DE102009057426A1

DE102009057426A1 - Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für den Einsatz in oder an einem Fahrzeug, zur Sicherung der Teile eines Steckverbinders, Fahrzeug mit einer solchen Verriegelungsvorrichtung sowie Steckdose, Stecker und Steckverbinder

Info

Publication number: DE102009057426A1
Application number: DE102009057426A
Authority: DE
Inventors: Carmelo Gutiérrez; Martina Haustein; Willi Henrich; Thorsten Both
Original assignee: Kuester Holding GmbH
Current assignee: Kuester Holding GmbH
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung (100; 100'), insbesondere für den Einsatz in oder an einem Fahrzeug, zur Sicherung der Teile (150, 160) eines Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung gegen ein Lösen voneinander mit wenigstens einem Sperrmittel (1), welches mit einem Gegensperrmittel (2) eines der Teile (150) in Wirkstellung bringbar ist, wobei in einer Verriegelungsstellung das Sperrmittel (1) mit dem Gegensperrmittel (2) zusammenwirkt, so dass die Teile (150, 160) des Steckverbinders gegen ein Lösen voneinander gesichert sind, und in einer Entriegelungsstellung des Sperrmittels (1) die Teile (150, 160) des Steckverbinders voneinander lösbar sind, und mit einem Aktuator (3) zum Betätigen des Sperrmittels (1). Es ist vorgesehen, dass der Aktuator oder das Gehäuse (4) des Aktuators (3) zum Verbinden mit einem der Teile (150, 160) des Steckverbinders ausgebildet ist. Es ist ferner vorgesehen, dass Aktuator (3) und Sperrmittel (1) in Abstand zueinander liegen und zum Betätigen des Sperrmittels (1) durch den Aktuator (3) wenigstens ein Fernbetätigungsmittel (7) vorliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für den Einsatz in oder an einem Fahrzeug, zur Sicherung der Teile eines Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung gegen ein Lösen voneinander mit wenigstens einem Sperrmittel, welches mit einem Gegensperrmittel eines der Teile in Wirkstellung bringbar ist, wobei in einer Verriegelungsstellung das Sperrmittel mit dem Gegensperrmittel zusammenwirkt, so dass die Teile des Steckverbinders gegen ein Lösen voneinander gesichert sind, und in einer Entriegelungsstellung des Sperrmittels die Teile des Steckverbinders voneinander lösbar sind, und mit einem Aktuator zum Betätigen des Sperrmittels. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer Ladesteckdose und einer solchen Verriegelungsvorrichtung, durch welche ein in die Ladesteckdose eingeführter Ladestecker gegen ein Herausziehen aus der Ladesteckdose sicherbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steckdose, Buchse oder Kupplung, einen Stecker sowie einen Steckverbinder.
Stand der Technik
Eine Verriegelungsvorrichtung der hier angesprochenen Art ist aus der DE 196 42 687 A1 bekannt und dient zur Absicherung einer Ladesteckdose an einem Fahrzeug mit einer Traktionsbatterie. Durch die bekannte Verriegelungsvorrichtung wird ein in die Ladesteckdose eingeführter Ladestecker gegen Entnahme gesichert. Bei einem zur Aufladung seiner Energiezelle abgestellten Elektrofahrzeug kann auf diese Weise verhindert werden, dass Unberechtigte den Ladestecker aus der Ladesteckdose entnehmen und der Ladevorgang unterbrochen wird, was eine unvollständige Aufladung der Energiezelle zur Folge hätte.
Die bekannte Verriegelungsvorrichtung ist außerhalb der Ladesteckdose angeordnet, wobei Ladesteckdose und Stellglied der Verriegelungsvorrichtung jeweils der Karosserieaußenwand zugeordnet sind, insbesondere an der Karosserieaußenwand befestigt sind. Dadurch ist ein Wechseln bzw. Austauschen der Ladesteckdose mit der Verriegelungsvorrichtung relativ umständlich und aufwendig, da Ladesteckdose und Verriegelungsvorrichtung bzw. das Stellglied der Verriegelungsvorrichtung separat an der Fahrzeugkarosserie zu montieren sind. Im Hinblick auf das Stellglied der bekannten Verriegelungsvorrichtung ist ein Austausch gegen ein anderes Stellglied sogar noch erschwert, da das Stellglied an der Karosseriewand angeschweißt ist.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen bereitzustellen, welche sich einfach montieren lässt und eine einfache Handhabung beim Austausch der Verriegelungsvorrichtung gegen eine andere Verriegelungsvorrichtung ermöglicht. Ferner soll ein dazu geeigneter Steckverbinder vorgeschlagen werden.
Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Verriegelungsvorrichtung vorgeschlagen, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Ferner wird eine Steckdose, Buchse oder Kupplung mit den Merkmalen des Anspruches 14, ein Stecker mit den Merkmalen des Anspruches 15 und ein Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruches 16 vorgeschlagen. Weiterhin wird ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 17 und eine Ladestation mit den Merkmalen des Anspruches 18 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung ist für den Einsatz in oder an einem Fahrzeug geeignet und dient zur Sicherung der Teile eines Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung gegen ein Lösen voneinander. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Verriegelungsvorrichtung mit einem Steckverbinder zusammen wirkt, welcher durch eine Ladesteckdose und einem Ladestecker gebildet ist, um eine elektrische Steckverbindung zum Aufladen der Energiezelle eines Fahrzeuges herzustellen. Ein solches Fahrzeug kann beispielsweise ein Fahrzeug mit Elektroantrieb sein. Auch sind Fahrzeuge denkbar, welche eine Energiezelle für andere Zwecke als den Antrieb nutzen. Ferner ist die Verriegelungsvorrichtung für den Einsatz in oder an einer Ladestation, insbesondere des häuslichen Bereichs, und jeder anderen Struktureinrichtung geeignet, welche beispielsweise zum Laden von Energiezellen dient.
Die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung weist wenigstens ein Sperrmittel auf, welches mit einem Gegensperrmittel eines der Teile des Steckverbinders in Wirkstellung bringbar ist, wobei in einer Verriegelungsstellung das Sperrmittel mit dem Gegensperrmittel zusammen wirkt, so dass die Teile des Steckverbinders gegen ein Lösen voneinander, insbesondere gegen ein Herausziehen, gesichert sind. In einer Entriegelungsstellung des Sperrmittels sind die Teile des Steckverbinders voneinander lösbar, insbesondere herausziehbar. Das Sperrmittel ist bevorzugt dem anderen der Teile des Steckverbinders zugeordnet ist.
Die Verriegelungsvorrichtung weist ferner einen Aktuator zum Betätigen des Sperrmittels auf. Der Aktuator bzw. ein solches Stellglied kann beispielsweise durch einen Elektromotor mit oder ohne Getriebe realisiert sein.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Aktuator oder das Gehäuse des Aktuators zum Verbinden mit einem der Teile des Steckverbinders ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahme ist ein Austauschen der Verriegelungsvorrichtung, insbesondere des Aktuators der Verriegelungsvorrichtung, gegen eine andere Verriegelungsvorrichtung bzw. gegen einen anderen Aktuator montagetechnisch mit wenig Aufwand durchführbar, da der Aktuator bzw. das Gehäuse des Aktuators zusammen mit dem zugeordneten Teil des Steckverbinders ausgetauscht bzw. ausgewechselt werden können. Es ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, dass bereits durch die Montage bzw. Demontage des einen Teiles des Steckverbinders zugleich auch die Verriegelungsvorrichtung eingebaut bzw. ausgebaut ist, so dass im Hinblick auf die Verriegelungsvorrichtung oder zumindest im Hinblick auf den Aktuator der Verriegelungsvorrichtung keine zusätzlichen Montageschritte bzw. Demontageschritte vorgenommen werden brauchen. Auch ist dadurch die Möglichkeit gegeben, dass das eine Teil des Steckverbinders zusammen mit der Verriegelungsvorrichtung bzw. dem Aktuator oder dem Gehäuse des Aktuators als eine Einheit gemeinsam ausgebaut oder eingebaut werden können.
