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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stecker, insbesondere Ladestecker zum Laden eines Elektrofahrzeugs, mit wenigstens einer Kontaktbuchse, die mit einer Schutzabdeckung ausgeführt ist, wobei in der Kontaktbuchse ein elektrischer Buchsenkontakt angeordnet ist.
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Derartige Stecker werden beispielsweise im Bereich der Elektromobilität verwendet, um Elektrofahrzeuge mit einer Stromquelle zu verbinden, so dass diese geladen werden können. Daher ist es wichtig, dass elektrische Kontakte des Steckers gegen versehentliches Berühren beschützt sind. Darüber hinaus ist ein Schutz gegen Verschmutzung und das Eindringen von Wasser wünschenswert. Bei Stiftkontakten ist es daher bekannt, eine Kunststoffabdeckung mit einem Durchgangsloch, beispielsweise als Schutzhülse, derart federnd an dem Stiftkontakt anzubringen, dass der Stiftkontakt beim Einführen in eine Kontaktbuchse freigelegt wird. Das bedeutet, die Kunststoffabdeckung wird durch die Buchse gegen die Kraft der Feder reversibel verschoben und gibt den Kontaktstift zur Kontaktierung der Buchse frei.
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Eine nach dem gleichen Prinzip funktionierende Kontaktbuchse ist aus der
DE 8 402 959 U1 bekannt. Dort ist eine Kontaktbuchse beschrieben, die an Ihrer Seitenwandung mit einem Buchsenkontakt zur Kontaktierung mit einem korrespondierenden Gegensteckkontakt ausgeführt ist. In der Kontaktbuchse ist eine Kunststoffkappe mit einer Feder axial verschiebbar gelagert, dass sie die Öffnung der Kontaktbuchse verschließt und beim Einführen des Gegensteckkontakts in eine Einführöffnung der Kontaktbuchse in axialer Richtung geschoben wird, um eine seitliche Kontaktierung des Buchsenkontakts durch den Gegensteckkontakt zu ermöglichen.
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Diese im Stand der Technik bekannte Kontaktbuchse ist jedoch nur eingeschränkt für die Kontaktierung von Kontaktstiften geeignet. Die Einführöffnung für Kontaktstifte wird durch die Kunststoffabdeckung eingeschränkt. Auch wirkt durch die Feder permanent eine axiale Kraft auf einen eingeführten Kontaktstift. Insbesondere ist keine Kontaktierung des Kontaktstifts in einem Bodenbereich der Kontaktbuchse nicht möglich.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, einen Stecker mit einer Kontaktbuchse der oben genannten Art anzugeben, der einen effizienten Schutz gegen Berührung sowie das Eintreten von Schmutz und Wasser anbietet und der für die Kontaktierung mit Kontaktstiften geeignet ist. Weiterhin ist es erforderlich, dass der Stecker und die Kontaktbuchse geeignet sind, um große Ströme übertragen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Stecker, insbesondere Ladestecker zum Laden eines Elektrofahrzeugs, mit wenigstens einer Kontaktbuchse, die mit einer Schutzabdeckung ausgeführt ist, wobei in der Kontaktbuchse ein elektrischer Buchsenkontakt angeordnet ist, die Schutzabdeckung ein verschwenkbar gelagertes Blendenelement und eine diesem zugeordnete Feder umfasst, wobei das Blendenelement durch die Feder in einer Schließposition gehalten wird, in der es eine Einführöffnung der Kontaktbuchse verschließt, und das Blendenelement durch das Einschieben eines Stiftkontaktes gegen die Kraft der Feder in eine Einführposition verschwenkt wird, in der es die Einführöffnung freigibt.
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Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Einführöffnung der Kontaktbuchse mit einem verschwenkbaren Blendenelement zu verschließen. Durch das Verschwenken des Blendenelements wird der in der Kontaktbuchse angeordnete Buchsenkontakt vollständig freigegeben, so dass der Stiftkontakt problemlos in den Buchsenkontakt eingeführt werden kann. Insbesondere kann der Buchsenkontakt an einem Boden der Kontaktbuchse zur Kontaktierung über einen vorderen Bereich des Stiftkontaktes ausgeführt sein. Bedingt durch die Feder erfolgt eine automatische Rückführung des Blendenelements in die Schließposition nach dem Entfernen des Stiftkontaktes. Das Erfindungsprinzip wurde hier mit einem Stecker beschrieben, wobei sich der Stecker lediglich durch die Verwendung der Kontaktbuchse definiert. Daher betrifft die Erfindung prinzipiell auch eine entsprechende Buchse mit einer entsprechenden Kontaktbuchse zur Verbindung mit einem Stecker. Der Stecker umfasst wenigstens eine Kontaktbuchse, vorzugsweise umfasst der Stecker eine Mehrzahl Kontaktbuchsen, die jeweils mit einer Schutzabdeckung ausgeführt sind. Die Betätigung der Schutzabdeckungen erfolgt vorzugsweise unabhängig voneinander.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzabdeckung eine Mehrzahl verschwenkbar gelagerte Blendenelemente umfasst und jedem der Blendenelemente eine Feder zugeordnet ist, wobei die Blendenelemente in der Schließposition die Einführöffnung der Kontaktbuchse gemeinsam verschließen. Somit kann jedes Blendenelement geringe Abmessungen aufweisen, so dass die Blendenelemente in der Einführposition nur eine geringe Tiefe in Richtung der Kontaktbuchse aufweisen, so dass der Kontaktstift kurz ausgeführt sein kann. Vorzugsweise sind alle Blendenelemente gleichartig ausgeführt, was die Konstruktion des Steckers und der Kontaktbuchse erleichtert. Besonders bevorzugt sind die einzelnen Blendenelemente derart ausgeführt und gehalten, dass die Blendenelemente in einem Mittelpunkt der Schutzabdeckung miteinander in Anlage kommen. Bei einer kreisförmigen Einführöffnung sind die Blendenelemente vorzugsweise nach der Art von Kreisscheibensegmenten ausgeführt, die in der Schließposition zu einer Kreisscheibe kombinierbar sind.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzabdeckung zwei Blendenelemente umfasst. Entsprechend ist der bauliche Aufwand für die Schutzabdeckung gering. Auch die Ausfallsicherheit ist aufgrund der nur zwei einzelnen Blendenelemente hoch.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kontaktbuchse eine Schutzkappe aufweist, welche die Einführöffnung umgibt. Die Schutzkappe bewirkt einen zuverläsigen Verschluss um die Einführöffnung, um das Eindringen von Schmutz oder Wasser zu verhindern. Auch kann die Schutzkappe eine Isolation der Kontaktbuchse bereitstellen. Vorzugsweise ist die Schutzkappe aus Kunststoff gefertigt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzkappe als Normbuchsenkappe einer Kontaktbuchse ausgebildet ist. Derartige Normbuchsenkappen werden verwendet, um einen Abschluss der Kontaktbuchse zu der Seite ihrer Einführöffnung zu bilden. Für unterschiedliche elektrische Anforderungen sind unterschiedlich ausgeführte Normbuchsenkappen bekannt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzkappe als Rastelement ausgeführt und mit einem Gehäuse des Steckers verrastet. Entsprechend kann die Schutzkappe durch Aufrasten montiert werden und bei Bedarf, beispielsweise im Falle einer Beschädigung, einfach entfernt und ausgetauscht oder repariert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Blendenelement an der Schutzkappe gehalten ist. Entsprechung kann das Blendenelement bzw. können die Blendenelemente in die Einführöffnung unmittelbar im Bereich der Schutzkappe verschließen, so dass sich ein effektiver Schutz der Kontaktbuchse ergibt. Bei einer Beschädigung des Blendenelements oder seiner Lagerung kann dieses auf einfache Weise mit der Schutzkappe ausgetauscht werden, so dass der Stecker auf einfache Weise instandgesetzt werden kann. Somit kann der Stecker im Fehlerfall einfach und schnell weiterverwendet werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Feder an der Schutzkappe gehalten ist. So kann auch hier eine einfache Instandsetzung erfolgen, indem die Schutzkappe mit einer defekten Feder ausgetauscht wird. Besonders bevorzugt sind das oder die Blendenelemente mit ihren Federn an der Schutzkappe gehalten. Entsprechend ist die gesamte Schutzfunktion der Kontaktbuchse in der Schutzkappe integriert. Damit ist die Schutzfunktion auch zur Nachrüstung durch den Austausch vorhanden Schutzkappen geeignet. Die Schutzkappe ist in diesem Fall Teil der Schutzabdeckung.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Blendenelement oder die Blendenelemente in der Schließposition eine Zentriermulde für den Kontaktstift aufweist oder aufweisen. Die Zentriermulde kann unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise mit wenigstens einer zylinderförmigen Aussparung, mit einer kegelförmigen Aussparung, oder mit einer Aussparung, die einer Kugelwandung entspricht. Vorzugsweise ist die Zentriermulde bei mehreren Blendenelementen derart ausgeführt, dass ihr tiefster Punkt in einem Berührungspunkt von wenigstens zwei Blendenelementen positioniert ist. Die Zentriermulde erleichtert dass Positionieren und Einführen des Stiftkontaktes.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stecker ein COMBO-Stecker vom Typ 1 oder Typ 2 ist. Derartige Stecker sind in der Fahrzeugtechnik für Elektrofahrzeuge weit verbreitet. Sie umfassen Kontakte sowohl für Gleich- wie auch für Wechselspannung. Insbesondere Gleichspannungskontakte sind bei diesen Steckern üblicherweise als Kontaktbuchsen ausgeführt.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steckers der Art Combo Typ 1 mit einem eingesteckten Stiftkontakt,
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2 einen Längsschnitt durch den Stecker aus 1 im Bereich des Buchsenkontakts mit dem eingeführten Stiftkontakt,
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3 eine perspektivische Detailansicht einer Schutzkappe mit daran angebrachten Blendenelementen und Federn sowie einem eingeführten Stiftkontakt,
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4 einen Längsschnitt der Darstellung aus 3,
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5 den Längsschnitt der Darstellung aus 3 in seitlicher Ansicht,
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6 eine rückwärtige Ansicht der Schutzkappe aus 3 ohne Stiftkontakt,
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7 einen perspektivischen Längsschnitt der Schutzkappe aus 6,
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8 den Längsschnitt der Darstellung aus 7 in seitlicher Ansicht,
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9 eine Explosionsansicht der Schutzkappe mit daran angebrachten Blendenelementen und Federn aus 7 in perspektivischer Darstellung,
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10 die Darstellung aus 9 als Längsschnitt.
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Die 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Stecker 1, der als Stecker COMBO Typ 1 zum Laden eines Elektrofahrzeugs ausgeführt ist, mit einem Gehäuse 3 mit zwei Kontaktbuchsen 5. In eine Kontaktbuchse 5 ist ein Stiftkontakt 7 eingesteckt, der mit einem Buchsenkontakt 9 der Kontaktbuchse 5 einen elektrischen Kontakt herstellt, wie in 2 gezeigt ist. Wie in den 1 und 2 zu sehen ist, sind beide Kontaktbuchsen 5 erfindungsgemäß mit einer Schutzabdeckung 10 ausgeführt, die im Weiteren erläutert wird.
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Die Schutzabdeckung 10 umfasst eine Schutzkappe 12, welche eine kreisförmige Einführöffnung 14 der Kontaktbuchse 5 umgibt. Die Schutzkappe 12 ist aus Kunststoff gefertigt und als Normbuchsenkappe ausgebildet. Auch ist die Schutzkappe 12 als Rastelement mit zwei Rastarmen 15 ausgeführt, mit denen sie mit dem Gehäuse 3 des Steckers 1 verrastbar ist.
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Weiterhin umfasst die Schutzabdeckung 10 zwei verschwenkbar an der Schutzkappe 12 gehaltene, gleichartige Blendenelemente 16 und jeweils eine jedem Blendenelement 16 zugeordnete Feder 18, die ebenfalls an der Schutzkappe 12 gehalten sind. Die Blendenelemente 16 sind im wesentlichen eine halbkreisförmig ausgebildet und werden durch die Federn 18 in einer Schließposition gehalten, in der sie miteinander in Anlage kommen und die Einführöffnung 14 der Kontaktbuchse 5 gemeinsam verschließen. In der Schließposition bilden die Blendenelemente 16 gemeinsam eine Zentriermulde 20 für die Zentrierung des Stiftkontaktes 7 beim Einschieben. Die Zentriermulde 20 ist derart ausgeführt, dass ihr tiefster Punkt in einem Mittelpunkt der Einführöffnung 14 liegt, in dem sich die zwei Blendenelemente 16 berühren.
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Durch das Einschieben des Stiftkontaktes 7 werden die Blendenelemente 16 gegen die Kraft der Feder 18 in ihre Einführposition verschwenkt, in der sie die Einführöffnung freigeben, so dass der Stiftkontakt 7 problemlos in den Buchsenkontakt 9 eingeführt werden kann. Nach dem Entfernen des Stiftkontaktes 7 werden die Blendenelemente 16 durch die Rückstellkraft der Feder 18 automatisch zurück in ihre Schließposition verschwenkt. Schließposition und Einführposition sind jeweils gleichzeitig in den 2 sowie 4 bis 10 dargestellt, während die 3 nur die Einführposition zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stecker
- 3
- Gehäuse
- 5
- Kontaktbuchse
- 7
- Stiftkontakt
- 9
- Buchsenkontakt
- 10
- Schutzabdeckung
- 12
- Schutzkappe
- 14
- Einführöffnung
- 15
- Rastarm
- 16
- Blendenelement
- 18
- Feder
- 20
- Zentriermulde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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