DE102022121879A1

DE102022121879A1 - Actuator for a motor vehicle flap

Info

Publication number: DE102022121879A1
Application number: DE102022121879.1A
Authority: DE
Inventors: Madhu S. Basavarajappa; Jaroslav Greguš
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-02-29

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Aktuator für eine Kraftfahrzeugklappe (1), mit einem Druckstück (3) zum manuellen Öffnen und Schließen eines Klappenelementes (2) der Kraftfahrzeugklappe (1). Das Druckstück (3) weist dabei einen seine Bewegung vorgebenden Rastmechanismus (8, 9) mit einer Steuerkurve (8) für einen hierin eingreifenden ortsfesten Stift (9) auf. Erfindungsgemäß vollführt das Druckstück (3) zumindest beim Übergang von einer Schließposition des Klappenelementes (2) zu seiner Öffnungsposition eine durch die Steuerkurve (8) vorgegebene Axialbewegung (A) und gleichzeitige Rotation (R) um ca. 90°.The subject of the invention is an actuator for a motor vehicle flap (1), with a pressure piece (3) for manually opening and closing a flap element (2) of the motor vehicle flap (1). The pressure piece (3) has a locking mechanism (8, 9) which determines its movement and has a control cam (8) for a stationary pin (9) which engages therein. According to the invention, at least during the transition from a closed position of the flap element (2) to its opening position, the pressure piece (3) carries out an axial movement (A) predetermined by the control cam (8) and a simultaneous rotation (R) of approximately 90°.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktuator für eine Kraftfahrzeug-Klappe, mit einem Druckstück zum manuellen Öffnen und Schließen eines Klappenelementes der Kraftfahrzeug-Klappe, wobei das Druckstück einen seine Bewegung vorgebenden Rastmechanismus mit einer Steuerkurve für einen hierin eingreifenden ortsfesten Stift aufweist.The invention relates to an actuator for a motor vehicle flap, with a pressure piece for manually opening and closing a flap element of the motor vehicle flap, the pressure piece having a locking mechanism that determines its movement with a control cam for a stationary pin engaging therein.

Aktuatoren für eine Kraftfahrzeug-Klappe kommen beispielsweise zum Öffnen und Schließen von Tankklappen, Ladeklappen oder auch im Zusammenhang mit Fächern oder Klappen an einer Mittelkonsole oder auch einem Handschuhfach bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Derartige Kraftfahrzeug-Klappen können nicht nur manuell geöffnet und geschlossen werden. Sondern im gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 10 2015 005 303 A1 ist zusätzlich noch eine Antriebseinheit für ein Verriegelungselement realisiert. Auf diese Weise kann das Klappenelement unter Rückgriff auf das Verriegelungselement bzw. die Antriebseinheit verriegelt und entriegelt werden. Das lässt sich beispielhaft im Zusammenhang mit einer Zentralverriegelung umsetzen.Actuators for a motor vehicle flap are used, for example, to open and close tank flaps, tailgates or in connection with compartments or flaps on a center console or a glove compartment in a motor vehicle. Such motor vehicle flaps cannot only be opened and closed manually. But in the generic state of the art according to the DE 10 2015 005 303 A1 A drive unit for a locking element is also implemented. In this way, the flap element can be locked and unlocked using the locking element or the drive unit. This can be implemented, for example, in connection with a central locking system.

Der weitere Stand der Technik nach der DE 10 2011 116 067 A1 betrifft eine Verriegelung für einen Tank- oder Ladeklappe in einem Fahrzeug. Zu diesem Zweck ist ein Riegelbolzen bzw. Druckstück realisiert, welcher zwischen einer Öffnungsposition und einer Schließposition verstellbar ist. Der Riegelbolzen bzw. das bekannte Druckstück wird dabei in einem Gehäuse der Verriegelung in Richtung seiner Längsachse und um seine Längsachse gegen die Kraft einer Druckfeder zwangsgeführt. Für die Zwangsführung sorgt der die Bewegung vorgebende Rastmechanismus mit einer zugehörigen Steuerkurve.The further state of the art according to the DE 10 2011 116 067 A1 relates to a lock for a fuel filler or tailgate in a vehicle. For this purpose, a locking bolt or pressure piece is implemented, which is adjustable between an opening position and a closing position. The locking bolt or the known pressure piece is forcibly guided in a housing of the locking in the direction of its longitudinal axis and around its longitudinal axis against the force of a compression spring. The locking mechanism that determines the movement with an associated control cam ensures positive guidance.

Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, wenn es darum geht, mithilfe eines Aktuators mit manuell beaufschlagbarem Druckstück für ein Öffnen und Schließen des Klappenelementes als Bestandteil der Kraftfahrzeug-Klappe zu sorgen. Dabei liegt das Druckstück jeweils mit seinem Kopf innenseitig an dem Klappenelement als Bestandteil der Kraftfahrzeug-Klappe an. Das kann in der Praxis dazu führen, dass bei der manuellen Beaufschlagung der Kraftfahrzeug-Klappe bzw. des zugehörigen Klappenelementes und damit des Druckstückes zur Einnahme der Schließposition und Öffnungsposition des Klappenelementes mit zunehmendem Gebrauch Druckstellen innenseitig des Klappenelementes durch die Anlage des Kopfes des Druckstückes beobachtet werden. Das führt unter Umständen dazu, dass das Druckstück mithilfe des Klappenelementes keine einwandfreie Beaufschlagung erfährt bzw. Verkantungen und/oder Funktionsstörungen des Druckstückes bei seiner Beaufschlagung mithilfe des Klappenelementes möglich sind. Außerdem wird hier erhöhte Reibung beobachtet. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.The state of the art has basically proven itself when it comes to using an actuator with a manually pressurized pressure piece to ensure opening and closing of the flap element as part of the motor vehicle flap. The pressure piece rests with its head on the inside of the flap element as part of the motor vehicle flap. In practice, this can lead to pressure points being observed on the inside of the flap element due to the contact of the head of the pressure piece when the motor vehicle flap or the associated flap element and thus the pressure piece is manually acted upon to assume the closed position and open position of the flap element with increasing use . This may result in the pressure piece not being properly acted upon by the flap element, or tilting and/or malfunctions of the pressure piece being possible when it is acted upon by the flap element. In addition, increased friction is observed here. The invention as a whole aims to provide a remedy here.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Aktuator für eine Kraftfahrzeug-Klappe so weiterzuentwickeln, dass auch bei wiederholter Benutzung und auf langen Zeitskalen etwaige Funktionsstörungen vermieden werden.The invention is based on the technical problem of further developing such an actuator for a motor vehicle flap in such a way that any malfunctions are avoided even with repeated use and over long time scales.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung schlägt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Aktuator für eine Kraftfahrzeug-Klappe vor, dass das Druckstück zumindest beim Übergang von einer Schließposition des Klappenelementes zu seiner Öffnungsposition eine durch die Steuerkurve vorgegebene Axialbewegung und gleichzeitige Rotation um ca. 90° vollführt.To solve this technical problem, the invention proposes in a generic actuator for a motor vehicle flap that the pressure piece carries out an axial movement predetermined by the control cam and a simultaneous rotation of approximately 90°, at least during the transition from a closed position of the flap element to its opening position.

Im Rahmen einer vorteilhaften Variante wird so vorgegangen, dass das Druckstück sowohl beim Übergang von der Schließposition zur Öffnungsposition des Klappenelementes als auch zurück jeweils die durch die Steuerkurve vorgegebene Axialbewegung und gleichzeitige Rotation um ca. 90° vollführt. D. h., erfindungsgemäß ist ein Übergang des Klappenelementes von seiner Schließposition zur Öffnungsposition und zurück von der Öffnungsposition zur Schließposition jeweils damit verbunden und gekoppelt, dass bei diesem Vorgang das Druckstück jeweils nicht nur eine vorgegebene Axialbewegung absolviert. Sondern die Axialbewegung des Druckstückes ist mit einer gleichzeitigen Rotation des Druckstückes um seine Längsachse verbunden, und zwar um ca. 90°.As part of an advantageous variant, the procedure is such that the pressure piece carries out the axial movement specified by the control cam and simultaneous rotation of approximately 90 ° both during the transition from the closed position to the open position of the flap element and back. That is, according to the invention, a transition of the flap element from its closed position to the open position and back from the open position to the closed position is each connected and coupled to the fact that during this process the pressure piece does not only complete a predetermined axial movement. Rather, the axial movement of the pressure piece is associated with a simultaneous rotation of the pressure piece about its longitudinal axis, namely by approximately 90°.

Dadurch kommt es zwischen dem Klappenelement und dem durch das Klappenelement beaufschlagten Druckstück auch auf langen Zeitskalen und bei wiederholter Benutzung nicht zu etwaigen Abnutzungen und als Folge hiervon Verkantungen. Auch die Reibung ist reduziert. Vielmehr wird das Druckstück bei jeder Beaufschlagung des Klappenelementes sowohl axial als auch rotativ beaufschlagt. Dadurch kommt es zwischen dem Kopf des Druckstückes und einer Anlagefläche innenseitig des Klappenelementes nicht zu etwaigen einseitigen Abnutzungen, sondern wird das Druckstück bei jeder Beaufschlagung des Klappenelementes zugleich rotiert, wobei der Übergang von der Schließposition zur Öffnungsposition ebenso wie von der Öffnungsposition zur Schließposition mit einer Rotation von ca. 90° des Druckelementes um seine Längsachse verbunden ist. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.As a result, there is no wear and tear and, as a result, tilting between the flap element and the pressure piece acted upon by the flap element, even over long time scales and with repeated use. Friction is also reduced. Rather, the pressure piece is acted upon both axially and rotationally each time the flap element is acted upon. As a result, there is no one-sided wear between the head of the pressure piece and a contact surface on the inside of the flap element, but the pressure piece rotates at the same time each time the flap element is acted upon, with the transition from the closed position to the open position as well as from the open position to the closed position with a rotation of approximately 90° of the pressure element around its longitudinal axis. This is where the main advantages can be seen.

Tatsächlich ist die Auslegung dabei im Detail so getroffen, dass die Schließposition des Klappenelementes und folglich auch die Schließposition des Druckstückes in der Regel dazu korrespondiert, dass der in die Steuerkurve eingreifende ortsfeste Stift einen Sattelpunkt der Steuerkurve mit gegenüberliegendem Anschlag sowie mit beidseitigen Rückführungen einnimmt. Der Sattelpunkt der Steuerkurve ist darüber hinaus und vorteilhaft im Bereich eines Höchsten der Steuerkurve vorgesehen.In fact, the design is made in detail in such a way that the closing position of the flap element and consequently also the closing position of the Pressure piece usually corresponds to the fact that the stationary pin engaging in the control cam occupies a saddle point of the control cam with an opposite stop and with returns on both sides. The saddle point of the control curve is also and advantageously provided in the area of a highest point of the control curve.

Dadurch, dass es sich hierbei um einen Sattelpunkt der Steuerkurve handelt, nimmt der ortsfeste Stift eine stabile Position ein, welche zur Schließposition des Klappenelementes und folglich des Druckstücke korrespondiert. Hierfür sorgen beidseitig des Sattelpunktes angeordnete Erhebungen, die in die zugehörigen Rückführungen übergehen. Außerdem stellt dies der dem Sattelpunkt gegenüberliegende Anschlag sicher. Da darüber hinaus das Druckstück vorteilhaft mit einer Druckfeder ausgerüstet ist, welche das Druckstück in Richtung der Öffnungsposition des Klappenelementes vorspannt, verbleibt der in die Steuerkurve eingreifende ortsfeste Stift in seiner Position in Anlage am Sattelpunkt mit dem gegenüberliegenden Anschlag.Because this is a saddle point of the control cam, the stationary pin assumes a stable position, which corresponds to the closed position of the flap element and consequently of the pressure piece. This is ensured by elevations arranged on both sides of the saddle point, which merge into the associated returns. This is also ensured by the stop opposite the saddle point. In addition, since the pressure piece is advantageously equipped with a compression spring, which biases the pressure piece in the direction of the opening position of the flap element, the stationary pin engaging in the control cam remains in its position in contact with the saddle point with the opposite stop.