Es bietet sich dabei an, dass der Aktuator bzw. das Gehäuse des Aktuators zum formschlüssigen Verbinden mit einem der Teile des Steckverbinders ausgebildet ist. Dadurch sind der Aktuator bzw. das Gehäuse des Aktuators mit dem einen Teil des Steckverbinders auch bei Einwirkung von großen Störkräften auf die Verriegelungsvorrichtung, insbesondere auf das Sperrmittel der Verriegelungsvorrichtung, sicher gehalten. Selbstverständlich kann der Aktuator bzw. das Gehäuse des Aktuators zusätzlich oder alternativ zum kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbinden mit einem der Teile des Steckverbinders ausgebildet sein.
Mit Vorteil bietet es sich an, dass der Aktuator oder das Gehäuse des Aktuators zum formschlüssigen lösbaren Verbinden mit einem der Teile des Steckverbinders ausgebildet ist. Diese Maßnahme ermöglicht ein Demontieren der Verriegelungsvorrichtung bzw. des Aktuators oder des Gehäuses des Aktuators in einfacher Weise und ohne dass es zu Beschädigungen kommt, da zur Demontage lediglich die lösbare Verbindung gelöst werden braucht. Auch ist es natürlich denkbar, dass der Aktuator bzw. das Gehäuse des Aktuators zum formschlüssigen unlösbaren Verbinden, wie beispielsweise Schweißen oder Löten, ausgebildet ist.
Bevorzugt sollte der Aktuator oder das Gehäuse des Aktuators zum formschlüssigen lösbaren Verbinden mit einem der Teile des Steckverbinders mittels wenigstens einer Schraubverbindung ausgebildet sein. Eine formschlüssige lösbare Verbindung ist hierdurch mit besonders geringem Aufwand und herstellungstechnisch besonders einfach realisierbar.
Es bietet sich dabei an, dass der Aktuator oder das Gehäuse des Aktuators wenigstens eine Durchgangsbohrung, Durchgangsloch oder dergleichen Durchgang aufweist, durch welche eine Schraube, Gewindestift oder dergleichen Gewinde aufweisendes Element einführbar ist und mit einem ein Gegengewinde aufweisenden Bauteil unter Zwischenschaltung des Aktuators oder des Gehäuses des Aktuators und einem Abschnitt des einen Teiles des Steckverbinders verschraubbar ist, so dass das eine Teil des Steckverbinders mit dem Aktuator oder dem Gehäuse des Aktuators fest verschraubt ist.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass an dem Aktuator oder dem Gehäuse des Aktuators wenigstens ein gewindeaufweisendes Bauteil fixiert oder daran angeformt ist, so dass auf diese Art und Weise eine Schraubverbindung zwischen dem Aktuator oder dem Gehäuse des Aktuators und dem einen Teil des Steckverbinders realisiert werden kann.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein zum Verbinden mit einem der Teile vorgesehener Abschnitt des Aktuators oder des Gehäuses des Aktuators zumindest teilweise eine Kontur aufweist, welche mit der Kontur des einen Teiles oder dessen Gehäuse im Wesentlichen korrespondiert. Durch solche sich im Wesentlichen entsprechende Konturen kann der Aktuator bzw. das Gehäuse des Aktuators gegenüber dem einen Teil der Steckverbindung in seiner Lage positioniert werden, bevor eine feste Verbindung erzeugt wird, beispielsweise eine Schraubverbindung zwischen dem Aktuator oder dem Gehäuse des Aktuators und dem einen Teil hergestellt ist. Auch kann zwischen den Konturen von Aktuator bzw. Aktuatorgehäuse und des einen Teils des Steckverbinders bzw. dessen Gehäuse ein Dichtelement vorgesehen sein, beispielsweise um das Teil gegenüber dem Sperrelement abzudichten.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verriegelungsvorrichtung, insbesondere der Aktuator oder das Gehäuse des Aktuators, zur Montage von außen an das Gehäuse des einen Teiles des Steckverbinders ausgebildet ist. Hierdurch ist die Montage des Aktuators an das eine Teil in einfacher Weise von außen möglich, wobei auch eine entsprechende Demontage besonders einfach von außen vorgenommen werden kann. Die gute Zugänglichkeit begünstigt daher auch ein Austauschen des Aktuators gegen einen anderen Aktuator.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass Sperrmittel und Aktuator in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch ist eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung der Montage der Verriegelungsvorrichtung realisiert, da zum Montieren von Sperrmittel und Aktuator lediglich das eine Gehäuse montiert werden braucht. Auch ergibt sich hierdurch eine Kostenersparnis, da lediglich ein einziges Gehäuse für Sperrmittel und Aktuator benötigt wird und insofern auch vorzuhalten ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung, welcher auch eigenständig betrachtet werden kann, können Aktuator und Sperrmittel in Abstand zueinander liegen, wobei dann zum Betätigen des Sperrmittels durch den Aktuator wenigstens ein Fernbetätigungsmittel vorgesehen ist.
