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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusatzbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Gehäuse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11 sowie eine Drehverriegelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 16.
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Drehverriegelungsanordnungen werden im Kraftfahrzeug vielerorts eingesetzt, z. B. als Lenkradschloss, Türschloss, Tankschloss etc. Weitere Anwendungsbereiche erschließen sich derzeit bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, z. B. bei Elektroautos oder solchen mit Hybridantrieb. Verriegelungsvorrichtungen bzw. Verschlussvorrichtungen der vorliegenden Art dienen bei derartigen Kraftfahrzeugen insbesondere zur Verriegelung der für den Antrieb notwendigen Batterien bzw. Akkumulatoren im Fahrzeug und sorgen somit für deren festen Sitz. Bei einer solchen Verriegelung, welche meist mit einer Drehung eines Bolzens um 90° relativ zu einem Gehäuse einhergeht, ist es wünschenswert, ein Feedback über eine erfolgte Verriegelung zu erhalten, um sicherzustellen, dass ein Akku einwandfrei gehaltert und verriegelt und somit einsatzfähig ist. Dies wird durch einen im Zuge der Verriegelung betätigten Schalter gewährleistet.
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Die Drehverriegelungsvorrichtungen aus dem Stand der Technik sind insoweit nachteilig, als die Anzeige einer Verriegelung bzw. die Ausgabe eines entsprechenden Signals nicht regelmäßig zuverlässig erfolgt, da der Bolzen der Drehverriegelungsvorrichtung, welcher in ein mit diesem zu verriegelndes Gehäuse eintaucht, mitunter ungenau eintaucht, und zwar in Richtung sämtlicher drei Achsen (X, Y, Z). Bei einer Drehung des Bolzens zum Zwecke der Verriegelung relativ zum Gehäuse, infolge derer der Schalter betätigt werden soll, kann es nun vorkommen, dass der Schalter nicht ausgelöst wird, da der Bolzen zum Beispiel verdreht oder in einer Z-Richtung (vertikal) verschoben eingetaucht ist. In manchen Fällen kann es passieren, dass der Bolzen zwar wie vorgeschrieben um 90° verrastet, aber aufgrund der Verdrehung und dem Verschieben in Z-Richtung nicht den Schalter betätigt. Es würde also ein Fehler detektiert werden der gar nicht vorliegt oder umgekehrt.
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Um derartige Probleme zu minimieren, ist es im Stand der Technik bekannt, ein Gehäuse mit einer in X- und Y-Richtung beweglichen Platte vorzusehen, welche Toleranzen in X- und Y-Richtung (z. B. horizontal) ausgleichen kann. Auf der Platte befindet sich dabei ein Schalter, der die vollständige Verrastung detektieren soll. Diese Anordnung weist jedoch insofern Nachteile auf, als die Einzelteile komplex und kostenintensiv sind. Ferner ist der Schalter auf der beweglichen Platte angebracht, so dass der zugehörige Kabelbaum ebenfalls beweglich bzw. nachführbar angeordnet werden muss, z. B. wie in der
DE 10 2006 0172 48 B4 beschrieben. Das Schlossgehäuse ist folglich nur kompliziert mit hohem Handlingaufwand kostenintensiv abzudichten.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorstehend geschilderte Probleme zu überwinden und eine Anordnung zur Drehverriegelung zur Verfügung zu stellen, bei welchen eine Verriegelung trotz der auftretenden großen Toleranzen bzw. Ungenauigkeiten sicher detektiert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich der Zusatzbetätigungsvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1, bezüglich des Gehäuses durch Anspruch 11, sowie bezüglich der Drehverriegelungsvorrichtung durch Anspruch 16 gelöst.
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Dabei ist die Vorrichtung in der Lage aus den vier Freiheitsgraden (lineare Bewegung in X-, Y-, Z-Achsen und Rotation um die Z-Achse) nur die Rotation um die Z-Achse herauszufiltern und deren genaue Winkelstellung zu detektieren. Die Bewegungen in drei übrigen Achsen werden dabei ausselektiert und ignoriert.
