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Die Erfindung betrifft eine Steckdose, vorzugsweise Ladesteckdose, mit einem Gehäuse, wobei an einer Außenseite des Gehäuses, vorzugsweise einer dem Steckgesicht der Steckdose in Steckrichtung der Steckdose gegenüberliegenden Außenseite des Gehäuses, jeweils ein Kontaktabschnitt zur Herstellung einer Verbindung mit jeweils einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung mit jeweils einer Funktion ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einer Steckdose wie hierin offenbart und einem Stecker sowie ein Fahrzeug mit einer Steckdose wie hierin offenbart.
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Steckdosen und vor allem Ladesteckdosen dienen primär zur Übertragung von Laststrom. Im Bereich der E-Mobilität werden elektrisch antreibbare Fahrzeuge, das heißt Elektrofahrzeuge mit Ladesteckdosen versehen, um beispielsweise das Elektrofahrzeug mittels einer Ladestation mit einem Stecker über eine zwischen dem Stecker und der Steckdose ausgebildeten Steckverbindung aufladen zu können.
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Für die Übertragung elektrischer Energie vor allem während des Ladevorgangs muss eine Steckdose einer Vielzahl von Anforderungen gerecht werden und mehrere Funktionen erfüllen. Dabei steht vor allem der Aspekt der Sicherheit im Vordergrund. Hierzu sind entsprechende Funktionen, wie beispielsweise ein PE-Leiter, eine Signalkontaktierung, eine Steckerverriegelung, etc., umzusetzen. Länder und Regionen wie die Europäische Union oder die Vereinigte Staaten von Amerika machen mittels entsprechender Normen (siehe Norm IEC 62196-3 und Norm SAE J-1772) beispielsweise Vorgaben für den Einführbereich einer Steckdose für einen Stecker. Die Ausbildung des Einführbereichs der Steckdose für den Stecker mit entsprechenden Kontaktelementen und Wänden oder Wandabschnitten wird auch als „Steckgesicht“ bezeichnet.
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Im rückseitigen oder fahrzeugseitigen Bereich einer Ladesteckdose, das heißt dem Steckgesicht gegenüberliegenden Bereich sind Anschlüsse und Verbindungen zum Fahrzeug vorgesehen, welche häufig herstellerspezifisch und daher verschieden ausgebildet sind.
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Bekannte Steckdosen, vor allem Ladesteckdosen aus dem Stand der Technik zeigen bisweilen keine fahrzeugseitigen funktionsabhängigen Anschlüsse oder Trennstellen. Mit anderen Worten gibt es bei derartigen Ladesteckdosen keine trennbaren Verbindungen von Gleichstrom-, Wechselstrom-, Schutzleiter- und Signalübertragungsleitungen. Eine schnelle Trennung oder Abkoppelung von dem Gehäuse der Ladesteckdose im Servicefall ist daher nicht oder kaum möglich.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Steckdose bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Die Erfindung betrifft nach einem ersten allgemeinen Gesichtspunkt eine Steckdose, vorzugsweise eine Ladesteckdose, mit einem Gehäuse, wobei an einer Außenseite des Gehäuses, vorzugsweise einer dem Steckgesicht der Steckdose in Steckrichtung der Steckdose gegenüberliegenden Außenseite des Gehäuses, jeweils ein, vorzugsweise zumindest jeweils ein, Kontaktabschnitt zur Herstellung einer Verbindung, vorzugsweise einer lösbaren Verbindung, mit jeweils einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung mit jeweils einer Funktion, vorzugsweise jeweils einer separaten, das heißt eigenständigen oder spezifischen Funktion, konfiguriert und/oder ausgebildet ist.
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Damit kann beispielsweise eine Steckdose, vorzugsweise Ladesteckdose, bereitgestellt werden, bei welcher elektrische Verbindungen und somit Anschlüsse nach der jeweiligen oder entsprechenden Funktion separat und von der Steckdose lösbar ausgebildet sind. Dadurch kann beispielsweise jeweils eine separate Verbindung, das heißt ein separater Anschluss für den zu übertragenden Laststrom in Form von Wechselstrom, für die Übertragung von Signalen zur Steuerung und/oder Kommunikation mit der Steckdose sowie für einen Schutzleiteranschluss, das heißt eine Erdung bereitgestellt werden. Es ist alternativ auch möglich, an derjenigen Außenseite des Gehäuses, an welcher sich das Steckgesicht der Steckdose befindet, einen Kontaktabschnitt zur Verbindung mit einem Koppelelement eines Schutzleiters auszubilden und/oder anzuordnen. Mit anderen Worten sind die Anschlüsse voneinander unabhängig und im Servicefall individuell und je nach Bedarf oder Funktion trennbar ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Steckdose kann vorzugsweise als Ladesteckdose ausgebildet sein und Bestandteil eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, das heißt Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs sein. Die Steckdose kann hierzu beispielsweise an der Karosserie montiert sein. Die Steckdose kann vorzugsweise zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale vorgesehen sein.
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Damit kann vor allem ein Elektrofahrzeug über eine solche Steckdose aufgeladen werden, beispielsweise durch einen Stecker einer Energieladestation, welcher mit der Steckdose eine mechanische und elektrisch leitende Verbindung ausbildet.
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Das Gehäuse kann beispielsweise mehrteilig ausgebildet sein und zumindest zwei Gehäuseteile umfassen. Dadurch ist vorzugsweise eine einfache Montierbarkeit der Steckdose möglich. Das Gehäuse kann vorzugsweise aus einem Isolierstoff ausgebildet sein, beispielsweise auf Basis eines Kunststoffs. Das Gehäuse kann durch zumindest einen Spritzvorgang und/oder durch zumindest einen Gießvorgang ausgebildet sein.
