-
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 eines Kraftstofftankdeckels gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist in der
JP
1 111 669 A beschrieben.
38 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung eines Kraftstofftankdeckels
300.
Wie in
38 dargestellt, umfaßt der Kraftstofftankdeckel
300 einen
an einen Einfüllstutzen
FN eines Kraftstofftanks (nicht dargestellt) angeschraubten Kunststoffgehäusekörper
302,
ein an den Gehäusekörper
302 angebrachtes
Deckelteil
330 und ein in einer Ventilkammer
304 des
Gehäusekörpers
302 aufgenommenes
negatives Druckventil
340 zur Steuerung des Drucks in dem
Kraftstofftank. Das negative Druckventil
340 umfaßt einen
Gummiventilkörper
342,
ein Ventillagerteil
346 mit einer Paßöffnung
346a zum Lagern
des Ventilkörpers
342 und eine
Feder
348 zur Druckbeaufschlagung des Ventil körpers
342.
Wenn der auf den Ventilkörper
342 aufgebrachte
Differenzdruck zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen
Druck auf oder über
ein bestimmtes Niveau zunimmt, öffnet
das negative Druckventil
340, damit sich der Tankdruck
dem atmosphärischen
Druck annähert.
-
Bei
dem negativen Druckventil 340 öffnet sich der Ventilkörper 342 vorübergehend,
wenn die Druckdifferenz zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen
Druck gleich oder größer als
das bestimmte Niveau wird, sodass sich der Tankdruck dem atmosphärischen
Druck annähert.
Wenn sich der Tankdruck ausreichend dem atmosphärischen Druck annähert, schließt der Ventilkörper 342,
wodurch sein Lippenelement 342a auf einem Sitzteil 306 angeordnet
wird. In diesem Zustand ist der Ventilkörper 342 gewölbt, um
einen Spalt zwischen dem Lippenelement 242a und dem Sitzteil 306 aufzuheben
und die Dichteigenschaft zu verstärken.
-
Es
wird angestrebt, dass das negative Druckventil 340 sich
schnell öffnet,
um die Druckdifferenz aufzuheben, wenn die Druckdifferenz auf oder über das
bestimmte Niveau ansteigt. Der Umfangsabschnitt des Ventilkörpers 342 ist
jedoch gewölbt und
sitzt auf dem Sitzteil 306. Dies vergrößert den Dichtpunkt und kann
das störungsfreie Öffnen des Ventils
behindern.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Es
ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstofftankdeckel
mit einem Drucksteuerventil zu schaffen, das eine verbesserte Dichteigenschaft
und verbesserte Drucksteuerkennwerte aufweist.
-
Mindestens
ein Teil der obigen Aufgabe und anderer zugehöriger Ziele werden mittels
eines Kraftstofftankdeckels zum Öffnen
und Schließen
eines Einlasses eines Kraftstofftankeinfüllstutzens gelöst. Der
Kraftstofftankdeckel weist ein Drucksteuerentil auf, das ein in
einem Kanal ausgebildetes Sitzteil, das mit dem Einfüllstutzen
verbunden ist, einen scheibenförmigen
Ventilkörper
mit einer Sitzfläche, die
auf dem Sitzteil sitzt oder davon getrennt ist, und mit einer der
Sitzfläche
gegenüberliegenden
hinteren Fläche,
und ein Ventillagerteil, das zur Berührung mit der hinteren Fläche angeordnet
ist, um den Ventilkörper
zu lagern, aufweist. Der Ventilkörper
hat eine ringförmige
Aussparung, die einen dünnwandigen Sitzabschnitt
auf der Sitzfläche
bildet. Das Sitzteil sitzt im Wesentlichen auf der Mitte des dünnwandigen
Sitzabschnitts. Das Ventillagerteil lagert sowohl die inneren und äußeren Umfangsseiten
der ringförmigen
Aussparung.
-
Bei
dem Kraftstofftankdeckel der vorliegenden Erfindung weist der Ventilkörper des
Drucksteuerventils eine ringförmige
Aussparung auf, die einen dünnwandigen
Sitzabschnitt bildet, auf dem das Sitzteil sitzt. In der geöffneten
Position kommt die Ventilkörpersitzfläche mit
dem Sitzteil in Berührung
und sitzt darauf, um die hohe Dichteigenschaft zu verwirklichen.
-
Wenn
die Sitzfläche
auf dem Sitzteil sitzt, wird die Sitzfläche mittels des Ventillagerteils
an beiden inneren und äußeren Umfangsseiten
der ringförmigen
Aus sparung des Ventilkörpers
gelagert, sodass eine horizontale Lage beibehalten wird. Die Sitzfläche steht
mit dem Rand des Sitzteils in einer Linienberührung und sitzt in einer horizontalen
Lage und ist nicht geneigt, wodurch die hohe Dichteigenschaft sichergestellt
ist. Die kleine Kontaktzane zwischen der Sitzfläche und dem Sitzteil verwirklicht eine
ideale Ventilöffnungseigenschaft,
d.h. eine plötzliche
Einnahme der geöffneten
Stellung.
-
Das
Drucksteuerventil kann ein positives Druckventil sein, das öffnet, wenn
der Druck in dem Kraftstofftank um einen mindestens vorbestimmten Wert
größer als
der atmosphärische
Druck ist, oder es kann ein negatives Druckventil sein, das öffnet, wenn
der Druck in dem Kraftstofftank um mindestens einen bestimmten Wert
geringer als der atmosphärische
Druck ist.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
der Ventilkörper
eine Sitzfläche
an seinem unteren Ende auf und umfaßt ein Paßteil mit einer Ventildurchflußöffnung an
seiner Mitte. Das Ventillagerteil ist ein scheibenförmiges Teil
mit einer Paßöffnung, die
das Paßteil
des Ventilkörpers
aufnimmt, um so den Ventilkörper
zu lagern.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das positive Druckventil eine Schraubenfeder auf, und das
Ventillagerteil lagert den Ventilkörper so, dass der Ventilkörper mittels
einer Druckkraft der Schraubenfeder gegen das Sitzteil gedrückt wird.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Gehäusekörper ein
Ventilkammer bildendes Teil mit einem oberen zylindrischen Wandelement
mit einem bestimmten Durchmesser, eine unteres Wandelement mit einem
kleineren Durchmesser als dem Durchmesser des oberen zylindrischen
Wandelements und ein am unteren Abschnitt des unteren Wandelements
ausgebildetes Bodenelement auf, die einstückig napfförmig ausgebildet sind. Das
Sitzelement ist eine geneigte Ebene zur Verbindung des oberen zylindrischen
Wandelements mit dem unteren Wandelement. Bei dieser Konstruktion
wird bevorzugt, dass die geneigte Ebene in einem Winkel von nicht
größer als
30° in bezug auf
die horizontale Richtung angeordnet ist.
