DE10033773A1 - Karosserieöffnung mit dichtendem Verschlussdeckel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend eine mit einem Verschlussdeckel (10) dicht verschlossene Öffnung (6) in einem Karosserieblech (4) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine oberhalb eines Tankgebers (2) vorgesehene Zugangsöffnung im Bodenblech (4), eine um die Öffnung (6) herum zwischen dem Verschlussdeckel (10) und dem Karosserieblech (4) angeordnete elastisch nachgiebige Dichtung (22), sowie Rasteinrichtungen (12) am Verschlussdeckel (10), die durch die Öffnung (6) ragen und einen an die Öffnung (6) angrenzenden umlaufenden Rand (14) des Karosseriebleches (4) hintergreifen. Um Probleme infolge von Toleranzen zwischen einer Anlagefläche (20) der Dichtung (22) und dem um die Öffnung (6) umlaufenden, zum verrasten dienenden Rand (14) des Karosserieblechs (4) zu vermeiden und eine prozesssichere Verrastung oder Verclipsung des Deckels (10) in der Öffnung (6) zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der an die Öffnung (6) angrenzende und von den Rasteinrichtungen (12) hintergriffene umlaufende Rand (14) des Karosserieblechs zur Mitte der Öffnung (6) hin abgebogen ist und eine zur Bewegungsrichtung der Rasteinrichtung (12) beim Einführen in die Öffnung (6) im Wesentlichen senkrechte Verprägung (14) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend: eine mit einem Verschlussdeckel dicht verschlossene Öffnung in einem Karosserieblech eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine oberhalb eines Tankgebers des Kraftfahrzeugs vorgesehene Zugangsöffnung im Bodenblech des Kraftfahrzeugs, eine um die Öffnung herum zwischen dem Verschlussdeckel und dem Karosserieblech angeordnete elastisch nachgiebige Dichtung, sowie Rasteinrichtungen am Verschlussdeckel, die durch die Öffnung ragen und einen an die Öffnung angrenzenden umlaufenden Rand des Karosserieblechs hintergreifen.

Da der Kraftstofftank bei den meisten Personenkraftwagen unter dem Gepäckraum eingebaut ist und sich häufig nach vorne bis unter die Rücksitzbank erstreckt, wobei er gewöhnlich von einem darüber angeordneten Bodenblech des Pkws verdeckt wird, ist es zu Zwecken eines eventuellen Austauschs eines auf der Oberseite des Kraftstofftanks angebrachten Tankgebers erforderlich, in diesem Bereich vom Fahrgastraum oder vom Gepäckraum aus durch das Bodenblech hindurch einen Zugang zum Tankgeber zu schaffen. Dieser Zugang wird gewöhnlich von einer ausgestanzten Öffnung im Bodenblech gebildet. Die Öffnung ist durch einen Deckel gasdicht verschlossen, um zu verhindern, dass aus dem Auspuffstammende Abgase oder aus dem Kraftstofftank entweichende Kraftstoffdämpfe ins Innere des Fahrgastraums oder eines mit diesem kommunizierenden Gepäckraums eindringen.

Zum Verschließen der Öffnung wurden früher elastisch verformbare Stopfen verwendet, die in die Öffnung selbst eingesetzt wurden. Neuerdings werden jedoch Kunststoffdeckel bevorzugt, die in der Öffnung verrastet werden. Bei den Personenkraftwagen der Anmelderin weisen die Deckel dazu überstehende Rastnasen auf, die mit Hinterschneidungen versehen sind und in die Öffnung eingeführt werden, bis sie mit dem unteren Rand eines die Öffnung umgebenden abgestellten Kragens des Karosserieblechs in Rasteingriff treten. Das Eindringen von Abgasen oder Dämpfen in den Fahrgastraum wird durch eine zwischen Deckel und Karosserieblech angeordnete, die Öffnung umgebende Dichtung verhindert, die beim Verrasten elastisch verformt wird und sich dabei an die Kontur des Bodenblechs anpaßt.

Derartige Dichtungen sind jedoch sehr toleranzempfindlich, was bei Öffnungen mit einem abgestellten Blechkragen zu Problemen führen kann. Wenn die Länge des abgestellten Kragens nur ein wenig zu lang ist, lässt sich der Deckel nicht mehr in die Öffnung einsetzen. Wenn die Länge des abgestellten Kragens hingegen ein wenig zu kurz geraten ist, kann es aufgrund einer unzureichenden Verformung und Anpressung der Dichtung zu Undichtigkeiten und ggf. zum Auftreten von Klappergeräuschen zwischen den Rastnasen und dem Rand des Kragens kommen. Der Kragen muss daher nach dem Ausstanzen der Öffnung auf die richtige Länge zuschnitten werden, wodurch der Zeit- und Arbeitsaufwand zur Herstellung der Öffnung vergrößert wird. Wegen der Toleranzempfindlichkeit ist jedoch trotzdem eine ständige Kontrolle oder Überprüfung der Kragenlänge erforderlich.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Form der Öffnung dahingehend zu verbessern, dass Probleme infolge einer Toleranzempfindlichkeit vermieden werden und eine prozesssichere Verrastung oder Verclipsung des Deckels in der Öffnung ohne eine ständige Kontrolle oder Überprüfung gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der an die Öffnung angrenzende und von den Rasteinrichtungen hintergriffene umlaufende Rand des Karosserieblechs zur Mitte der Öffnung hin verprägt oder abgebogen ist, so dass er zur Bewegungsrichtung der Rasteinrichtungen beim Einführen in die Öffnung im Wesentlichen senkrecht ist. Das heißt, die Öffnung wird, statt wie bisher durch einen abgestellten Kragen, von einer Verprägung begrenzt, deren mit den Rasteinrichtungen in Eingriff tretende Unterseite im Unterschied zum unteren Rand eines abgestellten Kragens sehr geringe Toleranzen aufweist, weil die Verprägung bei der Herstellung des Karosserieblechs durch Stanzen und Tiefziehen mittels einer Presse zwischen einer Patrize und einer Matrize der Presse mit sehr großer Genauigkeit in die gewünschte Form gebracht werden kann. Das Ausstanzen der Öffnung erfolgt vorzugsweise in derselben Presse gleichzeitig oder unmittelbar im Anschluss an das Verprägen des Öffnungsrandes.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Verschlussdeckel aus Kunststoff geformt, wobei die Rasteinrichtungen zweckmäßig einstückig am Deckel angeformt sind, über eine der Öffnung zugewandte Breitseitenfläche des Verschlussdeckels überstehen und jeweils eine Hinterschneidung aufweisen, die den Rand des Karosserieblechs nach dem Verrasten des Deckels in der Öffnung hintergreift. Um einen Verlust der Dichtung zu verhindern, ist diese zweckmäßig mit dem Deckel verbunden und vorzugsweise an diesem angeformt. Die Dichtung besteht bevorzugt aus einem durch Spritzgießen formbaren Elastomermaterial, zum Beispiel Ethylen-Propylen- Kautschuk (EPDM). Die Dichtung ist zweckmäßig in Form einer flexiblen Dichtlippe ausgebildet, die radial über einen äußeren Umfangsrand des Deckels übersteht.

Um sicherzustellen, dass die Dichtung bei verrastetem Deckel gasdicht gegen das Karosserieblech angepreßt wird, legt sich zweckmäßig ein äußerer Umfangsrand der Dichtlippe beim Einführen der Rasteinrichtungen in die Öffnung zuerst gegen das Karosserieblech an bevor die Dichtlippe beim weiteren Einführen der Rasteinrichtungen in die Öffnung entgegen der Einführrichtung abgebogen und ggf. in Umfangsrichtung etwas gedehnt wird, und bevor schließlich die Rasteinrichtungen den Rand der Öffnung hintergreifen. Durch die elastischen Rückstellkräfte der verformten und ggf. etwas gedehnten Dichtlippe wird deren gasdichte Anlage am Karosserieblech gewährleistet.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Öffnung einen runden Öffnungsquerschnitt aufweist, dass der zur Mitte der Öffnung hin abgebogene Rand des Karosserieblechs einerseits und eine Anlagefläche der vorzugsweise ebenfalls kreisförmigen Dichtung am Karosserieblech andererseits entlang des Umfangs der Öffnung einen konstanten Abstand voneinander aufweisen, und dass die Rasteinrichtungen zur Mittelachse der Öffnung und/oder des Deckels rotationssymmetrisch sind, zumindest was ihre Hinterschneidungen betrifft, so dass der Deckel die Öffnung in jeder beliebigen Drehlage dichtend verschließt.

Um das Einrasten des Verschlussdeckels in der Öffnung zu erleichtern, weisen die Rasteinrichtungen vorzugsweise eine Auflaufschräge auf, die sich beim Einführen in die Öffnung an der Innenkante des Randes des Karosserieblechs entlang bewegt und die Rasteinrichtung zur Mitte der Öffnung hin auslenkt, bis die Dichtung zur Gewährleistung der Dichtigkeit ausreichend stark verformt ist und die Hinterschneidungen der Rasteinrichtungen mit dem Rand in Eingriff treten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine oberhalb eines Tankgebers eines Kraftstofftanks eines Pkw im Bodenblech des Pkw angeordnete Öffnung, die durch einen in der Öffnung verrasteten Verschlussdeckel gasdicht verschlossen ist;

Fig. 2a einen Querschnitt durch den Rand der Öffnung und des Deckels in vergrößertem Maßstab, vor dem Einrasten des Deckels;

Fig. 2b einen Querschnitt durch den Rand der Öffnung und des Deckels in vergrößertem Maßstab, nach dem Einrasten des Deckels.

Die in der Zeichnung dargestellte, unterhalb der Rücksitzbank eines Pkw über einem Tankgeber 2 eines Kraftstofftanks (nicht dargestellt) des Pkw in dessen Bodenblech 4 angeordnete Öffnung 6 ermöglicht im Falle einer Betriebsstörung des Tankgebers 2 einen Zugang zu diesem, um ihn zu inspizieren und ggf. auszutauschen.

Um zu verhindern, dass Kraftstoffdämpfe oder Abgase von unten her durch die Öffnung 6 in den nach unten zu durch das Bodenblech 4 begrenzten Fahrgastraum 8 des Pkw eindringen können, ist die Öffnung 6 durch einen ebenen Verschlussdeckel 10 aus Kunststoff verschlossen, der mit Hilfe von mehreren überstehenden Rastnasen 12 in der Öffnung 6 verrastet ist.

Die im schrägen Bodenblech 4 ausgestanzte Öffnung 6 weist einen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt auf und wird von einer zur Mitte der Öffnung 6 hin umgebogenen umlaufenden Verprägung 14 des Bodenblechs 4 begrenzt. Die beiden entgegengesetzten Breitseitenflächen des Bodenblechs 4 sind entlang der Verprägung 14 im Wesentlichen parallel zur Ebene des Deckels 10 und damit senkrecht zur Bewegungsrichtung des Deckels 10 und der Rastnasen 12 beim Einführen der letzteren in die Öffnung 6 ausgerichtet. Von der Öffnung 6 weg nach außen zu geht die Verprägung 14 in einen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Kragen 16 über. An den Kragen 16 schließt sich ein zur Ebene des Deckels 10 im wesentlichen paralleler umlaufender Rücken 18 des Bodenblechs 4 an, dessen äußere Schulter 20 eine Anlagefläche für eine am Deckel 10 angeformte Gummidichtlippe 22 zur gasdichten Abdichtung der Öffnung 6 bildet.

Der durch Spritzgießen einstückig aus Polypropylen geformte Deckel 10 mit einem kreisförmigen äußeren Umriss besitzt einen ebenen Mittelteil 24, der nach außen zu von einem Randteil 26 mit der Dichtlippe 22 und den Rastnasen 12 begrenzt wird.

Der Mittelteil 24 weist an einer Seite eine Durchlassöffnung 28 für ein vom Tankgeber 2 zu einer Instrumententafel des Pkw führendes Kabel oder Kabelpaar (nicht dargestellt) auf. Die Durchlassöffnung 28 ist durch einen Gummistopfen (nicht dargestellt) verschlossen, der das Kabel oder Kabelpaar gasdicht umgibt.

Der Randteil 26 weist eine gegenüber dem Mittelteil 24 geringere Dicke auf und ist vom Mittelteil 24 durch eine eingeformte Rille 30 in der Unterseite des Deckels 10 getrennt, welche die Auslenkung der Rastnasen 12 beim Einführen in die Öffnung 6 erleichtert.

Die am äußeren Umfang des Randteils 26 in einer einspringenden Stufe angeformte und in Richtung ihres freien äußeren Umfangsrandes leicht verjüngte Dichtlippe 22 ist schräg nach unten abgebogen, wobei sie ein Stück weit über die Unterseite des Deckels 10 übersteht.

Die Rastnasen 12 sind in gleichen Winkelabständen auf der Unterseite des Deckels 10 angeformt, wobei ihre Anzahl bzw. ihr Winkelabstand von der Größe der Öffnung 6 und des Deckels 10 abhängig ist. Die Rastnasen 12 weisen einen einstückig mit dem Deckel 10 verbundenen, an die Unterseite des Deckels 10 angrenzenden und zu diesem senkrechten Schaftteil 32 und einen im Abstand von der Deckelunterseite angeordneten Kopfteil 34 auf. Der Übergang vom Schaftteil 32 zum Kopfteil 34 wird durch eine zur Ebene des Deckels 10 parallele Schulter 36 oder Hinterschneidung gebildet, die nach dem Verrasten gegen die vom Deckel 10 abgewandte Unterseite der Verprägung 14 anliegt. Der Kopfteil 34 verjüngt sich zwischen der Schulter 36 oder Hinterschneidung und seinem freien Ende unter Bildung einer von der Mitte der Öffnung 6 weg nach außen weisenden Auflaufschräge 38, die sich beim Einführen der Rastnasen 12 in die Öffnung 6 über die Innenkante der Verprägung 14 schiebt und eine Auslenkung der Rastnasen 12 in Richtung der Mitte der Öffnung 6 bewirkt, bis die Kopfteile 34 unter der Verprägung 14 einrasten.

Bevor dies der Fall ist, schlägt jedoch die nach unten über die Deckelunterseite überstehende Dichtlippe 22 mit ihrem freien Umfangsrand gegen die umlaufende Schulter 20 des Bodenblechs 4 an und wird beim weiteren Einführen der Rastnasen 12 in die Öffnung 6 leicht nach oben gebogen. Dabei wird ihr äußerer Umfangsrand in Umfangsrichtung etwas gedehnt, da sein Durchmesser in umgebogenem Zustand (Fig. 2b) größer als in unverformtem Zustand (Fig. 2a) ist. Infolge der elastischen Rückstellkraft der Dichtlippe 22 und der in Umfangsrichtung wirkenden Zugspannung in der Dichtlippe 22 wird somit der äußere Umfangsrand der Dichtlippe 22 nach dem Verrasten des Deckels 10 gasdicht gegen das Bodenblech 4 angedrückt.

Um entlang des gesamten äußeren Umfangs des Deckels 10 für einen gleichmäßigen Andruck der Dichtlippe 22 zu sorgen, darf der Abstand zwischen der Anlagefläche 20 der Dichtlippe 22 auf dem Bodenblech 4 und dem Rand der Öffnung 6 gebildeten Widerlager für die Schultern 36 oder Hinterschneidungen der Rastnasen 12 in Richtung einer Mittelachse 40 oder Einführrichtung des Deckels 10 nur sehr geringe Toleranzen aufweisen.

Diese Anforderung wird dadurch erfüllt, dass das Widerlager zum Verrasten des Deckels 10 von der Verprägung 14 gebildet wird. Diese wird hergestellt, indem beim Tiefziehen des Bodenblechs 4 in einer Presse im Bereich der späteren Öffnung 6 ein vom umlaufenden Rücken 18 begrenztes Montageloch in das Bodenblech 4 eingeformt wird, dessen Boden zwischen den beiden Formhälften der Presse in Bezug zur Oberseite des Rückens 18 und zu dessen Schulter 20 sehr exakt positioniert wird. Anschließend wird in der Presse die Öffnung 6 ausgestanzt, wobei das Karosserieblech 4 im Bereich der Verprägung 14 um die Öffnung 6 herum in seiner Lage festgehalten wird. Dadurch wird zum einen sichergestellt, dass der Abstand zwischen der Unterseite der Verprägung 14 und der Anlagefläche der Dichtlippe 22 an jeder Stelle des Umfangs der Öffnung 6 identisch ist, nur sehr geringe Toleranzen aufweist und auch nach einer Vielzahl von Pressvorgängen keiner Veränderung unterliegt. Zum anderen kann durch diese Vorgehensweise gewährleistet werden, dass auch die Innenkante der Verprägung 14 um die Öffnung herum sehr genaue Toleranzmaße besitzt, die eine prozesssichere Verclipsung gewährleisten.

Claims (16)

1. Anordnung, umfassend eine mit einem Verschlussdeckel dicht verschlossene Öffnung in einem Karosserieblech eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine oberhalb eines Tankgebers des Kraftfahrzeugs vorgesehene Zugangsöffnung im Bodenblech des Kraftfahrzeugs, eine um die Öffnung herum zwischen dem Verschlussdeckel und dem Karosserieblech angeordnete elastisch nachgiebige Dichtung, sowie Rasteinrichtungen am Verschlussdeckel, die durch die Öffnung ragen und einen an die Öffnung angrenzenden umlaufenden Rand des Karosserieblechs hintergreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Öffnung (6) angrenzende und von den Rasteinrichtungen (12) hintergriffene umlaufende Rand (14) des Karosserieblechs (4) zur Mitte der Öffnung (6) hin abgebogen oder verprägt ist und eine zur Bewegungsrichtung der Rasteinrichtungen (12) beim Einführen in die Öffnung (6) im Wesentlichen senkrechte Verprägung (14) bildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) kreisförmig ist, dass der zur Mitte der Öffnung (6) hin abgebogene umlaufende Rand (14) des Karosserieblechs (4) in einer Ebene liegt und dass dieser Rand (14) und eine Anlagefläche der Dichtung (22) am Karosserieblech (4) entlang des Umfangs der Öffnung (6) einen konstanten Abstand aufweisen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtungen (12) zu einer Mittelachse (40) der Öffnung (6) und/oder des Deckels (10) im Wesentlichen rotationssymmetrisch sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22) kreisförmig ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtungen (12) über eine Unterseite des Verschlussdeckels überstehend an diesem angeformt sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtungen (12) jeweils eine Schulter (36) oder Hinterschneidung aufweisen, die den Rand (14) des Karosserieblechs (4) nach dem Verrasten des Deckels (10) in der Öffnung (6) hintergreift.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (36) oder Hinterschneidung im Wesentlichen parallel zum abgebogenen Rand (14) des Karosserieblechs (4) ausgerichtet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Rasteinrichtungen (12) eine Auflaufschräge (38) aufweist, die sich beim Einführen in die Öffnung (6) an einer Innenkante des umlaufenden Randes (14) des Karosserieblechs (4) entlang bewegt und die Rasteinrichtung (12) zur Mitte der Öffnung (6) hin auslenkt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (10) aus Kunststoff besteht.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (22) am Verschlussdeckel (10) angeformt ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem Elastomermaterial, vorzugsweise aus Ethylen-Propylen- Kautschuk (EPDM) besteht.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung von einer über einen äußeren Umfangsrand des Deckeis (10) überstehenden flexiblen Dichtlippe (22) gebildet wird.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein freier Umfangsrand der Dichtlippe (22) beim Einführen der Rasteinrichtungen (12) in die Öffnung (6) gegen das Karosserieblech (4) anlegt und beim weiteren Einführen der Rasteinrichtungen (12) in die Öffnung (6) umgebogen und gedehnt wird, so dass der Umfangsrand der Dichtlippe (22) nach dem Verrasten des Deckels (10) in der Öffnung (6) durch elastische Rückstellkräfte und Zugspannungen gegen das Karosserieblech (4) angepreßt wird.

14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtlippe (22) in Richtung ihres äußeren Umfangsrandes verjüngt.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Umfangsrand der unverformten Dichtlippe (22) und den Schultern (3 6) oder Hinterschneidungen der Rasteinrichtungen (12) in deren Bewegungsrichtung beim Einführen in die Öffnung (6) kleiner ist als der Abstand zwischen der Unterseite des von den Rasteinrichtungen hintergriffenen Randes (14) des Karosserieblechs (4) und einer Anlagefläche (20) der Dichtlippe (22) am Karosserieblech (4).

16. Verfahren zur Herstellung einer Öffnung in einem Karosserieblech eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer oberhalb eines Tankgebers des Kraftfahrzeugs vorgesehene Zugangsöffnung im Bodenblech des Kraftfahrzeugs, für eine Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Bodenblech in einer Presse tiefgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Tiefziehen im Bereich der späteren Öffnung (6) ein Montageloch in das Bodenblech (4) eingeformt wird, das angrenzend an die spätere Öffnung (6) von der Verprägung (14) begrenzt wird, die zwischen zwei Formhälften der Presse in Bezug zu einer späteren Anlagefläche (20) der Dichtung (22) genau positioniert wird, und dass anschließend die Öffnung (6) im Bereich der Verprägung (14) ausgestanzt wird, während diese in ihrer Lage festgehalten wird.