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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Kraftstofftank zur Speicherung von Kraftstoff gemäß der Präambel von
Anspruch 1 wie beispielsweise einen aus JP-A-08 170 568 bekannten
Kraftstofftank.
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ZUGRUNDELIEGENDE
TECHNIK
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Wenn sich oberhalb der Kraftstoffoberfläche im Kraftstofftank
ein Volumen befindet, verdampft der Kraftstoff, und dieser verdampfte
Kraftstoff kann in die Atmosphäre
austreten. Zum Beispiel wird in der Patentanmeldung JP-A-08 170
578 ein Kraftstofftank nach dem Stand der Technik beschrieben, der
so konstruiert ist, dass eine Kraftstoffspeicherkammer zur Speicherung
des Kraftstoffs aus einer dehnbaren Hüllfolie hergestellt wird, welche
sich entsprechend der Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer ausdehnt
und zusammenzieht und so verhindert, dass über der Kraftstoffoberfläche in der
Kraftstoffspeicherkammer verdampfter Kraftstoff auftritt. Insbesondere
besteht die oben erwähnte
Hüllfolie
aus einer oberen Wand, einer Bodenwand sowie aus einer balgförmigen Seitenwand,
welche diese obere Wand und die Bodenwand miteinander verbindet, und
die Bodenwand der Hüllfolie
ist an der ebenen Bodenwand eines Gehäuses befestigt. Die obere Wand
der Hüllfolie
bewegt sich in Abhängigkeit
von der Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer im Gehäuse auf
und ab, und die Seitenwand dehnt sich entsprechend der auf- und
abwärtsgerichteten Bewegung
der oberen Wand aus bzw. zieht sich zusammen. Auf diese Weise vergrößert bzw.
verringert sich das Aufnahmevermögen
der Kraftstoffspeicherkammer entsprechend der auf- und abwärtsgerichteten
Bewegung der oberen Wand und der Ausdehnung und dem Zusammenziehen
der Seitenwand der Hüllfolie.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
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Da die Bodenwand der die Kraftstoffspeicherkammer
bildenden Hüllfolie
beim oben erwähnten
Kraftstofftank an der Bodenwand des Gehäuses befestigt war, fanden
die Erfinder, dass die Bodenwand nicht entsprechend der Kraftstoffmenge
in der Kraftstoffspeicherkammer verschoben oder verformt wurde und
die in der Kraftstoffspeicherkammer des oben erwähnten Kraftstofftanks maximal
speicherbare Kraftstoffmenge somit kleiner war als die zu erwartende
maximale Kraftstoffmenge, wenn die Bodenwand in einer Richtung verschoben
oder verformt werden könnte,
welche die Vergrößerung des
Aufnahmevermögens
der Kraftstoffspeicherkammer entsprechend der Kraftstoffmenge in
der Kraftstoffspeicherkammer ermöglicht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
bestand darin, das oben genannte Problem zu lösen und einen Kraftstofftank
mit einer Kraftstoffspeicherkammer bereitzustellen, die entsprechend
der darin gespeicherten Kraftstoffmenge verformt werden kann, wobei
die Menge des in dem Kraftstofftank gespeicherten Kraftstoffs einen
Maximalwert erreicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstofftank
gemäß Anspruch
1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Kraftstofftank
umfasst deshalb ein Gehäuse
mit einem oberen und einem unteren Teil, in welchem sich eine Kraftstoffspeicherkammer
befindet, die entsprechend der darin gespeicherten Kraftstoffmenge verformt
werden kann, wobei die Kraftstoffspeicherkammer eine vom unteren
Teil getrennte Bodenwand umfasst, die sich bei Vergrößerung der
Kraftstoffmenge nach unten in Richtung des unteren Teils krümmt und
durch Halterungen gehaltert wird, welche die Krümmung der Bodenwand nach unten
ermöglichen.
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Da dieser Kraftstofftank gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß Anspruch
1 so konstruiert ist, dass die die Kraftstoffspeicherkammer bildende Bodenwand
bei Vergrößerung der
Kraftstoffmenge nach unten gekrümmt
wird und die Halterungen zum Haltern der Kraftstoffspeicherkammer
gleichzeitig die nach unten gerichtete Krümmung der Bodenwand nicht behindern,
wird das Aufnahmevermögen
der Kraftstoffspeicherkammer im Vergleich zum Kraftstofftank vergrößert, bei
dem eine solche Verformung der Bodenwand nicht möglich ist.
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Die Kraftstoffspeicherkammer besteht
insbesondere aus einer oberen Wand und der gegenüberliegenden Bodenwand mit
der Form eines Vielecks, wobei diese obere Wand und die Bodenwand
durch Seitenwände
miteinander verbunden werden.
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Die Halterungen sind vorzugsweise
so konstruiert, dass sie einen Randbereich der Kraftstoffspeicherkammer
haltern. Wählt
man diese Struktur, behindern die Halterungen zum Haltern des Randbereichs
der Kraftstoffspeicherkammer nicht die abwärts gerichtete Krümmung der
Bodenwand und diese kann sich deshalb frei nach unten wölben.
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Bei einer bevorzugten Anordnung weisen
die Seitenwände
ein Flanschbauteil auf, und die Halterungen haltern das Flanschbauteil.
Bei Verwendung dieser Anordnung behindern die Halte rungen zum Haltern
des Flanschbauteils der Seitenwände
nicht die abwärts
gerichtete Krümmung
der Bodenwand, und diese kann sich deshalb frei nach unten wölben.
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Die Halterungen sind vorzugsweise
so angeordnet, dass sie Ecken des Randbereichs haltern. Bei Verwendung
dieser Anordnung weist der Randbereich insbesondere an den Ecken
eine höhere Steifigkeit
auf als die anderen Teile, und zwar die obere Wand, die Bodenwand
und die vertikalen Verbindungsteile zum Verbinden angrenzender Seitenwände. Dadurch
wird die Kraftstoffspeicherkammer allein durch die Struktur zum
Haltern der Ecken gut gehaltert. Da im Gegensatz zur Erfindung zur
Halterung des gesamten Randbereichs die Halterungen so angeordnet
sind, dass sie nur die Ecken des Randbereichs haltern, wird die
Anordnung der Halterungen vereinfacht. Selbst wenn sich die Seitenwände durch
die Verformung der Bodenwand verformen, werden die Ecken aufgrund
ihrer oben beschriebenen hohen Steifigkeit kaum verformt. Dadurch
wird die Verformung der Seitenwände
und der Bodenwand nicht behindert, obwohl die Struktur zum Haltern
der Ecken verwendet wird.
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Die Halterungen sind vorzugsweise
so angeordnet, dass sie ein Schwingungsdämpfungsmittel zur Dämpfung von
außerhalb
auf die Kraftstoffspeicherkammer einwirkender Schwingungen umfasst. Bei
Verwendung dieser Anordnung dämpft
das Schwingungsdämpfungsmittel
die Schwingungen der Kraftstoffspeicherkammer und unterdrückt auch
die Geräuschentwicklung.
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Bei einer bevorzugten Anordnung ist
das Schwingungsdämpfungsmittel
ein elastisches Bauteil, welches die Kraftstoffspeicherkammer schwingungsisolierend
haltert. Bei Verwendung dieser Anordnung werden die Schwingungen
der Kraftstoffspeicherkammer zum Beispiel durch die Beschleunigung
G oder die Vertikalbeschleunigung G zum elastischen Bauteil übertragen,
und dieses elastische Bauteil dämpft
durch sein elastisches Verhalten die Schwingungen der Kraftstoffspeicherkammer
und unterdrückt
auch die Geräuschentwicklung.
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Die Halterungen sind vorzugsweise
elastisch verformbare Halterungsbauteile, die zum Haltern der Bodenwand
an diese angrenzen, wobei die elastisch verformbaren Halterungsbauteile
so angeordnet sind, dass sie sich elastisch verformen und so die entsprechend
der abwärts
gerichteten Krümmung der
Bodenwand ausgeübte
Kraft verteilen. Bei Verwendung dieser Anordnung grenzen dieses
als Halterung verwendeten elastisch verformbaren Halterungsbauteile
an die Bodenwand an und haltern diese, wobei sie sich elastisch
verformen und die entsprechend der abwärts gerichteten Krümmung der Bodenwand
ausgeübte
Kraft verteilen. Dadurch ermöglichen
die Halterungen die abwärts
gerichtete Krümmung
der Bodenwand und nehmen gleichzeitig das Gewicht der Kraftstoffspeicherkammer
einschließlich
des Kraftstoffs auf. Infolgedessen kann sich die Bodenwand frei
nach unten wölben.
Da die elastisch verformbaren Halterungsbauteile die Kraftstoffspeicherkammer
haltern und sich gleichzeitig elastisch verformen, werden die Schwingungen
der Kraftstoffspeicherkammer gedämpft
und die Geräuschentwicklung
unterdrückt.
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Beim vorliegenden Beispiel ist die
obere Wand so angeordnet, dass sie bei Vergrößerung der Kraftstoffmenge
nach oben gekrümmt
und so die in der Kraftstoffspeicherkammer gespeicherte Kraftstoffmenge
vergrößert wird,
während
die Kraftstoffspeicherkammer bei Vergrößerung der Kraftstoffmenge
aufgrund des Gewichts der Kraftstoffspeicherkammer einschließlich des
Kraftstoffs stärker nach
unten gekrümmt
wird als der Krümmung
der oberen Wand nach oben entspricht. Deshalb unterscheiden sich
die Verformungsgrade der oberen Wand und der Bodenwand voneinander,
was zu einer Verdrehung und in der Folge zum Zerreißen der
sie verbindenden Seitenwände
und zu einem instabilen Aufnahmevermögen der Kraftstoffspeicherkammer führen kann.
Ferner kann, wenn eine Kraftstoffmessvorrichtung (Benzinuhr) zur
Messung der in der Kraftstoffspeicherkammer enthaltenen Kraftstoffmenge eingebaut
ist, die Messung zum Beispiel infolge der Verformung der oberen
Wand oder der Bodenwand ungenau werden.
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Im Gegensatz hierzu ermöglicht das
elastisch verformbare Halterungsbauteil die abwärts gerichtete Krümmung der
Bodenwand und nimmt wie oben beschrieben gleichzeitig das Gewicht
der Kraftstoffspeicherkammer einschließlich des Kraftstoffs auf,
sodass der Verformungsgrad zwischen der oberen Wand und der Bodenwand
angeglichen werden kann. Dadurch wird das Zerreißen infolge Verdrehung der
Seitenwände
verhindert, das Aufnahmevermögen
der Kraftstoffspeicherkammer stabilisiert und eine genaue Messung
der Kraftstoffmenge ermöglicht.
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Wenn die Halterungsbauteile so angeordnet sind,
dass sie ein Mittel zum Anpassen des Verformungsgrades aufweisen,
welches an die Bodenwand angrenzt und den Verformungsgrad der abwärts gerichteten
Krümmung
der Bodenwand so anpasst, dass er mit dem Verformungsgrad der Krümmung der oberen
Wand übereinstimmt,
wird der Verformungsgrad der oberen Wand und der Bodenwand etwa gleich,
wodurch ein Zerreißen
infolge Verdrehung der Seitenwände
verhindert, das Aufnahmevermögen der
Kraftstoffspeicherkammer stabilisiert und eine genaue Messung der
Kraftstoffmenge ermöglicht wird.
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Bei einer bevorzugten Anordnung wird
unterhalb der Kraftstoffspeicherkammer ein Mittel zur Regulierung
des Krümmungsgrades
bereitgestellt, um die abwärts
gerichtete Krümmung
der Bodenwand auf ein vorgegebenes Maß einzustellen. Bei Verwendung
dieser Anordnung stellt das unterhalb der Kraftstoff speicherkammer
bereitgestellte Mittel zur Regulierung des Krümmungsgrades die abwärts gerichtete
Krümmung
der Bodenwand auf das vorgegebene Maß ein, sodass die Bodenwand über das
vorgegebene Maß hinaus
nicht zu stark verformt wird. Dadurch wird die Bodenwand geschützt.
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Das Mittel zur Regulierung des Verformungsgrades
ist vorzugsweise ein unterhalb der Kraftstoffspeicherkammer angebrachter
und an die Kraftstoffspeicherkammer angeschlossener Zusatzkraftstofftank
zur vorübergehenden
Speicherung des Kraftstoffs aus der Kraftstoffspeicherkammer. Bei
Verwendung dieser Anordnung dient der Zusatzkraftstofftank als Mittel
zur Regulierung des Verformungsgrades, und es entsteht dadurch unterhalb
der Kraftstoffspeicherkammer kein Totvolumen. Hierdurch wird einerseits
der Kraftstofftank kompakter, und andererseits kann der gesamte
Kraftstofftank einschließlich
des Zusatzkraftstofftanks leichter eingebaut werden. Außerdem wird
der Kraftstoff zuverlässiger
aus der Kraftstoffspeicherkammer in den Zusatzkraftstofftank überführt, da
sich der Zusatzkraftstofftank unterhalb der Kraftstoffspeicherkammer
befindet.
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Die Form des Zusatzkraftstofftanks
ist vorzugsweise so gewählt,
dass sie mit der Form der Bodenwand während der abwärts gerichteten
Krümmung
der Bodenwand übereinstimmt.
Bei Verwendung dieser Anordnung wird der Schutz der Bodenwand weiter
verbessert, da die Form des Zusatzkraftstofftanks mit der Form der
Bodenwand während
der abwärts
gerichteten Krümmung
der Bodenwand übereinstimmt.
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Die vorliegende Erfindung wird aus
der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen
verständlicher,
die nur der Veranschaulichung dienen und nicht als Einschränkung der
vorliegenden Erfindung anzusehen sind.
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Ferner wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung deutlich. Es ist
jedoch klar, dass die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele zur
Kennzeichnung bevorzugter Ausführungsarten der
Erfindung lediglich der Veranschaulichung dienen, da der Fachmann
anhand der vorliegenden detaillierten Beschreibung viele Änderungen
und Varianten im Rahmen von Geist und Geltungsbereich der Erfindung
erkennen wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Teilquerschnittsansicht, welche eine mit dem Kraftstofftank
der ersten Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die Grundform des Kraftstofftanks
zeigt;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand des Kraftstofftanks
zeigt, in dem dieser vollständig
mit Kraftstoff gefüllt
ist;
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X von 3;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem
der Kraftstofftank mit wenig Kraftstoff gefüllt ist;
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6 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X von 5;
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7 ist
eine Querschnittsansicht, welche den Zusatzkraftstofftank zeigt;
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8 ist
eine Detailquerschnittsansicht, welche den Teil A in 1 vergrößert darstellt;
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9 ist
eine Detailquerschnittsansicht ähnlich 8, welche eine mit dem Kraftstofftank
der zweiten Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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10 ist
eine schematische Draufsicht, welche den Kraftstofftank der zweiten
Ausführungsart
zeigt;
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11 ist
eine Detailquerschnittsansicht ähnlich 8, welche eine mit dem Kraftstofftank
der dritten Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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12 ist
eine Zeichnung zur Erläuterung
eines Zustands der Schwingungsisolation des Kraftstofftanks von 11;
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13 ist
eine Detailquerschnittsansicht ähnlich 8, welche eine mit dem Kraftstofftank
der vierten Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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14 ist
eine Zeichnung zur Erläuterung
eines Zustands der Schwingungsisolation des Kraftstofftanks von 13;
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15 ist
eine Detailquerschnittsansicht ähnlich 8, welche eine mit dem Kraftstofftank
der fünften
Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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16 ist
eine Zeichnung zur Erläuterung
eines Zustands der Schwingungsisolation des Kraftstofftanks von 15;
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17 ist
eine Teilquerschnittsansicht, welche eine mit dem Kraftstofftank
der sechsten Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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18 ist
eine Draufsicht, welche den Hauptteil der mit dem Kraftstofftank
der siebenten Ausführungsart
ausgestatteten Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt;
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19 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y von 18;
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20 ist
eine Draufsicht, welche den Hauptteil einer mit dem Kraftstofftank
der achten Ausführungsart
ausgestatteten Kraftstofspeichervorrichtung zeigt;
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21 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie Z-Z von 20;
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22 ist
eine Strukturdarstellung im Querschnitt, welche den Hauptteil einer
mit dem Kraftstofftank der neunten Ausführungsart ausgestatteten Kraftstoffspeichervorrichtung
zeigt;
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23 ist
eine Strukturdarstellung im Querschnitt, welche den Hauptteil einer
mit dem Kraftstofftank der zehnten Ausführungsart ausgestatteten Kraftstoffspeichervorrichtung
zeigt;
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24 ist
eine Strukturdarstellung im Querschnitt, welche den Hauptteil einer
mit dem Kraftstofftank der elften Ausführungsart ausgestatteten Kraftstoffspeichervorrichtung
zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSARTEN
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Im Folgenden werden die bevorzugten
Ausführungsarten
des Kraftstofftanks gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
In den Figuren werden gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen
benannt und Beschreibungen nicht wiederholt.
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Der Kraftstofftank der vorliegenden
Erfindung wird als Tank zur Speicherung von Kraftstoff verwendet,
der zum Beispiel einem Verbrennungsmotor zugeführt wird. Natürlich kann
der Kraftstofftank auch einfach als Tank zur Speicherung von Kraftstoff
verwendet werden.
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1 ist
eine Teilquerschnittsansicht, die eine mit dem Kraftstofftank der
ersten Ausführungsart
ausgestattete Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt. Diese Kraftstoffspeichervorrichtung 1 hat
ein Gehäuse
(auch als Tankhülle
bezeichnet) 4, welches die äußere Hülle der Kraftstoffspeichervorrichtung 1 darstellt.
Dieses Gehäuse 4 ist
aus einem steifen Material wie zum Beispiel Metall oder Kunststoff
hergestellt und besteht aus einem oberen Teil 2 und einem unteren
Teil 3, die übereinander
liegen und voneinander getrennt sind. Der obere Teil 2 hat
eine nach oben gekrümmte
und der untere Teil 3 eine nach unten gekrümmte Form.
