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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckbaugruppe für eine Ladebuchse eines Kraftfahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer Abdeckbaugruppe.
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Elektrofahrzeuge weisen üblicherweise eine Ladebuchse zum Anschließen eines Ladesteckers auf, um einen fahrzeuginternen Speicher, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, aufzuladen. Die Ladebuchse ist durch eine Außenklappe abgedeckt, welche die Ladebuchse vor grobem Schmutz und mechanischen Einflüssen abschirmt. Um die Ladebuchse wasserdicht zu verschließen, ist eine zusätzliche Schutzklappe vorgesehen, die direkt an der Ladebuchse, das heißt zwischen der Ladebuchse und der Außenklappe, angeordnet ist. Sowohl die Außenklappe als auch die Schutzklappe sind schwenkbar gelagert, um die Ladebuchse bei Bedarf zugänglich zu machen, indem die Außenklappe und die Schutzklappe von einer Schließposition in eine Öffnungsposition verschwenkt werden.
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Um eine wasserdichte Abschirmung der Ladebuchse im Fahrbetrieb zu gewährleisten, muss sichergestellt sein, dass ein Benutzer die Schutzklappe nach dem Aufladen der Batterie ordnungsgemäß in die Schließposition zurückschwenkt, bevor er die Außenklappe schließt. Zu diesem Zweck können Mittel vorgesehen sein, die verhindern, dass ein Benutzer die Außenklappe schließen kann, bevor er die Schutzklappe ordnungsgemäß geschlossen hat. Nachteilig ist hierbei die Gefahr einer Beschädigung der Außenklappe oder der Schutzklappe, wenn ein Benutzer mit hoher Kraft versucht, die Außenklappe zu schließen, solange die Schutzklappe noch nicht in einer Schließposition ist.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdeckbaugruppe für eine Ladebuchse eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei der eine wasserdichte Abdichtung der Ladebuchse im Fahrbetrieb gewährleistet ist und die gleichzeitig vor Beschädigung geschützt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Abdeckbaugruppe für eine Ladebuchse eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem Ladebereich, umfassend eine schwenkbar gelagerte Außenklappe und eine ebenfalls schwenkbar gelagerte Schutzklappe, wobei sowohl die Außenklappe als auch die Schutzklappe zwischen jeweils einer Öffnungsposition und einer Schließposition schwenkbar sind, wobei die Außenklappe an ihrer Innenseite eine Führung für die Schutzklappe aufweist, wobei die Führung derart ausgebildet ist, dass die Schutzklappe beim Schließen der Außenklappe entlang der Führung gleitet, sodass die Schutzklappe beim Schließen der Außenklappe in ihre Schließposition bewegt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Abdeckbaugruppe kann sichergestellt werden, dass die Schutzklappe nach einem Ladevorgang oder Ähnlichem ordnungsgemäß geschlossen wird, insbesondere dann, wenn lediglich die Außenklappe geschlossen wird. Gleichzeitig wird eine Beschädigung der Abdeckbaugruppe zuverlässig vermieden.
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Natürlich kann ein Benutzer die Schutzklappe auch separat schließen, bevor er die Außenklappe ebenfalls schließt. In diesem Fall gleitet die Schutzklappe beim Schließen der Außenklappe nicht an der Führung entlang. Durch die Führung an der Innenseite der Außenklappe ist jedoch sichergestellt, dass die Schutzklappe auch dann zuverlässig geschlossen und somit die Ladebuchse wasserdicht abgedeckt wird, wenn ein Benutzer vergessen sollte, die Schutzklappe zu schließen. Zudem ist der Komfort für einen Benutzer erhöht, da er nur eine Klappe aktiv schließen muss, insbesondere die Außenklappe. Es ist jedoch auch denkbar, dass für die Schutzklappe kein separater Verriegelungsmechanismus vorhanden ist, sondern dass die Schutzklappe nur durch die Außenklappe in der Schließposition gehalten werden kann.
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Die Innenseite der Außenklappe ist insbesondere eine der Schutzklappe zugewandte Seite.
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Der Ladebereich weist vorzugsweise Kontakte auf, wobei über die Kontakte ein fahrzeuginterner Energiespeicher, insbesondere eine Batterie, aufgeladen werden kann. Die Kontakte können Bestandteil einer Ladebuchse sein.
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Die Schutzklappe dient insbesondere zur Abdichtung der Kontakte und zum Berührungsschutz. Die Schutzklappe kann nur dann in ihrer Öffnungsposition sein, wenn die Außenklappe ebenfalls in der Öffnungsposition ist. Andernfalls wird die Schutzklappe durch die Außenklappe in ihrer Schließposition gehalten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Schutzklappe in einer Öffnungsposition unverrastet an der Außenklappe, insbesondere an der Führung, an. Auf diese Weise kann die Schutzklappe ungehindert an der Führung entlanggleiten, wenn die Außenklappe verschwenkt wird.
