DE19629244C2 - Schnappscharnier für eine Tankklappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schnappscharnier für eine Tankklappe einer Kraftstoffeinfüllung für ein Kraftfahr­ zeug, bei dem die Tankklappe mit zwei Gelenkarmen verse­ hen ist, welche schwenkbar in einem karosseriefesten Ge­ genstück gelagert sind, und bei dem ein Schnappmechanis­ mus vorgesehen ist, welcher zumindest zwei an der Tank­ klappe unbeweglich befestigte und im Gegenstück um zuein­ ander versetzte Achsen schwenkbare Spreizarme hat, von denen zumindest einer zur Ermöglichung der Spreizbewegung elastisch verformbar ist.

Ein Schnappscharnier der vorstehenden Art ist Gegenstand der DE-A-44 23 914. Bei dem in dieser Schrift beschriebe­ nen Schnappscharnier bilden die Gelenkarme zugleich die Spreizarme. Hierzu sind im Gegenstück zwei Lagerzapfen­ aufnahmen zueinander versetzt angeordnet, in welche je­ weils ein Lagerzapfen jedes Gelenkarmes eingreift. Die Lagerzapfen der Gelenkarme fluchten im nicht in das Ge­ genstück montierten Zustand der Tankklappe miteinander. Durch diesen Versatz der Lagerzapfenaufnahmen kommt es beim Öffnen der Kraftstoffeinfüllung durch Verschwenken der Tankklappe zunächst zu einer zunehmenden und nach Überwindung einer Totpunktstellung zu einer abnehmenden Spreizung der die Gelenkarme bildenden Spreizarme.

Das bekannte Schnappscharnier hat gegenüber zuvor bekanntgewordenen Schnappscharnieren den Vorteil, besonders einfach aufgebaut und unempfindlich gegenüber Fertigungs­ toleranzen zu sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es durch die versetzte Anordnung der Lagerzapfenaufnahmen und die dadurch bedingte Kippbewegung beim Öffnen der Tankklappe zu einer relativ hohen, einseitigen Belastung der Lager und Lagerzapfen kommt, was bei nicht ausrei­ chend festen Werkstoffen zu unerwünscht hohem Verschleiß und damit zu einer Verkürzung der Lebensdauer führt. Wählt man für die Belastung geeignete Werkstoffe, dann geht der sich ergebende Kostenvorteil gegenüber früheren Schnappscharnieren aufgrund der einfachen Gestaltung zu­ mindest teilweise wieder verloren.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Schnapp­ scharnier für eine Tankklappe so zu gestalten, daß der Schnappeffekt und die Vorspannung der Tankklappe in Schließstellung mit möglichst einfachen Mitteln zu errei­ chen ist, ohne daß das Schnappscharnier verschleißanfäl­ lig wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Gelenkarmen ein Spreizarm angeordnet ist, daß die beiden äußeren Gelenkarme auf einer gemein­ samen gedachten Schwenkachse gelagert sind und daß der Spreizarm im Gegenstück um eine zur Schwenkachse der äu­ ßeren Gelenkarme versetzten Lagerachse schwenkbar abge­ stützt ist.

Durch diese Gestaltung kommt der Schnappeffekt zustande, ohne daß hierzu die Lagerzapfenaufnahmen oder die Lager­ zapfen zueinander versetzt sein müssen. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Verringerung der Belastung der La­ gerzapfenaufnahmen und der Lagerzapfen, so daß das erfin­ dungsgemäße Schnappscharnier verschleißunempfindlich ist und aus einem besonders kostengünstigen Kunststoff gefer­ tigt werden kann. Der zwischen den Gelenkarmen, die gleichzeitig einen Spreizarm bilden, liegende Spreizarm verursacht bei der Herstellung kaum zusätzliche Kosten, da das Bauteil im Spritzgießverfahren hergestellt werden kann.

Der Einbau einer Achse im Gegenstück zum Halten des Spreizarmes würde einen erheblichen Montageaufwand dar­ stellen und bedingte wesentlichen Freiraum, um überhaupt eine Montagemöglichkeit zu schaffen. Das kann vermieden werden, wenn der Spreizarm im Gegenstück ausschließlich durch eine zur Seite des freien Endes des Spreizarmes hin offene Lagerpfanne gehalten ist.

Die Lagerpfanne kann mit geringem Aufwand erzeugt werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Lagerpfanne in einer auf dem Boden des als Lagertopf aus­ gebildeten Gegenstückes vorgesehenen Konsole angeordnet ist. Eine solche Konsole hat zudem den Vorteil, daß durch ihre Höhe der Versatz der Achsen leicht festgelegt werden kann.

Der weiteren Vereinfachung der Montage dient es, wenn die Konsole als Winkelstück ausgebildet ist, von dem ein Schenkel entlang eines Teilbereiches des Bodens des Ge­ genstückes und der andere Schenkel entlang eines Teilbe­ reiches einer der Tankklappe zugewandten Seitenwand des Gegenstückes verläuft, wenn die Schenkel zum Spreizarm hin jeweils an den Seiten durch teilweise über den Spreizarm greifende Stege begrenzt sind und wenn die La­ gerpfanne im Scheitelbereich der Konsole vorgesehen ist. Durch die seitlichen Stege und die Ausbildung als Winkel wird sichergestellt, daß bei der Montage das freie Ende des Spreizarmes zuverlässig in die Gelenkpfanne gelangt.

Die beiden Gelenkarme können auf beliebige Weise schwenk­ bar mit dem Gegenstück verbunden sein, sofern nur sicher­ gestellt wird, daß die Schwenkachsen beider Gelenkarme miteinander fluchten. Konstruktiv besonders einfach ist das Schnappscharnier gestaltet, wenn die beiden Gelenkar­ me jeweils einen nach außen gerichteten Lagerzapfen haben und wenn das Lagergehäuse zwei jeweils mit einem Einführ­ schlitz und einem Rastvorsprung versehene, zueinander fluchtende Lagerzapfenaufnahmen aufweist.

Das Schnappscharnier kann gänzlich ohne Werkzeug durch einfaches Ineinanderschieben des als Lagertopf ausgebil­ deten Gegenstücks und der Gelenkarme mit dem Spreizarm erfolgen, wenn gemäß einer anderen, besonders vorteil­ haften Weiterbildung der Erfindung die Lagerzapfenauf­ nahmen und die Lagerpfanne sowie der Spreizarm und die Gelenkarme so bemessen sind, daß bei Montage des Schnapp­ scharniers zunächst der Spreizarm in die Lagerpfanne und bei weiterer Fügebewegung die Lagerzapfen in die Lager­ zapfenaufnahmen gelangen.

Die Federkraft, welche die Tankklappe in Schließstellung vorspannt, kann auf verschiedene Weise beeinflußt werden, beispielsweise durch den Versatz der Achse der Gelenkarme und des Spreizarmes oder durch Verändern des Querschnit­ tes des Spreizarmes und/oder der Gelenkarme, wobei die Erfindung unabhängig davon zu verwirklichen ist, ob nur der Spreizarm, nur die Gelenkarme oder alle drei Bauteile elastisch verformbar sind. Eine weitere Möglichkeit der Veränderung der Federkraft ergibt sich, wenn der Spreiz­ arm durch quer verlaufende Stege mit den Gelenkarmen Ver­ bindung hat. Durch Positionierung der Stege und durch ih­ ren Querschnitt lassen sich dann die für die Spreizung erforderlichen Biegekräfte verändern. Die Biegekräfte müssen beispielsweise um so höher sein, je näher die Ste­ ge zum freien Endes des Spreizarmes vorgesehen werden.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer noch nicht montierten Tankklappe mit dem erfindungs­ gemäßen Schnappscharnier,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Konsole des Schnapp­ scharniers,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Konsole,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Schnappscharniers.

Die Fig. 1 zeigt eine Tankklappe 1, welche im montierten Zustand in einem Gegenstück 2 mittels eines Schnappschar­ niers 3 schwenkbar gehalten ist. Das Schnappscharnier 3 hat zwei Gelenkarme 4, 5, welche jeweils mit einem Ende an der Tankklappe 1 befestigt sind und nahe ihres freien Endes einen nach außen gerichteten Lagerzapfen 6, 7 auf­ weisen. Diese fluchten miteinander und liegen deshalb auf einer gemeinsamen Schwenkachse 8.

Zwischen den Gelenkarmen 4, 5 ist ein Spreizarm 9 ange­ ordnet, welcher ebenfalls mit einem Ende an der Tank­ klappe 1 befestigt ist, an seiner gegenüberliegenden Seite jedoch kreisbogenförmig gerundet endet. Quer ver­ laufende Stege 10, 11 geringen Querschnitts verbinden diesen Spreizarm 9 mit den Gelenkarmen 4, 5. Die Tank­ klappe 1 mit den Gelenkarmen 4, 5 und dem Spreizarm 9 wird vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff im Spritzgießverfahren als ein einstückiges Bauteil erzeugt.

Das Gegenstück 2, welches als Lagertopf ausgebildet ist, hat innenseitig in zwei Seitenwänden 12, 13 jeweils eine Lagerzapfenaufnahme 14, 15, von der aus ein Einführ­ schlitz 16 zur der Tankklappe 1 zugewandten Seite des Gegenstückes 2 führt. Unmittelbar vor der Lagerzapfenauf­ nahme 14, 15 ist im Einführschlitz 16 ein Rastvorsprung 17 vorgesehen. Diese Gestaltung erlaubt es, die Tankklap­ pe 1 mit den Lagerzapfen 6, 7 in die Einführschlitze 16 einzusetzen und dann so weit nach hinten zu verschieben, bis die Lagerzapfen 6, 7 nach Überwindung der Rastvor­ sprünge 17 in den Lagerzapfenaufnahmen 14, 15 gehalten sind.

Das topfförmige Gegenstück 2 hat weiterhin einen Boden 18, auf welchem innenseitig eine winkelförmige Konsole 19 angeformt ist. Diese ist in den Fig. 2 und 3 vergrö­ ßert dargestellt. Sie hat zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Schenkel 20, 21, welche in ihrem Scheitelbe­ reich eine Lagerpfanne 22 bilden. Wie die Fig. 3 erken­ nen läßt, hat die Konsole 19 hierzu zwei seitliche Stege 23, 24.

Bei Montage der Tankklappe 1 gelangt das freie, gerundete Ende des Spreizarmes 9 in die Lagerpfanne 22, bevor die Lagerzapfen 6, 7 in die Lagerzapfenaufnahmen 14, 15 schnappen. Dadurch muß man nach Berührung der Lagerpfanne 22 durch den Spreizarm 9 diesen durch die danach erfor­ derliche Fügebewegung etwas elastisch biegen, um ein Ein­ schnappen der Lagerzapfen 6, 7 zu ermöglichen. Auf diese Weise wird eine Vorspannung erzeugt.

In der Skizze gemäß Fig. 4 ist die Tankklappe 1 in durchgezogenen Linien dargestellt. Man erkennt zwischen den in dieser Darstellung überdeckt verlaufenden Gelenk­ armen 4, 5 einerseits und dem Spreizarm 9 andererseits einen Spreizwinkel α. Dargestellt ist in Fig. 4 auch die Konsole 19, in der der Spreizarm 9 sich abstützt und um eine Lagerachse 25 schwenkbar ist. Diese Lagerachse 25 ist in der Höhe relativ zur Schwenkachse 8 versetzt, wo­ bei in Fig. 4 der Versatz stark übertrieben dargestellt wurde. Man erkennt, daß der Spreizwinkel α in der Schließstellung der Tankklappe 1 relativ klein ist und beim Öffnen bis zum Erreichen einer Zwischenstellung, welche mit 1' positioniert wurde, zunimmt. Danach nimmt er beim weiteren Öffnen der Tankklappe 1 wieder ab. Die vollständig geöffnete Stellung wurde mit 1" positioniert. Da aufgrund der Elastizität des Spreizarmes 9 und der Gelenkarme 4, 5 diese Bauteile die Tendenz haben, einen möglichst geringen Spreizwinkel einzunehmen, bildet die Zwischenstellung 1' eine labile Stellung, nach deren Verlassen die Tankklappe 1 sowohl zur Offenstellung 1" als auch zur Schließstellung 1 hin vorgespannt ist.

Claims (7)

1. Schnappscharnier für eine Tankklappe einer Kraft­ stoffeinfüllung für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Tankklappe mit zwei Gelenkarmen versehen ist, welche schwenkbar in einem karosseriefesten Gegenstück ge­ lagert sind und bei dem ein Schnappmechanismus vor­ gesehen ist, welcher zumindest zwei an der Tankklap­ pe unbeweglich befestigte und im Gegenstück um zu­ einander versetzte Achsen schwenkbare Spreizarme hat, von denen zumindest einer zur Ermöglichung der Spreizbewegung elastisch verformbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den beiden Gelenkarmen (4, 5) ein Spreizarm (9) angeordnet ist, daß die beiden äußeren Gelenkarme (4, 5) auf einer gemeinsa­ men, gedachten Schwenkachse (8) gelagert sind und daß der Spreizarm (9) im Gegenstück (2) um eine zur Schwenkachse (8) der äußeren Gelenkarme (4, 5) ver­ setzten Lagerachse (25) schwenkbar abgestützt ist.

2. Schnappscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spreizarm (9) im Gegenstück (2) ausschließlich durch eine zur Seite des freien Endes des Spreizarmes (9) hin offene Lagerpfanne (22) ge­ halten ist.

3. Schnappscharnier nach Anspruch 2, bei dem das Gegen­ stück als Lagertopf ausgebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerpfanne (22) in einer auf dem Boden (18) des als Lagertopf ausgebildeten Gegen­ stückes (2) vorgesehenen Konsole (19) vorgesehen ist.

4. Schnappscharnier nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Konsole (19) als Winkelstück aus­ gebildet ist, von dem ein Schenkel (21) entlang ei­ nes Teilbereiches des Bodens (18) des Gegenstückes (2) und der andere Schenkel (20) entlang eines Teil­ bereiches einer der Tankklappe (1) zugewandten Sei­ tenwand des Gegenstückes (2) verläuft, daß die Schenkel (20, 21) zum Spreizarm (9) hin jeweils an den Seiten durch teilweise über den Spreizarm (9) greifende Stege (23, 24) begrenzt sind und daß die Lagerpfanne (22) im Scheitelbereich der Konsole (19) vorgesehen ist.

5. Schnappscharnier nach zumindest einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gelenkarme (4, 5) jeweils einen nach außen gerichteten Lagerzapfen (6, 7) haben und daß das Ge­ genstück (2) zwei jeweils mit einem Einführschlitz (16) und einem Rastvorsprung (17) versehene, zuein­ ander fluchtende Lagerzapfenaufnahmen (14, 15) auf­ weist.

6. Schnappscharnier nach zumindest einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfenaufnahmen (14, 15) und die Lagerpfanne (22) sowie der Spreizarm (9) und die Gelenkarme (4, 5) so bemessen sind, daß bei Montage des Schnapp­ scharniers (3) zunächst der Spreizarm (9) in die La­ gerpfanne (22) und bei weiterer Fügebewegung die La­ gerzapfen (6, 7) in die Lagerzapfenaufnahmen (14, 15) gelangen.

7. Schnappscharnier nach zumindest einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizarm (9) durch quer verlaufende Stege (10, 11) mit den Gelenkarmen (4, 5) Verbindung hat.