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Hintergrund
der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Kraftstofftankdeckel mit einem Drucksteuerventil zum Steuern eines
Drucks in dem Kraftstofftank und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Ein bekanntes Beispiel für Kraftstofftankdeckel
ist in der
JP 1 111
669 A offenbart.
38 ist eine
Schnittansicht, die einen Kraftstofftankdeckel
300 darstellt.
Wie in
38 gezeigt ist,
hat der Kraftstofftankdeckel
300 einen Kunststoffgehäusekörper
302,
der auf einen Einfüllstutzen
FN eines Kraftstofftanks (nicht gezeigt) geschraubt ist, ein Abdeckelement
330,
das an dem Gehäusekörper
302 angebracht
ist, und ein Unterdruckventil
340, das in einer Ventilkammer
304 des
Gehäusekörpers
302 zum Steuern
von Druck in dem Kraftstofftank aufgenommen ist. Das Unterdruckventil
340 hat
einen Gummiventilkörper
342,
ein Ventilhalteelement
346 mit einer Halterblende
346a zum
Lagern des Ventilkörpers
342 und
eine Feder
348 zum Drücken
des Ventilkörpers
342.
Wenn der Druckunterschied zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen
Druck, der auf den Ventilkörper
342 aufgebracht
ist, sich auf oder über
ein vorgegebenes Niveau erhöht, öffnet das
Unterdruckventil
340, um den Tankdruck einem atmosphärischen
Druck zu nähern.
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Das Abdeckelement 330 ist
abnehmbar und drehbar an dem Gehäusekörper 302 angebracht.
Der Anbringungs/Abnehmmechanismus hat vier Flanschelemente 308,
die entlang des Umfangs des Gehäusekörpers 302 angeordnet
sind und ausgebildet sind, um sich nach außen in die radiale Richtung
des Gehäusekörpers 302 zu
erstrecken, und einen Eingriffsvorsprung 334, der auf einer
Innenwand des Abdeckelements 330 ausgebildet ist. Das Abdeckelement 330 ist
auf die Flanschelemente 308 des Gehäusekörpers 302 gepresst,
die dann über
den Eingriffsvorsprung 334 ragen. Dies ermöglicht dem
Abdeckelement 330, mit dem Gehäusekörper 302 einzugreifen.
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Der Eingriffsvorsprung 334 ragt
von der Innenwand des Abdeckelements 330 hervor. Da dieser Abschnitt
beim Spritzgießen
hinterschnitten ist, wird eine Schiebeform zum Herstellen des Abdeckelements 330 eingesetzt.
Ein Trennspalt der Schiebeform ist auf einer Bodenwand 332 des
Abdeckelements 330 ausgebildet. Wenn das Abdeckelement 330 relativ
zu dem Gehäusekörper 302 über einen Ratschenmechanismus 320 gedreht
wird, gleitet der Trennspalt, so dass ein Abscheren verursacht wird.
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Das Abdeckelement 330 wird
manuell zum Öffnen
und Schließen
betätigt
und ist erforderlich, um eine zusätzliche Funktion zu haben,
bspw. die Funktion des raschen Entladens von Elektrizität, wenn
der Nutzer, der elektrostatisch geladen ist, das Abdeckelement 330 in
einer trockenen Atmosphäre
manuell berührt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, einen Kraftstofftankdeckel zu schaffen, der einen
Aufbau, der nicht verursacht, dass eine Trennlinie, die auf einem
Abdeckelement ausgebildet ist, ungewünscht abgeschert wird, und
eine Entladungsfunktion zum raschen Entladen von Elektrizität hat, wenn
der Nutzer manuell einen Teil des Kraftstofftankdeckels berührt, um
den Deckel zu öffnen
und zu schließen.
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Mindestens ein Teil der vorstehenden
und andere zugehörige
Aufgaben werden durch einen Kraftstofftankdeckel verwirklicht, der
einen Einlass eines Einfüllstutzens
eines Kraftstofftanks schließt.
Der Kraftstofftankdeckel hat: einen Gehäusekörper, der ein Flanschelement
auf seinem oberen Abschnitt hat; und ein Abdeckelement, das drehbar
an das Flanschelement angebracht ist, wobei das Abdeckelement eine
Seitenwand, eine obere Wand und einen Passvorsprung hat, und einen
Scherschutzvorsprung; wobei der Passvorsprung an der Seitenwand
des Abdeckelements vorspringt, das in das Flanschelement passt,
so dass verhindert wird, dass das Abdeckelement von dem Flanschelement
abgleitet; und wobei ein Scherschutzvorsprung, der von der oberen
Wand des Abdeckelements vorspringt und an einer Position nahe einer
Trennlinie angeordnet ist, in dem Spritzgussverfahren für das Abdeckelement
ausgebildet wird, wobei der Scherschutzvorsprung das Flanschelement
berührt,
um zu verhindern, dass das Flanschelement in Kontakt mit der Trennlinie
kommt.
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Bei dem Kraftstofftankdeckel der
vorliegenden Erfindung ist das Abdeckelement an das Flanschelement
angebracht, das auf dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers ausgebildet ist. Das
Abdeckelement ist in eine Richtung relativ zu dem Flanschelement
drehbar, wenn ein Moment von oder über einer vorgegebenen Größe auf das
Abdeckelement aufgebracht wird. Das Flanschelement lagert drehbar das
Abdeckelement, während
der Passvorsprung, der auf der Seitenwand des Abdeckelements ausgebildet
ist, verhindert, dass das Abdeckelement von dem Flanschelement rutscht.
Der Passvorsprung ist hinterschnitten und ragt bei dem Prozess des
Einspritzens eines Harzes in eine Schiebeform von der Seitenwand
des Abdeckelements. Dies bewirkt, dass eine Trennlinie auf der oberen
Wand des Abdeckelements ausgebildet wird. Der Scherschutzvorsprung ist
an einer Seite nahe der Trennlinie ausgebildet.
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Der Scherschutzvorsprung führt das
Flanschelement, um zu verhindern, dass das Flanschelement in Kontakt
mit der Trennlinie gerät.
Dies bedeutet, dass der Scherschutzvorsprung verhindert, dass die
Trennlinie gegenüber
dem Flanschelement rutscht und abgeschert wird.
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Entsprechend einer bevorzugten Anwendung
hat der Kraftstofftankdeckel ferner einen Ratschenmechanismus, der
in dem Flanschelement und dem Abdeckelement angeordnet ist. Der
Ratschenmechanismus dreht das Abdeckelement relativ zu dem Flanschelement,
wenn ein Drehmoment von nicht weniger als einer vorgegebenen Größe auf das Abdeckelement
aufgebracht wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Anwendung hat der Kraftstofftankdeckel ferner einen Entladevorsprung,
der von der Seitenwand des Abdeckelements vorspringt und nahe des
Passvorsprungs zum Entladen statischer Elektrizität in dem
Abdeckelement auf dem Einfüllstutzen
angeordnet ist. Diese Anordnung erleichtert die Herstellung einer
Form zum Ausbilden des Entladevorsprungs.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Anwendung öffnet
und schließt
der Gehäusekörper den
Einlass frei; ist das Abdeckelement leitfähig und ist an einem oberen
Abschnitt des Gehäusekörpers angebracht;
und ist der Entladevorsprung auf einem Endabschnitt des Abdeckelements
zum Entladen statischer Elektrizität, die in dem Abdeckelement
gespeichert ist, auf dem Einfüllstutzen
angeordnet. Das Abdeckelement hat einen spezifischen Widerstand
in einem Bereich von ungefähr
104 bis ungefähr 109 Ω × cm, und
der Entladevorsprung hat einen kleineren spezifischen Widerstand
als einen Widerstand irgendeines anderen Teils des Abdeckelements.
Der Entladevorsprung ist von dem Einfüllstutzen durch einen Entladeabstand
von nicht größer als
ungefähr
1 mm beabstandet, wenn das Abdeckelement an dem Einfüllstutzen
angebracht ist.
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Bei dem Kraftstofftankdeckel der
vorliegenden Erfindung ist das Abdeckelement an dem oberen Abschnitt
des Gehäusekörpers angebracht.
Der Gehäusekörper öffnet und
schließt
den Einfüllstutzeneinlass
frei. Das Abdeckelement des Kraftstofftankdeckels hat die Fähigkeit,
statische Elektrizität,
die in dem Abdeckelement gespeichert ist, auf den Einfüllstutzen
zu entladen, wenn ein Nutzer, der elektrostatisch geladen ist, manuell
das Abdeckelement berührt.
Die elektrische Leitfähigkeit
des Abdeckelements und Ausbildung des Entladevorsprungs an dem Ende
des Abdeckelements ermöglicht
der statischen Elektrizität,
die in dem Abdeckelement gespeichert ist, auf den Einfüllstutzen über den
Entladevorsprung entladen zu werden.
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Der spezifische Widerstand des Abdeckelements
ist in einem Bereich von ungefähr
104 bis 109 Ω × cm eingestellt.
