DE29904804U1

DE29904804U1 - Automatische Verschlußvorrichtung für Kraftstofftanks

Info

Publication number: DE29904804U1
Application number: DE29904804U
Authority: DE
Original assignee: ADWEST KOEHLER GmbH
Current assignee: Dura Automotive Systems Koehler GmbH
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2009-03-17

Description

TERMEER STEINMEISTErVpARTNER GBR PATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr' Nicolaus ter Mesr, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH) Mauerkircherstrasse 45 D-81679 MÜNCHEN Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred Wiebusch

Artur-Ladebeck-Strasse D-33617 BIELEFELD

51

KOH POl /99 / GM

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15.3.1999

ADWEST KÖHLER GmbH

Postfach 1944

59529 Lippstadt

AUTOMATISCHE VERSCHNÜRVORRICHTUNG FÜR KRAFTSTOFFTANKS

ADWEST KÖHLER GmbH ··"*·.! J KÄH PO* / 9? ,iGNf 15.3.1999

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine automatische Verschlußvorrichtung für Kraftstofftanks, mit einem zum dichten Schließen des Tankstutzens ausgebildeten Verschlujßglied, das mit Hilfe eines Antriebs zwischen seiner Öffnungsstellung und seiner Schließstellung bewegbar und in der Schließstellung verriegelbar ist.

Eine solche Verschlußvorrichtung ist beispielsweise für die Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen vorgesehen und soll dem Benutzer die Mühe ersparen, vor einein Betankungsvorgang zunächst von Hand den Tankdeckel zu öffnen und an geeigneter Stelle abzulegen und ihn dann nach Beendigung des Betankungsvorgangs wieder in die Mündung des Tankstutzens einzusetzen und von Hand zu verriegeln.

In EP-B-230 890 wird eine Vorrichtung dieser Art beschrieben, bei der das Verschlußglied als eine sich nach innen öffnende Klappe ausgebildet ist, die sich verhältnismäßig tief im Inneren des Tankstutzens an der Stelle befindet, an der normalerweise die sogenannte Bleifreiklappe vorgesehen ist. Diese Lösung hat den Nachteil, daß an der Klappe haftende Schmutzpartikel beim Betankungsvorgang in den Tank gespült werden können und daß sich bei geschlossener Klappe Kondenswasser auf der Außenseite vor der Klappe sammeln und dann beim nächsten Öffnen des Tankstutzens ebenfalls in den Tank gelangen kann.

In EP-B-O 612 639 und DE-A-195 20 971 werden Verschlußvorrichtungen beschrieben, bei denen das Verschlußglied als drehbarer bzw. linear beweglicher Schieber ausgebildet ist. Bei diesen Konstruktionen ist es schwierig, in der Schließstellung eine ausreichende Dichtheit und Crashsicherheit des Verschlusses zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verschluß vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und ein dichtes und sicheres Verschließen des Tankstutzens ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußglied durch einen drehantreibbar auf dem Tankstutzen angeordneten Bajonettring in seiner Schließstellung verriegelbar und bei der Bewegung in seine Öffnungsstel-

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lung nach Außen von der Mündung des Tankstutzens entfernbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit das Verschlußglied wie ein herkömmlicher, manuell betätigter Tankdeckel nach Außen von der Mündung des Tankstutzens wegbewegt. Die Gefahr, daj3 beim Betankungsvorgang Schmutz oder Kondenswasser in den Tank gelangen, ist deshalb nicht größer als bei herkömmlichen manuell betätigten Tankdeckeln. Mit Hilfe des drehantreibbar auf dem Tankstutzen angeordneten Bajonettringes läjSt sich das Verschlußglied in der Schließstellung sicher verriegeln und dicht gegen die Mündung des Tankstutzens zu spannen, so daj3 eine hohe Dichtheit und Crashsicherheit gewährleistet ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die gesamte Verschluß vorrichtung im Mündungsbereich des Tankstutzens angeordnet ist, so daß die weiter innen liegenden Bereiche des Tankstutzens nicht umkonstruiert zu werden brauchen. Insoweit kann deshalb auf bekannte und bewährte Konstruktionen zurückgegriffen werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Endlagen des Bajonettrings und des Verschlußgliedes können beispielsweise mit Endschaltern erfaßt werden, so daß sich durch eine geeignete elektronische Ablaufsteuerung sicherstellen läßt, daß bei einem Befehl zum Öffnen des Tankdeckeis zunächst der Bajonettring in seine Freigabestellung gedreht wird und das Verschlußglied erst dann von der Mündung des Tankstutzens abgehoben wird, wenn der Bajonettring seine Freigabestellung erreicht hat. Umgekehrt wird beim Schließ Vorgang der Bajonettring erst dann wieder in die Verriegelungsstellung gedreht, wenn das Verschlußglied wieder seinen Sitz auf der Mündung des Tankstutzens erreicht hat.

Das Verschlußglied kann schwenkbar am Tankstutzen gehalten sein. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Schwenkbewegung des Verschlußgliedes mit der Schwenkbewegung einer den Tankverschluß verkleidenden Tankklappe zu koppein. Das selbsttätige Schließen des Tankdeckels kann dann beispielsweise dadurch ausgelöst werden, daß die Tankklappe ein Stück weit in Richtung auf ihre

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Schließstellung geschwenkt wird.

Es ist jedoch auch eine Ausführungsform denkbar, bei der das Verschlußglied nicht schwenkbar, sondern nach Art eines Schiebers in der zur Achse des Tank-Stutzens senkrechten Ebene bewegbar ist. In diesem Fall sollten allerdings die Verriegelungsorgane an dem Bajonettring und an dem Verschlußglied nur in zwei einander diametral gegenüberliegenden Positionen vorgesehen sein, damit sie die Seitwärtsbewegung des Verschlußgliedes nicht behindern.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen vereinfachten Schnitt durch eine Verschlußvorrichtung im

geschlossenen Zustand;

Fig. 2 eine Frontansicht der Verschlußvorrichtung nach Fig. 1 ohne

Tankklappe und Verschlußglied;
20

Fig. 3 einen Schnitt durch die Verschlußvorrichtung nach Fig. 1 im

geöffneten Zustand;

Fig. 4 eine Seitenansicht von Teilen einer Verschnürvorrichtung gemäß

einem abgewandelten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 5 eine Frontansicht der Verschlußvorrichtung nach Fig. 4 im ent

riegelten Zustand.

In Fig.l ist im Schnitt ein Karosserieblech 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, in dem eine Öffnung 12 für eine Tankklappe 14 ausgespart ist. Die Mündung eines Tankstutzens 16 liegt etwas zurückversetzt hinter der Öffnung 12 und ist durch ein kappenartiges Verschlußglied 18 dicht abgeschlossen. Das Verschluß glied ist durch einen Arm 20 schwenkbar an einem Halter 22 gehalten, der seinerseits am Tankstutzen 16 befestigt ist.

In der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung liegt das Verschlußglied 18 mit seinem

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mit einem Dichtring versehenen Rand flüssigkeitsdicht auf dem Rand des Tankstutzens 16 auf. Am äußeren Umfangsrand des Verschlußgliedes 18 sind drei zunächst axial vorspringende und dann nach außen gekröpfte Verriegelungsklauen 24 ausgebildet, die mit einem drehbar auf dem Tankstutzen 16 gehaltenen Bajonettring 26 in Verriegelungseingriff stehen. Wahlweise kann eine nicht gezeigte Ventileinrichtung, beispielsweise ein Überdruckventil und/oder ein Belüftungs/Entlüftungsventil in das Verschlußglied 18 intergriert sein.

In Fig. 2 sind die Tankklappe 14 und das Verschlußglied 18 fortgelassen, so daß man auf die offene Mündung des Tankstutzens 16 blickt. Der Bajonettring 26 weist am inneren Umfangsrand drei in Winkelabständen von 120° angeordnete Ausnehmungen 28 auf, die bei geeigneter Winkelstellung des Bajonettrings das Einführen oder Herausziehen der Verriegelungsklauen 24 ermöglichen. Ein radial von dem Bajonettring 26 ausgehender Hebel 30 ist gelenkig mit der Stellstange eines Stellglieds 32 verbunden. Mit Hilfe dieses Stellglieds kann der Bajonettring 26 zwischen der in Fig. 2 in durchgezogenen Linien eingezeichneten Verriegelungsstellung und der gestrichelt eingezeichneten Entriegelungsstellung gedreht werden. Ein Schalter 34 gestattet es, das Erreichen der Entriegelungsstellung abzutasten, in der die Ausnehmungen 28 mit den Verriegelungsklauen 24 fluchten, so daJ3 sich das VerschlujSglied 18 axial von dem Tankstutzen 16 abziehen läßt. Gemäß Fig. 1 ist das Verschlußglied 18 durch einen Lenker 36 mit der Tankklappe 14 gekoppelt. Die Tankklappe ist mit Hilfe eines gebogenen Armes 38 schwenkbar an der Karosserie befestigt. An dem Arm 38 greift ein weiteres Stellglied 40 zum Öffnen und Schließen der Tankklappe 14 an. Durch einen Schalter 42 wird die vollständig geschlossene Stellung der Tankklappe 14 erfaßt. Ein weiterer Schalter 44 erfaßt eine Stellung, in der die Tankklappe 14 ein Stück weit aus ihrer vollständig geöffneten Stellung (Fig. 3) heraus bewegt ist.

Die Schalter 34, 42 und 44 sowie die Stellglieder 32 und 40 sind elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit 46 verbunden.

Wenn beispielsweise mit Hilfe eines am Armaturenbrett angebrachten Schalters ein Befehl zum Öffnen der Tankklappe und des Tankverschlusses gegeben wird, so betätigt die Steuereinheit 46 zunächst das Stellglied 32, um den Bajonettring 26 in die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Entriegelungsstellung zu drehen. Sobald das Erreichen dieser Entriegelungsstellung durch den Schalter 34 abgetastet wird, aktiviert die Steuereinheit 46 das Stellglied 40, um die Tankklappe

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14 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zu schwenken. Durch den Lenker 36 wird dabei auch das Verschlußglied 38 in die Öffnungsstellung geschwenkt, so daß die Mündung des Tankstutzens 16 freigegeben wird.

Nach dem Ende des Betankungsvorgangs bewegt der Benutzer die Tankklappe 14 mit der Hand so weit in Richtung auf ihre Schließstellung, daß der Schalter 44 betätigt wird. Daraufhin aktiviert die Steuereinheit 46 das Stellglied 40 in entgegengesetzter Richtung, so dajS die Tankklappe 14 wieder vollständig geschlossen wird. Durch den Lenker 36 wird auch das Verschluß glied 18 wieder fest auf die Mündung des Tankstutzens 16 gedrückt, so daß der Tankstutzen wieder dicht verschlossen wird. Das Erreichen der Schließstellung wird durch den Schalter 42 erfaßt, und daraufhin wird das Stellglied 32 betätigt, um den Bajonettring 26 wieder in die Verriegelungsstellung zu drehen. Die Eingriffsflächen an den Verriegelungsklauen 24 und am Bajonettring können in bekannter Weise so abgeschrägt sein, daß das Verschlußglied dabei fest gegen den Tankstutzen 16 gezogen wird, so daß mit Hilfe des Stellglieds 32, verstärkt durch die Hebelwirkung des Hebels 30 und die Keilwirkung der Eingriffsflächen, eine hohe Pressung an der Dichtung (ohne Bezugszeichen) zwischen dem Verschlußglied 18 und dem Rand des Tankstutzens 16 erreicht wird.

Die gelenkigen Verbindungen zwischen dem Lenker 36 und dem Verschlußglied 18 und/oder der Tankklappe 14 weisen vorzugsweise ein gewisses Spiel auf, so dajS etwaige Relativbewegungen zwischen dem Tankstutzen 16 und dem Karosserieblech 10 ausgeglichen werden können. Wahlweise kann der Lenker 36 auch eine gewisse Eigenelastizität aufweisen. In diesem Fall kann auch die Kraft des Stellgliedes 40 und die elastische Rückstellkraft des Lenkers 36 dazu benutzt werden, das Verschlußglied 18 fest gegen den Tankstutzen anzudrücken, so daß sich der Bajonettring 26 leichter in die Verriegelungsstellung drehen läßt. Um die erwähnten Relativbewegungen zwischen dem Tankstutzen 16 und dem Karosserieblech zu minimieren, ist es wahlweise auch möglich, den Tankstutzen 16 mit Hilfe eines nicht gezeigten Halters in unmittelbarer Nähe der Öffnung 12 am Karosserieblech zu fixieren.

In Fig. 2 ist noch ein weiterer Schalter 48 gezeigt, der den vollständig verriegelten Zustand des Bajonettrings 26 anzeigt. Mit Hilfe dieses Schalters 48 läßt sich auf einfache Weise eine Tankverschlußanzeige realisieren. Wenn, nachdem durch Betätigung des Schalters 44 der Befehl zum Schließen des Tankver-

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Schlusses gegeben wurde, innerhalb einer gewissen Zeitspanne nicht beide Schalter 42 und 48 ansprechen, so bedeutet dies, daß das Verschlußglied 18 nicht korrekt geschlossen wurde, und die Steuereinheit 46 kann in diesem Fall eine entsprechende Warnleuchte auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs zum Aufleuchten bringen.

