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Die Erfindung betrifft ein Antriebsgehäuse für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, insbesondere ein Antriebsgehäuse eines Verriegelungsantriebes für eine elektrische Ladevorrichtung bei einem Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeug, mit einem Basisteil und einem hiermit koppelbaren Steckteil, wobei das Basisteil und das Steckteil mit korrespondierenden Stegen unter Zwischenschaltung einer verformbaren Dichtung miteinander gefügt werden bzw. gefügt sind.
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Antriebsgehäuse für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen und insbesondere Antriebsgehäuse für Antriebe in Verbindung mit kraftfahrzeugtechnischen Anwendungen finden in und an Kraftfahrzeugen vielfältigen Gebrauch. Beispielsweise werden solche Antriebsgehäuse im Zusammenhang mit Fensterhebern, Spiegelverstellungen, Sitzverstellungen aber auch im Zusammenhang mit Stellbewegungen in oder an Kraftfahrzeugschlössern beobachtet und eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt geht es um Antriebsgehäuse zur Aufnahme eines Verriegelungsantriebes im Zusammenhang und für eine elektrische Ladevorrichtung bei einem Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeug. Tatsächlich setzen solche Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeuge typischerweise Verriegelungsantriebe für ein Riegelelement ein. Mit Hilfe des Riegelelementes wird beispielsweise ein Ladestecker in einer Ladesteckdose am Kraftfahrzeug verriegelt, wie dies in der
DE 10 2011 052 078 A1 beschrieben wird.
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Das Riegelelement wird dabei von einem meistens linear arbeitenden Antrieb in eine den Ladestecker gegenüber der kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose verriegelnden Stellung und eine den Ladestecker freigebenden Stellung motorisch hin und her bewegt. Dazu wird der fragliche Verriegelungsantrieb und mit ihm das den Verriegelungsantrieb aufnehmende Antriebsgehäuse im Bereich der kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose im Innern einer zugehörigen Karosserie platziert. Um den Verriegelungsantrieb mit den erforderlichen Stellbefehlen und der notwendigen elektrischen Energie zu versorgen, verfügt das Antriebsgehäuse meistens über das Basisteil, welches mit dem hiermit koppelbaren Steckteil verbunden werden kann, um auf diese Weise die notwendigen elektrischen Verbindungen herzustellen. Damit die Verbindung zwischen dem Basisteil und dem Steckteil vor Umwelteinflüssen geschützt ist, wird eine Dichtung benötigt.
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Im Zusammenhang mit anderen Anwendungen von Antriebsgehäusen für kraftfahrzeugtechnische Einsatzgebiete, wie sie beispielhaft in der gattungsbildenden
DE 10 2016 109 245 A1 beschrieben werden, geht es primär um ein Türschlossgehäuse und die Abdichtung zwischen Gehäusebasis und Gehäusedeckel. Zu diesem Zweck ist im zusammengebauten Zustand eine in einer Nut angeordnete Dichtung realisiert. Dabei ist das eine Gehäuseteil mit zwei benachbarten Stegen unter Bildung einer Doppelrippe ausgerüstet. Auf diese Weise soll insgesamt ein verbesserter Toleranzausgleich in Kombination mit zugleich einer erhöhten Dichtungswirkung beobachtet werden.
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Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, wenn es um die gegenseitig Abdichtung von einerseits Basisteil und andererseits hiermit koppelbarem Steckteil und die hierdurch erreichte Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen geht. Allerdings sind die bisherigen Lösungen in Verbindung mit Antriebsgehäusen für Verriegelungsantriebe bei einer elektrischen Ladevorrichtung verbesserungsfähig. Tatsächlich beobachtet man hier in der Praxis oftmals bauliche Beschränkungen, die den Rückgriff auf herkömmliche Dichtungsausprägungen verhindern. Man ist nämlich überwiegend bestrebt, das Antriebsgehäuse zusammen mit dem Verriegelungsantrieb für eine solche Ladevorrichtung so kleinbauend wie möglich zu gestalten und zugleich in die unmittelbare Nähe der kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose zu bringen.