Durch diese Maßnahme ist eine Erleichterung bei der Montage der Verriegelungsvorrichtung erreichbar, da die Position des Aktuators der Verriegelungsvorrichtung flexibel gewählt werden kann. Es sind somit gut zugängliche Positionen auswählbar, welche gegenüber unzugänglichen Positionen die Montage der Verriegelungsvorrichtung vereinfachen. Darüber hinaus ist aufgrund der Fernbetätigung der Aktuator in einem zentralen Ort unterbringbar, beispielsweise um den Aktuator zusammen mit Aktuatoren anderer Vorrichtungen in einer gemeinsamen Einheit zusammenzuschließen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fernbetätigungsmittel durch ein flexibles Betätigungselement gebildet ist. Die Fernbetätigung ist auf diese Weise besonders einfach und kostengünstig realisierbar, da auf eine große Vielzahl in Massen produzierter flexibler Betätigungselemente zurückgegriffen werden kann.
Bevorzugt sollte das Fernbetätigungsmittel durch ein flexibles Betätigungselement mit Zugfunktion und/oder Druckfunktion gebildet sein. Das Betätigungselement kann ein Zug-Druck-Kabel sein. Dadurch ist ein Bewegen des Sperrmittels von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition und von der Verriegelungsposition zurück in die Entriegelungsposition mit einem einzigen Betätigungselement möglich. Auch kann das Betätigungselement ein einfacher Seilzug sein. In diesem Fall wäre jedoch zusätzlich ein Rückstellelement notwendig, um das Sperrelement von seiner ausgestellten Position in die Ausgangsposition wieder zurück bewegen zu können.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Betätigungselement an seinem einen Ende mit einem Halter für das Sperrmittel verbunden ist. Es ist auf diese Weise eine Wirkverbindung zwischen dem Sperrmittel und dem Betätigungselement in besonders einfacher Weise realisiert.
Bevorzugt sollte dabei das Sperrmittel verschiebbar aufgenommen sein, wobei vorzugsweise der Halter als Führung für das Sperrmittel dient. Dadurch ist ein Verfahren des Sperrmittels von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition und wiederum zurück dauerhaft und sicher realisierbar.
Es bietet sich an, dass das Betätigungselement lösbar mit dem Halter verbunden ist, um bei einem Austausch des Betätigungselementes nicht zugleich auch den Halter austauschen zu müssen.
Es bietet sich ferner an, dass der Halter als Flansch ausgebildet ist. Hierdurch kommt dem Halter eine Doppelfunktion zu. Denn er ist sowohl ein Halter im Hinblick auf das Sperrmittel als auch ein Halter für das Sperrmittel im Hinblick auf das eine Teil des Steckverbinders, an dem das Sperrmittel angeordnet ist.
Der als Flansch ausgebildete Halter kann als Schraubflansch ausgebildet sein, so dass mittels Schraubverbindung der Flansch an dem einen Teil des Steckverbinders angeschraubt werden kann. Denkbar ist auch, dass der Flansch zusätzlich oder alternativ zum stoffschlüssigen Verbinden, wie beispielsweise Kleben, und/oder zum kraftschlüssigen Verbinden, ausgebildet ist.
Es bietet sich weiterhin an, dass der Halter eine rohrförmige, vorzugsweise rohrbogenförmige Aufnahme für das Ende des Betätigungselementes aufweist. Dadurch ist auf einfache Weise eine Zugentlastung realisierbar. Auch ist auf diese Weise ein Knicken des Seilzugs im Bereich des Halters und damit eine Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Verriegelungsvorrichtung vermieden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Betätigungselement an seinem anderen Ende mit dem Aktuator lösbar verbunden ist. Durch diese Maßnahme ist ein einfaches Austauschen des Betätigungselementes gegen ein anderes Betätigungselement möglich.
Dabei bietet es sich an, dass das Betätigungselement an seinem anderen Ende mit dem Aktuator unter Zwischenschaltung einer Kupplung lösbar verbunden ist. Dadurch ist ein Koppelelement zwischengeschaltet, welches einen Austausch des Betätigungselementes erleichtert. Auch kann dadurch auf handelsübliche Aktuatoren zurückgegriffen werden, da eine Anpassung des Aktuators für die Kopplung mit dem Betätigungselement aufgrund der vorhandenen Kupplung nicht notwendig ist. Auch kann es natürlich sein, dass Kupplung und Betätigungselement und/oder Kupplung und Aktuator fest, insbesondere unlösbar, miteinander verbunden sind. Denkbar ist ein Verkleben und/oder Aufschrumpfen, um Dichtigkeit herzustellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensorelement zur Erfassung der Position des Sperrmittels vorgesehen. Das Sensorelement kann die Verriegelungsposition, die Entriegelungsposition und/oder eine oder mehrere Zwischenpositionen des Sperrmittels stufenweise oder stufenlos erfassen, so dass eine genaue Positionserfassung ermöglicht wird.
Nach einer wiederum weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein optisches Ausgabemittel und/oder ein akustisches Ausgabemittel zur Ausgabe von Informationen über die Positionen des Stellgliedes, das Vorliegen einer Verriegelung oder einer Entriegelung und/oder den Ladezustand einer mittels der elektrischen Steckverbindung zu ladenden Energiezelle vorgesehen. Hierdurch ist ein Betrieb mittels des Steckverbinders mit hohem Überwachungskomfort ermöglicht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine elektronische Steuereinheit zum Ansteuern des Aktuators vorgesehen. Dabei sollten vorzugsweise Steuereinheit und Aktuator in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Hierdurch kann eine kompakte Verriegelungsvorrichtung mit wenigen Bauteilen und somit kostengünstig realisiert werden.
Die Erfindung umfasst weiterhin eine Steckdose, Buchse oder Kupplung eines Steckverbinders in Art eines der vorstehend beschriebenen Teile des Steckverbinders.
Ferner umfasst die Erfindung einen Stecker eines Steckverbinders in Art eines der vorstehend beschriebenen Teile des Steckverbinders.
Die Erfindung umfasst zudem einen Steckverbinder mit einer Steckdose, Buchse oder Kupplung der vorstehend beschriebenen Art, welche mit einem Stecker der vorstehend beschriebenen Art verbindbar ist, und mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung zusammenwirkt.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Ladesteckdose zum Aufladen wenigstens einer Energiezelle für den elektrischen Antrieb des Fahrzeuges sowie mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung, durch welche ein in die Ladesteckdose eingeführter Ladestecker gegen ein Herausziehen aus der Ladesteckdose sicherbar ist.
Ausführungsbeispiele
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
1 eine mögliche Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung zur Sicherung der Teile eines Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung gegen ein Lösen voneinander, montiert an einer Ladesteckdose, in Seitenansicht,
2 die Verriegelungsvorrichtung und die Ladesteckdose gemäß 1 in perspektivischer Darstellung von vorne,
3 die Verriegelungsvorrichtung und die Ladesteckdose gemäß 1 in Vorderansicht,
4 die Verriegelungsvorrichtung und die Ladesteckdose gemäß 1 in Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A gemäß 3,
5 eine weitere mögliche Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung zur Sicherung der Teile eines Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung gegen ein Lösen voneinander, montiert an einer Ladesteckdose, in perspektivischer Darstellung von vorne,
6 die Verriegelungsvorrichtung und die Ladesteckdose gemäß 5 in Seitenansicht,
7 die Verriegelungsvorrichtung und die Ladesteckdose gemäß 5 in perspektivischer Darstellung von der Seite und
8 das Fernbetätigungsmittel sowie das Sperrmittel der Verriegelungsvorrichtung gemäß 5 in perspektivischer Darstellung.
Die 1 bis 4 zeigen – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung 100 zur Sicherung der Teile 150, 160 eines Steckverbinders gegen ein Lösen voneinander. Die Verriegelungsvorrichtung 100 ist in den 1 bis 4 beispielhaft einem Steckverbinder zugeordnet, welcher für eine elektrische Steckverbindung zum Aufladen der Energiezellen eines Fahrzeuges mit elektrischem Antrieb dient. Das eine Teil 150 des Steckverbinders ist dabei als Steckdose, insbesondere Ladesteckdose, und das andere Teil 160 als Stecker, insbesondere Ladestecker, ausgebildet.
Bevorzugt ist die Steckdose 150 an dem Fahrzeug anordenbar. Hierzu weist die Steckdose 150 einen Flanschabschnitt 180 auf, welcher mit mehreren Durchgangsbohrungen, Durchgangslöchern oder dergleichen Durchgängen 190 versehen ist, um mittels (in den 1 bis 4 nicht dargestellter) Schraubelemente an dem Fahrzeug angeschraubt zu werden. In die Steckdose 150 ist der Stecker 160 einführbar. Der Stecker 160 ist bevorzugt über ein (nicht dargestelltes) Ladekabel mit einer (nicht dargestellten) Stromquelle verbunden, welche üblicherweise die Ladestation bildet.
Die Verriegelungsvorrichtung 100 weist wenigstens ein Sperrmittel 1 auf, welches mit einem Gegensperrmittel 2 der Steckdose 150 in Wirkstellung bringbar ist. In einer Verriegelungsstellung bzw. Verriegelungsposition wirkt das Sperrmittel 1 mit dem Gegensperrmittel 2 zusammen, so dass der Stecker 160 und die Steckdose 150 gegen ein Entnehmen des Steckers 160 aus der Steckdose 150 gesichert ist. Das Sperrmittel 1 ist auch in eine Entriegelungsstellung bzw. Entriegelungsposition bringbar, in welcher dann der Stecker 160 aus der Steckdose 150 herausnehmbar ist.
Bevorzugt ist das Sperrmittel 1 ein Bolzen, Stift oder dergleichen Sperrelement und das Gegensperrmittel 2 eine korrespondierende Aufnahme, in welche das Sperrmittel 1 bei einer Bewegung in die Verriegelungsstellung eingefahren wird.
Zum Betätigen des Sperrmittels 1 weist die Verriegelungsvorrichtung 100 wenigstens einen Aktuator 3 auf. Dieses Stellglied kann beispielsweise ein Elektromotor mit oder ohne nachgeschaltetem Getriebe sein.
Es ist vorgesehen, dass das Gehäuse 4 des Aktuators 3 zum Verbinden mit der Steckdose 150 ausgebildet ist und vorzugsweise ist das Gehäuse 4 zum formschlüssigen lösbaren Verbinden mit der Steckdose 150 ausgebildet. Denkbar ist dabei, dass die Verbindung zwischen dem Gehäuse 4 und der Steckdose 150 mittels wenigstens einer Schraubverbindung realisiert wird. Auch sind natürlich andere Verbindungsarten, wie beispielsweise kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen möglich, wie beispielsweise Löten, Schweißen, Kleben und Reibschluss.
Wie insbesondere aus der 4 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 4 des Aktuators 3 einen Abschnitt 5 auf, dessen Kontur zumindest teilweise der Kontur der Steckdose 150 im Wesentlichen entspricht. Das Sperrmittel 1 bzw. der Sperrbolzen oder Sperrstift ragt dabei in einen Durchgang der Steckdose 150 hinein, wobei in 4 das Sperrmittel in der Entriegelungsposition gezeigt ist.
Das Sperrmittel 1 ist von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition bewegbar, so dass dann das Sperrmittel 1 bzw. der Sperrstift in den Hohlraum der Steckdose 150 hineinragt. Sofern der Stecker 160 in die Steckdose 150 eingesteckt ist, ist der Sperrstift bzw. Sperrbolzen 1 in der Verriegelungsposition in die Aufnahme 2 des Steckers 160 eingefahren und bildet dann die Sicherung gegen ein Herausziehen des Steckers 160 aus der Steckdose 150.
Gemäß der Ausführungsform der 1 bis 4 sind das Sperrmittel 1 und der Aktuator 3 in einem gemeinsamen Gehäuse, nämlich dem Gehäuse 4, angeordnet. Bevorzugt ist auch die Steuereinheit 6 der Verriegelungsvorrichtung 100 in dem gemeinsamen Gehäuse 4 angeordnet. Die Steuereinheit 6 dient zum Ansteuern des Aktuators 3 und kann mit einer (nicht gezeigten) Steuerungs- bzw. und/oder Regelungseinrichtung, beispielsweise über das Anschlusskabel 12, gekoppelt sein.
Die 5 bis 8 zeigen eine weitere mögliche Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung 100'. Bauteile der Verriegelungsvorrichtung 100' gemäß der 5 bis 8, welche mit den Bauteilen der Verriegelungsvorrichtung 100 gemäß der 1 bis 4 identisch oder funktionsgleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insofern wird auf die Beschreibung zu den 1 bis 4 verwiesen.
Die Verriegelungsvorrichtung 100' gemäß der 5 bis 8 unterscheidet sich von der Verriegelungsvorrichtung 100 gemäß der 1 bis 4 unter anderem dadurch, dass der Aktuator 3 und das Sperrmittel 1 in einem relativ großen Abstand zueinander liegen können, da zum Betätigen des Sperrmittels 1 durch den Aktuator 3 wenigstens ein Fernbetätigungsmittel 7 zwischengeschaltet ist.
Das Fernbetätigungsmittel 7 ist bevorzugt ein flexibles Betätigungselement, beispielsweise in Art eines Betätigungszuges, vorzugsweise in Art eines Zug-Druck-Kabels. Das Betätigungselement 7 ist dabei an seinem einen Ende 8 mit einem Halter 10 für das Sperrmittel 1 verbunden, in welchem das Sperrmittel 1 geführt verschiebbar aufgenommen ist. Der Halter 10 weist vorzugsweise einen Flanschabschnitt 12 zum Ankoppeln an die Steckdose 150 auf. Der Flanschabschnitt 12 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, Schraubelemente 13 aufzuweisen oder durchstecken zu können, so dass ein Verschrauben des Flanschabschnittes 12 gegen die Steckdose 150 ermöglicht ist.
Der Flanschabschnitt 12 kann ein Dichtmittel, vorzugsweise in Art eines Dichtelementes 14, zum Abdichten gegenüber dem daran montierten Abschnitt der Steckdose 150 aufweisen, um ein Durchdringen etwaiger Feuchtigkeit durch den Durchgang 15 der Steckdose 150 hin zu Sperrmittel 1 zu vermeiden.
Das Betätigungselement 7 ist an seinem anderen Ende 9 mit dem Aktuator 3 lösbar verbunden, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Kupplung 11, welche endseitig eine Schlauchfassung 16 aufweist.
Der Halter 10 weist bevorzugt ein rohrförmiges, insbesondere bogenförmiges, vorzugsweise starres Anschlussstück 17 auf, mittels welchem eine definierte Umlenkung des Seilzuges des Betätigungselementes 7 als Übergang in den Halter 10 in Verbindung mit dem Sperrmittel 1 ermöglicht ist. Auch kann daran ein Verstärkungsabschnitt 18 vorgesehen sein, um eine ausreichende Zugentlastung zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste

1: Sperrmittel, Sperrbolzen
2: Gegensperrmittel, Aufnahme
3: Aktuator
4: Gehäuse des Aktuators,
5: Abschnitt
6: Steuereinheit
7: Fernbetätigungsmittel, Betätigungselement
8: Ende
9: Ende
10: Halter
11: Kupplung
12: Flanschabschnitt
13: Schraubelement
14: Dichtmittel
15: Durchgang
16: Schlauchfassung
17: Anschlussstutzen
18: Verstärkungsabschnitt
100: Verriegelungsvorrichtung
100': Verriegelungsvorrichtung
150: Teil eines Steckverbinders (Steckdose)
160: Teil eines Steckverbinders (Stecker)
170: Gehäuse eines Teiles des Steckverbinders
180: Flanschabschnitt
190: Durchgangsbohrung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19642687 A1 [0002]

Claims

Verriegelungsvorrichtung (100), insbesondere für den Einsatz in oder an einem Fahrzeug, zur Sicherung der Teile (150, 160) eines Steckverbinders für eine elektrische Steckverbindung gegen ein Lösen voneinander mit wenigstens einem Sperrmittel (1), welches mit einem Gegensperrmittel (2) eines der Teile (150) in Wirkstellung bringbar ist, wobei in einer Verriegelungsstellung das Sperrmittel (1) mit dem Gegensperrmittel (2) zusammenwirkt, so dass die Teile (150, 160) des Steckverbinders gegen ein Lösen voneinander gesichert sind, und in einer Entriegelungsstellung des Sperrmittels (1) die Teile (150, 160) des Steckverbinders voneinander lösbar sind, und mit einem Aktuator (3) zum Betätigen des Sperrmittels (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator oder das Gehäuse (4) des Aktuators (3) zum Verbinden mit einem der Teile (150, 160) des Steckverbinders ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator oder das Gehäuse (4) des Aktuators (3) zum formschlüssigen Verbinden mit einem der Teile (150, 160) des Steckverbinders ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator oder das Gehäuse (4) des Aktuators (3) zum formschlüssigen lösbaren Verbinden mit einem der Teile (150, 160) des Steckverbinders, vorzugsweise mittels wenigstens einer Schraubverbindung, ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Verbinden mit einem der Teile (150, 160) vorgesehener Abschnitt (5) des Aktuators oder des Gehäuses (4) des Aktuators (3) zumindest teilweise eine Kontur aufweist, welche mit der Kontur des einen Teiles (150) oder dessen Gehäuse (170) im Wesentlichen korrespondiert.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrieglungsvorrichtung (100), insbesondere der Aktuator oder das Gehäuse (4) des Aktuators (3), zur Montage von außen an das Gehäuse (170) des einen Teiles (150) des Steckverbinders ausgebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sperrmittel (1) und Aktuator (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet sind.
Verriegelungsvorrichtung (100') nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Aktuator (3) und Sperrmittel (1) in Abstand zueinander liegen und zum Betätigen des Sperrmittels (1) durch den Aktuartor (3) wenigstens ein Fernbetätigungsmittel (7) vorgesehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernbetätigungsmittel durch ein flexibles Betätigungselement (7), insbesondere durch ein flexibles Betätigungselement mit Zugfunktion und/oder Druckfunktion, gebildet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) an seinem einen Ende (8) mit einem Halter (10) für das Sperrmittel (1) verbunden ist, in welchem vorzugsweise das Sperrmittel (1) geführt verschiebbar aufgenommen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) an seinem einen Ende (9) mit dem Aktuator (3) lösbar verbunden ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Kupplung (11).
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensorelement zur Erfassung der Position des Sperrmittels vorgesehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Ausgabemittel und/oder ein akustisches Ausgabemittel zur Ausgabe von Informationen über die Position des Stellgliedes, das Vorliegen einer Verriegelung oder einer Entriegelung und/oder den Ladezustand einer mittels der elektrischen Steckverbindung zu ladenden Energiezelle vorgesehen ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuereinheit (6) zum Ansteuern des Aktuators (3) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise Steuereinheit (6) und Aktuator (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet sind.
Steckdose (150), Buchse oder Kupplung eines Steckverbinders mit den Merkmalen eines der Teile (150, 160) des Steckverbinders nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Stecker (160) eines Steckverbinders mit den Merkmalen eines der Teile (150, 160) des Steckverbinders nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Steckverbinder mit einer Steckdose (150), Buchse oder Kupplung nach Anspruch 14, welche mit einem Stecker (160) nach Anspruch 15 verbindbar ist, und mit einer Verriegelungsvorrichtung (100; 100') nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Fahrzeug mit einer Ladesteckdose (150) nach Anspruch 14 zum Aufladen wenigstens einer Energiezelle für den elektrischen Antrieb des Fahrzeuges und einer Verriegelungsvorrichtung (100; 100') nach einem der Ansprüche 1 bis 13, durch welche ein in die Ladesteckdose (150) eingeführter Ladestecker, insbesondere Ladestecker (160) nach Anspruch 15, gegen ein Herausziehen aus der Ladesteckdose (150) sicherbar ist.
Ladestation, insbesondere für Anwendungen im häuslichen Bereich, mit einem Stecker nach Anspruch 15 und/oder einer Steckdose, Buchse oder Kupplung nach Anspruch 14, welche vorzugsweise mit einer Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 versehen sind.