DE102022111016A1

DE102022111016A1 - Steckerabdeckklappenscharnier für einen Steckverbinder und Steckeranordnung umfassend ein solches

Info

Publication number: DE102022111016A1
Application number: DE102022111016.8A
Authority: DE
Inventors: Ralf Schwan; Dominik Heiss; Mike Iskra; Talat Salman
Original assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2022-05-04
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2023-11-09
Also published as: FR3135244A1; CN117013290A; US20230356610A1; JP2023165646A; KR20230155983A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steckerabdeckklappenscharnier (1) für eine Steckeranordnung (3), insbesondere für einen Ladeanschluss (12) eines Elektrofahrzeugs, wobei das Steckerabdeckklappenscharnier (1) eine Abdeckklappe (5) umfasst. Um die Abdeckklappe (5) entlang einer definierten Bahn zu bewegen, ist vorgesehen, dass das Steckerabdeckklappenscharnier (1) ferner ein Viergelenkscharnier (13) umfasst, von dem zwei klappenseitige Gelenke (19, 21) an der Abdeckklappe (5) angebracht und zwei befestigungsseitige Gelenke (23, 25) an einem Gestell (27) anbringbar ausgestaltet sind, wobei das Viergelenkscharnier (13) zwei Gelenkelemente (15, 17) aufweist, von denen jeweils ein Gelenkelement (15, 17) eines der klappenseitigen (19, 21) mit einem der befestigungsseitigen Gelenke (23, 25) verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckerabdeckklappenscharnier für einen Steckverbinder, insbesondere für einen Ladeanschluss eines Elektrofahrzeugs, wobei das Steckerabdeckklappenscharnier eine Abdeckklappe zum Abdecken des Steckverbinders umfasst. Die Erfindung betrifft zudem eine Steckeranordnung umfassend ein Steckerabdeckklappenscharnier.
Steckerabdeckklappenscharniere und Steckeranordnungen sind bekannt. Die Abdeckklappe eines Steckerabdeckklappenscharniers dient zum Abdecken eines Steckverbinders. Die Abdeckung des Steckverbinders kann erforderlich sein, um diesen vor äußeren Einflüssen zu schützen oder um einen unbeabsichtigten Kontakt mit spannungsführenden Teilen des Steckverbinders zu verhindern. Bekannte Abdeckklappen sind in der Regel über ein Gelenk mit einem Steckergehäuse oder einem anderen feststehenden Teil verbunden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die bekannten Abdeckklappen und deren Anbindung an ein feststehendes Teil zu verbessern.
Für das eingangs genannte Steckerabdeckklappenscharnier ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Steckerabdeckklappenscharnier ein Viergelenkscharnier umfasst, von dem zwei klappenseitige Gelenke an der Abdeckklappe angebracht und zwei befestigungsseitige Gelenke an einem Gestell anbringbar ausgestaltet sind, wobei das Viergelenkscharnier zwei Gelenkelemente aufweist, von denen jeweils eins eines der klappenseitigen mit einem der befestigungsseitigen Gelenke verbindet.
Für die eingangs genannte Steckeranordnung ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Steckerabdeckklappenscharnier ein erfindungsgemäßes Steckerabdeckklappenscharnier ist und die Steckeranordnung ein Steckergehäuse, insbesondere für einen fahrzeugseitigen Ladeanschluss eines Elektrofahrzeugs, umfasst, und das Steckerabdeckklappenscharnier zusammen mit dem Steckergehäuse eine vormontierte Baueinheit bilden.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet gegenüber bekannten Abdeckklappen den Vorteil, dass das Viergelenkscharnier eine wohl definierte und geführte Bewegung der Abdeckklappe in Bezug auf ein Gestell ermöglicht. Die Bewegung der Abdeckklappe kann also entlang einer vorbestimmten Bahn verfolgen. Diese Bahn muss nicht zwingend kreisförmig sein. In Abhängigkeit der Positionen der Gelenke in Bezug zueinander, in Bezug auf die Abdeckklappe und zum Gestell können unterschiedliche Bahnen realisiert werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich die Abdeckklappe in der Nähe des abzudeckenden Steckverbinders im Wesentlichen parallel zu einer Steckrichtung des Steckverbinders bewegt. Die Befestigung die zwei Gelenkelemente des Viergelenkscharniers kann zudem eine stabile Befestigung der Abdeckklappe an einem Gestell gewährleisten.
