DE102010048713A1

DE102010048713A1 - Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose

Info

Publication number: DE102010048713A1
Application number: DE102010048713A
Authority: DE
Inventors: Volker Lazzaro; Peter Epe; Klaus Mockenhaupt
Original assignee: Amad Mennekes Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Amad Mennekes Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-04-19
Also published as: DE202010017790U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose, insbesondere einer Ladesteckdose für Elektrofahrzeuge, umfassend eine Abdeckplatte (1), die auf dem Gehäuse der Steckdose befestigbar ist und die eine Durchtrittsöffnung (11) für einen Stecker (5) aufweist, wobei an der Abdeckplatte (1) an ihrer der Steckdose zugewandten Seite eine Schutzklappe (3) schwenkbar angeordnet ist, mittels der die Durchtrittsöffnung (11) verschließbar ist und welche über einen Verriegelungsmechanismus fixierbar ist, der derart ausgebildet ist, dass beim Durchtritt eines mit der Durchtrittsöffnung (11) korrespondierenden Steckers (5) eine Entriegelung der Schutzklappe (3) bewirkt ist und wobei die Schutzklappe (3) derart ausgebildet ist, dass durch das Durchtreten des Steckers (5) ein Verschwenken der Schutzklappe (3) bewirkt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose, insbesondere einer Ladesteckdose für Elektrofahrzeuge nach dem Patentanspruch 1.
Zum Schutz von Steckdosenkontakten von unsachgemäßer Berührung sind unterschiedlichste Systeme bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, bei haushaltsnahen Steckdosen, sogenannte Kindersicherungen vorzusehen. Dabei ist die Kindersicherung normalerweise hinter dem Boden der Abdeckung befestigt und weist ein bewegbares Sperrstück auf, dass derart vorgespannt ist, dass es die Kontakteinführungslöcher der Abdeckung verschließt und die Kontakteinführungslöcher nur bei gleichzeitigem Einstecken von beiden Steckerkontaktstiften freigibt. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 198 49 883 B4 bekannt.
Sicherungsvorrichtungen der vorgenannten Art haben sich im Bereich der haushaltsnahen Steckdosen bewährt. Für Hochleistungssteckdosen, wie sie beispielsweise für Elektrofahrzeuge erforderlich sind, sind derartige Vorrichtungen jedoch ungeeignet, da insbesondere der Kontaktierbereich nicht ausreichend abgeschirmt ist.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose, insbesondere einer Ladesteckdose für Elektrofahrzeuge zu schaffen, bei der eine verbesserte Abschirmung des Kontaktierbereichs zum Bediener bewirkt ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose, insbesondere einer Ladesteckdose für Elektrofahrzeuge geschaffen, bei der eine verbesserte Abschirmung des Kontaktierbereichs zum Bediener bewirkt ist. Dabei ist die Steckdose durch die schwenkbare Schutzklappe vollständig nach außen abgeschirmt. Beim Durchtritt eines mit der Durchtrittsöffnung korrespondierenden Steckers ist eine Entriegelung der Schutzklappe bewirkt und die Schutzklappe wird durch den eingeschobenen Stecker zur Seite verschwenkt, wodurch die Kontakte der Steckdose für die Steckkontakte des Steckers zugänglich sind. Beim Einführen des mit der Durchtrittsöffnung korrespondierenden Steckers ist der Kontaktierungsbereich innerhalb der Steckdose nach außen durchweg vollständig abgeschirmt. Ein Zugang zum Kontaktierbereich mit unsachgemäßen Gegenständen, wie beispielsweise einem Nagel oder einem zweckentfremdeten Stecker ist wirksam verhindert.
In Weiterbildung der Erfindung umfasst der Verriegelungsmechanismus wenigstens einen Schieber, der über eine Feder in Richtung der Durchtrittsöffnung vorgespannt ist und der derart in die Durchtrittsöffnung hineinragend angeordnet ist, dass er beim Durchführen eines Steckers durch die Durchtrittsöffnung aus dem Bereich der Durchtrittsöffnung entgegen der Federkraft hinausgeschoben wird, wodurch die Entriegelung bewirkt ist. Hierdurch ist eine Ein-Hand-Bedienung der Steckdose erzielt. Beim Durchführen des Steckers wird gleichzeitig der Schieber nach außen bewegt, welcher die Entriegelung der Schutzklappe bewirkt. Dabei kann durch die Länge des in die Durchtrittsöffnung ragenden Bereichs des Schiebers sichergestellt werden, dass eine Entriegelung nur durch einen mit der Durchtrittsöffnung korrespondierenden Stecker erfolgt.
