DE102012102419A1 - Ladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie - Google Patents

Ladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie, mit einer Ladedosenanordnung 12, 112 bestehend aus einer Ladedose 15, 115, welche zum Aufnehmen eines mit einem Ladekabel verbundenen Ladesteckers ausgebildet ist und einer Adaptereinrichtung 18, 118 zur Aufnahme der Ladedose 15, 115. Die Ladevorrichtung 10 enthält ferner eine Ladeschale 22 zum Abdichten der Ladedose 15, 115 gegenüber einer Karosserie des Kraftfahrzeugs und ein Verstärkungselement 25, welches zum Aufnehmen der Ladedosenanordnung 12, 112 ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Ladevorrichtung zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie.
  • Ladevorrichtungen zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie für elektrisch angetriebene Fahrzeuge gelten als bekannt. Hierbei wird ein Kraftfahrzeug über ein Ladekabel mit einem stationären Stromnetz verbunden. Das Kraftfahrzeug weist eine Ladedose auf, in die ein Ladestecker des Ladekabels eingesteckt werden kann. In unterschiedlichen Ländern existieren verschiedene Arten von Ladekabeln bzw. Ladesteckern, so dass demzufolge verschiedene Arten von Ladedosen notwendig sind. Dies erfordert je nach Länderspezifikation der Ladevorrichtung eine Vielzahl unterschiedlicher Bauteile bzw. Komponenten. Es ist aus Herstellersicht daher wünschenswert, eine vereinfachte Ladevorrichtung vorzusehen.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie bereitzustellen, welche eine vereinfachte Anordnung der Ladevorrichtung ermöglicht.
  • Die Erfindung schafft eine Ladevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie, mit einer Ladedosenanordnung bestehend aus einer Ladedose, welche zum Aufnehmen eines mit einem Ladekabel verbundenen Ladesteckers ausgebildet ist und einer Adaptereinrichtung zur Aufnahme der Ladedose. Die Ladevorrichtung enthält ferner eine Ladeschale zum Abdichten der Ladedose gegenüber einer Karosserie des Kraftfahrzeugs und ein Verstärkungselement welches zum Aufnehmen der Ladedosenanordnung ausgebildet ist.
  • Aufgrund des Ausbildens der Ladedosenanordnung bestehend aus der Ladedose und der Adaptereinrichtung, wobei die Ladedosenanordnung von dem Verstärkungselement aufgenommen wird, ist es möglich, je nach Länderspezifikation eine unterschiedliche Ladedosenanordnung vorzusehen. Die Adaptereinrichtung ist hierbei derart ausgebildet, dass diese, gleich welche Ladedose vorgesehen ist, durch das Verstärkungselement aufnehmbar ist. Die Modularisierung der Ladedosenanordnung führt somit zu einer Vereinfachung der Ladevorrichtung im Sinne einer vereinfachten Montage, einer erhöhten Flexibilität durch die Möglichkeit der Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Ladedosenanordnungen je nach Anforderung sowie eine vereinfachte Ladevorrichtung aufgrund der Verwendung eines einheitlichen Verstärkungselements mit der Mehrzahl unterschiedlicher Ladedosenanordnungen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Adaptereinrichtung zumindest eine Öffnung zur Aufnahme der Ladedose aufweist. Dies ermöglicht eine Anpassung der Adaptereinrichtung an die jeweilige Ladedose. Die Öffnung zur Aufnahme der Ladedose weist daher je nach Ladedose eine unterschiedliche Form auf. Die Adaptereinrichtung ist jedoch insoweit einheitlich gestaltet, dass diese gleich welche Ladedose verwendet wird durch das Verstärkungselement aufnehmbar ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstärkungselement zumindest eine Öffnung zur Aufnahme der Ladedosenabdeckung aufweist, wobei die Öffnung derart ausgebildet ist, dass die Ladedosenanordnung die in dem Verstärkungselement ausgebildete Öffnung überlappt.
  • Dies ermöglicht die Auflage der Adaptereinrichtung der Ladedosenanordnung auf dem Verstärkungselement. Die Adaptereinrichtung dient somit zur Positionierung bzw. Befestigung der Ladedosenanordnung an dem Verstärkungselement, so dass die Ladedose bei Auflage der Adaptereinrichtung auf dem Verstärkungselement in einem Bereich der Öffnung des Verstärkungselements angeordnet ist.
  • In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Ladedosenanordnung durch eine Mehrzahl von Befestigungselementen an dem Verstärkungselement befestigt ist. Dies ermöglicht eine sichere Befestigung der Ladedosenanordnung an dem Verstärkungselement.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungselemente durch eine Mehrzahl von Schrauben und Muttern ausgebildet sind, wobei die Schrauben durch in dem Verstärkungselement und der Adaptereinrichtung ausgebildeten Öffnungen eingefügt sind und die Muttern ausgebildet sind, mit den Schrauben verschraubt zu werden. Dies ermöglicht eine sichere Befestigung der Adaptereinrichtung an dem Verstärkungselement sowie eine lösbare Verbindung der Adaptereinrichtung mit dem Verstärkungselement.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mehrzahl von Schrauben mit dem Verstärkungselement verschweißt sind. Das Verschweißen der Schrauben mit dem Verstärkungselement weist zum einen den Vorteil einer axialen Fixierung der Schrauben sowie zum anderen den Vorteil auf, dass die Schrauben verdrehsicher angeordnet sind. Dadurch kann die Adaptereinrichtung exakt und passgenau mit dem Verstärkungselement verbunden werden und es ist sichergestellt, dass sich die Schrauben nicht von dem Verstärkungselement lösen können.
  • In vorteilhafter Weise ist des Weiteren ein Adapterring vorgesehen, welcher an der Ladedose befestigt ist und eine Verbindung mit der Ladeschale aufweist. Der Adapterring ermöglicht somit eine einfache Anbringung der Ladeschale an der Ladedose.
  • In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der Adapterring mit der Ladedose eine Klebe- oder Klemmverbindung aufweist. Der Adapterring weist somit eine sichere Verbindung mit der Ladedose auf.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ladeschale ein Dichtungselement aufweist, welches geeignet ist, mit dem Adapterring verbunden zu werden. Dadurch ist eine zuverlässige Abdichtung der Ladevorrichtung gegenüber einer Karosserie des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
  • Vorzugsweise ist des Weiteren vorgesehen, dass die Ladeschale eine Öffnung zur Entwässerung der Ladeschale und/oder die Ladedose eine Öffnung zur Entwässerung der Ladedose aufweist. Aufgrund einer Neigung der Ladeschale gegenüber einer Horizontalen besteht die Möglichkeit der Ansammlung von Wasser in der Ladeschale bzw. der in der Ladeschale angeordneten Ladedose. Die jeweilige Öffnung zur Entwässerung der Ladeschale bzw. der Ladedose ermöglicht so einen zuverlässigen Ablauf von angesammeltem Wasser.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es illustrieren:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
  • 2 eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
  • 3 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
  • 5 eine perspektivische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung;
  • 6 eine Querschnittsansicht der Ladevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 7 eine Draufsicht der Ladevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und
  • 8 eine Längsschnittansicht der Ladevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
  • Eine Ladevorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie gemäß 1 weist ein Verstärkungselement 25 und eine Ladedosenanordnung 12 auf. Das Verstärkungselement 25 ist Teil der Fahrzeugkarosserie und vorzugsweise durch ein Blechteil ausgebildet. Das Verstärkungselement 25 weist eine Öffnung 26, eine Öffnung 27a und insgesamt vier Schrauben 13a auf. Die Öffnung 26 weist eine im Wesentlichen quadratische Form mit abgerundeten Ecken auf. Die Öffnung 26 ist in einem mittigen Bereich des Verstärkungselements 25 angeordnet. Die Öffnung 27a ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und in einem unteren Bereich unter der Öffnung 26 angeordnet. Die Schrauben 13a sind im Wesentlichen benachbart zu jeweiligen abgerundeten Ecken der Öffnung 26 angeordnet. Die Schrauben 13a sind von einer in 1 nicht sichtbaren Seite in das Verstärkungselement 25 eingefügt, so dass ein Schraubenkopf einer jeweiligen Schraube 13a auf der nicht sichtbaren Seite angeordnet und ein jeweiliger Schraubenbolzen auf einer sichtbaren Seite des Verstärkungselements 25 angeordnet ist. Die Schrauben 13a sind überdies mit dem Verstärkungselement 25 verschweißt. Die Schraubenbolzen der jeweiligen Schrauben 13a sind Gewindebolzen. 1 zeigt eine Rückseite dese Verstärkungselements 25.
  • Die Ladedosenanordnung 12 weist eine Ladedose 15 und eine Adaptereinrichtung 18 auf. Die Adaptereinrichtung 18 weist eine nicht gezeigte Öffnung zur Aufnahme der Ladedose 15, insgesamt vier Öffnungen zur Aufnahme der Schrauben 13a des Verstärkungselements 25 sowie einen Ausschnitt 27b auf. Die Adaptereinrichtung 18 ist im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Ecken geformt, wobei eine obere und untere Ecke auf einer in der Darstellung gemäß 1 linken Seite der Adaptereinrichtung mehr abgerundet ist als auf einer in der Darstellung rechten Seite der Adaptereinrichtung 18. Die nicht dargestellte Öffnung zur Aufnahme der Ladedose ist derart ausgebildet, dass eine passgenaue Aufnahme der Ladedose 15 in der Adaptereinrichtung 18 möglich ist. Die Ladedose 15 ist an der Adaptereinrichtung 18 mit einer Mehrzahl von Befestigungsmitteln 18a befestigt. Die Befestigungsmittel 18a sind durch jeweilige Schrauben-/Mutternpaare ausgebildet.
  • Die Ladedosenanordnung 12 ist derart ausgebildet, dass diese an dem Verstärkungselement 25 befestigbar ist. Die Befestigung der Ladedosenanordnung 12, insbesondere der Adaptereinrichtung 18 an dem Verstärkungselement 25 erfolgt durch Einfügen der an dem Verstärkungselement 25 angeordneten Schrauben 13a in die in der Adaptereinrichtung 18 ausgebildeten Löcher zur Aufnahme der Schrauben 13a und anschließende Befestigung durch (nicht gezeigte) Muttern.
  • Der in einem unteren Bereich der Adaptereinrichtung 18 ausgebildete Ausschnitt 27b ist in montiertem Zustand der Ladedosenanordnung 12 mit der Öffnung 27a des Verstärkungselements 25 deckungsgleich. Die Öffnung 27a und der Ausschnitt 27b dienen der Durchführung eines (nicht gezeigten) Schlauches zur Entwässerung der Ladeschale 22 der Ladevorrichtung 10.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Darstellung ist eine Vorderseite der Ladevorrichtung 10 gezeigt. Die Ladedosenanordnung 12 ist in dem Verstärkungselement 25 montiert. Die Ladedose 15 der Ladedosenanordnung 12 ist von einer Vorderseite gezeigt, in welche ein (nicht gezeigter) Ladestecker eines Ladekabels einfügbar ist. Ein Adapterring 28 ist in einer Explosionsdarstellung gezeigt, welche eine Klebeverbindung mit der Ladedose 15 aufweist. Der Adapterring 28 kann alternativ ebenfalls eine Klemmverbindung mit der Ladedose 15 aufweisen. Der Adapterring 28 ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und weist die Form eines Hohlzylinders auf, wobei eine Wandstärke des Adapterrings 28 in einem oberen Bereich geringer ausgebildet ist. Der Adapterring 28 dient der Aufnahme bzw. Befestigung der (nicht dargestellten) Ladeschale.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht der Ladevorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der Darstellung gemäß 3 ist neben der Ladedose 15, der Adaptereinrichtung 18 und dem Verstärkungselement 25 ebenfalls die Ladeschale 22 dargestellt. Die Ladeschale 22 ist derart ausgebildet, dass diese in einem in der Darstellung oberen Bereich mit einer Außenseite der Fahrzeugkarosserie Kontakt bildet sowie an einem in der Darstellung unteren Ende ein Dichtungselement 30 aufweist, welches mit dem Adapterring 28 verbunden ist. Der Adapterring 28 weist mit der Ladedose 15 eine Festverbindung auf. Die Festverbindung des Adapterrings 28 mit der Ladedose 15 ist eine Klebeverbindung. Alternativ kann die Verbindung zwischen dem Adapterring 28 und der Ladedose 15 ebenfalls eine Klemmverbindung sein. Das Dichtungselement 30 ist vorzugsweise ein Gummiteil, welches an einen festen, vorzugsweise aus Plastik ausgebildeten Abschnitt der Ladeschale 22 angespritzt ist. Die Verbindung zwischen der Ladeschale 22 und der Ladedose 15 bzw. dem Adapterring 28 ist daher gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Wasser abgedichtet.
  • 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Ladevorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist die Ladevorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine modifizierte Ladedose 115 sowie eine modifizierte Adaptereinrichtung 118 auf. Die Adaptereinrichtung 118 ist derart ausgebildet, dass diese die Ladedose 115 passgenau aufnimmt. Die Befestigung der Ladedose 115 an der Adapterrichtung 118 sowie die Befestigung der Adaptereinrichtung 118 an dem Verstärkungselement 25 erfolgt jeweils durch eine Schrauben-/Mutternanordnung wie in 1 mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ladevorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. In der Darstellung gemäß 5 ist eine Vorderseite der Ladevorrichtung 10 gezeigt. Auf der Ladedosenanordnung 112 ist ein Adapterring 128 angeordnet. Der Adapterring 128 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form mit abgerundeten Ecken auf. Der Adapterring 128 ist derart dimensioniert, dass dieser geringfügig kleiner als der Ausschnitt des Verstärkungselements 25 zur Aufnahme der Ladedosenanordnung 112 ist. Der Adapterring 128 ist hierbei an die Form der modifizierten Ladedose 115 angepasst.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht der Ladevorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. In der Darstellung gemäß 6 ist neben der Ladedose 115, der Adaptereinrichtung 118 und dem Verstärkungselement 25 ebenfalls die Ladeschale 22 dargestellt. Die Ladeschale 22 ist derart ausgebildet, dass diese in einem in der Darstellung oberen Bereich mit einer Außenseite der Fahrzeugkarosserie Kontakt bildet sowie an einem in der Darstellung unteren Ende ein Dichtungselement 30 aufweist, welches mit dem Adapterring 128 verbunden ist. Der Adapterring 128 weist mit der Ladedose 115 eine Festverbindung auf. Die Festverbindung des Adapterrings 128 mit der Ladedose 115 ist eine Klebeverbindung. Alternativ kann die Verbindung zwischen dem Adapterring 128 und der Ladedose 115 ebenfalls eine Klemmverbindung sein. Das Dichtungselement 30 ist vorzugsweise ein Gummiteil, welches an einen festen, vorzugsweise aus Plastik ausgebildeten Abschnitt der Ladeschale 22 angespritzt ist. Die Verbindung zwischen der Ladeschale 22 und der Ladedose 115 bzw. dem Adapterring 128 ist daher gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Wasser abgedichtet.
  • 7 zeigt eine Draufsicht der Ladevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Zusätzlich zu dem Dichtungselement 30, welches die Ladeschale 22 mit dem Adapterring verbindet, ist ein weiteres Dichtungselement 31 dargestellt, das in einem äußeren Umfangsbereich der Ladeschale 22 ausgebildet ist. Das Dichtungselement 31 ist ebenso wie das Dichtungselement 30 an einen festen Abschnitt der Ladeschale 22 angespritzt und vorzugsweise als Gummiteil ausgebildet. Das Dichtungselement 31 bildet somit eine Verbindung zwischen der Ladeschale 22 und einem (nicht gezeigten) Karosserieabschnitt des Kraftfahrzeugs. Durch Vorsehen der Dichtungselemente 30, 31 ist die Ladevorrichtung 10, insbesondere die Ladeschale 22 vor Umwelteinflüssen wie beispielsweise Spritzwasser oder dergleichen dicht ausgebildet. Sich in der Ladeschale 22 ansammelndes Wasser kann dadurch nicht auf eine Rückseite der Ladevorrichtung 10 vordringen. In der Ladeschale 22 vorhandenes Wasser kann durch die Öffnung 32 zur Entwässerung der Ladeschale 22 abfließen.
  • 8 zeigt eine Längsschnittansicht der Ladevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Öffnung 32 der Ladeschale 22 zur Entwässerung der Ladeschale 22 ist mit einem Schlauch versehen, so dass in der Ladeschale 22 vorhandenes Wasser durch den Schlauch abfließen kann. Die Ladedose 115 weist ebenfalls eine Öffnung 33 zur Entwässerung der Ladedose 115 auf. Die Öffnung 33 der Ladedose 115 ist mit einem Schlauch versehen, so dass in der Ladedose 115 angesammeltes Wasser durch die Öffnung 33 bzw. den Schlauch ablaufen kann. Der Schlauch der Öffnung 32 sowie der Schlauch der Öffnung 33 münden in ein gemeinsames Y-Rohrverbindungsstück, so dass das Wasser durch den jeweiligen Schlauch der Öffnung 32 bzw. 33 in einem gemeinsamen Ablauf ablaufen kann.

Claims (10)

  1. Ladevorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug zum Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie, mit: einer Ladedosenanordnung (12, 112) bestehend aus einer Ladedose (15, 115), welche zum Aufnehmen eines mit einem Ladekabel verbundenen Ladesteckers ausgebildet ist, und einer Adaptereinrichtung (18, 118) zur Aufnahme der Ladedose (15, 115); einer Ladeschale (22) zum Abdichten der Ladedose (15, 115) gegenüber einer Karosserie des Kraftfahrzeugs; und einem Verstärkungselement (25), welches zum Aufnehmen der Ladedosenanordnung (12, 112) ausgebildet ist
  2. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptereinrichtung (18, 118) zumindest eine Öffnung zur Aufnahme der Ladedose (15, 115) aufweist.
  3. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (25) zumindest eine Öffnung (26) zur Aufnahme der Ladedosenanordnung (12, 112) aufweist, wobei die Öffnung (26) derart ausgebildet ist, dass die Ladedosenanordnung (12, 112) die in dem Verstärkungselement (25) ausgebildete Öffnung (26) überlappt.
  4. Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladedosenanordnung (12, 112) durch eine Mehrzahl von Befestigungselementen (13) an dem Verstärkungselement (25) befestiget ist.
  5. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (13) durch eine Mehrzahl von Schrauben (13a) und Muttern (13b) ausgebildet sind, wobei die Schrauben (13a) durch in dem Verstärkungselement (25) und der Adaptereinrichtung (18, 118) ausgebildeten Öffnungen eingefügt sind und die Muttern (13b) ausgebildet sind, mit den Schrauben (13a) verschraubt zu werden.
  6. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Schrauben (13a) mit dem Verstärkungselement (25) verschweißt sind.
  7. Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapterring (28) vorgesehen ist, welcher an der Ladedose (15, 115) befestigt ist und eine Verbindung mit der Ladeschale (22) aufweist.
  8. Ladevorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapterring (28) mit der Ladedose (15, 115) ein Klebe- oder Klemmverbindung aufweist.
  9. Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschale (22) ein Dichtungselement (30) aufweist, welches geeignet ist, mit dem Adapterring (28) verbunden zu werden.
  10. Ladevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschale (22) eine Öffnung (32) zur Entwässerung der Ladeschale (22) und/oder die Ladedose (15, 115) eine Öffnung (33) zur Entwässerung der Ladedose (15, 115) aufweist.
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