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Die Erfindung betrifft eine Verschlussanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Verschlussanordnung ist aus der
DE 20 2016 100 445 U1 bekannt und weist ein zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung drehbeweglich geführtes Deckelelement auf. Das Deckelelement ist mittels einer Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor zwischen der Schließ- und der Öffnungsstellung verlagerbar. Der elektrische Antriebsmotor ist kraft- und bewegungsübertragend mit dem Deckelelement wirkverbunden. Diese Wirkverbindung ist mittels eines Notentriegelungsmechanismus aufhebbar.
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Eine weitere Verschlussanordnung ist in Form einer Tankklappenanordnung aus der
DE 10 2014 016 911 B4 bekannt und zum Verschließen einer Tankmulde einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die bekannte Tankklappenanordnung weist ein Verschlusselement in Form einer Tankklappe auf, die an einer fahrzeugfesten Führungseinrichtung zwischen einer Schließ- und einer Öffnungsstellung verlagerbar ist. In der Schließstellung verschließt die Tankklappe die Tankmulde. In der Öffnungsstellung gibt die Tankklappe die Tankmulde frei. Zur angetriebenen Verlagerung der Tankklappe zwischen der Schließ- und der Öffnungsstellung ist eine Antriebseinrichtung mit einem elektrischen Antriebsmotor vorgesehen. Der Antriebsmotor ist kraft- und bewegungsübertragend mit der Tankklappe wirkverbunden. Zu diesem Zweck umfasst die Antriebseinrichtung der bekannten Verschlussanordnung einen einends fest mit der Tankklappe und andernends fest mit dem Antriebsmotor wirkverbundenen Seilzug.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verschlussanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Aufbau eine bedarfsweise manuelle Verlagerung des Deckelelements ermöglicht und insbesondere einer Beschädigung der Antriebseinrichtung bei einer solchen manuellen Verlagerung des Deckelelements entgegenwirkt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verschlussanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die kraft- und bewegungsübertragende Wirkverbindung zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und dem Deckelelement bei Bedarf getrennt werden. Diese Wirkverbindung kann auch als Antriebsverbindung bezeichnet werden. Die besagte Trennung ermöglicht eine von dem elektrischen Antriebsmotor entkoppelte manuelle Verlagerung des Deckelelements. Eine solche manuelle Verlagerung kann insbesondere dann erforderlich werden, wenn keine oder keine ausreichende elektrische Betriebsenergie zum Antrieb des elektrischen Antriebsmotors zur Verfügung steht. Ohne die mittels der Kupplungseinrichtung bewirkte Trennung der Antriebsverbindung kann es infolge einer manuellen Verlagerung des Deckelelements zu einer nicht bestimmungsgemäßen oder missbräuchlichen Beanspruchung des Antriebsmotors und/oder weiterer Komponenten der Antriebseinrichtung kommen. Um dem entgegenzuwirken, ist erfindungsgemäß die Kupplungseinrichtung zum bedarfsweisen Trennen und Verbinden der Antriebsverbindung zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und dem Deckelelement vorgesehen. Die Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise eine formschlüssig wirkende Formschlusskupplung oder eine kraftschlüssig wirkende Reibungskupplung. Die Kupplungseinrichtung wirkt zwischen unterschiedlichen Bauteilen und/oder Abschnitten der Antriebseinrichtung. Die Kupplungseinrichtung ist mittels der Betätigungseinrichtung zwischen dem Kupplungszustand und dem Trennzustand überführbar. Die Kupplungseinrichtung kann insoweit auch als „schaltbare“ oder „lösbare“ Kupplung bezeichnet werden. Zur Kraft- und Bewegungsübertragung von dem elektrischen Antriebsmotor auf das Deckelelement weist die Antriebseinrichtung vorzugsweise eine Wellenanordnung, Seilzuganordnung, Gestängeanordnung oder dergleichen auf, wobei die Kupplungseinrichtung zum Kuppeln und Trennen unterschiedlicher Bauteile und/oder Abschnitte der besagten Anordnung eingerichtet ist. Die Betätigungseinrichtung ist zur manuellen Betätigung vorgesehen und weist vorzugsweise einen Betätigungsabschnitt, beispielsweise in Form eines Griffs, einer Handhabe oder dergleichen, auf. In einem betriebsfertig an dem Kraftfahrzeug montierten Zustand ist der Betätigungsabschnitt vorzugsweise in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs, beispielsweise unterhalb und/oder seitlich eines Lenkrads, angeordnet. Alternativ kann der Betätigungsabschnitt ausgehend von einem front- oder heckseitig angeordneten Kofferraum des Kraftfahrzeugs zugänglich sein. Der Antriebsmotor ist in einem fahrzeugseitig