-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeanschlussvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit wenigstens einer derartigen Ladeanschlussvorrichtung ausgestattetes Fahrzeug.
-
Eine gattungsgemäße Ladeanschlussvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2017 201 365 A1 bekannt. Eine gattungsgemäße Ladeanschlussvorrichtung umfasst eine Anschlussmulde zur Anordnung in einer Außenhaut des Fahrzeugs sowie zumindest eine in der Anschlussmulde angeordnete Stromsteckdose zur Aufnahme eines Stromsteckers. Des Weiteren ist die Ladeanschlussvorrichtung mit einer Steckdosenklappe ausgestattet, die zwischen einer die Stromsteckdose abdeckenden Klappenschließstellung und einer die Stromsteckdose freigebenden Klappenoffenstellung verstellbar ist. Zusätzlich ist ein Muldendeckel vorgesehen, der zwischen einer die Anschlussmulde verschließenden Deckelschließstellung und einer die Anschlussmulde freigebenden Deckeloffenstellung verstellbar ist. Ein Stellantrieb ist zum Verstellen des Muldendeckels zwischen der Deckelschließstellung und der Deckeloffenstellung mit dem Muldendeckel antriebsgekoppelt. Ein Schließmechanismus hält die in die Klappenoffenstellung verstellte Steckdosenklappe in der Klappenoffenstellung und treibt die Steckdosenklappe für eine Schließbewegung mittels Federkraft in die Klappenschließstellung an. Bei der bekannten Ladeanschlussvorrichtung ist der Schließmechanismus so konzipiert, dass sich die Steckdosenklappe in der Klappenoffenstellung hinsichtlich der Federkraft in einer Übertotpunktstellung befindet, sodass die Federkraft die Steckdosenklappe in der Klappenoffenstellung hält. Ferner sind bei der bekannten Ladeanschlussvorrichtung die Steckdosenklappe und der Muldendeckel hinsichtlich Positionierung und Kinematik so aufeinander abgestimmt, dass der Muldendeckel beim Schließen mit der Steckdosenklappe kollidiert und diese in deren Schließrichtung mitnimmt. Dadurch überwindet die Steckdosenklappe die Übertotpunktstellung, sodass dann die Federkraft die Steckdosenklappe zuschnappen lässt. Bei der bekannten Ladeanschlussvorrichtung sind eine Gleichstromsteckdose und eine Wechselstromsteckdose in der Anschlussmulde angeordnet, die mit einer gemeinsamen Steckdosenklappe abdeckbar sind.
-
Aus der
DE 10 2017 102 969 A1 ist eine andere Ladeanschlussvorrichtung bekannt, bei der ebenfalls eine Gleichstromsteckdose und eine Wechselstromsteckdose in der Anschlussmulde angeordnet sind. In diesem Fall ist nur der Gleichstromsteckdose eine Steckdosenklappe zugeordnet, die in der Klappenschließstellung nur die Gleichstromsteckdose abdeckt. Bei dieser Ladeanschlussvorrichtung ist der Schließmechanismus mit einer Rasteinrichtung ausgestattet, die beim Verstellen der Steckdosenklappe in der Öffnungsrichtung in der Klappenoffenstellung einrastet und dadurch ein Verstellen der Steckdosenklappe in der Schließrichtung verhindert. Der Schließmechanismus ist außerdem so konzipiert, dass ein Gleichstromstecker, der in die Gleichstromsteckdose eingesteckt wird, die Rasteinrichtung ausrastet, sodass die Steckdosenklappe mittels Federkraft in die Klappenschließstellung angetrieben ist. Bei gestecktem Gleichstromstecker kollidiert die ausgerastete Steckdosenklappe mit dem Gleichstromstecker und kann dann nicht schließen. Wird jedoch der Gleichstromstecker abgezogen, schnappt die ausgerastete Steckdosenklappe aufgrund der Federkraft selbsttätig in die Klappenschließstellung zu.
-
Aus der
US 2018/0 186 243 A1 ist eine andere Ladeanschlussvorrichtung bekannt, bei der mehrere Stromsteckdosen in der Anschlussmulde angeordnet sind, die mit dem Muldendeckel verschließbar ist. Eine zusätzliche Steckdosenklappe ist bei dieser Ladeanschlussvorrichtung nicht vorhanden. Dafür ist eine Sensorik vorgesehen, die überwacht, ob der Muldendeckel die Deckelschließstellung einnimmt oder nicht.
