DE4210084A1 - Deckelverriegelungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Deckelverriegelungs­ vorrichtung und insbesondere auf eine derartige Vorrich­ tung, die dazu dient, den zum Öffnen und Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeugaufbau, wobei diese Öffnung als Füllöffnung für einen Kraftstoffbehälter im Fahrzeugaufbau vorgesehen ist, bestimmten Deckel in seiner Schließlage zu halten.

Bei einer herkömmlichen Deckelverriegelungsvorrichtung, die Gegenstand der JP-GM-OS Nr. 58(1983)-1 11 762 ist, ist ein Verriegelungsmechanismus, der die Schließlage des zum Öffnen und Schließen einer Öffnung in einem Fahrzeugaufbau vorgesehenen Deckels aufrechterhält, so angeordnet, daß er mit einem Antriebsmechanismus zum Aufheben des Schließ­ zustandes des Verriegelungsmechanismus koaxial liegt.

Bei der vorgenannten Konstruktion muß jedoch zwangsweise der Antriebsmechanismus entfernt von einem Teil, an welchem der Verriegelungsmechanismus befestigt ist, angeordnet wer­ den, was darin resultiert, daß die Masse des Antriebsmecha­ nismus als ein relativ großes Moment auf den Verriegelungs­ mechanismus wirkt. Das bedingt, daß sowohl der Verriegelungs­ mechanismus selbst als auch das Bauteil, an welchem der Verriegelungsmechanismus befestigt ist, verstärkt werden müssen, was der Forderung in bezug auf ein geringes Gewicht des Fahrzeugaufbaus völlig widerspricht.

Es ist demzufolge die primäre Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Deckelverriegelungsvorrichtung zu schaffen, die die Nachteile des oben genannten Standes der Technik vermeidet.

Ein Ziel der Erfindung ist es hierbei, eine verbesserte Deckelverriegelungsvorrichtung aufzuzeigen, die im Vergleich mit der Verriegelungsvorrichtung nach dem obigen Stand der Technik ein geringes Gewicht besitzt.

Um die Aufgabe zu lösen und das genannte sowie weitere Zie­ le zu erreichen, umfaßt eine erfindungsgemäße Deckelverrie­ gelungsvorrichtung eine in einem Fahrzeugaufbau ausgebildete Öffnung, einen am Fahrzeugaufbau schwenkbar gehaltenen Deckel, der zwischen einer ausgeschwenkten sowie einer ein­ geschwenkten Stellung zum Öffnen und Schließen der Öffnung bewegbar ist, eine in dem Fahrzeugaufbau im Bereich der Öffnung angeordnete Platte, einen mit der Platte verbunde­ nen Verriegelungsmechanismus, der eine Riegelstange hat, die mit dem Deckel in seiner eingeschwenkten Stellung zum sowie zu seiner ausgeschwenkten Stellung außer Eingriff zu bringen ist, und einen Antriebsmechanismus, der die Riegelstange aus ihrem Eingriff mit dem in der Schließstel­ lung befindlichen Deckel löst sowie an dem Verriegelungsme­ chanismus angebracht ist, wobei der Verriegelungsmechanis­ mus derart angeordnet ist, daß sich der Antriebsmechanismus in naher Lagebeziehung zu der rechtwinklig zur Achse der Riegelstange gerichteten Platte befindet.

Die obigen und weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vor­ teile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeich­ nungen Bezug nehmenden Beschreibung einer bevorzugten Aus­ führungsform des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Deckelver­ riegelungsvorrichtung im montierten Zustand;

Fig. 2 eine Unteransicht der erfindungsgemäßen Verriege­ lungsvorrichtung im montierten Zustand;

Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt der erfindungsgemä­ ßen Verriegelungsvorrichtung;

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Riegelstange;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Riegelstange;

Fig. 7 einen waagerechten Querschnitt zur Darstellung, wie eine Feder an ihrem Platz gehalten wird;

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt zur Darstellung, wie eine Feder an ihrem Platz gehalten wird;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Führungselements;