-
Der
Ventilkörper
kann eine Ringnut aufweisen, die in seiner Sitzfläche ausgebildet
und an der inneren Umfangsseite der ringförmigen Aussparung angeordnet
ist. Diese Konstruktion mit der Ringnut wird besonders bevorzugt,
wenn ein Ventilkörper
eines negativen Druckventils auf dem Ventilkörper des positiven Druckventils
sitzt. Die Ringnut ist längs
des inneren Umfangs der ringförmigen
Aussparung ausgebildet, um zwischen dem dünnwandigen Sitzabschnitt und
der Position der Sitzfläche,
auf der der Ventilkörper
sitzt angeordnet zu werden. Die Ringnut vermindert die von dem positiven
Druckventilkörper auf
den negativen Druckventilkörper
aufgebrachte Kraft, wenn der negative Druckventilkörper auf
dem positiven Druckventilkörper
sitzt und gleicht die Wölbung
in der Nähe
der ringförmigen
Aussparung der Sitzfläche
aus, wodurch die Dichteigenschaft verbessert wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Es
zeigen:
-
1 eine
halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung eines Kraftstofftankdeckels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 eine
halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung eines Gehäusekörpers;
-
3 eine
Aufsicht zur Darstellung des Gehäusekörpers;
-
4 eine
Ansicht des Gehäusekörpers von unten;
-
5 eine
halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers und eines inneren Deckels;
-
6 eine
vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung eines oberen Abschnitts des Gehäusekörpers;
-
7 eine
Schnittansicht zur Darstellung des Zustandes, bevor der innere Deckel
an den Gehäusekörper angeschweißt ist;
-
8 eine
perspektivische Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers;
-
9 den
Betrieb eines Klinkenmechanismus;
-
10 ein
Verfahren zum Spritzgießen
eines federnden Klinkenelements des Klinkenmechanismus;
-
11 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines Verbindungsteils zum Verbinden
des oberen Abschnitts des Gehäusekörpers mit
dem äußeren Ringteil;
-
12 die
Funktionen des Verbindungsteiles;
-
13 eine Änderung
der Konstruktion von 12;
-
14 eine
weitere Änderung
der Konstruktion von 12;
-
15 eine
Dichtkonstruktion einer Dichtung;
-
16 eine
halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung eines Deckelteils;
-
17 eine
Ansicht des Deckelteils von unten;
-
18 eine
perspektivische Ansicht zur Darstellung des Deckelteils 40;
-
19 ein
Verfahren zum Anbringen des Deckelteils an dem Gehäusekörper;
-
20 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines Paßvorsprungs des Deckelteils;
-
21 ein
Verfahren zum Spritzgießen
des Paßvorsprungs
des Deckelteils;
-
22 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines positiven Druckventils und
eines negativen Druckventils in dem Gehäusekörper;
-
23 eine
Schnittansicht zur Darstellung des positiven Druckventils;
-
24 die
Funktionen einer Ringnut des positiven Druckventils;
-
25 die
Funktionen eines Sitzteils des Gehäusekörpers;
-
26 die
Funktion des Sitzteils des Gehäusekörpers;
-
27 eine Änderung
der Konstruktion von 25;
-
28 eine
Schnittansicht zur Darstellung des negativen Druckventils 70;
-
29 die
Funktionen eines geneigten Elements 75 des negativen Druckventils;
-
30 ein
Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Strömung und
dem Druck des negativen Druckventils;
-
31 eine
Aufsicht des Deckelteils;
-
32 eine
vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung eines Ausgabevorsprungs am Umfang des Deckelteils;
-
33 eine
perspektivische Ansicht zur Darstellung des Deckelteils;
-
34 ein
Diagramm zur Darstellung des Volumenwiderstandes des Deckelteils
an den Meßpunkten
P1 bis P4;
-
35 die
Meßpunkte
P1 bis P4 des Deckelteils, an denen der Volumenwiderstand von 34 gemessen
wird;
-
36 eine
Schnittansicht zur Darstellung des Ausgabevorsprungs in einer horizontalen
Richtung;
-
37 die Funktionen des Ausgabevorsprungs;
und
-
38 eine
Schnittansicht zur Darstellung eines bekannten Kraftstofftankdeckels.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 eine
halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung eines Kraftstofftankdeckels 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Kraftstofftankdeckel 10 ist auf einen Einfüllstutzen
FN mit einem Einlaß FNb,
durch den Kraftstoff einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) zugeführt wird,
aufgeschraubt. Der Kraftstofftankdeckel 10 umfaßt einen
Gehäusekörper 20, bestehend
aus einem Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyacetal, ein an einem
oberen Abschnitt des Gehäusekörpers 20 angebrachtes
Deckelteil 40, bestehend aus einem Kunststoffmaterial,
wie z.B. Nylon, einen inneren Deckel 50 zum Schließen und Öffnen des
Gehäusekörpers 20 zur
Bildung einer Ventilkammer 23, ein in der Ventilkammer 23 aufgenommenes positives
Druckventil 60 und ein ne gatives Druckventil 70,
die als Drucksteuerventile dienen, und eine am oberen Umfang des
Gehäusekörpers 20 angebrachte
Dichtung GS zum Abdichten des Gehäusekörpers 20 gegenüber dem
Einfüllstutzen
FN. 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 Schraubenfeder 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 Schraubenfeder 78.
-
Das
positive Druckventil 60 und das negative Druckventil 70 steuern
den Druck in dem Kraftstofftank entsprechend den folgenden Verfahren.
Im Zustand, in dem der Kraftstofftankdeckel 10 auf den Einfüllstutzen
FN aufgeschraubt ist, bewegt sich, wenn der Tankdruck zunimmt und
der auf den Ventilkörper 61 des
positiven Druckventils 60 aufgebrachte Differenzdruck zwischen
dem Tankdruck und dem atmosphärischen
Druck ein bestimmtes Niveau überschreitet,
der Ventilkörper 61 gegen
die Druckkraft der Schraubenfeder 69 zum Öffnen des
positiven Druckventils 60. Wenn der Tankdruck abnimmt und der
auf dem Ventilkörper 71 des
negativen Drucksteuerventils 70 aufgebrachte Differenzdruck
zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck ein bestimmtes
Niveau überschreitet,
bewegt sich andererseits der Ventilkörper 71 zum Öffnen des negativen
Druckventils 70 nach unten. Wenn die positive Druckdifferenz
oder die negative Druckdifferenz zwischen dem Tankdruck des Kraftstofftanks und
dem atmosphärischen
Druck gleich oder größer als
das bestimmte Ni veau wird, öffnet
das positive Druckventil 60 oder das negative Druckventil 70 zur Steuerung
des Tankdrucks innerhalb eines bestimmten Bereichs um den atmosphärischen
Druck.
-
Im
Folgenden wird die Konstruktion der entsprechenden Bauteile des
Kraftstofftankdeckels 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
im Einzelnen beschrieben.
-
2 eine
halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers 20. 3 ist
eine Aufsicht des Gehäusekörpers 20 und 4 stellt eine
Ansicht des Gehäusekörpers 20 von
unten dar. Der Gehäusekörper 20 umfaßt einen äußeren rohrförmigen Körper 21 von
im Wesentlichen zylindrischer Form mit Gewindegängen 20a, die in die
Innenwand des Einfüllstutzens
FN eingeschraubt sind und ein Ventilkammer bildendes Teil 22,
das innerhalb 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 halbgeschnittene Ansicht
zur Darstellung des Gehäusekörpers 20, wenn
der innere Deckel 50 noch nicht in den Gehäusekörper 20 eingesetzt
wurde. Der äußere rohrförmige Körper 21 und
das Ventilkammer bildende Teil 22 sind miteinander einstückig 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 22 angeordnet
ist. Das horizontale Verbin dungsteil 28 dient zur Trennung
des Kraftstofftanks von der Atmosphäre. Hohle Abschnitte 27 sind
in dem Raum zwischen dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und dem
Ventilkammer bildenden Teil 22 ausgebildet und sind mittels
des horizontalen Verbindungsteils 28 und den vertikalen
Verbindungsteilen 29 begrenzt. Die vertikalen Verbindungsteile 29 sind
senkrechte Wände,
die sich radial zur Verbindung des äußeren rohrförmigen Körpers 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 dem Durchmesser des oberen Wandelements 24 und ein Bodenelement 26,
das am unteren Abschnitt des unteren Wandelements 25 ausgebildet
ist. Diese Elemente sind einstückig
ausgebildet und begrenzen die Ventilkammer 23. Die Ventilkammer 23 weist
eine obere Kammer 23a auf, in der das positive Druckventil 60 aufgenommen
ist, und eine untere Kammer 23b auf, in der das negative
Druckventil 70 aufgenommen ist. Das Ventilkammer bildende
Teil 22 weist eine Öffnung 24a an
seinem oberen Ende auf, die mit dem inneren Deckel 50 abgedeckt
ist. Eine geneigte Ebene 30a ist 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
hohl, in dem Gehäusekörper 20 gebildeten
Abschnitte 27 vermindern die gesamte Wanddicke des Gehäusekörpers 20 und
vermindern die Kontraktion des Kunststoffs in der nähe des Sitzteils 30. Dies
verbessert die di mensionale Genauigkeit des Sitzteils 30 und
stellt die hohe Dichteigenschaft des Sitzteils 30 sicher.
