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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. November 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung
JP 2014-232038 , deren Inhalt hierin vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckel.
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Stand der Technik
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In jüngerer Vergangenheit ist die praktische Anwendung von Fahrzeugen, in denen eine Brennstoffzelle montiert ist, die eine elektro-chemische Reaktion zwischen Brenngas und Oxidationsgas verursacht, vorangeschritten. Das Oxidationsgas braucht nicht im Fahrzeug bevorratet werden, da Luft als Oxidationsgas verwendet wird; das Brenngas muss jedoch im Fahrzeug bevorratet sein. Diesbezüglich ist Stand der Technik hinsichtlich eines Deckels, der einen Befüllungskanal abdeckt, durch den Brenngas in einen Brenngastank eines Fahrzeugs eingebracht wird, bekannt. Beispielsweise offenbart die
JP 2007-196920 A einen Deckel, der den Befüllungskanal abdichtet, indem ein konvexer Abschnitt, der an einer Innenwand des Deckels angebracht ist, am Befüllungskanal eingerastet wird.
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Da jedoch in diesem Fall der konvexe Abschnitt die gesamte Last trägt, die auf dem Deckel aufgebracht wird, wenn der Deckel am Befüllungskanal angebracht wird und wenn der Deckel vom Befüllungskanal gelöst bzw. abgenommen wird, ist es möglich, dass der konvexe Abschnitt abnutzt oder beschädigt wird. Aus diesem Grund ist die Erhöhung der Haltbarkeit des konvexen Abschnitts gewünscht.
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KURZFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um zumindest einen Teil des vorstehend beschriebenen Problems zu lösen und kann entsprechend der nachfolgenden Aspekte realisiert werden.
- (1) Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Deckel vorgeschlagen. Der Deckel umfasst einen Hauptkörper, der an einem Endteil eines Befüllungskanals für Brenngas angebracht ist, einen elastisch verformbaren Abschnitt, der am Hauptkörper angebracht ist und den Hauptkörper am Endteil einrastet bzw. verriegelt, wenn der Hauptkörper am Endteil angebracht ist, und eine Abdeckung, die zumindest einen Teil des elastisch verformbaren Abschnitts abdeckt und den Hauptkörper umgibt. Der elastisch verformbare Abschnitt verformt sich zumindest teilweise elastisch, wenn der Hauptkörper mit dem Endteil verbunden wird und wenn der Hauptteil vom Endteil entfernt wird. Die Abdeckung ist ein vom Hauptkörper separat ausgebildetes Element. Wenn sich der elastisch verformbare Abschnitt elastisch verformt, bringt die Abdeckung eine Kraft auf den elastisch verformbaren Abschnitt in eine Richtung entgegengesetzt zur Verformungsrichtung auf. Gemäß diesem Aspekt trägt die Abdeckung einen Teil der Kraft, die auf den elastisch verformbaren Abschnitt aufgebracht wird, wenn der Hauptkörper am Befüllungskanal angebracht wird und wenn der Hauptkörper vom Befüllungskanal abgenommen bzw. gelöst wird. Somit wird die Last auf den elastischen verformbaren Abschnitt verringert und dessen Haltbarkeit erhöht. Als Ergebnis wird die Haltbarkeit des gesamten Deckels erhöht.
- (2) Bei dem Deckel gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann der elastisch verformbare Abschnitt integral mit dem Hauptkörper ausgestaltet sein. Der Hauptkörper kann mit einer Öffnung ausgebildet sein, die zumindest einen Teil des elastisch verformbaren Abschnitts umgibt. Die Abdeckung kann die Öffnung abdecken. Gemäß diesem Aspekt kann, da die Abdeckung die Öffnung abdeckt, verhindert werden, dass Fremdstoffe durch die Öffnung in den Deckel gelangen.
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Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Art und Weise realisiert werden kann. Beispielsweise kann die Erfindung als Verfahren zum Herstellen des Deckels, als Computerprogramm, das das Herstellungsverfahren realisiert sowie als Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das das Herstellungsverfahren realisiert, verwirklicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUNGEN
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1 zeigt eine Außenansicht eines Deckels als eine Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt eine Ansicht zur Beschreibung des Hauptkörpers;
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3 ist eine Schnittansicht von 2 entlang einer Linie A-A;
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4A zeigt eine Ansicht zum Beschreiben einer ersten Stufe der Kraftaufbringung auf einen elastisch verformbaren Abschnitt durch eine Abdeckung;
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4B ist eine Ansicht zur Beschreibung einer zweiten Stufe der Kraftaufbringung auf den elastisch verformbaren Abschnitt durch die Abdeckung;
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4C ist eine Ansicht zum Beschreiben einer dritten Stufe der Kraftaufbringung auf den elastisch verformbaren Abschnitt durch die Abdeckung;
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4D zeigt eine Darstellung, die die auf einen Endteil aufgebrachte Kraft zeigt;
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5 ist eine Ansicht, die eine Schnittansicht eines Deckels als Abwandlung der Ausführungsform zeigt; und
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6 zeigt eine Außenansicht eines Deckels einer weiteren Abwandlung der Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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A. Ausführungsform
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1 zeigt eine Außenansicht eines Deckels 10 als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Deckel 10 dichtet einen Befüllungskanal für Brenngas ab, das für eine Brennstoffzelle verwendet wird. Der Deckel 10 hat einen Hauptkörper 100 und eine Abdeckung 200. In dieser Ausführungsform wird Wasserstoffgas als das Brenngas verwendet. Darüber hinaus wird bei dieser Ausführungsform ein Fall beschrieben, bei welchem sowohl der Deckel 10 wie auch der Befüllungskanal eine im Querschnitt runde Gestalt haben.
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Der Hauptkörper 100 wird an einem Endteil des Befüllungskanals für Brenngas angebracht. In dieser Ausführungsform besteht der Hauptkörper 100 aus Harz.
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2 zeigt eine Ansicht zum Beschreiben des Hauptkörpers 100. Der durch eine gestrichelte Linie dargestellte Teil bezeichnet eine Form einer Innenwand des Hauptkörpers 100. Der Hauptkörper 100 ist hohl. Der Hauptkörper 100 hat einen elastisch verformbaren Abschnitt 110 und eine Öffnung 120.
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Der elastisch verformbare Abschnitt 110 rastet den Hauptkörper 100 am Endteil des Befüllungskanals für Brenngas in einem Zustand ein, bei dem der Hauptkörper 100 am Endteil des Befüllungskanals für Brenngas angebracht ist. Darüber hinaus verformt sich zumindest ein Teil des elastisch verformbaren Abschnitts 110 elastisch, wenn der Hauptkörper 100 am Endteil des Befüllungskanals für Brenngas angebracht wird und wenn der Hauptkörper 100 vom Endteil des Befüllungskanals entfernt wird. Bei dieser Ausführungsform ist der elastisch verformbare Abschnitt 110 integral mit dem Hauptkörper 100 ausgebildet. Die Öffnung 120 umgibt zumindest einen Teil des elastisch verformbaren Abschnitts 110.
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3 ist eine Schnittansicht von 2 entlang einer Linie A-A. Der elastisch verformbare Abschnitt 110 umfasst eine Mehrzahl von elastisch verformbaren Abschnitten 110 im Hauptkörper 100. Jeder der elastisch verformbaren Abschnitte 110 ragt im Vergleich zum anderen Teil des Hauptkörpers 100 nach innen, so dass der elastisch verformbare Abschnitt 110 in einen konkaven Abschnitt einrastet, der an einer entsprechenden Stelle des Endteils des Befüllungskanals ausgebildet ist.
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Die Abdeckung 200 (siehe 1) des Deckels 10 ist ein vom Hauptkörper 100 separates Element. Bei dieser Ausführungsform besteht die Abdeckung 200 aus einem elastischen Material. Die Abdeckung 200 deckt zumindest einen Teil des elastisch verformbaren Abschnitts 110 ab und umgibt einen Außenumfang des Hauptkörpers 100; mit anderen Worten: die Abdeckung 200 hat ebenfalls eine im Querschnitt kreisförmige Gestalt. Bei dieser Ausführungsform deckt die Abdeckung 200 den elastisch verformbaren Abschnitt 110 vollständig ab. Wenn zumindest ein Teil des elastisch verformbaren Abschnitts 110 elastisch verformt, bringt die Abdeckung 200 eine Kraft auf den elastisch verformbaren Abschnitt 110 in eine Richtung entgegengesetzt zur Verformungsrichtung auf.