-
Aus der
DE 10 2019 120 038 A1 ist eine weitere Ladeanschlussvorrichtung bekannt, bei der die Stromsteckdose mit mehreren Steckdosenklappen ausgestattet ist, die mit einem Betätigungsmechanismus zusammenwirken. Dieser Betätigungsmechanismus ist dabei so konzipiert, dass beim Einstecken des passenden Stromsteckers die Steckdosenklappen mechanisch zum Öffnen betätigt werden, während sie beim Abziehen des Stromsteckers selbsttätig in die Klappenschließstellung zurückschnappen.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Ladeanschlussvorrichtung der vorstehend genannten Art bzw. für ein damit ausgestattetes Fahrzeug eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine kompakte Bauform und eine hohe Betriebssicherheit auszeichnet.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Steckdosenklappe so zu konfigurieren, dass sie in der Öffnungsrichtung über die Klappenoffenstellung hinaus in eine Klappenauslösestellung verstellbar ist. Gleichzeitig ist der Schließmechanismus so konfiguriert, dass ein Verstellen der Steckdosenklappe in diese Klappenauslösestellung die Schließbewegung auslöst. Das bedeutet, dass die z.B. manuell über die Klappenoffenstellung hinaus bis in die Auslösestellung hinein bewegte Steckdosenklappe mittels der Federkraft selbsttätig in die Klappenschließstellung verschwenkt, wenn sie in der Klappenauslösestellung losgelassen wird. Mit anderen Worten, ausgehend von der Klappenauslösestellung überwindet die Steckdosenklappe selbsttätig die Klappenoffenstellung und gelangt von selbst bis in die Klappenschließstellung. Durch Überfahren der Klappenoffenstellung bis in die Klappenauslösestellung wird quasi die Haltefunktion der Klappenoffenstellung deaktiviert. Der Schließmechanismus kann dabei grundsätzlich wie bei einem Kugelschreiber funktionieren, sodass bei einer ersten Betätigung die Haltefunktion in der Klappenoffenstellung aktiv ist, während sie bei einer zweiten Betätigung durch Verschwenken der Steckdosenklappe in die Klappenauslösestellung deaktiviert ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steckdosenklappe und des Schließmechanismus wird ein selbsttätiges Schließen der Steckdosenklappe vereinfacht, was die Betriebssicherheit der Ladeanschlussvorrichtung und des damit ausgestatteten Fahrzeugs erhöht.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Schließmechanismus eine Rasteinrichtung aufweisen, die beim Verstellen der Steckdosenklappe in der Öffnungsrichtung in der Klappenoffenstellung einrastet und dadurch ein Verstellen der Steckdosenklappe in der Schließrichtung verhindert oder zumindest behindert. Letzteres ermöglicht ein manuelles Überdrücken ohne Beschädigung der Steckdosenklappe bzw. des Schließmechanismus. Ferner ist die Rasteinrichtung so konzipiert, dass sie beim Verstellen der Steckdosenklappe in die Klappenauslösestellung ausrastet und dadurch ein Verstellen der Steckdosenklappe in der Schließrichtung ermöglicht. Beispielsweise kann die Rasteinrichtung eine Klinke aufweisen, die zwischen einer Einraststellung, in der sie mit der Steckdosenklappe in der Klappenoffenstellung zusammenwirkt, und einer Ausraststellung verstellbar ist, in der sie nicht mehr mit der Steckdosenklappe zusammenwirkt. Ein Verstellen der Steckdosenklappe in die Klappenauslösestellung bewirkt dann ein Verstellen der Klinke von deren Einraststellung in deren Ausraststellung. Dagegen bewirkt ein Verstellen der Steckdosenklappe in der Öffnungsrichtung bei Erreichen der Klappenoffenstellung ein Verstellen der Klinke von deren Ausraststellung in deren Einraststellung.
-
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Steckdosenklappe in der Klappenoffenstellung in einen Verstellweg des Muldendeckels hineinragen, sodass der Muldendeckel beim Verstellen in der Schließrichtung vor Erreichen der Deckelschließstellung mit der Steckdosenklappe in deren Klappenoffenstellung kollidiert und die Steckdosenklappe bis in deren Klappenauslösestellung mitnimmt. Hierdurch wird erreicht, dass der mit Hilfe des Stellantriebs angetriebene Muldendeckel die in der Klappenoffenstellung vergessene Steckdosenklappe betätigt, um deren Schließbewegung auszulösen. Beim nächsten Zurückverstellen des Muldendeckels in dessen Offenstellung bewegt sich dann die Steckdosenklappe selbsttätig in deren Klappenschließstellung zurück.
