机动车的加油口盖板系统的制作方法

1.本发明涉及一种机动车的储能箱盖板系统，其具有一个支架，一个枢轴式安装在托架上并适于在关闭位置和打开位置之间移动的储能箱盖板，以及一个适于将储能箱板从关闭位置移动到打开位置并返回到关闭位置的运动机构。


背景技术：

2.这种储能箱盖板系统例如从de102017009616al是已知的，它有一个储能箱凹槽和一个带有铰链臂的储能箱盖板，铰链臂与储能箱凹槽铰接，其中储能箱盖板可以通过铰链臂从关闭位置（储能箱凹槽至少部分关闭）枢转到打开位置（储能箱凹槽可从外面给机动车加油）。通常情况下，储能箱盖板可移动地安装在一个支架上，此外，整个运动机构或至少一个电动驱动元件也安装在支架上，该元件是运动机构的一部分，用于将储能箱盖板从关闭位置移动到打开位置并返回。这种将运动机构或至少将电动驱动元件安装在载体上的做法，其缺点是必须在储能箱凹槽上直接提供相应的安装空间，以容纳支架和整个运动机构，从而为设计设定狭窄的边界条件。


技术实现要素：

3.本发明的任务是创造一种解决方案，以结构简单的方式为机动车提供一个储能箱盖板系统，通过该系统可以将储能箱凹槽上需要提供的安装空间减少到最小，并且与已知的储能箱盖板系统相比，可以确保在安装情况方面具有更大的灵活性。
4.根据本发明，该任务由具有根据权利要求1所述特征的机动车的储能箱盖板系统来解决。
5.根据本发明，机动车的储能箱盖板系统有一个支架，一个储能箱盖板，其可转动地安装在支架上，并被设计为可在关闭位置和打开位置之间移动，以及一个运动机构，被设计为将储能箱盖板从关闭位置移动到打开位置并返回到关闭位置。该运动机构有一个电动驱动元件和一个机械展开元件，其中机械展开元件被设计成对储能箱盖板向打开位置的施加一个展开力。此外，当储能器盖板从关闭位置移动到打开位置时，电动驱动元件被设计成施加一个与展开力相抵消的导向力，其中当储能箱盖板从打开位置移动到关闭位置时，电动驱动元件被设计成对储能箱盖板施加一个返回力，克服展开力，将储能箱盖板移动到关闭位置。根据本发明，电动驱动元件被安排在与支架和/或与盖板的预定距离处，并通过牵引装置与储能箱盖板可移动地连接。返回力大于导向力和展开力，由此，展开力大于导向力。
6.本发明的有利和便利的实施方案和进一步的实施方案是由从属权利要求产生的。
7.应该注意的是，在本发明的含义中，术语"储能"被理解为用传统燃料或氢气给机动车加油，以及给机动车的电池充电，即所谓的电动车，其中根据本发明的储能箱盖板模块的储能箱盖板覆盖了与储能箱相连并由储能箱盖板关闭的加燃料颈，或者是用于充电插头的充电插座。
8.本发明提供了一种机动车的储能箱盖板系统，其特点是结构简单和对于电机驱动
元件的特别的方案。根据本发明，电动驱动元件被安排在与支架和/或储能箱盖板的预定距离处，因此，电动驱动元件不需要直接在支架或储能箱盖板上的任何安装空间，由此，电动驱动元件不在储能箱凹槽上占用安装空间。根据本发明通过牵引装置克服预定距离，使得在储能箱盖板附近可以灵活布置电动驱动元件，但不必直接在储能箱盖板上布置。
9.在本发明的一个实施方案中，牵引装置通过一个齿轮元件与储能箱盖板相联。齿轮元件可以设计成例如至少一个转向轴或至少一个转向滑轮，这样电动驱动元件就可以非常灵活地布置，并与支架和储能箱盖板保持一定距离。
