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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffschlauch. Die vorliegende
Erfindung betrifft auch ein Kraftstoffschlauch-Verbindungsverfahren,
das die Verwendung eines ringförmigen
Dichtelements, eines harten, röhrenförmigen Gegenstücks und
eines Kraftstoffschlauchs beinhaltet. Das Gegenstück kann ein
Rohr aus Metall oder Harz sein. Der Kraftstoffschlauch weist einen
Gegenstück-Einführabschnitt auf,
der eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Gegenstück und dem
Kraftstoffschlauch sicherstellt. Die vorliegende Erfindung ist auch
auf eine Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur aufgrund des Kraftstoffschlauch-Verbindungsverfahrens
gerichtet.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
EP 1 180 633 A2 ,
welche die Grundlage für
die Präambel
von Anspruch 1 bildet, offenbart einen Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur.
Ein Schlauch ist mit einem passenden Rohr verbunden und auf fluiddichte
Weise durch ein ringförmiges Klammerelement
an diesem festgeklemmt.
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Das
US-Patent Nr. 5,664,608 (
EP
0591831 A2 ) offenbart einen herkömmlichen mehrlagigen Kraftstoffschlauch
mit einer Außenschicht
aus Gummi. Abgesehen von einem Rohreinführungsabschnitt weist die Innenumfangsfläche des
Schlauchs eine dünne
Innenschicht aus einem harten Metall- oder Harzmaterial mit niedriger
Kraftstoffdurchlässigkeit auf.
Die Schrift gibt an, dass ein Lecken von Kraftstoff nach außen ausreichend
verhindert wird, da der Abschnitt der Innenumfangsfläche des
Schlauchs, der mit dem Kraftstoff in Kontakt kommt, eine Innenschicht
mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
aufweist. Die Schrift gibt auch an, dass die harte Innenschicht
am Rohreinführungsabschnitt
des Schlauchs nicht ausgebildet ist. Daher ist weniger Kraft erforderlich,
um das Rohr einzuführen,
und es besteht ein hoher Dichtgrad im Rohranschlussabschnitt. Da
jedoch eine gewisse Menge an Kraftstoff in den Kontaktab schnitt
zwischen der Innenschicht und dem Rohr leckt, stellt dieser herkömmliche
Schlauch keine niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit bereit, die wie sie u.a.
aufgrund von strengeren Richtlinien für Kraftstoffdurchlässigkeit
erforderlich ist.
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Die
japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 8-294979, die in 1 dargestellt
ist, offenbart einen Kraftstoffschlauch mit einem Gummischutz 1,
der ein Fluorkohlenstoffharz-Rohr abdeckt. Ein Dichtgummi 3 mit
niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
wird durch Vulkanisierung an der Innenumfangsfläche des Rohreinführungsabschnitts
des Fluorkohlenstoffharz-Rohrs 2 befestigt. Die Schrift
gibt an, dass das Vorhandensein des Dichtgummis 3 in dem Kraftstoffschlauch
die Einführungskraft,
die erforderlich ist, um das Rohr einzuführen, verringert und gute Krafstoff-Dichtungseigenschaften
beibehält.
Die Schrift gibt auch an, dass eine niedrigere Kraftstoffdurchlässigkeit
dadurch erreicht werden kann, dass man das Fluorkohlenstoffharz-Rohr 2 bis
zum Ende des Kraftstoffschlauchs verlängert. Da das Rohr jedoch in
das harte Fluorkohlenstoffharz-Rohr 2 mit dem Dichtgummi 3 an
der Innenumfangsfläche
eingeführt
wird, lässt
sich das Rohr nur schwer einführen,
da die erforderliche Einführungskraft
sehr hoch ist. Außerdem
besteht der Dichtgummi 3 aus einem Gummimaterial mit niedriger
Kraftstoffdurchlässigkeit,
welches teuer ist, wodurch die Kosten für den Kraftstoffschlauch steigen.
Ferner erhöht
auch das Vulkanisierungsbefestigungsverfahren, das angewendet wird,
um eine Lageverschiebung des Dichtgummis 3 beim Einführen des
Rohrs zu verhindern, die Kosten für den Kraftstoffschlauch ebenfalls.
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AUFGABE UND
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Kraftstoffschlauch mit niedriger
Kraftstoffdurchlässigkeit bei
einer Verbindung mit Rohren und mit hervorragenden Kraftstoff-Dichtungseigenschaften
bereit. Der Kraftstoffschlauch der vorliegenden Erfindung senkt
auch die Einführungskraft,
die erforderlich ist, um das Rohr einzuführen und verursacht keine speziellen
Kostensteigerungen. Außerdem
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden des Kraftstoffschlauchs
mit einem röhrenförmigen Gegen stück bereit.
Ferner nimmt sich die vorliegende Erfindung effizient der unvermeidbaren
Verschlechterung der Kraftstoffdurchlässigkeits- und Dichtungseigenschaften
aufgrund der Alterung des Materials in der Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur
an.
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Ein
Kraftstoffschlauch der vorliegenden Erfindung schließt ein Schlauchrohr
und einen geraden Gegenstück-Einführungsabschnitt
ein. Das Schlauchrohr besteht aus einem Gummi oder einem Elastomer,
und der Gegenstück-Einführungsabschnitt
befindet sich an einem Ende des Schlauchrohrs. Ein Dichtring wird
in eine ringförmige
Nut, die in einem Abschnitt der Innenumfangsfläche des Gegenstück-Einführungsabschnitts
angeordnet ist, die entlang der Schlauchachse zum axial inneren
Abschnitt des Kraftstoffschlauchs hin (d.h. vom Ende des Kraftstoffschlauchs
weg) angeordnet ist, eingeführt
und eingepasst. Ein ringförmiges
Zungenstück mit
einer schrägen
Oberfläche
hängt über der
ringförmigen
Nut. Das Zungenstück
ist in radialer Richtung einwärts
von einer Seitenwand der ringförmigen
Nut angeordnet, die zum Ende des Kraftstoffschlauchs entlang der
Schlauchachse (d.h. zum Ende des Kraftstoffschlauchs) hin angeordnet
ist. Eine dünne
Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit bedeckt die Innenumfangsfläche der
ringförmigen
Nut, einschließlich
des Zungenstücks,
und die gesamte Innenumfangsoberfläche des Schlauchrohrs von der ringförmigen Nut
zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der
Schlauchachse (d.h. weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs).
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„Ringförmig" bezeichnet eine
kontinuierliche Form, die sich über
den gesamten Umfang des Schlauchrohrs oder des harten, röhrenförmigen Gegenstücks erstreckt.
Ein „Zungenstück mit einer schrägen Oberfläche, das über der
ringförmigen
Nut hängt", bezeichnet ein
Zungenstück,
das eine schräge
Oberfläche
aufweist, mit einem lippenförmigen Querschnitt,
der über
den Raum der ringförmigen
Nut allmählich
zunimmt, wenn diese zum axial inneren Abschnit des Kraftstoffschlauchs
entlang der Schlauchachse hin (d.h. weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs)
verläuft.
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Die
vorliegende Erfindung stellt die folgenden Vorteile in Bezug auf
Kraftstoff-Dichtungseigenschaften,
niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
und Kraft zum Einführen
in das Gegenstück
bereit.
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Das
Dichtelement stellt in der Regel die Kraftstoff-Dichtungseigenschaften
in Kraftstoffschlauch-Verbindungsstrukturen bereit, aber das Dichtelement
erfordert eine ausreichende Befestigungskraft, um eine Lageverschiebung
zu verhindern, wenn der Schlauch verbunden wird. Wie oben beschrieben,
offenbart die japanische Patent-Offenlegungsschrift Hei 8-294979
einen Kraftstoffschlauch, in dem der Dichtgummi durch Vulkanisierung
an der wenig kraftstoffdurchlässigen
Harzschicht befestigt ist, um die Lageverschiebung des Dichtgummis
beim Verbinden des Schlauchs zu verhindern. Die Vulkanisierung erhöht jedoch
die Kosten für
den Kraftstoffschlauch.
