DE102011120518A1

DE102011120518A1 - Modulelement mit einem Dichtelement aus expandierbarem Schaumstoff

Info

Publication number: DE102011120518A1
Application number: DE102011120518A
Authority: DE
Inventors: Bernd Pohl; Heiko BETZEN
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-06-13

Abstract

Offenbart ist ein Modulelement mit einem daran angeordneten Kraftstoffeinfüllstutzen für ein Kraftfahrzeug, wobei das Modulelement an einer Seitenwand des Kraftfahrzeuges anordbar ist und wobei das Modulelement auf einer der Seitenwand zugewandten Seite ein expandierbares Dichtungselement aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Modulelement mit einem daran angeordneten Kraftstoffeinfüllstutzen für ein Kraftfahrzeug.
Ein gattungsgemäßer Modulelement ist aus der DE 197 46 236 A1 bekannt. Das darin offenbarte Modulelement weist einen Innenraum auf, mit einer Öffnung, die durch einen Klappenrahmen gebildet ist. Am Klappenrahmen ist eine außenhautbündige Verschlussklappe schwenkbar gehalten. Das Modulelement ist aus einem thermoplastischen als auch einem elastomeren Werkstoff gebildet und dient sowohl zur Anbindung einer Kraftftoffleitung als auch zur Abdichtung gegen eine Außenhaut einer Karosserie.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Modulelement zu schaffen, welches vor der Lackierung in eine Karosserie eines Fahrzeuges eingebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich. Vorgesehen ist demgemäß ein Modulelement mit einem daran angeordneten Kraftstoffeinfüllstutzen für ein Kraftfahrzeug, wobei das Modulelement an einer Seitenwand eines Kraftfahrzeuges anordbar ist und wobei das Modulelement auf einer der Seitenwand zugewandten Seite ein expandierbares Dichtungselement aufweist.
Das Dichtungselement kann auch zuvor an der Seitenwand angebracht werden. Bei der Seitenwand kann es sich um einen inneren Teil einer doppelwandigen Karosserie oder um ein separates, parallel zur Außenhaut anordbares Teil handeln. Die Seitenwand und die Außenhaut können sowohl aus Blech als auch aus Kunststoff gebildet sein.
Das Dichtungselement kann chemisch oder physikalisch zur Expansion gebracht werden, so dass das Dichtungselement sich an den Modulelement und die Seitenwand gedrückt. Dadurch wird sowohl eine fluiddichte Anordnung als auch eine mechanische Fixierung des Modulelements an dem Seitenteil erreicht. Da das Modulelement ein Dichtungselement aufweist und somit selbst nicht elastisch ausgeführt sein muss, kann es mit der Karosserie mitlackiert werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Dichtungselement zumindest teilweise aus einem eppandierbaren Schaumstoff gebildet.
Der eppandierbare Schaumstoff kann chemisch oder physikalisch aktiviert werden und zur Expansion gebracht werden. Ein derartiger Schaumstoff kann mit verhältnismäßig geringen Kosten bereitgestellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Dichtungselement zumindest teilweise aus einem unter Wärmeeinwirkung expandierendem Schaumstoff gebildet.
Dadurch kann der Modulelement mit dem daran angeordneten Dichtungselement an dem Seitenteil angebracht werden und im anschließend an die Lackierung folgenden Trocknungsverfahren getrocknet werden. Bei dem Trocknungsverfahren wird die Karosserie erwärmt, so dass sich der Schaumstoff ausdehnt und sich ein fluiddichter Sitz des Modulelements an dem Seitenteil einstellt.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Modulelement zumindest teilweise aus einem wärmebeständigen Kunststoff, insbesondere Polyamid gebildet.
Das Material, aus dem bekannte Modulelemente gefertigt sind, ist üblicherweise ein Polypropylen. Polypropylen zeichnet sich durch gute mechanische Eigenschaften und ein bedingte thermische Belastbarkeit aus. Durch die Verwendung eines Polypropylen Kunststoffs kann ein Modulelement gefertigt werden, welcher den erhöhten Anforderungen beim Erwärmen der Karosserie standhält.
Entsprechend einer Ausgestaltung weist das Modulelement zur Anbringung an dem Seitenteil zumindest auf Zug belastbare Befestigungsmittel auf.
Da sich das Dichtungselement ausdehnt, bringt es das Befestigungsmittel unter Spannung. Dadurch wird eine der Befestigungsrichtung entgegengesetzte Kraft aufgebaut, welche das Modulelement räumlich fixiert.
Entsprechend einer vorteilhaften sind die Befestigungsmittel durch Hervorhebungen mit daran angeordneten Rastnasen gebildet, welche das Seitenteil außen hinterrasten.
Das Modulelement mit dem innen um einen Kraftstoffeinfüllstutzen angeordneten Dichtungselement wird somit zunächst in eine hierfür vorgesehene Öffnung eingeführt, so dass die Rastnasen in entsprechende Ausnehmungen am Seitenteil einrasten. Das Modulelement weist in dem Zustand unmittelbar vor der Expansion des Dichtungselements bereits einen spielfreien Sitz auf. Dadurch ist gewährleistet, dass sich keine Veränderungen in der Position des Modulelements nach der Expansion ergeben.
Das Modulelement ist ausgestaltet zur Anordnung zwischen einer Seitenwand und einer Außenhaut eines Kraftfahrzeuges, wobei das Modulelement ein Dichtungselement aufweist, wobei das Dichtungselement aus einem expandierbaren Schaum gebildet ist und dergestalt zwischen der Seitenwand und der Außenhaut angeordnet ist, dass der Modulelement bei einer Expansion des Dichtungselements fluiddicht mit dem Seitenteil verbunden ist. Das Dichtungselement kann neben dem expandierbarem Schaum auch elastomere Anteile aufweisen.
