DE102016220900B4 - locking device - Google Patents
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Abstract
Eine Verriegelungseinrichtung (31) mit:einem Anschluss (100), der an einem Fahrzeug angebracht und mit einem Ladestecker (200) zu verbinden ist, der einer Batterie des Fahrzeugs Leistung zuführt;einem Verriegelungsstift (37), der von einem in einem Gehäuse (11) des Anschlusses (100) vorgesehenen Aktuator (33) angetrieben wird, sich nach vorne zu bewegen oder zurückzuziehen, und der mit einem komplementären Verriegelungsbereich (39) des eingesteckten Ladesteckers (200) an einer Vorwärtsposition des Verriegelungsstifts (37) zu verriegeln ist und dadurch verhindert, dass der Ladestecker (200) sich von dem Anschluss (100) löst;einem Gehäuseraumbereich (29), der in dem Gehäuse (11) ausgebildet ist und den komplementären Verriegelungsbereich (39) des eingesteckten Ladesteckers (200) darin enthält; undeinem Verriegelungsverstärkungselement (45), das an dem Gehäuse (11) befestigt ist und nahe an einer ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche (49) des Verriegelungsstifts (37) angeordnet ist,wobei der Gehäuseraumbereich (29) eine Stifteintrittshöhe (H) hat, die in einer Vorwärtsrichtung des Verriegelungsstifts (37) größer ist als eine Höhe eines abgetrennten Stifts, der als Folge einer Aktion erzeugt wird, in der das Verriegelungsverstärkungselement (45) den in den komplementären Verriegelungsbereich (39) eingeführten Verriegelungsstift (37) bricht.A locking device (31) comprising: a connector (100) to be mounted on a vehicle and to be connected to a charging plug (200) which supplies power to a battery of the vehicle; a locking pin (37) to be carried by a housing ( 11) the actuator (33) provided for the terminal (100) is driven to move forward or retract and to be locked with a complementary locking portion (39) of the inserted charging connector (200) at a forward position of the locking pin (37) and thereby preventing the charging connector (200) from disengaging from the terminal (100);a housing space portion (29) formed in the housing (11) and containing the mating locking portion (39) of the inserted charging connector (200) therein; and a lock reinforcing member (45) fixed to the housing (11) and disposed close to a charging plug detachment-side side surface (49) of the lock pin (37), wherein the housing space portion (29) has a pin entry height (H) that is in a forward direction of the locking pin (37) is greater than a height of a severed pin generated as a result of an action in which the locking reinforcement member (45) breaks the locking pin (37) inserted into the complementary locking portion (39).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung zur Verhinderung der Abkopplung eines Ladesteckers von einem Anschluss.The present invention relates to a locking device for preventing a charging plug from being uncoupled from a connection.
2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the Prior Art
In beispielsweise Elektrofahrzeugen und aufladbaren Hybrid-Fahrzeugen wird eine in dem Fahrzeug montierte Batterie durch Versorgung der Batterie mittels kommerziell verfügbarer Leistung aufgeladen, indem ein Ladestecker, der mittels eines Kabels mit einer Leistungsquelleneinrichtung verbunden ist, die in einem Haushalt, einer Tankstelle, oder dergleichen installiert ist, mit einem Anschluss verbunden wird, der in dem Fahrzeug vorgesehen ist. Das Aufladen beansprucht eine relativ lange Zeit. Daher wird in vielen Fällen der Ladestecker in einem Zustand zurückgelassen, in welchem der Ladestecker in den Anschluss eingesteckt ist. Es gibt Bedenken, dass während dieses Verlaufs der Ladestecker unbeabsichtigt durch beispielsweise Einhaken eines Beins einer Person in das Kabel, das mit dem Ladestecker verbunden ist, abgekoppelt wird.In, for example, electric vehicles and chargeable hybrid vehicles, a battery mounted in the vehicle is charged by supplying commercially available power to the battery by using a charging plug connected by a cable to a power source facility installed in a home, a gas station, or the like is connected to a connector provided in the vehicle. Charging takes a relatively long time. Therefore, in many cases, the charging plug is left in a state where the charging plug is inserted into the terminal. There is a concern that during this process, the charge connector may be inadvertently disconnected by, for example, hooking a person's leg on the cable connected to the charge connector.
Im Hinblick auf das vorhergehende wurden konventioneller Weise Verriegelungseinrichtungen zur Verhinderung der Abkopplung eines Ladesteckers von einem Anschluss vorgeschlagen (siehe beispielsweise
Wenn jedoch bei der konventionellen Verriegelungseinrichtung, die beispielsweise in
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Überblick über die ErfindungOverview of the Invention
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor genannten Umstände erdacht, und es ist eine Ausgabe der Erfindung, eine Verriegelungseinrichtung bereitzustellen, die verhindert, dass ein abgetrennter Bereich eines gebrochenen Verriegelungsstifts in einem Gehäuse zurückgehalten wird, sodass ein zuverlässiges Entfernen eines Ladesteckers möglich ist.