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Der
Dichtring der vorliegenden Erfindung wird eng anliegend bzw. spielfrei
in die ringförmige Nut
eingeführt,
um eine hohe Befestigungskraft am Dichtring zu gewährleisten
und um eine Lageverschiebung des Dichtrings zu verhindern. Somit
weist der Dichtring der vorliegenden Erfindung eine sehr hohe Befestigungskraft
auf, ohne dass ein spezielles Verfahren, wie eine Vulkanisierung,
notwendig wäre.
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Ferner
ist der Eingriffsvorsprung des Gegenstücks der vorliegenden Erfindung,
nachdem das harte, röhrenförmige Gegenstück verbunden
wurde, über
die wenig kraftstoffdurchlässige
Harzschicht und den Dichtring fest an der ringförmigen Nut befestigt. Infolgedessen
sind die Dichtungseigenschaften besonders gut, wenn das Rohr verbunden
ist.
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Eine
erfindungsgemäße dünne Harzschicht mit
niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
bedeckt die Innenumfangsfläche
der ringförmigen
Nut und die gesamte Innenumfangsfläche des Schlauchrohrs von der
ringförmigen
Nut zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang
der Schlauchachse (d.h. weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs). Die
dünne Harzschicht
mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit bedeckt
nicht nur die Innenumfangsfläche
des Schlauchrohrs, die mit dem Kraftstoff in Kontakt kommt, sondern
auch die Innenumfangsfläche
der ringförmigen
Nut, in die das Gegenstück
eingeführt wird.
Infolgedessen besteht keine Gefahr eines Leckens von Kraftstoff
am Verbindungsabschnitt des Kraftstoffschlauchs zwischen der Harzschicht
mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
und dem Gegenstück.
Somit weist der Verbindungsabschnitt eine niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
auf.
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Das
harte, röhrenförmige Gegenstück wird entsprechend
der vorliegenden Erfindung in den geraden Gegenstück-Einführabschnitt
des Kraftstoffschlauchs eingeführt.
Das Vorhandensein der harten Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
erhöht
die Einführungskraft,
die nötig
ist, um das Gegenstück
einzuführen.
Die Harzschicht ist jedoch nur ab der ringförmigen Nut ausgebildet, und
der größte Teil
des Schlauchrohrs ist aus weichem Gummi oder Elastomer gebildet.
Infolgedessen kann die Einführungskraft
des Gegenstücks
niedrig gehalten werden.
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Entsprechend
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftstoffschlauch ein Gummi-
oder Elastomerschlauchrohr und einen geraden Gegenstück-Einführungsabschnitt,
der am Ende des Schlauchrohrs ausgebildet ist, einschließen. Eine
ringförmige
Nut zum Einführen und
Einpassen eines Dichtrings befindet sich an der Innenumfangsfläche des
Gegenstück-Einführungsabschnitts
zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs hin entlang
der Schlauchachse (weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs). Ein ringförmiger Ringhalteabschnitt,
der zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang
der Schlauchachse (weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs) eingetieft
ist, verläuft
an der Seitenwand der ringförmigen
Nut zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang
der Schlauchachse (weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs). Eine dünne Harzschicht
mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
bedeckt die Innenumfangsfläche
der ringförmigen
Nut, einschließlich
des ringförmigen
Ringhalteabschnitts und die gesamte Innenumfangsfläche des
Schlauchrohrs von der ringförmigen
Nut zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang
der Schlauchachse (weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs).
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Diese
Ausführungsform
stellt ähnliche
Vorteile im Hinblick auf die niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
und die niedrige Einführungskraft
in das Gegenstück
bereit. Die Befestigungskraft am Dichtring wird dadurch bereitgestellt,
dass der Dichtring eng anliegend in die ringförmige Nut eingeführt wird,
und Kraftstoff-Dichtungseigenschaften werden durch spielfreies Einpassen
und Befestigen des Eingriffsvorsprungs des Gegenstücks in der
ringförmigen
Nut bereitgestellt.
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Jedoch
wird die Befestigungskraft am Dichtring nicht wie oben beschrieben
von einem Zungenstück
bereitgestellt, wenn das Schlauchrohr mit dem Gegenstück verbunden
ist. Stattdessen stellt der ringförmige Ringhalteabschnitt eine
besonders starke Haltung bereit und sichert den Dichtring, wenn
der Kraftstoffschlauch mit dem Gegenstück verbunden ist. Somit kann
eine sehr starke Dichtungskraft an dem Dichtring bereitgestellt
werden, ohne dass ein spezielles Verfahren, wie eine Vulkanisationsbefestigung,
angewendet wird.
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Entsprechend
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die ringförmige Nut mit dem ringförmigen Zungenstück einen
Ringhalteabschnitt einschließen
wie oben beschrieben.
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Die
ringförmige
Nut kann sowohl ein Zungenstück
als auch einen Ringhalteabschnitt aufweisen. Somit ist die Befestigungskraft
am Dichtring aufgrund der kombinierten Vorteile des Zungenstücks und
des Ringhalteabschnitts besonders groß. Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt ähnliche Funktionen und Vorteile
wie die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bereit.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die ringförmige Nut einen Stopper aufweisen,
der in radialer Richtung über die
Innenumfangsfläche
des Gegen-Einführungsabschnitts
nach innen übersteht.
Der Stopper ist in radialer Richtung innen an der Seitenwand der
ringförmigen
Nut, die zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang
der Schlauchachse (weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs) verläuft, angeordnet.
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Wenn
der Kraftstoffschlauch und das Gegenstück verbunden werden, wird daher
das harte, röhrenförmige Gegenstück in den
Gegenstück-Einführabschnitt
des Kraftstoffschlauchs eingeführt,
bis es am Stopper zum Anliegen kommt. Somit kann der Eingriffsvorsprung
des Gegenstücks
so am Dichtring anliegen, dass der Eingriffsabschnitt eng anliegend
in die ringförmige
Nut gepasst wird. Der Kraftstoffschlauch ist leicht zu verbinden,
da das Gegenstück nicht
lagemäßig ausgerichtet
werden muss.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftstoffschlauch einen Rohrwandabschnitt
des Gegenstück-Einführungsabschnitts
mit einer ringförmigen
Nut, wie unter einem der folgenden Punkte (A) – (D) beschrieben aufweisen.
- (A) einen Außenumfangsabschnitt der Rohrwand mit
der ringförmigen
Nut ist nach außen
in der radialen Richtung dicker als die anderen Wandabschnitte;
- (B) ein Innenumfangsabschnitt der Rohrwand mit der ringförmigen Nut
ist nach innen in radialer Richtung dicker als die anderen Wandabschnitte;
- (C) ein Innenumfangsabschnitt der Rohrwand mit der ringförmigen Nut
weist einen Grat auf, der in radialer Richtung nach innen vorsteht;
und
- (D) eine Klemme oder ein Ring ist eng anliegend am Außenumfangsabschnitt
der Rohrwand mit der ringförmigen
Nut montiert.
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Diese
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt die Vorteile einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen
bereit, wie eine hohe Befestigungskraft am Dichtring, gute Krafstoff-Dichtungseigenschaften,
niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
nach Verbindung mit dem Gegenstück,
verringerte Einführungskraft
am Gegenstück und
leichte Verbindung des Kraftstoffschlauchs. Ferner wird die Verschlechterung
der Kraftstoff-Dichtungseigenschaften im Lauf der Zeit wirksam verhindert.
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Gummi-
oder Elastomerschlauchrohre und Dichtringe, die im Wesentlichen
aus Gummi oder Elastomer bestehen, werden aufgrund von alterungsbedingter
Verschlech terung in gewissem Umfang komprimiert, wenn der Schlauch
am Gegenstück
befestigt ist. Diese Verschlechterung kann nicht vermieden werden
und ist besonders spürbar,
wenn der Kraftstoffschlauch in einer aufgeheizten Umgebung verwendet
wird. Infolgedessen können
sich die Kraftstoff-Dichtungseigenschaften des oben beschriebenen
Dichtrings allmählich
verschlechtern. Jedoch können
(A) – (D)
der oben beschriebenen Ausführungsform
in der Rohrwand mit der ringförmigen
Nut im Gegenstück-Einführungsabschnitt
verwendet werden. Die nachstehend aufgeführten Vorteile können bereitgestellt
werden. Falls zwei oder mehr von (A) – (D) kombiniert werden, stellt
die resultierende Ausführungsform
kombinierte Vorteile bereit.
