DE102006056553B4

DE102006056553B4 - Einfüllstutzen für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006056553B4
Application number: DE102006056553A
Authority: DE
Inventors: Markus Stephan; André Brandis; Katrin Buchholz
Original assignee: Alfmeier Praezision AG Baugruppen und Systemlosungen
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2026-11-30
Also published as: FR2904269A1; US8087434B2; US20080067797A1; DE102006056553A1

Abstract

Einfüllstutzen für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, der einen Betankungskanal (2) umschließt, eine erste Öffnung (3) und eine unterhalb von dieser angeordnete in einer Querwand (11) vorhandene zweite Öffnung (7) aufweist, die mittels einer Verschlusseinrichtung (25) verschließbar ist, mit folgender weiterer Ausgestaltung: – in dem sich zwischen der Querwand (11) und der ersten Öffnung (3) erstreckenden Längsabschnitt (27) des Betankungskanals (2) mündet ein Entwässerungskanal (10) über eine Entwässerungsöffnung (12), – im Längsabschnitt (27) ist ein eine im Wesentlichen rohrabschnittförmige Wand (13) aufweisender Einsatz (5) angeordnet, – es ist ein Schließelement (15) vorhanden, das Teil des Einsatzes (5) ist und das zwischen einer die Entwässerungsöffnung (12) verschließenden und einer diese freigebenden Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – mit dem Schließelement (15) ein Betätigungselement (16) einstückig verbunden ist, das in der geöffneten Stellung des Schließelements (15) soweit in den Betankungskanal (2) hineinragt, dass es von einer darin eingesteckten Zapfpistole (8) beaufschlagt und dadurch das Schließelement (15) in eine die Entwässerungsöffnung (12) abdichtende Schließstellung bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einfüllstutzen für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs. Ein solcher, beispielsweise aus WO 2006/066294 A1 , EP 0 602 433 A2 , US 5,056,570 A und US 2002/0189691 A1 bekannter Einfüllstutzen ist am oberen Ende eines meist einstückig mit dem Kraftstofftank verbundenen Rohrs angeordnet. Er umschließt einen Betankungskanal und weist an seinem oberen Ende eine erste Öffnung und eine unterhalb von dieser angeordnete, in einer Querwand vorhandene zweite Öffnung auf, wobei letztere mit einer Verschlusseinrichtung beispielsweise einer unterhalb von ihr angeordneten Verschlussklappe verschließbar ist. Die Begriffe „oben” und „unten” sind auf den Einbauzustand eines Einfüllstutzens bezogen. Die Verschlusseinrichtung ist beispielsweise in Schließrichtung federbeaufschlagt und wird durch Einstecken einer Zapfpistole geöffnet. Zumindest ein Endbereich des Einfüllstutzens erstreckt sich in eine Tankmulde der Fahrzeugkarosserie hinein.
Insbesondere bei sog. Capless-Systemen besteht die Gefahr, dass bei der Reinigung der Tankmulde Wasser bzw. Reinigungslösung in den Einfüllstutzen und von dort, z. B. wenn beim Tanken die Verschlusseinrichtung geöffnet wird, über die zweite Öffnung in den Tank gelangt. Bei Capless-Systemen ist der Einfüllstutzen bzw. dessen erste Öffnung nicht durch einen Tankdeckel verschlossen. Dessen Funktion wird von der mit der zweiten Öffnung zusammenwirkenden Verschlusseinrichtung übernommen. An der Innenseite der Tankklappe ist eine die erste Öffnung vor dem Eindringen von Schmutz schützende Elastomerdichtung vorhanden. Wenn die Tankmulde gereinigt werden soll, ist die Tankklappe geöffnet und die Elastomerdichtung vom Einfüllstutzen entfernt, es kann also leicht Wasser versehentlich oder beabsichtigt in den Einfüllstutzen gelangen. Im Falle von Einfüllstutzen, die mit einem Tankdeckel verschlossen sind, ist insbesondere dann ein Eindringen von Wasser in den Einfüllstutzen denkbar, wenn Hochdruckreiniger verwendet werden.