Polyethylenharz entwickelt
wurde (dieses Harz besitzt klebende Eigenschaften und wird von Kohlenwasserstoffgasen durchdrungen).
Ferner verwendet die Barriereschicht 14 ein Harz, das ein
Durchdringen von Kohlenwasserstoffgasen verhindert, wie zum Beispiel EVOH-Harz
(EVAL), hergestellt von Kuraray Co., Ltd.
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Das
Verschweißen
des Kraftstofftanks 11 und des Körpers 1 wird in folgender
Weise ausgeführt.
Der zylindrische Abschnitt 4 des Körpers 1 wird in die Öffnung 17 eingeführt, die
in dem Kraftstofftank 11 vorgesehen ist, so dass der Schweißabschnitt 16 des
Kraftstofftanks 11 und der Schweißabschnitt 16 des
Körpers 1 angrenzend
aneinander angeordnet sind. Als nächstes wird die nicht gezeigte
heiße
Platte zwischen den Schweißabschnitt 16 des
Körpers 1 und
den Schweißabschnitt 16 des
Kraftstofftanks 11 eingeführt, wodurch die beiden Schweißabschnitte 16 erhitzt
werden. Sobald die Schweißabschnitte 16 soweit
erwärmt
worden sind, dass ein Schweißen möglich ist,
wird die heiße
Platte entfernt, und der Körper 1 wird
auf den Kraftstofftank 11 gepresst, um den Körper 1 und
den Kraftstofftank 11 miteinander zu verschweißen und
zu verbinden. In diesem Fall ragt die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 des Körpers 1 über den
Schweißabschnitt 16 hinaus
nach außen
hervor. Als Folge davon wird beim Verschweißen mit dem Kraftstofftank 11 die
Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 teilweise
in der Außenschale 13, die
eine äußere Wand
des Körpers 1 bildet,
eingebettet. Es ist klar, dass dieses Schweißen und Verbinden auch unter
Verwendung anderer Verfahren als einer heiße Platte wie zum Beispiel
Vibrationsschweißen oder
Ultraschallschweißen
ausgeführt
werden kann.
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Durch
Verwenden dieses Typs von Schweißstruktur in der zweiten Ausführungsform
ist die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 teilweise
in der Außenschale 13 des
Kraftstofftanks 11 eingebettet, wie es in 8 gezeigt
ist, selbst wenn sich der Körper 1 und
das Insert-Molding-Harz 10 aufgrund
von Schwingungen, Unterschieden in den Schwindungsraten, wenn sie
Temperaturänderungen
ausgesetzt sind, Alterungsprozessen oder dergleichen voneinander
lösen.
Als Folge davon ist es möglich,
das Austreten von Kraftstoff aus diesem Bereich zu verringern. Ferner,
selbst wenn stillschweigend angenommen wird, dass zum Beispiel die
Verbindung der Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 mit
der Außenschale 13 unzureichend
ist, wird von dem Vorsprungabschnitt 20 ein beträchtlicher
Umweg gebildet, was die Reduzierung des Kraftstoffaustritts ebenfalls
verringert.
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Ferner
ist es in Bezug auf das Problem der Permeation von Kohlenwasserstoffgasen
möglich, ein
Austreten von Kohlenwasserstoffgasen auf dem durch den schwarzen
Pfeil in 5 gezeigtem Weg vollständig zu
vermeiden. Darüber
hinaus ist es möglich,
ein Entweichen von nahezu allen Kohlenwasserstoffgasen, die in der
Außenschale 13 entlang
des durch den schwarzen Pfeil (6) gezeigten Weges fließen, zu
verhindern. Ferner sind die Ströme
bzw. Strömungen
anderer Kohlenwasserstoffgase identisch mit jenen, die oben in der
ersten Ausführungsform beschrieben
sind.
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Gemäß der Struktur
der zweiten Ausführungsform
ist die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 teilweise
in der Außenschale 13 des
Körpers 1 eingebettet.
Falls jedoch entweder die Verbindung der Spitze 21 des
Vorsprungabschnitts 20 mit der Außenschale 13 des Körpers 1 oder
das Zusammenformen des Körper 1 und
des durch Insert-Molding
verarbeiteten Harzes 10 unzureichend ist oder im Falle einer
Trennung ist ein Austritt von Kraftstoff aus diesem Bereich denkbar.
