DE102017215010A1

DE102017215010A1 - Steckdose mit einem in Steckrichtung beweglichen Verriegelungselement

Info

Publication number: DE102017215010A1
Application number: DE102017215010.6A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schwan
Original assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: US10946755B2; JP2020532071A; WO2019042939A1; JP7012829B2; US20200198485A1; DE102017215010B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckdose (1), wie sie insbesondere zum Laden von mit einem Ladestecker versehenen, elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen verwendet wird. Die Steckdose (1) weist eine in Steckrichtung (8) offene Aussparung (6) auf, in der zumindest ein Teil des Ladesteckers aufgenommen werden kann. Die Aussparung (6) endet in einer in Steckrichtung (8) gelegenen Einstecköffnung (10) und weist eine in Steckrichtung (8) wirkende Hinterschneidung (16) zur Verrastung eines Rastelements (66) des Ladesteckers auf. Um das verrastete Rastelement zu sperren ist ein Verriegelungselement (20) vorgesehen, das von einer Steckstellung (24) in eine Sperrstellung (50) beweglich ist. In der Sperrstellung (50) befindet sich das Verriegelungselement (20) in der Aussparung (6) und überdeckt die Hinterschneidung (16) quer zur Steckrichtung (8). Um die Sperrwirkung zu verbessern und die Steckdose an unterschiedliche Einbaubedingungen besser anpassen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sperrstellung (50) in Steckrichtung (8) von der Steckstellung (24) beabstandet ist und sich in der Sperrstellung (50) das Verriegelungselement (20) näher an der Einstecköffnung (10) befindet als in der Steckstellung (24). Die Erfindung betrifft zudem ein Verriegelungsmodul (28) das zum Nachrüsten von Steckdosen oder als Austauschteil verwendet werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckdose, insbesondere eine Ladedose zum Laden von mit einem Ladestecker versehenen, elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen, mit einer in Steckrichtung offenen Aussparung zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Ladesteckers, wobei die Aussparung in einer in Steckrichtung gelegenen Einstecköffnung endet, mit einer in Steckrichtung wirkenden Hinterschneidung zur Verrastung eines Rastelements des Ladesteckers und mit einem Verriegelungselement, das von einer Steckstellung in eine Sperrstellung beweglich ist, wobei das Verriegelungselement in der Sperrstellung sich in der Aussparung befindet und die Hinterschneidung quer zur Steckrichtung überdeckt.
Derartige Steckdosen sind bekannt und werden beispielsweise zum Laden von elektrisch betriebenen Automobilen verwendet. Mit Hilfe des Verriegelungselements wird eine Verrastung zwischen dem Ladestecker und der Steckdose gesperrt. Ohne Lösen dieser Sperrekann der Ladestecker nicht von der Ladedose abgezogen werden.
Das ladesteckerseitige Rastelement ist beispielsweise hakenförmig und kann in die als Rastausnehmung ausgestaltete Hinterschneidung einschnappen, um Steckdose und Ladestecker miteinander zu verrasten. Wenn in der Sperrstellung des Verriegelungselements die Hinterschneidung überdeckt, ist das Rastelement des Ladesteckers blockiert und kann nicht mehr aus der Hinterschneidung bewegt werden. In der Steckstellung soll dagegen das Einrasten des Rastelements in die Hinterschneidung möglich sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steckdose mit den eingangs genannten Merkmalen zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß für die eingangs genannte Steckdose dadurch, dass die Sperrstellung in Steckrichtung von der Steckstellung beabstandet ist und sich das Verriegelungselement in der Sperrstellung näher an der Einstecköffnung befindet als in der Steckstellung.