Die verminderte mechanische Festigkeit des Gehäusekörpers 20 infolge des
Vorhandenseins der hohlen Abschnitte 27 wird durch die vertikalen
Verbindungsteile 29 kompensiert, die den äußeren rohrförmigen Körper 21 mit
dem Ventilkammer bildenden Teil 22 verbinden. Die hohlen
Abschnitte 27 machen den Gehäusekörper 20 dünn, verkürzen die
erforderliche Zeit zum Abkühlen
und Aushärten
des Kunststoffs und verkürzen
den Formzyklus.
-
Der
innere Deckel 50 weist eine mittlere Aussparung 52 in
der Mitte eines inneren Deckelkörpers 51 und
ein zylindrisches Lagerteil 53 längs des Umfangs der mittleren
Aussparung 52 auf. Das zylindrische Lagerteil 52 ist
rohrförmig
ausgebildet, um durch die Öffnung 24a des
Ventilkammer bildenden Teils 22 eingesetzt zu werden. Der
Umfang des inneren Deckelkörpers 51 bildet
ein äußeres Ringelement 54 mit
vier Positionierrippen 57, die in gleichen Abständen um
den Umfang angeordnet sind. Die Positionierrippen 57 erstrecken
sich nach unten, um in die hohlen Abschnitt 27 zwischen
dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und
dem Ventilkammer bildenden Teil 22 eingesetzt zu werden.
Der innere Deckelkörper 51 des
inneren Deckels 50 weist ebenfalls eine Durchflußöffnung 58 zur
Verbindung der Ventilkammer 23 mit der Atmosphäre auf.
-
Die Öffnung 24a des
Ventilkammer bildenden Teils 22 ist mit dem inneren Deckel 50 abgedeckt und
ist an einen oberen Umfangsabschnitt 24b mittels Ultraschallschweißen angeschweißt. 6 zeigt eine
vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des Zustandes, bei dem der innere Deckel 50 an
dem oberen Umfangsabschnitt 24b angeschweißt wird, und 7 stellt
den Zustand dar, in dem der innere Deckel 50 noch nicht
an dem oberen Umfangsabschnitt 24b angeschweißt wurde.
-
Wie
in den 6 und 7 dargestellt, wird der innere
Deckel 50 an dem oberen Umfangsabschnitt 24b des
Ventilkammer bildenden Teils 22 befestigt. Die Positionierrippen 57 des
inneren Deckels 50 werden positioniert und in die hohlen
Abschnitte 27 eingesetzt, sodass das zylindrische Lagerteil 53 des
inneren Deckels 50 in die obere Kammer 23a eingesetzt
ist. Somit wird der innere Deckel 50 auf dem Ventilkammer
bildenden Teil 22 quer über
einen bestimmten Spalt Sb von der Innenwandfläche des Ventilkammer bildenden
Teils 22 positioniert. Diese Anordnung kann dann eine Energiequelle,
wie z.B. einem Ultraschall ausgesetzt werden, um den inneren Deckel 50 und
das Ventilkammer bildende Teil 22 zusammenzuschweißen. Beispielsweise
wird ein Ultraschallhorn auf den inneren Deckel 50 aufgesetzt, um
Ultraschallschwingungen zu liefern. Die Ultraschallschwingung bewirkt,
dass ein Teil des Kunststoffs schmilzt und die Verbindung zwischen
dem oberen Umfangsabschnitt 24b und dem Innendeckel 50 verschweißt. Ein
Teil des geschmolzenen Kunststoffs kann aus der Verbindung heraustreten.
Da der schmale Spalt Sb zwischen dem Ventilkammer bildenden Teil 22 und
dem zylindrischen Lagerteil 53 des Innendeckels 50 ausgebildet
ist, tritt der geschmolzene Kunststoff durch den Spalt Sb zur Abkühlung und
Aushärtung
aus. Primär
dient der Spalt Sb zwischen der Innenwandfläche des Ventilkammer bildenden
Teils 22 und dem zylindrischen Lagerteil 53 als
eine Schmelzaufnahme. Diese Konstruk tion verhindert wirksam, dass
der geschmolzene Kunststoff, aufgrund z.B. des Ultraschallschweißens, in
die Ventilkammer 23 oder das positive Druckventil 60 und das
negative Druckventil 70 eintritt und die Dichteigenschaft
verschlechtert.
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Gehäusekörpers 20.
Ein Flanschteil 33 zum Lagern des Deckelteils 40 (siehe 1)
ist am oberen Umfang des äußeren rohrförmigen Körpers 21 ausgebildet.
Das Flanschteil 33 umfaßt ein am äußeren rohrförmigen Körper 21 ausgebildetes inneres
Ringteil 34, ein an der Außenseite ein wenig oberhalb
des inneren Ringteils 34 angeordnetes äußeres Ringteil 35 und
vier Verbindungsteile 36, die längs des Umfanges zum Verbinden
des inneren Ringteils 34 mit dem äußeren Ringteil 35 angeordnet sind.
-
Das
innere Ringteil 34 weist daran ausgebildete federnde Klinkenelemente 37a auf.
Die federnden Klinkenelemente 37a und die Klinkenvorsprünge 49 (siehe 1)
des Deckelteils 40 stellen eine Klinkenmechanismus 37 dar.
Der Klinkenmechanismus 37 erlaubt eine Drehung des Deckelteils 40 nur
in einer Richtung, und, wenn die Drehung ein Drehmoment bewirkt,
das gleich oder größer als
ein bestimmtes Niveau ist, dreht das Deckelteil 40 durch,
um zu verhindern, dass der Kraftstofftankdeckel 10 übermäßig in Schließrichtung
gedreht wird. 9 zeigt den Eingriff des Klinkenmechanismus 37.
Jedes federnde Klinkenelement 37a umfaßt ein Federteil 37c,
das sich von einem Absatzelement 37b am inneren Ringteil 34 erstreckt,
und eine Spitze 37d, die an einem Ende des Federteils 37c ausgebildet ist.
Das Federteil 37c wird mittels des Absatzteils 37b gehalten,
um über
dem inneren Ringteil 34 über einen Spalt 37e herüberzuhängen. Die
Klinkenvorsprünge 49 sind schräg über den
gesamten Umfang einer oberen Wand 41 des Deckelteils 40 ausgebildet.
Die Klinkenvorsprünge 49 sind
kreisförmig
am mittleren Abschnitt der oberen Wand 41 angeordnet und
stehen mit den Spitzen 37d in Eingriff.
-
Bei
dem so konstruierten Klinkenmechanismus 37 berührt der
in Richtung der Spitze 37d sich im Uhrzeigersinn d1 bewegende
Klinkenvorsprung 49 die Spitze 37d in einem stumpfen
Winkel. Wenn in diesem Moment die Kraft größer oder gleich einem bestimmten
Wert ist, drückt
der Klinkenvorsprung 49 die Spitze 37d nach unten
und gleitet über
sie hinweg. Dies bewirkt, dass sich das Deckelteil 40 relativ zu
dem Gehäusekörper 20 dreht.
Der sich nach unten bewegende gegen die Spitze 37d im Gegenuhrzeigersinn
d2 bewegende Klinkenvorsprung 49 berührt andererseits die Spitze 37d in
einem spitzen Winkel und kann nicht über die Spitze 37d hinweggleiten.
Dies bewirkt, dass das Deckelteil 40 einstückig mit
dem Gehäusekörper 20 gedreht
wird.
-
Die
Arbeitsweise des Klinkenmechanismus 37 wird am Beispiel
des Öffnens
und Schließens
des Einlasses FNb mit dem Kraftstofftankdeckel 10 beschrieben.
Wenn eine Rotationskraft im Uhrzeigersinn d1 auf das am Einlaß FNb angeordnete
Deckelteil 40 aufgebracht wird, wird das Deckelteil 40 einstückig mit
dem Gehäusekörper 20 über den
Klinkenmechanismus 37 gedreht. Die Spitzen 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. Der Kraftstofftankdeckel 10 wird entsprechend auf
den Einlaß FNb über die
Gewindegänge 20a und
ein Eingangsgewinde (nicht dargestellt) aufgeschraubt. Wenn das
einen bestimmten Wert überschreitende
Drehmoment auf das Deckelteil 40 aufgebracht wird, d.h.,
wenn das aufgebrachte Drehmoment größer als das erforderliche Drehmoment
zum Aufschrauben des Kraftstofftankdeckels 10 auf den Einfüllstutzen
FN ist, gleiten die Spitzen 37d gegen die Klinkenvorsprünge 49. Dies
bewirkt, dass das Deckelteil 40 gegenüber dem Gehäusekörper 20 gleitet 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 einstückig mit
dem Gehäusekörper 20 über den
Klinkenmechanismus 37, sodass der Kraftstofftankdeckel 10 von
dem Einlaß FNb
entfernt wird.
-
Wie
in 8 gezeigt, bildet der Innenumfang des Flanschteils 33 das
innere Ringteil 34, und die federnden Klinkenelemente 37a des
Klinkenmechanismus 37 sind an dem inneren Ringteil 34 ausgebildet. D.h.,
dass die federnden Klinkenelemente 37a an der Innenseite
des Flanschteils 33 angeordnet sind. Diese Anordnung vermindert
die Kontraktion des Kunststoffs und verwirklicht ein Spritzgießen mit
einer hohen Dimensionsgenauigkeit. Diese Anordnung vermindert nämlich Dimensionsfehler
der federnden Klinkenelemente 37a, macht das Gleitdrehmoment des
Deckelteils 40 im Wesentlichen konstant und stellt sicher,
dass der Klinkenmechanismus 37 stabil arbeitet.
-
Wie
in 10 dargestellt, erstrecken sich die Verbindungsteile 35 des
Flanschteils 33 nach außen und ein wenig vom Außenumfang
des inneren Ringteils 34 nach oben. Somit wird ein Raum
Sp zwischen den Verbindungsteilen 38 gebildet. Der Raum
Sp vermindert die für
das Flanschteil 33 benötigte
Kunststoffmenge und vermindert das Gewicht, wodurch die Herstellung
des Klinkenmechanismus 37 vereinfacht wird. Die Position
des Raums Sp entspricht dem Spalt 37e des federnden Klinkenelements 37a.
Beim Spritzgießen
des Gehäusekörpers 20 wird
eine Gleitform SF1 durch den Raum Sp eingesetzt, sodass der Spalt 37e des
Klinkenmechanismus 37 einfach geschaffen wird.
-
11 ist
eine vergrößerte Schnittansicht zur
Darstellung des Verbindungsteils 36 des Flanschteils 33.
Wie in 11 dargestellt, weist das Verbindungsteil 36 einen
L-förmigen
Querschnitt, umfassend ein horizontales Element 36h und
ein vertikales Element 36v, das einstückig mit dem horizontalen Element 36h ausgebildet
ist, auf. Das Verbindungsteil 36 weist eine Bruchstelle
auf, die zum Trennen des Deckelteils 40 vom Gehäusekörper 20 zerbricht, wenn
eine übermäßige äußere Kraft
auf das Deckelteil 40 aufgebracht wird, z.B. infolge der
Verformung eines Außenblechs
des Fahrzeugs (nicht dargestellt). Wie in 12 gezeigt,
sind V-Nuten als Kerben 36a1 bis 36a4 auf der
Außenfläche des
Verbindungsteils 36 ausgebildet, wohingegen V-Nuten als Kerben 36b1 bis 36b3 auf
der Innenfläche
des Verbindungsteils 36 ausgebildet sind. Ein Winkel α1, der die
Kerbe 36a1 mit der Kerbe 36b1 verbindenden Ebene
entspricht 60°,
ein Winkel α2,
der die Kerbe 36a2 mit der Kerbe 36b2 verbindenden
Ebene entspricht 45°,
und ein Winkel α3,
der die Kerbe 36a3 mit der Kerbe 36b3 verbindenden
Ebene entspricht 0°, d.h.
in diametraler Richtung.
-
Diese
Kerben bilden die Bruchstelle, an dem das Verbindungsteil 36 bricht
und getrennt wird. Wenn das Deckelteil 40 eine äußere Kraft
in einer Richtung d3 (axiale Richtung) aufnimmt, beginnt der Bruch
an den Kerben 36a1 und 36b2 zur Trennung des Verbindungsteils 36,
an der die Kerben 36a1 und 36b1 miteinander verbindenden
Ebene. Wenn das Deckelteil 40 eine äußere Kraft in einer Richtung
d4 aufnimmt, beginnt der Bruch an den Kerben 36a2 und 36b2 zur
Trennung des Verbindungsteils 36, an der die Kerben 36a2 und 36b2 verbindenden
Ebene. Wenn das Deckelteil 40 eine äußere Kraft in einer Richtung 36d5 (diametrale
Richtung) aufnimmt, beginnt der Bruch an den Kerben 36a3 und 36b3 zur Trennung
des Verbindungsteils 36, an der die Kerben 36a3 und 36b3 miteinander
verbindenden Ebene.
-
Die
Bruchstelle zerbricht leicht, wenn eine äußere Kraft auf das Verbindungsteil 36 des
Flanschteils 32 in irgendeiner vertikalen Richtung d3,
der schrägen
Richtung d4 und der horizontalen Richtung d5 aufgebracht wird. Diese
Konstruktion verhindert eine Verteilung der Bruchlast am Verbindungsteil 36 unabhängig von
der Richtung der aufgebrachten äußeren Kraft.
-
13 und 14 zeigen Änderungen
der Konstruktion von 12 mit Verbindungsteilen, die unterschiedliche
Formen der Kerben an unterschiedlichen Positionen aufweisen. Wie
in 13 gezeigt, weist ein Verbindungs teil 136 einen
L-förmigen
Querschnitt mit einem horizontalen Element 136h und einem
vertikalen Element 136v, die miteinander einstückig ausgebildet
sind, auf. Das horizontale Element 136h weist Kerben 136a1 und 136b1 auf,
die eine erste Bruchstelle bilden, und das vertikale Element 136v weist
Kerben 136a2 und 136b2 auf, die eine zweite Bruchstelle
bilden. Die erste Bruchstelle und die zweite Bruchstelle werden
entsprechend an den die entsprechenden Kerben verbindenden Ebenen zerbrochen,
um das Verbindungsteil 136 zu trennen.
-
Wie
in 14 gezeigt, ist ein Verbindungsteil 236 in
einer geneigten Ausrichtung angeordnet und weist Kerben 236a1 und 236b1 auf,
die eine erste Bruchstelle bilden, und weist weiter Kerben 236a2 und 236b2 auf,
die eine zweite Bruchstelle bilden. Eine weitere Kerbe 236a3 ist
zwischen den Kerben 236a1 und 236a2 ausgebildet,
um den Bruch der zweiten Bruchstelle zu erleichtern. Das Verbindungsteil 236 kann
irgendeine Form und Anordnung aufweisen, solange die erste Bruchstelle
und die zweite Bruchstelle vorhanden sind.
-
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 zwischen
dem Einlaß FNb
des Einfüllstutzens
FN und dem Flanschteil 33 angeordnet. Ein Dichtungslagerteil 21a ist
am unteren Umfang des Flanschteils 33 angeordnet. Das Dichtungslagerteil 21a weist
einen Radius RS auf, der kleiner als ein Radius RG der äußeren Umfangsfläche der Dichtung
GS ist. Indem der Radius RS des Dichtungslagerteils 21a kleiner
als der Radius RG der Dichtung GS ist, erreicht man die folgenden
Wirkungen der Dichteigenschaft.
-
Wenn
der Kraftstofftankdeckel 10 auf den Einlaß FNb aufgeschraubt
wird, wird die Dichtung GS gegen das Dichtungslagerteil 21a gedrückt und
dichtet an den zwei Dichtlinien SL1 und SL2 ab. Bei der bekannten
Konstruktion weist das Dichtungslagerteil den gleichen Radius wie
die Dichtung auf und dichtet im Wesentlichen längs der gesamten Fläche ab.
Verglichen mit dieser bekannten Konstruktion weist die Konstruktion
der Ausführungsform
eine größere Dichtkraft
an den beiden Dichtlinien SL1 und SL2 auf und sichert eine höhere Dichteigenschaft
zwischen dem Kraftstofftank und der Atmosphäre.
-
16 ist
eine halbgeschnittene Ansicht zur Darstellung des Deckelteils 40, 17 ist
eine Ansicht des Deckelteils 40 von unten und 18 ist eine
perspektivische Ansicht des Deckelteils. Das Deckelteil 40 ist
lösbar
an dem Flanschteil 33 angebracht. Das Deckelteil 40 umfaßt eine
obere Wand 41, ein Griffteil 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 ist einstückig mittels Spritzgießens ausgebildet. Acht
Paßvorsprünge 45 erstrecken
sich von der Seitenwand 43 nach innen. Die Paßvorsprünge 45 sind in
das äußere Ringteil 35 des
Flanschteils 33 eingepaßt, sodass das Deckelteil 40 an
dem Gehäusekörper 20 über das
Flanschteile 33 angebracht ist.
-
Das
Deckelteil 40 wird an den Gehäusekörper 20 in folgender
Weise angebracht. Wie in 19 gezeigt,
ist die Öffnung
des Deckelteils 40 am äußeren Ringteil 35 des
Gehäusekörpers 20 positioniert, 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 in
elastischer Weise ein wenig, 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 am Gehäusekörper 20 anzubringen.
Die Verformung des äußeren Ringteils 35 erleichtert
die Anbringung des Deckelteils 40 an dem Gehäusekörper 20.
-
Wie
in 19 dargestellt, ist ein Entladungsvorsprung 46 zum
Ableiten der statischen Elektrizität zum Einfüllstutzen FN an jedem Paßvorsprung 45 ausgebildet.
Wenn der Benutzer, der elektrostatisch aufgeladen ist, mit der Hand
das Deckelteil 40 in einer trockenen Atmosphäre berührt, wird
die statische Elektrizität
zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 des
Deckelteils 40 und dem Einfüllstutzen FN abgeleitet. Dies
bewirkt, dass die statische Elektrizität zum Einfüllstutzen FN geerdet wird und
verhindert, dass der Benutzer einen Schlag durch die statische Elektrizität erhält, wenn
er den Kraftstofftankdeckel 10 entfernt. Der Entladungsvorsprung 46 ist
einstückig mit
dem Paßvorsprung 45 ausgebildet.
Der lange schmale Entladungsvorsprung 46 wird entsprechend leicht
geformt und verstärkt
den Paßvorsprung 45, sodass
er eine ausreichend hohe mechanische Festigkeit aufweist. Diese
Entladungsvorsprünge 46 haben
folgende Funktion, wenn das Deckelteil 40 am Gehäusekörper 20 angebracht
wird. Die Entladungsvorsprünge 46 sind
in den Schlitzen 35a des äußeren Ringteils 35 positioniert,
wenn das Deckelteil 40 in den Gehäusekörper 20 eingepresst
wird. Dies ermöglicht,
dass die Entladungsvorsprünge 46 durch die
Schlitze 35a geführt
werden und erleichtert die Anbringung des Deckelteils 40 am
Gehäusekörper 20.
-
Wie
in den 19 und 20 dargestellt, sind
weiter Anti-Abschervorsprünge 47 an
der oberen Wand 41 des Deckelteils 40 ausgebildet.
Diese Anti-Abschervorsprünge 47 sind
an Stellen entsprechend den Paßvorsprüngen 45 an
der Seitenwand 43 ausgebildet. Der Anti-Abschervorsprung 47 ist an
der ungefähren
Mitte einer Trennlinie PLa angeordnet und weist im Wesentlichen
die gleiche Höhe
wie die der Trennlinie PLa auf. Die Anti-Abschervorsprünge 47 verhindern,
dass die Trennlinie PLa gegen das äußere Ringteil 35 des
Deckelteils 40 gleitet und abgeschert wird. 21 zeigt
den Zustand des Spritzgießens
des Paßvorsprungs 45 und
der 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 so angeordnet, dass sie in Richtung
des Pfeils in 21 gleiten kann und bildet ihre
Bahn als die Trennlinie PLa der oberen Wand 41. Die Anti-Abschervorsprünge 47 mit
der im Wesentlichen gleichen Höhe
wie die der Trennlinie Pla bewirken, dass das äußere Ringteil 35 darauf
gleitet und verhindern wirkungsvoll, dass die Trennlinie PLa gegen
das äußere Ringteil 35 gleitet
und zu Kunststoffpulver abgeschert wird, wenn das Deckelteil 40 relativ
zum Gehäusekörper 20 über den
Klinkenmechanismus 37 gedreht wird.
-
Im
Folgenden werden das in der Ventilkammer 23 aufgenommene
positive Druckventil 60 und das negative Druckventil 70 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 23a der Ventilkammer 23 und
das negative Druckventil 70 ist in der unteren Ventilkammer 23b angeordnet. 23 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des positiven Druckventils 60.
-
Das
positive Druckventil 60 umfaßt den Ventilkörper 61,
bestehend z.B. aus Fluorgummi, das Ventillagerteil 61 und
die Schraubenfeder 69. Der Ventilkörper 61 ist eine Scheibe
mit einer unteren Sitzfläche 62 und
einem Paßteil 65 mit
einer Ventilströmungsöffnung 63 in
der Mitte. Das Paßteil 65 weist
eine in seiner Seitenwand ausgebildete Seitenlageaussparung 66 auf.
Der Ventilkörper 61 ist
an dem Ventillagerteil 68 mittels Einpassen des Paßteils 75 in
eine Paßöffnung 68a des
Ventillagerteils 68 angebracht. Das Federlagerelement 68b ist
auf der oberen Fläche
des Ventillagerteils 68 ausgebildet. Das Federlagerelement 68b lagert
ein Ende der Schraubenfeder 69, wohingegen das andere Ende der
Schraubenfeder 69 von dem zylindrischen Lagerteil 53 des
inneren Deckels 50 (22) gelagert
wird. Die Schraubenfeder 69 wird somit zwischen dem inneren
Deckel 50 und dem Ventillagerteil 68 gehalten.
-
Das
so konstruierte positive Druckventil 60 steuert den Druck
im Kraftstofftank in folgender Weise. In dem Zustand, in dem der
Kraftstofftankdeckel am Einfüllstutzen
FN angebracht ist, heben sich, wenn der Tankdruck ansteigt und einen
bestimmten Wert überschreitet,
der Ventilkörper 61 und
das Ventillagerteil 68 gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 69 an,
und der Kraftstofftank wird über
die Ventilkammer 23 mit der Atmosphäre verbunden. Wenn die Verbindung
den Druck im Kraftstofftank auf den oder unter den bestimmten Wert
zurückführt, wird
der Ventilkörper 61 durch
die Druckkraft der Schraubenfeder 69 nach unten gedrückt und
geschlossen. Der Ventilkörper 61 öffnet sich
und schließt
auf diese Weise, damit der auf das Ventil aufgebrachte Differenzdruck
nicht größer als
der bestimmte Wert wird.
-
Eine
hintere Fläche 62a des
Ventilkörpers 61 wird
mittels der unteren Fläche
des Ventillagerteils 68 gelagert. Eine ringförmige Aussparung 64 ist
im äußeren Umfangsabschnitt
des Ventilkörpers 61 ausgebildet.
Eine Ringnut 61b ist in der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ausgebildet
und im Inneren der ringförmigen
Aussparung 64 angeordnet.
-
Die
ringförmige
Aussparung 64 und die Ringnut 61b haben die folgenden
Funktionen und Wirkungen. Wenn der Ventilkörper 61 des positiven
Druckventils 60 von der geöffneten Stellung in Schließrichtung
durch die Druckkraft der Schraubenfeder 69 bewegt wird,
wie in 24 gezeigt, kommt die Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 mit
dem Sitzteil 30 in Berührung.
Das Sitz teil 30 steht somit mit der Mitte der Sitzfläche 62 mit
der ringförmigen
Aussparung 64 in Berührung.
Da der Ventilkörper 61 eine
dünne Wand an
der ringförmigen
Aussparung 64 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 die horizontale Lage beibehalten
wird und er von dem Ventillagerteil 68 sowohl auf der inneren
Umfangsseite als auch auf der äußeren Umfangsseite
der ringförmigen
Aussparung 64 gelagert wird. Die Sitzfläche 62 steht in einer
Linienberührung mit
dem Rand des Sitzteils 30 und sitzt nicht in einer geneigten,
sondern in einer horizontalen Lage, wodurch eine hohe Dichteigenschaft
sichergestellt wird. Die kleine Kontaktzone zwischen der Sitzfläche 62 und
dem Sitzteil 30 verwirklicht die ideale Ventilöffnungscharakteristik,
d.h. ein plötzliches
Anheben in die Öffnungsstellung.
Die Ringnut 61b ist in der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ausgebildet,
um die Verformung in der Nähe
der ringförmigen
Aussparung 64 der Sitzfläche 62 auszugleichen,
um weiter die Dichteigenschaft zu verbessern.
-
Das
Sitzteil 30 des Gehäusekörpers 20 hat die
unten beschriebene Form. Wie in 25 gezeigt, wird
das Sitzteil 30 an der Spitze eines spitzen Winkels in
Bezug auf die Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 ausgebildet.
Diese Konstruktion ermöglicht
eine Linienberührung
in der Dichtstellung und verbessert die Dichteigenschaft. Ein Winkel 81 der
geneigten Ebene 30a des Dichtteils 30 beträgt 25°, um die
folgenden Wirkungen zu erreichen.
-
Ein
Radius r1 des Dichtteils 30 ist ein kritisches Auslegungsmerkmal,
um eine hohe Dichteigenschaft gemäß der vorliegenden Erfindung
zu erreichen. Wenn das Dichtteil 30 den Radius r1 aufweist,
ist der Vergleich des Falls, wo der Winkel 81 = 25° mit dem
Fall, indem der Winkel 81 = 45° ist, in 26 gezeigt.
Auf der Grundlage der Grenze des Spritzgießens besteht kein wesentlicher
Unterschied zwischen einem Radius r2 zwischen den beiden Fällen. Das
Sitzteil 30 hat entsprechend eine Wanddicke VT1 in dem
Fall des Winkels θ1
= 25° und
der Wanddicke VT2 in dem Fall, indem der Winkel θ1 = 45° beträgt, wobei VT1 geringer als
VT2 ist. Der kleinere Winkel θ1
des Sitzteils 30 vermindert seine Wanddicke VT1 und vermindert
die Einfallstelle infolge der Kunststoffkontraktion. Dies steigert
die Ebenengenauigkeit des Sitzteils 30 und verbessert die
Dichteigenschaft.
-
27 ist
eine Schnittansicht zur Darstellung einer geänderten Konstruktion des Sitzteils 30 von 25.
Bei dieser Konstruktion gemäß 27 weist
das Sitzteil 130 eine erste schräge Fläche 130a und eine
zweite schräge
Fläche 130b an
seinen beiden Seiten auf. Die erste schräge Fläche 130a weist einen
Winkel θ1
= 25° und
die zweite schräge
Fläche 130b weist
einen Winkel θ3
= 45° auf;
d.h., der Winkel zwischen den zwei schrägen Ebenen beträgt 110°. Wenn die
Radien r1 und r2 des Sitzteils 130 bei den gegebenen Werten
festgelegt sind, vermindert der größere Winkel der zweiten schrägen Ebene 130b die
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 aus
einem Kunststoff und die Schraubenfeder 75, die zwischen
einem Federlagerabsatz 72 des Ventilkörpers 71 und dem Bodenelement 26 zum
Drücken des
Ventilkörpers 71 gespannt
ist. Ein Sitzteil 76 erstreckt sich von dem Ventilkörper 71 nach
oben, das auf dem Ventilkörper 61 des
positiven Druckventils 60 sitzt und davon getrennt wird.
-
Das
negative Druckventil 70 arbeitet in der folgenden Weise.
Wenn der Kraftstofftank einen negativen Druck in Beziehung zum Atmosphärendruck aufweist
und der auf den Ventilkörper 71 aufgebrachte
Differenzdruck gleich oder größer als
ein bestimmter Wert wird, bewegt sich der Ventilkörper 71 gegen die
Druckkraft der Schraubenfeder 78 nach unten, wie in 29 gezeigt.
Der Ventilkörper 71 wird
entsprechend von dem Ventilsitz 62 des Ventilkörpers 61 getrennt.
Hierbei sitzt der Ventilkörper 61 auf
dem Sitzteil 30. In diesem Zustand wird ein Durchgang zwischen
dem Ventilkörper 71 und
dem Ventilkörper 61 hergestellt.
Der Kraftstofftank ist somit mit der Atmosphäre über den Durchgang zwischen
dem Ventilkörper 71 und
dem unteren Wandelement 25 und einer Verbindungsöffnung 26a des
Bodenelements 26 verbunden. Dies hebt den Zustand des negativen Drucks
im Kraftstofftank auf. Wenn der auf den Ventilkörper 71 aufgebrachte
Differenzdruck geringer als die Druckkraft der Schraubenfeder 78 ist,
wird der Ventilkörper 71 geschlossen.
-
Wie
in 29 gezeigt, weist der Ventilkörper 71 des negativen
Druckventils 70 ein geneigtes Element 75 an einem äußeren Umfangsteil 74 auf.
Das geneigte Element 75 ist geneigt, um einen Abstand zwischen
dem unteren Wandelement 25 des Ventilkammer bildenden Teils 22 allmählich zu
vermindern. Die geneigte Anordnung ermöglicht, dass das negative Druckventil 70 eine
in 30 dargstellte Srömungseigenschaft 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 Vergleichsbeispiels entsprechend
einem bekannten Druckventil darstellt.
-
Es
wird bevorzugt, dass das negative Druckventil 70 die Eigenschaft
aufweist, schnell die Strömung
Q, wie durch die einpunktierte Linie dargestellt, zu steigern, um
den Druck im Kraftstofftank innerhalb eines bestimmten Bereichs
zu halten. Dagegen nimmt die Strömung
Q allmählich
mit der Zunahme des Differenzdrucks im Vergleichsbeispiel zu, wobei die
Strömung
Q bei dem negativen Druckventil 70 dieser Ausführungsform
plötzlich
zunimmt, welches nahe der idealen Strömungseigenschaft ist. Die geneigte
Anordnung des geneigten Elements 75 des negativen Druckventils 70 erhöht den auf
den Ventilkörper 71 aufgebrachten
Differenzdruck und steigert dadurch plötzlich die Ventilöffnungskraft.
-
Wie
in 28 gezeigt, ist die Verbindungsöffnung 26a im
Bodenelement 26 des Gehäusekörpers 20 ausgebildet.
Die Verbindungsöffnung 26a ist von
dem Dichtabschnitt 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 der
unteren Kammer 23b strömt,
ermöglicht
die Position der Verbindungsöffnung 26a,
dass der Kraftstoff gegen den Ventilkörper 71 strömt und zum
Kraftstofftank durch die Verbindungsöffnung 26a zurückgeführt wird.
Dies verhindert, dass Fremdstoffe im Kraftstoff in den Dichtabschnitt
des Ventilkörpers 71 eintreten.
Die Fremdstoffe stören
somit weder den Öffnungs-
und Schließvorgang
des Ventilkörpers 71, noch
beschädigen
sie die Dichteigenschaft.
-
31 ist
eine Ansicht 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 an der Innenfläche
der Seitenwand 43 des Deckelteils 40 ausgebildeten
Entladungsvorsprünge 46 zur
Entladung der statischen Elektrizität zum Einfüllstutzen FN in Abstand von
90° längs des
Umfangs angeordnet. Wenn der Benutzer, der elektrostatisch aufgeladen
ist, mit der Hand das Deckelteil 40 in einer trockenen
Atmosphäre
berührt,
wird die statische Elektrizität
zwischen den Entladungsvorsprüngen und
dem Einfüllstutzen
FN abgeleitet und zum Einfüllstutzen
FN geerdet.
-
Die
Zustände
der elektrischen Entladung, bei denen der Benutzer keinen Schlag
erhält,
wenn er den Kraftstofftankdeckel 10 entfernt, sind: 1.
Die Entladung der Elektrizität
wird sicher durchgeführt,
unabhängig
vom Schließzustand
des Kraftstofftankdeckels 10; und 2. Die Entladung
der Elektrizität
erfolgt langsam und bewirkt keinen großen Schlag. Die Entladungsvorsprünge 46 haben
den folgenden Aufbau, um diese Bedingungen zu erfüllen.
-
1.
Wie in 32 dargestellt, stehen die Entladungsvorsprünge 46 in
axialer Richtung vor, und ein Entladungsabstand L1 vom Einfüllstutzen
FN wird nicht größer als
1mm oder vorzugsweise nicht größer als
0, 85mm eingestellt. Wenn der Entladungsabstand L1 größer als
etwa 1mm ist, nimmt die Entladungsspannung zu und die langsame Entladungseigenschaft
wird nicht erhalten.
-
2.
Die Entladungsvorsprünge 46 sind
als lange schmale Vorsprünge
in einer Öffnungs-Schließrichtung
d3 des Kraftstofftankdeckels 1 ausgebildet, d.h. in axialer
Richtung. In Abhängigkeit
vom Öffnungs-Schließvorgang
des Kraftstofftankdeckels 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 vom Ende des Einlaß FNb
des Einfüllstutzens
FN liegt konstant in einem Bereich einer Länge L2 in axialer Richtung. Der
Entladungsabstand L1 ist somit im Bereich der Länge L2 konstant, unabhängig vom
Schließzustand des
Kraftstofftankdeckels 10. Dies stellt die stabilen Entladungseigenschaften
sicher.
-
3.
Wie in 31 dargestellt, sind die Entladungsvorsprünge 46 in
einem Winkel von 45° in
bezug auf das Handgriffsteil 42 des Deckelteils 40 angeordnet.
Diese Anordnung erfolgt aus folgendem Grund. Wie in den 31 und 33 gezeigt,
steht das Handgriffsteil 42 des Deckelteils 40 von
der oberen Wand 41 vor und ist so spritzgegossen, dass
die maximale Kunststoffkontraktion in einer radialen Richtung D1
und die minimale Kunststoffkontraktion in einer anderen radialen
Richtung D2, die senkrecht zur radialen Richtung D1 verläuft, ist.
Wenn die Entladungsvorsprünge 46 in
den radialen Richtungen D1 und D2 angeordnet sind, wird der Entladungsabstand vom
Einfüllstutzen
FN verändert,
um die Entladungseigenschaften zu ändern. Die Entladungsvorsprünge 46 sind
entsprechend in den radialen Richtungen D3 und D4 in 45° angeordnet,
wodurch die mittlere Kunststoffkontraktion zwischen den radialen
Richtungen D1 und D2 erhalten wird. 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 rings um die Mitte des Deckelteils 40 angeordnet.
Hierdurch wird der Entladungsabstand vom Ende des Einfüllstutzens
FN konstant und sichert stabile Entladungskennwerte.
-
4.
Wie in den 16, 31 und 33 dargestellt,
weisen die Entladungsschlitze 46a im Wesentlichen die gleiche
Länge wie
die des an den beiden Seiten jedes Entladungsvorsprungs 46 ausgebildeten
Entladungsvorsprungs 46 auf. Die Entladungsschlitze 46a trennen
die Kräfte in
Richtung der Pfeile b1 und b2 zusammen mit der Kunststoffkontraktion
in der ersten und zweiten radialen Richtung D1 und D2, wodurch die
Wirkung der Kunststoffkontraktion auf den Entladungsvorsprung 46 und
die Verminderung der Änderung
im Entladungsabstand L1 vermindert wird.
-
5.
Der Volumenwiderstand des Deckelteils 40 liegt bei etwa
104 bis etwa 109 Ωcm. Der
Volumenwiderstand an der Seite des Entladungsvorsprungs 46 ist
geringer als der der anderen Abschnitte des Deckelteils 40.
