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Die Erfindung betrifft eine Verriegelung für einen Ladeanschluss und/oder einen Tankstutzen eines Fahrzeugs, mit einer Verschlussklappe und mindestens einem angetriebenen Riegel, der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition verstellbar ist sowie eine Verschlussklappe für eine solche Verriegelung.
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Ein Trend bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen und insbesondere von Personenkraftwagen geht dahin, diese mit elektromotorischen Antrieben auszustatten. Als elektromotorisch betriebene Fahrzeuge werden dabei solche angesehen, die ausschließlich mit elektrischen Antrieben ausgestattet sind oder die einen alternativen zusätzlichen Antrieb beispielsweise in Form eines Verbrennungsmotors umfassen. Derartige Fahrzeuge werden auch als Hybrid-Fahrzeuge bezeichnet. Der Verbrennungsmotor kann dabei als Antrieb und/oder zum Laden der Batterie eingesetzt werden. Als Kraftfahrzeuge gemäß dieser Erfindung werden ebenfalls solche angesehen, die nicht zur reinen Personenbeförderung eingesetzt werden, wie zum Beispiel Personenkraftwagen oder Zweiräder, sondern auch Fahrzeuge, die zum Beispiel zum Transport von Gütern verwendet werden, wie Flurförderfahrzeuge oder Lastkraftwagen.
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Eine Möglichkeit zum Laden der Batterien von Elektrofahrzeugen besteht darin, diese an Ladestationen anzuschließen. Hierzu kann ein Ladekabel verwendet werden, das in dem Fahrzeug zum Beispiel mitgeführt wird und das in eine Ladesteckdose der Ladestation einzustecken ist. Möglich ist es aber auch, dass ein in der Ladestation vorhandenes Ladekabel unmittelbar mit einer Ladesteckdose, die in dem oder an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, verbunden wird. Stecker-Steckdosen-Verbindungen, die im Bereich von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, sind etwa in der Norm IEC 62196 (E-Auto-Ladesteckvorrichtung) oder EN 60309-2 (CEE-Steckverbindungen) beschrieben. Zum Be- oder Entladen der Batterie wird das Kraftfahrzeug somit mechanisch und elektrisch über das Ladekabel mit der Ladestation verbunden, wobei die Ladestation die Versorgung des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie sicherstellt.
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Verriegelungen, wie sie unter anderem aus der
DE 101 42 134 bekannt sind, umfassen ein den Ladeanschluss beziehungsweise Tankstutzen umgebendes, rund um den Ladeanschluss und/oder Tankstutzen vorgesehenes Gehäuse, das dann über eine Verschlussklappe geschlossen beziehungsweise verriegelt wird. Zumeist weisen moderne Kraftfahrzeuge eine Zentralverriegelung auf, so dass ein entsprechender Antrieb als wichtiger Bestandteil der Verriegelung fahrzeugseitig vorhanden ist. Dieser dient dazu, einen gehäuseseitigen Riegel zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition zu verstellen, so dass die Tankklappe geöffnet werden kann oder eben nicht. Bekannte Verschlussklappen sind korrespondierend zu diesem gehäuseseitigen Riegel ausgebildet, das heißt der Riegel gibt bei entriegelter Zentralverriegelung die Verschlussklappe frei und blockiert sie im verriegelten Zustand.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt der sich der folgenden Erfindung die Aufgabe, ein neues Prinzip für eine solche Verriegelung zu schaffen, das sich durch eine klein bauende Konstruktion mit geringem Gewicht und niedrigem Energiebedarf für den Antrieb des Riegels auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Riegel und der für den Riegel vorgesehene Antrieb an der Innenseite der Verschlussklappe angeordnet sind.
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Der Riegel samt Antrieb zum Verstellen des Riegels zwischen dessen Öffnungs- und Schließposition ist der Verschlussklappe zugeordnet, so dass eine solche Verriegelung wesentlich kompakter bauen kann. Die Verriegelung benötigt nur ein Minimum an Platz und kann dank ihres geringen Gewichts problemlos dem beweglichen Teil der Verriegelung, nämlich der Verschlussklappe zugeordnet werden. Möglich ist die Zuordnung des Riegels und des Antriebs zur Verschlussklappe auch durch den Einsatz eines Kleinstantriebs, der platzsparend an der Innenseite der Verschlussklappe untergebracht werden kann. Bei geöffneter Verschlussklappe behindern Riegel und Antrieb weder einen Ladestecker oder eine Ladesteckdose noch einen Zapfhahn.
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Wegen der umgekehrten Zuordnung des Riegels und des Antriebs in Bezug auf das Gehäuse des Ladeanschlusses beziehungsweise Tankstutzens einerseits und die Verschlussklappe andererseits, ist es notwendig, dass der Riegel in seiner Schließposition in dem den Ladeanschluss und/oder den Tankstutzen umgebenden Gehäuse gehalten ist. Gehäuseseitig ist also eine Aufnahme für den verstellbaren Riegel notwendig.
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Konkret heißt das, dass das Gehäuse des Ladeanschlusses und/oder des Tankstutzens einen korrespondierend zu dem Riegel ausgebildeten und/oder angeordneten Vorsprung aufweist, hinter dem der Riegel sich beim Ausfahren in die Schließposition fixiert. Bei dem Vorsprung kann es sich um ein separates Bauteil oder eine kragenartige Ausbildung des Gehäuses auch in diesem Bereich handeln. Der Vorsprung kann auch durch eine Öffnung im Gehäuse gebildet sein, in die der Riegel hineinreicht oder hinein bewegbar ist.
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Eine besonders kompakte Lösung kann erzielt werden, wenn der Antrieb und der Riegel gemeinsam in einem an der Innenseite der Verschlusskappe vorgesehenen Gehäuse angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann das Gehäuse samt Riegel und dessen Antrieb in die Verschlussklappe integriert und/oder zumindest bereichsweise aus der Verschlussklappe gebildet sein. Der Riegel fährt lediglich zwischen seiner Öffnungs- und Schließposition hin und her beziehungsweise in das Gehäuse hinein und aus diesem heraus, wozu der Riegel in Richtung seiner Längsachse aus- und einfahrbar ausgebildet ist. Zum Antrieb des Riegels ist vorzugsweise ein Elektromotor vorgesehen. Der Antrieb kann ein Getriebe umfassen, so dass ein Hub, eine Hubgeschwindigkeit und/oder eine Hubkraft einstellbar ist. Ein Antrieb, der einen Elektromotor und ein Getriebe umfasst, ist auch als Kleinstantrieb bezeichenbar. Kleinstantrieb bezeichnet hierbei eine Motor-Getriebe-Einheit, die einen sehr geringen Platzbedarf benötigt, so dass eine Befestigung in der Verschlussklappe ermöglicht wird, ohne den Zugriffsbereich des Ladeanschlusses und/oder des Tankstutzens einzuschränken.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Verschlussklappe eine Aufnahme für das Gehäuse aufweist. Diese Aufnahme befindet sich an der Innen- und/oder Außenseite der Klappe und ist korrespondierend zu dem Gehäuse ausgebildet, das somit nur in die Aufnahme eingesetzt zu werden braucht. Vorzugsweise sind Aufnahme und Antrieb an der Außenseite der Verschlussklappe positioniert, wobei in der Klappe eine Öffnung belassen ist, durch die der Riegel hin und her verschoben werden kann.
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Eine Vorgabe insbesondere in Zusammenhang mit den Ladeanschlüssen für Elektrofahrzeuge besteht darin, dass die Ladesteckdose abgedichtet sein muss. Eine solche Abdichtung ist vorteilhafterweise in die gegenüber des Ladeanschlusses und/oder des Tankstutzens positionierte Verschlussklappe integriert. Hierzu ist daran gedacht, dass eine Abdeckung für den Ladeanschluss und/oder den Tankstutzen an der Innenseite der Verschlussklappe vorgesehen ist, welche bei geschlossener Verschlussklappe abdichtend auf und dem Ladeanschluss und/oder dem Tankstutzen sitzt. Damit ist eine Art selbsttätig abdichtende Abdeckung für einen Ladeanschluss und/oder einen Tankstutzen geschaffen, weil bei geschlossener Verschlussklappe die an der Innenseite vorgesehene Abdeckung sich zwangsläufig auf oder in den Ladeanschluss und/oder den Tankstutzen setzt und damit zugleich für eine Abdichtung sorgt. Ein separates Bauteil wie ein aufzuschraubender oder zu verrastender Deckel für Ladeanschluss oder Tankstutzen kann entfallen.
