DE69827691T2

DE69827691T2 - Kraftstofftankdeckel und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69827691T2
Application number: DE69827691T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki 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: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH10329860A; EP0869025A3; EP0869025A2; US5992670A; DE69827691D1; JP3389850B2; EP0869025B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Deckel eines Kraftstofftanks mit einem Drucksteuerventil zur Steuerung des Drucks in dem Kraftstofftank.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Ein bekanntes Beispiel von Kraftstofftankdeckeln ist in der JP 1,111,669A beschrieben, die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 38 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines Kraftstofftankdeckels 300. Wie in 38 dargestellt, umfaßt der Kraftstofftankdeckel 300 einen Kunststoffgehäusekörper 302, der auf einen Einfüllstutzen FN eines Kraftstofftanks (nicht dargestellt) aufgeschraubt ist, ein Deckelteil 330, das an dem Gehäusekörper 302 angebracht ist, und ein Negativdruckventil 340, das in einer Ventilkammer 304 des Gehäusekörpers 302 zur Steuerung des Drucks in dem Kraftstofftank aufgenommen ist. Das Negativdruckventil 340 umfaßt einen Gummiventilkörper 342, ein Ventillagerteil 346 mit einer Passöffnung 346a zur Lagerung des Ventilkörpers 342 und eine Feder 348 zur Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers 342. Wenn der auf den Ventilkörper 342 einwirkende Differenzdruck zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck auf oder über ein bestimmtes Niveau ansteigt, öffnet das Negativdruckventil 340, um den Tankdruck dem atmosphärischen Druck anzunähern.
Der Anwender bedient manuell das Deckelteil 230 zum Öffnen und Schließen des Kraftstofftankdeckels 300. Der übliche Kraftstofftankdeckel erdet nicht den Kraftstofftankdeckel und entlädt Elektrizität, wenn der Anwender, der elektrostatisch aufgeladen ist, den Kraftstofftankdeckel in einer trockenen Atmosphäre manuell berührt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstofftankdeckel zu schaffen, der eine Entladungsfunktion zum schnellen Entladen der Elektrizität aufweist, wenn der Anwender einen Teil des Kraftstofftankdeckels zum Öffnen und/oder Schließen des Deckels manuell berührt.
Diese Aufgabe und andere zugeordnete Ziele werden zumindest teilweise mit einem Kraftstofftankdeckel zum Schließen eines Einlasses eines Einfüllstutzens eines Kraftstofftanks gelöst. Der Kraftstofftankdeckel umfaßt einen Gehäusekörper, der frei den Einlass öffnet und schließt; ein leitendes Deckelteil mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Form, das an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers angebracht ist und einen Entladungsvorsprung, der an einem äußeren Umfang des Deckelteils zur Entladung der in dem Deckelteil des Einfüllstutzens gespeicherten statischen Elektrizität angeordnet ist. Der Entladungsvorsprung ist in einer dritten radialen Richtung angeordnet, die zwischen einer ersten radialen Richtung und einer zweiten radialen Richtung liegt, wobei die erste radiale Richtung durch einen Mittelpunkt des Deckelteils verläuft, um eine maximale Kontraktion des Deckelteils zu erreichen, und die zweite radiale Richtung durch die Mitte des Deckelteils verläuft und im Wesentlichen senkrecht zur ersten radialen Richtung verläuft, um eine minimale Kontraktion des Deckelteils zu erreichen.
Bei dem Kraftstofftankdeckel gemäss der Erfindung ist das Deckelteil am oberen Abschnitt des Gehäusekörpers zum freien Öffnen und Schließen des Einlasses des Einfüllstutzens angeordnet. Das Deckelteil des Kraftstofftankdeckels kann die in dem Deckelteil gespeicherte statische Elektrizität zum Einfüllstutzen hin entladen, wenn der Anwender, der elektrostatisch aufgeladen ist, manuell das Deckelteil berührt. Die elektrische Leitfähigkeit des Deckelteils und die Ausbildung des Entladungsvorsprungs an dem äußeren Umfang des Deckelteils ermöglicht es, dass die in dem Deckelteil gespeicherte statische Elektrizität zum Einfüllstutzen über den Entladungsvorsprung entladen wird.
Das Deckelteil kann aus einem Kunststoff bestehen, der sich beispielsweise während des Spritzgießens zusammenzieht. Die Wirkung der Kontraktion kann besonders für das Handgriffteil bezeichnend sein, das sich durch die Mitte des Deckelteils erstreckt, wenn das Hand griffteil in einer Richtung ausgebildet wird. Die durch die Mitte des Deckelteils verlaufende Richtung für die maximale Kontraktion des Deckelteils (d. h. die Richtung, in der das Handgriffteil ausgebildet ist), wird als die erste radiale Richtung bezeichnet. Die Richtung senkrecht zur ersten radialen Richtung, in der eine minimale Kontraktion des Deckelteils stattfindet, wird als die zweite radiale Richtung bezeichnet. Der Entladungsvorsprung ist an dem äußeren Umfang des Deckelteils ausgebildet und in der dritten radialen Richtung angeordnet, die zwischen der ersten radialen Richtung und der zweiten radialen Richtung verläuft. Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere Entladungsvorsprünge an dem äußeren Umfang des Deckelteils konzentrisch mit dem Deckelteil ausgebildet.
Unabhängig vom Schließzustand des Kraftstofftankdeckels sind mehrere Entladungsvorsprünge auf dem gleichen Kreis um die Mitte des Deckelteils angeordnet. Hierdurch liegt der Entladungsabstand vom Ende des Einfüllstutzens in einem konstanten Bereich und stellt stabile Entladungskennwerte sicher.
Gemäss einer bevorzugten Anwendung umfaßt der Kraftstofftankdeckel weiter Entladungsschlitze, die an beiden Seiten des Entladungsvorsprungs im Wesentlichen längs der dritten radialen Richtung angeordnet sind und im Wesentlichen die gleiche Länge wie die des Entladungsvorsprungs aufweisen. Diese Anordnung vermindert die Wirkung der Kunststoffkontraktion in der ersten und der zweiten radialen Richtung auf den Entla dungsvorsprung, wodurch eine Änderung im Entladungsabstand vermindert wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftstofftankdeckels mit einem leitenden Deckelteil, das eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist und an einem oberen Abschnitt eines Gehäusekörpers angeordnet ist, das einen Einlass eines Einfüllstutzens eines Kraftstofftanks verschließt. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Bereitstellens einer Form mit einem Hohlraum zum Gießen des Deckelteils. Der Hohlraum weist einen Raum zur Bildung eines Entladungsvorsprungs auf, der in dem Deckelteil gespeicherte statische Elektrizität zum Einfüllstutzen hin entlädt. Der Raum ist in einer dritten radialen Richtung angeordnet, die zwischen einer ersten radialen Richtung und einer zweiten radialen Richtung verläuft, wobei die erste radiale Richtung durch eine Mitte des Deckelteils zum Erreichen einer maximalen Kontraktion des Deckelteils und die zweite radiale Richtung durch die Mitte des Deckelteils und im Wesentlichen senkrecht zur ersten radialen Richtung zum Erreichen einer minimalen Kontraktion des Deckelteils verläuft.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Kraftstofftankdeckels gemäss der Erfindung;
2 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Gehäusekörpers;
3 ist eine Aufsicht zur Darstellung des Gehäusekörpers;
4 ist eine Unteransicht zur Darstellung des Gehäusekörpers;
5 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers und eines inneren Deckels;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines oberen Abschnitt des Gehäusekörpers;
7 ist eine Schnittansicht zur Darstellung des Zustandes, bevor der innere Deckel an dem Gehäusekörper angeschweißt ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers;
9 zeigt eine Arbeitsweise eines Klinkenmechanismus;
10 zeigt ein Verfahren zum Spritzgießen eines federnden Klauenelements des Klinkenmechanismus;
11 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines Verbindungsteils zur Verbindung des oberen Teils des Gehäusekörpers mit dem äußeren Ringteil;
12 zeigt die Funktion des Verbindungsteils;