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In
(A) oder (B) kann die Steifigkeit an diesem Abschnitt der Rohrwand
verbessert werden, da die Rohrwand mit der ringförmigen Nut entweder nach außen oder
nach innen in radialer Richtung verdickt ist. Infolgedessen können gute
Kraftstoff-Dichtungseigenschaften beibehalten werden, obwohl das Schlauchrohr
und der Dichtring sich verschlechtern. In (B) reduziert die Verdickung
der Rohrwand die Dicke der ringförmigen
Nut, wodurch die Befestigungskraft am Dichtring abnimmt, wenn das
Gegenstück eingeführt wird.
Daher sind (A) oder (C) relativ bevorzugt.
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In
(C) kann der Dichtring dadurch sicher gehalten werden, dass ein
Grat, der in radialer Richtung vom Innenumfangsabschnitt der Rohrwand
mit der ringförmigen
Nut nach innen vorsteht. Ferner steht der Grat leicht in den Dichtring
vor. Somit werden gute Kraftstoff-Dichtungseigenschaften entlang
des Grats beibehalten, auch wenn das Schlauchrohr des Dichtrings
sich verschlechtert.
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Wenn
ein Ring eng anliegend am Außenumfangsabschnitt
der Rohrwand mit der ringförmigen Nut
montiert wird, wird in (D) eine starke Verengungsspannung von dem
Ring ausgeübt,
wenn das Gegenstück
eingeführt
wird. Auch wenn das Schlauchrohr des Dichtrings sich verschlechtert,
kann die Verengungsspannung von dem Ring gute Kraftstoff-Dichtungseigenschaften
beibehalten. Wenn eine Klemme verwendet wird, kann die Klemme im
nicht-gespannten Zustand am Außenumfangsabschnitt
der Rohrwand mit der ringförmigen
Nut montiert werden, und dann kann die Klemme gespannt werden, nachdem das
Gegenstück
eingeführt
wurde. Ansonsten würde die
gespannte Klemme der Einführung
des Gegenstücks
Widerstand leisten. Durch Spannen der Klemme nach dem Einführen des
Gegenstücks
ist das Einführen
leichter. Durch Spannen der Klemme können die gleichen Vorteile
bereitgestellt werden wie von dem oben beschriebenen Ring bereitgestellt.
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Nachdem
das Schlauchrohr eng anliegend am Gegenstück des Kraftstoffschlauchs
eng anliegend befestigt wurde, können
ferner externe Kräfte den
eng anliegenden Abschnitt des Schlauchrohrs verformen. In solchen
Fällen
stellt eines von (A) – (D) einen
starken Widerstand gegen die Verformung des eng anliegenden Abschnitts
des Schlauchrohrs bereit, wodurch verhindert wird, dass die Kraftstoff-Dichtungseigenschaften
auf einmal oder kontinuierlich versagen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die ringförmige Nut so geformt sein,
dass sie zu einem ringförmigen
Dichtring mit einer festen, bandartigen axialen Breite passt. Der
verdickte Abschnitt, der in (A) beschrieben ist, oder der Grat,
der in (C) beschrieben ist, kann am Abschnitt der Rohrwand mit der
ringförmigen
Nut angeordnet sein, so dass der verdickte Abschnitt oder der Grat
auf den Scheitel des ringförmigen
Eingriffsvorsprungs, der vom Gegenstück vorsteht, ausgerichtet ist.
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Der
ringförmige
Dichtring mit einer festen bandförmigen
axialen Breite weist einen besonders hohen Dichtungsdruck auf, wenn
er auf das Eingriffsvorsprung am Gegenstück ausgerichtet ist. Wenn das
Gegenstück
eingeführt
wird, wird der verdickte Abschnitt von (A) oder der Grat von (C)
am Abschnitt des Wandrohrs mit der ringförmigen Nut angeordnet, so dass
der verdickte Abschnitt oder der Grat auf den Scheitel des ringförmigen Eingriffsvorsprungs
am Gegenstück,
das eingeführt
wird, ausgerichtet wird. Diese Ausführungsform stellt eine verbesserte
Steifigkeit in der Rohrwand wie oben beschrieben und eine sichere
Einführung
des Grats in den Dichtring bereit.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Abschnitt des Schlauchrohrs,
der relativ zum Gegenstück-Einführungsabschnitt
zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der
Schlauchachse (weg vom Ende des Schlauchrohrs) angeordnet ist, als
einer der nachstehenden (1) – (3)
ausgebildet:
- (1) ein gerades Rohr;
- (2) ein Rohr mit zumindest einer Biegung; und
- (3) ein gerades Rohr mit mindestens einer Biegung, wo mindestens
ein Abschnitt ein Wellrohr ist.
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Der
Kraftstoffschlauch kann, vorausgesetzt, dass ein gerader Gegenstück-Einführungsabschnitts am
Ende des Schlauchrohrs ausgebildet ist, in jeder Form ausgebildet
sein.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein Außenumfang des Schlauchrohrs
eines Kraftstoffschlauchs eines oder zwei der nachstehenden Elemente
(a) – (d)
aufweisen:
- (a) eine Harzschicht;
- (b) eine Vestärkungsgewebeschicht;
- (c) eine dünne
Metallfolienschicht oder Metalllaminatschicht und
- (d) eine äußere Gummi-
oder Elastomerschutzschicht.
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Der
Kraftstoffschlauch weist ein Gummi- oder Elastomerschlauchrohr und
eine dünne
Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit auf, aber es können auch
andere Schlauchelemente am Außenumfang
des Schlauchrohrs enthalten sein, falls nötig.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Verbinden von
Kraftstoffschläuchen
mit röhrenförmigen Gegenstücken bereit,
das einen Schritt des spielfreien Einführens und Einpassens eines
Dichtrings in die ringförmige
Nut eines Kraftstoffschlauchs wie oben beschrieben und einen Schritt zum
Einführen
eines harten, röhrenförmigen Gegenstücks in den
Kraftstoffschlauch einschließt.
Das Gegenstück
weist einen ringförmigen
Eingriffsvorsprung auf, der von der Außenumfangsfläche des
Gegenstücks
vorsteht. Der Eingriffsvorsprung ist an einem Ende oder nahe an
einem Ende des Gegenstücks angeordnet.
Das Gegenstück
wird so eingeführt, dass
der Eingriffsvorsprung am Dichtring anliegt.
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Die
Funktionen und Vorteile des Kraftstoffschlauch-Verbindungsabschnitts
gemäß der vorliegenden
Erfindung werden anhand der 2a – 2d beschrieben.
Der in den 2a – 2d dargestellte
Kraftstoffschlauch 4 schließt eine ringförmige Nut 6 eines
Gegenstück-Einführungsabschnitts 5 ein.
Die ringförmige
Nut 6 schließt
ein Zungenstück 7,
einen Ringhalteabschnitt 8 und einen Stopper 9 ein.
Eine dünne
Harzschicht 10 mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
bedeckt die gesamte Innenumfangsfläche von der ringförmigen Nut 6 zum
axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse
(weg vom Ende des Kraftstoffschlauchs) und die Innenumfangsfläche der
ringförmigen
Nut 6. Außerdem
ist ein Engriffsvorsprung 12 an der Außenumfangsfläche des
harten, röhrenförmigen Gegenstücks 11 und
nach dem Ende des Gegenstücks 11 angeordnet.
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In
den 2a – 2d ist
das Verfahren zum Einführen
und Einpassen des Dichtrings 13 in die ringförmige Nut 6 nicht
dargestellt, aber dieses Verfahren kann beispielsweise die Verwendung
eines typischen Befestigungswerkzeugs für einen Dichtring oder ein
anderes geeignetes Verfahren beinhalten. Während dieses Verfahrens sichert
die ringförmige
Nut 6 den Dichtring 13 und richtet diesen lagemäßig aus,
wodurch eine zuverlässige
Ausrichtung des Dichtrings 13 bereitgestellt wird. Weiter schließt die ringförmige Nut 6 Vorsprünge und
Aussparungen auf, wie das Zungenstück 7 und den Ringhalteabschnitt 8.
Das Schlauchrohr mit der ringförmigen
Nut 6 besteht aus Gummi oder Elastomer, und der Dichtring 13 kann
auch aus einem ähnlichen
Material bestehen und kann eine Querschnittsform aufweisen, die
der Form der ringförmigen
Nut 6 entspricht. Daher kann der Dichtring 13 n
die ringförmige Nut 6 eng
eingepasst und vollkommen eingebettet werden.
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Wie
in 2a dargestellt, wird das harte, röhrenförmige Gegenstück 11 in
den Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 gedrückt. Wenn
der Eingriffsvorsprung 12 die in den 2b und 2c dargestellten
Positionen erreicht, übt
der Eingriffsvorsprung 12 eine starke Reibkraft auf den
Dichtring 13 aus, um eine Lageverschiebung des Dichtrings 13 zu verhindern.
In extremen Fällen
kann der Dichtring 13 ohne einen Eingriffsvorsprung 12 aus
der ringförmigen
Nut 6 herausfallen.
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Wie
in den 2b und 2c dargestellt, schiebt
jedoch der Eingriffsvorsprung 12 das Zungenstück 7,
das mit einer geneigten Oberfläche
ausgebildet ist, die über
der ringförmigen
Nut 6 hängt,
in Richtung des Pfeils X nach oben. Die Kraft, die in Richtung des
Pfeils X wirkt, wird am Dichtring 13 in Kräfte in der
Richtung des Pfeils Y und des Pfeils Z aufgeteilt. Somit widersteht
der Dichtring 13 der oben beschriebenen Lageverschiebung
stark. Somit wird der Dichtring 13 der vorliegenden Erfindung
lagemäßig nicht
verschoben.
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Ferner
versucht der Dichtring 13, sich nach rechts in den 2b und 2c (zum
axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse)
zu bewegen. Der Dichtring 13 passt jedoch in den Ringhalteabschnitt 8,
der zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs hin entlang der
Schlauchrichtung eingekerbt ist. Solange der Dichtring 13 nicht
aus dem Ringhalteabschnitt 8 entkommt, wird der Dichtring 13 somit
nicht lagemäßig verschoben.
Hoher Druck, der angewendet wird, um den Dichtring 13 lagemäßig zu verschieben,
resultiert in einer großen
Kraft, die an den Dichtring 13 angelegt wird, um ihn in
den Ringhalteabschnitt 8 zu passen. Infolgedessen wird
der Dichtring 13 nicht lagemäßig verschoben.
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Das
Gegenstück 11 kann
in den Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 geschoben
werden. Wenn das Gegenstück 11 tief
genug eingeschoben wurde, wird es durch Anliegen am Stopper 9 aufgehalten,
wie in 2d dargestellt. An diesem Punkt liegt
der Eingriffsvorsprung 12, der am oder nahe am Ende des
Gegenstücks 11 angeordnet
ist, am Dichtring 13 an und wird in die ringförmige Nut 6 eingepasst.
In diesem Zustand wird der Dichtring 13 durch den Eingriffsvorsprung 12 in
radialer Richtung nach außen geschoben,
wodurch mehr Druck gegen die ringförmige Nut 6 ausgeübt wird.
Infolgedessen können
angemessene Dichtungseigenschaften bereitgestellt werden, auch wenn
die wenig kraftstoffdurchlässige
Harzschicht 10 an der Innenumfangsfläche der ringförmigen Nut 6 verwendet
wird.
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Das
oben beschriebene Zungenstück 7 an der
Seitenwand der ringförmigen
Nut 6 bildet eine Aussparung zum Stützen des Dichtrings 13 ähnlich wie
der Ringhalteabschnitt 8, der an der gegenüber liegenden
Seitenwand der ringförmigen
Nut 6 ausgebildet ist. Somit stellt das Vorhandensein des
Zungenstücks 7 in
der ringförmigen
Nut 6 durch Ausbilden einer ringhaltenden Aussparung zusätzlich zu den
oben beschriebenen Vorteilen zusätzliche
Stützung
für den
Dichtring 13 bereit. Diese zusätzliche Stützung des Dichtrings 13 verhindert
effizient eine lagemäßige Verschiebung
des Dichtrings 13, insbesondere zum Ende des Kraftstoffschlauchs
entlang der Schlauchachse der ringförmigen Nut 6.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt eine Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur
einen Kraftstoffschlauch, einen Dichtring und ein Gegenstück, das als
hartes Rohr ausgebildet ist, ein, wie oben beschrieben. Der Dichtring
ist eng anliegend in eine ringförmige
Nut des Kraftstoffschlauchs eingepasst. Das harte, röhrenförmige Gegenstück ist so
eingeführt,
dass ein verlängerter,
ringförmiger
Eingriffsvorsprung am Dichtring anliegt. Der Eingriffsvorsprung ist
an einem Ende oder nahe am Ende des Gegenstücks an der Außenumfangsfläche des
Gegenstücks
angeordnet.
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Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Vorteilen stellt die Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine leicht anzuwendende Struktur bereit, die einfach
und kostengünstig
ist, ohne eine spezielle Kostensteigerung zu erfordern. Wie oben
beschrieben weist der Gegenstück-Einführungsabschnitt
des Kraftstoffschlauchs ferner eine niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
und gute Kraftstoff-Dichtungseigenschaften
auf.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Dichtring eine Ringform mit
fester, bandförmiger
axialer Breite aufweisen.
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Ein
Dichtring, der in einer Ringform ausgebildet ist, die eine bandförmige axiale
Breite aufweist, stellte eine große Kontaktoberfläche mit
dem eingeführten
Gegenstück
bereit. Somit werden gute Dichtungseigenschaften bereitgestellt.
Der Dichtring ist außerdem
fest in der ringförmigen
Nut befestigt, wenn das Gegenstück
eingeführt
ist.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Dichtring eine bogenförmigen Querschnittsform
entlang einer Achse des Dichtrings und/oder eines Grats, der in
radialer Richtung an der Außenumfangsfläche des
Dichtrings vorsteht, aufweisen.
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Falls
der Dichtring mit einem bogenförmigen Querschnitt
entlang einer Achse des Dichtrings ausgebildet ist, wird eine flache
Querschnittsform zwischen dem Gegenstück und der ringförmigen Nut ausgebildet,
wobei der Dichtring eine Kraft ausübt, um seine ursprünglich bogenförmige Querschnittsform
wieder zu erlangen. Somit drücken
die Enden des Dichtrings entlang der Achse stark auf das Gegenstück der ringförmigen Nut,
wodurch die Dichtungseigenschaften verbessert werden. Falls die
axiale Querschnittsform des Dichtrings in radialer Richtung nach
außen
gebogen ist, so dass die Enden des Dichtrings entlang der Achse
in radialer Richtung nach außen
vorstehen, wird der Dichtring stark gegen die ringförmige Nut
gedrückt,
wodurch die Dichtungseigenschaften wesentlich verbessert werden.
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Falls
ein Grat, der in der radialen Richtung nach außen vorsteht, an der Außenumfangsfläche des
Dichtrings angeordnet ist, wird der Grat fest gegen die Bodenwand
der ringförmigen
Nut gedrückt und
schiebt sich leicht in die Bodenwand der ringförmigen Nut. Somit können auch
dann, wenn das Schlauchrohr oder der Dichtring schlechter werden, gute
Dichtungseigenschaften am Grat erhalten werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der Dichtring so positioniert werden,
dass der oben beschriebene Grat auf den Scheitel des ringförmigen Eingriffsvorsprungs
am Gegenstück
ausgerichtet ist.
