-
Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsaktuator, der dazu ausgebildet und bestimmt ist, an und/oder in einem elektrischen Steckverbinder, insbesondere an und/oder in einer Ladesteckdose eines Kraftfahrzeuges, befestigt zu werden und der außerdem dazu ausgebildet und bestimmt ist, eine zwischen dem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder hergestellte Steckverbindung wahlweise zu verriegeln oder freizugeben.
-
Aus
DE 10 2009 053 408 A1 ist eine Steckverbindung zum elektrischen Anschluss eines Elektrofahrzeugs an eine Ladestation bekannt. Die Steckverbindung umfasst eine Ladekupplung und einen darin einsteckbaren Ladestecker. Erfindungswesentlich ist bei dieser Steckverbindung, dass eine automatische Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, die den Ladestecker nach dessen Einstecken in die Ladekupplung selbsttätig in der Ladekupplung verriegelt. Eine solche Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise einen Verriegelungsaktuator aufweisen, der beispielsweise einen mit einem Antrieb beweglichen Verriegelungsstift ausgerüstet ist. Zur Ansteuerung und Energieversorgung sind solche Verriegelungsaktuatoren üblicherweise mittels mehrerer Kabel, die Teil des Fahrzeugkabelbaumes bilden, angeschlossen. Hierzu weisen sie einen eigenen elektrischen Steckverbinder zum Einstecken eines zumeist mehrpoligen Kabelsteckers auf.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verriegelungsaktuator anzugeben, der mit geringerem Aufwand montierbar ist und der bauraumsparend ausführbar ist.
-
Die Aufgabe wird durch einen Verriegelungsaktuator gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verriegelungsaktuator zumindest ein elektrisches Verbindungselement aufweist, das dazu ausgebildet ist, mit einem elektrischen Gegenverbindungselement des Steckverbinders unmittelbar in Kontakt zu treten.
-
Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise der Montageaufwand reduziert, weil der Verriegelungsaktuator erfindungsgemäß derart ausgebildet werden kann, dass bei der Befestigung des Verriegelungsaktuators in/und/oder an einem Steckverbinder – vorzugsweise automatisch – die notwendigen elektrischen Kontakte, insbesondere zur Signalübertragung und/oder zur Energieversorgung, hergestellt werden.
-
Die Erfindung hat insbesondere auch den Vorteil, dass auf eine aufwändige Verkabelung des Verriegelungsaktuators verzichtet werden kann. Hierdurch wird erfindungsgemäß nicht nur der Verkabelungsaufwand innerhalb eines Fahrzeuges reduziert, sondern auch Bauraum eingespart, weil der erfindungsgemäße Verriegelungsaktuator keine zusätzlichen und aufwändigen Steckverbinder zum Anschließen von Kabeln benötigt.
-
Darüber hinaus hat die Erfindung den weiteren Vorteil, dass eine insgesamt sicherere und zuverlässigere elektrische Anbindung des Verriegelungsaktuators ermöglicht ist.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuators ist ein Verriegelungsstift vorgesehen, der mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung bewegt werden kann. Dieser Verriegelungsstift kann wahlweise in eine Freigabestellung oder eine Verriegelungsstellung überführt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Verriegelungsstift dazu ausgebildet und derart angeordnet ist, in eine Öffnung oder eine Ausnehmung eines Gegensteckverbinders einzugreifen, der in den Steckverbinder, an dem der Verriegelungsaktuator befestigt ist, eingesteckt ist. Auf diese Weise ist wirkungsvoll ein ungewolltes Herausziehen – beispielsweise während eines Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs – vermieden. Wenn der Verriegelungsstift, beispielsweise nach einem Ladevorgang, in die Freigabestellung zurückgezogen wird, verlässt er die Ausnehmung bzw. die Öffnung des Gegensteckverbinders, sodass dieser von dem Steckverbinder gelöst und getrennt werden kann.
-
Abgesehen von der Möglichkeit, den erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuator mit einem beweglich angeordneten Verriegelungsstift auszubilden, sind auch andere Möglichkeiten zum Herbeiführen einer vorübergehenden, wieder lösbaren Verriegelung erfindungsgemäß grundsätzlich einsetzbar. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Gedanke, zumindest ein elektrisches Verbindungselement vorzusehen, das dazu ausgebildet ist, mit einem elektrischen Gegenverbindungselement eines Steckverbinders unmittelbar in Kontakt zu treten, unabhängig von der Art der Verriegelungsweise ist.
-
Wie bereits erwähnt, kann bei dem erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuator vorteilhaft vorgesehen sein, dass das elektrische Verbindungselement dazu ausgebildet ist, elektrische Signale und/oder elektrische Versorgungsenergie von dem Steckverbinder zu empfangen. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass das elektrische Verbindungselement in der Anbaustellung des Verriegelungsaktuators an einen Steckverbinder mit einem Gegenverbindungselement des Steckverbinders in Kontakt tritt.
-
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das elektrische Verbindungselement dazu ausgebildet ist, elektrische Signale und/oder elektrische Versorgungsenergie weiterzuleiten. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass über das elektrische Verbindungselement Rückmeldesignale von dem Verriegelungsaktuator an den Steckverbinder gegeben werden. Ein Rückmeldesignal kann beispielsweise die Information beinhalten, dass der Antrieb des Verriegelungsaktuators ein Verriegelungselement, wie beispielsweise einen Verriegelungsstift, von der Freigabestellung in die Verriegelungsstellung überführt hat. Es ist auch möglich, dass das Rückmeldesignal die Information beinhaltet, dass der Antrieb des Verriegelungsaktuators ein Verriegelungselement von der Verriegelungsstellung in die Freigabestellung überführt hat, sodass aus dem Rückmeldesignal eine Anweisung für den Benutzer – beispielsweise durch Aufleuchten einer Signallichtquelle – erzeugt werden kann, dass der Gegensteckverbinder nun aus dem Steckverbinder gezogen werden kann.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Verriegelungsaktuator zumindest ein Mittel zur Befestigung, insbesondere zum Anschrauben und/oder Vernieten und/oder Verclipsen, des Verriegelungsaktuators an und/oder in einem elektrischen Steckverbinder auf.
-
Das zumindest eine elektrische Verbindungselement ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuators im Bereich des Mittels zur Befestigung angeordnet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine elektrische Verbindungselement zwischen zwei Befestigungselementen, beispielsweise zwei Befestigungsschrauben angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn das elektrische Verbindungselement in dem Bereich angeordnet ist, in dem ohnehin eine mechanische Verbindung zum Steckverbinder hergestellt werden muss, um ein Verriegelungselement, wie beispielsweise einen Verriegelungsstift in Kontakt mit dem Steckverbinder und/oder dem Gegensteckverbinder bringen zu können.
-
Insoweit ist eine Ausführungsform mit einer einzigen Ankoppelschnittstelle zur mechanischen und elektrischen Ankopplung des Verriegelungsaktuators an einen Steckverbinder mit besonders geringem Aufwand herstellbar und montierbar.
-
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verriegelungsaktuators, die besonders robust und besonders gut geschützt ist, weist der Verriegelungsaktuator ein Gehäuse auf. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Mittel zur Befestigung des Verriegelungsaktuators an dem Gehäuse angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass das elektrische Verbindungselement das Gehäuse durchragt und/oder dass das Gehäuse das elektrische Verbindungselement trägt. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das elektrische Verbindungselement durch Einclipsen oder Kleben oder Umspritzen oder Einpressen an und/oder in dem Gehäuse angeordnet ist.
-
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise kann das elektrische Verbindungselement des Verriegelungsaktuators als Kontaktfläche oder als Kontaktstift ausgebildet sein. Bei einer besonders zuverlässigen Ausführungsform ist das elektrische Verbindungselement gegen die Kraft einer Feder auslenkbar. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem elektrischen Verbindungselement des Verriegelungsaktuators und dem elektrischen Gegenverbindungselement des Steckverbinders hergestellt ist. Es kann alternativ oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass das elektrische Verbindungselement selbst zu diesem Zweck federelastisch ausgebildet ist. Es ist alternativ oder zusätzlich auch möglich Gegenverbindungselement mit einer Feder auszurüsten oder federelastisch auszubilden.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuators ist zumindest ein Zentrier- und/oder Führungselement zur positionsgenauen und/oder lagerichtigen Anordnung des Verriegelungsaktuators an einem Steckverbinder vorgesehen. Das Zentrier- und/oder Führungselement kann beispielsweise als Vorsprung oder als Ausnehmung oder als Öffnung ausgebildet sein, die dazu bestimmt ist, mit einem komplementären Zentrier- und/oder Führungselement des Steckverbinders, an dem der Verriegelungsaktuator befestigt werden soll, zusammenzuwirken. Beispielsweise kann das zumindest eine Zentrier- und/oder Führungselement als Zentrierdorn ausgeführt sein, der bei Befestigung des Verriegelungsaktuators an einen Steckverbinder in eine vorgegebene Ausnehmung des Steckverbinders eintaucht.
-
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung sind mehrere Zentrier- und/oder Führungselemente derart angeordnet, dass die Anbauposition des Verriegelungsaktuators an den Steckverbinder eindeutig definiert ist. Auf diese Weise ist wirkungsvoll ein Falscheinbau verhindert.
-
Die Verwendung eines Zentrier- und/oder Führungselements hat darüber hinaus den Vorteil, dass bei der Montage nicht darauf geachtet werden muss, ob das elektrische Verbindungselement des Verriegelungsaktuators richtig zum elektrischen Gegenverbindungselement des Steckverbinders ausgerichtet ist. Vielmehr ist vorgesehen, dass das Zentrier- und/oder Führungselement derart angeordnet ist, dass beim Befestigen des Verriegelungsaktuators an den Steckverbinder automatisch eine korrekte Kontaktierung von elektrischem Verbindungselement und dem zugehörigen Gegenverbindungselement hergestellt wird.
-
Besonders vorteilhaft ist ein Steckverbinder, insbesondere eine Ladesteckdose eines Kraftfahrzeugs, mit einer oder mehreren Ankoppelstellen zur mechanischen oder elektrischen Ankopplung eines erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuators. Wie bereits ausgeführt, ist es von besonderem Vorteil, wenn zwischen dem Verriegelungsaktuator und dem Steckverbinder eine einzige Ankoppelstelle vorhanden ist, die sämtliche mechanischen und elektrischen Ankopplungen beinhaltet.
-
In erfindungsgemäßer Weise ist ein Steckverbindersystem besonders vorteilhaft, das einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere eine Ladesteckdose eines Kraftfahrzeugs, und einen an und/oder in dem Steckverbinder befestigten, erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuator aufweist.
-
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines solchen Steckverbindersystems ist zumindest ein Dichtungsmittel vorgesehen, das zumindest die Kontaktstelle zwischen dem elektrischen Verbindungselement und dem Gegenverbindungselement nach außen gegen Schmutz und/oder Feuchtigkeit isoliert. Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäß ein Dichtungsmittel vorgesehen sein, das ein Verriegelungselement, insbesondere einen beweglichen Verriegelungsstift, – insbesondere in der Verrieglungsstellung – nach außen gegen Schmutz und/oder oder Feuchtigkeit isoliert. Bei einer besonderen Ausführungsform ist ein gemeinsames Dichtungsmittel vorgesehen, das sowohl zumindest die Kontaktstelle zwischen dem Verbindungselement des Verriegelungsaktuators und einem Gegenelement des Steckverbinders –, als auch ein Verriegelungselement, insbesondere eine beweglichen Verriegelungsstift, nach außen gegen Schmutz und/oder Feuchtigkeit isoliert.
-
Beispielsweise weist ein erfindungsgemäßer Verriegelungsaktuator bei einer vorteilhaften Ausführungsform einen umlaufenden Kragen mit einer Dichtungslippe auf, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Dichtungslippe an dem Gehäuse eines Steckverbinders anliegt, wobei in dieser Zusammenbaustellung der Kragen und die Dichtungslippe das elektrische Verbindungselement und/oder ein Verriegelungselement, wie beispielsweise einen Verriegelungsstift, schützend umgibt.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbindersystems ist vorgesehen, dass das Dichtungsmittel zumindest teilweise an den Verriegelungsaktuator, insbesondere an einem Gehäuse des Verriegelungsaktuators angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Dichtungsmittel zumindest teilweise an dem Steckverbinder, insbesondere an einem Gehäuse des Steckverbinders angeordnet ist.
-
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 einen erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuator und
-
2 den erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuator mit einer Ankoppelschnittstelle zur Ankopplung des Verriegelungsaktuators an einen Steckverbinder.
-
1 zeigt einen Verriegelungsaktuator 1, der dazu ausgebildet und bestimmt ist, an und/oder in einem elektrischen Steckverbinder (nicht gezeigt) befestigt zu werden. Der Verriegelungsaktuator 1 weist ein Verriegelungselement 2, nämlich einen Verriegelungsstift 3 auf. Der Verriegelungsstift 3 kann mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs wahlweise in eine Freigabeposition, in der der Verriegelungsstift weitgehend in das Gehäuse 4 des Verriegelungsaktuators 1 zurückgezogen ist, oder eine Verriegelungsstellung, in der der Verriegelungsstift 3 aus dem Gehäuse 4 des Verriegelungsaktuators 1 herausragt, überführbar ist. Der Verriegelungsstift 3 ist dazu bestimmt, eine Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder, an dem der Verriegelungsaktuator 1 angeordnet ist, und einem Gegensteckverbinder vorübergehend derart zu verriegeln, dass der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder – beispielsweise während eines Ladevorgangs – nicht voneinander getrennt werden können. Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Verriegelungsstift 3 in eine nicht gezeigte Ausnehmung oder Öffnung eines nicht dargestellten Gegensteckverbinders eingreift, um die Verriegelungsstellung herbeizuführen.
-
Der gezeigte erfindungsgemäße Verriegelungsaktuator 1 weist elektrische Verbindungselemente 5 auf, die als Kontaktstifte ausgebildet sind. Die elektrischen Verbindungselemente 5 sind dazu ausgebildet, mit elektrischen Gegenverbindungselementen 6 eines Steckverbinders unmittelbar in Kontakt zu treten.
-
Der gezeigte Verriegelungsaktuator 1 weist darüber hinaus zwei Zentrier- und Führungselemente 7 auf, die zur positionsgenauen und lagerichtigen Anordnung des Verriegelungsaktuators 1 an einem Steckverbinder dienen. Die Zentrier- und Führungselemente 7 sind als Ausnehmungen 8 ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass die in die Ausnehmungen 8 komplementäre Zentrier- und/oder Führungselemente eines Steckverbinders eingreifen und mit diesem zusammenwirken.
-
Der gezeigte erfindungsgemäße Verriegelungsaktuator 1 kommt ohne zusätzliche externe Verkabelung aus. Vielmehr ist bei diesem Verriegelungsaktuator 1 vorgesehen, dass sämtliche erforderlichen elektrischen Signale und die elektrische Versorgungsenergie über die elektrischen Verbindungselemente 5 übertragen werden.
-
2 zeigt den erfindungsgemäßen Verriegelungsaktuator 1 mit der Ankoppelschnittstelle 9 eines im Übrigen nicht weiter dargestellten Steckverbinders.
-
Die Ankoppelschnittstelle 9 weist zu den Zentrier- und Führungselementen 7 komplementäre Zentrier- und Führungselemente 10 auf, die als Führungsdome 11 ausgebildet sind. Darüber hinaus weist die Ankoppelschnittstelle 9 Gegenverbindungselemente 6 auf, die dazu ausgebildet sind, in der Anbaustellung mit den elektrischen Verbindungselementen 5 des Verriegelungsaktuators 1 in. elektrischen Kontakt zu treten. Darüber hinaus weist die Ankoppelschnittstelle 9 eine Öffnung 12 für den Verriegelungsstift 3 auf.
-
Die elektrischen Gegenverbindungselemente 6 der Ankoppelschnittstelle 9 sind auf einem Podest 13 angeordnet, das in der Zusammenbaustellung des Verriegelungsaktuators 1 mit dem Steckverbinder in die Ausnehmung 16 eintaucht, innerhalb der die elektrischen Verbindungselemente 5 des Verriegelungsaktuators 1 (siehe 1) angeordnet sind. Auf diese Weise sind die elektrischen Verbindungselemente 5, die elektrischen Gegenverbindungselemente 6 und der Verriegelungsstift 3 in der Zusammenbaustellung wirksam gegen äußere Einflüsse und gegen Verschmutzung geschützt.
-
Die Befestigung des Verriegelungsaktuators 1 an der Ankoppelschnittstelle 9 erfolgt mit Hilfe von Schrauben 14, die in die Gewinde 15 eingreifen, die innerhalb der Führungsdome 11 angeordnet sind. In der Zusammenbaustellung durchragen die Schrauben 14 flanschartige Vorsprünge 17, die an dem Gehäuse 4 des Verriegelungsaktuators 1 angeordnet sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Verriegelungsaktuator
- 2
- Verriegelungselement
- 3
- Verriegelungsstift
- 4
- Gehäuse
- 5
- Elektrische Verbindungselemente
- 6
- Elektrische Gegenverbindungselemente
- 7
- Zentrier- und Führungselemente
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Ankoppelschnittstelle
- 10
- Komplementäre Zentrier- und Führungselemente
- 11
- Führungsdom
- 12
- Öffnung für Verriegelungsstift 3
- 13
- Podest
- 14
- Schrauben
- 15
- Gewinde
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Vorsprünge
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009053408 A1 [0002]
