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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Buchse mit im Inneren eines Buchsengehäuses vorgesehenen Stiftaufnahmen zur Aufnahme von aus einem Steckergehäuse eines Steckers hervorstehenden Stiften, wobei buchsenseitig wenigstens ein Schaltelement vorgesehen ist, das eine Verbindung einer Stiftaufnahme mit einer Leitung öffnet und schließt, welches Schaltelement beim Einstecken des Steckers in die Buchse geschlossen wird
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Verbraucher werden üblicherweise an gebäudeseitig verbaute Buchsen angeschlossen, oder beispielsweise an Buchsen, die an Verlängerungskabeln vorgesehen sind. Zunehmend werden aber 220 Volt-Buchsen auch in modernen Kraftfahrzeugen verbaut. Dies ermöglicht es dem Fahrzeugnutzer, eine fahrzeugseitige Stromquelle zum Betrieb üblicher, eine 220 Volt-Versorgung benötigender elektrischer Verbraucher zu nutzen, wenngleich das Kraftfahrzeug selbst über ein 12 Volt-Bordnetz betrieben wird. Zum Anschließen des Verbrauchers ist im Kraftfahrzeug z. B. im Kofferraum als Teil einer elektrischen Steckverbindung eine Buchse verbaut, in die der verbraucherseitige Stecker eingesteckt werden kann.
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Beim Zusammenstecken – und dies gilt auch für übliche, z. B. gebäudeseitig verbaute Buchsen – werden die Stifte des Steckers in entsprechende Stiftaufnahmen im Inneren des Buchsengehäuses eingeführt, wobei diese Stiftaufnahmen mit entsprechenden stromtragenden Leitungen verbunden sind. Im Inneren des Buchsengehäuses ist bei bekannten Steckverbindungen ein Schaltelement vorgesehen, das die Verbindung einer Stiftaufnahme mit einer Leitung öffnet und schließt. Im nichtgesteckten Zustand ist diese Verbindung geöffnet, sie wird erst beim Einstecken des Steckers in die Buchse geschlossen, wobei bei bekannten Steckverbindungen das Schaltelement über einen einzuführenden Steckerstift betätigt wird. Werden Stecker mit Stiften, die eine in Bezug auf die Buchse ausgelegte Länge aufweisen, eingesteckt, so wird das Schaltelement beim Einstecken des Steckers erst betätigt, wenn der Stecker und die Buchse so weit ineinander gesteckt sind, dass keine Möglichkeit besteht, ein stromführendes Teil, insbesondere einen der Stifte, berühren zu können.
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Wird hingegen ein Stecker eingesteckt, der deutlich längere Stifte aufweist, so kommt es über einen der Stifte zu einer Betätigung des Schaltelements, wenn der Stecker noch nicht allzu weit gegen die Buchse bewegt ist, mithin also noch ein relativ großer Abstand zwischen Steckergehäuse und Buchsengehäuse gegeben ist. In diesem Fall liegen die dann bereits stromführenden Stifte noch frei im Spalt zwischen Stecker- und Buchsengehäuse, sie können also mit dem Finger unabsichtlich berührt werden, was zu einem Stromschlag führen kann. Dieses Problem ist insbesondere bei Buchsen mit einem vorderseitig ebenen Buchsengehäuse gegeben, also bei Buchsen, die eine ebene Gehäuseoberfläche aufweisen, an der die Öffnungen, die ins Buchseninnere und zu den Stiftaufnahmen führen, münden. Denn in diesem Fall taucht der Stecker nicht in einen Buchsenrand ein, der einen zusätzlichen Berührungsschutz geben könnte.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, das demgegenüber verbessert ist und, was die Steckverbindung angeht, ein Höchstmaß an Berührungsschutz bietet.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein dem Schaltelement zugeordnetes Betätigungselement vorgesehen ist, das an der dem einzusteckenden Stecker zugewandten Seite des Buchsengehäuses hervorsteht und beim Einstecken des Steckers durch die zur Buchse gewandte Seite des Steckergehäuses betätigbar ist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass seitens der verbauten Buchse die Betätigung des Schaltelements nicht über einen der einzuführenden Steckerstifte erfolgt, sondern über das Steckergehäuse selbst. Ein dem Schaltelement zugeordnetes Betätigungselement ist an der Seite des Buchsengehäuses vorgesehen, das dem einzusteckenden Stecker, also dem Steckergehäuse selbst, zugewandt ist. Dieses Betätigungselement ist ausschließlich über das Steckergehäuse betätigbar, die Steckerstifte spielen hier keine Rolle. Da das Betätigungselement nur ein kurzes Stück aus der Oberfläche des Buchsengehäuses hervorsteht, ist eine Betätigung nur möglich, wenn der Stecker schon sehr weit in die Buchse eingesteckt ist. Das heißt, dass der Spalt zwischen Buchsengehäuse und Steckergehäuse, der gegeben ist, wenn das Schaltelement betätigt wird, extrem schmal ist, so dass hierdurch ausgeschlossen ist, an einen der dann stromführenden Stifte zu gelangen. Es ist also ein vollständiger Berührungsschutz gegeben.
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Die Buchse ist beispielsweise an einer Bordwand im Bereich des Kofferraums vorgesehen, oder im Bereich unterhalb der Motorhaube.
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Besonders bevorzugt handelt es sich um eine fahrzeugseitig verbaute Buchse, bei der die Seite des Buchsengehäuses, an der der Stecker einzustecken ist, ebenflächig ist. Die Buchse weist also keinen umlaufenden Randabschnitt oder Randflansch auf, in den das Steckergehäuse eingesteckt wird. Das heißt, dass die Gehäuseseite der Buchse, an der die Einstecköffnungen sind, nicht vertieft relativ zu einem Gehäuserand oder dergleichen angeordnet ist. Denn insbesondere bei solchen ebenflächigen Buchsen besteht das eingangs geschilderte Problem, dass bei Ausgestaltung der Steckverbindung in der erfindungsgemäßen Weise nicht mehr zu besorgen ist.
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Das Betätigungselement sollte nur ein relativ kurzes Stück aus der Gehäuseoberfläche hervorstehen, um sicherzustellen, dass der Spalt, der bei Betätigung des Schaltelements gegeben ist, möglichst klein ist. Das Betätigungselement sollte maximal 5 mm, insbesondere maximal 3 mm aus dem Buchsengehäuse hervorstehen. Eine solche Spaltbreite bietet keine Möglichkeit, mit dem Finger an einen der dann stromtragenden Stifte zu gelangen.
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Das Betätigungselement selbst ist bevorzugt ein Betätigungsstift, der mit dem im Inneren des Buchsengehäuses angeordneten Schaltelement verbunden ist, wobei das Schaltelement bevorzugt an der Innenseite der Buchsengehäusewand, die der Betätigungsstift durchsetzt, angeordnet ist. Das heißt, dass der das Schaltelement bildende Mikroschalter an der Wandinnenseite angeordnet ist, während der Betätigungsstift durch die Wand hindurchgreift.
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Daneben betrifft die Erfindung eine Buchse für eine elektrische Steckverbindung, umfassend einen Stecker und eine Buchse, wobei der Stecker wenigstens zwei aus einem Steckergehäuse hervorstehende Stifte aufweist, die beim Zusammenstecken in mit elektrischen Leitungen verbunden, im Inneren eines Buchsengehäuses vorgesehene Stiftaufnahmen eingeführt werden, wobei buchsenseitig wenigstens ein Schaltelement vorgesehen ist, das eine Verbindung einer Stiftaufnahme mit einer Leitung öffnet und schließt, welches Schaltelement beim Einstecken des Steckers in die Buchse geschlossen wird.
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Eine solche Buchse zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass ein dem Schaltelement zugeordnetes Betätigungselement vorgesehen ist, das an der dem einzusteckenden Stecker zugewandten Seite des Buchsengehäuses hervorsteht und beim Einstecken des Steckers durch die zur Buchse gewandte Seite des Steckergehäuses betätigbar ist.
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Die Seite des Buchsengehäuses, an der der Stecker einzustecken ist, ist bevorzugt ebenflächig, da insbesondere bei solchen Buchsen, bei denen ein einen Berührschutz bietender Rand oder dergleichen nicht vorgesehen ist, die eingangs geschilderten Probleme aufweisen.
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Das Betätigungselement sollte maximal 5 mm, insbesondere maximal 3 mm aus dem Buchsengehäuse hervorstehen. Der tatsächliche Vorstand ist so zu wählen, dass ein minimaler Spalt gegeben ist, wenn es zur Betätigung des Schaltelements kommt, so dass verhindert wird, dass man mit einem Finger an die stromtragenden Stifte gelangt.
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Das Betätigungselement selbst ist bevorzugt ein Betätigungsstift, der mit dem im Inneren des Buchsengehäuses angeordneten Schaltelement verbunden ist, welches Schaltelement bevorzugt an der Innenseite der Buchsengehäusewand, die der Betätigungsstift durchsetzt, angeordnet ist. Der das Schaltelement bildende Mikroschalter ist also unmittelbar an der Gehäusewand im Gehäuseinneren positioniert, der kurze Betätigungsstift durchsetzt die Buchsenwand.
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Insgesamt bietet das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug respektive die erfindungsgemäße Buchse bzw. Steckverbindung einen optimalen Berührungsschutz, da die Betätigung des Schaltelements ausschließlich über das Steckergehäuse erfolgt und nur dann möglich ist, wenn das Steckergehäuse nahezu vollständig an das Buchsengehäuse herangeführt ist. Das heißt, dass die Länge der Steckerstifte keinerlei Rolle im Zusammenhang mit der Betätigung des Betätigungselements respektive Schaltelements spielt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer Teilansicht mit bordwandseitig integrierter Buchse,
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2 eine Prinzipdarstellung einer Steckverbindung umfassend die erfindungsgemäße Buchse, wie sie im Kraftfahrzeug gemäß 1 verbaubar ist, mit nicht vollständig eingestecktem Stecker, und
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3 die Steckverbindung aus 2 mit vollständig eingestecktem Stecker.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 in einer Teilansicht mit exemplarisch geöffneter Heckklappe 2. An der hinteren Kofferraumbordwand 3 ist eine Buchse 4 als Teil einer Steckverbindung, zu der zugehörig ein Stecker eines anzuschließenden elektrischen Verbrauchers ist, angeordnet. Die Buchse 4 weist eine ebenflächige Oberseite 5 auf und liegt leicht erhaben oder bündig in der Ebene der Kofferraumbordwand 3. Die Buchse 5 weist im Inneren befindliche Stiftaufnahmen auf, die die Stifte des hier nicht gezeigten Steckers aufnehmen, so dass diese kontaktiert sind. Diese Stiftaufnahmen wiederum sind im gezeigten Beispiel mit einem nicht näher dargestellten Inverter verbunden, über den es möglich ist, eine Spannung von 220 Volt aus dem 12 Volt Fahrzeugbordnetz zu generieren und an die Buchse 4 zu legen. Hierüber ist es möglich, handelsübliche elektrische Verbraucher, die 220 Volt Versorgungsspannung benötigen, über das Kraftfahrzeug 1 betreiben zu können.
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2 zeigt exemplarisch eine Prinzipdarstellung einer Steckverbindung 6, umfassend die bereits beschriebene erfindungsgemäße Buchse 4 sowie den Stecker 7. Die Buchse 4 weist ein Buchsengehäuse 8 auf, das die bereits beschriebene ebene Oberfläche 9 an der Buchsengehäusewand 10 aufweist, die zum Stecker 7 gerichtet ist. Im Inneren des Buchsengehäuses 8 sind zwei Stiftaufnahmen 11, 12 vorgesehen, die mit jeweils einer Leitung 13, 14 verbunden sind, die ihrerseits zu dem nicht näher beschriebenen Inverter führen.
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Im Inneren des Buchsengehäuses 8 vorgesehen ist ferner ein Schaltelement 15 hier in Form eines Mikroschalters 16, der unterhalb der Buchsengehäusewand 10 angeordnet ist. Über den Mikroschalter 16 kann, wie durch das Schaltsymbol 17 dargestellt ist, im Beispielfall die Leitung 13 geöffnet (siehe 2) und bei Betätigung des Mikroschalters 16 geschlossen (siehe 3) werden. Je nach Schaltzustand kann folglich der Stromkreis geöffnet oder geschlossen werden.
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Der Mikroschalter 16 weist ein Betätigungselement 18 in Form eines Betätigungsstiftes 19 auf, der durch eine Durchbrechung 20 in der Buchsengehäusewand 10 greift. Der Betätigungsstift 19 steht einen oder wenige Millimeter aus der ebenen Oberfläche 9 hervor in Richtung des Steckers 7. Er befindet sich im gezeigten Beispiel näherungsweise in der Mitte des Buchsengehäuses 8 zwischen den entsprechenden Öffnungen 21 und 22 in der Buchsengehäusewand 10, die zu den Stiftaufnahmen 11, 12 führen.
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Der Stecker 7 weist ein Steckergehäuse 23 mit einer Gehäuseunterseite 24 auf, die, vergleichbar mit der ebenen Oberfläche 9, ebenfalls ebenflächig ist. An ihr stehen die Stifte 25, 26 hervor. Im gezeigten Steckzustand gemäß 2 sind die Stifte 25, 26 bereits in die Öffnungen 21, 22 eingeführt, sie sind unmittelbar vor den Stiftaufnahmen 11, 12 positioniert.
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Wird nun der Stecker 7 weiter in Richtung der Buchse 4 bewegt, so werden die Stifte 25, 26 in die Stiftaufnahmen 11, 12 eingeführt. Sie sind zwar kontaktiert, jedoch ist der Stromkreis nach wie vor geöffnet, nachdem der Mikroschalter 16 nicht betätigt ist und folglich, siehe das Schaltsymbol 17, die Leitung 13 nach wie vor geöffnet ist. Dieser Zustand bleibt so lange erhalten, bis das Steckergehäuse 23 mit seiner Unterseite 24 gegen den nur minimal aus der Oberfläche 9 hervorstehenden Betätigungsstift 19 läuft. Da der Betätigungsstift 19 wie beschrieben nur beispielsweise 1–3 mm aus der Oberfläche 9 hervorsteht, ist folglich der Spalt, der im Zeitpunkt der Betätigung des Betätigungsstiftes 19 und damit des Mikroschalters 16 und damit des Schließens des Stromkreises gegeben ist, ebenfalls nur ca. 1–3 mm breit. Damit ist ausgeschlossen, dass der Benutzer mit dem Finger an einen der dann aufgrund des geschlossenen Stromkreises stromführenden Stifte 25, 26 gelangen kann.
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Die Endposition des vollständig eingesteckten Steckers 7 in die Buchse 4 ist in 3 gezeigt. Ersichtlich ruht die Unterseite 24 des Steckers 7 auf der Oberfläche 9 des Buchsengehäuses 8. Die Stifte 25, 26 sind tief in den Stiftaufnahmen 11, 12 aufgenommen, der Mikroschalter 16 ist, da der Betätigungsstift 19 eingedrückt ist, betätigt und der Stromkreis ist geschlossen, siehe das hier geschlossene Schaltersymbol 17.
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Im gezeigten Beispiel sind sehr lange Steckerstifte 25, 26 gezeigt. Diese werden bereits in Kontakt mit den Stiftaufnahmen 11, 12 kommen, wenn noch ein großer Spalt zwischen Steckergehäuse 23 und Buchsengehäuse 8 gegeben ist. Da zu diesem Zeitpunkt aber wie ausgeführt der Stromkreis noch geöffnet ist, da der Mikroschalter 16 noch nicht betätigt ist, ist ein etwaiges Berühren eines der Stifte 25, 26 gefahrlos. Der Stromkreis wird wie ausgeführt ausgeschlossen, wenn der Stecker 7 nahezu vollständig in die Buchse 4 eingesteckt ist.
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Wird ein Stecker 7 mit kürzeren Stiften verwendet, so gilt das Gleiche. Zwar ist dann von Haus aus der Spalt, der gegeben ist, wenn die Stifte 25, 26 erstmals die Stiftaufnahme 11, 12 kontaktieren, aufgrund der kürzeren Stiftlänge geringer als bei dem in 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, jedoch ist unabhängig davon auch in diesem Fall kein geschlossener Stromkreis gegeben.
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Das heißt, dass bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug respektive der erfindungsgemäßen Steckverbindung umfassend die erfindungsgemäße Buchse unabhängig von der letztendlich gegebenen Stiftlänge stets ein Schließen des Stromkreises erst dann gegeben ist, wenn der Stecker nahezu vollständig in die Buchse 4 eingesteckt ist.