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Eine Zusatzbetätigungsvorrichtung wird für eine Drehverriegelungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche ein Grundelement mit einer daran angeordneten Aufnahmevorrichtung aufweist, wobei die Aufnahmevorrichtung mit einer Aufnahme zur Anlage an gegenüberliegenden Bereichen eines aufzunehmenden korrespondierenden Bolzenelements gebildet ist. Zur Anlage an dem Bolzenelement weist die Aufnahme mindestens ein Andruckelement auf. Ferner umfasst die Zusatzbetätigungsvorrichtung mindestens eine Anlagefläche zur drehbeweglichen Abstützung der Zusatzbetätigungsvorrichtung in einer Führung sowie ein Betätigungselement zur Betätigung einer korrespondierenden bzw. damit zusammenwirkenden Betätigungsvorrichtung bei einer Verriegelung.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Andruckelement mindestens ein vorgespanntes Element auf, insbesondere ein federelastisches Element oder ein Schieberelement.
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Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Aufnahmevorrichtung integral mit dem Grundelement ausgebildet.
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Gemäß noch einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Anlagefläche an dem Grundelement ausgebildet, insbesondere in einem Randbereich des Grundelements. Die Anlagefläche kann als Gleitfläche ausgebildet sein.
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Die Zusatzbetätigungsvorrichtung weist bei einer Ausführungsform ein Betätigungselement auf, welches zur Betätigung eines Schalters ausgebildet ist. Das Betätigungselement ist zum Beispiel an einem Randbereich der Zusatzbetätigungsvorrichtung und/oder an einem Randbereich des Grundelements angeordnet. Es kann als Nase und/oder als Vorsprung ausgebildet sein. Das Betätigungselement ragt bei einer Ausführungsform in Außenumfangsrichtung von der Zusatzbetätigungsvorrichtung, inbesondere von dem Grundelement, hervor.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Aufnahme einen im Wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt auf.
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Vorgeschlagen wird ferner ein Gehäuse für eine Drehverriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, enthaltend einen Gehäuseboden mit einer Durchtrittsöffnung für ein Bolzenelement, sowie mindestens ein von dem Gehäuseboden aufragendes, um die Durchtrittsöffnung zumindest teilweise herum angeordnetes Wandelement. Dabei ist an dem mindestens einen Wandelement eine Führung gebildet zur drehbeweglichen Führung bzw. Abstützung der mindestens einen Anlagefläche einer erfindungsgemäßen Zusatzbetätigungsvorrichtung.
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Die Führung weist bei einer Ausführungsform eine Auflagefläche für die mindestens eine Anlagefläche auf. Die Führung und/oder die Auflagefläche kann an einer dem Gehäuseboden abgewandten Stirnseite des mindestens einen Wandelements gebildet sein. Die Führung und/oder die Auflagefläche sind bei einer Ausführungsform zumindest teilweise kreisringförmig gebildet.
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Bei noch einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse eine Aufnahme auf zur Anordnung einer Betätigungsvorrichtung, welche mit dem Betätigungselement der Zusatzbetätigungsvorrichtung zusammenwirkt.
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Erfindungsgemäß wird auch eine Drehverriegelungsvorrichtung zur Verriegelung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb, vorgeschlagen, wobei in der Führung eines erfindungsgemäßen Gehäuses eine erfindungsgemäße Zusatzbetätigungsvorrichtung drehbeweglich geführt ist.
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Bei einer Ausführungsform wirkt das Betätigungselement mit der Betätigungsvorrichtung drehbeweglich zusammen. Das Betätigungselement kann derart angeordnet sein, dass bei Verriegelung der Drehverriegelungsvorrichtung die Betätigungsvorrichtung durch das Betätigungselement betätigt wird. Dabei kann die Betätigungsvorrichtung bei einer Ausführungsform ein elektrisches Signal erzeugen.