In Figuren 1 und 3 erkennt man einen axial in der Wand des Tankstutzens 16 geführten Auslösestift 50, der zum Öffnen und Schließen eines nicht gezeigten Ventils in einer Kraftstoffdampfleitung dient, die vom Tankstutzen 16 zu einem nicht gezeigten Aktivkohlefilter führt. Wenn sich das Verschlußglied 18 in der Schließstellung gemäß Fig. 1 betätigt, so drückt es auf den Auslösestift 50 und hält das Ventil in der geöffneten Stellung, so daß die Kraftstoffdämpfe im Aktivkohlefilter adsorbiert werden können. Wenn das Verschluß glied 18 geöffnet wird, so gibt es den Auslösestift 50 frei, so daß das erwähnte Ventil aufgrund elastischer Vorspannung in die Schließstellung übergeht, damit während des Betankungsvorgangs der Zugang zum Aktivkohlefilter unterbrochen ist.

Zusätzlich zu dem Stellglied 32 kann ein nicht gezeigter Bowdenzug oder Seilzug vorgesehen sein, mit dem sich der Bajonettring 26 manuell vom Motorraum aus betätigen läßt, falls das Stellglied 32 wegen einer Störung in der elektrischen Anlage oder im Pneumatiksystem ausfallen sollte. Der Tankverschluß kann dann auch im Störungsfall sicher geschlossen gehalten werden, damit man mit dem Fahrzeug zur Werkstatt fahren kann. Wenn außerdem die Tankklappe 14 oder das Verschlußglied 18 elastisch in die Öffnungsstellung vorgespannt ist, springt die Tankklappe bei manueller Entriegelung des Bajonettrings auch dann selbsttätig auf, wenn wenn das Stellglied 40 ausgefallen ist, so daß das Fahrzeug auch bei Ausfall beider Stellglieder 32 und 40 noch betankt werden kann.

Figuren 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der an dem Verschlußglied 18 lediglich zwei Verriegelungsklauen 24 ausgebildet sind, die einander diametral gegenüberliegen und radial vorspringen, so daß sie nicht über die Dichtungsebene zwischen dem Verschlußglied 18 und dem Tankstutzen 16 hinausreichen. Der Bajonettring 26 weist zwei entsprechende Halteklauen 52 auf, die in der Verriegelungsposition gemäß Fig. 4 die Verriegelungsklauen 24 übergreifen. Wenn der Bajonettring 26 um 90° in die in Fig. 5 gezeigte Entriegelungsstellung gedreht wird, kann das Verschlußglied 18 in einer geradlinien radialen Bewegung von dem Tankstutzen abgezogen werden, wie in Fig. 5 strichpunktiert angedeutet ist.

Claims

1. Automatische Verschlußvorrichtung für Kraftstofftanks, mit einem zum dichten Schließen des Tankstutzens (16) ausgebildeten Verschlußglied (18), das mit Hilfe eines Antriebs (40) zwischen seiner Öffnungsstellung und seiner Schließstellung bewegbar und in der Schließstellung verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (18) durch einen drehantreibbar auf dem Tankstutzen (16) angeordneten Bajonettring in seiner Schließstellung verriegelbar und bei der Bewegung in seine Öffnungsstellung nach außen von der Mündung des Tankstutzens (16) entfernbar ist.

2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Stellglied (32) zum Drehen des Bajonettrings (26) in seine Entriegelungsstellung, einen Sensor (34) zum Erfassen der Entriegelungsstellung des Bajonettrings und ein weiteres Stellglied (40), das auf das Signal des Sensors (34) hin das Verschlußglied (18) in die Öffnungsstellung bewegt.

3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (42) das Erreichen der Schließstellung des Verschlußgliedes (18) erfaßt und das Stellglied (32) daraufhin den Bajonettring (26) wieder in die Verriegelungsstellung dreht.

4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen weiteren Sensor (48), der die Verriegelungsstellung des Bajonettrings (26) erfaßt und zusammen mit dem die Schließstellung des Verschlußgliedes (18) erfassenden Sensor (42) und einer zugehörigen Steuereinheit (46) eine Einrichtung zur Überprüfung des Schließzustands des Tankstutzens (16) bildet.

5. Verschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (18) an einem schwenkbaren Arm (20) gehalten ist.

6. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen axial am Tankstutzen (16) geführten und durch das Verschlußglied (18) in seiner Schließstellung betätigbaren Auslösestift (50) für ein Ventil einer Kraftstoffdampfleitung.

7. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (18) radial in bezug auf den Tankstutzen verschiebbar ist.

8. Verschlußvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (18) mechanisch mit einer den Tankstutzen (16) verkleidenden Tankklappe (14) gekoppelt ist.

9. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Sensor (44), der ein Signal zum Schließendes Verschlußgliedes (18) auslöst, wenn die Tankklappe (14) ein Stück aus ihrer Öffnungsstellung herausbewegt wurde.