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Die 4A bis 4C zeigen Ansichten zur Beschreibung der jeweiligen Stufen der Kraftaufbringung auf den elastisch verformbaren Abschnitt 110 durch die Abdeckung 200. 4A zeigt eine erste Stufe unmittelbar nachdem der Endteil 400 des Befüllungskanals mit dem elastisch verformbaren Abschnitt 110 in Kontakt gelangt. 4B zeigt eine zweite Stufe, bei welcher der Endteil 400 und der elastisch verformbare Abschnitt 110 miteinander in Kontakt sind und der elastisch verformbare Abschnitt 110 und die Abdeckung 200 miteinander in Kontakt sind. 4C zeigt eine dritte Stufe, bei welcher der elastisch verformbare Abschnitt 110 in den konkaven Abschnitt im Endteil 400 eingerastet ist. 4D ist eine Darstellung zur Erläuterung der Kraftaufbringung auf den Endteil 400 in einer Zeitspanne unmittelbar bevor der Endteil 400 mit dem elastisch verformbaren Abschnitt 110 in Kontakt gelangt, bis dass der elastisch verformbare Abschnitt 110 des Deckels 10 in den konkaven Abschnitt im Endteil 400 eingerastet ist. In 4D bezeichnet die vertikale Achse eine Kraft (N) und die horizontale Achse bezeichnet eine Position (X) des Endteils 400.
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Wie in 4A dargestellt ist, erfährt der Endteil 400 unmittelbar nachdem der Endteil 400 mit dem elastisch verformbaren Abschnitt 110 in Kontakt gelangt, eine Kraft vom elastisch verformbaren Abschnitt 110. Die erste Stufe in 4A entspricht einem Bereich „a” in 4D. In dem Bereich a nimmt die auf den Endteil 400 aufgebrachte Kraft zu, wenn sich zumindest ein Teil des elastisch verformbaren Abschnitts 110 elastisch verformt.
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Durch den Kontakt zwischen dem elastisch verformbaren Abschnitts 110 und der Abdeckung 200, wie in 4B dargestellt, bringt die Abdeckung 200 die Kraft auf den elastisch verformbaren Abschnitt 110 auf. Die Richtung, in welche die Abdeckung 200 die Kraft aufbringt, ist entgegengesetzt zur Verformungsrichtung des elastisch verformbaren Abschnitts 110. Die zweite Stufe in 4B entspricht einem Bereich „b” in 4D. Eine Kraft α, die auf den Enteil 400 in dem Bereich b aufgebracht wird, ist eine Summe der Kraft, die durch die elastische Verformung zumindest eines Teils des elastisch verformbaren Abschnitts 110 verursacht wird, und der Kraft, die durch die Abdeckung 200 auf den elastisch verformbaren Abschnitt 110 aufgebracht wird. Die durch die Abdeckung 200 auf den elastisch verformbaren Abschnitt 110 aufgebrachte Kraft ist eine Reaktionskraft gegen die Kraft, die zur Vergrößerung der Abdeckung 200 in deren radiale Richtung durch die Verformung des elastisch verformbaren Abschnitts 110 wirkt.
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Dann rastet der elastisch verformbare Abschnitt 110 in dem konkaven Abschnitt, der im Endteil 400 ausgebildet ist, ein, wie in 4C gezeigt. In dieser Stufe erfährt der Endteil 400 nur die Kraft vom elastisch verformbaren Abschnitt 110. Die dritte Stufe in 4C entspricht einem Bereich „c” aus 4D.
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Ein Bereich „d” in 4D entspricht einem Zustand, bei welchem die Abdeckung 200 nicht am Hauptkörper 100 angebracht ist. Eine Kraft β, die auf den Enteil 400 in dem Bereich d aufgebracht wird, umfasst nur die Kraft, die durch die elastische Verformung zumindest eines Teils des elastisch verformbaren Abschnitts 110 verursacht wird. Wenn die durch die den elastisch verformbaren Abschnitt 110 verursachte Kraft auf die Kraft α (> β) erhöht wird, da der elastisch verformbare Abschnitt weiter verformt werden muss, ist der Freiheitsgrad bezüglich der Ausbildung des elastischen verformbaren Abschnitts beschränkt. Es sei angemerkt, dass eine Differenz zwischen der in dem Bereich b aufgebrachten Kraft und der in dem Bereich d aufgebrachten Kraft die Kraft ist, welche die Abdeckung 200 aufnimmt.
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Bei dieser Ausführungsform kann, da die Kraft, die auf den Endteil 400 aufgebracht wird, durch den elastisch verformbaren Abschnitt 110 und die Abdeckung 200 aufgebracht wird, die durch den elastisch verformbaren Abschnitt 110 aufzubringende Kraft niedrig eingestellt werden. Daher kann die Haltbarkeit des elastisch verformbaren Abschnitts 110 erhöht werden, so dass die Haltbarkeit des gesamten Deckels 10 zunimmt.