Das Dichtungselement stellt eine fluiddichte Anbindung zwischen dem Seitenteil und der Außenhaut des Kraftfahrzeuges bereit. Der Bereich zwischen der Außenhaut und dem Seitenteil ist von einem Bereich, welcher mit Kraftstoff in Berührung kommt, also einem Innenbereich des Modulelements abzudichten. Eine gesonderte Kautschuk- oder Gummidichtung kann entfallen. Gleichzeitig müssen auch keine separaten Bauteile für einen Toleranzausgleich zwischen dem Seitenteil und der Außenhaut vorgesehen sein, wodurch der Fertigungsaufwand und die Teilevielfalt gering gehalten werden können. Dadurch können Kosten für die Montage und Logistik eingespart werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1: ein zwischen einer Außenhaut und einem Seitenteil eines Kraftfahrzeuges angeordnetes Modulelement, welches ein Dichtungselement aufweist.
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung im Querschnitt ein Modulelement 1, in dem ein Kraftstoffeinfüllstutzen 2 angeordnet ist. Der Kraftstoffeinfüllstutzen 2 kann zur Anbindung einer nicht dargestellten Kraftstoffleitung dienen. Das Modulelement 1 ist zwischen einem Seitenteil 3 und einer Außenhaut 4 eines Kraftfahrzeuges angeordnet. In dem Seitenteil 3 ist eine Ausnehmung 5 zur Durchleitung der nicht dargestellten Kraftstoffleitung angeordnet. An der Außenhaut 4 ist eine Ausnehmung 6 angeordnet, in welche ein Tankdeckel 7 bündig eingefasst ist. Das Modulelement 1 weist Dichtungslippen 8 zur fluiddichten Anbindung an die Außenhaut 4 auf. Der Tankdeckel 7 ist an einem Trägerteil 9 befestigt. Das Trägerteil 9 ist an einem Zapfen 10 schwenkbar gelagert. Das Modulelement 1 ist vorzugsweise aus Polyamid gebildet und somit verhältnismäßig stabil und insbesondere thermisch belastbar.
Der Kraftstoffeinfüllstutzen 2 ist hin zu einem Innenbereich 11 des Modulelements 1 gewölbt ausgestaltet. Das Modulelement 1 stellt eine fluiddichte Verbindung zwischen der Außenhaut 4 und dem Seitenteil 3 bereit. Bei der Außenhaut 4 kann es sich um ein Blech aus Metall, Kunststoff, kohlefaserverstärktem Kunststoff oder Aluminium handeln. Bei dem Seitenteil 3 kann es sich um eine innere Karosseriehaut oder um ein speziell zur Anordnung eines Kraftstoffeinfüllstutzens ausgestalteten, im Wesentlichen parallel zur Außenhaut 4 verlaufenden Teils handeln. Auch die Seitenwand kann aus Metall, Kunststoff, kohlefaserverstärktem Kunststoff oder Aluminium gebildet sein.
Aus dem Modulelement 1 erstrecken sich aus Hervorhebungen 12 mit daran angeordneten Rastnasen 13 gebildete Clipse 14. Die Clipse 14 können sich einstückig aus dem Modulelement 1 erstrecken, sie können jedoch aus separaten Teilen gebildet sein, welche in geeigneter Weise an dem Modulelement 1 angebracht werden können. Der Kraftstoffeinfüllstutzen 2 ist von einem Dichtelement 15 umgeben. Das Dichtelement 15 liegt auf einer zur Seitenwand 3 weisenden Seite 16 des Modulelements 1 und an einer Innenseite 17 der Seitenwand 3 flächig an. das Dichtungselement 15 passt im nicht expandierten Zustand gerade eben in den Zwischenbereich 18 zwischen dem Modulelement 1 und dem Seitenteil 3. Von außen ist das Dichtungselement 15 nicht sichtbar, da es durch den Kraftstoffeinfüllstutzen 2 bzw. das Modulelement 1 verdeckt ist. Zum Schließen und Geschlossenhalten des Tankdeckels 7 ist weiterhin ein geeignetes, nur teilweise dargestelltes Schließelement 21 an dem Modulelement 1 angeordnet.
Das Dichtungselement 15 ist aus einem expandierbarem Schaumstoff 19, welcher elastomere Bestandtteile aufweist, gebildet.
Bei der Fertigung des ansonsten nicht dargestellten Kraftfahrzeuges wird das Modulelement 1 mit dem daran angeordneten Kraftstoffeinfüllstutzen 2, dem Trägerteil 7 und den Dichtelementen 15 in den Zwischenbereich 18 eingeführt und mit den Clipsen 14 in der Seitenwand 3 verclipst.
Anschließend kann das Fahrzeug in an sich bekannter Weise lackiert werden. Dies kann in einem Tauchvorgang oder durch Aufsprühen eines Lacks erfolgen.
Anschließend kann das Fahrzeug unter thermischer Einwirkung getrocknet werden. Der Schaumstoff 19 expandiert, so dass sich das Dichtungselement 15 bündig an die Innenseite 17 der Seitenwand 3 und an die zur Seitenwand 3 weisenden Seite 16 des Modulelements 1 andrückt. Dadurch wird das Modulelement 1 zwischen der Seitenwand 3 und der Außenhaut 4 fixiert und eine fluiddichte Trennung des Innenbereichs 18 von einem ansonsten zwischen dem Seitenteil 3 und der Außenhaut 4 bestehenden Hohlraums 22 gewährleistet.
Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüche offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Modulelement
2: Kraftstoffeinfüllstutzen
3: Seitenteil
4: Außenhaut
5: Ausnehmung
6: Ausnehmung
7: Tankdeckel
8: Dichtungslippen
9: Trägerteil
10: Zapfen
11: Innenbereich
12: Hervorhebungen
13: Rastnasen
14: Clipse
15: Dichtelement
16: Seite
17: Innenseite
18: Zwischenbereich
19: Schaumstoff
20: Dichtungslippe
21: Schließelement
22: Hohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 19746236 A1 [0002]

Claims

Modulelement (1) mit einem daran angeordneten Kraftstoffeinfüllstutzen (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Modulelement (1) an einer Seitenwand des Kraftfahrzeuges anordbar ist und wobei das Modulelement (1) auf einer der Seitenwand (3) zugewandten Seite (16) ein expandierbares Dichtungselement (15) aufweist.
Modulelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Dichtungselement (15) zumindest teilweise aus einem expandierbaren Schaumstoff (19) gebildet ist.
Modulelement (1) nach Anspruch 1, wobei das Dichtungselement (15) zumindest teilweise aus einem unter Wärmeeinwirkung expandierendem Schaumstoff (19) gebildet ist.
Modulelement (1) nach Anspruch 1, welcher zumindest teilweise aus einem wärmebeständigen Kunststoff, insbesondere Polyamid gebildet ist.
Modulelement (1) nach Anspruch 1, aufweisend zur Anbringung an dem Seitenteil (3) zumindest auf Zug belastbare Befestigungsmittel (14).
Modulelement (1) nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsmittel (14) aus Hervorhebungen (12) mit daran angeordneten Rastnasen (13) gebildet sind, welche das Seitenteil (3) hinterrasten.
Anordnung eines Modulelements (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zwischen einer Seitenwand (3) und einer Außenhaut (4) eines Kraftfahrzeuges, wobei das Modulelement (1) ein Dichtungselement (15) aufweist, wobei das Dichtungselement (15) zumindest teilweise aus einem expandierbaren Schaumstoff (19) gebildet ist und dergestalt zwischen der Seitenwand (3) und der Außenhaut (4) angeordnet ist, dass das Modulelement (1) bei einer Expansion des Dichtungselements (15) fluiddicht mit dem Seitenteil (3) verbunden ist.