JP3118774B2 - 特に車両燃料タンク用の安全栓 - Google Patents

特に車両燃料タンク用の安全栓

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の前文の特徴に従った、特に車両
の燃料タンク用の安全栓に関する。
そのような耐圧性安全栓は、DE−GM 92 16 647に
より周知である。この耐圧性安全栓は、特に自動車の燃
料タンクのコネクタ部品に適しており、コネクタ部品の
開口に挿入できる一体となったシール部分を持つプラグ
およびプラグの外側に配置された、特にコレットの形を
したロック装置とを持っているので、コネクタ部品に設
置されたキャップ形状の安全栓は前記部品の周囲で係合
する。簡単に取り外すために、安全栓はまた、シール部
分の領域でコネクタ部品の開口と連絡する排出装置を持
っている。そのような、特に排出ねじあるいはばね仕掛
けの排出弁の形状をした排出装置によって、例えば、コ
ネクタ部品のシールの損傷により発生しうる差し込み式
継手に作用する圧力を消失させる、または少なくとも低
減させることができるが、それはこの圧力のために、安
全栓を簡単に抜くことが困難に、または不可能にさえす
ることもあるからである。
この耐圧性安全栓は、特に、自動車の燃料タンクのコ
ネクタ部品用の保護キャップとして、その有用性を立証
しており、そしてこのようにして、タンクを満杯にした
自動車から燃料が漏れて点火しやすく、かつ特に地下車
庫における高い安全性の危険の原因となる高爆発性ガス
混合物を生じさせることのないようにすることができ
る。
上述のように、周知の耐圧安全栓には、安全栓を簡単
に抜きにくくする連結領域での圧力をこのように低減あ
るいは消失させるために、排出装置が設けられている。
しかし、これに関して、ユーザが、圧力を低減するため
に排出弁を作動させることを忘れ、そしてスライドスリ
ーブとしてのその良好な構造である作動装置を力で引き
抜こうとする危険がある。損傷したシールのために比較
的高圧が安全栓内部で設けられたとしても、力の強い人
であれば、実際に、こうすることができる。
このように、スライドスリーブが力づくで引き抜か
れ、従ってロック装置が開けられる場合、コネクタ領域
で得られる流体またはガス圧のために、安全栓が押しや
られ、従って大怪我をさせることもありうるという危険
がある、さらに、対応して加えられた力によってなおス
ライドスリーブを引き抜かせるような、連結あるいは移
動圧力では、ロック装置の接触面およびコネクタ部品の
相補的形状の係合面は、過度の応力にさらされ、その結
果、コレットが強化構造であるにもかかわらず、接触す
るロック装置あるいはコネクタ部品の部分に過度の摩耗
を生じることがありうる。この場合、作動装置として望
ましいスライドスリーブでさえ、ひどい摩耗にさらされ
る。
従って、発明の基本を成す目的は、問題のタイプの安
全栓を、安全性および使い易さに関して改良することで
ある。
この目的は、請求項１の特徴を備えた安全栓によって
達成することができる。
安全栓の内部で、ロック部材、望ましくはロックボー
ルと連動して、軸方向に可動に誘導されるピストンによ
って、作動装置、特にスライドスリーブのロッキングは
達成され、従って、コネクタ部品のコネクタ領域におけ
る燃料漏れが発生する際に、例えば、継手に６から８バ
ールまでの比較的低い圧力がなお作用している場合でさ
え、安全栓の始動、従って引き抜きは、確実にロックさ
れ、従って安全に阻止される。ロック部材のこの応答圧
力は、ピストンの運動とは反対に作用するばねを選択す
ることによって、危険のない圧力に簡単な方法でセット
され、規定することができる。規定の安全な圧力以上の
圧力のために作動部材のロッキングが発生した場合は、
ロック部材による確実なロック栓によって、どんな場合
でも圧力低減のために、ユーザは排出装置を使用するこ
とを余儀なくされ、その結果、使用上の安全性は全体的
に保証される。このようにしてもたらされた、安全栓に
作用する規定連結あるいは漏れガスの圧力で始まる、作