Bevorzugt sind diametral zueinander zwei Schieber angeordnet, die bei Durchführen eines Steckers durch die Durchtrittsöffnung in entgegengesetzte Richtungen aus dem Bereich der Durchtrittsöffnungen hinaus bewegt werden, wodurch die Entriegelung bewirkt ist. Hierdurch ist eine weitere Sicherstellung der Entriegelung ausschließlich durch mit der Durchtrittsöffnung korrespondierenden Steckern erzielt.
In Weiterbildung der Erfindung ist an dem wenigstens einen Schieber eine Kulissenbahn eingeformt, in welche ein an der Schutzklappe angeordneter Stift eingreift und die derart ausgebildet ist, dass in ausgefahrener Position des wenigstens einen Schiebers in die Durchtrittsöffnung eine Schwenkbewegung der Schutzklappe über den Stift verhindert ist. Hierdurch ist eine einfache und robuste Ver- und Entriegelung der Schutzklappe über den wenigstens einen Schieber bewirkt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzklappe über eine Feder in Richtung der Verschlussposition der Schutzklappe vorgespannt. Hierdurch ist ein automatisches Verschließen des Kontaktierungsbereichs durch die Schutzklappe bei Entfernen des Steckers aus der Steckdose bewirkt.
Vorteilhaft ist die Durchtrittsöffnung derart ausgeformt, dass ihre Innenkontur im Wesentlichen der Außenkontur eines nach IEC 62196 ausgebildeten Steckers entspricht. Hierdurch ist die Vorrichtung insbesondere für die weitgehend genormten Ladesteckdosen für Elektrofahrzeuge einsetzbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Abdeckplatte auf einem Gehäuseteil angeordnet, in dem eine der Durchtrittsöffnung der Abdeckplatte entsprechende und mit dieser fluchtende Durchtrittsöffnung eingebracht ist, wobei zwischen Abdeckplatte und Gehäuseteil ein Hohlraum gebildet ist, in dem die Schutzklappe schwenkbar angeordnet ist. Hierdurch ist eine Vorrichtungseinheit erzielt in welcher der Ver- und Entriegelungsmechanismus nach außen hin weitgehend geschützt angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung eignet sich gleichfalls für die Nachrüstung bestehender Steckdosen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Gehäuseteil ein Anschlag zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Schutzklappe in Schließstellung angeordnet. Hierdurch ist eine optimale Kapselung des Kontaktierbereichs nach außen erzielt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Gehäuseteil eine Achse angeordnet, auf der die Schutzklappe schwenkbar gelagert ist. Hierdurch ist eine einfache Montage der Schutzklappe innerhalb des zwischen Abdeckplatte und Gehäuseteil angeordneten Hohlraums ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Gehäuseteil an seiner der Abdeckplatte abgewandten Seite ein zumindest bereichsweise umlaufender Steg angeordnet, welcher in das Gehäuse der Steckdose einbringbar ist. Hierdurch ist eine formschlüssige Verbindung zwischen der Vorrichtung mit dem Gehäuse der Steckdose erzielt. Die außerhalb des umlaufenden Steges angeordnete Fläche dient gleichzeitig als Anschlag bzw. Auflage der Vorrichtung an dem Gehäuse der Steckdose.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose in Schnittdarstellung (Stecker in Entriegelungsposition);
2 die Darstellung der Vorrichtung aus 1 in einer weiteren Schnittdarstellung (Stecker vollständig eingeführt);
3 die Darstellung der Vorrichtung aus 1 in einer Ansicht von hinten;
4 die Darstellung der Vorrichtung aus 1 in einer weiteren Ansicht von hinten;
5 die Detaildarstellung der Vorrichtung aus 1 mit entferntem Gehäusestück (Schutzklappe im Eingriff mit Verriegelungsschieber);
6 die Detaildarstellung der Vorrichtung aus 1 mit entferntem Gehäusestück (Schutzklappe und Verriegelungsschieber außer Eingriff)
7 die Darstellung der Vorrichtung gemäß 2 mit entferntem Gehäuseteil.
Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Abdeckplatte 1, einem mit dieser verbundenen Gehäuseteil 2, einer schwenkbar zwischen Abdeckplatte 1 und Gehläuseteil 2 angeordneten Schutzklappe 3 sowie zwei in der Abdeckplatte 4 verschiebbar gelagerten Verriegelungsschiebern 4.
Die Abdeckplatte 1 ist als kreisrundes Kunststoffspritzteil ausgeführt. Mittig ist in der Abdeckplatte 1 eine Durchtrittsöffnung 11 eingebracht, welche derart ausgeformt ist, dass sie im Wesentlichen der Außenkontur eines nach IEC 62196 ausgebildeten Steckers entspricht. Die Durchtrittsöffnung 11 begrenzend sind diametral zueinander gegenüberliegend zwei Führungen 12 zur Aufnahme eines Verriegelungsschiebers 4 angeformt. Die Führungen 12 sind derart ausgebildet, dass ein eingebrachter Verriegelungsschieber 4 in Richtung der Durchtrittsöffnung 11 verschiebbar ist. Umlaufend der Durchtrittsöffnung 11 ist beidseitig angrenzend an die Führungen 12 ein Steg 13 an die Abdeckplatte 1 angeformt. Dieser Steg 13 dient der Führung des einzuschiebenden Steckers sowie der Stabilisierung der Durchtrittsöffnung 11. Weiterhin sind um etwa 90° versetzt zueinander außen umlaufend vier Ösen 14 an der Abdeckplatte 1 angeformt. Die Abdeckplatte 1 ist darüber hinaus umlaufend begrenzt durch einen an dieser angeformten umlaufenden Steg 15.
Das Gehäuseteil 2 ist als im Wesentlichen topfartig ausgebildetes kreisrundes Kunststoffspritzteil ausgeführt. Mittig ist in dem Gehäuseteil 2 eine der Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 entsprechende Durchtrittsöffnung 21 eingebracht, derart, dass die Durchtrittsöffnung 21 bei auf dem Gehäuseteil 2 montierte Abdeckplatte 1 mit der Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 fluchtet. Bodenseitig ist an dem Gehäuseteil 2 an seiner der Abdeckplatte 1 entgegengerichteten Seite ein umlaufender Steg 22 zur Fixierung des Gehäuseteils 2 an einem Steckdosengehäuse angeformt. Weiterhin sind außen umlaufend um etwa 90° versetzt zueinander Ösen 27 angeformt, welche im montierten Zustand der Abdeckplatte 1 auf dem Gehäuseteil 2 an den Ösen 14 der Abdeckplatte 1 anliegen. An seinem dem Steg 22 entgegengesetzten Ende ist außen umlaufend an dem Gehäuseteil ein Flansch 23 angeformt, der umlaufend mit einer Nut 24 zur Aufnahme des umlaufenden Steges 15 der Abdeckplatte 1 eingebracht. Innerhalb des Gehäuseteils 2 ist weiterhin eine Achse 25 zur Aufnahme der Schutzklappe 3 sowie ein Anschlag 26 zur Begrenzung des Schwenkwinkels der Schutzklappe 3 angeformt (vgl. 1). Die Schutzklappe 3 ist als im Wesentlichen löffelartig ausgebildetes Kunststoffspritzteil ausgebildet, umfassend einen an einen konisch zulaufend ausgebildeten Verschlusskörper 32 angeformten Arm 31, der in eine ösenartig ausgebildete Achsaufnahme 33 mündet. Benachbart zur Achsaufnahme 33 ist an dem Arm 31 eine halbkreisförmige Anschlagmulde 34 angeordnet. In Höhe der Verriegelungsschieber 4 ist an die Schutzklappe 3 weiterhin jeweils ein Stift 35 zum Eingriff in eine Kulissenbahn 42 eines Verriegelsungsschiebers 4 angeformt.