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Was die Geometrie der Verschlussklappe betrifft, ist vorgesehen, dass die Abdeckung eine trichterartige Form aufweist, das heißt die trichterförmige Abdeckung ist mit ihrem schmalen Ende an der Innenseite der Verschlussklappe fixiert, ihr weites Ende ist korrespondierend zu dem Ladeanschluss und/oder dem Tankstutzen ausgebildet, was Größe und Formgebung betrifft.
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Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es über eine reine Abdeckung des Ladeanschlusses und/oder des Tankstutzens hinaus notwendig ist, den Ladeanschluss und/oder den Tankstutzen abzudichten. In diesem Sinne ist der Vorschlag zu verstehen, dass die Abdeckung an ihrem dem Ladeanschluss beziehungsweise dem Tankstutzen zugewandten Ende einen Dichtring aufweist, welcher den Ladeanschluss und/oder Tankstutzen bei geschlossener Verschlussklappe automatisch abdichtet. Der Dichtring kann einteilig mit der übrigen Abdeckung oder auch separat ausgebildet sein.
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Die Erfindung bezieht sich auf unterschiedliche Verriegelungsmechanismen, so auf eine erste Variante, bei der die Verschlussklappe über den Riegel verschlossen und geöffnet wird. Der Riegel wird zum Öffnen der Verschlussklappe zurückgefahren und die Verschlussklappe öffnet sich aufgrund einer auf die Verschlussklappe wirkenden Feder oder eines Federelements. Der Riegel kann mittels Federkraft unmittelbar wieder in seine Ursprungsposition verfahren werden. Die Verschlussklappe öffnet sich dann ein Stück weit und kann ergriffen und vollständig geöffnet werden. Denkbar ist auch eine zweite Variante, bei welcher der Riegel ausschließlich zum Verriegeln der Verschlussklappe dient, etwa in Zusammenwirkung mit einer Zentralverriegelung in einem Kraftfahrzeug. Beim Öffnen der Zentralverriegelung wird die Verschlussklappe mittels Federkraft oder einem weiteren Verriegelungsmechanismus in ihrer geschlossenen Position gehalten. Zum Öffnen wird die Verschlussklappe manuell betätigt, beispielsweise wird gegen die Verschlussklappe gedrückt, die dann über einen Federmechanismus oder den weiteren Verriegelungsmechanismus zumindest so weit geöffnet wird, dass sie vom Bediener ergriffen und vollständig geöffnet werden kann. Die folgende Erläuterung bezieht sich auf beide Varianten und weitere Ausführungsformen, bei denen der Riegel zum Schließen, Öffnen und/oder Verriegeln der Verschlussklappe dient.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass die Verschlussklappe mit einem Federmechanismus ausgerüstet ist, der zum Öffnen der Verschlussklappe dient, sobald sich der Riegel in seiner Öffnungsposition befindet. Wird der Riegel zum Öffnen der Verschlussklappe kurz zurückgefahren, öffnet sich die Verschlussklappe aufgrund dieses Federmechanismus selbsttätig. Zum Schließen der Verschlussklappe kann die Verschlussklappe zum Beispiel manuell wieder in ihre Verschlussposition gebracht werden, wobei die Verschlussklappe beziehungsweise der an der Verschlussklappe befestigte Riegel in das Gehäuse des Ladeanschlusses und/oder des Tankstutzens einrastet. Der Riegel wird in diesem Fall ausschließlich zum Öffnen der Verschlussklappe aus seiner Schließposition heraus bewegt. Der Antrieb kann dabei zum Beispiel den Riegel gegen die Kraft einer Feder aus seiner Schließposition in eine Öffnungsposition bewegen. Befindet sich der Riegel in seiner Öffnungsposition, springt die Verschlussklappe auf Grund der Federvorspannung auf. Befindet sich die Verschlussklappe einmal in einer aus dem Eingriffsbereich des Gehäuses heraus bewegten Position, kann der Riegel wieder in seine Ursprungsposition bewegt werden.