動装置の完全に信頼できるロッキングの可能性のため
に、作動装置は全体として、より簡単なかつ軽い構造に
することができる。従って、例えば、望ましいスライド
スリーブは、過度に作動力が加えられることに対する安
全のための金属性インサートを設ける必要がなくなり、
安全に、射出成形プラスティックとして構成することが
できる。
さらに有利なことに、ピストンの軸方向の移動運動に
よって、インジケータボルトを設けて、連結領域におい
て得られる連結あるいは漏れガス圧力を表示することが
できるので、ユーザは、例えばコネクタ部品のシールに
摩耗が生じたことを知らされる。このインジケータは排
出弁用押しボタンとしても設けられることが望ましく、
その結果、特に簡単に使用することができる。
さらに有利な展開が従属項の主題を形成している。
この発明は以下で、２つの実施例を参照して、より詳
細に説明され、記述され、そして図で説明されるであろ
う。
図１ 耐圧性安全栓の良好な実施例の、起動させ、そして解
放させる位置での、半断面図； 図２ 図１による安全栓であるが、漏れガスの過度の圧力の
場合に、起動をロックする位置にある； 図３ 流体の供給ラインを持つ変化例である。
図１は耐圧性安全栓１を半断面図で示しており、それ
は自動者の燃料タンクのコネクタ部品２に連結すること
ができる。安全栓１は、ほぼスリーブ型プラグ３を持
ち、その前方シール部分3aは、コネクタ部品２の破線で
示される取付け開口に挿入することができる、コネクタ
部品２はまた、明確にするために部分的断面図で示され
ていて、プラグ３のシール部分3aに面してシール４があ
る。しかし、シール４はまた、シール部分3aに補充ある
いは代替として配置することもできる。さらに、コネク
タ部品２の内部に、安全のために、もう１つのシール12
が備えられており、前記シール12はばね仕掛けの円錐形
弁12aと連動する。
プラグ３の外周にはロック装置５が設けられており、
それによって、コネクタ部品２に取付けられた安全栓１
は確実に、かつ取り外し可能に連結することができる。
ロック装置５はコレットによって形成されることが望ま
しく、それは、コネクタ部品２の周囲の正面ビードと係
合し、そしてここでは右側のその末端において、軸受
点、特にプラグ３の外表の凹み3bに回動的に取付けられ
ている。ロック装置５のコレットは、この場合、この軸
受点において拡がる方向で、環状ばね６によって、ばね
の影響を受けている。ここで示されるコレットの代わり
に、ボールあるいは同様なロック部材を設けて、安全栓
１をコネクタ部品２に取り外し可能に連結できることに
注目されたい。
ロック装置５の解放あるいはロックは、ここではスリ
ーブあるいはスライドスリーブの形状をした作動装置７
によって、実行することができる。このために、作動装
置７の外側に、少なくとも１つの周囲溝17が設けられて
おり、その上で作動装置７は係合することができて、こ
の場合、右側に引っ張ることができる。そこでこのよう
にして、コレットの前方の、厚みのある末端は解放さ
れ、そして環状ばね６の作用のために径方向外側に向か
って拡がることができて、その結果、安全栓１はコネク
タ部品２から引き抜くことができる。当然、連結は逆の
順序で実行されるが、これはまた、基本的に、DE−GM
92 16 647に記述されている通りである。
実際に重要な要素は、軸方向に可動にプラグ３の中心
に取付けられたピストン８であり、このピストン８は、
関連するリング8aによって、ロック部材９と連結する。
このロック部材９は、プラグ内部の１つ（あるいはそれ
以上の）横向きの内腔3cに取付けられて、径方向に可動
である。
ここで選択されている球形の代わりに、径方向に可動
なボルトあるいはピンもまたロック部材９として役立つ
ことに注目されたい。この場合、リング8aは、コネクタ
部品２の方向に、圧縮ばね8bによって作動されるので、
リング8aとピストン８はプラグ３内部の対応する突起に
当たって停止する。ピストン８およびロック部材９の動
作の方法は、図２に関連して以下で、より詳細に説明す
る。
さらに、ピストン８内部には排出装置10が備えられて
おり、それはほぼボルト型であり、シール11によってピ
ストン８からシールされている。従って、シル12の損
傷、あるいはシールボール12aのクランプによって、ガ
スがコネクタ領域（点線で示される）内に入ることがあ
るとしても、シール４および11によって、安全栓１から
さらに出ることは、阻止される。しかし、排出装置10
は、軸方向圧力によって、排出のために作動できるの
で、シール11におけるシールは解放され、従って漏れた
ガスが、ある程度隙間をもって組合わされた部品を通じ
て出ることもありうる。このために、排出装置10は押し
ボタン18を備えていることが望ましく、この押しボタン
は横向きのピン18aによって中心シールボルト18bに連結
され、その拡がった末端18cは、シール11に接してい
る。従って、ばね18dによってボルト18bは外側方向に作
動され、その結果、シール部分18cはシール11に接す
る。
ピストン８はなお、シール13によってプラグ３からシ
ールされているので、図２で示される移動運動の場合に
おいてさえ、排出装置10が作動している場合は別とし
て、漏れたガスはプラグ３とピストン８間で出ることは
できない。
排出装置10の押しボタン18はさらに、留めリング15に
よってプラグ３に固定されている保護リング14内に誘導
されており、そしてさらに、ピストン８に作用するばね
8bを支持する働きをしている。プラグ３の外側にはま
た、リング16が配置されており、それは、押しボタン18
が親指によって作動される場合、薬指および中指のため
の支持として働く。
図２で示される図１の安全栓は、例えば、シール12の
損傷によって、安全栓１の内部で過度の圧力が得られる
ような場合のために、まだ作動装置７の作動をロックす
る位置にある。この場合、漏れた燃料の圧力（点線で示
される）は、シール11および13によってばね8bの作用に
対してシールされたピストン８を、右側に移動させ、従
って、ロック部材９は、径方向外側に押され、この場
合、望ましいロックボールは作動装置７の溝7aで係合す
る。図１の位置とは異なり、ロック部材９それ自体は、
大きい力を加えても、径方向内側に押されることはでき
ないことに注目されたい。それは、ピストン８に関連す
るリング8aの環状調節面8cによって、内側に押されない
ようになっているからである。これとは反対に、図１の
位置では、作動装置７が引っ張られる場合、ロックボー
ルは径方向内側に押されることができるが、それは、リ
ング８がばね8bの圧力に対して、右に少し移動されるこ
とがあり、したがって、ロックボール９は溝型の調節面
8c内に落下するからである。この場合、溝型の調節面8c
の代わりに、円錐形等の面を設けることもできることに
注目されたい。しかし、基本的特徴、ピストン８上に、
あるいはここでは組み合わせのために設けられた、ピス
トン８と関連するリング8a上に、図２に示されるよう
な、作動装置７においてロック部材９を確実に固定する
調節面8cが備えられていることである。排出装置10の作
動、従って点線領域における圧力の解放の後でのみ、ピ
ストン８は、ばね8bの圧力により図１の位置に復帰す
る。その結果、ロック部材９は再び、径方向に可動にな
り、そして調節面8cの溝において係合することができる
ので、スライドスリーブとして良好に設計された作動装
置７は引き抜くことができる。
図２が示すように、圧力が増加して、押しボタン18が
保護リング14に対して外側に突き出るので、これは圧力
表示として利用することができる。例えば、カラー標識
あるいは数字のような他の標識を押しボタン18の外周に
備えることができる。この点で、内部に置かれたシール
12の摩耗の状況もまた、読み取ることができる。そして
適切な修理あるいは整備のために手段を講じることがで
きる。
図３は、この場合、ガスボンベ用のガス充填バルブの
コネクタ部品２に連結している安全栓１の変更実施例を
示している。この場合、同一部品は同一番号を備えてい
る。この場合、特に、図１および２の実施例と同じく環
状プラグ３が備えられており、コネクタ部品２に面する
その前端に、コレットの形状をしたロック装置５が凹み
3bに取付けられている。コレット５およびプラグ３はこ
の場合、その外周に周囲溝17を持つスライドリーブの形
状をした作動装置７によって取り囲まれている。次い
で、作動装置７の内面には環状溝7aが形成され、その中
でボール型のロック部材９が係合している。このロック
ボールはこの場合、次に、プラグ３の横向き内腔3cに径
方向に可動に受け入れられている。プラグ３の内周面に
は、やはり軸方向に可動なピストン８が備えられ、これ
は、従ってスライドスリーブ７に平行に可動である。ピ
ストン８はその外周面に、異なる外径D1とD2によって形
成される調節面8cがある。ここで示されるピストン８の
位置では、調節面8cの小さい方の直径D1がロック部材９
に対向して置かれ、従って、この後者は、横向き内腔3c
に沿って内方向にスライドすることによって、直径領域
D1に接触することができるので、作動装置７の溝7aとの
ロッキングは解放され、従って、この場合、スライドリ
ーブは右方向に引かれることができる。
安全栓１のロックした位置では、すなわち、連結ある
いは漏れたガスの圧力が安全栓の内部で活性である場合
には、ピストン８はこの場合、ここで示されている位置
に対して左方向に、圧縮ばねのばね力に逆らって移動す
るので、調節面8cの大きい方の直径D2がロック部材９を
外方向に押して、周囲溝7aと確実に係合させる。このよ
うに、スライドリーブ７はロックされるので、安全栓１
が抜かれることは確実に阻止される。
図１および図２の実施例の変形例として、この場合、
シール４を持つシール部分3aは、ピストン８の軸方向運
動より少ない範囲ではあるが、プラグ３に対して少し軸
方向に移動して、前記プラグ３内に取付けられている。
スリーブ型シール部分3aのこのわずかな軸方向運動が、
シール部分が常に、コネクタ部品２に確実に接している
ことを保証する働きをしている。スリーブ型シール部分
3aのわずかな軸方向運動は、この場合、プラグ３のスロ
ット21内に導かれている横方向に延びるピン20によって
制限されている。シール部分3aとピストン８間の周囲部
分上のシールは、この場合、シールリング13によって保
証されている。その他の相違としては、この場合、プラ
グ３の右端に、略図で示されるコネクタライン22が連結
されており、これによって、安全栓は加圧されて、例え
ば、ガスを、コネクタ部品２およびそれに連結したガス
ボンベあるいは燃料タンクのような次の部品において圧
力を受けて供給する。この場合、圧力解放用の排出装置
10は安全栓から離して配置することができる。最も簡単
な方法では、排出装置10は、より詳細には示されていな
い充填システムの圧力バルブによって形成されているの
で、シール部分3aの領域においてこの充填バルブを閉じ
た後、低減した圧力が得られる。増加した圧力での充填
中、充填しようとすう媒体もまた、ピストンの末端面8d
に送られるので、ピストンはコネクタ部品２に対して軸
方向に安全栓１の内部で移動する。この軸方向移動運動
によって、一方のピストン８はスリーブ型のシール部材
3aと接触するので、ピストン８に加えてこの後者もコネ
クタ部品２に向かって押され、その結果、シーリング効
果は一層増加する。さらに、このようにして、今まで調
節面8cの小さい方の直径D1に置かれていたロックボール
９は、外方向に押されて、大きい方の直径D2を持つピス
トン８の外周の１部分によって、作動装置７と確実に係
合する。従って、増加した圧力のガスあるいは流体が点
線で示された流体ライン22を通って供給されている間、
作動装置７はロックされたままである。シール部分3aの
領域で得られる圧力が少なくとも低減される、あるいは
完全に解放される（排出位置）場合にのみ、ピストン８
は右方向に、ここで示される位置に、圧縮ばね28bによ
って補強されて、押し戻される。その作用が図１および
２の圧縮ばね8bにほぼ対応する、適切なばね28bのばね