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Es sei angemerkt, dass die Abdeckung 200 jede Öffnung 120 (siehe 1) abdeckt. Somit kann verhindert werden, dass Fremdstoffe durch die Öffnung 120 in den Deckel 10 gelangen. Als Ergebnis kann das Auftreten von Kratzern durch Fremdstoffe, die sandwichartig zwischen dem Deckel 10 und dem Endteil 400 aufgenommen werden, verringert werden.
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Darüber hinaus ist der Deckel 10 am Endteil des Befüllungskanals für Wasserstoffgas angebracht. Da Wasserstoffgas üblicherweise mit einer Temperatur von 0°C oder darunter eingefüllt wird, gefriert, wenn Wasser in den Deckel 10 gelangt, das Wasser zwischen dem Deckel 10 und dem Endteil 400. Als Ergebnis wird der Deckel 10 fest am Endteil 400 gehalten. Da jedoch der Deckel 200 die Öffnung 120 abdeckt, kann das Eindringen von Wasser in den Deckel 10 durch die Öffnung 120 unterdrückt werden. Somit kann das Auftreten einer Situation, bei welcher der Deckel 10 am Endteil 400 gehalten ist, verringert werden.
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B. Abwandlungen
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B1. Erste Abwandlung
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Bei dieser Ausführungsform ist, wenn der Deckel 10 nicht am Endteil 400 angebracht ist, der elastisch verformbare Abschnitt 110 nicht mit der Abdeckung 200 in Kontakt; ohne hierauf jedoch begrenzt zu sein, kann der elastisch verformbare Abschnitt 110 auch mit der Abdeckung 200 in Kontakt sein, wenn der Deckel 10 nicht am Endteil 400 angebracht ist.
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B2. Zweit Abwandlung
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Bei dieser Ausführungsform ist eine Innenfläche der Abdeckung 200 flach; die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
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5 zeigt eine Schnittansicht eines Deckels 20 als zweite Abwandlung der Ausführungsform. Wie in 5 dargestellt ist, können an Stellen, die den elastisch verformbaren Abschnitten 610 entsprechen, konvexe Abschnitte 510 derart an einer Innenfläche einer Abdeckung 500 des Deckels 20 ausgebildet sein, dass sie in Richtung zu den elastisch verformbaren Abschnitten 610 eines Hauptkörpers 600 des Deckels 20 ragen.
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B3. Dritte Abwandlung
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Bei dieser Ausführungsform ist eine Außenfläche der Abdeckung 200 flach; die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
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6 zeigt eine Außenansicht eines Deckels 30 als dritte Abwandlung der Ausführungsform. Der Deckel 10 und der Deckel 30 haben bis auf die Außenfläche der Abdeckung den gleichen Aufbau. Eine Außenfläche einer Abdeckung 700 des Deckels 30 hat einen unebenen Abschnitt 710, der derart ausgestaltet ist, dass kreisförmige konkave Abschnitte und kreisförmige konvexe Abschnitte alternierend entlang der Axialrichtung des Deckels 30 angeordnet sind. Auf diese Weise kann, wenn ein Nutzer den Deckel 30 greift er/sie den Deckel 30 fest ergreifen. Es sei angemerkt, dass die Form des unebenen Abschnitts 710 der Abdeckung 700 nicht auf die vorstehend bezeichnete Form beschränkt ist und durch das Vorsehen zumindest eines konkaven Abschnitts und konvexen Abschnitts an der Außenfläche der Abdeckung 700 ein ähnlicher Effekt erzielt werden kann.
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B4. Vierte Abwandlung
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Bei dieser Ausführungsform ist die Zahl der elastisch verformbaren Abschnitte 110 drei; die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Die Zahl der elastisch verformbaren Abschnitte 110 entsprechend der auf den Endteil 400 aufgebrachten Kraft ist wählbar.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform und die vorstehend beschriebenen Abwandlungen beschränkt und kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die technischen Merkmale der Ausführungsform sowie der Abwandlungen, welche den technischen Merkmalen eines jeden Aspekts im Abschnitt „KURZFASSUNG” entsprechen, in geeigneter Weise ersetzt und/oder kombiniert werden, um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen Aufgaben zu lösen, oder um einen Teil oder alle vorstehend beschriebenen Aspekte zu erzielen. Die technischen Merkmale können in geeigneter Weise entfernt werden, solange sie nicht in der Beschreibung als wesentlich bezeichnet wurden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-232038 [0001]
- JP 2007-196920 A [0003]