Dieser obere Teil 2 und untere Teil 3 sind an
den Flanschen 2a und 3a über den gesamten Umfang jedes
der Teile hermetisch miteinander verbunden.
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Innerhalb eines durch den oberen
Teil 2 und den unteren Teil 3 des Gehäuses 4 definierten
inneren Volumens befindet sich eine sechseckige Trennwand 6 (siehe 2), welche im inneren Volumen des
Gehäuses 4 eine
Kraftstoffspeicherkammer 5 innerhalb der Trennwand 6 sowie
ein oberes und ein unteres Volumen 61a und 61b außerhalb
der Trennwand 6 abteilt. Die Trennwand 6 und die
Kraftstoffspeicherkammer 5 bilden zusammen den Kraftstofftank 70.
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Die den Kraftstofftank 70 bildende
Trennwand 6 hat gemäß 2 im Wesentlichen die Grundform
eines rechteckigen Parallelepipeds und besteht aus einem Paar im
Wesentlichen rechteckiger Wände,
und zwar einer oberen Wand 7 und einer Bodenwand 8,
welche in vertikaler Richtung einander gegenüber liegen, sowie aus vier
im Wesentlichen rechteckigen Seitenwänden (Randwänden) 9a bis 9d,
durch welche die entsprechenden Kanten dieser oberen Wand 7 und
der Bodenwand 8 miteinander verbunden (abgeschlossen) werden.
Diese Seitenwände 9a bis 9d sind
so miteinander verbunden, dass ihre beiden Kanten mit den Kanten
der anderen benachbarten Seitenwände
verbunden und zwischen den Seitenwänden 9a bis 9d Verbindungsteile 9e bis 9h gebildet
sind.
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Die aus dieser oberen Wand 7,
der Bodenwand 8 und den Seitenwänden 9a bis 9d gebildete Trennwand 6 ist
zum Beispiel aus einer mehrschichtigen Struktur gebildet, in welcher
eine Überzugsschicht
aus hochdichtem Polyethylen die beiden Oberflächen der flachen Kernfolie
aus einem Ethylen-Vinyl-Copolymer-Kunststoff
oder aus Nylon bedeckt. Die Trennwand 6 mit dieser Struktur
ist im Wesentlichen steif und verformbar.
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Die Fläche der oberen Wand 7 oder
der Bodenwand 8 ist größer als
die Fläche
einer der Seitenwände,
und die Steifigkeit der oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 ist
geringer als die Steifigkeit der Seitenwände 9a bis 9d.
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In der vorliegenden Erfindung sind
die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 nicht auf
rechteckige Wände
beschränkt,
sondern können
auch ein Paar vieleckiger Wände
sein. Dann entsprechen die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 den
vieleckigen Wänden und
die Seitenwände 9a bis 9d den
Verbindungswänden
zum Verbinden der oberen Wand 7 mit der Bodenwand 8.
Die Form der oberen Wand 7, der Bodenwand 8 und
der Seitenwände 9a bis 9d wird
in geeigneter Weise in Abhängigkeit
von der Form des für den
Einbau des Kraftstofftanks 70 zur Verfügung stehenden Raumes gewählt.
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Die Kraftstoffspeicherkammer 5 mit
der Form eines im Wesentlichen recheckigen Parallelepipeds der Grundform
der Trennwand 6 ist wie oben beschrieben innerhalb der
Trennwand 6 definiert. Wenn in die Kraftstoffspeicherkammer 5 Kraftstoff
eingefüllt und
eine Kraftstoffmenge überschritten
wird, die derjenigen entspricht, bei der die Form eines rechteckigen
Parallelepipeds beibehalten werden kann (im folgenden als vorgegebene
Menge bezeichnet), bewegen sich die obere Wand 7 und die
Bodenwand 8 auseinander und werden so gekrümmt, dass
sie nach außen
gewölbt
sind, während
sich die Seitenwände 9a bis 9d aufeinander
zu bewegen und nach innen gewölbt
werden, wie in 3 und 4 dargestellt ist.
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Wenn die Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer 5 die
vorgegebene Menge überschreitet,
wird insbesondere die obere Wand 7 durch die Zunahme der
Kraftstoffmenge aufgebläht
und so gekrümmt,
dass sie sich vertikal nach oben wölbt, und ebenso wird die Bodenwand 8 durch
die Zunahme der Kraftstoffmenge und das Gewicht des Kraftstoffes
so gekrümmt,
dass sie sich vertikal nach unten wölbt, während die Seitenwände 9a bis 9d so
gekrümmt
werden, dass sie sich horizontal nach innen wölben. Auf diese Weise nimmt
die in der Kraftstoffspeicherkammer 5 speicherbare Kraftstoffmenge
allmählich
zu.
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Wenn hingegen Kraftstoff aus der
Kraftstoffspeicherkammer 5 entnommen wird und die Kraftstoffmenge
in der Kraftstoffspeicherkammer 5 die vorgegebenen Menge
unterschreitet, bewegen sich die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 aufeinander zu
und wölben
sich nach innen, und die Seitenwände 9a bis 9d bewegen
sich ebenfalls aufeinander zu und wölben sich nach innen, wie in 5 und 6 dargestellt ist.
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Wenn die Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer 5 die
vorgegebene Menge unterschreitet, wird insbesondere die obere Wand 7 so
gekrümmt,
dass sie sich nach unten wölbt,
die Bodenwand 8 wird so gekrümmt, dass sie sich nach oben wölbt, und
die Seitenwände 9a bis 9d werden
so gekrümmt,
dass sie sich horizontal nach innen wölben. Auf diese Weise nimmt
die in der Kraftstoffspeicherkammer 5 speicherbare Kraftstoffmenge
allmählich ab.
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Der Verformungsgrad der oberen Wand 7 und
der Bodenwand 8 ist stärker
als der der Seitenwände 9a bis 9d.
Demzufolge dienen die obere wand 7 und die Bodenwand 8 als
Flächen
mit starker und die Seitenwände 9a bis 9d als
Flächen
mit geringer Verformung.
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1 zeigt
eine Kraftstoffleitung 60 zum Einfüllen oder Entnehmen des Kraftstoffs
in die oder aus der Kraftstoffspeicherkammer 5, welche
ungefähr
in der Mitte der die Trennwand 6 bildenden Bodenwand 8 angeschlossen
ist. Unterhalb der Bodenwand 8 verzweigt diese Kraftstoffleitung 60 in
eine Kraftstoffeinfüllleitung 10 und
eine Kraftstoffzufuhrleitung 20, die an einen später zu beschreibenden
Zusatzkraftstofftank 14 angeschlossen ist.
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Der Kraftstoff wird durch die (nicht
gezeigte) Kraftstoffeinfüllöffnung über die
Kraftstoffeinfüllleitung 10 und
die Kraftstoffleitung 60 in die Kraftstoffspeicherkammer 5 sowie über die
Kraftstoffzufuhrleitung 20 in den Zusatzkraftstofftank 14 eingelassen. Während der
Kraftstoffentnahme wird der Kraftstoff über die Kraftstoffleitung 60 und
die Kraftstoffzufuhrleitung 20 in den Zusatzkraftstofftank 14 gesaugt.
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Diese Kraftstoffeinfüllleitung 10 und
die Kraftstoffzufuhrleitung 20 ermöglichen die Krümmung der
Bodenwand 8, da ihre Rohrleitungen faltenbalgförmig ausgebildet
sind und am Anschluss der Kraftstoffleitung 60 gedehnt
und gebogen werden können.
Bei der vorliegenden Ausführungsart
ist die Kraftstoffzufuhrleitung 20 über ihre gesamte Länge hinweg
als Faltenbalgleitung ausgebildet.
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Zur Ableitung des Gases und insbesondere des
verdampften Kraftstoffs aus der Kraftstoffspeicherkammer 5 nach
außen
ist etwa in der Mitte der oberen Wand 7, welche die Trennwand 6 bildet, über ein
Absperrventil 12 eine Kraftstoffdampf-Abgasleitung 11 angeschlossen.
Diese Kraftstoffdampf-Abgasleitung 11 ist
biegsam und ermöglicht
die Krümmung
der oberen Wand 7. Das Absperrventil 12 schließt die Kraftstoffdampf-Abgasleitung 11,
um zu verhindern, dass aus der Kraftstoffspeicherkammer 5 Kraftstoff
nach außen
gelangt, wenn die Kraftstoffoberfläche der Kraftstoffspeicherkammer 5 das
Absperrventil 12 erreicht.
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Die Kraftstoffdampf-Abgasleitung 11 ist über ein
Rückschlagventil 13 und
einen (nicht gezeigten) Aktivkohlebehälter zum vorübergehenden
Adsorbieren von verdampftem Kraftstoff an eine (nicht gezeigte)
Ansaugleitung des Verbrennungsmotors angeschlossen. Der verdampfte
und in diesem Aktivkohlebehälter
adsorbierte Kraftstoff wird entsprechend dem Betriebszustand des
Verbrennungsmotors zur Verbrennung in die Ansaugleitung überführt.
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Das oben erwähnte Rückschlagventil 13 wird geöffnet, wenn
der Druck in der Kraftstoffdampf-Abgasleitung 11 zwischen
dem Rückschlagventil 13 und dem
Absperrventil 12 einen zuvor ermittelten Überdruckwert überschreitet.
Das Ventil wird geschlossen, wenn der Druck unter den vorgegebenen
Druckwert fällt.
Durch diese Funktion des Rückschlagventils 13 wird
verhindert, dass das Gas in die Kraftstoffspeicherkammer 5 strömt, nachdem
das Absperrventil 12 die Leitung 11 geschlossen
hat.
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Ferner ist an der Innenwandfläche des
oberen Teils 2 des Gehäuses 4 eine
Kraftstoffmessvorrichtung 71 zum Erfassen eines Verschiebungswertes
oder einer Bewegungsgröße der oberen
Wand 7 in vertikaler Richtung und zum Berechnen der Kraftstoffmenge
in der Kraftstoffspeicherkammer 5 angebracht. Diese Kraftstoffmessvorrichtung 71 ist
ein Hebelinstrument, bei dem aus einem Winkelbetrag der Verschiebung
des Hebels die Kraftstoffmenge berechnet wird.
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Der Zusatzkraftstofftank 14 zur
vorübergehenden
Speicherung des aus der Kraftstoffspeicherkammer 5 kommenden
Kraftstoffs befindet sich auf dem unteren Teil 3 des Gehäuses 4 und
unterhalb der Bodenwand 8 an der Seite zwischen der Kraftstoffleitung 60 und
der Seitenwand 9c. In diesem Zusatzkraftstofftank 14 ist
eine Kraftstoffpumpe 16 zum Befördern des Kraftstoffs vom Zusatzkraftstofftank 14 über eine
Kraftstoffförderleitung 15 zu
den (nicht gezeigten) Kraftstoffeinspritzventilen des Verbrennungsmotors
angeordnet. Diese Kraftstoffpumpe 16 saugt den Kraftstoff
durch einen Filter 17 zum Herausfiltern von Staub oder Ähnlichem
aus dem Kraftstoff und fördert
den Kraftstoff zu den Kraftstoffeinspritzventilen, wobei gleichzeitig
der Kraftstoffdruck auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird.
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Auf einer Bodenwand 50 des
Zusatzkraftstofftanks 14 ist eine sich im Wesentlichen
vertikal nach oben erstreckende Trenn wand 18 angebracht. Diese
Trennwand 18 ist gemäß 7 so angebracht, dass sie
die Kraftstoffpumpe 16 und den Filter 17 einschließt und eine
Aufnahmekammer 19 zum Aufnehmen der Kraftstoffpumpe 16 und
des Filters 17 bildet und verhindert, dass der Kraftstoff
vom Filter 17 wegfließt,
wenn der Zusatzkraftstofftank 14 so gekippt wird, dass
die Kraftstoffoberfläche
im Zusatzkraftstofftank 14 schräg steht. In diesem Sinne wirkt
die Trennwand 18 als Mittel zur Verhinderung des Kraftstoffabflusses.
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1 zeigt,
dass eine obere Fläche
einer oberen Wand 52 des Zusatzkraftstofftanks 14 und eine
obere Fläche
von Teil 3a unterhalb der Bodenwand 8 auf der
Seite zwischen der Kraftstoffleitung 60 und der Seitenwand 9a im
unteren Teil 3 des Gehäuses 4 (der
Teil 3a wird einfach als vorgegebener Teil des unteren
Teils 3 bezeichnet) die Form der Bodenwand 8 annehmen,
wenn die Bodenwand 8 der Trennwand 6 nach unten
gekrümmt
ist; ferner zeigt 1,
dass eine untere Fläche
des oberen Teils 2 des Gehäuses 4 die Form der
oberen Wand 7 annimmt, wenn die obere Wand 7 der
Trennwand 6 nach oben gekrümmt ist.
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Wenn sich die Bodenwand 8 nach
unten krümmt
und in Kontakt mit der oberen Wand 52 des Zusatzkraftstofftanks 14 und
mit der oberen Fläche des
vorgegebenen Teils 3a des unteren Teils 3 des Gehäuses 4 gelangt,
verhindern die obere wand 52 und der vorgegebene Teil 3a des
unteren Teils, dass sich die Bodenwand 8 weiter nach unten
krümmt,
wodurch die abwärts
gerichtete Krümmung
der Bodenwand 8 auf ein vorgegebenes Maß begrenzt wird; wenn sich
die obere Wand 7 nach oben krümmt und in Kontakt mit der
unteren Fläche
des oberen Teils 2 des Gehäuses 4 gelangt, verhindert
der obere Teil 2, dass sich die obere Wand 7 weiter
nach oben krümmt,
wodurch die nach oben gerichtete Krümmung der oberen Wand 7 auf
ein vorgegebe nes Maß begrenzt
wird. Die so festgelegten Krümmungswerte entsprechen
beispielsweise denen eines vollständig mit Kraftstoff gefüllten Kraftstofftanks.
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Deshalb wirken sowohl die obere Wand 52 des
Zusatzkraftstofftanks 14, der vorgegebene Teil 3a des
unteren Teils des Gehäuses 4 als
auch der obere Teil 2 des Gehäuses 4 als Mittel
zur Regulierung des Verformungsgrades der Krümmung der Bodenwand 8 oder
der oberen Wand 7 auf ein vorgegebenes Maß.
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Auf diese Weise wird durch die obere
Wand 52 des Zusatzkraftstofftanks 14, den vorgegebenen Teil 3a des
unteren Teils 3 des Gehäuses 4 und
durch den oberen Teil 2 des Gehäuses 4 verhindert,
dass die Bodenwand 8 und die obere Wand 7 der
Trennwand 6 über
das vorgegebene zulässige
Maß hinaus gekrümmt werden.
Somit werden die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 während der
Verformung geschützt.
Außerdem
werden die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 ferner
während
der Verformung geschützt,
da die Form der oberen Wand 52 des Zusatzkraftstofftanks 14 und
des vorgegebenen Teils 3a des unteren Teils 3 des
Gehäuses 4 mit
der Form der abwärts
gerichteten Krümmung
der Bodenwand 8 und die Form des oberen Teils 2 des
Gehäuses 4 mit der
Form der nach oben gerichteten Krümmung der oberen Wand 7 übereinstimmen.
Auf diese Weise werden die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 geschützt und
somit eine Beeinträchtigung
oder Beschädigung
des Kraftstofftanks 70 infolge übermäßiger Verformung verhindert.
-
Da die obere Wand 52 des
Zusatzkraftstofftanks 14 in der oben beschriebenen Weise
die Verformung der Bodenwand 8 verhindert, befindet sich unterhalb
der Trennwand 6 kein Totvolumen, die Kraftstoffspeichervorrichtung 1 wird
kompakter, und der Einbau der Kraftstoffspeichervorrichtung 1 wird erleichtert.
Außerdem
wird die Zuführung
des Kraftstoffes aus der Kraftstoffspeicherkammer 5 zum
Zusatzkraftstofftank 14 zuverlässiger, da der Zusatzkraftstofftank 14 unterhalb
der Kraftstoffspeicherkammer 5 angeordnet ist.
-
Das Einfüllen des Kraftstoffs durch
die Kraftstoffeinfüllleitung 10 in
die Kraftstoffspeicherkammer 5 wird abgebrochen, wenn die
Bodenwand 8 der Trennwand 6 die obere Wand 52 des
Zusatzkraftstofftanks 14 und die obere Fläche des
vorgegebenen Teils 3a des unteren Teils 3 des
Gehäuses 4 berührt und
wenn die obere Wand 7 der Trennwand 6 die untere
Fläche
des oberen Teils 2 des Gehäuses 4 berührt. Das
heißt,
dass die maximal gespeicherte Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer 5 durch
die obere Wand 52 des Zusatzkraftstofftanks 14,
den vorgegebenen Teils 3a des unteren Teils 3 des
Gehäuses 4 und
den oberen Teil 2 des Gehäuses 4 bestimmt wird.
-
Aus diesem Grund dienen die obere
Wand 52 des Zusatzkraftstofftanks 14, des vorgegebenen Teils 3a des
unteren Teils 3 des Gehäuses 4 sowie der
obere Teil 2 des Gehäuses 4,
welche als Mittel zur Regulierung des Krümmungsgrades dienen, auch als
Mittel zum Definieren der Kraftstoffspeichermenge, um die in der
Kraftstoffspeicherkammer maximal gespeicherte Kraftstoffmenge zu
definieren.
-
Über
den gesamten Umfang des Gehäuses hinweg
ist in dem den oberen Teil 2 und den unteren Teil 3 des
Gehäuses 4 verbindenden
Randteil gemäß 1 und 8 durch den oberen Teil 2 und
den unteren Teil 3 ein Hohlraum 21 gebildet, der
etwa dieselbe Höhe
aufweist wie die Seitenwände 9a bis 9d der Trennwand 6.
In diesem Hohlraum 21 befinden sich die Seitenwände 9a bis 9d und
die Verbindungsteile 22 der mit den Seitenwänden 9a bis 9d verbundenen oberen
Wand 7 und der Bodenwand 8. Indem man die Verbindungsteile 22 der
oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 als Teile der
Seitenwände
ansieht, werden. die Verbindungsteile 22 zwischen der oberen
Wand 7 und der Bodenwand 8 sowie die Seitenwände 9a bis 9d in
ihrer Einheit als äquivalenter
Seitenwandteil 62 bezeichnet, der dem Randbereich der Trennwand 6 (Kraftstofftank 70)
entspricht.
-
Auf diese Weise wird die Trennwand 6 gegenüber dem
Gehäuse 4 gleitend
gehaltert, während der äquivalente
Seitenwandteil 62 durch den oberen Teil 2 und
den unteren Teil 3 des Gehäuses 9 eingeklemmt
wird. Das heißt,
dass der obere Teil 2 und der untere Teil 3 des
Gehäuses 4 durch
den Randbereich miteinander verbunden werden und einen Klemmteil 23 bilden,
welcher den äquivalenten
Seitenwandteil 62 der Trennwand 6 horizontal.
gleitend einklemmt (siehe 8).
Dieser Klemmteil 23 fungiert als Halterungsbauteil zum
Haltern der Trennwand 6.
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Das oben beschriebene äquivalente
Seitenwandteil 62 wird beim Wölben der oberen Wand 7 und
der Bodenwand 8 im Klemmteil horizontal gleitend verschoben.
Während
der Verformung der oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 werden
die Verbindungsteile 22 der oberen Wand 7 und
der Bodenwand 8 nur geringfügig gegenüber der oberen Wand 7 und
der Bodenwand 8 verschoben. Deshalb behindert der Klemmteil 23 gemäß 8 die nach oben und unten
gerichtete Verformung der oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 nicht.
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Da die Trennwand 6 auf diese
weise durch den Klemmteil 23 am äquivalenten Seitenwandteil 62 gehaltert
wird, können
sich die obere Wand 7 und die Bodenwand 8 entsprechend
der Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer 5 frei
nach oben und unten verformen.
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In den wie oben beschrieben konstruierten Kraftstofftank 70 wird
der Kraftstoff durch die Kraftstoffeinfüllleitung 10 in die
Trennwand 6 eingefüllt, deren
Grundform im Wesentlichen ein in 2 dargestelltes
rechteckiges Parallelepiped ist, und bei Erhöhung der Kraftstoffmenge in
der Kraftstoffspeicherkammer 5 über die oben erwähnte vorgegebene Menge
hinaus werden die obere Wand 7 nach oben und die Bodenwand 8 nach
oben gekrümmt,
während die
Seitenwände 9a bis 9d nach
innen gekrümmt werden.
Diese Krümmungen
nehmen allmählich
mit der ansteigenden Kraftstoffmenge zu, ohne durch den den Kraftstofftank 70 halternden
Klemmteil (Halterungsbauteil) behindert zu werden, sodass das Aufnahmevermögen der
Kraftstoffspeicherkammer 5 zunimmt und der Kraftstoff bis
zur Maximalmenge in der Kraftstoffspeicherkammer 5 gespeichert
werden kann. Gleichzeitig wird der Kraftstoff auch in den Zusatzkraftstofftank 14 gefüllt.
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Die vorliegende Ausführungsart
ist wie oben beschrieben so gestaltet, dass im Gegensatz zu einem
Kraftstofftank, der bei. Zunahme der Kraftstoffmenge die Krümmung der
oberen Wand 7 nach oben und der Bodenwand 8 nach
unten verhindert, in der Kraftstoffspeicherkammer 5 eine
größere Kraftstoffmenge
gespeichert werden kann. Aufgrund dieser Struktur kann die in der
Kraftstoffspeicherkammer 5 gespeicherte Kraftstoffmenge
den Maximalwert annehmen.
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Während
der Entnahme von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe wird der Kraftstoff
von der Kraftstoffspeicherkammer 5 über die Kraftstoffleitung 60, die
Kraftstoffzufuhrleitung 20, den Filter 17 und
die Kraftstoffförderleitung 15 zu
den Kraftstoffeinspritzventilen des Verbrennungsmotors gefördert. Die nach
oben gerichtete Krümmung
der oberen Wand 7 und die abwärts gerichtete Krümmung der
Bodenwand 8 sowie die nach innen gerichtete Krümmung der
Seitenwände 9a bis 9d nehmen
mit der verringerten Kraftstoffmenge in der Kraftstoffspeicherkammer 5 allmählich ab,
und die Trennwand 6 nimmt wieder ihre in 2 gezeigte Form eines im Wesentlichen rechteckigen
Parallelepipeds an, wenn die Kraftstoffmenge der Kraftstoffspeicherkammer 5 auf
die vorgegebene Menge verringert wird.
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Wenn der Kraftstoff weiterhin aus
der Kraftstoffspeicherkammer 5 gefördert wird und so die Kraftstoffmenge
in der Kraftstoffspeicherkammer 5 bis unter die vorgegebene
Menge verringert wird, bewirkt der durch das Absaugen entstehende
Unterdruck gemäß 5 die Krümmung der oberen Wand 7 nach
unten, der Bodenwand 8 nach oben und der Seitenwände 9a bis 9d nach
innen. Diese Krümmung nimmt
mit abnehmender Kraftstoffmenge allmählich zu und wird nicht durch
den Klemmteil 23 zur Halterung des Kraftstofftanks 70 behindert.
Wenn die obere Wand 7 gemäß 6 gegen die Bodenwand 8 stößt und sie
etwa in ihrer Mitte eng berührt,
hört die weitere
Verformung auf.
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Die vorliegende Ausführungsart
gemäß der obigen
Beschreibung ist so ausgestaltet, dass das Aufnahmevermögen des
Volumens in der Kraftstoffspeicherkammer 5 in dem Maße stärker verringert wird
als bei dem Kraftstofftank, der die Krümmung der oberen Wand 7 nach
unten und der Krümmung der
Bodenwand 8 nach oben bei abnehmender Kraftstoffmenge verhindert,
wie das Aufnahmevermögen der
Kraftstoffspeicherkammer 5 durch die Krümmungen abnimmt. Aufgrund dieser
Struktur wird die Menge des verdampften Kraftstoffs sehr stark verringert.
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Wenn die Kraftstoffspeichervorrichtung 1 in ein
Fahrzeug eingebaut ist, können
außerdem
die Schwingungen des Fahrzeugs den Kraftstofftank 70 in
Auf- und Abwärtsschwingungen
versetzen (d. h., er kann durch die Vertikalbeschleunigung G in
Schwingungen versetzt werden). Durch zunehmende vertikale Schwingungen
dieses Kraftstofftanks 70 kann es zu Geräuschen oder
zu Beschädigungen
des durch den Klemmteil 23 des Gehäuses 4 gehalterten äquivalenten
Seitenwandteils 62 des Kraft stofftanks 70 kommen.
Die zweite Ausführungsart
ist deshalb so gestaltet, dass die Vertikalschwingungen des Kraftstofftanks 70 gedämpft werden,
ohne die Verformung des Kraftstofftanks 70 zu behindern.
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Die in 9 und 10 dargestellte zweite Ausführungsart
ist so beschaffen, dass zum Beispiel zwischen die vier Ecken 24 der
Trennwand 6 (Kraftstofftank 70) und den Klemmteil 23 des
Gehäuses 4 jeweils
aus Gummi bestehende Schwingungsdämpfungsglieder (elastische
Bauelemente) 25 mit einer bestimmten Elastizität eingesetzt
werden.
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In der vorliegenden Erfindung sind
die Schwingungsdämpfungsglieder 25 aus
Gummi und die Trennwand 6 wie oben beschrieben aus Kunststoff
hergestellt; deshalb ist der äquivalente
Seitenwandteil 62 hart, damit er gegenüber den Schwingungsdämpfungsgliedern 25 gleiten
kann.
-
Bei dieser zweiten Ausführungsart
werden die Schwingungsdämpfungsglieder 25 deshalb
an den vier Ecken 24 (Teile des äquivalenten Seitenwandteils 62)
bereitgestellt, deren Verbindungsteile 9e bis 9h die
obere Wand 7, die Bodenwand 8 und die benachbarten
Seitenwände
miteinander verbinden und im Vergleich zu den anderen Teilen die höchste Steifigkeit
aufweisen und somit am geringsten verformt werden.
-
Die Verformung der Seitenwände 9a bis 9d, der
oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 wird daher nicht
unterdrückt,
obwohl die Ecken 24 durch den Klemmteil 23 über die
Schwingungsdämpfungsglieder 25 gehaltert
werden; die Seitenwände 9a bis 9d, die
obere Wand 7 und die Bodenwand 8 können dann genauso
verformt werden wie bei der ersten Ausführungsart.
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Da die Ecken 24 die oben
beschriebene Steifigkeit aufweisen, kann die Trennwand 6 auch
bei der Struktur gut gehaltert werden, bei welcher nur die Ecken 24 gehaltert
werden.
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In dieser Struktur, bei welcher nur
die Ecken 24 gehaltert werden, wird die Struktur einfacher
als bei der ersten Ausführungsart,
bei welcher der gesamte äquivalente
Seitenwandteil 62 gehaltert wird.
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Wenn der Kraftstofftank 70 vertikal
schwingt, werden diese Schwingungen bei der gemäß der obigen Beschreibung konstruierten
zweiten Ausführungsart
auf die Schwingungsdämpfungsglieder 25 übertragen,
welche die Vertikalschwingungen dämpfen. Somit entsprechen die
Schwingungsdämpfungsglieder 25 einem
Vertikalschwingungsdämpfungsglied
des Schwingungsdämpfungsmittels
zur Unterdrückung
(oder Dämpfung)
von außen
auf die Kraftstoffspeicherkammer 5 einwirkender Schwingungen. Dadurch
werden Beschädigungen
des Kraftstofftanks 70 verhindert und das Entstehen von
Geräuschen
eingeschränkt.
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Das Schwingungsdämpfungsverhalten der Schwingungsdämpfungsglieder 25,
d. h. die durch die Schwingungsdämpfungsglieder 25 zu
dämpfenden
Schwingungsfrequenzen, hängt
vom Elastizitätsmodul
der Schwingungsdämpfungsglieder 25 ab. Deshalb
wird der Elastizitätsmodul
der Schwingungsdämpfungsglieder 25 auf
die Frequenzen der zu dämpfenden
Vertikalschwingungen des Kraftstofftanks 70 abgestimmt.
Im Übrigen
unterscheiden sich die Struktur, die Funktionsweise und die Wirkungen der
zweiten Ausführungsart
nicht von denen der ersten Ausführungsart
und werden deshalb nicht noch einmal beschrieben.
-
Wenn der Kraftstofftank 70 in
ein Fahrzeug eingebaut ist, wird er außerdem durch die Horizontalbeschleunigung
G in seitliche Schwingungen (in Richtung der Fahrzeugvorderseite und
-rückseite oder
in horizontaler Richtung des Fahrzeugs) versetzt, wodurch es zu
Geräuschen
oder zur Beschädigung
der durch das Gehäuse 4 gehalterten
Ecken 24 des äquivalenten
Seitenwandteils 62 kommen kann. Die dritte Ausführungsart
ist deshalb so angepasst, dass sowohl die Vertikalschwingungen als
auch die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70 gedämpft werden.
-
Bei der in 11 dargestellten dritten Ausführungsart
sind anstelle der Schwingungsdämpfungsglieder 25 der
zweiten Ausführungsart
Schraubenfedern 52 angebracht. Die Schraubenfedern 52 gemäß 12 werden gedehnt und gestaucht
und ermöglichen
so das vertikale und seitliche Schwingen des Kraftstofftanks 70.
-
Somit unterdrücken die Schraubenfedern 52 durch
ihr elastisches Verhalten sowohl die Vertikalschwingungen als auch
die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70. Daher
wirken die Schraubenfedern 52 als Schwingungsunterdrückungsmittel
(für vertikale
und seitliche Schwingungen). Im Übrigen sind
die Struktur, die Arbeitsweise und die Wirkungen der dritten Ausführungsart
genauso wie bei der zweiten Ausführungsart
und werden deshalb nicht noch einmal beschrieben.
-
Bei der zweiten und dritten Ausführungsart wird
der Kraftstofftank 70 nur durch den Klemmteil 23 des
Gehäuses 4 an
den vier Ecken 24 gehaltert. Durch diese Struktur wird
der Kraftstofftank 70 nur mit geringer Kraft am Gehäuse 4 gehaltert,
und die Halterung des Kraftstofftanks 70 am Gehäuse 4 kann bei
starken Schwingungen des Kraftstofftanks 70 versagen. Die
vierte Ausführungsart
ist deshalb so angeordnet, dass einerseits die vertikalen und seitlichen
Schwingungen des Kraftstofftanks 70 gedämpft werden und andererseits
die Halterung des Kraftstofftanks 70 am Gehäuse 4 verstärkt wird.
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Bei dieser in 13 dargestellten vierten Ausführungsart
sind als Bestandteil der Seitenwände 9a bis 9d Flansche
(Flanschbauteile) 26 gebildet, die sich von den Seitenwänden 9a bis 9d seitlich
und horizontal nach außen
erstrecken. Die Flansche 26 sind an den vier Ecken 24 des
Kraftstofftanks 70 gebildet. Im Mittelteil des Flansches 26 ist
ein jeden Flansch 26 senkrecht durchdringendes Flanschdurchgangsloch 27 gebildet,
und zum Beispiel zwischen dem Flansch 26 und dem oberen
Teil 2 oder dem unteren Teil 3 (dem Klemmteil 23),
d. h. in vertikaler Richtung zu beiden Seiten des Flansches 26,
ist ein Paar zweiter Schwingungsdämpfungsglieder (elastischer
Bauteile) 28 aus Gummi mit einer bestimmten Elastizität angeordnet.
Durch die Mittelteile dieser zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 sind
die zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 senkrecht
durchdringende Dämpfungsdurchgangslöcher 29 gebildet, die
jeweils koaxial zu den Flanschdurchgangslöchern 27 sind.
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In einer Wandfläche jedes der in Kontakt mit dem
Flansch 26 befindlichen zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 ist
eine Nut oder Aussparung 30 gebildet, welche das Dämpfungsdurchgangsloch 29 umgibt.
Das heißt,
jedes der zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 ist
mit zwei Teilgliedern 31 versehen, die sich in Kontakt
mit dem Flansch 26 befinden. Ferner sind im oberen Teil 2 und
im unteren Teil 3 (Klemmteil 23) koaxial zum Dämpfungsdurchgangsloch 29 ein
Durchgangsloch 32 des oberen Teils und ein Durchgangsloch 33 des
unteren Teil gebildet, welche den oberen Teil 2 und den
unteren Teil 3 senkrecht durchdringen. Durch dieses Durchgangsloch 32 des
oberen Teils, das Dämpfungsdurchgangsloch 29,
das Flanschdurchgangsloch 27 und das Durchgangsloch 33 des
unteren Teils wird eine Hülse 34 eingefügt. In diese
Hülse 34 wird
eine Schraube 35 gesteckt und mit einer Mutter 36 befestigt.
Der Innendurchmesser des Flanschdurchgangslochs 27 ist
größer als
der Außendurchmesser
der Hülse 34.
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Bei der wie oben beschrieben konstruierten vierten
Ausführungsart
ist der Flansch 26 durch die Hülse 34, die Schraube 35 und
die Mutter 36 über
die zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 sicher befestigt
und kann sich gegenüber
dem oberen Teil 2 und dem unteren Teil 3 (Klemmteil 23)
gleitend verschieben. Dadurch wird der Kraftstofftank 70 durch das
Gehäuse 4 stärker gehaltert
als bei der zweiten und dritten Ausführungsart.
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Da der Innendurchmesser des Flanschdurchgangslochs 27 größer ist
als der Außendurchmesser
der Hülse 34,
lassen sich die Seitenwände 9a bis 9d seitlich
verschieben. Dadurch dienen die Flansche 26 als Gleithalterungsteile
(der Randbereich der Trennwand 6), die gegenüber dem
Gehäuse 4 gleitend
gehaltert sind.
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Bei der seitlichen Verschiebung der
Seitenwände 9a bis 9d werden
die beiden Teilglieder 31 jedes der zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 gemäß 14 infolge ihrer elastischen
Wirkung zusammen mit dem Flansch 26 seitlich verschoben. Aufgrund
dieser Struktur behindern die zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 nicht
die seitliche Verschiebung der Seitenwände 9a bis 9d und
dämpfen
die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70. Folglich
entsprechen die zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 dem Mittel
zur Unterdrückung der
seitlichen Schwingungen. Das zweite Schwingungsdämpfungsglied 28 unterdrückt natürlich auch die
Vertikalschwingungen. Deshalb entsprechen die Schwingungsdämpfungsglieder 28 auch
dem Mittel zur Unterdrückung
der Vertikalschwingungen. Im Übrigen
sind die Struktur, die Arbeitsweise und die Wirkungen genauso wie
bei der zweiten Ausführungsart und
werden deshalb nicht noch einmal beschrieben.
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Außerdem ist die vierte Ausführungsart
so ausgestaltet, dass die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70 unterdrückt werden,
aber die Teilglieder 31 der zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 werden
hauptsächlich
durch die horizontalen Schwingungen des Kraftstofftanks 70 verschoben. Deshalb
tragen die zweiten Schwingungsdämpfungsglieder 28 bis
auf die Teilglieder 31 nicht zur Unterdrückung der
seitlichen Schwingungen bei. Das bedeutet, dass die seitlichen Schwingungen
des Kraftstofftanks 70 bei der vierten Ausführungsart
nur schwach gedämpft
werden. Die fünfte
Ausführungsart
ist daher so gestaltet, dass die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70 besser
gedämpft
werden.
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Bei der in 15 gezeigten fünften Ausführungsart werden in vertikaler
Richtung zu beiden Seiten des Flansches 26 zum Beispiel
aus Gummi mit einer bestimmten Elastizität bestehende dritte Schwingungsdämpfungsglieder 37 angebracht.
Diese dritten Schwingungsdämpfungsglieder 37 befinden
sich jeweils durch eine zum Beispiel aus Metall bestehende Hülse 38 in
Kontakt mit dem Flansch 26 und sind jeweils durch eine
zum Beispiel aus Metall bestehende Hülse 39 am oberen Teil 2 oder
am unteren Teil 3 (dem Klemmteil 23) befestigt.
In den oberen Teil des unteren dritten Schwingungsdämpfungsgliedes 37 ist eine
Schraube 40 und in den unteren Teil des oberen Schwingungsdämpfungsgliedes 37 eine
Mutter 41 eingelassen. Dann wird die Schraube 40 durch
das oben erwähnte
Flanschdurchgangsloch 27 gesteckt und mit der Mutter 41 befestigt.
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Wenn bei der in 16 gezeigten fünften Ausführungsart die Seitenwände 9a bis 9d des
Kraftstofftanks 70 seitlich verschoben werden, folgen die dritten
Schwingungsdämpfungsglie der 37 dieser
Verschiebung und werden durch ihr elastisches Verhalten verformt.
In diesem Augenblick werden die dritten Schwingungsdämpfungsglieder 37 vollständig verformt
und dämpfen
so die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70.
Folglich üben
die dritten Schwingungsdämpfungsglieder 37 die
Funktion des Mittels zur Unterdrückung
seitlicher Schwingungen aus. Da die dritten Schwingungsdämpfungsglieder 37 in
der oben beschriebenen Weise vollständig verformt werden, werden
die seitlichen Schwingungen des Kraftstofftanks 70 stärker unterdrückt als
bei der vierten Ausführungsart.
Im Übrigen
sind die Struktur, die Arbeitsweise und die Wirkung der vierten
Ausführungsart
genauso wie bei der zweiten Ausführungsart und
werden deshalb nicht noch einmal beschrieben.
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Außerdem gibt es Fälle, bei
denen die Kraftstoffpumpe 16 wegen der Form des für den Einbau der
Kraftstoffspeichervorrichtung 1 und der Leitungen zur Verfügung stehenden
Raums senkrecht eingebaut werden muss. Die sechste Ausführungsart
ist deshalb für
den senkrechten Einbau der Kraftstoffpumpe 16 vorgesehen.
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Der die Kraftstoffspeichervorrichtung 1 bildende
Zusatzkraftstofftank 14 ist gemäß 17 in einem Seitenteil des Gehäuses 4 untergebracht,
und der Filter 17 und die Kraftstoffpumpe 16 sind
in diesem Zusatzkraftstofftank 14 senkrecht eingebaut. Der
Zusatzkraftstofftank 14 ist mit einem Gehäuseseitenwandteil 43 ausgestattet,
der sich in senkrechter Richtung erstreckt und am Seitenteil den
oberen Teil 2 mit dem unteren Teil 3 des Gehäuses 4 verbindet,
wobei innerhalb des Gehäuseseitenwandteils 43 ein
Gehäuseabgrenzungswandteil 72 steht,
der den Zusatzkraftstofftank sowie einen Volumenteil 73 vom Kraftstofftank 70 abschottet,
der durch diesen Gehäuseseitenwandteil 43,
den Gehäuseabgrenzungswandteil 72,
den oberen Teil 2 und den unteren Teil definiert wird und
die oben er wähnte
Kraftstoffpumpe 16 und den Filter 17 enthält. Der
Gehäuseabgrenzungswandteil 72 hat
in seinem unteren Teil in der Nähe
des Kraftstofftanks 70 eine Wand zur Regulierung des Krümmungsgrades 49 als
Krümmungsregulierungsmittel,
und diese Wand zur Regulierung des Krümmungsgrades 49 stellt
die abwärts
gerichtete Krümmung
der die Trennwand 6 bildenden Bodenwand 8 auf
das vorgegebene Maß ein.
Der verdampfte Kraftstoff im Zusatzkraftstofftank 14 wird
durch eine Kraftstoffdampfförderleitung 51 in
den Aktivkohlebehälter
gefördert.
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Im Übrigen sind die Struktur, die
Arbeitsweise und die Wirkung der sechsten Ausführungsart genauso wie bei der
ersten Ausführungsart
und werden deshalb nicht noch einmal beschrieben.
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Bei der ersten bis sechsten Ausführungsart wird
außerdem
die Bodenwand 8 durch das Gewicht des Kraftstofftanks 70 einschließlich des
Kraftstoffs stärker
nach unten gewölbt
als die obere Wand 7. Aus diesem Grund wird die obere Wand 7 während der
Verformung der Trennwand 6 bei Zunahme der Kraftstoffmenge
in der Kraftstoffspeicherkammer 5 nicht gleich stark nach
oben gewölbt
wie die Bodenwand 8 nach unten. Das heißt, dass sich die obere Wand 7 und
die Bodenwand 8 bezüglich
ihres Verformungsgrades voneinander unterscheiden (die Formen der
oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 werden asymmetrisch),
wodurch sich die beide Wände verbindenden
Seitenwände 9a bis 9d verdrehen
und reißen
können.
Außerdem
ist das Aufnahmevermögen
der Kraftstoffspeicherkammer 5 instabil. Ferner wird die
Kraftstoffmessung bei Verwendung der Kraftstoffmessvorrichtung 71 auf
Basis eines Hebelinstruments (1)
zur Messung der Kraftstoffmenge anhand der Verschiebungsposition
der oberen Wand 7 gemäß der obigen
Beschreibung ungenau. Die siebente Ausführungsart ist deshalb so gestaltet,
dass die Verdrehung der Seitenwände 9a bis 9d während der
Verformung der Trennwand 6 verhindert wird, um das Aufnahmevermögen der
Kraftstoffspeicherkammer 5 zu stabilisieren und eine genauere
Kraftstoffmessung zu ermöglichen.
-
Bei der in 18 und 19 dargestellten
siebenten Ausführungsart
wird der Kraftstofftank 70 gehaltert, indem man ihn in
einer Kraftstofftankaufnahme 74 unterbringt. Diese Kraftstofftankaufnahme 74 besteht
im Allgemeinen aus einem Paar Halterungsbauteile 75 mit
einem in vertikaler Richtung U-förmigen Querschnitt,
die mit den U-förmigen
Aussparungen (Spalten) 80 einander gegenüber angeordnet sind,
und einer Vielzahl von Kunststoffbauteilen 76 zum Verbinden
dieser Halterungsbauteile 75.
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Die Kunststoffbauteile 76 sind
zum Beispiel aus einem Kunststoff wie Polyacetal als dünne Platte (Folie)
hergestellt, und für
jede obere und untere Seite der Halterungsbauteile 75 werden
eine Vielzahl solcher Kunststoffbauteile 76 bereitgestellt,
wodurch die Halterungsbauteile 75 an der oberen und unteren Seite
miteinander verbunden werden. Dann wird der Kraftstofftank 70 in
einen durch die beiden Halterungsbauteile 75 sowie die
oberen und unteren Kunststoffbauteile 76 definierten Zwischenraum
geschoben.
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Die Höhe der Aussparungsteile 80 der
Halterungsbauteile 75 ist etwa so groß wie die Höhe der Seitenwände 9a bis 9d der
Trennwand 6, und der oben beschriebene äquivalente Seitenwandteil 62 der
Trennwand 6 (Kraftstofftank 70) passt in diese Aussparungsteile 80.
Der äquivalente
Seitenwandteil 62 wird so gehaltert, dass er sich gegenüber den
Halterungsbauteilen 75 horizontal verschieben kann, während er
durch die Halterungsbauteile 75 eingeklemmt wird. Folglich
fungieren die Halterungsbauteile 75 als Befestigungsbauteile
(Klemmtei le), welche den äquivalenten
Seitenwandteil 62 (Randbereich) des Kraftstofftanks 70 horizontal
gleitend einklemmen.
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Die plattenförmigen Befestigungsteile 77 werden
jeweils mit beiden Enden jedes Halterungsbauteils 75 an
der unteren Seite verbunden. Die vier Befestigungsteile 77 der
beiden Halterungsbauteile 75 sind jeweils am Randbereich
des Gehäuses 4 befestigt.
Durch diese Änderungen
wird auch die Form des Randbereichs des oberen Teils 2 und
des unteren Teils 3 des Gehäuses 4 so verändert, dass
dieser die Kraftstofftankaufnahme 74 aufnehmen kann.
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Bei der gemäß der obigen Beschreibung konstruierten
siebenten Ausführungsart
nehmen die unteren Kunststoffbauteile 76 das Gewicht des
Kraftstofftanks 70 einschließlich des Kraftstoffs auf,
werden dabei elastisch verformt und verteilen die entsprechend der
abwärts
gerichteten Krümmung
der Bodenwand 8 ausgeübte
Kraft, sodass die Bodenwand 8 gehaltert wird und sich trotzdem
verformen kann. Während
dieser Verformung dehnen sich die oberen und unteren Kunststoffbauteile 76 genau
in Richtung der Verformung und vergrößern die horizontalen Abstände zwischen
den anderen benachbarten Kunststoffbauteilen 76, indem
sie der Krümmung
der oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 folgen.
Folglich fungieren die unteren Kunststoffbauteile 76 als
elastisch verformbare Halterungen (Halterungsbauteile) zur Halterung
der Bodenwand 8, indem sie das Gewicht des Kraftstofftanks 70 einschließlich des
Kraftstoffs aufnehmen und die Verformung der Bodenwand 8 nach
unten ermöglichen
und dabei den Einfluss des Gewichts ausgleichen.
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Da die unteren Kunststoffbauteile 76 die Krümmung der
Bodenwand nach unten ermöglichen und
dabei das Gewicht des Kraftstofftanks 70 einschließlich des
Kraftstoffs aufnehmen, ist der abwärts gerichtete Verformungsgrad
der Bodenwand 8 etwa gleich dem nach oben gerichteten Verformungsgrad der
oberen Wand 7.
-
Folglich dienen die unteren Kunststoffbauteile 76 auch
als Mittel zum Anpassen des Verformungsgrades, um den Verformungsgrad
der abwärts gerichteten
Krümmung
der Bodenwand 8 so anzupassen, dass er mit dem Verformungsgrad
der nach oben gerichteten Krümmung
der oberen Wand 7 übereinstimmt
(oder um dafür
zu sorgen, dass der Verformungsgrad der abwärts gerichteten Krümmung der
Bodenwand 8 mit dem Verformungsgrad der nach oben gerichteten
Krümmung
der oberen Wand 7 übereinstimmt).
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Die Kunststoffbauteile 76 werden
auch an der oberen Seite bereitgestellt, weil dadurch der Verformungsgrad
der nach oben gerichteten Krümmung der
oberen Wand 7 weiter an den Verformungsgrad der abwärts gerichteten
Krümmung
der Bodenwand 8 angenähert
wird, indem man die Größe des Verformungsgrads
der nach oben gerichteten Krümmung der
oberen Wand 7 begrenzt. Folglich dienen die oberen Kunststoffbauteile 76 auch
als das oben genannte Mittel zum Anpassen des Verformungsgrades.
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Da die Kunststoffbauteile 76 den
Verformungsgrad der Krümmung
der oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 bei Zunahme
der Kraftstoffmenge ungefähr
gleich halten, wird das Verdrehen der Seitenwände 9a bis 9d verhindert,
das Aufnahmevermögen
der Kraftstoffspeicherkammer 5 stabilisiert und eine genauere
Kraftstoffmessung erreicht. Da die Kunststoffbauteile 76 den
Kraftstofftank 70 haltern und dabei elastisch verformt
werden, werden die Schwingungen des Kraftstofftanks 70 gedämpft, ferner
die Beschädigung
des Kraftstofftanks 70 verhindert und das Entstehen von
Geräuschen
eingeschränkt.
Folglich fungieren die Kunststoffbauteile 76 auch wie das
oben beschriebene Schwingungsdämpfungsmittel.
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20 ist
eine Draufsicht, die den Hauptteil der mit dem Kraftstofftank der
achten Ausführungsart ausgestatteten
Kraftstoffspeichervorrichtung zeigt, und 21 ist eine Querschnittsansicht der Kraftstoffspeichervorrichtung
entlang der Linie Z-Z von 20.
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Die achte Ausführungsart unterscheidet dadurch
von der siebenten Ausführungsart,
dass anstelle der Vielzahl dünner
plattenförmiger
Kunststoffbauteile 76, welche die Halterungsbauteile 75 miteinander
verbinden, die ein Gitter bildenden Kunststoffbauteile 78, 79 als
elastisch verformbare Halterungsbauteile verwendet werden. Die Kunststoffbauteile 78, 79 als
elastisch verformbare Halterungsbauteile dienen natürlich auch
als das oben erwähnte
Mittel zum Anpassen des Verformungsgrades und als Schwingungsdämpfungsmittel.
Alle das Gitter bildenden Kunststoffbauteile 78, 79 sind
strangähnliche Kunststoffbauteile,
die wie ein Gewebe kreuzweise über-
und untereinander gelegt sind. Bei einer anderen Anordnung können die
Halterungsbauteile 75 nur durch die strangähnlichen
Kunststoffbauteile 78 miteinander verbunden werden.
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Durch diese Struktur können selbstverständlich dieselbe
Arbeitsweise und dieselbe Wirkung wie bei der siebenten Ausführungsart
erreicht werden.
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Obwohl die siebente und die achte
Ausführungsart
so beschaffen sind, dass die Kunststoffbauteile 76, 78 und 79 sowohl
für die
obere Wand 7 als auch für
die Bodenwand 8 des Kraftstofftanks 70 bereitgestellt
werden, um den Verformungsgrad der oberen Wand 7 und der
Bodenwand 8 einander anzugleichen, kann man die Kunststoffbauteile
auch nur für
die Bodenwand 8 bereitstellen, um den Verformungsgrad der
oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 ungefähr einander
anzugleichen. Das heißt, dass man
die oberen Kunststoffbauteile weglassen kann. Um den Verformungsgrad
der oberen Wand 7 und der Bodenwand 8 einander
weiter anzugleichen, kann man die Anzahl der oberen Kunststoffbauteile (die
Anzahl der Stränge)
kleiner wählen
als die Anzahl der unteren Kunststoffbauteile.
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Die elastisch verformbaren Halterungsbauteile 76, 78 und 79 sind
nicht auf Kunststoffbauteile beschränkt. Gemäß der in 22 bis 24 dargestellten
neunten bis elften Ausführungsart
kann die Vorrichtung auch so angeordnet werden, dass die in der siebenten
und achten Ausführungsart
beschriebene Kraftstofftankaufnahme 74 als Vertiefung 90 gestaltet ist,
welche den Kraftstofftank 70 aufnimmt, und der Kraftstofftank 70 zum
Beispiel auf einem in 22 dargestellten
geschäumten
Bauteil 91 (Schwamm oder Ähnliches) angebracht wird,
oder dass der Kraftstofftank 70 auf in 23 dargestellten Druckfedern 92 (Schraubenfedern,
Blattfedern, konische Scheibenfedern usw.) oder auf einem in 24 dargestellten Gummibauteil 93 angebracht
wird, die sich in der Vertiefung 90 befinden und als elastisch
verformbares Halterungsbauteil dienen. Wichtig ist, dass als elastisch
verformbares Halterungsbauteil jedes Bauteil verwendet werden kann,
das an die Bodenwand 8 grenzt und diese so haltert, dass
die Krümmung
der Bodenwand 8 ermöglicht
wird, wobei das Bauteil entsprechend der abwärts gerichteten Krümmung der Bodenwand 8 elastisch
verformt wird und die durch die Bodenwand 8 einwirkende
Belastung verteilt.
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Die vorliegende Erfindung wurde oben
anhand ihrer Ausführungsarten
ausführlich
beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht ausschließlich auf
die obigen Ausführungsarten
beschränkt.
Zum Beispiel wurden die oben beschriebene zweite bis fünfte Ausführungsart
so gewählt,
dass die elastischen Bauteile 25, 28, 38 und 52 an
den Ecken 24 des Kraft stofftanks 70 angeordnet
wurden, jedoch kann man die elastischen Bauteile am gesamten Umfang
des äquivalenten
Seitenwandteils 62 anordnen.
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In den obigen Ausführungsarten
bestand der Kraftstofftank 70 aus der oberen Wand 7 und
der gegenüberliegenden
Bodenwand 8 mit der Form eines Vielecks sowie aus Seitenwänden 9a bis 9d zum
Verbinden dieser oberen Wand 7 mit der Bodenwand 8, jedoch
ist der Kraftstofftank nicht auf diese Struktur beschränkt, sondern
die vorliegende Erfindung kann auf jeden Kraftstofftank angewendet
werden, der mit einer entsprechend der darin gespeicherten Kraftstoffmenge
verformbaren Kraftstoffspeicherkammer ausgestattet ist.
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Der Kraftstofftank gemäß der vorliegenden Erfindung
ist entsprechend der obigen Beschreibung so konstruiert, dass die
die Kraftstoffspeicherkammer bildende Bodenwand bei Erhöhung der
Kraftstoffmenge nach unten gekrümmt
wird und dabei das die Kraftstoffspeicherkammer halternde Halterungsbauteil
die abwärts
gerichtete Krümmung
der Bodenwand nicht behindert, wodurch das Aufnahmenvermögen der
Kraftstoffspeicherkammer im Gegensatz einem Kraftstofftank erhöht werden
kann, bei dem die Verformung der Bodenwand verhindert wird.