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Dokumentenidentifikation DE102007000183A1 29.11.2007
Titel Kraftstofftankbetankungsvorrichtung
Anmelder Toyoda Gosei Co., Ltd., Aichi, JP
Erfinder Hagano, Hiroyuki, Haruhi, Aichi, JP;
Nakagawa, Masayuki, Haruhi, Aichi, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Anmeldedatum 28.03.2007
DE-Aktenzeichen 102007000183
Offenlegungstag 29.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse B60K 15/04(2006.01)A, F, I, 20070717, B, H, DE
Zusammenfassung Eine Betankungsvorrichtung 10 ist ausgestattet mit einem Tanköffnungsbildungselement 11, das einen über eine Einbringöffnung 16a an dem Kraftstofftank angeschlossenen Kraftstoffpfad 11P hat, und mit einem Schließmechanismus 40, der durch einen Zapfhahn FZ öffnet und schließt. Der Schließmechanismus 40 ist mit einem Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 ausgestattet, der der Einbringöffnung 16e zugewandt angeordnet ist und der den Schließer 45 durch Drücken durch die Spitze des Zapfhahns FZ öffnet und betätigt, und mit einem in dem Tanköffnungsbildungselement 11 angeordneten Schließer 45, der die Einbringung 16e öffnet und schließt, indem er sich in der zu der Einsetzrichtung des Zapfhahns FZ im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Radialrichtung vor- und zurückbewegt.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstofftankbetankungsvorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Kraftstofftank und sie bezieht sich insbesondere auf einen Mechanismus, der einen Kraftstoffweg öffnet und schließt.

Stand der Technik

In dem U.S.-Patent Nr. 6,968,874 ist eine in 1 bis 8 gezeigte Kraftstofftankbetankungsvorrichtung offenbart. Die Vorrichtung ist mit einem Schließmechanismus ausgestattet, für den ein Motor betätigt wird, um einen Schließer in der Radialrichtung zu bewegen, und sie hat ein Klappenventil, das sich durch Drücken mittels des Zapfhahns öffnet und schließt. Gemäß diesem Stand der Technik wird durch Betätigen eines Schalters oder dergleichen ein Motor angetrieben und dieser öffnet den Schließer und ferner wird die Betankungsöffnung durch Drücken des Klappventils mittels des Zapfhahns geöffnet und somit wird die Betankung durchgeführt.

Jedoch bestehen bei diesem Stand der Technik Probleme darin, dass viel Platz oder ein teurer Antriebsmechanismus benötigt wird.

Darstellung der Erfindung

Ein Vorteil einiger Gesichtspunkte der Erfindung liegt darin, eine Kraftstofftankbetankungsvorrichtung zu schaffen, die mit einem Schließmechanismus ausgestattet ist, deren Aufbau kompakt gehalten ist.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Kraftstofftankbetankungsvorrichtung vorgesehen, die einen Weg zum Zuführen des Kraftstoffs zu einem Kraftstofftank öffnet und schließt. Die Kraftstofftankbetankungsvorrichtung hat ein eine Tanköffnung bildendes Element bzw. ein Tanköffnungsbildungselement mit einem Kraftstoffweg, der über eine Einbringöffnung zum Einsetzen eines in einer ersten Richtung eingesetzten Zapfhahns mit dem Kraftstofftank verbunden ist, und einen im Inneren des die Tanköffnung bildenden Elements installierten Schließer, der die Einbringöffnung öffnet und schließt. Der Schließer ist zum Öffnen und Schließen der Einbringöffnung durch Rückwärts- und Vorwärtsbewegen in einer zweiten Richtung konfiguriert, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Richtung verläuft. Ein Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus ist der Einbringöffnung zugewandt angeordnet und hat den Schließer, der durch Drücken mittels einer Spitze des Zapfhahns geöffnet und betätigt wird.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Kraftstofftankbetankungsvorrichtung der Zapfhahn der Einbringöffnung des die Tanköffnung bildenden Elements zugewandt eingesetzt wird, dann drückt die Spitze dieses Zapfhahns den Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus, der der Einbringöffnung zugewandt angeordnet ist. Der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus öffnet und betätigt den Schließer. Der Schließer öffnet die Einbringöffnung durch Rückwärts- und Vorwärtsbewegen in der zweiten Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Richtung verläuft, um den Zapfhahn einzusetzen, und dadurch ist es möglich, eine Betankung durch den Zapfhahn durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt kann der erste Richtungsraum zum Einsetzen des Zapfhahns mittels des Schließers eng sein, da sich dieser in der zweiten Richtung vorwärts und rückwärts bewegt, und es kann versucht werden, Raum bzw. Platz um die Einbringöffnung herum zu sparen. Zudem öffnet sich der Schließer einfach durch die Einsetzbetätigung des Zapfhahns, so dass kein Bedarf für eine zusätzliche Operation erforderlich ist, die sich von dem Einsetzen des Zapfhahns unterscheidet, so dass dies in Hinsicht auf die Tankfunktionalität hervorragend ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus einen Aufbau haben, durch den er mit einem Einbringdrückelement ausgestattet ist, welches so angeordnet ist, dass es gedrückt wird, wenn der Außendurchmesser der Spitze des Zapfhahns einen vorgegebenen oder größeren Durchmesser hat. Wenn bei diesem Aufbau der Außendurchmesser der Spitze des Zapfhahns den vorgegebenen Durchmesser überschreitet, öffnet der Schließer die Einbringöffnung, aber wenn der Außendurchmesser der Spitze des Zapfhahns den vorgegebenen Durchmesser nicht überschreitet, dann drückt die Spitze des Zapfhahns das Einbringdrückelement des Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus nicht, so dass der Schließer die Einbringöffnung nicht öffnet. Wenn sich die Kraftstoffart entsprechend des Außendurchmessers des Zapfhahns unterscheidet, dann öffnet sich der Schließer somit selbst dann nicht, wenn dieser Zapfhahn fehlerhafterweise eingesetzt wird, so dass keine falsche Kraftstoffart zugeführt wird.

Zudem kann der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Aufbau haben, durch den er mit einer Vorspannfeder ausgestattet ist, um das Einbringdrückelement auf seine Ausgangsposition zurückzustellen. Wenn der Zapfhahn bei diesem Aufbau von der Einbringöffnung entfernt wird, dann stellt die Feder das Einbringdrückelement auf seine Ausgangsposition zurück, so dass der Mechanismus zum Rückstellen auf den Ausgangszustand vereinfacht werden kann. Falls die Feder in diesem Fall einen Aufbau hat, durch den sie als eine einzelne Einheit mit dem Einbringdrückelement ausgebildet ist und ein Federteil ist, das aus einem Ausleger bzw. einem auskragendem Element besteht, dann ist die Anzahl der Teile niedrig und dadurch kann ein einfacher Aufbau erreicht werden.

Ferner kann der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Aufbau haben, durch den er mit einem Verbindungsmechanismus ausgestattet ist, der den Schließer durch die Bewegung des Einbringdrückelements in der zweiten Richtung öffnet und betätigt. In diesem Fall kann als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verbindungsmechanismus ein Aufbau verwendet werden, durch den er so gekoppelt ist, dass der Bewegungshub des Einbringdrückelements in der zweiten Richtung verstärkt wird und den Schließer öffnet und betätigt. Mit diesem Aufbau wird der Bewegungshub des Einbringdrückelements verstärkt und der Schließer wird so geöffnet, dass es selbst bei Abweichungen in der Position und den Abmessungen der Anordnung des Einbringdrückelements möglich ist, durch den Zapfhahn einen zuverlässigen Drückbetrieb zu haben.

Als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Verstärken des Bewegungshubs dieses Einbringdrückelements an dem Verbindungsmechanismus ist es möglich, einen Aufbau bereitzustellen, durch den der Schließer mit einem Drehstützelement ausgestattet ist, das so gestützt ist, dass es an dem die Tanköffnung bildenden Element an einem Ende des Schließers gedreht werden kann und der Verbindungsmechanismus ist mit einem Verbindungshauptkörper ausgestattet, der an dem Einbringdrückelement fixiert ist und sich an beiden Seiten des Einbringdrückelements erstreckt, und bei dem Verbindungshauptkörper ist ein Ende eine Stützachse, die frei drehend gestützt ist, und das andere Ende ist ein Kopplungsende, das an eine Stelle in der Nähe des Drehstützelements des Schließers gekoppelt ist.

Zudem kann als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Aufbau bereitgestellt werden, der mit einem Stützelement ausgestattet ist, das bezüglich des Schließers an einer Kraftstofftankseite angeordnet ist, das ein einen Teil des Kraftstoffweg bildendes Einsetzloch hat und das im Wesentlichen parallel zu dem Schließer angeordnet ist, um den Schließer zu führen. Mit diesem Aufbau stützt das Stützelement den Schließer selbst dann, wenn die Drückkraft von dem Zapfhahn von dem Einbringdrückelement auf den Schließer aufgebracht wird, so dass an dem Schließer kein Schaden oder beim Öffnungs- und Schließbetrieb keine Behinderung auftritt.

Ferner ist es als bevorzugter Aufbau der vorliegenden Erfindung möglich, einen Aufbau zu verwenden, durch den ein Klappenventilmechanismus bereitgestellt ist, der bezüglich des Schließers an einer Seite des Kraftstofftanks angeordnet ist, und der Kraftstoffweg wird dadurch geöffnet, dass dieser durch den Zapfhahn gedrückt wird. Selbst wenn der Schließmechanismus während einer Fahrzeugkollision oder dergleichen beschädigt wird, schlägt sich dies bei diesem Aufbau nicht auf das Niveau der Beschädigung des Klappenventilmechanismus nieder, so dass es möglich ist, ein hohes Dichtungsniveau beizubehalten.

Als Mittel zum Dichten des Kraftstofftanks nach außen ist es zudem möglich, einen Aufbau mit Mitteln zu verwenden, die den Klappenventilmechanismus oder einen Allzwecktankdeckel verwenden, oder ein Dichtungselement an dem Schließer vorzusehen.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen

1 ist eine Perspektivansicht, die den offenen Zustand des Tankdeckels am Fahrzeughinterteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

2 ist eine Schnittansicht entlang der Axialrichtung der Betankungsvorrichtung.

3 ist eine erweiterte Schnittansicht, die einen Schließmechanismus von 2 zeigt.

4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 3.

5 ist eine Explosionsansicht des Schließmechanismus.

6 zeigt den Betrieb des Schließmechanismus.

7 zeigt den auf 6 folgenden Betrieb.

8 zeigt den Betrieb des Schließmechanismus.

9 zeigt den auf 8 folgenden Betrieb.

10 zeigt die Wirkung des Schließmechanismus.

11 ist eine Schnittansicht, die den Klappenventilmechanismus zeigt.

12 zeigt den Betankungsbetrieb der Betankungsvorrichtung.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung (1) Gesamtaufbau der Kraftstofftankbetankungsvorrichtung

1 zeigt den hinteren Teil eines Automobils, in dem ein Dieselmotor eingebaut ist, auf das sich das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht und 1 ist eine Perspektivansicht, die den Zustand zeigt, in dem die Tankklappe offen ist. An dem hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie ist eine Tankklappe FL zum Betanken von Kraftstoff (Leichtöl) so gestützt, dass sie geöffnet und geschlossen werden kann.

Bei der Tankklappe FL ist der Klappenhauptkörper FLa, der dem Außenblech der Karosserie folgt, so über ein Gelenk FLb an dem Außenblech der Karosserie gestützt, dass er geöffnet und geschlossen werden kann. Der Raum, den die Tankklappe FL öffnet, wird zu der Betankungskammer FR und in dieser Betankungskammer FR ist eine Kraftstofftankbetankungsvorrichtung 10 angeordnet, die an der Basisplatte BP gestützt ist. Die Kraftstofftankbetankungsvorrichtung 10 verwendet keinen Tankdeckel und sie ist ein Mechanismus zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Kraftstofftank, und nachdem die Tankklappe FL geöffnet ist, ermöglicht es dieser Mechanismus, Kraftstoff von dem Zapfhahn zu dem Kraftstofftank zuzuführen, indem mittels der externen Kraft von dem Zapfhahn der Kraftstoffweg geöffnet und geschlossen wird. Nachfolgend wird der Aufbau der Kraftstofftankbetankungsvorrichtung ausführlich beschrieben.

(2) Aufbau und Funktion eines jeden Teils

2 ist eine Schnittansicht entlang der Achsrichtung der Kraftstofftankbetankungsvorrichtung 10. In 2 ist die Kraftstofftankbetankungsvorrichtung 10 mit einem die Tanköffnung bildenden Element 11 ausgestattet, welches einen an dem Kraftstofftank angeschlossenen Kraftstoffweg 11P, einen den Kraftstoffweg 11P öffnenden und schließenden Schließmechanismus 40 und einen Klappenventilmechanismus 50 hat.

(2)-1 Tanköffnung bildendes Element 11

Das die Tanköffnung bildende Element 11 ist ein Rohrkörper mit einem Kraftstoffweg 11P und dieser ist ausgestattet mit einem mit dem (nicht dargestellten) Kraftstofftank verbundenem Verbindungsrohr 12, mit einem mit dem vorderen Endteil des Verbindungsrohrs 12 verbundenem Rohrhauptkörper 14, mit einem an dem oberen Teil des Rohrhauptkörpers 14 angebrachten Öffnungsbildungselement 16 und einem an dem Rohrhauptkörper 14 montiertem Stützkörper 20. Das Verbindungsrohr 12 ist mit einem Durchmesserreduktionsteil 12a ausgestattet, welches den Durchmesser der Kraftstofftankseite des Rohrhauptkörpers 14 allmählich reduziert und es ist mit einer geraden Rohreinheit 12b ausgestattet, die an dem Durchmesserreduktionsteil 12a angeschlossen ist, und diese Elemente sind als eine einzelne Einheit ausgebildet. Der Rohrhauptkörper 14 ist mit einem an dem oberen Teil des Durchmesserreduktionsteils 12a angeschlossenen Rohrkörper 14b und einem an dem oberen Teil des Rohrkörpers 14a ausgebildeten Flansch 14b ausgestattet. Das Innere des Flansches 14b wird zu einem die Einlassöffnung 14c bildenden Teil des Kraftstoffwegs 11P.

Das Öffnungsbildungselement 16 ist mit einer an dem oberen Teil des Rohrhauptkörpers 14 montierten zylindrischen Seitenwand 16a und einem zu der Mitte geneigtem Einbringteil 16b ausgestattet und durch Ineingriffbringen eines an dem oberen Teil des Rohrhauptkörpers 14 ausgebildeten Eingriffhakens 14d mit einem Eingriffsloch 16c an dem unteren Teil der Seitenwand 16a wird dieses an dem Rohrhauptkörper 14 montiert. Der Einbringteil 16b des Öffnungsbildungselements 16 ist mit einer geneigten Fläche 16d ausgestattet. Die geneigte Fläche 16d ist so ausgebildet, dass deren Mittelteil konkav ist. Eine Einbringöffnung 16e ist an dem Mittelteil des Einbringteils 16b ausgebildet.

Der Stützkörper 20 ist in den Rohrhauptkörper 14 gepasst und er ist ein Element zum Stützen eines Teils des Klappenventilmechanismus 50 und er ist ausgestattet mit einem Stützhauptkörper 21b, der einen Pfad 21a hat, der einen Teil des Kraftstoffpfads 11P bildet, mit einem Öffnungsteil 21c, welches einen Teil des an dem Bodenteil des Stützhauptkörpers 21b ausgebildeten Kraftstoffpfads 11P bildet, und mit einem Führungsteil 21d. Der Führungsteil 21d ist mit geneigten Rippen ausgebildet, um den Zapfhahn von dem Pfad 21a zu dem Öffnungsteil 21c zu führen.

(2)-2 Schließmechanismus 40

3 ist eine Schnittansicht, die eine vergrößerte Ansicht des Schließmechanismus 40 von 2 zeigt. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 3. 5 zeigt den Schließmechanismus 40. Der Schließmechanismus 40 ist ein Mechanismus zum Öffnen der Einbringöffnung 16e durch Drücken mit der Spitze des Zapfhahns FZ. Der Schließmechanismus 40 ist als Hauptbestandteil mit einem Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41, der durch die Spitze des Zapfhahns FZ gedrückt wird, einem Schließer 45, der die Einbringöffnung 16e öffnet und schließt und mit einem Stützelement 48 ausgestattet, das unterhalb des Schließers 45 angeordnet und an dem Tanköffnungsbildungselement 11 fixiert ist.

Der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 ist der Einbringöffnung 16e zugewandt angeordnet und er ist ein Mechanismus, der den Schließer 45 dadurch öffnet und schließt, dass er durch die Spitze des Zapfhahns FZ gedrückt wird. Man beachte, dass der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 zwei Sätze hat, die mit der Achse des Kraftstoffpfads 11P als Mitte angeordnet sind, aber zur Vereinfachung der Beschreibung wird hauptsächlich ein Satz beschrieben. In 5 ist der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 mit dem Einbringdrückelement 42, dem Verbindungsmechanismus 43 und der Feder 44 ausgestattet. Das Einbringdrückelement 42 ist mit dem Drückhauptkörper 42a und der geneigten Drückfläche 42b ausgestattet, die in Übereinstimmung mit der der Mittelachsenseite dieses Drückhauptkörpers 42a zugewandten Seite und nach unten gerichtet geneigt ist. Diese geneigte Drückfläche 42b ist so angeordnet, dass sie dann, wenn der Außendurchmesser der Spitze des Zapfhahns FZ ein vorbestimmter Durchmesser oder größer ist, durch die Spitze des Zapfhahns FZ gedrückt wird. Insbesondere dann, wenn der Innendurchmesser der durch die nach innen zeigenden Kanten des Einbringdrückelements 42 ausgebildeten Einbringöffnung 16e D0 beträgt, der Außendurchmesser der Spitze des Leichtölzapfhahns FZ (a) Da beträgt und jener des Benzinzapfhahns FZ (b) Db beträgt, wie dies in 3 gezeigt ist, dann sind diese Abmessungen als Db < D0 < Da eingestellt. Beispielsweise ist der Innendurchmesser D0 auf 22 mm eingestellt, der Außendurchmesser Da ist auf 25 mm eingestellt und der Außendurchmesser Db ist auf 20 mm eingestellt.

Rückkehrend zu 5 ist der Verbindungsmechanismus 43 als ein Mechanismus gezeigt, der den Schließer 45 durch Bewegung des Eindringdrückelements 42 in der Radialrichtung (zweiten Richtung) öffnet und betätigt, und er ist mit einem bogenarmförmigen Verbindungshauptkörper 43a ausgestattet, der sich an beiden Seiten von dem Kopplungsbodenteil 42c des Einbringdrückelements 42 aufweitet. An einem Ende des Verbindungshauptkörpers 43a ist eine Stützachse 43b ausgebildet und diese Stützachse 43b ist drehbar an dem Lagerloch 16f (4) gestützt, das an dem Tanköffnungsbildungselement 11 ausgebildet ist. Zudem ist an dem anderen Ende des Verbindungshauptkörpers 43a ein Kopplungsende 43c ausgebildet. An dem Kopplungsende 43c ist eine Kopplungsachse 43d ausgebildet, die mit dem Schließer 45 verbunden ist.

Die Feder 44 ist eine Kunstharzfeder, die in der Richtung zum Rückstellen des Einbringdrückelements 42 auf seine Ausgangsposition vorgespannt ist und sie ist aus einem Federteil 44a gebildet, welches aus einem bogenförmigen Ausleger gefertigt ist, der sich an beiden Seiten von dem Kupplungsrückteil 42d des Einbringdrückelements 42 aufweitet. Das Federteil 44a ist mit der Innenwand (3) des Tanköffnungsbildungselements 11 in Kontakt und es ist so ausgebildet, dass es sich dann, wenn das Einbringdrückelement 42 von dem Zapfhahn FZ in der Radialrichtung gedrückt wird, so biegt, dass eine Drückkraft hinzugefügt wird.

Der Schließer 45 hat zwei Sätze, die im Inneren des Tanköffnungsbildungselements 11 angeordnet sind, wobei deren Mittelachsen deren Mitten sind, und dabei handelt es sich um einen Mechanismus, der die Einbringöffnung 16e durch Ineingriffgelangen mit dem Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 und durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegung in der Radialrichtung öffnet und schließt. Der Schließer 45 ist mit einem halbkreisförmigen Schließerhauptkörper 45a ausgestattet. Ein Ende des Schließerhauptkörpers 45a ist das Drehstützelement 45b und dadurch, dass die an dem Stützelement 48 vorstehende Stützachse 48b in das Stützloch 45c eingesetzt ist, ist der Schließer 45 so gestützt, dass er sich mit Bezug auf das Stützelement 48 drehen kann. Ein Verbindungslangloch 45d ist in der Nähe des Drehstützelements 45b an dem Schließer 45 ausgebildet. In dieses Verbindungslangloch 45d ist die Kopplungsachse 43d des Verbindungsmechanismus 43 verschieblich eingesetzt. Daher gleitet die Kopplungsachse 43d durch Drehung des Verbindungshauptkörpers 43a in dem Verbindungslangloch 45d und durch Ineingriffgelangen mit der Lochkante des Verbindungslanglochs 45d wird der Schließer 45 mit dem Drehstützelement 45b als Mittelpunkt drehen gelassen. Zudem ist, wie in 3 gezeigt ist, an der oberen Fläche an einem der Schließer 45, 45 eine konkave Stelle 45e ausgebildet und durch Ausbilden einer konkaven Stelle 45f an dem anderen davon wird die Einheitlichkeit durch Vergrößern der Kontaktfläche der Schließer 45, 45 durch gegenseitiges Passen der konkaven Stellen 45e und 45f aneinander erhöht. Zudem ist an jedem der in 5 gezeigten Schließer 45, 45 eine bogenförmige Kerbe 45g ausgebildet, welche den Öffnungsflächenbereich erhöht, wenn sich der Schließer 45 öffnet.

Das Stützelement 48 hat ein Einsetzloch 48a, das an der Kraftstofftankseite des Schließers 45 angeordnet ist und es bildet einen Teil des Kraftstoffpfads 11P und ist im Wesentlichen parallel zu dem Schließer 45 angeordnet, um den Schließer 45 zu führen.

Als Nächstes wird der Betrieb des Schließmechanismus 40 beschrieben. 6 und 7 sind Erläuterungszeichnungen zum Beschreiben des Betriebs des Schließmechanismus an der Stelle des Einbringdrückelements 42. 8 und 9 sind Erläuterungszeichnungen zum Beschreiben des Betriebs des Schließmechanismus 40 an der Stelle des Schließers 45. Wie in 6 gezeigt ist, drückt die Spitze des Zapfhahns FZ dann die geneigte Drückfläche 42b des Einbringdrückelements 42 des Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41, wenn der Zapfhahn FZ von der Einbringöffnung 16e des Öffnungsbildungselements 16 eingesetzt wird. Wenn das Einbringdrückelement 42 die radial gerichtete Kraft von dem Zapfhahn FZ aufnimmt, dann wird die Feder 44, die mit dem Einbringdrückelement 42 eine einzelne Einheit bildet, in der Radialrichtung gedrückt. Dann bewegt sich, wie in 7 gezeigt ist, das Einbringdrückelement 42 in der Radialrichtung, während es von der Innenwand des Öffnungsbildungselements 16 an dem Federteil 44a der Feder 44 eine Reaktionskraft aufnimmt. Dann dreht sich der Verbindungsmechanismus 43, der mit dem Einbringdrückelement 42 eine einzelne Einheit bildet, mit der Stützachse 43b als Mitte, und die Kopplungsachse 43d des Kopplungsendes 43c dreht sich. Die Kopplungsachse 43d gleitet in dem Verbindungslangloch 45d und wenn es mit dem Ende des Lochs in Kontakt kommt, wie dies in 8 bis 9 gezeigt ist, dann dreht sich der Schließer 45 bezüglich der Stützachse 48b des Stützelements 48 mit dem Drehstützelement 45b als Mitte. Die Einbringöffnung 16e öffnet sich durch diese Art des Öffnungsbetriebs des Schließers 45.

Nun wird der Betrieb beschrieben, wonach der Bewegungshub des Schließers 45 verstärkt wird, wenn das Einbringdrückelement 42 durch den Zapfhahn FZ gedrückt wird. Wie in 10 gezeigt ist, beträgt der Abstand zwischen der Mitte der geneigten Drückfläche 42b des Einbringdrückelements 42 und der Stützachse 43b des Verbindungsmechanismus 43 R1 und der Abstand zwischen der Stützachse 43b des Verbindungsmechanismus 43 und der Kupplungsachse 43d beträgt L1 und zudem beträgt der Abstand zwischen dem Drehstützelement 45b des Schließers 45 und dem Verbindungslangloch 45d L2 und der Abstand zwischen dem Drehstützelement 45b und der Mitte der geneigten Drückfläche 42b des Einbringdrückelements 42 beträgt R2. Wenn nun die geneigte Drückfläche 42b des Einbringdrückelements 42 um einen Abstandsbetrag d0 (beispielsweise 2,5 mm) durch den Zapfhahn FZ gedrückt wird, beträgt der Abstand hinsichtlich des Abstands d0, um den sich die Kopplungsachse 43d des Verbindungsmechanismus bewegt, aus der Tatsache, dass dieser proportional zu L1/R1 ist, wenn L1/R1 = 2, um den sich die Kopplungsachse 43d bewegt, 5 mm. Zudem beträgt bei Eingriff der Kopplungsachse 43d an der Mitte des Schließers 45 der Abstand d1, um den sich der Schließer 45 in der Öffnungsrichtung bewegt, aus der Tatsache, dass dies proportional zu R2/L2 geschieht, wenn R2/L1 = 3 ist, 15 mm. Daher verstärkt der Schließer 55 dann, wenn die geneigte Druckfläche 42b des Einbringdrückelements 42 2,5 mm beträgt, auf einen Bewegungshub von 15 mm und öffnet die Einbringöffnung weit.

(2)-3 Klappenventilmechanismus 50

11 ist eine Schnittansicht, die den Klappenventilmechanismus 50 zeigt. Der Klappenventilmechanismus 50 ist mit einem Öffnungs- und Schließelement 51, einer Feder 52 und einem Dichtring GS ausgestattet. Das Öffnungs- und Schließelement 51 ist ein scheiben- und kreisförmiges Element, das durch die Stützachse 51a an dem Stützhauptkörper 21b des Stützkörpers 20 gestützt ist und öffnet und schließt die Einlassöffnung 14c. Die Feder 52 ist eine Schraubenfeder und ihre spulenförmige Stützeinheit 52a ist an dem Stützhauptkörper 21b gestützt und spannt das Öffnungs- und Schließelement 51 in der Schließrichtung vor. Genauer gesagt ist das Drückende 52b der Feder 52 mit der Federdrückeinheit 51b des Öffnungs- und Schließelements 51 in Kontakt, das Stützende 52c, welches das andere Ende ist, ist so gestützt, dass es mit der Innenwand des Stützhauptkörpers 51b in Kontakt ist und dadurch spannt die Feder 52 das Öffnungs- und Schließelement 51 in der Schließrichtung vor. Die Federdrückeinheit 51b des Öffnungs- und Schließelements 51 hat den mittleren Teil, der hügelartig vorsteht und sein Außenumfang ist ein konkaver Bereich und die Feder 52 drückt das Öffnungs- und Schließelement 51 gleichmäßig aufwärts und dient dazu, den Dichtungsflächendruck durch den Dichtungsring GS gleichmäßig zu machen.

Der Dichtungsring GS ist in einer C-förmigen Querschnittsgestalt aus einem Gummimaterial ausgebildet und wird an die Dichtungshalteeinheit 14e pressgepasst, die an dem Innenumfang des Flansches 14b des Rohrhauptkörpers 14 ausgebildet ist, und durch Drücken auf das Öffnungs- und Schließelement ist die Einlassöffnung 14c in einem gedichteten Zustand geschlossen.

(3) Öffnungs- und Schließbetrieb der Kraftstofftankbetankungsvorrichtung (3)-1 Öffnungsbetrieb

Wenn sich der Tankdeckel FL öffnet, dann taucht die in der Betankungskammer FR angeordnete Kraftstofftankbetankungsvorrichtung 10 auf, wie in 1 gezeigt ist. Wenn, wie in 3 gezeigt ist, der Zapfhahn FZ von der Einbringöffnung 16e des Öffnungsbildungselements 16 eingesetzt wird, dann kommt er mit der geneigten Drückfläche 42b des Einbringdrückelements 42 des Schließmechanismus 40 in Kontakt und dieses bewegt sich in der Radialrichtung gegen die Drückkraft der Feder 33. In diesem Zusammenhang werden der Verbindungsmechanismus 43 und der Schließer 45 gedreht und die Einbringöffnung 16e öffnet sich. Ferner drückt das Öffnungs- und Schließelement 51 des Klappenventilmechanismus 50 beim Eindrücken des Zapfhahns FZ gegen die Drückkraft der Feder 42, wie in 12 gezeigt ist, und das Öffnungs- und Schließelement 51 dreht sich mit der Stützachse 51a als Mitte und die Einlassöffnung 14c öffnet sich. Dann, wenn der Zapfhahn von der Einlassöffnung 14c durch das Öffnungsteil 21c eingesetzt ist, wird über den Kraftstoffpfad 11P bedankt. Falls auf diese Weise der Schließmechanismus 40 durch den Zapfhahn FZ gedrückt wird und außerdem das Öffnungs- und Schließelement 51 des Klappenventilmechanismus 50 gedrückt wird, dann öffnet das Öffnungs- und Schließelement 51 die Einlassöffnung 14c und die Betankung wird ermöglicht.

(3)-2 Schließbetrieb

Wenn das Betanken vollendet wurde und der Zapfhahn FZ von der Einlassöffnung 14c entfernt wird, dann schließt das Öffnungs- und Schließelement 51 des Klappenventilmechanismus 50 die Einlassöffnung 14c durch die Rückstellkraft der Feder 52 und außerdem schließt der Schließer 45 die Einbringöffnung 16e durch die Rückstellkraft der Feder 44 und der Tankdeckel FL (1) wird verschlossen.

(4) Kraftstofftankbetankungsvorrichtungsbetrieb und -wirkung

Der folgende Betrieb und die Wirkungen werden durch die Kraftstofftankbetankungsvorrichtung 10 des Ausführungsbeispiels vorgebracht.

  • (4)-1 Der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 des Schließmechanismus 40 öffnet die Einbringöffnung 16e durch Drücken durch die Spitze des Zapfhahns FZ und durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegen in der Radialrichtung (zweiten Richtung), die im Wesentlichen senkrecht zu der Einsetzrichtung (ersten Richtung) des Zapfhahns FZ verläuft, so dass es hingenommen werden kann, wenn der Raum in Einsetzrichtung des Zapfhahns FZ eng ist, und es ist möglich, den Raum im Umfeld der Einbringöffnung 16e zu sparen.
  • (4)-2 Zum Durchführen der Betankung öffnet sich beim Einsetzen des Zapfhahns FZ der Schließer 45 des Schließmechanismus 40 und das Öffnungs- und Schließelement 51 des Klappenventilmechanismus 50 öffnet zudem die Einlassöffnung 14c, so dass verglichen mit einer Bauart, gemäß der der Tankdeckel unter Verwendung eines Verschraubungsverfahrens entfernt wird, kein Problem dahingehend auftritt, wo der Tankdeckel platziert werden soll, wenn er während des Betanken entfernt ist, so dass dies in Hinsicht auf den Betrieb hervorragend ist.
  • (4)-3 Das Einbringdrückelement 42 und der Schließer 45, die den Schließmechanismus 40 bilden, verwenden einen Gleitbetrieb in der Radialrichtung, so dass es nicht nötig ist, eine Struktur bereitzustellen, die eine lange Strecke zum Erreichen des Klappenventilmechanismus durch den Zapfhahn FZ hat, wodurch die Einsetzarbeit einfach ist, und es ist möglich, einen kompakten Aufbau um die Betankungsöffnung herum zu verwenden.
  • (4)-4 Wie in 3 gezeigt ist, ist der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 mit dem Einbringdrückelement 42 ausgestattet, das so angeordnet ist, dass es gedrückt wird, wenn der Außendurchmesser der Spitze des Zapfhahns FZ einen vorbestimmten oder größeren Durchmesser hat, so dass in dem Fall eines Leichtölzapfhahns FZ (a) der Schließer 45 die Einbringöffnung 16e öffnet, aber im Fall eines Benzinzapfhahns FZ (b) der Schließer 45 die Einbringöffnung 16e nicht öffnet. Daher kann selbst dann, wenn sich die Kraftstoffart entsprechend des Außendurchmessers des Zapfhahns FZ ändert, kein falscher Kraftstoff zugeführt werden, falls der Zapfhahn FZ fehlerhafterweise eingesetzt wird.
  • (4)-5 Wie in 5 gezeigt ist, ist der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 mit einer Feder 44 ausgestattet, die das Einbringdrückelement 42 in der Richtung zum Rückstellen auf seine Ausgangsposition vorspannt, so dass es dann, wenn der Zapfhahn FZ von der Einbringöffnung 16e entfernt wird, möglich wird, den Mechanismus der Feder 54 zum Rückstellen des Einbringdrückelements 42 auf seine Ausgangsposition und zum Rückstellen auf den Ursprungszustand zu vereinfachen. Tatsächlich ist die Feder 44 als eine einzelne Einheit mit dem Einbringdrückelement 42 ausgebildet und es handelt sich dabei um ein Federteil 44a, das aus einem Ausleger besteht, so dass dies einen einfachen Aufbau ohne Erhöhen der Teileanzahl darstellt.
  • (4)-6 Falls bei dem Schließmechanismus 40 das Einbringdrückelement 42 durch den Zapfhahn FZ gedrückt wird, öffnet sich der Schließer 45, so dass es nicht nötig ist, einen mechanischen Mechanismus für den Öffnungs- und Schließbetrieb oder einen Antriebsmechanismus, etwa einen Schalter oder Motor bereitzustellen, so dass der Aufbau einfach ist.
  • (4)-7 Der Verbindungsmechanismus 43 des Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 vergrößert den Bewegungshub des Einbringdrückelements 42 und öffnet den Schließer 45, so dass es selbst dann, wenn es eine Abweichung der Position, an der sich das Einbringdrückelement 42 befindet, oder hinsichtlich deren Abmessungen gibt, möglich ist, den Öffnungs- und Schließbetrieb zuverlässig durch den Zapfhahn FZ auf den Schließer 45 zu übertragen.
  • (4)-8 Das Stützelement 48 ist im Wesentlichen parallel zu dem Schließer 45 angeordnet, um den Schließer 45 so zu führen, dass selbst dann, wenn die Drückkraft von dem Zapfhahn FZ auf den Schließer 45 von dem Einbringdrückelement 42 aufgebracht wird, kein Schaden an dem Schließer 45 oder keine Behinderung an dem Öffnungs- und Schließbetrieb auftritt.
  • (4)-9 Wie in 2 gezeigt ist, ist der Schließmechanismus 40 an dem Öffnungsbildungselement 16 angebracht und andererseits ist der Klappenventilmechanismus 50 an dem Rohrhauptkörper 14 und dem Stützkörper 30 angebracht und dadurch, dass das Eingriffsloch 16c des Öffnungsbildungselements 16 mit dem Eingriffshaken 14d des Rohrhauptkörpers 14 in Eingriff gelangt, sind beide als eine auseinandernehmbare einzelne Einheit gefertigt, so dass die Arbeit beim Anbringen an dem Tanköffnungsbildungselement 11 und beim Austauschen einfach sind. Selbst wenn der Schließmechanismus 40 während einer Fahrzeugkollision oder dergleichen beschädigt wird schlägt sich dies nicht auf eine Beschädigung des Klappenventilmechanismus 50 nieder, so dass es möglich ist, die Dichtung beizubehalten.
  • (4)-10 Selbst wenn ein Benzinzapfhahn fehlerhafterweise in die Einbringöffnung 16e eingebracht wird, wird diese durch den Schließmechanismus 40 blockiert und es gibt keinen direkten Kontakt mit dem Klappenventilmechanismus 50, so dass dadurch der Klappenventilmechanismus 50 nicht beschädigt wird und es gibt unter Annahme dieser Art von Umständen keinen Bedarf, die Konstruktion des Klappenventilmechanismus zu verstärken.

Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dass es möglich ist, verschiedene Gesichtspunkte innerhalb eines Bereichs zu implementieren, der von den Schlüsselpunkten nicht abweicht.

Die vorgehende ausführliche Beschreibung der Erfindung wurde zu Erläuterungszwecken der Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung gegeben, wodurch der Fachmann in die Lage gebracht wird, die Erfindung für verschiedene Ausführungsbeispiele und mit unterschiedlichen Modifikationen zu verstehen, wie sie für den in Betracht gezogenen besonderen Gebrauch geeignet sind. Die vorgehende ausführliche Beschreibung ist nicht als erschöpfend oder als die Erfindung auf die hier offenbarten besonderen Ausführungsbeispiele beschränkend beabsichtigt. Modifikationen und Äquivalente werden dem Fachmann ersichtlich sein und sind in dem Wesen und Umfang der beiliegenden Ansprüche umfasst.

Eine Betankungsvorrichtung 10 ist ausgestattet mit einem Tanköffnungsbildungselement 11, das einen über eine Einbringöffnung 16a an dem Kraftstofftank angeschlossenen Kraftstoffpfad 11P hat, und mit einem Schließmechanismus 40, der durch einen Zapfhahn FZ öffnet und schließt. Der Schließmechanismus 40 ist mit einem Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus 41 ausgestattet, der der Einbringöffnung 16e zugewandt angeordnet ist und der den Schließer 45 durch Drücken durch die Spitze des Zapfhahns FZ öffnet und betätigt, und mit einem in dem Tanköffnungsbildungselement 11 angeordneten Schließer 45, der die Einbringöffnung 16e öffnet und schließt, indem er sich in der zu der Einsetzrichtung des Zapfhahns FZ im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Radialrichtung vor- und zurückbewegt.


Anspruch[de]
Kraftstofftankbetankungsvorrichtung, die einen Pfad zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Kraftstofftank öffnet und schließt, wobei die Kraftstofftankbetankungsvorrichtung folgendes aufweist: ein Tanköffnungsbildungselement (11) mit einem über eine Einbringöffnung (16e) zum Einsetzen eines Zapfhahns (FZ) in einer ersten Richtung an dem Kraftstofftank angeschlossenen Kraftstoffpfad (11P), einen Schließer (45) zum Öffnen und Schließen der Einbringöffnung (16e), der in dem Tanköffnungsbildungselement (11) installiert ist, und einem Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließer (45) zum Öffnen und Schließen der Einbringöffnung (16e) durch Vor- und Zurückbewegung in einer zu der ersten Richtung im Wesentlichen senkrecht verlaufenden zweiten Richtung konfiguriert ist, und der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus (41) der Einbringöffnung (16e) zugewandt angeordnet ist, um den Schließer (45) zum Öffnen und zum Betrieb zu betätigen, wenn der Schließbetätigungsmechanismus (41) durch eine Spitze des Zapfhahns (FZ) gedrückt wird. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus (41) mit einem Einbringdrückelement (42) ausgestattet ist, das so angeordnet ist, dass es gedrückt wird, wenn ein Außendurchmesser einer Spitze des Zapfhahns (FZ) eine vorgegebene Größe hat oder größer ist. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus (41) mit einer Vorspannfeder (44) ausgestattet ist, um das Einbringdrückelement (42) auf seine Ausgangsposition zurückzustellen. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Feder (44) einstückig mit dem Einbringdrückelement (42) ausgebildet ist und ein Ausleger ist. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Öffnungs- und Schließbetätigungsmechanismus (41) mit einem Verbindungsmechanismus (43) ausgestattet ist, der den Schließer (45) durch Bewegung des Einbringdrückelements (42) in der zweiten Richtung öffnet und betätigt. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Verbindungsmechanismus (43) so gekoppelt ist, dass der Bewegungshub des Einbringdrückelements (42) in der zweiten Richtung in der zweiten Richtung vergrößert wird, und der Schließer (45) geöffnet und betätigt wird. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Schließer (45) mit einem Drehstützelement (45b) ausgestattet ist, das so gestützt ist, dass es an dem Tanköffnungsbildungselement (11) an einem Ende des Schließers (45) drehbar ist, und der Verbindungsmechanismus (45) mit einem Verbindungshauptkörper (43a) ausgestattet ist, der an dem Einbringdrückelement (42) fixiert ist und sich an beiden Seiten des Einbringdrückelements (42) erstreckt, wobei der Verbindungshauptkörper (43a) ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende eine Stützachse (43b) ist, die in einer drehbaren Weise angeordnet ist, und das zweite Ende ein Kopplungsende (43c) ist, das an einer Stelle in der Nähe eines Drehstützelements (45b) des Schließers (45) gekoppelt ist. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit einem Stützelement (48), das mit Bezug auf den Schließer (45) an der Seite des Kraftstofftanks angeordnet ist, das einen das Einsetzloch (48a) bildenden Teil des Kraftstoffpfads (11P) hat und das im Wesentlichen parallel zu dem Schließer (45) angeordnet ist, um den Schließer (45) zu führen. Kraftstofftankbetankungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit einem Klappenventilmechanismus (50), der mit Bezug auf den Schließer (45) an der Seite des Kraftstofftanks angeordnet ist und den Kraftstoffpfad (11P) durch Drücken durch den Zapfhahn (FZ) öffnet.






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