DE102006011198A1

DE102006011198A1 - Verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006011198A1
Application number: DE200610011198
Authority: DE
Inventors: Stefan Lux; Matthias Vogel
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, umfassend: eine Eingriffseinrichtung mit einem Mitnehmer, eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Führungsbahn, ein Federelement zum Erzeugen einer Federkraft, welche die Eingriffseinrichtung und die Aufnahmeeinrichtung auseinander drückt, wobei der Mitnehmer durch Aufbringen einer Kraft entgegen der Federkraft auf die Eingriffseinrichtung oder die Aufnahmeeinrichtung in der Führungsbahn von einer entriegelten Stellung in eine verriegelte Stellung überführbar ist. Um die Führungsbahn zu verkürzen und um den erforderlichen Bauraum zur Unterbringung einer derartigen Verriegelungsvorrichtung zu verringern, so dass sie auch bei extrem eingeschränkten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Mitnehmer aus der verriegelten Stellung durch Aufbringen einer Kraft entgegen der Federkraft auf die Eingriffseinrichtung oder die Aufnahmeeinrichtung quer zur Führungsbahn aus der Führungsbahn herausführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, umfassend: eine Eingriffseinrichtung mit einem Mitnehmer, eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Führungsbahn, ein Federelement zum Erzeugen einer Federkraft, welche die Eingriffseinrichtung und die Aufnahmeeinrichtung auseinanderdrückt, wobei der Mitnehmer durch Aufbringen einer Kraft entgegen der Federkraft auf die Eingriffseinrichtung oder die Aufnahmeeinrichtung in der Führungsbahn von einer entriegelten Stellung in eine verriegelte Stellung überführbar ist.
Derartige Verriegelungsvorrichtungen werden als so genannte „Push-Push Elemente" bezeichnet und beispielsweise dazu eingesetzt, eine Tankverschlussklappe eines Fahrzeugs gegenüber einem Rahmen zu verriegeln.

Eine gattungsgemäße Verriegelungsvorrichtung ist aus der EP 1 227 948 B1 bekannt. In dieser Verriegelungsvorrichtung weist der Rahmen eine Führungsbahn auf und die Tankverschlussklappe umfasst einen Mitnehmer. Wenn ein Druck auf die Tankverschlussklappe ausgeübt wird, wird der Mitnehmer in der Führungsbahn in einem ersten Führungsabschnitt von einer entriegelten Stellung in eine verriegelte Stellung überführt. Bei nochmaligem Drücken auf die Tankverschlussklappe wird der Mitnehmer in der Führungsbahn in einem zweiten Führungsabschnitt von der verriegelten Stellung wieder in die entriegelte Stellung überführt.

Die herkömmliche Verriegelungsvorrichtung hat den Nachteil, dass sie einen verhältnismäßig großen Bauraum vereinnahmt und somit bei besonders eingeschränkten Platzverhältnissen nicht einsetzbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die herkömmliche Verriegelungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass sie einen geringeren Bauraum vereinnahmt und auch bei besonders eingeschränkten Platzverhältnissen einsetzbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Verriegelungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Erfindungsgemäß wird die gattungsgemäße Verriegelungsvorrichtung dadurch verbessert, dass der Mitnehmer aus der verriegelten Stellung durch Aufbringen einer Kraft entgegen der Federkraft auf die Eingriffseinrichtung oder die Aufnahmeeinrichtung quer zur Führungsbahn aus der Führungsbahn herausführbar ist. Der Mitnehmer wird dabei in verschiedenen Ebenen bewegt. Wenn der Eingriff der Eingriffseinrichtung mit der Aufnahmeeinrichtung gelöst wird und die Verriegelungsvorrichtung von der verriegelten Stellung in die entriegelte Stellung überführt wird, wird der Mitnehmer dazu veranlasst, die Führungsbahn auf dem kürzesten Weg, d.h. quer zur Führungsbahn, zu verlassen. Der Führungsabschnitt zur Herausführen des Mitnehmers kann dadurch extrem verkürzt werden, wodurch die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalskombinationen der Unteransprüche.

Um das erfindungsgemäße Ergebnis zu erreichen kann die Aufnahmeeinrichtung mit der Führungsbahn gegenüber dem Mitnehmer bewegbar sein. Es erweist sich demgegenüber aber als vorteilhaft, wenn der Mitnehmer quer zur Führungsbahn bewegbar ist. Eine derartige Ausführung kann auf einfache Weise bewerkstelligt werden.

Wenn der Mitnehmer an einem flexiblen Abschnitt der Eingriffseinrichtung angeordnet ist, ist der Mitnehmer im Wesentlichen unabhängig vom Rest der Eingriffseinrichtung bewegbar. Die Bewegung des Mitnehmers in der Führungsbahn ist dadurch von der Bewegung der Eingriffseinrichtung gegenüber der Aufnahmeeinrichtung weitgehend entkoppelt.

Vorzugsweise weist die Aufnahmeeinrichtung eine Mantelfläche auf, wobei die Führungsbahn in dieser Mantelfläche ausgebildet ist. Eine derartige Ausführungsform ist mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahmeeinrichtung einen hülsenförmigen Körper auf, wobei die Führungsbahn an einer Innenseite einer Wand des hülsenförmigen Körpers ausgebildet ist. So ist die Führungsbahn gegenüber dem Eindringen von Schmutz geschützt.

Es vereinfacht die Herstellung der Aufnahmeeinrichtung, wenn die Führungsbahn als Durchbruch der Wand der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist. Die Führungsbahn kann z.B. in die Wand der Aufnahmeinrichtung eingefräst werden.

Eine besonders zuverlässige Führung des Mitnehmers in der Führungsbahn wird dadurch erreicht, dass die Führungsbahn umfasst: einen trichterförmigen Mündungsbereich, einen ersten Führungsabschnitt zum Überführen des Mitnehmers von der entriegelten in die verriegelte Stellung, eine Rastung, um den Mitnehmer in der verriegelten Stellung zu halten und einen zweiten Führungsabschnitt, um den Mitnehmer von der verriegelten Stellung aus der Führungsbahn herauszuführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Eingriffseinrichtung einen im Wesentlichen stiftförmigen Körper auf, und umfasst ferner: eine zur einer Endseite hin zulaufende Spitze zur Zentrierung beim Einführen in die Aufnahmeeinrichtung, einen Anschlagskörper zur Begrenzung des Einführens der Eingriffseinrichtung in die Aufnahmeeinrichtung, einen sich zwischen der Spitze und dem Anschlagskörper erstreckenden Grundkörper, und einen sich vom Grundkörper abspreizenden, flexiblen Rastbügel, wobei der Mitnehmer am freien Ende des Rastbügels angeordnet ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahmeeinrichtung eine im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche auf, und die Führungsbahn ist in der im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet. So kann eine drehbare Kulissenführung bewerkstelligt werden. Auch ist es möglich, auf der Mantelfläche der Aufnahmeeinrichtung in Umfangsrichtung eine oder mehrere Führungsbahnen hintereinander vorzusehen, wobei sich der Anfang einer Führungsbahn unmittelbar an das Ende einer Führungsbahn anschließt.

Es erweist sich dabei als hilfreich, wenn die Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Eingriffseinrichtung drehbar ist.

Wenn die Aufnahmeeinrichtung eine Drehfeder aufweist und die Aufnahmeeinrichtung beim Führen des Mitnehmers in der Führungsbahn entgegen der Federkraft der Drehfeder verdreht wird, kann die Aufnahmeeinrichtung nach dem Lösen des Eingriffs des Mitnehmers und der Führungsbahn auf einfache Weise in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden.

In einer mechanisch sehr einfachen Ausführung der Erfindung weist die Eingriffseinrichtung und/oder die Aufnahmeeinrichtung eine Schrägfläche zum Herausführen des Mitnehmers aus der Führungsbahn auf.

Beschreibung der Figuren:
1a zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einem entriegelten Zustand.
1b zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einem verriegelten Zustand.
2 zeigt eine Eingriffseinrichtung und eine Aufnahmeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einem verriegelten Zustand.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Eingriffseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt die Eingriffseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einer Vorderansicht.
5 zeigt die Eingriffseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einer Seitenansicht.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Aufnahmeeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung.
7 zeigt eine Vorderansicht der Aufnahmeeinrichtung aus 6.
8 zeigt einen ersten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vom entriegelten in den verriegelten Zustand.
9 zeigt einen zweiten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung vom entriegelten in den verriegelten Zustand.
10 zeigt einen dritten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels vom entriegelten in den verriegelten Zustand.
11 zeigt einen vierten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung vom entriegelten in den verriegelten Zustand.
12 zeigt die Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung im verriegelten Zustand.
13 zeigt einen ersten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung vom verriegelten in den entriegelten Zustand.
14 zeigt einen zweiten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung vom verriegelten in den entriegelten Zustand.
15 zeigt einen dritten Schritt beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung vom verriegelten in den entriegelten Zustand.
16 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung im Querschnitt.
17 zeigt eine Schnittansicht der Verriegelungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels im Schnitt XVII-XVII aus 16.
18 zeigt eine drehbare Führungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
19 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Aufnahmeeinrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung mit verschlossenem Deckel.
20 zeigt die Aufnahmeeinrichtung aus 19 mit abgenommenen Deckel.
21 zeigt den Schnitt XXI-XXI aus 19.
22 zeigt den Schnitt XXII-XXII aus 21.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele:
Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden positionsangebende Begriffe wie beispielsweise „oben", „unten", „links", „rechts", etc. verwendet, die sich jeweils auf die Ansichten und Darstellungen der in den Figuren gezeigten Bauteile beziehen und keinen beschränkten Charakter aufweisen, sondern lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung dienen.
1a zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung in einem entriegelten bzw. geöffneten Zustand. Die Anordnung umfasst ein erstes Element 10, beispielsweise einen die Tankeinfüllöffnung eines Fahrzeugs umgebenden Rahmen 10, ein zweites, gegenüber dem ersten Element 10 bewegliches Element 20, beispielsweise eine Tankverschlussklappe, und ein zwischen dem ersten Element 10 und dem zweiten Element 20 angeordnetes Federelement 30, welches das erste Element 10 und das gelenkig mit dem ersten Element 10 verbundene, zweite Element 20 in dem geöffneten, entriegelten Zustand auseinanderdrückt. Die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung umfasst eine Eingriffseinrichtung 40 und eine Aufnahmeeinrichtung 50, wobei die Eingriffseinrichtung 40 am ersten Element 10 oder dem zweiten Element 20 vorgesehen sein kann. Die Aufnahmeeinrichtung 50 ist am jeweils anderen Element vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist die Eingriffseinrichtung 40 am ersten Element 10 und die Aufnahmeeinrichtung 50 am zweiten Element 20 vorgesehen.
Das erste Element 10 und das zweite Element 20 sind vorzugsweise so miteinander verbunden, dass das zweite Element 20 gegenüber dem ersten Element 10 um zumindest 90° verschwenkt werden kann. Ein Zustand, in welchem das zweite Element 20 gegenüber dem ersten Element 10 einen Winkel von ca. 90° oder größer einnimmt, wird nachfolgend als geöffnete Stellung bezeichnet. In der geöffneten Stellung beträgt die vom Federelement 30 auf das erste Element 10 bzw. zweite Element 20 ausgeübte Federkraft im Wesentlichen gleich null. In 1 beträgt der Winkel, den das zweite Element 20 gegenüber dem ersten Element 10 einnimmt, weniger als 90°, wobei das Federelement 30 auf die beiden Elemente 10, 20 eine entsprechende Federkraft F ausübt, während auf das zweite Element 20 eine Druckkraft D ausgeübt wird, die der Federkraft F entgegenwirkt.
Wo das Federelement 30 angeordnet ist, ist unerheblich. Maßgeblich ist, dass es eine Federkraft F erzeugt, welche die Eingriffseinrichtung 40 und die Aufnahmeeinrichtung 50 auseinander drückt.
Durch das Aufbringen einer entsprechend großen Druckkraft D auf die Eingriffseinrichtung 40 oder die Aufnahmeeinrichtung 50 wird die Eingriffseinrichtung 40 mit der Aufnahmeeinrichtung 50 in Verbindung gebracht. Die Verriegelungsvorrichtung nimmt dann den in 1 b gezeigten verriegelten Zustand ein. Durch den Eingriff der Eingriffseinrichtung 40 und der Aufnahmeeinrichtung 50 wird die Verriegelungsvorrichtung mit einer der Federkraft F entgegen gerichteten Kraft V im Verriegelungszustand gehalten.
2 zeigt eine sich mit einer entsprechenden Aufnahmeeinrichtung 150 in Eingriff befindliche Eingriffseinrichtung 140 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Merkmale die Eingriffseinrichtung 140 und die Merkmale der Aufnahmeeinrichtung 150 werden nachfolgend mit Bezug auf die 3 bis 5 bzw. 6 und 7 beschrieben.
3 zeigt die Eingriffseinrichtung 140 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Die Eingriffseinrichtung 140 weist eine im Wesentlichen längliche, stiftförmige Gestalt mit einer kegelstumpfförmigen Spitze 141 und einem im Wesentlichen zylindrischen Sockel 148 auf. Die Spitze 141 der Eingriffseinrichtung 140 ist als Kegelstumpf ausgebildet, um die Eingriffseinrichtung 140 beim Eindringen in eine entsprechende Aufnahmeöffnung der Aufnahmeeinrichtung 150 zu zentrieren.
Am Fuß der kegelstumpfförmigen Spitze 141 schließt sich ein Führungsabschnitt 142 mit einer zylindrischen Umfangsfläche an. Unterhalb des Führungsabschnitts 142 schließt sich, von der Unterseite des Führungsabschnitts 142 abstehend, ein flexibler Rastbügel bzw. Steg 143 an, der einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Rastbügel bzw. Steg 143 erstreckt sich, ausgehend von der Unterseite des Führungsabschnitts 142, über ca. zwei Drittel der Gesamtlänge der Eingriffseinrichtung 140 parallel zu deren Längsachse. Die radial nach außen gerichtete Seite des Rastbügels 143 geht bündig in die zylindrische Umfangsfläche des Führungsabschnitts 142 über. Am freiliegenden Ende des Rastbügels 143 ist eine Rastnase bzw. ein Mitnehmer 144 vorgesehen. Der Mitnehmer 144 steht in radialer Richtung über die freiliegende Außenseite des Rastbügels 143 hervor.
In der Vorderansicht der Eingriffseinrichtung 140 in 4 weist der Mitnehmer 144 eine im Wesentlichen dreiecksförmige Gestalt auf. Die sich von der freiliegenden Außenseite des Rastbügels 143 im Wesentlichen radial zur Längsachse der Eingriffseinrichtung 140 erstreckende Fläche 144a ist gegenüber der radialen Richtung der Eingriffseinrichtung 140 geringfügig zur Seite des Sockels 148 hin geneigt, wie insbesondere in 4 und 5 gut zu erkennen ist. Die sich in 4 rechts unterhalb der Fläche 144a anschließende Seitenfläche 144b ist ebenso wie die linke untere Seitenfläche 144c als Gleitfläche ausgebildet. Über einen Grundkörper 147 ist der zylindrische Führungsabschnitt 142 mit einem zylindrischen Anschlagskörper 149 verbunden. In 4 unterhalb des Rastbügels steht von der Anschlagsfläche des Anschlagkörpers 149 in Längsrichtung der Eingriffseinrichtung 140 ein Führungskörper 145 hervor. Die in radialer Richtung freiliegende Außenfläche des Führungskörpers 145 geht bündig in die zylindrische Außenfläche des Anschlagkörpers 149 über. Über ein Gelenk 146 sind der Anschlusskörper 148 und der Anschlagskörper 149 gelenkig miteinander verbunden, so dass sich der oberhalb des Anschlusskörpers 148 befindliche Teil der Eingriffseinrichtung 140 um eine in 4 senkrecht zur Blattebene liegende Achse schwenken kann. Das Gelenk 146 kann durch eine Verjüngung zwischen dem Anschlusskörper 148 und dem Anschlagskörper 149 bewerkstelligt werden.
6 zeigt die Aufnahmeeinrichtung 150 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Die Eingriffseinrichtung 51 des ersten Ausführungsbeispiels weist im Wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinders auf, dessen Mantelfläche von einer axialen Endseite 158 her in der in 6 gezeigten Art und Weise eingekerbt bzw. eingefräst ist. Eine axiale Endseite der hohlzylindrischen Aufnahmeeinrichtung 150 bildet eine Anschlussfläche 157 an eines der beiden Elemente 10, 20.
Die andere axiale Endseite bildet eine Anschlagsfläche 158 um am Anschlagskörper 149 der Eingriffeinrichtung 140 anzuschlagen, wenn die Eingriffeinrichtung 140 und die Aufnahmeeinrichtung 150 in Eingriff gebracht werden. Die Einkerbung bzw. Einfräsung der Mantelfläche der Aufnahmeeinrichtung 150 bildet eine Führungsbahn für den Mitnehmer 144 der Eingriffseinrichtung 140. Die Führungsbahn umfasst eine trichterförmig zulaufende Zentrierung 151, einen ersten Führungsabschnitt 152, eine Rastung 153, einen zweiten Führungsabschnitt 154, eine Schräge 155 zur Verhinderung der Durchrastung und einen Endbereich zur Einrastung 156.
Die Führungsbahn erstreckt sich im ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen parallel zur Längsachse der zylindrischen Aufnahmeeinrichtung 150. Die mittige Aufnahmeöffnung bzw. Bohrung der Aufnahmeeinrichtung 150 weist einen entsprechenden Durchmesser auf, um die stiftförmige Eingriffseinrichtung 140 im Inneren aufzunehmen. Der Durchmesser der Bohrung ist vorzugsweise geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Führungsabschnitts 142 der Eingriffseinrichtung 140.
Nachfolgend werden die einzelnen Schritte beim Überführen der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels vom entriegelten in den verriegelten Zustand mit Bezug auf die 8 bis 12 erläutert.
In 8 ist ein erster Schritt des Überführens der Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vom entriegelten in den verriegelten Zustand dargestellt. Im ersten Schritt wird die Eingriffseinrichtung 140 in die Aufnahmebohrung der Aufnahmeeinrichtung 150 eingeführt, bis der Mitnehmer 144 mit der rechten oberen Kante an der trichterförmigen Zentrierung 151 anliegt. Das Zusammenführen der Eingriffseinrichtung 140 und der Aufnahmeinrichtung 150 wird bewerkstelligt, indem auf die Eingriffseinrichtung 140 oder die Aufnahmeinrichtung 150, wie in 1a dargestellt, eine Druckkraft D ausgeübt wird, die der Federkraft F der Federeinrichtung 30 entgegenwirkt. Die Zentrierung 141 der Eingriffseinrichtung 140 stellt die Kopplung der Eingriffseinrichtung 140 mit der Aufnahmeeinrichtung 150 sicher, während die Zentrierung 151 der Aufnahmeinrichtung 150 die Kopplung des Mitnehmers 144 mit der Führungsbahn bewerkstelligt. Das Gelenk 146 ermöglicht dabei eine Verschwenkung der Längsachse der Eingriffseinrichtung 140, um einen Versatz zu kompensieren, wenn die Aufnahmeeinrichtung 150, wie in 1 dargestellt, auf einer Kreisbogenlinie auf die Eingriffseinrichtung 140 zugeführt wird.
Wird die Eingriffseinrichtung 140 ausgehend von dem in 8 gezeigten Zustand weiter in die Aufnahmeeinrichtung 150 eingedrückt, so gleiten die Gleitflächen 144a und 144b an der Zentrierung 151 und dem ersten Führungsabschnitt 152 sowie der Rastung 153 ab, wobei der Mitnehmer 144 am flexiblen Rastbügel 143 gegenüber dem in 4 gezeigten Neutralzustand seitlich – in 9 nach links – ausgelenkt und der Rastbügel 143 verbogen wird. In 9 ist die Eingriffseinrichtung 140 bereits soweit in die Aufnahmeeinrichtung 150 eingeschoben, dass der Abschnitt 145 in die Führungsbahn der Aufnahmeeinrichtung 150 eintritt und im ersten Führungsabschnitt 152 zentriert wird.
Wird die Eingriffseinrichtung 140 ausgehend von dem in 9 gezeigten Zustand weiter in die Aufnahmebohrung der Eingriffseinrichtung 150 eingeschoben, so springt der Mitnehmer 144 über die Rastung 153, wie in 10 zu sehen ist.
Durch weiteres Einschieben der Eingriffseinrichtung 140 in die Aufnahmebohrung der Aufnahmeeinrichtung 150 gelangt der Mitnehmer 144 in den Endbereich der Rastung 156, wie in 11 dargestellt ist. Ein weiterer Einschub der Eingriffseinrichtung 140 in die Aufnahmeeinrichtung 150 wird dadurch verhindert, dass der Anschlagskörper 149 an der stirnseitigen Anschlagsfläche 158 der Aufnahmeeinrichtung anstößt, bevor die Fläche 144a des Mitnehmers 144 das Ende des Rastbereichs 156 erreicht.
Wird die auf die Eingriffseinrichtung 140 und die Aufnahmeeinrichtung 150 wirkende Druckkraft D entfernt, so werden das erste Element 10 und das zweite Element 20 durch die Federkraft F des Federelements 30 auseinandergedrückt, wobei die Eingriffseinrichtung 140, wie in 12 gezeigt, geringfügig aus der Aufnahmebohrung der Eingriffseinrichtung 150 herausgezogen wird, bis der Mitnehmer 144 in der Rastposition zwischen der Rastung 153 und dem zweiten Führungsabschnitt 154 einrastet. 12 zeigt den Verriegelungszustand der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einer Vorderansicht. Durch die Federkraft F wird die Schrägfläche 144c des Mitnehmers gegen die Schrägfläche der Rastung 153 gezogen und die Seitenfläche 144b des Mitnehmers 144 gegen die Seitenwand der Führungsbahn zwischen der Rastung 153 und dem zweiten Führungsabschnitt 154 gedrückt.
Wird ausgehend von dem in 12 gezeigten verriegelten Zustand eine Druckkraft D auf die Eingriffseinrichtung 140 oder die Aufnahmeeinrichtung 150 ausgeübt, welche der Federkraft F entgegenwirkt, so wird die Gleitfläche 144a des Mitnehmers 144 gegen den zweiten Führungsabschnitt 154 der Aufnahmeeinrichtung 150 gedrückt, wie in 13 und 14 dargestellt ist. Da die Fläche 144a des Mitnehmers 144 gegenüber der radialen Richtung der Eingriffseinrichtung 140 zur Seite des Anschlusskörpers 148 hin geneigt ist, taucht der Mitnehmer 144 radial zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 150 nach innen unter den Mantel der Aufnahmeeinrichtung 150 ab. Die Rückstellkraft des gespannten Rastbügels 143 drückt den Mitnehmer 144 weiter nach rechts unter den Mantel, so dass der Rastbügels 143 nicht mehr in die Führungsbahn gelangt.
Dabei wird der Mitnehmer 144 quer zur Führungsbahn, die in den 8 bis 15 im Wesentlichen in der Blattebene verläuft, aus der Führungsbahn herausgeführt und verlässt die Führungsbahn.
Wenn die Druckkraft D entfernt wird und die Federkraft F die beiden Elemente 10, 20 auseinanderdrückt, wird die Eingriffseinrichtung 140 aus der Aufnahmeeinrichtung 150 herausgezogen. Somit kann der Mitnehmer 144 in der in 15 gezeigten Art und Weise an der Innenseite der Wand der Aufnahmeeinrichtung 150 entlanggleiten, und die Eingriffseinrichtung 140 kann aus der Aufnahmeeinrichtung 150 entfernt werden.
Es versteht sich von selbst, dass anstelle der Fläche 144a des Mitnehmers 144 der zweite Führungsabschnitt 154 der Aufnahmeeinrichtung 150 mit einer entsprechenden Schräge versehen sein kann, um den Mitnehmer 144 beim Zusammendrücken der Eingriffseinrichtung 140 und der Aufnahmeeinrichtung 150 unter den Mantel der Aufnahmeeinrichtung 150 zu bewegen und quer zur Führungsbahn aus dieser heraus zu führen. D.h. eine Schrägfläche zum Herausführen des Mitnehmers 144 aus der Führungsbahn kann an der Eingriffseinrichtung 140 (z.B. am Mitnehmer 144) und/oder an der Aufnahmeeinrichtung 150 (z.B. in der Führungsbahn) vorgesehen sein.
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die 16 bis 22 beschrieben.
16 zeigt eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels im Querschnitt mit einem ersten Element 210, einem gegenüber dem ersten Element 210 beweglichen zweiten Element 220, einem Federelement 230, welches das erste Element 210 und das zweite Element 220 auseinanderdrückt, einer Eingriffseinrichtung 240 und einer Aufnahmeeinrichtung 250. Hierbei ist das erste Element 210 ein Rahmen um eine Tankeinfüllöffnung und das zweite Element 220 eine Tankverschlussklappe.
Die Eingriffseinrichtung 240 weist eine stiftförmige Gestalt auf und umfasst einen Grundkörper 247, einen sich vom Grundkörper 247 abspreizenden Steg bzw. Rastbügel 243, an dessen freiem Ende ein trapezförmiger Mitnehmer 244 ausgebildet ist.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeeinrichtung 250 als ein um einen Zapfen 211 drehbarer, hohlzylinderförmiger Rotationskörper mit zylindrischer Mantelfläche ausgebildet. An der äußeren, zylindrischen Mantelfläche der Aufnahmeeinrichtung 250 ist eine Führungsbahn zur Führung eines Mitnehmers 244 vorgesehen. Die Aufnahmeeinrichtung 250 ist um den zweigeteilten Zapfen 211 drehbar angeordnet und diesem gegenüber mit einer Drehfeder 212 vorgespannt.
Die Aufnahmeeinrichtung 250 mit Führungsbahn ist gesondert in 18 dargestellt. Die Führungsbahn auf der Mantelfläche der hohlzylinderförmigen Aufnahmeeinrichtung 250 wird nachfolgend mit Bezug auf 18 beschrieben.
Die Führungsbahn weist den in 18 gezeigten, im Wesentlichen einen W-förmigen Verlauf auf. Die Tiefe der Führungsbahn beträgt etwa die halbe Stärke der Hohlzylinderwand der Aufnahmeeinrichtung 250. Ausgehend von der axialen Endseite 258 des Hohlzylinders ist ein trichterförmiger Mündungsbereich 251 ausgebildet. Im Mündungsbereich 251 bildet eine schraubenförmig verlaufende Gleitfläche eine Wand der Führungsbahn, an welcher der Mitnehmer 244 beim Eintritt in die Führungsbahn entlang gleitet.
Die schraubenförmige Gleitfläche erstreckt sich über ca. ein Drittel der axialen Länge der Aufnahmeeinrichtung 250 und beschreibt dabei einen Winkel von ca. 90° gegenüber der Längsachse des Hohlzylinders. Indem sich der Mitnehmer 244 im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 250 bewegt, verdrängt er die schraubenförmige Gleitfläche des Mündungsbereichs, so dass eine Drehung der Aufnahmeeinrichtung 250 um deren Längsachse entgegen der Federkraft der Drehfeder 212 bewirkt wird.
Der erste Führungsabschnitt 252 wird durch die andere Seitenwand der Führungsbahn gebildet, an welche der Mitnehmer 244 anstößt, wenn er den Mündungsbereich 251 durchlaufen hat. Die in der Führungsbahn liegenden Pfeile in 18 beschreiben dabei die Bewegung des Mitnehmers 244 in der Führungsbahn, wenn die Verriegelungsvorrichtung vom entriegelten in den verriegelten Zustand bzw. vom verriegelten in den entriegelten Zustand überführt wird. Der erste Führungsabschnitt 252 bildet eine im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 250 ausgebildete Gleitfläche, die von der axialen Endseite 258 über ca. 85% der Gesamtlänge der Aufnahmeeinrichtung 250 verläuft.
Bezugszeichen 253 bezeichnet eine Rastung, hinter welcher der Mitnehmer 244 der Eingriffseinrichtung 240 nach einmaligem Drücken einrastet und in der Rastposition gehalten wird.
Bezugszeichen 254 bezeichnet einen zweiten Führungsabschnitt mit einer Schrägfläche bzw. Rampe zum Herausführen des Mitnehmers 244 quer zur Führungsbahn aus der Führungsbahn. Durch die Rampe des zweiten Führungsabschnitts 254 wird der Mitnehmer 244 quer zur Führungsbahn aus der Führungsbahn heraus geführt, wenn in der Verriegelungsstellung des Mitnehmers 244 bzw. der Verriegelungsvorrichtung eine Druckkraft auf die Eingriffseinrichtung 240 oder die Aufnahmeeinrichtung 250 ausgeübt wird. Infolgedessen wird der Eingriff der Eingriffseinrichtung 240 und der Aufnahmeeinrichtung 250 gelöst.
19 bis 22 zeigen beispielhaft eine Aufnahmeeinrichtung 250 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, mit welcher eine Eingriffseinrichtung 240 in Eingriff gebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung gemäß den Darstellungen in 19 und 22 ist von kompakter Bauweise und ist in einem boxförmigen Gehäuse untergebracht. Der Deckel des Gehäuses weist einen Durchbruch mit trichterförmiger Mündung auf, durch welche die Eingriffseinrichtung 240 in das Gehäuse einführbar ist, wie in 21 dargestellt ist.
20 zeigt das boxförmige Gehäuse, in welchem die Aufnahmeeinrichtung 250 angeordnet ist, bei geöffnetem Deckel. Die Drehachse der als Hohlzylinder ausgebildeten Aufnahmeeinrichtung 250 verläuft senkrecht zum Boden des boxförmigen Gehäuses, wobei die Aufnahmeeinrichtung 250 in neutraler Stellung (wobei Drehfeder 212 auf die Aufnahmeeinrichtung 250 keine Federkraft ausübt) so angeordnet ist, dass der Mündungsbereich 251 der Aufnahmeeinrichtung 250 bei geschlossenem Deckel unterhalb der Deckelöffnung liegt.
In dieser Stellung ist der Mitnehmer 244 der Eingriffseinrichtung 240 bei der Einführungsbewegung im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 250 in das boxförmige Gehäuse einführbar und mit dem trichterförmigen Mündungsbereich 251 der Führungsbahn in Eingriff bringbar.
21 zeigt eine Schnittansicht durch das boxförmige Gehäuse mit darin angeordneter Aufnahmeeinrichtung 250 und einer mit der Führungsbahn in Eingriff gebrachten Eingriffseinrichtung 240. Durch eine Bewegung der Eingriffseinrichtung 240 bzw. des Mitnehmers 244 im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 250 gleitet der Mitnehmer 244 an der schraubenförmig verlaufenden Seitenwand der Führungsbahn entlang und bewirkt eine Drehung der Aufnahmeeinrichtung 250 entgegen der Federwirkung der Drehfeder 212. Der weitere Bewegungsablauf des Mitnehmers 244 in der Führungsbahn ist in 18 durch die Pfeile in der Führungsbahn veranschaulicht.
22 zeigt eine Ansicht des Schnitts XXII-XXII aus 21, wobei sich der Mitnehmer 244 in der Führungsbahn der Aufnahmeeinrichtung 250 befindet.
Nachfolgend wird das Verfahren des Überführens der Verriegelungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels vom entriegelten in den verriegelten Zustand und vom verriegelten in den entriegelten Zustand mit Bezug auf 16 bis 22 beschrieben.
Beim Überführen der Verriegelungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung vom entriegelten in den verriegelten Zustand wird der Mitnehmer 244 der Eingriffeinrichtung 240 im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 250 in die Führungsbahn eingeführt. Im Zuge dieser Bewegung trifft der Mitnehmer 244 im Mündungsbereich 251 auf die schraubenförmig verlaufende Seitenwand der Führungsbahn, wobei die Aufnahmeeinrichtung 250 entgegen der Federkraft der Drehfeder 212 verdreht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 250 wird soweit gedreht, bis der Mitnehmer 244 am ersten Führungsabschnitt 252 anliegt. Durch weiteres Eindrücken des Mitnehmers 244 in die Führungsbahn erreicht der Mitnehmer 244 am Ende des ersten Führungsabschnitts 252 einen Anschlag, wodurch die Bewegung des Mitnehmers 244 in der Führungsbahn in der Einführrichtung blockiert wird.
Beim Lösen der Druckkraft auf die Verriegelungsvorrichtung werden das erste Element 210 und das zweite Element 220 durch die Federkraft F der Federeinrichtung 230 auseinandergedrückt, wobei der Mitnehmer 244 in der Führungsbahn an der Rastung 253 einhakt und einrastet, so dass die Verriegelungsvorrichtung in den verriegelten Zustand überführt wird. Dabei bewirkt die Rückstellkraft der Drehfeder 212 dass der Mitnehmer 244 in der Führungsbahn in die Rastposition gleitet und von der Rastung 253 in der Rastposition gehalten wird.
Durch abermaliges Drücken auf die Verriegelungsvorrichtung bzw. Aufbringen einer Druckkraft D entgegen der Federkraft F des Federelements 230 tritt der Mitnehmer 244 in einen zweiten Führungsabschnitt 254 der Führungsbahn ein. Beim Gleiten des Mitnehmers 244 an einer Seitenwand der Führungsbahn wird wiederum eine Drehung der Aufnahmeeinrichtung 250 bewirkt. An einem Anschlag des zweiten Führungsabschnitts 254 wird die Abwärtsbewegung des Mitnehmers 244 in der Führungsbahn gestoppt.
Durch die sich an diesen Anschlag anschließende Rampe wird der Mitnehmer 244 quer zur Führungsbahn aus dieser herausgeführt und verlässt die Führungsbahn radial zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung 150. Durch die Federkraft der Federeinrichtung 230 wird der Eingriff der Eingriffseinrichtung 240 und der Aufnahmeeinrichtung 250 gelöst und das erste Element 210 und das zweite Element 220 voneinander beabstandet. Die Federkraft der Drehfeder 212 bewirkt, dass sich die Aufnahmeeinrichtung 250 in die Ausgangsstellung bewegt, so dass der Mitnehmer 244 bei abermaliger Betätigung der Verriegelungsvorrichtung in der vorgegebenen Einführungsbewegung in den Mündungsbereich 251 der Führungsbahn einführbar ist.
Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung nicht auf die Anwendung im Bereich von Tankklappen beschränkt ist, sondern bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen zum Einsatz kommen kann.

Claims

Verriegelungsvorrichtung, umfassend: eine Eingriffseinrichtung (140, 240) mit einem Mitnehmer (144, 244), eine Aufnahmeeinrichtung (150, 250) mit einer Führungsbahn (152, 154, 252, 254), ein Federelement (230) zum Erzeugen einer Federkraft (F), welche die Eingriffseinrichtung (140, 240) und die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) auseinanderdrückt, wobei der Mitnehmer (144, 244) durch Aufbringen einer Kraft (D) entgegen der Federkraft (F) auf die Eingriffseinrichtung (140, 240) oder die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) in der Führungsbahn von einer entriegelten Stellung in eine verriegelte Stellung überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (144, 244) aus der verriegelten Stellung durch Aufbringen einer Kraft (D) entgegen der Federkraft (F) auf die Eingriffseinrichtung (140, 240) oder die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) quer zur Führungsbahn aus der Führungsbahn herausführbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (144, 244) quer zur Führungsbahn bewegbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (144, 244) an einem flexiblen Abschnitt (143, 243) der Eingriffseinrichtung (140, 240) angeordnet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) eine Mantelfläche aufweist und die Führungsbahn in dieser Mantelfläche ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) einen hülsenförmigen Körper aufweist, wobei die Führungsbahn an einer Innenseite einer Wand des hülsenförmigen Körpers ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn als Durchbruch der Wand der Aufnahmeeinrichtung (150, 250) ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn umfasst: einen trichterförmigen Mündungsbereich (151, 251), einen ersten Führungsabschnitt (152, 252) zum Überführen des Mitnehmers (144, 244) von der entriegelten in die verriegelte Stellung, eine Rastung (153, 253), um den Mitnehmer (144, 244) in der verriegelten Stellung zu halten und einen zweiten Führungsabschnitt (154, 254), um den Mitnehmer (144, 244) von der verriegelten Stellung aus der Führungsbahn herauszuführen.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffseinrichtung (140, 240) einen im Wesentlichen stiftförmigen Körper aufweist, ferner umfassend: eine zur einer Endseite hin zulaufende Spitze (141) zur Zentrierung beim Einführen in die Aufnahmeeinrichtung (150, 250), einen Anschlagskörper (149) zur Begrenzung des Einführens der Eingriffseinrichtung (140, 240) in die Aufnahmeeinrichtung (150, 250), einen sich zwischen der Spitze (141) und dem Anschlagskörper (149) erstreckenden Grundkörper (147), und einen sich vom Grundkörper (147) abspreizenden, flexiblen Rastbügel (143), wobei der Mitnehmer (144) am freien Ende des Rastbügels (143) angeordnet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) eine im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche aufweist und die Führungsbahn in der im Wesentlichen zylindrischen Mantelfläche der Aufnahmeeinrichtung (150, 250) ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) gegenüber der Eingriffseinrichtung (140, 240) drehbar ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (250) eine Drehfeder (212) aufweist und die Aufnahmeeinrichtung (250) beim Führen des Mitnehmers (244) in der Führungsbahn entgegen der Federkraft der Drehfeder verdreht wird.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffseinrichtung (140, 240) und/oder die Aufnahmeeinrichtung (150, 250) eine Schrägfläche zum Herausführen des Mitnehmers (144, 244) aus der Führungsbahn aufweist.