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Hieraus resultieren im Zusammenhang mit heutzutage oftmals beobachteten zerklüfteten Karosserieformen Anforderungen dahingehend, eine abdichtende Wirkung zwischen dem Basisteil und dem Steckteil zur Verfügung zu stellen, und zwar auch dann, wenn das Basisteil und das Steckteil jeweils nur eine geringe Bauhöhe aufweisen. Dann lassen sich radiale Dichtungen wie im gattungsbildenden Stand der Technik nach der
DE 10 2016 109 245 A1 nicht oder praktisch nicht (mehr) realisieren. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Antriebsgehäuse für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen so weiter zu entwickeln, dass unter Berücksichtigung beengter Platzverhältnisse dennoch eine einwandfreie Abdichtung zwischen Basisteil und Steckteil zur Verfügung gestellt wird.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Antriebsgehäuse im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine einem Stegkopf gegenüberliegende im Querschnitt asymmetrische Dichtungsnut mit der darin befindlichen Dichtung vorgesehen ist, wobei der eine Rand der Dichtungsnut im Wesentlichen mit einem äußeren Rand des hierin eingreifenden Steges fluchtet, während der andere Rand einen sich öffnenden Zwischenraum zwischen beiden Stegen begrenzt, so dass die Dichtung in eingebautem Zustand vom Stegkopf axial beaufschlagt und zugleich radial in den Zwischenraum verdrängt wird.
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Im Rahmen der Erfindung wird also nach wie vor und unverändert mit zwei korrespondierenden Stegen unter Zwischenschaltung der verformbaren Dichtung gearbeitet. Dabei ist der eine Steg am Basisteil und der andere Steg am Steckteil vorgesehen. Der zwischen den Stegen vorgesehene Zwischenraum wird nur ganz oder teilweise von der Dichtung ausgefüllt. Dazu beaufschlagt der in die asymmetrische Dichtungsnut eingreifende Steg mit seinem Stegkopf die Dichtung axial, so dass diese zugleich radial in den Zwischenraum verdrängt wird. Auf diese Weise sorgt die verformbare Dichtung für eine zugleich radiale und axiale Abdichtung des Basisteils gegenüber dem Steckteil. Da für diese Abdichtung zusätzlich der Zwischenraum zwischen den beiden Stegen genutzt wird, lässt sich die Abdichtung zwischen den beiden Stegen über eine geringe gegenseitige Eindringtiefe realisieren, können folglich das Basisteil und das Steckteil auch mit jeweils geringer Bauhöhe einwandfrei und dichtend miteinander vereinigt werden, und zwar dauerhaft oder temporär Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Nach vorteilhafter Ausgestaltung greift das Basisteil mit seinem Basissteg in eine Ausnehmung im Steckteil ein. Demgegenüber greift das Steckteil mit seinem Stecksteg in die Dichtungsnut ein. In diesem Fall fungiert also der am Steckteil vorgesehene Stecksteg als gleichsam Kompressions- und Dichtungssteg für die in der Dichtungsnut befindliche Dichtung. Grundsätzlich kann natürlich auch umgekehrt vorgegangen werden. In diesem Fall mag dann der Basissteg für eine entsprechende Kompression und Verformung der Dichtung in der Dichtungsnut im Steckteil sorgen. Regelmäßig findet sich jedoch die Dichtungsnut im Basisteil, so dass das Steckteil mit seinem Stecksteg in die Dichtungsnut eingreift und die in der Dichtungsnut befindliche Dichtung wie beschrieben verformt.
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Der andere und nicht mit dem äußeren Rand des in die Dichtungsnut eingreifenden Steges fluchtende Rand der Dichtungsnut wird durch den Basissteg definiert. D. h., der Basissteg übernimmt eine zweifache Funktion, zunächst dahingehend, dass der Basissteg in die Ausnehmung im Steckteil eingreift. Darüber hinaus definiert der Basissteg den anderen Rand der asymmetrischen Dichtungsnut.
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Die Dichtungsnut selbst ist größtenteils im Querschnitt U-förmig und zugleich asymmetrisch ausgebildet. Dabei wird der eine U-Schenkel vom Basissteg beschrieben. Der andere U-Schenkel der Dichtungsnut korrespondiert zu einem Rand eines Einzuges im Basisteil. Dadurch wird die besondere Kompaktheit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung unterstützt.
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Um die Expansion der Dichtung in den sich öffnenden Zwischenraum zwischen den beiden Stegen zu begrenzen, ist die Auslegung meistens so getroffen, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Stegen in Steckrichtung zuläuft. Zu diesem Zweck ist der in die Ausnehmung im Steckteil eingreifende Basissteg im Allgemeinen im Querschnitt symmetrisch ausgelegt. Demgegenüber verfügt der die Dichtung in der Dichtungsnut komprimierende Stecksteg üblicherweise im Querschnitt über eine asymmetrische Gestaltung. Tatsächlich weist der Stecksteg nämlich eine den Zwischenraum in Steckrichtung verkleinernde Verdickung an seinem Fuß auf. Auf diese Weise wird die sich in den öffnenden Zwischenraum zwischen den beiden Stegen komprimierte und ausweichende Dichtung zunehmend durch den in Steckrichtung zulaufenden Zwischenraum verdichtet und werden weitergehende Verformungen der Dichtung begrenzt.
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Das Basisteil und das Steckteil sind im Allgemeinen aus Kunststoff hergestellt. Ganz besonders bevorzugt haben sich in diesem Zusammenhang Kunststoffspritzgussteile bewährt. Dabei lassen sich an den fraglichen Kunststoffspritzgussteilen problemlos die bereits angesprochenen Stege anformen und mit der gewünschten Gestalt ausrüsten. Gleiches gilt für die Dichtungsnut im Basisteil im Bereich des bereits angesprochenen Einzuges.
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Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher das Basisteil als Ladesteckerverriegelungsantriebsgehäuse ausgebildet ist. D. h., in diesem Fall fungiert das Basisgehäuse als Antriebsgehäuse für den im Innern befindlichen und nach außen hin ausfahrbaren Verriegelungsstift bzw. das Verriegelungselement, welches seinerseits dafür sorgt, dass der meistens säulenseitige Ladestecker in der kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose verriegelt und entriegelt werden kann, wie dies der zuvor bereits referierte Stand der Technik nach der
DE 10 2011 052 078 A1 im Detail beschreibt und erläutert. Das Steckteil ist in diesem Fall typischerweise als Verbindungsstecker zu einer Steuereinheit ausgebildet. Über den Verbindungsstecker wird der im Innern des Antriebsgehäuse befindliche Verriegelungsantrieb für das Verriegelungselement der Ladevorrichtung einerseits mit der erforderlichen elektrischen Energie für seine Stellbewegungen versorgt und andererseits mit den notwendigen Stellbefehlen. Der fragliche Verbindungsstecker und das Ladesteckerverriegelungsantriebsgehäuse werden im Regelfall bei der Montage des Kraftfahrzeuges miteinander vereinigt, und zwar meistens dauerhaft. Aus diesem Grund handelt es sich bei der Dichtung vorteilhaft um eine plastisch oder auch elastisch verformbare Elastomerdichtung.
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Diese Elastomerdichtung kann in die Dichtungsnut eingelegt oder auch eingespritzt werden. Dabei sind zusätzlich plastische Verformungen der Elastomerdichtung denkbar, weil die Verbindung zwischen dem Basisteil und dem Steckerteil im Regelfall nur einmalig bei der Produktion des Kraftfahrzeuges hergestellt und dann allenfalls zu Reparaturzwecken wieder gelöst wird. Eine dauerhaft herstellbare und wieder lösbare Steckverbindung ist an dieser Stelle meistens nicht vorgesehen, wenngleich selbstverständlich möglich.
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Im Ergebnis wird ein Antriebsgehäuse für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen zur Verfügung gestellt, welches besonders kompakt aufgebaut ist und folglich dem oftmals begrenzten Bauraum im Bereich einer Ladesteckdose eines Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeuges Rechnung trägt. Gleichwohl wird eine einwandfreie und mediendichte Kopplung zwischen dem Basisteil und dem hiermit koppelbaren Steckteil zur Verfügung gestellt. Hierfür sorgt die in einer asymmetrischen Dichtungsnut befindliche Dichtung, welche bei der Vereinigung zwischen dem Basisteil und dem Steckteil axial beaufschlagt wird und dadurch zugleich radial in einen sich öffnenden Zwischenraum zwischen den beiden Stegen ausweicht, so dass einwandfreie Dichtigkeit sowohl in radialer als auch axialer Richtung beobachtet wird. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, es zeigen:
- 1 ein Antriebsgehäuse für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen in Gestalt eines Ladesteckerverriegelungsantriebsgehäuses perspektivisch und 2 das Antriebsgehäuse zusammen mit dem Ladestecker und der Ladesteckdose und
- 3 einen teilweisen Schnitt durch den Gegenstand nach der 1 im Bereich eines Steckteils.