13 zeigt eine Abänderung der Konstruktion von 12;
14 zeigt eine weitere Abänderung der Konstruktion von 12;
15 zeigt eine Dichtungskonstruktion einer Dichtung;
16 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Deckelteils;
17 ist eine Unteransicht zur Darstellung des Deckelteils;
18 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Deckelteils 40;
19 zeigt ein Verfahren zum Anbringen des Deckelteils an dem Gehäusekörper;
20 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines Passvorsprungs des Deckelteils;
21 zeigt ein Verfahren zum Spritzgießen des Passvorsprungs des Deckelteils;
22 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines positiven Druckventils und eines negativen Druckventils in dem Gehäusekörper;
23 ist eine Schnittansicht zur Darstellung des positiven Druckventils;
24 zeigt Funktionen einer Ringnut des positiven Druckventils;
25 zeigt die Funktionen eines Sitzteils des Gehäusekörpers;
26 zeigt weiter die Funktion des Sitzteils des Gehäusekörpers;
27 zeigt eine Abänderung der Konstruktion von 25;
28 ist eine Schnittansicht zur Darstellung des negativen Druckventils 70;
29 zeigt Funktionen eines konischen Teils 75 des negativen Druckventils;
30 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Strömung und dem Druck des negativen Druckventils;
31 ist eine Aufsicht zur Darstellung des Deckelteils;
32 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines an dem Umfang des Deckelteils ausgebildeten Entladungsvorsprungs;
33 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Deckelteils;
34 ist ein Diagramm zur Darstellung des Volumenwiderstands des Deckelteils an den Messpunkten P1 bis P4;
35 zeigt die Messpunkte P1 bis P4 des Deckelteils, an denen der Volumenwiderstand von 34 gemessen wird;
36 ist eine Schnittansicht zur Darstellung des Entladungsvorsprungs in einer horizontalen Richtung;
37 zeigt die Funktionen des Entladungsvorsprungs; und
38 ist eine Schnittansicht zur Darstellung eines üblichen Kraftstofftankdeckels.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung eines Kraftstofftankdeckel 10 gemäss der vorliegenden Erfindung. Der Kraftstofftankdeckel 10 wird auf einen Einfüllstutzen FN mit einem Einlass FNb, durch den Kraftstoff in einen Kraftstofftank (nicht dargestellt) gefüllt wird, aufgeschraubt. Der Kraftstofftankdeckel 10 umfaßt einen Gehäusekörper 20 aus einem synthetischen Kunststoff, z. B. Polyazetal, ein an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers 20 angebrachtes Deckelteil 40, bestehend aus einem synthetischen Kunststoff, wie z. B. Nylon, einen inneren Deckel 50 zum Schließen einer oberen Öffnung des Gehäusekörpers 20 zur Ausbildung einer Ventilkammer 23, ein positives Druckventil 60 und ein negatives Druckventil 70, die in der Ventilkammer 23 als Drucksteuerventile aufgenommen sind, und eine Dichtung GS, die am oberen Umfang des Gehäusekörpers 20 zum Abdichten des Gehäusekörpers 20 gegen den Einfüllstutzen FN angebracht ist. Das positive Druckventil 60 umfaßt einen Ventilkörper 61, ein Ventillagerteil 68 zum Lagern des Ventilkörpers 61 und eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers 61, wie z. B. eine Spiralfeder 69, über das Ventillagerteil 68. Das negative Druckventil 70 umfaßt einen Ventilkörper 71 und eine Einrichtung zur Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers 61, wie z. B. eine Spiralfeder 78.
Das positive Druckventil 60 und das negative Druckventil 70 steuern den Druck in dem Kraftstofftank entsprechend dem folgenden Verfahren. Im Zustand, in dem der Kraftstofftankdeckel 10 auf den Einfüllstutzen FN aufgeschraubt ist, bewegt sich, wenn der Tankdruck zunimmt und der Differenzdruck zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck, der auf dem Ventilkörper 61 des positiven Druckventils 60 aufgebracht wird, ein bestimmtes Niveau überschreitet, der Ventilkörper 61 gegen die Druckkraft der Spiralfeder 69 nach oben, um das positive Druckventil 60 zu öffnen. Wenn der Tankdruck abnimmt und der Differenzdruck zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck, der auf den Ventilkörper 71 des negativen Druckventils 70 aufgebracht wird, ein bestimmtes Niveau überschreitet, bewegt sich andererseits der Ventilkörper 71 nach unten, um das negative Druckventil 70 zu öffnen. Wenn die positive Druckdifferenz oder die negative Druckdifferenz zwischen dem Tankdruck des Kraftstofftanks und dem atmosphärischen Druck gleich oder größer als das be das bestimmte Niveau werden, öffnet das positive Druckventil 60 oder das negative Druckventil 70 zur Steuerung des Tankdrucks in einem bestimmten Bereich über dem Atmosphärendruck.
Im Folgenden wird die Konstruktion der entsprechenden Bauteile des Kraftstofftankdeckels 10 der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben.
2 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers 20, 3 ist eine Aufsicht des Gehäusekörpers 20 und 4 ist eine Ansicht des Gehäusekörpers 20 von unten. Der Gehäusekörper 20 umfaßt einen äußeren rohrförmigen Körper 21 von im Wesentlichen zylindrischer Form mit einem Gewinde 20a, das an die Innenwand des Einfüllstutzens FN angeschraubt ist und ein Ventilkammer bildendes Teil 22, das im Inneren des äußeren rohrförmigen Körpers 21 angeordnet ist. Das Ventilkammer bildende Teil bildet die Ventilkammer 23, in der das positive Druckventil 60 und das negative Druckventil 70 gemäss 1 aufgenommen sind.
5 ist eine vergrößerte halb geschnittene Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers 20, wenn der Innendeckel 50 noch nicht in den Gehäusekörper 20 eingesetzt ist. Der äußere rohrförmige Körper 21 und das Ventilkammer bildende Teil 22 sind einstückig miteinander über ein horizontales Verbindungsteil 28 und mehrere vertikale Verbindungsteile 29 verbunden. Das horizontale Verbindungsteil 28 ist ein Ringelement, das ein wenig unterhalb der Mitte des Ventilkammer bildenden Teils angeordnet ist. Das horizontale Ver bindungsteil 28 dient zur Abtrennung des Kraftstofftanks von der Atmosphäre. In dem Raum zwischen dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und dem Ventilkammer bildenden Teil 22 und durch das horizontale Verbindungsteil 28 und die vertikalen Verbindungsteile 29 sind hohle Abschnitte 27 ausgebildet. Die vertikalen Verbindungsteile 29 sind senkrechte Wände, die sich radial zur Verbindung des äußeren rohrförmigen Teils 21 mit dem Ventilkammer bildenden Teil 22 erstrecken.
Das Ventilkammer bildende Teil 22 umfaßt ein oberes Wandelement 24, ein unteres Wandelement 25 mit einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser des oberen Wandelements 24 und ein Bodenelement 26, das an dem unteren Abschnitt des unteren Wandelements 25 ausgebildet ist. Diese Elemente sind einstückig zur Ausbildung der Ventilkammer 23 ausgebildet. Die Ventilkammer 23 weist eine obere Kammer 23a, in der das positive Druckventil 60 aufgenommen wird, und eine untere Kammer 23b auf, in der das negative Druckventil 70 aufgenommen wird. Das Ventilkammer bildende Teil 22 weist eine Öffnung 24a an seinem oberen Ende auf, das mit dem Innendeckel 50 abgedeckt ist. Eine geneigte Ebene 30a wird zwischen dem oberen Wandelement 24 und dem unteren Wandelement 25 ausgebildet. Ein Ende der geneigten Ebene 30a bildet ein Sitzteil 30, auf dem der Ventilkörper 61 des positiven Druckventils 60 sitzt.
Die in dem Gehäusekörper 20 ausgebildeten hohlen Abschnitte 27 vermindern die gesamte Wanddicke des Gehäusekörpers 20 und vermindern die Kontraktion des Kunststoffs in der Nähe des Sitzteils 30. Dies verbessert die Abmessungsgenauigkeit des Sitzteils 30 und stellt die hohe Dichtungseigenschaft des Sitzteils 30 sicher. Die verminderte mechanische Festigkeit des Gehäusekörpers 20 infolge des Vorhandenseins der hohlen Abschnitte 27 wird durch die vertikalen Verbindungsteile 29, die den äußeren rohrförmigen Körper 21 mit dem Ventilkammer bildenden Teil 22 verbinden, kompensiert. Die hohlen Abschnitte 27 gestalten den Gehäusekörper 20 dünn, verkürzen die zum Abkühlen und Aushärten des Kunststoffs erforderliche Zeit und verkürzen den Formzyklus.