Die obere Grenze des spezifischen Widerstands, die auf nicht größer als
ungefähr 109 Ω × cm eingestellt
ist, stellt die elektrische Leitfähigkeit sicher, wogegen die
untere Grenze, die auf nicht weniger als ungefähr 104 Ω × cm eingestellt
ist, abrupte Erhöhung
der Spannung zwischen dem Entladevorsprung und dem Einfüllstutzen
verhindert. Der spezifische Widerstand des Entladevorsprungs, der
geringer als der spezifische Widerstand eines jeden anderen Teils
des Abdeckelements ist, ermöglicht
der statischen Elektrizität,
die in dem Abdeckelement gespeichert ist, rasch durch den Entladevorsprung
zu entladen. Die Entladestrecke zwischen dem Entladevorsprung und
dem Einfüllstutzen
ist auf nicht größer als
ungefähr
1 mm eingestellt, was die Entladespannung senkt.
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Wie vorstehend diskutiert ist, wird
die statische Elektrizität,
die in dem Abdeckelement gespeichert ist, rasch von dem Abdeckelement
zu dem Entladevorsprung geführt.
Da der spezifische Widerstand des Abdeckelements nicht weniger als
ungefähr
104 Ω × cm beträgt, steigt
die Spannung zwischen dem Entladevorsprung und dem Einfüllstutzen nicht
abrupt. Die kurze Entladestrecke von nicht mehr als ungefähr 1 mm
ermöglicht
der statischen Elektrizität,
einfach von dem Entladevorsprung auf den Einfüllstutzen zu entladen, wodurch
verhindert wird, dass der Nutzer, der manuell das Abdeckelement
berührt,
einen statischen elektrischen Schlag erhält. Der Entladevorsprung, der
die statische Elektrizität, die
allmählich
in dem Abdeckelement gespeichert wird, rasch auf den Einfüllstutzen
entlädt,
kann einen spezifischen Widerstand von weniger als ungefähr 104 Ω × cm haben.
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Das Merkmal des Einstellens des spezifischen
Widerstands des Abdeckelements in dem vorstehenden speziellen Bereich
und das Ausführen
des spezifischen Widerstands des Entladevorsprungs geringer als
der spezifische Widerstand eines jeden anderen Teils des Abdeckelements,
wird bevorzugt durch das nachstehende Verfahren verwirklicht.
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Das Abdeckelement wird, um einen
spezifischen Widerstand in dem Bereich von ungefähr 109 bis
ungefähr
109 Ω × cm zu
haben, durch Einspritzen des Harzmaterials geformt, das mit einem
leitfähigen Material
gemischt ist, wie bspw. leitfähigem
Kohlenstoff oder leitfähigen
Füllstoffen.
Der Entladevorsprung ist so angeordnet, dass, wenn das geschmolzene
Harz von einem Eingang während
des Einspritzverfahrens eingespritzt wird, der Entladevorsprung
als letztes gefüllt
wird. Dies verursacht, dass das leitfähige Material mit einer höheren Dichte
in dem Entladevorsprung als in einem anderen Teil des Abdeckelements
angesammelt ist, womit die elektrische Leitfähigkeit des Entladevorsprungs
verstärkt ist.
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Gemäß einem anderen bevorzugten
Aufbau ist der Entladevorsprung auf einer inneren Fläche des
Abdeckelements ausgebildet, die dem Einlass des Einfüllstutzens
zugewandt ist, wobei der Entladeabstand zwischen dem Entladevorsprung
und einem Ende des Einlasses entlang einer Öffnungs-/Schließrichtung
des Kraftstofftankdeckels unverändert
ist. Der somit konstruierte Entladevorsprung hat die nachstehenden
Funktionen und Wirkungen. Die Positionsbeziehung zwischen dem Entladevorsprung und
dem Ende des Einlasses wird gemäß dem Schließzustand
des Kraftstofftankdeckels geändert. In
diesem bevorzugten Aufbau ist jedoch der Entladevorsprung entlang
einer Öffnungs-/Schließrichtung des
Kraftstofftankdeckels ausgebildet, um den Abstand von dem Ende des
Einlasses unverändert
zu halten. Dieser Aufbau ermöglicht
den Entladeabstand zwischen dem Entladevorsprung und dem Ende des
Einfüllstutzens
in einem konstanten Bereich unabhängig von dem Schließzustand
des Kraftstofftankdeckels, womit stabile Entladeeigenschaften sichergestellt
sind.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Halbschnittansicht, die einen Kraftstofftankdeckel darstellt,
der die vorliegende Erfindung ausführt;
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2 ist
eine Halbschnittansicht, die einen Gehäusekörper darstellt;
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3 ist
eine Draufsicht, die den Gehäusekörper darstellt;
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4 ist
eine Bodenansicht, die den Gehäusekörper darstellt;
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5 ist
eine Halbschnittansicht, die den Gehäusekörper und eine innere Abdeckung
darstellt;
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6 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen oberen Abschnitt des Gehäusekörpers zeigt;
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7 ist
eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, bevor die innere Abdeckung
an den Gehäusekörper geschweißt wird;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Gehäusekörper darstellt;
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9 zeigt
einen Betrieb eines Ratschenmechanismus;
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10 zeigt
ein Spritzgussverfahren eines elastischen Klauenelements des Ratschenmechanismus;
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11 ist
eine Schnittansicht, die ein Verbindungselement zum Verbinden der
Oberseite des Gehäusekörpers mit
dem äußeren Ringelement
zeigt;
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12 zeigt
die Funktionen des Verbindungselements;
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13 zeigt
eine Modifikation des Aufbaus von 12;
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14 zeigt
eine weitere Modifikation des Aufbaus von 12;
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15 stellt
einen Dichtungsaufbau einer Dichtung dar;
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16 ist
eine Halbschnittansicht, die ein Abdeckelement darstellt;
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17 ist
eine Ansicht von unten, die ein Abdeckelement darstellt;
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18 ist
eine perspektivische Ansicht, die das Abdeckelement 40 darstellt;
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19 zeigt
ein Verfahren zum Anbringen des Abdeckelements an dem Gehäusekörper;
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20 ist
eine Schnittansicht, die einen Passvorsprung des Abdeckelements
darstellt;
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21 zeigt
ein Spritzgussverfahren für
den Passvorsprung des Abdeckelements;
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22 ist
eine Schnittansicht, die ein Überdruckventil
und ein Unterdruckventil in dem Gehäusekörper darstellt;
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23 ist
eine Schnittansicht, die das Überdruckventil
darstellt;
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24 zeigt
Funktionen einer Ringnut des Überdruckventils;
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25 stellt
Funktionen eines Sitzelements des Gehäusekörpers dar;
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26 stellt
ferner die Funktion des Sitzelements des Gehäusekörpers dar;
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27 zeigt
eine Modifikation des Aufbaus von 25;
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28 ist
eine Schnittansicht, die das Unterdruckventil 70 darstellt;
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29 zeigt
Funktionen eines konischen Elements 75 des Unterdruckventils;
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30 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Durchfluss und dem
Druck des Unterdruckventils zeigt;
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31 ist
eine Draufsicht, die das Abdeckelement darstellt;
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32 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
einen Entladevorsprung darstellt, der auf dem Umfang des Abdeckelements
ausgebildet ist;
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33 ist
eine perspektivische Ansicht, die das Abdeckelement darstellt;
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34 ist
ein Diagramm, das den spezifischen Widerstand des Abdeckelements
an Messpunkten P1 bis P4 zeigt;
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35 zeigt
die Messpunkte P1 bis P4 des Abdeckelements, an dem der spezifische
Widerstand von 34 gemessen
wird;
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36 ist
eine Schnittansicht, die den Entladevorsprung in einer horizontalen
Richtung darstellt;
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37 stellt
Funktionen des Entladevorsprungs dar; und
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38 ist
eine Schnittansicht, die einen herkömmlichen Kraftstofftankdeckel
darstellt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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1 ist
eine Halbschnittansicht, die einen Kraftstofftankdeckel 10 darstellt,
der die vorliegende Erfindung ausführt. Der Kraftstofftankdeckel 10 ist auf
einen Einfüllstutzen
FN geschraubt, der einen Einlass FNb hat, durch den eine Kraftstoffzufuhr
zu einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) geführt wird. Der Kraftstofftankdeckel 10 hat
einen Gehäusekörper 20, der
aus einem Kunstharzmaterial, wie bspw. Polyacetal, besteht, ein
Abdeckelement 40, das an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers 20 angebracht
ist und aus einem Kunstharzmaterial besteht, wie bspw. Nylon, eine
innere Abdeckung 50 zum Schließen einer oberen Öffnung des
Gehäusekörpers 20,
um ein Ventilelement 23 zu definieren, ein Überdruckventil 60 und
ein Unterdruckventil 70, die in der Ventilkammer 23 aufgenommen
sind, um als Drucksteuerventile zu wirken, und eine Dichtung GS, die
an dem oberen Umfang des Gehäusekörpers 20 zum
Dichten des Gehäusekörpers 20 gegenüber dem
Einfüllstutzen
FN angebracht ist. Das Überdruckventil 60 hat
einen Ventilkörper 61,
ein Ventillagerelement 68 zum Lagern des Ventilkörpers 61,
und Einrichtungen zum Drücken
des Ventilkörpers 61, wie bspw.
eine Schraubenfeder 69, über das Ventillagerelement 68.