- (1) Es wird eine Verriegelungseinrichtung bereitgestellt, mit: einem Anschluss, der an einem Fahrzeug angebracht ist und mit einem Ladestecker zu verbinden ist, der einer Batterie des Fahrzeugs Leistung zuführt; einem Verriegelungsstift, der angetrieben durch einen in einem Gehäuse des Anschlusses vorgesehen Aktuator sich vorwärts bewegt oder zurückzieht und der mit einem komplementären Verriegelungsbereich des eingesteckten Ladesteckers an einer Vorwärtsposition des Verriegelungsstifts zu verriegeln ist und damit verhindert, dass der Ladestecker sich von dem Anschluss löst; einem Gehäuseraumbereich, der in dem Gehäuse ausgebildet ist und den komplementären Verriegelungsbereich des darin eingesteckten Ladesteckers enthält; und einem Verriegelungsverstärkungselement, das an dem Gehäuse befestigt und nahe an einer ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche (49) des Verriegelungsstifts angeordnet ist; und wobei der Gehäuseraumbereich eine Stifteintrittshöhe hat, die in einer Vorwärtsrichtung des Verriegelungsstifts größer ist als eine Höhe eines abgetrennten Stifts, der als eine Folge einer Aktion erzeugt wird, in der das Verriegelungsverstärkungselement den Verriegelungsstift, der in den komplementären Verriegelungsbereich eingeführt ist, bricht.
- (1) There is provided a locking device including: a connector mounted on a vehicle and to be connected to a charging connector that supplies power to a battery of the vehicle; a locking pin that advances or retreats driven by an actuator provided in a housing of the connector and that is to be locked with a mating locking portion of the inserted charging connector at a forward position of the locking pin, thereby preventing the charging connector from detaching from the connector; a housing space portion formed in the housing and containing the mating locking portion of the charging plug inserted therein; and a locking reinforcing member fixed to the housing and close to a charging plug detachment-side side surface (49) of the locking pin is arranged; and wherein the housing space portion has a pin entry height that is greater in a forward direction of the lock pin than a height of a severed pin generated as a result of an action in which the lock reinforcing member breaks the lock pin inserted into the complementary lock portion.
Wenn in der Verriegelungseinrichtung mit dem Aufbau nach Punkt (1) der Ladestecker in den Anschluss eingesteckt ist, ist der komplementäre Verriegelungsbereich des Ladesteckers in dem Gehäuseraumbereich enthalten. Wenn der Aktuator angesteuert ist, bewegt sich der Verriegelungsstift nach vorne und führt zusammen mit dem komplementären Verriegelungsbereich des Ladesteckers zu einer Verriegelung, wodurch verhindert wird, dass der Ladestecker sich von dem Anschluss löst. Wenn an dem Ladestecker unabsichtlich durch eine große Kraft in einem Zustand gezogen wird, in welchem der Verriegelungsstift an der Wirkposition angeordnet ist, tritt die ladesteckerabnahmeseitige Seitenfläche des Verriegelungsstifts zuerst mit dem Verriegelungsverstärkungselement in Kontakt. Der Verriegelungsstift wird gebrochen, wobei sein Bereich, der mit dem Verriegelungsverstärkungselement in Kontakt ist, als eine Basispunkt dient, um damit einen abgetrennten Stift (vorwärtsrichtungsseitiger Bereich) erzeugt wird. D.h., das Verriegelungsverstärkungselement bricht den Verriegelungsstift zuverlässig an dem Basispunkt und steuert auf diese Weise das Brechen des Verriegelungsstifts. Der abgetrennte Stift, der als Folge des Brechens an dem Basispunkt erzeugt wird, ist kürzer als die Höhe des Gehäuseraumbereichs und wird somit nicht in dem Anschlussgehäuse zurückgehalten. Folglich kann der Ladestecker zuverlässig von dem Anschluss entfernt werden.
- (2) Die Verriegelungseinrichtung nach Punkt (1), wobei das Verriegelungsverstärkungselement eine Ringform hat, so dass der Verriegelungsstift durch das Verriegelungsverstärkungselement einführbar ist; und wobei das Verriegelungsverstärkungselement eine Wirkungsinnenfläche hat, die nahe an der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche des Verriegelungsstifts angeordnet ist, und eine beabstandete Innenfläche hat, die auf der gegenüberliegenden Seite des Verriegelungsstift in Bezug zu der Wirkungsinnenfläche angeordnet und von dem Verriegelungsstift durch einen Behinderungsvermeidungsraum beabstandet ist.
- (2) The locking device according to item (1), wherein the locking reinforcing member has a ring shape such that the locking pin is insertable through the locking reinforcing member; and wherein the lock reinforcing member has an action inner surface which is located close to the charging plug detachment-side side surface of the lock pin, and has a spaced inner surface which is located on the opposite side of the lock pin with respect to the action inner surface and spaced from the lock pin by an interference avoidance space.
Bei der Verriegelungseinrichtung mit dem Aufbau nach Punkt (2) ist das Verriegelungsverstärkungselement mit dem Raum bzw. Raumbereich ausgebildet, durch welchen der abgetrennte Stift entweichen kann, d.h., mit dem Behinderungsvermeidungsraum. Selbst wenn daher der Verriegelungsstift gebrochen wird, sodass ein Bereich mit unregelmäßiger Form erzeugt wird, ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass dieser Bereich in dem Anschlussgehäuse zurückgehalten wird. Der abgetrennte Stift bleibt nicht in dem Anschlussgehäuse, sondern kann in einfacher Weise beim Abziehen des Ladesteckers nach außen ausgeworfen werden. Der Ladestecker kann somit zuverlässig entfernt werden.
- (3) Die Verriegelungseinrichtung nach Punkt (1) oder (2), wobei der Aktuator mit einem O-Ring versehen ist, der gleitend mit einer Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts in Kontakt ist.
- (3) The locking device according to item (1) or (2), wherein the actuator is provided with an O-ring slidably in contact with an outer peripheral surface of the locking pin.