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Was die Positionierung des Federmechanismus betrifft, ist vorgesehen, dass dieser im Bereich der Drehachse der Verschlussklappe angeordnet ist oder zumindest im Bereich der Drehachse auf die Verschlussklappe wirkt.
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Es wurde bereits angesprochen, dass es auch Formen von Verriegelungen gibt, bei denen der Riegel ausschließlich zum Verriegeln der Verschlussklappe dient, so in Zusammenspiel mit einer Zentralverriegelung. Wird diese geöffnet, wird die Verschlussklappe mittels eines weiteren Verriegelungsmechanismus oder mittels einer Federkraft in ihrer geschlossenen Position gehalten. Zum Öffnen ist es zum Beispiel erforderlich, dass gegen die Verschlussklappe gedrückt wird, wozu die Verschlussklappe einen in seiner Längsrichtung zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition verstellbaren Riegelbolzen umfasst. Dieser Mechanismus dient dazu, die Verschlussklappe in eine Position zu drücken, in der sie vom Bediener ergriffen und vollständig geöffnet werden kann. Beim Schließen der Verschlussklappe verfährt der Riegelbolzen wieder in seine Halteposition, in welcher die Verschlussklappe eben zur Karosserie gehalten wird.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Verschlussklappe für eine Verriegelung für den Ladeanschluss oder den Tankstutzen eines Fahrzeugs, mit mindestens einem angetriebenen Riegel, der zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition verstellbar ist. Der Riegel und der für den Riegel vorgesehene Antrieb sind an der Innenseite der Verschlussklappe angeordnet.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Riegel zum Öffnen des Ladeanschlusses oder des Tankstutzens eines Fahrzeuges in die Verschlussklappe integriert ist. Ein Kleinstantrieb und der Riegel sind hierzu gemeinsam in einem Gehäuse an der Innenseite der Verschlussklappe angeordnet. Damit ist eine denkbar klein und leicht bauende sowie für Störungen unanfällige Konstruktion geschaffen. Bei geöffneter Verschlussklappe ist das Einsetzen des Ladesteckers in die Ladesteckdose bei einem Elektrofahrzeug beziehungsweise der Zapfpistole in den Tankstutzen eines mit Verbrennungsmotor betriebenen Fahrzeugs möglich, ohne dass der Riegel dabei im Weg sein könnte. Vorzugsweise umfasst die Verschlussklappe auch eine abdichtende Abdeckung für den Ladeanschluss beziehungsweise den Tankstutzen, welcher sich beim Schließen der Verschlussklappe auf oder in Ladeanschluss beziehungsweise Tankstutzen legt. Beim Schließen der Verschlussklappe kommt es in vorteilhafter Weise automatisch zu einer Abdichtung von Ladeanschluss oder Tankstutzen, so dass diese nicht separat manuell bewerkstelligt werden muss, etwa durch Aufschrauben eines Deckels.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist.
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Es zeigen:
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1 das Gehäuse eines Ladeanschlusses mit Verschlussklappe,
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2 die Verriegelung von innen,
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3 einen Schnitt gemäß der Linie A-A nach 2
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4 die Verriegelung von außen und
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5 das Gehäuse eines Antriebs.
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In 1 ist das Gehäuse 4 oder auch Inlet zur Aufnahme eines nicht dargestellten Ladeanschlusses, der beispielsweise eine Ladesteckdose für ein Elektrofahrzeug sein kann. in der Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei welcher der Riegel 2 zum Verriegeln der Verschlussklappe 1 dient. Das Bezugszeichen 3 für den Ladeanschluss verdeutlicht in diesem Zusammenhang den Sitz der Ladesteckdose, in die ein Ladestecker zwecks Aufladung der Batterie des Fahrzeugs eingesetzt wird. Das Gehäuse 4 für den Ladeanschluss 3 ist über ein Scharnier 15 mit der Verschlussklappe 1 verbunden, die eine gebogene, korrespondierende Form zu dem Gehäuse 4 des Ladeanschlusses 3 aufweist. An der Innenseite 5 der Verschlussklappe 1 befindet sich, hier verdeckt durch das Gehäuse 7 bzw. die Aufnahme 18 für dieses Gehäuse 7, der motorische Antrieb für den Riegel 2 in Form eines elektrischen Kleinstantriebes. Das Gehäuse 7 ist von der Außenseite 20 her in die Verschlussklappe eingesetzt, genauer gesagt in die klappenseitige Aufnahme 18. Zu dem Kleinstantrieb korrespondiert auf Seiten des Gehäuses 4 des Ladeanschlusses der Vorsprung 6, hinter den der Riegel 2 in seiner Schließposition bei verschlossener Verschlussklappe 1 fährt, so dass ein Öffnen der Verschlussklappe 1 unmöglich ist. An der Innenseite 5 der Verschlussklappe 1 befindet sich außerdem die Abdeckung 9. Diese wiederum korrespondiert mit dem Ladeanschluss 3, genauer gesagt mit dessen Ladesteckergehäuse 4, wozu es eine trichterartige Form aufweist. Diese Abdeckung 9 schließt an dem dem Ladeanschluss 3 zugewandten Ende 12 mit einem Dichtring 11 ab, der einen festen und abdichtenden Sitz in dem Ladeanschluss und/oder gegebenenfalls auch einem Tankstutzen ermöglicht. Mit 13 ist die Achse bezeichnet, um welche die Verschlussklappe 1 beim Öffnen beziehungsweise Schließen verschwenkt wird. Im Bereich der Achse 13 kann bei der Ausführungsform der Erfindung, bei welcher über den Riegel 2 das Öffnen und Schließen der Verschlussklappe 1 erfolgt, zweckmäßigerweise ein Federmechanismus untergebracht sein, der zum Öffnen der Verschlussklappe 1 dient, sobald sich der Riegel 2 in seiner Öffnungsposition befindet.
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In 2 ist darüber hinaus ein weiterer Verriegelungsmechanismus 14 zu erkennen, der, in seiner Längsachsenrichtung verstellbar, federnd gelagert ist. Gegen die Kraft des weiteren Verriegelungsmechanismus 14 wird die Verschlussklappe 1 durch Eindrücken geöffnet. Beim Schließen verfährt der weitere Verriegelungsmechanismus 14, der beispielsweise ein Riegelbolzen sein kann, wieder in seine Halteposition, in der die Verschlussklappe 1 eben zur Karosserie gehalten wird. Mit dem Bezugszeichen 17 ist die Stromversorgung in Form des entsprechenden Anschlusses bezeichnet.
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Die 3 zeigt einen bereichsweisen Schnitt durch die Verschlussklappe 1 und das Gehäuse 7 bzw. die diese umgebende Aufnahme 18 in der Verschlussklappe 1 gemäß der Linie A-A aus 3. Zu erkennen ist der Riegel 2, der hinter einen Vorsprung 6 des Ladesteckergehäuses 4 greift. Deutlich zu erkennen ist auch die Lage der Abdeckung 9 zum Ladesteckergehäuse 4. Gezeigt ist außerdem das Gehäuse 7 für den Antrieb, das von der Außenseite 20 in die Verschlussklappe 1 eingesetzt ist.
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Den Blick auf die Verriegelung von außen durch die Umfassung 19 des Ladeanschlusses zeigt 4 mit dem Gehäuse 7 des Antriebs, das in einer korrespondierend zu dem Gehäuse 7 ausgebildeten Aufnahme 18 in der Verschlussklappe 1 sitzt. Zur Stromversorgung des Antriebs ist ein Kabel 16 vorgesehen. Mit dem Bezugszeichen 9 ist die Abdeckung bezeichnet, die hier von ihrer dem Ladeanschluss und/oder Tankstutzen abgewandten Rückseite gezeigt ist.
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5 zeigt das Gehäuse 7, das zur Aufnahme des hier verdeckten Antriebs sowie des Riegels 2 dient. Letzterer ist bei Betätigung des Antriebs in Richtung seiner Längsachse 8 hin und her verfahrbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm IEC 62196 [0003]
- EN 60309-2 [0003]
