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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel eines Kraftstofftanks
mit einem Druckregelventil zur Druckregelung in dem Kraftstofftank.
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BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Ein
bekanntes Beispiel eines Kraftstoff-Tankdeckels gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist in Dokument
JP 1 111 669 A beschrieben.
38 zeigt
eine Schnittansicht, die diesen Kraftstoff-Tankdeckel
300 des
Stands der Technik darstellt. Wie in
38 gezeigt,
weist der Kraftstoff-Tankdeckel
300 einen Kunststoff-Gehäusekörper
302,
der an einem Füllstutzen
FN eines Kraftstofftanks (nicht gezeigt) angeschraubt ist, ein Deckelelement
330,
das an dem Gehäusekörper
302 angeordnet
ist, und ein Unterdruckventil
340, das in einem Ventilgehäuse
304 des
Gehäusekörpers
302 zur
Druckregelung in dem Kraftstofftank aufgenommen ist, auf. Das Unterdruckventil
340 weist
einen Gummiventilkörper
342,
ein Ventilträgerelement
346 mit
einer Einpaßöffnung
346a zum
Tragen des Ventilkörpers
342 und
eine Feder
348 zum Pressen des Ventilkörpers
342 auf. Wenn
die Druckdifferenz zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen
Luftdruck, die auf den Ventilkörper
342 wirkt,
bis auf oder über
eine vorbestimmte Höhe
steigt, öffnet
sich das Unterdruckventil
340, um zu bewirken, daß der Tankdruck
sich dem atmosphärischen
Luftdruck annähert.
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Es
sind vier Flanschelemente 308 an dem Umfang des Gehäusekörpers 302 angeordnet.
Die betreffenden Flanschelemente 308, die durch ein Kunstharz-Formgebungsverfahren
herge stellt sind, weisen oft unregelmäßige Abmessungen auf, welche Drehmomentschwankungen
in einem Klinkenschaltwerk 320 hervorrufen. Ein Verfahren,
das vorgeschlagen ist, um dieses Problem zu lösen, verbindet die vier Flanschelemente 308,
daß sie
einen Ring bilden. Diese Verfahrensweise erhöht jedoch die Kraft, die zum
Drücken
des Deckelelements 330 auf den Gehäusekörper 302 benötigt wird,
und führt
zu einer langwierigen und arbeitsintensiven Anordnung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, einen Kraftstoff-Tankdeckel
zu schaffen, bei welchem ein Deckelelement leicht an einem Gehäusekörper befestigt
wird.
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Zumindest
ein Teil der vorstehenden und der anderen diesbezüglichen
Ziele wird durch einen Kraftstoff-Tankdeckel zum Verschließen eines
Zulaufs eines Kraftstofftank-Füllstutzens
verwirklicht. Der Kraftstoff-Tankdeckel weist auf: einen Gehäusekörper, der
an dem Füllstutzen
befestigt wird; ein Deckelelement, das an einem oberen Abschnitt
des Gehäusekörpers befestigt
wird, wobei das Deckelelement eine Seitenwand und eine obere Wand
aufweist; und einen Befestigungsmechanismus, der zwischen dem Gehäusekörper und
dem Deckelelement angeordnet ist, um das Deckelelement auf leichte Weise
mit dem Gehäusekörper zu
koppeln und zu verbinden. Der Befestigungsmechanismus weist auf: ein
Außenringelement,
das an dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers ausgebildet ist, und
einen Paßvorsprung,
der von der Seitenwand des Deckelelements hervorsteht, um zu verhindern,
daß das
Deckelelement von dem Außenringelement
abrutscht. Das Außenringelement
weist einen Einschnitt auf, welcher sich elastisch verformt, wenn
das Außenringelement über den
Paßvorsprung
rutscht, wodurch es das Deckelelement an dem Gehäusekörper befestigt.
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Der
Kraftstoff-Tankdeckel der vorliegenden Erfindung weist eine Befestigungsvorrichtung
zum Verbinden des Deckelelements mit dem Gehäusekörper auf. Die Befestigungsvorrichtung
weist ein Außenringelement,
das sich von einem oberen Ab schnitt eines Gehäusekörpers in einer radialen Richtung
erstreckt, und einen Paßvorsprung,
der an dem Deckelelement ausgebildet ist, auf. Das Deckelelement
wird durch Einpassen des Paßvorsprungs
in das Außenringelement
an dem Gehäusekörper befestigt.
Der Befestigungsvorgang bewirkt, daß der Paßvorsprung des Deckelelements
mit dem Außenringelement
in Kontakt kommt und eine Kraft aufbringt, welche das Außenringelement
in einer elastischen Weise leicht verformt. Ein in dem Außenringelement
ausgebildeter Einschnitt erleichtert die elastische Verformung des
Außenringelements.
Der Einschnitt ermöglicht
dem Außenringelement,
ohne weiteres über
den Paßvorsprung
zu rutschen, wodurch das Deckelelement an dem Gehäusekörper befestigt wird.
Die elastische Verformung des Außenringelements ermöglicht,
daß das
Deckelelement, ohne weiteres an dem Gehäusekörper befestigt wird.
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Das
Außenringelement
kann durch den Einschnitt geteilt sein und aus einer Vielzahl bogenförmiger Stücke bestehen.
Das Außenringelement
jedoch, bei dem der Einschnitt nur teilweise in dem Außenringelement
ausgebildet ist, welcher das Außenringelement
nicht unterbricht, weist eine höhere
mechanische Festigkeit auf, was die Festigkeit der Befestigung des
Deckelelements an dem Gehäusekörper erhöht.
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Gemäß einer
vorzuziehenden Anwendung weist der Gehäusekörper eine Vielzahl Verbindungselemente,
die von dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers in der radialen Richtung
vorstehen, um mit dem Außenringelement
in Verbindung zu kommen, auf, wobei eine Vielzahl Einschnitte nahe
an der Vielzahl Verbindungselemente angeordnet ist.
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Es
ist zu bevorzugen, daß der
Paßvorsprung das
Deckelelement drehbar hält,
während
er in das Außenringelement
eingepaßt
wird. Bei diesem Aufbau weist der Kraftstoff-Tankdeckel ein Klinkenschaltwerk
auf, das in dem Deckelelement und dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers angeordnet ist,
das ein Drehen des Deckelelements in bezug auf den Gehäusekörper zuläßt, wenn
ein Drehmoment von nicht weniger als einer vorbe stimmten Höhe auf das
Deckelelement aufgebracht wird. Das Klinkenschaltwerk umfaßt ein federndes
Klauenelement, das an einer inneren Umfangsseite der Verbindungselemente
ausgebildet ist, und einen Klinkenvorsprung, der an dem Deckelelement
ausgebildet ist, um in Wirkbeziehung mit dem federnden Klauenelement
zu gelangen und ein Drehmoment von nicht weniger als der vorbestimmen
Höhe zu
erzeugen.
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Gemäß einer
weiteren vorzuziehenden Anwendung weist der Paßvorsprung eine schräg abfallende
Ebene auf, die das Außenringelement
drückt und
führt,
um einen Außendurchmesser
des Außenringelements
zur oberen Wand des Deckelelements hin zu verringern. Gemäß noch einer
weiteren vorzuziehenden Anwendung weist der Kraftstoff-Tankdeckel
ferner einen Entladungsvorsprung auf, der an der Seitenwand des
Deckelelements ausgebildet und nahe an dem Paßvorsprung angeordnet ist,
um die statische Elektrizität,
die in dem Deckelelement vorhanden ist, an den Füllstutzen abzuleiten.
