DE102011076926A1 - Method and device for locking a plug - Google Patents
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Abstract
Durch einen geeigneten Antrieb wird ein nur teilweise aufgesetzter Ladestecker eines Elektrofahrzeugs mechanisch auf eine Steckdose, Buchse oder Kupplung gezogen. Der Nutzer muss den Stecker daher nur ansetzen, da dieser daraufhin automatisch in die korrekte Zielposition gezogen wird. In einer Weiterbildung wird der Stecker oder sein Gegenstück auch gedreht, um den für den Steckvorgang erforderlichen passenden Drehwinkel einzustellen. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer nicht darauf achten muss, in welchem Winkel er den Stecker aufsteckt. Weiterhin muss der Nutzer keine hohen Einsteckkräfte aufwenden, da der Stecker automatisch eingezogen wird. Die Herstellung einer vorschriftsmäßigen Steckverbindung wird auf diese Weise sichergestellt. Unfällen, Beschädigungen oder Störungen durch falsch eingesteckte Ladestecker wird vorgebeugt.A suitable drive mechanically pulls a partially inserted charging plug of an electric vehicle into a socket, socket or coupling. The user therefore only has to attach the plug, since it is then automatically pulled into the correct target position. In a further development, the plug or its counterpart is also rotated in order to set the appropriate angle of rotation required for the plugging process. This has the advantage that the user does not have to pay attention to the angle at which the plug is inserted. Furthermore, the user does not have to use high insertion forces, since the plug is drawn in automatically. The production of a proper plug connection is ensured in this way. Accidents, damage or malfunctions due to incorrectly inserted charging plugs are prevented.
Description
Die Erfindung betrifft die Arretierung einer Steckverbindung. Eine Steckverbindung stellt eine elektrische Verbindung her, indem eine männliche Steckverbindungs-Komponente in eine weibliche Steckverbindungs-Komponente eingesteckt wird. Die männliche Komponente wird als Stecker bezeichnet. Bei der weiblichen Komponente werden Buchsen, Steckdosen und Kupplungen unterschieden. Während Steckdosen üblicher Weise an einer Wand installiert werden, bezeichnen Buchsen weibliche Steckverbindungs-Komponenten an Geräten. Bei Verlängerungskabeln werden die weiblichen Steckverbindungs-Komponenten als Kupplung bezeichnet. Häufig ragen als Steckkontakte elektrische Leiter aus dem Stecker, die in entsprechende Ausnehmungen der gegenüberliegenden Steckverbindungs-Komponente eingreifen. Ebenso ist es aber auch möglich, dass die Steckkontakte aus der gegenüberliegenden fest montierten Steckverbindungs-Komponente herausragen, in die der Stecker eingesteckt wird. Darum wird im folgenden jede bewegliche und einsteckbare Steckverbindungs-Komponente als Stecker bezeichnet.The invention relates to the locking of a connector. A connector establishes an electrical connection by plugging a male connector component into a female connector component. The male component is called a plug. In the female component, a distinction is made between sockets, sockets and couplings. While sockets are usually installed on a wall, sockets refer to female connector components on devices. For extension cords, the female connector components are referred to as a coupling. Often protrude as plug contacts electrical conductors from the plug, which engage in corresponding recesses of the opposite connector component. Likewise, it is also possible that the plug contacts protrude from the opposite fixed mounted connector component, in which the plug is inserted. Therefore, in the following each movable and plug-in connector component is referred to as a plug.
Durch eine Arretierung werden die Steckverbindungs-Komponenten festgestellt, so dass sie sich nicht mehr durch einfaches Ziehen voneinander lösen lassen.By locking the connector components are detected so that they can not be solved by simply pulling each other.
Steckverbindungen dienen zum Verbinden und Trennen von elektrischen Leitungen. Die entsprechenden Leitungen dienen beispielsweise der Datenkommunikation, z. B. für einen Wartungszugang. So finden sich gängige Stecker beispielsweise an den Enden von RJ45-, M12-, RS232- oder USB-Kabeln. Ebenfalls wichtig ist der Einsatz von Steckverbindungs-Komponenten bei Ladekabeln, welche der Stromversorgung beispielsweise eines Elektrofahrzeugs dienen.Plug connections are used to connect and disconnect electrical cables. The corresponding lines are for example the data communication, z. B. for a maintenance access. For example, common connectors are found at the ends of RJ45, M12, RS232 or USB cables. Also important is the use of connector components in charging cables, which serve the power supply, for example, an electric vehicle.
Elektrofahrzeuge verfügen über eine elektrische Ladeschnittstelle, über welche ein eingebauter elektrischer Energiespeicher bzw. eine Fahrzeugbatterie des Elektrofahrzeugs aufladbar ist. Bei der elektrischen Ladeschnittstelle handelt es sich um eine Steckverbindung wie oben beschrieben. Zum Aufladen wird das Elektrofahrzeug mit Hilfe eines Ladekabels beispielsweise mit einer herkömmlichen Steckdose verbunden, welche an einer Ladesäule angebracht ist. Die elektrische Verbindung wird in diesem Fall zwischen dem Stecker des Ladekabels und der Steckdose der Ladesäule hergestellt. Das Ladekabel kann auch fest mit der Ladesäule verbunden sein und in eine Steckdose, Buchse oder Kupplung des Fahrzeugs eingesteckt werden. Alternativ kann das Ladekabel an beiden Enden einen Steckverbinder aufweisen, so dass es sowohl an der Ladesäule als auch am Elektrofahrzeug eingesteckt wird.Electric vehicles have an electrical charging interface, via which a built-in electrical energy storage or a vehicle battery of the electric vehicle is rechargeable. The electrical charging interface is a connector as described above. For charging the electric vehicle is connected by means of a charging cable, for example, with a conventional power outlet, which is attached to a charging station. The electrical connection is made in this case between the plug of the charging cable and the socket of the charging station. The charging cable can also be firmly connected to the charging station and plugged into a socket, socket or coupling of the vehicle. Alternatively, the charging cable may have a connector at both ends so that it is plugged into both the charging station and the electric vehicle.
Aus dem Dokument ”Ladesysteme für Elektrofahrzeuge”, erhältlich im Internet am 16.03.2011 unter
Steckverbinder zum Laden von Elektrofahrzeugen sind in den USA als
Aus der
Aus der
Bei Steckern ist allgemein bekannt, diese mit einer mechanischen Führungsnut zu versehen, sodass die Stecker nur in einer Ausrichtung aufsteckbar sind. Dadurch wird eine Beschädigung von Steckkontakten bei einem versetzten oder verdrehten Aufsetzen verhindert.For plugs is generally known to provide them with a mechanical guide, so that the plug can be plugged in one orientation only. This prevents damage to plug contacts in a staggered or twisted placement.
Aus dem Dokument ”Apple MagSafe”, erhältlich im Internet am 24.05.2011 unter
Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Arretierung eines Steckers anzugeben, welche eine Alternative zum Stand der Technik bereitstellen.It has as its object to provide a method and a device for locking a plug, which provide an alternative to the prior art.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Stecker in eine Anfangsposition in der Nähe einer Steckverbindungs-Komponente, insbesondere einer Steckdose, Buchse oder Kupplung, gebracht wird. Anschließend wird der Stecker automatisch durch einen Antrieb in eine Zielposition bewegt.This object is achieved in that a plug in an initial position in the vicinity of a connector component, in particular a socket, or socket Clutch, is brought. Subsequently, the plug is automatically moved by a drive to a target position.
Die Vorrichtung zur Arretierung eines Steckers ist eingerichtet zur Aufnahme des Steckers in einer Anfangsposition in der Nähe einer Steckverbindungs-Komponente. Die Vorrichtung beinhaltet einen Antrieb, welcher zum automatischen Transport des Steckers in eine Zielposition eingerichtet ist.The device for locking a plug is designed to receive the plug in an initial position in the vicinity of a connector component. The device includes a drive, which is set up for automatically transporting the plug into a target position.
Der Stecker wird somit automatisch eingezogen bzw. eingesteckt und später ggf. wieder ausgeworfen. Der Nutzer muss den Stecker demnach nur teilweise aufsetzen, woraufhin dieser mechanisch auf die Steckverbindungs-Komponente gezogen wird. Es genügt, den Stecker anzusetzen, da dieser danach automatisch in die korrekte Zielposition gezogen wird. Der Stecker wird also nicht nur in der korrekten Zielposition verriegelt, sondern auch dorthin gebracht.The plug is thus automatically pulled or plugged in and later possibly ejected again. The user must therefore only partially attach the plug, whereupon it is mechanically pulled onto the connector component. It is sufficient to set the plug, as this is then automatically pulled to the correct destination position. The plug is thus not only locked in the correct target position, but also brought there.
Das Verfahren und die Vorrichtung bieten beispielsweise im Zusammenspiel mit einem Ladekabel für ein Elektrofahrzeug deutliche Vorteile. Elektrofahrzeuge müssen in der Regel täglich aufgeladen werden. Das Verfahren und die Vorrichtung weisen den Vorteil auf, dass das Aufladen auch für Nutzer ohne technisches Fachwissen möglich wird, da das Anstecken des Ladekabels stark vereinfacht wird. Durch die Bewegung in die Zielposition erkennt der Nutzer eindeutig, dass die Steckverbindung ordnungsgemäß vorgenommen wurde. Auch wenn der Nutzer den Stecker in Eile in die Anfangsposition in der Nähe der Steckverbindungs-Komponente bringt, ist sichergestellt, dass ein Aufladen des Elektrofahrzeugs erfolgt. Es wird somit ausgeschlossen, dass der Stecker versehentlich nicht korrekt aufgesetzt wird. Dies erhöht die Betriebssicherheit, um Unfälle, Schäden oder Störungen durch falsch eingesteckte Ladestecker zu vermeiden. Weiterhin muss der Nutzer keine hohen Einsteckkräfte aufwenden, um den Stecker einzustecken, da diese Kraft durch den Antrieb eingebracht wird.The method and the device offer significant advantages, for example in conjunction with a charging cable for an electric vehicle. Electric vehicles usually need to be recharged daily. The method and the device have the advantage that the charging is possible even for users without technical expertise, since the insertion of the charging cable is greatly simplified. By moving to the target position, the user clearly recognizes that the plug-in connection has been made properly. Even if the user hurries to the initial position in the vicinity of the connector component, it is ensured that charging of the electric vehicle takes place. It is thus ruled out that the plug is inadvertently placed incorrectly. This increases the operational safety, in order to avoid accidents, damages or disturbances by incorrectly inserted charging plugs. Furthermore, the user does not have to spend high insertion forces to plug in the plug, since this force is introduced by the drive.
Gemäß einer Weiterbildung wird der Stecker mit einer Halterung arretiert, während er in die Zielposition bewegt wird. Die Arretierung kann auch an der Zielposition aufrecht erhalten werden.According to a development, the plug is locked with a holder while it is moved to the target position. The lock can also be maintained at the target position.
Gemäß einer Ausführungsform rastet der Stecker an der Anfangsposition in die Halterung ein. Die Halterung überträgt eine Kraft von dem Antrieb auf den Stecker, um diesen an die Zielposition zu bewegen. Dies hat den Vorteil, dass ein und dieselbe Halterung sowohl für die Bewegung des Steckers als auch für dessen Arretierung in der Zielposition genutzt werden kann.According to one embodiment, the plug engages in the holder at the initial position. The bracket transmits a force from the drive to the connector to move it to the target position. This has the advantage that one and the same holder can be used both for the movement of the plug and for its locking in the target position.
In einer Weiterbildung bewegt der Antrieb den Stecker von der Zielposition in die Anfangsposition zurück. Dies hat den Vorteil, dass auch das Abziehen des Steckers vereinfacht wird. Ggf. wird eine vorhandene Verriegelung des Steckers an der Zielposition gellst, bevor der Antrieb den Stecker in die Anfangsposition zurückbewegt. Alternativ oder ergänzend wird die Arretierung des Steckers in der Halterung gelöst, nachdem der Stecker in die Anfangsposition bewegt wurde, damit der Stecker entnommen werden kann.In a further development, the drive moves the plug back from the target position to the initial position. This has the advantage that the removal of the plug is simplified. Possibly. An existing lock of the plug is straightened at the target position before the drive moves the plug back to the initial position. Alternatively or additionally, the locking of the plug is released in the holder after the plug has been moved to the initial position, so that the plug can be removed.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Steckverbindungs-Komponente oder der Stecker durch einen Drehantrieb in eine passende Ausrichtung gedreht, bevor der Stecker durch den Antrieb in die Zielposition bewegt wird. Dies hat den Vorteil, dass auf eine Nut, wie sie im Hinblick auf den Stand der Technik beschrieben wurde, verzichtet werden kann. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass der Stecker immer in der richtigen Ausrichtung aufgesteckt wird. Dadurch werden Beschädigungen der Steckkontakte vermieden. Weiterhin muss ein Nutzer nicht darüber nachdenken, in welcher Ausrichtung er den Stecker aufstecken muss.According to one embodiment, the connector component or the plug is rotated by a rotary drive in a proper orientation before the plug is moved by the drive in the target position. This has the advantage that it is possible to dispense with a groove as described with respect to the prior art. At the same time it is ensured that the plug is always plugged in the correct orientation. As a result, damage to the plug contacts are avoided. Furthermore, a user does not have to think about the direction in which he must plug the plug.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung weist diese eine Halterung auf, welche zur Arretierung des Steckers während dem Transport in die Zielposition eingerichtet ist. In einer Weiterbildung ist die Halterung so ausgelegt, dass der Stecker an der Anfangsposition in die Halterung einrastet. Außerdem ist die Halterung zur Übertragung einer Kraft von dem Antrieb auf den Stecker für dessen Transport an die Zielposition eingerichtet. Dies hat den zuvor genannten Vorteil.According to one embodiment of the device, this has a holder which is set up for locking the plug during transport to the target position. In a further development, the holder is designed so that the plug engages in the holder at the initial position. In addition, the holder is adapted for transmitting a force from the drive to the connector for its transport to the target position. This has the advantage mentioned above.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Drehantrieb, welcher zur Drehung der Steckverbindungs-Komponente oder des Steckers in eine passende Ausrichtung eingerichtet ist. Dies hat die zuvor beschriebenen Vorteile.According to one embodiment, the device comprises a rotary drive, which is set up to rotate the connector component or the plug into a suitable orientation. This has the advantages described above.
Die Vorrichtung kann als Steckdose, Buchse oder Kupplung ausgebildet sein. Diese können jeweils an einem Elektrofahrzeug oder an einer Ladesäule montiert sein. In diesem Fall ist der Stecker mit einem Ladekabel verbunden und ermöglicht das Aufladen des Elektrofahrzeugs.The device can be designed as a socket, socket or coupling. These can each be mounted on an electric vehicle or on a charging station. In this case, the plug is connected to a charging cable and allows the charging of the electric vehicle.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:Embodiments will be explained in more detail below with reference to figures. Show it:
Für die Arretierung weist der Stecker
Hierzu wird der Stecker
Umgekehrt lässt sich der Stecker
In einer Variante, welche in
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele, Weiterbildungen, Ausführungsformen und Varianten lassen sich frei miteinander kombinieren.The described embodiments, developments, embodiments and variants can be combined freely with each other.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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http://www.mennekes.de/web/binaryid?BINARYID=binary%2Ffile%2FmenP1f31e37b%3A123ff7fe87c%3A-76ca%2Fapplication%2Fpdf%2F, |
SAE J1772 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3235607A1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-25 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Connector assembly, method for the automated connection of a connector assembly and method of automated release of a connector assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012163639A1 (en) | 2012-12-06 |
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