Erst dann, wenn das Druckstück über das Klappenelement durch eine manuelle Druckbeaufschlagung des Klappenelementes weiter in Richtung der Schließposition und entgegen der Kraft der Druckfeder beaufschlagt wird, kann der ortsfeste Stift den Sattelpunkt verlassen, und zwar in Richtung der einen oder prinzipiell auch in Richtung der anderen Rückführung. Der Stift wird dann entlang der betreffenden Rückführung bewegt, weil das Druckstück mithilfe der Druckfeder in Richtung auf die Öffnungsposition des Klappenelementes vorgespannt ist. Dadurch erreicht der ortsfeste Stift einen Tiefpunkt der Steuerkurve, welcher zur Öffnungsposition des Klappenelementes und folglich auch des Druckstücke korrespondiert. Da dies prinzipiell ausgehend von beiden zuvor angesprochenen Rückführungen erfolgen kann, ist die Auslegung vorteilhaft so getroffen, dass die Steuerkurve Ihrerseits und ausgehend von dem zuvor bereits angesprochenen Tiefpunkt in die beidseitigen Rückführungen mündet.Only when the pressure piece is further pressurized via the flap element by manually applying pressure to the flap element in the direction of the closed position and against the force of the compression spring can the stationary pin leave the saddle point, in the direction of one or, in principle, in the direction of the other Return. The pin is then moved along the relevant return path because the pressure piece is biased towards the opening position of the flap element using the compression spring. As a result, the stationary pin reaches a low point in the control cam, which corresponds to the opening position of the flap element and consequently also of the pressure piece. Since this can in principle be done starting from both returns mentioned above, the design is advantageously such that the control curve flows into the returns on both sides starting from the low point already mentioned.

Dabei ist die Auslegung insgesamt weiter noch so getroffen, dass das Druckstück ausgehend von dem Sattelpunkt und in Aufsicht auf den Kopf des Druckstückes regelmäßig eine Gegenuhrzeigersinnbewegung um seine Längsachse vollführt. Hiermit geht die zuvor bereits angesprochene Drehung um ca. 90° des Druckstückes um seine Längsachse einher.The overall design is still such that the pressure piece regularly performs a counterclockwise movement around its longitudinal axis, starting from the saddle point and looking at the head of the pressure piece. This is accompanied by the previously mentioned rotation of approximately 90° of the pressure piece around its longitudinal axis.

Sobald nun das Druckstück und damit das Klappenelement seine Öffnungsposition erreicht hat, weil das Druckstück mithilfe der Druckfeder in dieser Richtung vorgespannt ist, nimmt der in die Steuerkurve eingreifende ortsfeste Stift den Tiefpunkt der Steuerkurve ein. Eine erneute Druckbeaufschlagung ausgehend von dieser Öffnungsposition führt nun dazu, dass der ortsfeste Stift entlang einer der beiden beidseitigen und in den Tiefpunkt mündenden Rückführungen bewegt werden. Hierzu korrespondiert erneut und ausgehend von der Öffnungsposition im Übergang zur Schließposition eine Rotation des Druckstückes um seine Längsachse. In diesem Fall korrespondiert hierzu eine Uhrzeigersinnbewegung in Aufsicht auf den Kopf des Druckstückes um die Längsachse. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist keinesfalls zwingend.As soon as the pressure piece and thus the flap element has reached its opening position because the pressure piece is preloaded in this direction with the help of the compression spring, the stationary pin engaging in the control cam occupies the low point of the control cam. A renewed application of pressure starting from this opening position now results in the stationary pin being moved along one of the two returns on both sides that open into the low point. This again corresponds to a rotation of the pressure piece about its longitudinal axis, starting from the opening position in the transition to the closing position. In this case, this corresponds to a clockwise movement when looking at the head of the pressure piece around the longitudinal axis. Of course, this only applies as an example and is by no means mandatory.

Als Folge hiervon geht der ortsfeste Stift über die zugehörige Rückführung und ausgehend von der Schließposition des Klappenelementes und folglich des Druckstückes in die zuvor bereits beschriebene Öffnungsposition über, welche dazu korrespondiert, dass der fragliche Stift den Sattelpunkt der Steuerkurve mit dem gegenüberliegenden Anschlag erneut erreicht. Insgesamt wird deutlich, dass sowohl der Übergang von der Öffnungsposition zur Schließposition als auch von der Schließposition zur Öffnungsposition jeweils mit einer Druckbeaufschlagung des Druckstückes gegen die Kraft der das Druckstück in Richtung der Öffnungsposition des Klappenelementes vorspannenden Druckfeder erfolgt. Zugleich ist jede Druckbeaufschlagung und jeder Übergang von der Schließposition zur Öffnungsposition und zur Öffnungsposition zur Schließposition mit einer zusätzlichen Rotation des Druckstückes um seine Längsachse um ca. 90° flankiert.As a result of this, the stationary pin passes over the associated return and starting from the closed position of the flap element and consequently of the pressure piece into the previously described opening position, which corresponds to the pin in question reaching the saddle point of the control cam with the opposite stop again. Overall, it is clear that both the transition from the opening position to the closing position and from the closing position to the opening position each takes place with a pressurization of the pressure piece against the force of the compression spring biasing the pressure piece in the direction of the opening position of the flap element. At the same time, each pressurization and each transition from the closing position to the opening position and from the opening position to the closing position is flanked by an additional rotation of the pressure piece about its longitudinal axis by approximately 90°.

Es findet also eine Betätigung im Sinne von „push-push-rotate“ statt. Diese hat insgesamt zur Folge, dass insbesondere einseitige und asymmetrische Abnutzungen im Bereich einer Kontaktfläche zwischen dem Kopf des Druckstückes und der Innenseite des das Druckstück beaufschlagenden Klappenelementes ausdrücklich vermieden und auch die Bedienkräfte herabgesetzt werden. Denn durch die zugleich axiale und drehende Beaufschlagung des Druckstückes wird insgesamt die Reibung zwischen dem Kopf des Druckstücke und der Innenseite des Klappenelementes reduziert. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.So an operation in the sense of “push-push-rotate” takes place. The overall result of this is that, in particular, one-sided and asymmetrical wear in the area of a contact surface between the head of the pressure piece and the inside of the flap element acting on the pressure piece is expressly avoided and the operating forces are also reduced. Because the pressure piece is acted upon axially and rotationally, the overall friction between the head of the pressure piece and the inside of the flap element is reduced. This is where the main advantages can be seen.

Tatsächlich ist die Auslegung in diesem Zusammenhang dann vorteilhaft noch so gestaltet, dass das Druckstück mit einem zumindest eine Finne tragenden Kopf ausgerüstet ist. Meistens sind zwei beidseitig von einer Anlagekuppe für das Klappenelement ausgehende Finnen realisiert. Die beiden Finnen sorgen in Verbindung mit der Anlagekuppe dafür, dass der Kopf des Druckstückes insgesamt großflächig an der Innenfläche des Klappenelementes bei seiner Beaufschlagung anliegt. Das gilt auch bei etwaigen Schrägstellungen des Klappenelementes, bei denen die Innenseite an einer der Finnen anliegt.In fact, the design in this context is then advantageously designed in such a way that the pressure piece is equipped with a head that carries at least one fin. In most cases, two fins are implemented on both sides of a contact point for the flap element. The two fins, in conjunction with the contact tip, ensure that the head of the pressure piece rests over a large area on the inner surface of the flap element when it is acted upon. This also applies to any tilted positions of the flap element where the inside rests on one of the fins.

Nach weiterer vorteilhafter Ausgestaltung mit selbständiger Bedeutung kann der Aktuator zusätzlich mit einer Antriebseinheit für ein Verriegelungselement ausgerüstet werden. Dann ist der Aktuator mit einer ergänzenden Verriegelungseinrichtung ausgerüstet. Das angesprochene Verriegelungselement kann darüber hinaus mit dem Druckstück und/oder dem Klappenelement zu dessen Verriegelung/Entriegelung wechselwirken. Dabei wird meistens so vorgegangen, dass das Druckstück eine fußseitige Ausnehmung zum Eingriff des Verriegelungselementes aufweist.According to a further advantageous embodiment with independent significance, the actuator can also be equipped with a drive unit for a locking element. The actuator is then equipped with an additional locking device. The locking element mentioned can also interact with the pressure piece and/or the flap element to lock/unlock it. The procedure is usually such that the pressure piece has a foot-side recess for engagement of the locking element.

In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, dass das Verriegelungselement in der Schließposition des Druckstückes und damit des Klappenelementes in die fragliche fußseitige Ausnehmung eingreift, um das Druckstück und damit auch das Klappenelement zu verriegeln. Dazu mag das Verriegelungselement mithilfe der Antriebseinheit entsprechend angesteuert werden und in die fragliche fußseitige Ausnehmung einschwenken. Für die Entriegelung des Druckstückes ist es lediglich erforderlich, dass das Verriegelungselement gegenüber der fußseitigen Ausnehmung des Druckstückes ausschwenkt. Jetzt kann das Klappenelement und mit ihm das Druckstück ausgehend von der Schließposition wiederum eine Druckbeaufschlagung entgegen der Kraft der Druckfeder erfahren, sodass das Druckstück beaufschlagt durch die Druckfeder in die Öffnungsposition des Druckstückes und damit des Klappenelementes übergeht. In dieser Öffnungsposition nimmt das Klappenelement beispielsweise eine gegenüber der Kraftfahrzeugkarosserie oder einer Umrandung exponierte Position ein, sodass ein Bediener das Klappenelement bzw. einen auf diese Weise gebildeten Spalt hintergreifen und das Klappenelement wie gewünscht öffnen kann.In this context, it is possible for the locking element to engage in the foot-side recess in question in the closed position of the pressure piece and thus of the flap element in order to lock the pressure piece and thus also the flap element. For this purpose, the locking element can be controlled accordingly using the drive unit and pivot into the foot-side recess in question. To unlock the pressure piece, it is only necessary that the locking element swings out relative to the foot-side recess of the pressure piece. Now the flap element and with it the pressure piece can again experience a pressurization starting from the closed position against the force of the compression spring, so that the pressure piece, acted upon by the compression spring, moves into the opening position of the pressure piece and thus of the flap element. In this opening position, the flap element assumes, for example, a position exposed to the motor vehicle body or a border, so that an operator can reach behind the flap element or a gap formed in this way and open the flap element as desired.

Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Antriebseinheit das Verriegelungselement gegenüber dem Druckstück in seine Position „verriegelt“ einschwenkt, wenn das Druckstück seine Öffnungsposition eingenommen hat. Zu diesem Zweck ist dem Verriegelungselement eine Feder zugeordnet, welche sicherstellt, dass das Verriegelungselement beim Übergang des Druckstückes von seiner Öffnungsposition in die Schließposition gegen die Kraft der betreffenden Feder zurückgeschwenkt wird und beim Passieren der fußseitigen Ausnehmung in diese einschwenken kann. D. h., auch in diesem Fall wird das Druckstück und damit das Klappenelement verriegelt, sobald dieses die Schließposition eingenommen hat.In principle, it is also possible for the drive unit to pivot the locking element into its “locked” position relative to the pressure piece when the pressure piece has assumed its open position. For this purpose, a spring is assigned to the locking element, which ensures that the locking element is pivoted back against the force of the spring in question when the pressure piece transitions from its opening position to the closing position and can pivot into it when passing through the foot-side recess. This means that in this case too, the pressure piece and thus the flap element is locked as soon as it has assumed the closed position.

Im Ergebnis wird ein Aktuator für einer Kraftfahrzeug-Klappe zur Verfügung gestellt, der besonders funktionssicher und reibungsarm arbeitet. Außerdem ist die Bedienung simpel. Das lässt sich im Kern darauf zurückführen, dass sowohl für die Einnahme der Öffnungsposition als auch der Schließposition jeweils eine Druckbeaufschlagung des Klappenelementes und folglich des Druckstückes erforderlich ist. Dazu ist das Druckstück im Allgemeinen und überwiegend senkrecht im Vergleich zu einer Flächenausdehnung des Klappenelementes orientiert. Da bei dieser Druckbeaufschlagung des Klappenelementes und folglich des Druckstücke das Druckstück nicht nur gegen die das Druckstück in Richtung der Öffnungsposition vorspannenden Druckfeder axialbewegt wird, sondern zugleich um seine Längsachse unter Berücksichtigung eines Winkels von ca. 90° rotiert, werden geringe Bedienkräfte in diesem Zusammenhang beobachtet. Zugleich verhindert diese Auslegung eine etwaige asymmetrische Abnutzung im Bereich einer Anlagefläche des Kopfes des Druckstückes an einer Innenseite bzw. Innenfläche des Klappenelementes. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.The result is an actuator for a motor vehicle flap that works particularly reliably and with little friction. In addition, the operation is simple. This can essentially be attributed to the fact that both the opening position and the closing position require pressurization of the flap element and consequently of the pressure piece. For this purpose, the pressure piece is generally and predominantly oriented vertically in comparison to a surface extent of the flap element. Since during this pressurization of the flap element and consequently of the pressure piece, the pressure piece is not only moved axially against the compression spring biasing the pressure piece in the direction of the opening position, but at the same time rotates about its longitudinal axis, taking into account an angle of approximately 90 °, low operating forces are observed in this context . At the same time, this design prevents any asymmetrical wear in the area of a contact surface of the head of the pressure piece on an inside or inner surface of the flap element. This is where the main advantages can be seen.

Anschließend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 den erfindungsgemäßen Aktuator in einer Explosionsdarstellung,
2 eine Einzelheit i. V. m. der Steuerkurve,
3A und 3B den Aktuator mit teilweise aufgebrochenem Gehäuse in Schließposition des Klappenelementes bzw. des Druckstückes (3A) und in der zugehörigen Öffnungsposition (3B) und
4 und 5 den jeweiligen Eingriff des Verriegelungselementes in eine Ausnehmung des Druckstückes, und zwar den Zustand „verriegelt“ nach der 4 und den Zustand „entriegelt“ entsprechend der Darstellung in der 5.

The invention is then explained in more detail using a drawing that only shows an exemplary embodiment. Show it:

1 the actuator according to the invention in an exploded view,
2 a detail i. V. m. the control curve,
3A and 3B the actuator with the housing partially broken in the closed position of the flap element or the pressure piece ( 3A) and in the corresponding opening position ( 3B) and
4 and 5 the respective engagement of the locking element in a recess in the pressure piece, namely the “locked” state according to the 4 and the “unlocked” state as shown in the 5 .

In den Figuren ist ein Aktuator für eine lediglich in der 1 angedeutete Kraftfahrzeugklappe 1 dargestellt. Bei der Kraftfahrzeugklappe 1 kann es sich um eine Tankklappe, eine Ladebuchsenklappe, eine Handschuhklappe, eine Mittelkonsolenklappe etc. handeln. Dazu ist die betreffende Kraftfahrzeugklappe 1 entsprechend der Darstellung in der 1 um eine Achse drehbar gelagert und verfügt über ein Klappenelement 2, welches flächig ausgebildet ist und Schwenkbewegungen entlang des in der 1 angedeuteten Doppelpfeiles vollführen kann.In the figures an actuator for one is only in the 1 indicated motor vehicle flap 1 shown. The motor vehicle flap 1 can be a fuel tank flap, a charging socket flap, a glove flap, a center console flap, etc. For this purpose, the relevant motor vehicle flap 1 is as shown in the 1 rotatably mounted about an axis and has a flap element 2, which is flat and pivots along the in the 1 the indicated double arrow.

Der fraglichen Kraftfahrzeugklappe 1 ist nun ein Druckstück 3 als Bestandteil des Aktuators zugeordnet. Das Druckstück 3 ist zu diesem Zweck nach dem Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet und überwiegend senkrecht im Vergleich zur Flächenausdehnung des Klappenelementes 2 orientiert, wie man anhand der 1 nachvollziehen kann. Das Druckstück 3 wird dabei in einer Führung 4 eines Gehäuses 5 aus Kunststoff aufgenommen. Auch das Druckstück 3 ist in der Regel aus Kunststoff gefertigt. Dadurch ist die Reibung zwischen der Führung 4 und dem Druckstück 3 minimiert.The motor vehicle flap 1 in question is now assigned a pressure piece 3 as part of the actuator. For this purpose, the pressure piece 3 is cylindrical according to the exemplary embodiment and is oriented predominantly vertically in comparison to the surface extent of the flap element 2, as can be seen from the 1 can understand. The pressure piece 3 is placed in a guide 4 Housing 5 made of plastic. The pressure piece 3 is also usually made of plastic. This minimizes the friction between the guide 4 and the pressure piece 3.

Das Gehäuse 5 zur Aufnahme des Druckstückes 3 ist nach dem Ausführungsbeispiel zweiteilig mit einem Gehäuseoberteil 5a und einem Gehäuseunterteil 5b ausgelegt. Im auf diese Weise gebildeten Gehäuse 5 wird ein Elektromotor 6 aufgenommen, der als Antriebseinheit 6 für ein Verriegelungselement 7 fungiert, welches nachfolgend noch näher erläutert wir. Bei dem Verriegelungselement 7 handelt es sich ebenso wie bei dem Elektromotor 6 bzw. der Antriebseinheit 6 um ein optionales, folglich nicht zwingendes Bauteil bzw. einen nicht zwingenden Bestandteil des erfindungsgemäßen Aktuators.According to the exemplary embodiment, the housing 5 for receiving the pressure piece 3 is designed in two parts with an upper housing part 5a and a lower housing part 5b. An electric motor 6 is accommodated in the housing 5 formed in this way, which acts as a drive unit 6 for a locking element 7, which will be explained in more detail below. The locking element 7, like the electric motor 6 or the drive unit 6, is an optional, therefore non-mandatory component or a non-mandatory part of the actuator according to the invention.

Das zylindrische Druckstück 3 ist an seiner Mantelfläche mit einer entsprechende Bewegungen des Druckstücks 3 vorgebender Steuerkurve 8 ausgerüstet, die schematisch und im Detail ebenfalls wiedergegeben ist. In die Steuerkurve 8 greift ein ortsfester Stift 9 ein. Auf diese Weise wird ein Rastmechanismus 8, 9 definiert, der nachfolgend noch näher erläutert wird. Der ortsfeste Stift 9 ist nach dem Ausführungsbeispiel an das Gehäuseoberteil 5a angeformt und im Bereich der Führung 4 für das Druckstück 3 vorgesehen.The cylindrical pressure piece 3 is equipped on its lateral surface with a control cam 8 which predetermines corresponding movements of the pressure piece 3, which is also shown schematically and in detail. A stationary pin 9 engages in the control cam 8. In this way, a latching mechanism 8, 9 is defined, which will be explained in more detail below. According to the exemplary embodiment, the stationary pin 9 is molded onto the upper housing part 5a and is provided in the area of the guide 4 for the pressure piece 3.

Um die Kraftfahrzeugklappe 1 bzw. das zugehörige Klappenelement 2 öffnen und schließen zu können, ist es jeweils erforderlich, dass Druckstück 3 mit einem in den 3A und 3B durch jeweils einen Pfeil angedeuteten Druck zu beaufschlagen. Tatsächlich liegt das Druckstück 3 mit seinem Kopf an einer Innenseite bzw. Innenfläche des Klappenelementes 2 an. Dabei ist der fragliche Kopf des Druckstückes 3 mit einer Finne 3a ausgerüstet. Anhand des Ausführungsbeispiels und insbesondere der 2 erkennt man, dass der Kopf des Druckstückes 3 mit zwei beidseitig einer Anlagekuppen 3b ausgerüsteten Finnen 3a für das Klappenelement 2 ausgerüstet ist. Tatsächlich liegt das Druckstück 3 mit der Anlagekuppe 3b bzw. den beiden Finnen 3a an der Innenseite des Klappenelementes 3 an, und zwar sowohl in der in 3A dargestellten Schließposition als auch in der Öffnungsposition, wie sie die 3B wiedergibt. Die Schließposition nach der 3A korrespondiert dabei zur Schließposition des Druckstückes 3 und folglich des Klappenelementes 2. Gleiches gilt für die Öffnungsposition entsprechend der Darstellung in der 3B, die zur Öffnungsposition des Druckstückes 3 ebenso wie des Klappenelementes 2 korrespondiert.In order to be able to open and close the motor vehicle flap 1 or the associated flap element 2, it is necessary for the pressure piece 3 to be connected to one in the 3A and 3B to apply pressure indicated by an arrow. In fact, the pressure piece 3 rests with its head on an inside or inner surface of the flap element 2. The head of the pressure piece 3 in question is equipped with a fin 3a. Based on the exemplary embodiment and in particular the 2 It can be seen that the head of the pressure piece 3 is equipped with two fins 3a for the flap element 2, which are equipped with contact points 3b on both sides. In fact, the pressure piece 3 with the contact tip 3b or the two fins 3a rests on the inside of the flap element 3, both in the in 3A shown closed position as well as in the open position, as shown 3B reproduces. The closing position after the 3A corresponds to the closing position of the pressure piece 3 and consequently of the flap element 2. The same applies to the opening position as shown in the 3B , which corresponds to the opening position of the pressure piece 3 as well as the flap element 2.

Erfindungsgemäß und von besonderer Bedeutung ist nun der Umstand, dass das Druckstück 3 beim Übergang von seiner in der 3A dargestellten Schließposition und damit auch der Schließposition des Klappenelementes 2 zur zugehörigen Öffnungsposition eine durch die Steuerkurve 8 vorgegebene Axialbewegung A und gleichzeitige Rotation R um ca. 90° vollführt. Das wird beim Übergang der Funktionsstellung gemäß der 3A zur 3B deutlich.According to the invention and of particular importance is the fact that the pressure piece 3 during the transition from its position in the 3A illustrated closing position and thus also the closing position of the flap element 2 to the associated opening position carries out an axial movement A predetermined by the control cam 8 and a simultaneous rotation R by approximately 90 °. This is done during the transition of the functional position according to the 3A to 3B clearly.

Tatsächlich zeigt die 2 das Klappenelement 2 und damit auch das Druckstück 3 in seiner Schließposition. Um das Klappenelement 2 und das Druckstück 3 zu öffnen, muss das Klappenelement 2 und damit das Druckstück 3 in der in 3A angegebenen Pfeilrichtung (manuell von einem Bediener) druckbeaufschlagt werden. Diese Druckbeaufschlagung hat zur Folge, dass das Druckstück 3 - beaufschlagt durch eine lediglich angedeutete Druckfeder 10 in 2 - die Axialbewegung A in Richtung seiner Längsachse vollführt. Gleichzeitig wird das Druckstück 3 hierbei rotiert, wie ein zur Rotation R korrespondierender Pfeil deutlich macht, und zwar um ca. 90°. Ähnliches wird für das Druckstück 3 beim Übergang von der Öffnungsposition entsprechend der 3B zur Schließposition der 3B beobachtet.In fact, it shows 2 the flap element 2 and thus also the pressure piece 3 in its closed position. In order to open the flap element 2 and the pressure piece 3, the flap element 2 and thus the pressure piece 3 must be in the in 3A Pressurized in the direction indicated by the arrow (manually by an operator). This pressurization has the result that the pressure piece 3 - acted upon by a compression spring 10 in. which is only indicated 2 - the axial movement A is carried out in the direction of its longitudinal axis. At the same time, the pressure piece 3 is rotated, as an arrow corresponding to the rotation R makes clear, by approximately 90°. Something similar happens for the pressure piece 3 during the transition from the opening position 3B to the closing position of the 3B observed.

Auch in diesem Fall ist es für den Funktionsübergang erforderlich, dass das Klappenelement 2 und damit das innenseitig am Klappenelement 2 anliegende Druckstück 3 in der Pfeilrichtung entsprechend der Wiedergabe in der 3B (manuell von einem Bediener) druckbeaufschlagt wird. Das hat zur Folge, dass das Druckstück 3 entgegen der Kraftrichtung der Feder 10 in der Axialrichtung A bewegt wird und zugleich die dort angegebene Rotation R um ca. 90° um seine Längsachse absolviert. Man erkennt, dass die Rotation R um ca. 90° beim Übergang von der Schließposition der 3A zur Öffnungsposition der 3B in Aufsicht auf den Kopf des Druckstückes 3 zu einer Gegenuhrzeigersinndrehung korrespondiert. Demgegenüber beobachtet man beim Übergang von der Öffnungsposition nach der 3B zur Schließposition der 3A eine Rotation R des Druckstückes 3 im Uhrzeigersinn.In this case too, it is necessary for the functional transition that the flap element 2 and thus the pressure piece 3 resting on the inside of the flap element 2 in the direction of the arrow according to the reproduction in the 3B (manually by an operator). This has the result that the pressure piece 3 is moved counter to the direction of force of the spring 10 in the axial direction A and at the same time completes the rotation R specified there by approximately 90 ° around its longitudinal axis. It can be seen that the rotation R is approximately 90° when transitioning from the closed position 3A to the opening position of the 3B in supervision of the head of the pressure piece 3 corresponds to a counterclockwise rotation. In contrast, one observes the transition from the opening position to the 3B to the closing position of the 3A a rotation R of the pressure piece 3 clockwise.

In der 2 wird anhand der schematischen Wiedergabe der Steuerkurve 8 deutlich, dass die Schließposition des Klappenelementes 2 und damit des Druckstücke 3 dazu korrespondiert, dass der ortsfeste Stift 9 einen Sattelpunkt 11 der Steuerkurve 8 erreicht hat. Dieser Sattelpunkt 11 ist mit einem gegenüberliegenden Anschlag 12 ausgerüstet. Außerdem finden sich beidseitig des Sattelpunktes 11 Erhebungen und geht der Sattelpunkt 11 in beidseitige Rückführungen 13 als Bestandteile der Steuerkurve 8 über. Diese beidseitigen Rückführungen 13 münden in einen Tiefpunkt 14 der Steuerkurve 8, welchen der ortsfeste Stift 9 dann einnimmt, wenn sich das Klappenelement 2 und damit das Druckstück 3 in seiner Öffnungsposition befindet. Von dem fraglichen Tiefpunkt 14 gehen die beidseitigen Rückführungen 13 aus.In the 2 It is clear from the schematic representation of the control cam 8 that the closed position of the flap element 2 and thus of the pressure piece 3 corresponds to the fact that the stationary pin 9 has reached a saddle point 11 of the control cam 8. This saddle point 11 is equipped with an opposite stop 12. In addition, there are elevations on both sides of the saddle point 11 and the saddle point 11 merges into returns 13 on both sides as components of the control curve 8. These returns 13 on both sides open into a low point 14 of the control cam 8, which the stationary pin 9 occupies when the flap element 2 and thus the pressure piece 3 is in its open position. The returns 13 on both sides start from the low point 14 in question.

Anhand der schematischen Darstellung der Steuerkurve 8 wird deutlich, dass in der Funktionsstellung nach der 3A der ortsfeste Stift 9 die Position am Sattelpunkt 11 einnimmt. Wenn nun das Klappenelement 2 ausgehend von dieser Schließposition geöffnet werden soll, muss das Klappenelement 2 entlang des Pfeiles druckbeaufschlagt werden. Das führt dazu, dass sich der ortsfeste Stift 9 entlang der linken Rückführung 13 über die Erhebung hinweg bewegt, bis der Tiefpunkt 14 erreicht ist. Bei diesem Vorgang vollführt das Druckstück 3 die bereits beschriebene Rotation R in Aufsicht auf das Druckstück 3 im Gegenuhrzeigersinn.Based on the schematic representation of the control cam 8 it is clear that in the functional position according to the 3A the stationary pin 9 occupies the position at the saddle point 11. If the flap element 2 is now to be opened starting from this closed position, the flap element 2 must be pressurized along the arrow. This causes the stationary pin 9 to move along the left return 13 over the elevation until the low point 14 is reached. During this process, the pressure piece 3 performs the already described rotation R in the counterclockwise direction when viewed from above on the pressure piece 3.

Wenn nun ausgehend von dem Tiefpunkt 14 und der hierzu korrespondierenden Öffnungsposition des Klappenelementes 2 und damit des Druckstückes 3 entsprechend der Darstellung in der 3B das Klappenelement 2 geschlossen werden soll, ist erneut eine durch den dortigen Pfeil angedeutete Druckbeaufschlagung erforderlich. Diese führt dazu, dass der ortsfeste Stift 9 ausgehend von dem Tiefpunkt 14 entlang der rechten Rückführung 13 wandert, bis erneut der Sattelpunkt 11 unter Überwindung der Erhebung erreicht ist. Hierzu korrespondiert wiederum eine Drehbewegung des Druckstückes 3 um seine Längsachse, diesmal in Aufsicht auf den Kopf des Druckstückes 3 im Uhrzeigersinn, wie der entsprechende und zur Rotation R gehörige Pfeil in der 3B deutlich macht.If now starting from the low point 14 and the corresponding opening position of the flap element 2 and thus of the pressure piece 3 as shown in the 3B the flap element 2 is to be closed, pressurization is required again, indicated by the arrow there. This leads to the stationary pin 9 moving from the low point 14 along the right return 13 until the saddle point 11 is reached again, overcoming the elevation. This again corresponds to a rotational movement of the pressure piece 3 about its longitudinal axis, this time in a clockwise direction when looking at the head of the pressure piece 3, as the corresponding arrow belonging to the rotation R in the 3B makes clear.

Anhand der 4 und 5 wird eine Abwandlung dergestalt wiedergegeben, dass der Aktuator zusätzlich mit der zuvor bereits beschriebenen Antriebseinheit bzw. dem Elektromotor 6 und dem hiermit verschwenkbaren Verriegelungselement 7 ausgerüstet ist, welches in den 4 und 5 besonders dargestellt ist. Dem Verriegelungselement 7 ist dabei eine Feder 14 zugeordnet. Außerdem erkennt man, dass das Druckstück 3 eine fußseitige Ausnehmung 3c für den Eingriff des Verriegelungselementes 7 aufweist.Based on 4 and 5 a modification is reproduced in such a way that the actuator is additionally equipped with the previously described drive unit or the electric motor 6 and the locking element 7 which can be pivoted with it, which is in the 4 and 5 is particularly shown. A spring 14 is assigned to the locking element 7. It can also be seen that the pressure piece 3 has a foot-side recess 3c for the engagement of the locking element 7.

In der 4 ist nun jeweils der Zustand „verriegelt“ dargestellt. Hierzu korrespondiert, dass das Verriegelungselement 7 in die fußseitige Ausnehmung 3c des Druckstückes 3 eintaucht. Dadurch kann das Druckstück 3 nicht druckbeaufschlagt und damit von der Schließposition entsprechend der Darstellung in der 3A in die Öffnungsposition nach der 3B überführt werden. Das wird insbesondere beim in der 4 oben dargestellten Funktionszustand deutlich, welcher den Zustand „verriegelt“ und die Schließposition des Druckstückes 3 wiedergibt.In the 4 The “locked” state is now shown. This corresponds to the fact that the locking element 7 is immersed in the foot-side recess 3c of the pressure piece 3. As a result, the pressure piece 3 cannot be pressurized and can therefore be moved from the closed position as shown in FIG 3A into the opening position after the 3B be transferred. This is particularly the case in the 4 The functional state shown above is clear, which shows the “locked” state and the closed position of the pressure piece 3.

Demgegenüber zeigt die untere Darstellung in der 4 erneut den Zustand „verriegelt“ des Verriegelungselementes 7, allerdings das Druckstück 3 in seiner Öffnungsposition. Sobald nun in dieser Öffnungsposition das Klappenelement 2 und damit das Druckstück 3 durch eine Druckbeaufschlagung in die Schließposition überführt wird, weicht das Verriegelungselement 7 beim Übergang von der unteren Darstellung der 4 zur oberen Darstellung zunächst und beaufschlagt durch die Feder 14 aus, indem das Verriegelungselement 7 eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn vollführt. Sobald das Verriegelungselement 7 in den Bereich der Ausnehmung 3c fußseitig des Druckstückes 3 kommt, schwenkt das Verriegelungselement 3 in die Ausnehmung im Uhrzeigersinn 3c ein und sorgt dafür, dass das Druckstück 3 in der dann eingenommenen Schließposition entsprechend der oberen Darstellung in der 4 zusätzlich auch „verriegelt“ wird.In contrast, the illustration below shows 4 again the state of the locking element 7 is “locked”, but the pressure piece 3 is in its open position. As soon as the flap element 2 and thus the pressure piece 3 is transferred into the closed position by applying pressure in this opening position, the locking element 7 gives way during the transition from the lower illustration 4 to the upper illustration first and acted upon by the spring 14, in that the locking element 7 performs a pivoting movement in the counterclockwise direction. As soon as the locking element 7 comes into the area of the recess 3c on the foot side of the pressure piece 3, the locking element 3 pivots into the recess in the clockwise direction 3c and ensures that the pressure piece 3 is in the closed position then assumed according to the upper illustration in the 4 is also “locked”.

In der oberen und unteren Darstellung der 5 ist demgegenüber der Zustand „entriegelt“ des Verriegelungselementes 7 dargestellt. In diesem Fall kann das Druckstück 3 und damit das Klappenelement 2 ungehindert zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition wechseln. Die Öffnungsposition ist dabei in der unteren Darstellung der 5 wiedergegeben, wohingegen die obere Darstellung der 5 die Schließposition des Druckstückes 3 und damit des Klappenelementes 2 zeigt.In the upper and lower representation of the 5 In contrast, the “unlocked” state of the locking element 7 is shown. In this case, the pressure piece 3 and thus the flap element 2 can change unhindered between the opening position and the closing position. The opening position is shown below 5 reproduced, whereas the upper representation of the 5 shows the closed position of the pressure piece 3 and thus of the flap element 2.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: KraftfahrzeugklappeMotor vehicle flap
22: KlappenelementFlap element
33: DruckstückPressure piece
3a3a: Finnefin
3b3b: Anlagekuppeinvestment crest
44: Führungguide
55: GehäuseHousing
5a5a: GehäuseoberteilUpper housing part
5b5b: GehäuseoberteilUpper housing part
66: ElektromotorElectric motor
66: AntriebseinheitDrive unit
77: VerriegelungselementLocking element
88th: SteuerkurveControl curve
99: StiftPen
1010: DruckfederCompression spring
1111: Sattelpunktsaddle point
1212: Anschlagattack
1313: RückführungenReturns
1414: TiefpunktLow point
AA: AxialbewegungAxial movement
RR: Rotationrotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102015005303 A1 [0002]
DE 102011116067 A1 [0003]

Claims

Actuator for a motor vehicle flap (1), with a pressure piece (3) for manually opening and closing a flap element (2) of the motor vehicle flap (1), the pressure piece (3) having a locking mechanism (8, 9) that determines its movement Control cam (8) for a stationary pin (9) engaging therein, characterized in that the pressure piece (3) has an axial movement (A) predetermined by the control cam (8) at least during the transition from a closed position of the flap element (2) to its opening position. and simultaneous rotation (R) by approx. 90°.

Actuator after Claim 1 , characterized in that the pressure piece (3) both during the transition from the closed position to the opening position of the flap element (2) and back, the axial movement (A) specified by the control cam (8) and simultaneous rotation (R) by approximately 90 ° carried out.

Actuator after Claim 1 or 2 , characterized in that the closed position of the flap element (2) corresponds to a saddle point (11) with an opposite stop (12) and returns (13) on both sides of the control cam (8).

Actuator after Claim 3 , characterized in that the saddle point (11) is provided in the area of a highest point of the control cam (8).

Actuator according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the opening position of the flap element (2) corresponds to a low point (14) of the control cam (8).

Actuator after Claim 5 , characterized in that the control cam (8), starting from the low point (14), opens into the returns (13) on both sides.

Actuator according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the pressure piece (3) is equipped with a head carrying at least one fin (3a).

Actuator after Claim 7 , characterized in that two fins (3a) extending on both sides of a contact point (3b) for the flap element (2) are realized.

Actuator according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the pressure piece (3) is equipped with a compression spring (10) which biases the pressure piece (3) in the direction of the opening position of the flap element (2).

Actuator according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that a drive unit (6) for a locking element (7) is realized, the pressure piece (2) having a preferably foot-side recess (3c) for engaging the locking element (7).