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Bei
einem vorzuziehenden Aufbau weist der Kraftstoff-Tankdeckel ein
Druckregelventil, das in dem Gehäusekörper angeordnet
ist, auf. Das Druckregelventil kann ein Überdruckventil sein, das sich öffnet, wenn
der Druck in dem Kraftstofftank um mindestens einen vorbestimmten
Wert höher
als der atmosphärische
Druck ist. Das Druckregelventil kann alternativ ein Unterdruckventil
sein, das sich öffnet, wenn
der Druck in dem Kraftstofftank um mindestens einen vorbestimmten
Wert niedriger als der atmosphärische
Druck ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Halbschnittansicht, die einen Kraftstoff-Tankdeckel darstellt, der die vorliegende
Erfindung verkörpert;
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2 zeigt
eine Halbschnittansicht, die einen Gehäusekörper darstellt;
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3 zeigt
eine Grundrißansicht,
die den Gehäusekörper darstellt;
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4 zeigt
eine Unteransicht, die den Gehäusekörper darstellt;
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5 zeigt
eine Halbschnittansicht, die den Gehäusekörper und eine innere Abdeckung
darstellt;
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6 zeigt
einer vergrößerte Schnittansicht, die
einen oberen Abschnitt des Gehäusekörpers zeigt;
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7 zeigt
eine Schnittansicht, die den Zustand vor dem Anschweißen der
inneren Abdeckung an den Gehäusekörper zeigt;
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die den Gehäusekörper darstellt;
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9 zeigt
einen Arbeitsgang des Klinkenschaltwerks;
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10 zeigt
einen Vorgang des Spritzgießens
eines federnden Klauenelements des Klinkenschaltwerks;
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11 zeigt
eine Schnittansicht, die ein Verbindungselement zum Verbinden des
oberen Abschnitts des Gehäusekörpers mit
dem Außenringelement
darstellt;
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12 zeigt
die Funktionen des Verbindungselements;
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13 zeigt eine Abwandlung des Aufbaus von 12;
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14 zeigt
eine weitere Abwandlung des Aufbaus von 12;
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15 stellt
einen Abdichtungsaufbau einer Dichtung dar;
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16 zeigt
eine Halbschnittansicht, die ein Deckelelement darstellt;
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17 zeigt
eine Unteransicht, die das Deckelelement darstellt;
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18 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die das Deckelelement 40 darstellt;
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19 zeigt
einen Vorgang des Anordnens des Deckelelements an den Gehäusekörper;
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20 zeigt
eine Schnittansicht, die einen Paßvorsprung des Deckelelements
darstellt;
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21 zeigt
einen Vorgang des Spritzgießens
des Paßvorsprungs
des Deckelelements;
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22 zeigt
eine Schnittansicht, die ein Überdruckventil
und ein Unterdruckventil in dem Gehäusekörper darstellt;
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23 zeigt
eine Schnittansicht, die das Überdruckventil
darstellt;
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24 zeigt
Funktionen einer Ringnut des Überdruckventils;
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25 stellt
Funktionen eines Ventilsitzelements des Gehäusekörpers dar;
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26 stellt
weiter die Funktion des Ventilsitzelements des Gehäusekörpers dar;
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27 zeigt
eine Abwandlung des Aufbaus von 25;
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28 zeigt
eine Schnittansicht, die das Unterdruckventil 70 darstellt;
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29 zeigt
Funktionen eines abgeschrägten
Elements 75 des Unterdruckventils;
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30 zeigt
eine grafische Darstellung, die das Verhältnis zwischen dem Durchfluß und dem Druck
des Unterdruckventils zeigt;
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31 zeigt
eine Grundrißansicht,
die das Deckelelement darstellt;
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32 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen Entladungsvorsprung darstellt, der an dem Umfang des Deckelelements
ausgebildet ist;
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33 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die das Deckelelement darstellt;
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34 zeigt
eine grafische Darstellung, die den Durchgangswiderstand des Deckelelements
an Meßpunkten
P1 bis P4 zeigt;
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35 zeigt
die Meßpunkte
P1 bis P4 des Deckelelements, an welchen der Durchgangswiderstand
von 34 gemessen wird;
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36 zeigt
eine Schnittansicht, die den Entladungsvorsprung in einer waagerechten
Richtung darstellt;
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37 stellt Funktionen des Entladungsvorsprungs
dar; und
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38 zeigt
eine Schnittansicht, die einen herkömmlichen Kraftstoff-Tankdeckel
darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine Halbschnittansicht, die einen Kraftstoff-Tankdeckel 10 darstellt, der
die vorliegende Erfindung verkörpert.
Der Kraftstoff-Tankdeckel 10 ist an einem Füllstutzen
FN, der einen Zulauf FNb aufweist, durch welchen eine Kraftstoffzufuhr
zu einem Kraftstofftank (nicht gezeigt) er folgt, angeschraubt. Der
Kraftstoff-Tankdeckel 10 weist auf: einen Gehäusekörper 20,
der aus Kunstharzmaterial wie z. B. Polyacetal besteht, ein Deckelelement 40, das
an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers 20 befestigt
ist und aus Kunstharzmaterial wie z. B. Nylon besteht, eine innere
Abdeckung 50 zum Verschließen einer oberen Öffnung des
Gehäusekörpers 20,
um ein Ventilgehäuse 23 abzugrenzen,
ein Überdruckventil 60 und
ein Unterdruckventil 70, die in dem Ventilgehäuse 23 aufgenommen
sind, um als Druckregelventile zu funktionieren, und eine Dichtung
GS, die an dem oberen Umfang des Gehäusekörpers 20 befestigt
ist, um den Gehäusekörper 20 zum
Füllstutzen
FN hin abzudichten. Das Überdruckventil 60 weist
einen Ventilkörper 61,
ein Ventilträgerelement 68 zum
Halten des Ventilkörpers 61 und
eine Vorrichtung wie z. B. eine Spiralfeder 69 zum Drücken des Ventilkörpers 61 über das
Ventilträgerelement 68 auf. Das
Unterdruckventil 70 weist einen Ventilkörper 71 und eine Vorrichtung
zum Drücken
des Ventilkörpers 61 wie
z. B. eine Spiralfeder 78 auf.
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Das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 regeln den Druck in dem Kraftstofftank
entsprechend dem folgenden Vorgang. In dem Zustand, bei dem der
Kraftstoff-Tankdeckel 10 auf den Füllstutzen FN geschraubt ist,
bewegt sich, wenn der Tankdruck steigt und der Druckunterschied
zwischen dem Tankdruck und dem atmosphärischen Druck, der auf den
Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 wirkt, eine
vorbestimmte Höhe überschreitet,
der Ventilkörper 61 gegen
die Preßkraft
der Spiralfeder 69 nach oben, um das Überdruckventil 60 zu öffnen. Wenn der
Tankdruck sinkt und der Druckunterschied zwischen dem Tankdruck
und dem atmosphärischen Druck,
der auf den Ventilkörper 71 des
Unterdruckventils 70 wirkt, eine vorbestimmte Höhe überschreitet,
bewegt sich andererseits der Ventilkörper 71 nach unten,
um das Unterdruckventil 70 zu öffnen. Wenn der Überdruckunterschied
oder der Unterdruckunterschied zwischen dem Tankdruck des Kraftstofftanks
und dem atmosphärischen
Druck gleich oder größer als
die vorbestimmte Höhe
wird, öffnet
sich das Überdruckventil 60 oder
das Unterdruckventil 70, um den Tankdruck zu regeln, damit
er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um den atmosphärischen
Druck herum bleibt.
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Nachfolgend
wird der Aufbau der betreffenden Bestandteile des Kraftstoff-Tankdeckels 10 der vorliegenden
Ausführungsfarm
im einzelnen beschrieben.
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2 zeigt
eine Halbschnittansicht, die den Gehäusekörper 20 darstellt, 3 zeigt
einen Grundrißansicht
des Gehäusekörpers 20,
und 4 zeigt eine Unteransicht des Gehäusekörpers 20.
Der Gehäusekörper 20 weist
einen äußeren rohrförmigen Körper 21 mit
einer mit Gewindegängen 20a versehenen,
im wesentlichen zylindrischen Form, der an die innere Wand des Einfüllstutzens
FN geschraubt wird, und ein Element 22, das ein Ventilgehäuse bildet,
das innerhalb des äußeren Rohrkörpers 21 angeordnet
ist, auf. Das Ventilgehäuse-Formgebungselement
bildet das Ventilgehäuse 23,
in welchem das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70, die in 1 gezeigt
sind, aufgenommen sind.
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5 zeigt
eine vergrößerte Halbschnittansicht,
die den Gehäusekörper 20 darstellt,
wenn die innere Abdeckung 50 noch nicht in den Gehäusekörper 20 eingesetzt
worden ist. Der äußere rohrförmige Körper 21 und
das Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 sind über ein
waagerechtes Verbindungselement 28 und eine Vielzahl senkrechter
Verbindungselemente 29 einstückig miteinander verbunden.
Das waagerechte Verbindungselement 28 ist ein Ringelement,
das leicht unterhalb der Mitte des Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 angeordnet
ist. Das waagerechte Verbindungselement 28 dient dazu, den
Kraftstofftank von der Umgebung zu trennen. In dem Raum zwischen
dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und
dem Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 sind
hohle Abschnitt 27 ausgebildet und durch das waagerechte
Verbindungselement 28 und die senkrechten Verbindungselemente 29 begrenzt. Die
senkrechten Verbindungselemente 29 sind aufrechte Wände, die
sich radial ausdehnen, um den äußeren rohrförmigen Kör per 21 mit
dem Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 zu
verbinden.
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Das
Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 weist
ein oberes Wandelement 24, ein unteres Wandelement 25,
das einen kleineren Durchmesser als den Durchmesser des oberen Wandelements 24 aufweist,
und ein Bodenelement 26, das an dem unteren Abschnitt des
unteren Wandelements 25 ausgebildet ist, auf. Diese Elemente
sind einstückig
so ausgebildet, daß sie
das Ventilgehäuse 23 begrenzen.
Das Ventilgehäuse 23 weist
ein oberes Gehäuse 23a,
in welchem das Überdruckventil 60 aufgenommen
ist, und ein unteres Gehäuse 23b,
in welchem das Unterdruckventil 70 aufgenommen ist, auf.
Das Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 weist
an seinem oberen Ende eine Öffnung 24a auf,
welche mit der inneren Abdeckung 50 abgedeckt ist. Eine
schräge Ebene 30a ist
zwischen dem oberen Wandelement 24 und dem unteren Wandelement 25 ausgebildet. Ein
Ende der schrägen
Ebene 30a bildet ein Ventilsitzelement 30, auf
welches der Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 gesetzt
ist.
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Die
hohlen Abschnitte 27, die in dem Gehäusekörper 20 ausgebildet
sind, reduzieren die Gesamtwandstärke des Gehäusekörpers 20 und verringern
die Kontraktion des Kunstharzes in der Umgebung des Ventilsitzelements 30.
Das verbessert die Dimensionsgenauigkeit des Ventilsitzelements 30 und
sichert die hohe Dichtungseigenschaft des Ventilsitzelements 30.
Die verringerte mechanische Festigkeit des Gehäusekörpers 20 infolge des
Vorhandenseins der hohlen Abschnitte 27 wird durch die senkrechten
Verbindungselemente 29, welche den äußeren rohrförmigen Körper 21 mit dem Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 verbinden,
ausgeglichen. Die hohlen Abschnitte 27 machen den Gehäusekörper 20 dünn, verkürzen die
Zeit, die für
Kühlen und
Härten
des Kunstharzes benötigt
wird, und verkürzen
den Ausformungszyklus.
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Die
innere Abdeckung 50 weist eine mittige Vertiefung 52 in
der Mitte eines inneren Abdeckkörpers 51 und
ein zylindri sches Trägerelement 53,
das entlang dem Umfang der mittigen Vertiefung 52 ausgebildet
ist, auf. Das zylindrische Trägerelement 53 ist
in einer rohrförmigen
Form ausgebildet, um durch die Öffnung 24a des
Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 eingeführt zu werden.
Der Umfang des inneren Abdeckkörpers 51 bildet
ein Außenringelement 54,
das vier Positionierrippen 57 aufweist, die in gleichmäßigen Abständen an
dem Umfang angeordnet sind. Die Positionierrippen 57 ragen
nach unten hervor, um in die hohlen Abschnitte 27 zwischen
dem äußeren rohrförmigen Körper 21 und
dem Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 eingefügt zu werden.
Der innere Abdeckkörper 51 der
inneren Abdeckung 50 weist auch eine Durchflußöffnung 58 zum Verbinden
des Ventilgehäuses 23 mit
der Umgebung auf.
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Die Öffnung 24a des
Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 wird
mit der inneren Abdeckung 50, welche durch Ultraschallschweißen an einen oberen
peripheren Abschnitt 24b angeschweißt wird, abgedeckt. 6 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht,
die den Zustand zeigt, in welchem die innere Abdeckung 50 an
dem oberen peripheren Abschnitt 24b angeschweißt ist,
und 7 stellt den Zustand dar, in welchem die innere
Abdeckung 50 noch nicht an dem oberen peripheren Abschnitt 24b angeschweißt ist.
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Mit
Bezug auf 6 und 7 wird die
innere Abdeckung 50 an dem oberen peripheren Abschnitt 24b des
Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 angeordnet.
Die Positionierrippen 57 der inneren Abdeckung werden positioniert
und in die hohlen Abschnitte 27 so eingeführt, daß das zylindrische Trägerelement 53 der
inneren Abdeckung in das obere Gehäuse 23a eingefügt ist.
Somit ist die innere Abdeckung 50 auf dem Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 von
der inneren Wandfläche
des Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 quer über einen vorbestimmten
Spalt Sb positioniert. Diese Baueinheit kann dann einer Energiequelle
wie z. B. Ultraschall ausgesetzt werden, damit die innere Abdeckung 50 und
das Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 zusammenschmelzen.
Zum Beispiel wird ein Ultraschallhorn-Elektrodenarm auf die innere
Abdeckung 50 gesetzt, um Ultraschallschwingungen zu erzeugen.
Die Ultraschallschwingung verursacht, daß ein Teil des Kunstharzes
schmilzt und an der Verbindungsstelle zwischen dem oberen peripheren Abschnitt 24b und
der inneren Abdeckung 50 verschweißt wird. Ein Teil des geschmolzenen
Kunstharzes kann aus der Verbindungsstelle ausfließen. Da ein
enger Spalt Sb zwischen dem Ventilgehäuse-Formgebungselement 22 und
dem zylindrischen Trägerelement 53 der
inneren Abdeckung 50 ausgebildet ist, fließt das geschmolzene
Kunstharz durch den Spalt Sb, um abgekühlt und ausgehärtet zu
werden. In erster Linie dient der Spalt Sb zwischen der inneren
Wandfläche
des Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 und
dem zylindrischen Trägerelement 53 als
eine Gratauffangvorrichtung. Dieser Aufbau verhindert effektiv,
daß das
z. B. durch Ultraschallschweißen
geschmolzene Kunstharz in das Ventilgehäuse 23 oder das Überdruckventil 60 und das
Unterdruckventil 70 eindringt und die Dichtungseigenschaft
verschlechtert.
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8 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die den Gehäusekörper 20 darstellt.
Ein Flanschelement 33 zum Halten des Deckelelements 40 (siehe 1) ist
an dem oberen Umfang des äußeren rohrförmigen Körpers 21 ausgebildet.
Das Flanschelement 33 weist ein Innenringelement 34,
das an dem äußeren rohrförmigen Körper 21 ausgebildet
ist, ein Außenringelement 35,
das außerhalb
und leicht über
dem Innenringelement 34 angeordnet ist, und vier Verbindungselemente 36,
die an dem Umfang zum Verbinden des Innenringelements 34 mit
dem Außenringelement 35 angeordnet
sind, auf.
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Das
Innenringelement 34 weist daran ausgebildete federnde Klauenelemente 37a auf.
Die federnden Klauenelemente 37a und Klinkenvorsprünge 49 (siehe 9)
des Deckelelements 40 bilden ein Klinkenschaltwerk 37.
Das Klinkenschaltwerk 37 läßt eine Drehung des Deckelelements 40 nur
in einer Richtung zu, und läßt, wenn
die Drehung ein Drehmoment gleich oder größer als eine vorbestimmte Höhe bewirkt,
das Deckelelement 40 so durchdrehen, daß verhindert wird, daß der Kraftstoff-Tankdeckel 10 übermäßig in der
Schließrichtung
gedreht wird. 9 zeigt das im Eingriff befindliche
Klinkenschaltwerk 37. Jedes federnde Klauenelement 37a weist
ein federndes Teil 37c, das sich von einem Stufenelement 37b auf
dem Innenringelement 34 erstreckt, und eine Sperrvorrichtung 37d,
die an einem Ende des federnden Teils 37c ausgebildet ist,
auf. Das federnde Teil 37c wird von dem Stufenelement 37b gehalten,
daß es
quer über
einen Zwischenraum 37e über
dem Innenringelement 34 vorkragt. Die Klinkenvorsprünge 49 sind
schräg
abfallend über dem
gesamten Umfang einer oberen Wand 41 des Deckelelements 40 ausgebildet.
Die Klinkenvorsprünge 49 sind
kreisförmig
an dem Mittelabschnitt der oberen Wand 41 angeordnet, um
mit der Sperrvorrichtung 37d in Wirkbeziehung zu gelangen.
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Bei
dem so gebauten Klinkenschaltwerk 37 kommt der Klinkenvorsprung 49,
der im Uhrzeigersinn d1 zu der Sperrvorrichtung 37d geht,
in einem stumpfen Winkel mit der Sperrvorrichtung 37d in Kontakt.
Wenn die Kraft in diesem Moment einer vorbestimmten Höhe entspricht
oder höher
als sie ist, drückt
der Klinkenvorsprung 49 die Sperrvorrichtung 37d nieder
und rutscht über
sie hinweg. Dies bewirkt, daß das
Deckelelement 40 in bezug auf den Gehäusekörper 20 gedreht wird.
Andererseits kommt der entgegen dem Uhrzeigersinn d2 zu der Sperrvorrichtung 37d gehende
Klinkenvorsprung 49 in einem spitzen Winkel in Kontakt
mit der Sperrvorrichtung 37d und kann nicht über die
Sperrvorrichtung 37d rutschen. Dies bewirkt, daß das Deckelelement 40 einstückig mit
dem Gehäusekörper 20 gedreht
wird.