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Die Verbindung zwischen dem jeweiligen Kontaktabschnitt und dem jeweiligen Koppelelement, welche getrennt nach der Funktion vorhanden ist, kann beispielsweise als eine lösbare Steckverbindung ausgebildet sein. Mit anderen Worten handelt es sich vorzugsweise um einen jeweils separat und vorzugsweise funktionsspezifisch ausgebildeten elektromechanischen Anschluss.
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Der jeweils eine Kontaktabschnitt kann als Abschnitt zur Kontaktierung und somit vorzugsweise Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung beispielsweise zumindest ein Steckkontaktelement umfassen. Mit anderen Worten stellt der jeweils eine Kontaktabschnitt eine jeweils funktionsabhängige separate Schnittstelle oder Trennstelle zum Anschluss einer elektrischen Leitung mit zumindest einem elektrischen Leiter dar. Die elektrische Leitung ist zur Realisierung einer jeweiligen spezifischen Funktion (Übertragung von Laststrom, Übertragung von Signalen zur Kommunikation mit der Steckdose und/oder Steuerung von Komponenten der Steckdose, Schutzleiter, etc.) vorgesehen.
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Wie bereits beschrieben, kann eine elektrische Leitung mit jeweils einer Funktion eine oder mehrere elektrische Leiter umfassen. Die elektrischen Leiter können vorzugsweise geschirmt und/oder isoliert ausgebildet sein, das heißt mit einer Isolierung versehen sein. Einzelne isolierte Leiter können beispielsweise von einer (einzigen) Mantelisolierung umgeben sein. Es können aber auch mehrere einzelne isolierte elektrische Leiter mit jeweils einer Mantelisolierung versehen sein.
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Der jeweilige Kontaktabschnitt ist somit vorzugsweise konfiguriert und/oder ausgebildet, eine spezifische Funktion der Steckdose zu erfüllen oder zumindest zu ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt und jeweils ein weiterer Kontaktabschnitt oder zumindest ein weiterer Kontaktabschnitt teilweise im Wesentlichen identisch und/oder teilweise zumindest ähnlich ausgebildet sind.
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Beispielsweise können an den jeweiligen Kontaktabschnitten Wände und/oder Wandabschnitte zur Aufnahme von Kontaktelementen teilweise im Wesentlichen identisch ausgebildet sein, um vorzugsweise einheitliche Klemmstellen bereitzustellen.
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Dadurch kann beispielsweise ein Baukastenprinzip mit einer gewissen Anzahl an Gleichteilen realisiert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt und jeweils ein weiterer Kontaktabschnitt oder zumindest ein Kontaktabschnitt und zumindest ein weiterer Kontaktabschnitt voneinander beabstandet ausgebildet sind oder aneinander angrenzend ausgebildet sind.
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Dadurch kann der zur Verfügung stehende äußere Bauraum an der Steckdose, das heißt dem Gehäuse optimiert verwendet werden, sodass vorzugsweise ein kompakter Aufbau der Steckdose gewährleistet wird.
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Es ist möglich, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt oder zumindest ein Kontaktabschnitt teilweise vom Gehäuse weg erstreckend ausgebildet ist, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht vom Gehäuse weg erstreckend ausgebildet ist oder im Wesentlichen in Steckrichtung der Steckdose ausgebildet ist oder im Wesentlichen senkrecht zur Steckrichtung der Steckdose ausgebildet ist.
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Dadurch kann vorzugsweise eine einfache Montierbarkeit und Wartung gewährleistet werden.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt oder zumindest ein Kontaktabschnitt in einer Ansicht, vorzugsweise in Steckrichtung der Steckdose, teilweise eine im Wesentlichen rechteckförmige und/oder ovale Kontur aufweist.
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Dadurch lässt sich beispielsweise auf relativ einfach Art eine Steckverbindung zwischen dem jeweiligen Kontaktabschnitt und dem jeweils zugeordneten Koppelelement bereitstellen. Zudem wird vorzugsweise eine einfachere Herstellung der Steckdose gewährleistet.
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Es ist möglich, dass das jeweils eine Koppelelement oder zumindest ein Koppelelement zur Herstellung der Verbindung, vorzugsweise lösbar formschlüssigen Verbindung, als Steckelement und der jeweils eine Kontaktabschnitt oder zumindest ein Kontaktabschnitt als Gegensteckelement zu dem Steckelement ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt oder zumindest ein Kontaktabschnitt zumindest teilweise integral einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist, vorzugsweise durch zumindest einen Spritzvorgang und/oder zumindest einen Gießvorgang.
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Der jeweilige Kontaktabschnitt kann beispielsweise einen Trägersockel für elektrische leitende Kontaktelemente umfassen. Der Trägersockel kann vorzugsweise aus einem Isolierstoff ausgebildet sein. Der Isolierstoff kann vorzugsweise ein Werkstoff auf Kunststoffbasis sein. Dadurch kann eine integral einstückige Ausbildung durch zumindest einen Spritzvorgang und/oder durch zumindest einen Gießvorgang realisiert werden.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Kontaktabschnitt, vorzugsweise separater Kontaktabschnitt, zur Herstellung einer Verbindung mit einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung zur Übertragung von Wechselstrom konfiguriert und/oder ausgebildet ist; und/oder ein Kontaktabschnitt, vorzugsweise separater Kontaktabschnitt, zur Herstellung einer Verbindung mit einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung zur Übertragung von Gleichstrom konfiguriert und/oder ausgebildet ist; und/oder ein Kontaktabschnitt, vorzugsweise separater Kontaktabschnitt, zur Herstellung einer Verbindung mit einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung zur Übertragung von Signalen, vorzugsweise zur Kommunikation mit der Steckdose, konfiguriert und/oder ausgebildet ist; und/oder ein Kontaktabschnitt, vorzugsweise separater Kontaktabschnitt, zur Herstellung einer Verbindung mit einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung zur Betätigung zumindest eines Aktuators der Steckdose für zumindest ein Verriegelungselement zur Verriegelung der Steckdose mit einem Stecker in einer Verriegelungsposition ausgebildet ist; und/oder ein Kontaktabschnitt, vorzugsweise separater Kontaktabschnitt, zur Herstellung einer Verbindung mit einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Leitung zum Betrieb einer Komponente der Steckdose und/oder einer mit der Steckdose verbundenen Komponente, ausgebildet ist.
