DE69822240T2

DE69822240T2 - Kraftstofftankdeckel

Info

Publication number: DE69822240T2
Application number: DE69822240T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki c/o Mituiroyal Kounomiya 40 Inazawa-shi Hagano; Masayuki Iwakura-shi Nakagawa
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: EP0869027B1; EP0869027A3; US5996830A; JPH10278957A; JP4006775B2; EP0869027A2; DE69822240D1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofftankdeckel mit einem Druckregelventil zur Regelung des Drucks im Kraftstofftank.
In Betracht gezogener Stand der Technik
Ein bekanntes Beispiel eines Kraftstofftanks ist in der japanischen Offenlegungsschrift 6-88606 veröffentlicht. 38 ist eine Schnittdarstellung, die einen Kraftstofftankdeckel 300 darstellt. Wie in 38 dargestellt ist, umfasst der Kraftstofftankdeckel 300 einen an einen Einfüllstutzen FN eines Kraftstofftanks (nicht dargestellt) geschraubten Kunststoffgehäusegrundkörper 302, ein am Gehäusegrundkörper 302 befestigtes Abdeckelement 330 und ein in der Ventilkammer 304 des Gehäusegrundkörpers 302 vorhandenes Unterdruckventil 340 zur Regelung des Drucks im Kraftstofftank. Das Unterdruckventil 340 umfasst einen Ventilkörper 342 aus Gummi, ein Ventilträgerelement 346 mit einer Montageöffnung 346a zur Aufnahme des Ventilkörpers 342 und eine Feder 348 zum Spannen des Ventilkörpers 342. Wenn der Druckunterschied zwischen dem Tankdruck und dem am Ventilkörper 342 anliegenden atmosphärischen Druck ansteigt oder einen vorbestimmten Wert überschreitet, öffnet das Unterdruckventil 340, um den Tankdruck dem atmosphärischen Druck anzunähern.
Der Gehäusegrundkörper 30 weist auf dem Umfang ein Gewinde 302a auf, um auf den Einfüllstutzen FN aufgeschraubt zu werden. Vom Gehäusegrundkörper 302 wird eine hohe mechanische Festigkeit gefordert. Der Gehäusegrundkörper 302 umfasst eine Ventilkammer 304, in der das Unterdruckventil 340 vorhanden ist. Eine hohe Maßgenauigkeit wird gefordert, um die Dichteigenschaften des Kraftstofftankdeckels zu verbessern. Wenn die Wandstärke zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Gehäusegrundkörpers 302 vergrößert wird, werden Einfallstellen im Spritzguss gebildet, die die Maßgenauigkeit verschlechtern.
Ferner, nach US-A-5 279 439, das den nächstliegenden Stand der Technik nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 darstellt, besteht ein Verschluss aus einem zylindrischen Teil und einer Abdeckplatte. Ein Ventilgrundkörper ist an der unteren Außenfläche der Abdeckplatte im zylindrischen Teil angeordnet. Dieser Ventilgrundkörper wird von der Ventilgrundkörperhalteplatte gehalten, die von der Schraubenfeder nach oben gedrückt wird. Die Schraubenfeder wird am unteren Ende von einem an einem Ansatzstück befestigten Federteller gehalten. Das Abdeckplattenteil verfügt über ein konvexes Teil.
Dort, wo die Wandelemente dick sind, um deren mechanische Festigkeit zu verbessern, entsteht das Problem, dass die Maßgenauigkeit abnimmt.
Deshalb stellt der Gegenstand der Erfindung einen Kraftstofftankdeckel mit einem gewichtsreduzierten und bzgl. der Maßgenauigkeit verbesserten Gehäusegrundkörper dar.
Der Gegenstand wird erreicht durch einen Kraftstofftankdeckel mit den Eigenschaften, die in den Ansprüchen 1 und 3 fetsgelegt sind.
Die in den Ansprüchen 1 und 3 veröffentlichte Bauform, erlaubt dünnere Wände, die die Maßgenauigkeit verbessern, und verhindert durch das hohle Element, dass Staub leicht in das Ventilelement gelangt, wobei dessen Dichtungseigenschaft erhalten bleibt.
Genauer gesagt, gilt beim erfindungsgemäßen Kraftstofftankdeckel, dass in der Ventilkammer des Gehäusegrundkörpers ein Druckregelventil vorhanden ist und ein Sitzelement vorhanden ist, auf das der Ventilgehäusegrundkörper des Druckregelventils aufliegt. Der Gehäusegrundkörper umfasst ferner einen Hohlabschnitt, der an einem Ort nahe des Sitzelements ausgebildet ist. Der Hohlabschnitt reduziert die Harzschwindung im Bereich des Sitzelements, wodurch eine hervorragende Maßgenauigkeit im Sitzelement erreicht wird und hohe Dichtungseigenschaften für das Sitzelement garantiert werden.
Beim Gehäusegrundkörper des erfindungsgemäßen Kraftstofftankdeckels ist das Ventilkammerformelement im äußeren rohrförmigen Grundkörper quer über einen Spalt angeordnet. Der Spalt zwischen dem äußeren rohrförmigen Grundkörper und dem Ventilkammerformelement bildet einen Hohlabschnitt. Ein horizontales Verbindungselement verbindet den äußeren rohrförmigen Grundkörper mit dem Ventilkammerformelement. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das horizontale Verbindungselement als eine Wandoberfläche konstruiert, die verhindert, dass der Kraftstofftank mit der Atmosphäre verbunden wird. Eine Vielzahl an Verbindungselementen kann im Hohlabschnitt in vorbestimmten Intervallen in umlaufender Richtung angeordnet werden, um den äußeren rohrförmigen Grundkörper mit dem Ventilkammerformelement zu verbinden. Die vertikalen Verbindungselemente kompensieren die verminderte mechanische Festigkeit des Gehäusegrundkörpers aufgrund des vorhandenen Hohlabschnitts.
Erfindungsgemäß gilt, dass das Ventilkammerformelement ein oberes zylindrisches Wandelement mit einem vorbestimmten Durchmesser umfasst, ein unteres Wandelement über einen kleineren Durchmesser als der des oberen zylindrischen Wandelements aufweist und ein Bodenelement, das auf dem unteren Teil des unteren Wandelements ausgebildet ist, die zusammen in integrierter Anordnung in eine Becherform gebracht werden, um die Ventilkammer zu bilden. Nach einem anderen bevorzugten Beispiel umfasst der Kraftstofftankdeckel ferner eine Innenabdeckung, die eine Öffnung des Ventilkammerformelements schließt. Die Innenabdeckung verfügt über eine Positionsrippe, die sich von einem äußeren Umfang der Innenabdeckung erstreckt und in den Hohlabschnitt eingeführt ist, um die Innenabdeckung zu positionieren. Z. B. können vier Positionsrippen in grundsätzlich gleichen Intervallen entlang des Umfangs der Innenabdeckung angeordnet sein. Die Innenabdeckung kann an die Öffnung des Ventilkammerformelements durch Ultraschallschweißen angeschweißt sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Teilschnittdarstellung, die einen Kraftstofftankdeckel darstellt, der die Erfindung ausführt;
2 ist eine Teilschnittdarstellung, die einen Gehäusegrundkörper darstellt;
3 ist eine Draufsicht, die einen Gehäusegrundkörper darstellt;
4 ist eine Unteransicht, die einen Gehäusegrundkörper darstellt;
5 ist eine Teilschnittdarstellung, die einen Gehäusegrundkörper und eine Innenabdeckung darstellt;
6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen oberen Abschnitt eines Gehäusegrundkörpers darstellt;
7 ist eine Schnittdarstellung, die den Zustand darstellt, bevor die Innenabdeckung an den Gehäusegrundkörper angeschweißt wird;
8 ist eine Perspektivansicht, die den Gehäusegrundkörper darstellt;
9 stellt die Betätigung eines Ratschenmechanismusses dar;
10 stellt den Spritzgussvorgang eines federnden Klauenelements des Ratschenmechanismusses dar;
11 ist eine Teilschnittdarstellung, die ein Verbindungselement zum Verbinden der Oberseite des Gehäusegrundkörpers mit dem äußeren Ringelement darstellt;
12 stellt die Funktionen des Verbindungselements dar;
13 stellt eine Modifikation der in 12 dargestellten Bauart dar;
14 stellt eine weitere Modifikation der in 12 dargestellten Bauart dar;
15 stellt einen Dichtungsaufbau einer Dichtung dar;
16 ist eine Teilschnittdarstellung, die ein Abdeckelement darstellt;
17 ist eine Unteransicht, die ein Abdeckelement darstellt;
18 ist eine Perspektivansicht, die ein Abdeckelement 40 darstellt;
19 stellt den Befestigungsvorgang eines Abdeckelements am Gehäusegrundkörper dar;
20 ist eine Teilschnittdarstellung, die einen Montageansatz eines Abdeckelements darstellt;
21 stellt den Spritzgussvorgang eines Montageansatzes eines Abdeckelements dar;
22 ist eine Schnittdarstellung, die ein Überdruckventil und ein Unterdruckventil im Gehäusegrundkörper darstellt;
23 ist eine Schnittdarstellung, die ein Überdruckventil darstellt;
24 stellt die Funktionen einer Ringnut eines Überdruckventils dar;
25 stellt die Funktionen eines Sitzelements eines Gehäusegrundkörpers dar;
26 stellt ferner die Funktion des Sitzelements des Gehäusegrundkörpers dar;
27 stellt eine Modifikation der in 25 dargestellten Bauart dar;
28 ist eine Schnittdarstellung, die ein Unterdruckventil 70 darstellt;
29 stellt Funktionen eines Kegelelements 75 des Unterdruckventils dar;
30 ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen Fluss und Druck im Unterdruckventil darstellt;
31 ist eine Draufsicht, die ein Abdeckelement darstellt;
32 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die einen Entladungsansatz darstellt, der am Umfang des Abdeckelements ausgebildet ist;
33 ist eine Perspektivansicht, die ein Abdeckelement darstellt;
34 ist ein Graph, der den Durchgangswiderstand des Abdeckelements in den Messpunkten P1 bis P4 darstellt;
35 stellt die Messpunkte P1 bis P4 des Abdeckelements dar, bei welchen der Durchgangswiderstand der 34 gemessen wird;
36 ist eine Schnittdarstellung, die den Entladungsansatz in einer horizontalen Richtung darstellt;
37 stellt die Funktionen des Entladungsansatzes dar; Und
38 ist eine Schnittdarstellung, die einen herkömmlichen Kraftstofftankdeckel darstellt.
Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels
1 ist eine Teilschnittdarstellung, die einen Kraftstofftankdeckel 10 erfindungsgemäß ausführt. Der Kraftstofftankdeckel 10 ist an einen Einfüllstutzen FN geschraubt und verfügt über einen Einlass FNb, durch den die Kraftstoffversorgung in den Kraftstofftank (nicht dargestellt) eingeführt wird. Der Kraftstofftankdeckel 10 umfasst einen aus Kunstharzmaterial, wie z. B. Polyacetat, bestehenden Gehäusegrundkörper 20, ein an den oberen Abschnitt des Gehäusegrundkörpers 20 befestigtes Abdeckelement 40 bestehend aus Kunstharz, wie z. B. Nylon, eine Innenabdeckung 50 zum Schließen der oberen Öffnung des Gehäusegrundkörpers 20, um damit eine Ventilkammer 23 zu bilden, ein Überdruckventil 60 und ein Unterdruckventil 70, die in der Ventilkammer 23 aufgenommen sind, um als Druckregelventile zu wirken, und eine Dichtung GS, die an den oberen Umfang des Gehäusegrundkörpers 20 zur Abdichtung des Gehäusegrundkörpers 20 gegenüber dem Einfüllstutzen FN verbunden ist. Das Überdruckventil 60 umfasst einen Ventilkörper 61, ein Ventilaufnahmeelement 68 zur Aufnahme des Ventilkörpers 61 und ein Mittel zum Drücken des Ventilkörpers 61, wie z. B. eine Schraubenfeder 69, über das Ventilaufnahmeelement 68. Das Unterdruckventil 70 umfasst einen Ventilkörper 71 und ein Mittel zum Drücken des Ventilkörpers 61, wie z. B. eine Schraubenfeder 78.
Das Überdruckventil 60 und das Unterdruckventil 70 regeln den Druck im Kraftstofftank nach dem folgenden Prozess. Im Zustand, bei dem der Kraftstofftankdeckel an den Einfüllstutzen FN geschraubt ist gilt, dass wenn der Tankdruck ansteigt und der Druckunterschied zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck, der am Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 wirkt, einen vorbestimmten Wert überschreitet, bewegt sich der Ventilkörper 61 aufwärts gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 69, um das Überdruckventil 60 zu öffnen. Wenn der Tankdruck abnimmt und der Druckunterschied zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck, der am Ventilkörper 71 des Unterdruckventils 70 wirkt, einen vorbestimmten Wert 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 ein vorbestimmter Wert werden, öffnet das Überdruckventil 60 bzw. das Unterdruckventil 70, um den Tankdruck zu regeln, damit dieser sich in einem vorbestimmten Bereich um den atmosphärischen Druck befindet.
Das Folgende beschreibt die Struktur der jeweiligen Bestandteile des Kraftstofftankdeckels 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Detail. 2 ist eine Teilschnittdarstellung, die den Gehäusegrundkörper 20 darstellt, 3 ist eine Draufsicht des Gehäusegrundkörpers 20 und 4 ist eine Unteransicht eines Gehäusegrundkörpers 20. Der Gehäusegrundkörper 20 umfasst einen äußeren rohrförmigen Grundkörper, der eine grundsätzlich zylindrische Form mit Gewinden 20a aufweist, der an die innere Wand des Einfüllstutzens FN geschraubt ist, und ein Ventilkammerformelement 22, das im äußeren rohrförmigen Grundkörper 21 vorhanden ist. Das Ventilkammerformelement 22 bildet die Ventilkammer 23, in der das Überdruckventil 60 und das Unterdruckventil 70, die in 1 dargestellt sind, vorhanden sind.
5 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, die einen Gehäusegrundkörper 20 darstellt, wenn die Innenabdeckung 50 noch nicht in den Gehäusegrundkörper 20 eingesetzt wurde. Der äußere rohrförmige Gehäusegrundkörper 21 und das Ventilkammerformelement 22 sind über einem horizontalen Verbindungselement 28 und einer Vielzahl an vertikalen Verbindungselementen 39 zu einer Einheit verbunden. Das horizontale Verbindungselement 28 ist ein Ringelement, das knapp unterhalb der Mitte des Ventilkammerformelements 22 angeordnet ist. Das horizontale Verbindungselement 28 wirkt, um den Kraftstofftank von der Atmosphäre zu trennen. Hohlabschnitte 27 sind im Raum zwischen dem äußeren rohrförmigen Grundkörper 21 und dem Ventilkammerformelement 22 ausgebildet und sind vom horizontalen Verbindungselement 28 und dem vertikalen Verbindungselementen 29 bestimmt. Die vertikalen Verbindungselemente 29 sind senkrechte Wände, die sich radial erstrecken, um den äußeren rohrförmigen Grundkörper 21 mit dem Ventilkammerformelement 22 zu verbinden.
Das Ventilkammerformelement 22 umfasst ein oberes Wandelement 24, ein unteres Wandelement 25 mit einem kleineren Durchmesser als der des oberen Wandelements 24 und ein Bodenelement 26, das auf dem unteren Abschnitt des unteren Wandelements 25 ausgebildet ist. Diese Elemente sind als eine Einheit gestaltet, um die Ventilkammer 23 zu bilden. Die Ventilkammer 23 verfügt über eine obere Kammer 23a, in der das Überdruckventil 60 enthalten ist, und eine untere Kammer 23b, in der das Unterdruckventil 70 enthalten ist. Das Ventilkammerformelement 22 verfügt über eine Öffnung 24a am oberen Ende, das mit der Innenabdeckung 50 abgedeckt ist. Eine schiefe Ebene 30a ist zwischen dem oberen Wandelement 24 und dem unteren Wandelement 25 ausgebildet. Ein Ende der schiefen Ebene 30a bildet ein Sitzelement 30, auf das der Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 sitzt.
Die im Gehäusegrundkörper 20 ausgebildeten Hohlabschnitte 27 vermindern die Gesamtwanddicke des Gehäusegrundkörpers 20 und vermindern die Harzschwindung im Bereich des Sitzelements 30. Dies verbessert die Maßgenauigkeit des Sitzelements 30 und garantiert die hohen Dichtungseigenschaften des Sitzelements 30. Die aufgrund der vorhandenen Hohlabschnitte 27 verringerte mechanische Festigkeit des Gehäusegrundkörpers 20 wird ausgeglichen durch vertikale Verbindungselemente 29, die den äußeren rohrförmigen Grundkörper 21 mit dem Ventilkammerformelement 22 verbinden. Die Hohlabschnitte 27 bewirken, dass der Gehäusegrundkörper dünn wird, verringern die Zeit, die zum Kühlen und Aushärten des Harzes benötigt wird, und verkürzen den Spritzzyklus.
Die Innenabdeckung 50 verfügt über eine zentrale Aussparung 52 auf dem Innenabdeckungsgrundkörper 51 und ein zylindrisches Stützelement 53, das entlang des Umfangs der zentralen Aussparung 52 ausgebildet ist. Das zylindrische Stützelement 53 ist in einer rohrförmigen Form ausgebildet, um durch die Öffnung 24a des Ventilkammerformelements 22 eingeführt zu werden. Der Umfang des Innenabdeckungsgrundkörpers 51 bildet ein äußeres Ringelement 54 mit vier Positionsrippen 57, die in gleichen Intervallen entlang des Umfangs angeordnet sind. Die Positionsrippen 57 sind nach unten ausgerichtet, um in die Hohlabschnitte 27 zwischen dem äußeren rohrförmigen Grundkörper 21 und dem Ventilkammerformelement 22 eingeführt zu werden. Der Innenabdeckungsgrundkörper 51 der Innenabdeckung 50 verfügt ferner über eine Durchflussöffnung 58 zur Verbindung der Ventilkammer 23 mit der Atmosphäre.
Die Öffnung 24a des Ventilkammerformelements 22 ist mit der Innenabdeckung 50 abgedeckt, das an den oberen peripheren Abschnitt 24b durch Ultraschallschweißen angeschweißt ist. 6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die den Zustand darstellt, bei dem die Innenabdeckung 50 an den oberen peripheren Abschnitt 24b angeschweißt ist, und 7 stellt den Zustand dar, bei dem die Innenabdeckung 50 noch nicht an den oberen peripheren Abschnitt 24b angeschweißt ist.
Mit Bezug auf die 6 und 7 ist die Innenabdeckung 50 auf dem oberen peripheren Abschnitt 24b des Ventilkammerformelements 22 angebracht. Die Positionsrippen 57 der Innenabdeckung 50 sind in die Hohlabschnitte 27 positioniert und eingefügt, sodass das zylindrische Stützelement 53 der Innenabdeckung 50 in die obere Ventilkammer 23a eingefügt wird. Folglich ist die Innenabdeckung 50 auf dem Ventilkammerformelement 22 über einen vorbestimmten Spalt Sb der inneren Wandoberfläche des Ventilkammerformelements 22 positioniert. Diese Baugruppe kann einer Energiequelle, wie z. B. Ultraschall, ausgesetzt werden, um die Innenabdeckung 50 mit dem Ventilkammerformelement 22 zusammenzuschmelzen. Z. B. wird eine Ultraschallhornantenne auf die Innenabdeckung 50 gesetzt, um Ultraschallschwingungen zu erzeugen. Die Ultraschallschwingungen verursachen, dass ein Teil des Harzes schmilzt und an der Verbindung zwischen dem oberen peripheren Abschnitt 24b und der Innenabdeckung 50 verschweißt wird. Ein Teil des geschmolzenen Harzes kann aus der Verbindung herausfließen. Da der schmale Spalt Sb zwischen dem Ventilkammerformelement 22 und dem zylindrischen Stützelement 53 der Innenabdeckung 50 gebildet wird, fließt das geschmolzene Harz durch den Spalt Sb, um zu Kühlen und zu Härten. Primär dient der Spalt Sb zwischen der inneren Wandoberfläche des Ventilkammerformelements 22 und dem zylindrischen Stützelement 53 als Gratfalle. Diese Konstruktion verhindert wirkungsvoll, dass geschmolzenes Harz, das z. B. durch Ultraschallschweißen verursacht wurde, in die Ventilkammer 23 bzw. in das Überdruckventil 60 und das Unterdruckventil 70 eintritt und die Dichtungseigenschaften verschlechtert.
8 ist eine Perspektivansicht, die den Gehäusegrundkörper 20 darstellt. Ein Flanschelement 33 zur Aufnahme eines Abdeckelements 40 (siehe 1) ist auf dem oberen Umfang des äußeren rohrförmigen Grundkörpers 21 vorhanden. Das Flanschelement 33 umfasst ein auf den äußeren rohrförmigen Grundkörper 21 vorhandenes inneres Ringelement 34, ein äußeres Ringelement 35, das außerhalb und knapp über dem inneren Ringelement 34 vorhanden ist, und vier Verbindungselemente 36, die entlang des Umfangs zur Verbindung des inneren Ringelements 34 mit dem äußeren Ringelement 35 angeordnet sind.
Das innere Ringelement 34 verfügt über darauf angebrachte federnde Klauenelemente 37a. Die federnden Klauenelemente 37a und die Sperrzähne 49 (Siehe 9) des Abdeckelements 40 bilden einen Ratschenmechanismus 37. Der Ratschenmechanismus 37 erlaubt die Drehung des Abdeckelements 40 nur in eine Richtung und, wenn die Drehung ein Drehmoment verursacht, das gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, dann läuft das Abdeckelement 40 durch, um zu verhindern, dass der Kraftstofftankdeckel 10 übermäßig in Schließrichtung gedreht wird. 9 stellt das Einrasten des Ratschenmechanismusses dar. Jedes federnde Klauenelement 37a umfasst ein federndes Teil 37c, das sich von einem auf dem inneren Ringelement 34 vorhandenen Schrittelement 37b erstreckt, und eine Raste 37d, die auf einem Ende des federnden Elements vorhanden ist. Das federnde Teil 37c wird vom Schrittelement 37b gehalten, um das innere Ringelement 34 über einen Spalt 37e zu überhängen. Die Sperrzähne 49 sind über den vollständigen Umfang einer oberen Wand 41 schrägt ausgebildet. Die Sperrzähne 49 sind kreisförmig auf dem Mittenbereich der oberen Wand 41 angeordnet, um mit den Rasten 37d einzurasten.
Im Ratschenmechanismus 37 ist ferner konstruiert, dass der Sperrzahn 49, der sich gegen die Raste 37d im Uhrzeigersinn d1 bewegt, im stumpfen Winkel mit der Raste 37d in direkten Kontakt tritt. Wenn die Kraft in diesem Moment gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, drückt der Sperrzahn 49 nach unten und fährt über die Raste 37d. Dies verursacht, dass das Abdeckelement 40 relativ zum Gehäusegrundkörper 20 gedreht wird. Der sich der Raste 37d im Gegenuhrzeigersinn d2 nähernde Sperrzahn 49 berührt andererseits die Raste 37d in einem spitzen Winkel und kann die Raste 37d nicht überfahren. Dies verursacht, dass das Abdeckelement 40 sich einheitlich mit dem Gehäusegrundkörper 20 dreht.
Die Funktion des Ratschenmechanismusses 37 wird anhand des Beispiels des Öffnens und Schließens des Einlasses FNb mit dem Kraftstofftankdeckel 10 erklärt. Wenn eine Drehkraft im Uhrzeigersinn d1 an dem am Einlass FNb angeordneten Abdeckelement 40 wirkt, dreht das Abdeckelement 40 einheitlich mit dem Gehäusegrundkörper 20 über den Ratschenmechanismus 37. Die Rasten 37d des Ratschenmechanismusses 37 rasten mit den Sperrzähnen 49 ein, sodass das Drehmoment des Abdeckelements 40 an den Gehäusegrundkörper 20 übertragen wird und das Abdeckelement 40 wird einheitlich mit dem Gehäusegrundkörper 20 gedreht. Der Kraftstofftankdeckel 10 ist über die Gewinde 20a und einem eingängigen Gewinde (nicht dargestellt) in den Einlass FNb eingeschraubt. Wenn das einen vorbestimmten Wert überschreitende Drehmoment dem Abdeckelement 40 zugeführt wird, d. h. wenn das zugeführte Drehmoment größer als das zum Einschrauben des Kraftstoffdeckels 10 in den Einfüllstutzen FN benötigte Drehmoment ist, dann gleiten die Rasten 37d über die Sperrzähne 49. Dies verursacht, dass das Abdeckelement 40 in Bezug auf den Gehäusegrundkörper 20 durchläuft und verhindert, dass der Kraftstofftankdeckel übermäßig in Schließrichtung gedreht wird. Wenn der Anwender das Abdeckelement in den Gegenuhrzeigersinn d2 dreht, wird das Abdeckelement 40 einheitlich mit dem Gehäusegrundkörper 20 über den Ratschenmechanismus 37 gedreht, sodass der Kraftstofftankdeckel 10 aus dem Einlass FNb entfernt wird.
Wie in 8 dargestellt ist, bildet der innere Umfang des Flanschelements 33 das innere Ringelement 34 und die federnden Klauenelemente 37a des Ratschenmechanismusses sind auf dem inneren Ringelement 34 vorhanden. Die bedeutet, dass die federnden Klauenelemente 37a auf der inneren Seite des Flanschelements 33 vorhanden sind. Diese Anordnung reduziert die Harzschwindung und ermöglich Spritzguss mit hoher Maßgenauigkeit. Diese Anordnung reduziert Maßfehler der Klauenelemente 37a, das verursacht, dass das gleitende Drehmoment des Abdeckelements 40 grundsätzlich konstant ist, und die zuverlässige Funktion des Ratschenmechanismusses 37 ermöglicht wird.
Wie in 10 dargestellt ist, erstrecken sich die Verbindungselemente 36 des Flanschelements 33 auswärts und leicht aufwärts vom äußeren Umfang des inneren Ringelements 34. Es ist ein Spalt Sp zwischen den Verbindungselementen 36 vorhanden. Der Spalt Sp verringert die Harzmenge, die für das Flanschelement verwendet werden muss, um Gewicht zu reduzieren und erleichtert die Herstellung des Ratschenmechanismusses 37. Die Lage des Spalts Sp entspricht der Lage der Spalts 37e des federnden Klauenelements 37a. Beim Spritzgussvorgang des Gehäusegrundkörpers 20 wird eine Gleitspritzgussform SF1 durch den Spalt Sp eingefügt, sodass die Spalte 37e des Ratschenmechanismusses 37 problemlos hergestellt werden kann.
11 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, die das Verbindungselement 36 des Flanschelements 33 darstellt. Wie in 11 dargestellt ist, verfügt das Verbindungselement 36 über einen l-förmigen Querschnitt mit einem horizontalen Element 36h und einem vertikalen Element 36v, das mit dem horizontalen Element 36h zu einer Einheit verbunden ist. Das Verbindungselement verfügt über ein bruchempfindliches Teil, das gebrochen wird, um das Abdeckelement 40 vom Gehäusegrundkörper 20 zu trennen, wenn eine übermäßige Kraft am Abdeckelement 40 wirkt, z. B. aufgrund einer Deformation des Fahrzeugaußenblechs (nicht dargestellt). Wie in 12 dargestellt ist, sind v-förmige Kerben, die als Rillen 36b1 bis 36b3 ausgebildet sind, auf der Innenseite des Verbindungselements 36 vorhanden. Ein Winkel (1 der Ebene, die die Rille 36a1 mit der Rille 36b1 verbindet, beträgt 60 Grad, ein Winkel (2 der Ebene, die die Rille 36a2 mit der Rille 36b2 verbindet, beträgt 45 Grad und ein Winkel (3 der Ebene, die die Rille 36a3 mit der Rille 36b3 verbindet, beträgt 0 Grad, d. h. in radialer Richtung.
Diese Rillen bilden den bruchempfindlichen Abschnitt, bei dem das Verbindungselement 36 gebrochen und getrennt wird. Wenn das Abdeckelement 40 eine externe Kraft in eine Richtung d3 (axiale Richtung) erfährt, beginnt ein Bruch von den Rillen 36a1 und 36b1 ausgehend, um das Verbindungselement 36 auf der Ebene, die die Rillen 36a1 und 36b1 miteinander verbindet, zu trennen. Wenn das Abdeckelement 40 eine externe Kraft in eine Richtung d4 erfährt, beginnt ein Bruch von den Rillen 36a2 und 36b2 ausgehend, um das Verbindungselement 36 auf der Ebene, die die Rillen 36a2 und 36b2 miteinander verbindet, zu trennen. Wenn das Abdeckelement 40 eine externe Kraft in eine Richtung d5 (radiale Richtung) erfährt, beginnt ein Bruch von den Rillen 36a3 und 36b3 ausgehend, um das Verbindungselement 36 auf der Ebene, die die Rillen 36a3 und 36b3 miteinander verbindet, zu trennen.
Der bruchempfindliche Bereich wird sofort gebrochen, wenn eine externe Kraft dem Verbindungselement 36 des Flanschelements 33 in eine vertikale Richtung d3, eine schräge Richtung d4 bzw. eine horizontale Richtung d5 zugeführt wird. Dieser Aufbau verhindert eine Verteilung der Bruchlast am Verbindungselement 36, unabhängig von der Richtung der zugeführten externen Kraft.
13 und 14 stellen Modifikationen der in 12 dargestellten Bauart dar, die Rillen in unterschiedlichen Positionen aufweisen. Mit dem Bezug auf 13 verfügt ein Verbindungselement 136 über einen l-förmigen Querschnitt mit einem horizontalen Element 136h und einem vertikalen Element 136v, die zu einer Einheit miteinander verbunden sind. Das horizontale Element 136h weist Rillen 136a1 und 136b1 auf, die einen ersten bruchempfindlichen Abschnitt bilden, und das vertikale Element 136v weist Rillen 136a2 und 136b2 auf, die einen zweiten bruchempfindlichen Abschnitt bilden. Der erste bruchempfindliche Abschnitt und der zweite bruchempfindliche Abschnitt werden jeweils an den Ebenen gebrochen, die die jeweiligen Rillen verbinden, um das Verbindungselement 136 zu trennen.
Mit dem Bezug auf 14 ist ein Verbindungselement 236 in einer schrägen Ausrichtung angeordnet und weist die Rillen 236a1 und 236b1 auf, die einen ersten bruchempfindlichen Abschnitt bilden, und weist ferner die Rillen 236a2 und 236b2 auf, die einen zweiten bruchempfindlichen Abschnitt bilden. Eine weitere zwischen den Rillen 236a1 und 236a2 angeordnete Rille 236a3 ist angeordnet, um den Bruch des zweiten bruchempfindlichen Abschnitts zu erleichtern. Das Verbindungselement 236 kann jede Form und Anordnung annehmen, solange es einen ersten bruchempfindlichen Abschnitt und einen zweiten bruchempfindlichen Abschnitt aufweist.
15 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, die das Ende des Flanschelements 33 des äußeren rohrförmigen Grundkörpers 21 darstellt.
Mit dem Bezug auf 15 ist die Dichtung GS unterhalb des Flanschelements 33 und zwischen dem Einlass FNb des Einfüllstutzens FN und dem Flanschelement 33 angeordnet. Das Dichtungsaufnahmeelement 21a ist auf der unteren Peripherie des Flanschelements 33 ausgebildet. Das Dichtungsaufnahmeelement 21a weist einen Radius RS auf, der kleiner als der Radius RG der Umfangsfläche der Dichtung GS ist. Das Festlegen des Radius RS des Dichtungsaufnahmeelements 21a auf einen Wert kleiner als der der Dichtung GS hat folgende Auswirkungen auf die Dichtungseigenschaften.
Wenn der Kraftstofftankdeckel 10 in den Einlass FNb geschraubt wird, wird die Dichtung GS gegen das Dichtungsaufnahmeelement 21a gedrückt und von den beiden Dichtungslinien SL1 und SL2 gedichtet. Nach der herkömmlichen Bauart weist das Dichtungsaufnahmeelement den gleichen Radius als den der Dichtung auf und wird grundsätzlich entlang der gesamten Oberfläche gedichtet. Im Vergleich mit dieser Bauart verfügt die Bauart des Ausführungsbeispiels über eine größere Dichtungskraft an beiden Dichtungslinien SL1 und SL2 und stellt eine hohe Dichtungseigenschaft zwischen dem Kraftstofftank und der Atmosphäre sicher.
16 ist eine Teilschnittdarstellung, die das Abdeckelement 40 darstellt, 17 ist eine Unteransicht des Abdeckelements 40 und 18 ist eine Perspektivansicht des Abdeckelements 40. Das Abdeckelement 40 ist lösbar mit dem Flanschelement 33 verbunden. Das Abdeckelement 40 umfasst eine obere Wand 41, ein von der oberen Wand 41 auskragendes Griffelement 42 und eine den äußeren Umfang der oberen Wand 41 verlängernde Seitenwand 43. Das Abdeckelement 40 besteht aus einem leitfähigen Harz und ist vollständig durch Spritzguss geformt. Acht Montageansätze 45 ragen von der Innenseite der Seitenwand 43. Die Montageansätze 45 sind im äußeren Ringelement 35 des Flanschelements 33 eingepasst, sodass das Abdeckelement 40 an den Gehäusegrundkörper 20 über das Flanschelement 33 verbunden ist.
Das Abdeckelement 40 ist an den Gehäusegrundkörper 20 in der folgenden Weise montiert. Wie in 19 dargestellt ist, ist die Öffnung des Abdeckelements 40 auf dem äußeren Ringelement 35 des Gehäusegrundkörpers 20 positioniert und das Abdeckelement 40 ist in den Gehäusegrundkörper 20 gedrückt. Die Montageansätze 45 des Abdeckelements 40 kommen dann in Berührung mit dem äußeren Ringelement 34, der über Schlitze 35a verfügt. Die Schlitze 35a deformieren das äußere Ringelement 35 in elastischer Weise, wenn das äußere Ringelement 35 über die Montageansätze 45 gleitet. Die elastische Deformation des äußeren Ringelements 35 ermöglicht, dass das äußere Ringelement 35 leicht über die Montageansätze 45 gleitet, um das Abdeckelement 40 am Gehäusegrundkörper 20 zu befestigen. Die Deformation des äußeren Ringelements 35 ermöglicht die Befestigung des Abdeckelements 40 am Gehäusegrundkörper 20.
Wie in 19 dargestellt ist, ist ein Entladungsansatz 46 zur Entladung der statischen Elektrizität an den Einfüllstutzen FN auf jedem Montageansatz 45 ausgebildet. Wenn der statisch aufgeladene Anwender das Abdeckelement 40 in einer trockenen Atmosphäre händisch berührt, wird die statische Elektrizität über die Entladungsansätze 46 des Abdeckelements 40 und den Einfüllstutzen FN entladen. Dies verursacht, dass die statische Elektrizität über den Einfüllstutzen FN geerdet wird und verhindert, dass der Anwender durch die statische Elektrizität einen Schlag erhält, wenn der Kraftstofftankdeckel 10 entfernt wird. Der Entladungsansatz 46 ist mit dem Montageansatz 45 einteilig ausgebildet. Der lange schmale Entladungsansatz 46 ist dementsprechend einfach geformt und vom Montageansatz 45 verstärkt, um eine ausreichend große mechanische Festigkeit zu erhalten. Die Entladungsansätze 46 weisen die folgende Funktion auf, wenn das Abdeckelement 40 am Gehäusegrundkörper 20 befestigt ist. Die Entladungsansätze 46 sind in den Schlitzen 35 des äußeren Ringelements 35 positioniert, wenn das Abdeckelement 40 in den Gehäusegrundkörper 20 gedrückt ist. Dies ermöglicht, dass die Entladungsansätze 46 von den Schlitzen 35a geführt werden, und erleichtert ferner die Befestigung des Abdeckelements 40 am Gehäusegrundkörper 20.
Wie in den 19 und 20 dargestellt ist, sind Anti-Schabansätze 47 ferner an der oberen Wand 41 des Abdeckelements 40 ausgebildet. Die Anti-Schabansätze 47 sind an den der Montageansätze 45 entsprechenden Positionen an der Seitenwand 43 ausgebildet. Der Anti-Schabansatz 47 ist nahe der Mitte einer Trennfläche PLa angeordnet und weist grundsätzlich die gleiche Höhe als die der Trennfläche PLa auf. Die Anti-Schabansätze 47 verhindern, dass die Trennfläche PLa gegen das äußere Ringelement 35 des Abdeckelements 40 gleitet und geschabt wird. 21 stellt den Zustand beim Spritzgießen des Montageansatzes 45 und der angrenzenden Elemente des Abdeckelements 40 dar. Eine Gleitspritzgussform SF2 wird zum Spritzgießen verwendet, da der Montageansatz 45 aus der Seitenwand 43 herausragt und beim Spritzgießen hinterschnitten wird. Die Gleitspritzgussform SF2 wird angeordnet, um in der Richtung des Pfeils in 21 gleitfähig zu sein, und dessen Umriss bildet die Trennfläche PLa der oberen Wand 41. Die Anti-Schabansätze 47 mit grundsätzlich der gleichen Höhe als die der Trennfläche PLa verursachen, dass das äußere Ringelement 35 darauf gleitet und verhindern wirkungsvoll, dass die Trennfläche PLa gegen das äußere Ringelement 35 gleitet und zu Harzpulver geschabt wird, wenn das Abdeckelement 40 relativ zum Gehäusegrundkörper 20 über den Ratschenmechanismus 37 gedreht wird.
Das Folgende beschreibt das Überdruckventil 60 und das Unterdruckventil 70, die in der Ventilkammer 23 angeordnet sind. 22 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, 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 ist in der unteren Kammer 23b angeordnet. 23 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, die das Überdruckventil 60 darstellt.
Das Überdruckventil 60 umfasst den z. B. aus Fluorgummi bestehenden Ventilkörper 61, das Ventilaufnahmeelement 68 und die Schraubenfeder 69. Der Ventilkörper 61 ist eine Scheibe mit einer unteren Sitzfläche 62 und einem Montageelement 65 mit einem darauf mittigen Ventildurchfluss 63. Das Montageelement 65 weist eine seitliche Aufnahmevertiefung 66 auf, die an der Seitenwand ausgebildet ist. Der Ventilkörper 61 ist mit dem Ventilaufnahmeelement 68 durch das Montieren des Montageelements 65 in eine Montageöffnung 68a des Ventilaufnahmeelements 68 verbunden. Das Federauflageelement 68b ist auf der oberen Außenfläche des Ventilaufnahmeelements 68 ausgebildet. Das Federauflageelement 68b nimmt ein Ende der Schraubenfeder 69 auf, während das andere Ende der Schraubenfeder 69 von einem zylindrischen Stützelement 53 der Innenabdeckung 50 (22) aufgenommen wird. Die Schraubenfeder 69 wird zwischen der Innenabdeckung 50 und dem Ventilaufnahmeelement 68 gehalten.
Das Überdruckventil 60 mit dieser Bauweise regelt den Druck im Kraftstofftank in folgender Weise. Im Zustand, bei dem der Kraftstofftankdeckel 10 mit dem Einfüllstutzen FN verbunden ist, wenn der Tankdruck ansteigt, um einen vorbestimmten Wert zu überschreiten, heben sich der Ventilkörper 61 und das Ventilaufnahmeelement 68 gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 69 an und der Kraftstofftank ist mit der Atmosphäre über die Ventilkammer 23 verbunden. Wenn die Verbindung den Druck im Kraftstofftank auf den vorbestimmten Wert oder einen kleineren Wert wiederherstellt, wird der Ventilkörper 61 durch die Druckkraft der Schraubenfeder 69 nach unten gedrückt und geschlossen. Der Ventilkörper 61 öffnet und schließt in dieser Weise, um den darauf wirkenden Druckunterschied nicht größer als den vorbestimmten Wert werden zu lassen.
Die hintere Seitenfläche 62a des Ventilkörpers 61 wird aufgenommen von der unteren Seitenfläche des Ventilaufnahmeelements 68. Eine Ringvertiefung 64 ist am äußeren umfänglichen Bereich des Ventilkörpers 61 angeordnet. Eine Ringnut 61b ist an der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 62 ausgebildet und innerhalb der Ringvertiefung 64 angeordnet.
Die Ringvertiefung 64 und die Ringnut 61b weisen die folgenden Funktionen und Auswirkungen auf. Wenn der Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 von der Offen-Position in die Schließrichtung durch die Druckkraft der Schraubenfeder 69, wie in 24 dargestellt ist, bewegt wird, kommt die Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 in Kontakt mit dem Sitzelement 30. Das Sitzelement 30 ist folglich in Kontakt mit der Mitte der Sitzfläche 62 mit der Ringvertiefung 64. Da der Ventilkörper 61 an der Ringvertiefung 64 über eine dünne Wand verfügt, wird die Sitzfläche vom Sitzelement 30 deformiert.
Wenn die Sitzfläche 62 gegen das Sitzelement 30 gedrückt wird, wird der Ventilkörper 61 auf das Sitzelement 30 aufgesetzt, während die horizontale Lage beibehalten wird und es vom Ventilaufnahmeelement 68 sowohl an der inneren umfänglichen Seite als auch an der äußeren umfänglichen Seite der Ringvertiefung 64 gehalten wird. Die Sitzfläche 62 ist in Linienberührung mit der Kante des Sitzelements 30 und wird nicht in der schrägen Lage sondern in der horizontalen Lage aufgesetzt, wobei hohe Dichtungseigenschaften garantiert werden. Der kleine Kontaktbereich zwischen der Sitzfläche 62 und dem Sitzelement 30 realisiert die ideale Ventilöffnungseigenschaft, d. h. eine plötzliche Anhebung in die Offen-Position. Die Ringnut 61b ist in der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 vorhanden, um die Biegung im Bereich der Ringvertiefung 64 der Sitzfläche 62 auszugleichen, wobei die Dichtungseigenschaft weiterhin verbessert wird.
Das Sitzelement 30 des Gehäusegrundkörpers 20 weist eine Form auf, die nachfolgend dargestellt ist. Wie in 25 dargestellt ist, ist das Sitzelement 30 auf der Spitze eines spitzen Winkels, bezogen auf die Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61, angeordnet. Diese Bauweise ermöglicht eine Linienberührung in abgedichteter Position und verbessert die Dichtungseigenschaft. Ein Winkel 1) der schiefen Ebene 30a des Sitzelements 30 wird auf 30 Grad eingestellt, um die folgenden Auswirkungen zu erzielen.
Ein Radius r1 des Sitzelements 30 ist eine kritische Bauarteigenschaft, die benötigt wird, um die hohe Dichtungseigenschaft der Erfindung zu erreichen. Wenn das Sitzelement 30 über den Radius r1 verfügt, ist der Vergleich des Falles, bei dem der Winkel Θ1 = 25 Grad beträgt, mit dem Fall, bei dem der Winkel Θ1 = 45 Grad beträgt, in 26 dargestellt. Aufgrund der Einschränkungen von Kunstharzspritzguss ist grundsätzlich kein Unterschied im Radius r2 zwischen diesen beiden Fällen vorhanden. Das Sitzelement 30 verfügt entsprechend über eine Wandstärke VT1 im Falle des Winkels Θ1 = 25 Grad und eine Wandstärke VT2 im Falle des Winkels Θ1 = 45 Grad, wobei VT1 kleiner als VT2 ist. Der kleinere Winkel Θ1 des Sitzelements 30 reduziert seine Wandstärke VT1 und verringert die aufgrund der Harzschwindung vorhandenen Einfallstelle. Dies erhöht die Flächengenauigkeit des Sitzelements 30 und verbessert die Dichtungseigenschaft.
27 ist eine Teilschnittdarstellung, die eine Modifikation der in 25 dargestellten Bauart des Sitzelements 30 darstellt. In der in 27 dargestellten Bauart weist das Sitzelement 130 eine erste schiefe Ebene 130a und eine zweite schiefe Ebene 130b auf, die auf jeder Seite vorhanden sind. Die erste schiefe Ebene 130a weist einen Winkel von Θ1 = 25 Grad auf und die zweite schiefe Ebene 130b weist einen Winkel von Θ3 = 45 Grad auf, d. h. der Winkel zwischen beiden schiefen Ebenen beträgt 110 Grad. Wenn die Radien r1 und r2 des Sitzelements 130 auf die vorgegebenen Werte festgelegt werden, reduziert ein größerer Winkel der zweiten schiefen Ebene 130b die Wandstärke VT3 und verbessert ferner die Ebenengenauigkeit des Sitzelements 130.
28 ist eine Teilschnittdarstellung, die das Unterdruckventil 70 darstellt, und 29 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, die die essentiellen Teile des Unterdruckventils 70 darstellt. Das Unterdruckventil 70 umfasst einen aus einem Harz bestehenden Ventilkörper 71 und die Schraubenfeder 78, die zwischen der Federauflagestufe 72 des Ventilkörpers 71 und dem Bodenelement 26 zum Drücken des Ventilkörpers 71 gespannt ist. Ein Sitzelement 76 erstreckt sich aufwärts vom Ventilkörper 71, um darauf aufzusetzen und vom Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 getrennt zu sein.
Das Unterdruckventil 70 arbeitet in der folgenden Weise. Wenn der Kraftstofftank einen zum atmosphärischen Druck negativen Druck aufweist und der am Ventilkörper 71 anliegende Druckunterschied gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, dann bewegt sich der Ventilkörper 71 abwärts gegen die Druckkraft der Springfeder 78, wie in 29 dargestellt ist. Der Ventilkörper 71 ist demgemäss von der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 getrennt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ventilkörper 61 auf dem Sitzelement 30 aufgesetzt. In diesem Zustand besteht ein Durchgang zwischen dem Ventilkörper 71 und dem Ventilkörper 61. Der Kraftstofftank ist folglich mit der Atmosphäre über den zwischen dem Ventilkörper 71 und dem unteren Wandelement 25 bestehenden Durchgang und einem Verbindungsdurchlass 26a des Bodenelements 26 verbunden. Dies hebt den Zustand des Unterdrucks im Kraftstofftank auf. Wenn der an den Ventilkörper 71 wirkende Druckunterschied kleiner als die Druckkraft der Schraubenfeder 78 ist, dann wird der Ventilkörper 71 geschlossen.
Wie in 29 dargestellt ist, verfügt der Ventilkörper 71 des Unterdruckventils 70 über ein Kegelelement 75 auf einem äußeren Umfangselement 74. Das Kegelelement 75 ist kegelig, um den Abstand zum unteren Wandelement 25 des Ventilkammerformelements 22 allmählich zu schmälern. Die kegelige Anordnung ermöglicht es, dass das Unterdruckventil 70 die in 30 dargestellte Durchflusseigenschaft aufweist. 30 stellt den Zusammenhang zwischen dem Druckunterschied und dem Fluss Q dar, wobei die Volllinie die Daten des erfindungsgemäßen Unterdruckventils 70 darstellt und die gestrichelte Linie die Daten eines vergleichbaren Beispiels nach dem Stand der Technik darstellt.
Es ist bevorzugt, dass das Unterdruckventil 70 die Eigenschaft aufweist, dass der Fluss Q plötzlich ansteigt, wie anhand der Strichpunktlinie dargestellt wird, um den Druck im Kraftstofftank innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten. Wohingegen in einem vergleichbaren Beispiel der Fluss Q allmählich mit der Zunahme eines Druckunterschieds ansteigt, nimmt der Fluss Q im erfindungsgemäßen Unterdruckventil 70 plötzlich zu, was nahe an der idealen Flusseigenschaft liegt. Die kegelige Anordnung des Kegelelements 75 des Unterdruckventils 70 erhöht den am Ventilkörper 71 wirkenden Druckunterschied und erhöht dabei plötzlich die Ventilöffnungskraft.
Mit dem Rückbezug auf 28 ist der Verbindungsdurchlass 26a im Bodenelement 26 des Gehäusegrundkörpers 20 angeordnet. Der Verbindungsdurchlass 26a ist unabhängig vom abgedichteten Teil des Gehäusegrundkörpers 20 angeordnet, d. h. nahe der Mitte des Bodenelements 26. Auch wenn Kraftstoff, der mit Fremdstoffen verunreinigt ist, durch den Verbindungsdurchlass 26a in die untere Ventilkammer 23b fließt, ermöglicht die Position des Verbindungsdurchlasses 26a, dass der Kraftstoff auf den Ventilkörper trifft und durch den Verbindungsdurchlass 26a in den Kraftstofftank zurückgeführt wird. Dies verhindert, dass im Kraftstoff vorhandene Fremdstoffe in den abgedichteten Teil der Ventilkörpers 71 eindringen. Dementsprechend behindern Fremdstoffe weder den Öffnungs- bzw. Schließungsvorgang des Ventilkörpers 71 noch können diese die Dichtungseigenschaft beschädigen.
31 ist Draufsicht, die ein Abdeckelement 40 darstellt, und 32 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die das untere Endteil eines Abdeckelements 40 darstellt. Wie in den 31, 32, 16 und 17 dargestellt ist, sind die vier Entladungsansätze 46 zur Entladung statischer Elektrizität an den Einfüllstutzen FN auf der inneren Fläche der Seitenwand 43 des Abdeckelements 40 in einem Intervall von 90 Grad entlang des Umfangs anzuordnen. Wenn der Anwender, der elektrostatisch geladen ist, das Abdeckelement 40 in einer trockenen Atmosphäre händisch berührt, wird die statische Elektrizität zwischen den Entladungsansätzen 46 und dem Einfüllstutzen FN entladen und am Einfüllstutzen FN geerdet.
Die Bedingungen für die elektrische Entladung, bei der der Anwender nicht geschockt wird, wenn der Kraftstofftankdeckel 10 entfernt wird, sind: (1) dass die Entladung der Elektrizität unabhängig vom Schließzustand des Kraftstofftankdeckels 10 sicher erfolgt und (2) dass die Entladung der Elektrizität sanft erfolgt und keinen großen Schock verursacht. Die Entladungsansätze 46 weisen die folgende Bauart auf, um diese Bedingungen zu erfüllen.

(1) Wie in 32 dargestellt ist, ragen die Entladungsansätze 46 in axialer Richtung aus und ein Entladungsabstand L1 zum Einfüllstutzen FN ist festgelegt, wobei dieser nicht größer als ca. 1 mm oder vorzugsweise nicht größer als 0,85 mm sein darf. Wenn der Entladungsabstand L1 größer als ca. 1 mm ist, erhöht sich die Öffnungsspannung und die Eigenschaften für ein sanftes Entladen sind nicht gegeben.
(2) Die Entladungsansätze 46 sind als lange schmale Ansätze in einer Öffnen-Schließen-Richtung d3 des Kraftstofftankdeckels 10 ausgebildet, d. h. in axialer Richtung. Als Reaktion auf den Vorgang des Öffnens bzw. Schließens des Kraftstofftankdeckels 10, bewegt sich das Abdeckelement 40 zusammen mit dem Gehäusegrundkörper 20 relativ zum Einfüllstutzen FN in der Öffnen-Schließen-Richtung d3. Die Entladungsansätze 46 bewegen sich ebenfalls in die gleiche Richtung und der Entladungsabstand L1 vom Ende des Einlasses FNb des Einfüllstutzens FN ist in axialer Richtung konstant im Bereich der Länge L2. Der Entladungsabstand L1 ist zulässigerweise konstant im Bereich der Länge L2, unabhängig vom Schließzustand des Kraftstofftankdeckels 10. Dies garantiert die stabilen Entladungseigenschaften.
(3) Wie in 31 dargestellt ist, sind die Entladungsansätze 46 in einem Winkel von 45 Grad zum Griffelement 42 des Abdeckelements 40 angeordnet. Diese Anordnung wird dem folgenden Grund zugeschrieben. Wie in den 31 und 32 dargestellt ist, ragt das Griffelement 42 des Abdeckelements 40 von der oberen Wand 41 aus und ist spritzgegossen, um die maximale Harzschwindung in einer radialen Richtung D1 und die minimale Harzschwindung in einer anderen radialen Richtung D2 aufzuweisen, die senkrecht zur radialen Richtung D1 ist. Wenn die Entladungsansätze 46 in den radialen Richtungen D1 und D2 angeordnet sind, wird die Entladungsentfernung vom Einfüllstutzen FN variiert, um die Entladungseigenschaften zu ändern. Die Entladungsansätze 46 sind dementsprechend in den radialen Richtungen D3 und D4 in 45 Grad angeordnet, die die durchschnittliche Harzschwindung der radialen Richtungen D1 und D2 aufweisen. Die vier Entladungsansätze 46 sind konzentrisch zur Mitte des Abdeckelements 40 angeordnet. Ungeachtet des Schließzustands des Kraftstofftankdeckels 10, sind die vier Entladungsansätze 46 auf dem gleichen Kreis um die Mitte des Abdeckelements 40 angeordnet. Dies macht den Entladungsabstand zum Ende des Einfüllstutzens FN konstant und garantiert stabile Entladungseigenschaften.
(4) Wie in den 16, 31 und 33 dargestellt ist, sind Entladungsschlitze 46a, die grundsätzlich die gleiche Länge wie die Entladungsansätze 46 aufweisen, auf beiden Seiten jedes Entladungsansatzes 46 angeordnet. Die Entladungsschlitze 46a trennen die Kräfte in den Richtungen der Pfeile b1 und b2, die von der Harzschwindung in der ersten und zweiten radialen Richtung D1 und D2 begleitet werden, wobei die Wirkung der Harzschwindung im Entladungsansatz 46 reduziert wird und die Variation des Entladungsabstands L1 verringert wird.
(5) Der Durchgangswiderstand des Abdeckelements 40 beträgt zwischen ca. 10⁴ und ca. 10⁹ Ω·cm. Der Durchgangswiderstand an der Stelle des Entladungsansatzes 46 ist niedriger als an anderen Teilen des Abdeckelements 40. Der obere Grenzwert des Durchgangswiderstands ist nicht größer als ca. 10⁹ Ω·cm, um die elektrische Leitfähigkeit zu garantieren, wobei der untere Grenzwert nicht kleiner als ca. 10⁴ Ω·cm ist, um zu verhindern, dass die Spannung zwischen dem Entladungsansatz 46 und dem Einfüllstutzen FN plötzlich ansteigt. Der niedrigere Durchgangswiderstand am Ort des Entladungsansatzes 46 ermöglicht, dass die statische Elektrizität im Abdeckelement 40 schnell zu den Entladungsansätzen 46 geleitet wird. Die Entladungsansätze 46 ermöglichen, dass die statische Elektrizität im Abdeckelement 40 sanft entladen wird und über den Einfüllstutzen FN geerdet wird, ohne, dass eine plötzliche Spannungszunahme zwischen den Entladungsansätzen 46 und dem Einfüllstutzen FN verursacht wird. Der Durchgangswiderstand des Abdeckelements 40, wie vorstehend dargestellt ist, wird erreicht durch das Einmischen von leitfähigen Fäden, leitfähigen Füllstoffen oder leitfähigem Karbon in das Harzmaterial zum Spritzguss. 34 ist ein Graph, der den Durchgangswiderstand an verschiedenen Messpunkten auf dem Abdeckelement 40 darstellt. 35 stellt die Messpunkte P1 bis P4 auf dem Abdeckelement 40 dar. Im Graph der 34 bezeichnet eine Messkurve A den Durchgangswiderstand, wenn fünf Gewichtsanteile leitfähiger Fäden und zehn Gewichtsanteile leitfähigen Karbons mit 100 Gewichtsanteilen Polyamid (PA) gemischt werden. Eine Messkurve B bezeichnet den Durchgangswiderstand, wenn 20 Gewichtsanteile leitfähigen Karbons mit 100 Gewichtsanteilen Polyamid (PA) gemischt werden. Ein Beispiel leitfähiger Fäden ist Dentol (Handelsname; hergestellt von Otsuka Chemical Co., Ltd.). Das leitfähige Material, wie z. B. leitfähige Fäden, leitfähige Füllstoffe oder leitfähiges Karbon, wird mit einem isolierenden Harzmaterial gemischt, wie z. B. Polyamid. Durch die ausschließliche Verwendung eines leitfähigen Harzes, um den vorstehend genannten Durchgangswiderstand zu erhalten, wird die resultierende mechanische Festigkeit des Abdeckelements 40 vermindert und die Anti-Schock-Eigenschaft des Abdeckelements 40 wird nicht erfüllt. Die Messpunkte P1 bis P4 des in 35 dargestellten Abdeckelements 40 sind festgelegt, um den in 34 dargestellten Durchgangswiderstand zu haben. Der Durchgangswiderstand am Messpunkt P4 des Entladungsansatzes 46 ist als kleiner als der Durchgangswiderstand an den Messpunkten P1 bis P3 des Abdeckelements 40. Dies wird durch den folgenden Prozess erreicht. Ein Einguss Gt einer Spritzgussmaschine ist auf die Mitte des Abdeckelements 40 aufgesetzt, wie in 35 dargestellt ist. Das geschmolzene Harz wird vom Einguss Gt durch die obere Wand 41 und durch die Seitenwand 43 in die Entladungsansätze 46 eingespritzt. Das leitfähige Material sammelt sich mit einer höheren Dichte in Positionen, die weiter vom Einguss Gt entfernt liegen. Die Entladungsansätze 46 werden in der finalen Eingussposition des durch den Einguss Gt eingespritzten geschmolzenen Harzes ausgebildet. Dies verursacht, dass das leitfähige Material in einer höheren Konzentration als in jedem anderen Teil des Abdeckelements 40 in den Entladungsansätzen 46 gesammelt wird, wobei die elektrische Leitfähigkeit der Entladungsansätze 46 verbessert wird. Wie vorstehend dargestellt ist, sind die Entladungsschlitze 46a auf beiden Seiten jedes Entladungsansatzes 46 entlang des Umfangs ausgebildet. Die Entladungsschlitze 46a umfassen die Entladungsansätze 46 und führen den Fluss des geschmolzenen Harzes in die finale Eingussposition, wobei die Dichte des leitfähigen Materials erhöht und die elektrische Leitfähigkeit verbessert wird.
(6) 36 ist eine Schnittdarstellung eines Entladungsansatzes 46 in horizontaler Richtung. Wie in 36 dargestellt ist, weist der Entladungsansatz 46 einen halbrunden oberen Abschnitt 46b auf. Ein ebener oberer Abschnitt 46Ab eines Entladungsansatzes 46A, wie in 37(A) dargestellt ist, verursacht oft eine plötzliche Entladung von Elektrizität, während ein spitzer oberer Abschnitt 46Bb eines Entladungsansatzes 46B, wie in 37(B) dargestellt ist, eine sanfte Entladung der Elektrizität verursacht. Für verbesserte Entladungseigenschaften ist es folglich vorzuziehen, dass der Entladungsansatz einen spitzen oberen Bereich wie der Entladungsansatz 46B aufweist. Der spitze obere Abschnitt 46Bb des Entladungsansatzes, verursacht jedoch eine schwer zugängliche Stelle in der Spritzgussform des Entladungsansatzes 46B, die verstopft werden kann, und macht es schwierig den verbleibenden Harzrest zu entfernen. In diesem Ausführungsbeispiel, weist der Entladungsansatz 46 demgemäss einen halbrunden oberen Abschnitt 46b auf, der es wirksam erlaubt den Harzrest aus der Form zu entfernen und bildet den Entladungsansatz 46 in der vorgesehenen Form aus.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehende Ausführungsbeispiel, aber es können mehrere Modifikationen, Änderungen und Umbauten sein, ohne vom Umfang der Hauptmerkmale der Erfindung abzuweichen.

(1) Im vorstehenden Ausführungsbeispiel sind die Entladungsansätze 46 als im Abdeckelement 40 integriert ausgebildet. Solange die Entladungsansätze 46 die ausreichende Funktion zur Entladung von Elektrizität aufweisen, können diese getrennt vom Abdeckelement 40 ausgebildet sein.
(2) Im Ausführungsbeispiel sind die Entladungsansätze 46 über Spritzguss geformt, um einen kleineren Durchgangswiderstand als andere Teile des Abdeckelements 40 aufzuweisen. Ein anderer möglicher Vorgang trägt ein leitfähiges Material auf die Oberfläche des Entladungsansatzes 46 auf.
(3) Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die Elektrizität zwischen den Entladungsansätzen 46 und dem Einfüllstutzen FN entladen. Die Entladung von Elektrizität kann jedoch auch zwischen den Entladungsansätzen 46 und einem Teil der Fahrzeugkarosserie erfolgen, solange es sich an die Entladungsansätze 46 richtet und es die statische Elektrizität des Abdeckelements 40 erden kann.

Es sollte deutlich verstanden sein, dass das vorstehende Ausführungsbeispiel lediglich darstellend und in keiner Weise einschränkend ist. Der Umfang der Erfindung wird lediglich von den Patentansprüchen eingeschränkt.
Die Bauform der Erfindung reduziert das Gewicht eines Gehäusegrundkörpers 20 eines Kraftstofftankdeckels 10 und verbessert die Maßgenauigkeit des Gehäusegrundkörpers 20. Der Gehäusegrundkörper 20 des Kraftstofftankdeckels 10 umfasst eine Ventilkammer 23, in der ein Überdruckventil 60 und ein Unterdruckventil 70 angeordnet sind. Der äußere rohrförmige Grundkörper 21 ist mit dem Ventilkammerformelement 22 über ein horizontales Verbindungselement 28 und vertikale Verbindungselemente 29 verbunden, die im Hohlabschnitt 27 angeordnet sind.

Claims

Kraftstofftankdeckel (10), der einen Einlass (FNb) eines Einfüllstutzens (FN) eines Kraftstofftanks schließt, mit: einem Gehäusegrundkörper (20), hergestellt im Kunstharzspritzgussverfahren, mit einer Ventilkammer (23), wobei der Gehäusegrundkörper (20) durch Einspritzen eines Kunstharzes geformt ist, und einem in der Ventilkammer (23) angeordneten Druckregelventil, einem Gehäusegrundkörper (20) mit: einem äußeren rohrförmigen Grundkörper (21), der zur Einpassung in den Einfüllstutzen (FN) ausgestaltet ist, einem Ventilkammerformelement (22), das im äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) quer über einen Spalt angeordnet ist, wobei das Ventilkammerformelement (22) die Ventilkammer (23) bestimmt, und einem scheibenförmigen Verbindungselement, das vom äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) und dem Ventilkammerformelement (22) bestimmt wird, wobei das Verbindungselement den Spalt in einen oberen Hohlabschnitt (27) und in einen unteren Hohlabschnitt unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilkammerformelement (22) ein zylindrisches Wandelement mit einer oberen Öffnung und ein Sitzelement (30) aufweist, wobei die obere Öffnung in einem oberen Abschnitt des Ventilkammerformelements (22) vorhanden ist und wobei das Sitzelement (30) oberhalb des Ventilkammerformelements (22) und unterhalb des Verbindungselements angeordnet ist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 1, bei dem das Druckregelventil ein Überdruckventil (60) aufweist, das sich öffnet, wenn der Druck im Kraftstofftank größer dem atmosphärischen Druck um zumindest einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Kraftstofftankdeckel (1O), der einen Einlass (FNb) eines Einfüllstutzens (FN) eines Kraftstofftanks schließt, mit: einem Gehäusegrundkörper (20), hergestellt im Kunstharzspritzgussverfahren, mit einer Ventilkammer (23), wobei der Gehäusegrundkörper (20) durch Einspritzen eines Kunstharzes geformt ist, und einem in der Ventilkammer (23) angeordneten Druckregelventil, einem Gehäusegrundkörper (20) mit: einem äußeren rohrförmigen Grundkörper (21), der zur Einpassung in den Einfüllstutzen (FN) ausgestaltet ist, einem Ventilkammerformelement (22), das im äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) quer über einen Spalt angeordnet ist, wobei das Ventilkammerformelement (22) die Ventilkammer (23) bestimmt, und einem scheibenförmigen Verbindungselement, das vom äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) und dem Ventilkammerformelement (22) bestimmt wird, wobei das Verbindungselement den Spalt in einen oberen Hohlabschnitt (27) und in einen unteren Hohlabschnitt unterteilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilkammerformelement (22) ein oberes zylindrisches Wandelement (24), ein unteres Wandelement (25) mit einem kleineren Durchmesser als das obere zylindrische Wandelement (24) und ein Bodenelement (26) aufweist, das auf einem unteren Abschnitt des unteren Wandelements (25) ausgebildet ist, wobei das obere zylindrische Wandelement (24), das untere Wandelement (25) und das Bodenelement (26) in integrierter Anordnung in eine Becherform gebracht werden, um die Ventilkammer (23) zu bilden.
Kraftstofftankdeckel nach Anspruch 3, bei dem das Verbindungselement ein scheibenförmiges horizontales Verbindungselement (28) ist, das den Spalt zwischen dem äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) und dem Ventilkammerformelement (22) dichtet.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 4, bei dem das Sitzelement (30) unterhalb des Ventilkammerformelements (22) und in der Nähe des horizontalen Verbindungselements (28) angeordnet ist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 5, bei dem das Sitzelement (30) eine schiefe Ebene (30a) zum Verbinden des oberen zylindrischen Wandelements (24) mit dem unteren Wandelement entlang des Umfangs des oberen zylindrischen Wandelements (24) aufweist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 3, bei dem das Verbindungselement vertikale Verbindungselemente (29) umfasst, die sich vertikal zwischen dem Ventilkammerformelement (22) und dem äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) in radialer Ausrichtung erstrecken, wobei die vertikalen Verbindungselemente (29) in dem Spalt angeordnet sind, um den äußeren rohrförmigen Grundkörper (21) mit dem Ventilkammerformelement (22) zu verbinden.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 3 mit: einer Innenabdeckung (50), die eine Öffnung (24a) des Ventilkammerformelements (22) schließt, wobei die Innenabdeckung (50) über Positionsrippen (57) verfügt, die sich von einem äußeren Umfang aus erstrecken, und wobei die Positionsrippen (57) in den Hohlabschnitt (27) eingesetzt sind, um die Innenabdeckung (50) zu positionieren.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 8, bei dem die Positionsrippen (57) in 90-Grad-Intervallen entlang des Umfangs der Innenabdeckung (50) angeordnet sind.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 9, bei dem die Innenabdeckung (50) an den oberen Abschnitt des Ventilkammerformelements (22) durch Ultraschallschweißen angeschweißt ist, so dass die Öffnung (24a) von der Innenabdeckung (50) abgedeckt ist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 10, bei dem die Innenabdeckung (50) ein zylindrisches Stützelement (53) aufweist, das durch die Öffnung (24a) eingeführt wird, und das zylindrische Stützelement (53) in das obere zylindrische Wandelement (24) des Ventilkammerformelements (22) quer über eine vorbestimmte Spalte (Sb) eingeführt wird.