DE10026841B4

DE10026841B4 - Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10026841B4
Application number: DE2000126841
Authority: DE
Inventors: Thomas Stopp; Dieter Hecker
Original assignee: EuWe Eugen Wexler GmbH
Current assignee: EuWe Eugen Wexler GmbH
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: DE10026841A1

Abstract

Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge
– mit einem in eine Karosserieöffnung (2) des Fahrzeuges einsetzbaren Füllstutzentopf (4), der mit einer Bodenöffnung (4) über den Tankeinfüllstutzen (45) des Fahrzeugtanks schiebbar ist, und
– mit einer am Füllstutzentopf (4) angelenkten, zwischen einer Schließ- und Öffnungsstellung verschwenkbaren Tankklappe (5) zur Abdeckung der Topföffnung,
– wobei der Füllstutzentopf (4) auf seiner Topfaußenseite mit mindestens einer von Hand über ein Entriegelungselement (38) lösbaren Verrastverbindung (30) zur Fixierung des Moduls (1) in der Karosserieöffnung (2) versehen ist,
– dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (7, 9) des Füllstutzentopfs (4) in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren aus einer harten und einer weichen Komponente derart ausgebildet ist, daß am jeweiligen Zugriffsbereich auf das Entriegelungselement (38) eine weiche, die Betätigung des Entriegelungselementes (38) von der Topfinnenseite her ermöglichende Membran (41) in der harten Komponente angelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Heutige Automobile weisen für die Betankung einen von außen zugänglichen Tankeinfüllstutzen auf, dessen Rohröffnung von einem Schraub- oder Bajonett-Deckel verschlossen ist. Dieser Deckel liegt unter einer zwischen einer Schließ- und Öffnungsstellung verschwenkbaren Tankklappe, die in aller Regel rund oder abgerundet-eckig ausgelegt ist und aus in Wagenfarbe lackiertem Metallblech besteht.
Herkömmlicherweise ist die Tankklappe an einem sogenannten Füllstutzentopf angelenkt und bildet mit diesem ein Modul. Der Füllstutzentopf schließt den Raum zwischen dem Füllstutzen und der diesen umgebenden Karosserieöffnung ab. Dazu ist der Füllstutzentopf einerseits mit einer Bodenöffnung über den Tankeinfüllstutzen des Fahrzeugtanks schiebbar. Andererseits muß der Topf mit seinem karosserieseitigen Rand ebenfalls dicht mit der Karosserie abschließen. In der Endmontagestellung wird das Modul dann üblicherweise mit Spezial-Blechschrauben, wie sogenannten „Torx-Schrauben", gegen Demontage gesichert.
Beim üblichen Karosseriebau in der Kraftfahrzeugindustrie kann es nun vorkommen, daß während der Kraftfahrzeugherstellung an verschiedenen Stellen und zu verschiedenen Zeitpunkten Nachlackierungen an der Karosserie vorgenommen werden müssen. Hierzu kann eine Demontage des Tankklappen-Füllstutzentopf-Moduls notwendig werden. Bei den her kömmlichen Modulkonstruktionen verursacht dies einen relativ hohen Zeit- und damit Kostenaufwand. Ferner besteht beim Hantieren mit Werkzeugen an der praktisch fertigen Karosserie immer das Risiko, daß das fertige Fahrzeug beschädigt wird. Die Alternative eines Abdeckens der entsprechenden Karosseriepartien im Bereich des Moduls ist ebenfalls unbefriedigend, da sie wiederum zeitaufwändig ist und zu unsauberen Lackierstellen führen kann.
Als weitere Problematik bei der Demontage des Tankklappen-Füllstutzentopf-Moduls ist hervorzuheben, daß die Montagekonstruktion und etwaige Demontagehilfen schwerlich im Bereich der unterhalb der Tankklappe liegenden Topfinnenseite angeordnet werden können. Dieser Bereich ist einerseits für den Zapfhahn freizuhalten und sollte dementsprechend keine vorstehenden Teile aufweisen. Der Bereich auf der Seitenseite des Topfes wiederum ist nur von der Karosserieinnenseite her zugänglich, was nur unter erschwerten Bedingungen und wiederum mit hohem Aufwand, beispielsweise durch Entfernen von Innenverkleidungsteilen, möglich ist.
Aus der gattungsbildenden DE 33 01 072 A1 ist ein Tankklappen-Füllstutzen-Modul mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen bekannt. Demnach ist in einem an sich unzugänglichen Bereich, nämlich auf der Topfaußenseite des Füllstutzentopfes, eine von Hand über ein Entriegelungselement lösbare Rasteinrichtung zur Fixierung des Moduls in der Karosserieöffnung vorgesehen. Damit bleibt die Topfinnenseite von jedweden Konstruktionselementen zur Fixierung des Topfes in der Karosserieöffnung frei, behält also ein „aufgeräumtes" Erscheinungsbild.
Ausgehend von der oben geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahr zeuge so auszugestalten, daß es einerseits nach wie vor ohne Werkzeugeinsatz von der Topfinnenseite her demontierbar, andererseits seine Abdichtfunktion jedoch zuverlässig gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Zur Betätigung des Entriegelungselementes ist demnach in der Wandung des Füllstutzentopfes eine „weiche Stelle" vorgesehen, die deformierbar ist und somit einen Zugriff auf das Entriegelungselement erlaubt. Dazu ist der Füllstutzentopf in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren aus einer harten und einer weichen Komponente derart ausgebildet, daß im jeweiligen Zugriffsbereich auf das Entriegelungselement eine weiche, die Betätigung des Entriegelungselementes von der Topfinnenseite her ermöglichende Membran in der harten Wandungskomponente angelegt ist. Erkennbar ist also einerseits eine mechanische Beaufschlagung des Entriegelungselementes möglich, andererseits jedoch keinerlei Dichtlücke in dem Topf vorhanden, da beim Zwei-Komponenten-Spritzgießen eine direkte Materialverbindung zwischen den verschiedenen Komponenten eingegangen wird.
Die Unteransprüche 2 bis 5 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Verrasteinrichtung mit ihrem Entriegelungselement, wie sie im Ausführungsbeispiel näher beschrieben ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird darauf verwiesen.
Die Ansprüche 6 und 7 betreffen weitere Maßnahmen zur Abdichtung des Füllstützentopfes gegenüber dem Tankeinfüllstutzen bzw. der Karosserieöffnung, wobei sich diese Maßnahme jeweils ebenfalls auf das Zwei- Komponenten-Spritzgießverfahren stützen. Demnach werden aus der weichen Komponente eine Dichtmanschette bzw. Dichtlippe zur Abdichtung des Füllstutzentopfes gegen den Tankeinfüllstutzen bzw. die Karosserieöffnung angespritzt. Diese Maßnahmen werden vorteilhafterweise in Verbindung mit der Einspritzung der weichen Membran gemäß Anspruch 1 vorgesehen, können jedoch auch losgelöst davon eingesetzt werden.
Die Unteransprüche 8 bis 10 kennzeichnen bevorzugte Ausführungsformen der Tankklappe des Moduls, bei dem wiederum – analog Anspruch 1 – verborgene Rastmaßnahmen zur Verbindung der von außen sichtbaren Karosserieblende der Tankklappe mit einem darunterliegenden Klappenträger vorgesehen sind. Hier ist also wiederum eine werkzeugfreie Trennung von Klappenträger und Karosserieblende möglich.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:
1 einen Zentralschnitt durch ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul in Einbauposition in einer Karosserieöffnung,
2 einen um 90° zur Schnittlage gemäß 1 versetzten Schnitt durch das Modul gemäß 1,
3 einen vergrößerten Detailschnitt der Verrasteinrichtung des Moduls des umkreisten Bereiches III gemäß 2, und
4 eine Detailansicht der Tankklappeninnenseite aus Pfeilrichtung IV gemäß 1.
In den 1 und 2 ist das als Ganzes mit 1 bezeichnet Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul in seiner Einbauposition in einer Karosserieöffnung 2 gezeigt. Die Öffnung 2 ist dabei von dem Karosserieblech 3 im Bereich der C-Säule eines üblichen Kraftfahrzeuges gebildet.
Das Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul 1 besteht einerseits aus dem eigentlichen Füllstutzentopf 4, der in noch näher zu erörternder Weise in die Karosserieöffnung 2 des Fahrzeuges eingesetzt ist, und der zwischen einer Schließstellung (dick durchgezogene Linien in 1 bis 3) und einer Öffnungsstellung (durch dünne Linien angedeutet in 1) verschwenkbaren Tankklappe 5, die in ebenfalls noch näher zu erläuternder Weise am Füllstutzentopf 4 angelenkt ist.
Wie aus einem Vergleich der 1 und 2 deutlich wird, ist der Füllstutzentopf 4 im wesentlichen topf- oder becherartig ausgebildet, wobei mittig auf einer Seite eine Ausbauchung 6 (1) in der Seitenwand 7 vorgesehen ist, die das eigentliche Schwenklager 8 der Tankklappe 5 aufnimmt. Dieses Schwenklager 8 ist am freien Ende eines C-förmig gebogenen Schwenklagerarmes 11 angeordnet, der an den insgesamt hebelartigen Klappenträger 12 einstückig angespritzt ist. Dieser Klappenträger 12 trägt auf seiner Außenseite eine Karosserieblende 13, deren Sichtseite von einem in Wagenfarbe lackierten Karosserieblech 14 gebildet ist. Dieses ist von einem Innenblech 15 unterlegt.
Dem Schwenklager 8 ist ferner eine Übertotpunkt-Federmechanik 16 mit einer Druckfeder 17 zugeordnet, die die Tankklappe 5 in Schließ- bzw. Öffnungsstellung hält. Der Totpunkt liegt bei einer Klappenöffnung von 30°.
In den Schwenklagerarm 11 ist schließlich ein Aufnahmestopfen 18 für den nicht dargestellten Tankdeckel eingesetzt.
An der dem Schwenklager 8 gegenüberliegenden Seitenwand 9 ist außen eine Aufnahme 19 für einen sogenannten Push-Push-Verschluß 20 angespritzt, der mit einem entsprechenden Gegenelement 21 am Klappenträger 12 zusammenwirkt. Der Push-Push-Verschluß 20 soll in seinem konstruktiven Aufbau nicht näher erörtert werden. Es genügt der Hinweis, daß in üblicher Weise durch einen Druck auf die Tankklappe 5 der Verschluß 20 entriegelt und beim Wiedereinführen des Gegenelementes 21 der Verschluß 20 wieder verriegelt wird. Der Verschluß 20 unterstützt dabei die Öffnung der Tankklappe 5 über einen Weg von 10 mm nach außen, so daß die Karosserieblende 13 hintergriffen und die Tankklappe 5 leicht geöffnet werden kann. Zum Entriegeln muß die Klappe 2 mm nach innen überdrückt werden.
Von seitlich außen greift in den Push-Push-Verschluß 20 ferner ein Schließzapfen 22 einer Zentralverriegelungsanlage ein, der die Tankklappe 5 bei abgeschlossenem Fahrzeug ebenfalls gegen ein Entriegeln sperrt.
Wie aus 1 und 4 deutlich wird, ist die Karosserieblende 13 auf den Klappenträger 12 aufgerastet, in dem das Innenblech 15 mit Laschenteilen 23, die durch entsprechende Freistanzungen im Innenblech 15 gebildet sind, unter Halteklammern 24 geschoben ist, die auf der Außenseite des Klappenträgers 12 einstückig angespritzt sind. Die Einschubstellung, wie sie in 1 gezeigt ist, ist durch Rastwippen 25 gesichert, die ebenfalls einstückig in den Klappenträger 12 eingespritzt sind. Dazu sind Kopf-an-Kopf stehende, U-förmige Durchbrüche 26 im Klappenträger 12 vorgesehen, wie sie in 4 erkennbar sind. Zwischen den einander zugewandten freien Enden der Schenkel der Durchbrüche 26 bleibt jeweils eine Materialbrücke 27 stehen, die die Schwenkachse der Rastwippe 25 bildet. Außenseitig ist jede Rastwippe 25 jeweils mit vorspringenden Rastnasen 28 versehen, die in der in 1 gezeigten Einschubstellung in entsprechende Aussparungen 29 im Innenblech 15 eingreifen. Dadurch ist die Karosserieblende 13 gegen ein Herunterschieben von Klappenträger 12 gesichert. Soll die Karosserieblende 13 abgenommen werden, so genügt es, von innen auf das der Rastnase 28 gegenüberliegende Ende der Rastwippe eine Kraft F_N (1) auszuüben, so daß die Rastwippe 25 verschwenkt (s. dünne Linien in 1) und das Innenblech 15 freigegeben werden. Die Materialbrücken 27 werden dabei deformiert und stellen durch ihre Eigenelastizität die Rückstellkraft für die Rastwippe 25 zur Verfügung.
Anhand von 2 und 3 ist der eigentliche Kern der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Wie aus diesen beiden Figuren nämlich deutlich wird, ist der Füllstutzentopf 4 auf seiner Topfaußenseite mit zwei bis vier Verrasteinrichtungen 30 versehen, von denen in 2 aufgrund der Schnittlage nur zwei zu erkennen sind. Bei diesen Verrasteinrichtungen 30 handelt es sich im wesentlichen um an die Seitenwände 7 bzw. 9 außen einstückig angespritzte Federrastzungen 30, deren Rastenden kurz vor dem oberseitigen Randkragen 33 des Füllstutzentopfes 4 liegen. Die Federrastzungen 31 sind an ihrem festen Ende 34 über ein im Querschnitt U-förmiges, einstüc kig an die jeweilige Seitenwand 7 bzw. 9 angespritztes Lager 35 gehalten. Die Verrasteinrichtungen 30 sind also einstückig mit dem harten Kunststoffmaterial des Füllstutzentopfes 4 gespritzt. Beim Einschieben des Füllstutzentopfes 4 in die Karosserieöffnung 2 werden die Federrastzungen 31 einwärts gefedert, bis sie hinter die nach innen gerichtete Randschulter 36 des Karosseriebleches 3 schnappen. Diese Randschulter 36 bildet mit ihrem freien Ende 37 somit das Gegenrastelement für die Federrastzungen 31.
Zum Entriegeln dieser Verrastung ist eine hebelartige Wippe 38 vorgesehen, die aus einem im Querschnitt U-förmigen Stanz-Biege-Teil aus Metall gebildet ist. Mit ihrem bezogen auf die 2 und 3 oberen Ende ist die Wippe 38 auf das Rastende 32 der Federrastzunge 31 aufgerastet und fest mit dieser verbunden. Mittig ist an der Wippe 38 ein flacher Stützvorsprung 39 angeformt, der sich an der Innenseite des Lagers 35 der Federrastzunge 31 abstützt und dort einen Drehpunkt D für die Wippe 38 bildet.
Das zweite freie Ende 40 steht vor der entsprechenden Seitenwand 7, 9 des Füllstutzentopfes 4. In diesem Zugriffsbereich auf die Wippe 38 ist nun – wie in 2 und 3 durch eine Schraffur angedeutet ist – die Wandung des Füllstutzentopfes 4 durch eine weiche Membran 41 gebildet, die in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren durch eine weiche, in die restliche harte Komponente eingespritzte Komponente gebildet ist. Damit kann über die Membran 41 auf die Wippe 38 eine Kraft K (3) ausgeübt werden, die die Wippe 38 um den Drehpunkt D entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und damit die Federrastzunge 31 mit ihrem Rastende 32 nach innen zieht. Dadurch kann die Verrastung mit der Karosserieöffnung 2 gelöst und das gesamte Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul aus der Karosserieöffnung 2 hergezogen werden.
Wie in den 1 bis 3 ferner durch Schraffur angedeutet ist, ist in dem durch die harte Komponente beim Zwei-Komponenten-Spritzgießen gebildeten Boden 42 des Füllstutzentopfes 4 eine große Öffnung 43 eingeformt, die teilweise durch eine ringförmige Dichtmanschette 44 aus der weichen 2K-Komponente verschlossen ist. Die Dichtmanschette 44 bildet eine zentrale Durchstoßöffnung 45 für den in 2 strichpunktiert angedeuteten Tankeinfüllstutzentopf 46 des Fahrzeuges.
Eine weitere weiche Komponente am Füllstutzentopf 4 ist die an den Randkragen 33 angespritzte Dichtlippe 47 (3), die sich an die Randschulter 36 des Karosseriebleches 3 dicht anlegt.
Schließlich seien noch die Anschlagstopfen 48 im Bereich des Randkragens 33 des Füllstutzentopfes 4 erwähnt, die einer sauber definierten Lage der Karosserieblende 13 bezüglich des Karosseriebleches 3 dienen.
Zusammenfassend ist erkennbar, daß aufgrund der weichen, im Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren angespritzten Komponenten in Form der Membranen 41, der Dichtmanschette 44 und der Dichtlippe 47 optimale Dichteigenschaften des Topfinnenraumes zur Karosserie hin geschaffen sind. Dabei ist eine einfache Demontage des gesamten Tankklappen-Füllstutzentopf-Moduls 1 durch Betätigung der Wippen 38 über die Membranen 41 gegeben.

Claims

Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge – mit einem in eine Karosserieöffnung (2) des Fahrzeuges einsetzbaren Füllstutzentopf (4), der mit einer Bodenöffnung (4) über den Tankeinfüllstutzen (45) des Fahrzeugtanks schiebbar ist, und – mit einer am Füllstutzentopf (4) angelenkten, zwischen einer Schließ- und Öffnungsstellung verschwenkbaren Tankklappe (5) zur Abdeckung der Topföffnung, – wobei der Füllstutzentopf (4) auf seiner Topfaußenseite mit mindestens einer von Hand über ein Entriegelungselement (38) lösbaren Verrastverbindung (30) zur Fixierung des Moduls (1) in der Karosserieöffnung (2) versehen ist, – dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (7, 9) des Füllstutzentopfs (4) in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren aus einer harten und einer weichen Komponente derart ausgebildet ist, daß am jeweiligen Zugriffsbereich auf das Entriegelungselement (38) eine weiche, die Betätigung des Entriegelungselementes (38) von der Topfinnenseite her ermöglichende Membran (41) in der harten Komponente angelegt ist.
Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verrasteinrichtung (30) jeweils an der Topfaußenseite aus der harten Komponente angespritzte Federrastzungen (31) um Eingriff mit einem Gegenrastelement (36) an der Karosserieöffnung (2) aufweist, wobei ein hebelartiges Entriegelungselement (38) mit den Federrastzungen (31) gekoppelt ist.
Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hebelartige Entriegelungselement von einer Wippe (38) gebildet ist, die mit ihrem einen Ende (37) auf dem Rastende (32) der jeweiligen Federrastzunge (31) fixiert ist und deren anderes Ende (40) vor der Membran (41) angeordnet ist.
Modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wippe (38) jeweils in einem etwa mittig gelegenen Drehpunkt (D) an einer die Federrastzunge (31) tragenden Lager (35) an der Topfwandung (7, 9) abstützt.
Modul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (38) als Stanz-Biege-Teil aus Metall ausgebildet und auf das Rastende (32) der Federrastzunge (31) selbst aufgerastet ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtmanschette (44) zur Abdichtung des Füllstutzentopfes (4) gegen den Tankeinfüllstutzen (46) aus der weichen Komponente um die Bodenöffnung (43) des Topfes (4) gespritzt ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtlippe (47) zur Abdichtung des Füllstutzentopfes (4) gegen die Karosserieöffnung (2) aus der weichen Komponente um den karosserieseitigen Rand (33) des Topfes (4) gespritzt ist.
Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankklappe (5) einen am Füllstutzentopf (4) angelenkten, hebelartigen Klappenträger (12) und eine darauf aufrastbare Karosse rieblende (13) aufweist.
Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappenträger (12) als Spritzgießteil mit einstückig eingespritzten Rastwippen (25) versehen ist, die mit Rastnasen (28) in Gegenrastöffnungen (29) der Karosserieblende (13) eingreifen.
Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserieblende (13) mit Laschenteilen (23) auf ihrer Innenseite unter Halteklammern (24) am Klappenträger (12) seitlich einschiebbar sind, wobei die Einschubstellung durch den Eingriff der Rastnasen (28) gesichert ist.