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Die Erfindung betrifft eine Ladeklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem in fahrzeugseitig montiertem Betriebszustand fahrzeugfesten Gehäuse, sowie mit einer Ladeklappe, die relativ zu dem Gehäuse zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung beweglich gelagert ist, und mit einer Antriebsvorrichtung zur Verlagerung der Ladeklappe zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung, wobei die Antriebsvorrichtung mittels eines elektrischen Schaltelements aktivierbar ist.
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Aus der
DE 10 2020 200 648 A1 ist eine Ladeklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die im betriebsfertig montierten Zustand fahrzeugfest im Bereich einer Karosserieaußenhaut des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Ladeklappenanordnung weist eine zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung schwenkbeweglich gelagerte Ladeklappe auf. Die Ladeklappe ist an einer Gehäusestruktur schwenkbeweglich gelagert, die fahrzeugseitig befestigt wird. Die Gehäusestruktur umschließt in betriebsfertig montiertem Zustand eine elektrische Ladebuchse, mit der ein elektrischer Ladestecker eines Ladekabels lösbar verbunden werden kann. Um die Ladeklappe zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung verlagern zu können, ist eine elektrische Antriebsvorrichtung vorgesehen, die mit der Ladeklappe zusammenwirkt.
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Bei Tankklappen von Personenkraftwagen, die Tankstutzen zum Befüllen fossiler Kraftstoffe verschließen, ist es zudem bekannt (Jeep Renegade aus 2019), eine derartige Tankklappe schwenkbeweglich im Bereich einer Karosserieaußenhaut zu lagern. In einer Schließstellung einer solchen Tankklappe liegt die Tankklappe außenhautbündig zu einer Karosserieaußenhaut über einer Tankmulde. Durch manuelles Drücken der Tankklappe nach innen springt die Tankklappe um einen gewissen Schwenkwinkelbetrag nach außen, um anschließend durch eine Bedienperson von Hand in die Öffnungsstellung überführt werden zu können. Ein Schließen der Tankklappe erfolgt durch manuelles Zuklappen und Hineindrücken der Tankklappe in die Mulde, wodurch die Tankklappe in der Schließstellung fixiert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ladeklappenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein sicheres Öffnen und Schließen der Ladeklappe ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Antriebsvorrichtung mittels eines elektrischen Schaltelements aktivierbar ist, das an einer zu der Ladeklappe abgewandten Unterseite des Gehäuses montiert ist und ein zu der Ladeklappe hin weisendes, in einem Schaltgehäuse des Schaltelements beweglich gelagertes Schaltglied aufweist, und dass in dem Gehäuse ein formstabiles Übertragungsglied linearbeweglich gelagert ist, das zwischen der Ladeklappe und dem Schaltglied angeordnet ist und derart fluchtend zu dem Schaltglied ausgerichtet ist, dass bei einer manuellen Druckbelastung von außen auf die Ladeklappe das Übertragungsglied in Richtung des Schaltglieds bewegt wird, um das Schaltglied zu betätigen. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine sichere Unterbringung des elektrischen Schaltelements an einem von einer Außenseite der Ladeklappenanordnung nicht zugänglichen Bereich des Gehäuses. Dies ermöglicht eine feuchtigkeitsgeschützte Unterbringung des elektrischen Schaltelements. Zudem ist von der Außenseite der Ladeklappenanordnung her keine Manipulation des elektrischen Schaltelements möglich. Schließlich ist das elektrische Schaltelement durch die rückseitige Anordnung am Gehäuse, d.h. eine Anordnung auf der fahrzeuginneren Seite, vor Beschädigungen geschützt, die durch äußere Einwirkungen auftreten können. Die rückseitige Anbringung des elektrischen Schaltelements an dem Gehäuse ermöglicht während einer Montage zudem eine einfache Handhabung, solange die Ladeklappenanordnung fahrzeugseitig noch nicht fest montiert ist. Die erfindungsgemäße Lösung ist für Personenkraftwagen vorgesehen, die ein rein elektrisches Fahrantriebssystem oder ein hybrides Fahrantriebssystem, d.h. einen Verbrennungsmotor kombiniert mit wenigstens einem Elektromotor, aufweisen. Die erfindungsgemäße Ladeklappenanordnung bildet eine separat vormontierbare Funktionsanordnung, die in das Kraftfahrzeug eingebaut wird, um betriebsbereit angeschlossen zu werden. Dabei wird die Antriebsvorrichtung der Ladeklappenanordnung mit einem fahrzeugseitigen Stromnetz verbunden. Das elektrische Schaltelement dient zur Aktivierung der Antriebsvorrichtung für die Verlagerung der Ladeklappe. Vorzugsweise ist die Ladeklappe an dem Gehäuse der Ladeklappenanordnung schwenkbeweglich gelagert mittels eines Schwenkmechanismus. Die Ladeklappe kann jedoch auch mittels eines anders gestalteten Anlenkmechanismus, der die Ladeklappe in nicht kreisförmigen Bewegungen zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung verlagert, am Gehäuse angelenkt sein. In allen Fällen ist der Anlenkmechanismus der Ladeklappe am Gehäuse derart gestaltet, dass durch eine manuelle Druckbelastung auf die Ladeklappe von außen eine zumindest geringfügige Bewegung der Ladeklappe zum Gehäuse hin nach innen erfolgt, die ausreicht, um das Übertragungsglied in Richtung des Schaltglieds des elektrischen Schaltelements zu bewegen.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist die Ladeklappe eine außenseitige Ladeklappenblende auf, die von einem innenseitigen Ladeklappenträger getragen ist, und der Ladeklappenträger weist eine Kontaktiernase auf, die in Richtung des Übertragungsglieds von dem Ladeklappenträger aus vorsteht und bei einer manuellen Druckbelastung auf die Ladeklappe eine Bewegung des Übertragungsglieds in Richtung des Schaltglieds initiiert. Die Kontaktiernase ist an dem Ladeklappenträger derart angeordnet, dass sie nach innen zum Gehäuse hin und damit in eine zur Ladeklappenblende gegenüberliegende Richtung von dem Ladeklappenträger abragt. Die Kontaktiernase kann als separates Bauteil hergestellt und mit dem Ladeklappenträger verbunden sein. Alternativ kann die Kontaktiernase am Ladeklappenträger einstückig angeformt sein. Die geometrische Gestaltung der Kontaktiernase kann abhängig von den umgebenden Funktionskomponenten unterschiedlich gestaltet sein. Wichtig ist lediglich, dass die Kontaktiernase vom Ladeklappenträger aus nach innen, d.h. zum Gehäuse hin, vorsteht und dass der entsprechend vorstehende Bereich so zu dem Übertragungsglied fluchtet, dass bei einer manuellen Druckbelastung auf die Ladeklappe von außen nach innen die Kontaktiernase zwangsläufig das Übertragungsglied in der Bewegungsrichtung des Übertragungsglieds kontaktiert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontaktiernase an einem Abschnitt des Ladeklappenträgers einstückig angeformt, der gegenüberliegend zu einem Anlenkmechanismus der Ladeklappe am Gehäuse vorgesehen ist. Der Anlenkmechanismus ist insbesondere als Schwenkmechanismus unter Verwendung eines Schwenkscharniers ausgebildet. Wie zuvor bereits ausgeführt, kann der Anlenkmechanismus jedoch auch in anderer Form ausgestaltet sein, insbesondere als Viergelenkmechanismus, als Linearführungsmechanismus oder als Anlenkmechanismus, der die Ladeklappe entlang einer nicht kreisbogenförmigen Kurvenbahn zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung verlagert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Übertragungsglied als Kolbenbauteil gestaltet, das Gehäuse weist einen komplementären Führungsraumabschnitt auf, in dem das Kolbenbauteil geführt ist, und dem Kolbenbauteil ist eine Federanordnung zugeordnet, die das Kolbenbauteil in einer unbelasteten Ruhestellung in einer Endlage sichert, die beabstandet ist zu dem Schaltglied. Die Federanordnung übt auf das Kolbenbauteil eine permanente Federbelastung in Richtung einer unbelasteten Ausgangslage des Kolbenbauteils aus. Die Federanordnung weist demzufolge eine permanente Rückstellfunktion auf. Die Federanordnung kann innenliegend oder außenliegend relativ zum Kolbenbauteil vorgesehen sein. Die Federanordnung wird vorzugsweise durch eine einzelne mechanische Feder gebildet. Sie kann alternativ auch durch mehrere, in Reihen- oder Parallelschaltung miteinander gekoppelte mechanische Federn ausgebildet sein. In gleicher Weise ist es möglich, die Federanordnung mit einer pneumatischen oder hydraulischen Feder- oder Rückstellfunktion auszubilden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Federanordnung durch eine in dem Führungsraumabschnitt angeordnete Schraubendruckfeder ausgeführt. Falls das Kolbenbauteil als zu einer Stirnseite offener Hohlkörper gestaltet ist, kann die Schraubendruckfeder innenliegend zu dem Kolbenbauteil angeordnet sein. In bevorzugter Ausgestaltung umschließt die Schraubendruckfeder das Kolbenbauteil radial außenseitig. Das Kolbenbauteil kann bezüglich dieser Ausgestaltung sowohl als zu einer Stirnseite hin offener Hohlkörper als auch als geschlossener Kolbenkörper ausgeführt sein. Der Kolbenkörper kann eine zylindrische oder eine nicht zylindrische Außenkontur aufweisen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
- 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ladeklappenanordnung,
- 2 die Ladeklappenanordnung nach 1 in einer Schnittdarstellung,
- 3 die Ladeklappenanordnung gemäß 2 in einer weiteren Schnittdarstellung,
- 4 die Ladeklappenanordnung nach 3 in einer anderen Schnittdarstellung und
- 5 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt der Ladeklappenanordnung nach den 1 bis 4 mit einer Explosionsdarstellung eines Übertragungsglieds relativ zu einem Gehäuse der Ladeklappenanordnung.
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Ein Personenkraftwagen ist mit einem Fahrantriebssystem versehen, das entweder rein elektrisch oder hybrid gestaltet ist. Zur Stromversorgung des elektrischen Fahrantriebs sowohl bei einem rein elektrischen Fahrantrieb als auch bei einem hybriden Fahrantrieb ist ein wiederaufladbares Batteriesystem vorgesehen, das über eine fahrzeugseitige Stromladebuchse aufgeladen werden kann. Die Stromladebuchse ist im Bereich einer Außenseite einer Fahrzeugkarosserie des Personenkraftwagens vorgesehen. Dazu ist in der Fahrzeugkarosserie eine geeignete Aussparung eingebracht, in der eine Ladeklappenanordnung gemäß den 1 bis 5 montiert wird. Die Ladeklappenanordnung ist der Stromladebuchse zugeordnet. Die Ladeklappenanordnung 1 gemäß den 1 bis 5 dient zum einen dazu, die Aussparung der Fahrzeugkarosserie zu verschließen, um auch im Bereich der Stromladebuchse eine bündige und mit der übrigen Fahrzeugkarosserie fluchtende Außenkontur zu erzielen, die Luftverwirbelungen im Fahrbetrieb im Bereich dieser Stromladebuchse vermeidet. Zum anderen dient die Ladeklappenanordnung 1 dazu, die Stromladebuchse bei Bedarf freizugeben für den Anschluss eines Ladesteckers eines Stromladekabels, das mit einer stationären Stromladestation verbunden wird. Schließlich dient die Ladeklappenanordnung 1 dazu, einen unautorisierten Zugriff auf die Stromladebuchse zu verhindern.
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Die Ladeklappenanordnung 1 gemäß den 1 bis 5 weist eine Ladeklappe 2 sowie ein Gehäuse 3 auf. Das Gehäuse 3 bildet eine Tragstruktur für die Ladeklappe 2 und ist in betriebsfertig montiertem Zustand fahrzeugfest mit umgebenden Abschnitten der Fahrzeugkarosserie verbunden. Die Ladeklappe 2 ist in nicht näher dargestellter Weise mittels eines Anlenkmechanismus, vorliegend in Form eines Schwenkscharniers, an dem Gehäuse 3 schwenkbeweglich gelagert zwischen einer Schließstellung, die in den 1 is 4 dargestellt ist, und einer Öffnungsstellung, in der die Ladeklappe 2 nach außen aufgeschwenkt ist, um einen Zugriff auf das Gehäuse 3 und damit auf die nicht dargestellte Stromladebuchse zu ermöglichen.
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Die Ladeklappe 2 wird mittels einer nicht dargestellten elektrischen Antriebsvorrichtung zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung verschwenkt. Diese elektrische Antriebsvorrichtung ist aktivierbar durch ein elektrisches Schaltelement 4, das in der Darstellung gemäß den 1 bis 4 als Mikroschalter ausgeführt ist. Das elektrische Schaltelement 4 weist im Bereich seiner Oberseite ein Schaltglied 9 auf, das relativ zu einem Schaltgehäuse des Schaltelements 4 nach Art eines Tasters linearbeweglich gelagert ist zwischen der in den 1 bis 4 dargestellten Ausgangslage und einer nach unten eingedrückten Aktivierungsstellung, in der die Antriebsvorrichtung aktiviert wird. Das Schaltelement 4 ist in nicht näher bezeichneter Weise drahtgebunden mit der elektrischen Antriebsvorrichtung gekoppelt, um auf elektrischem Weg die Aktivierung der Antriebsvorrichtung vornehmen zu können.
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Wie anhand der 1 bis 4 gut erkennbar ist, ist das Schaltelement 4 an einem von der Ladeklappe 2 abgewandten unteren Endbereich des Gehäuses 3, d.h. an einer Unterseite, an dem Gehäuse 3 befestigt. Damit ist das Schaltelement 4 über eine Tiefe des Gehäuses 3 zu der Ladeklappe 2 beabstandet.
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Eine Aktivierung der Antriebsvorrichtung zur Überführung der Ladeklappe 2 aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung erfolgt durch eine manuell erzeugte Druckkraft auf die Ladeklappe 2 von außen nach innen entsprechend der Pfeilrichtung F in 2. Dabei wird die Ladeklappe 2 um einen gewissen Betrag gegen die entgegengerichtete Kraft einer umlaufenden elastischen Dichtung zwischen dem Gehäuse 3 und der Ladeklappe 2 nach innen gedrückt. Um durch dieses Nachinnendrücken der Ladeklappe 2 eine Betätigung des Schaltglieds des Schaltelements 4 zu erzielen, ist im Gehäuse 3 ein Führungsraumabschnitt 6 ausgeformt, in dem ein Kolbenbauteil 5 linearbeweglich begrenzt verschiebbar gelagert ist. Das Kolbenbauteil 5 bildet ein Übertragungsglied zur Übertragung der nach innen gerichteten Schwenkbewegung der Ladeklappe 2 aufgrund der von außen wirkenden Druckkraft F auf das Schaltglied 9 des Schaltelements 4. Das Kolbenbauteil 5 ist derart ausgeführt, dass es sich fluchtend zu einer Bewegungsrichtung des Schaltglieds 9 zwischen der Ladeklappe 2 und dem Schaltelement 4 in dem Führungsraumabschnitt 6 erstreckt und in unbelasteter Ausgangslage geringfügig beabstandet zu einer Spitze des Schaltglieds 9 positioniert ist. Zur Sicherung einer stabilen Ausgangslage des Kolbenbauteils 5 ist dem Kolbenbauteil 5 eine Federanordnung 11 zugeordnet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraubendruckfeder gestaltet ist. Die Federanordnung 11 stützt sich in dem Führungsraumabschnitt 6 bodenseitig ab und wirkt auf eine umlaufende Ringschulter an einem oberen Stirnendbereich des Kolbenbauteils 5.
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Wie anhand der 3 und 5 erkennbar ist, ist das Kolbenbauteil 5 als Kunststoffbauteil ausgeführt und weist einen oberen Abschluss auf, der in unbelasteter Ausgangslage bündig mit einer Oberfläche des Gehäuses 3 abschließt. Das Kolbenbauteil 5 weist radial elastisch nachgiebige Rastlaschen 13 im Bereich seiner Unterseite auf, die bezüglich ihrer Außenkontur von unten nach oben konisch erweitert sind. Diese Rastlaschen 13 hintergreifen einen Rand eines Bodendurchtritts des Führungsraumabschnitts 6 und bilden demzufolge für das Kolbenbauteil 5 einen Anschlag, der eine Bewegung des Kolbenbauteils 5 nach oben begrenzt. Das Kolbenbauteil 5 ist zudem oberhalb der Rastlaschen 13 mit einem verjüngten zylindrischen Führungsabschnitt versehen, der nach oben durch eine umlaufende Ringschulter 14 begrenzt ist. Dieser Führungsabschnitt ist auf den zylindrischen Bodendurchtritt des Führungsraumabschnitts 6 derart abgestimmt, dass das Kolbenbauteil 5 über die Höhe dieses Führungsabschnitts begrenzt linearbeweglich geführt ist. In der in den 2 bis 4 dargestellten unbelasteten Ausgangslage des Kolbenbauteils 5 drückt die als Schraubendruckfeder ausgeführte Federanordnung 11, die das Kolbenbauteil 5 außenseitig umschließt, das Kolbenbauteil 5 nach oben, wodurch die Rastlaschen 13 unterseitig an dem Rand des Bodendurchtritts des Führungsraumabschnitts 6 zur Anlage kommen und so eine weitere Bewegung des Kolbenbauteils 5 nach oben begrenzen. Sobald auf das Kolbenbauteil 5 von oben her eine Druckbelastung ausgeübt wird, verschiebt sich das Kolbenbauteil 5 nach unten, bis die Ringschulter 14 des Kolbenbauteils 5 an dem oberen Rand des Bodendurchtritts des Führungsraumabschnitts 6 zur Anlage kommt. Bei einer Bewegung des Kolbenbauteils 5 nach unten wird zwangsläufig die Spitze des Schaltglieds 9 kontaktiert und nach unten gedrückt, wodurch das Schaltelement 4 geschaltet wird und demzufolge die elektrische Antriebsvorrichtung zum Einleiten eines Öffnungsvorgangs der Ladeklappe 2 ansteuert. Bei geöffneter Ladeklappe 2 ist der obere Stirnendbereich des Kolbenbauteils 5 von außen her zugänglich. Die Steuerung der Antriebsvorrichtung kann so ausgelegt sein, dass ein Schließen der Ladeklappe 2 ebenfalls durch das Schaltelement 4 initiiert wird. Hierzu muss eine entsprechende Bedienperson lediglich auf den oberen Stirnendbereich des Kolbenbauteils 5 drücken, wodurch das Kolbenbauteil 5 wieder nach unten bewegt wird und erneut das Schaltglied 9 für eine Schaltung des Schaltelements 4 kontaktiert.
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Um bei geschlossener Ladeklappe 2 eine sichere Aktivierung des Schaltelements 4 zu erzielen, ist die Ladeklappe 2 innenseitig auf Höhe des Kolbenbauteils 5 mit einer Kontaktiernase 10 versehen. Die Kontaktiernase 10 ist einstückig ausgeformt an einem Ladeklappenträger 8, der eine Ladeklappenblende 7 trägt. Der Ladeklappenträger 8 und die Ladeklappenblende 7 bilden gemeinsam die Ladeklappe 2. Die Ladeklappenblende 7 ist sowohl in ihrer geometrischen Gestaltung als auch in ihrer Farbgebung und Materialanmutung auf eine Karosserieaußenhaut der Fahrzeugkarosserie abgestimmt. Der Ladeklappenträger 8 ist ein Kunststoffbauteil. Die Kontaktiernase 10 ragt von dem Ladeklappenträger 8 aus nach innen in Richtung des Kolbenbauteils 5 ab. Wie anhand der 2 bis 4 erkennbar ist, liegt die Kontaktiernase 10 auf der oberen Stirnfläche des Stirnendbereichs des Kolbenbauteils 5 in der Schließstellung der Ladeklappe 2 und in der Ausgangslage des Kolbenbauteils 5 entweder auf oder ist lediglich mit äußerst geringem Spaltabstand beabstandet, so dass jegliche Bewegung der Ladeklappe 2 aufgrund einer Druckbelastung F von außen her zu einer Verlagerung des Kolbenbauteils 5 nach innen führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020200648 A1 [0002]
