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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. BEREICH DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Tankdeckel zum Schließen eines
Tanköffnungselements und
eine Tankdeckelvorrichtung, an die der Tankdeckel angebracht ist.
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2. BESCHREIBUNG DES ZUGEHÖRIGEN STANDS DER
TECHNIK
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Bei
einer herkömmlichen
Praxis sind Tankdeckel so aufgebaut, dass ein Kraftstoffzufuhranschluss
durch Drehen eines Tankdeckels, an dem eine Dichtung angepasst ist,
um mehrere Male relativ zu einem Einfüllstutzen geschlossen wird,
der mit einem Kraftstofftank verbunden ist. Da das Drehen des Kraftstoffdeckels
um eine Vielzahl von Malen manchmal nicht das Ergebnis einer Nichtenpassung
hat, wurde das Schließen
des Kraftstoffzufuhranschlusses eines Einfüllstutzens mit einem Kraftstoffdeckel lediglich
durch Drehen des Deckels über
einen vorbestimmten Winkel (beispielsweise um 90°) als Weg zum Bewältigen dieses
Nachteils vorgeschlagen.
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24 ist
ein Diagramm, das den Zustand darstellt, der vorhanden ist, bevor
ein Kraftstoffdeckel über
einem Einfüllstutzen
montiert wird. Der Kraftstoffdeckel 100 hat einen Einfassungshauptkörper 102 zum Öffnen und Schließen des
Kraftstoffzufuhreinlasses FNb von einem Einfüllstutzen FN, eine Abdeckung 104,
die an dem Einfassungshauptkörper 102 montiert
ist, und eine Dichtung GS, die an dem oberen Abschnitt von dem Einfassungshauptkörper 102 montiert
ist. Ein Knarrenmechanismus (nicht gezeigt) ist zwischen den Einfassungshauptkörper 102 und
die Abdeckung 104 zwischengesetzt, um sicher zu stellen,
dass die Abdeckung 104 relativ zu dem Einfassungshauptkörper 102 leer
läuft,
wenn ein übermäßiges Drehmoment
zwischen die Abdeckung 104 und den Einfassungshauptkörper 102 aufgebracht
wird.
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Ein
Einfassungseingriffselement 102a ist an dem unteren Abschnitt
von dem äußeren Umfang von
dem Einfassungshauptkörper 102 ebenso
ausgebildet. Ein Öffnungseingriffselement
FNc ist des weiteren an dem inneren Umfangsabschnitt von dem Einfüllstutzen
Fn ausgebildet. Ein Teil von der Fläche um die Innenseite von dem Öffnungseingriffselement FNc
ist mit einer Stutzeneinsetznut FNd versehen, um zu gestatten, dass
das Einfassungseingriffselement 102a von dem Kraftstoffdeckel 100 in
die axiale Richtung eingesetzt wird.
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25 ist
ein Diagramm, das die Art und Weise darstellt, auf die der Kraftstoffdeckel 100 über den
Einfüllstutzen
FN montiert wird. Das Öffnungseingriffselement
FNc ist um eine vorbestimmte Neigung α in die axiale Richtung abgeschrägt und die Führungsfläche 102b von
dem Einfassungseingriffselement 102a ist abgeschrägt um mit
diesem Winkel übereinzustimmen.
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Die
Art und Weise, auf die der Einlass FNb von FN mit dem Kraftstoffdeckel 100 geschlossen wird,
wird nun beschrieben. Das Einfassungseingriffselement 102a ist
an dem Stutzeneinsetzschlitz FNd positioniert und der Kraftstoffdeckel 100 wird
um einen vorbestimmten Winkel (ungefähr 90°) gedreht, während der Kraftstoffdeckel 100 in
den Einfüllstutzen
FN eingesetzt wird. Dadurch wird der Kraftstoffdeckel 100 über den
Einfallstutzen FN als Ergebnis der Tatsache montiert, dass verursacht
wird, dass sich das Einfassungseingriffselement 102a mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc ausrichtet und mit diesem eingreift. Gleichzeitig wird die Dichtung
GS zwischen dem Einfassungshauptkörper 102 und dem Einfüllstutzen
FN komprimiert, wobei es eine Abdichtung ausbildet. Wenn sie weitergehend
gedreht wird, wird die Abdeckung 104 auf Grund der Anwesenheit des
Knarrenmechanismus leer laufen, was anzeigt, dass die Grenze erreicht
ist, und was andeutet, dass der Kraftstoffdeckel 100 dicht über dem
Einlass FNb passt.
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Die
Verringerung der Neigung α von
dem Öffnungseingriffselement
FNc während
des Schließens des
Kraftstoffdeckels 100 wird den Betätigungswinkel des Kraftstoffdeckels 100 vergrößern, was
es nicht nur schwieriger macht, den Deckel zu betätigen, sonder
was auch gestattet, dass der Kraftstoffdeckel 100 sich
gelegentlich um einen Winkel dreht, der größer als 180° ist und sich löst. Dagegen
wird eine Vergrößerung der
Neigung α die
Befestigungsrate der Dichtung GS vergrößern (nämlich das Ausmaß, mit dem die
Dichtung GS komprimiert wird), und wird die Gummirückfederung
der Dichtung GS verbessern. Aus diesem Grund wird sich das Rotationsdrehmoment
vergrößern und
wird die Abdeckung durch den Knarrenmechanismus in den Leerlauf
gebracht, bevor die Dichtung GS angemessen komprimiert ist, was
es unmöglich
macht, eine dichte Abdichtung auszubilden.
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Dieser
Ansatz ist somit in dem Sinn von Nachteil, dass es schwierig ist,
zu verursachen, dass die Dichtung GS eine dichte Abdichtung durch
Drehen des Kraftstoffdeckels 100 durch einen engen Betätigungswinkel
(ungefähr
90°) ausbildet.
Zusätzlich wird
eine beträchtliche
Last zwischen dem Öffnungseingriffselement
FNc und der Ecke 102c von dem Einfassungseingriffselement 102a aufgebracht, wenn
die Ecke 102c gegen das Öffnungseingriffselement FNc
gepresst wird. Ein größeres Rotationsdrehmoment
ist daher nötig,
um den Kraftstoffdeckel 100 zu schließen, was es manchmal unmöglich macht,
die Abdeckung korrekt zu schließen
und eine dichte Abdichtung auszubilden.
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Eine
Tankdeckelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus der WO 9831598 A bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung ein übermäßiges Kippen des Deckels beim
Verschließen
des Tanks zu vermeiden. Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Bei
der Tankdeckelvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Einsetzten des Deckels in das Tanköffnungselement
und das Drehen des Deckels um einen Winkel von 180° oder weniger in
die Schließrichtung
verursachen, dass ein Deckeleingriffselement mit einem Öffnungseingriffselement eingreift
und in dieses passt und dass der Spalt zwischen dem Deckel und dem
Tanköffnungselement durch
komprimieren der Dichtung abdichtet, die zwischen den Deckel und
die Abdichtungsfläche
von dem Tanköffnungselement
zwischengesetzt ist.
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Da
das Deckeleingriffselement von dem äußeren Umfang von dem Deckel
vorsteht, bleibt ein Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche von
dem Deckel und der inneren Wand von dem Tanköffnungselement in dem Bereich übrig, der
nicht durch das Deckeleingriffselement abgedeckt ist, aber dieser
Spalt wird mit einer Kippverhinderungsrippe gefüllt. Eine äußere Deckelkippkraft schiebt
die Kippverhinderungsrippe gegen die innere Wand von dem Tanköffnungselement,
was gestattet, dass der Deckel nur geringfügig kippt. Dem gemäß hält die Dichtung
ihre Abdichtungseigenschaften, ohne dass sie einer übermäßigen plastischen
Verformung ausgesetzt wird.
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Es
ist ebenso möglich,
eine Struktur anzunehmen, bei der die Kippverhinderungsrippe oberhalb
von dem Bereich angeordnet ist, der nicht durch das Deckeleingriffselement
abgedeckt ist. Des weiteren kann die Anordnung, bei der die Kippverhinderungsrippe
um den gesamten Deckelumfang ausgebildet ist, gegenüber einer
Anordnung weggelassen werden, bei der die Rippe in einer geteilten
Gestalt an Orten vorgesehen ist, die am besten für die Verhinderung des Deckelkippens
geeignet sind. Zusätzlich verursacht
die Erstreckung der Kippverhinderungsrippe auf eine Höhe, die
im wesentlichen gleich wie oder größer als die radiale Höhe von dem
Deckeleingriffselement ist, dass die Rippe in Kontakt mit der inneren
Wand von dem Tanköffnungselement
gelangt, und das verhindert wird, dass der Deckel kippt und dass
das Deckeleingriffselement in Kontakt mit der inneren Wand von dem
Tanköffnungselement
gelangt, wenn eine Deckelkippkraft aufgebracht wird.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
mit dem beigefügten
Zeichnungen erkennbar.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht als Teilschnitt, die einen Tankdeckel in einem
ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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2 ist
eine Explosionsansicht, die ein Einfassungseingriffselement des
Einfassungshauptkörpers
zeigt, das mit einem Einfüllstutzen
eingreift;
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3 ist
eine vergrößerte teilweise
Seitenansicht, die ein Einfassungseingriffselement des Einfassungshauptkörpers zeigt,
das mit einem Einfüllstutzen
eingreift;
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Abdeckung und einen
Drehmomentmechanismus zeigt, die an dem oberen Abschnitt von dem
Einfassungshauptkörper
angeordnet sind;
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5 ist
eine Schnittansicht, die den Drehmomentmechanismus entlang der Linie
V-V in 1 darstellt;
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6 ist
ein schematisches Diagramm, das ein Ausgangsstadium in einer Serie
von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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7 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 6 in einer Serie von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
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8 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 7 in einer Serie von Betätigungen
des Drehmomentmechanismus von dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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9 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 8 in einer Serie von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus von dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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10 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 9 in einer Serie von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus von dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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11 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 10 in einer Serie von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus von dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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12 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 11 in der Serie von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus von dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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13 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zustand nachfolgend auf den
Zustand von 12 in der Serie von Betätigungen
von dem Drehmomentmechanismus von dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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14A, 14B, 14C und 14D sind
vergrößerte teilweise
Seitenansichtdiagramm, die eine Serie von Betätigungen zeigen, um das Deckeleingriffselement
in Eingriff mit dem Öffnungseingriffselement
zu bringen;
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15 ist
eine Grafik, die die Beziehung zwischen einer Dichtungsreaktion
und dem Betrag einer Komprimierung (Befestigungsrand) während einer Dichtungsabflachung
zeigt;
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16 ist
eine teilweise vergrößerte Seitenansicht,
die das Deckeleingriffselement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
zeigt;
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17 ist
eine Seitenexplosionsansicht in einem Teilschnitt, die den Zustand
zeigt, der vorhanden ist, bevor ein Kraftstoffdeckel gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung über
einem Einfüllstutzen
montiert wird;
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18 ist
eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht
des Kraftstoffdeckels;
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19 ist
eine vergrößerte schematische Seitenansicht,
die die Rippen zeigt, die an der größeren Umfangsfläche von
dem Einfassungshauptkörper
gebildet sind;
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20A, 20B, 20C und 20D sind
schematische Seitenansichten, die die Betätigungen zeigen, die mit dem
schließen
des Kraftstoffdeckels einher gehen;
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21A und 21B sind
schematische Seitenansichten, die die Betätigungen zeigen, die mit dem Öffnen von
dem Kraftstoffdeckel einher gehen;
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22 ist
eine teilweise Seitenansicht im Querschnitt, die die den Zustand
zeigt, in dem eine äußere Kraft
auf den Kraftstoffdeckel von unten aufgebracht wird;
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23 ist
ein schematisches Draufsichtdiagramm, das die Wirkung zeigt, die
durch die in 22 gezeigte äußere Kraft dargestellt wird,
wenn diese Kraft auf den Kraftstoffdeckel aufgebracht wird;
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24 ist
eine Explosionsansicht des Zustands, der vorhanden ist, bevor ein
herkömmlicher Kraftstoffdeckel über einem
Einfüllstutzen
montiert wird; und
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25 ist
eine vergrößerte teilweise
Seitenansicht, die die Art und Weise zeigt, auf die ein herkömmlicher
Kraftstoffdeckel über
einem Einfallstutzen montiert wird.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 ist
eine Teilschnittansicht, die einen Kraftstoffdeckel 10 in
einem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Der Kraftstoffdeckel 10 ist an einem
Einfüllstutzen
FN mit einen Kraftstoffzufuhreinlass FNb (Tanköffnungselement) angebracht,
durch den eine Zufuhr von Kraftstoff zu einem (nicht gezeigten)
Kraftstofftank gefördert
wird. Der Kraftstoffdeckel 10 hat einen Einfassungshauptkörper 20,
der vorzugsweise aus einem Synthetikharzwerkstoff besteht, wie z.B.
Polyacetal, eine Abdeckung 40, die an einem oberen Abschnitt
von dem Einfassungshauptkörper 20 montiert ist,
der vorzugsweise aus einem Synthetikharzwerkstoff besteht, wie z.B.
Nylon, und wie ein Handgriff wirkt, eine innere Abdeckung 50,
die eine obere Öffnung
von dem Einfassungshauptkörper 20 schließt, um ein
Ventilgehäuse 23 zu
definieren, ein Überdruckventil 60 und
ein Unterdruckventil 70, die in dem Ventilgehäuse 23 untergebracht
sind und als Drucksteuerungsventile wirken, einen Drehmomentmechanismus 80 und
eine Dichtung GS, die an einem oberen Umfang von dem Einfassungshauptkörper 20 zum
Abdichten des Einfassungshauptkörpers 20 gegenüber dem
Einfüllstutzen
FN gesetzt ist.
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Die
Elemente von dem Kraftstoffdeckel 10 in diesem Ausführungsbeispiel
werden nachstehend genau beschrieben. Der Einfassungshauptkörper 20 hat
einen im wesentlichen zylindrischen äußeren rohrförmigen Körper 21 mit einem
Einfassungseingriffselement 20a, das mit einem anderen
Eingriffselement eingreift, das an einem inneren Umfang von dem
Einfüllstutzen
FN angeordnet ist, und einen Ventilgehäuseausbildungskörper 22,
der innerhalb von dem äußeren rohrförmigen Körper 21 angeordnet
ist. Der Ventilgehäuseausbildungskörper 22 definiert
ein Ventilgehäuse 23,
in dem das Überdruckventil 60 und das
Unterdruckventil 70 untergebracht sind.
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Die
Dichtung GS ist an der untern Fläche
von einem Flansch 33 montiert, der an dem oberen Abschnitt
von dem Einfassungshauptkörper 22 ausgebildet
ist. Die Dichtung GS ist zwischen einer Abdichtungsstütze 21a von
dem Flansch 33 und einen Kraftstoffzufuhreinlass FNb von
dem Einzelstutzen FN zwischengesetzt. Wenn der Kraftstoffdeckel 10 in den
Kraftstoffzufuhreinlass FNb gepasst wird, wird die Dichtung GS gegen
die Abdichtungsstütze 21a gepresst,
um die Abdichtungswirkung auszuüben. Das
Einfassungseingriffselement 20a ist an dem unteren Abschnitt
an dem äußeren Umfang
von dem äußeren rohrförmigen Körper 21 ausgebildet. 2 zeigt
das Einfassungseingriffselement 21a von dem Einfassungshauptkörper 20,
das mit dem Einfüllstutzen
FN eingreift. Ein Öffnungseingriffselement
FNc ist an dem inneren Umfang von dem Einfüllstutzen FN ausgebildet. Eine
Stutzeneinsetznut FNd ist an einem Teil von dem inneren Umfangsabschnitt
von dem Öffnungseingriffselement
FNc ausgebildet, um das Einfassungseingriffselement 20a von
dem Kraftstoffdeckel 10 aufzunehmen, der axial in den Kraftstoffzufuhreinlass
FNb von dem Einfüllstutzen
FN eingesetzt wird.
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3 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Öffnungseingriffselement FNc
und dem Deckeleingriffselement 20a darstellt, das sich von
der äußeren Umfangsfläche von
dem Einfassungshauptkörper 20 erstreckt.
Das Öffnungseingriffselement
FNc ist mit einem ersten geneigten Winkel α1 relativ zu der Richtung, die
orthogonal zu der axialen Richtung ist, in die der Kraftstoffdeckel 10 vorgeschoben
und zurückgezogen
wird, ausgebildet. Das Deckeleingriffselement 20a ist mit
einer Führungsfläche 20b versehen.
Die Führungsfläche 20b hat
einen ersten geneigten Abschnitt 20c, der mit einem zweiten
Winkel α2
ausgebildet ist, der größer als
der erste Winkel α1
ist, und mit einem zweiten geneigten Abschnitt 20d, der
als eine Fortsetzung dem ersten geneigten Abschnitt 20c ausgebildet
ist und mit einem Winkel geneigt ist, der dem ersten Winkel α1 gleich ist.
Somit hat das Deckeleingriffselement 20a im Allgemeinen
eine abgeschrägte
oder trapezförmige
Gestalt.
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Das
Drehen des Kraftstoffdeckels 10 um einen vorbestimmten
Winkel (ungefähr
90°), während das
Eingriffselement 20a in der Stutzeneinsetznut FNd angeordnet
ist und der Kraftstoffdeckel 10 in den Einfüllstutzen
FN eingesetzt wird, verursacht, dass das Deckeleingriffselement 20a sich
in die Richtung eines Pfeils D1 bewegt und mit der unteren Fläche von
dem Öffnungseingriffselement
FNc eingreift, wodurch der Kraftstoffdeckel 10 über den
Einfüllstutzen FN
montiert wird. Der Grund dafür,
dass die Führungsfläche 20b den
ersten geneigten Abschnitt 20c und den zweiten geneigten
Abschnitt 20d aufweist, wird nachstehend unter Bezugnahme
auf die Betätigung überschrieben,
die das Öffnen
und das Schließen
des Kraftstoffdeckels 10 mit sich bringt.
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die die Abdeckung 40 und
den Drehmomentmechanismus 80 darstellt, der an dem oberen
Abschnitt von dem Einfassungshauptkörper 20 angeordnet
ist. 6 ist eine schematische Schnittansicht, die den
Drehmomentmechanismus 80 entlange der Linie V-V in 1 darstellt.
Der Drehmomentmechanismus 80 gibt dem Anwender ein Gefühl einer
Anbringung durch ein hörbares
Klicken, wenn das Rotationsdrehmoment von einem vorbestimmten Niveau
oder darüber
auf die Abdeckung 40 aufgebracht wird, wenn er den Kraftstoffzufuhreinlass
FNb mit dem Kraftstoffdeckel 10 schließt. Der Anwender kann somit
bestätigen,
dass der Kraftstoffdeckel 10 an dem Einfüllstutzen
FN mit dem Rotationsdrehmoment des vorbestimmten Niveaus oder mehr
angebracht ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist die Abdeckung 40 abnehmbar
an dem Flansch 33 von dem Einfassungshauptkörper 20 drehbar
angebracht. Die Abdeckung 40, die in den 1 und 2 gezeigt ist,
hat eine Scheibenplatte 41, einen Handgriff 42, der
nach oben von der Scheibenplatte 41 vorsteht, und eine
Seitenwand 43, die einstückig um die Scheibenplatte
ausgebildet ist. Die jeweiligen Abschnitte 41, 42, 43 von
der Abdeckung 40 bestehen vorzugsweise aus einem leitfähigen Harz
und sind vorzugsweise einstückig
durch Spritzgießen
ausgebildet. Sicher können,
wie bei allen hier beschriebenen Elementen, andere geeignete Werkstoffe
und Verfahren zur Ausbildung verwendet werden. Acht Eingriffsvorsprünge 45 sind
an einem Intervall um den inneren Umfang von der Seitenwand 43 ausgebildet.
Die Eingriffsvorsprünge 45 greifen
mit dem äußeren Ring 35 von
dem Flansch 33 ein (1), so dass
die Abdeckung 40 mit dem Einfassungshauptkörper 20 verbunden
wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 4 und 5 weist
der Drehmomentmechanismus 80 ein Paar Hauptkörperrippen 32, 32,
die nach oben von der oberen Fläche
von dem äußeren rohrförmigen Körper 21 von
dem Einfassungshauptkörper 20 vorstehen,
eine zylindrische Welle 46, ein Paar Abdeckungseingriffsvorsprünge 46a, 46a,
die an der Fläche
von der zylindrischen Welle 46 ausgebildet sind, ein Paar
Abdeckungsteilungsvorsprünge 47, 47,
die an der unteren Fläche
von der Abdeckung 40 ausgebildet sind, eine Feder 82 und
eine Drehmomentplatte 90 auf. Die zylindrische Welle 46 steht
von der Mitte von der untern Fläche
von der Abdeckung 40 vor. Das Paar Abdeckungseingriffsvorsprünge 46a, 46a steht
von der äußeren Umfangsfläche von
der zylindrischen Welle 46 vor. Das Paar bogenförmiger Abdeckungsteilungsvorsprünge 47, 47 steht
von der unteren Fläche
von der Abdeckung 40 vor. Das Paar Abdeckungseingriffsvorsprünge 46a, 46a und
das Paar Abdeckungsteilungsvorsprünge 47, 47 ist
symmetrisch um die Drehwelle von der Abdeckung 40 angeordnet.
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Die
Feder 82 ist ein Schraubenfeder, die zwischen den Einfassungshauptkörper 20 und
die Drehmomentplatte 90 zwischengesetzt ist. Die Feder 82 spannt
sich zwischen dem oberen Abschnitt von dem Einfassungshauptkörper 20 und
dem äußeren Umfangsabschnitt
von der Drehmomentplatte 90 auf und speichert die Druckkraft
in sich, wenn die Drehmomentplatte 90 in Gegenuhrzeigerrichtung
relativ zu dem Einfassungshauptkörper 20 gedreht
wird. Sicherlich könnten
andere geeignete Vorspannmechanismen eingesetzt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 5 ist die Drehmomentplatte 90 eine
dünne Scheibenplatte,
die vorzugsweise aus einem Harz besteht, und hat ein Durchgangsloch
und Führungsschlitze.
Die Drehmomentplatte 90 hat eine Mittelöffnung 91, die an
ihrer Mitte ausgebildet ist, ein Paar Rippenführungen 93, 93,
die konzentrisch mit der Mittelöffnung 91 ausgebildet
sind, und ein Paar Teilungsführungsschlitze 95, 95,
die außerhalb
von den Rippenführungen 93, 93 und
konzentrisch zu der Mittelöffnung 91 angeordnet sind.
Ein Paar elastischer Drehmomentstücke 91, 91 ist
um den Umfang von der Mittelöffnung 91 ausgebildet.
Jedes elastische Drehmomentstück 94, 94 ist
ein Hebelbogenstück,
das sich von einem Stützende 94a erstreckt,
und hat ein Platteneingriffselemetn 94b, das in Richtung
auf die Mitte von der Öffnung 91 vorsteht,
und einen Schlitz 94c der an der äußeren Umfangsseite von dem
Platteneingriffselement 94d ausgebildet ist. Das elastische
Drehmomentsstück 94 wird
elastisch verformt, um den Schlitz 94c zu verengen, wenn
das Platteneingriffselement 94b gegen den Abdeckungseingriffsvorsprung 46a von
der Abdeckung 40 gepresst wird (siehe 7).
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Das
Paar Hauptkörperrippen 32, 32,
das an dem Paar Rippenführungen 93, 93 gepasst
ist, ist außerhalb
von dem Paar elastischer Drehmomentstücke 94, 94 angeordnet.
Jede der Hauptkörperrippen 32, 32 bewegt
sich nach vorn und nach hinten entlang der Rippenführungen 93, 93 zwischen
einem ersten Ende 93a und einem zweiten Ende 93b von der
Rippenführung 93.
Das Paar Abdeckungsteilungsvorsprünge 47, 47 ist
an dem Paar Teilungsführungsschlitze 95, 95 gepasst.
Jeder von den Abdeckungsteilungsvorsprüngen 47, 47 bewegt
sich nach vorn und zurück
entlang dem Teilungsführungsschlitz 95 zwischen
einem ersten Ende 95a und einem zweiten Ende 95b von
dem Teilungsführungsschlitz 95.
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Das
Folgende beschreibt den Betrieb von dem Drehmomentmechanismus 80 bei
dem Prozess zum Öffnen
und Schließen
von dem Kraftstoffzufuhreinlass FNb von dem Einfüllstutzen FN mit dem Kraftstoffdeckel 10.
Der Drehmomentmechanismus 80 hat Paare von Elementen, die
symmetrisch um die Drehachse von der Abdeckung 40 angeordnet
sind, obwohl sich die folgende Beschreibung im Allgemeinen nur auf
eines von jedem Paar der Elemente zur Klarstellung der Erklärung bezieht.
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Der
Anwender kann den Handgriff 42 von der Abdeckung 40 (2)
mit einem Daumen und einem Zeigefinger halten, das Einfassungseingriffselement 20a,
das an dem Einfassungshauptkörper 20 der Stutzeneinsetznut
FNd von dem Einfüllstutzen
FN positionieren und den Einfassungshauptkörper 20 in die axiale
Richtung in den offenen Kraftstoffzufuhreinlass FNb von dem Einfüllstutzen
FN einsetzen. Wenn der Handgriff 42 von der Abdeckung 40 in
der vertikalen Richtung gelegen ist, ist der Handgriff 42 von
der Abdeckung 40 ausgelegt, um das Einfassungseingriffselement 20a zu
veranlassen, einfach in die Stutzeneinsetznut FNd zu passen, und
die Anbringung des Kraftstoffdeckels 10 an dem Einfüllstutzen
FN zu vereinfachen. Wie in 6 gezeigt
ist, verursacht bei dem Drehmomentmechanismus 80 die Presskraft
von der Feder 82, dass die Hauptkörperrippe 32 gegen
das erste Ende 93a von der Rippenführung 93 drückt, und
verursacht der Abdeckungseingriffsvorsprung 46a von der
Abdeckung 40, das Platteneingriffselement 94b von
der Drehmomentplatte 90 zu berühren.
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Eine
Rotationskraft in Uhrzeigerrichtung wird auf die Abdeckung 40 in
dem vorstehend genannten Zustand aufgebracht, um den Kraftstoffzufuhreinlass FNb
von dem Einfüllstutzen
FN mit dem Kraftstoffdeckel 10 zu schließen. Der
Drehmomentmechanismus 80 führt eine Serie von Prozessen
aus, wie in den 6 bis 9 gezeigt
ist. Die Rotationskraft in Uhrzeigerrichtung, die auf die Abdeckung 40 aufgebracht
wird, wird auf die Drehmomentplatte 90 durch den Eingriff
von dem Abdeckungseingriffsvorsprung 46a von der Abdeckung 40 mit
dem Platteneingriffselement 94b von der Drehmomentplatte 90 übertragen,
um die Drehmomentplatte 90 in Uhrzeigerrichtung zu drehen.
Die Drehung in Uhrzeigerrichtung von der Drehmomentplatte 90 drückt die
Hauptkörperrippe 32 von
dem Einfassungshauptkörper 20 gegen
das erste Ende 93a von der Rippenführung 93, die an der
Drehmomentplatte 90 ausgebildet ist. Das verursacht, dass
die Abdeckung 40, die Drehmomentplatte 90 und
der Einfassungshauptkörper 20 sich
einstückig
in die Schließrichtung
von dem Kraftstoffzufuhreinlass FNb drehen. Dem gemäß wird die Kraft
zum Eingreifen des Einfassungseingriffselements 20a von
dem Einfassungshauptkörper 20 mit dem Öffnungseingriffselement
FNc von dem Einfüllstutzen
FN verbessert. Wenn eine Reaktionskraft, die durch die Eingriffskraft
erzeugt wird, gleich wie oder größer als
das vorbestimmte Rotationsdrehmoment wird, läuft der Abdeckungseingriffsvorsprung 46a über das
Platteneingriffselement 94b, wie in 7 gezeigt
ist, zu einem ersten nicht eingegriffenen Zustand wie in 8 gezeigt
ist. Dieser Prozess zu dem ersten nichteingegriffenen Zustand gibt
dem Anwender ein Gefühl einer
Anbringung durch ein hörbares Klicken.
Der Kraftstoffzufuhreinlass FNb von dem Einfüllstutzen FN wird dem gemäß mit dem
Kraftstoffdeckel 10 mit einem vorbestimmten Klemmdrehmoment
geschlossen.
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Zum
Lösen des
Kraftstoffdeckels 10 und zum Öffnen des Kraftstoffzufuhreinlasses
FNb von dem Einfüllstutzen
FN hält
andererseits der Anwender den Handgriff 42 von der Abdeckung 40 mit
dem Daumen und dem Zeigefinger und bringt eine Drehkraft in die
Gegenuhrzeigerrichtung auf die Abdeckung 40 auf, wie in 11 gezeigt
ist. Die auf die Abdeckung 40 aufgebrachte Drehkraft in
die Gegenuhrzeigerrichtung verursacht, dass der Abdeckungseingriffsvorsprung 40a von
der Abdeckung 40 gegen das Platteneingriffselement 94b von
der Drehmomentplatte 90 drückt. Da der Einfassungshauptkörper 20 an
dem Einfüllstutzen
FN angebracht ist, werden nur die Abdeckung 40 und die
Drehmomentplatte 90 in Gegenuhrzeigerrichtung gegen die
Druckkraft von der Feder 82 gedreht. Mit der Drehung der
Abdeckung 40 und der Drehmomentplatte 90 in die
Gegenuhrzeigerrichtung bewegt sich die Hauptkörperrippe 32 entlang
der Rippenführung 93 in
Richtung auf ihr zweites Ende 93b.
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Das
elastische Drehmomentstück 94 wird einfach
ausgelenkt, wenn die Hauptkörperrippe 32 nicht
an dem freien Ende von dem elastischen Drehmomentstück 94 positioniert
ist, wie in 9 gezeigt ist. Eine weitergehende
Drehung der Abdeckung 40 in Gegenuhrzeigerrichtung, wie
in 10 gezeigt ist, verursacht, dass der Abdeckungseingriffsvorsprung 46a gegen
das Platteneingriffselement 94b drückt und das elastische Drehmomentstück 94 elastische verformt.
Die elastische Verformung von dem elastischen Drehmomentstück 94 lenkt
einen Teil 94d beträchtlich
aus, der die Hauptkörperrippe 32 berührt, und
variiert die Breite von dem Schlitz 94c. Das verursacht,
dass der Abdeckungseingriffsvorsprung 46a über das
Platteneingriffselement 94b mit einer geringeren Druckkraft
läuft und
ergibt einen zweiten nichteingegriffenen Zustand, wie in 11 gezeigt.
Der Abdeckungseingriffsvorsprung 46a läuft nämlich über das Platteneingriffselement 94b mit
einem geringerem Rotationsdrehmoment als das Rotationsdrehmoment,
das bei dem vorstehend diskutierten Prozess von dem Kraftstoffdeckel 10 erforderlich
ist.
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Eine
Drehung der Abdeckung 40 in die Gegenuhrzeigerrichtung
zu der Position, an der der Abdeckungseingriffsvorsprung 46a über das
Platteneingriffselement 94b läuft, verursacht, dass der Abdeckungsteilungsvorsprung 97 gegen
das erste Ende 95a von der Drehmomentplatte 90 drückt. In
diesem Zustand drückt
die Hauptkörperrippe 32 gegen
das zweite Ende 93b von der Rippenführung 93. Die auf die
Abdeckung 40 aufgebrachte Drehkraft wird dem gemäß auf den
Einfassungshauptkörper 40 über den Abdeckungsteilungsvorsprung 47,
die Drehmomentplatte 90, das zweite Ende 93b von
der Rippenführung 93 und
die Hauptkörperrippe 32 übertragen. Das
verursacht, dass die Abdeckung 40, die Drehmomentplatte 90 und
der Einfassungshauptkörper 20 sich
einstückig
in die Gegenuhrzeigerrichtung drehen.
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Die
einstückige
Drehung von dem Einfassungshauptkörper 20 mit der Abdeckung 40 um
ungefähr
90 Grad (der Zustand von 12) verursacht, dass
das Einfassungseingriffselement 20a von dem Öffnungseingriffselement
FNc von dem Einfüllstutzen FN
gelöst
wird. Der Einfassungshauptkörper 20 wird dem
gemäß von der
Haltekraft an dem Einfüllstutzen FN
gelöst.
Wenn der Einfassungshauptkörper 20 die Druckkraft
von der Feder 82 aufnimmt und die Abdeckung 40 zwischen
dem Daumen und einem Finger von dem Anwender gehalten wird, dreht
sich der Einfassungshauptkörper 20 in
Gegenuhrzeigerrichtung relativ zu der Abdeckung 40 und
der Drehmomentplatte 90 und stellt sich auf die Ausgangsposition
zurück
(der Zustand von 13). Hier stellt sich die Positionsbeziehung
zwischen dem Handgriff 42 von der Abdeckung 40 und
dem Einfassungseingriffselement 20a von dem Einfassungshauptkörper 20 auf
den Ausgangszustand zurück.
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Der
Anwender hat ein Gefühl
einer Anbringung durch ein hörbares
Klicken, wenn der Abdeckungseingriffsvorsprung 40a über das
Platteneingriffselement 94b bei dem Prozess des Schließens des
Kraftstoffdeckels 10 läuft.
Das versichert dem Anwender, dass der Kraftstoffdeckel 10 mit
einem vorbestimmten Drehmoment geklemmt ist. Der Kraftstoffdeckel 10 ist
nämlich
mit einem feststehenden Drehmoment ungeachtet der Elastizität von der
Dichtung GS geklemmt.
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Da
der Eingriff von dem Einfassungseingriffselement 20a mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc eine Drehung von dem Kraftstoffdeckel 10 nur um ungefähr 90 Grad
erfordert, ist eine Vielzahl von Drehvorgängen durch einen Anwender nicht
erforderlich, um den Kraftstoffdeckel 10 an dem Einfüllstutzen
FN anzubringen.
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Wenn
bei dem Drehmomentmechanismus 80 von dem Ausführungsbeispiel
ein Rotationsdrehmoment in die Gegenuhrzeigerrichtung auf die Abdeckung 40 zum Öffnen des
Kraftstoffdeckels 10 aufgebracht wird, gelangen das Platteneingriffselement 94b und
der Abdeckungseingriffsvorsprung 40a in den zweiten nichteingegriffenen
Zustand, der ein geringeres Rotationsdrehmoment als der erste nicht eingegriffene
Zustand erfordert. Das stört
die Speicherung der Druckkraft in der Feder 82 nicht. Die
gespeicherte Druckkraft ermöglicht,
dass sich die Positionsbeziehung zwischen der Abdeckung 40 und dem
Einfassungshauptkörper 20 auf
den Ausgangszustand zurückstellt.
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Da
diese Anordnung die Positionierung des Handgriffs 42 von
der Abdeckung 40 und des Einfassungseingriffselement 20a von
dem Einfassungshauptkörper 20 bei
dem Prozess des Schließens
des Kraftstoffdeckels 10 vereinfacht, wird der Kraftstoffzufuhreinlass
FNb von dem Einfüllstutzen
FN einfach mit dem Kraftstoffdeckel 10 geschlossen.
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Der
Betrieb, um das Deckeleingriffselement 20a in Eingriff
mit dem Öffnungseingriffselement
FNc während
der Schließung
des Kraftstoffdeckels 10 zu bringen, wird nun unter Bezugnahme
auf die 14A-D beschrieben. Die 14A-D sind Diagramme, die eine Serie von Betätigungen
zeigen, um das Deckeleingriffselement 20a in Eingriff mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc zu bringen. Wenn der Kraftstoffdeckel 10 in den Einfüllstutzen
FN eingesetzt wird, tritt das Deckeleingriffselement 20a in
die Stutzeneinsetznut FNd ein. Anders gesagt wird eine Bedingung
gebildet, bei der das Element durch den in 14A gezeigten
Zustand verläuft
und tief in die Nut auf eine Art und Weise eindringt, die in 14B gezeigt ist.
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Wenn
der Kraftstoffdeckel 10 nachfolgend in Uhrzeigerrichtung
gedreht wird, wird der erste geneigte Abschnitt 20c mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc ausgerichtet, wie in 14C gezeigt
ist (erster Eingriffsschritt). Eine weitergehende Drehung des Kraftstoffdeckels 10 in
Uhrzeigerrichtung verursacht, dass sich der zweite geneigte Abschnitt 20d in Ausrichtung
mit dem Öffnungseingriffselement
FNc bewegt (wie in 14D gezeigt ist), und das der Kraftstoffdeckel 10 den
Kraftstoffzufuhreinlass FNb von dem Einfüllstutzen FN schließt (zweiter
Eingriffsschritt).
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Unter
der nachstehenden Annahme, dass x der Abstand ist, über den
das Deckeleingriffselement 20a in die Richtung der Drehung
geführt
wird, und y der Abstand ist, der in die axiale Richtung geführt wird,
kann die entsprechende Befestigungsrate TR als y/x definiert werden.
Unter der Annahme, dass die Abstände,
die in die Richtung der Drehung bei den ersten und zweiten Eingriffsschritten
geführt
werden, x1 und x2 sind, und die Abstände, die in die axiale Richtung
geführt
werden, y1 und y2 sind, können
die entsprechenden Befestigungsraten als TR1 bzw. TR2 definiert
werden, wie in den 14C und 14D dargestellt
ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der zweite Winkel α2 von dem ersten geneigten Abschnitt 20c größer als
der erste Winkel α1
von dem zweiten geneigten Abschnitt 20d, so dass die Befestigungsrate
TR1 von dem ersten Eingriffsschritt größer als die Befestigungsrate
TR2 von dem zweiten Befestigungsschritt ist. Nachstehend werden
die Gründe
beschrieben, dass die Befestigungsrate TR1 an dem anfänglichen
ersten Eingriffsschritts hoch eingerichtet ist und die Befestigungsrate
TR2 bei dem zweiten Eingriffsschritt niedrig eingerichtet ist. 15 ist
eine Grafik, die die Beziehung zwischen einer Dichtungsreaktion
und dem Betrag einer Komprimierung (Befestigungsrand) während einer
Dichtungsabflachung zeigt. Die Dichtungsreaktion in 15 vergrößert sich
allmählig
während
der anfänglichen
Komprimierung und steigt dann steil während der nachfolgenden Komprimierung
an. Das zeigt an, dass eine schwache Kraft ausreichend ist, um eine
beträchtliche
Dichtungskomprimierung in dem Ausgangsstadium zu erzielen, aber
das eine starke Kraft benötigt
wird, um eine derartige Komprimierung zu erhalten, und nachdem ein
bestimmtes Niveau eine Komprimierung erzielt wurde.
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Wenn
der Kraftstoffdeckel 10 durch verwenden der Dichtungseigenschaften
geschlossen wird, die in 15 dargestellt
sind, übt
die Dichtung GS eine schwache Reaktionskraft aus und verursacht der
Drehmomentmechanismus 80 kein Durchrutschen, wenn die Dichtung
GS mit einer hohen Befestigungsrate TR1 bei dem ersten Eingriffsschritt
mit geringer Reaktion komprimiert wird. Die Reaktionskraft von der
Dichtung GS vergrößert sich
allmählig
in dem zweiten Eingriffsschritt mit großer Reaktion nachfolgend auf
den ersten Eingriffsschritt, aber der Drehmomentmechanismus 80 ist
noch frei von Durchrutschen, da die Dichtung GS allmählig mit
einer niedrigen Befestigungsrate TR2 komprimiert wird.
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Bei
dem zweiten Eingriffsschritt läuft
das Deckeleingriffselement 20a über einen beträchtlichen Abstand
entlang dem zweiten geneigten Abschnitt 20d in Ausrichtung
mit dem Öffnungseingriffselement FNc,
was einen Eingriffszustand bildet, bei dem das Öffnungseingriffselement FNc
ein angemessenes Spiel in die Richtung der Drehung hat und verhindert, dass
der Kraftstoffdeckel 10 außer Eingriff von dem Einfüllstutzen
FN gerät.
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Dem
gemäß ist der
steile erste geneigte Abschnitt 20c ausgebildet, um zu
den Konturen von dem Öffnungseingriffselement
FNc während
des Ausgangsstadiums (erster Eingriffsschritt) des Komprimierens
der Dichtung GS zu passen, wodurch die Dichtung GS mit einer angemessenen
Befestigungsrand versehen werden kann (und eine dichte Abdichtung
somit erhalten werden kann), ohne das sie einer starken Reaktionskraft
ausgesetzt wird, auch wenn ein enger Drehwinkel eingesetzt wird.
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Ein
weiteres Merkmal ist es, dass das Deckeleingriffselement 20a sich
von rechts nach links in den Zeichnungen während der Schließung des
Kraftstoffdeckels 10 bewegt, wie in 14B und 14C gezeigt ist. Da der entsprechende zweite Winkel α2 von dem
Deckeleingriffselement 20a größer als der erste Winkel α1 von dem Öffnungseingriffselement FNc
ist, wird die Ecke 20e von dem Deckeleingriffselement 20a nicht
durch das Öffnungseingriffselement FNc
behindert, wenn es in Kontakt mit dem Öffnungseingriffselement FNc
gebracht wird. Der zweite geneigte Abschnitt 20d ist ausgeführt, so
dass er zu den Konturen zu dem Öffnungseingriffselement
FNc mit einem geringen Drehmoment passt, während ein im wesentlichen einheitlicher
ebener Kontakt damit gehalten wird, wie in 14B gezeigt
ist. Der Kraftstoffdeckel 10 kann sich somit sanft ohne
erzeugen eines großen
Rotationsdrehmoment zwischen dem ersten geneigten Abschnitt 20c und
dem Öffnungseingriffselement
FNc drehen. Dem gemäß kann der
Kraftstoffdeckel 10 mit einem breiteren Drehwinkel geschlossen
werden (nämlich
mit einer breiteren Befestigungsrand), wenn er mit dem gleichen
Rotationsdrehmoment die bei dem Stand der Technik geschlossen wird.
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Noch
ein weiteres Merkmal ist es, dass trotz der Tatsache, dass das Deckeleingriffselement 20a eine überlegte
Struktur mit einem ersten geneigten Abschnitt 20c und einem
zweiten geneigten Abschnitt 20d hat, diese Struktur noch
einfach mit einer hohen Genauigkeit durch monolithisches Spritzgießen mit
dem Einfassungshauptkörper 20 ausgebildet werden
kann. Ein einfacherer Ausbildungsprozess kann daher eingesetzt werden,
als wenn eine derartige geneigte Fläche in einen Metalleinfüllstutzen
FN bearbeitet wird.
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Somit
werden die Neigungen α1
und α2 von der
Führungsfläche 20b geeignet
auf optimale Niveaus in Abhängigkeit
von der Art der Dichtung oder der Gestalt von dem Kraftstoffdeckel
eingerichtet. Wenn beispielsweise der Betätigungswinkel von dem Kraftstoffdeckel
auf 60-120° und
der Befestigungsrand von der Dichtung GS auf 1,0-2,0 mm gesetzt
ist, sollte der erste Winkel α1
und der zweite Winkel α2 auf
3-8° bzw.
10-45° sowie
vorzugsweise auf 3-6° (α1) und 10-30° (α2) gesetzt
werden.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
kann folgendermaßen
abgewandelt werden.
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Obwohl
zunächst
das vorstehend genannte Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben wurde, bei dem ein C-Ring
als eine Dichtung verwendet wurde, ist diese Option nicht beschränkend, und
kann ein O-Ring oder ein anderes Abdichtungselement ebenso verwendet
werden, solange eine schwache Reaktionskraft während der anfänglichen
Komprimierungsstufe ausgeübt
wird, die in 15 gezeigt ist.
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Zweitens
kann zusätzlich
zu einer linear geneigten Fläche
eine gekrümmte
geneigte Fläche 20Bc,
wie diejenige, die in 16 gezeigt ist, an dem Einfassungseingriffselement 20Ba als
eine Führungsfläche für das Einfassungseingriffselement
vorgesehen werden. Ins besondere kann die Annahme eines Ansatzes,
der für
die in 15 gezeigten Dichtungscharakteristiken
geeignet ist, die Betätigung des
Deckels sehr einfach machen, ohne dass das Gefühl von starken Drehmomentschwankungen während der
Schließung
des Kraftstoffdeckels gebildet wird.
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Drittens
ist, obwohl das vorstehend genannte Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme
auf einen Fall beschrieben wurde, bei dem eine Dichtung an einem
Kraftstoffdeckel montiert wurde, die Dichtung nicht auf eine bestimmte
Art dieser Option beschränkt
und kann sie an der Seite von dem Einfüllstutzen vorgesehen werden,
so lange die Anordnung gestattet, dass die Bewegung von dem Kraftstoffdeckel
in Schließrichtung
eine Abdichtung für
den Spalt um den Einfüllstutzen
bildet.
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17 zeigt
den Zustand, der vorhanden ist, bevor ein Kraftstoffdeckel 110 (Tankdeckel)
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung über
einen Einfüllstutzen
FN montiert ist, und 18 ist eine teilweise Querschnittsansicht
von dem Kraftstoffdeckel 110. In den 17 und 18 wird
der Kraftstoffdeckel 110 über einen Kraftstoffzufuhreinlass
FNb (Tanköffnungselement)
zum Zuführen
von Kraftstoff zu einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank montiert.
Der Kraftstoffdeckel hat einen Einfassungshauptkörper 120, der vorzugsweise
aus Polyacytal oder einem anderen Synthetikharzstoff gebildet ist,
eine Abdeckung 40, die vorzugsweise aus Nylon oder einem
anderen Synthetikharzwerkstoff gebildet ist und an dem oberen Abschnitt
von dem Einfassungshauptkörper 120 montiert ist,
einen Drehmomentmechanismus 80 (18), der
zwischen die Abdeckung 40 und den Einfassungshauptkörper 120 zwischengesetzt
ist, und eine Dichtung GS (18), die
um die Außenseite
von dem oberen Abschnitt von dem Einfassungshauptkörper 120 montiert
ist und ausgelegt ist, um den Spalt und den Einfüllstutzen FN abzudichten.
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Der
Einfassungshauptkörper 120 nimmt
ein Überdruckventil
und ein Unterdruckventil als Ablassventile auf (nicht gezeigt).
Die Dichtung GS ist mit einem H-förmigen Schlitz GSs versehen,
ist an einem Dichtungshalter 121 an dem oberen Abschnitt
von dem Einfassungshauptkörper 120 montiert
und ist ausgelegt, um gegen eine Abdichtungsfläche FNf zu drücken und
eine Abdichtung auszubilden, wenn der Kraftstoffdeckel 110 innerhalb
von dem Kraftstoffzufuhreinlass FNb befestigt ist.
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19 ist
ein schematisches Diagramm, das die Rippen darstellt, die an der äußeren Umfangsfläche von
dem Einfassungshauptkörper 120 ausgebildet
sind. 19 stellt die Rippen und dergleichen
in einer Gestalt dar, in der die Komponenten in einer Ebene ausgebreitet
sind, die sich im Wesentlichen um einen Halbkreis um den Einfassungshauptkörper 120 erstreckt.
In 19 sind ein Deckeleingriffselement 124 und
gepaarte verknüpfte
Rippen an dem unteren Abschnitt um die Außenseite von dem Einfassungshauptkörper 120 ausgebildet.
Die Rippen haben einen monolytischen Aufbau mit einer unteren Führungsrippe 125,
einer oberen Führungsrippe 126,
einer Sprungrippe 127, einer Anschlagrippe 128 und
einer Kippverhinderungsrippe 129. Die Rippen sind in Paaren
mit der gleichen Größe vorgesehen,
wobei nur eine von jedem Paar Rippen in 19 gezeigt
ist. Sicherlich können andere
Konfigurationen neben monolytischen Strukturen in Paaren durch Variieren
der Ausbildung und/oder der Anzahl der Rippen eingesetzt werden.
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Das
Deckeleingriffselement 124, das als ein dreieckiger Vorsprung
geformt ist, der mit einer Führungsfläche 124a an
seiner oberen Fläche
vorgesehen ist, weist einen Einschnitt 124b mit einem ausgehöhlten mittleren
Abschnitt und einen Ausstoßschlitz 124c auf,
der unterhalb von dem Einschnitt 124b vorgesehen ist. Der
Ausstoßschlitz 124c ist
ausgelegt, um zu verhindern, dass Kraftstoff sich in dem Einschnitt 124b ansammelt.
Die Führungsfläche 124a ist nach
unten mit einem Winkel θ1
in die Uhrzeigerrichtung gezeigt (in die Richtung von rechts nach
links in der Zeichnung) und ist in Ausrichtung mit der unteren Fläche von
dem Öffnungseingriffselement
FNc konfiguriert.
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Die
untere Führungsrippe 125 ist
an einer Neigung entlang der Führungsfläche 124a angeordnet
und ausgelegt, um das Öffnungseingriffselement FNc
zu führen.
Die obere Führungsrippe 126 ist
oberhalb von der unteren Führungsrippe 125 angeordnet. Ein
Führungsschlitz 130 zum
Führen
des Öffnungseingriffselements
FNc ist zwischen die untere Führungsrippe 125 und
die obere Führungsrippe 126 zwischengesetzt.
Die untere Führungsrippe 125 und die
obere Führungsrippe 126 sind
ausgelegt, um zu verhindern, dass der Kraftstoffdeckel 110 zu
tief in den Einfüllstutzen
FN eindringt oder sich zu weit von dem Einfüllstutzen FN zurückzieht,
wenn der Kraftstoffdeckel 110 zu weit gedreht wird und
das Öffnungseingriffselement
FNc in den Führungsschlitz 130 gelangt.
Die Anschlagrippe 128, die an dem rechtsseitigen Endabschnitt
von dem Führungsschlitz 130 angeordnet
ist, ist ausgelegt, um eine übermäßige Drehung
von dem Öffnungseingriffselement
FNc zu verhindern. Die untere Führungsrippe 125 kann
bei verriegelten Strukturen entbehrt werden, bei denen das Deckeleingriffselement 124 in konstantem
Eingriff mit dem Öffnungseingriffselement
FNc ist, wenn der Kraftstoffdeckel 110 über dem Einfüllstutzen
FN montiert wird.
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Die
Sprungrippe 127 ist als eine Fortsetzung von der unteren
Führungsrippe 125 ausgebildet
und ist mit einem geringeren Winkel θ2 als die Führungsfläche 124a geneigt.
Insbesondere sind die Komponenten so ausgebildet, dass der Winkel θ2 von der Sprungrippe 127 geringer
als der Winkel 82 von der Führungsfläche 124a ist, wodurch
dieser Aufbau gestattet, dass der Kraftstoffdeckel 110 von
einem geschlossenen Zustand in die Öffnungsrichtung gedreht wird,
um durch das Öffnungseingriffselement FNc
angehoben zu werden, und eine Kraft erzeugt, die den Kraftstoffdeckel 110 nach
oben bewegt (siehe 21B).
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Die
Kippverhinderungsrippe 129 ist unterhalb von der Dichtung
GS (18) unterhalb von dem oberen Abschnitt von dem
Einfassungshauptkörper 120 angeordnet
und ist ausgelegt, um zu verhindern, dass der Kraftstoffdeckel 110 durch
die äußere Kraft
gekippt wird, die auf den Kraftstoffdeckel 110 aufgebracht
wird, wie nachstehend beschrieben wird. Die Höhe T2 von der Kippverhinderungsrippe 129 ist
im Wesentlichen gleich wie oder größer als die Höhe T1 von
dem Deckeleingriffselement 124 in die radiale Richtung.
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Das Öffnungseingriffselement
FNc ist an zwei Lagen gemäß der Position
von dem Deckeleingriffselement 124 an dem inneren Umfangsabschnitt von
dem Einfüllstutzen
FN vorgesehen, wie in den 17 und 19 gezeigt
ist. Eine Stutzeneinsetznut FNd zum Gestatten, dass das Deckeleingriffselement 124 von
dem Kraftstoffdeckel 110 in die axiale Richtung eingesetzt
wird, ist in dem Spalt angeordnet, der durch die Öffnungseingriffselemente
FNc ausgebildet wird. Wenn der Kraftstoffdeckel 110 um einen
vorbestimmten Winkel (ungefähr
90°) in
die Uhrzeigerrichtung gedreht wird, während das Deckeleingriffselement 124 in
der Stutzeneinsetznut FNd positioniert ist und der Kraftstoffdeckel 110 in
den Einfüllstutzen
FN eingesetzt wird, bewegt sich das Deckeleingriffselement 124 entlang
der unteren Fläche
von dem Öffnungseingriffselement
FNc und greift mit dem Öffnungseingriffselement
FNc ein, was verursacht, dass der Kraftstoffdeckel 110 über den
Einfüllstutzen
FN montiert wird, wie in 18 gezeigt.
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Betätigungen,
die mit dem Öffnen
und Schließen
des Kraftstoffdeckels 110 einhergehen, werden nun beschrieben.
Der Kraftstoffdeckel 110 kann an dem Einfüllstutzen
FN durch den Drehmomentmechanismus 80 (18)
mit einem Drehwinkel von ungefähr
80° angebracht
und von diesem abgenommen werden. Der Aufbau und der Betrieb von dem
Drehmomentmechanismus 80 ist vorstehend beschrieben.
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Zunächst wird
der Vorgang beschrieben, um das Deckeleingriffselement 124 in
Eingriff mit dem Öffnungseingriffselement
FNc während
der Schließung
des Kraftstoffdeckels 110 zu bringen. 20A-D sind Diagramme, die eine Serie von Betätigungen
zeigen, um das Deckeleingriffselement 124 in Eingriff mit
dem Öffnungseingriffselement
FNc zu bringen. Wenn der Kraftstoffdeckel 110 in den Einfüllstutzen
FN eingesetzt wird, tritt das Deckeleingriffselement 124 in
die Stutzeneinsetznut FNd ein. Anders gesagt wird ein Zustand erreicht,
in dem das Element durch den in 20A gezeigten
Zustand verläuft
und tief in die Nut auf eine Art und Weise eindringt, die in 20D gezeigt ist.
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Wenn
der Kraftstoffdeckel 110 nachfolgend in Uhrzeigerrichtung
gedreht wird, bewegt sich die Führungsfläche 124a von
dem Deckeleingriffselement 124 in Ausrichtung mit der unteren
Fläche
von dem Öffnungseingriffselement
FNc, wie in 20C gezeigt ist. Wenn der Kraftstoffdeckel 110 über den Drehwinkel
auf die in 20D gezeigte Art und Weise gedreht
wird, wird der Kraftstoffzufuhreinlass FNb von dem Einfüllstutzen
FN mit dem Kraftstoffdeckel 110 geschlossen, wie in 18 gezeigt
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Bewegen des Kraftstoffdeckels 110 nach
innen verursacht, dass die Dichtung GS dadurch komprimiert wird,
dass sie gegen die Abdichtungsfläche
FNf von dem Einfüllstutzen
FN gedrückt
wird. Eine übermäßige Drehung
von dem Kraftstoffdeckel 110 wird verhindert, da der Kraftstoffdeckel 110 auch
dann, wenn er über
einen breiten Winkel in die Schließrichtung gedreht wird, sich
entlang dem Führungsschlitz 130 bewegt
und die Anschlagrippe 128 in Kontakt mit dem Öffnungseingriffselement
FNc gelangt, wie in 20D gezeigt.
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Der
Betrieb zum Öffnen
des Kraftstoffdeckels 110 wird nun beschrieben. Die Drehung
des Kraftstoffdeckels 110 in Gegenuhrzeigerrichtung von dem
in 21A gezeigten Zustand verursacht,
dass sich die Führungsfläche 124a von
dem Deckeleingriffselement 124 entlang der unteren Fläche von dem Öffnungseingriffselement
FNc bewegt. In dem Prozess wird die Führungsfläche 124a gegen die
untere Fläche
von dem Öffnungseingriffselement
FNc durch die Aufrichtungskraft von der Dichtung GS gedrückt. Der
komprimierte Zustand von der Dichtung GS wird gelöst, wenn
sich der Kraftstoffdeckel 110 nach oben bewegt, wobei das
Deckeleingriffselement 124 allmählich die Stutzeneinsetznut
FNd erreicht.
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Bevor
das Deckeleingriffselement 124 die Stutzeneinsetznut FNd
erreicht, trennt sich das Deckeleingriffselement 124 von
dem Öffnungseingriffselement
FNc und gleitet die Sprungrippe 127 über die obere Fläche von
dem Öffnungseingriffselement FNc,
die in 21B gezeigt ist. Insbesondere
bewegt sich das Öffnungseingriffselement
FNc von einem Zustand eines Eingriffs mit dem Deckeleingriffselement 124 zu
einem Zustand eines Eingriffs mit der Sprungrippe 127.
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Das
Bewegen der Sprungrippe 127 in Gegenuhrzeigerrichtung entlang
der oberen Fläche
von dem Öffnungseingriffselement
FNc verursacht, dass sich der Kraftstoffdeckel 110 nach
oben unter der Wirkung der nach oben weisenden Kraft bewegt, die durch
das Öffnungseingriffselement
FNc ausgeübt wird.
Die in 18 gezeigte Dichtung GS wird
von der Abdichtungsfläche
FNf von dem Kraftstoffzufuhreinlass FNb durch die nach oben weisende
Bewegung von dem Kraftstoffdeckel 110 während seiner Drehung getrennt.
Insbesondere kann die Richtung GS einfach von der Abdichtungsfläche FNf
aufgrund der entgegengesetzten Wirkung von einer nach oben weisenden
Kraft während
der Drehung relativ zu der Abdichtungsfläche FNf getrennt werden, auch
wenn ein beträchtlicher
Unterdruck innerhalb von dem Kraftstofftank vorhanden ist. Dem gemäß verbleibt die
Dichtung GS an dem Kraftstoffdeckel 110, wenn der Kraftstoffdeckel 110 entfernt
wird.
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22 zeigt
den Zustand, in dem eine äußere Kraft
auf den Kraftstoffdeckel 110 von unten aufgebracht wird,
und 23 zeigt die Wirkung, die durch die äußere Kraft
dargestellt wird, die in 22 gezeigt
ist, wenn diese Kraft auf den Kraftstoffdeckel 110 aufgebracht
wird, wobei der Kraftstoffdeckel 110 von oben betrachtet
wird. In dem Fall des Kraftstoffdeckels 110 wird eine nach
oben weisende äußere Kraft
fa, die in 23 gezeigt ist, manchmal unbeabsichtigt
auf die Abdeckung 40 aufgebracht. In solchen Fällen wird
ein geringes Moment relativ zu dem Deckeleingriffselement 124 ausgeübt und wird
verhindert, dass der Kraftstoffdeckel 110 sich mit einem steilen
Winkel kippt, da die äußere Kraft
fa in der Nähe
von der Position Pa eines Eingriffs zwischen dem Deckeleingriffselement 124 und
dem Öffnungseingriffselement
FNc aufgebracht wird.
-
Dagegen
wird das Aufbringen der nach oben weisenden äußeren Kraft fb, die in 23 gezeigt
ist, verursacht, dass ein wesentliches Moment relativ zu dem Deckeleingriffselement 124 ausgeübt wird
und dass eine große
Kippkraft auf den Kraftstoffdeckel 110 aufgebracht wird,
da die äußere Kraft
fb mit einem Abstand von der Position Pa eines Eingriffs zwischen
dem Deckeleingriffselement 124 und dem Öffnungseingriffselement FNc
aufgebracht wird. Wie jedoch in 18 entnehmbar
ist, ist die Höhe
T2 von der Kippverhinderungsrippe 129 größer als
die Höhe T1
von dem Deckeleingriffselement 124, so dass die Rippe in
Kontakt mit der inneren Wand von dem Einfüllstutzen FN gelangt, bevor
das Deckeleingriffselement 124 in Kontakt mit der inneren
Wand von dem Einfüllstutzen
FN gelangt, was das Kippen des Kraftstoffdeckels 110 beschränkt.
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Wenn
der Einfassungshauptkörper 120 als Zylinder
geformt ist und das Deckeleingriffselement 124 als ein
Vorsprung auf diese Art geformt ist, wird ein Spalt zwischen der äußeren Umfangsfläche von dem
Einfassungshauptkörper 120 und
der inneren Wand von dem Einfüllstutzen
FN in dem Bereich übrig
gelassen, der nicht durch das Deckeleingriffselement 124 abgedeckt
ist, aber das Füllen
des Spalts mit der Kippverhinderungsrippe 129 verhindert,
dass der Kraftstoffdeckel 110 durch die Wirkung einer äußeren Kraft
klappert.
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Zusätzlich können die
Rippen einfach mit einer hohen Genauigkeit durch monolytisches Spritzgießen mit
dem Einfassungshauptkörper 120 ausgebildet
werden. Ein einfacherer Ausbildungsprozess kann daher eingesetzt
werden, als wenn eine solche geneigte Fläche in einen Metalleinfüllstutzen
FN bearbeitet würde.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend genannte Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern es kann viele Modifikationen, Änderungen und Abwandlungen
ohne Abweichen von dem Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche geben.
Einige Beispiele einer möglichen
Modifikation sind nachstehend angegeben.
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Die
vorstehend diskutierten Ausführungsbeispiele
beziehen sich auf den Tankdeckel für den Kraftstofftank des Automobils.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist jedoch auf allen Tanks
mit allen Strukturen anwendbar, solange das Tanköffnungselement mit einem Deckel
geschlossen wird.