Bei der Verriegelungseinrichtung mit dem Aufbau gemäß Punkt (3) ist die Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts entlang eines Umfanges in engem Kontakt mit dem O-Ring. Somit verhindert der O-Ring, dass Staub oder Wasser, die an der Außenumfangsfläche eines vorderseitigen Bereichs des Verriegelungsstifts auftreten, die Nähe des Basisbereichs des Verriegelungsstifts erreichen. Dies verhindert das Auftreten eines Funktionsausfalls einer Wirkungskomponente, etwa des Aktuators, aufgrund des Eintritts von Staub oder Wasser.
- (4) Die Verriegelungseinrichtung nach einem der Punkte (1) bis (3), wobei ein Spalt zur Vermeidung eines gleitenden Kontakts zwischen dem Verriegelungsverstärkungselement und dem Verriegelungsstift zwischen dem Verriegelungsverstärkungselement und der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche des Verriegelungsstifts ausgebildet ist.
- (4) The locking device according to any one of (1) to (3), wherein a gap for preventing sliding contact between the locking reinforcing member and the locking pin is formed between the locking reinforcing member and the charging plug detachment-side side surface of the locking pin.
Bei der Verriegelungseinrichtung mit dem Aufbau gemäß Punkt (4) ist ein kleiner Spalt zwischen dem Verriegelungsverstärkungselement und der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche des Verriegelungsstifts ausgebildet. Der Abstand verhindert, dass die Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts durch gleitenden Kontakt mit dem Verriegelungsverstärkungselement verkratzt wird, wenn der Verriegelungsstift vorwärts bewegt oder zurückgezogen wird. Dies macht es möglich, dass der Gleitaufbau des Stifts über eine lange Zeit hinweg gut staubgeschützt bleibt. Da der Spalt klein ist, verhindert er nicht das Eigenschaft, dass die ladesteckerabnahmeseitige Seitenfläche des Verriegelungsstifts zuerst mit dem Verriegelungsverstärkungselement in Kontakt tritt und den zuvor genannten Basispunkt bildet, wenn an dem Ladestecker unbeabsichtigt mit hoher Kraft gezogen wird.In the locking device having the structure according to item (4), a small gap is formed between the locking reinforcing member and the charging plug detaching-side side surface of the locking pin. The clearance prevents the outer peripheral surface of the lock pin from being scratched by sliding contact with the lock reinforcing member when the lock pin is advanced or retreated. This makes it possible for the sliding structure of the pen to remain well protected from dust for a long time. Since the gap is small, it does not prevent the characteristic that the charging plug-removal-side side surface of the locking pin first contacts the locking reinforcing member and forms the aforesaid base point when the charging plug is unintentionally pulled with a large force.
Die Verriegelungseinrichtung gemäß der Erfindung verhindert, dass ein abgetrennter Bereich eines gebrochenen Verriegelungsstifts sich in einem Gehäuse verfängt und ermöglicht daher, dass der Ladestecker zuverlässig abgenommen wird.The locking device according to the invention prevents a severed portion of a broken locking pin in a Housing catches and therefore enables the charging plug to be reliably detached.
Die Erfindung ist zuvor in knapper Weise beschrieben. Die Details der Erfindung ergeben sich deutlicherer Weise, wenn die Arten zur Ausführung der Erfindung (im Weiteren als eine Ausführungsform bezeichnet), die nachfolgend beschrieben sind, mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen studiert werden.The invention has been described briefly above. The details of the invention will be more clearly understood by studying the modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) described below with reference to the accompanying drawings.
Figurenlistecharacter list
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Äußeres eines Anschlusses zeigt, der mit einer Verriegelungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.1 14 is a perspective view showing an exterior of a terminal equipped with a locking device according to an embodiment of the present invention. -
2 ist eine Schnittansicht entlang einer die Axiallinie eines Verriegelungsstifts enthaltenden Ebene eines konventionellen Anschlusses, in den ein Ladestecker eingesteckt ist.2 14 is a sectional view taken along a plane containing the axial line of a lock pin of a conventional terminal into which a charging plug is inserted. -
3 ist eine Schnittansicht des in1 gezeigten Anschlusses entlang einer Ebene, die die Axiallinie des Verriegelungsstifts 37 enthält.3 is a sectional view of the in1 shown terminal along a plane containing the axial line of the lockingpin 37. -
4 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils C der3 .4 13 is an enlarged view of part C of FIG3 . -
5 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils B der2 .5 13 is an enlarged view of part B of FIG2 . -
6 ist eine Schnittansicht des Ladesteckers und des Anschlusses entlang einer Ebene, die die Axiallinie des Verriegelungsstifts enthält, in einem Zustand, in welchem an dem Ladestecker unbeabsichtigt mit hoher Kraft gezogen wird.6 14 is a sectional view of the charging connector and the terminal taken along a plane including the axial line of the lock pin in a state where the charging connector is unintentionally pulled with a large force. -
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils D der6 .7 is an enlarged view of part D of FIG6 . -
8 ist eine Schnittansicht eines Anschlusses, in den ein Ladestecker eingesteckt ist, wobei der Schnitt entlang einer Ebene genommen ist, die die Axiallinie eines Verriegelungsstifts enthält. 13 is a sectional view of a terminal into which a charging plug is inserted, the section being taken along a plane containing the axial line of a locking pin.8th -
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A der8 .9 13 is an enlarged view of part A of FIG8th .
Detaillierte Beschreibung der anschaulichen AusführungsformenDetailed Description of the Illustrative Embodiments
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.