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Der
ringförmige
Dichtring mit einer festen bandförmigen
axialen Breite nimmt den Dichtungsdruck auf, wenn es auf den Eingriffsvorsprung
des Gegenstücks
ausgerichtet ist, nachdem das Gegenstück eingeführt wurde. Ein Grat kann so
positioniert werden, dass er auf den Eingriffsvorsprung am Gegenstück ausgerichtet
ist, so dass der Druck des Grats an der Bodenwand der ringförmigen Nut
besonders geeignet ist.
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Die
genannten und weitere Vorteile der Erfindung werden in der folgenden
Beschreibung und der begleitenden Zeichnung deutlich.
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BRIEF DESCRIPTION OF THE
DRAWINGS
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1 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung eines herkömmlichen
Kraftstoffschlauchs;
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2a ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung eines Schritts des Kraftstoffschlauch-Verbindungsverfahrens
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2b ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung eines Schritts des Kraftstoffschlauch-Verbindungsverfahrens,
das auf den in Schritt 2a dargestellten Schritt folgt;
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2c ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung eines Schritts des Kraftstoffschlauch-Verbindungsabschnitts
im Anschluss an den in 2b dargestellten Schritt;
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2d ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung eines Schritts des Kraftstoffschlauch-Verbindungsabschnitts
im Anschluss an den in 2c dargestellten Schritt;
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3 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung gemäß einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine axiale Teil-Querschnittsdarstellung einer Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Der Kraftstoffschlauch
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Ein
Kraftstoffschlauch gemäß der vorliegenden
Erfindung schließt
ein Schlauchrohr und eine Harzschicht ein. Die Harzschicht befindet
sich an einer vorgegebenen Position an der Innenumfangsfläche des
Kraftstoffschlauchs und weist eine niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
auf. Das Schlauchrohr kann als die äußerste Schicht des Kraftstoffschlauchs
ausgebildet sein, aber ein besser geeignetes Schlauchkonstruktionselement
kann verwendet werden, um die äußerste Schicht
des Kraftstoffschlauchs an der Außenumfangsfläche des
Schlauchrohrs aufzubauen. Beispiele für Schlauchkonstruktionselemente schließen eine
Harzschicht; eine Verstärkungsfadenschicht;
eine dünne
Metallfolienschicht oder eine dünne
Metalllaminatschicht; eine äußere Schutzschicht
aus Gummi oder Elastomer; oder eine Kombination aus zwei oder mehr
dieser Schichten ein. Falls eines oder mehrere dieser Schlauchkonstruktionselemente
an der Außenumfangsfläche des Schlauchrohrs
eingeschlossen sind, können
die Schlauchkonstruktionselemente über die gesamte Länge der
Außenumfangsfläche des
Schlauchrohrs verlaufen oder die Schlauchkonstruktionselemente können über die
Außenumfangsfläche des
Schlauchrohrs mit Ausnahme des Gegenstück-Einführungsabschnitts verlaufen.
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Ein
gerader Gegenstück-Einführungsabschnitt
ist am axialen Ende des Schlauchrohrs angeordnet. Es gibt keine
Beschränkungen
der Form des Schlauchrohrs abgesehen von der Geradlinigkeit des Gegenstück-Einführungsabschnitts.
Beispielsweise kann es sich bei dem Schlauchrohr um ein gerades Rohr,
ein Rohr mit mindestens einer Biegung, ein gerades Rohr oder ein
Rohr mit mindestens einer Biegung mit mindestens einem Wellrohrabschnitt
oder dergleichen handeln.
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Das
Schlauchrohr besteht aus Gummi oder Elastomer. Es gibt keine Beschränkungen
der Art des Gummis oder Elastomers für das Schlauchrohr. Der Gummi
oder das Elastomer kann so ausgewählt werden, dass er bzw. es
eine niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit,
gute Beständigkeit
gegen Kraftstoff und dergleichen aufweist, z.B. Fluorkautschuk (FKM),
Acrylonitril/Butadien-Kautschuk (NBR), eine Mischung aus Acrylonitril/Butadien-Kautschuk
und Polyvinylchlorid (NBR/PVC), hydrierter Acrylonitril/Butadien-Kautschuk
mit Wasserstoff (H-NBR), Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO) oder dergleichen.
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Es
bestehen keine Beschränkungen
des Verfahrens zur Herstellung des Schlauchrohrs. Ein wichtiges
Verfahren für
die Herstellung des Schlauchrohrs beinhaltet die Ausbildung des Schlauchrohrs
unter Verwendung einer Form, beispielsweise durch Spritzgießen. Das
Schlauchrohr wird zusammen mit dem Gegenstück-Einführungsabschnitt mit ringförmigen Nuten
geformt, so dass eine Vulkanisierung und andere notwendige Verfahren
durchgeführt
werden können.
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Der Gegenstück-Einführungsabschnitt
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Der
Gegenstück-Einführungsabschnitt
ist an einem Ende oder an beiden Enden des Schlauchrohrs entlang
der Achse des Schlauchrohrs angeordnet. „Gerader" Gegenstück-Einführungsabschnitt bezeichnet
die Abwesenheit von Biegungen und Wellrohren. Dass er „gerade" ist, bedeutet nicht,
dass der Gegenstück-Einführungsabschnitt
glatt ist, d.h. keine Vorsprünge
oder Einkerbungen an der Außenumfangsfläche oder
der Innenumfangsfläche
aufweist. Der Gegenstück-Einführungsabschnitt
kann jedoch als glatter Zylinder ohne Vorsprünge oder Einkerbungen an der
Innenumfangsfläche
ausgebildet sein. Vorsprünge
oder Einkerbungen an der Außenumfangsfläche können als
Außenumfangsvorsprünge, Markierungsvorsprünge oder
dergleichen dienen. Außenumfangsvorsprünge können die
Dicke des Abschnitts des Schlauchrohrs mit den ringförmigen Nuten
aufrechterhalten. Markierungsvorsprünge können eine Verengungsklemme
ausrichten, die nach dem Verbinden des Kraftstoffschlauchs verwendet wird.
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Außenumfangsvorsprünge können die
Dicke des Abschnitts des Schlauchrohrs mit den ringförmigen Nuten
aufrechterhalten, aber andere Umfangsvorsprünge können auch eine extra Dicke
in radialer Richtung auswärts
von der Außenumfangsfläche des Abschnitts
des Schlauchrohrs mit den ringförmigen Nuten
bereitstellen. Die extra Dicke, die von den Außenumfangsvorsprüngen bereitgestellt
wird, kann gute Dichtungseigenschaften aufrechterhalten, wenn die
Oberflächen
des Schlauchrohrs und des Dichtrings im Lauf der Zeit schlechter
werden. Es sind keine speziellen Dicken notwendig, aber die Dicke
des Außenumfangsvorsprungs
kann um 30 – 100
% oder 50 – 70
% dicker sein als die Außenabschnitte
der Wand des Gegenstück-Einführungsabschnitts.
Alternativ dazu kann die Dicke des Außenumfangsvorsprungs 2 – 4 mm dicker
sein als die anderer Abschnitte der Wand des Gegenstück-Einführungsabschnitts.
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Um
gute Dichtungseigenschaften aufrechtzuerhalten, die der Verschlechterung
der Rohrwand und des Dichtungsmaterials widerstehen können, kann
eine Klemme oder ein Ring an der Außenumfangsfläche der
Rohrwand an dem Abschnitt vormontiert werden, wo die ringförmigen Nuten
am Gegenstück-Einführungsabschnitt
ausgebildet sind. Ein Ring kann fest montiert werden, bevor das
Gegenstück
eingeführt
wird. Eine Klemme kann fest und eng anliegend montiert werden, bevor
das Gegenstück
eingeführt
wird, aber die Klemme kann auch im ungespannten Zustand montiert
werden, bevor das Gegenstück
eingeführt
wird, und dann nach dem Einführen
gespannt werden. Es bestehen keine Beschränkungen hinsichtlich der Art
der Klemme, aber ein Beispiel ist eine Metallfeder-Schlauchklemme.
