DE102011101838A1

DE102011101838A1 - Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011101838A1
Application number: DE201110101838
Authority: DE
Inventors: Christian Beck
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-11-22
Also published as: US20140084599A1; CN103635649B; US9631403B2; CN103635649A; WO2012158916A1

Abstract

Betätigungsvorrichtung für eine an einem Bauteil zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beweglich gelagerte Klappe, insbesondere für eine an einer Mulde schwenkbar gelagerte Klappe in oder an einem Automobil, mit einer Push-Push-Kinematik, umfassend: – ein erstes Betätigungsteil und ein zweites Betätigungsteil, wobei das erste Betätigungsteil an der Klappe zu befestigen ist und bei einer Bewegung der Klappe zwischen der geschlossenen Stellung und der geöffneten Stellung eine Bewegung in axialer Richtung ausführt, und wobei das zweite Betätigungsteil an dem Bauteil zu befestigen ist, – wobei das erste Betätigungsteil bei einer Bewegung der Klappe aus ihrer geöffneten Stellung in ihre geschlossene Stellung mit dem zweiten Betätigungsteil in Eingriff gelangt, so dass nach einem vorgegebenen ersten Hub des ersten Betätigungsteils in Richtung des zweiten Betätigungsteils und einem anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils die Betätigungsteile in einer Arretierstellung aneinander gehalten sind, und – wobei die Arretierstellung durch einen vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils in Richtung des zweiten Betätigungsteils gelöst wird, so dass die Klappe in ihre geöffnete Stellung bewegt werden kann, wobei das erste Betätigungsteil und das zweite Betätigungsteil außer Eingriff gelangen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine an einem Bauteil zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beweglich gelagerte Klappe mit einer Push-Push-Kinematik, insbesondere für eine an einer Mulde schwenkbar gelagerte Klappe in oder an einem Automobil.
Es ist bekannt, beispielsweise Tankklappen von Automobilen mittels sogenannter Push-Push-Vorrichtungen zu betätigen. Eine entsprechende Betätigungsvorrichtung ist beispielsweise bekannt aus DE 10 2008 057 933 A1 . Die Betätigungsvorrichtung wird an der Tankmulde befestigt, wobei sie ein im eingebauten Zustand aus der Mulde hervorstehendes Betätigungsende aufweist. Die bekannte Betätigungsvorrichtung besitzt einen axial beweglich gelagerten Stößel, der an seinem Außenumfang eine Steuerkurve aufweist. Die Betätigungsvorrichtung besitzt darüber hinaus ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse axial fest und drehbar gelagerten Ring, der an seinem Innenumfang mindestens einen Vorsprung besitzt. Im Betrieb wirkt die Tankklappe mit dem aus der Mulde hervorstehenden Betätigungsende der Betätigungsvorrichtung zusammen. Insbesondere liegt die Tankklappe im geschlossenen Zustand mit ihrer Innenseite auf dem Betätigungsende auf. Aufgrund der Push-Push-Kinematik kann die Betätigungsvorrichtung durch ein Eindrücken der Tankklappe in Richtung der Automobilkarosserie in eine Endriegelungsstellung gebracht werden, in der das Betätigungsende weiter aus der Tankmulde hervorsteht und die Tankklappe geringfügig von der Karosserieoberfläche anhebt. Die Tankklappe kann dann manuell ergriffen und vollständig aufgeschwenkt werden. Bei einem anschließenden Schließen der Klappe und einer hierbei auf das Betätigungsende der Betätigungsvorrichtung ausgeübten Kraft wird diese wieder in eine Verriegelungsstellung gebracht.
Damit die Tankklappe in der Verriegelungsstellung nicht unbeabsichtigt aufschwenken kann, wird sie von einer Feder in die geschlossene Stellung vorgespannt. Im Betrieb des Fahrzeugs, aber auch bereits bei der Montage wirken Kräfte auf die Tankklappe. Beispielhaft genannt sei eine Schwenkmontage bzw. Überkopfmontage des Fahrzeugs, bei dem auf die Tankklappe die Schwerkraft in Öffnungsrichtung der Klappe wirkt. Außerdem seien beispielhaft Waschanlagen genannt, wo es insbesondere im Rahmen der Trocknung ebenfalls zu einer Kraftausübung in Öffnungsrichtung der Klappe kommen kann. In diesen Fällen muss ein unbeabsichtigtes Öffnen der Tankklappe sicher vermieden werden. Daher muss die die Tankklappe in die geschlossene Stellung vorspannende Feder eine vergleichsweise hohe Federkraft ausüben. Dies gilt bei einer Schwenkmontage insbesondere bei aus einem Metallwerkstoff bestehenden Tankklappen. Diese vergleichsweise hohe Federkraft muss von einem Benutzer beim Öffnen der Klappe überwunden, werden. Dies kann den Komfort verringern. Darüber hinaus kann es bei den vergleichsweise hohen Federkräften bei der Betätigung zu unerwünschter Geräuschentwicklung kommen.
Darüber hinaus besteht oftmals der Wunsch, Tankklappen an die Zentralverriegelungseinrichtung eines Automobils zu koppeln, so dass im verschlossenen Zustand des Automobils auch die Tankklappe nicht geöffnet werden kann. Da bei der bekannten Vorrichtung die Tankklappe lediglich von einer Federkraft in der geschlossenen Stellung gehalten wird, sind hierzu vergleichweise aufwendige zusätzliche Maßnahmen erforderlich.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die sich zum einen durch eine einfache und robuste Konstruktion auszeichnet, dabei insbesondere eine einfache Integration in eine Zentralverriegelungsvorrichtung eines Automobils erlaubt, und andererseits einen erhöhten Bedienkomfort zulässt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Betätigungsvorrichtung für eine an einem Bauteil zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beweglich gelagerte Klappe, insbesondere für eine an einer Mulde schwenkbar gelagerte Klappe in oder an einem Automobil, mit einer Push-Push-Kinematik, umfassend:

– ein erstes Betätigungsteil und ein zweites Betätigungsteil, wobei das erste Betätigungsteil an der Klappe zu befestigen ist und bei einer Bewegung der Klappe zwischen der geschlossenen Stellung und der geöffneten Stellung eine Bewegung in axialer Richtung ausführt, und wobei das zweite Betätigungsteil an dem Bauteil zu befestigen ist,
– wobei das erste Betätigungsteil bei einer Bewegung der Klappe aus ihrer geöffneten Stellung in ihre geschlossene Stellung mit dem zweitem Betätigungsteil in Eingriff gelangt, so dass nach einem vorgegebenen ersten Hub des ersten Betätigungsteils in Richtung des zweiten Betätigungsteils und einem anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils die Betätigungsteile in einer Arretierstellung aneinander gehalten sind, und
– wobei die Arretierstellung durch einen vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils in Richtung des zweiten Betätigungsteils gelöst wird, so dass die Klappe in ihre geöffnete Stellung bewegt werden kann, wobei das erste Betätigungsteil und das zweite Betätigungsteil außer Eingriff gelangen.