-
Zum Ansteuern des Stellantriebs kann eine Antriebssteuerung vorgesehen sein, die vorzugsweise so konzipiert ist, dass sie nach dem Abziehen des Stromsteckers und bei Vorliegen wenigstens einer weiteren Randbedingung selbsttätig einen Schließvorgang für den Muldendeckel startet. Als weitere Randbedingung kommt beispielsweise eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Abziehen des Stromsteckers in Betracht. Ebenso ist als Randbedingung eine Kopplung mit einer Zentralverriegelung des Fahrzeugs denkbar, ein Startvorgang zum Aktivieren des Fahrzeugs oder das Betätigen des Schließmechanismus durch eine Geste.
-
Besonders vorteilhaft ist nun eine Weiterbildung, bei welcher der Stellantrieb eine Antriebssteuerung aufweist, die so ausgestaltet und/oder programmiert ist, dass die Antriebssteuerung für den Muldendeckel einen Klemmschutz realisiert, derart, dass beim Verstellen des Muldendeckels in der Schließrichtung die Deckelschließbewegung selbsttätig angehalten wird und der Muldendeckel danach in der Öffnungsrichtung bis in die Deckeloffenstellung zurückverstellt wird, wenn der Muldendeckel vor Erreichen der Deckelschließstellung auf ein Hindernis trifft, das einen der Deckelschließbewegung entgegenwirkenden vorbestimmten Grenzwiderstand überschreitet. Zweckmäßig können nun der Schließmechanismus und die Antriebssteuerung so aufeinander abgestimmt sein, dass beim Verstellen des Muldendeckels in der Schließrichtung im Falle einer Kollision mit der in die Klappenoffenstellung verstellten Steckdosenklappe erst bei Erreichen der Klappenauslösestellung der Grenzwiderstand überschritten wird. Durch diese Konfiguration wird erreicht, dass der Muldendeckel beim Schließen mit der in der Klappenoffenstellung vergessenen Steckdosenklappe kollidiert und diese bis in die Klappenauslösestellung bewegt, bevor der Muldendeckel durch den Klemmschutz anhält und in seine Deckeloffenstellung zurückfährt. Da der Muldendeckel die Steckdosenklappe in deren Klappenauslösestellung überführt hat, wird die Schließbewegung der Steckdosenklappe ausgelöst, sodass diese selbsttätig in die Klappenschließstellung zurückbewegt wird, sobald der Muldendeckel wieder in Richtung seiner Deckeloffenstellung zurückfährt. Hierdurch kommt es zum automatischen Abdecken der Stromsteckdose, auch wenn der Nutzer nach dem Abziehen des Stromsteckers vergessen hat, die Steckdosenklappe zu schließen.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Antriebssteuerung so ausgestaltet und/oder programmiert ist, dass sie für den Fall, dass ein Schließvorgang des Muldendeckels durch Überschreiten des Grenzwiderstands abgebrochen und der Muldendeckel in die Offenstellung zurückverstellt worden ist, nach einer vorbestimmten Zeitspanne einen neuen Schließvorgang des Muldendeckels startet.
-
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass in dem Fall, dass der Nutzer nach dem Abziehen des Stromsteckers vergisst, die Steckdosenklappe zu schließen, das Schließen des Muldendeckels zunächst zur Kollision mit der Steckdosenklappe und zu deren Verstellung in deren Klappenauslösestellung führt. Sodann fährt der Muldendeckel automatisch in seine Offenstellung zurück, um dann nach einer vorbestimmten Zeitspanne einen neuen Schließversuch durchzuführen. In der Zwischenzeit kann die Steckdosenklappe selbsttätig aus der Klappenauslösestellung heraus, angetrieben durch die Federkraft, in die Klappenschließstellung überführt werden. Der automatisch nachfolgende erneute Schließvorgang des Muldendeckels kann dann bei geschlossener Steckdosenklappe bis zur Deckelschließstellung vollendet werden, wenn kein anderes Hindernis im Verstellweg des Muldendeckels liegt.
-
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung können der Schließmechanismus und der Stellantrieb so aufeinander abgestimmt sein, dass sich der Muldendeckel zumindest nach dem Überschreiten des Grenzwiderstands, also im Rahmen des Klemmschutzes, schneller in dessen Öffnungsrichtung bewegt, als sich die Steckdosenklappe in deren Schließrichtung bewegt. Mit anderen Worten, die Öffnungsbewegung des Muldendeckels erfolgt mit einer größeren Geschwindigkeit als die Schließbewegung der Steckdosenklappe. In der Folge kann der Muldendeckel, nachdem er die Steckdosenklappe in deren Klappenauslösestellung überführt hat, beim Öffnen wieder von der Steckdosenklappe abheben, sodass möglichst wenig Kontakt mit Relativbewegung zwischen der Steckdosenklappe und dem Muldendeckel auftritt, um Abnutzungseffekte und insbesondere Beschädigungen am Muldendeckel und an der Steckdosenklappe zu vermeiden.