Der Verriegelungsschieber 4 ist als im Wesentlichen quaderförmiges Kunststoffspritzteil ausgeführt. An seinen beiden Längsseiten sind an den Verriegelungsschieber 4 Führungsstege 40 zum Eingriff in eine Führung 12 der Abdeckplatte 1 angeformt. An seiner der Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 zugewandten Seite ist an dem Verriegelungsschieber 4 ein sich konisch in Richtung der Schutzklappe 3 verjüngender Verschlusskörper 32 angeformt. An seiner der Schutzklappe 3 zugewandten Seite sind in den Verriegelungsschieber 4 zwei gegenüberliegend angeordnete Kulissenbahnen 42 eingeformt, welche einen Hinterschnitt 421 aufweisen. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Verriegelungsschieber 4 identisch ausgebildet.
In montiertem Zustand sind die Verriegelungsschieber 4 in den Führungen 12 der Abdeckplatte 1 verschiebbar gelagert. Dabei sind die Verriegelungsschieber 4 durch eine – nicht dargestellte – Feder in Richtung der Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 vorgespannt. Die so mit den Verriegelungsschiebern 4 versehene Abdeckplatte 1 ist derart auf dem Gehäuseteil 2 befestigt, dass die Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 mit der Durchtrittsöffnung 21 des Gehäuseteils 2 fluchtet. Dabei greift der umlaufende Steg 15 der Abdeckplatte 1 in die umlaufende Nut 24 des Flansches 23 des Gehäuseteils 2 ein, wodurch eine Zentrierung der Abdeckplatte 1 auf dem Gehäuseteil 2 sowie eine umlaufende Abdichtung erzielt ist. Die an der Abdeckplatte 1 angeformten Ösen 14 liegen auf den Ösen 27 des Gehäuseteils 2 auf, sodass umlaufend vier durchgängige Führungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben gebildet sind. Zwischen der Abdeckplatte 1 und dem Gehäuseteil 2 ist die Schutzklappe 3 schwenkbar angeordnet, wobei die ösenartige Achsaufnahme 33 auf die Achse 25 des Gehäuseteils 2 aufgeschoben ist. Die Schutzklappe 3 ist derart über eine – nicht dargestellte – Feder vorgespannt, dass die Anschlagmulde 34 der Schutzklappe 3 an den Anschlag 26 des Gehäuseteils 2 anliegt. Die so ausgebildete Vorrichtung wird derart auf das – nicht dargestellte – Gehäuse einer Steckdose montiert, dass der umlaufende Steg 22 des Gehäuseteils 2 innen an dem – nicht dargestellten – Steckdosengehäuse anliegt. Die Befestigung der Vorrichtung an dem – nicht dargestellten – Steckdosengehäuse erfolgt über die zu einander fluchtend angeordneten Ösen 14, 27.
Die Funktionsweise der so ausgebildeten Vorrichtung ist den 5 bis 7 zu entnehmen. Vor Einschieben eines Steckers ist die Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 durch die Schutzklappe 3 verschlossen. Dabei greifen die an den Verschlusskörper 32 der Schutzklappe 3 angeformten Stifte 35 in den Hinterschnitt 421 einer Kulissenbahn 42 der Verriegelungsschieber 4 ein, wodurch die Schutzklappe 3 fixiert ist (vgl. 5). Beim Einschieben eines Steckers 5 in die Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 werden die in Richtung der Durchtrittsöffnung 11 vorgespannten Verriegelungsschieber 4 nach außen gedrückt, wodurch die Kulissenbahnen 42 bewegt werden, sodass sie die Stifte 35 der Schutzklappe 3 freigeben (vgl. 6). Erreicht der Stecker 5 bei weiterem Einschieben die Schutzklappe 3, verschwenkt er diese um die Achse 25 des Gehäuseteils 2 zur Seite, wodurch die Kontakte der – nicht dargestellten – Steckdose freigegeben werden. Die Kontaktstifte des Steckers 5 können nun in die Kontakthülsen der – nicht dargestellten – Steckdose eingeschoben werden. Während des gesamten Vorgangs ist die Durchtrittsöffnung 11 der Abdeckplatte 1 durch den Stecker 5 verschlossen, sodass ein Zugang von außen zu den Kontakten der – nicht dargestellten – Steckdose verhindert ist.
Wird der Stecker 5 aus der – nicht dargestellten – Steckdose gezogen, so verschwenkt die durch die – nicht dargestellte – Feder vorgespannte Schutzklappe 3 zurück, bis die Anschlagmulde 34 der Schutzklappe 3 an dem Anschlag 26 des Gehäuseteils 2 anliegt. Dabei werden die Stifte 35 der Schutzklappe 3 in die Kulissenbahnen 42 der Verriegelungsschieber 4 eingeführt. Beim weiteren Herausziehen des Steckers werden die Verriegelungsschieber über die – nicht dargestellten – Federn in die Durchtrittsöffnung 1 hineinbewegt, wobei die Stifte 35 der Schutzklappe 3 in den Hinterschnitt 421 der Kulissenbahnen 42 des Verriegelungsschiebers 4 eingreifen. Die Schutzklappe 3 ist somit wieder fixiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19849883 B4 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEC 62196 [0010]
IEC 62196 [0024]

Claims

Vorrichtung zur Sicherung einer Steckdose, insbesondere einer Ladesteckdose für Elektrofahrzeuge, umfassend eine Abdeckplatte (1), die auf dem Gehäuse der Steckdose befestigbar ist und die eine Durchtrittsöffnung (11) für einen Stecker (5) aufweist, wobei an der Abdeckplatte (1) an ihrer der Steckdose zugewandten Seite eine Schutzklappe (3) schwenkbar angeordnet ist, mittels der die Durchtrittsöffnung (11) verschließbar ist und welche über einen Verriegelungsmechanismus fixierbar ist, der derart ausgebildet ist, dass beim Durchtritt eines mit der Durchtrittsöffnung (11) korrespondierenden Steckers (5) eine Entriegelung der Schutzklappe (3) bewirkt ist und wobei die Schutzklappe (3) derart ausgebildet ist, dass durch das Durchtreten des Steckers (5) ein Verschwenken der Schutzklappe (3) bewirkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus wenigstens einen Schieber (4) umfasst, der über eine Feder in Richtung der Durchtrittsöffnung (11) vorgespannt ist und der derart in die Durchtrittsöffnung (11) hineinragend angeordnet ist, dass er bei Durchführen eines Steckers (5) durch die Durchtrittsöffnung (11) aus dem Bereich der Durchtrittsöffnung (11) entgegen der Federkraft hinausbewegt wird, wodurch eine Entriegelung der Schutzklappe (3) bewirkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diametral zueinander zwei Schieber (4) angeordnet sind, die beim Durchführen eines Steckers (5) durch die Durchtrittsöffnung (11) in entgegengesetzte Richtungen aus dem Bereich der Durchtrittsöffnung (11) hinaus bewegt werden, wodurch die Entriegelung der Schutzklappe (3) bewirkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen Schieber (4) eine Kulissenbahn (42) eingeformt ist, in welche ein an der Schutzklappe (3) angeordneter Stift (35) eingreift und die derart ausgebildet ist, dass in ausgefahrener Position des wenigstens einen Schiebers (4) in die Durchtrittsöffnung (11) eine Schwenkbewegung der Schutzklappe (3) durch den Stift (35) verhindert ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzklappe (3) über eine Feder in Richtung der Verschlussposition der Schutzklappe (3) vorgespannt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (11) derart ausgeformt ist, dass ihre Innenkontur im Wesentlichen der Außenkontur eines nach IEC 62196 ausgebildeten Steckers (5) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (1) auf einem Gehäuseteil (2) angeordnet ist, in dem eine der Durchtrittsöffnung (11) der Abdeckplatte (1) entsprechende und mit dieser fluchtende Durchtrittsöffnung (21) eingebracht ist, wobei zwischen Abdeckplatte (1) und Gehäuseteil (2) ein Hohlraum gebildet ist, in dem die Schutzklappe (3) schwenkbar angeordnet ist,
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseteil (2) ein Anschlag (26) zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Schutzklappe (3) in Schließstellung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseteil (2) eine Achse (25) angeordnet ist, auf der die Schutzklappe (3) schwenkbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseteil (2) an seiner der Abdeckplatte (1) abgewandten Seite ein zumindest bereichsweise umlaufender Steg (22) angeordnet ist, welcher in das Gehäuse der Steckdose einbringbar ist.