DE69830356T2

DE69830356T2 - Kraftstofftankdeckel

Info

Publication number: DE69830356T2
Application number: DE69830356T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki c/o Mituiroyal Kounomiya 40 Inazawa-shi Hagano; Masayuki Iwakura-shi Nakagawa
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: EP0869026B1; JP4078685B2; EP0869026A2; DE69830356D1; JPH10278959A; US5992672A; EP0869026A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel eines Kraftstofftanks mit einem Druckregelventil zur Druckregelung in dem Kraftstofftank.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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.
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, einen Kraftstoff-Tankdeckel zu schaffen, bei welchem ein Deckelelement leicht an einem Gehäusekörper befestigt wird.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Halbschnittansicht, die einen Kraftstoff-Tankdeckel darstellt, der die vorliegende Erfindung verkörpert;
2 zeigt eine Halbschnittansicht, die einen Gehäusekörper darstellt;
3 zeigt eine Grundrißansicht, die den Gehäusekörper darstellt;
4 zeigt eine Unteransicht, die den Gehäusekörper darstellt;
5 zeigt eine Halbschnittansicht, die den Gehäusekörper und eine innere Abdeckung darstellt;
6 zeigt einer vergrößerte Schnittansicht, die einen oberen Abschnitt des Gehäusekörpers zeigt;
7 zeigt eine Schnittansicht, die den Zustand vor dem Anschweißen der inneren Abdeckung an den Gehäusekörper zeigt;
8 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den Gehäusekörper darstellt;
9 zeigt einen Arbeitsgang des Klinkenschaltwerks;
10 zeigt einen Vorgang des Spritzgießens eines federnden Klauenelements des Klinkenschaltwerks;
11 zeigt eine Schnittansicht, die ein Verbindungselement zum Verbinden des oberen Abschnitts des Gehäusekörpers mit dem Außenringelement darstellt;
12 zeigt die Funktionen des Verbindungselements;
13 zeigt eine Abwandlung des Aufbaus von 12;
14 zeigt eine weitere Abwandlung des Aufbaus von 12;
15 stellt einen Abdichtungsaufbau einer Dichtung dar;
16 zeigt eine Halbschnittansicht, die ein Deckelelement darstellt;
17 zeigt eine Unteransicht, die das Deckelelement darstellt;
18 zeigt eine perspektivische Ansicht, die das Deckelelement 40 darstellt;
19 zeigt einen Vorgang des Anordnens des Deckelelements an den Gehäusekörper;
20 zeigt eine Schnittansicht, die einen Paßvorsprung des Deckelelements darstellt;
21 zeigt einen Vorgang des Spritzgießens des Paßvorsprungs des Deckelelements;
22 zeigt eine Schnittansicht, die ein Überdruckventil und ein Unterdruckventil in dem Gehäusekörper darstellt;
23 zeigt eine Schnittansicht, die das Überdruckventil darstellt;
24 zeigt Funktionen einer Ringnut des Überdruckventils;
25 stellt Funktionen eines Ventilsitzelements des Gehäusekörpers dar;
26 stellt weiter die Funktion des Ventilsitzelements des Gehäusekörpers dar;
27 zeigt eine Abwandlung des Aufbaus von 25;
28 zeigt eine Schnittansicht, die das Unterdruckventil 70 darstellt;
29 zeigt Funktionen eines abgeschrägten Elements 75 des Unterdruckventils;
30 zeigt eine grafische Darstellung, die das Verhältnis zwischen dem Durchfluß und dem Druck des Unterdruckventils zeigt;
31 zeigt eine Grundrißansicht, die das Deckelelement darstellt;
32 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Entladungsvorsprung darstellt, der an dem Umfang des Deckelelements ausgebildet ist;
33 zeigt eine perspektivische Ansicht, die das Deckelelement darstellt;
34 zeigt eine grafische Darstellung, die den Durchgangswiderstand des Deckelelements an Meßpunkten P1 bis P4 zeigt;
35 zeigt die Meßpunkte P1 bis P4 des Deckelelements, an welchen der Durchgangswiderstand von 34 gemessen wird;
36 zeigt eine Schnittansicht, die den Entladungsvorsprung in einer waagerechten Richtung darstellt;
37 stellt Funktionen des Entladungsvorsprungs dar; und
38 zeigt eine Schnittansicht, die einen herkömmlichen Kraftstoff-Tankdeckel darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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.
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.
Nachfolgend wird der Aufbau der betreffenden Bestandteile des Kraftstoff-Tankdeckels 10 der vorliegenden Ausführungsfarm im einzelnen beschrieben.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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.