Es bestehen auch keine Beschränkungen
hinsichtlich der Art des Rings, aber ein Beispiel ist ein Ring,
der aus nicht-expandierendem Material, wie Harz, Metall oder Hartgummi,
gebildet ist.
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Ringförmige Nuten
sind an der Innenumfangsfläche
zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der
Schlauchachse des Gegenstück-Einführungsabschnitts
ausgebildet. Der Innendurchmesser des Gegenstück-Einführungsabschnitts, abgesehen
von den ringförmigen
Nuten, ermöglicht
die Einführung
des harten, röhrenförmigen Gegenstücks. Somit
kann der Innendurchmesser des Gegenstück-Einführungsabschnitts abgesehen
von den ringförmigen
Nuten mit dem Innendurchmesser der ring förmigen Nuten, die zum axial
inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse
angeordnet sind, identisch sein, muss dies aber nicht sein.
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Die ringförmige Nut
und der Dichtring
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Die
ringförmige
Nut kann entweder mit einem ringförmigen Zungenstück oder
einem ringförmigen Ringhalteelement
ausgebildet sein. Das Zungenstück
weist eine geneigte Oberfläche
auf, die über der
ringförmigen
Nut hängt
und in radialer Richtung von der Seitenwand der ringförmigen Nut
zum Ende des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse verläuft. Der
Ringhalteabschnitt ist eine Aussparung, die zum axial inneren Abschnitt
des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse zeigt und die an
der gegenüber
liegenden Seitenwand der ringförmigen
Nut zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs der Schlauchachse
angeordnet ist. Alternativ dazu kann die ringförmige Nut sowohl das Zungenstück als auch
den Ringhalteabschnitt aufweisen. Das Zungenstück bildet effizient eine ringförmige Aussparungsstruktur
an der Seitenwand der ringförmigen
Nut, die dem Ringhalteabschnitt an der gegenüber liegenden Seite der ringförmigen Nut ähnlich ist.
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Ein
Stopper kann in radialer Richtung an der radial inneren Seite der
gegenüber
liegenden Seitenwand der ringförmigen
Nut verlaufen, die zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs
entlang der Schlauchachse verläuft.
Der Stopper kann weiter zur Schlauchachse verlaufen als die Innenumfangsfläche des
Gegenstück-Einführungsabschnitts.
Der Stopper kann entlang der gesamten Umfangsfläche der radial inneren Seite
der gegenüber
liegenden Seitenwand der ringförmigen
Nut ausgebildet sein, aber der Stopper kann auch nur an einem Abschnitt der
radial inneren Seite des gegenüber
liegenden Seitenwand ausgebildet sein. Die Außenumfangsfläche der
ringförmigen
Nut, einschließlich
des Zungenstücks,
des Ringstützabschnitts
und des Stoppers sind von einer dünnen Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
bedeckt.
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Es
bestehen keine speziellen Beschränkungen
im Hinblick auf das Material, das für den Dichtring verwendet wird,
aber der Dichtring kann aus einem Harz, einem Gummi oder einem Elastomermaterial
bestehen. Ein Gummi- oder Elastomermaterial wird bevorzugt. Aus
den gleichen Gründen
wie den oben mit Bezug auf das Schlauchrohr beschriebenen kann der
Dichtring aus Gummi oder Elastomeren, wie FKM, NBR, NBR/PVB, H-NBR,
ECO oder dergleichen bestehen.
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Die
ringförmige
Nut ist so ausgebildet, dass der Dichtring in die ringförmige Nut
eingeführt
und eingepasst werden kann. Somit entspricht der ringförmige Querschnitt
des Dichtrings etwa der Querschnittsform des ringförmigen Raums,
der von der ringförmigen
Nut gebildet wird, was die wenig kraftstoffdurchlässige Harzschicht
und das Zungenstück, den
Ringhalteabschnitt und den Stopper einschließt, falls vorhanden. Der Dichtring
kann in Ringform mit einem Außendurchmesser,
der größer ist
als der Außendurchmesser
des Raums innerhalb der ringförmigen
Nut, ausgebildet werden. Der Innendurchmesser des Dichtrings muss
nicht in radialer Richtung von der ringförmigen Nut vorstehen, wenn
der Dichtring in die ringförmige
Nut eingeführt
und eingepasst wird. Somit ist die radiale Dicke des Dichtrings
etwa identisch mit der radialen Tiefe der ringförmigen Nut. In jedem Fall werden
die Funktionen und Vorteile des oben beschriebenen Zungenstücks beibehalten.
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Es
bestehen keine Beschränkungen
im Hinblick auf den ringförmigen
Querschnitt des Dichtrings, aber, wie in den 2a – 2d dargestellt, kann
der Dichtring eine feste axiale Breite, die eine Bandform bildet,
aufweisen. In den 2a – 2d weist
die ringförmige
Nut eine Querschnittsform auf, die der Form des Dichtrings entspricht.
Ferner ist in den 2a – 2d die
axiale Breite des Eingriffsvorsprungs des Gegenstücks, der
später
beschrieben ist, etwa identisch mit der axialen Breite der ringförmigen Nut.
Die axiale Breite der ringförmigen
Nut kann kleiner sein als die axiale Breite des Eingriffsvorsprungs
des Gegenstücks.
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Um
gute Dichtungseigenschaften aufrechtzuerhalten, die der Alterung
der Rohrwand und des Dichtrings widerstehen können, kann die Innenumfangsfläche der
ringförmigen
Nut in radialer Richtung nach innen verlaufen. Es bestehen keine
Beschränkungen
im Hinblick auf die vergrößerte Dicke,
aber die Dicke kann um 5 – 50
% oder 25 – 50
% dicker sein als die anderen Wandabschnitte im Gegenstück-Einführungsabschnitt.
Alternativ dazu kann die Dicke beispielsweise 2,5 – 5 mm dicker
sein als die anderen Wandabschnitte des Gegenstück-Einführungsabschnitts.
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Um
gute Dichtungseigenschaften aufrechtzuerhalten, die der Alterung
widerstehen können, kann
ein Grat in radialer Richtung der Innenumfangsfläche der ringförmigen Nut
nach innen vorstehen. Der Grat kann eine Höhe von etwa 0,5 – 1 mm in
radialer Richtung der ringförmigen
Nut aufweisen. Die Zahl oder die lateralen Positionen der Grate
sind nicht beschränkt.
Falls die ringförmige
Nut eine Form aufweist, die einem ringförmigen Dichtring mit einer festen
bandförmigen
axialen Breite aufweist, kann die ringförmige Nut einen einzigen Grat
aufweisen, der zur Spitze des ringförmigen Eingriffsvorsprungs am
Gegenstück
ausgerichtet ist.
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Um
gute Dichtungseigenschaften aufrechtzuerhalten, die der Alterung
widerstehen, kann der Dichtring eine erste, bandförmige axiale
Breite wie oben beschrieben und eine gebogene Querschnittsform aufweisen.
Die bogenförmige
Querschnittsform des Dichtrings kann einen Bogen aufweisen, der
in radialer Richtung nach außen
gebogen ist (d.h. die Seiten des Querschnitts entlang der Achse
des Dichtrings stehen in radialer Richtung nach außen vor). Die
ringförmige
Nut weist eine bandförmige
Breite auf, aber die Querschnittsform der ringförmigen Nut ist nicht gekrümmt, um
zum Dichtungsring zu passen.
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Um
Dichtungseigenschaften aufrechtzuerhalten, die der Alterung widerstehen,
kann ein Grat in radialer Richtung vom Außenumfang verschiedener Arten
von Dichtringen vorstehen. Der Grat weist beispielsweise eine Höhe von etwa
0,5 – 1
mm auf, aber die Zahl und die Position entlang der Breite des Dichtrings
des Grats sind nicht beschränkt.
Falls der Dichtring ein ringförmiger
Dichtring mit einer festen, bandförmigen Breite ist, kann ein
Grat so angeordnet sein, dass er auf den Scheitel eines ringförmigen Eingriffsvorsprungs
am Gegenstück
ausgerichtet ist.