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Die Funktion der Übertragung von Signalen, vorzugsweise zur Kommunikation mit der Steckdose, kann vorzugsweise eine Steuerung der Steckdose, das heißt jeweiliger Komponenten der Steckdose umfassen. Ferner können beispielsweise auch weitere Komponenten der Steckdose oder an die Steckdose angeschlossen oder mit der Steckdose verbunden werden, welche nicht primär in Relation zu einem Ladevorgang mit Übertragung von Laststrom stehen.
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Die Komponente kann beispielsweise ein Sensor, vorzugsweise ein optischer oder magnetischer Sensor, sein. Die Komponente kann auch ein Lichtleiter oder ein Leuchtelement, eine Kamera und/ oder ein Feuerlöscher sein.
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Mit anderen Worte können die genannten Kontaktabschnitte vorzugsweise jeweils als separate Kontaktabschnitte ausgebildet sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Kontaktabschnitt, das heißt ein separater Kontaktabschnitt, zur Herstellung einer Verbindung mit einem anschließbaren oder angeschlossenen Koppelelement einer elektrischen Schutzleitung, vorzugsweise mit einem Schutzleiter, ausgebildet ist.
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Der separate Kontaktabschnitt für die Schutzleiterfunktion kann beispielsweise an der Außenseite des Gehäuses der Steckdose konfiguriert und/oder ausgebildet sein, an welcher sich das Steckgesicht der Steckdose befindet.
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Es ist möglich, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt oder zumindest ein Kontaktabschnitt konfiguriert und/oder ausgebildet ist, die elektrische Leitung mittels des Koppelelements zumindest abschnittsweise auszurichten, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht oder schräg zur Steckrichtung.
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Der jeweilige Kontaktabschnitt kann hierzu derart konfiguriert und/oder ausgebildet sein, dass er eine Ausrichtung oder Orientierung des Koppelelements ermöglicht, beispielsweise mit Hilfe von Vorsprüngen, Schienen, Halterungen und/oder Gelenkverbindungen, über welche das Koppelelement in einem definierten Winkelbereich zur Außenseite des Gehäuses der Steckdose, das heißt Außenwand ausgerichtet positioniert werden kann. Dadurch können beispielsweise vorgegebene Einbaubedingungen an einem Elektrofahrzeug berücksichtigt werden und die Führung oder Anordnung der Leitung oder der Leitungen ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise variierbar.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt oder mindestens ein Kontaktabschnitt zumindest ein Rastelement zur Ausbildung einer Rastverbindung und/oder zumindest ein Gewinde, vorzugsweise Innengewinde, zur Ausbildung einer Schraubverbindung mit dem jeweils einen Koppelelement oder zumindest einem Koppelelement aufweist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der jeweils eine Kontaktabschnitt oder mindestens ein Kontaktabschnitt in Steckrichtung der Steckdose innerhalb der Projektionsfläche des Gehäuses, vorzugsweise innerhalb der Projektionsfläche des Steckgesichts, ausgebildet ist.
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Es ist zusätzlich möglich, dass das jeweils eine Koppelelement oder mindestens ein Koppelelement in Steckrichtung der Steckdose innerhalb der Projektionsfläche des Gehäuses, vorzugsweise innerhalb der Projektionsfläche des Steckgesichts, an den jeweils einen Kontaktabschnitt oder dem mindestens einen Kontaktabschnitt anschließbar oder angeschlossen ist.
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Ein zweiter allgemeiner Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend eine Steckdose, vorzugsweise Ladesteckdose, wie hierin offenbart, und einen Stecker, vorzugsweise Ladestecker.
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Ein dritter allgemeiner Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, vorzugsweise elektrisch antreibbares Fahrzeug, mit einer Steckdose wie hierin offenbart.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere oder andere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.
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Es zeigen:
- • 1A eine perspektivische Darstellung („Steckerseite“) eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose;
- • 1B eine weitere perspektivische Darstellung (Rückseite) der in 1A gezeigten Steckdose;
- • 2A eine Frontansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose;
- • 2B eine Rückansicht der in 2A dargestellten Steckdose;
- • 2C eine weitere Rückansicht der in 2A dargestellten Steckdose;
- • 2D eine weitere Rückansicht der in 2A dargestellten Steckdose;
- • 3A eine Frontansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose;
- • 3B eine Rückansicht der in 3A dargestellten Steckdose;
- • 3C eine weitere Rückansicht der in 3A dargestellten Steckdose;
- • 3D eine weitere Rückansicht der in 3A dargestellten Steckdose;
- • 4A eine Frontansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose;
- • 4B eine Rückansicht der in 4A dargestellten Steckdose;
- • 4C eine weitere Rückansicht der in 4A dargestellten Steckdose;
- • 4D eine weitere Rückansicht der in 4A dargestellten Steckdose
- • 5B eine Frontansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose;
- • 5B eine Rückansicht der in 5A dargestellten Steckdose.