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Beim Gleiten der Schutzklappe entlang der Außenklappe muss die Schutzklappe nicht zwingend in direktem Kontakt mit der Au ßenklappe sein. Es ist auch möglich, dass die Schutzklappe berührungslos an der Führung entlanggleitet.
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Die Führung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Schutzklappe durch die Führung in eine Schließposition gedrückt wird. Insbesondere wird die Schutzklappe durch die Führung mit einer Kraft in die Schließposition beaufschlagt, wenn die Außenklappe in einer Schließposition ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass durch die Schutzklappe eine ausreichende Abdichtung eines Ladebereichs, beispielsweise einer Ladebuchse, erfolgt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Führung ein Federelement. Dadurch können Lagetoleranzen zwischen der Außenklappe und der Schutzklappe ausgeglichen werden. Auf diese Weise trägt das Federelement dazu bei, dass die Schutzklappe zuverlässig in ihre Schließposition gedrückt wird, wenn die Außenklappe geschlossen wird.
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Beispielsweise ist die Führung durch ein Federblatt gebildet. Auf diese Weise kann die Führung einfach und kostengünstig realisiert werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Führung ein Kunststoffbauteil umfassen, an dem mindestens ein Niederhalter federnd gelagert ist. Der Niederhalter kann die Schutzklappe in gleicher Weise wie das Federblatt in die Schließposition beaufschlagen.
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Das Kunststoffbauteil selbst kann eine wellenförmige Außenfläche haben, die zur Schutzklappe hin gerichtet ist. Insbesondere bildet das Kunststoffbauteil einen Wellenberg. Abhängig von der Kinematik der Schutzklappe sind jedoch auch andere Geometrien möglich. Beispielsweise kann das Kunststoffbauteil auch eine gerade Führungsfläche aufwiesen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Führung einen Magneten, während gleichzeitig an der Schutzklappe ein weiterer Magnet angeordnet ist. Die Magneten können so ausgerichtet sein, dass zwei gleiche Pole zueinander ausgerichtet sind, wobei die Schutzklappe bei geschlossener Außenklappe durch eine Abstoßungskraft der Magneten in der Schließposition gehalten ist. Durch die Verwendung von Magneten kann die Schutzklappe berührungslos an der Führung entlangleiten. Dies hat den Vorteil, dass Kratzer oder sonstige Abnutzungserscheinungen an der Führung vermieden werden. Dazu kommt, dass beim Schließen der Außenklappe keine Kratzgeräusche auftreten, die bei direktem Kontakt zwischen der Schutzklappe und der Außenklappe auftreten können. Dadurch macht die Abdeckbaugruppe einen besonders hochwertigen Eindruck auf einen Benutzer.
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Beispielsweise umfasst die Führung einen Magnetstreifen, entlang dem der an der Schutzklappe angeordnete Magnet entlanggleiten kann, wodurch die Schutzklappe präzise geführt wird. Dabei ist der Magnetstreifen so gepolt, dass der an der Schutzklappe angeordnete Magnet abgestoßen wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzklappe durch eine Federkraft in eine Öffnungsposition beaufschlagt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Schutzklappe versehentlich zuklappt, wenn ein Benutzer einen Ladestecker anschließen möchte. Die Schutzklappe kann dabei gleichzeitig die Außenklappe in ihrer Öffnungsposition halten.
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Die Führung kann durch ein separates Bauteil oder eine separate Baugruppe gebildet sein und an der Außenklappe, insbesondere der Innenseite der Außenklappe, befestigt sein, insbesondere verrastet sein. Dies hat den Vorteil, dass die Außenklappe sowohl für Elektrofahrzeuge als auch für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren verwendet werden kann. Auf diese Weise können Werkzeugkosten gespart werden. Bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor kann die Führung entsprechend weggelassen werden.