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Die
Bedienung des Klinkenschaltwerks 37 wird bei dem Beispiel
des Öffnens
und Schließens des
Einlaufs FNb mit dem Kraftstoff-Tankdeckel 10 erläutert. Wenn
eine Drehkraft in der Uhrzeigerrichtung d1 auf das an dem Einlauf
FNb positionierte Deckelelement 40 aufgebracht wird, wird
das Deckelelement 40 mittels des Klinkenschaltwerks 37 einstückig mit
dem Gehäusekörper 20 gedreht.
Die Sperrvorrichtungen 37d des Klinkenschaltwerks 37 gelangen
in Wirkbeziehung mit den Klinkenvorsprüngen 49, so daß das Drehmoment
des Deckelelements 40 auf den Gehäusekörper 20 übertragen
wird und das Deckelelement 40 einstückig mit dem Gehäusekörper 20 gedreht
wird. Der Kraftstoff-Tankdeckel 10 wird entsprechend mittels
der Gewindegänge 20a und
einer Führungsspindel
(nicht gezeigt) in den Einlauf FNb eingeschraubt. Wenn das Drehmoment,
das eine vorbestimmte Höhe überschreitet,
auf das Deckelelement 40 aufgebracht wird, d. h. wenn das
aufgebrachte Drehmoment größer als
das für
das Schrauben des Kraftstoff-Tankdeckels 10 in
den Füllstutzen
FN benötigte
Drehmoment ist, gleiten die Sperrvorrichtungen 37d gegen
die Klinkenvorsprünge 49.
Dies verursacht, daß das
Deckelelement 40 in bezug auf den Gehäusekörper 20 durchgedreht
wird, und verhindert, daß der
Kraftstoff-Tankdeckel 10 übermäßig in der Schließrichtung
gedreht wird. Wenn der Anwender das Deckelelement 40 entgegen
der Uhrzeigerrichtung d2 dreht, wird das Deckelelement 40 mittels
des Klinkenschaltwerks 37 einstückig mit dem Gehäusekörper 20 gedreht,
so daß der
Kraftstoff-Tankdeckel 10 von
dem Einlauf FNb entfernt wird.
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Wie
in 8 gezeigt, bildet der innere Umfang des Flanschelements 33 das
Innenringelement 34, wobei die federnden Klauenelemente 37a des Klinkenschaltwerks 37 an
dem Innenringelement 34 ausgebildet sind. Das bedeutet,
daß die
federnden Klauenelemente 37a an der Innenseite des Flanschelements 33 angeordnet
sind. Diese Anordnung verringert eine Kontraktion des Kunstharzes
und realisiert das Spritzgießen
mit hoher Maßgenauigkeit. Diese
Anordnung reduziert nämlich
die Maßfehler der
federnden Klauenelemente 37a, macht das gleitende Drehmoment
des Deckelelements 40 im wesentlichen gleichbleibend und
ermöglicht,
daß das Klinkenschaltwerk 37 stabil
arbeitet.
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Mit
Bezug auf 10 erstrecken sich die Verbindungselemente 36 des
Flanschelements 33 von dem Außenumfang des Innenringelements 34 nach
außen
und leicht nach oben. Zwischen den Verbindungselementen 36 ist
eine Lücke
Sp vorhanden. Die Lücke
Sp verringert die Menge Kunstharz, die für das Flanschelement 33 verwendet
wird, um das Gewicht zu verringern, und erleichtert die Herstellung des
Klinkenschaltwerks 37. Die Position der Lücke Sp entspricht
dem Zwischenraum 37e des federnden Klauenelements 37a.
Bei dem Prozeß des
Spritzgießens
des Gehäusekörpers 20,
wird ein Gleit-Formwerkzeug SF1 durch die Lücke Sp geführt, so daß der Zwischenraum 37e des
Klinkenschaltwerks 37 leicht geschaffen werden kann.
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11 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht, die
das Verbindungselement 36 des Flanschelements 33 darstellt.
Wie in 11 gezeigt, weist das Verbindungselement 36 einen
L-förmigen Querschnitt
einschließlich
eines waagerechten Elements 36h und eines senkrechten Elements 36v,
das einstückig
mit dem waagerechten Element 36h ausgebildet ist, auf.
Das Verbindungselement 36 weist einen zerbrechlichen Abschnitt
auf, der zerbrochen wird, um das Deckelelement 40 von dem
Gehäusekörper 20 zu
trennen, wenn eine übermäßige äußere Kraft
z. B. infolge einer Verformung eines Außenblechs des Fahrzeugs (nicht
gezeigt) auf das Deckelelement 40 aufgebracht wird. Wie
in 12 gezeigt, sind V-Nuten als Kerben 36a1 bis 36a4 an
der Außenfläche des
Verbindungselements 36 ausgebildet, während V-Nuten als Kerben 36b1 bis 36b3 an
der Innenfläche
des Verbindungselements 36 ausgebildet sind. Ein Winkel α1 der Ebene,
die die Kerbe 36a1 mit der Kerbe 36b1 verbindet,
ist gleich 60 Grad, und ein Winkel α2 der Ebene, die die Kerbe 36a2 mit
der Kerbe 36b2 verbindet, ist gleich 45 Grad, und ein Winkel α3 der Ebene,
die die Kerbe 36a3 mit der Kerbe 36b3 verbindet,
ist gleich 0 Grad, d. h. sie erstreckt sich in der Durchmesserrichtung.
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Diese
Kerben bilden den zerbrechlichen Teil, an welchem das Verbindungselement 36 zerbrochen und
abgetrennt wird. Wenn das Deckelelement 40 eine äußere Kraft
in einer Richtung d3 (axiale Richtung) empfängt, beginnt ein Bruch von
den Kerben 36a1 und 36b1, um das Verbindungselement 36 auf der
Ebene, die die Kerben 36a1 und 36b1 miteinander
verbindet, zu trennen. Wenn das Deckelelement 40 eine äußere Kraft
in einer Richtung d4 empfängt, beginnt
ein Bruch von den Kerben 36a2 und 36b2, um das
Verbindungselement 36 auf der Ebene, die die Kerben 36a2 und 36b2 verbindet,
zu trennen. Wenn das Deckelelement 40 eine äußere Kraft
in einer Richtung d5 (diametrale Richtung) empfängt, beginnt ein Bruch von
den Kerben 36a3 und 36b3, um das Verbindungselement
auf der Ebene, die die Kerben 36a3 und 36b3 miteinander
verbindet, zu trennen.
-
Der
zerbrechliche Abschnitt wird ohne weiteres zerbrochen, wenn eine äußere Kraft
auf das Verbindungselement 36 des Flanschelements 33 in
einer vertikaler Richtung d3, schräg abfallenden Richtung d4 und
horizontalen Richtung d5 aufgebracht wird. Dieser Aufbau schaltet
eine Streuung der Bruchbelastung auf das Verbindungselement 36 aus, unabhängig von
der Richtung der aufgebrachten äußeren Kraft.
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13 und 14 zeigen
Abwandlungen des Aufbaus von 12, die
Verbindungselemente unterschiedlicher Formen mit Kerben an unterschiedlichen
Positionen aufweisen. Mit Bezug auf 13 weist
ein Verbindungselement 136 einen L-förmigen Querschnitt einschließlich eines
waagerechten Elements 136h und eines senkrechten Elements 136v, die
einstückig
miteinander ausgebildet sind, auf. Das waagerechte Element 136h weist
Kerben 136a1 und 136b1 auf, die einen ersten zerbrechlichen
Abschnitt bilden, und das senkrechte Element 136v weist
Kerben 136a2 und 136b2 auf, die einen zweiten
zerbrechlichen Abschnitt bilden. Der erste zerbrechliche Abschnitt
und der zweite zerbrechliche Abschnitt gehen jeweils an den Ebenen,
die die entsprechenden Kerben verbinden, zu Bruch, um das Verbindungselement 136 zu
trennen.
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Mit
Bezug auf 14 ist ein Verbindungselement 236 in
einer schrägen
Ausrichtung angeordnet und weist Kerben 236a1 und 236b1,
die einen ersten zerbrechlichen Abschnitt bilden, und Kerben 236a2 und 236b2,
die einen zweiten zerbrechlichen Abschnitt bilden, auf. Eine weitere
Kerbe 236a3 ist ferner zwischen den Kerben 236a1 und 236a2 gebildet, um
das Brechen des zweiten zerbrechlichen Abschnitts zu erleichtern.
Das Verbindungselement 236 kann jede Form und Anordnung
haben, solange es den ersten und den zweiten zerbrechlichen Abschnitt aufweist.