Ferner ist eine Permeation von Kohlenwasserstoffgasen entlang der
durch den schwarzen Pfeil (6) gezeigten Strecke (die Strecke durch
die Außenschale 13 zwischen
der Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 und der
oberen Bindeschicht 15a) ebenfalls möglich.
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Dieser
Kraftstoffaustritt kann durch Verlängern der Spitze 21 des
Vorsprungabschnitts 20 verhindert werden, indem sie bis
zu der oberen Bindeschicht 15a eingebettet wird. Als Folge
davon ist die Spitze 21 mit der oberen Bindeschicht 15a verbunden,
wodurch die Möglichkeit
einer unzureichenden Verbindung der Spitze 21 oder einer
Trennung stark verringert ist. Da jedoch die obere Bindungsschicht 15a aus
dem modifizierten hochdichten Polyethylenharz gebildet ist, welches
wie oben beschrieben von Kohlenwasserstoffgasen durchdrungen wird,
kann eine äußerst kleine
Menge von Kohlenwasserstoffgasen über die obere Bindeschicht 15a zwischen
der oberen Oberfläche
der Barriereschicht 14 und der Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20,
entlang der durch den schwarzen Pfeil (6) gekennzeichneten Strecke
hindurchtreten.
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9 ist
eine modifizierte Form der in 8 gezeigten
Ausführungsform,
in der die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 soweit
verlängert
ist, dass sie die obere Bindeschicht 15a durchdringt und
bis zur Barriereschicht 14 reicht. Durch Verwenden dieser
Struktur ist es möglich,
die Menge an Kohlenwasserstoffgasen, die durch die obere Bindeschicht 15a zwischen
der Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 und der
Barriereschicht 14 nach außen dringen, noch weiter zu
verringern. Die Barriereschicht 14 ist aus Harz gebildet,
das von Kohlenwasserstoffgasen nicht durchdrungen wird, und die
Spitze 21 dringt durch die obere Bindeschicht 15a hindurch
und dringt bis in die Barriereschicht 14, so dass der Abschnitt
des Vorsprungabschnitts 20, der die obere Bindeschicht 15a durchdringt,
fest mit der oberen Bindeschicht 15a verbunden ist. Dadurch
ist es möglich,
den Kraftstoffaustritt beträchtlich
zu verringern.
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10 zeigt
eine modifizierte Form der in 9 gezeigten
Ausführungsform,
in der eine Mehrzahl von Vorsprungabschnitten 20, die sich
so erstrecken, dass sie die Barriereschicht 14 erreichen,
vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform
sind zwei Vorsprungabschnitte 20 ausgebildet. Durch Verwenden
dieser Struktur ist es möglich,
das Austreten sowohl von Kraftstoff als auch von Kohlenwasserstoffgasen
noch weiter zu verringern.
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11 zeigt
eine Schweißstruktur
für eine Harzkomponente
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung. Die dritte Ausführungsform
verwendet hintereinander sowohl das Dichtungsmaterial und dergleichen,
das die erste Ausführungsform kennzeichnen,
als auch den Vorsprungabschnitt, den die zweite Ausführungsform
verwendet. Die weiteren strukturellen Einzelheiten der dritten Ausführungsform
sind die gleichen wie entweder bei der ersten Ausführungsform
oder der zweiten Ausführungsform.
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Der
Körper 1 ist
aus einem Material gebildet, das von Kohlenwasserstoffen wie etwa
Polyamid (PA), Polyethylensulfid (PPS), Polybutylen-Terephthalat
(PBT), Polyacetal (POM) oder dergleichen nicht leicht durchdrungen
wird. Der Körper 1 ist
einstückig
aus dem Rohrabschnitt 2, der an der Spitze 2a des
Rohrabschnitts 2 mit dem nicht gezeigten Verbindungsrohr
verbunden ist, dem Flansch 3, der an der unteren Oberfläche des
Körpers 1 die
Schweißstruktur
zum Anschweißen
an den Kraftstofftank aufweist, und dem zylindrischen Abschnitt 4,
der vertikal von der Mitte der unteren Oberfläche des Flansches 3 angeordnet
ist und Elemente wie das Ventil, welches ein Kraftstofftank-Absperrventil
oder dergleichen ist, die Pumpe und den Filterkörper aufnimmt und anordnet,
gebildet.