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Die Führung hat vorzugsweise zumindest an einer zur Schutzklappe hin gerichteten Fläche eine Wellenform. Durch die Wellenform wird die Schutzklappe beim Schließen der Außenklappe ebenfalls verschwenkt und in die Schließposition bewegt. Die Wellenform ist besonders dann bevorzugt, wenn die Führung durch ein Federelement gebildet ist. Dabei wird durch die Wellenform ein erforderlicher Federweg ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform hat die Wellenform einen Wellenberg, der in der Schließposition oberhalb der Schutzklappe liegt, insbesondere wobei die Wellenform ein Wellental hat, das an den Wellenberg auf der zur Schwenkachse hin gerichteten Seite angrenzt. Dabei bewirkt das Entlanggleiten der Schutzklappe an dem Wellental hauptsächlich eine Schwenkbewegung der Schutzklappe, während der Wellenberg gegen Ende einer Schließbewegung mit der Schutzklappe in Kontakt ist und die Schutzklappe in die Schließposition drückt. Insbesondere liegt der Wellenberg in der Schließposition der Außenklappe an der Schutzklappe an.
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Das Wellental befindet sich in einer Schließposition der Außenklappe oberhalb einer Schwenkachse der Schutzklappe, insbesondere oberhalb in Bezug zur Ladebuchse.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Abdeckbaugruppe eine Verriegelungsmechanik, insbesondere eine Push-Push-Verriegelungsmechanik zum Öffnen und Schließen der Abdeckbaugruppe. Dadurch kann ein Benutzer beispielsweise durch Ausüben eines Drucks auf die Außenklappe die Abdeckbaugruppe öffnen.
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Besonders bevorzugt ist die Verriegelungsmechanik derart ausgebildet, dass durch ein Drücken auf die Außenklappe sowohl die Außenklappe als auch die Schutzklappe entriegelt werden. Anschließend können die beiden Klappen durch die auf die Schutzklappe wirkende Federkraft automatisch in eine Öffnungsposition verschwenkt werden.
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Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug, insbesondere ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug, mit einer Ladebuchse, wenigstens einem innerhalb der Ladebuchse angeordneten Ladebereich und einer Abdeckbaugruppe, die wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist, wobei die Außenklappe in ihrer Schließposition die Ladebuchse abdeckt und in ihrer Öffnungsposition die Ladebuchse freigibt, wobei die Schutzklappe in ihrer Schließposition den Ladebereich unmittelbar abdeckt, insbesondere wasserdicht abdeckt, und in ihrer Öffnungsposition den Ladebereich freigibt. Ein derartiges Fahrzeug hat den Vorteil, dass ein Ladebereich im Fahrbetrieb besonders zuverlässig abgedeckt ist, was sich auch vorteilhaft auf die Lebensdauer der Ladebuchse auswirkt. Insbesondere wird eine Korrosion der Kontakte vermieden.
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Die Schutzklappe ist beispielsweise zwischen der Außenklappe und der Ladebuchse schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse der Schutzklappe liegt dabei vorzugsweise zwischen dem Ladebereich und der Schwenkachse der Außenklappe, wodurch ein kompakter Aufbau erreichet wird.
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Der Ladebereich umfasst beispielsweise Kontaktflächen zum Anschließen eines Ladesteckers oder eine Kraftstoffeinfüllöffnung.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Abdeckbaug ru ppe,
- - 2 die Abdeckbaugruppe nach 1 in einer vergrößerten Darstellung,
- - 3 eine Abdeckbaugruppe gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform und
- - 4 eine Abdeckbaugruppe gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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In 1 ist ein Fahrzeug 8 mit einer Abdeckbaugruppe 10 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 8 ist zum Beispiel ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Fahrzeug.
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Die Abdeckbaugruppe 10 ist Bestandteil eines Fahrzeugs 8 und an der Seite des Fahrzeugs 8 vorgesehen und deckt eine Ladebuchse 11 des Fahrzeugs 8 ab. Alternativ kann die Abdeckbaugruppe 10 auch in einem Front- oder Heckbereich des Fahrzeugs 8 vorgesehen sein.
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In 2 sind die Abdeckbaugruppe 10 und ein Teil der Ladebuchse 11 vergrößert dargestellt. Die Abdeckbaugruppe 10 umfasst eine schwenkbar gelagerte Au ßenklappe 12 und eine ebenfalls schwenkbar gelagerte Schutzklappe 14, wobei sowohl die Außenklappe 12 als auch die Schutzklappe 14 in der Ladebuchse 11 befestigt sind.
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Die Ladebuchse 11 weist einen Ladebereich 16 auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel elektrische Kontakte hat, an die zum Aufladen eines fahrzeuginternen Energiespeichers ein Ladestecker angeschlossen werden kann.
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Selbstverständlich kann es sich beim Ladebereich auch um einen Einfüllstutzen für Kraftstoff handeln.
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In 2 ist die Schutzklappe 14 zur besseren Veranschaulichung sowohl in ihrer Öffnungsposition gezeigt, in der die Schutzklappe 14 an der Außenklappe 12 anliegt, insbesondere unverrastet anliegt, als auch in einer Schließposition.
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In der Schließposition deckt die Schutzklappe 14 den Ladebereich 16 der Ladebuchse 11 unmittelbar ab, und zwar so, dass der Ladebereich 16 wasserdicht abgedichtet ist. In der Öffnungsposition gibt die Schutzklappe 14 den Ladebereich 16 frei. Insbesondere ist die Schutzklappe 14 zwischen der Außenklappe 12 und dem Ladebereich 16 um eine Schwenkachse S schwenkbar gelagert.
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Die Schutzklappe 14 befindet sich auch in ihrer Öffnungsposition größtenteils, insbesondere vollständig innerhalb einer Vertiefung an einer Außenwandung des Fahrzeugs 8, in der auch die Ladebuchse 11 aufgenommen ist.
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Die Schutzklappe 14 ist durch eine Feder 17 mit einer Federkraft in Richtung ihrer Öffnungsposition beaufschlagt, sodass die Schutzklappe 14 im Wesentlichen von selbst aufschwenkt, wenn die Schutzklappe 14 und/oder die Außenklappe 12 entriegelt sind. Zu diesem Zweck ist die Feder 17 beispielsweise als Torsionsfeder im Bereich der Schwenkachse S der Schutzklappe 14 ausgeführt.
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Um die Abdeckbaugruppe 10 zu öffnen beziehungsweise zu schließen ist eine Verriegelungsmechanik 18, zum Beispiel eine Push-Push-Verriegelungsmechanik, in der Ladebuchse 11 als Teil der Abdeckbaugruppe 10 vorgesehen.
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Vorzugsweise ist nur eine Verriegelungsmechanik 18 für die Außenklappe 12 vorgesehen, sodass lediglich die Außenklappe 12 fest verriegelt werden kann, während die Schutzklappe 14 im Wesentlichen durch die Außenklappe 12 in einer Schließposition gehalten wird. Dadurch kann die Verriegelungsmechanik 18 einfach und kostengünstig ausgebildet sein. Insbesondere muss keine zusätzliche Verriegelungsmechanik 18 für die Schutzklappe 14 bereitgestellt werden. Zur zusätzlichen Absicherung kann jedoch eine zusätzliche Verriegelungsmechanik 18 für die Schutzklappe 14 vorgesehen sein.
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Um zu gewährleisten, dass die Schutzklappe 14 im Fahrbetrieb den Ladebereich 16 zuverlässig abdeckt, ist eine Führung 22 vorgesehen, die an einer Innenseite 26 der Außenklappe 12 angeordnet ist. Die Führung 22 ist derart ausgebildet, dass die Schutzklappe 14 beim Schließen der Außenklappe 12 entlang der Führung 22 gleitet. Dadurch wird die Schutzklappe 14 beim Schließen der Außenklappe 12 in eine Schließposition bewegt und in die Schließposition gedrückt.
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Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Führung 22 durch ein Federelement 27, genauer gesagt durch ein Federblatt 29 gebildet. Zum besseren Verständnis ist die Führung 22 in 1 in einer Öffnungsposition und in einer Schließposition der Außenklappe 12 dargestellt.
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Die Führung 22 ist als separates Bauteil ausgebildet, das an der Außenklappe 12 befestigt ist, insbesondere an der Innenseite der Außenklappe 12. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Führung 22 an der Außenklappe 12 verrastet. Dadurch lässt sich die Führung 22 einfach an der Außenklappe 12 montieren. Außerdem lässt sich die Außenklappe 12 auch für Fahrzeugvarianten verwenden, in denen keine Führung 22 benötigt wird.
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Die Führung 22 ist wellenförmig ausgebildet. Insbesondere hat die Führung 22 einen Wellenberg 28, d.h. einem der Innenseite der Außenklappe 12 entfernten Abschnitt, und ein Wellental 30 d.h. einem der Innenseite der Außenklappe 12 nahen Abschnitt. Das Wellental 30 grenzt an den Wellenberg 28 auf der zur Schwenkachse der Außenklappe 12 hingerichteten Seite des Wellenbergs 28 an. Durch die Wellenform kann ein erforderlicher Federweg der Führung 22 erreicht werden, der zum Ausgleich einer Lagetoleranz notwendig ist.
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An dem zu der Schwenkachse S der Schutzklappe 14 entgegengesetzten Ende der Schutzklappe 14 ist ein Vorsprung 32 angeordnet, der sich von der Schutzklappe 14 ausgehend zur Führung 22 hin erstreckt.
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Durch den Vorsprung 32 kann eine Kontaktfläche zwischen der Führung 22 und der Schutzklappe 14 reduziert sein, was zu verringerter Reibung zwischen der Führung 22 und der Schutzklappe 14 führt. Dadurch wird eine Geräuschentwicklung beim Öffnen und Schließen der Abdeckbaugruppe 10 sowie ein Abrieb an der Außenklappe 12 und/oder der Schutzklappe 14 reduziert.
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Beim Schließen der Außenklappe 12 gleitet das vordere Ende der Schutzklappe 14, d.h. das von der Schwenkachse S abgewandte Ende, zunächst durch das Wellental 30. Nachdem die Schutzklappe 14 das Wellental 30 durchlaufen hat, wird die Schutzklappe 14 durch den Wellenberg 28 in die Schließposition gedrückt. Der Wellenberg 28 liegt somit in der Schließposition oberhalb der Schutzklappe 14, betrachtet ausgehend von der Ladebuchse 11, wie in 2 zu erkennen ist.
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Die Schutzklappe 14 wird also durch den Wellenberg 28 sicher in der Schließposition gehalten, sodass gewährleistet ist, dass der Ladebereich 16 sicher abgedichtet ist. Ein separates Einklappen der Schutzklappe 14 ist daher nicht notwendig.
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In den 3 und 4 sind weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Abdeckbaugruppe 10 gezeigt.
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Für gleiche Strukturen mit gleichen Funktionen, die von der obigen Ausführungsform bekannt sind, werden im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet und es wird insoweit auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen. Nachfolgend wird lediglich auf die Unterschiede der jeweiligen Ausführungsformen eingegangen, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Die Ausführungsform der Abdeckbaugruppe 10 gemäß 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 im Wesentlichen durch die Form der Führung 22. Der Einfachheit halber ist in 3 der Ladebereich 16 nicht dargestellt.
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Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform umfasst die Führung 22 ein Kunststoffbauteil 34, an dem ein Niederhalter 36 federnd gelagert ist. Ein massives Kunststoffbauteil 34 erweckt bei einem Benutzer einen höherwertigen Eindruck als ein einfaches Federblatt 29.
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Die Funktionsweise der Führung 22 gemäß 3 ist analog zu der Führung 22 gemäß 1. Das Kunststoffbauteil 34 umfasst dabei das Wellental 30, während der Niederhalter 36 den Wellenberg 28 bildet. Durch die federnde Lagerung des Niederhalters 36 können ebenfalls Lagetoleranzen zwischen der Schutzklappe 14 und der Außenklappe 12 ausgeglichen sowie der Anpressdruck für die Schutzklappe 14 angepasst werden. Bei dieser Ausführungsform können abhängig von der Kinematik der Schutzklappe 14 auch andere Formen der Führung 22 gewählt werden, die von einer Wellenform abweichen.
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4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Abdeckbaugruppe 10. Diese unterscheidet sich von den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen ebenfalls durch die Art der Führung 22.
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Die in 4 dargestellte Führung 22 umfasst einen Magneten 38, der an der Au ßenklappe 12 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Führung 22 einen Magnetstreifen 40. Der Magnetstreifen 40 bildet im Wesentlichen das Wellental 30, während der Magnet 38 den Wellenberg 28 bildet, insbesondere eine Kuppe des Wellenbergs 28. Auch bei dieser Ausführungsform sind abhängig von der Kinematik der Schutzklappe 14 auch andere Geometrien anstelle einer Wellengeometrie möglich.
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An der Schutzklappe 14 ist ein weiterer Magnet 42 angeordnet.
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Die Magneten 38, 42 sowie der Magnetstreifen 40 sind so ausgerichtet, dass gleiche Pole zueinander ausgerichtet sind, d.h., dass zum Beispiel die Nordpole des Magneten 38 und des Magnetstreifens 40 zur Schutzklappe 14 und der Nordpol des Magneten 42 zur Außenklappe 12 ausgerichtet sind. Dadurch gleitet die Schutzklappe 14 aufgrund der Abstoßungskraft der Magneten 38, 40, 42 berührungslos an der Führung 22 entlang, wenn die Außenklappe 12 geschlossen wird. Zudem wird die Schutzklappe 14 bei geschlossener Außenklappe 12 durch eine Abstoßungskraft der Magneten 38, 42 in der Schließposition gehalten.
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Um eine stabile Lagerung des Magneten 38 sowie des Magnetstreifens 40 zu erreichen, können der Magnet 38 und der Magnetstreifen 40 an einer Kulisse 44 befestigt sein, die an der Außenklappe 12 befestigt ist. Die Kulisse 44 kann durch ein Kunststoffelement oder einen Blechstreifen oder Ähnliches gebildet sein.