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15 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht,
die ein Ende des Flanschelements 33 des äußeren rohrförmigen Körpers 21 darstellt.
Mit Bezug auf 15 ist die Dichtung GS unter
dem Flanschelement 33 angeordnet und zwischen dem Einlauf FNb
des Füllstutzens
FN und dem Flanschelement 33 positioniert. Ein Dichtungsträgerelement 21a ist an
dem unteren Rand des Flanschelements 33 ausgebildet. Das
Dichtungsträgerelement 21a weist
einen Radius RS auf, der kleiner als ein Radius RG der äußeren Umfangsfläche der
Dichtung GS ist. Daß der
Radius RS des Dichtungsträgerelements 21a kleiner
festgelegt ist als der Radius RG der Dichtung GS, hat die folgenden
Auswirkungen auf die Dichtungseigenschaft.
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Wenn
der Kraftstoff-Tankdeckel 10 in den Einlauf FNb eingeschraubt
wird, wird die Dichtung GS gegen das Dichtungsträgerelement 21a gepreßt und an
zwei Dichtungslinien SL1 und SL2 abgedichtet. Bei dem herkömmlichen
Aufbau weist das Dichtungsträgerelement
den gleichen Radius wie die Dichtung auf und wird im wesentlichen
entlang der gesamten Fläche
abgedichtet. Verglichen mit diesem herkömmlichen Aufbau weist der Aufbau
der Ausführungsform
die größere Dichtungswirkung
an den beiden Dichtungslinien SL1 und SL2 auf und gewährleistet
die hohe Dichtungseigenschaft zwischen dem Kraftstofftank und der
Umgebung.
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16 zeigt
eine Halbschnittansicht, die das Deckelelement 40 darstellt, 17 zeigt
eine Unteransicht des Deckelelements 40, und 18 zeigt eine
perspektivische Ansicht des Deckelelements 40. Das Deckelelement 40 wird
abnehmbar an dem Flanschelement 33 befestigt. Das Deckelelement 40 weist
eine obere Wand 41, ein Griffelement 42, das von
der oberen Wand 41 hervorsteht, und eine Seitenwand 43,
die sich von dem Außenumfang
der oberen Wand 41 aus erstreckt, auf. Das Deckelelement 40 besteht
aus einem leitfähigen
Kunstharz und ist einstückig
durch Spritzgießen
gebildet. Acht Paßvorsprünge 45 stehen
innen von der Seitenwand 43 hervor. Die Paßvorsprünge 45 werden
in das Außenringelement 35 des
Flanschelements 33 so eingepaßt, daß das Deckelelement 40 mittels
des Flanschelements 33 an dem Gehäusekörper befestigt wird.
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Das
Deckelelement 40 wird in der folgenden Weise an dem Gehäusekörper 20 angeordnet.
Wie in 19 gezeigt, wird die Öffnung des
Deckelelements 40 an dem Außenringelement 35 des
Gehäusekörpers 20 positioniert,
und wird das Deckelelement 40 in den Gehäusekörper 20 gedrückt. Die
Paßvorsprünge 45 des
Deckelelements 40 kommen dann in Kontakt mit dem Außenringelement 35,
das Einschnitte 35a aufweist. Die Einschnitte 35a verformen
das Außenringelement 35 leicht
in einer elastischen Weise, wenn das Außenringelement 35 über die
Paßvorsprünge 45 rutscht.
Die elastische Verformung des Außenringelements 35 ermöglicht dem Außenringelement 35,
ohne weiteres über
die Paßvorsprünge 45 zu
rutschen, um damit das Deckelelement 40 an dem Gehäusekörper 20 zu
befestigen. Die Verformung des Außenringelements 35 erleichtert
die Befestigung des Deckelelements 40 an dem Gehäusekörper 20.
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Wie
in 19 gezeigt, ist ein Entladungsvorsprung 46 zum
Entladen der statischen Elektrizität an den Füllstutzen FN an jedem Paßvorsprung 45 ausgebildet.
Wenn der Anwender, der elektrostatisch aufgeladen ist, mit der Hand
das Deckelelement 40 in einer trockenen Umgebung berührt, wird
die statische Elektrizität
zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 des
Deckelelements 40 und dem Füllstutzen FN entladen. Dies
bewirkt, daß die
statische Elektrizität
an dem Füllstutzen
FN geerdet wird, und verhindert, daß der Anwender von der statischen
Elektrizität
einen Schlag erhält,
wenn er den Kraftstoff-Tankdeckel abnimmt. Der Entladungsvorsprung 46 ist
einstückig
mit dem Paßvorsprung 45 ausgebildet.
Der lange und schmale Entladungsvorsprung 46 ist dementsprechend
leicht ausgeformt und durch den Paßvorsprung 45 verstärkt, damit
er eine ausreichend große
mechanische Festigkeit aufweist. Die Entladungsvorsprünge 46 weisen,
wenn das Deckelelement 40 an dem Gehäusekörper 20 befestigt
wird, die folgende Funktion auf. Die Entladungsvorsprünge 46 werden,
wenn das Deckelelement 40 in den Gehäusekörper 20 gedrückt wird,
in den Einschnitten 35a des Außenringelements 35 positioniert.
Das ermöglicht,
daß die
Entladungsvorsprünge 46 von
den Einschnitten 35a geführt werden, und erleichtert
ferner die Befestigung des Deckelelements 40 an dem Gehäusekörper 20.
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Wie
in 19 und 20 gezeigt,
sind ferner Scherverhinderungsvorsprünge 47 an der oberen Wand 41 des
Deckelelements 40 ausgebildet. Die Scherverhinderungsvorsprünge 47 sind
an den Positionen ausgebildet, die den Paßvorsprüngen 45 an der Seitenwand 43 entsprechen.
Der Scherverhinderungsvorsprung 47 ist an der ungefähren Mitte
einer Formnaht PLa angeordnet und weist im wesentlichen die gleiche
Höhe wie
die Formnaht PLa auf. Die Scherverhinderungsvorsprünge 47 verhindern,
daß die
Formnaht PLa gegen das Außenringelement 35 des
Deckelelements 40 geschoben wird und geschert wird. 21 zeigt
den Zustand des Spritzgießens
des Paßvorsprungs 45 und
der peripheren Elemente des Deckelelements. Eine Gleitform SF2 wird für das Spritzgießen des
Paßvorsprungs 45 und
der peripheren Elemente des Deckelelements 40 verwendet.
Eine Gleitform SF2 wird für
das 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 der Richtung des Pfeils
in 21 verschiebbar ist, und ihre Spur als die Formnaht
PLa der oberen Wand 41 bildet. Die Scherverhinderungsvorsprünge 47,
die im wesentlichen die gleiche Höhe wie die Formnaht PLa haben,
veranlassen das Außenringelement 35, auf
ihnen zu gleiten und verhindern effektiv, daß die Formnaht PLa gegen das
Außenringelement 35 geschoben
und zu Kunstharzpulver vermahlen wird, wenn das Deckelelement 40 mittels
des Klinkenschaltwerks 37 in bezug auf den Gehäusekörper 20 gedreht
wird.
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Nachfolgend
werden das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70, die in dem Ventilgehäuse 23 aufgenommen
sind, beschrieben. 22 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht,
die das Überdruckventil 60 und
das Unterdruckventil 70 darstellt. Das Überdruckventil 60 ist
in dem oberen Gehäuse 23a des
Ventilgehäuses 23 angeordnet
und das Unterdruckventil 70 in dem unteren Gehäuse 23b. 23 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht,
die das Überdruckventil 60 darstellt.
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Das Überdruckventil 60 weist
den Ventilkörper 61,
der z. B. aus Fluorkautschuk besteht, das Ventilträgerelement 68 und
die Spiralfeder 69 auf. Der Ventilkörper 61 ist eine Platte,
die eine untere Sitzfläche 62 und
ein Paßelement 65 mit
einem Ventildurchflußloch 63 an
seiner Mitte aufweist. Das Paßelement 65 weist
eine seitliche tragende Aussparung 66 auf, die in seiner
Seitenwand ausgebildet ist. Der Ventilkörper 61 ist an dem
Ventilträgerelement 68 durch
Einpassen des Paßelements 65 in
eine Paßöffnung 68a des
Ventilträgerelements 68 angeordnet. Ein
Federstützelement 68b ist
auf der oberen Fläche des
Ventilträgerelements 68 ausgebildet.
Das Federstützelement 68b hält ein Ende
der Spiralfeder 69, während
das andere Ende der Spiralfeder 69 durch das zylindrische
Stützelement 53 der
Innenabdeckung 50 (22) gehalten
ist. Die Spiralfeder 69 ist nämlich zwischen der Innenabdeckung 50 und
dem Ventilträgerelement 68 gehalten.
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Das
so konstruierte Überdruckventil 60 regelt
den Druck in dem Kraftstofftank in der folgenden Weise. In dem Zustand,
daß der
Kraftstoff-Tankdeckel 10 an dem Füllstutzen FN angeordnet ist,
erheben sich, wenn der Tankdruck steigt, so daß er eine vorbestimmte Höhe überschreitet,
der Ventilkörper 61 und
das Ventilträgerelement 68 gegen
die Preßkraft
der Spiralfeder 69, und der Kraftstofftank wird über das
Ventilgehäuse 23 mit
der Umgebung verbunden. Wenn die Verbindung den Druck in dem Kraftstofftank
zu der vorbestimmten Höhe
oder unter sie zurückführt, wird
der Ventilkörper 61 durch
die Preßkraft
der Spiralfeder 69 heruntergedrückt und geschlos sen. Der Ventilkörper 61 öffnet und
schließt in
dieser Weise, um den auf ihn ausgeübten Druckunterschied nicht
größer als
die vorbestimmte Höhe werden
zu lassen.
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Eine
rückwärtige Fläche 62a des
Ventilkörpers 61 wird
von der unteren Fläche
des Ventilträgerelements 68 gehalten.
Eine ringförmige
Aussparung 64 ist in dem äußeren Umfangsabschnitt des
Ventilkörpers 61 ausgebildet.
Eine ringförmige
Nut 61b ist in der Sitzfläche 62 des Ventilkörpers 61 ausgebildet und
innerhalb der ringförmigen
Aussparung 64 angeordnet.
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Die
ringförmige
Aussparung 64 und die ringförmige Nut 61b haben
die folgenden Funktionen und Wirkungen. Wenn der Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 durch
die Preßkraft
der Spiralfeder 69, wie in 24 gezeigt,
von der offenen Position in der Schließrichtung bewegt wird, kommt
die Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 in
Kontakt mit dem Ventilsitzelement 30. Das Ventilsitzelement 30 ist
somit im Kontakt mit der Mitte der Sitzfläche 62, die die ringförmige Aussparung 64 aufweist.
Da der Ventilkörper 61 an
der ringförmigen
Aussparung 64 eine dünne
Wand aufweist, wird die Sitzfläche 62 durch das
Ventilsitzelement 30 verformt.
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Wenn
die Sitzfläche 62 gegen
das Ventilsitzelement 30 gedrückt wird, wird der Ventilkörper 61 auf
das Ventilsitzelement gesetzt, während
er die waagerechte Stellung beibehält und von dem Ventilträgerelement 68 sowohl
an der Seite des Innenumfangs als auch der Seite des Außenumfangs
der ringförmigen
Aussparung 64 gehalten wird. Die Sitzfläche 62 ist in Linienberührung mit
dem Kamm des Ventilsitzelements 30 und sitzt nicht in der
geneigten Stellung sondern in der waagerechten Stellung auf, wodurch
eine hohe Dichtungseigenschaft gesichert wird. Der kleine Kontaktbereich
zwischen der Sitzfläche 62 und
dem Ventilsitzelement 30 verwirklicht das ideale Ventilöffnungsmerkmal,
d. h. eine plötzliches Ansteigen
in der offenen Position. Die ringförmige Nut 61b ist
in der Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 ausgebildet,
um die Durchbiegung in der Umgebung der ringförmigen Aussparung 64 der
Sitzfläche 62 auszugleichen,
wodurch sie die Dichteigenschaft weiter verbessert.
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Das
Ventilsitzelement 30 des Gehäusekörpers 20 weist die
nachfolgend erläuterte
Form auf. Wie in 25 gezeigt, ist das Ventilsitzelement 30 in bezug
auf die Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 an dem
Scheitelpunkt eines spitzen Winkels ausgebildet. Dieser Aufbau ermöglicht in
der abgedichteten Position eine Linienberührung und verbessert die Dichtungseigenschaft.
Ein Winkel θ1
der schräg
abfallenden Ebene 30a des Ventilsitzelements 30 ist
auf 25 Grad eingestellt, um die folgenden Wirkungen auszuüben.
-
Ein
Radius r1 des Ventilsitzelements 30 stellt ein entscheidendes
Konstruktionsmerkmal dar, das zum Erreichen der hohen Dichtungseigenschaft
der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Wenn das Ventilsitzelement 30 den
Radius r1 aufweist, gibt es vergleichsweise den Fall, bei dem der
Winkel θ1
= 25 Grad ist, und den Fall, bei dem der Winkel θ1 = 45 Grad ist, wie in 26 gezeigt.
Wegen der Beschränkung
der Kunstharzformung gibt es im wesentlichen keinen Unterschied
bei einem Radius r2 zwischen den zwei Fällen. Das Ventilsitzelement 30 weist
dementsprechend eine Wandstärke
VT1 im Fall des Winkels θ1
= 25 Grad und eine Wandstärke
VT2 im Fall des Winkels θ1
= 45 Grad auf, wobei VT1 kleiner als VT2 ist. Der kleinere Winkel θ1 des Ventilsitzelements 30 reduziert
seine Wandstärke
VT1 und verringert die Einsackstelle infolge der Kunstharzkontraktion.
Dies erhöht
die Plangenauigkeit des Ventilsitzelements 30 und verbessert
die Dichtungseigenschaft.
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27 zeigt
eine Schnittansicht, die einen abgewandelten Aufbau des in 25 gezeigten
Ventilsitzelements 30 darstellt. Bei dem Aufbau von 27 weist
ein Ventilsitzelement 130 eine erste schräg abfallende
Ebene 130a und eine zweite schräg abfallende Ebene 130b,
ausgebildet an seinen beiden Seiten, auf. Die erste schräge Ebene 130a weist
einen Winkel θ1
= 25 Grad und die zweite schräge
Ebene 130b weist einen Winkel θ3 = 45 Grad auf; d.h. der Winkel
zwischen den zwei schrägen
Ebenen beträgt
110 Grad. Wenn die Radien r1 und r2 des Ventilsitzelements 130 nach
gegebenen Werten festgelegt werden, verringert der größere Winkel
der zweiten schrägen
Ebene 130b eine Wandstärke
VT3 und verbessert ferner die Plangenauigkeit des Ventilsitzelements 130.
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28 zeigt
eine Schnittansicht, die das Unterdruckventil 70 darstellt,
und 29 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen
wesentlichen Teil des Unterdruckventils 70 darstellt. Das
Unterdruckventil 70 weist den Ventilkörper 71, der aus Kunstharz
besteht, und die Spiralfeder 78, die zwischen einer Federstützstufe 72 des
Ventilkörpers 71 und
dem unteren Element 26 zum Pressen des Ventilkörpers 71 eingespannt
ist, auf. Ein Ventilsitzelement 76 erstreckt sich von dem
Ventilkörper 71 nach
oben, damit es auf den Ventilkörper 61 des Überdruckventils 60 gesetzt
werden und von ihm getrennt werden kann.
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Das
Unterdruckventil 70 arbeitet in der folgenden Weise. Wenn
der Kraftstofftank Unterdruck im Verhältnis zum atmosphärischen
Druck aufweist und der an dem Ventilkörper 71 anliegende
Druckunterschied gleich oder größer als
eine vorbestimmte Höhe
wird, bewegt sich der Ventilkörper 71 gegen
die Preßkraft
der Spiralfeder 78 nach unten, wie in 29 gezeigt.
Der Ventilkörper 71 wird
dementsprechend von der Sitzfläche 62 des
Ventilkörpers 61 getrennt.
In diesem Moment wird der Ventilkörper 61 auf das Ventilsitzelement 30 aufgesetzt.
In diesem Zustand wird ein Durchlaß zwischen dem Ventilkörper 71 und
dem Ventilkörper 61 geschaffen.
Der Kraftstofftank wird somit mittels des Durchlasses zwischen dem
Ventilkörper 71 und
dem unteren Wandelement 25 und einer Verbindungsöffnung 26a des
Bodenelements 26 mit der Umgebung verbunden. Das hebt den
Zustand des Unterdrucks in dem Kraftstofftank auf. Wenn der Druckunterschied,
der an dem Ventilkörper 71 anliegt,
geringer als die Preßkraft
der Spiralfeder 78 wird, wird der Ventilkörper 71 geschlossen.
-
Wie
in 29 gezeigt, weist der Ventilkörper 71 des Unterdruckventils 70 ein
abgeschrägtes
Element 75 an einem äußeren Umfangselement 74 auf. Das
abgeschrägte
Element 75 ist abgeschrägt,
um den Abstand von dem unteren Wandelement 25 des Ventilgehäuse-Formgebungselements 22 allmählich enger
zu machen. Die abgeschrägte
Anordnung ermöglicht,
daß das
Unterdruckventil 70 die Durchflußeigenschaft, die in 30 gezeigt
ist, aufweist. 30 zeigt das Verhältnis zwischen
der Druckdifferenz und dem Durchfluß Q, wobei die durchgängige Linie
Daten des Unterdruckventils 70 der Ausführungsform und die gestrichelte
Linie Daten eines Vergleichsbeispiels entsprechend einem bekannten Druckventil
zeigt.
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Es
ist zu bevorzugen, daß das
Unterdruckventil 70 die Eigenschaft des plötzlichen
Ansteigens des Durchflusses Q, wie durch die Strichpunktlinie gezeigt,
aufweist, um den Druck in dem Kraftstofftank in einem vorbestimmten
Bereich zu halten. Während der
Durchfluß Q
mit einer Erhöhung
des Druckunterschieds bei dem Vergleichsbeispiel allmählich wächst, steigt
der Durchfluß Q
bei dem Unterdruckventil 70 der Ausführungsform plötzlich,
was der idealen Durchflußeigenschaft
nahe kommt. Die abgeschrägte
Anordnung des abgeschrägten
Elements 75 des Unterdruckventils 70 erhöht den Druckunterschied,
der auf den Ventilkörper
wirkt und erhöht
dadurch plötzlich
die Ventilöffnungskraft.
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Zurückgehend
auf 28 ist die Verbindungsöffnung 26a in dem
Bodenelement 26 des Gehäusekörpers 20 ausgebildet.
Die Verbindungsöffnung 26a ist
entfernt von dem abgedichteten Abschnitt des Ventilkörpers 71 angeordnet,
d. h. nahe an der Mitte des Bodenelements 26. Auch wenn
der mit Fremdstoffen kontaminierte Kraftstoff durch die Verbindungsöffnung 26a in
das untere Gehäuse 23b fließt, ermöglicht die
Position der Verbindungsöffnung 26a,
daß der
Kraftstoff gegen den Ventilkörper 71 stößt und durch
die Verbindungsöffnung 26a zu dem
Kraftstofftank zurückgeschickt
wird. Dies verhindert, daß in
dem Kraftstoff vorhandener Fremdstoff in den abgedichteten Abschnitt
des Ventilkörpers 71 eindringt.
Dementsprechend stören
die Fremdstoffe die Öffnungs-
und Schließvorgänge des
Ventilkörpers 71 nicht,
noch schaden sie der Dichtungseigenschaft.
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31 zeigt
eine Grundrißansicht,
die das Deckelelement 40 darstellt, und 32 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht,
die den unteren Endabschnitt des Deckelelements 40 zeigt.
Wie in 31, 32, 16 und 17 gezeigt,
sind die vier Entladungsvorsprünge 46 zum
Entladen der statischen Energie an den Füllstutzen FN an der Innenfläche der
Seitenwand 43 des Deckelelements 40 ausgebildet
und im Abstand von 90 Grad an dem Umfang angeordnet. Wenn der elektrostatisch
geladene Anwender mit der Hand in einer trockenen Umgebung das Deckelelement 40 berührt, wird
die statische Elektrizität
zwischen den Entladungsvorsprüngen
und dem Füllstutzen
FN entladen und an dem Füllstutzen
FN geerdet.
-
Die
Bedingungen der elektrischen Entladung, unter denen der Anwender,
wenn er den Kraftstoff-Tankdeckel 10 entfernt, keinen Schlag
erhält, sind:
(1) daß die
Entladung der Elektrizität
sicher ohne Rücksicht
auf den Verschlußzustand
des Kraftstoff-Tankdeckels erfolgt; und (2) daß die Entladung von Elektrizität langsam
vor sich geht und keinen großen
Schlag verursacht. Die Entladungsvorsprünge 46 weisen den
folgenden Aufbau auf, um diese Bedingungen zu erfüllen.
- (1) Wie in 32 gezeigt,
stehen die Entladungsvorsprünge 46 in
der axialen Richtung hervor, wobei ein Entladungsabstand L1 von
dem Füllstutzen
FN so eingestellt ist, daß er
nicht größer als ca.
1 mm oder vorzugsweise nicht größer als
0,85 mm ist. Wenn der Entladungsabstand L1 größer als ca. 1 mm ist, steigt
die Unterbrechungsspannung und werden die Merkmale der sanften Entladung
nicht erreicht.
- (2) Die Entladungsvorsprünge 46 sind
als lange und schmale Vorsprünge
in einer Öffnungs-Schließrichtung
d3 des Kraftstoff-Tankdeckels 10, d. h. in der axialen
Richtung, ausgebildet. In Reaktion auf den Öffnungs- oder Schließvorgang des
Kraftstoff-Tankdeckels 10 bewegt sich das Deckelelement 40 einstückig mit
dem Gehäusekörper 20 in
bezug auf den Füllstutzen FN
in der Öffnungs-Schließrichtung
d3. Die Entladungsvorsprünge 46 bewegen
sich ebenfalls in der gleichen Richtung, wobei der Entladungsabstand
L1 von dem Ende des Einlaufs FNb des Füllstutzens FN im Bereich einer
Länge L2
in der axialen Richtung gleichbleibend ist. Nämlich ist ermöglicht,
daß der
Entladungsabstand L1 im Bereich der Länge L2 ohne Rücksicht
auf den Verschlußzustand
des Kraftstoff-Tankdeckels
gleichbleibend ist. Dies gewährleistet
die konstanten Entladungskenndaten
- (3) Wie in 31 gezeigt, sind die Entladungsvorsprünge 46 im
Winkel von 45 Grad in bezug auf das Griffelement 42 des
Deckelelements 40 angeordnet. Diese Anordnung ist auf die
folgenden Gründe
zurückzuführen. Wie
in 31 und 33 gezeigt,
steht das Griffelement 42 des Deckelelements 40 von
der oberen Wand 41 hervor und ist im Spritzgießverfahren
hergestellt, um die maximale Kunstharzkontraktion in einer radialen Richtung
D1 und die minimale Kunstharzkontraktion in einer weiteren radialen
Richtung D2, welche senkrecht zu der radialen Richtung D1 ist, aufzuweisen.
Wenn die Entladungsvorsprünge 46 in
den radialen Richtungen D1 und D2 angeordnet sind, variiert der
Entladungsabstand von dem Füllstutzen
FN, so daß sich
die Entladungskenndaten ändern.
Dementsprechend sind die Entladungsvorsprünge 46 in radialen
Richtungen D3 und D4 von 45 Grad angeordnet, welche die dazwischen
liegende Kunstharzkontraktion zwischen denen in den radialen Richtungen
D1 und D2 bewirken. Die vier Entladungsvorsprünge 46 sind nämlich konzentrisch
zur Mitte des Deckelelements 40 angeordnet. Unabhängig von
dem Verschlußzustand
des Kraftstoff-Tankdeckels 10 sind die vier Entladungsvorsprünge 46 an
dem gleichen Kreis über
der Mitte des Deckelelements 40 angeordnet. Dies gestaltet
den Entladungsabstand von dem Ende des Füllstutzens FN konstant und
sichert konstante Entladungskenndaten.
- (4) Wie in 16, 31 und 33 gezeigt, sind
Entladungseinschnitte 46a, die im wesentlichen die gleiche
Länge wie
die Entladungsvorsprünge 46 aufweisen,
auf beiden Seiten jedes Entladungsvorsprungs 46 ausgebildet.
Die Entladungseinschnitte 46a trennen die Kräfte in den Richtungen
der Pfeile b1 und b2, begleitet von der Kunstharzkontraktion in
der ersten und der zweiten radialen Richtung D1 und D2, wodurch
die Wirkung der Kunstharzkontraktion auf den Entladungsvorsprung 46 reduziert
und die Variation im Entladungsabstand L1 verringert wird.
- (5) Der Durchgangswiderstand des Deckelements 40 beträgt ca. 104 bis ca. 109 Ω∙cm. Der Durchgangswiderstand
ist auf der Seite der Entladungsvorsprünge 46 niedriger als
an den anderen Abschnitten des Deckelelements. Die obere Grenze
des Durchgangswiderstands ist so festgelegt, daß sie nicht größer als
ca. 109 Ω∙cm ist,
um die elektrische Leitfähigkeit
zu sichern, während die
untere Grenze so festgelegt ist, daß sie nicht niedriger als ca.
104 Ω∙cm ist,
um zu verhindern, daß die
Spannung zwischen dem Entladungsvorsprung 46 und dem Füllstutzen
FN plötzlich
steigt. Der niedrigere Durchgangswiderstand auf der Seite der Entladungsvorsprünge 46 ermöglicht, daß die statische
Elektrizität
in dem Deckelelement 40 schnell zu den Entladungsvorsprüngen 46 geführt wird.
Die Entladungsvorsprünge 46 ermöglichen,
daß die
statische Elektrizität
in dem Deckelelement 40 sanft entladen und mittels des Füllstutzens
FN geerdet wird, ohne daß ein
plötzlicher
Spannungsanstieg zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 und dem Füllstutzen
FN verursacht wird.
-
Der
vorstehend erläuterte
Durchgangswiderstand des Deckelelements 40 wird durch Mischen leitfähiger Nadelkristalle,
leitfähiger
Füllstoffe
oder leitfähigen
Kohlenstoffs mit dem Kunstharzmaterial für das Spritzgießen erreicht. 34 zeigt
eine graphische Darstellung, die den Durchgangswiderstand an verschiedenen
Meßpunkten
an dem Deckelelement 40 zeigt. 35 zeigt
die Meßpunkte
P1 bis P4 an dem Deckelelement 40. In der graphischen Darstellung
von 34 be zeichnet eine Meßkurve A den Durchgangswiderstand,
wenn 5 Gewichtsanteile leitfähiger
Nadelkristalle und 10 Gewichtsanteile leitfähigen Kohlenstoffs mit 100
Gewichtsanteilen Polyamid (PA) gemischt sind. Eine Meßkurve B
bezeichnet den Durchgangswiderstand, wenn 20 Gewichtsanteile leitfähigen Kohlenstoffs
mit 100 Gewichtsanteilen Polyamid (PA) gemischt sind. Ein Beispiel
für leitfähige Nadelkristalle
ist Dentol (Handelsname, hergestellt von Otsuka Chemical Co., Ltd.),
und ein Beispiel leitfähigen
Kohlenstoffs ist Balkan XC-72 (Handelsname, hergestellt von Cabot
Co., Ltd.).
-
Das
leitfähige
Material wie z. B. leitfähige
Nadelkristalle, leitfähige
Füllstoffe
oder leitfähiger
Kohlenstoff, wird mit einem isolierenden Kunstharzmaterial wie z.
B. Polyamid gemischt. Die Verwendung von nur einem leitfähigen Kunstharz,
um den vorstehend erwähnten
Durchgangswiderstand zu erreichen, verringert die sich ergebende
mechanische Festigkeit des Deckelelements 40 und erfüllt nicht
die schlagverhindernde Beschaffenheit des Deckelelements 40.
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Die
Meßpunkte
P1 bis P4 des in 35 gezeigten Deckelelements 40 sind
so eingerichtet, daß sie
den Durchgangswiderstand, der in 34 gezeigt
ist, aufweisen. Der Durchgangswiderstand an dem Meßpunkt P4
an dem Entladungsvorsprung 46 ist so festgelegt, daß er niedriger
als der an den Meßpunkten
P1 bis P3 an dem Deckelelement 40 ist. Das wird durch das
folgende Verfahren erreicht. Eine Eingießöffnung Gt einer Spritzgießmaschine
wird, wie in 35 gezeigt, auf die Mitte des
Deckelelements 40 gesetzt. Das geschmolzene Kunstharz wird
von der Eingießöffnung Gt
durch die obere Wand 41 und die Seitenwand 43 an
die Entladungsvorsprünge 46 aufgegeben.
Das leitfähige
Material wird mit einer höheren
Dichte an Positionen, die weiter weg von der Eingießöffnung Gt
sind, gesammelt. Die Entladungsvorsprünge 46 sind an der
Endaufgabeposition des geschmolzenen Kunstharzes, das von der Eingießöffnung Gt
her eingespritzt wird, gelegen. Das bewirkt, daß das leitfähige Material in den Entladungsvorsprüngen 46 mit
einer höheren
Konzentration versammelt ist als in jedem anderen Teil des Deckelelements 40,
wodurch sich die elektrische Leitfähigkeit der Entladungsvorsprünge 46 erhöht.
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Wie
zuvor erläutert,
sind die Entladungseinschnitte 46a an beiden Seiten jedes
Entladungsvorsprungs 46 an dem Umfang ausgebildet. Die
Entladungseinschnitte 46a umgeben den Entladungsvorsprung 46 und
leiten den Fluß des
geschmolzenen Harzes zu der Endaufgabeposition, wodurch sich die Dichte
des leitfähigen
Materials erhöht
und die elektrische Leitfähigkeit
verbessert.
- (6) 36 zeigt
eine Schnittansicht des Entladungsvorsprungs 46 in der
waagerechten Richtung. Wie in 36 gezeigt,
weist der Entladungsvorsprung 46 einen halbrund geformten oberen
Abschnitt 46b auf. Ein ebener oberer Abschnitt 46Ab eines
in 37(A) gezeigten Entladungsvorsprungs 46A verursacht
oft eine plötzliche
Entladung von Elektrizität,
wohingegen ein scharfkantiger oberer Abschnitt 46Bb eines
Entladungsvorsprungs 46B, der in 37(B) gezeigt ist,
eine langsame Entladung der Elektrizität bewirkt. Für bessere
Entladungskennlinien ist somit zu bevorzugen, daß der Entladungsvorsprung den
scharfkantigen oberen Abschnitt wie der Entladungsvorsprung 46B aufweist.
Der scharfkantige obere Abschnitt 46Bb des Entladungsvorsprungs 46B bewirkt
jedoch, daß eine
Aussparung einer Form zum Ausformen des Entladungsvorsprungs 46B verstopft,
und macht es schwierig, den Harzrückstand zu entfernen. Bei dieser Ausführungsform
weist dementsprechend der Entladungsvorsprung 46 einen
halbrund geformten oberen Abschnitt 46b auf, welcher effektiv
zuläßt, daß der Harzrückstand
von der Form entfernt wird, und den Entladungsvorsprung 46 nach
der festgelegte Form bildet.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform
beschränkt, sondern
viele weitere Abwandlungen, Veränderungen
und Abweichungen sind möglich,
oh ne daß eine Abweichung
vom Umfang oder Geist der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung
vorliegt.
- (1) Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform
sind die Entladungsvorsprünge 46 einstückig mit
dem Deckelelement 40 ausgebildet. Solange die Entladungsvorsprünge 46 die
Funktion aufweisen, daß sie
ausreichend Elektrizität
entladen, können
sie getrennt von dem Deckelelement ausgebildet sein.
- (2) Bei der Ausführungsform
sind die Entladungsvorsprünge 46 durch
Spritzgießen
ausgeformt, um einen kleineren Durchgangswiderstand als jedes andere
Teil des Deckelelements 40 aufzuweisen. Ein weiteres möglicher
Verfahren bringt ein leitfähiges
Material auf der Oberfläche
der Entladungsvorsprünge 46 auf.
- (3) Bei der vorstehend erwähnten
Ausführungsform
wird die Elektrizität
zwischen den Entladungsvorsprüngen 46 und
dem Füllstutzen
FN entladen. Die Entladung von Elektrizität kann jedoch zwischen den
Entladungsvorsprüngen 46 und
einem Element der Fahrzeugkarosserie stattfinden, wenn es sich in
Gegenüberlage
der Entladungsvorsprünge 46 befindet
und die statische Elektrizität
in dem Deckelelement 40 erden kann.
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Es
ist klar zur Kenntnis zu nehmen, daß die vorstehend erwähnte Ausführungsform
nur veranschaulichend und in keinem Sinne beschränkend ist. Der Rahmen für die vorliegende
Erfindung ist nur durch die Bedingungen der beiliegenden Ansprüche begrenzt.
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Der
Aufbau der vorliegenden Erfindung ermöglicht, daß ein Deckelelement 10 eines
Kraftstoff-Tankdeckels 10 ohne weiteres an einem Gehäusekörper 20 befestigt
wird. Der Kraftstoff-Tankdeckel 10 weist den Gehäusekörper 20 und
das Deckelelement 40 auf, das mittels eines Klinkenschaltwerks
in einer Richtung in bezug auf den Gehäusekörpers 20 drehbar ist,
wenn ein Drehmoment einer vorbestimmten Höhe oder darüber auf das Deckelelement 40 aufgebracht
wird. Das Deckel element 40 weist Paßvorsprünge 45 auf, die durch
ein Außenringelement 35 des
Gehäusekörpers 20 gehalten
werden. Das Außenringelement 35 weist
eine Vielzahl Einschnitte 35a auf, welche bewirken, daß das Außenringelement 35 elastisch
verformt wird, wenn es über
die Paßvorsprünge 45 rutscht,
wodurch die Wirkbeziehung der Paßvorsprünge 45 mit dem Außenringelement 35 erleichtert
wird.