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Gleiche oder funktional äquivalente Komponenten oder Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zu deren Erläuterung wird teilweise auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele und/oder Figuren verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Die folgende detaillierte Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dient zur näheren Veranschaulichung oder Verdeutlichung und soll den Umfang der Erfindung in keiner Weise beschränken.
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1A zeigt eine perspektivische Darstellung, das heißt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steckdose 1 auf Basis einer so genannten „CCS-Ladedose“ nach europäischen Vorgaben. In 1A ist im Besonderen die „Steckerseite“ der Steckdose 1 dargestellt. Alternativ kann die Steckdose auch auf Basis einer „CCS-Ladedose“ nach US-amerikanischen Vorgaben ausgebildet sein.
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Die Steckdose 1 umfasst ein Gehäuse 100. Das Gehäuse 100 umfasst ein erstes Gehäuseteil 101 und ein zweites Gehäuseteil 102 mit entsprechenden Wänden und/oder Wandabschnitten. Das erste Gehäuseteil 101 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 102 lösbar verbindbar oder lösbar verbunden, vorzugsweise über teilweise hierin nicht nähere beschriebene, ausgebildete Steckverbindungen und/oder Schraubverbindungen. Das Gehäuse 100, das heißt das erste Gehäuseteil 101 und das zweite Gehäuseteil 102, ist aus einem Isolierstoff, vorzugsweise auf Basis eines Kunststoffs, ausgebildet.
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Die Steckdose 1 umfasst an der in 1A gezeigten Außenseite 100A des Gehäuses 100 ein Steckgesicht 100G mit entsprechenden Steckabschnitten oder Steckbereichen zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Verbindung zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale. Gut erkennbar sind die im unteren Bereich des Steckgesichts 100G innerhalb eines Steckabschnitts angeordneten Kontaktelemente 110 und 111 zur Übertragung von Laststrom in Form von Gleichstrom, beispielsweise während eines Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt).
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Die Steckrichtung, in welcher ein Stecker (in den Figuren nicht dargestellt) in die Steckdose 1 zur Ausbildung einer Steckverbindung oder aus der Steckdose 1 zur Trennung des Steckers von der Steckdose 1 bewegt werden kann, ist mit dem mit „X“ gekennzeichneten, gestrichelt dargestellten Doppelpfeil markiert.
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Die Steckdose 1 umfasst in einem kammerförmigen Wandabschnitt 100K an der Außenseite 100A des ersten Gehäuseteils 101, an welcher sich das Steckgesicht 100G befindet, ein Verriegelungselement, beispielsweise in Form eines Verriegelungspins, (in 1 nicht sichtbar), um einen Stecker mit der Steckdose 1 in einer Verriegelungsposition, das heißt im Zustand der Ausbildung einer Steckverbindung zwischen dem Stecker und der Steckdose 1, zu verriegeln. Der Verriegelungspin wird von einem Aktuator (in 1 nicht sichtbar), welcher zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 100 angeordnet ist, betätigt.
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Die Steckdose 1 dient primär der Übertragung elektrischer Energie, das heißt der Übertragung von Laststrom und ist vorzugsweise als Steckdose 1 eines kombinierten Ladesystems nach sowohl dem Gleichstromladeverfahren als auch dem Wechselstromladeverfahren ausgebildet. Die Steckdose 1 ist vorzugsweise an ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt), das heißt Elektrofahrzeug montiert.
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Die Steckdose 1 ist mit mehreren elektrischen Leitungen 4A, 4B, 4C, 4D zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale verbunden, was im Folgenden noch näher erläutert wird. Eine elektrische Leitung 4A, 4B, 4C, 4D kann beispielsweise einen einzigen geschirmten und/oder isolierten elektrischen Leiter umfassen. Der eine einzige elektrische geschirmte und/oder isolierte Leiter 4A, 4B, 4C, 4D kann vorzugsweise von einer Mantelisolierung umgeben sein.
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Es ist auch möglich, dass eine elektrische Leitung 4A, 4B, 4C, 4D mehrere geschirmte und/oder isolierte elektrische Leiter umfasst, welche vorzugsweise von einer einzigen Mantelisolierung oder jeweils einer Mantelisolierung umgeben sind.
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Die elektrischen Leitungen 4A, 4B, 4C, 4D umfassen oder haben jeweils unterschiedliche definierte oder spezifizierte Funktionen in Bezug auf den Betrieb der Steckdose 1.
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Die elektrische Leitung 4C ist zur Übertragung von Laststrom in Form von Gleichstrom ausgebildet. Die elektrische Leitung 4B ist zur Übertragung von Laststrom in Form von Wechselstrom ausgebildet. Die elektrische Leitung 4A ist zur Betätigung des Aktuators vorgesehen, das heißt überträgt elektrische Energie und/oder elektrische Signale zur Steuerung des Aktuators und somit des Verriegelungselements. Die elektrische Leitung 4D ist zur Kommunikation mit der Steckdose 1, das heißt zur Übertragung von Signalen zur Steuerung von weiteren Komponenten und Elementen der Steckdose 1, beispielsweise eines elektrisch wirkenden Shutters, vorgesehen. Somit ist jede elektrische Leitung 4A, 4B, 4C, 4D durch eine separate Funktion in Bezug auf die Steckdose 1 gekennzeichnet.
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Die elektrische Leitung 4C umfasst ein Koppelelement 3C oder ist vorzugsweise mit einem Koppelelement 3C verbunden. Das Koppelelement 3C bildet mit dem Kontaktabschnitt 2C an einer Außenseite 100A des Gehäuses 100 eine Verbindung aus. Die Verbindung ist vorzugsweise eine lösbare Verbindung und als eine Kombination einer Steckverbindung mit Rastverbindungen RV ausgebildet. Über das Koppelelement 3C und den Kontaktabschnitt 2C wird somit nicht nur eine mechanische Verbindung bereitgestellt, sondern auch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der elektrischen Leitung 4C und der Steckdose 1 geschaffen. Die weiteren elektrischen Leitungen 4A, 4B und 4C und ihr Anschluss an die Steckdose 1 werden nachfolgend anhand von 1B noch näher erläutert.