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Die
Rippe 18 ist an dem Seitenwandabschnitt des Rohrabschnitts 2 ausgebildet
und bildet somit den konkaven und zurückgesetzten Abschnitt 19 an
dem Seitenwandabschnitt. Ferner sind die ringförmige äußere Rippe 5 und der
ringförmige Vorsprungabschnitt 20 vertikal
bezüglich
der unteren Oberfläche
des Flansches 3 ausgebildet, und bilden somit den konkaven
und zurückgesetzten
Abschnitt 8. Ferner ist im Gegensatz zu der unteren Oberfläche der äußeren Rippe 5,
die im Wesentlichen eben ist, die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 spitz
zulaufend. Der Querschnitt der Spitze 21 nimmt eine Keilform
an. Ferner ist die Spitze 21 so durch Insert-Molding hergestellt,
dass sie von dem durch Insert-Molding verarbeiteten Harz selbst
nach Beenden des Insert-Molding-Vorgangs nach außen hervorragt. Die äußere Rippe 5 und
der Vorsprungabschnitt 20 sind vorteilhaft für eine wirksame
Befestigung des Dichtungsmaterials und eine Verbindung des durch
Insert-Molding verarbeiteten Harzes und des Flansches 3.
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Zum
Beispiel wird das Insert-Molding-Harz 10, das aus dem gleichen
hochdichten Polyethylenharzmaterial gebildet ist wie der Kraftstofftank,
mittels Insert-Molding
um den äußeren Umfang
des Körpers 1 herum
angeordnet. Jedoch kann das Insert-Molding-Harz 10 auch
nur um die untere Oberfläche
des Flansches 3 oder nur um die Schweißabschnitte 16, die
ein Abschnitt der unteren Oberfläche
des Flansches 3 sind, herum angeordnet sein, so dass das Anschweißen des
Körpers 1 an
den Kraftstofftank erleichtert ist.
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Der
Kraftstofftank 11 hat die gleiche Schichtstruktur wie die
oben beschriebene erste Ausführungsform.
Und zwar besteht der Kraftstofftank 11 im Wesentlichen
aus einer Fünfschichtstruktur,
die die Innenschale 12, die den inneren Abschnitt des Kraftstofftanks 11 bildet, die
Außenschale 13,
die den äußeren Abschnitt
des Kraftstofftanks 11 bildet, die Barriereschicht 14,
die zwischen den Schalen 12 und 13 angeordnet
ist und den Durchlass von Kohlenwasserstoffgasen verhindert, die
obere Bindeschicht 15a, die zwischen der Innenschale 12 und
der Barriereschicht 14 angeordnet ist, und die untere Bindeschicht 15b,
die zwischen der Außenschale 13 und der
Barriereschicht 14 angeordnet ist, umfasst.
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Insbesondere
sind die Innenschale 12 und die Außenschale 13 aus einem
bekannten hochdichten Polyethylenharz gebildet, und die ober Bindeschicht 15a und
die unter Bindeschicht 15b sind auf einem modifizierten
hochdichten Polyethylenharz gebildet, das klebende Eigenschaften
besitzt und durch Verbesserung aus dem hochdichten Polyethylenharz entwickelt
wurde (dieses Harz besitzt klebende Eigenschaften und wird von Kohlenwasserstoffgasen durchdrungen).
Zusätzlich
verwendet die Barriereschicht 14 ein Harz, das den Durchlass
von Kohlenwasserstoffgasen verhindert, wie etwa EVOH-Harz (EVAL),
hergestellt von Kuraray Co., Ltd.
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Das
Verschweißen
des Kraftstofftanks 11 und des Körpers 1 wird wie folgt
ausgeführt.
Der zylindrische Abschnitt 4 des Körpers 1 wird in die Öffnung 17 eingeführt, die
in dem Kraftstofftank 11 vorgesehen ist, so dass der Schweißabschnitt 16 des Kraftstofftanks 11 und
der Schweißabschnitt 16 des Körpers 1 angrenzend
aneinander angeordnet sind. Als nächstes wird die nicht gezeigte
heiße
Platte zwischen dem Schweißabschnitt 16 des
Körpers 1 und dem
Schweißabschnitt 16 des
Kraftstofftanks 11 eingeführt, wodurch die beiden Schweißabschnitte 16 erhitzt
werden. Sobald die Schweißabschnitte 16 soweit
erwärmt
worden sind, dass ein Schweißen
möglich
ist, wird die heiße
Platte entfernt, und der Körper 1 wird
auf den Kraftstofftank 11 gepresst, um den Körper 1 und
den Kraftstofftank 11 miteinander zu verschweißen und
zu verbinden. In diesem Fall ragt die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 des
Körpers 1 über den
Schweißabschnitt 16 hinaus
nach außen
hervor. Als Folge davon wird beim Verschweißen mit dem Kraftstofftank 11 die
Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 teilweise
in der Außenschale 13, die
eine äußere Wand
des Körpers 1 bildet,
eingebettet. Es ist klar, dass dieses Schweißen und Verbinden auch unter
Verwendung anderer Verfahren als eine heiße Platte wie zum Beispiel
Vibrationsschweißen oder
Ultraschallschweißen
ausgeführt
werden kann.
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Durch
Anwenden dieses Typs von Schweißstruktur
in der dritten Ausführungsform
ist die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 selbst
dann in der Barriereschicht 14 des Kraftstofftanks 11 eingebettet, wie
es in 11 gezeigt ist, wenn sich der
Körper 1 von
dem durch Insert-Molding
verarbeiteten Harz 10 aufgrund von Schwingungen, Unterschieden
in den Schwindungsraten, wenn sie Temperaturänderungen ausgesetzt sind,
Alterungsprozessen oder dergleichen löst. Ferner sind der Vorsprungabschnitt 20 und die
obere Bindeschicht 15a fest miteinander verbunden, der
konkave und zurückgesetzte
Abschnitt 19 ist in dem Seitenwandabschnitt ausgebildet,
und der konkave und zurückgesetzte
Abschnitt 8 ist in der unteren Oberfläche ausgebildet. Daraus folgt,
dass es möglich
ist, das Austreten von Kraftstoff zuverlässig zu verhindern.
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Ferner,
was das Problem der Kohlenwasserstoffgaspermeation angeht, so dringt
die Spitze 21 des Vorsprungabschnitts 20 durch
die obere Bindeschicht 15a und erstreckt sich soweit, dass
sie bis zu der Barriereschicht 14 reicht. Dies ermöglicht es,
zuverlässig
zu verhindern, dass Kohlenwasserstoffgase aus der Außenschale 13 des
Kraftstofftanks 11 und der oberen Bindeschicht 15a entweichen.
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Die
dritte Ausführungsform
ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Struktur der Form begrenzt.
Es ist natürlich
möglich,
jede geeignete Gestaltungs- bzw. Auslegungsmodifikation vorzunehmen,
die innerhalb des Schutzbereichs des Geistes der Erfindung bleibt.
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Die
Schweißstruktur
dieser Ausführungsform umfasst
den Körper,
der aus Harz gebildet ist, welches eine geringe Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffe
aufweist, das an dem Körper
befestigte Dichtungsmaterial, das ebenfalls eine geringe Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffen
aufweist, und das Harz, das mittels Insert-Molding mit wenigstens
einem Verbindungsabschnitt des Körpers
verbunden ist, der mit einem Verbindungsabschnitt des Tanks verbunden
ist und das an den Kraftstofftank anformbar ist. Aus dieser Struktur
ergibt sich, dass das Schmelzschweißen des Körpers und des Tanks leicht und
zuverlässig
ausgeführt
werden kann.
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Ferner
ist es möglich,
die Permeation von Kohlenwasserstoffgasen zuverlässig zu verringern, indem der
Befestigungsabschnitt und der Ventilzylinderabschnitt unter Verwendung
eines Harzes geringer Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffgase
zu einer Einheit integral verbunden werden. Herkömmlich war das nicht möglich, da
die Komponente und der Kraftstofftank aus unterschiedlichen Materialien
gefertigt waren. Ferner ist es möglich,
das Austreten von Kraftstoff zuverlässig zu verringern, indem das Dichtungsmaterial
an der Verbindungsstelle zwischen dem Körper und dem durch Insert-Molding
verarbeiteten Harz angeordnet ist.
-
Ferner
ergibt sich als Folge sowohl der Verwendung von Dichtungsmaterial,
bei dem der Sperrring aus dem gleichen Harz wie das Insert-Molding-Harz
gebildet ist, als auch der Bereitstellung der Mehrzahl von Dichtungsmaterialien
eine starke Verbindungsgrenzfläche
zwischen dem Körper
der Harzkomponente und dem durch Insert-Molding verarbeiteten Harz. Daher kann
selbst dann, wenn die Grenzflächenverbindung
der Elemente zur Strömungsaufwärtsseite
der Dichtungsmaterialien unzureichend ist (zum Beispiel die Grenzfläche zwischen
dem Flansch und dem Harz) oder eine Trennung aufgrund von Alterungsprozessen
vorliegt und somit ein Austreten von Kraftstoff eventuell eintreten
kann, zuverlässig
verhindert werden, dass Kraftstoff nach außen entweicht, da er durch
das Anordnen von einem oder mehreren Dichtungsmaterialien blockiert
ist.
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Zusätzlich kann
das Austreten von Kraftstoff nach außen zuverlässig unterdrückt werden,
indem ein konkaver und zurückgesetzter
Abschnitt in dem Körper
und ebenso in der Oberfläche
der Verbindungsabschnittsseite des Körpers, der mit dem Kraftstofftank
verbunden ist, vorgesehen ist.
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Ferner
umfasst eine der weiteren Ausführungsformen
den aus Harz mit geringer Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffe
gebildeten Körper,
die Vorsprungabschnitte, die in der Oberfläche der Verbindungsabschnittsseite
des Körpers
ausgebildet sind, welche mit dem Kraftstofftank verbunden ist, und
die bei der Befestigung am Tank in die Außenschale des Kraftstofftanks
eindringen, und das Harz, welches durch Insert-Molding an wenigstens
einem Verbindungsabschnitt des Körpers
befestigt ist, der mit dem Verbindungsabschnitt des Tanks verbunden ist
und der an den Tank anschweißbar
ist. Dadurch kann das Schmelzverschweißen des Körpers mit dem Kraftstofftank
leicht und zuverlässig
ausgeführt werden.
Demzufolge ist es möglich,
die Herstellungskosten zu reduzieren, da die Größe des Verbindungsoberflächenbereichs
verringert werden kann.
-
Ferner
ist es möglich,
die Permeation von Kohlenwasserstoffgasen zuverlässig zu verringern, indem der
Befestigungsabschnitt und der Ventilzylinderabschnitt unter Verwendung
eines Harzes geringer Durchlässigkeit
für Kohlenwasserstoffgase
zu einer Einheit integral verbunden werden. Herkömmlich war das nicht möglich, da
die Komponente und der Kraftstofftank aus unterschiedlichen Materialien
gefertigt wurden. Ferner kann das Austreten von Kraftstoff ebenfalls
zuverlässig
verringert werden, indem in dem Körper die Vorsprungabschnitte
bereitgestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Herstellungskosten
noch weiter zu reduzieren, da es nicht einmal erforderlich ist,
getrennte Elemente wie die Dichtungsmaterialien zu verwenden.
-
Ferner
ist es möglich,
indem die Vorsprungabschnitte bis zu der Verbindungsschicht eindringen,
die auf die oberen Oberfläche
der Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht geschichtet ist, oder noch
weiter, indem der Vorsprungabschnitt bis zu der Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht
selbst eindringt, ein Austreten von Kraftstoff, bewirkt durch die Schichtgrenzflächentrennung,
und ein Entweichen von Kohlenwasserstoffgasen sogar noch zuverlässiger zu
verhindern.
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Ferner
kann das Dichtungsmaterial mit geringer Durchlässigkeit für Kohlenwasserstoffgase vorgesehen
sein, indem es an dem Körper
so befestigt ist, dass das Dichtungsmaterial zwischen dem Körper und
dem durch Insert-Molding gefertigten Harz angeordnet ist. Durch
Befestigen dieses Dichtungsmaterials mit dem Sperrring, der aus
dem gleichen Harz gebildet ist wie das durch Insert-Molding gefertigte
Harz, ist die Abdichtung der Grenzflä che zwischen dem Körper der
Komponente und dem durch Insert-Molding gefertigten Harz verbessert. Dadurch
wird selbst dann, wenn die Grenzflächenverbindung der Elemente
zu der Strömungsaufwärtsseite
des Dichtungsmaterials unzureichend ist (zum Beispiel die Grenzfläche zwischen
dem Flansch und dem Harz) oder eine Trennung aufgrund von Alterungsprozessen
vorliegt und somit ein Austreten von Kraftstoff möglicherweise
eintreten kann, ein Austreten von Kraftstoff zu der Strömungsabwärtsseite
des Dichtungsmaterials verhindert, da durch das Anordnen des Dichtungsmaterials
ein Austreten von Kraftstoff zuverlässig verhindert ist.
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Ferner
können
die Vorsprungabschnitte bis zu der Kraftstoffdurchlassverhinderungsschicht
vordringen und in diesem Fall wird ein Austreten von Kraftstoff
aufgrund der Schichtgrenzflächentrennung und
außerdem
ein Entweichen von Kohlenwasserstoffgasen verhindert.