DE102016001516B3 - Tank flap device, method for operating a tank flap device and motor vehicle with a tank flap device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Tankklappenvorrichtung (10) zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung (12) in einer Karosserie (14) eines Kraftfahrzeugs (40), mit einem an der Karosserie (14) lagerbaren Verschlusselement (16) und mit einem Aktuator (18), mittels welchem das Verschlusselement (16) zumindest zwischen einer die Öffnung (12) verschließenden Schließposition (20) und wenigstens einer von der Schließposition (20) verschiedenen, die Öffnung (12) zumindest teilweise freigebenden Position (22) bewegbar ist, wobei ein Steuerelement (26) vorgesehen ist, mittels welchem der Aktuator (18) ansteuerbar und dadurch das Verschlusselement (16) durch den Aktuator (18) bewegbar ist, wobei das Steuerelement (26) durch Ausüben einer Kraft (F1) auf das Verschlusselement (16) betätigbar ist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Verfahren zum Betreiben einer Tankklappenvorrichtung (10), sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Tankklappenvorrichtung (10).The invention relates to a tank flap device (10) for opening and closing an opening (12) in a body (14) of a motor vehicle (40), with a closure element (16) which can be mounted on the body (14) and with an actuator (18). by means of which the closure element (16) is movable at least between a closing position (20) closing the opening (12) and at least one position (22) which differs at least partially from the closed position (20) and at least partially exposing the opening (12). 26) is provided, by means of which the actuator (18) controllable and thereby the closure element (16) by the actuator (18) is movable, wherein the control element (26) by exerting a force (F1) on the closure element (16) is actuated , Further aspects of the invention relate to a method for operating a tank flap device (10) and to a motor vehicle with a tank flap device (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Tankklappenvorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Verfahren zum Betreiben einer Tankklappenvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Tankklappenvorrichtung.The invention relates to a tank flap device for opening and closing an opening in a body of a motor vehicle. Further aspects of the invention relate to a method for operating a tank flap device and to a motor vehicle with a tank flap device.
Derartige Tankklappenvorrichtungen können zum Abdecken von Tankmulden und somit beispielsweise zum Schutz vor im Bereich der Tankmulde angeordneten Tankverschlüssen vor unbefugtem Zugang verwendet werden.Such tank flap devices can be used for covering tank troughs and thus, for example, for protection against tank closures arranged in the region of the tank trough from unauthorized access.
Die
Aus der Druckschrift
Die Druckschriften
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tankklappenvorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben einer Tankklappenvorrichtung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Tankklappenvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchen eine verbesserte Tankklappenfunktionalität erreicht werden kann.The object of the present invention is to provide a tank flap device, a method for operating a tank flap device, and a motor vehicle with a tank flap device of the type mentioned above, by means of which an improved tank flap functionality can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tankklappenvorrichtung. mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des einen Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweils anderen Erfindungsaspekte und umgekehrt anzusehen sind.This object is achieved by a tank flap device. with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Tankklappenvorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit einem an der Karosserie lagerbaren Verschlusselement und mit einem Aktuator, mittels welchem das Verschlusselement zumindest zwischen einer die Öffnung verschließenden Schließposition und wenigstens einer von der Schließposition verschiedenen, die Öffnung zumindest teilweise freigebenden Position bewegbar ist.A first aspect of the invention relates to a tank flap device for opening and closing an opening in a body of a motor vehicle, with a closure element which can be mounted on the body and with an actuator, by means of which the closure element at least between a closing position closing the opening and at least one different from the closing position , the opening is movable at least partially releasing position.
Zudem ist ein Steuerelement vorgesehen, mittels welchem der Aktuator ansteuerbar und dadurch das Verschlusselement durch den Aktuator bewegbar ist, wobei das Steuerelement durch Ausüben einer Kraft auf das Verschlusselement betätigbar ist. Dies ist von Vorteil, da durch den Aktuator ein besonders kontrolliertes Bewegen des Verschlusselements, welches beispielsweise als Tankklappe ausgebildet sein kann, ermöglicht ist. Dieses kontrollierte Bewegen kann zur Erhöhung der Sicherheit bei einem Tankvorgang beitragen, wenn beispielsweise mittels des Verschlusselements eine Tankmulde, in welcher ein Tankverschluss eines Gastanks angeordnet ist, geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Während des kontrollierten Bewegens – beispielsweise in eine Offenstellung des Verschlusselements – kann vor dem Tankvorgang des Gastanks ein etwaiges Abblasen einer unter hohem Druck stehenden Gasmenge über den Tankverschluss in Richtung einer der Öffnung zugewandten Innenseite des Verschlusselements erfolgen. Das abgeblasene Gas kann dabei an der Innenseite des Verschlusselement abgebremst werden, ohne dass das Verschlusselement unkontrolliert durch das Gas aufgestoßen wird. Mittels des Verschlusselements kann also nicht nur beispielsweise eine Tankmulde in der Karosserie eines Kraftfahrzeugs bedeckt und vor unerwünschtem Zugriff geschützt werden, sondern auch beispielsweise ein kontrolliertes und sicheres Abblasen von Gas erfolgen. Da mittels der Tankklappenvorrichtung mehrere Funktionen erfüllt werden können, ist diese für Fahrzeuge mit verschiedensten Kraftstoffarten geeignet. Somit weist die Tanklappenvorrichtung eine besonders hohe Tankklappenfunktionalität auf. Die Kraft kann beispielsweise eine Druckkraft oder eine Zugkraft sein, welche manuell auf das Verschlusselement aufgebracht werden kann. Das Ausüben der Kraft kann durch einen Sensor des Steuerelements erfasst werden. Infolge des Erfassens der Kraft durch den Sensor kann der Aktuator von dem Steuerelement angesteuert und damit der Aktuator aktiviert, also eingeschaltet werden um das Verschlusselement zu bewegen. Der Sensor kann beispielsweise als Mikroschalter ausgestaltet sein oder als kapazitiver Sensor, um nur einige Beispiele zu nennen. Ein Mikroschalter kann infolge eines durch die Kraft hervorgerufenen Bewegens des Verschlusselements betätigt, also beispielsweise gedrückt werden. Ein kapazitiver Sensor kann auch besonders geringe Kräfte und damit beispielsweise sogar leichte Berührungen des Verschlusselements erfassen und daraufhin den Aktuator ansteuern. Der Aktuator kann beispielsweise als Elektromotor ausgestalt sein.In addition, a control is provided, by means of which the actuator can be controlled and thereby the closure element is movable by the actuator, wherein the control element can be actuated by exerting a force on the closure element. This is advantageous because the actuator allows a particularly controlled movement of the closure element, which may be designed, for example, as a tank flap. This controlled movement can contribute to increasing the safety in a refueling operation when, for example, by means of the closure element, a tank recess, in which a gas cap of a gas tank is arranged, can be opened or closed. During the controlled moving - for example, in an open position of the closure element - may be done before the refueling of the gas tank a possible blowing off a high pressure gas through the tank closure in the direction of an opening facing the inside of the closure element. The blown off gas can be braked on the inside of the closure element without the closure element being pushed open uncontrollably by the gas. By means of the closure element can thus not only be covered, for example, a tank recess in the body of a motor vehicle and protected from unwanted access, but also for example, a controlled and safe blowing off of gas. Since several functions can be fulfilled by means of the tank flap device, this is suitable for vehicles with a wide variety of fuel types. Thus, the tank flap device has a particularly high tank flap functionality. The force can be for example a compressive force or a tensile force, which can be applied manually to the closure element. The exertion of the force can be detected by a sensor of the control. As a result of the detection of the force by the sensor, the actuator can be controlled by the control and thus the actuator activated, that are turned on to move the closure element. The sensor can, for example, as Micro switch or be designed as a capacitive sensor, to name just a few examples. A microswitch can be actuated as a result of a force caused by the force moving the closure element, so for example pressed. A capacitive sensor can also detect particularly small forces and thus even, for example, light touches of the closure element and then actuate the actuator. The actuator may be configured, for example, as an electric motor.
Des Weiteren ist wenigstens ein relativ zu dem Aktuator verschiebbares und mit dem Verschlusselement koppelbares Stellelement vorgesehen, welches zum Bewegen des Verschlusselements von dem Aktuator antreibbar ist. Dies ist von Vorteil, da das Stellelement ein besonders gleichmäßiges und kontrolliertes Bewegen des Verschlusselements ermöglicht. Das Stellelement kann beispielsweise als Spindel oder als Bajonettverschlussteil ausgestaltet sein, um nur einige mögliche Ausgestaltungsformen zu nennen. Das Stellelement kann also dazu ausgebildet sein in dessen Zusammenwirken mit einem entsprechenden Gegenstück des Verschlusselements eine Drehbewegung des Aktuators in eine Linearbewegung des Verschlusselements umzusetzen. Dies ist beispielsweise gegeben, wenn das Stellelement durch den Aktuator angetrieben und dabei gedreht wird während das Stellelement mit einem als Verstellgewinde oder mit einem als Verstellvorsprung ausgebildeten Gegenstück des Verschlusselements in Eingriff ist. Während das Stellelement durch den Aktuator angetrieben wird kann das Verstellgewinde bzw. der Verstellvorsprung an dem Stellelement entlang gleiten.Furthermore, at least one adjusting element, which can be displaced relative to the actuator and can be coupled to the closing element, is provided which can be driven by the actuator in order to move the closing element. This is advantageous because the actuator allows a particularly uniform and controlled movement of the closure element. The adjusting element can be designed, for example, as a spindle or as a bayonet closure part, to name just a few possible embodiments. The adjusting element can thus be designed to implement in its interaction with a corresponding counterpart of the closure element, a rotational movement of the actuator in a linear movement of the closure element. This is for example given when the adjusting element is driven by the actuator and thereby rotated while the adjusting element is engaged with a counterpart of the closure element designed as an adjusting thread or with a counterpart designed as an adjusting projection. While the adjusting element is driven by the actuator, the adjusting thread or the adjusting projection can slide along the adjusting element.
Gemäß der Erfindung ist ein einerseits mit dem Stellelement und andererseits mit dem Aktuator gekoppeltes Drehsicherungselement zum Blockieren einer Relativdrehung zwischen dem Stellelement und dem Aktuator vorgesehen. Das Drehsicherungselement kann beispielsweise formschlüssig sowohl mit einer Antriebswelle des Aktuators als auch mit dem Stellelement verbunden sein. Dadurch kann ein Antriebsmoment von dem Aktuator über das Drehsicherungselement auf das Stellelement übertragen werden. Das Stellelement ist somit entsprechend einer Drehrichtung der Antriebswelle zumindest weitgehend schlupffrei durch den Aktuator drehbar. Das Drehsicherungselement ermöglicht die Änderung des Abstands zwischen dem Stellelement und dem Aktuator. Zudem kann das Drehsicherungselement jeweilige Abziehsicherungen zum verliersicheren Halten des Stellelements an dem Aktuator aufweisen.According to the invention, an anti-rotation element coupled on the one hand with the adjusting element and on the other hand with the actuator is provided for blocking a relative rotation between the adjusting element and the actuator. The anti-rotation element may for example be positively connected both with a drive shaft of the actuator and with the actuating element. Thereby, a drive torque can be transmitted from the actuator via the anti-rotation element on the actuator. The actuator is thus at least substantially rotatable by the actuator according to a rotational direction of the drive shaft without slipping. The anti-rotation element allows the change in the distance between the actuator and the actuator. In addition, the anti-rotation element may have respective Abziehsicherungen for captive retention of the actuating element on the actuator.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand zwischen dem Stellelement und dem Aktuator durch Ausüben der Kraft veränderbar. Dies ist von Vorteil, da mit der Möglichkeit der Änderung des Abstands ein Bewegungsspielraum geschaffen ist, durch welchen die Tankklappenvorrichtung auch bei übermäßig großen Beträgen der Kraft vor etwaigen Beschädigungen infolge zu großer Krafteinwirkung geschützt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Änderung des Abstands auch berührungslos, beispielsweise mittels eines kapazitiven Sensors detektiert werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, a distance between the actuator and the actuator by applying the force is variable. This is advantageous since, with the possibility of changing the distance, a movement margin is created by which the tank flap device can be protected against possible damage due to excessive force even with excessively large amounts of force. Another advantage is that the change in the distance can also be detected without contact, for example by means of a capacitive sensor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Stellelement durch Ausüben der Kraft zusammen mit dem Verschlusselement bewegbar und dabei das Steuerelement mittels des Stellelements betätigbar. Dies ist von Vorteil, da das Stellelement sowohl mit dem Verschlusselement koppelbar sein kann, als auch zum Betätigen des Steuerelements dienen kann und somit mehrere Funktionen erfüllen kann. Das Stellelement weist demzufolge eine erhöhte Funktionalität auf.In a further advantageous embodiment of the invention, the actuating element is movable by exerting the force together with the closure element and thereby the control element by means of the actuating element operable. This is advantageous because the actuator can be coupled to both the closure element, as well as can serve to actuate the control and thus can fulfill several functions. The actuator therefore has an increased functionality.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Stellelement ein Gewinde zum stufenlosen Bewegen des Verschlusselements zwischen der Schließposition und der wenigstens einen von der Schließposition verschiedenen Position auf. Dies ist in doppelter Hinsicht von Vorteil, zumal durch das Gewinde einerseits auf einfache Weise eine Selbsthemmung zwischen dem Verschlusselement und dem Stellelement erreicht werden und andererseits durch das stufenlose Bewegen ein besonders ruckarmer und damit bauteilschonender Betrieb des Verschlusselements ermöglich ist. Durch eine derartige Selbsthemmung kann ein unbefugtes Öffnen des Verschlusselements besonders einfach unterbunden werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the actuating element has a thread for continuously moving the closure element between the closed position and the at least one different from the closed position position. This is advantageous in two respects, especially since a self-locking between the closure element and the control element are achieved by the thread on the one hand and on the other hand by the continuous movement a particularly low-jerk and thus component gentle operation of the closure element is possible. By such a self-locking unauthorized opening of the closure element can be particularly easily prevented.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Federelement vorgesehen, mittels welchem eine der Kraft entgegen gerichtete Federkraft auf das Stellelement ausübbar ist. Dies ist von Vorteil, da das Stellelement nach dem Ausüben der Kraft besonders einfach wieder in eine Ausgangsposition bewegt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one spring element is provided, by means of which a force directed counter to the spring force can be exerted on the actuating element. This is advantageous, since the actuating element can be moved back to a starting position in a particularly simple manner after exerting the force.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein mit dem Stellelement gekoppeltes Notentriegelungselement vorgesehen, mittels welchem zumindest das Stellelement manuell antreibbar ist. Dies ist von Vorteil, da dadurch sichergestellt ist, dass das Verschlusselement auch beispielsweise bei defektem Aktuator bewegt werden kann. Das Notentriegelungselement kann beispielsweise als Bowdenzug ausgebildet sein, mittels welchem das Stellelement angetrieben, also beispielsweise gedreht werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one emergency unlocking element coupled to the adjusting element is provided, by means of which at least the actuating element can be driven manually. This is advantageous because it ensures that the closure element can also be moved, for example, when the actuator is defective. The emergency unlocking element may be formed, for example, as a Bowden cable, by means of which the actuating element driven, so for example can be rotated.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Tankklappenvorrichtung zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs durch ein Verschlusselement, umfassend zumindest folgende Schritte:
- – Erfassen eines Ausübens einer Kraft auf das Verschlusselement durch ein Steuerelement;
- – Ansteuern eines Aktuators in Abhängigkeit von das Ausüben der Kraft charakterisierenden Signalen des Steuerelements und dadurch Bewegen des Verschlusselements durch den Aktuator in eine erste Bewegungsrichtung;
- – Erfassen eines erneuten Ausübens einer Kraft auf das Verschlusselement durch das Steuerelement; und
- – Erneutes Ansteuern des Aktuators in Abhängigkeit von das erneute Ausüben der Kraft charakterisierenden Signalen des Steuerelements und dadurch Bewegen des Verschlusselements durch den Aktuator in eine der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte, zweite Bewegungsrichtung,
- Detecting a exertion of a force on the closure element by a control element;
- - Actuating an actuator in response to the application of the force characterizing signals of the control element and thereby moving the closure element by the actuator in a first direction of movement;
- Detecting a re-exertion of a force on the closure element by the control element; and
- - Re-driving the actuator in response to the re-applying the force characterizing signals of the control element and thereby moving the closure member by the actuator in a direction of movement opposite to the second direction of movement,
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Tankklappenvorrichtung. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Fernbedienvorrichtung, mittels welcher der Aktuator unabhängig vom Ausüben der Kraft auf das Verschlusselement ansteuerbar ist. Die Fernbedienvorrichtung kann in signalübertragender Verbindung mit dem Steuerelement stehen. Mit dieser Fernbedienvorrichtung kann die Tankklappe auch beispielsweise durch im Fahrzeug einsitzende Personen bedient und damit das Verschlusselement geöffnet oder geschlossen werden. Die Öffnung in der Karosserie kann also nicht nur lokal durch Ausüben der Kraft auf das Verschlusselement und damit einhergehendes Betätigen des Aktuators geschlossen bzw. geöffnet werden, sondern alternativ dazu berührungslos mittels der Fernbedienvorrichtung. Dadurch kann die Tankklappenfunktionalität weiter verbessert werden.A third aspect of the invention relates to a motor vehicle with a tank flap device. The motor vehicle comprises a remote control device, by means of which the actuator can be actuated independently of the exertion of the force on the closure element. The remote control device may be in signal transmitting communication with the control. With this remote control device, the fuel filler flap can also be operated, for example, by persons in the vehicle and thus the closure element can be opened or closed. The opening in the body can therefore be closed or opened not only locally by exerting the force on the closure element and associated actuation of the actuator, but alternatively contactless by means of the remote control device. As a result, the tank flap functionality can be further improved.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und den Ausführungsbeispielen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in den Ausführungsbeispielen genannten und/oder alleine beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Ausführungsbeispielen nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.Further features of the invention will become apparent from the claims and the exemplary embodiments. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and feature combinations mentioned below in the exemplary embodiments and / or alone, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation without the scope of the invention leave. There are thus also embodiments of the invention as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the embodiments, however, emerge and can be generated by separate feature combinations of the described embodiments. Embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which thus do not have all the features of an originally formulated independent claim.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigen:In the following, the invention is explained once again with reference to a concrete embodiment. Show:
In den Gehäuseteilen
Des Weiteren ist ein ebenfalls durch den Energiespeicher versorgtes Steuerelement
Die Kraft F1 entspricht demzufolge vorliegend einer Druckkraft, mittels welcher das Verschlusselement
Durch das Ausüben der Kraft F1 wird ein Abstand A zwischen dem Stellelement
Um die relative Verschiebbarkeit des Stellelements
Zum stufenlosen Bewegen des Verschlusselements
Das Stellelement
Des Weiteren ist ein – aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich in
Die Tankklappenvorrichtung weist eine besonders hohe Funktionalität auf, zumal das Verschlusselement
Das Steuerelement
Infolge des Betätigens des Sensors
Ein zweites, bzw. erneutes Ausüben einer – ebenfalls in
Die in Bezug auf die Kraft F1 beschriebenen Merkmale und Wirkungsweisen gelten auch für die Kraft F3. Die Kraft F1 kann zudem auch als erste Betätigungskraft bezeichnet werden, wohingegen die Kraft F3 auch als zweite Betätigungskraft bezeichnet werden kann. Die Betätigungskräfte F1, F3 können intermittierend ausgeübt werden, womit im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein jeweiliges Niederdrücken des Verschlusselements
Somit erfolgt ein erneutes Ansteuern des Aktuators
Die Tankklappenvorrichtung
Zusammenfassend wird mit der Tankklappenvorrichtung
Bei der Betätigung des Sensors
Beim Drücken an der Tankklappe
Sollte ein Schaltpunkt des Sensors
Um die Tankklappe
Durch das Ziehen des Notentriegelungselements
Claims (8)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |