DE102016106651A1 - Mechanismus und Verfahren zum Betätigen einer Ladeklappe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zum Betätigen einer Ladeklappe (10), insbesondere eines Elektrofahrzeugs (1), die durch eine Viergelenkanordnung (14) so an eine Tragstruktur angelenkt ist, dass die Ladeklappe (10) zwischen einer Schließstellung (3A) und einer Offenstellung (3F) bewegbar ist. Um das Betätigen der Ladeklappe zu vereinfachen, umfasst der Mechanismus zum Betätigen der Ladeklappe (10) ein Push-Push-Element, das mit einer Federeinrichtung kombiniert ist, die der Viergelenkanordnung (14) zugeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Mechanismus und ein Verfahren zum Betätigen einer Ladeklappe, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, die durch eine Viergelenkanordnung so an eine Tragstruktur angelenkt ist, dass die Ladeklappe zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Elektrofahrzeug mit einer Ladeklappe, die mit einem derartigen Mechanismus betätigbar ist.
- Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2015/0375630 A1 DE 44 38 610 A1 ist eine verstellbare Klappe, insbesondere Tankklappe eines Kraftfahrzeugs, bekannt, die über ein Stellorgan und einen Schwenkhebel, der einerseits um eine ortsfeste Schwenkachse und andererseits um eine zur Schwenkachse etwa parallele Achse an der Klappe schwenkbar befestigt ist, von einer eine Wandöffnung verschließenden Schließstellung in eine die Wandöffnung zumindest teilweise freigebende Offenstellung über einen Randbereich der Wandöffnung verstellbar ist, wobei das Stellorgan ein zweiter, einerseits um eine ortsfeste Schwenkachse und andererseits um eine Achse an der Klappe schwenkbarer Schwenkhebel ist, der mit dem anderen Schwenkhebel und der Klappe ein Viergelenk bildet. - Aufgabe der Erfindung ist es, das Betätigen einer Ladeklappe, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, die durch eine Viergelenkanordnung so an eine Tragstruktur angelenkt ist, dass die Ladeklappe zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist, zu vereinfachen. Die Aufgabe ist bei einem Mechanismus zum Betätigen einer Ladeklappe, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, die durch eine Viergelenkanordnung so an eine Tragstruktur angelenkt ist, dass die Ladeklappe zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar ist, dadurch gelöst, dass der Mechanismus zum Betätigen der Ladeklappe ein Push-Push-Element umfasst, das mit einer Federeinrichtung kombiniert ist, die der Viergelenkanordnung zugeordnet ist. In der Schließstellung ist eine Ladeöffnung des Elektrofahrzeugs durch die Ladeklappe verschlossen. In der Offenstellung wird die Ladeöffnung des Elektrofahrzeugs von der Ladeklappe freigegeben, so dass ein Ladestecker in die Ladeöffnung eingesteckt werden kann, um das Elektrofahrzeug, insbesondere eine elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Elektrofahrzeug, elektrisch aufzuladen. Durch die Kombination der Federeinrichtung mit dem Push-Push-Element wird auf einfache Art und Weise ein besonders komfortabler Mechanismus zum Betätigen der Ladeklappe geschaffen. Das Push-Push-Element ist vorteilhaft mit einer Verriegelungseinrichtung kombiniert. Mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung kann das Push-Push-Element blockiert werden, so dass die Ladeklappe, zum Beispiel in einem Parkbetrieb oder in einem Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs, geschlossen gehalten wird. Dadurch wird ein unerwünschtes Betätigen, insbesondere Öffnen, der Ladeklappe in bestimmten Betriebszuständen, zum Beispiel beim Parken, sicher verhindert. Eine Verriegelungseinrichtung mit einer Push-Push-Mechanik für andere Anwendungen, wie zum Geschlossenhalten von Behältnissen, wie Aschern, Schubladen, verschließbaren Ablagen auf einer Mittelkonsole oder Handschuhfachdeckeln, ist an sich bekannt, zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2010 050 800 A1 . - Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Mechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe durch die Federeinrichtung in ihre Schließstellung und in ihre Offenstellung vorgespannt ist. Dadurch wird ein manuelles Öffnen und Schließen der Ladeklappe erheblich vereinfacht. Durch das Vorspannen der Ladeklappe in ihre Schließstellung wird vorteilhaft sicher verhindert, dass die Ladeklappe nach einem Ladevorgang ungewollt offenbleibt. Das Vorspannen der Ladeklappe sowohl in ihre Schließstellung als auch in ihre Offenstellung wird durch eine Wirkungsumkehr von Hebelarmen der Viergelenkanordnung mit Hilfe der Federeinrichtung realisiert. Ein Öffnen der Ladeklappe wird zunächst durch das Push-Push-Element initiiert. Daraufhin wird die Ladeklappe zunächst manuell, das heißt von Hand, weiter geöffnet, bis die Ladeklappe schließlich durch die Federeinrichtung in ihre Offenstellung bewegt wird.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Mechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung einen Federtotpunkt aufweist, dem eine Totpunktstellung der Ladeklappe zugeordnet ist, in welcher die Ladeklappe zwischen ihrer Schließstellung und ihrer Offenstellung angeordnet ist. Durch diesen Federtotpunkt wird die Wirkungsumkehr der Hebelarme der Viergelenkanordnung realisiert. In der Totpunktstellung ist die Ladeklappe vorteilhaft viel näher zu ihrer Schließstellung als zu ihrer Offenstellung angeordnet. Durch das Push-Push-Element wird die Ladeklappe vorzugsweise geringfügig, zum Beispiel etwa fingerbreit, geöffnet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Mechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe aus ihrer Schließstellung nach oben in ihre Offenstellung verschwenkbar ist. Der Begriff nach oben bezieht sich auf eine Fahrzeug-z-Richtung. Eine Längsrichtung oder Längsachse des Elektrofahrzeugs wird auch als x-Richtung bezeichnet. Eine Querrichtung des Elektrofahrzeugs wird auch als Fahrzeug-y-Richtung oder y-Achse bezeichnet. Die Fahrzeug-z-Richtung oder z-Achse steht senkrecht auf einer Ebene, die von der x-Achse und der y-Achse aufgespannt wird. In ihrer Offenstellung ist die Ladeklappe vorzugsweise so weit oberhalb der Ladeöffnung angeordnet, dass auf einfache Art und Weise ein passender Ladestecker in die Ladeöffnung eingesteckt werden kann, um das Elektrofahrzeug beziehungsweise die in dem Elektrofahrzeug angeordnete elektrische Energiespeichereinrichtung mit elektrischer Energie aufzuladen.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Mechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe in ihrer Offenstellung oberhalb einer Ladeöffnung angeordnet ist. Dadurch wird das Aufladen des Elektrofahrzeugs vereinfacht. In der Offenstellung ist die Ladeklappe vorteilhaft an einem Karosseriebereich, insbesondere einem Kotflügelbereich, des Elektrofahrzeugs angeordnet. Die Ladeöffnung mit der Ladeklappe ist besonders bevorzugt an einem vorderen Kotflügel des Elektrofahrzeugs angeordnet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Mechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass die Viergelenkanordnung zwei Lenkerpaare umfasst, die an zwei Seiten der Ladeklappe angelenkt sind. Die Lenkerpaare der Viergelenkanordnung umfassen vorteilhaft jeweils zwei Lenker, die vorzugsweise gleich ausgeführt sind. Dadurch werden die Konstruktion und die Herstellung der Viergelenkanordnung vereinfacht. Mit den beiden Lenkerpaaren der Viergelenkanordnung kann die Ladeklappe besonders stabil in ihrer Offenstellung gehalten werden. Dadurch werden unerwünschte Beschädigungen der Ladeklappe beziehungsweise der Viergelenkanordnung bei geöffneter Ladeklappe, insbesondere beim Laden, verhindert. Die Ladeöffnung ist besonders vorteilhaft zwischen den beiden Lenkerpaaren der Viergelenkanordnung angeordnet.
- Bei einem Verfahren zum Betätigen einer Ladeklappe, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, mit einem vorab beschriebenen Mechanismus, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Ladeklappe nach Druckausübung auf das Push-Push-Element beim Öffnen durch das Push-Push-Element zunächst nur geringfügig, insbesondere etwa fingerbreit, geöffnet wird, bevor die Ladeklappe dann manuell weiter geöffnet wird. Das Push-Push-Element ist vorteilhaft hinter der Ladeklappe angeordnet. Eine Position des Push-Push-Elements hinter der Ladeklappe kann auf der Ladeklappe entsprechend markiert sein. Das Push-Push-Element ist besonders vorteilhaft in einem Eckbereich und/oder in einem Randbereich der Ladeklappe angeordnet. Die geringfügige Öffnung der Ladeklappe durch das Push-Push-Element ermöglicht vorteilhaft ein manuelles Weiteröffnen der Ladeklappe. Das manuelle Weiteröffnen der Ladeklappe wird vorteilhaft durch die Federeinrichtung unterstützt.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe beim weiteren Öffnen nach Überwinden eines beziehungsweise des Federtotpunkts durch die Federeinrichtung in ihre Offenstellung bewegt wird. Das vollständige Öffnen der Ladeklappe erfolgt durch die Kombination der Federeinrichtung mit dem Viergelenk dann sozusagen automatisch.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe beim Schließen zunächst manuell so weit geschlossen wird, bis die Ladeklappe nach Überwinden des Federtotpunkts durch die Federeinrichtung geschlossen wird. Dadurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass die Ladeklappe automatisch vorzugsweise vollständig geschlossen wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Elektrofahrzeug mit einer Ladeklappe, die mit einem vorab beschriebenen Mechanismus, insbesondere gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren, betätigbar ist. Durch die Kombination des Push-Push-Elements mit der Federeinrichtung und der Viergelenkanordnung kann auf einfache Art und Weise eine besonders komfortable Betätigung der Ladeklappe erreicht werden.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines vorderen Kotflügels eines Elektrofahrzeugs mit einer Ladeöffnung, die durch eine Ladeklappe verschließbar ist; -
2 die Ladeöffnung mit der Ladeklappe aus1 in einer Schnittdarstellung; -
3 eine Folge von insgesamt sechs3A bis3F , die eine Bewegung der Ladeklappe zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung veranschaulichen; -
4 eine Folge von insgesamt fünf4A bis4E , die das Öffnen der Ladeklappe veranschaulichen, und -
5 eine Folge von ebenfalls insgesamt fünf5A bis5E , die das Schließen der Ladeklappe veranschaulichen. - In
1 ist ein vorderer Kotflügel3 eines Elektrofahrzeugs1 vereinfacht perspektivisch dargestellt. Das Elektrofahrzeug1 umfasst eine Ladeeinheit5 mit einer Ladeöffnung6 . - Die Ladeeinheit
5 des Elektrofahrzeugs1 ist einer elektrischen Energiespeichereinrichtung des Elektrofahrzeugs1 zugeordnet. In die Ladeöffnung6 kann ein (nicht dargestelltes) Ladesteckelement eingesteckt werden, um die elektrische Energiespeichereinrichtung in dem Elektrofahrzeug1 elektrisch aufzuladen. - Die Ladeöffnung
6 der Ladeeinheit5 ist durch eine Ladeklappe10 verschließbar, die durch eine Viergelenkanordnung14 an eine Tragstruktur des Elektrofahrzeugs1 angelenkt ist. - In der Schnittdarstellung der
2 sieht man, dass die Viergelenkanordnung14 Lenker11 ,12 und eine Federeinrichtung15 umfasst. Darüber hinaus ist die Viergelenkanordnung14 mit einem Push-Push-Element20 kombiniert. Dem Push-Push-Element20 wiederum ist eine Verriegelungseinrichtung22 mit einem Aktuator23 zugeordnet. - Mit dem Aktuator
23 der Verriegelungseinrichtung22 kann das Push-Push-Element20 blockiert werden. Das Push-Push-Element20 ermöglicht vorteilhaft eine geringfügige, etwa fingerbreite Öffnung der Ladeklappe10 . Diese geringfügige Öffnung der Ladeklappe10 wird durch Ausüben von Druck, zum Beispiel mit dem Finger oder der Hand, durch die Ladeklappe10 auf das Push-Push-Element20 bewirkt. - In den
3A bis3F ist eine Bewegung der Ladeklappe10 zwischen ihrer Schließstellung in3A und ihrer Offenstellung in3F dargestellt. In der Schließstellung verschließt die Ladeklappe10 die darunter angeordnete Ladeöffnung im Kotflügel3 vollständig. - In
3B ist die Ladeklappe10 durch Betätigung des Push-Push-Elements geringfügig geöffnet. In den3C bis3E wird die Ladeöffnung6 durch ein weiteres Öffnen der Ladeklappe10 immer mehr geöffnet, bis die Ladeöffnung6 in der Offenstellung der Ladeklappe10 schließlich vollständig freigegeben ist. - In der Offenstellung ist die Ladeklappe
10 , wie man in3F sieht, oberhalb der Ladeöffnung6 an dem Kotflügel3 angeordnet. Dabei ist die Ladeklappe10 immer noch geringfügig von dem Kotflügel3 beabstandet. Durch die Anordnung der Ladeklappe10 oberhalb der Ladeöffnung6 in ihrer Offenstellung kann auf einfache Art und Weise der geeignete Ladestecker in die Ladeöffnung6 eingesteckt werden. - In den
4 und5 sind das Öffnen und das Schließen der Ladeklappe10 veranschaulicht. In den4 und5 sieht man, dass die Viergelenkanordnung14 zwei Lenkerpaare31 ,32 mit jeweils zwei Lenkern umfasst, die ein Viergelenk darstellen. Durch die beiden Lenkerpaare31 ,32 wird die Ladeklappe10 besonders stabil an der Tragstruktur des vorderen Kotflügels3 gehalten. - In
4A ist die Ladeklappe10 in ihrer Schließstellung dargestellt. Durch einen Druckimpuls auf das Push-Push-Element20 , der vorzugsweise manuell auf die Ladeklappe10 ausgeübt wird, wird die Ladeklappe10 durch das Push-Push-Element20 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung15 fingerbreit aufgestemmt. - In
4B ist die Ladeklappe10 in ihrer Totpunktstellung dargestellt, die durch einen Federtotpunkt der Federeinrichtung15 definiert wird. Aus ihrer in4B dargestellten Totpunktstellung wird die Ladeklappe10 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung15 weiter geöffnet, bis der Umkehrpunkt der Federeinrichtung15 überwunden ist. In den4C und4D ist veranschaulicht, dass die Ladeklappe10 nach Überwinden des Umkehrpunkts der Federeinrichtung15 durch die Federkraft der Federeinrichtung15 automatisch öffnet, bis die Offenstellung der Ladeklappe10 in4E erreicht ist. - In
5A ist die Ladeklappe10 in ihrer Offenstellung dargestellt. Beim Schließen wird die Ladeklappe10 zunächst manuell durch Herunterdrücken der Ladeklappe10 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung15 bis über deren Umkehrpunkt bewegt. Nach Überwinden des Umkehrpunkts schließt die Ladeklappe10 dann automatisch. - In
5B ist die Ladeklappe10 etwa zur Hälfte geschlossen. In5C ist die Ladeklappe10 etwa zu siebzig Prozent geschlossen.5D entspricht der Totpunktstellung der Ladeklappe10 , die durch den Federtotpunkt der Federeinrichtung15 definiert wird. In5E ist die Ladeklappe10 vollständig geschlossen. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0375630 A1 [0002]
- DE 4438610 A1 [0002]
- DE 102010050800 A1 [0003]
Claims (10)
- Mechanismus zum Betätigen einer Ladeklappe (
10 ), insbesondere eines Elektrofahrzeugs (1 ), die durch eine Viergelenkanordnung (14 ) so an eine Tragstruktur angelenkt ist, dass die Ladeklappe (10 ) zwischen einer Schließstellung (3A ) und einer Offenstellung (3F ) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zum Betätigen der Ladeklappe (10 ) ein Push-Push-Element (20 ) umfasst, das mit einer Federeinrichtung (15 ) kombiniert ist, die der Viergelenkanordnung (14 ) zugeordnet ist. - Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe (
10 ) durch die Federeinrichtung (15 ) in ihre Schließstellung (3A ) und ihre Offenstellung (3F ) vorgespannt ist. - Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (
14 ) einen Federtotpunkt aufweist, dem eine Totpunktstellung (4B ,5D ) der Ladeklappe (10 ) zugeordnet ist, in welcher die Ladeklappe (10 ) zwischen ihrer Schließstellung (3A ) und ihrer Offenstellung (3F ) angeordnet ist. - Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe (
10 ) aus ihrer Schließstellung (3A ) nach oben in ihre Offenstellung (3F ) verschwenkbar ist. - Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe (
10 ) in ihrer Offenstellung (3F ) oberhalb einer Ladeöffnung (6 ) angeordnet ist. - Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Viergelenkanordnung (
15 ) zwei Lenkerpaare (31 ,32 ) umfasst, die an zwei Seiten der Ladeklappe (10 ) angelenkt sind. - Verfahren zum Betätigen einer Ladeklappe (
10 ), insbesondere eines Elektrofahrzeugs (1 ), mit einem Mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe (10 ) nach Druckausübung auf das Push-Push-Element (20 ) beim Öffnen durch das Push-Push-Element (20 ) zunächst nur geringfügig, insbesondere etwa fingerbreit, geöffnet wird (4A ), bevor die Ladeklappe (10 ) dann manuell weiter geöffnet wird (4B ). - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe (
10 ) beim weiteren Öffnen (4C ,4D ) nach Überwinden eines beziehungsweise des Federtotpunkts durch die Federeinrichtung (14 ) in ihre Offenstellung (4E ) bewegt wird. - Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeklappe (
10 ) beim Schließen zunächst manuell so weit geschlossen wird (5B ,5C ), bis die Ladeklappe (10 ) nach Überwinden des Federtotpunkts (5D ) durch die Federeinrichtung (14 ) geschlossen wird (5E ). - Elektrofahrzeug (
1 ) mit einer Ladeklappe (10 ), die mit einem Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, betätigbar ist.
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DE102016106651.6A DE102016106651A1 (de) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Mechanismus und Verfahren zum Betätigen einer Ladeklappe |
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---|---|
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