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Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum konduktiven Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs, mit einer Ladebuchse, welche zumindest ein elektrisches Anschlusselement aufweist, einem Ladekabel, welches ladesäulenseitig mit einer Ladestation verbindbar ist und einen fahrzeugseitigen Ladestecker aufweist, wobei der fahrzeugseitige Ladestecker zur elektrischen Kopplung mit dem elektrischen Anschlusselement der Ladebuchse mindestens ein elektrisches Gegen-Anschlusselement aufweist und über eine Steckverbindung mit der Ladebuchse zumindest mechanisch und elektrisch verbindbar ist, und einer Steckhilfsvorrichtung zum Beaufschlagen des Ladesteckers mit einer Kraft in Einsteckrichtung, wobei die Steckvorrichtung am Ladestecker oder an der Ladebuchse vorgesehen ist.
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Derartige Ladevorrichtungen zum Aufladen von Traktionsbatterien eines Elektrofahrzeugs, d.h. eines rein-elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Hierbei weist üblicherweise das Elektrofahrzeug eine Ladebuchse auf, in welche ein fahrzeugseitiger Ladestecker eines Ladekabels eingesteckt werden kann. Das Ladekabel ist mit dem dem fahrzeugseitigen Ladestecker abgewandten Ende dauerhaft mit einer Ladestation verbunden. Alternativ kann das Ladekabel mittels eines ladesäulenseitigen Ladesteckers mit der Ladestation lösbar verbunden werden, so dass eine Person zum Aufladen der Traktionsbatterie den ladesäulenseitigen Ladestecker mit der Ladestation koppelt und der fahrzeugseitige Ladestecker in die Ladebuchse des Elektrofahrzeugs eingesteckt wird. Der fahrzeugseitige Ladestecker weist mehrere elektrische Anschlusskontakte, zumindest einen Pluspol und einen Minuspol, auf, welche mit jeweils einer elektrischen Leitung des Ladekabels elektrisch verbunden sind und in ihrer geometrischen Form sowie ihrer Anordnung mit mehreren elektrischen Gegenkontakten der an dem Elektrofahrzeug angeordneten Ladebuchse korrespondieren. Sobald das Ladekabel mit der Ladestation elektrisch verbunden ist und der fahrzeugseitige Ladestecker in die Ladebuchse eingesteckt ist, besteht eine elektrische Ladeverbindung, so dass der Ladevorgang der Traktionsbatterie durchgeführt werden kann.
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Nachteilig daran ist es, dass der Kraftaufwand zum Einstecken des fahrzeugseitigen Ladesteckers in die Ladebuchse und das Ausstecken des fahrzeugseitigen Ladesteckers aus der Ladebuchse relativ groß ist. Insbesondere ist die Einsteckkraft in Einsteckrichtung bzw. die Aussteckkraft entgegen der Einsteckrichtung abhängig von einer Vielzahl von unterschiedlichen Parametern. Besonders hervorzuheben ist dabei die Reibungssituation von einander berührenden Flächen des Ladesteckers und der Ladebuchse. Wird der Einsteckvorgang bzw. der Aussteckvorgang manuell von einer Person durchgeführt, so müssen die entsprechenden Einsteck- und Aussteckkräfte durch die Person aufgebracht werden. Dabei können die Einsteck- und Aussteckkräfte derart hoch sein, dass die Person den Ladestecker nicht in die Ladebuchse einstecken und aus der Ladebuchse ausstecken kann. Bei einem Ladekabel mit einem ladesäulenseitigen Ladestecker besteht die gleiche Problematik.