-
Besonders vorteilhaft kann dabei eine Abstimmung sein, die so gewählt ist, dass sich der Muldendeckel von der Steckdosenklappe löst, noch bevor die Steckdosenklappe ihre Klappenoffenstellung erreicht. Demnach wird nun ein relativ kurzer Kontakt zwischen Steckdosenklappe und Muldendeckel realisiert.
-
Die Federkraft zum Antreiben der Steckdosenklappe kann mittels eines geeigneten Federelements realisiert werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Schenkelfeder handeln, die im Bereich einer Schwenkachse der Steckdosenklappe angeordnet ist und die Steckdosenklappe antreibt.
-
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Schließmechanismus eine Dämpfungseinrichtung aufweist, welche die mittels Federkraft angetriebene Schließbewegung der Steckdosenklappe dämpft, also auf eine vorbestimmte Schließgeschwindigkeit reduziert.
-
Zweckmäßig kann die Stromsteckdose als Gleichstromsteckdose ausgestaltet sein. Vorteilhaft kann die Ladeanschlussvorrichtung außerdem eine als Wechselstromsteckdose ausgestaltete weitere Stromsteckdose aufweisen. Hierdurch lässt sich das Fahrzeug bzw. dessen Batterie einerseits mittels Gleichstrom und andererseits mittels Wechselstrom laden. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Ladeinfrastruktur ermöglicht. Die Steckdosenklappe kann nun so konzipiert sein, dass sie in der Klappenschließstellung zumindest die Gleichstromsteckdose abdeckt. Denkbar ist eine Ausführungsform, bei der die Steckdosenklappe in der Klappenschließstellung ausschließlich die Gleichstromsteckdose abdeckt. Alternativ ist ebenso eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Steckdosenklappe in der Klappenschließstellung die Gleichstromsteckdose und die Wechselstromsteckdose abdeckt. Theoretisch ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der zwei Steckdosenklappen vorhanden sind, wobei die eine der Gleichstromsteckdose zugeordnet ist, während die andere der Wechselstromsteckdose zugeordnet ist. Erfindungsgemäß reicht es dabei aus, wenn nur eine dieser Steckdosenklappen gemäß der vorstehend beschriebenen Art konfiguriert ist. Denkbar ist jedoch auch eine Ausführungsform, bei der beide Steckdosenklappen in der gleichen Weise konfiguriert sind.
-
Ein erfindungsgemäßes batterieelektrisches Fahrzeug weist zumindest eine Traktionsbatterie und wenigstens eine Ladeanschlussvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art auf, wobei die Ladeanschlussvorrichtung zum Aufladen der jeweiligen Traktionsbatterie dient. Es ist klar, dass das Fahrzeug außerdem mit einer entsprechenden Ladesteuerung ausgestattet ist. Die Anschlussmulde der jeweiligen Ladeanschlussvorrichtung ist in einer Außenhaut des Fahrzeugs angeordnet. Die Außenhaut wird dabei durch die außenliegenden Bleche des Fahrzeugs gebildet, also durch die Fahrzeugkarosserie. Zweckmäßig befindet sich die Anschlussmulde in einem Kotflügel des Fahrzeugs.
-
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei welcher der Muldendeckel so verstellbar angeordnet ist, dass er in der Deckeloffenstellung zumindest teilweise in eine von der Außenhaut nach außen begrenzte Fahrzeugkarosserie hinein verstellt ist. Beispielsweise kann der Muldendeckel beim Öffnen zumindest teilweise in einen Kotflügel des Fahrzeugs einfahren. Hierdurch lässt sich die Gefahr einer Kollision des Muldendeckels mit einem Stromstecker vermeiden.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
-
Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 bis 6 jeweils eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung als Schnittansicht eines Fahrzeugs im Bereich einer Ladeanschlussvorrichtung bei unterschiedlichen Zuständen.
-
Entsprechend den 1 bis 6 umfasst ein hier nur teilweise dargestelltes batterieelektrisches Fahrzeug 1 zumindest eine Traktionsbatterie 2 und eine Außenhaut 3. Die Außenhaut 3 begrenzt üblicherweise eine Fahrzeugkarosserie 4. Das Fahrzeug 1 ist außerdem mit wenigstens einer Ladeanschlussvorrichtung 5 ausgestattet, die eine in der Außenhaut 3 angeordnete Anschlussmulde 6 aufweist. Das Fahrzeug 1 kann auch mit zwei derartigen Ladeanschlussvorrichtungen 5 ausgestattet sein, beispielsweise auf jeder Fahrzeugseite je eine.
-
Die jeweilige Ladeanschlussvorrichtung 5 umfasst wenigstens eine Stromsteckdose 7, 8 zur Aufnahme eines hier nicht gezeigten, dazu komplementären Stromsteckers. Die jeweilige Stromsteckdose 7, 8 ist in der Anschlussmulde 6 angeordnet. Beim hier gezeigten Beispiel sind zwei derartige Stromsteckdosen 7, 8 vorgesehen. Die eine Stromsteckdose 7 ist beispielsweise als Gleichstromsteckdose ausgestaltet, während die andere Stromsteckdose 8 als Wechselstromsteckdose ausgestaltet ist. Sofern in der Figurenbeschreibung von der Stromsteckdose die Rede ist, ist dabei bevorzugt die als Gleichstromsteckdose ausgestaltete Stromsteckdose 7 gemeint. Grundsätzlich ist jedoch alles zur Gleichstromsteckdose 7 Gesagte auch auf die Wechselstromsteckdose 8 übertragbar.
-
Die Ladeanschlussvorrichtung 5 ist mit einer Steckdosenklappe 9 ausgestattet, die hier ausschließlich einer der beiden Stromsteckdosen 7, 8 zugeordnet ist, nämlich der bevorzugt als Gleichstromsteckdose ausgestalteten Stromsteckdose 7. Die Steckdosenklappe 9 ist zwischen einer die Stromsteckdose 7 abdeckenden Klappenschließstellung KSS, die in den 1 und 2 wiedergegeben ist, und einer die Stromsteckdose 7 freigebenden Klappenoffenstellung KOS verstellbar, die in 3 wiedergegeben ist. In der Klappenoffenstellung KOS ist die der Steckdosenklappe 9 zugeordnete Stromsteckdose 7 für den zugehörigen Stromstecker frei zugänglich, sodass dieser gesteckt werden kann.
-
Die Ladeanschlussvorrichtung 5 ist außerdem mit einem Muldendeckel 10 ausgestattet, der zwischen einer die Anschlussmulde 6 verschließenden Deckelschließstellung DSS, die in 1 wiedergegeben ist, und einer die Anschlussmulde 6 freigebenden Deckeloffenstellung DOS verstellbar ist, die in den 2 und 3 wiedergegeben ist. Zum Antreiben des Muldendeckels 10 ist ein Stellantrieb 11 vorgesehen, der mit dem Muldendeckel 10 auf geeignete Weise antriebsgekoppelt ist. Der Stellantrieb 11 kann elektromotorisch arbeiten. Grundsätzlich sind auch andere Antriebsarten denkbar. Zum Ansteuern des Stellantriebs 11 ist eine Antriebssteuerung 12 vorgesehen.
-
Für die Steckdosenklappe 9 ist ein Schließmechanismus 13 vorgesehen, der so konfiguriert ist, dass er die in die Klappenoffenstellung KOS verstellte Steckdosenklappe 9 in der Klappenoffenstellung KOS hält. Ferner ist der Schließmechanismus 13 so konzipiert, dass er die Steckdosenklappe 9 für eine Schließbewegung mittels Federkraft in die Klappenschließstellung KSS antreibt. Hierzu kann der Schließmechanismus mit einer hier nicht näher dargestellten Schließfeder ausgestattet sein.
-
Bei der hier vorgestellten Ladeanschlussvorrichtung 5 ist die Steckdosenklappe 9 so ausgestaltet, dass sie beim Verstellen in der Öffnungsrichtung über die Klappenoffenstellung KOS hinaus in eine Klappenauslösestellung KAS verstellbar ist, die in 4 gezeigt ist. Der mit der Steckdosenklappe 9 zusammenwirkende Schließmechanismus 13 ist nun so ausgestaltet, dass ein Verstellen der Steckdosenklappe 9 in diese Klappenauslösestellung KAS eine Schließbewegung der Steckdosenklappe 9 auslöst. Dies hat zur Folge, dass die Haltefunktion in der Klappenoffenstellung KOS quasi deaktiviert ist, sodass die Federkraft die Steckdosenklappe 9, ausgehend von der Klappenauslösestellung KAS, in der Schließrichtung über die Klappenoffenstellung KOS hinaus bis in die Klappenschließstellung KSS verstellt.
-
Für diese Funktionalität kann der Schließmechanismus 13 eine Rasteinrichtung 14 aufweisen, die mit der Steckdosenklappe 9 zusammenwirkt. Die Rasteinrichtung 14 ist dabei so ausgestaltet, dass sie beim Verstellen der Steckdosenklappe 9 in der Öffnungsrichtung in der Klappenoffenstellung KOS einrastet. Durch dieses Verrasten oder Einrasten wird ein Verstellen der Steckdosenklappe 9 in der Schließrichtung verhindert oder zumindest behindert, um eine Beschädigung bei Missbrauchskräften zu vermeiden. Dagegen bleibt ein Verstellen der Steckdosenklappe 9 in der Öffnungsrichtung über die Klappenoffenstellung KOS hinaus ohne weiteres möglich.
-
Ferner ist die Rasteinrichtung 14 so ausgestaltet, dass sie beim Verstellen der Steckdosenklappe 9 in die Klappenauslösestellung KAS ausrastet. Damit ist die Haltefunktion der Klappenoffenstellung KOS deaktiviert. In der Folge kann nun die Steckdosenklappe 9 in der Schließrichtung ohne weiteres über die Klappenoffenstellung KOS zurückverstellt werden bis in die Klappenschließstellung KSS.
-
Beim hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Steckdosenklappe 9 und der Muldendeckel 10 hinsichtlich ihrer Positionierung und Kinematik so aufeinander abgestimmt, dass die Steckdosenklappe 9 in der Klappenoffenstellung KOS in einen Verstellweg 15 des Muldendeckels 10 hineinragt, der in den 2 und 3 durch eine unterbrochene Linie angedeutet ist. In der Folge kommt es bei geöffneter Steckdosenklappe 9 beim Verstellen des Muldendeckels 10 in dessen Schließrichtung zu einer Kollision mit der Steckdosenklappe 9, bevor der Muldendeckel 10 seine Deckelschließstellung DSS erreicht. Der Muldendeckel 10 kann dadurch die Steckdosenklappe 9 im Verlauf der weiteren Öffnungsbewegung des Muldendeckels 10 mitnehmen, wodurch die Steckdosenklappe 9 in deren Öffnungsrichtung über die Klappenoffenstellung KOS hinaus verstellt wird. Insbesondere kann somit die Steckdosenklappe 9 durch den Muldendeckel 10 bis in die Klappenauslösestellung KAS mitgenommen werden. Dieser Zustand ist in 4 dargestellt.
-
Die Antriebssteuerung 12 ist zweckmäßig so ausgelegt bzw. programmiert, dass sie abhängig von vorbestimmten Randbedingungen selbsttätig von der Deckeloffenstellung DOS in die Deckelschließstellung DSS verstellt wird. Beispielsweise wird ein Schließvorgang für den Muldendeckel 10 durch eine Schließbetätigung einer Zentralverriegelung des Fahrzeugs 1 ausgelöst. Ebenso ist denkbar, dass nach dem Abziehen eines Stromsteckers von der Stromsteckdose 7, 8 nach einer vorbestimmten Zeitspanne ein derartiger Schließvorgang für den Muldendeckel 10 ausgelöst wird.
-
Vorzugsweise kann die Antriebssteuerung 12 außerdem so konzipiert bzw. programmiert sein, dass sie für den Muldendeckel 10 einen Klemmschutz realisiert. Hierdurch kann beispielsweise eine Verletzung einer Person vermieden werden, die während des Schließvorgangs des Muldendeckels 10 ihre Hand oder Finger innerhalb der Mulde 6 hat. Der Klemmschutz bewirkt, dass beim Verstellen des Muldendeckels 10 in dessen Schließrichtung die Deckelschließbewegung selbsttätig angehalten wird und der Muldendeckel 10 danach entgegengesetzt, also in der Öffnungsrichtung bis zurück in die Deckeloffenstellung DOS zurückverstellt wird, wenn der Muldendeckel 10 vor Erreichen der Deckelschließstellung DSS auf ein Hindernis trifft, das einen der Deckelschließbewegung entgegenstehenden vorbestimmten Grenzwiderstand überschreitet. Dieser Grenzwiderstand ist so gewählt, dass eine ernsthafte Verletzung ausgeschlossen werden kann, wenn es sich beim Hindernis um eine Hand oder um einen oder mehrere Finger einer Person handelt. Zweckmäßig sind nun der Schließmechanismus 13 und die Antriebssteuerung 12 so aufeinander abgestimmt, dass beim Verstellen des Muldendeckels 10 in dessen Schließrichtung im Falle einer Kollision mit der in die Klappenoffenstellung KOS verstellten Steckdosenklappe 9 der Bewegungswiderstand beim Mitnehmen der Steckdosenklappe 9 aus der Klappenoffenstellung KOS hinaus in Richtung Klappenauslösestellung KAS unterhalb des Grenzwiderstands ist, während bei Erreichen der Klappenauslösestellung KAS der Grenzwiderstand überschritten wird. Dies hat zur Folge, dass ein Schließvorgang des Muldendeckels 10 erst nach der Kollision mit der Steckdosenklappe 9 und bei Erreichen der Klappenauslösestellung KAS beendet wird und die Zurückverstellung des Muldendeckels 10 in die Deckeloffenstellung DOS eingeleitet wird. Hierdurch wird der Schließvorgang des Muldendeckels 10 zum Ausrasten der Rasteinrichtung 14 genutzt, sodass beim erneuten Öffnen des Muldendeckels 10 die Steckdosenklappe 9 schließen kann.
-
In den 5 und 6 sind Zustände dargestellt, die nach der Kollision des Muldendeckels 10 mit der Steckdosenklappe 9 auftreten, wenn der Muldendeckel 10 wieder in seine Deckeloffenstellung DOS zurückfährt. Zweckmäßig sind der Schließmechanismus 13 und der Stellantrieb 11 so aufeinander abgestimmt, dass sich der Muldendeckel 10 zumindest bei einer durch den Klemmschutz ausgelösten Öffnungsbewegung oder aber bei jeder Öffnungsbewegung mit einer Deckelöffnungsgeschwindigkeit bewegt, die größer ist als eine Klappenschließgeschwindigkeit, mit der die Steckdosenklappe 9 durch die Federkraft angetrieben, ausgehend von der Klappenauslösestellung KAS, in die Klappenschließstellung KSS verstellt wird. Dies hat zur Folge, dass sich der Muldendeckel 10 bei seiner Rückstellbewegung oder Öffnungsbewegung, die durch die Kollision mit der Steckdosenklappe 9 und deren Mitnahme bis in die Klappenauslösestellung KAS, also durch das Ansprechen des Klemmschutzes erfolgt, wieder von der Steckdosenklappe 9 abheben kann. Gemäß den 5 und 6 ist eine entsprechende Lücke 16 zwischen dem Muldendeckel 10 und der Steckdosenklappe 9 erkennbar. Vorzugsweise sind die Klappenschließgeschwindigkeit und die Deckelöffnungsgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt, dass sich der Muldendeckel 10 bereits von der Steckdosenklappe 9 löst, bevor die Steckdosenklappe 9 bei ihrer Schließbewegung ihre Klappenoffenstellung KOS überfährt. Ferner sind die Steckdosenklappe 9 und der Muldendeckel 10 hinsichtlich ihrer Verstellgeschwindigkeiten und ihrer Bewegungskinematik aufeinander abgestimmt, so dass sich auch keine weitere Kollision zwischen Muldendeckel 10 und Steckdosenklappe 9 einstellt. Insbesondere kann das freie Ende der Steckdosenklappe 9 am freien Ende des Muldendeckels 10 mit Abstand vorbeischwenken, wenn sich der Muldendeckel 10, ausgelöst durch den Klemmschutz, in seiner Öffnungsrichtung bewegt und sich die Steckdosenklappe 9, ausgelöst durch den Muldendeckel 10, selbsttätig schließt.
-
Der Schließmechanismus 13 kann zum Reduzieren der durch die Federkraft erzeugten Schließgeschwindigkeit mit einer Dämpfungseinrichtung 17 ausgestattet sein. Die Dämpfungseinrichtung 17 ist hier rein exemplarisch in ein nicht näher bezeichnetes Gelenk integriert, um welches die Steckdosenklappe 9 verschwenkbar gelagert ist. In dieses Gelenk kann auch die zuvor genannte Schließdruckfeder zum Erzeugen der schließenden Federkraft integriert sein.
-
Wie weiter oben erläutert, dient die Steckdosenklappe 9 beim hier gezeigten Beispiel dazu, eine der beiden Stromsteckdosen 7, 8 abzudecken, hier die Gleichstromsteckdose 7. Ebenso ist denkbar, dass die Steckdosenklappe 9 beide Stromsteckdosen 7, 8 in ihrer Klappenschließstellung KSS abdeckt. Ferner ist hier vorgesehen, dass der Muldendeckel 10 so gelagert und angeordnet ist, dass er in der Deckeloffenstellung DOS zumindest teilweise in die Fahrzeugkarosserie 4 eingefahren ist. Hierdurch lässt sich eine Kollision zwischen Muldendeckel 10 und einem Stromstecker beim Hantieren des Stromsteckers vermeiden.
-
Die hier vorgestellte Ladeanschlussvorrichtung 5 arbeitet wie folgt. Ausgehend von dem in 1 gezeigten Ausgangszustand, in dem sich die Steckdosenklappe 9 in der Klappenschließstellung KSS und der Muldendeckel 10 in der Deckelschließstellung DSS befinden, löst ein Nutzer eine Öffnungsverstellung des Muldendeckels 10 aus. Dies kann durch einen, insbesondere induktiven, Bewegungs- oder Näherungssensor erfolgen. Ebenso auf Knopfdruck an einer Fernbedienung, z.B. an einem Funkfahrzeugschlüssel, und/oder an einer Instrumententafel des Fahrzeugs 1. Anschließend stellt sich motorisch angetrieben selbsttätig der in 2 gezeigte Zustand ein, in dem sich der Muldendeckel 10 in seiner Deckeloffenstellung DOS befindet, während die Steckdosenklappe 9 noch immer ihre Klappenschließstellung KSS einnimmt. Der Nutzer kann bei geöffnetem Muldendeckel 10 in die Mulde 6 greifen und manuell die Steckdosenklappe 9 öffnen, wenn er die damit abgedeckte Stromsteckdose 7 zum Stecken eines dazu komplementären Stromsteckers benötigt. Anschließend ergibt sich der in 3 gezeigte Zustand, in dem der Muldendeckel 10 seine Deckeloffenstellung DOS einnimmt und in dem die Steckdosenklappe 9 ihre Klappenoffenstellung KOS einnimmt. Wie erwähnt, hält der Schließmechanismus 13 die Steckdosenklappe 9 in deren Klappenoffenstellung KOS fest. Nach dem Ladevorgang zieht der Nutzer den Stromstecker wieder ab, wodurch noch immer der Zustand gemäß 3 vorliegt. Der Nutzer hat nun die Möglichkeit, manuell die Steckdosenklappe 9 wieder in ihre Klappenschließstellung KSS zurück zu verstellen. Hierzu kann der Nutzer einfach die Verrastung der Rasteinrichtung 13 in der Schließrichtung der Steckdosenklappe 9 überdrücken, ohne dass es dabei zu einer Beschädigung der Steckdosenklappe 9 oder der Rasteinrichtung 14 kommt. Ebenso kann der Nutzer die Steckdosenklappe 9 in die Klappenauslösestellung KAS drücken und die Schließbewegung auslösen, so dass die Steckdosenklappe 9 selbsttätig in deren Klappenschließstellung KSS zurückklappt. Denkbar ist jedoch auch, dass der Nutzer vergisst, die Steckdosenklappe 9 zurück zu schließen.
-
Jedenfalls kommt es irgendwann zu einem Schließvorgang des Muldendeckels 10.
-
Dieser Schließvorgang kann wieder bewusst vom Nutzer durch einen Tastendruck an der Fernbedienung oder an der Instrumententafel ausgelöst werden. Ebenso kann die Antriebssteuerung 12 so konfiguriert sein, dass sie nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Abziehen des Stromsteckers oder durch die Betätigung einer Zentralverriegelung den Schließvorgang für den Muldendeckel 10 automatisch startet.
-
Durch diesen Schließvorgang des Muldendeckels 10 kommt es bei in der Klappenoffenstellung KOS vergessener Steckdosenklappe 9 gemäß 4 zur Kollision des Muldendeckels 10 mit der Steckdosenklappe 9 und zu einem Überführen der Steckdosenklappe 9 von deren Klappenoffenstellung KOS in deren Klappenauslösestellung KAS, was in 4 dargestellt ist. Bei Erreichen der Klappenauslösestellung KAS wird für die Öffnungsbewegung des Muldendeckels 10 der vorbestimmte Grenzwiderstand überschritten, wodurch über den Klemmschutz die Schließbewegung des Muldendeckels 10 gestoppt und in eine Öffnungsbewegung umgekehrt wird. Demnach bewegt sich der Muldendeckel 10, ausgehend vom Zustand der 4, wieder in den Zustand der 2 und 3, also in seine Deckeloffenstellung DOS oder einen Teil des Weges zurück. Durch das Verstellen der Steckdosenklappe 9 in deren Klappenauslösestellung KAS wird deren Verrastung aufgehoben, sodass nunmehr die Steckdosenklappe 9 angetrieben durch die Federkraft in ihre Klappenschließstellung KSS zurück schwenkt, wodurch sich der Zustand gemäß 2 einstellt. Die Antriebssteuerung 12 ist zweckmäßig nun so programmiert, dass sie nach einem Öffnungsvorgang, der durch den Klemmschutz ausgelöst worden ist, nach einer vorbestimmten Zeitspanne einen neuen Schließvorgang für den Muldendeckel 10 startet. Da sich nunmehr die Steckdosenklappe 9 in der Klappenschließstellung KSS befindet, kann der Muldendeckel 10 nunmehr bis in seine Deckelschließstellung DSS verstellt werden, was in 1 wiedergegeben ist. Dementsprechend ist am Ende des Vorgangs der Ausgangszustand wiederhergestellt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017201365 A1 [0002]
- DE 102017102969 A1 [0003]
- US 2018/0186243 A1 [0004]
- DE 102019120038 A1 [0005]