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Die Harzschicht
mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
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Die
Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit ist beispielsweise
eine dünne
Schicht mit einer Dicke von etwa 500 – 50 Mikrometer. Die Harzschicht
bedeckt die Innenumfangsfläche
der ringförmigen
Nut und der gesamten Innenumfangsfläche des Schlauchrohrs von der
ringförmigen
Nut zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der
Schlauchachse. Die Harzschicht kann an der Innenumfangsfläche des
Schlauchrohrs befestigt sein. Es bestehen keine speziellen Beschränkungen
des Materials für
eine Harzschicht, solange das Material eine niedrige Kraftstoffdurchlässigkeit
aufweist, aber die Harzschicht kann aus einem Fluorharz, wie einem Copolymerharz
aus Polyvinylidenfluorid oder Vinylidenfluorid (z.B. einem Copolymerharz
aus Vinylindenfluorid und Chlortrifluorethylen) bestehen. Die Harzschicht
kann auch aus einem Polyesterharz wie Polybutylennaphthalat oder
Polybutylenterephthalat besehen.
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Es
bestehen keine Beschränkungen
hinsichtlich des Verfahrens zum Ausbilden der Harzschicht mit niedriger
Kraftstoffdurchlässigkeit,
solange das Verfahren die Harzschicht auf dem Schlauchrohr ausbilden
kann, während
ein vorgegebener Abschnitt der Innenumfangsfläche des Schlauchrohrs wie oben
beschrieben ausgespart ist. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Ausbilden
der Harzschicht ist die elektrostatische Beschichtung. Bei diesem
Verfahren wird der spezifische Abschnitt der Innenumfangsfläche des
Schlauchrohrs mittels eines beliebigen Maskierungsverfahrens maskiert.
Dann wird eine Schicht aus Harzpulver auf die Innenumfangsfläche des Schlauchrohrs
mittels elektrostatischer Beschichtung aufgebracht. Die Maske wird
dann entfernt und die Schicht aus Harzpulver wird durch Wärme geschmolzen,
wodurch ein Schmelzfilm gebildet wird. Ein weiteres Beispiel für ein Verfahren
zum Ausbilden der Harzschicht ist das Blasformen. In diesem Verfahren wird
das Innenrohr aus Harz, das die Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
bildet, durch Blasformen gebildet, und das Innenrohr wird in einen
Außenschicht-Abdeckungsschlauch
eingeführt.
In diesem Verfahren können
das Innenrohr aus Harz und der Außenschicht-Abdeckungsschlauch
gegenseitige Eingriffsvorsprünge
oder dergleichen aufweisen. Die Harzschicht mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
kann aus dem Innenschlauch aus Harz durch Extrusion gebildet werden
und dann in einen Außenschicht-Abdeckungsschlauch
eingeführt
werden.
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Das Gegenstück
-
Das
harte, röhrenförmige Gegenstück ist generell
ein Rohr zur Verbindung mit einem Schlauch. Das Gegenstück besteht
aus hartem Harz, einem Metall oder dergleichen. Das Gegenstück zur Verbindung
des Kraftstoffschlauchs weist einen ringförmigen Eingriffsvorsprung auf,
der von der Außenumfangsfläche am Ende
oder nahe am Ende des Gegenstücks
vorsteht. Es bestehen keine Beschränkungen hinsichtlich der Querschnittsform
des Eingriffsvorsprungs, aber dieser kann einen Hügel bilden,
der leicht in die ringförmige
Nut vorsteht. Die axiale Breite des Eingriffsvorsprungs kann etwa
identisch mit der axialen Breite der ringförmigen Nut sein, aber der Eingriffsvorsprung
kann eine etwas geringere axiale Breite aufweisen als die axiale
Breite der ringförmigen
Nut.
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Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (3)
-
3 zeigt
eine Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Bereich der vorliegenden Erfindung
ist von dieser Ausführungsform
in keiner Weise beschränkt.
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Ein
Kraftstoffschlauch 14, der in 3 dargestellt
ist, weist einen geraden Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 auf,
der am Ende eines Gummi- oder Elastomerschlauchrohrs 15 ausgebildet
ist. Entlang einer Achse des Kraftstoffschlauchs 14 (d.h.
der Schlauchachse) hat der Kraftstoffschlauch ein Ende (links in 3)
und einen axial inneren Abschnitt (rechts in 3). Eine
ringförmige
Nut 6 ist an der Innenumfangsfläche des Gegenstück-Einführungsabschnitts 5 zum
axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse
ausgebildet. Ein dicker Abschnitt 18 verläuft in radialer
Richtung vom Außenumfangsabschnitt
des Schlauchrohrs 15 nach außen, um die Dicke des Gegenstück-Einführungsabschnitts 5 zu
verstärken.
Ebenso ist eine dünne Harzschicht 10 mit
einer Dicke von 100 Mikrometer über
der Innenumfangsfläche
der ringförmigen Nut 6 und über der
gesamten Innenumfangsfläche des
Schlauchrohrs 15 aufgetragen, die von der ringförmigen Nut 6 zum
axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse
verläuft. Die
Harzschicht 10 weist eine geringe Kraftstoffdurchlässigkeit
auf und besteht aus Fluorharz. Ein elektrostatisches Beschichtungsverfahren
wird verwendet, um die Harzschicht 10 aufzutragen, um eine eng
anliegende und sichere Beschichtung zu gewährleisten.
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Ein
ringförmiges
Zungenstück 7 befindet
sich an der Seitenwand der ringförmigen
Nut 6, die zum Ende des Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse
angeordnet ist. Das Zungenstück 7 weist
eine schräge
Oberfläche 20 und
einen Überhang
in Bezug auf die ringförmige
Nut 6 auf, und das Zungenstück 7 ist in radialer
Richtung an der Seitenwand der ringförmigen Nut 6 nach
innen angeordnet. Ein ringförmiger
Ringhalteabschnitt 8 ist eine Einkerbung, die an der gegenüber liegenden
Seitenwand der ringförmigen
Nut 6 angeordnet ist, die zum axial inneren Abschnitt des
Kraftstoffschlauchs entlang der Schlauchachse angeordnet ist. Außerdem ist
ein ringförmiger
Stopper 9 in radialer Richtung an der gegenüber liegenden
Seitenwand der ringförmigen
Nut 6, die zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs
entlang der Schlauchachse an der ringförmigen Nut 6 nach
innen angeordnet ist, angeordnet. Der Stopper 9 verläuft in radialer
Richtung weiter nach innen als die Innenumfangsfläche des
Gegenstück-Einführungsabschnitts 5.
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Ein
ringförmiger
Fluorkautschuk-Dichtring 13 passt in die ringförmige Nut 6.
Bevor er in die ringförmige
Nut 6 gepasst wird, ist der Außendurchmesser des Dichtrings 13 größer als
der Außendurchmesser des
Raums innerhalb der ringförmigen
Nut 6, und die radiale Dicke des Dichtrings 13 ist
identisch mit der oder kleiner als die radiale Tiefe der ringförmigen Nut 6.
Somit übt
die ringförmige
Nut 6 eine Komprimierungskraft auf den Dichtring 13 aus,
die bewirkt, dass der Dichtring 13 sich leicht zum Innenumfang
hin zusammenzieht, wodurch der Dichtring 13 in etwa coplanar
mit der Innenumfangsfläche
des Gegenstück-Einführungsabschnitts 5 wird.
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Ein
hartes, röhrenförmiges Gegenstück 25 aus
Metall oder Harz wird in den Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 mit
der ringförmigen
Nut 6 mit dem Dichtring 13 wie oben beschrieben
eingeführt.
Funktion und Vorteile der Einführung
des Gegenstücks 25 sind
oben beschrieben. Die Einführungsposition
des Gegenstücks 25 ist
durch den Stopper 9 beschränkt. Ein Eingriffsvorsprung 26 am
Gegenstück 25 verläuft ringförmig von
der Außenumfangsfläche des
Gegenstücks 25 und
liegt am Dichtring 13 an. Der Eingriffsvorsprung 26 schiebt
den Dichtring 13 fest in radialer Richtung nach außen. Somit
werden die Grenzfläche zwischen
dem Dichtring 13 und der ringförmigen Nut 6 und die
Grenzfläche
zwischen dem Dichtring 13 und dem Eingriffsvorsprung 26 ohne
Lücken
fest abgedichtet, wodurch hervorragende Kraftstoff-Dichtungseigenschaften
bereitgestellt werden.
