DE102009044179A1

DE102009044179A1 - Stromversorgungssteckverbinderteil eines Ladesteckverbinders für ein Elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102009044179A1
Application number: DE102009044179A
Authority: DE
Inventors: Heiko Schmidt
Original assignee: REMA Lipprandt GmbH and Co KG
Current assignee: REMA Lipprandt GmbH and Co KG
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2010-12-30

Abstract

Der Stromversorgungssteckverbinderteil (100) umfasst eine manuell entriegelbare Verriegelungseinrichtung (12), die ein Betätigungselement gegen eine Entsicherungsbetätigung verriegelt sowie einen Positionssensor, der mit der Verriegelungseinrichtung derart in Wirkverbindung steht, dass ein Stromkreis durch einen den Stromversorgungssteckverbinderteil umfassenden Ladesteckverbinder bei Betätigung der Verriegelungseinrichtung unterbrochen wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromversorgungssteckverbinderteil eines einen Stromaufnahmesteckverbinderteil mit einem Sicherungsvorsprung umfassenden Ladesteckverbinders für ein Elektrofahrzeug, wobei der Stromversorgungssteckverbinderteil ein Verriegelungsglied umfasst, welches ein Sicherungsteil aufweist, das den Sicherungsvorsprung hintergreift, wenn der Stromversorgungssteckverbinderteil und der Stromaufnahmesteckverbinderteil vollständig miteinander gekuppelt sind, mit einem Betätigungselement, mittels welchem das Sicherungsteil und der Sicherungsvorsprung außer Eingriff bringbar sind, um den Stromversorgungssteckverbinderteil von dem Stromaufnahmesteckverbinderteil entkuppeln zu können, und mit einem zu einem Schaltkreis zum Schließen eines Stromkreises durch den Ladesteckverbinder gehörigen Positionssensor.
Ein derartiger Stromversorgungssteckverbinderteil ist aus der DE 196 49 707 C2 bekannt. Der Positionssensor, der als Mikroschalter ausgebildet ist, steht mit dem Betätigungselement derart in Wirkverbindung, dass der Stromkreis durch den Ladesteckverbinder über eine in dem Ladegerät vorgesehene elektronische Schaltung unterbrochen wird, wenn das Betätigungselement zum Kuppeln oder Entkuppeln des Stromversorgungssteckverbinderteils von dem Stromaufnahmesteckverbinderteil betätigt wird.
Nachteilig ist bei diesem Stromversorgungssteckverbinderteil, dass bereits eine geringe Dejustierung des Mikroschalters, die bei dem üblicherweise rauen Umgang mit Stromversorgungssteckverbinderteilen durch heftige Stöße, beispielsweise verursacht durch unsanftes Ablegen oder simples Hinwerfen des nicht mehr benötigten Stromversorgungssteckverbinderteils dazu führt, dass mittels des Mikroschalters der Stromkreis durch den Ladesteckverbinder noch nicht unterbrochen wird, obwohl das Sicherungsteil mit Hilfe des Betätigungselements bereits außer Eingriff von dem Sicherungsvorsprung gebracht worden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stromversorgungssteckverbinderteil mit einer verbesserten Funktionssicherheit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch in Anspruch 1 wiedergegebenen Stromversorgungssteckverbinderteil gelöst.
Der erfindungsgemäße Stromversorgungssteckverbinderteil umfasst eine manuell entriegelbare Verriegelungseinrichtung, die das Betätigungselement gegen eine Betätigung verriegelt. Ein Entkuppeln durch ein Außereingriffbringen von Sicherungsteil und Sicherungsvorsprung mit Hilfe des Betätigungselements kann daher erst erfolgen, nachdem die Verriegelungseinrichtung manuell entriegelt worden ist. Die Gefahr eines versehentlichen Entkuppelns von Stromversorgungssteckverbinderteil und Stromaufnahmesteckverbinderteil ist aufgrund der bei dem erfindungsgemäßen Stromversorgungssteckverbinderteil hierzu benötigten zwei Betätigungsschritten wesentlich reduziert.