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In der 1 ist ein Antriebsgehäuse für ein Riegelelement 1 dargestellt. Mit Hilfe des im Innern des Antriebsgehäuses aufgenommenen Antriebes A lässt sich das fragliche Riegelelement 1 in Richtung des in der 1 gezeigten Doppelpfeils verstellen. Dazu ist das Biegeelement 1 mit Hilfe einer Dichtung D gegenüber dem Antriebsgehäuse abgedichtet. Mit Hilfe des Riegelementes 1 kann ein ladesäulenseitiger Ladestecker 2 mit einer kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose 3 lösbar verriegelt werden. Eine solche lösbare Verriegelung ist während eines elektrischen Ladevorganges eines Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeuges erforderlich.
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Nach Beendigung des Ladevorganges wird das Riegelelement 1 zurückgezogen, so dass der Ladestecker 2 aus der Ladesteckdose 3 entfernt werden kann. Der im Innern des Antriebsgehäuses befindliche und nicht näher dargestellte Antrieb A Verriegelungsantrieb für eine elektrische Ladevorrichtung bei dem zuvor bereits angesprochenen Elektro- oder Hybrid-Kraftfahrzeug wird über eine in der 1 lediglich angedeutete Steuereinheit 4 mit der erforderlichen elektrischen Energie und entsprechenden Stellbefehlen versorgt. Dazu ist die Steuereinheit 4 mit einem Steckteil 5 elektrisch verbunden, bei dem es sich um einen herkömmlichen Stecker handeln kann. Das Steckteil 5 wird nun zum elektrischen Anschluss und zur elektrischen Versorgung des im Innern des Antriebsgehäuses aufgenommenen Antriebes A bzw. Verriegelungsantriebes mit einem Basisteil 6 als Bestandteil des Antriebsgehäuses gekoppelt. Bei dem Basisteil 6 handelt es sich nach dem Ausführungsbeispiel um einen das Steckteil 5 aufnehmenden Gehäusevorsprung bzw. eine Basis des Antriebsgehäuses.
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Zur Vereinigung des Basisteils 6 mit dem Steckteil 5 sind das Basisteil 6 und das Steckteil 5 mit korrespondierenden und insbesondere in der Schnittdarstellung nach der 3 zu erkennenden Stegen 7, 8 ausgerüstet. Tatsächlich verfügt das Basisteil 6 über den Basissteg 7, wohingegen das Steckteil 5 den Stecksteg 8 aufweist. In der 1 und 3 ist dann noch ein elektrisches Kontaktelement 9 am Basisteil 6 angedeutet, welches in einem Gegenkontaktelement 10 im Steckteil 5 aufgenommen wird und für die beispielhafte elektrische Verbindung sorgt.
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Das Basisteil 6 und das Steckteil 5 mit den korrespondierenden Stegen 7, 8 werden unter Zwischenschaltung einer verformbaren Dichtung 11 miteinander gefügt. Die Fügung kann dabei dauerhaft oder auch temporär vorgenommen werden. Die Dichtung 11 befindet sich zu diesem Zweck in einer im Querschnitt (vgl. 3) asymmetrisch ausgebildeten Dichtungsnut 12. Bei der Dichtung 11 handelt es sich nach dem Ausführungsbeispiel um eine in die Dichtungsnut 12 eingelegte oder in diese eingespritzte Kunststoffdichtung, welche typischerweise aus einem Elastomer hergestellt ist und demzufolge signifikant verformt werden kann.
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Erfindungsgemäß liegt nun die asymmetrische Dichtungsnut 12 einem Stegkopf 8a des Steges bzw. Stecksteges 8 gegenüber. Die Dichtungsnut 12 findet sich zu diesem Zweck in einem Einzug des Basisteils 6. Dadurch fluchtet ein Rand 12a der asymmetrischen Dichtungsnut 12 im Wesentlichen mit einem äußeren Rand des in die Dichtungsnut 12 eingreifenden Steges 8, konkret des Stecksteges 8 am Steckteil 5. Demgegenüber begrenzt der andere Rand 12b der Dichtungsnut 12 einen sich öffnenden Zwischenraum 13 zwischen den beiden Stegen 7, 8.
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Auf diese Weise wird die in der asymmetrischen Dichtungsnut 12 aufgenommene Dichtung 11 in eingebautem Zustand entsprechend der Darstellung in der 3 vom Stegkopf 8a axial beaufschlagt, wie ein Pfeil in der 3 deutlich macht. Diese durch den Pfeil in der 3 dargestellte axiale Beaufschlagung der Dichtung 11 durch den Stegkopf 8a hat aufgrund des verformbaren Charakters der Dichtung 11 zur Folge, dass die Dichtung 11 zugleich radial in den Zwischenraum 13 zwischen den beiden Stegen 7, 8 verdrängt wird. Dadurch sorgt die Dichtung 11 im Wesentlichen aufgrund des asymmetrischen Charakters der Dichtungsnut 12 im Zusammenhang mit den beiden Stegen 7, 8 für eine sowohl radiale als auch axiale einwandfreie Abdichtung zwischen dem Basisteil 6 und dem Steckteil 5.
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Das Basisteil 6 und sein Basissteg 7 greifen insgesamt in eine Ausnehmung 14 im Steckteil 5 ein. Diese Ausnehmung 14 schließt sich in Steckrichtung S an den bereits angesprochenen Zwischenraum 13 zwischen den beiden Stegen 7, 8 an. Das Steckteil 8 greift mit seinem Stecksteg 8 in die Dichtungsnut 12 ein. Die Dichtungsnut 12 ist dabei im Querschnitt insgesamt nicht nur asymmetrisch, sondern auch U-förmig ausgeführt. Dabei wird ein U-Schenkel bzw. der rechte Rand 12a der Dichtungsnut 12 durch den Rand des Einzuges im Basisteil 6 definiert. Der andere U-Schenkel bzw. andere Rand 12b fällt demgegenüber mit dem rechten Rand des Basissteges 7 überein.
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Anhand der 3 erkennt man, dass der die expandierende Dichtung 11 aufnehmenden Zwischenraum 13 zwischen den beiden Stegen 7, 8 in der Steckrichtung S zuläuft. Tatsächlich geht der Zwischenraum 13 in die zuvor bereits angesprochene Ausnehmung 14 im Steckteil 5 über. Um den zulaufenden Charakter des Zwischenraumes 13 in der Steckrichtung S zu realisieren, verfügt der Stecksteg 8 über eine den Zwischenraum 13 in der Steckrichtung S verkleinernde Verdickung an seinem Fuß. Dadurch ist der Stecksteg 8 insgesamt im Querschnitt asymmetrisch gestaltet, wie man in der 3 erkennen kann. Demgegenüber verfügt der Basissteg 7 über eine größtenteils symmetrische Querschnittsform.
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Das Basisteil 6 und das Steckteil 5 sind im Regelfall aus Kunststoff hergestellt. Dabei mag es sich jeweils um Kunststoffspritzgussteile handeln. Wie bereits erläutert, ist das Basisteil 6 als Ladesteckerverriegelungsantriebsgehäuse ausgestaltet, wohingegen das Steckteil 5 einen Verbindungsstecker zur Steuereinheit 4 darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Riegelelement
- 2
- Ladestecker
- 3
- Ladesteckdose
- 4
- Steuereinheit
- 5
- Steckteil
- 6
- Basisteil
- 7, 8
- Stege
- 7
- Basissteg
- 8
- Stecksteges
- 8a
- Stegkopf
- 9
- Kontaktelement
- 10
- Gegenkontaktelement
- 11
- Dichtung
- 12
- Dichtungsnut
- 12a
- Rand
- 12b
- Rand
- 13
- Zwischenraum
- 14
- Ausnehmung
- A
- Antriebes
- D
- Dichtung
- S
- Steckrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011052078 A1 [0002, 0015]
- DE 102016109245 A1 [0004, 0006]
