DE10026841A1 - Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul (1) für Kraftfahrzeuge ist mit einem Füllstutzentopf (4) und einer daran angelenkten Tankklappe (5) versehen. Der Füllstutzentopf (4) weist auf seiner Außenseite eine Verrasteinrichtung (30) zur Fixierung des Moduls (1) in einer Karosserieöffnung (2) auf. Die Wandung des Topfes (4) ist in einem Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren aus einer harten und einer weichen Komponente derart ausgebildet, daß im Zugriffsbereich auf das Entriegelungselement (38) der Verrasteinrichtung (30) eine weiche Membran (41) angelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraft­ fahrzeuge mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merk­ malen.

Heutige Automobile weisen für die Betankung einen von außen zugängli­ chen 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 Füllstut­ zentopf 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 Bo­ denöffnung über den Tankeinfüllstutzen des Fahrzeugtanks schiebbar. An­ dererseits 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 Karos­ serie vorgenommen werden müssen. Hierzu kann eine Demontage des Tankklappen-Füllstutzentopf-Moduls notwendig werden. Bei den herkömmlichen 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 entspre­ chenden Karosseriepartien im Bereich des Moduls ist ebenfalls unbefriedi­ gend, da sie wiederum zeitaufwendig ist und zu unsauberen Lackierstellen führen kann.

Als weitere Problematik bei der Demontage des Tankklappen-Füllstutzen­ topf-Moduls ist hervorzuheben, daß die Montagekonstruktion und etwaige Demontagehilfen schwerlich im Bereich der unterhalb der Tankklappe lie­ genden Topfinnenseite angeordnet werden können. Dieser Bereich ist ei­ nerseits 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, bei­ spielsweise durch Entfernen von Innenverkleidungsteilen, möglich ist.

Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge so auszugestalten, daß es einerseits ohne Werkzeugeinsatz von der Topfin­ nenseite her demontierbar, andererseits seine Abdichtfunktion jedoch zu­ verlässig gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist in einem an sich unzugängli­ chen 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 sein "aufgeräumtes" Er­ scheinungsbild, wie dies von Modulen nach dem Stand der Technik be­ kannt ist.

Zur Betätigung des Entriegelungselementes ist nun 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-Spritz-gießverfahren aus ei­ ner harten und einer weichen Komponente derart ausgebildet, daß im je­ weiligen Zugriffsbereich auf das Entriegelungselement eine weiche, die Betätigung des Entriegelungselementes von der Topfinnenseite her ermög­ lichende Membran in der harten Wandungskomponente angelegt ist. Er­ kennbar ist also einerseits eine mechanische Beaufschlagung des Entriege­ lungselementes möglich, andererseits jedoch keinerlei Dichtlücke in dem Topf vorhanden, da beim Zwei-Komponenten-Spritz-gießen eine direkte Materialverbindung zwischen den verschiedenen Komponenten eingegan­ gen wird.

Die Unteransprüche 2 bis 5 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Ver­ rasteinrichtung mit ihrem Entriegelungselement, wie sie im Ausführungs­ beispiel näher beschrieben ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird darauf verwiesen.

Die Ansprüche 6 und 7 betreffen weitere Maßnahmen zur Abdichtung des Füllstutzentopfes gegenüber dem Tankeinfüllstutzen bzw. der Karosserie­ öffnung, wobei sich diese Maßnahmen jeweils ebenfalls auf das Zwei- Komponenten-Spritz-gießverfahren stützen. Demnach werden aus der wei­ chen Komponente eine Dichtmanschette bzw. Dichtlippe zur Abdichtung des Füllstutzentopfes gegen den Tankeinfüllstutzen bzw. die Karosserieöff­ nung angespritzt. Diese Maßnahmen werden vorteilhafterweise in Verbin­ dung mit der Einspritzung der weichen Membran gemäß Anspruch 1 vorge­ sehen, 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 - ver­ borgene Rastmaßnahmen zur Verbindung der von außen sichtbaren Karos­ serieblende 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 erläu­ tert wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Zentralschnitt durch ein Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul in Einbauposition in einer Karosserieöffnung,

Fig. 2 einen um 90° zur Schnittlage gemäß Fig. 1 versetzten Schnitt durch das Modul gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Detailschnitt der Verrasteinrichtung des Moduls des umkreisten Bereiches III gemäß Fig. 2, und

Fig. 4 eine Detailansicht der Tankklappeninnenseite aus Pfeilrichtung IV gemäß Fig. 1.

In den Fig. 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 ei­ gentlichen 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 Fig. 1 bis 3) und einer Öff­ nungsstellung (durch dünne Linien angedeutet in Fig. 1) verschwenkbaren Tankklappe 5, die in ebenfalls noch näher zu erläuternder Weise am Füll­ stutzentopf 4 angelenkt ist.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 deutlich wird, ist der Füllstut­ zentopf 4 im wesentlichen topf oder becherartig ausgebildet, wobei mittig auf einer Seite eine Ausbauchung 6 (Fig. 1) in der Seitenwand 7 vorgese­ hen 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 ange­ spritzt, der mit einem entsprechenden Gegenelement 21 am Klappenträger 12 zusammenwirkt. Der Push-Push-Verschluß 20 soll in seinem konstrukti­ ven Aufbau nicht näher erörtert werden. Es genügt der Hinweis, daß in üb­ licher 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 Ka­ rosserieblende 13 hintergriffen und die Tankklappe 5 leicht geöffnet wer­ den 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 Fig. 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 Fig. 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 vorgese­ hen, wie sie in Fig. 4 erkennbar sind. Zwischen den einander zugewandten freien Enden der Schenkel der Durchbrüche 26 bleibt jeweils eine Ma­ terialbrücke 27 stehen, die die Schwenkachse der Rastwippe 25 bildet. Au­ ßenseitig ist jede Rastwippe 25 jeweils mit vorspringenden Rastnasen 28 versehen, die in der in Fig. 1 gezeigten Einschubstellung in entsprechende Aussparungen 29 im Innenblech 15 eingreifen. Dadurch ist die Karosse­ rieblende 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 (Fig. 1) auszuüben, so daß die Rastwippe 25 verschwenkt (s. dünne Li­ nien in Fig. 1) und das Innenblech 15 freigegeben werden. Die Material­ brücken 27 werden dabei deformiert und stellen durch ihre Eigenelastizität die Rückstellkraft für die Rastwippe 25 zur Verfügung.

Anhand von Fig. 2 und 3 ist der eigentliche Kern der vorliegenden Erfin­ dung zu erläutern. Wie aus diesen beiden Figuren nämlich deutlich wird, ist der Füllstutzentopf 4 auf seiner Topfaußenseite mit zwei bis vier Ver­ rasteinrichtungen 30 versehen, von denen in Fig. 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 oberseiti­ gen Randkragen 33 des Füllstutzentopfes 4 liegen. Die Federrastzungen 31 sind an ihrem festen Ende 34 über ein im Querschnitt U-förmiges, einstückig an die jeweilige Seitenwand 7 bzw. 9 angespritztes Lager 35 gehalten. Die Verrasteinrichtungen 30 sind also einstückig mit dem harten Kunst­ stoffmaterial des Füllstutzentopfes 4 gespritzt. Beim Einschieben des Füll­ stutzentopfes 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 vorgese­ hen, die aus einem im Querschnitt U-förmigen Stanz-Biege-Teil aus Metall gebildet ist. Mit ihrem bezogen auf die Fig. 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 Fig. 2 und 3 durch eine Schraffur angedeutet ist - die Wandung des Füllstutzentopfes 4 durch eine weiche Membran 41 gebildet, die in einem Zwei-Komponenten-Spritz-gießverfahren 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 (Fig. 3) ausgeübt werden, die die Wippe 38 um den Drehpunkt D entgegen dem Uhrzeigersinn ver­ dreht 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 Karosserieöff­ nung 2 hergezogen werden.

Wie in den Fig. 1 bis 3 ferner durch Schraffur angedeutet ist, ist in dem durch die harte Komponente beim Zwei-Komponenten-Spritz-gießen gebil­ deten 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 zen­ trale Durchstoßöffnung 45 für den in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Tankeinfüllstutzentopf 46 des Fahrzeuges.

Eine weitere weiche Komponente am Füllstutzentopf 4 ist die an den Randkragen 33 angespritzte Dichtlippe 47 (Fig. 3), die sich an die Rand­ schulter 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-Spritz-gießverfahren 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 Mem­ branen 41 gegeben.

Claims (10)

1. Tankklappen-Füllstutzentopf-Modul für Kraftfahrzeuge
mit einem in eine Karosserieöffnung (2) des Fahrzeuges einsetzba­ ren Füllstutzentopf (4), der mit einer Bodenöffnung (44) 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,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstutzentopf (4) auf seiner Topfaußenseite mit mindestens einer von Hand über ein Entriege­ lungselement (38) lösbaren Verrasteinrichtung (30) zur Fixierung des Moduls (1) in der Karosserieöffnung (2) versehen ist,
wobei die Wandung (7, 9) des Füllstutzentopfs (4) in einem Zwei- Komponenten-Spritz-gießverfahren aus einer harten und einer wei­ chen Komponente derart ausgebildet ist, daß im jeweiligen Zugriffs­ bereich auf das Entriegelungselement (38) eine weiche, die Betäti­ gung des Entriegelungselementes (38) von der Topfinnenseite her ermöglichende Membran (41) in der harten Komponente angelegt ist.

2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verrasteinrichtung (30) jeweils an die Topfaußenseite aus der har­ ten Komponente angespritzte Federrastzungen (31) zum Eingriff mit ei­ nem Gegenrastelement (36) an der Karosserieöffnung (2) aufweist, wo­ bei ein hebelartiges Entriegelungselement (38) mit den Federrastzungen (31) gekoppelt ist.

3. 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) an­ geordnet ist.

4. 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) ab stützt.

5. Modul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (38) als Stanz-Biege-Teil aus Metall ausgebildet und auf das Ra­ stende (32) der Federrastzunge (31) selbst aufgerastet ist.

6. 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.

7. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtlippe (47) zur Abdichtung des Füllstutzentopfes (4) ge­ gen die Karosserieöffnung (2) aus der weichen Komponente um den ka­ rosserieseitigen Rand (33) des Topfes (4) gespritzt ist.

8. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankklappe (5) einen am Füllstutzentopf (4) angelenkten, he­ belartigen Klappenträger (12) und eine darauf aufrastbare Karosserieblende (13) aufweist.

9. Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappen­ träger (12) als Spritz-gießteil mit einstückig eingespritzten Rastwippen (25) versehen ist, die mit Rastnasen (28) in Gegenrastöffnungen (29) der Karosserieblende (13) eingreifen.

10. Modul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosse­ rieblende (13) mit Laschenteilen (23) auf ihrer Innenseite unter Halte­ klammern (24) am Klappenträger (12) seitlich einschiebbar sind, wobei die Einschubstellung durch den Eingriff der Rastnasen (28) gesichert ist.