Das Unterdruckventil 70 hat einen Ventilkörper 71 und
Einrichtungen zum Drücken
des Ventilkörpers 71,
wie bspw. eine Schraubenfeder 78.
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Das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 steuern den Druck in dem Kraftstofftank
gemäß dem nachstehenden
Verfahren. In dem Zustand, in dem der Kraftstofftankdeckel 10 auf
den Einfüllstutzen
FN geschraubt ist, wenn sich der Tankdruck erhöht und der Druckunterschied
zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck, der auf den
Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 aufgebracht
ist, eine vorgegebene Größe überschreitet,
bewegt sich der Ventilkörper 61 aufwärts gegen die
Druckkraft der Schraubenfeder 69, um das Überdruckventil 60 zu öffnen. Wenn
sich der Tankdruck verringert und der Druckunterschied zwischen
dem Tankdruck und dem atmosphärischen
Druck, der auf den Ventilkörper 71 des
Unterdruckventils 70 aufgebracht ist, eine vorgegebene
Größe überschreitet, bewegt
sich andererseits der Ventilkörper 71 abwärts, um
das Unterdruckventil 70 zu öffnen. Wenn der Überdruckunterschied
oder der Unterdruckunterschied zwischen dem Tankdruck des Kraftstofftanks und
dem atmosphärischen
Druck gleich oder größer als
die vorgegebene Größe wird, öffnet das Überdruckventil 60 oder
das Unterdruckventil 70, um den Tankdruck in einem vorgegebenen
Bereich um den atmosphärischen
Druck einzuregeln.
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Nachstehend wird ein Aufbau der zugehörigen Bestandteile
des Kraftstofftankdeckels 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
im Detail beschrieben.
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2 ist
eine Halbschnittansicht, die den Gehäusekörper
20 darstellt, 3 ist eine Draufsicht auf
den Gehäusekörper 20 und 4 ist eine Ansicht des Gehäusekörpers 20 von
unten. Der Gehäusekörper 20 hat
einen äußeren Rohrkörper 21 von
einer im Wesentlichen zylindrischen Form, der das Gewinde 20a hat,
das auf die Innenwand des Einfüllstutzens FN
geschraubt wird, und ein Ventilkammer bildendes Element 22,
das innerhalb des äußeren Rohrkörpers 21 angeordnet
ist. Das Ventilkammer bildende Element bildet die Ventilkammer 23,
indem das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70, die in 1 gezeigt sind, aufgenommen sind.
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5 ist
eine vergrößerte Halbschnittansicht,
die den Gehäusekörper 20 darstellt,
wenn die innere Abdeckung 50 noch nicht in den Gehäusekörper 20 gesetzt
worden ist. Der äußere Rohrkörper 21 und
das Ventilkammer bildende Element 22 sind integral miteinander über ein
horizontales Verbindungselement 28 und eine Vielzahl von
vertikalen Verbindungselementen 29 verbunden. Das horizontale
Verbindungselement 28 ist ein Ringelement, das leicht unterhalb
der Mitte des Ventilkammer bildenden Elements 22 angeordnet
ist. Das horizontale Verbindungselement 28 dient zum Trennen
des Kraftstofftanks von der Atmosphäre. Hohle Abschnitte 27 sind in
dem Raum zwischen dem äußeren Rohrkörper 21 und
dem Ventilkammer bildenden Element 22 ausgebildet und durch
das horizontale Verbindungselement 28 und die vertikalen
Verbindungselemente 29 definiert. Die vertikalen Verbindungselemente 29 sind aufrechte
Wände,
die sich radial erstrecken, um den äußeren Rohrkörper 21 mit dem Ventilkammer
bildenden Element 22 zu verbinden.
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Das Ventilkammer bildende Element 22 hat ein
oberes Wandelement 24, ein unteres Wandelement 25,
das einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des oberen Wandelements 24 hat,
und ein Bodenelement 26, das an dem unteren Abschnitt des
unteren Wandelements 25 ausgebildet ist. Diese Elemente
sind integral ausgebildet, um die Ventilkammer 23 zu definieren.
Die Ventilkammer 23 hat eine obere Kammer 23a,
in der das Überdruckventil 60 aufgenommen
ist, und eine untere Kammer 23b, in der das Unterdruckventil 70 aufgenommen
ist. Das Ventilkammer bildende Element 22 hat eine Öffnung 24a auf
seinem oberen Ende, das mit der inneren Abdeckung 50 bedeckt
ist. Eine schräge
Ebene 30a ist zwischen dem oberen Wandelement 24 und
dem unteren Wandelement 25 ausgebildet. Ein Ende der schrägen Ebene 30a bildet
ein Sitzelement 30 aus, auf dem der Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 sitzt.
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Die hohlen Abschnitte 27,
die in dem Gehäusekörper 20 ausgebildet
sind, verringern die Gesamtwanddicke des Gehäusekörpers 20 und verringern das
Zusammenziehen des Harzes in der Nähe des Sitzelements 30.
Dies verbessert die Maßgenauigkeit
des Sitzelements 30 und stellt die hohe Dichteigenschaft
des Sitzelements 30 sicher. Die gesenkte mechanische Festigkeit
des Gehäusekörpers 20 durch
das Vorhandensein der hohlen Abschnitte 27 wird durch vertikale
Verbindungselemente 29 kompensiert, die den äußeren Rohrkörper 21 mit
dem Ventilkammer bildenden Element 22 verbinden. Die hohlen
Abschnitte 27 machen den Gehäusekörper 20 dünn, verkürzen die
Zeit, die zum Kühlen
und Härten
des Harzes erforderlich ist, und verkürzen den Gießzyklus.
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Die innere Abdeckung 50 hat
eine mittige Vertiefung 52 an der Mitte eines inneren Abdeckkörpers 51 und
ein zylindrisches Halteelement 53, das entlang dem Umfang
der mittige Vertiefung 52 ausgebildet ist. Das zylindrische
Halteelement 53 ist in einer rohrförmigen Form ausgebildet, um
durch die Öffnung 24a des
Ventilkammer bildenden Elements 22 einführbar zu sein. Der Umfang des
inneren Abdeckkörpers 51 bildet
ein äußeres Ringelement 54 aus, das
vier Positionierrippen 57 hat, die in gleichen Abständen entlang
des Umfangs angeordnet sind. Die Positionierrippen 57 springen
abwärts
vor, um in die hohlen Abschnitte 27 zwischen dem äußeren Rohrkörper 21 und
dem Ventilkammer bildenden Element 22 einführbar zu
sein. Der innere Abdeckkörper 51 der
inneren Abdeckung 50 hat ferner eine Belüftungsöffnung 58 zum
Verbinden der Ventilkammer 23 mit der Atmosphäre.
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Die Öffnung 24a des Ventilkammer
bildenden Elements 22 ist mit der inneren Abdeckung 50 bedeckt,
die an einen oberen Umfangsabschnitt 24b durch Ultraschallschweißen geschweißt ist. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die den Zustand zeigt, in dem die innere Abdeckung 50 an
den oberen Umfangsabschnitt 24b geschweißt ist,
und 7 stellt den Zustand
dar, in dem die innere Abdeckung 50 noch nicht an den oberen
Umfangsabschnitt 24b geschweißt ist.
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Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 ist die innere Abdeckung 50 auf
dem oberen Umfangsabschnitt 24b des Ventilkammer bildenden
Elements 22 montiert. Die Positionierrippen 57 der
inneren Abdeckung 50 sind in den hohlen Abschnitten 27 positioniert
und eingeführt,
so dass das zylindrische Halteelement 53 der inneren Abdeckung 50 in
die obere Kammer 23a eingeführt ist. Somit ist die innere
Abdeckung 50 auf dem Ventilkammer bildenden Element 22 über einen
vorgegebenen Spalt Sb von der inneren Wandfläche des Ventilkammer bildenden
Elements 22 positioniert. Diese Baugruppe kann einer Energiequelle
ausgesetzt werden, wie bspw. Ultraschall, um die innere Abdeckung 50 und
das Ventilkammer bildende Element 22 miteinander zu verschmelzen.
Ein Ultraschallhorn ist bspw. auf die innere Abdeckung 50 gesetzt,
um Ultraschallschwingungen vorzusehen. Die Ultraschwingung bewirkt,
dass ein Teil des Harzes an der Verbindung zwischen dem oberen Umfangsabschnitt 24b und
der inneren Abdeckung 50 verschmilzt und verschweißt wird.
Ein Teil des verschmolzenen Harzes kann aus der Verbindung fließen. Da
der schmale Spalt Sb zwischen dem Ventilkammer bildenden Element 22 und
dem zylindrischen Halteelement 53 der inneren Abdeckung 50 ausgebildet
ist, fließt
das geschmolzene Harz durch den Spalt Sb, so dass es gekühlt und
gehärtet
wird. Primär
dient der Spalt Sb zwischen der inneren Wandfläche des Ventilkammer bildenden
Elements 22 und dem zylindrischen Halteelement 53 als
ein Entspannungsraum. Diese Konstruktion verhindert wirksam, dass
das geschmolzene Harz, das durch bspw. Ultraschallschweißen erzeugt
wird, in die Ventilkammer 23 oder das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 eindringt und die Dichteigenschaft
verschlechtert.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Gehäusekörper 20 darstellt.
Ein Flanschelement 33 zum Tragen des Abdeckelements 40 (siehe 1) ist auf dem oberen Umfang
des äußeren Rohrkörpers 21 ausgebildet.
Das Flanschelement 33 hat ein inneres Ringelement 34,
das auf dem äußeren Rohrkörper 21 ausgebildet
ist, ein äußeres Ringelement 35,
das außerhalb
und leicht über
dem inneren Ringelement 34 angeordnet ist, und vier Verbindungselemente 36,
die entlang des Umfangs zum Verbinden des inneren Ringelements 34 mit
dem äußeren Ringelement 35 angeordnet
sind.
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Das innere Ringelement 34 hat
elastische Klauenelemente 37a, die darauf ausgebildet sind. Die
elastischen Klauenelemente 37a und Ratschenvorsprünge 49 (siehe 9) des Abdeckelements 40 bilden
einen Ratschenmechanismus 37. Der Ratschenmechanismus 37 erlaubt
eine Drehung des Abdeckelements 40 nur in eine Richtung,
wobei, wenn die Drehung ein Moment gleich oder größer als
eine vorgegebene Größe bewirkt,
das Abdeckelement 40 durchdreht, so dass verhindert wird,
dass der Kraftstofftankdeckel 10 übermäßig in die Schließrichtung gedreht
wird. 9 zeigt einen
Eingriff des Ratschenmechanismus 37. Jedes elastische Klauenelement 37a hat
ein elastisches Stück 37c,
das sich von einem Stufenelement 37b an dem inneren Ringelement 34 erstreckt,
und eine Sperrklinke 37d, die auf einem Ende des elastischen
Stücks 37c ausgebildet ist.
Das elastische Stück 37c ist
durch das Stufenelement 37b gehalten, um über dem
inneren Ringelement 34 über
einem Spalt 37e zu hängen.
Die Ratschenvorsprünge 49 sind über dem
gesamten Umfang einer oberen Wand 41 des Abdeckelements 40 schräg ausgebildet.
Die Ratschenvorsprünge 49 sind kreisförmig an
dem Mittelabschnitt der oberen Wand 41 angeordnet, um mit
den Sperrklinken 37d einzugreifen.
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In dem somit konstruierten Ratschenmechanismus 37 kommt
der Ratschenvorsprung 49, der zu der Sperrklinke 37d in
eine Richtung im Uhrzeigersinn d1 verläuft, in einem stumpfen Winkel
in Kontakt mit der Sperrklinke 37d. Wenn in diesem Moment
die Kraft gleich oder größer als
eine vorgegebene Größe ist,
drückt
der Ratschenvorsprung 49 nach unten und fährt über die
Sperrklinke 37d. Dies verursacht, dass das Abdeckelement 40 relativ
zu dem Gehäusekörper 20 drehbar
ist. Der Ratschenvorsprung 49, der zu der Sperrklinke 37d in
eine Richtung entgegen des Uhrzeigersinns d2 verläuft, kommt
andererseits in einem spitzen Winkel in Kontakt mit der Sperrklinke 37d und verläuft nicht über die
Sperrklinke 37d. Dies verursacht, dass das Abdeckelement 40 integral
mit dem Gehäusekörper 20 drehbar
ist.
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Der Betrieb des Ratschenmechanismus 37 ist
in dem Beispiel des Öffnens
und Schließens
des Einlasses FNb mit dem Kraftstofftankdeckel 10 erläutert. Wenn
eine Drehkraft in die Richtung im Uhrzeigersinn d1 auf das Abdeckelement 40 aufgebracht wird,
das an dem Einlass FNb positioniert ist, wird das Abdeckelement 40 integral
mit dem Gehäusekörper 20 über den
Ratschenmechanismus 37 gedreht. Die Sperrklinken 37d des
Ratschenmechanismus 37 greifen mit den Ratschenvorsprüngen 49 ein,
so dass das Moment des Abdeckelements 40 auf den Gehäusekörper 20 übertragen
wird und das Abdeckelement 40 integral mit dem Gehäusekörper 20 gedreht
wird. Der Kraftstofftankdeckel 10 wird entsprechend in
den Einlass FNb über
das Gewinde 20a und eine eingängige Schraube (nicht gezeigt)
geschraubt. Wenn das Moment, das eine vorgegebene Größe überschreitet, auf
das Abdeckelement 40 aufgebracht wird, d. h. wenn das aufgebrachte
Moment größer als
das Moment ist, das zum Schrauben des Kraftstofftankdeckels 10 in
den Einfüllstutzen
FN erforderlich ist, gleiten die Sperrklinken 34d gegenüber den
Ratschenvorsprüngen 49.
Dies verursacht, dass das Abdeckelement 40 in Bezug auf
den Gehäusekörper 20 durchdreht
und verhindert, dass der Kraftstofftankdeckel 10 übermäßig in die
Schließrichtung
gedreht wird. Wenn der Nutzer das Abdeckelement 40 in die Richtung
entgegen des Uhrzeigersinns d2 dreht, dreht das Abdeckelement 40 integral
mit dem Gehäusekörper 20 über den
Ratschenmechanismus 37, so dass der Kraftstofftankdeckel 10 von
dem Einlass FNb entfernt wird.
-
Wie in 8 gezeigt
ist, bildet der innere Umfang des Flanschelements 33 das
innere Ringelement 34, und die elastischen Klauenelemente 37a des
Ratschenmechanismus 37 sind auf dem inneren Ringelement 34 ausgebildet.
Dies bedeutet, dass die elastischen Klauenelemente 37a auf
der inneren Seite des Flanschelements 33 angeordnet sind.
Diese Anordnung verringert ein Zusammenziehen des Harzes und verwirklicht
Spritzguss mit einer hohen Maßgenauigkeit.
Und zwar verringert diese Anordnung den Maßungenauigkeiten der elastischen
Klauenelemente 37a, macht das Gleitdrehmoment des Abdeckelements 40 im
Wesentlichen konstant und ermöglicht
dem Ratschenmechanismus 37, stabil zu arbeiten.
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Unter Bezugnahme auf 10 erstrecken sich die Verbindungselemente 36 des
Flanschelements 33 von dem äußeren Umfang des inneren Ringelements 34 nach
außen
und leicht aufwärts.
Es gibt einen Raum Sp zwischen den Verbindungselementen 36.
Der Raum Sp verringert die Harzmenge, die für das Flanschelement 33 eingesetzt
wird, um das Gewicht zu verringern, und vereinfacht die Herstellung
des Ratschenmechanismus 37. Die Position des Raums Sp korrespondiert
mit dem Spalt 37e des elastischen Klauenelements 37a.
In diesem Spritzgussverfahren für
den Gehäusekörper 20 wird
eine Verschiebeform SF1 durch den Raum Sp eingeführt, so dass der Spalt 37e des
Ratschenmechanismus 37 leicht vorgesehen werden kann.
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11 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
das Verbindungselement 36 des Flanschelements 33 darstellt.
Wie in 11 gezeigt ist,
hat das Verbindungselement 36 einen L-förmigen Querschnitt, der ein
horizontales Element 36h und ein vertikales Element 36v hat,
das integral mit dem horizontalen Element 36h ausgebildet
ist. Das Verbindungselement 36 hat einen zerbrechlichen
Abschnitt, der gebrochen wird, um das Abdeckelement 40 von dem
Gehäusekörper 20 zu
trennen, wenn eine übermäßige äußere Kraft
auf das Abdeckelement 40 aufgebracht wird, bspw. durch
die Verformung eines äußeren Blechs
des Automobils (nicht gezeigt). Wie in 12 gezeigt ist, sind V-Nuten als Aussparungen 36a1 bis 36a4 auf
der äußeren Stirnfläche des
Verbindungselements 36 ausgebildet, wogegen V-Nuten als
Aussparungen 36b1 bis 36b3 auf der inneren Stirnfläche des
Verbindungselements 36 ausgebildet sind. Ein Winkel (1
der Ebene, die die Aussparung 36a1 mit der Aussparung 36b1 verbindet,
ist gleich 60° eingestellt,
ein Winkel (2 der Ebene, die die Aussparung 36a2 mit der
Aussparung 36b2 verbindet, ist gleich 45° eingestellt,
und ein Winkel (3 der Ebene, die die Aussparung 36a3 mit
der Aussparung 36b3 verbindet, ist gleich 0°, d. h. in
der Durchmesserrichtung.
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Diese Aussparungen bilden den zerbrechlichen
Abschnitt, auf dem das Verbindungselement 36 gebrochen
und abgetrennt wird. Wenn das Abdeckelement 40 eine äußere Kraft
in eine Richtung d3 (axiale Richtung) erfährt, beginnt ein Bruch von
den Aussparungen 36a1 und 36b2, um das Verbindungselement 36 an
der Ebene, die die Aussparungen 36a1 und 36b1 miteinander
verbindet, zu trennen. Wenn das Abdeckelement 40 eine äußere Kraft
in eine Richtung d4 erfährt,
beginnt ein Bruch von den Aussparungen 36a2 und 36b2,
um das Verbindungselement 36 auf der Ebene, die die Aussparungen 36a2 und 36b2 verbindet,
abzutrennen. Wenn das Abdeckelement 40 eine äußere Kraft
in eine Richtung d5 (Durchmesserrichtung) erfährt, beginnt ein Bruch von
den Aussparungen 36a3 und 36b3, um das Verbindungselement 36 auf
der Ebene, die die Aussparungen 36a3 und 36b3 miteinander
verbindet, abzutrennen.
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Der zerbrechliche Abschnitt wird
leicht gebrochen, wenn eine äußere Kraft
auf das Verbindungselement 36 des Flanschelements 33 in
irgendeine von der vertikalen Richtung d3, der schrägen Richtung
d4 und der horizontalen Richtung d5 aufgebracht wird. Dieser Aufbau
eliminiert unabhängig
von der Richtung, von der die äußere Kraft
aufgebracht wird, eine Streuung der Bruchlast auf das Verbindungselement 36.
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Die 13 und 14 zeigen Modifikationen des
Aufbaus von 12, die
Verbindungselemente von unterschiedlichen Formen mit Aussparungen
an unterschiedlichen Positionen haben. Unter Bezugnahme auf 13 hat ein Verbindungselement 136 einen
L-förmigen
Querschnitt, der ein horizontales Element 136h und ein
vertikales Element 136v integral miteinander ausgebildet
hat. Das horizontale Element 136h hat Aussparungen 136a1 und 136b1, die
einen ersten zerbrechlichen Abschnitt bilden, und das vertikale
Element 136v hat Aussparungen 136a2 und 136b2,
die einen zweiten zerbrechlichen Abschnitt ausbilden. Der erste
zerbrechliche Abschnitt und der zweite zerbrechliche Abschnitt werden
jeweils in den Ebenen gebrochen, die die entsprechenden Aussparungen
verbinden, um das Verbindungselement 136 abzutrennen.
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Unter Bezugnahme auf 14 ist ein Verbindungselement 236 in
einer geneigten Ausrichtung angeordnet und hat Aussparungen 236a1 und 236b1,
die einen ersten zerbrechlichen Abschnitt bilden, und Aussparungen 236a2 und 236b2,
die einen zweiten zerbrechlichen Abschnitt bilden. Eine weitere Aussparung 236a3 ist
ferner zwischen den Aussparungen 236a1 und 236a2 ausgebildet,
um den Bruch des zweiten zerbrechlichen Abschnitts zu erleichtern. Das
Verbindungselement 236 kann jegliche Form und Anordnung
haben, solange es den ersten zerbrechlichen Abschnitt und den zweiten
zerbrechlichen Abschnitt hat.
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15 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
ein Ende des Flanschelements 33 des äußeren Rohrkörpers 21 darstellt.
Unter Bezugnahme auf 15 ist
die Dichtung GS unterhalb des Flanschelements 33 angeordnet,
und ist zwischen dem Einlass FNb des Einfüllstutzens FN und des Flanschelements 33 zwischengeordnet.
Ein Dichtungshalteelement 21a ist auf dem unteren Umfang
des Flanschelements 33 ausgebildet. Das Dichtungshalteelement 21a hat
einen Radius RS, der kleiner als ein Radius RG der äußeren Umfangsflächen der
Dichtung GS ist. Einstellen des Radius RS des Dichtungshalteelements 21a kleiner
als der Radius RG der Dichtung GS hat die nachstehenden Wirkungen
auf die Dichteigenschaft.
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Wenn der Kraftstofftankdeckel 10 in
den Einlass FNb geschraubt wird, wird die Dichtung GS gegen das
Dichtungsträgerelement 21a gepresst
und an zwei Dichtlinien SL1 und SL2 abgedichtet. In dem herkömmlichen
Aufbau hat das Dichtungshalteelement den gleichen Radius wie den
der Dichtung und ist im Wesentlichen entlang der gesamten Fläche gedichtet.
Verglichen mit dem herkömmlichen
Aufbau hat der Aufbau des Ausführungsbeispiels
die größere Dichtkraft
an beiden Dichtlinien SL1 und SL2 und stellt die hohe Dichteigenschaft
zwischen dem Kraftstofftank und der Atmosphäre sicher.
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16 ist
eine Halbschnittansicht, die das Abdeckelement 40 darstellt, 17 ist eine Ansicht des
Abdeckelements 40 von unten und 18 ist eine perspektivische Ansicht des
Abdeckelements 40. Das Abdeckelement 40 ist abnehmbar
an dem Flanschelement 33 angebracht. Das Abdeckelement 40 hat
eine obere Wand 41, ein Griffelement 42, das an
der oberen Wand 41 vorragt, und eine Seitenwand 43,
die sich von dem äußeren Umfang
der oberen Wand 41 erstreckt. Das Abdeckelement 40 besteht aus
einem leitenden Harz und ist integral durch ein Spritzformen ausgebildet.
Acht Passvorsprünge 45 ragen
innerhalb der Seitenwand 43 vor. Die Passvorsprünge 45 sind
in das äußere Ringelement 35 des Flanschelements 33 gepasst,
so dass das Abdeckelement 40 an dem Gehäusekörper 20 über das
Flanschelement 33 angebracht ist.
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Das Abdeckelement 40 ist
an dem Gehäusekörper 20 in
der nachstehenden Weise montiert. Wie in 19 gezeigt ist, ist die Öffnung des
Abdeckelements 40 auf dem äußeren Ringelement 35 des
Gehäusekörpers 20 positioniert,
und das Abdeckelement 40 ist in den Gehäusekörper 20 gepresst.
Die Passvorsprünge 45 des
Abdeckelements 40 kommen dann in Kontakt mit dem äußeren Ringelement 34,
das Schlitze 35a hat. Die Schlitze 35a verformen das äußere Ringelement 35 auf
eine elastische Weise leicht, wenn das äußere Ringelement 35 über die Passvorsprünge 45 läuft. Die
elastische Verformung des äußeren Ringelements 35 ermöglicht dem äußeren Ringelement 35,
leicht über
die Passvorsprünge 45 zu
laufen, so dass das Abdeckelement 40 an dem Gehäusekörper 20 angebracht
wird. Die Verformung des äußeren Ringelements 35 erleichtert
die Anbringung des Abdeckelements 40 an den Gehäusekörper 20.
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Wie in 19 gezeigt
ist, ist ein Entladevorsprung 46 zum Entladen der statischen
Elektrizität auf
den Einfüllstutzen
FN an jedem Passvorsprung 45 ausgebildet. Wenn der Nutzer,
der elektrostatisch geladen ist, manuell das Abdeckelement 40 in
einer trockenen Atmosphäre
berührt,
wird die statische Elektrizität
zwischen den Entladevorsprüngen 46 des Abdeckelements 40 und
dem Einfüllstutzen
FN entladen. Dies bewirkt, dass die statische Elektrizität an dem
Einfüllstutzen
FN geerdet wird und verhindert, dass der Nutzer einen Schlag von
der statischen Elektrizität
erhält,
wenn er den Kraftstofftankdeckel 10 abnimmt. Der Entladevorsprung 46 ist
integral mit dem Passvorsprung 45 ausgebildet. Der lange
und schmale Entladevorsprung 46 wird entsprechend leicht
gegossen und durch den Passvorsprung 45 verstärkt, um
eine ausreichend große
mechanische Festigkeit zu haben. Die Entladevorsprünge 46 haben
die nachstehende Funktion, wenn das Abdeckelement 40 an
den Gehäusekörper 20 angebracht wird.
Die Entladevorsprünge 46 sind
in den Schlitzen 35a des äußeren Ringelements 35 angeordnet,
wenn das Abdeckelement 40 in den Gehäusekörper 20 gepresst wird.
Dies ermöglicht
den Entladevorsprüngen 46,
durch die Schlitze 35a geführt zu werden, und erleichtert
ferner die Anbringung des Abdeckelements 40 an dem Gehäusekörper 20.
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Wie in den 19 und 20 gezeigt
ist, sind Scherschutzvorsprünge 47 ferner
auf der oberen Wand 41 des Abdeckelements 40 ausgebildet.
Die Scherschutzvorsprünge 47 sind
an den Positionen ausgebildet, die den Passvorsprüngen 45 an
der Seitenwand 43 entsprechend sind. Der Scherschutzvorsprung 47 ist
annähernd
an der Mitte einer Trennlinie PLa angeordnet und hat im Wesentlichen
die gleiche Höhe
wie die der Trennlinie PLa. Die Scherschutzvorsprünge 47 verhindern,
dass die Trennlinie PLa gegenüber
dem äußeren Ringelement 35 des
Abdeckelements 40 rutscht und abgeschert wird. 21 zeigt den Zustand des
Spritzgießens
des Passvorsprungs 45 und die Umfangselemente des Abdeckelements 40.