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Es wird ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Drehverriegelungsvorrichtung zur Verriegelung einer Batterieanordnung in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, insbesondere in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch eine Zusatzbetätigungsvorrichtung, ein Gehäuse, eine Betätigungsvorrichtung sowie ein Bolzenelement zur Verwendung in einer Drehverriegelungsvorrichtung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
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2 exemplarisch eine Zusatzbetätigungsvorrichtung sowie ein Bolzenelement gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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3 exemplarisch ein Gehäuse mit einer darin aufgenommenen Zusatzbetätigungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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4 exemplarisch eine Drehverriegelungsvorrichtung von unten mit darin eingeführtem Bolzenelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nach 1;
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5 exemplarisch eine teilweise geöffnete Darstellung einer in ein Gehäuse eingebrachten Zusatzbetätigungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach 1; und
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6 eine Schnittansicht der Drehverriegelungsvorrichtung mit eingetauchtem Bolzenelement entlang der Linie A-A gemäß der Ausführungsform der Erfindung nach 3.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 sowie ein erfindungsgemäßes Gehäuse 2, in welchem die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 drehbeweglich aufgenommen werden kann. Die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 sowie das Gehäuse 2 werden z. B. zur Bildung einer erfindungsgemäßen Drehverriegelungsanordnung bzw. Drehverriegelungsvorrichtung 3 verwendet. Die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 dient dazu, ein Signal im Falle einer erfolgten Verriegelung zuverlässig zu liefern und stellt insofern eine zusätzliche Vorrichtung zur Betätigung z. B. eines Schalters dar.
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Die zusätzliche Vorrichtung zur Betätigung bzw. Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 besteht bei der Ausführungsform der 1 aus einem tellerähnlichen Grundelement 4 mit teilweise geöffnetem Boden 5. In der Öffnung des Bodens 5 ist mindestens ein Andruckelement 6, z. B. ein Federelement 7 in z. B. Form einer W-förmig gebogenen Feder angeordnet, derart, dass die außenliegenden Schenkel 7a, 7b des W-förmig gebogenen Federelements 7 sich an einem Rand des geöffneten Bodens 5 des Grundelements 4 abstützen. Das Federelement 7 ist hierbei gegenüber dem geöffneten Boden 5 vorgespannt, z. B. durch Klemmung an diesem. Um die Schenkel 7a, 7b gegen Verrutschen relativ zum Grundelement 4 zu sichern, können diese z. B. geeignet gefangen sein, z. B. durch Klemmung, auch integral gebildet sein oder anderweitig durch form-, kraft- oder stoffschlüssige Verbindungsarten befestigt sein.
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Ein Innenbereich bzw. Mittenbereich des W-förmig gebogenen Federelements 7 bzw. des Andruckelements 6 ist in Form einer Aufnahme 8 für ein Bolzenelement 9 ausgebildet, derart, dass das Andruckelement 6 an zwei sich gegenüberliegenden Bereichen des Bolzenelements 9 in Eingriff bzw. zur Anlage gelangen kann, so dass eine Klemmung des Bolzenelements 9 möglich ist. Die Aufnahme 8 weist z. B. V- oder U-förmigen Querschnitt auf, durch welchen Rampenflächen 8a, 8b für eine Führung eines eindringenden bzw. eintauchenden Bolzenelements 9 zur Verfügung gestellt werden. Das sich an dem geöffneten Boden(rand) abstützende Federelement 7 bildet insofern eine Aufnahmevorrichtung 10 für ein korrespondierendes Bolzenelement 9, in welches ein solches, z. B. mit einem korrespondierend angeformten Kopf 11, zumindest teilweise eintauchen kann. Um das eingetauchte Bolzenelement 9 bestmöglich fangen zu können, weist die Aufnahme 8 vorzugsweise einen an das zu fangende bzw. aufzunehmende Bolzenelement 9 angepassten Querschnitt auf. Taucht das Bolzenelement 9 schräg bzw. mit Verdrehung in die Aufnahme 8 ein, kann das Andruckelement aufgrund seiner Vorspannung eine Druckkraft gegen das Bolzenelement 9 ausüben, z. B. gegen diametral gegenüberliegende Enden oder entlang einer Länge desselben. Taucht das Bolzenelement 9 nur nicht wie vorgesehen bzw. nicht mit der Soll-Länge ein, kann eine Drehung desselben dennoch eine Drehung der Aufnahme 8 und somit der damit verbundenen Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 bewirken.
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Die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 weist einen z. B. Randbereich 12 auf, z. B. einen Randbereich 12 in Form eines Tellerrands, innerhalb dessen eine Anlage- bzw. Abstützfläche 13 gebildet ist. Die Anlagefläche 13 ist z. B. an dem Grundelement 4 gebildet, z. B. in einem Randbereich 12 des Grundelements 4. Die Anlagefläche 13 ist z. B. auf einer dem Boden 5 zugewandten Seite des Randbereichs 12 gebildet. Die Anlagefläche 13 dient zur Abstützung bzw. Anlage an einem erfindungsgemäßen Gehäuse 2, insbesondere an einer an diesem ausgebildeten Auflagefläche. Die Anlagefläche 13 weist vorzugsweise geschlossene Ringform auf, kann jedoch auch segmentiert, z. B. mit Flügelelementen oder anderweitig gebildet sein. Die Anlagefläche 13 ist dazu ausgebildet, die Drehbeweglichkeit auf einer Auflagefläche, insbesondere in einer zumindest teilweise ringförmigen Führung, z. B. einer korrespondierenden kreisförmigen Führung eines erfindungsgemäßen Gehäuses 2, sicherzustellen. Die Anlagefläche 13 ist z. B. als Gleitfläche ausgebildet, um möglichst geringen Widerstand bei einer Drehbewegung der Zusatzbetätigungsvorrichtung aufzuweisen, z. B. durch Beschichtung mit Teflon, in Form einer polierten oder glatten Oberfläche, etc. Innerhalb eines Umfangs der Anlagefläche 13 ist zum Beispiel die Aufnahmevorrichtung 10 angeordnet, welche sich zum Beispiel über ein unteres Ende 14 der Anlagefläche 13 bzw. des Grundelements 4 hinaus erstreckt.
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Die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 weist ein Betätigungselement 15 auf, z. B. in Form einer in Außenumfangsrichtung (1: X-, Y-Richtung) vom z. B. Grundelement 4 abstehenden Nase oder z. B. eines Vorsprungs 16. Das Betätigungselement 15 ist zum Beispiel an einem (Außen)Randbereich bzw. einem Umfangsrand des Grundelements 4 angeordnet. Es ist auch denkbar, das Betätigungselement 15 z. B. an der Aufnahmevorrichtung 10 anzuordnen. Das Betätigungselement 15 wirkt mit einer korrespondierenden Betätigungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Gehäuses 2 zusammen. Die Betätigungsvorrichtung des Gehäuses 2 ist dabei zum Beispiel ein Schalter und gibt z. B. ein elektrisches Signal an eine Auswerteeinheit ab, wenn eine Betätigung durch das Betätigungselement 15 infolge einer Drehbewegung der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 infolge eines Verriegelns stattgefunden hat. Das Betätigungselement 15 ist zum Beispiel geeignet, Druck auf ein Schaltelement der Betätigungsvorrichtung infolge einer Verriegelung auszuüben und so einen Schaltvorgang auszulösen (5). Das Betätigungselement 15 kann integral mit der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1, z. B. dem Grundelement 4, gebildet sein oder anderweitig an dieser angebracht sein, z. B. geklebt, geschraubt etc.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zusatzbetätigungsvorrichtung 1, bei welcher das Grundelement 4 im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Die Aufnahmevorrichtung 10 weist in diesem Fall zwei integral mit dem Grundelement 4 gebildete Federelemente 7c, 7d als Andruckelemente 6 auf, die jeweils z. B. V-förmig gebildet sind und bei Aufnahme eines Bolzenelements 9 zusammenwirken, insbesondere gegen ein aufzunehmendes Bolzenelement 9 vorgespannt an dem Grundelement 4 angeordnet sind. Die sich innenseitig gegenüberliegenden Schenkel der Federelemente 7c, 7d weisen zueinander einen Abstand a auf, dessen Weite z. B. an ein aufzunehmendes Bolzenelement 9, insbesondere an einen für die anzustrebende Verriegelung entsprechend geformten Kopf 11 eines Bolzenelements 9 angepasst ist bzw. mit diesem korrespondiert. Die beiden Federelemente 7c, 7d bilden, ebenso wie die W-Form der zuvor erläuterten Ausführungsform, eine sich im Querschnitt verjüngende Aufnahme 8 der Aufnahmevorrichtung 10, die ein Eintauchen eines Bolzenelements 9 ebenfalls durch Rampenflächen 8a, 8b begünstigt bzw. führend unterstützt.
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Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform weist das Grundelement 4 zum Beispiel ein Schieberelement auf, welches beidseitig einer Aufnahme 8 (in z. B. Form einer Aussparung, einer Öffnung etc.) für das aufzunehmende Bolzenelement 9 jeweils verschiebbare, z. B. federbelastete Klemmbacken bzw. Elemente aufweist, so dass ein dazwischen gefangenes Bolzenelement 9 druckbeaufschlagt werden kann. Das Schieberelement kann z. B. einen Schieber umfassen, welcher als Kulisse ausgebildet ist.
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Die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 wirkt mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse 2 zusammen, mit welchem ein Bolzenelement 9 bei Drehung relativ zueinander verriegeln soll. Das Gehäuse 2 weist einen Gehäuseboden 17 auf, innerhalb dessen eine z. B. Durchtrittsöffnung 18 für ein Bolzenelement 9, insbesondere für einen Kopf 11 eines Bolzenelements 9, ausgebildet ist. Ein Bolzenelement 9 kann zusammen mit dem Gehäuseboden 17 drehbeweglich gegen z. B. Entfernen des Bolzenelements 9 aus der Durchtrittsöffnung 18 verriegeln, indem ein Kopfstück 11 des Bolzenelements 9, welches ein Stielelement 19 des Bolzenelements 9 z. B. seitlich, i. e. quer zur Durchtrittsrichtung D, überragt (i. e. z. B. T-Form oder auf dem Kopf stehende L-Form), durch die Durchtrittsöffnung 18 geführt und das Bolzenelement 9 nach Durchtritt des Kopfstücks 11 relativ zum Gehäuseboden 17 gedreht wird. Dabei ist die Durchtrittsöffnung 18 zum Beispiel ein Langloch, das Kopfstück 11 zum Beispiel von im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Wird der rechteckige Querschnitt nach dem Durchtritt durch das korrespondierende Langloch um eine Achse A gedreht, kann das Bolzenelement 9 ohne erneute Drehung nicht zurückgezogen werden, womit eine Verriegelung vorliegt. Die Abmessungen des Kopfes müssen insofern geeignet sein, nach Drehung des Kopfes mindestens einen Rand der Durchtrittsöffnung 18 zu überragen, i. e. eine Breite der Durchtrittsöffnung 18. Vorzugsweise weist das Kopfstück 11 angeschrägte Bereiche bzw. Flächen auf, z. B. Rampenflächen 11a, die ein Eintauchen in die Aufnahme 8 unterstützen. Ein in Durchtrittsrichtung D vorderer Teil des Kopfes 11 weist insoweit die Form eines Daches auf, z. B. eines Satteldachs oder eines Walmdachs.
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Das Gehäuse 2 weist ein Wandelement 20 auf, welches um die Durchtrittsöffnung bzw. die Aussparung 18 herum angeordnet ist, z. B. im Wesentlichen kreisförmig. Das Wandelement 20, ragt von dem Gehäuseboden 17 zum Beispiel in Durchtrittsrichtung D des Bolzenelements 9 von dem Gehäuseboden 17 auf bzw. hervor und ist zum Beispiel ringförmig gebildet, zum Beispiel hohlzylindrisch bzw. in der Weise eines Rohrabschnitts. Das Wandelement 20 kann mehrstückig, z. B. in Form mehrerer Säulenelemente, oder einstückig gebildet sein oder zum Beispiel verschiedene Querschnitte aufweisen, sich zum Beispiel vom Gehäuseboden 17 in Durchtrittsrichtung D verjüngende Querschnitte.
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Das Wandelement 20 weist eine Führung 21 z. B. mit einem Abstand b zum Gehäuseboden 17 auf, auf welcher eine erfindungsgemäße Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 abstützbar bzw. drehbeweglich führbar Ist. Zwischen Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 und Gehäuseboden 17 wird durch das Wandelement 20 insofern ein Hohlraum gebildet, in welchem ein verriegelndes Bolzenelement 9 aufgenommen werden kann. Der Abstand b wird zum Beispiel durch Wahl einer entsprechenden Höhe des Wandelements 20 eingestellt, insbesondere derart, dass ein Bolzenelement 9 mit der beabsichtigten Eintauchtiefe in die in der Führung 21 geführte Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 eintauchen kann.
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Die Führung 21 des Gehäuses 2 ist zum Beispiel in Form einer Nut 22 gebildet, zum Beispiel als Ringnut an einer Stirnseite des Wandelements 20 (in Durchtrittsrichtung D), welche dem Gehäuseboden 17 gegenüberliegt. Die Nut 22, z. B. mit dem Querschnitt einer halboffenen Rechtecknut, bildet zum Beispiel eine Auflagefläche 23 aus zur vertikalen Abstützung (Z-Richtung), sowie einen Rand 24 zur horizontalen Abstützung (X-, Y-Richtung) einer in der Führung 21 aufgenommenen Zusatzbetätigungsvorrichtung 1. Die Auflagefläche 23 kann ebenso wie die Anlagefläche 21 als Gleitfläche ausgebildet sein, um möglichst geringen Widerstand bei einer Drehbewegung der Zusatzbetätigungsvorrichtung aufzuweisen, z. B. durch Beschichtung mit Teflon, durch eine polierte Oberfläche, etc.
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Um die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 gegen ein Herausfallen aus der Führung 21 zu sichern und einen Gegendruck auf ein eintauchendes Bolzenelement 9 auszuüben, kann das Gehäuse 2 mit einem Deckel (nicht dargestellt) geschlossen werden oder zur Anlage gegen ein Abschlusselement wie eine z. B. Montagewand, eine Befestigungsvorrichtung etc. gedrängt werden. Dazu kann das Gehäuse 2 zum Beispiel Montageflansche aufweisen, mit welchen es an einer solchen z. B. dauerhaft lösbar befestigt werden kann. Die Führung 21 kann auch innerhalb der Längenausdehnung (Z-Richtung) eines Wandelements 20 angeordnet sein, also zwischen Gehäuseboden 17 und Stirnseite, so dass ein Herausfallen durch die dann zum Beispiel schlitzförmig bzw. als Rechtecknut ausgeführte Führung 21 vermieden wird.
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Das Gehäuse 2 weist z. B. eine Aussparung bzw. eine Aufnahme 26 für eine Betätigungsvorrichtung 27 auf, welche zum Beispiel in dem Wandelement 20 ausgebildet ist. Die Aufnahme 26 ist z. B. mit Eingriffselementen 26a ausgestattet, welche zum Zwecke der Halterung mit Eingriffselementen 27a der aufzunehmenden Betätigungsvorrichtung 27 korrespondieren, zum Beispiel durch geeignete Passformen. Die Betätigungsvorrichtung 27 kann in der Aufnahme 26 auch auf andere Weise befestigt werden, z. B. durch Presssitz, Klebung, Verschraubung oder bekannte kraft-, form- oder stoffschlüssige Verfahren. Zur Aufnahme der Betätigungsvorrichtung 27 kann das Wandelement 20 im Bereich der Aufnahme materialverstärkt werden, um z. B. eine größere Abstützfläche zu schaffen und/oder die Eingriffselemente 26a zu bilden.
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Der Gehäuseboden 17 kann einen Randbereich 28 aufweisen, welcher über die Abmessungen des Wandelements 20 seitlich hinausragt, um den mit dem Bolzenelement 9 zu verriegelnden Gegenständen, zum Beispiel in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug zu verriegelnden Akkumulatoren oder Batterien eines Batteriesatzes, zusätzliche Abstützfläche zur Verfügung zu stellen. Der Gehäuseboden 17 kann dazu zusätzlich einen Passformbereich 29, z. B. in Form einer Kappe, ausbilden, welcher an die Form des zu fixierenden Gegenstands angeglichen ist, um eine Abstützung in vertikaler und horizontaler Richtung zu gewährleisten (6).
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Das erfindungsgemäße Gehäuse 2 und die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 werden, insbesondere zusammen mit der Betätigungsvorrichtung 27, zur Bildung einer erfindungsgemäßen Verriegelungsanordnung, insbesondere einer Drehverriegelungsvorrichtung 3 für ein Kraftfahrzeug, angeordnet bzw. in einer solchen verwendet. Insbesondere werden mit der erfindungsgemäßen Drehverriegelungsvorrichtung 3 z. B. Batterien in einem Kraftfahrzeug verriegelt, wobei die Batterien dem Antrieb des z. B. elektrisch betriebenen Fahrzeugs dienen. An den Batterien ist zum Beispiel jeweils ein Bolzenelement 9 angeordnet, welches mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse 2 verriegeln soll, wobei das Gehäuse 2 zum Beispiel mit einem Karosserieelement des Kraftfahrzeugs fest verbunden ist. Das Karosserieelement kann dabei gleichzeitig einen Gehäusedeckel für das Gehäuse 2 bilden.
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Zur Bildung der erfindungsgemäßen Drehverriegelungsvorrichtung 3 (3) wird z. B. eine Betätigungsvorrichtung 27 in der Aufnahme 26 und die erfindungsgemäße Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 in dem erfindungsgemäßen Gehäuse 2 angeordnet, z. B. in die Führung 21 desselben eingelegt. Dabei wird die Anlagefläche 13 der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 in der Führung 21 des Gehäuses 2 zur Anlage gebracht bzw. geführt, z. B. durch Anlage auf der gebogenen bzw. ringförmigen Auflagefläche 23. Somit ist eine Drehbeweglichkeit der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 in dem Gehäuse 2 sichergestellt.
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Bei einer Verriegelung wird ein Bolzenelement 9 mit seinem Kopf 11 in Durchtrittsrichtung D durch den Gehäuseboden 17 des Gehäuses 2 geführt und in einer Schließrichtung gedreht (Pfeil 5). Beim Durchtritt taucht das Bolzenelement 9 erfindungsgemäß (mit z. B. seinem Kopf 11) in die Aufnahme 8 der Aufnahmevorrichtung 10 der in dem Gehäuse 2 aufgenommenen Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 ein, derart, dass das mit dem Bolzenelement 9 korrespondierende mindestens eine Andruckelement 6 der Aufnahme 8 mit z. B. den Rampenflächen 8a, 8b an dem Bolzenelement 9, insbesondere an dem Kopf 11 des Bolzenelements 9, zur Anlage gelangt. Die V-Form der Anordnung der Federelemente 7 bzw. 7c, 7d des Andruckelements 6 kann dabei die Führung des Bolzenelements 9 beim Eintauchen unterstützen.
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Infolge des Eintauchens des Bolzenelements 9 in die Aufnahmevorrichtung 10, wird, insbesondere durch die Vorspannung des jeweiligen Andruckelements 6, eine Druckkraft durch das Andruckelement 6 der Aufnahme 8 auf das Bolzenelement 9 ausgeübt. Zwischen Bolzenelement und Zusatzbetätigungsvorrichtung wird somit eine quasi starre Verbindung in z. B. Form einer Klemmung erzielt. Bei einer Drehung zum Zwecke der Verriegelung dreht nunmehr das in der Aufnahmevorrichtung 10 gefangene Bolzenelement 9 die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 in der Führung 21 mit. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird ein Schaltvorgang von der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 ausgelöst, nicht von dem den Toleranzen unterworfenen Bolzenelement 9.
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Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich insbesondere, wenn das Bolzenelement 9 mit hoher Ungenauigkeit in das Gehäuse 2 eingeführt wird. Die Toleranzen können hierbei mehrere Millimeter betragen und umfassen sowohl Abweichungen in X- und Y-Richtung (horizontal) als auch in Z-Richtung (vertikal). Durch die drehbare Lagerung der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 werden derartige Toleranzen ausgeglichen.
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Taucht das Bolzenelement 9 derart in die Aufnahme 8 ein, dass die jeweiligen korrespondierenden Querschnitte derselben miteinander ausgerichtet sind, kann das mindestens eine Andruckelement 6 entlang des Bolzenelements 9 anliegen. Sobald eine Drehung des Bolzenelements 9 erfolgt, dreht sich die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 somit zusammen mit dem Bolzenelement 9 und löst bei Erreichen der Verriegelungsstellung (nach z. B. ca. 90 Grad) zuverlässig die Betätigungsvorrichtung 27 mittels des Betätigungselements 15 aus.
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Taucht das Bolzenelement nicht weit genug in die Aufnahme 8 ein (Z-Richtung), wird eine Druckkraft gegen das Bolzenelement 9 erst ausgeübt, wenn es gegen das mindestens eine Andruckelement 6 in Form der Federelemente 7, 7c, 7d der Aufnahme 8 infolge einer Drehung gedrängt wird. Eine weitere Drehung des Bolzenelements 9 lässt die Aufnahme 8 dann zusammen mit dem Bolzenelement 9 drehen, woraufhin wiederum verlässlich ein Signal ausgegeben wird, sobald das Betätigungselement 15 die Betätigungsvorrichtung 27 betätigt. Eine Abweichung des Bolzenelements 9 von einer Soll-Stellung in Z-Richtung wird somit ausgeglichen und ist für die beabsichtigte zuverlässige Betätigung eines Schalters unerheblich.
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Taucht das Bolzenelement 9 schräg oder verdreht (X-, Y-Richtung) in die Aufnahme 8 ein, dreht sich diese zusammen mit der Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 zunächst in ihrer Führung 21 soweit, bis ein Eintauchen auf minimalen Widerstand der nachgiebigen Federelemente des mindestens einen Andruckelements 6 trifft, welche nunmehr eine Andruckkraft auf das Bolzenelement 9 ausüben, bzw. dieses klemmen. Wiederum wird ein Signal verlässlich erzeugt, sobald die Zusatzbetätigungsvorrichtung 1 mit ihrem Betätigungselement 15 infolge einer Drehung die Betätigungsvorrichtung 27 am Gehäuse 2 betätigt hat. Toleranzen des ungenau in das Gehäuse 2 eingebrachten Bolzenelements 9 in X- und Y-Richtung bzw. Ungenauigkeiten werden ausgeglichen.
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Taucht der Bolzen mit horizontaler Ungenauigkeit bzw. Versatz zur Aufnahme 8 (in z. B. X-Richtung) in die Aufnahme 8 ein, gibt z. B. das mindestens eine Andruckelement 6 (in Form des z. B. Federelements 7 bzw. 7c, 7d) entsprechend nach. Eine zuverlässige Signalerzeugung ist auch in diesem Fall gewährleistet. Gleiches gilt bei Ungenauigkeit bzw. Versatz, in Y-Richtung, wobei die Druckbeaufschlagung des Bolzenelements 9 durch das Andruckelement 6 eine quasi drehfeste Verbindung mit einem nur teilweise eingetauchten bzw. aufgenommenen Bolzenelement 9 ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zusatzbetätigungsvorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Drehverriegelungsvorrichtung
- 4
- Grundelement
- 5
- Boden
- 6
- Andruckelement
- 7
- Federelement
- 7a, 7b
- Schenkel
- 7c, 7d
- Federelemente
- 8
- Aufnahme
- 8a, 8b
- Rampenflächen Aufnahme
- 9
- Bolzenelement
- 10
- Aufnahmevorrichtung
- 11
- Kopf
- 11a
- Rampenflächen Kopfstück
- 12
- Randbereich
- 13
- Anlagefläche
- 14
- unteres Ende
- 15
- Betätigungselement
- 16
- Vorsprung
- 17
- Gehäuseboden
- 18
- Durchtrittsöffnung
- 19
- Stielelement
- 20
- Wandelement
- 21
- Führung
- 22
- Nut
- 23
- Auflagefläche
- 24
- Rand
- 26
- Aufnahme
- 26a
- Eingriffselemente
- 27
- Betätigungsvorrichtung
- 27a
- Eingriffselemente
- 28
- Randbereich
- 29
- Passformbereich
- A
- Achse
- D
- Durchtrittsrichtung
- X, Y, Z
- Richtungen
- a
- Abstand Federelemente
- b
- Abstand Gehäuseboden-Führung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006017248 B4 [0004]