Der Positionssensor steht bei dem erfindungsgemäßen Stromversorgungssteckverbinderteil nunmehr mit der Verriegelungseinrichtung und nicht mehr, wie beim Stand der Technik, mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung. Hierdurch wird bewirkt, dass eine Betätigung des Betätigungselements überhaupt erst möglich ist, wenn durch die mit der Entriegelung der Verriegelungseinrichtung einhergehenden Unterbrechung des Stromkreises durch den Ladesteckverbinder das Stromversorgungssteckverbinderteil stromlos geschaltet worden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromversorgungssteckverbinderteils weist die Verriegelungseinrichtung einen Entriegelungstaster auf, welcher zum Betätigungselement etwa in entgegengesetzter Richtung betätigbar ist. Der Entriegelungstaster befindet sich mit anderen Worten an dem Stromversorgungssteckverbinderteil auf einer dem Betätigungselement gegenüberliegenden Seite. Befindet sich letzteres beispielsweise bei der üblichen Verwendungsausrichtung des Stromversorgungssteckverbinderteils oben und wird mit dem Daumen betätigt, so befindet sich der Entriegelungstaster unten und kann dementsprechend mit dem Zeige- oder Mittelfinger derselben Hand betätigt werden.
In einer konstruktiv bevorzugten Ausführungsform umfasst die Verriegelungseinrichtung einen verschwenkbar gelagerten Sperrhebel, der mittels des Entriegelungstasters zwischen einer das Betätigungselement gegen eine Betätigung verriegelnden und einer das Betätigungselement für eine Betätigung freigebenden Position verschwenkbar ist.
Der Positionstaster steht dann vorzugsweise mit dem Entriegelungstaster in Wirkverbindung, da dann eine Unterbrechung des Stromkreises durch den Ladesteckverbinder nur in Abhängigkeit der Position des Entriegelungstasters erfolgt und nicht davon abhängt, ob bei dessen Betätigung die Entriegelung tatsächlich ordnungsgemäß erfolgt. Die mit dem erfindungsgemäßen Stromversorgungssteckverbinderteil erzielte Funktionssicherheit ist durch diese Maßnahme somit abermals verbessert.
Als Positionssensoren sind grundsätzlich sämtliche Bauteile denkbar, die ein positionsabhängiges, von einer elektronischen Schaltung verwertbares Signal liefern oder deren von einer elektronischen Schaltung erfassbaren Eigenschaften sich positionsabhängig ändern. Insbesondere kann es sich um induktive kapazitive, elektromagnetische (beispielsweise Hall-Sensoren) oder auch um mechanische Sensorelemente handeln, bei denen auf mechanischem Wege in Entriegelungsstellung des Verriegelungselements ein elektrischer Kontakt geöffnet oder geschlossen wird. Beispielhaft sei hier ein Mikroschalter genannt.
In der Zeichnung ist – schematisch – ein erfindungsgemäßer Stromversorgungssteckverbinderteil im Längsschnitt dargestellt. Es zeigen:
1 diesen Stromversorgungssteckverbinderteil im mit dem Stromaufnahmesteckverbinderteil gekuppelten Zustand, wobei von dem Stromaufnahmesteckverbinderteil lediglich der Sicherungsvorsprung, der Massekontakt und ein Pluskontakt gestrichelt dargestellt sind;
2 dasselbe Stromversorgungssteckverbinderteil in einer 1 entsprechenden Darstellung mit entriegelter Verriegelungseinrichtung sowie
3 dasselbe Stromversorgungssteckverbinderteil wie in 1 und 2, jedoch mit von dem Sicherungsvorsprung außer Eingriff gebrachtem Sicherungsteil.
Der in der Zeichnung als Ganzes mit 100 bezeichnete Stromversorgungssteckverbinderteil dient zum wahlweisen elektrischen Anschluss eines in der Zeichnung nicht dargestellten Ladegeräts an ein ebenfalls nicht dargestelltes Elektrofahrzeug, an welchem ein kompatibel ausgebildetes, in der Zeichnung lediglich gestrichelt angedeutetes Stromaufnahmesteckverbinderteil 1 angebracht ist. Letzteres umfasst unter anderem einen feststehenden Sicherungsvorsprung 2 sowie zumindest einen Pluskontakt 3 sowie zumindest einen in Steckrichtung P voreilenden Massekontakt 4.
