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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tankklappenmodul mit
einem Tankdeckel und einem Bügelscharnier
mit einem schwenkbar gelagerten Bügel, wobei das Bügelscharnier
einerseits mit dem Tankdeckel verbunden ist und andererseits mittels
einer ersten Kopplungseinrichtung an eine Karosserie gekoppelt ist,
sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Tankklappenmoduls.
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Bei
diesen bekannten Tankklappenmodulen ist eine Scharnierachse des
Bügelscharniers
so angeordnet, dass sie im eingebauten Zustand unter der Karosserie
versteckt ist. An dieser Scharnierachse ist ein Bügel schwenkbar
gelagert. Dieser ist einstückig mit
dem Tankdeckel verbunden. Um die Fuge zur Karosserie einzustellen,
wird das Tankklappenmodul als Ganzes justiert. Daneben sind auch
Tankklappenmodule bekannt, die noch zusätzlich eine als Zierring ausgebildete
Trägervorrichtung
aufweisen, an der der Tankdeckel gelagert ist. Diese Trägervorrichtung umgibt
eine zum Einführen
eines Einfüllstutzens
dienende Öffnung
so, dass zumindest ein äußerer Bereich
der Trägervorrichtung
zwischen der Karosserie und dem Tankdeckel von außen zu sehen
ist. Bei diesen Tankklappenmodulen ergibt sich einerseits eine Fuge
zwischen dem Zierring und der Karosserie und andererseits zwischen
dem Tankdeckel und dem Zierring. Die Fuge zwischen dem Zierring
und der Karosserie lässt
sich herkömmlicherweise
durch Justieren des Tankklappenmoduls als Ganzes einstellen. Um
die Fuge zwischen dem Tankdeckel und dem Zierring einzustellen,
ist es bekannt, den Deckel an einem Lagerbock zu lagern, der an
dem Zierring befestigt wird, so dass die Lagerung des Tankdeckels von
außen
sichtbar ist. Für
einen solchen Lagerbock wird jedoch Bauraum im Bereich des Zierrings
benötigt,
der nicht immer zur Verfügung
steht.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tankklappenmodul
mit einer versteckten Lagerung, bei dem der Tankdeckel unabhängig vom Tankklappenmodul
justierbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Tankklappenmoduls zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Tankklappenmodul mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Ferner
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Tankklappenmoduls
mit den Schritten des Anspruchs 11 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Tankklappenmodul
ist die Verbindung mit dem Tankdeckel mittels einer zweiten Kopplungseinrichtung
bewirkt, und es ist zwischen der ersten Kopplungseinrichtung und dem
Tankdeckel eine Ausrichteinrichtung vorgesehen, mittels der eine
Ausrichtung des Tankdeckels relativ zur ersten Kopplungseinrichtung
in mindestens einer Raumrichtung ermöglicht ist. Diese Ausrichteinrichtung
ermöglicht
es, den Tankdeckel unabhängig vom
Tankklappenmodul zu justieren. Außerdem bietet die Verbindung
des Tankdeckels mit dem Bügelscharnier über eine
eigene Kopplungseinrichtung gegenüber einer einstückigen Ausführung den
Vorteil, dass Tankdeckel und Scharnier aus unterschiedlichen Materialien
gefertigt werden können.
Da der Tankdeckel einen Teil der Außenhaut eines Fahrzeugs bildet,
muss das Material des Tankdeckels besonderen Anforderungen genügen. Das
Scharnier ist dagegen unter der Karosserie versteckt angeordnet. Durch
die getrennte Ausführung
von Tankdeckel und Scharnier wird eine größere Freiheit bei der Wahl
des Materials für
das Scharnier ermöglicht.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Bügel einen
ersten Teilhebel und einen zweiten Teilhebel, die starr miteinander
verbunden sind, wobei die Ausrichteinrichtung die Verbindung der
beiden Teilhebel umfasst. Beim Zusammenbau des Tankklappenmoduls
lassen sich dadurch Fertigungstoleranzen durch geeignetes Verbinden
der beiden Teilhebel ausgleichen. Dadurch, dass die Möglichkeit
zum Ausgleich einfach durch eine Teilung des Bügels erzielt wird, kann die
Form des Bügels
im Wesentlichen die gleiche bleiben und man kommt ohne große Änderungen
an der Geometrie gegenüber
herkömmlichen
Bügelscharnieren aus,
was den Fertigungsprozess des Tankklappenmoduls vereinfacht.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist zur Verbindung der beiden Teilhebel an einem zweiten
Ende des ersten Teilhebels und an einem ersten Ende des zweiten
Teilhebels jeweils eine ebene Anla gefläche derart ausgebildet, dass
dadurch eine Ausrichtung des Tankdeckels in einer zum Tankdeckel
parallelen Ebene ermöglicht ist.
Durch die Anlageflächen
können
die beiden Teilhebel vor dem Verbinden gegeneinander verschoben werden.
Auf diese Weise erfolgt ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen,
ohne dass Verspannungen auftreten. Vorzugsweise werden die beiden
Teilhebel an den Anlageflächen
mittels zweier Schrauben miteinander verschraubt. Die beiden Teilhebel
sind so ausgebildet, dass die Anlageflächen parallel zur Ebene des
Tankdeckels sind. Durch Verwenden großer Anlageflächen, insbesondere
mit einer Fläche
von 10 × 50
mm, wird ein steifes Gesamtsystem ermöglicht und der Eindruck einer
stabilen Tankklappe vermittelt.
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Bei
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst
die erste Kopplungseinrichtung eine Scharnierachse, an der der erste
Teilhebel schwenkbar gelagert ist, wobei der erste Teilhebel so
ausgebildet ist, dass ein Längsschnitt
durch den ersten Teilhebel im Wesentlichen eine Viertelkreislinie
beschreibt. Durch diese Ausbildung des ersten Teilhebels ist die
Verbindungsstelle der beiden Teilhebel so am Bügel angeordnet, dass sie auch
bei geöffnetem
Tankdeckel von außen
nicht zu sehen ist.
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Bei
einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
der zweite Teilhebel so ausgebildet, dass sein zweites Ende senkrecht auf
der an seinem ersten Ende ausgebildeten Anlagefläche steht. Die genaue Form
des Bügels
ergibt sich aus dem Weg, den der Tankdeckel beim Öffnen beschreiben
soll.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst
die Ausrichteinrichtung die zweite Kopplungseinrichtung. Dadurch,
dass das Bügelscharnier über eine
Kopplungseinrichtung mit dem Tankdeckel verbunden ist, lässt sich
beim Verbinden des Deckels mit dem Scharnier gleichzeitig eine Justierung
des Deckels in mindestens einer Raumrichtung auf einfache Weise
vornehmen. Insbesondere kann dadurch, dass an mehr als einer Stelle zwischen
der ersten Kopplungseinrichtung und dem Tankdeckel eine Möglichkeit
zum Ausrichten des Tankdeckels relativ zur ersten Kopplungseinrichtung in
mindestens einer Raumrichtung geschaffen wird, das Bügelscharnier
besonders einfach gehalten werden. Würde die Ausrichteinrichtung
ein Ausrichten des Tankdeckels in allen drei Raumrichtungen an einer
Stelle ermöglichen,
würde das
dazu führen,
dass die Ausrichteinrichtung besonders klobig und aufwendig konstruiert
werden müsste.
Indem einerseits eine Ausrich tung innerhalb einer Ebene durch die Teilung
des Bügels
ermöglicht
wird und andererseits die Verbindung des Bügelscharniers mit dem Tankdeckel
für eine
Ausrichtung in der verbleibenden Raumrichtung genutzt wird, kann
das Bügelscharnier einfach
gehalten werden.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist an der Innenseite des Tankdeckels ein senkrecht
abstehender Steg ausgebildet, der derart mit einem Ende des Bügels verbunden
ist, dass dadurch eine Ausrichtung des Tankdeckels in einer zum
Tankdeckel senkrechten Richtung ermöglicht ist. Vorzugsweise ist
der Steg mit dem Ende des Bügels
verschraubt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der
Tankdeckel und das Bügelscharnier
aus unterschiedlichem Material gefertigt. Vorzugsweise ist der Tankdeckel
aus Metall und das Bügelscharnier
aus einem verstärkten
Kunststoff gefertigt. Der Kunststoff ist entweder mineral- oder faserverstärkt. Außerdem handelt
es sich insbesondere um einen Kunststoff, der beständig gegen
Kraftstoffeinwirkung und Verkratzen ist. Durch die Verwendung von
Kunststoff für
das Bügelscharnier
kann Gewicht eingespart werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die
erste Kopplungseinrichtung außerdem
ein Gehäuse
mit einer Ausbuchtung zur Aufnahme des Bügelscharniers auf, wobei das
Gehäuse
aus einem Oberteil und einem mit dem Oberteil verschraubten Unterteil
besteht. Durch die Trennung des Gehäuses in zwei Teile, die miteinander verschraubt
werden, lässt
sich das Bügelscharnier besonders
leicht montieren. Vorzugsweise ist die Scharnierachse des Bügelscharniers
an dem Gehäuseoberteil
gelagert.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht das Gehäuseoberteil
neben der Ausbuchtung zur Aufnahme des Bügelscharniers aus einer ringförmigen Trägervorrichtung, wobei
die Trägervorrichtung
eine Öffnung
zum Einführen
eines Einfüllstutzens
so umgibt, dass eine Oberseite der Trägervorrichtung auch bei geschlossenem
Tankdeckel größtenteils
sichtbar ist.
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Die
für die
Vorrichtung geschilderten Ausführungsformen
sowie deren Vorteile gelten soweit anwendbar auch für das erfindungsgemäße Verfahren. Insbesondere
wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des er findungsgemäßen Verfahrens
nach dem Ausrichten des Tankdeckels in eine vorgebbare Position
relativ zur ersten Kopplungseinrichtung zuerst der zweite Teilhebel
an dem ersten Teilhebel befestigt und danach der Tankdeckel an dem
zweiten Teilhebel befestigt, um den Tankdeckel in der gewünschten
Ausrichtung zu fixieren.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines in den Figuren schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Tankklappenmoduls
mit geschlossenem Deckel;
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2 eine
Schnittansicht des Ausführungsbeispiels
gemäß 1 in
eingebautem Zustand; und
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3 eine
Ansicht des in den 1 und 2 gezeigten
Bügelscharniers
von unten.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tankklappenmoduls 10,
wobei das Gehäuse
teilweise weggelassen ist. In der Figur ist der Tankdeckel 12 in
geschlossenem Zustand abgebildet. Um den Tankdeckel 12 herum
ist eine als Zierring ausgebildete Trägervorrichtung 11 zu
sehen. Die Trägervorrichtung 11 umgibt
eine in dem Tankklappenmodul 10 vorgesehene Öffnung zum
Einführen
eines Einfüllstutzens
und dient unter anderem zur Anbindung des Tankklappenmoduls 10 an
eine Karosserie. An der Seite des Tankklappenmoduls 10 ist
ein Teil eines Bügelscharniers 40 mit
einer Scharnierachse 42 und einem an der Scharnierachse 42 schwenkbar
gelagerten Bügel 44 zu
erkennen. Der Aufbau des Bügelscharniers
ist genauer aus 2 zu ersehen.
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2 zeigt
einen Schnitt durch das Tankklappenmodul 10 gemäß 1 in
eingebautem Zustand. Es ist zu erkennen, dass der Tankdeckel 12, der
aus Metall gefertigt ist, ein Außenblech 20 und ein
Innenblech 22 umfasst. An dem Innenblech 22 sind
eine Abstellung 26 zur Befestigung an dem Bügelscharnier 40 und
ein Rasthaken 28 zur Verriegelung des Tankdeckels 12 ausgebildet.
In dem Schnitt ist außerdem
ersichtlich, dass die Trägervorrich tung 11 aus
zwei Komponenten besteht. Ein Unterbau 16 aus Kunststoff
ist mit einer Abdeckung 14 aus einer dünnen Metallschicht versehen.
Die Trägervorrichtung 11 gehört zu einem
Gehäuse 30,
das überwiegend
aus Kunststoff besteht. Das Gehäuse 30 ist zweiteilig
ausgebildet mit einem Oberteil 32 und einem Unterteil 34,
die miteinander verschraubt sind. Das Gehäuse 30 weist an einer
Seite eine Ausbuchtung auf, die Platz für das Bügelscharnier 40 bietet. Das
Gehäuseoberteil 32 besteht
größtenteils
aus der Trägervorrichtung 11.
An den Unterbau 16 der Trägervorrichtung 11 schließt sich
die Ausbuchtung für das
Bügelscharnier 40 an.
Das Gehäuseunterteil 34 ist
mit einer Weichkomponente 36 verspritzt, die das Tankklappenmodul 10 zu
einem Tankzapfen 38 hin abdichtet. Auf der linken Seite
von 2 ist außerdem
ein Verriegelungsmechanismus zu sehen, der für die Erfindung jedoch nicht
von Bedeutung ist. Zwischen der Karosserie 18 und dem Tankklappenmodul 10 ist
ferner ein Dichtungsring 24 vorgesehen, der die Trägervorrichtung 11 an
der Stelle umgibt, an der sie in die Ausbuchtung für das Bügelscharnier 40 übergeht.
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Wie
in 2 außerdem
zu sehen ist, umfasst das Bügelscharnier 40 eine
Scharnierachse 42 und einen an dieser schwenkbar gelagerten
Bügel 44.
Der Bügel 44 ist
in einen ersten Teilhebel 46 und einen zweiten Teilhebel 48 unterteilt.
Die Scharnierachse 42 ist an dem Gehäuseoberteil 32 spielfrei
gelagert. An der Scharnierachse 42 ist außerdem ein Teil
einer Feder 50 zum Öffnen
des Tankdeckels 12 zu erkennen. Das Bügelscharnier 40 ist
aus einem verstärkten
Kunststoff gefertigt. Bei dem Kunststoff handelt es sich um einen,
der beständig
gegenüber Kraftstoffeinwirkung
und gegenüber
Verkratzen ist. Zur Befestigung des Tankdeckels 12 an dem
Bügelscharnier 40 ist
ein Ende des zweiten Teilhebels 48 mit der an dem Tankdeckel 12 ausgebildeten
Abstellung 26 verschraubt. Dazu befindet sich in der Abstellung 26 ein
Loch. Das Ende des zweiten Teilhebels 48 ist in zwei voneinander
beabstandete, im Wesentlichen zueinander parallele Schenkel aufgeteilt.
Der innere Schenkel liegt an der Abstellung 26 an und ist mittels
einer Schraube 52 mit dieser verschraubt. Dazu ist entweder
eine Mutter in den inneren Schenkel eingepresst oder es handelt
sich bei der Schraube 52 um eine gewindefurchende Schraube.
Die Verschraubung erfolgt von der Seite der Abstellung 26 her,
die bei geöffnetem
Tankdeckel 12 unten liegt, so dass sie von außen nicht
zu sehen ist. Der äußere Schenkel
verdeckt außerdem
die Sicht auf die Schraubstelle. Diese Verbindung des Tankdeckels 12 mit
dem Bügel 44 des
Bügelscharniers 40 ermöglicht eine
Einstellung der Lage des Tankdeckels 12 in einer Richtung
senkrecht zum Tankdeckel 12, die im Folgenden als Z- Richtung bezeichnet
werden soll. Dazu sollte der Winkel zwischen der Abstellung 26 und
dem Tankdeckel 12 möglichst
90° betragen.
Das Loch in der Abstellung 26 ist groß genug, dass sich die relative
Lage des Bügelendes
und der Abstellung 26 variieren lässt. Dadurch lässt sich
im geschlossenem Zustand die gewünschte
Lage des Tankdeckels 12 relativ zur Trägervorrichtung 11 in
Z-Richtung einstellen. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen in
einem Bereich von –7/10
mm bis +7/10 mm ausgeglichen werden.
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Um
eine Einstellung der gewünschten
Lage des Tankdeckels 12 relativ zur Trägervorrichtung 11 in
einer Ebene parallel zum Tankdeckel 12, die im Folgenden
X-Y-Ebene genannt wird, zu ermöglichen, ist
die Aufteilung des Bügels 44 in
zwei Teilhebel 46 und 48 vorgesehen. Der erste
Teilhebel 46 ist schwenkbar an der Scharnierachse 42 gelagert.
Der zweite Teilhebel 48 ist auf der einen Seite mit dem ersten
Teilhebel 46 und auf der anderen Seite mit dem Tankdeckel 12 verbunden.
Die Verbindung der beiden Teilhebel 46 und 48 ermöglicht eine
Einstellung in der X-Y-Ebene. Dazu sind an den zu verbindenden Enden
der beiden Teilhebel 46 und 48 ebene Anlageflächen ausgebildet,
die gegeneinander verschoben werden können. Dadurch können Fertigungstoleranzen
ausgeglichen und die Fuge zwischen Tankdeckel 12 und Trägervorrichtung 11 eingestellt
werden. Die Verbindung der beiden Teilhebel 46 und 48 ist
am besten aus 3 zu ersehen.
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Es
versteht sich, dass die angegebenen Maße für die Anlageflächen und
die Fertigungstoleranzen auch um 50 % nach oben oder unten abweichen
können.
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3 zeigt
eine Ansicht des Bügelscharniers 40 von
unten. Es ist die Scharnierachse 42 mit dem daran gelagerten
ersten Teilhebel 46 zu sehen. Daran ist der zweite Teilhebel 48 befestigt.
Die beiden Teilhebel 46 und 48 liegen an den Anlageflächen aneinander.
Im zweiten Teilhebel 48 sind zwei Ausnehmungen ausgebildet,
durch die jeweils eine Schraube 54 geführt ist. Diese Ausnehmungen
sind groß genug,
dass sich die relative Lage der beiden Teilhebel 46 und 48 so
variieren lässt,
dass Fertigungstoleranzen in einem Bereich von –7/10 mm bis +7/10 mm ausgeglichen
werden können.
Im ersten Teilhebel 46 sind Gewinde ausgebildet, in die
die Schrauben 54 eingeschraubt sind. Die allgemeine Form
des Bügels 44 ist
durch den Weg vorgegeben, den der Tankdeckel 12 beschreiben
soll. Der erste Teilhebel 46 beschreibt in seinem Längsschnitt
in etwa eine Viertelkreislinie. Dadurch ist die Verbindung mit dem
zweiten Teilhebel 48 bei geöffnetem Tankdeckel 12 so angeordnet,
dass sie gar nicht oder kaum von außen zu sehen ist. So ist auch
nicht von außen
zu sehen, wenn die beiden Teilhebel 46 und 48 etwas
gegeneinander verschoben sind. Um eine gute Abstützung zu erreichen, sind die
Anlageflächen an
den Teilhebeln ungefähr
10 × 50
mm groß.
Der zweite Teilhebel 48 ist so ausgebildet, dass die Anlagefläche an seinem
ersten Ende senkrecht zu seinem zweiten Ende ist. Dadurch wird erreicht,
dass die Einstellung in der Z-Richtung wirklich unabhängig von
der Einstellung in der X-Y-Ebene ist. In 3 ist auch
die Schraube 52 zu sehen, mit der das zweite Ende des zweiten
Teilhebels 48 am Tankdeckel 12 festgeschraubt
ist.
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Zur
Herstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Tankklappenmoduls 10 werden
ein Tankdeckel 12 und ein Bügelscharnier 40 mit
einer Scharnierachse 42, einem ersten Teilhebel 46,
einem zweiten Teilhebel 48 und einer Feder 50 zum Öffnen des
Scharniers bereitgestellt. Daneben wird ein Gehäuse 30 mit einem Gehäuseoberteil 32 und
einem Gehäuseunterteil 34 bereitgestellt.
Das Gehäuseoberteil 32 weist
neben einer Ausbuchtung zur Aufnahme des Bügelscharniers 40 eine
eine Öffnung
zum Einführen
eines Einfüllstutzens
umgebende Trägervorrichtung 11 auf.
Die Scharnierachse 42 wird mit der Feder 50 und
dem ersten Teilhebel 46 an dem Gehäuseoberteil 32 gelagert.
Dann wird der Tankdeckel 12 mittels einer Positionierhilfe
relativ zur Trägervorrichtung 11 ausgerichtet,
so dass sich eine gleichmäßige Fuge
zu der Trägervorrichtung 11 ergibt.
Danach wird der zweite Teilhebel 48 am ersten Teilhebel 46 so
befestigt, dass Fertigungstoleranzen in der Ebene des Tankdeckels 12 ausgeglichen
werden. Anschließend
wird der zweite Teilhebel 48 am Tankdeckel 12 derart
befestigt, dass Fertigungstoleranzen in einer Richtung senkrecht
zum Tankdeckel 12 ausgeglichen werden. Zum Schluss wird
das Gehäuseunterteil 34 mit
dem Gehäuseoberteil 32 verschraubt.