Die obere Grenze des Volumenwiderstands wird nicht größer als
etwa 109 Ωcm eingestellt, um die elektrische
Leitung sicherzustellen, wohingegen die untere Grenze bei 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,
dass die statische Elektrizität
im Deckelteil 40 schnell zum Entladungsvorsprung 46 geleitet
wird. Der Entladungsvorsprung 46 ermöglicht es, dass die statische
Elektrizität
in dem Deckelteil 40 langsam entladen und über den Einfüllstutzen
FN geerdet wird, ohne dass ein plötzlicher Anstieg der Spannung
zwischen den Entladungsvorsprüngen 40 und
dem Einfüllstutzen
FN bewirkt wird.
-
Man
erhält
den oben beschriebenen Volumenwiderstand des Deckelteils 40,
indem man leitende Whiskers, leitende Füllstoffe oder leitenden Kohlenstoff
mit dem Kunststoffmaterial zum Spritzgießen vermischt. 34 ist
ein Diagramm zur Darstellung des Volumenwiderstan des an verschiedenen
Meßpunkten
des Deckelteils 40. 35 zeigt
die Meßpunkte
P1 bis P4 an dem Deckelteil 40. In dem Diagramm von 34 bezeichnet
eine Meßkurve
A den Volumenwiderstand, wenn 5 Gewichtsteile eines leitendes Whiskers
und 10 Gewichtsteile von leitendem Kohlenstoff mit 100 Gewichtsteilen
von Polyamid (PA) vermischt werden. Eine Meßkurve B bezeichnet den Volumenwiderstand,
wenn 20 Gewichtsteile von leitendem Kohlenstoff mit 100 Gewichtsteilen
von Polyamid (PA) vermischt werden. Ein Beispiel des leitenden Whiskers
ist Dentol (Warenzeichen der Fa. Otsuka Chemical Co., Ltd.), und ein
Beispiel des leitenden Kohlenstoffs ist Balkan XC-72 (Warenzeichen
der Fa. Cabot Co., Ltd.).
-
Das
leitende Material, wie z.B. leitende Whiskers, leitende Füllstoffe
oder leitender Kohlenstoff, werden mit einem Isolierkunststoffmaterial,
wie z.B. Polyamid vermischt. Die Verwendung nur eines leitenden
Kunststoffs zum Erreichen des obigen Volumenwiderstands vermindert
die sich ergebene mechanische Festigkeit des Deckelteils 40 und
erfüllt nicht
die Anti-Schlagbedingung
des Deckelteils 40.
-
Die
Meßpunkte
P1 bis P4 des Deckelteils 40 gemäß 35 werden
so eingestellt, dass sie den Volumenwiderstand gemäß 34 haben.
Der Volumenwiderstand an dem Meßpunkt
P4 an dem Entladungsvorsprung 46 wird niedriger als der
der Meßpunkte
P1 bis P3 des Deckelteils 40 eingestellt. Dies wird durch
folgendes Verfahren erreicht. Eine Öffnung einer Spritzgußmaschine
wird auf die Mitte des Deckelteils 40, wie in 35 gezeigt,
eingestellt. Der geschmolzene Kunststoff wird von der Öffnung Gt durch
die obere Wand 41 und die Seitenwand 43 zu den
Entladungsvorsprüngen 46 geführt. Das
leitende Material wird mit einer höheren Dichte an Stellen weiter
von der Öffnung
Gt entfernt gesammelt. Die Entladungsvorsprünge 46 werden bei
der letzten Ladungsstellung des geschmolzenen Kunststoffs eingestellt,
der von der Öffnung
Gt eingespritzt wird. Dies bewirkt, dass das leitende Material mit
einer höheren
Konzentration in den Entladungsvorsprüngen 46 als in irgendeinen
anderen Teil des Deckelteils 40 angesammelt wird, wodurch
die elektrische Leitfähigkeit
der Entladungsvorsprünge 46 erhöht wird.
-
Wie
oben beschrieben, sind die Entladungsschlitze 46a an beiden
Seiten jedes Entladungsvorsprungsvorsprungs 46 längs des
Umfangs ausgebildet. Die Entladungsschlitze 46a umgeben
den Entladungsvorsprung 46 und leiten die Strömung des
geschmolzenen Kunststoffs zur letzten Ladestellung, wodurch 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 in 37(A) bewirkt
oft eine plötzliche
Entladung der Elektrizität,
wohingegen ein scharfer oberer Abschnitt 46Bb des Entladungsvorsprungs 46B in 37(B) eine langsame Entladung der Elektrizität bewirkt.
Für die
bessere Entladungseigenschaft wird somit bevorzugt, dass der Entladungsvorsprung
den scharfen oberen Abschnitt wie der Entladungsvorsprung 46B aufweist.
Der scharfe obere Abschnitt 46Bb des Entladungsvorsprungs 46B bewirkt jedoch,
dass eine Aussparung einer Form zum Formen des Entladungsvorsprungs 46B sich
zusetzt und macht es schwierig, den Kunststoffrest zu entfernen. Bei
dieser Ausführungsform
weist der Entladungsvorsprung 46 entsprechend einem halbkreisförmigen oberen
Abschnitt 46b auf, der wirksam die Entfernung des Kunststoffrests
von der Form ermöglicht und
den Entladungsvorsprung 46 in einer festen Form ausbildet.
-
1.
Bei der obigen Ausführungsform
sind die Entladungsvorsprünge 46 einstückig mit
dem Deckelteil 40 ausgebildet. Solange die Entladungsvosprünge 46 die
Funktion der ausreichenden Entladung der Elektrizität aufweisen,
können
sie getrennt von dem Deckelteil ausgebildet werden.
-
2.
Bei dieser Ausführungsform
sind die Entladungsvorsprünge 46 durch
Spritzgießen
ausgebildet, um den kleineren Volumenwiderstand als irgendein anderes
Teil des Deckelteils 40 aufzuweisen. Ein anderes mögliches
Verfahren bringt ein leitendes Material auf der Oberfläche der
Entladungsvorsprünge 46 auf.
-
4.
Bei der obigen Ausführungsform
wird die Elektrizität
zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 und
dem Einfüllstutzen
FN entladen. Die Entladung der Elektrizität kann jedoch zwischen den
Entladungsvorsprüngen 46 und
einem Teil des Fahrzeugkörpers
stattfinden, solange es den Entladungsvorsprüngen 46 entgegenüberliegt
und die statische Elektrizität
in dem Deckelteil 40 erden kann.
-
Es
soll darauf hingewiesen werden, dass die obige Ausführungsform
nur zur Darstellung und nicht zur Begrenzung dient. Die vorliegende
Erfindung ist nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.
-
Die
Konstruktion der vorliegenden Erfindung verbessert die Dichteigenschaft
eines Ventilkörpers 61 eines
positiven Druckventils 60 in einem Kraftstofftankdeckel 10,
wodurch die Drucksteuerfähigkeit verbessert
wird. Das positive Druckventil 60 steuert den Druck in
einem Kraftstofftank beim Öffnen
und Schließen
eines Gummiventilkörpers 61.
Der Ventilkörper 61 wird
auf seiner hinteren Fläche 62a mittels eines
Ventillagerteils 68 gelagert und sitzt auf einem Sitzteil 30 und
wird davon getrennt. Der Ventilkörper 61 weist
eine ringförmige
Aussparung 64 auf, die in einem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet
ist, um einen dünnwandigen
Sitzabschnitt zu bilden, der auf dem Sitzteil 30 sitzt.
Der Ventilkörper 61 sitzt
in einer nicht geneigten Lage, sondern in einer horizontalen Lage
auf dem Sitzteil 30, wobei er von dem Ventillagerteil 68 sowohl
an der inneren Umfangsseite als auch an der äußeren Umfangsseite der ringförmigen Aussparung 64 gelagert
wird.