Der Stromversorgungssteckverbinderteil 100 ist kompatibel, d. h. kuppelbar mit dem Stromaufnahmesteckverbinderteil 1 ausgestaltet. Er umfasst unter anderem ebenfalls mindestens einen Pluskontakt 3' und mindestens einen Massekontakt 4', die sich in gekuppeltem Zustand in elektrischer Kontaktierung mit den Plus- und Massekontakten 3, 4 des Stromaufnahmesteckverbinderteils 1 befinden.
Die Plus- und Massekontakte 3, 3' sind an Leitungen 5, 5' angeschlossen, die die Verbindung zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ladegerät herstellen.
Ferner weist der Stromversorgungssteckverbinderteil 100 ein Verriegelungsglied 6 auf, welches ein Sicherungsteil 7 umfasst, welches den Sicherungsvorsprung 2 hintergreift, wenn – wie in 1 dargestellt – der Stromversorgungssteckverbinderteil 100 und der Stromaufnahmesteckverbinderteil 1 vollständig miteinander gekuppelt sind. Das Verriegelungsglied 6 ist hierzu wippenartig um eine innerhalb des Gehäuses 8 liegende Schwenkachse 9 verschwenkbar gelagert. An der dem Sicherungsteil 7 gegenüberliegenden Ende weist das Verriegelungsglied 6 ein Betätigungselement 10 auf. Es stützt sich zum Inneren des Gehäuses 8 auf einer Spiraldruckfeder 11 ab.
Ferner umfasst der Stromversorgungssteckverbinderteil 100 eine manuell entriegelbare Verriegelungseinrichtung 12. Letztere weist einen Entriegelungstaster 13 auf, der an der dem Betätigungselement 10 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 8 angeordnet und etwa in entgegengesetzter Richtung zum Betätigungselement 10 betätigbar ist. Er umfasst einen Fortsatz 14, dessen freies Ende gegen einen Sperrhebel 15 wirkt. Letzterer ist um eine zur Schwenkachse 9 parallele Achse 16 verschwenkbar in dem Gehäuse 8 gelagert und stützt sich mit einem Vorsprung 17 durch eine Rotationsfeder entgegen dem Uhrzeigersinn federkraftbeaufschlagt an einem Anschlag 18 ab.
Ferner ist innerhalb des Gehäuses 8 ein Positionssensor 19 vorgesehen, mit welchem die Position des Entriegelungstasters 13 relativ zum Gehäuse 8 erfassbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Positionssensor 19 als Mikroschalter ausgebildet, der über Leitungen 20, 20' mit einer elektronischen Schaltung des Ladegeräts verbunden ist, welche die Plus- und Minuspole 3', 4' mit dem Ladestrom beaufschlagt, wenn sich der Mikroschalter in der in 1 dargestellten, von dem Entriegelungstaster 13 nicht betätigten Schaltstellung befindet.
Wie in 1 erkennbar ist, kann in dieser Betriebsstellung des Stromversorgungssteckverbinderteils 100 das Betätigungselement 10 nicht nach unten gedrückt werden, da es von dem Sperrhebel 15 blockiert ist. Das Sicherungsteil 7 kann somit nicht außer Eingriff von dem Sicherungsvorsprung 2 gebracht werden, die Kupplung zwischen Stromversorgungssteckverbinderteil 100 und Stromaufnahmesteckverbinderteil 1 ist somit gesichert.