Fig. 10 eine Ansicht eines Anschlages;

Fig. 11 einen senkrechten Schnitt durch den Anschlag von Fig. 10;

Fig. 12 eine Schnittdarstellung zur Lagerung eines Schnecken­ rades;

Fig. 13 eine Ansicht eines Schneckenrades;

Fig. 14 einen Vertikalschnitt eines Schneckenrades;

Fig. 15 einen Querschnitt einer Manschette.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist ein Fahrzeugaufbau 1 eine Öff­ nung 2 auf, die als Einfüllöffnung für einen Kraftstoffbe­ hälter 40 dient. Ein Deckel 3 zum Öffnen und Schließen der Öffnung 2 ist verschwenkbar am Fahrzeugaufbau 1 derart ge­ halten, daß eine Außenfläche des Fahrzeugs mit der Außenflä­ che des Deckels 3 in dessen Schließlage bündig ist. In­ nerhalb des Fahrzeugaufbaus 1 ist an diesem eine aus Kunst­ harz gefertigte Platte 4 befestigt, an welcher ein Verrie­ gelungsmechanismus 5 fest angebracht ist, der dazu dient, die Schließlage des Deckels 3 aufrechtzuerhalten.

Wie den Fig. 1-4 zu entnehmen ist, umfaßt der Verriege­ lungsmechanismus 5 eine Ummantelung 6, die aus einem Gehäu­ seunterteil 7 sowie einer Gehäuseabdeckung 8, welche beide aus Kunstharz gefertigt sind, besteht. Die Abdeckung 8 wird mit dem Unterteil 7 in geeigneter Weise, z. B. durch Ultra­ schallschweißen, so vereinigt, daß diese Kombination in der Dickenrichtung des Unterteils 7 verwirklicht wird, wobei die Dickenrichtung der vertikalen Richtung in Fig. 2 ent­ spricht. Zwischen dem Gehäuseunterteil 7 und der Gehäuseab­ deckung 8 wird ein Innenraum 10 abgegrenzt, in welchem eine Riegelstange 11, ein Motor 12 und ein Getriebemechanismus 13 aufgenommen werden.

Die Riegelstange 11 erstreckt sich verschieb- oder beweg­ bar durch eine Stangenführung 14 in die Ummantelung 6. Ein außenliegendes Ende der Stange 11 ragt von der Ummantelung 6 derart vor, daß es mit einer konkaven Mulde 3a des Deckels 3 in Eingriff gelangt. Das innenliegende Ende der Stan­ ge 11 ist über einen Seilzug 15 mit einem Griff 16 in Wirk­ verbindung, welcher in einem Innenraum des Fahrzeugaufbaus 1 oder in dessen Kofferraum angeordnet ist.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, ist die Riegelstange 11 ein­ stückig mit einem Wegbegrenzer 11a, der mit einem Anschlag 18 zur Anlage kommen kann, mit einem Lageransatz 11b, um eine Feder 19 festzuhalten, und mit einer Wand 11c ausge­ bildet. Gemäß den Fig. 3, 7 und 8 wird die Feder 19 zwi­ schen dem Lageransatz 11b und einem Lageransatz 7a des Ge­ häuseunterteils 7 so angeordnet, daß sie zur Wand 11c versetzt ist. Die Feder 19 wird so bemessen und angeordnet, daß sie kontinuierlich die Stange 11 in ihrer auswärtigen Richtung, die der nach rechts weisenden Richtung in Fig. 3 entspricht, belastet. Durch diese Anordnung wird eine Verminderung in der Länge der Riegelstange 11 in deren axia­ ler Richtung, welche der waagerechten Richtung in Fig. 1 entspricht, erreicht, wodurch eine Gewichtsverminderung des Verriegelungsmechanismus 5, eine Verminderung des auf jeweils die Ummantelung 6 sowie die Platte 4 aufgebrachten Moments und die Möglichkeit der Ausbildung der Stange aus Kunstharz erhalten werden.

An der Abdeckung 8 ist ein Ansatz 20 ausgebildet, der ver­ hindert, daß die Feder 19 und die Stange 11 sich in der Dickenrichtung der Ummantelung 6 bewegen. Eine Führung 21 ist in Gegenüberlage zu der Wand 11c angeordnet und dient dazu, die axiale Bewegung der Stange 11 derart zu führen, daß eine vertikale Bewegung der Stange 11, die in vertika­ ler Richtung in Fig. 3 verläuft, beschränkt wird.

Die Stangenführung 14, die in Fig. 9 gezeigt ist, besteht aus Metall und ist als ein Teil ausgebildet, das einen La­ gerbund 14a, der zwischen den Teilen 7 und 8 der Ummante­ lung 6 durch diese festgehalten wird, ein Gewindestück zur Befestigung des Verriegelungsmechanismus 5 an der Platte 4 derart, daß das Gewindestück 14b in eine in eine Öffnung 4a der Platte 4 im Preßsitz eingesetzte Mutter eingeschraubt wird, eine Führungsbohrung 14c zur Führung der Riegelstan­ ge 11, eine Anlagefläche 14d zum Festlegen eines Dichtungs­ ringes und eine Aufnahmevertiefung 14e zur Befestigung des Anschlags 18 umfaßt.

Der Dichtungsring 17 ist rund um das Gewindestück 14b zwi­ schen der Führung 14 und der Platte 4 angeordnet, um ein Eindringen einer Flüssigkeit, wie Benzin und/oder Wasser, von Staub oder von anderen Fremdmaterialien durch die Öff­ nung 4a zu verhindern. Der Anschlag 18 wird aus elastischem Material, wie Gummi, gefertigt und ist, wie in Fig. 10 und 11 gezeigt ist, einstückig aus einem Ringkragen 18a, der durch die Aufnahmevertiefung 14e der Stangenführung 14 ge­ halten wird, einem Lippenring 18b und einem Anschlagbund 18c gebildet. Der Lippenring 18b wird fluiddicht mit einer Außenfläche der Riegelstange 11 zusammengefügt, so daß das Eindringen eines Fluids, wie Kraftstoff und/oder Wasser, von Staub oder von anderen Fremdpartikeln in die Ummantelung 6 unterbunden wird. Der Anschlagbund 18c kommt mit dem Wegbe­ grenzer 11a der Riegelstange 11 zur Anlage, so daß eine übermäßige Auswärtsbewegung oder ein übermäßiges Vorragen in der Auswärtsrichtung verhindert werden. Einstückig mit einem Außenumfang des Lagerbundes 18a sind mehrere, in Um­ fangsrichtung gleich beabstandete Rippen 18d ausgestaltet, wobei ein Radius einer jeden Rippe 18d etwas größer ist als der Radius eines Innenteils der Aufnahmevertiefung 14e der Stangenführung 14, um einen engen Sitz des Ringkragens 18a des Anschlages in der Aufnahmevertiefung 14e der Füh­ rung 14 herbeizuführen. Auf diese Weise wird ein leichtes Entfernen des Anschlages 18 aus der Stangenführung 14 unter­ bunden, wodurch die Fluiddichtheit zwischen der Stange 11 und der Führung 14 gewährleistet wird. Zwischen dem Lippen­ ring 18b und dem Ringkragen 18a des Anschlages 18 sind mehrere Spalte abgegrenzt, von denen jeder als ein Vorrats­ raum für Schmierfett verwendet werden kann. Die durch die geschilderte Anordnung verminderte Gleitreibung der Riegel­ stange 11 führt zu einer Verminderung der Ausgangsleistung des Motors 12, wodurch eine starke Verkleinerung und Ge­ wichtsverminderung des Motors als Ergebnis erzielt werden kann sowie ein Verschleiß am Lippenring 18b herabgesetzt wird.

Gemäß Fig. 3 umfaßt der Getriebemechanismus 13 eine an einer Abtriebs- oder Drehwelle 22 des Motors 12 fest angebrachte Schnecke und ein von der Ummantelung 6 drehbar gelagertes Schneckenrad 24, das mit der Schnecke 23 kämmt.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist das Schneckenrad 24 auf einer Welle 25 drehbar angebracht, wobei die Welle 25 ein­ stückig mit dem Gehäuseunterteil 7 ausgebildet und ihr freies Ende in eine Lagerschale 26, die an der Abdeckung 8 ausgestaltet ist, eingesetzt ist. Auf diese Weise wird während eines Betriebs der Vorrichtung die Last in der ra­ dialen Richtung, die von dem Schneckenrad 24 auf die Welle 25 aufgebracht wird, so gerichtet, daß sie sowohl vom Ge­ häuseunterteil 7 als auch von der Abdeckung 8 aufgenommen wird, was in der Möglichkeit resultiert, die Welle 25 und das Unterteil 7 einstückig herzustellen.

Zwischen dem Schneckenrad 24 und dem Unterteil 7 bzw. der Abdeckung 8 wird eine Beilagscheibe 27 vorgesehen, um die glatte Drehung des Schneckenrades 24 sicherzustellen. Jeder der Zähne 23a der Schnecke 23 und jeder der Zähne 24a des Schneckenrades 24 werden so festgesetzt, daß sie in der Vorlaufrichtung groß sind, und jede Nachlaufrichtung ist in einer Neigung mit Bezug zur Abdeckung 8. Dadurch wird die wechselseitige Übertragung eines Drehmoments von der Schnecke 23 auf das Schneckenrad 24 sowie umgekehrt ermög­ licht, und die auf die Schnecke 23 in der radialen Richtung aufgebrachte Belastung wird in eine zur Abdeckung 8 verlau­ fende Richtung umgelenkt.

Gemäß den Fig. 3, 4, 13 und 14 ist das Schneckenrad 24 mit einer Steuerkurve 28 sowie einem Paar von Vorsprüngen 29 und 30 versehen. Die Steuerkurve 28 hat eine solche Lage, daß sie bei einer Drehung des Schneckenrades 24 in der einen Richtung mit der Wand 11c der Welle 11 zur Anlage kommen kann. Das Gehäuseunterteil 7 hat einen Haltezapfen 7b, an welchem ein aus elastischem Material, wie Gummi, gefertig­ ter Anschlagring 31 befestigt ist. Die Vorsprünge 29 und 30 können mit dem Anschlagring 31 zur Anlage kommen. Wenn der Vorsprung 29 oder 30 mit dem Anschlagring 31 in Anlage ist, wird eine weitere Drehung des Schneckenrades 24 in der einen oder in der anderen Richtung unterbunden. Es ist zu bemerken, daß die Steuerkurve 28 und der Vorsprung 30 einstückig miteinander ausgebildet sind. Der einzige Anschlag­ ring 31 regelt die entgegengesetzten Drehungen des Schnecken­ rades 24, so daß kein weiterer Anschlag erforderlich ist. Der Raum, der ansonsten von einem weiteren Anschlag einge­ nommen würde, kann insofern für eine vergrößerte Dicke eines jeden Vorsprungs 29 und 30 verwendet werden, was zu deren Verstärkung und derjenigen des Schneckenrades 24 führt, welches eine ausreichende Festigkeit haben muß. Insofern kann das Schneckenrad 24 aus Kunstharz hergestellt werden.

Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, wird der Motor 12 zwischen dem Gehäuseunterteil 7 und der Gehäuseabdeckung gehalten. Die Welle 22 des Motors 12 und die Schnecke 23 drehen zu­ sammen. Ein vorragendes Ende der Welle 22 wird drehbar durch ein Stützglied 32 gelagert, welches an der Abdeckung 8 einstückig ausgebildet ist. Diese Konstruktion wird der­ art ausgelegt, daß eine Verformung der Welle 22 aufgrund der vom Schneckenrad 24 bei dessen Drehung auf die Schnecke 23 übertragenen Reaktionskraft verhindert wird. Insofern kann ein normaler oder erwarteter Kämmeingriff zwischen der Schnecke 23 und dem Schneckenrad 24 aufrechterhalten werden. Die Reaktionskraft auf die Schnecke 23 wird auf­ grund der Nachlaufrichtung der Schnecke 23 zur Abdeckung 8 hin gerichtet. Das Stützglied 32 besitzt eine offene Aus­ bildung 33 zum Gehäuseunterteil 7 hin. Auf diese Weise kann die Welle 22 des Motors 12 über der Stange 11 bei Be­ trachtung in deren Dickenrichtung angeordnet werden und die flexible Anordnung oder Ausgestaltung des Motors 12 mit der Welle 22 sowie der Schnecke 23 erreicht werden. Das hat die Möglichkeit der Anordnung des Motors 12 in einer solchen Weise zum Ergebnis, daß der Motor 12 oberhalb der Stange 11 längs einer vertikalen Linie, wie in Fig. 1 ge­ zeigt ist, parallel zur Platte 4 in einem dieser nahen Be­ reich liegt. Das durch das Gewicht des Motors 12 auf die Ummantelung 6 und die Platte 4 aufgebrachte Moment kann vermindert werden, so daß keine zusätzliche Verstärkung für die Ummantelung 6 und die Platte 4, die aus Kunstharz gefertigt werden können, erforderlich ist. Aufgrund dieser Tatsache können die Gewichtsverminderung des Verriegelungs­ mechanismus 5 und die daraus rührende Gewichtsverminderung des Fahrzeugaufbaus 1 bewerkstelliegt werden. Zusätzlich kann die Lage des Motors 12 oberhalb der Riegelstange 11 eine Fehlfunktion des Motors verhindern, welche auf ein unerwartetes Eindringen von Kraftstoff, Wasser oder anderen Fremdsubstanzen bei einem Aufhören der Abdichtungsfunktion des Lippenringes 18b des Anschlages 18 zurückzuführen ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß im unteren Teil der Ummante­ lung 6 eine Öffnung 34 vorgesehen ist, die mit dem Innen­ raum 10 und dem Äußeren der Ummantelung 6 fluidseitig ver­ bunden ist. Benzin, Wasser oder andere Fremdsubstanzen, die eingedrungen sind, können durch die Öffnung 34 abge­ führt werden.

An der Welle 22 des Motors 12 ist eine Manschette 35 fest angebracht, die zwischen der Welle 22 und dem Stützglied 32 anzuordnen ist. Wie die Fig. 15 am besten zeigt, ist die Manschette 35 an ihrer Innenfläche 35a mit einwärti­ gen Höckern 35b versehen, durch die ein Lösen der Man­ schette 35 von der Welle 22 verhindert wird. Die Manschette 35 dient dazu, eine auf einem Vibrieren des Fahrzeugaufbaus beruhende vertikale Bewegung des Motors 12 zu verhindern, so daß keine unangenehmen Geräusche und/oder keine abnor­ male Abnützung an einem Bürstenteil des Motors 12 hervor­ gerufen werden. Darüber hinaus kann im Fall der Drehmoment­ übertragung vom Schneckenrad 24 auf die Schnecke 23 die auf das freiliegende Ende der Stange 11 übertragene Dreh­ kraft vermindert werden, was den durch das Drehmoment her­ vorgerufenen Arbeitswiderstand der Stange 11 herabsetzt. Insofern kann die Druckkraft der Feder 19 mit einem geringe­ ren Wert festgesetzt werden, wie auch die Abtriebsleistung des Motors 12 mit einem geringeren Wert angesetzt werden kann, was eine starke Verkleinerung des Motors 12 und auch der Feder 19 zum Ergebnis hat.

Wie die Fig. 3 zeigt, sind in einem Kupplungsstück 37 zwi­ schen dem Gehäuseunterteil 7 und der Abdeckung 8 Anschluß­ klemmen 36 für den Motor 12 untergebracht.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Deckelverriegelungsvorrichtung beschrieben. Wenn in dem in den Fig. 1-3 gezeigten Zustand, wobei der Deckel 3 in seiner die Öffnung 2 verschließenden Lage ist, der Mo­ tor 12 betrieben wird, so werden die Welle 22, die Schnecke 23 und das Schneckenrad 24 in der einen Richtung gedreht. Aufgrund dieser Drehung wird die Steuerkurve 28 mit der Wand 11c in Anlage gebracht, wodurch die Stange 11 in ih­ rer einwärtigen Richtung (nach links in Fig. 3) durch die Drehkraft vom Schneckenrad 24 gegen die Druckkraft der Fe­ der 19 zurückgezogen wird. Dadurch wird die Stange 11 von der konkaven Mulde 3a des Deckels 3 gelöst, wodurch der Schließzustand des Deckels 3 aufgehoben wird. Eine weitere Drehung des Schneckenrades 24 in der einen Richtung wird durch Anlage des Vorsprungs 29 am Anschlagring 31 verhin­ dert, und durch das Erfassen dieser Anlage wird der Mo­ tor 12 abgeschaltet. Sobald der Motor 12 stillsteht, wird die Stange 11 in ihre ursprüngliche Position (nach rechts in Fig. 3) zurückbewegt. Zu dieser Zeit wird das Schnecken­ rad 24 in seine Ausgangslage zurückgeführt, indem es in der anderen Richtung gedreht wird. Diese Drehung ist so eingestellt, daß sie durch die Anlage des Vorsprungs 30 mit dem Anschlagring 31 begrenzt wird.

Bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten Lehre sind ersichtlicherweise Abwandlungen und Abänderungen an der beschriebenen Ausführungsform des Erfindungsgegenstan­ des möglich, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fal­ lend anzusehen sind.

Claims (5)

1. Deckelverriegelungsvorrichtung, die umfaßt:

• - eine in einem Fahrzeugaufbau (1) ausgebildete Öffnung (2),
• - einen am Fahrzeugaufbau schwenkbar gehaltenen Deckel (3), der zwischen einer ausgeschwenkten sowie einer ein­ geschwenkten Stellung zum Öffnen und Schließen der Öff­ nung (2) bewegbar ist,
• - eine in dem Fahrzeugaufbau (1) im Bereich der Öffnung (2) angeordnete Platte (4),
• - einen mit der Platte (4) verbundenen Verriegelungsme­ chanismus (5), der eine Riegelstange (11) hat, die mit dem Deckel (3) in seiner eingeschwenkten Stellung zum sowie zu seiner ausgeschwenkten Stellung außer Eingriff zu bringen ist, und
• - einen Antriebsmechanismus (12, 13, 19), der die Riegel­ stange (11) aus ihrem Eingriff mit dem in der Schließ­ stellung befindlichen Deckel (3) löst sowie an dem Ver­ riegelungsmechanismus (5) angebracht ist, wobei der Ver­ riegelungsmechanismus derart angeordnet ist, daß sich der Antriebsmechanismus in naher Lagebeziehung zu der rechtwinklig zur Achse der Riegelstange (11) gerichteten Platte (4) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus eine die Stange (11) ständig in Richtung zum Deckel (3) belastende Feder (19), einen Motor (12), dessen Drehwelle (22) rechtwinklig zur Achse der Stange (11) des Verriegelungsmechanismus (5) liegt, und einen Getriebemechanismus (13), der zwischen den Mo­ tor (12) und die Stange (11) eingesetzt ist, umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (12, 13, 19) und der Verrie­ gelungsmechanismus (5) in einer gemeinsamen Ummantelung (6) aufgenommen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (19) gegenüber dem Getriebemechanismus (13) versetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (12) oberhalb der Stange (11) des Verriegelungs­ mechanismus (5) angeordnet ist.