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Einfüllstutzen so zu gestalten, dass über die erste Öffnung eingedrungenes Wasser nicht in den Kraftstofftank gelangen kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Einfüllstutzen nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass in dem sich zwischen der die zweite Öffnung umgrenzenden Querwand und der ersten Öffnung erstreckenden Längsabschnitt des Betankungskanals ein Entwässerungskanal über eine Entwässerungsöffnung mündet und ein Schließelement angeordnet ist, das zwischen einer die Entwässerungsöffnung verschließenden und einer diese freigebenden Stellung bewegbar ist. Durch den Entwässerungskanal, der beispielsweise im Radhaus ausmündet, ist gewährleistet, dass sich im Betankungskanal kein Wasser ansammeln kann, allenfalls nur ein unerheblicher Rest darin verbleibt. Durch das Schließelement ist die Möglichkeit geschaffen, während des Tankens die Entwässerungsöffnung zu verschließen und damit das Abfließen von Kraftstoff in die Umgebung zu verhindern. Im Falle eines Übertankens, insbesondere wenn der Abschaltmechanismus der Zapfpistole nicht ordnungsgemäß funktioniert, tritt nämlich Kraftstoff durch die zweite Öffnung hindurch und gelangt in den Längsabschnitt des Betankungskanals, in dem die Entwässerungsöffnung angebracht ist. Das Schließen der Entwässerungsöffnung während des Tankvorgangs lässt sich auf unterschiedliche Weise realisieren. So ist beispielsweise ein Sensor denkbar, der die Anwesenheit einer Zapfpistole detektiert und ein eine Betätigung des Schließelements bewirkendes Signal generiert. Denkbar ist auch eine mechanische Kopplung beispielsweise zwischen der Öffnungsbewegung der Tankklappe und einem das Schließelement betätigenden Mechanismus. Erfindungsgemäß ist ein einstückig mit dem Schließelement verbundenes Betätigungselement vorgesehen, das in der geöffneten Stellung des Schließelements soweit in den Betankungskanal hineinragt, dass es von einer darin eingesteckten Zapfpistole beaufschlagt und dadurch das Schließelement in eine die Entwässerungsöffnung abdichtende Schließstellung bewegt wird. Ein Austritt von Kraftstoff ist dadurch wirkungsvoll verhindert. Ein weiteres, die Montage erleichterndes Merkmal ist, dass das Schließelement Teil eines in dem genannten Längsabschnitt angeordneten Einsatzes ist. Der Einsatz weist eine im Wesentlichen rohrabschnittförmige Wand auf, aus der das Schließelement freigeschnitten ist.
Das Schließelement lässt sich ohne Einbuße seiner Funktion beispielsweise im Spritzgussverfahren so gestalten, dass es elastisch verformbar ist, wobei es im nicht verformten Zustand die Entwässerungsöffnung freigibt und im verformten Zustand diese verschließt. Nach einer Beaufschlagung durch das Betätigungselement im Betankungsfall kehrt es anschließend selbsttätig aufgrund elastischer Rückstellkräfte in die Öffnungsstellung zurück.
Das Schließelement erstreckt sich dabei in Längs- bzw. Axialrichtung des Einsatzes, wobei sein Freiende zum Tankinneren weist und eine mit der Entwässerungsöffnung zusammenwirkende Dichtfläche aufweist. Das Schließelement ist dabei mit seinem oberen Ende einstückig mit dem Einsatz bzw. mit dessen Wand verbunden, wobei die Verbindungsstelle wie ein Scharnier wirkt und ein Verschwenken des Schließelements in etwa Radialrichtung erlaubt. Dadurch, dass die Dichtfläche an dem zum Tankinneren bzw. nach unten weisenden Freiende des Schließelements angeordnet ist, kann die Entwässerungsöffnung entsprechend weit unten, d. h. an einer geodätisch tiefen Stelle des Einfüllstutzens, an der sich eingedrungenes Wasser sammelt, angeordnet werden.
Die Betätigung des Schließelements erfolgt bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante dadurch, dass das Betätigungselement mit einem ersten Abschnitt in den Betankungskanal soweit hineinragt, dass es von einer darin eingesteckten Zapfpistole beaufschlagt und infolge dessen etwa radial nach außen bewegt wird. Dabei bewegt es das Schließelement in seine Schließstellung. Um eine etwa radiale Bewegung des Betätigungselements durch eine in Längsrichtung des Einfüllstutzens eingesteckte Zapfpistole zu erleichtern, weist der erste Abschnitt eine Schrägfläche auf, die mit der Mittellängsachse des Betankungskanals einen sich zur ersten Öffnung öffnenden Winkel bildet. In Bauraum sparender Weise befindet sich das obere Ende des ersten Abschnitts oberhalb des Freiendes des Schließelements und ist über einen zweiten Abschnitt mit diesem verbunden. Der Einsatz ist vorzugsweise ein Spritzgussteil, d. h. Schließ- und Betätigungselement sind einstückig miteinander verbunden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch den oberen Bereich eines Einfüllstutzens mit darin eingeführter Zapfpistole,
2 eine 1 entsprechende, jedoch vergrößerte Darstellung ohne Zapfpistole,
3 zwei aus unterschiedlichen Blickwinkeln gesehene perspektivische Abbildungen eines im Einfüllstutzen einliegenden Einsatzes.
In 1 und 2 ist der obere Bereich eines Einfüllstutzens 1 gezeigt. Der Einfüllstutzen 1 umgrenzt einen Betankungskanal 2, der über eine Betankungsöffnung bzw. eine erste Öffnung 3 zugänglich ist. Die Öffnung 3 ist von einem radial nach innen ragenden Rand 23 umgrenzt, der zum Einhängen einer Zapfpistole 8 dient. Unterhalb der Öffnung 3 ist eine Querwand 11 angeordnet, die sich konusartig nach oben wölbt und die von einer Einstecköffnung bzw. einer zweiten Öffnung 7 durchsetzt ist. Als Verschlusseinrichtung dient eine unterhalb der zweiten Öffnung 7 angeordnete Verschlussklappe 25 (in 1 weggelassen), welche mit einem Dichtring 26 an dem konusartig ausgebildeten Bereich 24 der Querwand 11 anliegt. Die Verschlussklappe 25 lässt sich mit der in den Betankungskanal 2 eingesteckten Zapfpistole 8 öffnen.
Oberhalb der Querwand 11 ist ein einen Einführtrichter 4 tragender, eine rohrabschnittförmige Wand 13 aufweisender Einsatz 5 angeordnet. Der Einführtrichter 4 ist von einer Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten, von der Wand 13 radial nach innen vorstehenden Rippen 6 gebildet, deren Oberseiten jeweils mit der Zapfpistole 8 zusammenwirkende Einführschrägen 21 bilden. In dem sich zwischen der Querwand 11 und der ersten Öffnung 3 erstreckenden Längsabschnitt 27 des Betankungskanals 2 mündet ein Entwässerungskanal 10 über eine Entwässerungsöffnung 12. Die Entwässerungsöffnung 12 ist – bezogen auf die Einbausituation – an einer geodätisch möglichst tiefen Stelle angeordnet, einer Stelle also, an der sich in den Längsabschnitt 27 eingedrungenes Wasser sammelt.
Die Entwässerungsöffnung 12 ist von einem Schließelement 15 während des Betankens (1) verschlossen. Das Schließelement 15 ist durch zwei etwa parallel zueinander und etwa in Richtung der Mittellängsachse 28 des Einsatzes 5 verlaufende Freischnitte 14 in der Wand 13 des Einsatzes 5 gebildet. Die Freischnitte 14 münden in der unteren Stirnseite 13a der Wand 13 aus. Das Freiende des Schließelements 15 weist daher zum Tankinneren hin. Auf seiner der Mittellängsachse 28 abgewandten Seite trägt es eine mit der Entwässerungsöffnung 12 zusammenwirkende Dichtfläche 29. Um die elastische Verformung bzw. Ablenkung des Schließelements 15 zu erleichtern weist dieses eine gegenüber der Wand 13 des Einsatzes 5 eine verringerte Dicke auf. Das Schließelement 15 und der Einsatz 5 sind außerdem so angeordnet, dass zwischen dem Schließelement 15 in seiner geöffneten Stellung und der Entwässerungsöffnung ein Radialspalt 30 vorhanden ist.
An der zur Mittellängsachse 28 weisenden Seite des Freiendes des Schließelements 15 ist ein Betätigungselement 16 angeformt, das mit dem Schließelement 15 einstückig verbunden ist und das mit einem ersten Abschnitt 18 soweit in den Betankungskanal 2 hineinragt, dass es von einer darin eingesteckten Zapfpistole 8 beaufschlagt und dabei etwa radial nach außen bewegt wird. Der erste Abschnitt 18 weist eine mit der Zapfpistole 8 zusammenwirkende Schrägfläche 19 auf, die mit der Mittellängsachse 28 des Einsatzes 5 einen sich zur ersten Öffnung 3 öffnenden Winkel α bildet. An das obere Ende des Abschnitts 18 ist ein schräg nach unten verlaufender zweiter Abschnitt 17 angeformt, der wiederum mit dem Freiende des Schließelements 15 verbunden ist. Der erste und der zweite Abschnitt 18, 17 bilden somit im Längsschnitt bzw. von der Seite her gesehen (2) ein sich zum Tankinneren bzw. zur zweiten Öffnung 7 hin öffnendes V-förmiges Gebilde.
Wird eine Zapfpistole 8 in den Einfüllstutzen 1 eingesteckt, trifft diese auf die schräg nach unten verlaufende Schrägfläche 19 des Betätigungselements 16 auf, wodurch das Schließelement 15 unter elastischer Verformung mit seiner Dichtfläche 29 gegen die Entwässerungsöffnung 12 gedrückt wird. Die Dichtfläche 29 ist gegenüber der restlichen nach außen weisenden Seite des Schließelements 15 derart abgeschrägt, dass sie nach einer Verschwenkung in die Schließstellung gleichmäßig am Öffnungsrand der Entwässerungsöffnung 12 anliegt. Um die Dichtwirkung des Schließelementes 15 zu erhöhen, kann an der Dichtfläche 29 ein Dichtelement (nicht gezeigt) beispielsweise aus Elastomermaterial angebracht sein. Im geschlossenen Zustand verhindert das Schließelement 15, dass über die Öffnung 3 in den Längsabschnitt 27 des Betankungskanals eingetretener Kraftstoff, etwa im Falle einer Übertankung, über den Entwässerungskanal 10 unbemerkt in die Umgebung gelangen kann.
Bezugszeichenliste

1: Einfüllstutzen
2: Betankungskanal
3: Erste Öffnung
4: Einführtrichter
5: Einsatz
6: Rippe
7: Zweite Öffnung
8: Zapfpistole
9: Wand
10: Entwässerungskanal
11: Querwand
12: Entwässerungsöffnung
13: Wand
13a: Stirnseite
14: Freischnitt
15: Schließelement
16: Betätigungselement
17: Abschnitt
18: Abschnitt
19: Schrägfläche
21: Einführschräge
23: Rand
24: Bereich
25: Verschlussklappe
26: Dichtring
27: Längsabschnitt
28: Mittellängsachse
29: Dichtfläche
30: Radialspalt

Claims

Einfüllstutzen für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, der einen Betankungskanal (2) umschließt, eine erste Öffnung (3) und eine unterhalb von dieser angeordnete in einer Querwand (11) vorhandene zweite Öffnung (7) aufweist, die mittels einer Verschlusseinrichtung (25) verschließbar ist, mit folgender weiterer Ausgestaltung: – in dem sich zwischen der Querwand (11) und der ersten Öffnung (3) erstreckenden Längsabschnitt (27) des Betankungskanals (2) mündet ein Entwässerungskanal (10) über eine Entwässerungsöffnung (12), – im Längsabschnitt (27) ist ein eine im Wesentlichen rohrabschnittförmige Wand (13) aufweisender Einsatz (5) angeordnet, – es ist ein Schließelement (15) vorhanden, das Teil des Einsatzes (5) ist und das zwischen einer die Entwässerungsöffnung (12) verschließenden und einer diese freigebenden Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – mit dem Schließelement (15) ein Betätigungselement (16) einstückig verbunden ist, das in der geöffneten Stellung des Schließelements (15) soweit in den Betankungskanal (2) hineinragt, dass es von einer darin eingesteckten Zapfpistole (8) beaufschlagt und dadurch das Schließelement (15) in eine die Entwässerungsöffnung (12) abdichtende Schließstellung bewegt wird.
Einfüllstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (15) elastisch verformbar ist, wobei es im nicht verformten Zustand die Entwässerungsöffnung (12) freigibt und im verformten Zustand diese verschließt.
Einfüllstutzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (15) sich in Längsrichtung des Einsatzes (5) erstreckt, wobei sein Freiende zum Tankinneren weist und eine mit der Entwässerungsöffnung (10) zusammenwirkende Dichtfläche (29) aufweist.
Einfüllstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) mit einem ersten Abschnitt (18) soweit in den Betankungskanal (2) hineinragt, dass es von einer darin eingesteckten Zapfpistole (8) beaufschlagt und dabei etwa radial nach außen bewegt wird.
Einfüllstutzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) eine mit einer Zapfpistole (8) zusammenwirkende Schrägfläche (19) aufweist, die mit der Mittellängsachse (28) des Einsatzes (5) einen sich zur ersten Öffnung (3) hin öffnenden Winkel (α) bildet.