Wird nun der Entriegelungstaster 13 in die in 2 dargestellte, in das Gehäuse 8 hinein verlagerte Position gebracht, so wird einerseits der Positionssensor 19 betätigt und somit über die elektronische Schaltung der Ladestrom unterbrochen, andererseits der Sperrhebel 15 im Uhrzeigersinn so weit um die Achse 16 verschwenkt, dass er die Unterseite des Betätigungselements 10 freigibt. In der in 2 dargestellten Betätigungsstellung ist der Stromversorgungssteckverbinderteil 100 weiterhin an dem Stromaufnahmesteckverbinderteil 1 gesichert, da das Sicherungsteil 7 den Sicherungsvorsprung 2 noch hintergreift. Erst durch anschließendes Drücken des Betätigungsteils 10 unter Überwindung der Federkraft der Spiraldruckfeder 11 wird das Verriegelungsglied 6 ebenfalls im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 9 verschwenkt, so dass das Sicherungsteil 7 außer Eingriff von dem Sicherungsvorsprung 2 gebracht wird. Das Stromversorgungssteckverbinderteil 100 kann nun von dem Stromaufnahmesteckverbinderteil 1 abgezogen werden.

100: Stromversorgungssteckverbinderteil
1: Stromaufnahmesteckverbinderteil
2: Sicherungsvorsprung
3, 3': Pluskontakt
4, 4': Massekontakt
5, 5': Leitungen
6: Verriegelungsglied
7: Sicherungsteil
8: Gehäuse
9: Schwenkachse
10: Betätigungselement
11: Spiraldruckfeder
12: Verriegelungseinrichtung
13: Entriegelungstaster
14: Fortsatz
15: Sperrhebel
16: Achse
17: Vorsprung
18: Anschlag
19: Positionssensor
20, 20': Leitungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19649*707 C2 [0002]

Claims

Stromversorgungssteckverbinderteil (100) eines einen Stromaufnahmesteckverbinderteil (1) mit einem Sicherungsvorsprung (2) umfassenden Ladesteckverbinders für ein Elektrofahrzeug, wobei der Stromversorgungssteckverbinderteil (100) ein Verriegelungsglied (6) umfasst, welches ein Sicherungsteil (7) aufweist, das den Sicherungsvorsprung (2) hintergreift, wenn der Stromversorgungssteckverbinderteil (100) und der Stromaufnahmesteckverbinderteil (1) vollständig miteinander gekuppelt sind, mit einem Betätigungselement (10), mittels welchem das Sicherungsteil (7) und der Sicherungsvorsprung (2) außer Eingriff bringbar sind, um den Stromversorgungssteckverbinderteil (100) von dem Stromaufnahmesteckverbinderteil (1) entkuppeln zu können, und mit einem zu einem Schaltkreis zum Schließen eines Stromkreises durch den Ladesteckverbinder gehörenden Positionssensor (19), dadurch gekennzeichnet, dass der Stromversorungssteckverbinderteil (100) eine manuell entriegelbare Verriegelungseinrichtung (12) umfasst, die das Betätigungselement (10) gegen eine Betätigung verriegelt, und dass der Positionssensor (19) mit der Verriegelungseinrichtung (12) derart in Wirkverbindung steht, dass der Stromkreis durch den Ladesteckverbinder bei Betätigung der Verriegelungseinrichtung (12) unterbrochen wird.
Stromversorgungsteckverbinderteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (12) einen Entriegelungstaster (13) umfasst, welcher zum Betätigungselement (10) etwa in entgegengesetzter Richtung betätigbar ist.
Stromversorgungssteckverbinderteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (12) einen verschwenkbar gelagerten Sperrhebel (15) umfasst, der mittels des Entriegelungstasters (13) zwischen einer das Betätigungselement (10) gegen eine Betätigung verrie gelnden und einer das Betätigungselement (10) für eine Betätigung freigebenden Position verschwenkbar ist.
Stromversorgungssteckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (19) mit dem Entriegelungstaster (13) in Wirkverbindung steht.
Stromversorgungssteckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (19) ein kapazitives Sensorelement umfasst.
Stromversorgungssteckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (19) ein elektromagnetisches Sensorelement umfasst.
Stromversorgungssteckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (19) ein mechanisches Sensorelement umfasst.
Stromversorgungssteckverbinderteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Sensorelement einen Mikroschalter umfasst.