Die Verriegelungseinrichtung gemäß der Ausführungsform, d.h., ein elektromagnetischer Verriegelungsmechanismus 31, kann für den Anschluss 100 eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybrid-Fahrzeugs verwendet werden. Ein Ladestecker 200 (siehe
Der Anschluss 100 hat ein Anschlussgehäuse (Gehäuse) 11, das aus Kunstharz hergestellt ist. Das Anschlussgehäuse 11 hat einen Anschlussgehäusebereich 13, dessen vorderer Endbereich in den Ladestecker 200 eingepasst werden kann, und eine außenseitige Abdeckhaube 15, die um den vorderen Endbereich des Anschlussgehäusebereichs 13 so ausgebildet ist, dass dieser abgedeckt ist. Der Anschlussgehäusebereich 13 des Anschlussgehäuses 11 ist mit sieben Anschlussgehäuseplätzen 19 versehen, in die jeweilige Anschlussgehäusezylinder 17 (siehe
Es sind männliche Verbindunganschlüsse im Inneren der jeweiligen Anschlussgehäuseplätze 19 so enthalten, dass sie von einer Innenwand hervorstehen. Genauer gesagt, es sind männliche AC-Leistungsanschlüsse in den jeweiligen Anschlussgehäuseplätzen auf mittlerer Ebene 19, die auf beiden Seiten angeordnet sind, enthalten, ein männlicher Erdungsanschluss ist in dem zentralen Anschlussgehäuseplatz auf mittlerer Ebene 19 untergebracht, und männliche Signalanschlüsse sind in den jeweiligen Anschlussgehäuseplätzen auf oberster Ebene 19 untergebracht. Männliche DC-Leistungsanschlüsse sind in den jeweiligen Anschlussgehäuseplätzen der untersten Ebene 19 untergebracht, oder die untenliegenden Anschlussgehäuseplätze 19 sind leere Plätze.Male connection terminals are contained inside the respective
Ein rechteckiger Befestigungsflansch 21 steht aus einem hinteren Bereich des Außenumfangs der außenseitigen Abdeckhaube 15 des Anschlussgehäuses 11 hervor. Es sind vier Eckenbereiche des Befestigungsflansches 21 durch Verschraubung an einem Befestigungselement fixiert, das im Inneren einer Leistungsversorgungsöffnung in der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wodurch das Anschlussgehäuse 11 an dem Fahrzeug in einer Form derart angebracht ist, dass seine Anschlussfläche in der Leistungsversorgungsöffnung angeordnet ist.A rectangular mounting
Der Ladestecker 200 hat ein Ladesteckergehäuse 25 am vorderen Ende eines Ladesteckerkörpers 23, der mit einem aus Kunstharz hergestelltem Griffbereich versehen ist. Das Ladesteckergehäuse 25 ist so ausgebildet, dass sieben unabhängige Anschlussgehäusezylinder 17 aus einer Innenwand im Inneren einer innenseitigen Abdeckhaube 27 hervorstehen. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, sind die Anschlussgehäusezylinder 17 so angeordnet, dass sie den sieben jeweiligen Anschlussgehäuseplätzen 19 des Anschlussgehäuses 11 entsprechen: zwei Anschlussgehäusezylinder 17 sind auf der oberen Ebene angeordnet, drei sind in der mittleren Ebene angeordnet und zwei sind in der untersten Ebene angeordnet.The charging
D.h., weibliche AC-Leistungsanschlüsse sind in den jeweiligen Anschlussgehäusezylindern 17 auf mittlerer Ebene, die auf beiden Seiten angeordnet sind, untergebracht, ein weiblicher Erdungsanschluss ist in dem zentralen Anschlussgehäusezylinder auf mittlerer Ebene 17 untergebracht, und weibliche Signalanschlüsse sind in den jeweiligen Anschlussgehäusezylindern auf oberster Ebene 17 untergebracht. Obwohl die Anschlussgehäusezylinder 17 auf unterster Ebene für die Aufnahme von weiblichen DC-Leistungsanschlüsse vorgesehen sind, sind sie in dem Ladestecker 200 leer. Elektrokabel, die mit den jeweiligen weiblichen Verbindungsanschlüssen verbunden sind, werden im Inneren des Ladesteckerkörpers 23 zusammengeführt und aus einem hinteren Ende des Griffbereichs des Ladesteckerkörpers 23 in Form eines Kabels herausgeführt.That is, female AC power terminals are housed in the respective middle-level
Wenn, wie in
Wenn der Ladestecker 200 normal in den Anschluss 100 eingesteckt ist, werden die in dem Anschluss 100 vorgesehenen männlichen Verbindungsanschlüsse mit den jeweiligen weiblichen Verbindungsanschlüssen verbunden, die in dem Ladestecker 200 vorgesehen sind. Wenn die Leistungsanschlüsse und die Erdungsanschlüsse paarweise miteinander verbunden sind, wird ein Leistungsversorgungskanal zwischen der Leistungsquelleneinrichtung und der Batterie eingerichtet, die in dem Fahrzeug montiert ist. Der Leistungsversorgungskanal ist mit einem Leistungsversorgungsschalter zum Umschalten zwischen einem leitenden Zustand und einem abgeschalteten Zustand des Leistungsversorgungskanals versehen. Wenn die gepaarten männlichen Signalanschlüsse und die gepaarten weiblichen Signalanschlüsse miteinander verbunden werden, werden zwei Signalleitungen gebildet und eine davon wird beispielsweise für die Erfassung des Einsteckens des Ladesteckers 200 in den Anschluss 100 verwendet.When the charging
Der Anschluss 100 ist mit dem elektromagnetischen Verriegelungsmechanismus 31 versehen, der eine Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung des Ladesteckergehäuses 25 in dem Anschlussgehäuse 11 ist, um einen normalen eingesteckten Zustand einzurichten.The
Genauer gesagt, ein Aktuator des Typs mit Elektromagnet 33 ist an dem Anschlussgehäuse 11 angebracht. In dem Aktuator 33 ist ein Verriegelungsstift 37 so vorgesehen, dass dieser relativ zu einem Körper 35 zwischen einer Rückzugsposition und einer Vorwärtsposition bewegbar ist. Für gewöhnlich wird der Verriegelungsstift 37 durch Federkraft in Richtung zu der Rückzugsposition gedrückt. Der Verriegelungsstift 37 ist aus Metall, einem Harz oder dergleichen hergestellt und kann beispielsweise eine Zylinderform haben. Wenn der Aktuator 33 aktiviert wird, wird der Verriegelungsstift 37 gegen die Vorspannkraft in die Vorwärtsposition nach vorne bewegt.More specifically, an
Andererseits ist in dem Ladesteckergehäuse 25 eine obere Wand der innenseitigen Abdeckhaube 27 an einer Position in der Nähe ihres vorderen Endes mit einer Verriegelungsöffnung 39 versehen, die ein komplementärer Verriegelungsbereich ist. Beim Hervortreten aus dem Aktuator 33 tritt der Verriegelungsstift 37 in die Verriegelungsöffnung 39 ein. Der in die Verriegelungsöffnung 39 eingeführte Verriegelungsstift 37 wird an einem vorderseitigen Öffnungsrandbereich 41 verriegelt. Die Verriegelungsöffnung 39 der innenseitigen Abdeckhaube 27 ist so ausgebildet, dass ein Spalt zwischen dem Verriegelungsstift 37 und einem rückseitigen Öffnungsrandbereich 43 gebildet ist. Eine Bodenwand, eine linke Wand und eine rechte Wand der innenseitigen Abdeckhaube 27 sind jeweils mit einer Verriegelungsöffnung 39 versehen, sodass sie für den Fall geeignet sind, dass der Aktuator 33 an der unteren Position, der linken Position oder der rechten Position anstelle der oberen Position angeordnet wird.On the other hand, in the charging
Der elektromagnetische Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform hat als Hauptbestandteile den Verriegelungsstift 37, der von dem in dem Anschlussgehäuse 11 vorgesehenen Aktuator 33 zu einer Vorwärtsbewegung oder einer Rückwärtsbewegung angetrieben wird, eine Manschette 45, die ein Verriegelungsverstärkungselement ist, und die Haubeneintrittsnut 29, die in dem Anschlussgehäuse 11 ausgebildet ist.The
Der Verriegelungsstift 37 wird von dem in dem Anschlussgehäuse 11 vorgesehenen Aktuator 33 so angetrieben, dass er sich vorwärtsbewegt oder zurückzieht. Bei der Vorwärtsbewegung, wird der Verriegelungsstift 37 an dem vorderseitigen Öffnungsrandbereich 41 des Ladesteckers 200 verriegelt, der in den Anschluss 100 eingesteckt ist, wodurch verhindert wird, dass sich der Ladestecker 200 von dem Anschluss 100 löst.The locking
Eine obere Wand der äußeren Abdeckhaube 15 des Anschlussgehäuses 11 ist an einer Position in der Nähe seines hinteren Endes mit einer Führungsöffnung 47 (siehe
In der Ausführungsform ist die Manschette 45 ringförmig (beispielsweise kreisringförmig), sodass der Verriegelungsstift 37 durch sie hindurch eingeführt werden kann. Eine Innenfläche der Manschette 45, die auf einer Seite des Verriegelungsstifts 37 anzuordnen ist, ist eine Wirkungsinnenfläche 51 und eine Innenfläche der Manschette 45, die auf der anderen Seite des Verriegelungsstifts 37 anzuordnen ist, ist eine beabstandete Innenfläche 53 bzw. Abstandsinnenfläche. Die Manschette 45 ist so angeordnet, dass die ladesteckerabnahmeseitige Seitenfläche 49 des Verriegelungsstifts 37 nahe an die Wirkungsinnenfläche 51 herangeführt wird. Die beabstandete Innenfläche 53 ist von dem Verriegelungsstift 37 beabstandet, wobei ein Behinderungsvermeidungsraum 55 dazwischen angeordnet ist.In the embodiment, the
Der Aktuator 33 ist mit einem O-Ring 57 versehen, der in engem Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts 37 ist. Der O-Ring 57 ist in einer Innenumfangsnut 61 aufgenommen, die auf einem Wellenhaltebereich 59 des Körpers 35 des Aktuators 33 ausgebildet ist. Durch den Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts 37 verhindert der O-Ring 57, dass Staub oder Wasser in das Innere des Körpers 25 von außen eintritt.The
Die innenseitige Abdeckhaube 27 des Ladesteckers 200 wird in die Haubeneintrittsnut 29 eingepasst. Der Verriegelungsstift 37 tritt in der Richtung, die senkrecht zu der Einsteckrichtung ist, in die Verriegelungsöffnung 39 der innenseitigen Abdeckhaube 27 ein, die mit der Haubeneintrittsnut 29 verbunden ist. Wenn indessen an dem Ladestecker 200 unabsichtlich mit hoher Kraft gezogen wird, wird der in die Verriegelungsöffnung 39 eingeführte Verriegelungsstift 37 durch die Manschette 45 aufgrund der nachfolgend beschriebenen Wirkung gebrochen, und ein vorne liegender Bereich des Verriegelungsstifts 37 wird zu einem abgetrennten Stift 63. Die Haubeneintrittsnut 29 ist so ausgebildet, dass sie eine Stifteintrittshöhe H hat, die in der Vorwärtsbewegungsrichtung größer ist als die Höhe des abgetrennten Stifts 63, der durch die Manschette 45 erzeugt wurde.The
In dem elektromagnetischen Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform ist ein kleiner Spalt bzw. ein kleines Spiel 65 zwischen der Manschette 45 und der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche 49 des Verriegelungsstifts 37 ausgebildet. Der Spalt 65 dient dazu, dass verhindert wird, dass der Verriegelungsstift 37 in gleitenden Kontakt mit der Wirkungsinnenfläche 51 der Manschette 51 tritt, wenn der Verriegelungsstift 37 nach vorne bewegt oder zurückgezogen wird.In the
Der Aktuator 33 wird aktiviert, sobald ein normales Zusammenstecken des Anschlusses 100 und des Ladesteckers 200 durch die Verbindung der beiden Signalanschlüsse erkannt wird, die eine Einsteckerkennungseinheit bilden. In Reaktion darauf tritt der Verriegelungsstift 37, der an der Rückzugsposition angeordnet war, an die Vorwärtsposition und der vordere Endbereich des Verriegelungsstifts 37 tritt in die Verriegelungsöffnung 39 der innenseitigen Abdeckhaube 27 ein. Der Verriegelungsstift 37 wird an dem vorderseitigen Öffnungsrandbereich 41 verriegelt, wodurch ein normaler zusammengesteckter Zustand zwischen dem Anschluss 100 und dem Ladestecker 200 eingerichtet wird. Anschließend wird der Leistungsversorgungsschalter eingeschaltet und ein Leistungsversorgungskanal wird leitend, woraufhin das Laden beginnt.The
Wenn eine Lade-Ende-Erkennungseinheit, die in dem Anschluss 100 vorgesehen ist, das Erreichen eines vorgegebenen Grades an Aufladung erfasst, wird der Leistungsversorgungsschalter ausgeschaltet und der Leistungsversorgungskanal wird abgeschaltet. Wenn ein Entriegelungsbefehl sodann von einer Entriegelungsbefehlseinheit ausgegeben wird, wird der Aktuator 33 deaktiviert. Der Verriegelungsstift 37 kehrt zu der Rückzugsposition zurück und der elektromagnetische Verriegelungsmechanismus 31 ist entriegelt. Der Ladestecker 200 kann nunmehr aus dem Anschluss 100 entfernt werden.When a charge end detection unit provided in the
Als nächstes werden Funktionsweisen und Vorteile des zuvor beschriebenen Aufbaus beschrieben. Bei dem elektromagnetischen Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform wird, wenn der Ladestecker 200 in den Anschluss 100 eingeführt wird, die innenseitige Abdeckhaube 27 des Ladesteckers 200 in die Haubeneintrittsnut 29 eingeführt und darin gehalten, wobei dies über eine Öffnung der innenseitigen Abdeckhaube 27 erfolgt, wodurch, wie in
Wenn, wie in
Wenn ein Biegemoment um den Basispunkt 67 herum auf den Verriegelungsstift 37 einwirkt, wird ein Bereich außerhalb der Axiallinie durch eine Zugkraft gedehnt und ein Bereich innerhalb der Axiallinie (d.h., ein Bereich auf Seite des Basispunktes 67) wird durch eine Druckkraft kontrahiert. Es bildet sich ein Riss 69 in einem Bereich der Außenseite des Verriegelungsstifts 37, wenn die Zugkraft eine Bruchlast erreicht, und der Riss breitet sich in Richtung zu dem Basispunkt 67 aus. Schließlich bricht der Verriegelungsstift 37, um einen abgetrennten Stift 63 (vorderer Endbereich) zu erzeugen. When a bending moment around the
D.h., die Manschette 45 bricht den Verriegelungsstift 37 zuverlässig an dem Basispunkt 67 und steuert dadurch die Art und Weise des Brechens des Verriegelungsstifts 37. Der als Folge des Brechens an dem Basispunkt 67 erzeugte abgetrennte Stift 63 ist kürzer als die Höhe H der Haubeneintrittsnut 29 und wird daher nicht in dem Anschlussgehäuse 11 zurückgehalten. Folglich kann der Ladestecker 200 zuverlässig aus dem Anschluss 100 entnommen werden.That is, the
Bei dem elektromagnetischen Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform ist die Manschette 45 mit dem Raumbereich bzw. der Aussparung versehen, durch welchen bzw. welche der abgetrennte Stift 63 entweichen kann, d.h. mit dem Behinderungsvermeidungsraum 55. Selbst wenn der Verriegelungsstift 37 so gebrochen wird, dass ein unregelmäßig geformter Bereich erzeugt wird, hat somit dieser Bereich eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass er in dem Anschlussgehäuse 11 zurückgehalten wird. Der abgetrennte Stift 63 verbleibt daher nicht in dem Anschlussgehäuse 11, sondern wird effizient bei Abnahme des Ladesteckers 200 nach außen ausgeworfen. Der Ladestecker 200 kann somit zuverlässiger abgenommen werden.In the
Bei dem elektromagnetischen Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform ist die Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts 37 entlang eines Umfangs in engem Kontakt mit dem O-Ring 57. Daher verhindert der O-Ring 57, dass Staub oder Wasser, die an der Außenumfangsfläche eines vorderen Endbereichs des Verriegelungsstifts 37 anhaften, die Nähe des Basisbereichs des Verriegelungsstifts 37 erreichen. Dadurch wird das Auftreten eines Funktionsfehlers einer Wirkungskomponente, etwa des Aktuators 33, aufgrund des Eintritts von Staub oder Wasser verhindert.In the
