DE19746236A1 - Modulkörper zum Abdecken und Verschließen eines Kraftstoffeinfüllstutzens an einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Modulkörper zum Abdecken und Verschließen eines Kraftstoff­ einfüllstutzens an einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den meisten Personenkraftfahrzeugen ist in allgemein bekannter Weise der Kraftstoff­ einfüllstutzen in einer Mulde der Fahrzeugkarosserie angeordnet und mit einem Füllstutzen­ verschluß als Bajonett- oder Schraubverschluß verschließbar. Die Füllstutzenmulde wird zudem mit einer karosseriebündigen Tankklappe abgedeckt. Um einen Mißbrauch, beispielsweise durch Verunreinigung des Kraftstoffs oder ein Stehlen von Kraftstoff zu vermeiden, kann üblicherweise entweder die Tankklappe oder der Füllstutzenverschluß verriegelt werden.

Es sind somit zwei Schließelemente vorhanden, nämlich die karosserieaußenseitige Tank­ klappe und der Füllstutzenverschluß, wobei dieser den flüssigkeits- und gasdichten Ver­ schluß darstellt. Zum Betanken sind beide Schließelemente relativ aufwendig zu öffnen. Der Füllstutzenverschluß ist zudem ein gesondertes Bauteil, das beim Betanken an einer oft fahrzeugseitig vorhandenen Halterung abzulegen ist. Von vielen Fahrern wird der Füll­ stutzenverschluß jedoch auf dem Kofferraumdeckel oder einer Tanksäule abgelegt. Es besteht dabei die Gefahr, daß vergessen wird, den Füllstutzen zu verschließen und daß der Füllstutzenverschluß liegen bleibt.

Es ist bereits ein Modul bekannt (EP 0 096 604 B1), bei dem in einem Bauteil die Tank­ klappe und der Füllstutzenverschluß integriert sind. Dazu ist an einer nach außen auf­ schwenkbaren Tankklappe ein Verschlußstopfen für den Einfüllstutzen angeordnet, der bei geschlossener Tankklappe in den Füllstutzen eingreift und diesen dicht verschließen soll. Die Ausführung ist insbesondere durch einen komplizierten Schloßaufbau für die Tankklappe aufwendig. Ebenso ist die Handhabung gegenüber einer zweiteiligen Anordnung aus Tankklappe und Füllstutzenabdeckung nicht wesentlich einfacher und bequemer, da die Tankklappe für einen Betankungsvorgang mit einem Schlüssel geöffnet und manuell nach außen ausgeschwenkt werden muß.

Weiter sind selbstschließende Behälterverschlüsse zur Befestigung auf Einfüllstutzen bekannt (DE 42 37 790 C2; EP 0401 459 A1). Diese Behälterverschlüsse weisen einen ringförmigen Klappenrahmen auf, mit dem der Behälterverschluß auf einen Einfüllstutzen dichtend aufsetzbar ist. Am Klappenrahmen ist federvorgespannt eine Verschlußklappe gehalten, die in den Füllstutzen hinein aufschwenkbar ist und in der Geschlossenstellung an der Klappenrahmeninnenseite dicht anliegt. Bei der Verwendung eines solchen Verschlus­ ses am Tankeinfüllstutzen eines Kraftfahrzeugs wäre eine zusätzliche, außenhautbündige Abdeckung mit einer üblichen Tankklappe erforderlich. Zudem ist hier keine, einen Miß­ brauch unterbindende Verriegelung vorgesehen.

Ein ähnlich aufgebauter, jedoch absperrbarer Verschluß ist auch für einen Füllstutzen an einem Kraftfahrzeug bekannt, der als Modul auf den Füllstutzen aufsetzbar ist. Auch hier ist eine zusätzliche, außenhautbündig abschließende Abdeckklappe erforderlich.

Fernbetätigbare Verriegelungseinrichtungen an Tankklappen sind bekannt. Beispielsweise umfaßt eine bekannt Ausführung (DE 41 26 130 A1) eine Rückstellfeder und einen Rast­ haken an einer Tankklappe sowie eine mittels Federkraft rückstellbare Schließfalle an der Karosserie, die zusammen mit dem Rasthaken ein Schnappschloß bildet. Die Schließfalle ist durch ein fernbedienbares Stellglied, insbesondere durch einen Elektromotor oder ein pneu­ matisches Stellglied zur Schloßöffnung betätigbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten Modulkörper zum Abdecken und Verschließen eines Kraftstoffeinfüllstutzens an einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mit dem der Betankungsvorgang vereinfacht und bequemer wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 weist der Modulkörper einen Innenraum auf mit einer Öffnung, die durch einen Klappenrahmen gebildet ist. Der Modulkörper ist mit dem Klappenrahmen in eine Aus­ sparung des Karosserieaußenblechs im Bereich des dahinterliegenden Einfüllstutzens einsetzbar, bevorzugt über eine umlaufende Nut am Karosserieaußenblech einclipsbar.

Eine Verschlußklappe ist am Klappenrahmen schwenkbar gehalten und in den Innenraum des Modulkörpers verschwenkbar, wobei die Verschlußklappe in der montierten Stellung des Modulkörpers und in der geschlossenen Stellung mit der Karosserieaußenhaut bündig verläuft. Zudem dichtet in dieser Stellung die Verschlußklappe nach außen über wenigstens ein Dichtelement ab und ist in die Geschlossenstellung durch ein Federelement vorge­ spannt.

Weiter ist am Modulkörper ein Füllstutzenaufsatz etwa gegenüberliegend zur Verschluß­ klappe angeordnet, der dicht anliegend gegebenenfalls unter Verwendung einer Schlauch­ klemme auf den Einfüllstutzen aufsetzbar ist. Damit sind die karosseriebündige Abdeck­ klappe und der Füllstutzenverschluß in einem Modul integriert, wodurch die Teilevielfalt und das Gewicht verringert und Kosten gesenkt sind. Beim Tankvorgang ist lediglich mit dem Füllrohr einer Zapfpistole die Verschlußklappe nach innen aufzudrücken. Nach dem Tank­ vorgang, wenn das Füllrohr der Zapfpistole herausgezogen wird, schließt die Verschluß­ klappe selbsttätig dichtend die Einfüllöffnung ab. Damit ist eine einhändige, bequeme und saubere Betankung möglich ohne eine gesonderte manuelle Öffnung einer Klappe oder eines Füllstutzenverschlusses. Durch Verwendung eines vormontierbaren Modulkörpers ist die Montage einfach und kostengünstig.

Vorteilhaft wird im Modulkörper ein Faltenbalg zum Längenausgleich zwischen der Lage des Einfüllstutzens und der Karosserieaußenhaut integriert. Ein solcher Längenausgleich kann Herstellungstoleranzen ausgleichen oder einen bestimmten Modulkörper für unterschiedliche Fahrzeugtypen verwendbar machen.

Zusätzlich zum Füllstutzenaufsatz wird am Modulkörper zweckmäßig auch wenigstens ein Anschlußstutzen für eine Entlüftungs- und/oder Überlaufleitung angeformt.

Für eine gute Abdichtung wird vorteilhaft eine Ringdichtung verwendet, die als vorzugsweise gummielastisch ausgeführtes Bauteil beim Schließen der Verschlußklappe nach Art eines Anschlagpuffers dämpfend wirkt. Als Federelemente zur Vorspannung der Verschlußklappe in die Geschlossenstellung können prinzipiell eine Vielzahl allgemein bekannter Federanord­ nungen verwendet werden. Besonders geeignet sind mechanische Andruckfedern und/oder Permanentmagnetanordnungen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zu der Federvorspannung der Ver­ schlußklappe eine betätigbare Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung der Verschluß­ klappe in der Geschlossenstellung vorgesehen. Damit wird einerseits ein Mißbrauch, beispielsweise durch Einfüllen von Verunreinigungen oder Kraftstoffdiebstahl unterbunden und zudem im Fahrbetrieb ein sicherer, dichter Verschluß gewährleistet. Dazu ist in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Aufnahme für ein Verriegelungsteil der Verriegelungs­ einrichtung an der Andruckfeder integriert. Der Verriegelungsteil wird bevorzugt, insbe­ sondere bei einer Anlage an der Aufnahme der Andruckfeder in Schließrichtung geführt und vorgespannt, so daß dadurch die Schließkraft zusätzlich zur Wirkung der Andruckfeder in der dichtenden Geschlossenstellung verstärkt wird.

Die Verriegelungseinrichtung kann manuell durch einen vom Fahrzeuginnenbereich betätig­ baren Bowdenzug öffenbar sein. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Betätigung durch an sich bekannte, elektromechanische oder pneumatische Stellglieder möglich. Als selbsttätig wirkende Steuerung dazu kann die Einstellung des Zündschlüssels verwendet werden: bei eingestecktem Zündschlüssel sowie abgeschalteter Zündung entsprechend der Betriebs­ stellung vor einem Betankungsvorgang kann die Verriegelungseinrichtung selbsttätig freigegeben werden.

Der Füllstutzenaufsatz wird vorteilhaft zusammen mit einem umlaufenden Haltekragen am Modulkörper angeformt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist am Füllstutzenaufsatz ein den Durch­ gang verschließender, aufdrückbarer Spreizkörper angeformt. Dieser Spreizkörper hat eine Ventilfunktion und hält Dämpfe sowie die Flüssigkeit im Tank zurück. Der Spreizkörper wird nur beim Betankungsvorgang durch das Füllrohr einer Zapfpistole aufgedrückt. Für eine geeignete Abstützung des Füllrohrs der Zapfpistole ist zudem im Füllstutzen oder ggf. im Füllstutzenaufsatz eine Abstützsicke vorgesehen.

Da die Verschlußklappe mit dem Füllrohr der Zapfpistole aufgeschwenkt werden soll, wird die Außenbeschichtung der Verschlußklappe bevorzugt kratzfest ausgeführt. Um das Aufschwenken ohne Abgleiten mit der Zapfpistole zu vereinfachen, wird zudem vorge­ schlagen, die Verschlußklappe konkav gewölbt auszuführen.

Zur Erhöhung der Stabilität und als Hinweis auf die Tankklappe wird vorgeschlagen, den Klappenrahmen ringförmig mit einem außenhautbündigen Anschlagring auszuführen. Auf diesen Anschlagring kann für eine weiter verbesserte Hinweisfunktion auf die Tankklappe eine Ringscheibe aufgesetzt werden. Diese Ringscheibe kann als Designelement mit unter­ schiedlichen Farben und Wölbungen ausgebildet sein. Zudem können Gumminoppen als weitere Designelemente und als Kratzschutz für die eingeführte Zapfpistole an der Ring­ scheibe angeordnet sein.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen montierten Modulkörper zum Abdecken und Verschließen eines Kraftstoffeinfüllstutzens an einem Kraftfahrzeug,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Modulkörper entsprechend Fig. 1 mit geschlossener Verschlußklappe,

Fig. 3 eine Detailansicht aus einer Verriegelungseinrichtung, und

Fig. 4 perspektivische Ansichten zweier Ausführungsformen von Ringscheiben.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Schnitt durch einen Modulkörper 1 dargestellt, der aus elasto­ merem Werkstoff hergestellt ist und als Hohlform einen Innenraum 2 aufweist. Der Modul­ körper 1 umfaßt einen Klappenrahmen 3, der eine Öffnung des Innenraums 2 umgibt und aus relativ starrem Kunststoff hergestellt ist. Dieser Klappenrahmen enthält eine äußere, umlaufende Nut 4, in die die Ränder einer Aussparung eines Karosserieaußenblechs 5 eingreifen, wodurch der Modulkörper in einer festen Clipverbindung gehalten ist.

An den Bereich des Klappenrahmens 3 schließt sich ein Faltenbalg 6 an, der aus relativ weichem Kunststoff hergestellt ist und in seiner Längserstreckung veränderlich ist. Anschließend an den Faltenbalg 6 liegt ein Füllstutzenaufsatz 7 sowie ein Anschlußstutzen 8 für eine Betankungsentlüftung 9 sowie ein Anschlußstutzen 10 für ein Schwerkraftventil mit Be- und Entlüftungsanschluß.

Der Füllstutzenaufsatz 7 besteht aus einem angeformten Haltekragen 12, der im montierten Zustand ein Ende eines Füllstutzens 13 umfaßt und einen in den Füllstutzen 13 ragenden Spreizkörper 14. Dieser Spreizkörper hat eine Ventilfunktion und ist außer beim Betankungs­ vorgang plattgedrückt, wobei Spreizlippen 15 dicht aneinander liegen (Fig. 2). Beim Be­ tankungsvorgang werden diese beim Einführen eines Füllrohrs 16 einer Zapfpistole 17 auseinandergedrückt und aufgespreizt (Fig. 1). Diese Konstruktion ist abgestimmt auf Zapfpistolen für Ottomotor-Kraftstoff. Für mit Diesel-Kraftstoff zu betankende Fahrzeuge kann der Spreizkörper 14 entfallen.

Am Klappenrahmen 3 ist an einem Scharnier 18 eine Verschlußklappe 19 nach oben und in den Innenraum 2 hinein schwenkbar gehalten, die im geschlossenen Zustand (Fig. 2) über eine Ringdichtung 20 und mit Unterstützung von Magnetelementen 21 (Permanent oder Elektro) an der Innenseite des Klappenrahmens 3 dicht anliegt. Die Verschlußklappe 19 wird durch eine Andruckfeder 22 in die Geschlossenstellung gedrängt, wobei sie mit einer leicht konkaven Außenfläche 23 bündig mit der durch das Außenblech 5 gebildeten Außenhaut des Fahrzeugs verläuft. Die Außenfläche 23 ist kratzfest ausgeführt und in der Farbe des Kraftfahrzeugs gehalten. Dazu ist die Verschlußklappe 19 insgesamt bevorzugt aus entsprechend eingefärbtem Kunststoff hergestellt.

Die Andruckfeder 22 erstreckt sich vom Scharnier 18 über den Durchmesser der Verschluß­ klappe 19 hinaus und endet in einer muldenförmigen Aufnahme 24 für einen hier linear be­ weglichen Verriegelungshebel 25 einer Verriegelungseinrichtung 26. Der Verriegelungshebel 25 kann durch einen manuellen Zug an einem in den Fahrzeuginnenraum geführten Zugseil 27 von der Verriegelungsstellung (Fig. 2) in die Offenstellung (Fig. 1) bewegt werden. Eine solche Bewegung kann alternativ auch motorisch, elektromechanisch oder pneumatisch durchgeführt werden. Durch die Linearführung kann die vom Verriegelungshebel erfolgende Durchdringung des Modulkörpers 1 mit besonders geringem Aufwand weitestgehend gas- und flüssigkeitsdicht ausgeführt werden. Prinzipiell sind aber auch drehbewegliche Verriegelungshebel denkbar.

In Fig. 3 ist eine Verriegelung schematisch dargestellt, bei der die Andruckfeder 22 in einer Verriegelungsöse 28 endet, in die der Verriegelungshebel 25 durch eine lineare Ver­ schiebung mittels einer angeschrägten Spitze selbstzentrierend eingreift. Mit der strichlierten Linie 29 ist die Position des Hebelendes in der Freigabestellung eingezeichnet. Der Durchstoßpunkt in der Verriegelungsöse 28 ist hier durch eine leichte Preßpassung zwischen dem Verriegelungskörper 25 und dem Klappenrahmen 3 weitgehend flüssigkeits- und gasdicht.

Der Klappenrahmen 3 ist kreisringförmig und die Verschlußklappe 19 ist kreisscheibenförmig ausgebildet. Der Klappenrahmen hat einen relativ breiten, außenhautbündigen Anschlagring 30 (Fig. 2). Auf diesen Anschlagring 30 ist im fertig montierten Zustand eine Ringscheibe 31 aufgesetzt. Die Ringscheibe 31 kann mit karosserieseitigen Erhebungen 32 in zugeordnete Ausnehmungen 33 am Klappenrahmen 3 eingeclipst werden.

In Fig. 4 sind zwei alternative Ausführungen von Ringscheiben 31 dargestellt, wobei eine Ausführungsform radial verlaufende, beabstandete äußere Gumminoppen 34 aufweist.

Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion:
Im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs ist entsprechend Fig. 2 die Verschlußklappe 19 durch die Andruckfeder 22 dicht verschlossen und durch die Verriegelungseinrichtung 26 verriegelt. Zudem sind die Spreizlippen 15 des Spreizkörpers 14 verschlossen.

Zur Vorbereitung eines Betankungsvorgangs wird mit Hilfe des Zugseils 27 manuell oder in Abhängigkeit der Zündschlüsselstellung die Verriegelungseinrichtung 26 freigegeben, wodurch die Verschlußklappe 19 gegen die Federkraft der Andruckfeder 22 öffenbar ist. Anschließend wird mit dem Füllrohrende der Zapfpistole 17 die Verschlußklappe aufge­ schwenkt, wobei diese an der Oberseite des Füllrohrs 16 anliegt. Beim weiteren Einführen des Füllrohrs 16 der Zapfpistole 17 wird der Spreizkörper 14 aufgeweitet und das Vorder­ ende des Füllrohrs 16 stützt sich nach oben an einer Abstützsicke 35 im Füllstutzen 13 ab. In dieser Position kann nun die Betankung vorgenommen werden. Beim Herausziehen des Füllrohrs 16 schließen sich in umgekehrter Reihenfolge selbsttätig wieder der Spreizkörper 14 und die Verschlußklappe 19. Bei entsprechender Ausführung, beispielsweise über eine Mitnehmeranordnung, kann sich auch die Verriegelungseinrichtung 26 wieder selbsttätig verriegeln. Eine selbsttätige Verriegelung kann auch in Abhängigkeit einer geänderten Zündschlüsselstellung im Fahrbetrieb erfolgen. Damit ist ein einfacher und sauberer Betan­ kungsvorgang möglich.

Claims (16)

1. Modulkörper zum Abdecken und Verschließen eines Kraftstoffeinfüllstutzens in einem Kraftfahrzeug,
dadurch gekennzeichnet daß

• - der Modulkörper (1) einen Innenraum (2) aufweist mit einer Öffnung, die durch einen Klappenrahmen (3) gebildet ist und der Modulkörper (1) mit dem Klappen­ rahmen (3) in eine Aussparung des Karosserieaußenblechs (5) im Bereich des dahinterliegenden Einfüllstutzens (13) einsetzbar ist,
• - eine Verschlußklappe (19) am Klappenrahmen (3) schwenkbar gehalten und in den Innenraum (2) des Modulkörpers (1) verschwenkbar ist, wobei die Verschluß­ klappe (19) in der montierten Stellung des Modulkörpers (1) und ihrer geschlossenen Stellung mit der Karosserieaußenhaut zumindest abschnittsweise bündig verläuft, nach außen über wenigstens ein Dichtelement (20) abdichtet und in die Geschlossenstellung durch ein Federelement (22) vorgespannt ist, und
• - am Modulkörper (1) ein Füllstutzenaufsatz (7) etwa gegenüberliegend zur Verschlußklappe (19) angeordnet ist, der dicht auf den Einfüllstutzen (13) aufsetzbar ist.

2. Modulkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenrahmen (3) eine umlaufende Nut (4) aufweist, mit der er in die zugeordnete Öffnung des Karos­ serieaußenblechs (5) einclipsbar ist.

3. Modulkörper nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Modulkörper (1) ein Faltenbalg (6) zum Längenausgleich zwischen dem Einfüllstutzen (13) und der Karosserieaußenhaut (5) integriert ist.

4. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Modulkörper (1) wenigstens ein Anschlußstutzen (8, 10) für ein Schwerkraftventil mit Be- und Entlüftungsanschluß (11) und/oder eine Betankungsentlüftung (9) angeformt ist.

5. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verschlußklappe (19) und/oder am Klappenrahmen (3) wenigstens eine Ringdichtung (20) angeordnet sind.

6. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement für die Verschlußklappe (19) durch eine Andruckfeder (22) und/oder eine Permanentmagnetanordnung (21) gebildet ist.

7. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung (26) zur Verriegelung der Verschlußklappe (19) in deren Geschlossenstellung vorgesehen ist.

8. Modulkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahme (24; 28) für ein bewegliches Verriegelungsteil (25) der Verriegelungseinrichtung (26) an der Andruckfeder (22) integriert ist.

9. Modulkörper nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (26) manuell durch einen vom Fahrzeuginnenbereich betätigbaren Bowdenzug (27) öffenbar und/oder bei eingestecktem Zündschlüssel sowie abgeschalteter Zündung elektromechanisch oder pneumatisch geöffnet ist.

10. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Füllstutzenaufsatz (7) ein Haltekragen (12) zum Anschluß an den Einfüllstutzen (13) angeformt ist.

11. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Füllstützenaufsatz (14) ein den Durchgang verschließender, aufdrückbarer Spreizkörper (14) angeformt ist.

12. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllstutzen (13) versetzt zum Füllstutzenende eine Abstützsicke (35) für das Füllrohr (16) einer Zapfpistole (17) vorgesehen ist.

13. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Außenseite (23) der Verschlußklappe (19) kratzfest ausgeführt ist.

14. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (23) der Verschlußklappe (19) konkav gewölbt ist.

15. Modulkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenrahmen (3) kreisringförmig mit einem außenhautbündigen Anschlagring (30) ausgeführt ist.

16. Modulkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Anschlagring (30) eine Ringscheibe (31) mit bevorzugt radial verlaufenden Gumminoppen (34) aufgesetzt ist.