Bei der Klappe kann es sich um eine Klappe in oder an einem Automobil handeln. Die Klappe kann beispielsweise eine Tank- oder Ladeklappe eines Automobils sein, die an einer Tank- oder Lademulde des Automobils beweglich, insbesondere schwenkbar, gelagert ist. In der geöffneten Stellung der Tank- bzw. Ladeklappe kann ein Kraftstofftank des Automobils mit Kraftstoff betankt bzw. können elektrische Antriebskomponenten des Automobils elektrisch geladen werden. Es sind jedoch auch andere Anwendungen im Automobilbereich oder auch außerhalb des Automobilbereichs denkbar. Beispielhaft genannt seien Klappen für Handschuhfächer von Automobilen oder Klappen im Haushaltsbereich, beispielsweise in Küchen oder Ähnliches.
Die Betätigungsvorrichtung umfasst zwei Betätigungsteile. Erfindungsgemäß ist das erste Betätigungsteil an der Klappe befestigt und bewegt sich bei einer Bewegung der Klappe gemeinsam mit dieser. Das zweite Betätigungsteil ist erfindungsgemäß an dem beispielsweise in oder an einem Automobil fest angeordneten Bauteil befestigt. Das erste Betätigungsteil und das zweite Betätigungsteil sind erfindungsgemäß also voneinander getrennt. Da sich das zweite Betätigungsteil bei einer Bewegung der Klappe nicht bewegt, kommt es erfindungsgemäß bei einer Bewegung der Klappe zu einer Relativbewegung zwischen dem ersten Betätigungsteil und dem zweiten Betätigungsteil. Bei einer Bewegung der Klappe wird das erste Betätigungsteil insbesondere zumindest auch in axialer Richtung bewegt. Das erste Betätigungsteil kann dabei auch in anderen Richtungen bewegt werden, beispielsweise kann das erste Betätigungsteil bei einem Verschwenken der Klappe ebenfalls eine Schwenkbewegung ausführen. Seine Bewegung hat dabei aber auch eine axiale Komponente, so dass das erste Betätigungsteil in axialer Richtung in Eingriff mit dem zweiten Betätigungsteil gebracht werden kann.
Wie bereits erwähnt, sind erfindungsgemäß die beim Stand der Technik eine Baueinheit bildenden ersten und zweiten Betätigungsteile, die die erfindungsgemäße Push-Push-Kinematik ausführen, voneinander getrennt ausgebildet. Im Zuge des Durchlaufens des Push-Push-Zyklus können die Betätigungsteile in eine Arretierstellung gebracht werden. In dieser Arretierstellung ist erfindungsgemäß also auch die mit dem ersten Betätigungsteil fest verbundene Klappe an dem diese beweglich lagernden Bauteil arretiert. Ein Öffnen der Klappe durch eine in Öffnungsrichtung der Klappe wirkende Kraft, beispielsweise bei einer Schwenkmontage oder im Zuge einer Trocknung in einer Waschanlage, kann die Klappe in der Arretierstellung der Betätigungsteile daher nicht öffnen. Vielmehr muss zum Öffnen der Klappe zunächst die Arretierstellung aufgelöst werden, indem das erste Betätigungsteil weiter in Richtung des zweiten Betätigungsteils bewegt wird. Nach dem Lösen der Arretierstellung können auch die Betätigungsteile voneinander gelöst werden. Insbesondere kann die Klappe dann geöffnet werden, wobei das erste Betätigungsteil gemeinsam mit der Klappe von dem zweiten Betätigungsteil entfernt wird.
Erfindungsgemäß ist im Gegensatz zum Stand der Technik in der Arretierstellung also die Klappe an dem Bauteil arretiert. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Öffnen. der Klappe, beispielsweise in einer Waschanlage oder bei einer Schwenk- bzw. Überkopfmontage, sicher vermieden. Es muss insbesondere keine so hohe Federkraft aufgebracht werden, dass die Klappe auch in solchen Fällen allein durch die Federkraft in der geschlossenen Stellung gehalten wird. Hierdurch wird der Komfort bei der Benutzung der Klappe erhöht. Auch werden die durch die hohen Federkräfte des Stands der Technik erzeugten und von einem Benutzer als unangenehm empfundenen Geräusche vermieden. Natürlich kann auch bei der Erfindung vorgesehen sein, dass die Klappe durch Federkraft in die geschlossene Stellung vorgespannt ist. Die entsprechende Federkraft ist jedoch weitgehend frei wählbar und kann insbesondere erheblich geringer sein als beim Stand der Technik. In ebenfalls an sich bekannter Weise kann die Federkraft einen Umkehrpunkt besitzen, so dass die Klappe ab einem bestimmten Öffnungsgrad bzw. Öffnungswinkel in die geöffnete Stellung vorgespannt wird.
Erfindungsgemäß wird eine besonders sichere Arretierung in der Arretierstellung erreicht. Gleichzeitig wird eine hohe Dichtheit gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz in der geschlossenen und der geöffneten Stellung der Klappe erreicht. Hierzu können entsprechende Dichtvorrichtungen, beispielsweise Dichtlippen vorgesehen sein. Gleichzeitig zeichnet sich die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung durch einen robusten und einfachen Aufbau mit einer geringen Anzahl an Bauteilen aus. Sie besitzt eine kleine Baugröße und ist daher auch zum Einsatz in vergleichsweise kleinen Mulden, beispielsweise kleinen Tank- oder Lademulden, geeignet. Durch ihren modularen Aufbau kann die Betätigungsvorrichtung in weiten Grenzen flexibel an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Die wesentlichen Bestandteile der Betätigungsvorrichtung, insbesondere der Betätigungsteile, können aus einem Kunststoff bestehen und beispielsweise in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sein. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist auch bei selbstöffnenden Klappensystemen einsetzbar.
Die Betätigungsvorrichtung kann Federmittel umfassen, die von dem ersten Betätigungsteil bei dem ersten vorgegebenen Hub vorgespannte werden, wobei die Federmittel den anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils selbsttätig bewirken. Die Federmittel werden also im Zuge des ersten Hubs vorgespannt. Selbstverständlich können die Federmittel auch schon vor dem ersten Hub vorgespannt sein. Durch die Vorspannung wird nach einem Loslassen des mit dem ersten Hub bewegten Betätigungsteils dieses Betätigungsteil automatisch mit dem Rückhub in die Arretierstellung gebracht. Ein im Zuge eines anschließenden Lösens der Arretierstellung ausgeführter zweiter vorgegebener Hub des ersten Betätigungsteils erfolgt wiederum gegen die Federkraft, so dass die Federmittel erneut vorgespannt werden und anschließend das erste Betätigungsteil mit einem weiteren Rückhub außer Eingriff mit dem zweiten Betätigungsteil bringen können. In dieser Stellung kann die Klappe beispielsweise manuell vollständig geöffnet werden. Da erfindungsgemäß die Arretierung der Klappe an dem Bauteil durch die Betätigungsvorrichtung erfolgt, können sowohl die gegen die Federmittel aufzubringende Verriegelungskraft als auch die durch die Federmittel ausgeübte Aushubkraft des Stößels sowie die Entriegelungskraft weitgehend frei gewählt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eines der Betätigungsteile einen Stößel mit einer Steuerkurve an seinem Außenumfang umfasst und, dass das andere der Betätigungsteile ein Gehäuse und einen axial fest und drehbar in dem Gehäuse gelagerten Steuerring umfasst, der an seinem Innenumfang mindestens einen Steuervorsprung aufweist, wobei bei einer Bewegung der Klappe aus ihrer geöffneten Stellung in ihre geschlossene Stellung der Stößel den Steuerring durchtritt, wobei der mindestens eine Steuervorsprung des Steuerrings mit der Steuerkurve des Stößels in Eingriff gelangt, so dass nach dem vorgegebenen ersten Hub und dem anschließenden Rückhub der Stößel in der Arretierstellung an dem Steuerring gehalten ist, und wobei durch den zweiten vorgegebenen Hub der Stößel aus der Arretierstellung an dem Steuerring gelöst wird, so dass die Klappe in ihre geöffnete Stellung bewegt werden kann, wobei der Stößel wieder aus dem Steuerring austritt, so dass der mindestens eine Steuervorsprung des Steuerrings und die Steuerkurve des Stößels außer Eingriff gelangen.
Eine solche Ausgestaltung führt zu einer besonders robusten Push-Push-Kinematik. Insbesondere sind keine im Betrieb empfindlichen und störungsanfälligen Steuerfedern oder Ähnliches erforderlich, die mit einer Steuerkurve in Eingriff kommen. Im Zuge des Eingriffs von Steuervorsprung und Steuerkurve beim Durchlaufen des Push-Push-Zyklus kommt es zu einer Drehung des Steuerrings durch den in diesen hinein bewegten Stößel. Dabei kann der Stößel beim Durchtreten des Steuerrings in das Gehäuse eintreten und beim Austreten aus dem Steuerring wieder aus dem Gehäuse austreten. Das Gehäuse kann einen Gehäusekorpus und einen Gehäusedeckel besitzen, wobei der Steuerring zwischen dem Deckel und dem Gehäusekorpus gelagert sein kann. In an sich bekannter Weise kann das Gehäuse eine Rasteinrichtung umfassen, mit der es an der Klappe oder an dem Bauteil für die Montage verrastet werden kann. Eine solche Rastverbindung ist beispielsweise bekannt aus DE 10 2009 008 496 A1 .
Es ist sowohl möglich, dass das erste Betätigungsteil den Stößel aufweist und, dass das zweite Betätigungsteil das Gehäuse und den axial fest und drehbar in dem Gehäuse gelagerten Steuerring aufweist als auch dass das erste Betätigungsteil das Gehäuse und den axial fest und drehbar in dem Gehäuse gelagerten Steuerring aufweist und, dass das zweite Betätigungsteil den Stößel aufweist. Der Stößel kann also sowohl an der Klappe als auch an dem Bauteil befestigt sein. Entsprechend können das Gehäuse und der Steuerring sowohl an dem Bauteil als auch an der Klappe befestigt sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuerkurve des Stößels umfasst:

– mindestens eine achsparallele Nut an der Außenseite des Stößels, wobei der Steuervorsprung des Steuerrings über einen weiten axialen Verstellbereich des Stößels mit der Nut in Eingriff bringbar ist, wodurch der Steuerring in dem Bereich der Nut seine Drehlage beibehält, wenn der Stößel axial bewegt wird,
– eine erste schräg zur Achse des Stößels verlaufende Ablenkfläche zwischen der Nut und einem dem Steuerring vor dem Durchtreten des Steuerrings abgewandten proximalen Ende des Stößels, wobei die Ablenkfläche mit dem Steuervorsprung des Steuerrings zusammenwirkt und den Steuerring um einen vorgegebenen Winkelbetrag dreht, wenn der Stößel um den vorgegebenen ersten Hub in den Steuerring hineinbewegt wird,
– eine zum proximalen Ende des Stößels hin weisende Verriegelungsausnehmung im Umfangsabstand zur ersten Ablenkfläche, die den Steuervorsprung aufnimmt, wenn der Stößel einen Rückhub ausführt, wodurch der Stößel nach dem Rückhub in dem Steuerring in der Arretierstellung gehalten ist,
– eine zweite schräg zur Achse des Stößels verlaufende Ablenkfläche zwischen der Verriegelungsausnehmung und dem proximalen Ende des Stößels, die mit dem Steuervorsprung zusammenwirkt, wenn der Stößel aus der Arretierstellung mit dem zweiten Hub weiter in den Steuerring hineinbewegt wird, wodurch der Steuerring um einen vorgegebenen zweiten Winkelbetrag gedreht wird und der Steuervorsprung mit einer zweiten axialen Nut am Außenumfang des Stößels ausgerichtet und der Stößel in seine am weitesten ausfahrbare Stellung bewegbar ist.

Das proximale Ende des Stößels ist dabei das dem im Betrieb zuerst in den Steuerring eintauchenden freien (distalen) Ende abgewandte Ende. Eine solche Steuerkurve und ein entsprechendes Zusammenwirken mindestens eines Steuervorsprungs eines Steuerrings mit der Steuerkurve sind im Grundsatz bekannt aus der eingangs erwähnten DE 10 2008 057 933 A1 . Diese Ausgestaltung der Push-Push-Kinematik hat sich in der Praxis als besonders robust und minimal fehleranfällig erwiesen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Stößel an seinem Umfang von einer Dichtung umgeben sein, insbesondere von einem Faltenbalg. Die Dichtung kann elastisch sein. Die Dichtung kann den Umfang des Stößels insbesondere vollständig umgeben. Die Dichtung dichtet den Stößel gegen Schmutz und Feuchtigkeit ab. Sie führt damit automatisch auch zum Schutz des Gehäuses und des darin gelagerten Steuerrings vor Schmutz und Feuchtigkeit, wenn der Stößel in den Steuerring bzw. das Gehäuse eintritt. An dem freien Ende des Stößels kann die Dichtung an dem Stößel dichtend befestigt sein. Dasselbe gilt für das dem freien Ende gegenüberliegende Ende des Stößels. Beispielsweise an diesem Ende kann der Stößel in axialer Richtung federnd an der Dichtung gelagert sein. Die Dichtung kann hierzu beispielsweise einen Flansch des Stößels aufnehmen. Die federnde Lagerung kann durch die federnd elastische Ausbildung der Dichtung bewirkt werden. Durch eine solche federnde Lagerung wird ein Toleranzausgleich bei der Montage der Betätigungsvorrichtung erreicht.
Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung kann weiterhin Verriegelungsmittel umfassen, die zwischen einer Verriegelungs- und Entriegelungsstellung verstellbar sind, wobei in der Verriegelungsstellung ein Lösen der Arretierstellung der Betätigungsteile nicht möglich ist, und wobei in der Entriegelungsstellung ein Lösen der Arretierstellung der Betätigungsteile möglich ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Verriegelungsmittel durch eine Zentralverriegelungseinrichtung eines Automobils zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung betätigt werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Verriegelungsmittel in der Verriegelungsstellung den vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils verhindern. In der Entriegelungsstellung lassen die Verriegelungsmittel dagegen den zweiten Hub des ersten Betätigungsteils zu.
Da erfindungsgemäß eines der Betätigungsteile an der Klappe und eines der Betätigungsteile an dem Bauteil befestigt ist, kann im Gegensatz zum Stand der Technik ein Öffnen der Klappe in besonders vorteilhafter Weise durch ein Verhindern des Lösens der Arretierstellung unterbunden werden. Dadurch wiederum können im Vergleich zum Stand der Technik die Verriegelungsmittel in erheblich einfacherer Weise und mit erheblich weniger Teilen realisiert werden. Die Integration der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in eine Zentralverriegelungseinrichtung eines Automobils wird dadurch ebenfalls erheblich vereinfacht. Es können zusätzlich manuelle Entriegelungsmittel vorgesehen sein, um beispielsweise bei einer vollständig entladenen Batterie des Automobils die Verriegelungsmittel in die Entriegelungsstellung zu bringen. Solche manuellen Entriegelungsmittel können zum Beispiel ein manuell zu betätigendes Zugband umfassen, welches die Verriegelungsmittel in die Entriegelungsstellung bringt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsmittel Antriebsmittel und mindestens ein durch die Antriebsmittel in radialer Richtung gegenüber der axialen Bewegungsrichtung des ersten Betätigungsteils zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung bewegbares Verriegelungselement umfassen, wobei das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung mit dem ersten Betätigungsteil oder mit dem zweiten Betätigungsteil in Eingriff gelangt und so den vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils verhindert. Dies bildet eine besonders praxisgemäße und konstruktiv einfache sowie robuste Ausgestaltung der Verriegelungsmittel, die aufgrund der erfindungsgemäßen Trennung der Betätigungsteile der Betätigungsvorrichtung ermöglicht wird. Das Verriegelungselement wird bei dieser Ausgestaltung insbesondere in radialer Richtung gegenüber dem beispielsweise zylindrischen Stößel bewegt. Das Verriegelungselement kann in formschlüssigen Eingriff mit dem ersten oder zweiten Betätigungsteil gelangen. In der Verriegelungsstellung kann der Verriegelungsvorsprung eine axiale Bewegung des ersten Betätigungsteils nur in die zur Ausführung des zweiten Hubs erforderliche axiale Richtung oder in beide axialen Richtungen verhindern. Die Antriebsmittel können elektrische Antriebsmittel sein und beispielsweise einen Elektromotor umfassen. Die elektrische Versorgung kann beispielsweise über einen Steckkontakt (auch einen kundenspezifischen Steckkontakt) erfolgen, der zum Beispiel an dem Gehäuse des entsprechenden Betätigungsteils ausgebildet sein kann. Es ist jedoch auch denkbar, eine Kabelverbindung für die elektrische Versorgung vorzusehen. Die elektrische Versorgung kann insbesondere über das Bordnetz eines Automobils erfolgen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das erste oder zweite Betätigungsteil eine Ausnehmung aufweisen, wobei das Verriegelungselement in der Verriegelungsstellung in die Ausnehmung eingreift und in der Entriegelungsstellung aus der Ausnehmung zurückgezogen ist. Die Ausnehmung kann beispielsweise an dem Außenumfang des Stößels ausgebildet sein. Das Verriegelungselement kann ein Verriegelungsvorsprung oder ein Verriegelungsansatz sein. Beispielsweise kann das Verriegelungselement in Form einer Verriegelungsgabel ausgebildet sein. Es kann zum Bespiel einen C-förmigen Querschnitt besitzen, der in der Verriegelungsstellung in die entsprechende Ausnehmung eingreift. Befindet sich das Verriegelungselement in der Ausnehmung, wird zumindest eine durch den vorgegebenen zweiten Hub bewirkte axiale Bewegung des ersten Betätigungsteils, beispielsweise des Stößels, verhindert. Ist das Verriegelungselement dagegen aus der Ausnehmung zurückgezogen, wird eine durch den vorgegebenen zweiten Hub bewirkte axiale Bewegung des ersten Betätigungsteils, beispielsweise des Stößels, zugelassen. Vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung, dass die Verriegelungskräfte nicht über den Steuerring übertragen werden müssen. Dieser wird daher weniger belastet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das den Steuerring umfassende Betätigungsteil weiterhin einen in dem Gehäuse axial beweglich gelagerten Bolzen umfasst, der von einer Feder in Richtung des Steuerrings vorgespannt ist, wobei der Stößel den Bolzen bei dem vorgegebenen ersten Hub gegen die Feder drückt und diese dabei vorspannt, wobei die Feder den anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils selbsttätig bewirkt. Wiederum kann die Feder selbstverständlich auch vor dem ersten Hub bereits eine Vorspannung besitzen. Der Steuerring kann zum Beispiel im Bereich einer dem Stößel zugewandten Öffnung des Gehäuses gelagert sein. Der Bolzen ist in dem Gehäuse auf der dem Stößel abgewandten Seite des Steuerrings angeordnet. Er kann zwischen dem Steuerring einerseits und der Feder andererseits angeordnet sein. Der Stößel kommt also beim Durchtreten des Steuerrings in Kontakt mit dem Bolzen und drückt diesen gegen die Federkraft der Feder von dem Steuerring weg. Es ist dann weiter möglich, dass die Ausnehmung, in die das Verrieglungselement der Verriegelungsmittel eingreift, an dem Außenumfang des Bolzens ausgebildet ist. In gleicher Weise wie oben zu der Ausnehmung in dem Stößel erläutert, kann auf diese Weise die Verriegelung und Entriegelung bewirkt werden.
Nach einer weiteren besonders praxisgemäßen Ausgestaltung kann die Ausnehmung, in die das Verriegelungselement der Verriegelungsmittel eingreift, eine Aufnahmenut, insbesondere eine Umfangsnut, sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das erste Betätigungsteil mittels einer Rastverbindung oder einer Bajonettverbindung an der Klappe befestigbar sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Betätigungsteil mittels einer Rastverbindung oder einer Bajonettverbindung an dem Bauteil befestigbar sein. Ist eine Rastverbindung vorgesehen, können entsprechende Rastmittel an dem ersten und/oder zweiten Betätigungsteil bzw. an der Klappe und/oder an dem Bauteil vorgesehen sein. Es ist auch eine kombinierte Bajonett- und Rastverbindung denkbar. Bei diesen Ausgestaltungen wird die Montage der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung an der Klappe bzw. dem diese schwenkbar lagernden Bauteil in besonders einfacher Weise ohne Zusatzbauteile, wie Schrauben oder Ähnliches, ermöglicht. Insbesondere kann die Befestigung der Betätigungsteile ausschließlich über die jeweilige Rast- und/oder Bajonettverbindung erfolgen. Falls bei der Betätigungsvorrichtung keine mit einer Zentralverriegelung eines Automobils zusammenwirkenden Verriegelungsmittel vorgesehen sind, kann bei dieser Ausgestaltung eine Montage der Betätigungsvorrichtung von außen erfolgen, ohne dass für die Montage die Rückseite des die Klappe lagernden Bauteils zugänglich sein muss.
Die Erfindung betrifft auch ein Bauteil mit einer an diesem zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beweglich gelagerten Klappe, insbesondere eine Mulde eines Automobils mit einer an dieser beweglich, insbesondere schwenkbar, gelagerten Klappe, umfassen eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung. Das erste Betätigungsteil der Betätigungsvorrichtung ist dabei an der Klappe befestigt. Das zweite Betätigungsteil der Betätigungsvorrichtung ist dabei an dem die Klappe beweglich lagernden Bauteil befestigt. Die Klappe kann wiederum eine Klappe in oder an einem Automobil oder auch außerhalb eines Automobils sein, wie dies eingangs zu Anspruch 1 erläutert wurde.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
1 ein erstes Betätigungsteil einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung 1,
2 das erste Betätigungsteil aus 1 in einer Vormontagestellung in einer perspektivischen Ansicht,
3 das erste Betätigungsteil aus 1 im montierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht,
4 ein zweites Betätigungsteil einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
5 das zweite Betätigungsteil aus 4 in einer Vormontagestellung in einer perspektivischen Ansicht,
6 das zweite Betätigungsteil aus 4 im montierten Zustand in einer perspektivischen Darstellung,
7 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit dem ersten und zweiten Betätigungsteil aus den 1 bis 6 in einem ersten Betriebszustand in einer perspektivischen Ansicht,
8 die Betätigungsvorrichtung aus 7 in einer Schnittansicht,
9 die Betätigungsvorrichtung aus 7 in einem zweiten Betriebszustand in einer Schnittansicht,
10 einen Teil der Betätigungsvorrichtung aus 7 in einem ersten Betriebszustand in einer perspektivischen Ansicht,
11 die Darstellung aus 10 in einem zweiten Betriebszustand,
12 die Darstellung aus 10 in einem dritten Betriebszustand,
13 ein zweites Betätigungsteil einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
14 das zweite Betätigungsteil aus 13 im montierten Zustand in einer perspektivischen Ansicht,
15 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit dem ersten Betätigungsteil aus den 1 bis 3 und dem zweiten Betätigungsteil aus den 13 und 14 in einem ersten Betriebszustand in einer Schnittansicht, und
16 die Betätigungsvorrichtung aus 15 in einem zweiten Betriebszustand in einer Schnittansicht.
Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände. Wie in 1 zu erkennen, besitzt das erste Betätigungsteil 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel einen Stößel 12 mit einem mit einem Flansch 14 versehenen Stößelkopf 16 und einem sich von dem Stößelkopf 16 erstreckenden, im Wesentlichen zylindrischen Stößelschaft 18. An dem Außenumfang des Stößelschafts 18 ist eine Steuerkurve 20 für eine Push-Push-Kinematik ausgebildet. Das erste Betätigungsteil 10 umfasst darüber hinaus eine elastische Dichtung 22 in Form eines elastischen Faltenbalgs, die, wie in 2 zu erkennen, an dem Stößel 12 zur Abdichtung befestigt wird und in diesem Zustand den Stößelschaft 18 über seinen gesamten Umfang abdichtet. In 2 ist außerdem zu erkennen, dass der Stößelkopf 16 zwei einander diametral gegenüberliegende Rastvorsprünge 24, 26 aufweist. An dem Stößelschaft 18 ist außerdem eine ringförmig umlaufende Nut 74 ausgebildet, deren Funktion anhand der 13 bis 16 näher erläutert werden wird. Insbesondere wenn der Stößel 12 mit dem zweiten Betätigungsteil 40 zusammenwirkt, wie es in den 4 bis 6 gezeigt ist, ist das Vorsehen der Nut 74 nicht zwingend erforderlich. Das in den 1 und 2 gezeigte erste Betätigungsteil 10 wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Klappe 28, vorliegend einer Tankklappe 28, die in 2 aus Gründen der Veranschaulichung nur ausschnittsweise dargestellt ist, befestigt. Die Tankklappe 28 besitzt einen Scharnierarm, über den die Tankklappe 28 an einer Tankmulde eines Automobils schwenkbar gelagert ist. Die Tankklappe 28 besitzt eine im Querschnitt kreisförmige Öffnung 30, die zu den Rastvorsprüngen 24, 26 korrespondierende Öffnungen 32, 34 besitzt. Wie in 2 durch den Pfeil 36 veranschaulicht, wird das erste Betätigungsteil 10 in der in 2 gezeigten Drehposition mit dem Stößelkopf 16 in die Öffnung 30 der Tankklappe 28 eingeführt. Anschließend wird das erste Betätigungsteil 10 gedreht, wie in 2 durch den Pfeil 38 veranschaulicht. Hierdurch wird das erste Betätigungsteil 10 mit seinem Stößelkopf 16 nach Art einer Bajonettverbindung an der Tankklappe 28 befestigt. Der montierte Zustand ist in 3 gezeigt.
In 4 ist ein zweites Betätigungsteil 40 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Dieses zweite Betätigungsteil 40 bildet gemeinsam mit dem ersten Betätigungsteil 10 aus den 1 bis 3 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Das zweite Betätigungsteil 40 besitzt ein Gehäuse, welches einen Gehäusekorpus 42 mit einer im Querschnitt kreisförmigen Sackbohrung und einen mit dem Gehäusekorpus 42 zu verbindenden Gehäusedeckel 44 mit einer im Querschnitt ebenfalls kreisförmigen Durchgangsbohrung aufweist. In dem Gehäusekorpus 42 ist eine elastische Feder 46 angeordnet. Im montierten Zustand stützt die Feder 46 sich mit ihrem einen Ende an dem in 4 unten angeordneten Boden des Gehäusekorpus 42 ab. Mit ihrem anderen Ende stützt sie sich an einer Unterseite eines Flansches 48 eines im Übrigen im Wesentlichen zylindrischen Bolzens 50 ab. Zwischen der Oberseite des Flansches 48 und einer korrespondierenden Innenfläche des Gehäusedeckels 44 ist im montierten Zustand axial fest, jedoch drehbar ein Steuerring 52 vorgesehen. Der Steuerring 52 besitzt an seinem Innenumfang mindestens einen Steuervorsprung 54, im gezeigten Beispiel mehrere Steuervorsprünge 54. In dem in 5 gezeigten zusammengesetzten Zustand der in 4 dargestellten Teile des zweiten Betätigungsteils 40 ist die Feder 46 in dem Gehäusekorpus 42 komprimiert, so dass sie den Bolzen 50 in Richtung der oberen Öffnung des Gehäusedeckels 44 vorspannt. In 5 ist weiterhin aus Gründen der Veranschaulichung nur ausschnittsweise eine Tankmulde 56 mit einer im Querschnitt kreisförmigen Aufnahmeöffnung 58 dargestellt. Ausgehend von der Aufnahmeöffnung 58 erstrecken sich in dem gezeigten Beispiel zwei einander diametral gegenüberliegende Rastbeine 60. Diese besitzen im Bereich ihres freien Endes jeweils mindestens einen Rastvorsprung 61. Das zweite Betätigungsteil 40 besitzt an der Außenseite seines Gehäusekorpus 42 den Rastvorsprüngen 61 der Rastbeine 60 zugeordnete Rastausnehmungen 62. Wie durch den Pfeil 64 in 5 veranschaulicht, wird das zweite Betätigungsteil 40 in die Öffnung 58 der Tankmulde 56 eingesetzt, wobei es zu einer Verrastung der Rastvorsprünge 61 der Rastbeine 60 in den zugeordneten Rastausnehmungen 62 des Gehäusekorpus 42 kommt. Der montierte Zustand ist in 6 gezeigt.
Sowohl das erste als auch das zweite Betätigungsteil 10, 40 können somit in besonders einfacher Weise durch die bereitgestellten Rast- bzw. Bajonettverbindungen ohne zusätzliche Bauteile montiert werden.
Anhand der 7 bis 12 soll die Funktion der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei ist in den 7 und 8 ein erster Betriebszustand der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung mit dem ersten Betätigungsteil 10 aus den 1 bis 3 und dem zweiten Betätigungsteil 40 aus den 4 bis 6 gezeigt. In der in den 7 und 8 gezeigten Betriebsstellung ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung nicht arretiert. Die Tankklappe 28 befindet sich in einer teilweise geöffneten Stellung, in der sie manuell in die vollständig geöffnete Position aufgeschwenkt werden. Hierbei entfernt sich das erste Betätigungsteil 10 gemeinsam mit der Tankklappe 28 in den 7 und 8 nach oben von dem zweiten Betätigungsteil 40, welches an der Tankmulde 56 befestigt verbleibt.