Ferner ist in dem elektromagnetischen Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform der kleine Spalt bzw. das kleine Spiel 65 zwischen der Manschette 45 und der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche 49 des Verriegelungsstifts 37 ausgebildet. Der Spalt 65 verhindert, dass die Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts 37 verkratzt wird, wenn diese gleitend mit der Manschette 45 in Kontakt kommt, wenn der Verriegelungsstift 37 nach vorne bewegt oder zurückgezogen wird. Dadurch kann der Aufbau zum Gleiten des Stifts über eine lange Zeitdauer hinweg staubgeschützt bleiben. Da der Spalt 65 klein ist, verhindert er nicht die Eigenschaft, dass die ladesteckerabnahmeseitige Seitenfläche 49 des Verriegelungsstifts 37 zuerst mit der Manschette 45 in Kontakt tritt und den zuvor genannten Basispunkt 67 bereitstellt, wenn an dem Ladestecker 200 unabsichtlich mit hoher Kraft gezogen wird.Further, in the
Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehende Ausführungsform beschränkt, und es können diverse Modifizierungen, Verbesserungen usw. nach Bedarf vorgenommen werden. Und das Material, die Form, die Abmessungen, die Anzahl (wenn mehr als ein Element vorgesehen ist), die Position, usw. jedes Bestandteils der Ausführungsform sind optional und sie unterliegen keinerlei Einschränkung, solange die Erfindung umgesetzt werden kann.The invention is not limited to the foregoing embodiment, and various modifications, improvements, etc. can be made as required. And the material, shape, dimensions, number (when more than one element is provided), position, etc. of each constituent element of the embodiment are optional and not subject to any limitation as long as the invention can be practiced.
Obwohl beispielsweise in der vorhergehenden anschaulichen Konfiguration der Aktuator 33 der Aktuator 33 des Typs mit Elektromagnet ist, kann der Aktuator auch ein durch Motor angetriebener Aktuator sein.For example, although the
Obwohl ferner beispielsweise in der vorhergehenden anschaulichen Konfiguration das Verriegelungsverstärkungselement die Manschette 45 ist, die ein ringförmiges Element ist, kann das Verriegelungsverstärkungselement einen beliebigen Aufbau haben, solange es nahe an der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche 49 des Verriegelungsstifts 37 angeordnet ist. Es ist wünschenswert, dass ein Randbereich des Verriegelungsverstärkungselements, der gegenüberliegend zu dem Verriegelungsstift 37 ist, einen Eckenbereich oder einen spitzwinkligen Bereich aufweist, der nicht angeschrägt ist.Further, for example, in the foregoing illustrative configuration, although the lock reinforcing member is the
Somit verhindert der elektromagnetische Verriegelungsmechanismus 31 gemäß der Ausführungsform, dass ein abgetrennter Stift 63 des gebrochenen Verriegelungsstifts 37 in dem Anschlussgehäuse 11 zurückgehalten wird, und dadurch wird es möglich, dass der Ladestecker 200 zuverlässig aus dem Anschluss 100 entfernt wird.Thus, the
Es werde nun Merkmale des Verriegelungsmechanismus gemäß der Ausführungsform der Erfindung in Form von Punkten [1] bis [4] knapp zusammengefasst:
- [1] Eine Verriegelungseinrichtung (elektromagnetischer Verriegelungsmechanismus 31) mit:
- einem Anschluss (100), der an einem Fahrzeug angebracht ist und mit einem Ladestecker (200) zu verbinden ist, der einer Batterie des Fahrzeugs Leistung zuführt;
- einem Verriegelungsstift (37), der von einem in einem Gehäuse (Anschlussgehäuse 11) des Anschlusses (100) vorgesehenen Aktuator (33) angetrieben wird, um sich nach vorne zu bewegen oder zurückzuziehen, und der mit einem komplementären Verriegelungsbereich (Verriegelungsöffnung 39) des eingesteckten Ladesteckers (200) an einer Vorwärtsposition des Verriegelungsstifts (37) zu verriegeln ist und dadurch verhindert, dass sich der Ladestecker (200) von dem Anschluss (100) löst;
- einem Gehäuseraumbereich (Haubeneintrittsnut 29), der in dem Gehäuse (11) ausgebildet ist und den komplementären Verriegelungsbereich (39) des eingesteckten Ladesteckers (200) darin enthält; und
- einem Verriegelungsverstärkungselement (Manschette 45), das an dem Gehäuse befestigt ist und nahe an einer ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche (49) des Verriegelungsstifts (37) angeordnet ist,
- wobei der Gehäuseraumbereich (Haubeneintrittsnut 29) eine Stifteintrittshöhe (H) hat, die in der Vorwärtsrichtung des Verriegelungsstifts (37) größer ist als eine Höhe eines abgetrennten Stifts (63), der als Folge einer Aktion erzeugt wird, in der das Verriegelungsverstärkungselement den in den komplementären Verriegelungsbereich eingeführten Verriegelungsstift bricht.
- wobei das Verriegelungsverstärkungselement eine Wirkungsinnenfläche (51), die nahe an der ladesteckerabnahmeseitigen Seitenfläche (49) des Verriegelungsstifts angeordnet ist, und eine beabstandete Innenfläche (53) aufweist, die auf der gegenüberliegenden Seite des Verriegelungsstifts in Bezug zu der Wirkungsinnenfläche angeordnet ist und von dem Verriegelungsstift durch einen Behinderungsvermeidungsraum (55) beabstandet ist.
- [3] Die Verriegelungseinrichtung (31) nach Punkt [1] oder [2], wobei der Aktuator mit einem O-Ring (57) versehen ist, der gleitend mit einer Außenumfangsfläche des Verriegelungsstifts in Kontakt ist.
- [4] Die Verriegelungseinrichtung (31) nach einem der Punkte [1] bis [3], wobei ein Spalt (65) zur Vermeidung eines Gleitkontakts zwischen dem Verriegelungsverstärkungselement und dem Verriegelungsstift zwischen dem Verriegelungsverstärkungselement und der einen Seitenfläche des Verriegelungsstifts ausgebildet ist.
- [1] A locking device (electromagnetic locking mechanism 31) comprising:
- a connector (100) mounted on a vehicle to be connected to a charging plug (200) that supplies power to a battery of the vehicle;
- a locking pin (37) driven by an actuator (33) provided in a housing (connector housing 11) of the connector (100) to move forward or retract, and having a complementary locking portion (locking aperture 39) of the inserted The charging plug (200) is to be locked at a forward position of the locking pin (37) and thereby prevents the charging plug (200) from detaching from the terminal (100);
- a housing space portion (hood entry groove 29) formed in the housing (11) and containing the mating locking portion (39) of the inserted charging connector (200) therein; and
- a locking reinforcing member (collar 45) fixed to the housing and disposed close to a charging plug detachment-side side surface (49) of the locking pin (37),
- wherein the housing space portion (hood entry groove 29) has a pin entry height (H) which is greater in the forward direction of the lock pin (37) than a height of a severed pin (63) generated as a result of an action in which the lock reinforcing member engages the in the complementary locking portion inserted locking pin breaks.
- wherein the locking reinforcing member has an operating inner surface (51) located close to the charging plug-removal side side surface (49) of the locking pin and a spaced inner surface (53) located on the opposite side of the locking pin with respect to the operating inner surface and from the locking pin is spaced by an obstruction avoidance space (55).
- [3] The locking device (31) according to item [1] or [2], wherein the actuator is provided with an O-ring (57) slidably in contact with an outer peripheral surface of the locking pin.
- [4] The locking device (31) according to any one of [1] to [3], wherein a gap (65) for avoiding sliding contact between the lock reinforcing member and the locking pin is formed between the locking reinforcing member and the one side surface of the locking pin.
BezugszeichenlisteReference List
- 1111
- Anschlussgehäuse (Gehäuse)junction box (housing)
- 1313
- Anschlussgehäusebereichjunction box area
- 1515
- Abdeckhaubecover hood
- 1717
- Anschlussgehäusezylinderjunction box cylinder
- 1919
- AnschlussgehäuseplätzeJunction Box Slots
- 2121
- Befestigungsflanschmounting flange
- 2323
- Ladesteckerkörpercharging connector body
- 2525
- Ladesteckergehäusecharging connector housing
- 2727
- Abdeckhaubecover hood
- 2929
- Haubeneintrittsnut (Gehäuseraumbereich)Hood entry groove (housing area)
- 3131
- Elektromagnetischer Verriegelungsmechanismus (Verriegelungseinrichtung)Electromagnetic locking mechanism (locking device)
- 3333
- Aktuatoractuator
- 3535
- KörperBody
- 3737
- Verriegelungsstiftlocking pin
- 3939
- Verriegelungsöffnung (komplementärer Verriegelungsbereich)Locking hole (complementary locking area)
- 4141
- Vorderseitiger ÖffnungsrandbereichFront opening edge area
- 4343
- Rückseitiger ÖffnungsrandbereichRear opening edge area
- 4545
- Manschette (Verriegelungsverstärkungselement)cuff (lock reinforcement member)
- 4747
- Führungsöffnungguide hole
- 4949
- Ladesteckerabnahmeseitige SeitenflächeSide surface on the charging plug removal side
- 5151
- Wirkungsinnenflächeeffective inner surface
- 5353
- Beabstandete Innenfläche bzw. AbstandsinnenflächeSpaced inner surface or spacer inner surface
- 5555
- Behinderungsvermeidungsraumobstruction avoidance room
- 5757
- O-Ringo ring
- 5959
- Wellenhaltebereichshaft holding area
- 6161
- Innenumfangsnutinner peripheral groove
- 6363
- Abgetrennter StiftSevered pen
- 6565
- Spaltgap
- 6969
- RissCrack
- 100100
- Anschlussconnection
- 200200
- Ladesteckercharging plug
- 501501
- Einlassinlet
- 503503
- Ladesteckercharging plug
- 505505
- Verriegelungsstiftlocking pin
- 507507
- Komplementärer VerriegelungsbereichComplementary locking area
- 509509
- Nähe seines Basisbereichsnear its base
- 511511
- GehäuseHousing
- 513513
- Vertiefung zum Einführen des StiftsIndentation for inserting the pen
- 515515
- Aktuatoractuator
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-
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |