DE102022001084A1

DE102022001084A1 - Closure device with a closure cover to cover high-voltage connections

Info

Publication number: DE102022001084A1
Application number: DE102022001084.4A
Authority: DE
Inventors: Sabine Meier; Christian Thürigen
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2023-10-05

Abstract

Verschlussvorrichtung (1) mit einem Verschlussdeckel (3) zur Abdeckung von Hochvolt-Anschlüssen (4) in einem Gehäuse (2) sowie mit einer Interlock-Einrichtung (5), wobei wenigstens eine Schraube (10) zum Befestigen des Verschlussdeckels (3) an dem Gehäuse (2) vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (3) einen Niedervolt-Kontaktstecker (8) aufweist, welcher Kontaktstifte (7) oder eine Buchse trägt, die mit einer Buchse (6) oder Kontaktstiften des Gehäuses (2) zusammenwirken, um Kontakte der Interlock-Einrichtung (5) auszubilden, wobei eine Gewindelänge (I) der Verschraubung mittels der Schraube (10) in axialer Richtung (a) größer als die axiale Kontaktlänge der Kontaktstifte (7) in der Buchse (6) ist.Closure device (1) with a closure cover (3) for covering high-voltage connections (4) in a housing (2) and with an interlock device (5), with at least one screw (10) for fastening the closure cover (3). the housing (2) is provided. The closure device according to the invention is characterized in that the closure cover (3) has a low-voltage contact plug (8) which carries contact pins (7) or a socket which cooperate with a socket (6) or contact pins of the housing (2) to form contacts the interlock device (5), wherein a thread length (I) of the screw connection by means of the screw (10) in the axial direction (a) is greater than the axial contact length of the contact pins (7) in the socket (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung mit einem Verschlussdeckel zum Abdecken von Hochvolt-Anschlüssen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a closure device with a closure cover for covering high-voltage connections according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Aktuelle Hochvolt-Systeme, welche beispielsweise die Leistungselektronik, eine Hochvoltbatterie und elektrische Antriebsmotoren im Automobilbereich umfassen können, sind gemäß der ECE-R100 als Systeme definiert, welche mit einer Spannung von mehr als 60 V arbeiten. Derartige Systeme werden häufig im Bereich von zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen eingesetzt. Für solche Hochvolt (HV-)-Systeme sind dabei besondere Sicherheitseinrichtungen, wie beispielsweise Berührschutzmaßnahmen und Abschaltsysteme, notwendig. Die Abschaltsysteme umfassen dabei eine sogenannte Interlock-Funktion, welche durch eine Interlock-Einrichtung realisiert wird. Sobald der Kontakt einer Niedervolt-Pilotleitung oder -Sicherheitsleitung des Interlock-Systems unterbrochen wird, wird die Spannungsversorgung zum Hochvoltbereich unterbrochen und die im System befindliche Hochspannung in einem definierten Zeitraum heruntergefahren, um sicherzustellen, dass keine spannungsführenden Hochvolt-Bauteile berührt werden können. Die Niedervolt- oder NV-Spannung liegt dabei üblicherweise bei fahrzeugüblichen 12 V oder 24 V.Current high-voltage systems, which can include, for example, power electronics, a high-voltage battery and electric drive motors in the automotive sector, are defined according to ECE-R100 as systems that work with a voltage of more than 60 V. Such systems are often used in the area of at least partially electrically powered vehicles. For such high-voltage (HV) systems, special safety devices, such as touch protection measures and shutdown systems, are necessary. The shutdown systems include a so-called interlock function, which is implemented by an interlock device. As soon as the contact of a low-voltage pilot line or safety line of the interlock system is interrupted, the power supply to the high-voltage area is interrupted and the high voltage in the system is reduced within a defined period of time to ensure that no live high-voltage components can be touched. The low-voltage or LV voltage is usually the usual vehicle 12 V or 24 V.

Die DE 10 2016 201 328 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang eine Verschlussvorrichtung an einem Gehäuse, in welchem Hochvolt-Anschlüsse angeordnet sein können. Das Gehäuse weist dabei einen Verschlussdeckel auf, welcher den Zugang zu den Hochvoltanschlüssen abdeckt. In der Anmeldung ist außerdem der Einsatz einer Interlock-Einrichtung im oben beschriebenen Sinn dargelegt, um das System außer Spannung zu setzen, wenn der Deckel der Berührschutzeinrichtung verloren geht oder entfernt wird.The DE 10 2016 201 328 A1 In this context, describes a closure device on a housing in which high-voltage connections can be arranged. The housing has a cover that covers access to the high-voltage connections. The application also describes the use of an interlock device in the sense described above in order to deactivate the system if the cover of the touch protection device is lost or removed.

In der Praxis ist es nun so, dass in Hochvolt-Systemen die Spannungen relativ hoch sein können. Trotz einer Abschaltung über eine Interlock-Einrichtung kann die Spannung in einzelnen spannungsführenden Teilen dabei noch für mehrere Sekunden vorhanden sein, bis sie sich abgebaut hat bzw. aktiv heruntergefahren wurde. Trotz abgeschalteter Spannungsversorgung ist somit ein sicheres Berühren von Hochvolt-Anschlüssen nach wie vor nicht möglich.In practice, the voltages in high-voltage systems can be relatively high. Despite a shutdown via an interlock device, the voltage in individual live parts can still be present for several seconds until it has been reduced or actively shut down. Despite the power supply being switched off, it is still not possible to safely touch high-voltage connections.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Verschlussvorrichtung anzugeben, welche sicherstellt, dass im geöffneten Zustand eine Berührung der Hochvolt-Anschlüsse unkritisch ist.The object of the present invention is to provide a closure device that is improved compared to the prior art, which ensures that touching the high-voltage connections in the open state is not critical.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verschlussvorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a closure device with the features in claim 1, and here in particular in the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and further developments result from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Verschlussvorrichtung umfasst einen Verschlussdeckel zur Abdeckung von Hochvolt-Anschlüssen in einem Gehäuse und eine Interlock-Einrichtung, ähnlich wie der Aufbau im eingangs genannten Stand der Technik. Ferner ist wenigstens eine Schraube zum Befestigen des Verschlussdeckels an dem Gehäuse vorgesehen. Erfindungsgemäß umfasst der Verschlussdeckel einen Niedervolt-Kontaktstecker, dessen Kontaktstifte über eine korrespondierende Buchse in dem Gehäuse - oder auch umgekehrt - Kontakte der Interlock-Einrichtung ausbilden. Werden diese Kontaktstifte also aus der Buchse entfernt, wird eine Pilotleitung oder Sicherheitsleitung der Interlock-Einrichtung unterbrochen und über die Interlock-Einrichtung wird die HV-Spannungsversorgungabgeschaltet und die noch im System vorhandene Hochspannung heruntergefahren. Um sicherzustellen, dass der Verschlussdeckel zu diesem Zeitpunkt noch auf dem Gehäuse verbleibt ist es vorgesehen, dass die Gewindelänge der Verschraubung zwischen wenigstens einer Schraube und einem Gewinde, z.B. in dem Gehäuse, größer als die axiale Kontaktlänge der Kontaktstifte in der Buchse ist. Die Kontaktstifte sind also, wenn das Gewinde der Schraube nicht mehr fasst, in jedem Fall schon aus dem elektrischen Kontaktbereich der Buchse ausgetreten, sodass der über den Niedervolt-Kontaktstecker realisierte Kontakt unterbrochen ist, bevor die Schraube den Verschlussdeckel freigibt. Dabei kann die Schraube in eine Gewindebohrung des Gehäuses eingeschraubt werden oder sie kann Teil des Gehäuses oder als Gewindestange mit diesem verschraubt sein und den Verschlussdeckel über eine Schraubenmutter sichern.The closure device according to the invention comprises a closure cover for covering high-voltage connections in a housing and an interlock device, similar to the structure in the prior art mentioned at the outset. Furthermore, at least one screw is provided for fastening the closure cover to the housing. According to the invention, the closure cover comprises a low-voltage contact plug, the contact pins of which form contacts of the interlock device via a corresponding socket in the housing - or vice versa. If these contact pins are removed from the socket, a pilot line or safety line of the interlock device is interrupted and the HV voltage supply is switched off via the interlock device and the high voltage still present in the system is reduced. In order to ensure that the closure cover still remains on the housing at this point in time, it is provided that the thread length of the screw connection between at least one screw and a thread, for example in the housing, is greater than the axial contact length of the contact pins in the socket. When the thread of the screw no longer fits, the contact pins have already left the electrical contact area of the socket, so that the contact made via the low-voltage contact plug is interrupted before the screw releases the cover. The screw can be screwed into a threaded hole in the housing or it can be part of the housing or screwed to it as a threaded rod and secure the closure cover using a screw nut.

Hierdurch kann sichergestellt werden, dass über die spezielle Konstruktion des Verschlussdeckels und die Gewindelänge der Verschraubung ein Entfernen des Deckels ohne eine Kontaktunterbrechung der Pilotleitung der Interlock-Einrichtung zuverlässig verhindert wird. Eine Berührung der durch den Deckel geschützten Hochvolt-Anschlüsse, solange diese noch mit der Spannungsquelle verbunden sind, ist damit nicht möglich.This can ensure that the special design of the closure cover and the thread length of the screw connection reliably prevent the cover from being removed without interrupting the contact of the pilot line of the interlock device. It is therefore not possible to touch the high-voltage connections protected by the cover as long as they are still connected to the voltage source.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es ferner vorgesehen sein, dass die Schraube axial fest mit dem Verschlussdeckel verbunden und in eine Gewindebohrung des Gehäuses einschraubbar ist. Eine solche axial fest mit dem Verschlussdeckel verbundene häufig auch als verliersichere Schraube bezeichnete Schaube bietet den Vorteil, dass die Bewegung des Deckels fest an das Herausdrehen der Schraube gekoppelt ist, diese eben nicht verloren gehen kann und zuverlässig im Bereich des Verschlussdeckels verbleibt, um so sicherzustellen, dass dieser einfach wieder montiert werden kann, nachdem beispielsweise eine Reparatur im Inneren des Gehäuses erfolgt ist, neue Elemente angeschlossen worden sind oder dergleichen.According to a very advantageous development of the idea, it can also be provided that the screw is axially firmly connected to the closure cover and inserted into a threaded hole in the Housing can be screwed in. Such a screw, which is often axially firmly connected to the closure lid and is often referred to as a captive screw, offers the advantage that the movement of the lid is firmly coupled to the unscrewing of the screw, which cannot be lost and remains reliably in the area of the closure lid in order to ensure this that it can be easily reassembled after, for example, a repair has been carried out inside the housing, new elements have been connected or the like.

Eine außerordentlich günstige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung sieht es dabei ferner vor, dass der Verschlussdeckel einen Bajonettverschluss aufweist, welcher Bajonettelemente umfasst, die im geschlossenen Zustand des Verschlussdeckels um einen Winkel verdreht zu Bajonettelementen des Gehäuses ausgebildet sind. Beispielsweise könnten die Bajonettelemente des Verschlussdeckels Vorsprünge sein, welche mit entsprechenden Ausnehmungen als Bajonettelemente des Gehäuses korrespondieren. Sie lassen sich dann nur in einer bestimmten Winkellage in axialer Richtung, also zum Aufsetzen oder Abnehmen des Deckels, bewegen, sodass zusätzlich zur Sicherung über die Schraube eine Sicherung über einen derartigen Bajonettverschluss erfolgt. Der Bajonettverschluss stellt dann sicher, dass -nachdem die Schraube gelöst ist- der Deckel nicht unmittelbar abfällt sondern erst durch Verdrehen im Bereich des Bajonettverschlusses gelöst werden muss, was zusätzlich Montagezeit benötigt, innerhalb welcher sich die Spannung im Bereich der HV-Anschlüsse reduzieren kann, um die von ihr ausgehende Gefährdung noch weiter zu reduzieren.An extraordinarily favorable development of the closure device according to the invention further provides that the closure cover has a bayonet closure, which comprises bayonet elements which, when the closure cover is closed, are designed to be rotated at an angle to bayonet elements of the housing. For example, the bayonet elements of the closure cover could be projections which correspond to corresponding recesses as bayonet elements of the housing. They can then only be moved in a certain angular position in the axial direction, i.e. for putting on or removing the cover, so that in addition to securing via the screw, securing is carried out using such a bayonet lock. The bayonet lock then ensures that - after the screw has been loosened - the cover does not fall off immediately but must first be loosened by twisting in the area of the bayonet lock, which requires additional assembly time, within which the voltage in the area of the HV connections can be reduced. in order to further reduce the danger it poses.

Dies wird gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung dieser Idee dadurch erreicht, dass die Bajonettelemente des Verschlussdeckels an eine den Verschlussdeckeln in Richtung des Gehäuses axial überragenden Vorsprung beabstandet von den Bajonettelementen des Gehäuses angeordnet sind. Der Verschlussdeckel kann also nach dem Lösen der Schraube in axialer Richtung, also von dem Gehäuse weg, um ein bestimmtes Wegstück bewegt werden, bevor die Bajonettelemente auf dem Vorsprung einerseits und in dem Gehäuse andererseits in Eingriff kommen und ein weiteres Abheben des Verschlussdeckels nur dann erlauben, wenn dieser um den vorgegebenen Winkel verdreht wird.According to a particularly preferred development of this idea, this is achieved in that the bayonet elements of the closure cover are arranged at a distance from the bayonet elements of the housing on a projection which axially projects beyond the closure covers in the direction of the housing. After loosening the screw, the closure cover can therefore be moved a certain distance in the axial direction, i.e. away from the housing, before the bayonet elements come into engagement on the projection on the one hand and in the housing on the other hand and only then allow the closure cover to be lifted further when it is rotated by the specified angle.

Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung sieht es dabei ferner vor, dass die Bajonettelemente des Verschlussdeckels einerseits und des Gehäuses andererseits so angeordnet sind, dass diese im verschlossenen Zustand des Verschlussdeckels auf dem Gehäuse zumindest um die Gewindelänge der Schraube axial voneinander beabstandet sind. Hierdurch wird also gewährleistet, dass zuerst die verliergesicherte Schraube vollständig aus ihrem Gewinde in dem Gehäuse herausgeschraubt werden muss, bevor der Verschlussdeckel sich in axialer Richtung um ein erstes Wegstück abheben lässt, welches die Unterbrechung der Kontakte der Interlock-Einrichtung gewährleistet. Erst nachdem diese Kontakte unterbrochen sind, kommt bei dieser besonders günstigen Ausgestaltung der Verschlussvorrichtung ein Kontakt zwischen den Bajonettelementen des Verschlussdeckels einerseits und des Gehäuses andererseits zustande, sodass der Verschlussdeckel jetzt um den vorgegebenen Winkel verdreht werden muss, bevor die Bajonettelemente einander passieren können und der Verschlussdeckel vollständig abgenommen werden kann.A further extremely favorable embodiment further provides that the bayonet elements of the closure cover on the one hand and of the housing on the other hand are arranged in such a way that when the closure cover is in the closed state on the housing they are axially spaced from one another by at least the thread length of the screw. This ensures that the captive screw must first be completely unscrewed from its thread in the housing before the closure cover can be lifted in the axial direction by a first distance, which ensures the interruption of the contacts of the interlock device. Only after these contacts have been interrupted does contact come about between the bayonet elements of the closure cover on the one hand and the housing on the other hand in this particularly favorable embodiment of the closure device, so that the closure cover now has to be rotated by the predetermined angle before the bayonet elements can pass through each other and the closure cover can be completely removed.

Diese Variante ist besonders sicher. Nach dem Lösen der Schraube und dem Abheben des Verschlussdeckels um ein erstes Wegstück, welches insbesondere größer als die Gewindelänge der Verschraubung ist, werden also die Kontakte der Interlock-Einrichtung unterbrochen und diese schaltet die Hochspannung ab. Im Anschluss muss der Verschlussdeckel verdreht werden, sodass die Bajonettelemente des Verschlussdeckels und des Gehäuses einander passieren können, bevor der Verschlussdeckel vollständig abgenommen werden kann. Dieser Vorgang bedarf einer gewissen Zeit von beispielsweise 4 bis 6 Sekunden bei der Demontage. Diese Demontagezeit liegt dabei zeitlich nach dem Abschalten der Hochspannung, sodass diese sich im Bereich der HV-Anschlüsse abbauen kann. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Verschlussdeckel endgültig abgehoben werden kann, liegt dann keine Restspannung mehr im Bereich der HV-Anschlüsse an. Die Verschlussvorrichtung ist damit besonders sicher.This variant is particularly safe. After loosening the screw and lifting the closure cover by a first distance, which is in particular larger than the thread length of the screw connection, the contacts of the interlock device are interrupted and this switches off the high voltage. The closure cover must then be turned so that the bayonet elements of the closure cover and the housing can pass through each other before the closure cover can be completely removed. This process requires a certain amount of time, for example 4 to 6 seconds during dismantling. This dismantling time occurs after the high voltage has been switched off, so that it can dissipate in the area of the HV connections. At the time when the cover can finally be lifted off, there is no longer any residual voltage in the area of the HV connections. The locking device is therefore particularly secure.

Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung kann es dabei vorsehen, dass der Vorsprung Teil des Niedervolt-Kontaktsteckers ist. Dabei ist es besonders günstig, wenn der Niedervolt-Kontaktstecker in das Innere des Gehäuses hineinragt, um dort die Kontakte der Buchse entsprechend zu berühren oder anders herum. Wenn er ohnehin in diese Richtung, also in der axialen Richtung gemäß der Erfindung, über den Verschlussdeckel hinaus und in das Gehäuse hineinragt, eignet sich dieser Vorsprung nun ideal, um einerseits den Niedervolt-Kontaktstecker auszubilden oder zu tragen und andererseits die Bajonettelemente des Verschlussdeckels aufzunehmen.Another very favorable embodiment can provide that the projection is part of the low-voltage contact plug. It is particularly advantageous if the low-voltage contact plug protrudes into the interior of the housing in order to touch the contacts of the socket or vice versa. If it anyway projects in this direction, i.e. in the axial direction according to the invention, beyond the closure cover and into the housing, this projection is now ideally suited, on the one hand, to form or carry the low-voltage contact plug and, on the other hand, to accommodate the bayonet elements of the closure cover .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Verschlussvorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt ist.Further advantageous embodiments of the closure device according to the invention also result from the exemplary embodiment, which is shown in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine mögliche Ausführungsform einer Verschlussvorrichtung gemäß der Erfindung in einem ersten Betriebszustand;
2 die Verschlussvorrichtung gemäß 1 in einem zweiten Betriebszustand;
3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie III-III in 2;
4 die Verschlussvorrichtung gemäß 1 in einem weiteren Betriebszustand;
5 eine Darstellung analog zu der in 3 im Betriebszustand der Verschlussvorrichtung gemäß 4; und
6 die Verschlussvorrichtung im geöffneten Zustand.

Show:

1 a schematic sectional view through a possible embodiment of a closure device according to the invention in a first operating state;
2 the closure device according to 1 in a second operating state;
3 a sectional view along line III-III in 2 ;
4 the closure device according to 1 in another operating state;
5 a representation analogous to that in 3 in the operating state of the closure device 4 ; and
6 the locking device in the open state.

In der Darstellung der 1 ist eine mögliche Ausführungsform einer Verschlussvorrichtung 1 in einer Ausführungsvariante der Erfindung zu erkennen. Die schematische und stark vereinfachte Schnittdarstellung zeigt ein Gehäuse 2, welches über einen Verschlussdeckel 3 verschlossen ist, um die Berührung von zwei angedeuteten Hochvolt-Anschlüssen 4 im Inneren des Gehäuses 2 zu verhindern. In dem Gehäuse 2 befindet sich dafür eine Interlock-Einrichtung 5, welche über eine angedeutete Buchse 6 mit Kontaktstiften 7 eines Niedervolt-Kontaktsteckers 8 in Kontakt steht. Hierdurch wird eine Pilotleitung oder Sicherheitsleitung des die Interlock-Einrichtung 5 umfassenden Interlock-Systems geschlossen gehalten. Wird diese Leitung geöffnet, also der elektrische Kontakt unterbrochen, wird über die Interlock-Einrichtung 5 in an sich bekannter Art und Weise die Spannung von den Hochvolt-Anschlüssen 4 abgeschaltet.In the representation of the 1 a possible embodiment of a closure device 1 can be seen in an embodiment variant of the invention. The schematic and highly simplified sectional view shows a housing 2, which is closed via a closure cover 3 in order to prevent the two indicated high-voltage connections 4 inside the housing 2 from touching. In the housing 2 there is an interlock device 5, which is in contact with contact pins 7 of a low-voltage contact plug 8 via an indicated socket 6. As a result, a pilot line or safety line of the interlock system comprising the interlock device 5 is kept closed. If this line is opened, i.e. the electrical contact is interrupted, the voltage from the high-voltage connections 4 is switched off via the interlock device 5 in a manner known per se.

Der Niedervolt-Kontaktstecker 8 befindet sich auf einem den Verschlussdeckel 3 in axialer Richtung a in Richtung des Gehäuses 2 überragenden Vorsprung 9, welcher mit dem Verschlussdeckel 3 verbunden ist. Der Verschlussdeckel 3 ist über wenigstens eine Schraube 10 mit dem Gehäuse 2 verschraubt, um dieses sicher und zuverlässig zu verschließen. Auf die Darstellung weiterer Befestigungselemente, Schrauben, Dichtungen und dergleichen, welche bei derartigen Gehäusen 2 und ihren Verschlussdeckeln 3 an sich bekannt sind, wurde hier verzichtet, um die Darstellung möglichst einfach und schematisch zu halten. Nichtsdestotrotz können diese Elemente selbstverständlich vorgesehen sein.The low-voltage contact plug 8 is located on a projection 9 which projects beyond the closure cover 3 in the axial direction a in the direction of the housing 2 and is connected to the closure cover 3. The closure cover 3 is screwed to the housing 2 via at least one screw 10 in order to close it securely and reliably. The illustration of further fastening elements, screws, seals and the like, which are known per se in such housings 2 and their closure covers 3, has been omitted here in order to keep the illustration as simple and schematic as possible. Nevertheless, these elements can of course be provided.

Ein entscheidender Aspekt ist es nun, dass eine Gewindelänge I der Verschraubung zwischen der Schraube 10 und einer Gewindebohrung 11 in der Axialrichtung a, welche durch die Mittelachse der Schraube 10 bzw. parallel hierzu definiert sein soll, größer ist als die axiale Kontaktlänge der Kontaktstifte 7 in der Buchse 6. Hierdurch wird sichergestellt, dass beim Lösen der Schraube 10 und einer entsprechenden Bewegung des Verschlussdeckels 3 in axialer Richtung a weg von dem Gehäuse 2 zuerst der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktstiften 7 und der Buchse 6 öffnet, bevor die Schraube 10 gänzlich herausgedreht ist und somit ein Abnehmen des Verschlussdeckels erlaubt. Hierdurch ist bereits sichergestellt, dass die Hochvolt-Anschlüsse 4 nicht berührt werden können, solange über die Interlock-Einrichtung 5 die Hochvoltversorgung nicht in an sich bekannter Art und Weise abgeschaltet ist.A crucial aspect is that a thread length I of the screw connection between the screw 10 and a threaded hole 11 in the axial direction a, which should be defined by the central axis of the screw 10 or parallel thereto, is greater than the axial contact length of the contact pins 7 in the socket 6. This ensures that when the screw 10 is loosened and the closure cover 3 correspondingly moves in the axial direction a away from the housing 2, the electrical contact between the contact pins 7 and the socket 6 opens first, before the screw 10 opens completely is unscrewed and thus allows the closure lid to be removed. This already ensures that the high-voltage connections 4 cannot be touched as long as the high-voltage supply is not switched off in a manner known per se via the interlock device 5.

Die Verschlussvorrichtung 1 umfasst hier einen weiteren optionalen Sicherheitsaspekt, indem im Bereich des Vorsprungs 9 deckelseitige Bajonettelemente 12 vorgesehen sind, welche mit, insbesondere in den Darstellungen der 3 und 5 später noch besser erkennbaren gehäuseseitigen Bajonettelementen 13, in der nachfolgend beschriebenen Art zusammenwirken.The closure device 1 here includes a further optional safety aspect in that in the area of the projection 9 cover-side bayonet elements 12 are provided, which, in particular in the illustrations of 3 and 5 Bayonet elements 13 on the housing side, which will be easier to recognize later, interact in the manner described below.

In der Darstellung der 2 ist derselbe Aufbau wie in der Darstellung der 1 nochmals zu erkennen, mit dem einzigen Unterschied, dass die Schraube 10 nun aus dem Gewinde 11 herausgeschraubt ist. Dementsprechend sind die Kontaktstifte 7 nicht mehr im elektrischen Kontakt mit der Buchse 6 und die Spannungsversorgung der Hochvolt-Anschlüsse 4 ist durch die Interlock-Einrichtung 5 bereits unterbrochen. In der Praxis ist es allerdings so, dass die Hochvolt-Anschlüsse 4 noch für einige weitere Sekunden die Hochspannung führen können, sodass diese nicht vor einem Zeitablauf von in etwa 4 bis 6 Sekunden für eine Berührung zugänglich sein sollten. Dies wird hier einerseits durch die Notwendigkeit des Lösens der Schraube 10 über die gesamte Gewindelänge I der Verschraubung aus der Schraube 10 und dem Gewinde 11 im Gehäuse 2 erreicht und andererseits optional und ergänzend durch die bereits angesprochenen Bajonettelemente 12, 13 des Verschlussdeckels 3 und des Gehäuses 2.In the representation of the 2 is the same structure as in the illustration 1 can be seen again, with the only difference that the screw 10 is now screwed out of the thread 11. Accordingly, the contact pins 7 are no longer in electrical contact with the socket 6 and the voltage supply to the high-voltage connections 4 is already interrupted by the interlock device 5. In practice, however, it is the case that the high-voltage connections 4 can carry the high voltage for a few more seconds, so that they should not be accessible for touching before a time of approximately 4 to 6 seconds. This is achieved here on the one hand by the need to loosen the screw 10 over the entire thread length I of the screw connection from the screw 10 and the thread 11 in the housing 2 and on the other hand optionally and additionally by the already mentioned bayonet elements 12, 13 of the closure cover 3 and the housing 2.

In der Darstellung der 2 ist nun ein Zustand gezeigt, in welchem der Verschlussdeckel 3 axial von dem Gehäuse 2 abgezogen ist, nachdem die wenigstens eine Schraube 10 entsprechend gelöst wurde. Die Bajonettelemente 12 an dem Vorsprung 9 des Verschlussdeckels 3 schlagen nun an den gehäuseseitigen Bajonettelementen 13 an. In der Ansicht der 3 ist dies erkennbar. Hier ist das Gehäuse mit dem einteilig oder integriert in das Gehäuse ausgebildeten Bajonettelementen 13 zu erkennen. Dieses ist als runde Bohrung mit seitlichen Ausklinkungen in einer Platte 14 ausgebildet. Schraffiert im Schnitt ist der Vorsprung 9 zu erkennen und gestrichelt hinter der Platte 14 sind die beiden Bajonettelemente 12 des Verschlussdeckels 3 erkennbar. Ein Herausziehen des Verschlussdeckels 3 in dieser Position ist nun nicht möglich, da die Bajonettelemente 12 des Verschlussdeckels 3 an der Platte 14 anschlagen. Der Bajonettverschluss ist also in seiner verriegelten Stellung.In the representation of the 2 A state is now shown in which the closure cover 3 is pulled axially from the housing 2 after the at least one screw 10 has been loosened accordingly. The bayonet elements 12 on the projection 9 of the closure cover 3 now strike the bayonet elements 13 on the housing side. In the view of the 3 this is recognizable. Here you can see the housing with the bayonet elements 13 formed in one piece or integrated into the housing. This is designed as a round hole with side notches in a plate 14. The projection 9 can be seen hatched in the section and the two bajos are shown in dashed lines behind the plate 14 Nice elements 12 of the closure lid 3 can be seen. It is now not possible to pull out the closure lid 3 in this position because the bayonet elements 12 of the closure lid 3 strike the plate 14. The bayonet lock is therefore in its locked position.

Erst ein Verdrehen des Verschlussdeckels 3 um die parallel zur axialen Richtung a verlaufende Achse des Vorsprungs 9, wie es in der Darstellung der 4 angedeutet ist, ermöglicht es einer das Gehäuse 2 öffnenden Person nun den Verschlussdeckel 3 abzuziehen, indem die Bajonettelemente 12 so mit den Ausnehmungen der Bajonettelemente 13 in der Platte 14 in Übereinstimmung (vgl. 5) gebracht werden, sodass der Verschlussdeckel 3, wie es in der Darstellung der 6 zu erkennen ist, in diesem verdrehten Zustand gänzlich herausgezogen werden kann. Der Verdrehwinkel kann dabei frei gewählt werden, ebenso der Drehsinn. In der Praxis hat sich ein Winkel von in etwa 30° bis in etwa 90° bewährt. Nicht dargestellte Anschläge im Bereich der Platte 14 können die Drehung begrenzen und/oder ein Verdrehen in die falsche Drehrichtung unterbinden.First, the closure cover 3 is rotated about the axis of the projection 9, which runs parallel to the axial direction a, as shown in the illustration 4 is indicated, it now enables a person opening the housing 2 to remove the closure cover 3 by aligning the bayonet elements 12 with the recesses in the bayonet elements 13 in the plate 14 (cf. 5 ) are brought so that the closure cover 3, as shown in the illustration 6 can be seen, can be completely pulled out in this twisted state. The angle of rotation can be freely chosen, as can the direction of rotation. In practice, an angle of around 30° to around 90° has proven useful. Stops (not shown) in the area of the plate 14 can limit the rotation and/or prevent rotation in the wrong direction of rotation.

Erst nachdem der Verschlussdeckel 3 so demontiert worden ist, sind die Hochvolt-Anschlüsse 4 frei zugänglich. Die gesamte Demontage des Verschlussdeckels 3 hat dabei eine vergleichsweise lange Zeitspanne von beispielsweise 6 bis 8 Sekunden benötigt, um einerseits die Schraube 10 zu lösen, den Verschlussdeckel 3 zu verdrehen, um den Bajonettverschluss zu öffnen und den Verschlussdeckel 3 dann abzuziehen. Hierdurch wird eine ausreichende Zeit zum Abbau der Spannung im Bereich der Hochvolt-Anschlüsse 4 zur Verfügung gestellt, sodass diese nun einige Sekunden, nachdem sie von der Spannungsquelle getrennt worden sind, in jedem Fall auch spannungsfrei sind.Only after the closure cover 3 has been dismantled are the high-voltage connections 4 freely accessible. The entire dismantling of the closure cover 3 required a comparatively long period of time of, for example, 6 to 8 seconds, on the one hand to loosen the screw 10, to turn the closure cover 3 in order to open the bayonet lock and then to pull off the closure cover 3. This provides sufficient time to reduce the voltage in the area of the high-voltage connections 4, so that they are now voltage-free a few seconds after they have been disconnected from the voltage source.

Die Schraube 10 kann dabei insbesondere verliersicher in dem Verschlussdeckel 3 gehalten werden, beispielsweise durch einen Sprengring oder dergleichen, sodass diese zwar gedreht aber in axialer Richtung a nicht gegenüber dem Verschlussdeckel 3 bewegt und von diesem entfernt werden kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei nachfolgendem Verschließen des Gehäuses 2 mit dem Verschlussdeckel 3 die Schraube 10, und zwar genau die Schraube 10, deren Gewinde auf die erforderliche Gewindelänge I der Verschraubung abgestimmt ist, in genau der richtigen Position zum Einsatz kommt.The screw 10 can in particular be held captively in the closure cover 3, for example by a snap ring or the like, so that it can be rotated but not moved in the axial direction a relative to the closure cover 3 and removed from it. This ensures that when the housing 2 is subsequently closed with the closure cover 3, the screw 10, specifically the screw 10 whose thread is matched to the required thread length I of the screw connection, is used in exactly the correct position.

Die erneute Montage des Verschlussdeckels 3, welcher gemäß einer besonders günstigen Ausgestaltung aus Kunststoff ausgeführt sein kann, erfolgt dann in der umgekehrten Reihenfolge. Der Verschlussdeckel 3 wird also gegenüber dem Gehäuse 2 positioniert, sodass die Bajonettelemente 13 in der Platte 14 und die Bajonettelemente 12 des Verschlussdeckels 3 fluchten. Der Verschlussdeckel 3 kann dann soweit eingeschoben werden, bis die Bajonettelemente 12 des Verschlussdeckels 3 in axialer Richtung a vom Verschlussdeckel 3 aus gesehen hinter der Platte 14 liegen. Der Verschlussdeckel 3 kann dann in seine endgültige Winkellage verdreht werden, wodurch die Schraube 10 in den Bereich der Gewindebohrung 11 gelangt und in diese eingeschraubt werden kann. Der elektrische Kontakt zwischen den Kontaktstiften 7 und der Buchse 6 wird dabei erst beim Einschrauben der Schraube hergestellt, insbesondere, wenn diese nahezu vollständig eingeschraubt ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass über die Interlock-Einrichtung 5 die elektrische Anbindung der Hochvolt-Anschlüsse 4 erst dann erfolgt, wenn der Verschlussdeckel 3 das Gehäuse 2 wieder soweit verschließt, dass die Hochvolt-Anschlüsse 4 vor potenziellen Berührungen sicher geschützt sind.The closure cover 3, which can be made of plastic according to a particularly favorable embodiment, is then reassembled in the reverse order. The closure cover 3 is therefore positioned relative to the housing 2 so that the bayonet elements 13 in the plate 14 and the bayonet elements 12 of the closure cover 3 are aligned. The closure cover 3 can then be pushed in until the bayonet elements 12 of the closure cover 3 lie behind the plate 14 in the axial direction a as seen from the closure cover 3. The closure cover 3 can then be rotated into its final angular position, whereby the screw 10 reaches the area of the threaded hole 11 and can be screwed into it. The electrical contact between the contact pins 7 and the socket 6 is only established when the screw is screwed in, especially when it is almost completely screwed in. This ensures that the electrical connection of the high-voltage connections 4 only takes place via the interlock device 5 when the closure cover 3 closes the housing 2 again to such an extent that the high-voltage connections 4 are safely protected from potential contact.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102016201328 A1 [0003]

Claims

Closure device (1) with a closure cover (3) for covering high-voltage connections (4) in a housing (2) and with an interlock device (5), with at least one screw (10) for fastening the closure cover (3). the housing (2), characterized in that the closure cover (3) has a low-voltage contact plug (8) which carries contact pins (7) or a socket which is connected to a socket (6) or contact pins of the housing (2). work together to form contacts of the interlock device (5), a thread length (I) of the screw connection using the screw (10) in the axial direction (a) being greater than the axial contact length of the contact pins (7) in the socket (6). .

Locking device (1). Claim 1 , characterized in that the screw connection is formed by the screw (10) and a threaded hole (11) in the housing, the screw (10) being axially firmly connected to the closure cover (3).

Locking device (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the closure cover (3) has a bayonet closure, which comprises bayonet elements (12), which are designed to be rotated at an angle to bayonet elements (13) of the housing (2) when the closure cover (3) is closed.

Locking device (1). Claim 3 characterized in that the bayonet elements (12) of the closure cover (3) are attached to a projection (9) which axially projects beyond the closure cover (3) in the direction of the housing (2) and is axially spaced from the bayonet elements (13) of the housing (2) in the closed state of the closure cover (3) are arranged.

Locking device (1). Claim 4 , characterized in that the bayonet elements (12) of the closure cover (3) and the bayonet elements (13) of the housing (2) are arranged so that when the closure cover (3) is closed, they are axial at least by the thread length (I) of the screw connection are spaced apart from each other.

Locking device (1). Claim 3 , 4 or 5 , characterized in that the projection (9) is part of the low-voltage contact plug (8), or carries it.