Der Innendeckel 50 weist eine mittlere Aussparung 52 an der Mitte des Innendeckelkörpers 51 auf, und ein zylindrisches Lagerteil 53 ist längs des Umfangs der mittleren Aussprung 52 ausgebildet. Das zylindrische Lagerteil 53 ist rohrförmig ausgebildet, um durch die Öffnung 24a des Ventilkammer bildenden Teils 22 eingesetzt zu werden. Der Umfang des Innendeckelkörpers 51 bildet ein äußeres Ringelement 54 mit vier Positionierrippen 57, die in gleichen Abständen längs des Umfangs angeordnet sind. Die Positionierrippen 57 erstrecken sich nach unten, um in die hohlen Abschnitte 27 zwischen dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und dem Ventilkammer bildenden Teil 22 eingesetzt zu werden. Der Innendeckelkörper 51 des Innendeckels 50 weist ebenfalls eine Strömungsöffnung 58 zur Verbindung der Ventilkammer 23 mit der Atmosphäre auf.
Die Öffnung 24a des Ventilkammer bildenden Teils 22 ist mit dem Innendeckel 50 abgedeckt, der an einem oberen Umfangsabschnitt 24b mittels Ultraschallschweißen angeschweißt ist. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des Zustandes, in dem der Innendeckel 50 an dem oberen Umfangsabschnitt 24b angeschweißt ist, und 7 stellt den Zustand dar, in dem der Innendeckel 50 noch nicht am oberen Umfangsabschnitt 24b angeschweißt ist.
Wie in den 6 und 7 dargestellt, ist der Innendeckel 50 an dem oberen Umfangsabschnitt 24b des Ventilkammer bildenden Teils 22 befestigt. Die Positionierrippen 57 des Innendeckels 50 sind in die hohlen Abschnitte 27 eingesetzt und dort positioniert, sodass das zylindrische Lagerteil 53 des Innendeckels 50 in die obere Kammer 23a eingesetzt ist. Der Innendeckel 50 des Ventilkammer bildenden Teils 22 ist somit quer über einen bestimmten Spalt Sb von der Innenwandfläche des Ventilkammer bildenden Teils 22 positioniert. Diese Anordnung kann dann einer Energiequelle ausgesetzt werden, wie z. B. einem Ultraschall, um den Innendeckel 50 und das Ventilkammer bildende Teil 22 zusammenzuschweißen. Zum Beispiel wird ein Ultraschalltrichter auf den Innendeckel 50 gesetzt, um Ultraschallvibrationen zu erzeugen. Die Ultraschallvibration bewirkt, dass ein Teil des Kunststoffs schmilzt und an der Verbindung zwischen dem oberen Umfangsabschnitt 24b und dem Innendeckel verschweißt wird. Ein Teil des geschmolzenen Kunststoffs kann aus der Verbindung ausströmen. Da der enge Spalt Sb zwischen dem Ventilkammer bildenden Teil 22 und dem zylindrischen Lagerteil 53 des Innendeckels 50 ausgebildet ist, strömt der geschmolzene Kunststoff durch den Spalt Sb, kühlt ab und härtet aus. In erster Linie dient der Spalt Sb zwischen der Innenwandfläche des Ventilkammer bildenden Teils 22 und dem zylindrischen Lagerteil 53 als eine Funkenfalle. Diese Konstruktion verhindert wirksam, dass der z. B. durch Ultraschallschweißen geschmolzene Kunststoff in die Ventilkammer 23 oder das positive Druckventil 60 und das negative Druckventil 70 eintritt und die Dichtungseigenschaft verschlechtert.
8 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers 20. Ein Flansch 33 zur Lagerung des Deckelteils 40 (siehe 1) ist auf dem oberen Umfang des äußeren rohrförmigen Körpers 21 ausgebildet. Das Flanschteil 33 umfaßt ein Innenringteil 34, das an dem äußeren rohrförmigen Körper 21 ausgebildet ist, ein Außenringteil 35, das außerhalb und ein wenig oberhalb des Innenringteils 34 angeordnet ist, und vier Verbindungsteile 36, die längs des Umfangs zur Verbindung des Innenringteils 34 mit dem Außenringteil 35 angeordnet sind.
Das Innenringteil 34 weist daran ausgebildete federnde Klauenelemente 37a auf. Die federnden Klauenelemente 37a und die Klinkenvorsprünge 49 (siehe 9) des Deckelteils 40 stellen einen Klinkenmechanismus 37 dar. Der Klinkenmechanismus 37 erlaubt eine Drehung des Deckelteils 40 nur in einer Richtung und, wenn die Drehung ein Drehmoment gleich oder größer als ein bestimmtes Drehmoment bewirkt, dreht das Deckelteil 40 durch, sodass verhindert wird, dass der Kraftstofftankdeckel 10 übermäßig in Schließrichtung gedreht wird. 9 zeigt den Eingriff des Klinkenmechanismus 37. Jedes federnde Klauenelement 37a umfaßt ein sich von einer Abstufung 37b an dem Innenringteil 34 erstreckendes Federteil 37c und eine an einem Ende des Federteils 37c ausgebildete Klinke 37d. Das Federteil 37c wird von der Abstufung 37b gehalten, um über dem Innenring teil 34 quer über einen Spalt 37e angeordnet zu sein. Die Klinkenvorsprünge 49 sind gleichförmig über den gesamten Umfang einer oberen Wand 41 des Deckelteils 40 ausgebildet. Die Klinkenvorsprünge 49 sind kreisförmig an dem mittleren Teil der oberen Wand 41 zum Eingriff mit den Klinken 37d angeordnet.
Bei dem so aufgebauten Klinkenmechanismus 37 berührt der in Uhrzeigerrichtung d1 in Richtung der Klinke 37d verlaufende Klinkenvorsprung 49 die Klinke 37d in einem stumpfen Winkel. Wenn in diesem Moment die Kraft gleich oder größer als ein bestimmtes Niveau ist, drückt der Klinkenvorsprung 49 die Klinke 37d nach unten und gleitet darüber. Dies bewirkt, dass das Deckelteil 40 relativ zu dem Gehäusekörper 20 gedreht wird. Der in Richtung des Vorsprungs 37d in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung d2 verlaufende Klinkenvorsprung 49 berührt andererseits die Klinke 37d in einem spitzen Winkel und kann nicht über die Klinke 37d gleiten. Dies bewirkt, dass das Deckelteil 40 einstückig mit dem Gehäusekörper 20 gedreht wird.
Der Betrieb des Klinkenmechanismus 37 soll am Beispiel des Öffnens und Schließens des Einlasses FNb mit dem Kraftstofftankdeckel 10 beschrieben werden. Wenn eine Rotationskraft im Uhrzeigersinn d1 auf das Deckelteil 40 an dem Einlass FNb aufgebracht wird, wird das Deckelteil 40 einstückig mit dem Gehäusekörper 20 über den Klinkenmechanismus 37 gedreht. Die Klinken 37d des Klinkenmechanismus 37 treten mit den Klinkenvorsprüngen 49 in Eingriff, sodass das Drehmoment des Deckelteils 40 auf den Gehäusekörper 20 übertragen wird, und das Deckelteil 40 einstückig mit dem Gehäusekörper 20 gedreht wird. Entsprechend wird der Kraftstofftankdeckel in den Einlass FNb über das Gewinde 20a und ein Eingangsgewinde (nicht dargestellt) eingeschraubt. Wenn das auf das Deckelteil 40 aufgebrachte Drehmoment einen bestimmten Wert überschreitet, d. h., wenn das aufgebrachte Drehmoment größer ist als das zum Einschrauben des Kraftstofftankdeckels 10 in den Einfüllstutzen FN erforderliche Drehmoment, gleiten die Klinken 37g gegen die Klinkenvorsprünge 49. Dies bewirkt, dass das Deckelteil 40 in bezug auf den Gehäusekörper 20 durchdreht und verhindert, dass der Kraftstofftankdeckel 10 übermäßig in Schließrichtung gedreht wird. Wenn der Anwender das Deckelteil 40 im Gegenuhrzeigersinn d2 dreht, dreht sich das Deckelteil 40 zusammen mit dem Gehäusekörper 20 über den Klinkenmechanismus 37, sodass der Kraftstofftankdeckel 10 von dem Einlass FNb entfernt wird.
Wie in 8 dargestellt, bildet der innere Umfang des Flanschteils 33 das innere Ringteil 34, und die federnden Klauenelemente 37a des Klinkenmechanismus 37 sind auf dem inneren Ringteil 34 ausgebildet. D. h., dass die federnden Klauenelemente 37a auf der Innenseite des Flanschteils 33 angeordnet sind. Diese Anordnung vermindert die Kontraktion des Kunststoffs und verwirklicht ein Spritzgießen mit einer hohen Abmessungsgenauigkeit. Diese Anordnung vermindert nämlich Abmessungsfehler der federnden Klauenelemente 37a, ermöglicht ein im Wesentlichen konstantes Gleitdrehmoment des Deckelteils 40 und stellt einen stabilen Betrieb des Klinkenmechanismus 37 sicher.
Wie in 10 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungsteile 36 des Flanschteils 33 nach außen und ein wenig vom Außenumfang des inneren Ringteils 34 nach oben. Zwischen den Verbindungsteilen 36 besteht ein Raum Sp. Der Raum Sp vermindert die für das Flanschteil 33 verwendete Kunststoffmenge zur Gewichtsverminderung und erleichtert die Herstellung des Klinkenmechanismus 37. Die Stelle des Raums Sp entspricht dem Spalt 37e des federnden Klauenelements 37a. Beim Spritzgießen des Gehäusekörpers 20 wird eine Gleitform SF1 durch den Raum Sp eingesetzt, sodass der Spalt 37e des Klinkenmechanismus 37 in geeigneter Weise geschaffen werden kann.
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des Verbindungsteils 36 des Flanschteils 33. Wie in 11 gezeigt, weist das Verbindungsteil 36 einen L-förmigen Querschnitt mit einem horizontalen Teil 36h und einem vertikalen Teil 36v auf, das einstückig mit dem horizontalen Teil 36h ausgebildet ist. Das Verbindungsteil 36 weist einen Bruchabschnitt auf, der zum Trennen des Deckelteils 40 von dem Gehäusekörper 20 zerbricht, wenn auf das Deckelteil eine übermäßige äußere Kraft aufgebracht wird, beispielsweise infolge der Verformung eines äußeren Blechs des Fahrzeugs (nicht dargestellt). Wie in 12 gezeigt, sind auf der Außenfläche des Verbindungsteils 36 V-Kerben als Nuten 36a1 bis 36a4 ausgebildet, wohingegen V-Kerben als Nuten 36b1 bis 36b3 auf der Innenfläche des Verbindungsteils 36 ausgebildet sind. Ein Winkel (1), der Ebene, die die Nut 36a1 mit der Nut 36b1 verbindet, beträgt 60°, ein Winkel (2) der Ebene, die die Nut 36a2 mit der Nut 36b2 verbindet, beträgt 45°, und ein Winkel (3) der Ebene, die die Nut 36a3 mit der Nut 36b3 verbindet, beträgt 0°, d. h. in der diametralen Richtung.
Diese Nuten bilden den Bruchabschnitt, an dem das Verbindungsteil 36 zerbricht und abgetrennt wird. Wenn auf das Deckelteil 40 eine äußere Kraft in Richtung d3 (axiale Richtung) aufgebracht wird, beginnt der Bruch von den Nuten 36a1 und 36b1 zur Abtrennung des Verbindungsteils 36 auf der die Nuten 36a1 und 36b1 miteinander verbindenden Ebene. Wenn auf das Deckelteil 40 eine äußere Kraft in einer Richtung d4 aufgebracht wird, beginnt ein Bruch von den Nuten 36a2 und 36b2 zur Abtrennung des Verbindungsteils 36 auf der die Nuten 36a2 und 36b2 verbindenden Ebene. Wenn auf das Deckelteil 40 eine äußere Kraft in einer Richtung d5 (diametrale Richtung) aufgebracht wird, beginnt ein Bruch von den Nuten 36a3 und 36b3 zur Trennung des Verbindungsteils 36 auf der die Nuten 36a3 und 36b3 miteinander verbindenden Ebene.
Der Bruchabschnitt wird leicht zerbrochen, wenn eine äußere Kraft auf das Verbindungsteil 36 des Flanschteils 33 in irgendeiner der vertikalen Richtung d3, der schrägen Richtung d4 und der horizontalen Richtung d5 aufgebracht wird. Diese Konstruktion schließt eine Verteilung der Bruchlast auf das Verbindungsteil 36 aus, unabhängig von der Richtung der äußeren aufgebrachten Kraft.
13 und 14 zeigen Abänderungen der Konstruktion von 12 mit Verbindungsteilen unterschiedlicher Formen mit Nuten an unterschiedlichen Stellen. Wie in
13 dargestellt, weist ein Verbindungsteil 136 einen L-förmigen Querschnitt mit einem horizontalen Element 136h und einem vertikalen Element 136v auf, die einstückig miteinander ausgebildet sind. Das horizontale Element 136h weist Nuten 136a1 und 136b1 auf, die einen ersten Bruchabschnitt darstellen, und das vertikale Element 136v weist Nuten 136a2 und 136b2 auf, die einen zweiten Bruchabschnitt darstellen. Der erste Bruchabschnitt und der zweite Bruchabschnitt werden entsprechend auf den Ebenen zerbrochen, die die entsprechenden Nuten verbinden, um das Verbindungsteil 136 zu trennen.
Wie in 14 dargestellt, ist ein Verbindungsteil 236 in einer geneigten Ausrichtung angeordnet und weist Nuten 236a1 und 236b1 auf, die einen ersten Bruchabschnitt darstellen, und Nuten 236a2 und 236b2 auf, die einen zweiten Bruchabschnitt darstellen. Eine weitere Nut 236a3 ist zwischen den Nuten 236a1 und 236a2 ausgebildet, um das Brechen des zweiten Bruchabschnitts zu erleichtern. Das Verbindungsteil 236 kann irgendeine Form und Anordnung aufweisen, solange der erste Bruchabschnitt und der zweite Bruchabschnitt ausgebildet werden.
15 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines Endes des Flanschteils 33 des äußeren rohrförmigen Körpers 21. Wie in 15 gezeigt, ist die Dichtung GS unterhalb des Flanschteils 33 angeordnet und befindet sich zwischen dem Einlass FNb des Einfüllstutzens FN und dem Flanschteil 33. Ein Dichtungslagerelement 21a ist an dem unteren Umfang des Flanschteils 33 ausgebildet. Das Dichtungslagerelement 21a weist einen Radius RS auf, der kleiner als ein Radius RG der äußeren Umfangsfläche der Dichtung GS ist. Die Einstellung des Radius RS des Dichtungslagerelements 21a ist kleiner als der Radius RG der Dichtung GS und hat die folgende Wirkung auf die Dichteigenschaft.
Wenn der Kraftstofftankdeckel 10 in den Einlass FNb geschraubt wird, wird die Dichtung GS gegen das Dichtungslagerteil 21a gedrückt und dichtet an zwei Dichtlinien SL1 und SL2 ab. Bei der üblichen Konstruktion weist das Dichtungslagerteil den gleichen Radius wie die Dichtung auf und dichtet im Wesentlichen längs der gesamten Fläche ab. Verglichen mit dieser üblichen Konstruktion weist die Konstruktion der Ausführungsform eine größere Dichtungskraft an beiden Dichtungslinien SL1 und SL2 auf und stellt eine höhere Dichtungseigenschaft zwischen dem Kraftstofftank und der Atmosphäre sicher.
16 ist eine halb geschnittene Ansicht zur Darstellung des Deckelteils 40, 17 ist eine Ansicht des Deckelteils 40 von unten und 18 ist eine perspektivische Ansicht des Deckelteils 40. Das Deckelteil 40 ist lösbar an dem Flanschteil 33 angebracht. Das Deckelteil 40 umfaßt eine obere Wand 41, ein Handgriffteil 42, das von der oberen Wand 41 vorsteht, und eine Seitenwand 43, die sich von dem äußeren Umfang der oberen Wand 41 erstreckt. Das Deckelteil 40 besteht aus einem leitenden Kunststoff und wird einstückig durch Spritzgießen ausgebildet. Acht Passvorsprünge 45 erstrecken sich von der Seitenwand 43 nach innen. Die Passvorsprünge 45 sind in das äußere Ring teil 35 des Flanschteils 33 eingepaßt, sodass das Deckelteil 40 an dem Gehäusekörper 20 über das Flanschteil 33 angebracht ist.
Das Deckelteil 40 wird an dem Gehäusekörper 20 in der folgenden Weise angeordnet. Wie in 19 dargestellt, ist die Öffnung des Deckelteils 40 an dem äußeren Ringteil 35 des Gehäusekörpers 20 angeordnet, und das Deckelteil 40 wird in den Gehäusekörper 20 eingepresst. Die Passvorsprünge 45 des Deckelteils 40 kommen dann mit dem äußeren Ringteil 34, das Schlitze 35a aufweist, in Berührung. Die Schlitze 35a verformen das äußere Ringteil 35 ein wenig in elastischer Weise, wenn das äußere Ringteil 35 über die Passvorsprünge 45 gleitet. Die elastische Verformung des äußeren Ringteils 35 ermöglicht, dass das äußere Ringteil 35 leicht über die Passvorsprünge 45 gleitet, um so das Deckelteil 40 an dem Gehäusekörper 20 anzubringen. Die Verformung des äußeren Ringteils 35 erleichtert die Anbringung des Deckelteils 45 an dem Gehäusekörper 20.
Wie in 19 dargestellt, ist an jedem Passvorsprung 45 ein Entladungsvorsprung 46 zur Entladung der statischen Elektrizität zum Einfüllstutzen FN ausgebildet. Wenn der Anwender, der elektrostatisch aufgeladen ist, manuell das Deckelteil 40 in einer trockenen Atmosphäre berührt, wird die statische Elektrizität zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 des Deckelteils 40 und dem Einfüllstutzen FN entladen. Dies bewirkt, dass die statische Elektrizität zum Einfüllstutzen FN geerdet wird und verhindert, dass der Anwender durch die statische Elektrizität einen Schlag erhält, wenn der Kraftstofftankdeckel 10 entfernt wird. Der Entladungs vorsprung 46 ist einstückig mit dem Passvorsprung 45 ausgebildet. Der lange und schmale Entladungsvorsprung 46 wird entsprechend leicht geformt und mittels des Passvorsprungs 45 verstärkt, sodass er eine ausreichend große mechanische Festigkeit aufweist. Die Entladungsvorsprünge 46 weisen die folgende Funktion auf, wenn das Deckelteil 40 am Gehäusekörper 20 angebracht wird. Die Entladungsvorsprünge 46 sind in den Schlitzen 35a des äußeren Ringteils 35 angeordnet, wenn das Deckelteil 40 in den Gehäusekörper 20 gedrückt wird. Dies ermöglicht, dass die Entladungsvorsprünge 46 mittels der Schlitze 35a geführt werden und erleichtert weiter die Anbringung des Deckelteils 40 an dem Gehäusekörper 20.
Wie in den 19 und 20 dargestellt, sind Antischervorsprünge 47 weiter an der oberen Wand 41 des Deckelteils 40 ausgebildet. Die Antischervorsprünge 47 sind an Positionen entsprechend den Passvorsprüngen 45 an der Seitenwand 43 ausgebildet. Der Antischervorsprung 47 ist in der Nähe der Mitte einer Trennleitung PLa angeordnet und weist im Wesentlichen die gleiche Höhe wie die Trennleitung PLa auf. Die Antischervosprünge 47 verhindern, dass die Trennleitung PLa gegen das äußere Ringteil 35 des Deckelteils 40 gleitet und abgeschert wird. 21 zeigt den Zustand des Spritzgießens des Passvosprungs 45 und die Umfangselemente des Deckelteils 40. Eine Gleitform SF2 wird zum Spritzgießen verwendet, da der Passvorsprung 45 von der Seitenwand 43 vorsteht und beim Spritzgießen unterschnitten wird. Die Gleitform SF2 ist gleitbar in Richtung des Pfeils in 21 angeordnet und bildet ihre Spur als die Trennleitung PLa der oberen Wand 41. Die Anti schervorsprünge 47 mit im Wesentlichen der gleichen Höhe wie die der Trennleitung PLa bewirken, dass das äußere Ringteil 35 darauf gleitet und verhindern wirksam, dass die Trennleitung PLa gegen das äußere Ringteil 35 gleitet und zu Kunststoffpulver abgeschert wird, wenn das Deckelteil 40 sich relativ zu dem Gehäusekörper 20 über den Klinkenmechanismus 37 dreht.
Im Folgenden wird das positive Druckventil 60 und das negative Druckventil 70 in der Ventilkammer 23 beschrieben. 22 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des positiven Druckventils 60 und des negativen Druckventils 70. Das positive Druckventil 60 ist in der oberen Kammer 43a der Ventilkammer 23 angeordnet, und das negative Druckventil 70 ist in der unteren Kammer 23b angeordnet. 23 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des positiven Druckventils 60.
Das positive Druckventil 60 umfaßt den Ventilkörper 61, bestehend aus, z. B. Fluorgummi, dem Ventillagerteil 68, und der Spiralfeder 69. Der Ventilkörper 61 ist eine Scheibe mit einer unteren Sitzfläche 72 und einem Passteil 65 mit einer Ventilströmungsöffnung 63 in der Mitte. Das Passteil 65 weist eine Seitenlagerungsaussparung 66 in der Seitenwand auf. Der Ventilkörper 61 ist an dem Ventillagerteil 68 mittels Einpassen des Passteils 65 in eine Passöffnung 68a des Ventillagerteils 68 angebracht. Ein Federlagerelement 68b ist in der oberen Fläche des Ventillagerteils 68 ausgebildet. Das Federlagerelement 68b lagert ein Ende der Spiralfeder 69, wohingegen das andere Ende der Spiralfeder 69 von dem zylindrischen Lagerteil 53 des Innendeckels 50 (22) gelagert wird. Die Spiralfeder 69 wird nämlich zwischen dem Innendeckel 50 und dem Ventillagerteil 68 gehalten.
Das so konstruierte positive Druckventil 60 steuert den Druck in dem Kraftstofftank in der folgenden Weise. In dem Zustand, in dem der Kraftstofftankdeckel 10 an dem Einfüllstutzen FN angebracht ist, werden, wenn der Tankdruck zunimmt und einen bestimmten Wert überschreitet, der Ventilkörper 61 und das Ventillagerteil 68 gegen die Druckkraft der Spiralfeder 69 angehoben, und der Kraftstofftank mit der Atmosphäre über die Ventilkammer 23 verbunden. Wenn die Verbindung den Druck in dem Kraftstofftank auf oder unter den bestimmten Wert zurückführt, wird der Ventilkörper 61 durch die Druckkraft der Spiralfeder 69 nach unten gedrückt und geschlossen. Der Ventilkörper 61 öffnet und schließt auf diese Weise, sodass der darauf aufgebrachte Differenzdruck nicht größer wird als der vorbestimmte Wert.
Eine Rückseite 62a des Ventilkörpers 61 wird mittels der unteren Fläche des Ventillagerteils 68 gelagert. Im äußeren Umfangsabschnitt des Ventilkörpers 61 ist eine Ringaussparung 64 ausgebildet. In der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ist eine Ringnut 61b ausgebildet, die im Inneren der Ringaussparung 64 angeordnet ist.
Die Ringaussparung 64 und die Ringnut 61b haben die folgenden Funktionen und Wirkungen. Wenn der Ventilkörper des positiven Druckventils 60 von der geöffneten Stellung in Schließrichtung mittels der Druckkraft der Spiralfeder 69 bewegt wird, kommt, wie in 24 dargestellt, die Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 mit dem Sitzteil 30 in Berührung. Das Sitzteil 30 steht somit mit der Mitte der Sitzfläche 62 mit der Ringaussparung in Berührung. Da der Ventilkörper 61 an der Ringaussparung 64 eine dünne Wand aufweist, wird die Sitzfläche 62 durch das Sitzteil 30 verformt.
Wenn die Sitzfläche 62 gegen das Sitzteil 30 gedrückt wird, sitzt der Ventilkörper 61 auf dem Sitzteil 30, wobei er die horizontale Lage beibehält und mittels des Ventillagerteils 68 sowohl an der inneren Umfangsseite als auch der äußeren Umfangsseite der Ringaussparung 64 gelagert wird. Die Sitzfläche 62 steht mit dem Rand des Sitzteils 30 in einer Linienberührung und sitzt nicht in einer geneigten Lage, sondern in der horizontalen Lage, wobei die hohe Dichtungseigenschaft sichergestellt ist. Die kleine Kontaktzone zwischen der Sitzfläche 62 und dem Sitzteil 30 verwirklicht die ideale Öffnungscharakteristik, d. h., ein plötzliches Anheben in die geöffnete Stellung. Die Ringnut 61b ist in der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ausgebildet, um die Verformung in der Nähe der Ringaussparung 64 der Sitzfläche 62 auszugleichen, wodurch weiter die Dichtungseigenschaft verbessert wird.
Das Sitzteil 30 des Gehäusekörpers 20 hat die unten beschriebene Form. Wie in 25 gezeigt, ist das Sitzteil 30 an der Spitze eines spitzen Winkels in Bezug auf die Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ausgebildet. Diese Struktur ermöglicht eine Linienberührung in der Dichtstellung und verbessert die Dichtungseigenschaft. Ein Winkel (1) der geneigten Ebene 30a des Dichtteils 30 ist gleich 25°, um die folgenden Wirkungen zu erreichen.
Ein Radius r1 des Dichtteils 30 ist ein kritisches Auslegungsmerkmal, das erforderlich ist, um die hohe Dichteigenschaft der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Wenn das Sitzteil 30 den Radius r1 aufweist, wird der Fall, bei dem der Winkel θ1 = 25° beträgt, mit dem Fall, bei dem der Winkel θ1 = 45° beträgt, verglichen, wie in 26 dargestellt. Aufgrund der Grenze des Spritzgießens besteht kein wesentlicher Unterschied in einem Radius r2 zu diesen zwei Fällen. Das Sitzteil 30 weist entsprechend eine Wanddicke VT1 im Fall des Winkels θ1 = 25° und eine Wanddicke VT2 in dem Fall des Winkels θ1 = 45° auf, wobei VT1 geringer als VT2 ist. Je geringer der Winkel θ1 des Sitzteils 30 ist, um so geringer ist seine Wanddicke VT1 und vermindert die Einfallstelle infolge der Kunststoffkontraktion. Dies erhöht die Ebenengenauigkeit des Sitzteils 30 und verbessert die Dichteigenschaft.
27 ist eine Schnittansicht zur Darstellung einer geänderten Struktur des Sitzteils 30 von 25. Bei der Struktur von 27 weist das Sitzteil 130 eine erste geneigte Ebene 130a und eine zweite geneigte Ebene 130b an jeder Seite auf. Die erste geneigte Ebene 130a weist einen Winkel θ1 = 25° auf und die zweite geneigte Ebene 130b weist einen Winkel θ3 = 45° auf; d. h., der Winkel zwischen den zwei geneigten Ebenen beträgt 110°. Wenn die Radien r1 und r2 des Sitzteils 130 auf bestimmte Werte festgelegt sind, vermindert der größere Winkel der zweiten geneigten Ebene 130b eine Wanddicke VT3 und verbessert weiter die Ebenengenauigkeit des Sitzteils 130.
28 ist eine Schnittansicht zur Darstellung des negativen Druckventils 70 und 29 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung eines wesentlichen Teils des negativen Druckventils 70. Das negative Druckventil 70 umfaßt den Ventilkörper 71, bestehend aus Kunststoff, und die Spiralfeder 78 erstreckt sich zwischen einer Federlagerstufe 72 des Ventilkörpers 71 und dem Bodenelement 26, um den Ventilkörper 71 mit Druck zu beaufschlagen. Ein Sitzteil 7b erstreckt sich von dem Ventilkörper 71 nach oben, um auf dem Ventilkörper 61 des positiven Druckventils 60 zu sitzen, und davon getrennt zu sein.
Das negative Druckventil 70 arbeitet in der folgenden Weise. Wenn der Kraftstofftank einen negativen Druck relativ zum Atmosphärendruck aufweist und der auf den Ventilkörper 71 wirkende Differenzdruck gleich oder größer als ein bestimmter Wert wird, bewegt sich der Ventilkörper 71 gegen die Druckkraft der Spiralfeder 78 nach unten, wie in 29 dargestellt. Der Ventilkörper 71 wird entsprechend von der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 getrennt. In diesem Moment sitzt der Ventilkörper 61 auf dem Sitzteil 30. In diesem Zustand wird ein Kanal zwischen dem Ventilkörper 71 und dem Ventilkörper 61 ausgebildet. Der Kraftstofftank wird somit mit der Atmosphäre über den Kanal zwischen dem Ventilkörper 71 und dem unteren Wandelement 25 und einer Verbindungsöffnung 26a des Bodenelements 26 verbunden. Hierdurch wird der negative Druck in den Kraftstofftank aufgehoben. Wenn der auf dem Ventilkör per 71 einwirkende Differenzdruck geringer als die Druckkraft der Spiralfeder 78 ist, wird der Ventilkörper 71 geschlossen.
Wie in 29 dargestellt, weist der Ventilkörper 71 des negativen Druckventils 70 ein konisches Element 75 an einem äußeren Umfangsteil 74 auf. Das konische Element 75 ist konisch ausgebildet, damit der Abstand von dem unteren Wandelement 25 des Ventilkammer bildenden Teils 22 allmählich schmaler wird. Die konische Anordnung ermöglicht es, dass das negative Druckventil 70 die in 30 dargestellte Strömungseigenschaft aufweist. 30 zeigt die Beziehung zwischen dem Differenzdruck und der Strömung Q, wobei die ausgezogene Linie die Werte des negativen Druckventils 70 der Ausführungsform und die gestrichelte Linie die Werte eines vergleichbaren Beispiels entsprechend einem bekannten Druckventil zeigt.
Es wird bevorzugt, dass das negative Druckventil 70 die Eigenschaft aufweist, plötzlich die Strömung Q zu erhöhen, wie mittels der punktierten Linie dargestellt, um den Druck in dem Kraftstofftank in einem bestimmten Bereich zu halten. Während die Strömung Q allmählich mittels Zunahme des Differenzdrucks bei dem Vergleichsbeispiel zunimmt, nimmt die Strömung Q bei dem negativen Druckventil 70 gemäß der Ausführungsform plötzlich zu, welche nahe an der idealen Strömungseigenschaft liegt. Die konische Anordnung des konischen Elements 75 des negativen Druckventils 70 steigert den auf dem Ventilkörper 71 aufgebrachten Differenzdruck, wodurch die Ventilöffnungskraft plötzlich zunimmt.
Wie in 28 gezeigt, ist die Verbindungsöffnung 26a in dem Bodenelement 26 des Gehäusekörpers 20 ausgebildet. Die Verbindungsöffnung 26a ist von dem abgedichteten Abschnitt des Ventilkörpers 71 getrennt angeordnet, d. h., in der Nähe der Mitte des Bodenelements 26. Auch wenn mit Fremdstoffen verunreinigter Kraftstoff durch die Verbindungsöffnung 26a in die untere Kammer 23b strömt, ermöglicht die Position der Verbindungsöffnung 26a, dass der Kraftstoff gegen den Ventilkörper 71 strömt und durch die Verbindungsöffnung 26a zum Kraftstofftank zurückgeführt wird. Dies verhindert, dass im Kraftstoff vorhandene Fremdstoffe in den abgedichteten Abschnitt des Ventilkörpers 71 eintreten. Die Fremdstoffe stören entsprechend weder das Öffnen und Schließen des Ventilkörpers 71 noch beeinträchtigen sie die Dichtungseigenschaft.
31 ist eine Aufsicht zur Darstellung des Deckelteils 40 und 32 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Darstellung des unteren Endabschnitts des Deckelteils 40. Wie in den 31, 32, 16 und 17 dargestellt, sind die vier Entladungsvorsprünge 46 zur Entladung der statischen Elektrizität zum Einfüllstutzen FN an der Innenfläche der Seitenwand 43 des Deckelteils 40 in Abständen von 90° rings um den Umfang angeordnet. Wenn der Anwender, der elektrostatisch aufgeladen ist, manuell das Deckelteil 40 in einer trockenen Atmosphäre berührt, wird die statische Elektrizität zwischen den Entladungsvorsprüngen und dem Einfüllstutzen FN entladen und zum Einfüllstutzen FN geerdet.
Die Bedingungen der elektrischen Entladung, bei denen der Anwender beim Entfernen des Kraftstofftankdeckels 10 keinen Schlag erhält, sind: (1) dass die Entladung der Elektrizität sicher durchgeführt wird, unabhängig vom Schließzustand des Kraftstofftankdeckels 10, und (2) dass die Entladung der Elektrizität allmählich erfolgt und keinen großen Schlag bewirkt. Die Entladungsvorsprünge 46 weisen den folgenden Aufbau auf, um diese Bedingungen zu erfüllen.

(1) Wie in 32 gezeigt, erstrecken sich die Entladungsvorsprünge 46 in axialer Richtung, und ein Entladungsabstand L1 von dem Einfüllstutzen FN wird nicht größer als etwa 1 mm oder vorzugsweise nicht größer als etwa 0,85 mm ausgebildet. Wenn der Entladungsabstand L1 größer als etwa 1 mm ist, nimmt die Entladungsspannung zu und man erhält keine allmähliche Entladungseigenschaft.
(2) Die Entladungsvorsprünge 46 sind als lange schmale Vorsprünge in einer Öffnungs-/Schließrichtung d3 des Kraftstofftankdeckels 10 ausgebildet, d. h. in axialer Richtung. In Abhängigkeit vom Öffnen oder Schließen des Kraftstofftankdeckels 10 bewegt sich das Deckelteil 40 einstückig mit dem Gehäusekörper 20 relativ zum Einfüllstutzen FN in Öffnungs-/Schließrichtung d3. Die Entladungsvorsprünge 46 bewegen sich ebenfalls in der gleichen Richtung, und der Entladungsabstand L1 von dem Ende des Einlasses FNb des Einfüllstutzens FN ist in dem Bereich einer Länge L2 in axialer Richtung konstant. D. h., der Entladungsabstand L1 wird in dem Bereich der Länge L2 konstant gehalten, unabhängig vom Schließzustand des Kraftstofftankdeckels 10. Dies stellt die stabile Entladungseigenschaft sicher.
(3) Wie in 31 gezeigt, sind die Entladungsvorsprünge 46 in einem Winkel von 45° in bezug auf das Handgriffteil 42 des Deckelteils 40 angeordnet. Diese Anordnung hat folgenden Grund. Wie in 31 und 33 dargestellt, steht das Handgriffteil 42 des Deckelteils 40 von der oberen Wand 41 vor und ist ein Spritzgußteil, das die maximale Kunststoffkontraktion in einer radialen Richtung D1 und die minimale Kunststoffkontraktion in einer anderen radialen Richtung D2 aufweist, die senkrecht zu der radialen Richtung D1 verläuft. Wenn die Entladungsvorsprünge 46 in den radialen Richtungen D1 und D2 angeordnet sind, verändert sich der Entladungsabstand zu dem Einfüllstutzen FN, wodurch sich die Entladungseigenschaften ändern. Entsprechend sind die Entladungsvorsprünge 46 in den radialen Richtungen D3 und D4 mit 45° angeordnet, wodurch sich eine mittlere Kunststoffkontraktion zwischen jener in den radialen Richtungen D1 und D2 ergibt. Die vier Entladungsvorsprünge 46 sind nämlich konzentrisch zur Mitte des Deckelteils 40 angeordnet. Unabhängig vom Schließzustand des Kraftstofftankdeckels 10 sind die vier Entladungsvorsprünge 46 auf dem gleichen Kreis um die Mitte des Deckelteils 40 angeordnet. Hierdurch wird der Entladungsabstand vom Ende des Einfüllstutzens FN konstant und sichert stabile Entladungseigenschaften.
(4) Wie in den 16, 31 und 33 dargestellt, weisen die Entladungsschlitze 46a, die an beiden Seiten jedes Entladungsvorsprungs 46 ausgebildet sind, im Wesentli chen die gleiche Länge wie der Entladungsvorsprung 46 auf. Die Entladungsschlitze 46a trennen die in Richtung der Pfeile b1 und b2 durch die Kunststoffkontraktion in der ersten und zweiten radialen Richtung D1 und D2 aufgebrachten Kräfte, wodurch die Wirkung der Kunststoffkontraktion auf den Entladungsvorsprung 46 und die Änderung des Entladungsabstandes L1 vermindert wird.
(5) Der Volumenwiderstand des Deckelteils 40 liegt bei 10⁴ bis etwa 10⁹ Ωcm. Der Volumenwiderstand an der Seite der Entladungsvorsprünge 46 ist niedriger als an den anderen Abschnitten des Deckelteils 40. Die obere Grenze des Volumenwiderstandes wird auf nicht höher als etwa 10⁹ Ωcm eingestellt, um die elektrische Leitung sicherzustellen, wohingegen die untere Grenze auf nicht weniger als etwa 10⁴ Ωcm eingestellt wird, um zu verhindern, dass die Spannung zwischen dem Entladungsvorsprung 46 und dem Einfüllstutzen FN plötzlich ansteigt. Der untere Volumenwiderstand an der Seite der Entladungsvorsprünge 46 ermöglicht es, dass die statische Elektrizität des Deckelteils 40 schnell zu den Entladungsvorsprüngen 46 geleitet wird. Die Entladungsvorsprünge 46 ermöglichen es, dass die statische Elektrizität des Deckelteils 40 leicht entladen und über den Einfüllstutzen FN geerdet wird, ohne dass ein plötzlicher Anstieg der Spannung zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 und dem Einfüllstutzen FN auftritt. Der oben erläuterte Volumenwiderstand des Deckelteils 40 wird durch Vermischen von leitenden Whisker-Kristallen, leitenden Füllstoffen oder leitendem Kohlenstoff mit dem Kunststoffmaterial zum Spritzgießen erhalten. 34 ist ein Diagramm zur Darstel lung des Volumenwiderstandes an verschiedenen Messpunkten des Deckelteils 40. 35 zeigt die Messpunkte P1 bis P4 des Deckelteils 40. In dem Diagramm von 34 stellt eine Messkurve A den Volumenwiderstand dar, wenn 5 Gewichtsteile leitender Whisker-Kristalle und 10 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoffs mit 100 Gewichtsteilen von Polyamid (PA) vermischt werden. Eine Messkurve B zeigt den Volumenwiderstand, wenn 20 Gewichtsteile leitenden Kohlenstoffs mit 100 Gewichtsteilen Polyamid (PA) vermischt werden. Ein Beispiel des leitenden Whisker-Kristalls ist Dentol (Marke, hergestellt von Otsuka Chemical Co., Ltd.), und ein Beispiel des leitenden Kohlenstoffs ist XC-72 (Marke, hergestellt von Cabot Co., Ltd.).

Das leitende Material, wie z. B. leitende Whisker-Kristalle, leitende Füllstoffe oder leitender Kohlenstoff, werden mit einem Isolierkunststoff, wie z. B. Polyamid, vermischt. Die Verwendung nur eines leitenden Kunststoffs, um den obigen Volumenwiderstand zu erhalten, vermindert die sich ergebende mechanische Festigkeit des Deckelteils 40 und erfüllt nicht die Antischlagbedingung des Deckelteils 40.
Die Messpunkte P1 bis P4 des Deckelteils 40 gemäss 35 sind so, dass sich der Volumenwiderstand gemäss 35 ergibt. Der Volumenwiderstand des Messpunktes P4 an dem Entladungsvorsprung 46 wird geringer als der an den Messpunkten P1 bis P3 an dem Deckelteil 40 eingestellt. Dies wird durch folgendes Verfahren erreicht. Eine Öffnung GT der Spritzgußmaschine wird an der Mitte des Deckelteils 40, wie in 35 gezeigt, angeordnet. Der geschmolzene Kunststoff wird aus der Öffnung GT durch die obere Wand 41 und die Seitenwand 43 der Entladungsvorsprünge 46 ausgegeben. Das leitende Material sammelt sich bei einer höheren Dichte an einer weiter von der Öffnung GT entfernten Stelle. Die Entladungsvorsprünge 46 sind an der letzten Füllstelle des geschmolzenen Kunststoffs angeordnet, der von der Öffnung GT gespritzt wird. Dies bewirkt, dass sich das leitende Material mit einer höheren Konzentration an den Entladungsvorsprüngen 46 als an irgendeinem anderen Teil des Deckelteils 40 ansammelt, wodurch die elektrische Leitfähigkeit der Entladungsvorsprünge 46 erhöht wird.
Wie oben erläutert, sind die Entladungsschlitze 46a an beiden Seiten jedes Entladungsvorsprungs 46 längs des Umfangs ausgebildet. Die Entladungsschlitze 46a umgeben den Entladungsvorsprung 46 und führen den Fluss des geschmolzenen Kunststoffs zu der letzten Füllstelle, wodurch weiter die Dichte des leitenden Materials erhöht und die elektrische Leitfähigkeit verbessert wird.

(6) 36 ist eine Schnittansicht des Entladungsvorsprungs 46 in horizontaler Richtung. Wie in 36 gezeigt, weist der Entladungsvorsprung 46 einen halbkreisförmigen oberen Abschnitt 46b auf. Ein ebener oberer Abschnitt 46Ab des Entladungsvorsprungs 46A gemäss 37(A) bewirkt häufig eine plötzliche Entladung der Elektrizität, wohingegen ein spitzer oberer Abschnitt 46Bb eines Entladungsvorsprungs 46B gemäss 37B eine gleichförmige Entladung der Elektrizität bewirkt. Um bessere Entladungseigenschaften zu erhalten, wird daher bevorzugt, dass der Entladungsvor sprung einen spitzen oberen Abschnitt wie der Entladungsvorsprung 46B aufweist. Der spitze obere Abschnitt 46Bb des Entladungsvorsprungs 46B bewirkt jedoch, dass eine Aussparung einer Form zur Ausbildung des Entladungsvorsprungs 46B verstopft und macht es schwierig, den Kunststoffrückstand zu entfernen. Bei dieser Ausführungsform ist der Entladungsvorsprung 46 entsprechend halbkreisförmig am oberen Abschnitt 46b ausgebildet, wodurch man den Kunststoffrückstand wirksam aus der Form entfernen kann und den Entladungsvorsprung 46 in einer festen Form ausbilden kann.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt, sondern es können andere Änderungen, Abänderungen und Veränderungen vorgesehen sein, ohne sich von dem Umfang des Hauptmerkmals der vorliegenden Erfindung zu entfernen.

(1) Bei der obigen Ausführungsform ist der Entladungsvorsprung 46 einstückig mit dem Deckelteil 40 ausgebildet. Solange der Entladungsvorsprung 46 die Elektrizität ausreichend entlädt, kann er ebenfalls getrennt von dem Deckelteil ausgebildet sein.
(2) Bei der Ausführungsform weisen die mittels Spritzgießen ausgebildeten Entladungsvorsprünge 46 einen geringeren Volumenwiderstand als die anderen Abschnitte des Deckelteils 40 auf. Bei einem weiteren möglichen Verfahren wird ein leitendes Material auf die Oberfläche der Entladungsvorsprünge 46 aufgebracht.
(3) Bei der obigen Ausführungsform wird die Elektrizität zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 und dem Ein füllstutzen FN entladen. Die Entladung der Elektrizität kann jedoch auch zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 und einem Teil des Fahrzeugkörpers stattfinden, solange er den Entladungsvorsprüngen 46 gegenüberliegt und die statische Elektrizität in dem Deckelteil 40 erden kann.

Es soll darauf hingewiesen werden, dass die obige Ausführungsform nur zur Darstellung und in keiner Weise irgendwie begrenzend ist. Die vorliegende Erfindung ist nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.
Die Konstruktion der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass die statische Elektrizität schnell und unbehindert entladen wird, wenn der Anwender einen Kraftstofftankdeckel 10 zum Öffnen oder Schließen des Deckels 10 berührt. Der Kraftstofftankdeckel 10 weist einen Gehäusekörper 20 und ein Deckelteil 40 mit vier Entladungsvorsprüngen 46 zum Entladen der statischen Elektrizität zu einem Einfüllstutzen FN eines Kraftstofftanks auf. Die vier Entladungsvorsprünge 46 sind in einer dritten radialen Richtung D3 bis D4 angeordnet, die einen Winkel von 45° in bezug auf eine erste radiale Richtung D1 und eine zweite radiale Richtung D2 aufweisen. Die erste radiale Richtung D1, in der ein Handgriffteil 42 des Deckelteils 40 angeordnet ist, weist die maximale Kontraktion des Deckelteils 40 auf, wohingegen die zweite radiale Richtung D2 die minimale Kontraktion des Deckelteils 40 aufweist. Die vier Entladungsvorsprünge 46 sind nämlich auf einem Kreis um die Mitte des Deckelteils 40 angeordnet, um die Wirkung der Kunststoffkontraktion zu vermindern.

Claims

Kraftstofftankdeckel (10) zum Verschließen eines Einlasses (FNb) eines Einfüllstutzens (FN) eines Kraftstofftanks, umfassend einen Gehäusekörper (20) zum Öffnen und Verschließen des Einlasses (FNb); ein im Wesentlichen kreisförmiges, leitendes Deckelteil (40), das an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers (20) angebracht ist, wobei das Deckelteil (40) eine erste radiale Richtung und eine zweite radiale Richtung aufweist, die erste radiale Richtung (D1) eine maximale Kontraktion während des Abkühlens des Deckelteils (40) beim Spritzgießen aufweist, und die im Wesentlichen senkrecht zur ersten radialen Richtung (D1) verlaufende zweite radiale Richtung (D2) eine minimale Kontraktion während des Abkühlens aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entladungsvorsprung (46) an einer bestimmten Stelle an einer Umfangswand des Deckelteils (40) zur Entladung einer im Deckelteil (40) gespeicherten statischen Elektrizität zum Einfüllstutzen (FN) ausgebildet ist, und dass die bestimmte Stelle des Entladungsvorspruchs (46) an einer dritten radialen Richtung (D3)–(D4) des Deckelteils (40) zwischen der ers ten radialen Richtung (D1) und der zweiten radialen Richtung (D2) angeordnet ist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 1, wobei das Deckelteil (40) einen sich in der ersten radialen Richtung erstreckenden Handgriff aufweist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 2, wobei der Entladungsvorspruch (46) von dem Einfüllstutzen (FN) mit einem Abstand von nicht größer als etwa 1 mm entfernt angeordnet ist, wenn der Kraftstofftankdeckel (10) am Einfüllstutzen (FN) angebracht ist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 3, wobei der Entladungsvorsprung (46) an einer Innenfläche des Deckelteils (40), die dem Einlass (FNb) zugewandt ist, ausgebildet ist, und der Entladungsabstand während des Öffnens und Schließens des Kraftstofftankdeckels (10) unverändert bleibt.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 4, wobei mehrere Entladungsvorsprünge (46) im Abstand von 90° längs des Umfangs des Deckelteils (40) angeordnet sind.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 5, wobei die mehreren Entladungsvorsprünge (46) rotationssymmetrisch in bezug zur Mitte des Deckelteils (40) angeordnet sind.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 1, wobei die dritte radiale Richtung in bezug auf die erste und zweite radiale Richtung (D1), (D2) einen Winkel von etwa 45° aufweist.
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 1, wobei die Umfangswand des Deckelteils (40) ein Paar Entladungsschlitze (46a) aufweist, die sich in axialer Richtung des Gehäusekörpers (20) um im Wesentlichen der gleichen Länge wie die der Entladungsvorsprünge (46) erstrecken, und der Entladungsvorsprung (46) zwischen und benachbart zu dem Paar Entladungsschlitzen (46a) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kraftstofftankdeckels (10) umfassend ein im Wesentlichen kreisförmiges, leitendes Deckelteil (40), das an einem oberen Abschnitt eines Gehäusekörpers (20) zum Schließen eines Einlasses (FNb) eines Einfüllstutzens (FN) eines Kraftstofftanks angebracht ist, und einen an einer bestimmten Stelle einer Umfangswand des Deckelteils (40) ausgebildeten Entladungsvorsprung (46) mit den Schritten: Bereitstellen einer Form mit einem Hohlraum zum Gießen des Deckelteils (40), wobei das Deckelteil (40) eine erste radiale Richtung und eine zweite radiale Richtung aufweist, die erste radiale Richtung (D1) eine maximale Kontraktion während des Abkühlens des Deckelteils (40) während des Spritzgießens aufweist, und die im Wesentlichen senkrecht zur ersten radialen Richtung verlaufende zweite radiale Richtung (D2) eine minimale Kontraktion während des Abkühlens aufweist, wobei die bestimmte Stelle des Ladungsvorsprungs (46) an einer dritten radialen Richtung des Deckelteils (40) zwischen einer ersten radialen Richtung (D1) und einer zweiten radialen Richtung (D2) angeordnet ist, und Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in die Form zur Ausbildung des Deckelteils (40).
Kraftstofftankdeckel (10) nach Anspruch 9, wobei der Hohlraum einen Raum zum Formen eines Handgriffteils (42), das in der ersten radialen Richtung angeordnet ist, umfaßt.