Das Verriegelungselement bewegt sich demnach in Steckrichtung von der Steck- in die Sperrstellung hin zur Einstecköffnung. Dies bietet gegenüber der bekannten Lösung, bei der sich das Verriegelungselement quer zur Steckrichtung von der Steck- in die Sperrstellung bewegt, einige Vorteile. Zum einen weist die Steckdose eine geringere Höhe auf, was für viele Einbausituationen wichtig ist. Zum anderen fällt die Bewegungsrichtung des Verriegelungselements mit der Bewegung des Ladesteckers relativ zur Steckdose zusammen. Beim Einstecken des Steckers wirkt die Einsteckbewegung des Ladesteckers direkt auf das Verriegelungselement. Damit lassen sich die Steckkräfte leichter kontrollieren als bei einem senkrecht zur Steckrichtung beweglichen Verriegelungselement, das über Auflaufschrägen und damit mittels einer nur schwer kontrollierbaren Reibung beiseite geschoben werden muss.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt darin, dass die Sperrwirkung des Verriegelungselements bei verrastetem Rastelement senkrecht zur Bewegungsrichtung des Verriegelungselements verläuft. Auch größte Kräfte können somit das Verriegelungselement nicht beiseite schieben. Sofern das Verriegelungselement nicht aus der Überdeckung mit der Hinterschneidung bewegt und damit die Sperre gelöst wird, kann der Ladestecker nur unter Zerstörung des Verriegelungselements entfernt werden.
Die Erfindung kann durch die folgenden, voneinander unabhängigen und jeweils für sich betrachtet vorteilhaften Ausgestaltungen weiter verbessert werden.
So kann gemäß einer ersten Ausgestaltung ein Antriebsglied vorgesehen sein, das in der Steckstellung und/oder in einer zwischen der Steck- und der Sperrstellung angeordneten Zwischenstellung des Verriegelungselements eine auf das Verriegelungselement zur Einstecköffnung gerichtete Auswurfkraft erzeugt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Verriegelungselement gleichzeitig als Auswerfer dient, wenn der Ladestecker noch nicht oder nicht mehr vollständig verrastet ist, also das Rastelement sich nicht in der Hinterschneidung befindet. Dadurch sind Benutzer insbesondere vor Fehlsteckungen geschützt, denn der Stecker wird bei unvollständiger Verrastung ausgeworfen. Dies steht im Gegensatz zu den Steckdosen mit quer zur Steckrichtung beweglichen Verriegelungselement, bei denen ein solcher Auswurf nicht erfolgt und die Bewegung des Verriegelungselements überwacht werden muss, um eine nicht vollständige Verrastung festzustellen.
Das Antriebsglied kann ein mechanischer, elektrischer, elektromagnetischer und/oder magnetischer Aktuator sein, beispielsweise ein Motor, eine mechanische, hydraulische oder pneumatische Feder, ein Elektromagnet und ähnliches. Ferner kann das Antriebsglied eine manuell betätigte Einrichtung, wie beispielsweise ein Hebel oder ein Knopf sein. Auch eine Kombination dieser Varianten ist möglich. Die Antriebsbewegung des Antriebsgliedes kann translatorisch und/oder rotatorisch sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Antriebsglied über eine Umlenkeinrichtung mit dem Verriegelungselement verbunden sein. Die Umlenkeinrichtung lenkt die Antriebsbewegung des Antriebsgliedes um. Eine antriebsgliedseitige Bewegung der Umlenkeinrichtung kann demnach eine andere Richtung aufweisen als die Bewegung des Verriegelungselements von der Steck- in die Sperrstellung. Insbesondere können die Bewegungsrichtung der Umlenkeinrichtung und die Bewegungsrichtung des Verriegelungselements senkrecht zueinander stehen. Durch die Umlenkeinrichtung ist es möglich, das Antriebsglied in nahezu beliebiger Lage an der Steckdose anzubringen.
Die Steckdosen, die insbesondere als Ladedosen im Automobilbereich Anwendung finden, sind, auch hinsichtlich ihrer Einbaurichtung, standardisiert, so dass die Nutzer den Stecker stets in der gleichen Orientierung stecken. Durch die Umlenkeinrichtung ist es möglich, das Antriebsglied beispielsweise seitlich an der Steckdose anzubringen, um den meist nach oben hin begrenzten Bauraum nicht zu erhöhen.
Die Umlenkeinrichtung kann zumindest in Richtung von dem Verriegelungselement zum Antriebsglied hin selbsthemmend sein, so dass eine auf das Verriegelungselement wirkende Kraft in der Umlenkeinrichtung aufgenommen und nicht an das Antriebsglied weitergeleitet wird.
Die Umlenkeinrichtung in einer der obigen und/oder folgenden Ausgestaltungen kann auch Teil eines Verriegelungsmoduls für eine Steckdose sein, das neben dem Antriebsglied das vom Antriebsglied geradlinig bewegte Verriegelungselement aufweist. Ein solches Verriegelungsmodul kann ein selbsttätig handelbares Bauteil zum Nachrüsten oder Reparieren bestehender Steckdosen sein.
Die Umlenkeinrichtung kann insbesondere eine Kulissenführung aufweisen. Insbesondere bei spritzgegossenen Teilen lässt sich eine Kulissenführung einfach fertigen.
Um die zur Bewegung des Verriegelungselements notwendigen Antriebskräfte gering zu halten, kann die Kulissenführung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wenigstens eine in einer Kulisse geführte, drehbare Rolle aufweisen. Durch die Drehbarkeit der Rolle ist die Reibung in der Umlenkeinrichtung verringert. Die Rolle kann insbesondere verriegelungselementseitig angeordnet sein, also direkt am Verriegelungselement angebracht sein. Die Kulisse kann an der dem Antriebsglied zugeordneten Seite der Kulissenführung angeordnet sein. Die Kulisse kann schlitz- oder nutförmig ausgestaltet sein.
Um die Bewegung exakt zu führen und Momente abzustützen, sind bevorzugt wenigstens zwei Kulissenführungen vorgesehen. Insbesondere kann jeweils eine Rolle in jeweils einer von zwei Kulissen vorhanden sein. Die wenigstens zwei Kulissenführungen können quer zu ihrer Bewegungsrichtung des voneinander beabstandet sein. Beispielsweise können die beiden Kulissenführungen quer zur Bewegungsrichtung des Verriegelungselements von der Steck- in die Sperrstellung voneinander beabstandet sein. Bevorzugt sind die Kulissenführungen symmetrisch zu einer Abtriebsseite, hier dem Verriegelungselement angeordnet.
Die Kulissenführung kann an einem geradlinig in der Steckdose geführten Schieber ausgebildet sein.
Die Kulissenführung, die Kulisse, die Rolle, das Verriegelungselement und/oder der Schieber können jeweils als Spritzgussteil oder durch ein additives Herstellverfahren aus Kunststoff gefertigt sein.
Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen der Umlenkeinrichtung, beispielsweise in Form eines Gestänges oder eines Nockentriebes anstelle einer Kulisse möglich. Das Verriegelungselement kann auch direkt vom Antriebsglied ohne Zwischenschaltung einer Umlenkeinrichtung angetrieben sein.
Der Schieber ist bevorzugt quer zur Steckrichtung und insbesondere quer zur Bewegungsrichtung des Verriegelungselements von der Sperr- in die Steckstellung geführt. Die Bewegungsrichtung des Schiebers kann beispielsweise parallel zu einem Steckergesicht der Steckdose verlaufen.
In der Sperrstellung befindet sich das Verriegelungselement in der Aussparung bevorzugt zwischen der Hinterschneidung und einer der Hinterschneidung quer zur Steckrichtung gegenüberliegenden Wandung der Aussparung. Auf diese Weise kann, wie oben erwähnt, das Rastelement des Ladesteckers im verrasteten Zustand gesperrt werden. Der Abstand zwischen dem Verriegelungselement und der Hinterschneidung wird dabei von der Geometrie des Ladesteckers und insbesondere des Rastelements bestimmt.
Das Verriegelungselement selbst kann in der Steckdose in Steckrichtung beweglich und quer zur Steckrichtung formschlüssig gehalten sein. Die insbesondere formschlüssige Führung des Verriegelungselements kann sich in Bewegungsrichtung des Verriegelungselements, in Richtung zur Einstecköffnung hin, bis zur Hinterschneidung und/oder darüber hinweg erstrecken. Durch die formschlüssige Führung ist das Verriegelungselement quer zu seiner Bewegungsrichtung abgestützt, so dass es auch große Kräfte aufnehmen kann, wenn versucht werden sollte, die gesperrte Verrastung des Rastelements gewaltsam zu lösen.
Das Verriegelungselement ist bevorzugt als ein Stößel ausgebildet, kann also im Wesentlichen stiftförmig ausgestaltet sein. Der Querschnitt des Verriegelungselements ist bevorzugt nicht kreisförmig, um die formschlüssige Führung zu ermöglichen.
Das Verriegelungselement kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einen der Einstecköffnung gegenüberliegenden Boden der Aussparung durchsetzen. Zwischen dem Boden und dem Verriegelungselement kann eine Dichtmanschette angeordnet sein.
Im Folgenden ist die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer Ausführungsform beispielhaft erläutert. Dabei werden in den Figuren für Elemente, die einander hinsichtlich Funktion und/oder Aufbau entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Merkmalskombination des Ausführungsbeispiels dient lediglich dem Verständnis. Nach Maßgabe der obigen Ausführungsformen kann auf Merkmale verzichtet werden, wenn es auf deren technischen Effekt bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommen sollte. Umgekehrt kann die beschriebene Merkmalskombination durch wenigstens ein weiteres, oben beschriebenes Merkmal ergänzt werden, wenn der technische Effekt des weiteren Merkmals für eine bestimmte Anwendung benötigt wird.
Es zeigen:

1 eine schematische Perspektivansicht einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Steckdose;
2 eine schematische Vorderansicht der Steckdose der 1;
3 eine schematische Perspektivansicht einer Ausgestaltung einer Umlenkeinrichtung der Steckdose der 1 in einer Steckstellung;
4 eine schematische Perspektivansicht der Umlenkeinrichtung der 3 in einer Sperrstellung;
5 eine schematische Perspektivansicht eines Verriegelungsmoduls für eine Steckdose mit Blick auf die Umlenkeinrichtung;
6 eine schematische Explosionsansicht der Umlenkeinrichtung des Verriegelungsmoduls der 5;
7 eine schematische, perspektivische Schnittansicht einer gesperrten Verrastung des ladesteckerseitigen Rastelements mit der Steckdose;
8 eine schematische, perspektivische Schnittansicht einer entsperrten und gelösten Verrastung zwischen einem ladesteckerseitigen Rastelement und der Steckdose;
9 eine schematische, perspektivische Schnittansicht der Steckdose beim Auswerfen eines Ladesteckers.

Zunächst ist mit Bezug auf die 1 und 2 der Aufbau einer erfindungsgemäßen Steckdose 1 beispielhaft erläutert.
Die Steckdose 1 ist beispielsweise eine Ladedose zum Aufladen von Elektrofahrzeugen, die einen komplementären, hier nicht dargestellten Ladestecker aufweisen. Die Steckdose 1 weist ein Steckergesicht 2 mit Kontakten 4 zur Energie- und Datenübertragung auf.
Die Steckdose 1 weist ferner eine Aussparung 6 auf, in der ein Teil des Ladesteckers aufgenommen wird. Die Aussparung 6 öffnet sich, wie beispielsweise auch die Kontakte 4, in einer Steckrichtung 8. Die Aussparung 6 endet in Steckrichtung 8 in einer Einstecköffnung 10, durch die hindurch der Ladestecker in die Aussparung 6 gesteckt wird. An den in Steckrichtung 8 der Einstecköffnung 10 gegenüberliegenden Ende der Aussparung 6 kann sich ein Boden 12 befinden.
Die Aussparung 6 kann durch eine Wand 14 von Bereichen 15 der Steckdose 1 getrennt sein, die die Kontakte 4 aufweisen. In einem solchen Fall dient die Aussparung 6 ausschließlich der Aufnahme und Verrastung eines ladesteckerseitigen Rastelements (in 1 und 2 nicht dargestellt). Die Aussparung 6 kann sich bei einer von einem Industriestandard vorgegebenen Ausrichtung der Ladedose insbesondere oberhalb der Steckdosenbereiche 15 mit den Kontakten befinden.
Zum Verrasten des Ladesteckers weist die Aussparung 6 eine in Steckrichtung 8 wirkende Hinterschneidung 16 auf. Die Hinterschneidung 16 stellt eine sich quer zur Steckrichtung 8 erstreckende Vertiefung der Aussparung 6 dar. Die Hinterschneidung 16 wird durch einen nicht unbedingt massiven Sperrkörper 18 erzeugt, der sich zwischen der Hinterschneidung 16 und der Einstecköffnung 10 befindet. Die Hinterschneidung 16 kann beispielsweise zwischen den Kontakten 4 und der Aussparung 6 angeordnet sein. Es ist ausreichend, wenn der Sperrkörper 18 von lediglich einer Rippe, die sich quer zur Steckrichtung 8 erstreckt, gebildet wird.
Zum Verrasten eines Ladesteckers rastet beispielsweise ein Rasthaken oder ein anderer Rastvorsprung in die Hinterschneidung 16 ein. Um den Rasthaken in der verrasteten Stellung zu sperren, kann ein in Steckrichtung 8 bewegliches Verriegelungselement 20 vorgesehen sein. Das Verriegelungselement 20 kann stift- oder stößelförmig ausgestaltet sein. Es durchdringt den Boden 12. Zwischen dem Boden 12 und dem Verriegelungselement 20 kann eine Dichtmanschette 22 vorgesehen sein.
Das Verriegelungselement 20 ist in 1 und 2 in einer Steckstellung dargestellt, in der es entlang der Steckrichtung 8 aus einer Überdeckung mit der Hinterschneidung 16 bewegt ist.
Um das Verriegelungselement 20 entlang der Steckrichtung 8 geradlinig zu bewegen, kann ein insbesondere eingehaustes Antriebsglied 26 vorgesehen sein, das in den 1 und 2 lediglich beispielhaft als ein elektrisch betriebener Aktuator dargestellt ist. Das Antriebsglied 26 und das Verriegelungselement 20 können Teil eines Verriegelungsmoduls 28 sein, das eine einstückig handhabbare Baueinheit der Steckdose 1 darstellen kann. Das Verriegelungsmodul 28 kann gegen andere Module, die beispielsweise anders ausgestaltete Antriebsglieder 26 oder an anderer Stelle angeordnete Antriebsglieder 26 aufweisen, ausgetauscht oder an unterschiedlichen Steckdosen oder in unterschiedlichen Positionen angebracht werden. Bei der Steckdose der 1 und 2, die dem Standard entsprechend stets in der dargestellten Orientierung verwendet wird, befindet sich das Antriebsglied 26 beispielsweise seitlich eines das Steckergesicht 2 umschließenden Gehäuses 30. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauform möglich.
Die 3 und 4 zeigen, wie das Verriegelungselement 20 in Steckrichtung 8 mit Hilfe einer Umlenkeinrichtung 32 bewegt wird. Die Umlenkeinrichtung befindet sich zwischen dem Antriebsglied 26 und dem Verriegelungselement 20. An einer Antriebsseite 34 der Umlenkeinrichtung erzeugt das Antriebsglied 26 eine beispielsweise geradlinige Bewegung in einer Richtung 36, die sich von der Richtung 38 der Bewegung des Verriegelungselements 20, hier der Steckrichtung 8, unterscheidet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Richtungen 36, 38 wenigstens etwa senkrecht zueinander.
Zur Umlenkung der Antriebsbewegung 36 weist die Umlenkeinrichtung 32 wenigstens eine, bevorzugt zwei Kulissenführungen 40 auf.
Eine Kulisse 42 ist an einem geradlinig in der Steckdose bzw. dem Verriegelungsmodul 28 geführten Schieber 44 ausgebildet. Die Kulisse 42 einer Kulissenführung ist beispielsweise ein Schlitz oder eine Nut, die sowohl gegenüber der Richtung 36 der Antriebsbewegung als auch der Richtung 38 der Bewegung des Verriegelungselements 20 geneigt ist. Der Grad der Neigung bestimmt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebsbewegung und der Bewegung des Verriegelungselements. Lediglich beispielhaft ist in 3 und 4 gezeigt, dass die Kulisse ein um 45° geneigter geradliniger Schlitz sein kann. Selbstverständlich sind auch gekrümmte Kulissenverläufe möglich.
In der Kulisse 42 läuft eine Rolle 46. In 3 und 4 ist gezeigt, dass der Schieber mit der Kulisse 42 mit dem Antriebsglied 26 und die in der Kulisse 42 geführte Rolle mit dem Verriegelungselement 20 verbunden ist. Diese Beziehung kann auch umgekehrt werden, indem der Schieber 44 mit dem Verriegelungsmodul 28 und die Rolle 46 mit dem Antriebsglied verbunden ist. Dies würde allerdings mehr Bauvolumen in Bewegungsrichtung 38 des Verriegelungselements 20 erfordern als die dargestellte Zuordnung.
Bei der dargestellten Ausgestaltung sind zwei quer zur Bewegungsrichtung 38 voneinander beabstandete Kulissenführungen 40 vorgesehen, um auf das Verriegelungselement 20 wirkende Drehmomente abstützen zu können. Außerdem kann die Bewegung des Verriegelungselements 20 durch zwei wie gezeigt symmetrisch zum Verriegelungselement 20 angeordnete Kulissenführungen 40 momentenfrei erzeugt werden. Dies verringert die Gefahr, dass das Verriegelungselement 20 verkeilt.
Das Verriegelungselement 20 ist in der Steckdose 1 bzw. im Verriegelungsmodul 28 in der Bewegungsrichtung 38 beweglich und quer dazu formschlüssig gehalten. Der Formschluss wird durch eine Führung 48 erreicht. Der Formschluss nimmt quer zur Bewegungsrichtung 38 auf das Verriegelungselement 20 wirkende Kräfte auf, die somit nicht an die Umlenkeinrichtung 32 weitergeleitet werden.
In 3 ist das Verriegelungselement 20 in der Steckstellung 24 gezeigt. In der Steckstellung befindet sich das Verriegelungselement 20 an dem von der Einstecköffnung 10 entfernteren Endpunkt seiner Bewegung.
Um das Verriegelungselement in seiner Bewegungsrichtung 38 in eine Sperrstellung 50 zu bewegen, wird es in Richtung der Einstecköffnung 10 in die Aussparung 6 bewegt, bis es die Hinterschneidung 16 zumindest teilweise quer zur Steckrichtung 8 überdeckt. Die Sperrstellung 50 ist in 4 dargestellt. Sie stellt den an der Einstecköffnung 10 gelegenen Endpunkt der Bewegung des Verriegelungselements 20 dar.
In der Steckstellung 24 gemäß 3 wird zum Erreichen der Sperrstellung 50 der Schieber 44 mittels des Antriebsgliedes 26 (nicht dargestellt) in Richtung 36 bewegt. Durch diese Bewegung werden die Rollen 46 entlang der Kulisse 42 bewegt. Aufgrund der Führungen 48, die eine Bewegung des Verriegelungselements 20 nur in Richtung 38 erlauben, führt die Relativbewegung zwischen Rolle 46 und Kulisse 42 zu einer Bewegung des Verriegelungselements in Steckrichtung 8.
Um das Verriegelungselement aus der in 4 gezeigten Sperrstellung 50 zurück in die Steckstellung 24 zu überführen, wird die Bewegung des Schiebers 44 umgekehrt.
Wird ein Antriebsglied 26 verwendet, das eine Antriebskraft nur in einer Richtung aufbringen kann, so empfiehlt sich die Verwendung einer Rückholfeder 52, die, wie dargestellt, auf den Schieber 44 wirken kann. Ist das Antriebsglied von sich aus in der Lage eine Hin- und Herbewegung zu erzeugen, kann eine Rückholfeder 52 entfallen.
Zu erwähnen ist mit Blick auf die 3 und 4 noch, dass die Kulisse 42 keinen durchgängigen oder überhaupt keinen Boden aufweisen muss. Sind die Rollen beispielsweise unverlierbar am Verriegelungselement 20 gehalten, so kann die Kulisse 42 beidseitig vollständig geöffnet sein. Ist die Rolle 46 dagegen nur aufgesteckt, so empfiehlt ein zumindest teilweiser Verschluss durch beispielsweise einen Steg 54, der sich entlang der Kulisse erstrecken kann, um die Rolle 46 unverlierbar zu halten.
In 5 ist das Verriegelungsmodul 28 ohne Steckdose 1 in der Steckstellung 24 dargestellt. In dieser Ausgestaltung kann das Verriegelungsmodul 28 an einer Steckdose 1 befestigt werden. Die Elemente der Umlenkeinrichtung 32 sind noch einmal in 6 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Bezüglich des Aufbaus und der Funktion der Elemente wird auf die Beschreibung zu den 3 und 4 verwiesen.
In 6 ist noch zu erkennen, dass das Verriegelungselement 20 von einer sich quer zur Bewegungsrichtung 38 des Verriegelungselements 20 erstreckenden Basis 56 vorspringt. Die Basis bildet jeweils eine Achse 58 aus, auf der eine Rolle 46 aufgesteckt ist.
Die Umlenkeinrichtung 32 ist in einem Gehäuse 60 des Verriegelungsmoduls aufgenommen. Das Gehäuse 60 kann durch eine Abdeckung 62 verschlossen sein und eine Öffnung 64 aufweisen, durch die Antriebsseite 34 der Umlenkeinrichtung ragt. An der Seite der Öffnung 64 kann das in 5 dargestellte Antriebsglied 26 angebracht sein. Die Antriebsseite der Umlenkeinrichtung kann sich durch die Öffnung 64 in das Antriebsglied 26 erstrecken. Wahlweise kann sich auch ein Teil des Antriebsglieds 26 durch die Öffnung 64 in das Gehäuse 60 erstrecken.
Mit Bezug auf die 7 bis 9 ist im Folgenden die Funktion des Verriegelungselements 20 beschrieben.
In 7 ist ein Rastelement 66 eines im Übrigen nicht dargestellten Ladesteckers in der Hinterschneidung verrastet. Das Verriegelungselement 20 befindet sich in der Sperrstellung, in der es die Hinterschneidung 16 teilweise überdeckt, sich also über der Hinterschneidung 16 befindet. Das Verriegelungselement 20 befindet sich des Weiteren bei verrastetem Rastelement oberhalb des Rastelements 66 bzw. zwischen dem eingerasteten Rastelement und einer Wandung 68 der Aussparung 6, so dass es die Bewegung des Rastelements 66 aus der Hinterschneidung 16 blockiert. Auf der von der Hinterschneidung 16 abgewandten Seite stützt sich das Verriegelungselement 20 an der Wandung 68 der Aussparung 6 ab. Die Führung 48 kann von der Wandung 68 gebildet sein. Eine aus der Hinterschneidung 16 gerichtete, quer zur Bewegungsrichtung 38 des Verriegelungselements 20 gerichtete Auslenkkraft 70 wird somit über das Verriegelungselement 20 unmittelbar an die Steckdose 1 bzw. dessen Gehäuse 30 abgegeben. Die Wandung 68 kann die Führung 48 des Verriegelungselements 20 bilden.
8 zeigt das Verriegelungselement 20 in der Steckstellung 24. Das Rastelement 66 wurde gerade aus der Hinterschneidung 16 heraus bewegt bzw. befindet sich kurz davor, in die Hinterschneidung 16 einzuschnappen. Das Rastelement 66 liegt noch auf dem Sperrkörper 18 auf. Das Verriegelungselement gibt die Aussparung 6 für das Rastelement 66 frei.
Alternativ kann das Verriegelungselement 20 auch an einer Stirnseite 72 des Rastelements 66 beispielsweise unter Wirkung der Rückholfeder 52 (3) anliegen.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird jedoch das Verriegelungselement 20 erst nach Betätigung des Antriebsgliedes 26 (1) aus der Steckstellung 20 in Richtung der Sperrstellung 50 gefahren. Befindet sich bei diesem Verfahren des Verriegelungselements 20 das Rastelement 66 in der in 7 dargestellten Raststellung, so fährt das Verriegelungselement 20 einfach über das Rastelement 66 und blockiert dessen Raststellung. Ist dagegen das Rastelement 66 nicht vollständig eingerastet und liegt es wie in 8 dargestellt aufgrund eines unvollständigen Einsteckens des Ladesteckers in die Steckdose 1 noch auf dem Sperrkörper 18, so wird durch das Verfahren des Verriegelungselements 20 zwischen der Steckstellung 24 und der Sperrstellung 50 das Rastelement 66 und damit der Ladestecker aus der Steckdose 1 geschoben.
In der in 9 dargestellten Zwischenstellung 74 des Verriegelungselements 20 zwischen der Steckstellung 24 und der Sperrstellung 50 wird folglich eine in Steckrichtung 8 wirkende Auswurfkraft 76 vom Antriebsglied 26 erzeugt.
Das Verriegelungselement 20 dient somit nicht nur dem Sperren der Verrastung des Ladesteckers in der Steckdose 1, sondern auch zum Auswurf des Ladesteckers nach dem Lösen der Verrastung und/oder bei nicht vollständiger Verrastung.
Bezugszeichenliste

1: Steckdose
2: Steckergesicht
4: Kontakt
6: Aussparung
8: Steckrichtung
10: Einstecköffnung
12: Boden
14: Wand
15: Bereich der Steckdose mit Kontakten
16: Hinterschneidung
18: Sperrkörper
20: Verriegelungselement
22: Dichtmanschette
24: Steckstellung
26: Antriebsglied
28: Verriegelungsmodul
30: Gehäuse
32: Umlenkeinrichtung
34: Antriebsseite der Umlenkeinrichtung
36: Richtung der Antriebsbewegung
38: Richtung der Bewegung des Verriegelungselements
40: Kulissenführung
42: Kulisse
44: Schieber
46: Rolle
48: Führung
50: Sperrstellung
52: Rückholfeder
54: Steg der Kulisse
56: Basis des Verriegelungselements
58: Achse der rolle
60: Gehäuse des Verriegelungsmoduls
62: Abdeckung
64: Öffnung im Gehäuse des Verriegelungsmoduls
66: Rastelement des Ladesteckers
68: Wandung der Aussparung
70: Auslenkkraft
72: Stirnseite des Rastelements
74: Zwischenstellung
76: Auswurfkraft

Claims

Steckdose (1), insbesondere zum Laden von mit einem Ladestecker versehenen, elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen, mit einer in Steckrichtung (8) offenen Aussparung (6) zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Ladesteckers, wobei die Aussparung (6) in einer in Steckrichtung (8) gelegenen Einstecköffnung (10) endet, mit einer in Steckrichtung (8) wirkenden Hinterschneidung (16) zur Verrastung eines Rastelements (66) des Ladesteckers und mit einem Verriegelungselement (20), das von einer Steckstellung (24) in eine Sperrstellung (50) beweglich ist, wobei das Verriegelungselement (20) in der Steckstellung (24) sich in der Aussparung (6) befindet und die Hinterschneidung (16) quer zur Steckrichtung (8) überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrstellung (50) in Steckrichtung (8) von der Steckstellung (24) beabstandet ist und sich das Verriegelungselement (20) in der Sperrstellung (50) näher an der Einstecköffnung (10) befindet als in der Steckstellung (24).
Steckdose (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsglied (26) vorgesehen ist, das in der Steckstellung (24) und/oder in einer zwischen der Steck- und der Sperrstellung (50) angeordneten Zwischenstellung (74) des Verriegelungselements (20) eine auf das Verriegelungselement (20) zur Einstecköffnung (10) hin gerichtete Auswurfkraft (76) erzeugt.
Steckdose (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied (26) über eine Umlenkeinrichtung (32) mit dem Verriegelungselement (20) verbunden ist und das eine antriebsgliedseitige Bewegung (36) der Umlenkeinrichtung (32) eine andere Richtung aufweist als die Bewegung (38) des Verriegelungselements (20) von der Steckstellung (24) in die Sperrstellung (50).
Steckdose (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (32) eine Kulissenführung (40) aufweist.
Steckdose (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (40) wenigstens eine in einer Kulisse (42) geführte Rolle (46) aufweist.
Steckdose (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (40) an einem geradlinig an der Steckdose (1) geführten Schieber (44) ausgebildet ist.
Steckdose (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sperrstellung (50) sich das Verriegelungselement (20) in der Aussparung (6) zwischen der Hinterschneidung (16) und einer der Hinterschneidung (16) quer zur Steckrichtung (8) gegenüberliegenden Wandung (68) befindet.
Steckdose (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (20) in Steckrichtung (8) beweglich und quer zur Steckrichtung (8) formschlüssig in der Steckdose (1) gehalten ist.
Steckdose (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (20) ein in der Einstecköffnung (10) gegenüberliegenden Boden (12) der Aussparung (6) durchsetzt.
Steckdose (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (20) zumindest in seinem in die Aussparung (6) beweglichen Bereich stiftförmig ist.
Steckdose (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsglied horizontal von der Aussparung (6) beabstandet ist.
Verriegelungsmodul (28) für eine Steckdose (1), mit einem Antriebsglied (26) und mit einem vom Antriebsglied geradlinig bewegten Verriegelungselement (20), gekennzeichnet durch eine zwischen dem Antriebsglied (26) und dem Verriegelungselement (20) angeordneten, mit dem Antriebsglied (26) und dem Verriegelungselement (20) verbundenen Umlenkeinrichtung (32), wobei eine antriebsgliedseitige Bewegung (36) der Umlenkeinrichtung (42) eine andere Richtung aufweist als die verriegelungselementseitige Bewegung (38).