10.在本发明的设计中，如果将齿轮元件设计成可旋转安装的盘状元件，则特别有利。例如，在盘状元件的帮助下，绳索状的牵引装置可以非常有效地卷起和展开，甚至是导向。牵引装置的转向可以通过相应的转向轴或转向滑轮来实现，这些转向轴或转向滑轮可以在盘状元件之外提供，但与圆盘元件不同的是，它们不用于卷起或展开绳状牵引装置。
11.在另一个实施方案中，本发明规定，盘状元件可旋转地安装在支架上。代替地，也可以考虑将盘状元件或齿轮元件安排在离支架或储能箱盖板有一定距离的地方，为了紧凑盘状元件安置在支架上是优选的。
12.在本发明的另一个实施方案中，如果将牵引装置设计成具有第一端和第二端的绳索，其中绳索的第一端与电机驱动元件相连，绳索的第二端与储能箱盖板相连，并且绳索在其第一端和第二端之间固定在盘状元件上的固定点上，这对于牵引装置的成本效益设计是特别有利的。
13.在这方面，在另一个实施方案中规定，盘状元件有一个轴颈，它从盘状元件的中心并在盘状元件的轴向延伸，其中位于第一端和固定点之间的绳索部分被引导围绕轴颈。绳索在轴颈周围的这种引导围绕使得传动比或减速变得可能，因此，根据设计，盘状元件和轴颈的直径可以对扭矩和速度产生相应的影响。
14.在这方面，在本发明的另一个实施方案中，规定轴颈有一个轴的直径，盘状元件有一个盘的直径，由此，轴的直径小于盘的直径。这样一来，就发生了减速的传动比，因此，在盘状元件上的扭矩增加，速度降低。
15.根据另一个实施方案，本发明规定，牵引装置包括第一绳索和第二绳索，其中第一绳索以运动耦合的方式将电机驱动元件连接到盘状元件，而第二绳索以运动耦合的方式将盘状元件连接到储能箱盖板。例如，这样一来，就不需要从轴颈的直径到盘状元件的直径的一体式绳索的复杂导向，因此，结构相应简化，成本效益更高。
16.例如，为了能够影响储能箱盖板的打开或关闭速度，本发明在另一个实施例中规定，该盘状元件具有设计用于卷起和展开牵引装置的至少一个部分的卷绕轮廓。
17.在这方面，本发明在一个相应的实施方案中规定，卷绕轮廓具有至少两个连续过渡到彼此不同的半径或被设置为偏心。这种不对称的卷绕轮廓形状通过不同的半径使得例如当储能箱盖板移动到关闭位置时，牵引装置在最后的移动路径上以更大的力量被拉动，以便将储能箱盖板密封地被拉向密封件。
18.作为牵引装置的另一个实施方案，在本发明的一个实施方案中规定，牵引装置包括一个绳圈和一根绳索，其中，绳圈缠绕在从盘状元件中心延伸并沿盘状元件的轴向延伸的轴颈上，并缠绕在电动驱动元件的驱动销上，其中，绳索以运动耦合的方式将盘状元件与
储能箱盖板相连。该实施方案允许实现"无限"绳圈的交叉和设置导向，因此，例如，盘状元件可以在相反的旋转方向上运动，或者旋转运动可以被两个轴上传动。
19.此外，在本发明中，另一种选择是，牵引装置包括一根软轴和一根绳索，其中，软轴以运动耦合的方式连接电机驱动元件和盘状元件，而绳索以运动耦合的方式连接盘状元件和储能箱盖板。软轴是由例如弹簧钢丝制成的可弯曲的轴，其中，软轴只能在电机驱动元件的旋转方向上移动，其中，软轴被安排被支撑在一个管子里被引导。
20.在另一个可供选择的实施方案中，本发明规定，牵引装置包括一根绳索和一个牵引物，其中，绳索以运动耦合的方式将盘状元件连接到储能箱盖板，而牵引物以运动耦合的方式将电机驱动元件和盘状元件连接起来。
21.对于牵引物的替代方案，本发明在实施中规定，牵引物形成为齿形带，盘状元件包括一个齿形带盘。这种设计的一个重要优势是牵引物的低磨损和相关的长使用寿命。
22.另一方面，本发明规定，牵引物被设计成齿形链，盘状元件有一个用于齿形链的驱动小齿轮。通过这种设计，可以传递大的力，因此不需要对牵引物进行预紧。
23.此外，本发明规定，牵引物被设计成平皮带或v型皮带，盘状元件有一个皮带盘。在这种情况下，动力是通过低噪音、冲击和振动阻尼的运行方式弹性传输的，维护要求非常低，因为不需要润滑。
24.在冬季储能箱盖板在其关闭位置被冻结在支架上的情况下，本发明在实施中规定，如果机械展开元件的展开力不能迫使储能箱盖板从关闭位置到初始开启位置，则在盘状元件上形成一个偏心的轮廓，该轮廓在从关闭位置到初始打开位置之间与储能箱盖板相互作用，初始打开位置处于关闭位置和打开位置之间的。
25.最后，在本发明的一个实施方案中，如果机械展开元件是一个绕着枢轴的扭簧，其第一弹簧臂支撑在储能箱盖板上，第二弹簧臂支撑在支架上，则结构上特别简单。
26.可以理解的是，上面提到的和将在下面解释的特征不仅可以在每种情况下的组合中使用，也可以在其他组合中使用，或者单独使用，而不离开本发明的范围。本发明的范围仅由权利要求书界定。
附图说明
27.本发明主题的进一步细节、特征和优点将从以下与图画有关的描述中显而易见，图中显示了本发明的示例性和优选实施方案。
28.图1 是具有根据本发明的储能箱盖板系统的机动车的示意性侧视图。
29.图2 是根据本发明的储能箱盖板系统的透视图，储能箱盖板安排在关闭位置。
30.图3 是根据本发明的储能箱盖板系统的透视图，储能箱盖板安排在一个打开的位置。
31.图4 是图3 所示的储能箱盖板系统的透视后视图，储能箱盖板处于打开位置。
32.图5 显示了安装在支架上的储能箱盖板的示例性透视图，以及根据本发明的储能箱盖板系统的运动机构。
33.图6 是储能箱盖板系统的俯视图，该系统具有连接电动驱动元件和储能箱盖板的牵引装置，据此储能箱盖板被安排在其关闭位置。
34.图7 是储能箱盖板系统的俯视图，牵引装置将电动驱动元件和储能箱盖板连接起
来，据此加油口挡板被安排在其打开位置。
35.图8 是根据本发明的储能箱盖板系统的运动机构的一个盘状元件的侧视图。
36.图9 是根据本发明的储能箱盖板系统的牵引物的设计。
37.图10 显示了根据本发明的储能箱盖板系统的牵引物的另一个实施方案。
38.图11 是根据本发明的储能箱盖板系统的盘状元件的透视图。
39.图12 是图11 中所示的盘状元件的俯视图。
具体实施方式
40.图1 显示了一个乘用车形式的机动车1的例子，在该例子中，该机动车有一个储能箱盖板系统2，该系统有储能箱盖板3。储能箱盖板3 关闭了一个在图中没有更详细显示的凹槽，在这个凹槽安排了一个与储能箱相连并由盖板关闭的加燃料颈或一个用于充电插头的充电插口。根据本发明的储能箱盖板系统2进一步包括一个支架4，该支架可以被连接到机动车1的车身部件上。储能箱盖板3可转动地安装在支架4上，例如在图2和图3中可以看到，因此储能箱盖板3被设计成可在图2所示的关闭位置和图3和图4 所示的打开位置之间移动，在打开位置，用户可以通过支架4上形成的通孔5进入凹槽内部。因此，在其关闭位置，储能箱盖板3关闭了在支架4中形成的通道口5，而在其打开位置，储能箱盖板3从通孔5升起，并打开一个通过通道口5的通道。
41.此外，根据本发明的储能箱盖板系统2有一个运动机构6，它被设计用来将储能箱盖板3 从关闭位置移动到打开位置并返回到关闭位置。运动机构6包括一个电动驱动元件7，如图5所示。此外，运动机构6包括一个机械展开元件8，例如在图2和3 中可以看到。储能箱盖板3通过枢轴9可转动地安装在支架4上（例如，见图5、6和7），枢轴7 本身安装在支架4 上。机械展开元件8 被设计成一个扭转弹簧10，它绕在枢轴9上。扭转弹簧10 有一个第一弹簧臂11和一个第二弹簧臂12，第一弹簧臂11 被支撑在储能箱盖板3上，而第二弹簧臂12被支撑在支架4上。在储能箱盖板系统2的正常操作中，机械展开元件8对储能箱盖板3施加一个展开力14。由机械展开元件8施加在储能箱盖板3上的展开力14作用向打开位置，如图6 所示，储能箱盖板3安排在其关闭位置。如果储能箱盖板3要保持在其关闭位置，电动驱动元件7 会抵消展开力14，并将储能箱盖板3 保持在关闭位置。对于打开储能箱盖板3 的正常操作，即储能箱盖板3从关闭位置移动到打开位置，电动驱动元件7施加一个与打开力14相抵消的导向力15，如图6所示，也是示例性的。当储能箱盖板3 从关闭位置移动到打开位置时，电动驱动元件7的导向力15 被设计成小于机械展开元件8的展开力14，这样储能箱盖板3就不会突然高速摆动到打开位置。相反，在电动驱动元件7的帮助下，通过电动驱动元件7 抵消机械展开元件8的开启力14并将其降低，储能箱盖板3 以所需的速度引导运动到开启位置。因此，当储能箱盖板 从关闭位置移动到打开位置时，电动驱动元件7 被设计成施加一个导向力15，与展开力14相抵消。另一方面，当储能箱盖板3从打开位置移动到关闭位置时，电动驱动元件7施加一个返回力16，该返回力大于机械展开元件8的展开力14，这也是将储能箱盖板3从打开位置移回关闭位置所需的。因此，当储能箱盖板3从打开位置移动到关闭位置时，电动驱动元件7被设计成在储能箱盖板3上施加一个返回力16，该返回力克服了展开力14，如图7 中的例子所示。无论储能箱盖板3的运动是打开还是关闭的运动，由电动驱动元件7施加的导向力15或返回力16都是这样的力，其于对抗机械展开元件8的展开力
14，或者，在返回力16的情况下，甚至克服了展开力14。根据本发明，为了增加电机驱动元件7的安装位置的灵活性，规定电机驱动元件7被安置成于与支架4和/或储能箱盖板3有一个预定距离17，如图5、6和7中的例子所示。为了弥合预定的距离，根据本发明进一步规定，电动驱动元件7通过牵引装置18与储能箱盖板3运动连接，其中牵引装置18将电动驱动元件7的导向力15或返回力16传递给储能箱盖板3，这将在下文中详细讨论。
42.从图6和图7可以看出，牵引装置18 通过一个齿轮元件19与储能箱盖板3相连接。例如，齿轮元件19可以设计成一个滑轮，在图中所示的实施方案中，齿轮元件19 被设计成一个可旋转安装的盘状元件20。此外，在这些实施方案中，盘状元件20可旋转地安装在支架4上，尽管圆盘元件20的其他安装位置也是可以想象的。盘状元件20的作用是引导牵引装置18。
43.根据一个实施方案，牵引装置18被设计成具有第一端22和第二端23的绳索21，如图8和9中示例性地显示。在这种情况下，绳索21 的第一端22 连接到电机驱动元件7，而绳索21的第二端23 则连接到储能箱盖板3。此外，绳索21 在其第一端22和第二端23之间固定在盘状元件20上的固定点24上，从图6至9的概要中可以看出。在这种情况下，位于第一端22和固定点24之间的绳索21的一部分被引导为绕着轴销25 例如见图8），该轴销形成于盘状元件20上，并从盘状元件2的中心向盘状元件20的轴向延伸。从图8可以看出，轴销25有一个轴直径26，而盘状元件20有一个盘直径27。轴直径26小于盘直径27，由此产生了力的传动比，因此，例如，当储能箱盖板3移动到关闭位置时，储能箱盖板3可以被大力拉向密封件。
44.根据图中未显示的另一个实施方案，还可以设想牵引装置18包括第一绳索和第二绳索，其中第一绳索以运动耦合的方式将电动驱动元件7与盘状元件20连接起来，第二绳索以运动耦合的方式将盘状元件20 与储能箱盖板3连接。第一条绳索可以反过来啮合在具有轴直径26的轴销25上，而第二条绳索则在盘状元件20的盘直径27上缠绕和展开。有了这种替代设计，就不需要把一体式绳索21从小轴直径26引导到大轴直径27，这种设计更免于维护，不容易发生故障。无论在单一绳索21和第一绳索和第二绳索的配置中，盘状元件20都有一个卷绕轮廓28，用于卷绕和放出牵引装置18的至少一部分（例如，见图12）。在具有卷绕轮廓28 的盘状元件的一个实施方案中，牵引装置18（即绳索21或第一和/或第二绳索）被卷绕在盘状元件20上，为此，盘状元件20具有卷绕轮廓28，如图12中虚线所示。牵引装置18（即绳索21或第一和/或第二绳索）形成的盘状元件20的卷绕轮廓28从外面是看不到的。如图12所示，卷绕轮廓28至少形成两个不同的半径29、30或偏心。牵引装置18是以绳索的方式设计的，当储能器盖板3要以很大的力量移动时，它就会在小半径29上展开，例如，当储能箱盖板3的外围边缘要被拉向密封件时，例如当储能器盖板3被移回关闭位置的情况时。另一方面，当不需要很大的力量且储能器盖板3仅靠机械展开元件8的展开力被压入打开位置时，牵引装置18在大半径30上展开。盘状元件20可以围绕旋转轴31旋转，该旋转轴安装在支架4上，据此，旋转轴31 被安排在与枢轴9有一定的距离。
45.盘状元件20上的这种卷绕轮廓28可用于上述和仍将在下面提及的此类实施方案中，其中一个绳状元件在第一端连接到盘状元件20，在第二端连接到储能箱盖板3，从而将盘状元件20连接到储能箱盖板3。
46.图10中显示了另一个实施方案，其中卷绕轮廓28可以形成在盘状元件20上。在这个实施方案中，牵引装置18有一个绳圈32和一个绳索33。在这种情况下，绳圈32缠绕在从盘
状元件20的中心延伸出来的轴销25上，并沿盘状元件20的轴向方向缠绕在电机驱动元件7的驱动销上。此外，绳索33以运动耦合的方式将盘状元件20与储能箱盖板3连接起来，如上文对另一个实施方案已经描述过。
47.替代绳圈32地，在另一个实施方案中，也可以想象到，牵引装置18包括一根软轴和一根绳索，其中软轴以运动耦合的方式连接电机驱动元件7和盘状元件20，而绳索则以运动耦合的方式将盘状元件20连接到储能器盖板3。因此，也可以用一根软轴代替绳绳圈32来影响盘状元件20的旋转运动。
48.此外，代替绳索环32或软轴的实施方案也可以想到，其中牵引装置18有一根绳索和一个牵引物，据此绳索反过来以运动耦合的方式将盘状元件20连接到储能箱盖板3。此外牵引物在电机驱动元件7和盘状元件20之间建立了运动耦合连接。牵引物的设计可以有多种可能性。例如，牵引物可以设计成齿形带，在这种情况下，盘状元件20有一个齿形带滑轮。此外，可以想象的是，牵引物被设计成齿形链，在这种情况下，盘状元件20有一个用于齿形链的驱动小齿轮。最后，还可以想象，牵引物被设计成平皮带或v型皮带，在这种情况下，盘状元件20有一个皮带盘。
49.当储能箱盖板3被冻结在支架4上或密封件上时，为了使储能箱盖板系统2运行，在本发明的另一个实施方案中，提供了将储能箱盖板3移出这种封锁状态的可能性。为此，电动驱动元件7被设计成在封锁状态下，用一个辅助力将储能箱盖板3从关闭位置冲到初始打开位置，该位置位于关闭位置和打开位置之间，在该状态下，机械展开元件8的展开力14不足以将储能箱盖板3从关闭位置移出。在这种情况下，电动驱动元件7的辅助力大于机械展开元件8的展开力14。为了使电动驱动元件7能够将储能器箱盖板3推出关闭位置，在盘状元件20的轴销25上形成了一个偏心轮廓35。这个偏心轮廓35与储能箱盖板3相互作用，这种相互作用与从关闭位置到初始打开位置的范围有关，并且只有在机械展开元件8的展开力14没有迫使储能箱盖板3离开关闭位置超过初始打开位置的情况下，才会出现这种相互作用，在封锁状态下，储能箱盖板3被冻结在支架4或密封件上。储能箱盖板3 有一个u形旋转臂37，其自由端插入枢轴9上方，从而可旋转地安装。在封锁状态下，如果机械展开元件8的展开力14没有将储能箱盖板3从关闭位置推到初始打开位置，则电机驱动装置7将偏心轮廓35推到旋转臂37上，由此，偏心轮廓35与储能箱盖板3相互作用。初始打开位置是一个从关闭位置向打开位置移动的位置，在这个位置上，储能箱盖板3被安排围绕枢轴9在打开位置的方向上相对于关闭位置枢转。枢转的角度可以在2
°
和10
°
之间。例如，从图11和12可以看出，偏心轮廓35 形成了一个变大的半径36，当盘状元件20旋转时，它与储能箱盖板3的旋转臂37接触并推压旋转臂37，从而将储能箱盖板3推到初始打开位置。偏心轮廓35的作用只是在辅助力的帮助下，将处于封锁状态的储能箱盖板3推到初始打开位置。偏心轮廓35被设计成与盘状元件20的旋转方向有关的功能。偏心轮廓35的变大的半径36被设计成与盘状元件20 的旋转方向有关的功能。偏心轮廓35的上升半径36 是根据盘状元件20的旋转方向而形成的。例如，在图10的实施例中，盘状元件20可能有两个旋转方向，因此，为了克服封锁状态，盘状元件20的旋转方向与打开储能箱盖板3的实际旋转方向相反，结果，偏心轮廓35迫使储能箱盖板3在第一步中从关闭位置进入初始打开位置。在达到初始打开位置后，盘状元件20再按实际的旋转方向旋转，以打开储能箱盖板3，据此，盘状元件20的旋转方向由电动驱动元件7通过绳圈32控制。在图9 所示的实施例中，电动驱动元件7只能进行拉动运动以化解
封锁状态，因此储能箱盖板3逆着打开方向移动以化解封锁状态，盘状元件20逆着用于打开的旋转方向而旋转，由此储能箱盖板3可以移出封锁位置。在这种情况下，不一定非要有一个偏心轮廓35，但是，偏心轮廓35可以促进储能箱盖板3的破动。
50.综上所述，根据本发明的机动车1的储能箱盖板系统2包括支架4、可转动地安装在支架4上并被设计为可在关闭位置和打开位置之间移动的储能箱盖板3，以及被设计为将储能箱盖板3从关闭位置移动到打开位置并返回到关闭位置的运动机构6。运动机构6本身具有电动驱动元件7和机械展开元件8，其中机械展开元件8被设计用来施加展开力14，作用在储能箱盖板3的打开位置。电动驱动元件7进一步配置为，当储能箱盖板3从关闭位置移动到打开位置时，导向力15与展开力14相抵消，其中当储能箱盖板3从打开位置移动到关闭位置时，电动驱动元件7的返回力16克服打开力14作用于储能箱盖板3。电动驱动元件7被安排在距离支架4 和/或储能箱盖板3的预定距离17处并通过牵引装置18与储能箱3 连接，以便移动。
51.当然，上面描述的发明并不限于所描述和说明的实施方案。显然，根据预期的应用，可以对图中所示的实施方案作出对技术人员来说显而易见的许多修改，而不会因此而离开权利要求书所定义的发明范围。