Eine Schiebeform SF2 wird zum Spritzgießen verwendet, da der Passvorsprung 45 von
der Seitenwand 43 ragt und beim Spritzguss hinterschnitten ist.
Die Schiebeform SF2 ist in die Richtung des Pfeils in 21 verschiebbar angeordnet und
bildet ihren Spalt als die Trennlinie PLa der oberen Wand 41 aus.
Die Scherschutzvorsprünge 47,
die im Wesentlichen die gleiche Höhe wie die der Trennlinie PLa
haben, bewirken, dass das äußere Ringelement 35 darauf
rutscht und verhindert wirksam, dass die Trennlinie PLa gegenüber dem äußeren Ringelement 35 rutscht
und zu Harzpulver abgeschert wird, wenn das Abdeckelement 40 relativ
zu dem Gehäusekörper 20 über den
Ratschenmechanismus 37 gedreht wird.
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Nachstehend wird das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 beschrieben, das in der Ventilkammer 23 aufgenommen
ist. 22 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 darstellt. Das Überdruckventil 60 ist
in der oberen Kammer 23a der Ventilkammer 23 angeordnet,
und das Unterdruckventil 70 in der unteren Kammer 23b. 23 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die das Überdruckventil 60 darstellt.
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Das Überdruckventil 60 hat
den Ventilkörper 61,
der bspw. aus Fluorgummi besteht, das Ventilhalteelement 68 und
die Schraubenfeder 69. Der Ventilkörper 61 ist eine Scheibe,
die eine untere Sitzfläche 62 und
ein Passelement 65 mit einem Ventildurchflussloch 63 an
seiner Mitte hat. Das Passelement 65 hat eine seitliche
Lagervertiefung 66, die in seiner Seitenwand ausgebildet
ist. Der Ventilkörper 61 ist
an das Ventilhalteelement 68 durch Passen des Passelements 65 in
eine Passöffnung 68a des
Ventilhalteelements 68 angebracht. Ein Federhalteelement 68b ist
auf der oberen Fläche
des Ventilhalteelements 68 ausgebildet. Das Federhalteelement 68b hält ein Ende
der Schraubenfeder 69, wogegen das andere Ende der Schraubenfeder 69 durch
das zylindrische Halteelement 53 der inneren Abdeckung 50 (22) gehalten wird. Und zwar
ist die Schraubenfeder 69 zwischen der inneren Abdeckung 50 und
dem Ventilhalteelement 68 gehalten.
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Das somit konstruierte Überdruckventil 60 steuert
den Druck in dem Kraftstofftank auf die nachstehende Weise. In dem
Zustand, in dem der Kraftstofftankdeckel 10 an den Einfüllstutzen
FN angebracht ist, wenn der Tankdruck sich erhöht, um eine vorgegebene Größe zu überschreiten,
heben sich der Ventilkörper 61 und
das Ventilhalteelement 68 gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 69 und
der Kraftstofftank wird mit der Atmosphäre über die Ventilkammer 23 verbunden.
Wenn die Verbindung den Druck in dem Kraftstofftank auf oder unter
die vorgegebene Größe zurückführt, wird
der Ventilkörper 61 durch
die Druckkraft der Schraubenfeder 69 nach unten gedrückt und
geschlossen. Der Ventilkörper 61 öffnet und
schließt
auf diese Weise, um den darauf aufgebrachten Differenzdruck nicht
größer als
die vorgegebene Größe zu machen.
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Eine hintere Stirnfläche 62a des
Ventilkörpers 61 wird
durch die untere Stirnfläche
des Ventilkörpers 68 gehalten.
Eine Ringvertiefung 64 ist in dem äußeren Umfangsabschnitt des
Ventilkörpers 61 ausgebildet.
Eine Ringnut 61b ist auf der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ausgebildet
und innerhalb der Ringvertiefung 64 angeordnet.
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Die Ringvertiefung 64 und
die Ringnut 61b haben die nachstehenden Funktionen und
Wirkungen. Wenn der Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 von
der offenen Position in die geschlossene Richtung durch die Druckkraft
der Schraubenfeder 69 bewegt wird, wie in 24 gezeigt ist, kommt die Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 mit
dem Sitzelement 30 in Kontakt. Das Sitzelement 30 ist
somit in Kontakt mit der Mitte der Sitzfläche 62, die die Ringvertiefung 64 hat.
Da der Ventilkörper 61 eine
dünne Wand
an der Ringvertiefung 64 hat, wird die Sitzfläche 62 durch
das Sitzelement 30 verformt.
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Wenn die Sitzfläche 62 gegen das Sitzelement 30 gedrückt wird,
sitzt der Ventilkörper 61 auf dem
Sitzelement 30, während
die horizontale Lage beibehalten wird und wird durch das Ventilhalteelement 68 an
beiden, der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite der Ringvertiefung 64, gehalten.
Die Sitzfläche 62 ist
in Linienkontakt mit dem Grat des Sitzelements 30 und sitzt
nicht in der geneigten Lage, sondern in der horizontalen Lage, wodurch
eine hohe Dichteigenschaft sicher gestellt ist. Die kleine Kontaktfläche zwischen
der Sitzfläche 62 und
dem Sitzelement 30 verwirklicht die ideale Ventilöffnungscharakteristik,
d. h. ein abrupter Anstieg in die offene Stellung. Die Ringnut 61b ist
in der Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 ausgebildet,
um die Abweichung in der Nähe
der Ringvertiefung 64 der Sitzfläche 62 auszugleichen,
wodurch ferner die Dichteigenschaft verbessert wird.
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Das Sitzelement 30 des Gehäusekörpers 20 hat
die nachstehend diskutierte Form. Wie in 25 gezeigt ist, ist das Sitzelement 30 an
dem Scheitel mit einem spitzen Winkel in Bezug auf die Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 ausgebildet.
Dieser Aufbau ermöglicht
einen Linienkontakt in der gedichteten Position und verbessert die
Dichteigenschaft. Ein Winkel (1 der schrägen Ebene 30a des
Sitzelements 30 ist gleich 25° eingestellt, um die nachstehenden
Wirkungen zu erzielen.
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Ein Radius r1 des Sitzelements 30 ist
ein kritisches Konstruktionsmerkmal, das erforderlich ist, um die
hohe Dichteigenschaft der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Wenn
das Dichtelement 30 den Radius r1 hat, ist der Vergleich
des Falls, in dem der Winkel θ1
= 25° ist,
mit dem Fall, in dem der Winkel θ1
= 45° ist,
in 26 gezeigt. Wegen
der Grenze des Harzgießens
gibt es im Wesentlichen keinen Unterschied im Radius r2 zwischen
diesen zwei Fällen. Das
Sitzelement 30 hat dementsprechend eine Wanddicke VT1 in
dem Fall des Winkels θ1
= 25° und eine
Wanddicke VT2 in dem Fall des Winkels θ1 = 45°, wobei VT1 geringer als VT2
ist. Der kleinere Winkel θ1
des Sitzelements 30 verringert seine Wanddicke VT1 und
verringert die Absenkung durch das Harzzusammenziehen. Dies erhöht die Genauigkeit
der Ebene des Sitzelements 30 und verbessert die Dichteigenschaft.
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27 ist
eine Schnittansicht, die einen modifizierten Aufbau des Sitzelements 30 darstellt,
der in 25 gezeigt ist.
In dem Aufbau von 27 hat ein
Sitzelement 130 eine erste schräge Ebene 130a und
eine zweite schräge
Ebene 130b, die an jeder seiner Seiten ausgebildet sind.
Die erste schräge Ebene 130a hat
einen Winkel von θ1
= 25° und
die zweite schräge
Ebene 130b hat einen Winkel von θ3 = 45°; d. h. der Winkel zwischen
den zwei schrägen Ebenen
beträgt
110°. Wenn
die Radius r1 und r2 des Sitzelements 130 mit vorgegebenen
Werten fixiert sind, verringert der größere Winkel der zweiten schrägen Ebene 130b eine
Wanddicke VT3 und verbessert ferner die Genauigkeit der Ebene des
Sitzelements 130.
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28 ist
eine Schnittansicht, die das Unterdruckventil 70 darstellt
und 29 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen wesentlichen Teil des Unterdruckventils 70 darstellt.
Das Unterdruckventil 70 hat den Ventilkörper 71, der aus einem
Harz besteht, und die Schraubenfeder 78, die zwischen eine
Federhaltestufe
72 des Ventilkörpers 71 und dem Bodenelement 26 zum
Drücken
des Ventilkörpers 71 gespannt
ist. Ein Sitzelement 76 erstreckt sich aufwärts von
dem Ventilkörper 71,
um auf dem Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 zu
sitzen oder davon getrennt zu werden.
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Das Unterdruckventil 70 arbeitet
auf die nachstehende Weise. Wenn der Kraftstofftank den Unterdruck
in Bezug auf den atmosphärischen
Druck hat, und der Differenzdruck, der auf den Ventilkörper 61 aufgebracht
ist, gleich oder größer als
eine vorgegebene Größe wird,
bewegt sich der Ventilkörper 71 abwärts gegen
die Druckkraft der Schraubenfeder 78, wie in 29 gezeigt ist. Der Ventilkörper 71 wird dementsprechend
von der Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 getrennt.
In diesem Moment sitzt der Ventilkörper 61 auf dem Sitzelement 30.
In diesem Zustand ist ein Kanal zwischen dem Ventilkörper 71 und dem
Ventilkörper 61 ausgebildet.
Der Kraftstofftank ist somit mit der Atmosphäre über den Kanal zwischen dem
Ventilkörper 71 und
dem unteren Wandelement 25 und einer Verbindungsöffnung 26a des
Bodenelements 26 verbunden. Dies hebt den Zustand des Unterdrucks
in dem Kraftstofftank auf. Wenn der Differenzdruck, der auf den
Ventilkörper 71 aufgebracht
ist, geringer als die Druckkraft der Schraubenfeder 78 ist,
ist der Ventilkörper 71 geschlossen.
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Wie in 29 gezeigt
ist, hat der Ventilkörper 71 des
Unterdruckventils 70 ein konisches Element 75 an
einem äußeren Umfangselement 74.
Das konische Element 75 ist konisch, um den Abstand von
dem unteren Wandelement 25 des Ventilkammer bildenden Elements 22 fortschreitend
enger zu machen. Die konische Anordnung ermöglicht dem Unterdruckventil 70 die
in 3 gezeigte Durchflusscharakteristik
zu haben. 30 zeigt die
Beziehung zwischen dem Druckunterschied und dem Durchfluss Q, wobei
die durchgezogenen Linie Daten des Unterdruckventils 70 des
Ausführungsbeispiels
zeigt und die gestrichelte Linie Daten eines Vergleichsbeispiels entsprechend
einem bekannten Druckventil zeigt.
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Es ist bevorzugt, dass das Unterdruckventil 70 die
Eigenschaft des abrupten Steigens des Durchflusses Q hat, wie durch
die strichpunktierte Linie gezeigt ist, um den Druck in dem Kraftstofftank
innerhalb einem vorgegebenen Bereich zu halten. Steigt hingegen
der Durchfluss Q allmählich
mit einer Erhöhung
des Druckunterschieds in dem Vergleichsbeispiel an, erhöht sich
der Durchfluss Q abrupt in dem Unterdruckventil 70 des
Ausführungsbeispiels,
was nahe der idealen Durchflusseigenschaft ist. Die konische Anordnung
des konischen Elements 75 des Unterdruckventils 70 erhöht den Druckunterschied,
der auf den Ventilkörper 71 aufgebracht
ist, und erhöht hierdurch
abrupt die Ventilöffnungskraft.
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Rückbezugnehmend
auf 28 ist die Verbindungsöffnung 26a in
dem Bodenelement 26 des Gehäusekörpers 20 ausgebildet.
Die Verbindungsöffnung 26a ist
getrennt von dem gedichteten Abschnitt des Ventilkörpers 71 angeordnet,
das heißt
nahe der Mitte des Bodenelements 26. Sogar wenn der Kraftstoff,
der mit fremdem Material verunreinigt ist, durch die Verbindungsöffnung 26a in
die untere Kammer 23b fließt, ermöglicht die Position der Verbindungsöffnung 26a dem
Kraftstoff gegen den Ventilkörper 21 zu
treffen und zu dem Kraftstofftank durch die Verbindungsöffnung 26a zurückzukehren.
Dies verhindert, dass in dem Kraftstoff vorhandene Fremdstoffe in den
gedichteten Abschnitt des Ventilkörpers 71 eintreten.
Die Fremdstoffe stören
dementsprechend weder den Öffnungs-
und Schließvorgang
des Ventilkörpers 71 noch
beeinträchtigen
sie die Dichteigenschaft.
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31 ist
eine Draufsicht, die das Abdeckelement 40 darstellt, und 32 ist eine vergrößerte Schnittansicht,
die den unteren Endabschnitt des Abdeckelements 40 zeigt.
Wie in 31, 32, 16 und 17 gezeigt
ist, sind die vier Entladevorsprünge
46 zum Entladen der statischen Elektrizität auf den Einfüllstutzen
FN an der inneren Fläche
der Seitenwand 43 des Abdeckelements 40 ausgebildet,
um in einem Intervall von 90° um
den Umfang angeordnet zu sein. Wenn der Nutzer, der elektrostatisch
geladen ist, manuell das Abdeckelement 40 in einer trockenen
Affäre berührt, wird
die statische Elektrizität
zwischen den Entladevorsprüngen
und dem Einfüllstutzen
FN entladen und mit dem Einfüllstutzen
FN geerdet.
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Die Bedingungen der elektrischen
Entladung, wobei der Nutzer keinen Schlag erhält, wenn er den Kraftstofftankdeckel 10 entfernt,
sind: (1) dass Entladung von Elektrizität sicher unabhängig von dem
Schließzustand
des Kraftstofftankdeckels 10 ausgeführt wird; und (2) dass Entladung
von Elektrizität
schonend verläuft
und keinen großen
Schlag bewirkt. Die Entladevorsprünge 46 haben den nachstehenden
Aufbau, um diese Bedingungen zu erfüllen.
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- (1) Wie in 32 gezeigt
ist, ragen die Entladevorsprünge 46 in
die axiale Richtung vor und ein Entladungsabstand L1 von dem Einfüllstutzen
FN ist auf nicht größer als
ungefähr
1 mm oder bevorzugt nicht größer als
ungefähr
0,85 mm ausgeführt.
Wenn der Entladeabstand L1 größer als
ungefähr
1 mm beträgt,
steigt die Überschlagspannung
und die schonenden Entladungseigenschaften werden nicht erzielt.
- (2) Die Entladevorsprünge 76 sind
als lange und schmale Vorsprünge
in eine Öffnungs-/Schließrichtung
d3 des Kraftstofftankdeckels 10 ausgebildet, das heißt in die
axiale Richtung. Im Ansprechen auf den Öffnungs- oder Schließvorgang
des Kraftstofftankdeckels 10 bewegt sich das Abdeckelement 40 integral
mit dem Gehäusekörper 20 relativ
zu dem Einfüllstutzen
FN in die Öffnungs/Schließrichtung
d3. Die Entladevorsprünge 46 bewegen
sich ferner in die gleiche Richtung, und der Entladeabstand L1 von
dem Ende des Einlasses FN des Einfüllstutzens FN ist in dem Bereich
einer Länge
L2 in die axiale Richtung konstant. Und zwar kann der Entladeabstand
L1 in dem Bereich der Länge
L2 unabhängig
von dem Schließzustand
des Kraftstofftankdeckels 10 konstant sein. Dies ermöglicht die
stabilen Entladecharakteristiken.
- (3) Wie in 31 gezeigt
ist, sind die Entladevorsprünge 46 in
dem Winkel von 45° in
Bezug auf das Griffelement 42 des Abdeckelements 40 angeordnet.
Diese Anordnung wird dem nachstehenden Grund zugeschrieben. Wie
in 31 und 32 gezeigt ist, ragt das
Griffelement 42 des Abdeckelements 40 von der
oberen Wand 41 und ist spritzgegossen, um die maximale
Harzzusammenziehung in eine radiale Richtung D1 und in eine andere
radiale Richtung D3 die minimale Harzzusammenziehung zu haben, die
senkrecht zu der radialen Richtung D1 ist. Wenn die Entladevorsprünge 46 in
die radialen Richtungen D1 und D2 angeordnet sind, ist der Entladeabstand von
dem Einfüllstutzen
FN variiert, um die Entladecharakteristiken zu ändern. Die Entladevorsprünge 46 sind
dementsprechend in radialen Richtungen D3 und D4 von 45° angeordnet,
was dem zwischenliegenden Harz eine Zusammenziehung zwischen diesen
in die radialen Richtungen D1 und D2 gibt. Und zwar sind die vier
Entladevorsprünge 46 konzentrisch
in Bezug auf die Mitte des Abdeckelements 40 angeordnet.
Unabhängig
von dem Schließzustand
des Kraftstofftankdeckels 10 sind die vier Entladevorsprünge 46 auf
dem gleichen Kreis um die Mitte des Abdeckelements 40 angeordnet.
Dies macht den Entladeabstand von dem Ende des Einfüllstutzens
FN konstant. und stellt stabile Entladungscharakteristiken sicher.
- (4) Wie in 16, 31 und 33 gezeigt ist, sind Entladeschlitze 46a,
die im Wesentlichen die gleiche Länge wie die des Entladevorsprungs 46 haben, an
beiden Seiten jedes Entladevorsprungs 46 ausgebildet. Die
Entladeschlitze 46a trennen die Kräfte in die Richtungen der Pfeile
b1 und b2 begleitet durch die Harzzusammenziehung in die ersten
und die zweite radiale Richtung D1 und D2, wodurch die Wirkung der
Harzzusammenziehung auf den Entladevorsprung 46 verringert
wird und die Änderung
im Entladeabstand L1 vermindert wird.
- (5) Der spezifische Widerstand des Abdeckelements 40 beträgt ungefähr 104 bis ungefähr 109 Ω × cm. Der
spezifische Widerstand an der Stelle der Entladevorsprünge 46 ist
niedriger als der der anderen Abschnitte des Abdeckelements 40.
Die obere Grenze des spezifischen Widerstands ist auf nicht größer als
109 Ω × cm eingestellt,
um die elektrische Leitfähigkeit
sicherzustellen, wogegen die untere Grenze auf nicht weniger als
ungefähr 104 Ω × cm eingestellt
ist, um zu verhindern, dass die Spannung zwischen dem Entladevorsprung 46 und
dem Einfüllstutzen
FN abrupt steigt. Der geringere spezifische Widerstand an der Stelle der
Entladevorsprünge 46 ermöglicht der
statischen Elektrizität
in dem Abdeckelement 40 rasch zu den Entladevorsprüngen 46 geführt zu werden. Die
Entladevorsprünge 46 ermöglichen
der statischen Elektrizität
in dem Abdeckelement 40 schonend entladen zu werden und über den
Einfüllstutzen
geerdet zu werden, ohne einen abrupten Anstieg der Spannung zwischen
den Entladevorsprüngen 46 und
dem Einfüllstutzen
FN zu bewirken.
- Der spezifische Widerstand des Abdeckelements 40, der
vorstehend diskutiert ist, wird durch Mischen von leitenden Mineralfasern,
leitenden Füllstoffen
oder leitendem Kohlenstoff mit dem Harzmaterial zum Spritzgießen erhalten. 34 ist ein Diagramm, das
den spezifischen Widerstand an verschiedenen Messpunkten auf dem
Abdeckelement 40 zeigt. 35 zeigt
Messpunkte P1 bis P4 auf dem Abdeckelement 40. In dem Diagramm von 34 kennzeichnet eine Messkurve A den spezifischen
Widerstand, wenn 5 Gewichtsanteile leitender Mineralfasern und 10
Gewichtsanteile leitenden Kohlenstoffs mit 100 Gewichtsanteilen Polyamid
(PA) gemischt werden. Eine Messkurve B kennzeichnet den spezifischen
Widerstand, wenn 20 Gewichtsanteile von leitendem Kohlenstoff mit
100 Gewichtsanteilen Polyamid (PA) gemischt werden. Ein Beispiel
der leitenden Mineralfasern ist Dentol (Handelsnahme, hergestellt durch
Otsuka Chemical Operation., Ltd.), und ein Beispiel für leitenden
Kohlenstoff ist Balkan XC-72 (Handelsname, hergestellt durch Cabot Co.,
Ltd.).
- Das leitende Material, wie bspw. leitende Mineralfasern, leitende
Füllstoffe
oder leitender Kohlenstoff wird mit einem isolierenden Harzmaterial, wie
bspw. Polyamid, gemischt. Die Verwendung von nur einem leitenden
Harz, um den vorstehenden spezifischen Widerstand zu erreichen,
senkt die resultierende mechanische Festigkeit des Abdeckelements 40 und
erfüllt
nicht Stoßfestigkeitsbedingung
des Abdeckelements 40.
- Die Messpunkte P1 bis P4 des Abdeckelements 40, das
in 35 gezeigt ist, sind
eingestellt, so dass sie den spezifischen Widerstand haben, der in 34 gezeigt ist. Der spezifische
Widerstand an dem Messpunkt P4 an dem Entladevorsprung 46 ist
niedriger als dieser der Messpunkte P1 bis P3 an dem Abdeckelement 40 eingestellt.
Dies wird durch nachstehendes Verfahren erhalten. Eine Angussöffnung Gt
einer Spritzgussmaschine ist an der Mitte des Abdeckelements 40 eingestellt,
wie in 35 gezeigt ist.
Das geschmolzene Harz wird von der Angussöffnung Gt durch die obere Wand 41 und
die Seitenwand 43 zu den Entladungsvorsprüngen 46 gefüllt. Das
leitfähige Material
wird an Stellen, die weiter von der Angussöffnung Gt entfernt sind, mit
einer höheren
Dichte gesammelt. Die Entladevorsprünge 46 sind an der
letzten Füllstelle
des geschmolzenen Harzes gesetzt, das von der Angussöffnung Gt
eingespritzt wird. Dies bewirkt, dass leitendes Material mit einer
höheren
Konzentration in den Entladevorsprüngen 46 als in jedem
anderen Teil des Abdeckelements 40 gesammelt wird, wodurch
die elektrische Leitfähigkeit
der Entladevorsprünge 46 erhöht wird.
- Wie vorstehend diskutiert ist, sind die Entladeschlitze 46a an
beiden Seiten jedes Entladevorsprungs 46 entlang des Umfangs
ausgebildet. Die Entladeschlitze 46a umgeben den Entladevorsprung 46 und
leiten den Fluss von geschmolzenem Harz zu der letzte Füllstelle,
wodurch die Dichte des leitenden Materials weiter erhöht wird und
die elektrische Leitfähigkeit
verbessert wird.
- (6) 36 zeigt eine
Schnittansicht des Entladevorsprungs 46 in die horizontale
Richtung. Wie in 36 gezeigt
ist, hat der Entladevorsprung 46 einen halbkreisförmigen oberen
Abschnitt 46b. Ein ebener oberer Abschnitt 46Ab eines
Entladevorsprungs 46a, der in 37(A) gezeigt ist, bewirkt oft eine abrupte
Entladung von Elektrizität, wogegen
ein scharfer oberer Abschnitt 46Bb eines Entladevorsprungs 46B,
der in 37(B) gezeigt
ist, eine schonende Entladung von Elektrizität bewirkt. Für bessere
Entladecharakteristiken ist es daher bevorzugt, dass der Entladevorsprung
den scharfen oberen Abschnitt wie den Entladevorsprung 46B hat.
Der scharfe obere Abschnitt 46Bb des Entladevorsprungs 46B bewirkt jedoch,
dass eine Vertiefung einer Form zum Gießen des Entladevorsprungs 46B verstopft
wird und macht es schwierig die Harzreste zu entfernen. In diesem
Ausführungsbeispiel
hat der Entladevorsprung 46 dementsprechend einen halbkreisförmigen oberen
Abschnitt 46b, der wirksam erlaubt, dass der Harzrest von
der Form entfernt wird und den Entladevorsprung 46 in einer
festen Form ausbildet.
- Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern es kann viele andere Modifikationen, Änderungen und Abwandlungen,
ohne von dem Kern und Umfang der Hauptcharakteristiken der vorliegenden Erfindung
abzuweichen, geben.
-
- (1) in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel sind
die Entladevorsprünge 46 integral
mit dem Abdeckelement 40 ausgebildet. Solange die Entladevorsprünge 46 die
Funktion ausreichendes Entladens von Elektrizität haben, könne sie getrennt von dem Abdeckelement
ausgebildet sein.
- (2) In dem Ausführungsbeispiel
sind die Entladevorsprünge 46 durch
das Spritzgießen
ausgebildet, um den kleineren spezifischen Widerstand als jeden
anderen Teil des Abdeckelements 40 zu haben. Andere mögliche Verfahren
wenden ein leitendes Material auf der Oberfläche der Entladevorsprünge 46 an.
- (3) in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird
die Elektrizität
in den Entladevorsprüngen 46 und
dem Einfüllstutzen
FN entladen. Die Entladung von Elektrizität kann jedoch zwischen den Entladevorsprüngen 46 und
einem Element der Automobilkarosserie ausgeführt werden, so lange es den
Entladevorsprüngen 46 zugewandt
ist und die statische Elektrizität
in dem Abdeckelement 40 erden kann.
-
Es sollte klar verstanden sein, dass
das vorstehende Ausführungsbeispiel
nur veranschaulichend und nicht in irgendeinem Sinn beschränkend ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die Arten der anhängenden
Ansprüche
beschränkt.
-
Die vorliegenden Erfindung schafft
einen Kraftstofftankdeckel, der einen Aufbau hat, der verhindert,
dass eine Trennlinie, die auf einem Abdeckelement in dem Spritzgussverfahren
ausgebildet ist, ungewünscht
abgeschert wird. Der Kraftstofftankdeckel hat einen Gehäusekörper und
ein Abdeckelement, das in einer Richtung relativ zu einem Gehäuskörper über eine
Ratschenmechanismus drehbar ist, wenn ein Moment von oder über einer
vorgebenden Größe auf das
Abdeckelement aufgegeben wird. Das Abdeckelement hat Passvorsprünge, die
an einem äußeren Ringelement
des Gehäusekörper gehalten sind.
Eine Schiebeform wird zum Herstellen des Abdeckelements verwendet,
das die Passvorsprünge hat,
die in der Einspritzform hinterschnitten sind. Dies bewirkt eine
Trennlinie, die auf einer oberen Wand des Abdeckelements ausgebildet
ist. Scherschutzvorsprünge,
die im Wesentlichen in der gleichen Höhe wie die der Trennlinie ausgeführt sind,
verhindern, dass die Trennlinien gegenüber dem äußere Ringelement rutscht und
abgeschert wird.