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Ferner ist der Kontaktabschnitt 2E an der Außenseite 100A des Gehäuses 100, an welcher sich das Steckgesicht 100G befindet, ausgebildet und/oder angeordnet. Der Kontaktabschnitt 2E dient zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit einem Koppelelement (nicht in 1A dargestellt), welches Bestandteil einer elektrischen Schutzleitung oder vorzugsweise mit einer elektrischen Schutzleitung („PE-Leiter“) verbunden ist.
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1B zeigt eine weitere perspektivische Darstellung der in 1A gezeigten Steckdose 1.
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In 1B ist die Rückseite der Steckdose 1 aus 1A dargestellt. Mit anderen Worten ist in 1 eine Außenseite 100A dargestellt, welche dem Steckgesicht 100G der Steckdose 1 in Steckrichtung X gegenüberliegt. In Bezug auf die Verwendung in oder den Anbau an ein elektrisch antreibbares Fahrzeug ist dies der fahrzeugseitige Bereich („Fahrzeugseite“) der Steckdose 1, mittels welchem die Steckdose 1 an entsprechend vorgesehen Positionen am Fahrzeug montierbar ist.
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Das Gehäuse 100 umfasst an dieser Außenseite 100A jeweils einen separaten Kontaktabschnitt 2A, 2B, 2C, 2D, welcher zur Herstellung einer Verbindung mit jeweils einem zugeordneten, separaten Koppelelement 3A, 3B, 3C, 3D einer jeweiligen elektrischen Leitung 4A, 4B, 4C, 4D ausgebildet ist, was nachfolgend noch näher erläutert wird.
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Die jeweils separaten Kontaktabschnitte 2A, 2B, 2C, 2D sind zumindest teilweise integral einstückig mit dem Gehäuse 100, das heißt dem zweiten Gehäuseteil 102 ausgebildet, vorzugsweise durch zumindest einen Spritzvorgang und/oder zumindest einen Gießvorgang. Der Kontaktabschnitt 2A ist zur Herstellung einer Verbindung mit dem Koppelelement 3A der elektrischen Leitung 4A ausgebildet. Der Kontaktabschnitt 2A ist in einer Ansicht, vorzugsweise in Steckrichtung X, durch im Wesentlichen rechteckförmige Abschnitte oder Konturen gekennzeichnet. Diese werden durch entsprechende Wände und Wandabschnitte entsprechender Wanddicke des Kontaktabschnitts 2A definiert.
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Der Kontaktabschnitt 2A ist zur Aufnahme oder zum Anschluss des Koppelelements 3A konfiguriert und/oder ausgebildet, um über die mit dem Koppelelement 3A verbundene elektrische Leitung 4A den Aktuator mit dem Verriegelungselement zu betätigen oder zu steuern sowie ferner beispielsweise auch den Zustand des Verriegelungselements über den Aktuator abzufragen. Hierbei kommen entsprechende Sensoren und Signale zum Einsatz, auf welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher eingegangen wird.
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Ferner umfasst die Außenseite 100A des Gehäuses 100 einen weiteren separaten Kontaktabschnitt 2B. Der Kontaktabschnitt 2B ist an den Kontaktabschnitt 100A teilweise angrenzend ausgebildet und/oder angeordnet. Der Kontaktabschnitt 2B dient zur Herstellung einer Verbindung mit einem Koppelelement 3B, welches Bestandteil der elektrischen Leitung 4B oder vorzugsweise mit der elektrischen Leitung 4B verbunden ist. Das Koppelelement 3B ist unter anderem mittels Schraubverbindungen SV mit dem Kontaktabschnitt 2B lösbar verbunden. Die elektrische Leitung 4B dient zur Übertragung von Laststrom in Form von Wechselstrom und umfasst mehrere geschirmte und/oder isolierte elektrische Leiter, welche vorzugsweise von einer einzigen Mantelisolierung umgeben sind.
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Ferner umfasst die Außenseite 100A des Gehäuses 100 einen weiteren separaten Kontaktabschnitt 2C. Der Kontaktabschnitt 2C ist konfiguriert und/oder ausgebildet, das Koppelelement 3C der elektrischen Leitung 4C aufzunehmen. Das Koppelelement 3C ist als Steckelement und der Kontaktabschnitt 2C als Gegensteckelement zu dem Koppelelement 3C ausgebildet. Anderen Worten wird eine formschlüssige lösbare Steckverbindung ausgebildet. Ferner ist das Koppelelement 3C über entsprechende Rastverbindungen RV mit dem Kontaktabschnitt 2C verbunden. Die elektrische Leitung 4C dient zur Übertragung von Laststrom in Form von Gleichstrom, vorzugsweise für den Ladevorgang eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, und umfasst zwei geschirmte oder ungeschirmte isolierte elektrische Leiter mit jeweils einer Mantelisolierung.
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Ferner umfasst die Außenseite 100A des Gehäuses 100 einen weiteren separaten Kontaktabschnitt 2D. Der Kontaktabschnitt 2D ist konfiguriert und/oder ausgebildet, das Koppelelement 3D der elektrischen Leitung 4D aufzunehmen. Die elektrische Leitung 4D dient zur Übertragung von Signalen zur Kommunikation mit und/oder Steuerung der Steckdose 1, das heißt entsprechender Komponenten und Elemente der Steckdose 1, welche hierin nicht näher beschrieben werden.