Es sei noch erwähnt, dass in 8 die an dem freien Ende der Rastbeine 60 der Tankmulde 56 angeordneten Rastvorsprünge 61 zu erkennen sind. Weiterhin ist in 8 zu erkennen, dass der Flansch 14 des Stößelkopfes 16 in einer Ringnut 23 der Dichtung 22 aufgenommen ist. Aufgrund der Elastizität der Dichtung 22 ist der Stößel 12 hierdurch in axialer Richtung geringfügig federnd gelagert.
Um die Betätigungsvorrichtung und damit die Tankklappe 28 an der Tankmulde 56 zu arretieren, werden die Tankklappe 28 und gemeinsam mit ihr das erste Betätigungsteil 10 aus der in den 7 und 8 gezeigten Stellung nach unten gedrückt, so dass das erste Betätigungsteil 10, insbesondere der Stößel 12, eine im Wesentlichen axiale Bewegung nach unten vollfährt. Der Stößelschaft 18 tritt dabei in das Gehäuse des zweiten Betätigungsteils 40 ein und durchtritt insbesondere den Steuerring 52. Beim Eindringen des Stößelschafts 18 in den Gehäusekorpus 42 wird der Bolzen 50 gegen die Federkraft der Feder 46 weiter in den Gehäusekorpus 42 hineingedrückt. Die Dichtung 22 wird dabei in axialer Richtung zusammengeschoben, wie dies in 9 zu erkennen ist. Außerdem tritt beim Einführen des Stößelschafts 18 in den Gehäusekorpus 42 der mindestens eine Steuervorsprung 54 des Steuerrings 52 in die Steuerkurve 20 des Stößelschafts 18 ein. Nach einem ersten vorgegebenen Hub des Stößels 12 in den Gehäusekorpus 42 hinein und einem anschließenden Rückhub des Stößels 12 wird der Stößel 12 an dem Steuerring 52 in einer Arretierstellung arretiert. Diese Arretierstellung ist in 9 gezeigt. In diesem Zustand sind das erste Betätigungsteil 10 und damit auch die Tankklappe 28 an dem zweiten Betätigungsteil 40 und damit auch an der Tankmulde 56 arretiert. Ein Öffnen der Tankklappe 28 durch Ausüben einer Kraft in Öffnungsrichtung der Tankklappe 28 (in 9 nach oben) ist also nicht möglich. Vielmehr muss zum Lösen der Arretierstellung der Stößel 12 mit einem vorgegebenen zweiten Hub weiter in den Gehäusekorpus 42 hinein gedrückt werden. Nach dem Lösen der Arretierstellung bewegen sich der Stößel 12 und mit ihm die Tankklappe 28 angetrieben durch die Vorspannung der Feder 46 wieder in die in 8 gezeigte Stellung, in der die Tankklappe 28 teilweise geöffnet ist und manuell vollständig aufgeschwenkt werden kann.
Die Funktion der bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung verwendeten Push-Push-Kinematik soll anhand der 10 bis 12 erläutert werden. Aus Veranschaulichungsgründen sind in den 10 bis 12 lediglich der Stößel 12 und der Steuerring 52 dargestellt. In 10 ist die in 8 gezeigte Betriebsstellung veranschaulicht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Stößel 12 noch nicht in den Steuerring 52 eingetreten. Es ist zu erkennen, dass die Steuerkurve 20 des Stößelschafts 18 mehrere achsparallele Nuten 66 aufweist. Beim Eintreten des Stößelschafts 18 in den Steuerring 52 gelangt der mindestens eine Steuervorsprung 54 des Steuerrings 52 in eine achsparallele Nut 66. Beim weiteren Einführen des Stößelschafts 18 in den Steuerring 52 gleitet der Steuervorsprung 54 entsprechend in der achsparallelen Nut 66, ohne dass es zu einer Drehung des Steuerrings 52 kommt. Zwischen der Nut 66 und dem in 10 oberen, dem Steuerring 52 abgewandten proximalen Ende des Stößels 12 ist eine erste schräg zur Achse des Stößels 12 verlaufende Ablenkfläche 68 der Steuerkurve 20 vorgesehen. Im Zuge des Einführens des Stößelschafts 18 in den Steuerring 52 und nach Durchlaufen des entsprechenden axialen Nut 66 wirkt die Ablenkfläche 68 derart mit dem Steuervorsprung 54 des Steuerrings 52 zusammen, dass der Steuerring 52 um einen vorgegebenen Winkelbetrag gedreht wird. In Umfangsrichtung des Stößelschafts 18 gesehen ist beabstandet zu der ersten Ablenkfläche 68 eine zu dem in 10 oberen proximalen Ende hin weisende Verriegelungsausnehmung 70 der Steuerkurve 20 ausgebildet. Wird der Stößel 12 nach dem Ausführen des ersten vorgegebenen Hubs losgelassen, vollführt er angetrieben durch die Feder 46 einen Rückhub aus dem Gehäusekorpus 42 heraus, wobei der mindestens eine Steuervorsprung 54 des Steuerrings 52 von der Verriegelungsausnehmung 70 aufgenommen wird. Dieser Zustand ist in 11 gezeigt. In dieser Stellung kann der Stößel 12 durch Ausüben einer Kraft in Öffnungsrichtung der Klappe (in 11 nach oben) nicht von dem Steuerring 52 und damit von dem zweiten Betätigungsteil 40 und der Tankmulde 56 gelöst werden. Insbesondere in den 10 und 11 ist darüber hinaus eine zweite schräg zur Achse des Stößels 12 verlaufende Ablenkfläche 72 der Steuerkurve 20 zu erkennen. Die zweite Ablenkfläche 72 ist zwischen der Verriegelungsausnehmung 70 und dem in den 10 und 11 oberen proximalen Ende des Stößels 12 angeordnet. Wird der Stößel 12 aus der in 11 gezeigten Arretierstellung mit einem zweiten Hub weiter in den Steuerring 52 hineinbewegt, wirkt die zweite Ablenkfläche 72 derart mit dem Steuervorsprung 54 des Steuerrings 52 zusammen, dass dieser um einen vorgegebenen zweiten Winkelbetrag gedreht wird und der Steuervorsprung 54 mit einer zweiten axialen Nut 66 ausgerichtet wird, so dass der Stößel 12 vollständig aus dem Steuerring 52 heraus bewegbar ist. Der gelöste Zustand der Arretierstellung ist in 12 zu erkennen. In diesem Zustand kann die Tankklappe 28 manuell vollständig geöffnet werden. Die beschriebene Ausgestaltung der Steuerkurve und die diesbezügliche Push-Push-Kinematik sind grundsätzlich bekannt aus DE 10 2008 057 933 A1 .
Anhand der 13 bis 15 soll ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung erläutert werden. Die 13 und 14 zeigen eine zweites Betätigungsteil 40' nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches gemeinsam mit dem ersten Betätigungsteil 10 nach den 1 bis 3 eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel bildet. Das zweite Betätigungsteil 40' nach dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht in Funktion und Ausgestaltung weitgehend dem zweiten Betätigungsteil 40 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel allerdings weiterhin Verriegelungsmittel 76 vorgesehen, die in dem dargestellten Beispiel mit einer Zentralverriegelungseinrichtung des die Tankklappe 28 aufweisenden Automobils wirkverbunden sind. Insbesondere wird durch die Verriegelungsmittel 76 bei über die Zentralverriegelung verriegeltem Fahrzeug ein Lösen der Arretierstellung von erstem und zweitem Betätigungsteil 10, 40' verhindert. Die Funktion der Verriegelugsmittel 76 soll anhand der Explosionsdarstellung nach 13 näher erläutert werden.
In 13 ist zu erkennen, dass das in 14 gezeigte Gehäuse 78 der Verriegelungsmittel 76 aus einem ersten Gehäuseteil 80, einem zweiten Gehäuseteil 82 und einem Gehäusedeckel 84 aufgebaut ist. Der Gehäusedeckel 84 ist dabei einstückig ausgebildet mit dem Gehäusedeckel 44' und das Gehäuseteil 80 ist einstückig ausgebildet mit dem Gehäusekorpus 42 des zweiten Betätigungsteil 40'. Außerdem ist zu erkennen, dass ebenfalls einstückig mit dem ersten Gehäuseteil 80 und dem Gehäusekorpus 42' ein Gehäuseboden 86 ausgebildet ist. In gleicher Weise wie das oben erläuterte zweite Betätigungsteil 40 nach dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt auch das zweite Betätigungsteil 40' nach dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Feder 46 und einen Steuerring 52 mit mindestens einem am Innenumfang ausgebildeten Steuervorsprung 54. Im zusammengebauten Zustand des zweiten Betätigungsteils 40' ist zwischen der Feder 46 und dem Steuerring 52 wiederum ein Bolzen 50' angeordnet, der bei dem zweiten Ausführungsbeispiel jedoch anstelle des Flansches 48 eine Stufe 88 besitzt. Im montierten Zustand wird der Steuerring 52 zwischen der Stufe 88 und der zugeordneten Innenfläche des Gehäusedeckels 44' gehalten. Die Feder 46 liegt gegen die Unterseite des Bolzens 50' an.
Die Verriegelungsmittel 76 umfassen weiterhin elektrische Antriebsmittel 90 vorliegend einen Elektromotor. Die elektrischen Antriebsmittel 90 besitzen an ihrer in 13 gezeigten Oberseite ein Zahnrad 92 mit einer Außenverzahnung. Das Zahnrad 92 greift im montierten Zustand in eine Innenverzahnung einer Antriebsschnecke 94 ein. Wird der Elektromotor angetrieben, kommt es zu einer Drehbewegung des Zahnrads 92, die über die Innenverzahnung auf die Schnecke 94 übertragen wird. Die Schnecke 94 steht in Wirkverbindung mit einem gabelförmigen Verriegelungselement 96 der Verriegelungsmittel 76. Eine Drehung des Elektromotors führt über das Zahnrad 92 und die Innenverzahnung der Antriebsschnecke 94 zu einer in Bezug auf die Achse des Gehäusekorpus 42' radialen Bewegung des Verriegelungselements 96. Der Gehäusekorpus 42 besitzt eine dem ersten Gehäuseteil 80 zugewandte Aussparung, durch die im montierten Zustand das Verriegelungselement 96 über die elektrischen Antriebsmittel 90 wahlweise in eine in die Bohrung des Gehäusekorpus 42' hineinragende Verriegelungsstellung oder in eine aus der Bohrung des Gehäusekorpus 42' zurückgezogene Entriegelungsstellung bewegbar ist.
In 15 ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel umfassend das erste Betätigungsteil 10 nach den 1 bis 3 und das zweite Betätigungsteil nach den 13 und 14 in einem Betriebszustand gezeigt, der dem in 8 gezeigten Betriebszustand der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht. In diesem Zustand befindet sich das Verriegelungselement 96 in seiner aus dem Gehäusekorpus 42' zurückgezogenen Entriegelungsstellung und nimmt somit keinen Einfluss auf eine axiale Bewegung des Stößels 12 des ersten Betätigungsteils 10. In der oben zu den 8 und 9 zu dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Weise kann der Stößel 12 aus der in 15 gezeigten Stellung in den Gehäusekorpus 42' mit dem vorgegebenen ersten Hub hineingedrückt werden. Anschließend führt der Stößel 12 angetrieben durch die Feder 46 wiederum einen Rückhub aus und wird in der in 16 gezeigten Arretierstellung arretiert. Die Funktion der Push-Push-Kinematik entspricht der oben zu den 1 bis 12 erläuterten Funktion. Mittels der Verriegelungsmittel 76 kann der Stößel 12 und damit das erste Betätigungsteil 10 nun in der in 16 gezeigten Arretierstellung verriegelt werden. Dazu wird das Verriegelungselement 96 in dem in 16 gezeigten Betriebszustand in seine Verriegelungsstellung verfahren. Die Anordnung des Verriegelungselements 96 ist im montierten Zustand gerade derart, dass das Verriegelungselement 96 in die Umfangsnut 74 des Stößels 12 bzw. seines Schaftes 18 eingreift, wenn sich der Stößel 12 in der in 16 gezeigten Arretierstellung befindet. Das Verriegelungselement 96 verhindert dann eine axiale Bewegung des Stößels 12. Das erste Betätigungsteil 10 kann also in der Verriegelungsstellung des Verriegelungselements 96 nicht aus der Arretierstellung gelöst werden. Entsprechend kann auch die Tankklappe 28 in der Verriegelungsstellung 96 nicht geöffnet werden.
Es sei noch erwähnt, dass die Verriegelungsmittel 76 darüber hinaus manuelle Entriegelungsmittel in Form von Zugbändern 98 umfasst, mit denen eine manuelle Entriegelung der Verriegelungsmittel 76 möglich ist, beispielsweise im Falle einer vollständig entladenen Batterie des Kraftfahrzeugs.
Weiterhin sei erwähnt, dass neben dem erläuterten Ausführungsbeispiel einer an einer Tankmulde schwenkbar gelagerten Tankklappe eines Automobils andere Anwendungen für die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung denkbar sind, wie eingangs erläutert. Darüber hinaus sei erwähnt, dass auch die zweiten Betätigungsteile 40, 40' an der Klappe und das erste Betätigungsteil 10 an dem Bauteil befestigt sein können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008057933 A1 [0002, 0018, 0052]
DE 102009008496 A1 [0015]

Claims

Betätigungsvorrichtung für eine an einem Bauteil zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beweglich gelagerte Klappe mit einer Push-Push-Kinematik, insbesondere für eine an einer Mulde schwenkbar gelagerte Klappe in oder an einem Automobil, umfassend: – ein erstes Betätigungsteil (10) und ein zweites Betätigungsteil (40, 40'), wobei das erste Betätigungsteil (10) an der Klappe (28) zu befestigen ist und bei einer Bewegung der Klappe (28) zwischen der geschlossenen Stellung und der geöffneten Stellung eine Bewegung in axialer Richtung ausführt, und wobei das zweite Betätigungsteil (40, 40') an dem Bauteil (56) zu befestigen ist, – wobei das erste Betätigungsteil (10) bei einer Bewegung der Klappe (28) aus ihrer geöffneten Stellung in ihre geschlossene Stellung mit dem zweiten Betätigungsteil (40, 40') in Eingriff gelangt, so dass nach einem vorgegebenen ersten Hub des ersten Betätigungsteils (10) in Richtung des zweiten Betätigungsteils (40, 40') und einem anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils (10) die Betätigungsteile (10, 10', 40, 40') in einer Arretierstellung aneinander gehalten sind, und – wobei die Arretierstellung durch einen vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils (10) in Richtung des zweiten Betätigungsteils (40, 40') gelöst wird, so dass die Klappe (28) in ihre geöffnete Stellung bewegt werden kann, wobei das erste Betätigungsteil (10) und das zweite Betätigungsteil (40, 40') außer Eingriff gelangen.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Federmittel (46) umfasst, die von dem ersten Betätigungsteil (10) bei dem ersten vorgegebenen Hub vorgespannt werden, wobei die Federmittel (46) den anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils (10) selbsttätig bewirken.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Betätigungsteile (10, 40, 40') einen Stößel (12) mit einer Steuerkurve (20) an seinem Außenumfang umfasst und, dass das andere der Betätigungsteile (10, 40, 40') ein Gehäuse (42, 42', 44) und einen axial fest und drehbar in dem Gehäuse (42, 42', 44) gelagerten Steuerring (52) umfasst, der an seinem Innenumfang mindestens einen Steuervorsprung (54) aufweist, wobei bei einer Bewegung der Klappe (28) aus ihrer geöffneten Stellung in ihre geschlossene Stellung der Stößel (12) den Steuerring (52) durchtritt, wobei der mindestens eine Steuervorsprung (54) des Steuerrings (52) mit der Steuerkurve (20) des Stößels (12) in Eingriff gelangt, so dass nach dem vorgegebenen ersten Hub und dem anschließenden Rückhub der Stößel (12) in der Arretierstellung an dem Steuerring (52) gehalten ist, und wobei durch den zweiten vorgegebenen Hub der Stößel (12) aus der Arretierstellung an dem Steuerring (52) gelöst wird, so dass die Klappe (28) in ihre geöffnete Stellung bewegt werden kann, wobei der Stößel (12) wieder aus dem Steuerring (52) austritt, so dass der mindestens eine Steuervorsprung (54) des Steuerrings (52) und die Steuerkurve (20) des Stößels (12) außer Eingriff gelangen.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungsteil (10) den Stößel (12) aufweist und, dass das zweite Betätigungsteil (40, 40') das Gehäuse (42, 42', 44) und den axial fest und drehbar in dem Gehäuse (42, 42', 44) gelagerten Steuerring (52) aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungsteil (10) das Gehäuse (42, 42', 44) und den axial fest und drehbar in dem Gehäuse (42, 42', 44) gelagerten Steuerring (52) aufweist und, dass das zweite Betätigungsteil (40, 40') den Stößel (12) aufweist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (20) des Stößels (12) umfasst: – mindestens eine achsparallele Nut (66) an der Außenseite des Stößels (12), wobei der Steuervorsprung (54) des Steuerrings (52) über einen weiten axialen Verstellbereich des Stößels (12) mit der Nut (66) in Eingriff bringbar ist, wodurch der Steuerring (52) in dem Bereich der Nut (66) seine Drehlage beibehält, wenn der Stößel (12) axial bewegt wird, – eine erste schräg zur Achse des Stößels (12) verlaufende Ablenkfläche (68) zwischen der Nut (66) und einem dem Steuerring (52) vor dem Durchtreten des Steuerrings (52) abgewandten proximalen Ende des Stößels (12), wobei die Ablenkfläche (68) mit dem Steuervorsprung (54) des Steuerrings (52) zusammenwirkt und den Steuerring (52) um einen vorgegebenen Winkelbetrag dreht, wenn der Stößel (12) um den vorgegebenen ersten Hub in den Steuerring (52) hineinbewegt wird, – eine zum proximalen Ende des Stößels (12) hin weisende Verriegelungsausnehmung (70) im Umfangsabstand zur ersten Ablenkfläche (68), die den Steuervorsprung (54) aufnimmt, wenn der Stößel (12) einen Rückhub ausführt, wodurch der Stößel (12) nach dem Rückhub in dem Steuerring (52) in der Arretierstellung gehalten ist, – eine zweite schräg zur Achse des Stößels (12) verlaufende Ablenkfläche (72) zwischen der Verriegelungsausnehmung (70) und dem proximalen Ende des Stößels (12), die mit dem Steuervorsprung (54) zusammenwirkt, wenn der Stößel (12) aus der Arretierstellung mit dem zweiten Hub weiter in den Steuerring (52) hineinbewegt wird, wodurch der Steuerring (52) um einen vorgegebenen. zweiten Winkelbetrag gedreht wird und der Steuervorsprung (52) mit einer zweiten axialen Nut (66) ausgerichtet und der Stößel (12) in seine am weitesten ausfahrbare Stellung bewegbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (12) an seinem Umfang von einer Dichtung (22) umgeben ist, insbesondere von einem Faltenbalg.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (12) in axialer Richtung federnd an der Dichtung (22) gelagert ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Verriegelungsmittel (76) umfasst, die zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verstellbar sind, wobei in der Verriegelungsstellung ein Lösen der Arretierstellung der Betätigungsteile (10, 40, 40') nicht möglich ist, und wobei in der Entriegelungsstellung ein Lösen der Arretierstellung der Betätigungsteile (10, 40, 40') möglich ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel (76) durch eine Zentralverriegelungseinrichtung eines Automobils zwischen der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung betätigt werden.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel (76) in der Verriegelungsstellung den vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils (10) verhindern.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel (76) Antriebsmittel (90) und mindestens ein durch die Antriebsmittel (90) in radialer Richtung gegenüber der axialen Bewegungsrichtung des ersten Betätigungsteils (10) zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung bewegbares Verriegelungselement (96) umfassen, wobei das Verriegelungselement (96) in der Verriegelungsstellung mit dem ersten Betätigungsteil (10) oder mit dem zweiten Betätigungsteil (40, 40') in Eingriff gelangt und so den vorgegebenen zweiten Hub des ersten Betätigungsteils (10) verhindert.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder zweite Betätigungsteil (40, 40') eine Ausnehmung (74) aufweist, und dass das Verriegelungselement (96) in der Verriegelungsstellung in die Ausnehmung (74) eingreift und in der Entriegelungsstellung aus der Ausnehmung (74) zurückgezogen ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 13 und einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (74) an dem Außenumfang des Stößels (12) ausgebildet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das den Steuerring umfassende Betätigungsteil (10, 40, 40') weiterhin einen in dem Gehäuse (42, 42', 44) axial beweglich gelagerten Bolzen (50, 50') umfasst, der von einer Feder (46) in Richtung des Steuerrings (52) vorgespannt ist, wobei der Stößel (12) den Bolzen (50, 50') bei dem vorgegebenen ersten Hub gegen die Feder (46) drückt und diese dabei vorspannt, wobei die Feder (46) den anschließenden Rückhub des ersten Betätigungsteils (10) selbsttätig bewirkt.
Betätigungsvorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung an dem Außenumfang des Bolzens (50, 50') ausgebildet ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (74) eine Aufnahmenut ist.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungsteil (10) mittels einer Rastverbindung oder einer Bajonettverbindung an der Klappe (28) befestigbar ist und/oder, dass das zweite Betätigungsteil (40, 40') mittels einer Rastverbindung oder einer Bajonettverbindung an dem Bauteil (56) befestigbar ist.
Bauteil mit einer an diesem zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung beweglich gelagerten Klappe (28), insbesondere Mulde (56) eines Automobils mit einer an dieser schwenkbar gelagerten Klappe (28), umfassend eine Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.