montierten Zustand über ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Betriebsenergie versorgt. Das Deckelelement ist vorzugsweise linear- und/oder rotationsbeweglich zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung an der Führungseinrichtung verlagerbar. Das Deckelelement kann insbesondere auch als Deckel, Klappe, Schieber oder Verschluss bezeichnet werden. Die Führungseinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil der Verschlussanordnung, was jedoch nicht zwingend ist. Die Tankmulde ist als der Bereich der Karosserie aufzufassen, in welchem ein Tankstutzen zum Befüllen eines Kraftstofftanks des Kraftfahrzeugs oder eine Ladesteckdose zum elektrischen Laden einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Insoweit kann die Tankmulde auch als Lademulde oder Ladesteckdosenmulde bezeichnet werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplungseinrichtung eine Formschlusskupplung. Dies ermöglicht einen besonders robusten und gleichzeitig einfachen Aufbau. Zudem wirkt die Formschlusskupplung vorzugsweise schlupffrei. Dies im Unterschied zu üblichen Reibungskupplungen. Hierdurch kann im Kupplungszustand eine möglichst verlustfreie Übertragung von Antriebskräften über die Kupplungseinrichtung erfolgen. Ein verlustbehaftetes Durchrutschen der Kupplungseinrichtung kann dementgegen zu einer fehlerhaften Verlagerung des Deckelelements führen, bei welcher die Schließ- und/oder Öffnungsstellung nicht oder nicht vollständig erreicht wird. Durch die Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung als Formschlusskupplung wird dem entgegengewirkt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Betätigungseinrichtung einends einen zur manuellen Betätigung vorgesehenen Betätigungsabschnitt auf und wirkt andernends mechanisch mit der Kupplungseinrichtung zusammen. Dies ermöglicht insbesondere eine besonders ergonomische manuelle Betätigung der Betätigungseinrichtung. Andernends der Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise ein zur Steuerung und damit Überführung bzw. Verlagerung der Kupplungseinrichtung zwischen dem Kupplungs- und dem Trennzustand vorgesehener Steuerabschnitt vorgesehen. Zur Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen dem Betätigungs- und dem Steuerabschnitt kann insbesondere ein Seilzugsystem mit einem Seilzug, ein Gestänge oder dergleichen vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung als einstückiger Betätigungshebel gestaltet, an welchem der Betätigungsabschnitt und/oder der Steuerabschnitt einstückig angeformt sind.
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Weiter gemäß der Erfindung weist die Betätigungseinrichtung einen Antriebsabschnitt auf, der bei einer Verlagerung der Kupplungseinrichtung von dem Kupplungszustand in den Trennzustand in eine kraft- und bewegungsübertragende Wirkverbindung mit dem Deckelelement gelangt und eine manuell angetriebene Verlagerung des Deckelelements in Richtung der Öffnungsstellung bewirkt. Diese besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht ein wenigstens teilweises Öffnen des Deckelelements mittels einer manuellen Betätigung der Betätigungseinrichtung. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Deckelelement in der Schließstellung flächenbündig mit an die Tankmulde angrenzende Karosserieabschnitten der Karosserie ausgerichtet und somit mangels geeigneter Angriffsflächen nicht oder jedenfalls nicht ergonomisch unmittelbar manuell verlagerbar ist. Die Betätigungseinrichtung weist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung eine besonders vorteilhafte Mehrfachfunktion auf. Zum einen dient die Betätigungseinrichtung einem Überführen der Kupplungseinrichtung in den Trennzustand. Zum anderen dient die Betätigungseinrichtung hierbei zusätzlich einer wenigstens teilweisen Verlagerung des Deckelelements in Richtung der Öffnungsstellung. Zu diesem Zweck ist der Antriebsabschnitt vorgesehen. Wird die Betätigungseinrichtung zum Trennen der Antriebsverbindung betätigt, fungiert der Antriebsabschnitt - stark vereinfacht ausgedrückt - als eine Art Mitnehmer für das Deckelelement. Dabei kann der Antriebsabschnitt mittelbar oder unmittelbar auf das Deckelelement einwirken. Sofern die Betätigungseinrichtung einen Betätigungsabschnitt aufweist, ist der Antriebsabschnitt vorzugsweise an einem dem Betätigungsabschnitt abgewandten Stirnendbereich der Betätigungseinrichtung angeordnet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Antriebsabschnitt ein Zahnstangenabschnitt, der bei einer Verlagerung der Kupplungseinrichtung in den Trennzustand in einen Zahneingriff mit einem drehmomentfest mit dem Deckelelement wirkverbundenen Zahnrad gelangt. Wird die Betätigungseinrichtung ausgehend von dem Kupplungszustand manuell betätigt, gelangt der Zahnstangenabschnitt in einen treibenden Zahneingriff mit dem Zahnrad. Hierdurch wird das drehmomentfest mit dem Zahnrad verbundene Deckelelement wenigstens teilweise in Richtung der Öffnungsstellung verlagert. Durch die Gestaltung des Antriebsabschnitts als Zahnstangenabschnitt wird eine besonders robuste und konstruktiv einfache Gestaltung ermöglicht. Zudem kann auf eine konstruktiv einfache Weise eine Übersetzung zwischen der Betätigungsbewegung der Betätigungseinrichtung und der Verlagerungsbewegung des Deckelelements vorgesehen werden, was zusätzliche Vorteile bietet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Antriebsmotor über eine Wellenanordnung mit dem Deckelelement wirkverbunden, wobei die Wellenanordnung wenigstens zweiteilig ist und eine antriebsseitige Antriebswelle, die drehmomentfest mit dem Antriebsmotor wirkverbunden ist, und eine abtriebsseitige Abtriebswelle, die drehmomentfest mit dem Deckelelement wirkverbunden ist, aufweist, und wobei die Kupplungseinrichtung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle wirkt. Die Wellenanordnung dient demnach der Übertragung von Antriebskräften auf das Deckelelement. Mittels der Kupplungseinrichtung sind die Antriebswelle und die Abtriebswelle wahlweise kuppel- oder trennbar. Im Kupplungszustand sind die An- und Abtriebswelle mittels der Kupplungseinrichtung drehmomentfest miteinander wirkverbunden. Im Trennzustand ist diese Wirkverbindung aufgehoben bzw. getrennt. Die An- und die Abtriebswelle sind vorzugsweise koaxial zueinander ausgerichtet. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht einen robusten und gleichzeitig konstruktiv einfachen Aufbau.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Kupplungseinrichtung wenigstens zwei Kupplungsbacken auf, die jeweils drehmomentfest und in radialer Richtung begrenzt beweglich an der Antriebswelle gelagert sind, wobei die Kupplungsbacken in dem Kupplungszustand in radialer Richtung unter Ausbildung eines Formschlusses gegen die Abtriebswelle angestellt sind und in dem Trennzustand in radialer Richtung unter Aufhebung des Formschlusses von der Abtriebswelle gelüftet sind. Die Kupplungsbacken sind mittels der Betätigungseinrichtung in radialer Richtung verlagerbar. Je nach Verlagerungszustand der Kupplungsbacken sind die An- und die Abtriebswelle über die Kupplungsbacken formschlüssig miteinander wirkverbunden oder voneinander getrennt. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Kupplungsbacken nicht an der An-, sondern an der Abtriebswelle gelagert und je nach Zustand der Kupplungseinrichtung an die Antriebswelle angestellt oder von dieser gelüftet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kupplungsbacken jeweils eine Innenprofilierung auf, und die Abtriebswelle weist eine komplementäre Außenprofilierung auf. Im Kupplungszustand greifen die Innenprofilierungen in radialer Richtung in die Außenprofilierung der Abtriebswelle ein. Hierdurch wird ein Formschluss und letztlich eine drehmomentfeste Wirkverbindung zwischen der An- und der Abtriebswelle erreicht. Im Trennzustand sind die Innenprofilierungen in radialer Richtung von der Außenprofilierung der Abtriebswelle abgehoben, so dass der besagte Formschluss aufgehoben ist. Die Außenprofilierung kann insbesondere als Mehrkantprofil, Außenverzahnung oder sonstiges nicht rotationssymmetrisches Umfangsprofil gestaltet sein. Die Innenprofilierungen der Kupplungsbacken sind hierzu komplementär gestaltet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kupplungsbacken mittels einer Federanordnung relativ zu der Antriebswelle und/oder der Abtriebswelle in radialer Richtung nach außen vorgespannt. Demnach bewirkt die Federanordnung eine Vorspannung in Richtung des Trennzustands. Vorzugsweise weist die Federanordnung mehrere Federelemente auf, die jeweils einer der Kupplungsbacken zugeordnet sind. Vorzugsweise sind die Federelemente jeweils einends an der Antriebswelle und andernends an der jeweiligen Kupplungsbacke abgestützt. Die Federelemente sind vorzugsweise jeweils als Blattfeder, Spiralfeder oder dergleichen gestaltet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Betätigungseinrichtung ein die Kupplungsbacken in Umfangsrichtung umgreifendes und relativ zu den Kupplungsbacken begrenzt bewegliches Steuergehäuse mit einer Innenkontur auf, die bei einer Verlagerung der Kupplungseinrichtung zwischen dem Kupplungszustand und dem Trennzustand mit einer Außenkontur der Kupplungsbacken zusammenwirkt und eine radiale Verlagerung der Kupplungsbacken steuert. Das Steuergehäuse und damit auch die Innenkontur sind mittels einer manuellen Betätigung der Betätigungseinrichtung relativ zu den Kupplungsbacken verlagerbar. Diese relative Verlagerung dient einer Steuerung der radialen Verlagerung der Kupplungsbacken zum Kuppeln und Trennen. Die Kupplungsbacken sind innerhalb des Steuergehäuses angeordnet. Je nach Verlagerungszustand der Betätigungseinrichtung wirken unterschiedliche Abschnitte der Innenkontur auf die Außenkontur der Kupplungsbacken. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht insbesondere einen einfachen und robusten Aufbau.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenkontur einen Spannkonturabschnitt auf, der die Außenkontur der Kupplungsbacken im Kupplungszustand in radialer Richtung formschlüssig umfasst und die Kupplungsbacken, insbesondere entgegen der Einwirkung der Federanordnung, radial nach innen presst. Im Kupplungszustand umgreift der Spannkonturabschnitt die Kupplungsbacken an ihrer in radialer Richtung außen liegenden Außenseite, d.h. an der die Kupplungsbacken umhüllenden Außenkontur. Relativ zu dem Trennzustand sind die Kupplungsbacken hierdurch in radialer Richtung der Antriebswelle und/oder der Abtriebswelle nach innen verlagert. Hierdurch werden die Kupplungsbacken an die Abtriebswelle angestellt und der Formschluss zur Antriebskraftübertragung auf die Antriebswelle hergestellt. Zum Überführen der Kupplungseinrichtung in den Trennzustand wird der Kontakt zwischen dem Spannkonturabschnitt und der Außenkontur aufgehoben. Dies erfolgt mittels einer Verlagerung des Steuergehäuses relativ zu den Kupplungsbacken.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Innenkontur einen an den Spannkonturabschnitt angrenzenden Rastkonturabschnitt auf, der die Außenkontur der Kupplungsbacken bei einer Verlagerung zwischen dem Kupplungszustand und dem Trennzustand überrastet. Der Rastkonturabschnitt wirkt einer unbeabsichtigten Verlagerung des Steuergehäuses relativ zu den Kupplungsbacken entgegen. Hierzu ist der Rastkonturabschnitt vorzugsweise federnd gegen die Außenkontur der Kupplungsbacken angestellt. Dies jedenfalls im Kupplungszustand. Der Rastkonturabschnitt ist in radialer Richtung federbeweglich gestaltet und kann deshalb auch als Federkonturabschnitt bezeichnet werden.
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Weiteres ergibt sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
- 1 zeigt in abgeschnittener perspektivischer Darstellung ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlussanordnung, die zum Verschließen einer Ladesteckdosenmulde der Karosserie des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist,
- 2 in vergrößerter Detaildarstellung den Bereich der Ladesteckdosenmulde nach 1, wobei ein Deckelelement der Verschlussanordnung eine Öffnungsstellung einnimmt,
- 3 in schematischer Perspektivdarstellung die Verschlussanordnung nach den 1 und 2 mit einem Antriebsmotor, der zur Antriebskraftübertragung mit dem Deckelelement wirkverbunden ist,
- 4 in isometrischer Detaildarstellung Teile einer Antriebseinrichtung der Verschlussanordnung nach den 1 bis 3,
- 5 eine isometrische Explosionsdarstellung der in 4 gezeigten Bauteile,
- 6 das Deckelelement und einen zur Führung des Deckelelements an einer fahrzeugfesten Führungseinrichtung vorgesehenen Führungsschlitten in einer isometrischen Explosionsdarstellung,
- 7, 8 die anhand der 4 und 5 ersichtliche Anordnung unter zeichnerischer Ausblendung einzelner Bauteile und/oder Abschnitte, wobei eine Kupplungseinrichtung einen Kupplungszustand (7) und einen Trennzustand einnimmt (8),
- 9, 10, 11 unterschiedliche Detailansichten der Kupplungseinrichtung im Kupplungszustand,
- 12, 13, 14 den 9 bis 11 entsprechende Ansichten der Kupplungseinrichtung im Trennzustand und
- 15, 16 unter zeichnerischer Einblendung weiterer Bauteile und/oder Abschnitte Ansichten gemäß der 9 und 12 mit Blickrichtung auf eine Federanordnung.
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Gemäß 1 ist ein Kraftfahrzeug F mit einer Verschlussanordnung 1 (3) versehen. Die Verschlussanordnung 1 dient einem Verschließen einer Tankmulde T, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem linken, frontseitigen Bereich der Karosserie K des Kraftfahrzeugs F angeordnet ist.
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Vorliegend ist das Kraftfahrzeug F ein elektrisch angetriebener Personenkraftwagen. Die Tankmulde T kann daher auch als Ladesteckdosenmulde bezeichnet werden. Im Bereich der Tank- bzw. Ladesteckdosenmulde ist auf grundsätzlich bekannte Weise eine elektrische Ladesteckdose L angeordnet, die zum elektrischen Aufladen einer Traktionsbatterie des elektrisch angetriebenen Personenkraftwagens vorgesehen ist.
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Die Verschlussanordnung 1 weist ein Deckelelement 2 auf, das auch als Tankdeckel oder Ladesteckdosendeckel bezeichnet werden kann. Das Deckelelement 2 ist zwischen einer Schließstellung (1, 3) und einer Öffnungsstellung (2) geführt verlagerbar, wobei zur Führung des Deckelelements 2 eine fahrzeugfeste Führungseinrichtung vorgesehen ist. Diese ist vorliegend zeichnerisch nicht näher dargestellt. In der Schließstellung verschließt das Deckelelement 2 die Ladesteckdosenmulde. Dabei ist das Deckelelement 2 flächenbündig zu den die Ladesteckdosenmulde umgebenden Karosserieabschnitten der Karosserie K ausgerichtet. In der Öffnungsstellung gibt das Deckelelement 2 die Ladesteckdosenmulde frei. Hierdurch ist die Ladesteckdose L frei zugänglich. Dementsprechend kann in der Öffnungsstellung ein Ladekabel mit einem entsprechenden Ladestecker an die Ladesteckdose L angeschlossen werden.
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Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Deckelelement 2 in der Öffnungsstellung in Fahrzeugquerrichtung Y nach außen und in Fahrzeughochrichtung Z nach unten verlagert. Dies ist als rein exemplarisch zu verstehen. Je nach örtlicher Anbringung der Ladesteckdosenmulde und/oder Gestaltung der fahrzeugfesten Führungseinrichtung kann das Deckelelement in der Öffnungsstellung alternativ nach oben, innen sowie in Fahrzeuglängsrichtung X nach vorne und/oder hinten verlagert sein.
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Zur angetriebenen Verlagerung des Deckelelements 2 zwischen der Schließ- und der Öffnungsstellung weist die Verschlussanordnung 1 eine teil- bzw. abschnittsweise anhand 4 ersichtliche Antriebseinrichtung A auf. Diese umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 3, der kraft- und bewegungsübertragend mit dem Deckelelement 2 wirkverbunden ist. Die besagte Wirkverbindung dient einer Übertragung von Antriebskräften und/oder -bewegungen von dem Antriebsmotor 3 auf das Deckelelement 2 und kann auch als Antriebsverbindung bezeichnet werden. Zur Versorgung mit elektrischer Betriebsenergie ist der elektrische Antriebsmotor 3 auf nicht näher gezeigte Weise an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs F angeschlossen.
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Insbesondere bei einer gestörten Energieversorgung des Antriebsmotors 3 kann eine manuelle Verlagerung des Deckelelements 2 zwischen der Schließ- und der Öffnungsstellung erforderlich werden. Bei einer solchen manuellen Verlagerung des Deckelelements 2, bei welcher ein Nutzer des Kraftfahrzeugs F unmittelbar mit den Fingern einer Hand an dem Deckelelement 2 angreift und dieses bewegt, kann grundsätzlich eine missbräuchliche Beanspruchung der Bauteile und/oder Abschnitte der Antriebseinrichtung A auftreten. Beispielsweise kann der Antriebsmotor 3 beeinträchtigt oder beschädigt werden.
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Um solchen Beeinträchtigungen oder Beschädigungen entgegenzuwirken, weist die Verschlussanordnung 1 eine der Antriebseinrichtung A zugeordnete Kupplungseinrichtung 4 auf, die mittels einer manuellen Betätigung einer Betätigungseinrichtung 5 zwischen einem Kupplungszustand (4, 7, 9, 10, 11, 15) und einem Trennzustand (8, 12, 13, 14, 16) überführbar ist. In dem Kupplungszustand ist der Antriebsmotor 3 mittels der Kupplungseinrichtung 4 kraft- und bewegungsübertragend mit dem Deckelelement wirkverbunden. Im Trennzustand ist diese Wirkverbindung getrennt. Mit anderen Worten ausgedrückt, besteht die besagte Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmotor 3 und dem Deckelelement 2 im Kupplungszustand der Kupplungseinrichtung 4. Im Trennzustand ist die Antriebsverbindung aufgehoben.
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Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung A eine Wellenanordnung mit einer antriebsseitigen Antriebswelle 6 und einer abtriebsseitigen Abtriebswelle 7 auf (5). Die Antriebswelle 6 ist permanent drehmomentfest mit dem Antriebsmotor 3 wirkverbunden. Hierzu weist die Antriebswelle 6 vorliegend ein Antriebszahnrad 8 auf, das auf nicht näher gezeigte Weise mit einem von dem Antriebsmotor 3 angetriebenen Ritzel verzahnt ist. Die Abtriebswelle 7 ist permanent drehmomentfest mit dem Deckelelement 2 wirkverbunden. Hierzu weist die Abtriebswelle 7 an ihrem der Antriebswelle 6 abgewandten Stirnende einen Verbindungsabschnitt 9 auf, der drehmomentfest mit einem Abtriebsritzel 10 zusammengefügt ist. Das Abtriebsritzel 10 ist mit einem Abtriebszahnrad 11 verzahnt. Das Abtriebszahnrad 11 greift in einen anhand 6 ersichtlichen Zahnstangenabschnitt 12 ein, der an einem Führungsschlitten 13 angeordnet ist. Der Führungsschlitten 13 ist über Kulissenelemente 14 an der fahrzeugfesten Führungseinrichtung geführt und trägt oberseitig das Deckelelement 2, wobei anhand 6 aus zeichnerischen Gründen ein alternatives Deckelelement 2a dargestellt ist. Das Deckelelement 2a ist vorliegend mittels zweier Schrauben 15 auf die Oberseite des Führungsschlittens 13 aufgeschraubt.
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Es versteht sich, dass die der Abtriebswelle 7 in Richtung des Deckelelements 2 nachgelagerte Antriebsverbindung über das Abtriebsritzel 10, das Abtriebszahnrad 11 und den Zahnstangenabschnitt 12 als rein exemplarisch und im Hinblick auf die vorliegende Erfindung als nicht zwingend zu erachten ist. Auch der anhand 6 ersichtliche Führungsschlitten 13 ist im Hinblick auf die Erfindung nicht zwingend erforderlich. Stattdessen kann das Deckelelement selbst unmittelbar an der fahrzeugfesten Führungseinrichtung geführt und über andere Antriebsübertragungsmittel als den gezeigten Zahnstangenabschnitt angetrieben sein.
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Die Antriebswelle 6 und die Abtriebswelle 7 sind im Kupplungszustand auf noch näher beschriebene Weise über die Kupplungseinrichtung 4 drehmomentfest miteinander wirkverbunden. Im Trennzustand sind die Antriebswelle 6 und die Abtriebswelle 7 voneinander getrennt und unabhängig voneinander rotierbar.
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Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Antriebswelle 6 und die Abtriebswelle 7 koaxial zueinander orientiert und um eine Drehachse 16 drehbar an einer nicht näher bezeichneten Tragstruktur der Verschlussanordnung 1 gelagert.
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Die Kupplungseinrichtung 4 bewirkt vorliegend eine um die Drehachse 16 formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 6 und der Abtriebswelle 7 und ist damit als Formschlusskupplung 17 gestaltet.
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Die Kupplungseinrichtung 4 bzw. die Formschlusskupplung 17 weist bei der gezeigten Ausführungsform zwei Kupplungsbacken 18, 19 auf, die auch als erste Kupplungsbacke 18 und zweite Kupplungsbacke 19 bezeichnet werden können. Die Kupplungsbacken 18, 19 sind in radialer Richtung der Drehachse 16 begrenzt beweglich an der Antriebswelle 6 gelagert und permanent drehmomentfest mit dieser verbunden. Zu diesem Zweck weisen die Kupplungsbacken 18, 19 jeweils zwei Steckbolzen 181, 191 auf, die axial in Richtung der Antriebswelle 6 erstreckt sind. Zur drehmomentfesten und in radialer Richtung begrenzt beweglichen Lagerung der Kupplungsbacken 18, 19 weist die Antriebswelle 6 eine vorliegend in axialer Richtung zweiteilig gestaltete Lagerscheibe 20 auf, die mit Steckaufnahmen 201, 202 versehen ist. Im montierten Zustand sind die Steckbolzen 181 der ersten Kupplungsbacke 18 in axialer Richtung in die Steckaufnahmen 201 eingesteckt. Die Steckbolzen 191 der zweiten Kupplungsbacke 19 sind in axialer Richtung in die Steckaufnahmen 202 eingesteckt. Die Steckaufnahmen 201, 202 sind jeweils in Form eines Langlochs gestaltet. Dies gewährleistet die erforderliche begrenzte radiale Beweglichkeit der Kupplungsbacken 18, 19. Im Kupplungszustand sind die Kupplungsbacken 18, 19 in radialer Richtung relativ zu der Drehachse 16 und damit auch relativ zu der Antriebswelle 6 und der Abtriebswelle 7 nach innen verlagert und unter Ausbildung eines Formschlusses mit der Abtriebswelle 7 an diese angestellt. Im Trennzustand sind die Kupplungsbacken 18, 19 dementgegen in radialer Richtung nach außen verlagert und unter Aufhebung des Formschlusses von der Abtriebswelle 7 gelüftet.
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Zur Ausbildung des Formschlusses zwischen den Kupplungsbacken 18, 19 und der Abtriebswelle 7 weist letztere eine Außenprofilierung 21 auf. Die Kupplungsbacken 18, 19 sind jeweils mit einer Innenprofilierung 182 bzw. 192 versehen. Die Innenprofilierungen 182, 192 sind komplementär zu der Außenprofilierung 21 gestaltet. Anhand der 9, 10 sowie 12, 13 ist ersichtlich, dass die Innenprofilierungen 182, 192 vorliegend jeweils in Form einer Innenverzahnung gestaltet sind. Die Außenprofilierung 21 ist durch eine hierzu komplementäre Außenverzahnung an einem der Antriebswelle 6 zugewandten Stirnendbereich der Abtriebswelle 7 ausgebildet.
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Die Betätigungseinrichtung 5 ist zum Überführen der Kupplungseinrichtung 4 zwischen dem Kupplungs- und dem Trennzustand vorgesehen und weist einen einends angeordneten Betätigungsabschnitt 22 auf. Dieser ist vorliegend als Grifföse gestaltet. In kraftfahrzeugseitig montiertem Zustand ist der Betätigungsabschnitt 22 in Fahrzeughochrichtung Z oberhalb der Ladesteckdosenmulde und in einem Innenraum der Karosserie K angeordnet, der beispielsweise durch ein Öffnen einer nicht näher bezeichneten Fronthaube des Kraftfahrzeugs F manuell zugänglich sein kann.
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Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform ist eine mittelbare Betätigung der Betätigungseinrichtung vorgesehen. Bei dieser nicht gezeigten Ausführungsform ist anstelle der Grifföse ein Verbindungsabschnitt zur kraft- und bewegungsübertragenden Verbindung mit einem Verbindungsende eines biegeflexiblen Bewegungsübertragungselements, insbesondere eines Seilzugs, vorgesehen. Das Bewegungsübertragungselement ist, insbesondere unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer Umlenkungen, bis in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs verlegt und kann von dort, insbesondere mittels einer an dem Bewegungsübertragungselement angreifenden Betätigungshandhabe, zur Betätigung der Betätigungseinrichtung manuell gezogen werden. Hierdurch ist eine Betätigung ausgehend von einem vergleichsweise weiter entfernten Ort möglich.
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Zur Steuerung der Kupplungseinrichtung 4 weist die Betätigungseinrichtung 5 andernends des Betätigungsabschnitts 22 einen Steuerabschnitt 23 auf, der vorliegend als Steuergehäuse 24 gestaltet ist. Der Steuerabschnitt 23 und der Betätigungsabschnitt 22 sind über einen Schaftabschnitt 25 der Betätigungseinrichtung 5 miteinander verbunden. Die Betätigungseinrichtung 5 ist bei der gezeigten Ausführungsform einstückig als Kunststoffspritzgussbauteil gestaltet.
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Das Steuergehäuse 24 umgreift die Kupplungsbacken 18, 19 in Umfangsrichtung und ist mittels einer Betätigung des Betätigungsabschnitts 22, bei welcher der Schaftabschnitt 25 - in Bezug auf die Zeichenebene der 4 - nach oben oder unten bewegt wird, relativ zu den Kupplungsbacken 18, 19 beweglich. Bei einer solchen Betätigung wirkt das Steuergehäuse 24 über eine noch näher bezeichnete Innenkontur kontaktierend mit einer Außenkontur (5) der Kupplungsbacken 18, 19 zusammen. Durch diesen Kontakt können die Kupplungsbacken 18, 19 an die Abtriebswelle 7 angestellt und von dieser gelüftet werden. Die Außenkontur setzt sich vorliegend aus einem halbkreisförmigen ersten Außenkonturabschnitt 183 der ersten Kupplungsbacke 18 und einem halbkreisförmigen zweiten Außenkonturabschnitt 193 der zweiten Kupplungsbacke 19 zusammen und weist somit gesamthaft eine kreisförmige Gestalt auf.
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Wie anhand der 9 und 10 ersichtlich ist, sind die Kupplungsbacken 18, 19 im Kupplungszustand in radialer Richtung formschlüssig und in Umfangsrichtung eng umschlossen an einem Spannkonturabschnitt 26 des Steuergehäuses 24 aufgenommen. Der Spannkonturabschnitt 26 ist komplementär zu der Form der Außenkontur gestaltet und maßlich eng toleriert auf diese abgestimmt. Hierdurch sind die Kupplungsbacken 18, 19 in dem an die Abtriebswelle 7 angestellten Zustand in radialer Richtung gehalten. Dabei greifen die Innenprofilierungen 182, 192 radial und in Umfangsrichtung formschlüssig in die Außenprofilierung 21 der Abtriebswelle 7 ein.
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Zum Trennen der Antriebsverbindung wird der Betätigungsabschnitt 22 - ausgehend von dem in 4 gezeigten Kupplungszustand - nach oben gezogen, wodurch das Steuergehäuse 24 - in Bezug auf die Zeichenebene der 9 bis 14 - relativ zu den Kupplungsbacken 18, 19 nach rechts verlagert wird. Hierdurch gelangen die Kupplungsbacken 18, 19, genauer deren Außenkontur 183, 193, außer Kontakt mit dem Spannkonturabschnitt 26. Dabei kann das Steuergehäuse 24 so weit nach rechts verlagert werden, bis die Kupplungsbacken 18, 19 an einem Anschlagkonturabschnitt 27 der Innenkontur des Steuergehäuses 24 zur Anlage gelangen. Der Anschlagkonturabschnitt 27 ist dem Spannkonturabschnitt 26 gegenüberliegend angeordnet. Im Bereich des Anschlagkonturabschnitts sind die Kupplungsbacken 18, 19 nicht in radialer Richtung nach innen gepresst. Stattdessen sind die Kupplungsbacken 18, 19 mittels einer anhand der 15, 16 im Detail ersichtlichen Federanordnung in radialer Richtung nach außen vorgespannt. Die Federanordnung weist ein erstes Federelement 33 und ein zweites Federelement 34 auf. Das erste Federelement 33 ist einends an der Antriebswelle 6 und andernends über die Steckbolzen 181 an der ersten Kupplungsbacke 18 abgestützt. Das zweite Federelement 34 ist einends an der Antriebswelle 6 und andernends über die Steckbolzen 191 an der zweiten Kupplungsbacke 19 abgestützt. Dabei ist anhand der 15 und 16 ersichtlich, dass die Federelemente 33, 34 jeweils als Blattfeder gestaltet sind. Durch die Federanordnung werden die Kupplungsbacken 18, 19 beim Verlassen des Spannkonturabschnitts 26 in radialer Richtung nach außen verlagert und hierdurch von der Abtriebswelle 7 gelüftet. Hierdurch wird der Formschluss zwischen den Innenprofilierungen 182, 192 und der Außenprofilierung 21 aufgehoben und die Kupplungseinrichtung 4 in den Trennzustand überführt.
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Die Innenkontur des Steuergehäuses 24 weist zudem einen an den Spannkonturabschnitt 26 angrenzenden Rastkonturabschnitt 28 auf, der vorliegend zwei tangential in den Spannkonturabschnitt 26 übergehende Federschenkel 29 aufweist. An ihrem dem Spannkonturabschnitt 26 abgewandten Stirnende weisen die Federschenkel 29 nicht näher bezeichnete Anlaufschrägen auf. Diese erleichtern einen Eintritt der Kupplungsbacken 18, 19 in den Bereich des Spannkonturabschnitts 26. Im Kupplungszustand wirken die Federschenkel 29 in radialer Richtung auf die Kupplungsbacken 18, 19 ein und verhindern ein ungewolltes Überführen in den Trennzustand.
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Wie insbesondere anhand der 10, 11 sowie 14 bis 16 ersichtlich ist, weist die Betätigungseinrichtung 5 zudem einen Antriebsabschnitt 30 auf. Dieser gelangt bei einer Verlagerung der Kupplungseinrichtung 4 vom Kupplungszustand in den Trennzustand in eine kraft- und bewegungsübertragende Wirkverbindung mit dem Deckelelement 2. Hierdurch wird eine mittelbar manuell über die Betätigungseinrichtung 5 angetriebene Verlagerung des Deckelelements 2 in Richtung der Öffnungsstellung bewirkt.
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Der Antriebsabschnitt 30 ist vorliegend im Bereich des Steuergehäuses 24 angeordnet und als Zahnstangenabschnitt 31 gestaltet. Beim Überführen der Kupplungseinrichtung 4 in den Trennzustand greift der Zahnstangenabschnitt 31 in ein Zahnrad 32 der Abtriebswelle 7 ein. Das Zahnrad 32 kann auch als Entriegelungszahnrad bezeichnet werden und ist in axialer Richtung zwischen der Außenprofilierung 21 und dem Verbindungsabschnitt 9 angeordnet. Der Zahneingriff zwischen dem Zahnstangenabschnitt 31 und dem Zahnrad 32 erfolgt erst dann, wenn die Kupplungsbacken 18, 19 außer Kontakt mit dem Spannkonturabschnitt 26 sind. Dementsprechend befindet sich die Kupplungseinrichtung 4 im Trennzustand, so dass der Zahneingriff keine Drehmomentübertragung auf die Antriebswelle 6 zur Folge hat. Durch den Zahneingriff des Zahnstangenabschnitts 31 wird das Zahnrad 32 um die Drehachse 16 in Drehung versetzt. Die hieraus resultierende Bewegung wird über das Abtriebsritzel 10 und das Abtriebszahnrad 11 auf den Führungsschlitten 13 und letztlich das Deckelelement 2 übertragen. Ausgehend von der Schließstellung (1) wird das Deckelelement 2 hierdurch unter Betätigung der Betätigungseinrichtung 5 in Richtung der Öffnungsstellung verlagert (2). Die Betätigungseinrichtung 5 und die Kupplungseinrichtung 4 bilden hierdurch eine Notentriegelung, mittels derer zum einen die Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsmotor 3 und dem Deckelelement getrennt und gleichzeitig eine manuell bewirkte Verlagerung in Richtung der Öffnungsstellung erreicht werden kann. Diese Verlagerung erfolgt nicht notwendigerweise bis zum vollständigen Erreichen der Öffnungsstellung. Stattdessen kann das Deckelelement 2 lediglich so weit in Richtung der Öffnungsstellung verlagert werden, dass ein Rand des Deckelelements 2 zur weiteren unmittelbar an dem Deckelelement 2 angreifenden manuellen Verlagerung zugänglich ist.