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2A zeigt eine Frontansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose 1 als Ladesteckdose mit einem Gehäuse 100 auf Basis einer Steckdose vom Typ „GB/T“, welche vorzugsweise in der Volksrepublik China zu Einsatz kommt.
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Das Gehäuse 100 umfasst ein erstes Gehäuseteil 101 und ein zweites Gehäuseteil 102 (siehe hierzu 2B). Die Steckdose 1 umfasst ein Steckgesicht 100G, welches unter anderem durch die Ausbildung und Anordnung der Kontaktelemente 110 bis 116 gekennzeichnet ist. Die Kontaktelemente 110 bis 112 und 114 dienen zur Übertragung von Laststrom in Form von Wechselstrom. Das Kontaktelement 113 ist als Schutzkontaktelement für einen Schutzleiter ausgebildet. Die Kontaktelemente 115 und 116 dienen zur Übertragung von Signalen.
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Gut erkennbar ist der an dieser das Steckgesicht 100G umfassenden Außenseite 100A des Gehäuses 100 konfigurierte und/oder ausgebildete Kontaktabschnitt 2D, welcher an den Bereich des Steckgesichts 100G angrenzt. Der Kontaktabschnitt 2D ist derart konfiguriert und/oder ausgebildet, eine Verbindung mit einem Koppelelement 3D eines Schutzleiters (nicht in 2A dargestellt) herzustellen. Der Kontaktabschnitt 2D ist zumindest teilweise integral einstückig mit dem ersten Gehäuseteil 101 des Gehäuses 100 ausgebildet, vorzugsweise durch zumindest einen Gießvorgang und/oder durch zumindest einen Spritzvorgang.
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Der Kontaktabschnitt 2D ist als zylinderförmiger Gegensteckabschnitt ausgebildet, welcher sich von der Außenseite 100A des Gehäuses 100, das heißt der Außenfläche der äußeren Wand des ersten Gehäuseteils 101, in das Innere des Gehäuses 100 hinein erstreckt. Ein entsprechend im Wesentlichen identisch oder zumindest ähnlich ausgebildetes Koppelelement 3D, welches mit einer Schutzleitung, das heißt einer elektrischen Leitung mit Schutzfunktion, verbunden ist, kann somit auf einfache Weise in den Kontaktabschnitt 2D zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung gesteckt werden.
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2B zeigt eine Rückansicht der in 2A dargestellten Steckdose 1, welche die fahrzeugseitigen Außenseite 100A der Steckdose 1 erkennen lässt.
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Die Steckdose 1 ist in einem teilweise zusammengebauten oder montierten Zustand dargestellt. Gut erkennbar sind die jeweiligen oder separaten Koppelelemente 3A und 3B sowie der Kontaktabschnitt 2C (gestrichelt dargestellt) an der Außenseite 100A des Gehäuses 100, das heißt der äußeren Wand des zweiten Gehäuseteils 102, zur Herstellung einer Verbindung mit einem weiteren Koppelelement 3C (nicht in 2B dargestellt). Die entsprechenden Kontaktabschnitte 2A und 2B zur Aufnahme oder zu Anschluss der Koppelelemente 3A und 3B (in 2B gestrichelt dargestellt) sind zusammen mit dem Kontaktabschnitt 2C aneinander angrenzend konfiguriert und/oder ausgebildet. Dadurch wird beispielsweise eine kompakte Bauform der Steckdose 1 weiterhin gewährleistet. Die Koppelelemente 3A und 3B sind vorzugsweise als Gehäuseeinheiten mit einheitlichen oder im Wesentlichen identischen Abschnitten zur Verbindung, vorzugsweise lösbaren Befestigung, mit dem jeweiligen Kontaktabschnitt 2A und 2B ausgebildet.
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Bei dem Koppelelement 3B ist zur weiteren Veranschaulichung die elektrische Leitung 4B schematisch dargestellt. Die elektrische Leitung 4B dient zur Übertragung von Laststrom in Form von Wechselstrom und umfasst elektrische Leiter, welche die Kontaktelemente 110 bis 112 und 114 (siehe hierzu 2A) mit elektrischem Strom versorgen. Eine weitere elektrische Leitung, welche dem Koppelelement 3A zugeordnet, das heißt vorzugsweise mit diesem verbunden ist, ist aus Gründen der näheren Veranschaulichung in 2B nicht dargestellt.
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2C zeigt eine weitere Rückansicht der in 2A dargestellten Steckdose 1 mit einem entsprechend ausgebildeten Kontaktabschnitt 2C. Der Kontaktabschnitt 2C umfasst ein Steckkontaktelement 2C1 zur Verbindung, das heißt Aufnahme von Steckfahnen eines Koppelelements 3C einer elektrischen Leitung 4C (in 2C nicht dargestellt). Das Steckkontaktelement 2C1 erstreckt sich von der Außenseite 100A des Gehäuses 100 weg, das heißt der äußeren Wand des zweiten Gehäuseteils 102 weg im Wesentlichen senkrecht. Das Steckkontaktelement 2C1 des Kontaktabschnitts 2C umfasst in seinem inneren Bereich integrierte Kontaktelemente zum Aufbau einer elektrisch leitenden Verbindung, sobald ein zugeordnetes, separates und entsprechend konfiguriert und/oder ausgebildetes Koppelelement 3C einer elektrischen Leitung 4C (in 2C nicht dargestellt) mit einer definierten oder spezifizierten Funktion in das Steckkontaktelement 2C1 eingesteckt wird.
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2D zeigt eine weitere Rückansicht der in 2A dargestellten Steckdose 1. Analog zu 2C umfasst der Kontaktabschnitt 2C ein Steckkontaktelement 2C1, welches im Vergleich zu dem in 2C dargestellten Steckkontaktelement 2C1 um neunzig Grad verdreht an der Außenseite 100A angeordnet ist. Dadurch kann beispielsweise entsprechend vorgegebenen Bauraumbedingungen Rechnung getragen werden.
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3A zeigt eine Frontansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose1.
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Die Steckdose 1 mit dem Gehäuse 100 umfasst an einer Außenseite 100A wiederum ein Steckgesicht 100G, welches von entsprechenden Wänden und/oder Wandabschnitten zusammen mit den Kontaktelementen 110 bis 116 ausgebildet wird. Das Gehäuse 100 ist auch hier zweiteilig ausgebildet und umfasst ein erstes Gehäuseteil 101 und eine zweites Gehäuseteil 102 (siehe hierzu 3B), vorzugsweise aus einem Isolierstoff auf Kunststoffbasis.
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An der Außenseite 100A, an welcher sich das Steckgesicht 100G befindet, ist ein Koppelelement 3D, welches mit einem entsprechenden, separaten Kontaktabschnitt 2D verbunden ist, dargestellt. Die Verbindung zwischen dem Kontaktabschnitt 2D und dem Koppelelement 3D ist lösbar und teilweise formschlüssig und wird unter anderem mittels einer Schraubverbindung SV realisiert.
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3B zeigt eine Rückansicht der in 3A dargestellten Steckdose 1.
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Die Steckdose 1 umfasst einen ersten Kontaktabschnitt 2A (gestrichelt dargestellt) zur Verbindung mit einem Koppelelement 3A. Das Koppelelement 3A ist mit einer elektrischen Leitung verbunden (in 3B nicht dargestellt), welche zur Steuerung oder Betätigung eines Aktuators für einen Verriegelungspin dient, um bei einem in die Steckdose 1 eingesteckten Stecker in einer Verriegelungsposition den Stecker mit der Steckdose 1 zu verriegeln.
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Ferner umfasst die Steckdose 1 an der Außenseite des Gehäuses 100, das heißt des zweiten Gehäuseteils 102 zwei weitere separate Kontaktabschnitte 2B und 2C (jeweils gestrichelt dargestellt). Für den separaten Kontaktabschnitt 2B ist das mit diesem verbundene Koppelelement 3B gezeigt. Das Koppelelement 3B ist Bestandteil der elektrischen Leitung 4B oder vorzugsweise mit der elektrischen Leitung 4B verbunden und dient zur Übertragung von Laststrom in Form von Wechselstrom.
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Der weitere separate Kontaktabschnitt 2C dient zur Verbindung der Steckdose 1 mit einem Koppelelement (in 3B nicht dargestellt), um über eine elektrische Leitung (in 3B nicht dargestellt) Signale zur Kommunikation mit der Steckdose 1 übertragen zu können.
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3C und 3D zeigen eine weitere Rückansicht der in 3A dargestellten Steckdose 1, wobei der Kontaktabschnitt 2C ein Steckkontaktelement 2C1 umfasst. Das Steckkontaktelement 2C1 ist analog dem in den 2C und 2D dargestellten Steckkontaktelement 2C1 ausgebildet. In diesen Darstellungen sind vor allem die Schraubverbindungen SV zur lösbaren Verbindung oder Befestigung des Koppelelements 3B an den Kontaktabschnitt 2B (siehe hierzu auch 3B) gut erkennbar.
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4A zeigt eine Seitenansicht („Steckerseite“) eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckdose 1.
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Das Gehäuse 100 basiert hier vorzugsweise auf einem Gehäuse vom Typ „CCS“ (Combined Charging System/kombiniertes Ladesystem) für Laden nach dem Gleichstrom- und/oder Wechselstromladeverfahren und umfasst ein erstes Gehäuseteil 101 und ein zweites Gehäuseteil 102 (siehe hierzu 4B), welches aus einem Isolierstoff ausgebildet ist.
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Das Steckgesicht 100G der Steckdose 1 wird durch entsprechende Wände und/oder Wandabschnitte des ersten Gehäuseteils 101 sowie die Kontaktelemente 110 bis 118 gebildet.
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Ferner befindet sich an der Außenseite 100A des Gehäuses 100 der Steckdose 1, an welcher das Steckgesicht 100G angeordnet ist, ein Kontaktabschnitt 2E zur Ausbildung oder Herstellung einer Verbindung mit einem Koppelelement (in 4A nicht dargestellt). Der Kontaktabschnitt 2D ist konfiguriert und/oder ausgebildet, mit einem Koppelelement einer Schutzleitung („PE-Leiter“) verbunden zu werden.
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4B zeigt eine Rückansicht der in 4A dargestellten Steckdose 1. An der Außenseite 100A des Gehäuses 100, welche dem Steckgesicht 100G in Steckrichtung X gegenüberliegt, sind weitere separate Kontaktabschnitte für jeweils entsprechende Koppelelemente konfiguriert und/oder ausgebildet, um entsprechend voneinander getrennte Funktionen ausführen zu können.
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Die Außenseite 100A umfasst einen ersten separaten Kontaktabschnitt 2A (gestrichelt dargestellt), welcher zur Übertragung von Signalen an die Steckdose 1 vorgesehen ist. Ferner umfasst die Außenseite 100A einen zweiten separaten Kontaktabschnitt 2B (gestrichelt dargestellt) mit einem verbundenen Koppelelement 3B zur Übertragung von Laststrom in Form von Wechselstrom. Ferner umfasst die Außenseite 100A einen dritten separate m Kontaktabschnitt 2C (gestrichelt dargestellt) zur Übertragung von Laststrom in Form von Gleichstrom. Der Kontaktabschnitt 2C ist hierbei mit dem Koppelelement 3C einer entsprechenden Leitung zur Übertragung von Gleichstrom (nicht in 4B dargestellt) verbunden. Ferner umfasst die Außenseite 100A einen vierten separaten Kontaktabschnitt 2D (gestrichelt dargestellt) zur Betätigung oder Steuerung eines Aktuators (in 4B nicht sichtbar).
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Das Koppelelement 3B ist unter anderem über Schraubverbindungen SV mit dem zweiten Kontaktabschnitt 2B lösbar verbunden. Das Koppelelement 3C ist unter anderem über Rastverbindungen RV mit dem Kontaktabschnitt 2C lösbar verbunden. Die Kontaktabschnitte 2A bis 2 liegen bei einer Ansicht in Steckrichtung X innerhalb der Projektionsfläche der Steckdose 1, das heißt des Gehäuses 100 der Steckdose 1.
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4C und 4D zeigt jeweils eine weitere Rückansicht der in 4A dargestellten Steckdose 1, wobei der Kontaktabschnitt 2A zur Übertragung von Signalen an die Steckdose 1 ein Steckkontaktelement 2A1 umfasst, welches in verschiedenen Positionen und/oder Ausrichtungen ausgebildet sein kann.
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Somit kann beispielsweise im Servicefall das Gehäuse 100 der Steckdose 1 durch die als separate Trennstellen ausgebildeten Kontaktabschnitte 2A bis 2E einfach von den elektrischen Leitungen getrennt werden, sodass vorzugsweise fahrzeugseitige Kabelstränge mit diesen Leitungen wiederverwendet werden können.
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5A zeigt eine Frontansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ladesteckdose 1.
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Die Ladesteckdose 1 mit dem Steckgesicht 100G ist auf Basis des chinesischen GB/T-Standards für schnelles Gleichstromladen für Elektrofahrzeuge mittels entsprechender Ladestationen ausgebildet.
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Das Steckgesicht 100G umfasst entsprechende Steckabschnitte oder Steckbereiche zur Ausbildung zumindest einer elektrischen leitenden Verbindung. Die Steckdose 1 verfügt somit auch hier über mehrere Kontaktelemente 110 bis 118 (zwei Gleichstromkontaktelemente sowie Schutzleiter- und Signal-/Kommunikationskontaktelemente), welche entsprechend im ersten Gehäuseteil 101 des Gehäuses 100 angeordnet sind und das nach diesem Standard charakteristische Steckgesicht 100G bilden. Gut erkennbar sind hierbei vor allem die beiden entsprechend im Durchmesser größer dimensionierten Kontaktelemente 113 und 118 zur Übertragung von Laststrom in Form von Gleichstrom.
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Die Steckdose 1 ist konfiguriert oder ausgebildet, mit mehreren elektrischen Leitungen (in den 5A und 5B nicht dargestellt) über jeweilige Koppelelemente an jeweiligen Kontaktabschnitten an der Außenseite 100A des Gehäuses 100 verbunden werden zu können. Die elektrischen Leitungen dienen zur Übertragung von Laststrom in von Gleichstrom sowie zur Übertragung von Signalen und somit zur Kommunikation, vorzugsweise zwischen einem Elektrofahrzeug und einer Ladestation während des Ladevorgangs des Elektrofahrzeugs durch die Ladestation.
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Ferner ist es möglich, dass elektrische Leitungen zum Betrieb weiterer Komponenten (in den 5A und 5B nicht dargestellt) der Steckdose 1 und/oder weiterer Komponenten (in den 5A und 5B nicht dargestellt), welche mit der Steckdose 1 verbunden sind, dienen. Eine solche Komponente kann beispielsweise ein Sensor, eine Kamera, ein Lichtleiter oder ein Leuchtelement, und/oder ein weiterer Aktuator sein.
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5B zeigt die Rückseite der Steckdose 1 aus 5A mit dem zweiten Gehäuseteil 102 des Gehäuses 100 sowie der dort befindlichen Außenseite 100A des zweiten Gehäuseteils 102.
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Analog der in 4C und 4D dargestellten Steckdose 1 verfügt auch die in 5A und 5B dargestellte Steckdose 1 über einen Kontaktabschnitt 2A, welcher beispielsweise zur Übertragung von Signalen oder zum Betrieb von Komponenten, wie oben beschrieben, vorgesehen ist. Zum Anschluss eines entsprechend ausgestalteten, zugeordneten Koppelelements 3A (in 5B nicht dargestellt), verfügt der Kontaktabschnitt 2A über ein ausgebildetes oder angeordnetes Steckkontaktelement 2A1. Dabei ist das Steckkontaktelement 2A1 zur Realisierung genau einer spezifischen Funktion oder für eine Komponente der Steckdose 1 vorgesehen.
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Gut erkennbar ist die Kontur und somit der Bereich des Kontaktabschnitts 2B für das Koppelelement 3B zum Anschluss elektrischer Leitungen zur Übertragung von Laststrom in Form von Gleichstrom.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Vorzugsweise beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckdose
- 2A, ..., 2E
- Kontaktabschnitt
- 2A1
- Steckkontaktelement
- 2C1
- Steckkontaktelement
- 3A, ..., 3D
- Koppelelement
- 4A, ..., 4D
- Leitung
- 100
- Gehäuse
- 101
- Gehäuseteil
- 102
- Gehäuseteil
- 100A
- Außenseite
- 100K
- Wandabschnitt
- 100G
- Steckgesicht
- 110, ..., 118
- Kontaktelement
- RV
- Rastverbindung
- SV
- Schraubverbindung
- X
- Steckrichtung