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.
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.

Claims

Kraftstoff-Tankdeckel (10), der einen Einlauf (FNb) eines Füllstutzens (FN) eines Kraftstofftanks verschließt, wobei der Kraftstoff-Tankdeckel (10) aufweist: einen Gehäusekörper (20), der vorgesehen ist, an dem Füllstutzen (FN) angeordnet zu werden; ein Deckelelement (40), das an einem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers (20) angeordnet wird, wobei das Deckelelement (40) eine Seitenwand (43) und eine obere Wand (41) aufweist; und einen Befestigungsmechanismus, der zwischen dem Gehäusekörper (20) und dem Deckelelement (40) angeordnet ist, wobei der Befestigungsmechanismus das Deckelelement (40) mit dem Gehäusekörper (20) verbindet, wobei der Befestigungsmechanismus aufweist: ein Außenringelement (35), das an dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers (20) ausgebildet ist; und einen Paßvorsprung (45), der von der Seitenwand des Deckelelements (40) nach innen ragt, um zu verhindern, daß das Deckelelement (40) von dem Außenringelement (35) abrutscht, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenringelement (35) eine Vielzahl Einschnitte (35a) aufweist, welche ermöglichen, daß sich das Außenringelement (35) elastisch verformt, wenn das Außenringelement (35) über den Paßvorsprung (45) rutscht, wodurch es das Deckelelement (40) an dem Gehäusekörper (20) befestigt.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 1, wobei vier der Vielzahl Einschnitte (35a) im wesentlichen in gleichmä ßigen Abständen an einem Umfang des Außenringelements (35) angeordnet sind.
Kraftstofftankdeckel (10) gemäß Anspruch 2, wobei der Gehäusekörper (20) eine Vielzahl Verbindungselemente (36) aufweist, die von dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers (20) in einer radialen Richtung hervorstehen, um mit dem Außenringelement (35) in Verbindung zu kommen.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 3, wobei die Einschnitte (35a) nahe an der Vielzahl Verbindungselemente (36) angeordnet sind.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Paßvorsprung (45) das Deckelelement (40) drehbar hält, während das Außenringelement (35) an dem Deckelelement (40) angeordnet wird.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 5, wobei der Kraftstoff-Tankdeckel (10) ferner aufweist: ein Klinkenschaltwerk (37), das sich bei dem Deckelelement (40) und dem oberen Abschnitt des Gehäusekörpers (20) befindet, wobei das Klinkenschaltwerk (37) ermöglicht, daß das Deckelelement(40) sich in bezug auf den Gehäusekörper (30) dreht, wenn ein Drehmoment von nicht weniger als einer vorbestimmten Höhe auf das Deckelelement (40) aufgebracht wird, wobei das Klinkenschaltwerk (37) ein federndes Klauenelement (37a), das an einer Seite des inneren Umfangs des Verbindungselements (36) ausgebildet ist, und einen Klinkenvorsprung (49), der an dem Deckelelement (40) ausgebildet ist, um mit dem federnden Klauenelement (37a) in Wirkbeziehung zu treten, aufweist.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 4, wobei der Paßvorsprung (45) eine schräg abfallende Ebene aufweist, die das Außenringelement (35) während des Einfügens des Außenringelements (35) drückt, um einen Außendurchmesser des Außenringelements (35) zu verringern.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Kraftstoff-Tankdeckel (10) ferner einen Entladungsvorsprung (46), der an der Seitenwand (42) des Deckelelements (40) ausgebildet ist, aufweist und nahe an dem Paßvorsprung (45) angeordnet ist, wobei der Entladungsvorsprung (46) elektrisch leitfähiges Material enthält, um statische Elektrizität, die in dem Deckelelement (40) gespeichert ist, an den Füllstutzen (FN) zu entladen.
Kraftstoff-Tankdeckel (10) gemäß Anspruch 1, wobei der Kraftstoff-Tankdeckel (10) ferner ein Druckregelventil, das in dem Gehäusekörper (20) angeordnet ist, aufweist.