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Um die Person beim Einstecken und Ausstecken des Ladesteckers zu unterstützen, sind aus dem Stand der Technik Steckhilfsvorrichtungen bekannt, welche den Ladestecker beim Ein- bzw. Aussteckvorgang in Einsteckrichtung oder entgegen der Einsteckrichtung belasten, um dadurch die für den Einsteck- oder Aussteckvorgang durch die Person aufzubringende Kraft in Einsteckrichtung bzw. entgegen der Einsteckrichtung zu reduzieren. Eine derartige Steckhilfsvorrichtung ist beispielsweise in der
DE 10 2010 040 787 A1 offenbart. Dabei weist die Ladebuchse an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Sperrklinke auf, welche mit jeweils einem radial abstehenden Bolzen des Ladesteckers zusammenwirkt. Die Sperrklinken sind drehbar gelagert und mittels einer Antriebseinheit verdrehbar. Beim Einsteckvorgang werden die radial abstehenden Bolzen in die Sperrklinken eingeführt und die Sperrklinken verdreht. Durch die Kontur der Sperrklinken wird der Ladestecker durch die Sperrklinken in Einsteckrichtung belastet und verlagert.
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Nachteilig an der in der
DE 10 2010 040 787 A1 offenbarten Ausgestaltung der Steckhilfsvorrichtung ist, dass zur Vermeidung eines Verkantens zwischen dem Ladestecker und der Ladebuchse im Einsteck- oder Aussteckvorgang beidseitig an der Ladebuchse jeweils eine relativ großbauende Sperrklinke vorgesehen werden muss, wodurch der erforderliche Bauraum der Steckhilfsvorrichtung unmittelbar an der Ladebuchse relativ groß ist. Weiterhin wird jede Sperrklinke durch eine separate Antriebseinheit angetrieben, wodurch der Bauraum der Steckhilfsvorrichtung nochmals erhöht wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, das Einstecken und Ausstecken des Ladestecker in die Ladebuchse bzw. aus der Ladebuchse auf eine kostengünstige und einfache Weise zu ermöglichen, wobei die Steckhilfsvorrichtung einen relativ geringen Bauraum aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ladevorrichtung zum Aufladen einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeugs gemäß Anspruch 1.
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Erfindungsgemäß weist die Steckhilfsvorrichtung mindestens ein starres Koppelelement auf, welches mit einem Gegen-Koppelelement in Einsteckrichtung formschlüssig verbindbar ist, wobei das Koppelelement an einem ersten Abschnitt mit dem Gegen-Koppelelement verbindbar ist und in Einsteckrichtung geführt ist und an einem zum ersten Abschnitt beabstandeten, zweiten Abschnitt mittels eines Aktors quer zur Einsteckrichtung verlagerbar ist, derart, dass das Koppelelement bei einer Verlagerung des zweiten Abschnitts quer zur Einsteckrichtung der erste Abschnitt sich in Einsteckrichtung verlagert.
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Beim Einstecken des Ladesteckers in die Ladebuchse werden zum einen das elektrische Anschlusselement, d.h. die elektrischen Kontakte, des Ladesteckers mit dem elektrischen Anschlusselement der Ladebuchse zusammengesteckt und zum anderen ein Gehäuseabschnitt des Ladesteckers in einen Gehäuseabschnitt der Ladebuchse eingesteckt. Im eingesteckten Zustand des Ladesteckers sind die elektrischen Anschlusselemente und/oder die beiden Gehäuseabschnitte fluiddicht zusammengesteckt, wobei zwischen den elektrischen Kontakten und/oder den Gehäuseabschnitten ein möglichst kleiner Spalt vorliegt und in diesem Spalt eine Dichtung vorgesehen ist, welche für eine Dichtwirkung beim Einsteckvorgang verformt wird. Vor diesem Hintergrund ist der Einsteckvorgang und der Aussteckvorgang immer reibungsbehaftet, so dass beim Einstecken und Ausstecken eine Reibungskraft überwunden werden muss. Zusätzlich kann eine Rastverbindung zwischen den Gehäuseabschnitten vorgesehen sein, so dass beim Einstecken und Ausstecken die Kraft zur Verformung eines Rastelements aufgebracht werden muss. Die Reibungskraft kann sich mit fortschreitender Benutzung des Elektrofahrzeugs verändern, wobei beispielsweise Schmutz und Staub in den Spalt zwischen die beiden Gehäuseabschnitte gelangen kann, wodurch die zum Einstecken und Ausstecken erforderliche und durch eine Person aufzubringende Kraft sich nochmals erhöhen kann.
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Die zum Einstecken oder Ausstecken erforderlich Einsteck- bzw. Aussteckkraft kann ausschließlich durch die Steckhilfsvorrichtung aufgebracht werden. Alternativ kann die Steckhilfsvorrichtung lediglich als Unterstützung dienen, wobei die Steckhilfsvorrichtung eine Zusatzkraft erzeugt, so dass die für das Einstecken des Ladesteckers in die Ladebuchse oder für das Ausstecken des Ladesteckers aus der Ladebuchse erforderliche Kraft eine Kombination aus Muskelkraft der Person und der Antriebskraft durch die Steckhilfsvorrichtung ist.
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Beim Einsteckvorgang wird der Ladestecker derart in Einsteckrichtung verlagert, dass das Koppelelement, welches beispielsweise an der Ladebuchse angeordnet ist, mit einem am Ladestecker vorgesehenen Gegen-Koppelelement gekoppelt werden kann, wobei das Koppelelement in Einsteckrichtung mit dem Gegen-Koppelelement formschlüssig verbunden wird. Alternativ können das Koppelelement am Ladestecker und das Gegen-Koppelelement an der Ladebuchse angeordnet sein. Anschließend wird ein Aktor betätig, welcher den zweiten Abschnitt des Koppelelements quer zur Einsteckrichtung verlagert. Das Koppelelement wird zusätzlich an einem ersten Abschnitt an der Ladebuchse in Einsteckrichtung geführt, wobei eine Verdrehung des Koppelelements relativ zur Ladebuchse möglich ist. Bei der Betätigung des Aktors führt das starre Koppelelement eine überlagerte Bewegung aus einer Verdrehung und einer translatorischen Bewegung aus. Dadurch, dass das Koppelelement starr ausgeführt ist, verlagert sich der erste Abschnitt in Einsteckrichtung oder entgegen der Einsteckrichtung, wenn der zweite Abschnitt quer zur Einsteckrichtung verlagert wird.
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Durch eine derartige Ausgestaltung der Steckhilfsvorrichtung wird eine bauraumsparende Vorrichtung geschaffen, welche beispielsweise unterhalb der Ladebuchse oder des Ladesteckers angeordnet ist und relativ flach ausgeführt ist. Dabei setzt sich die Steckhilfsvorrichtung aus einfachen Komponenten zusammen, welche insbesondere einfach hergestellt werden können, so dass die Steckhilfsvorrichtung kostengünstig ausgeführt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Ladebuchse und der fahrzeugseitige Ladestecker jeweils zueinander komplementäre Kühlmittelanschlüsse auf, wobei die Kühlmittelanschlüsse mittels der Steckverbindung miteinander fluiddicht koppelbar sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kühlmittelanschlüsse mittels einer Radialdichtung miteinander fluiddicht koppelbar und die Radialdichtung ist bevorzugt eine Elastomerdichtung, insbesondere ein O-Ring. Die erforderliche fluiddichte Steckverbindung der Kühlmittelanschlüsse führt grundsätzlich und insbesondere durch die beim Einstecken verformte Radialdichtung aus einem Elastomer zu einer relativ starken Erhöhung der erforderlichen Einsteck- und Aussteckkraft, welche ohne eine Steckhilfsvorrichtung ausschließlich durch die Person aufgebracht werden müsste. Durch die Steckhilfsvorrichtung kann der Ladestecker zuverlässig in die Ladebuchse eingesteckt und aus der Ladebuchse ausgesteckt werden, obwohl die Einsteck- und Aussteckkraft relativ hoch ist.
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Vorzugsweise weist das Koppelelement einen Bolzen auf, welcher in eine in Einsteckrichtung erstreckende Führungsnut eingreift. Dadurch kann das Koppelelement auf eine einfache und kostengünstige Weise in Einsteckrichtung geführt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Koppelelement einen quer zur Einsteckrichtung erstreckenden Vorsprung auf, wobei das Gegen-Koppelelemente ein in Einsteckrichtung den Vorsprung hintergreifendes Element ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Vorsprung ein quer zur Einsteckrichtung erstreckender Stift und das Gegen-Koppelelement ist eine zum Stift komplementäre Öffnung. Auf diese Weise kann das Koppelement auf eine einfache und kostengünstige Weise mit dem Gegen-Koppelelement gekoppelt werden, wobei der Stift und die Öffnung einfach und kostengünstig hergestellt werden können.
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Vorzugsweise ist der Aktor ein Spindeltrieb mit mindestens einer Spindelmutter und einer Spindel, wobei die Spindelmutter am zweiten Abschnitt des Koppelelements quer zur Einsteckrichtung fest angeordnet ist und eine Spindel mittels einer Antriebseinheit antreibbar ist oder die Spindel am zweiten Abschnitt des Koppelelements drehbar befestigt ist und die Spindelmutter durch die Antriebseinheit antreibbar ist. Der Spindeltrieb dient der Verlagerung des zweiten Abschnitts des Koppelelements quer zur Einsteckrichtung, wobei der Spindeltrieb eine hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit, eine hohe Lebensdauer und eine hohe Betriebssicherheit aufweist. Insbesondere weist der Spindeltrieb hohe Kräfte bei einem relativ geringen Bauraum auf. Des Weiteren weist des Spindeltrieb ein Niedriges Losbrech- und Antriebsmoment auf.
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Vorzugsweise weist die Steckhilfsvorrichtung zwei Koppelelemente auf, wobei die Spindel einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei die Spindelgewinde der beiden Abschnitte entgegengesetzt zueinander ausgeführt sind, derart, dass die Spindelmuttern bei einer Betätigung der Antriebseinheit sich in gegensätzliche Richtungen bewegen. Durch zwei Koppelelemente kann eine höhere Kraft zum Einstecken und Ausstecken des Ladesteckers in die Ladebuchse oder aus der Ladebuchse durch die Steckhilfsvorrichtung bereitgestellt werden. Außerdem können die Lagerkräfte der Spindel geringgehalten werden, da sich die Axialkräfte an der Spindel im Wesentlichen aufheben.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Spindeltrieb selbsthemmend ausgeführt, wobei zur Selbsthemmung die Spindelsteigung entsprechend gewählt wird. Dadurch bildet die Steckhilfsvorrichtung außerdem eine Verriegelung des Ladesteckers in der eingesteckten Position. Eine separate Verriegelung, welche ein unerwünschtes Herausziehen des Ladesteckers aus der Ladebuchse verhindert, kann dadurch entfallen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt schematisch eine über eine Ladevorrichtung mit einem Elektrofahrzeug verbundene Ladestation, und
- 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ladevorrichtung in perspektivischer Ansicht.
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1 zeigt eine Ladestation 10, welche mit einer nicht dargestellten Stromquelle elektrisch verbunden ist und beispielsweise als öffentliche Ladestation oder als eine in einer Garage angeordnete sog. Wallbox ausgeführt ist. Die Ladestation 10 stellt elektrische Energie zum Aufladen einer in einem Elektrofahrzeug 20 angeordneten Traktionsbatterie 22 bereit.
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Zum Aufladen der Traktionsbatterie 22 wird das Elektrofahrzeug 20 über eine Ladevorrichtung 30 mit der Ladestation 10 verbunden. Die Ladevorrichtung 30 weist ein Ladekabel 12 auf, welches mehrere elektrische Leiter 14 aufweist, wobei über die elektrischen Leiter 14 eine elektrische Verbindung zwischen der Ladestation 10 und dem Elektrofahrzeug 20 hergestellt wird. Beim Ladevorgang fließt der elektrische Strom ausgehend von der Ladestation 10 über eine der Traktionsbatterie 22 vorgeschaltete und im Elektrofahrzeug 20 angeordnete Leistungselektronik 24 zur Traktionsbatterie 22.
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Das Ladekabel 12 weist zusätzlich zwei Kühlleitungen 16, 18 auf, über welche ein Kühlmedium zwischen der Ladestation 10 und dem Elektrofahrzeug 20 zirkuliert. Dabei strömt das Kühlmedium über die Kühlleitung 16 ausgehend von der Ladestation 10 zum Elektrofahrzeug 20 und über die Kühlleitung 18 ausgehend von dem Elektrofahrzeug 20 zurück zur Ladestation 10. Die Ladestation 10 weist eine Kühleinrichtung 11 mit einer nicht dargestellten Pumpe und einen Kühler auf, wobei das über die Kühlleitung 18 zur Ladestation 10 zurückströmende, durch die Abwärme der Traktionsbatterie 22 aufgeheizte Kühlmedium durch die Kühleinrichtung gekühlt wird. Im Elektrofahrzeug 20 durchströmt und/oder umströmt das Kühlmedium die Traktionsbatterie 22 und nimmt die beim Ladevorgang entstehende Wärme der Traktionsbatterie 22 auf, wodurch die Traktionsbatterie 22 gekühlt wird.
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Das Ladekabel 12 ist über einen ladesäulenseitigen Ladestecker 32 mit der Ladestation 10 elektrisch und fluidisch verbunden. Zur elektrischen und fluidischen Kopplung des Ladekabels 12 mit dem Elektrofahrzeug 20 weist die Ladevorrichtung 30 einen fahrzeugseitigen Ladestecker 31 auf, welcher mit einer am Elektrofahrzeug 20 vorgesehenen Ladebuchse 33 fluidisch, elektrisch und mechanisch verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem fahrzeugseitigen Ladestecker 31 und der an dem Elektrofahrzeug 20 vorgesehenen Ladebuchse 33 erfolgt durch eine Steckverbindung, wobei vor dem Ladevorgang der fahrzeugseitige Ladestecker 31 in die Ladebuchse 33 eingesteckt wird. Durch den Einsteckvorgang in eine Einsteckrichtung ER wird der fahrzeugseitige Ladestecker 31 mechanisch, fluidisch und elektrisch mit der Ladebuchse 33 verbunden.
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Die 2 zeigt den fahrzeugseitigen Ladestecker 31 und die Ladebuchse 33, wobei die Ladebuchse 33 von dem Elektrofahrzeug 20 losgelöst, d.h. im demontierten Zustand, dargestellt ist.
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Der Ladestecker 31 weist ein Steckergehäuse 35 und ein elektrisches Anschlusselement 34 auf. Das elektrische Anschlusselement 34 ist in Form eines CCS-Steckersystems ausgeführt und weist daher einen AC-Anschluss 36 und einen DC-Anschluss 38 auf. Alternativ kann das elektrische Anschlusselement 34 auch in Form eines anderen Steckersystem ausgeführt sein. Der fahrzeugseitige Ladestecker 31 umfasst weiterhin zwei Kühlmittelanschlüsse 40, 42, welche fahrzeugseitig mit einem Kühlsystem zum Kühlen der Traktionsbatterie 22 fluidisch verbunden sind. Das Steckergehäuse 35 bzw. ein Abschnitt des Steckergehäuses 35 umgibt den AC- und den DC-Anschluss 36, 38 sowie die Kühlmittelanschlüsse 40, 42 radial.
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Die Ladebuchse 33 umfasst ein zum elektrischen Anschlusselement 34 des Ladesteckers 31 korrespondierendes elektrisches Anschlusselement 37 und zwei zu den beiden Kühlmittelanschlüssen 40, 42 des Ladesteckers 31 korrespondierende Kühlmittelanschlüsse 43, 45. Weiterhin umfasst die Ladebuchse 33 eine zum Steckergehäuse 35 korrespondierendes und der Steckverbindung dienende Innenumfangsfläche, so dass das Steckergehäuse 35 und die Innenumfangsfläche der Ladebuchse 33 im eingesteckten Zustand des Ladesteckers 31 in der Ladebuchse 33 quer zur Einsteckrichtung formschlüssig verbunden sind. In Einsteckrichtung ER sind der Ladestecker 31 und die Ladebuchse 33 mittels einer Rastverbindung miteinander verbunden.
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Beim Einsteckvorgang des Ladesteckers 31 in die Ladebuchse 33 werden das Steckergehäuse 35 mit der Ladebuchse 33, die elektrischen Anschlusselemente 34, 37 und die Kühlmittelanschlüsse 40, 42, 43, 45 zusammengesteckt, wobei dazu eine gewissen Einsteckkraft erforderlich ist. Dabei muss der Ladestecker 31 mit einer gewissen Einsteckkraft in die Ladebuchse 33 eingesteckt werden, wobei die erforderliche Einsteckkraft von der Reibung zwischen dem Steckergehäuse 35 und der Innenumfangfläche der Ladebuchse 33, den elektrischen Anschlusselementen 34, 37 und den Kühlmittelanschlüssen 40, 42, 43, 45 abhängt. Insbesondere das Zusammenstecken der Kühlmittelanschlüsse 40, 42, 43, 45 erfordert von einer den Einsteckvorgang durchführende Person einen relativ hohen Kraftaufwand, da zur Herstellung einer fluiddichten Verbindung zwischen den Kühlmittelanschlüssen 40, 42, 43. 45 eine Radialdichtung 41 in Form eines O-Rings zwischen den Kühlmittelanschlüssen 40, 42 des Ladesteckers 31 und den Kühlmittelanschlüssen 43, 45 der Ladebuchse 33 angeordnet ist, welche beim Zusammenstecken der Kühlmittelanschlüsse 40, 42, 43, 45 verformt werden muss und zu einer Erhöhung der Reibung zwischen dem Ladestecker 31 und der Ladebuchse 33 führt. Entsprechend ist auch ein gewisser durch eine Person aufgebrachter Kraftaufwand zum Ausstecken des Ladestecker 31 aus der Ladebuchse 33 nach Beendigung des Ladevorgangs erforderlich.
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Um die Person beim Einstecken und Ausstecken des Ladesteckers 31 in die Ladebuchse 33 bzw. aus der Ladebuchse 33 zu unterstützen und ein zuverlässiges Zusammenstecken des Ladesteckers 31 mit der Ladebuchse 33 zu gewährleisten, weist die Ladevorrichtung 30 eine Steckhilfsvorrichtung 50 auf. Die Steckhilfsvorrichtung 50 ist an der Ladebuchse 33 angeordnet und damit im Elektrofahrzeug 20 fest verbaut. Alternativ kann die Steckhilfsvorrichtung 50 an dem Ladestecker 31 vorgesehen sein und im Steckergehäuse 35 angeordnet sein.
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Die Steckhilfsvorrichtung 50 umfasst zwei, stabförmige Koppelelemente 52, 54, welche mit jeweils einem am Ladestecker 31, d.h. am Steckergehäuse 35, vorgesehenen Gegen-Koppelelement 56, 58 in Einsteckrichtung ER verbindbar sind. Die beiden Koppelelemente 52, 54 weisen jeweils einen ersten Abschnitt 60 und einen in Längsrichtung der Koppelelemente 52, 54 beabstandeten zweiten Abschnitt 62 auf. An dem ersten Abschnitt 60 ist jeweils ein quer zur Einsteckrichtung ER ersteckender Vorsprung 74, 76 in Form eines Stifts vorgesehen. Die beiden Vorsprüngen 74, 76 können in die Gegen-Koppelelemente 56, 58 in Form von zwei Öffnungen 57, 59 eingesteckt werden und dadurch der Ladestecker 31 in Einsteckrichtung formschlüssig der Steckhilfsvorrichtung 50 verbunden werden. Weiterhin ist an dem ersten Abschnitt 60 jeweils ein Bolzen 84, 88 angeordnet, welche an einer zum Vorsprung 74, 76 entgegengesetzten Seite der Koppelelemente 52, 54 angeordnet sind und sich quer zur Einsteckrichtung ER und fluchtend zu den Vorsprüngen 74, 76 erstecken. Die Bolzen 84, 88 greifen jeweils in eine Führungsnut 82, 86 ein, wobei die Führungsnuten 82, 86 sich in Einsteckrichtung ER erstrecken, so dass der ersten Abschnitt 60 der Koppelelemente 52, 54 in Einsteckrichtung ER geführt sind. Am zweiten Abschnitt 62 der beiden Koppelelemente 52, 54 greift ein Aktor 51 an, durch welchen der zweite Abschnitt der Koppelelemente 52, 54 quer zur Einsteckrichtung ER verlagert werden kann. Der Aktor 51 ist als Spindeltrieb 64 ausgeführt und weist eine Spindel 68, zwei Spindelmuttern 70, 72 und eine Antriebseinheit 66 auf. Die Spindelmutter 70 ist mit dem Koppelelement 52 drehbar um eine quer zur Drehachse der Spindel 68 ausgerichtete Achse 78 verbunden. Die Spindelmutter 72 ist mit dem Koppelelement 54 drehbar um eine quer zur Drehachse der Spindel 68 ausgerichtete Achse 80 verbunden. Die Spindel 68 ist mit der Antriebseinheit 66 drehfest verbunden und wird durch diese in beide Drehrichtungen angetrieben. Die Spindel 68 ist in zwei Abschnitte 90, 92 unterteilt, wobei der erste Abschnitt 90 und der zweite Abschnitt 92 zueinander entgegengesetzte Steigungen aufweisen. An dem ersten Abschnitt 90 ist die Spindelmutter 70 angeordnet und an dem zweiten Abschnitt 92 ist die Spindelmutter 72 angeordnet.
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Bei einem Einsteckvorgang wird der Ladestecker 31 derart in Einsteckrichtung verlagert, dass die Koppelelemente 52, 54 mit den Gegen-Koppelelemente 56, 58 gekoppelt werden können, d.h. die Stifte 74, 76 in die Öffnungen 57, 59 eingesteckt werden können. Dadurch wird die Steckhilfsvorrichtung 50 mit dem Ladestecker 31 in Einsteckrichtung ER formschlüssig verbunden. Anschließend wird die Antriebseinheit 66 betätigt, wodurch die Spindelmuttern 70, 72 gemeinsam mit den zweiten Abschnitten 62 der Koppelelemente 52, 54 quer zur Einsteckrichtung verlagern. Aufgrund der entgegengesetzt zueinander ausgeführten Steigungen der beiden Abschnitte 90, 92 der Spindel 68 entfernen sich die Spindelmuttern 70, 72 voneinander. Dadurch, dass die Koppelelemente 52, 54 in Einsteckrichtung ER geführt sind, verlagern sich die ersten Abschnitte 60 in Einsteckrichtung ER, wenn die zweiten Abschnitte 62 quer zur Einsteckrichtung ER verlagert werden. Durch die Verlagerung der ersten Abschnitte 60 in Einsteckrichtung ER und der Kopplung der Koppelelemente 52, 54 mit dem Ladestecker 31 wird der Ladestecker 31 in Einsteckrichtung ER mitgenommen und belastet.
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Entsprechend erfolgt der Aussteckvorgang, wobei die Antriebseinheit 66 die Spindel 68 in eine zum Einsteckvorgang entgegengesetzte Drehrichtung verdreht. Dadurch wird der Ladestecker 31 entgegen der Einsteckrichtung ER belastet.
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Der Spindeltrieb 64 ist selbsthemmend ausgeführt, so dass im eingesteckten Zustand des Ladesteckers 31 in der Ladebuchse 33 eine Verriegelung gegen ein unerwünschtes Ausstecken des Ladesteckers 31 aus der Ladebuchse 33 verhindert wird.
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Durch eine derartige Ausgestaltung der Steckhilfsvorrichtung 50 wird eine bauraumsparende Vorrichtung geschaffen, durch welche der Einsteck- und Aussteckvorgang des Ladesteckers 31 für die den Ladestecker 31 einsteckende und aussteckende Person erleichtert wird.
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Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen.