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Außerdem sind
das für
Kraftstoff undurchlässige
Gegenstück 25 und
die wenig kraftstoffdurchlässige
Harzschicht 10 des Schlauchrohrs 15 fast die einzigen
Abschnitte der Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur, die mit dem
Kraftstoff (d.h. dem inneren Fluid, wie Benzin) in Kontakt kommen.
Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich die wenig durchlässige Harzschicht 10 des
Schlauchrohrs 15 in Richtung auf das Zungenstück 7,
das nicht mit Kraftstoff in Kontakt kommt. Somit weist die Kraftstoffschlauch-Verbindungsstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen hohen Grad an Kraftstoffdurchlässigkeit auf.
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Eine
Schlauchklemme 28 wird an der Außenumfangsfläche des
Gegenstück-Einführungsabschnitts 5,
in den das Gegenstück 25 eingeführt wurde,
befestigt. Die Schlauchklemme 28 weist eine Struktur auf,
die geeignet ist, den Verbindungsabschnitt des Gegenstück-Einführungsabschnitts 5 zu verengen
und wird mittels eines Klemmenpositionierungsvorsprungs 27 als
Lageabstimmungselement positioniert.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (4 – 12)
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Die 4 – 12 zeigen
Kraftstoffschlauch-Verbindungsstrukturen gemäß anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Der Bereich der vorliegenden Erfindung
wird in keiner Weise von diesen Ausführungsformen beschränkt.
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In
den in den 4 – 11 dargestellten Ausführungsformen
ist eine dünne
Harzschicht 10 mit niedriger Kraftstoffdurchlässigkeit
wie in 3 angeordnet, aber die Harzschicht 10 ist
in den 4 bis 11 nicht dargestellt. Ebenso
ist in den in den 4 – 12 dargestellten
Ausführungsformen
der Eingriffsvorsprung 26 am Ende des Gegenstücks 25 angeordnet,
und der Dichtring 24 ist als ringförmiges Band mit einer bestimmten
Breite ausgebildet. In den in den 4 – 11 dargestellten
Ausführungsformen
ist der Umriss des Gegenstücks 25,
das hinter einem Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 verborgen
ist, durch Punktlinien dargestellt, um die Darstellung der anderen
Merkmale zu erleichtern. Ferner befinden sich die einzigen in 2 dargestellten Merkmale an der Außenfläche der
oberen Hälfte
des Gegenstück-Einführungsabschnitts 5 des
Kraftstoffschlauchs 29.
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In
der in 4 dargestellten Ausführungsform weist der Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 des
Kraftstoffschlauchs 4 eine Schlauchwand 32 auf. Eine
dicke Wand 33 befindet sich an der Außenumfangsfläche der
Rohrwand 32 und ist auf die ringförmige Nut 6 ausgerichtet.
Diese dicke Wand 33 befindet sich auf halber Strecke entlang
der Rohrwand 32 und ist um etwa 50 % dicker als die Rohrwände 32 zu jeder
Seite der dicken Wand 33.
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In
der in 5 dargestellten Ausführungsform weist der Gegenstück-Einführungsabschnitt 30 des
Kraftstoffschlauchs 4 eine Rohrwand 32 auf. Eine
dicke Wand 33 befindet sich an der Außenumfangsfläche der
Rohrwand 32 und ist auf die ringförmige Nut 31 ausgerichtet.
Die dicke Wand 33 ist um 50 % dicker als die Rohrwand 32 neben
der dicken Wand 33. Die dicke Wand 33 ist jedoch
von der in 4 dargestellten dicken Wand 33 verschieden,
da die in 5 dargestellte dicke Wand an
der Rohrwand zum axial inneren Abschnitt des Kraftstoffschlauchs
entlang der Schlauchachse angeordnet ist. Die dicke Wand 33 ist
auf den Scheitel des Eingriffsvorsprungs 26 des Gegenstücks 25 ausgerichtet,
wenn das Gegenstück
eingeführt
ist.
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In
der in 6 dargestellten Ausführungsform weist der Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 des
Kraftstoffschlauchs 4 eine ringförmige Nut 6 auf. Eine
dicke Wand 34 ist an der Außenumfangsfläche der
ringförmigen
Nut 6 angeordnet, so dass die Außenumfangsfläche der
ringförmigen
Nut 6 in radialer Richtung weiter nach innen verläuft als
in den in den 4 und 5 dargestellten
Ausführungsformen. Die
dicke Wand ist etwa um 15 % dicker als die Rohrwand zu beiden Seiten.
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In
der in 7 dargestellten Ausführungsform weist der Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 des
Kraftstoffschlauchs 4 eine Vielzahl von Graten 35 auf,
die in radialer Richtung von der Innenumfangsfläche der ringförmigen Nut 6 nach
innen vorstehen. Die Positionen der Grate 35 weisen keine
bestimmte Beziehung zu der Position des Eingriffsvorsprungs 26 des
Gegenstücks 25 auf.
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In
der in 8 dargestellten Ausführungsform weist der Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 des
Kraftstoffschlauchs 6 eine dicke Wand 34 auf,
die auf die ringförmige
Nut 6 ausgerichtet ist, und einen einzigen Grat 35,
der in radialer Richtung von der Innenumfangsfläche der ringförmigen Nut 6 vorsteht. Der
Grat 35 ist auf den Scheitel des Eingriffsvorsprungs 26 ausgerichtet,
wenn das Gegenstück
eingeführt
ist.
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In
der in 9 dargestellten Ausführungsform ist eine Vielzahl
von Graten 36 in radialer Richtung von der Innenumfangsfläche des
Dichtrings 9 (d.h. zur Innenumfangsfläche der ringförmigen Nut 6) vorstehend
angeordnet. Die Positionen der Grate 36 weisen keine bestimmte
Beziehung zu der Position des Eingriffsvorsprungs 26 des
Gegenstücks 25 auf.
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In
der in 10 dargestellten Ausführungsform
ist ein einzelner Grat 36 in radialer Richtung von der
Außenumfangsfläche des
Dichtrings 13 nach außen
vor stehend angeordnet. Der Grat 36 ist auf den Scheitel
des Eingriffsvorsprungs 26 ausgerichtet, wenn das Gegenstück 25 eingeführt ist.
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In
der in 11 dargestellten Ausführungsform
ist eine Nut 37 an der Außenumfangsfläche der Rohrwand 32 angeordnet,
welche auf die ringförmige Nut 6 am
Gegenstück-Einführungsabschnit 30 des Kraftstoffschlauchs 4 ausgerichtet
ist. Ein Ring 38, der sich nicht komprimieren lässt, ist
eng anliegend in die Nut 37 gepasst. Der Ring 38 wird
auf der Nut 37 befestigt, bevor das Gegenstück 25 in
den Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 eingeführt wird.
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Die
in 12 dargestellte Ausführungsform ist der in 11 dargestellten
Ausführungsform ähnlich,
da eine Nut 37 an der Außenumfangsfläche der Rohrwand 32 angeordnet
ist, die auf die ringförmige Nut 31 am
Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 des Kraftstoffschlauchs 4 ausgerichtet
ist. Eine federnde Schlauchklemme 40 wird durch ein Paar
Positionierungskörper 39 ausgerichtet
und liegt eng an der Nut 37 an. Die Verengung der Schlauchklemme 40 in
der radialen Richtung wird von einer (nicht dargestellten) Klammer
eines Klauenstücks 41 unterstützt. Nachdem
der Kraftstoffschlauch auf diese Weise befestigt wurde, wird die
Klammer entfernt, sobald das Gegenstück eingeführt wurde, wodurch sich eine
enge Verbindung ergibt. Eine Schneckengewinde-Schlauchschelle 42 ist
ebenfalls am Gegenstück-Einführungsabschnitt 5 befestigt,
um die Schlauchverbindung zu sichern.