力を選択することによって、このように安全栓１のロッ
クあるいは開放圧力を正確に、例えば４バールに、設定
することができる。この応答圧力以上では、安全栓１を
引き抜くことは不可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−129833（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−57369（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 37/00 301

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コネクタ部品（２）の開口に取付け可能な
    シール部分（3a）を持つプラグ（３）と； ロック装置（５）、それによってコネクタ部品（２）に
    取付けられたプラグ（３）がコネクタ部品（２）に取り
    外し可能に連結できる、特にコレットの形状をした前記
    ロック装置と； 特にスライドスリーブの形状をした作動装置（７）と、
    そして シール部分（3a）の領域においてコネクタ部品（２）と
    連結する、圧力解放用排出装置（10）、 とを備える、特に車両の燃料タンク用の安全栓であっ
    て、 この安全栓（１）の内部には、作動装置（７）用ロック
    部材（９）に結合された圧力応答、軸方向移動可能ピス
    トン（８）が設けられていることを特徴とする、前記安
    全栓。
  2. 【請求項２】ロック部材（９）は、作動装置（７）の環
    状溝（7a）に係合可能に取付けられている少なくとも１
    つのボールによって形成されていることを特徴とする、
    請求項１の安全栓。
  3. 【請求項３】ロック部材（９）はプラグ（３）の径方向
    に延びる内腔（3c）に取付けられていることを特徴とす
    る、請求項１あるいは２の安全栓。
  4. 【請求項４】ピストン（８）はコネクタ部品（２）の方
    向に圧力ばね（8b）によって駆動されていることを特徴
    とする、請求項１乃至３の何れかの安全栓。
  5. 【請求項５】圧力ばね（8b）はロッキング圧力を設定す
    るために安全栓（１）に交換可能に取付けられているこ
    とを特徴とする、請求項４の安全栓。
  6. 【請求項６】圧力ばね（8b）を交換するために、プラグ
    （３）の保護部材（15）によって取付けられた、外部か
    ら取扱い可能な保護リング（14）が設けられていること
    を特徴とする、請求項５の安全栓。
  7. 【請求項７】ピストン（８）にはプラグ（３）に対して
    可動な中心ボルト（18b）が結合されており、そしてこ
    の相対運動は圧力表示で与えられることを特徴とする、
    請求項１乃至６の何れかの安全栓。
  8. 【請求項８】ボルト（18b）は排出装置（10）の１部品
    としても形成されていることを特徴とする、請求項７の
    安全栓。
  9. 【請求項９】排出装置（10）を作動するための押しボタ
    ン（18）がボルト（18b）に取付けられていることを特
    徴とする、請求項７あるいは８の安全栓。
  10. 【請求項１０】押しボタン（18）はコネクタ部品（２）
    とは反対の側の端面に皿座ぐり状に配置されていること
    を特徴とする、請求項９の安全栓。
  11. 【請求項１１】ピストン（８）はその外周に異なる外径
    （D1、D2）を持つ調節面（8c）を持ち、それはピストン
    （８）の第１位置ではロック部材（９）を作動装置
    （７）と確実に係合させて保持し、一方、ピストン
    （８）の他方の位置では、ロック部材（９）は作動装置
    （７）とは離合していることを特徴とする、請求項１乃
    至10の何れかの安全栓。
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