Die Abdeckklappe des Steckerabdeckklappenscharniers kann insbesondere zur Abdeckung eines Steckergesichts des Steckverbinders dienen. Das Gestell ist ein feststehendes Teil, an dem das Steckerabdeckklappenscharnier in einem montierten Zustand unverlierbar und beweglich gehalten ist. Das Gestell kann beispielsweise der Steckverbinder oder ein den Steckverbinder zumindest abschnittsweise umgebendes Gehäuse sein. Alternativ dazu kann das Gestell eine Außenwand, insbesondere die Karosserie eines Fahrzeugs, oder eine andere Struktur sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein vollelektrisches oder ein Plug-In-Hybridfahrzeug, mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharnier und/oder wenigstens einer erfindungsgemäßen Steckeranordnung.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Steckverbinder für Elektrofahrzeuge beschränkt. Das Steckerabdeckklappenscharnier und die Steckeranordnung können für jedweden Steckverbinder genutzt werden, für den die Abdeckung durch eine Abdeckklappe gewünscht ist.
Die Abdeckklappe ist bevorzugt zwischen einer Abdeckstellung, in der der Steckverbinder durch die Abdeckklappe abgedeckt ist, und einer Offenstellung, in der der Steckverbinder von außen zugänglich ist, hin und her beweglich. Die Beweglichkeit wird durch das Viergelenkscharnier ermöglicht. In der Offenstellung ist der Steckverbinder bevorzugt für einen Gegenstecker zugänglich. Der Steckverbinder umfasst bevorzugt ein Steckergesicht. Alternativ dazu kann der Steckverbinder eine Buchse für einen Gegenstecker oder jedwede andere für eine Steckverbindung geeignete Kontaktanordnung umfassen. Der Steckverbinder der Steckeranordnung kann auch eine Buchse umfassen, in der ein Steckergesicht angeordnet ist.
Das Viergelenkscharnier ist ein Mehrgelenkschamier, welches ein Führungsgetriebe, insbesondere ein Kopplungsgetriebe für die Abdeckklappe darstellen kann.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte und beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Steckerabdeckklappenscharniers ist die Abdeckklappe in einer Abdeckstellung und/oder in einer Offenstellung arretierbar. Durch die Arretierung kann die jeweilige Stellung bis zum Überschreiten einer vorbestimmten Kraft gehalten werden. Dadurch kann die Abdeckklappe in der Abdeckstellung sicher geschlossen und in der Offenstellung Abdeckklappe aufgeklappt bleiben.
Um die Arretierung zu erreichen, kann die Abdeckklappe in wenigstens einer der beiden Stellungen wiederholt lösbar verrastbar sein, beispielsweise durch ein Gehemme. Alternativ oder zusätzlich zur Arretierung durch Verrasten kann das Steckerabdeckklappenscharnier wenigstens ein Federelement umfassen, das ausgestaltet ist, eine Federkraft auf die Abdeckklappe in Richtung wenigstens einer der beiden Stellungen zu erzeugen.
Vorzugsweise ist das Federelement ausgestaltet, die Abdeckklappe in der jeweiligen Stellung zu halten, in der sie sich gerade befindet. Das Federelement kann insbesondere eine Blattfeder umfassen oder eine Blattfeder sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Steckerabdeckklappenscharnier wenigstens eine zur Bewegung der Abdeckklappe ausgestaltete Antriebsvorrichtung. Durch die Antriebsvorrichtung kann die Abdeckklappe automatisch geöffnet oder geschlossen werden. Die wenigstens eine Antriebsvorrichtung kann beispielsweise einen Magneten, einen Aktuator, einen Linearmotor, einen Elektromotor, eine Hydraulik oder andere Vorrichtungen umfassen. Insbesondere kann die Antriebsvorrichtung wenigstens ein bewegliches Hubelement umfassen, dass beweglich mit der Abdeckklappe oder einem der Gelenkelemente verbunden ist.
Das Steckerabdeckklappenscharnier kann wenigstens ein Getriebe umfassen, über das die Abdeckklappe und die Antriebsvorrichtung kraftübertragend miteinander gekoppelt sind. Das Getriebe kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Antriebsvorrichtung nur einen geringen Hub erzeugen kann, der alleine nicht zur Bewegung der Abdeckklappe von einer in die andere Stellung ausreicht. Durch das Getriebe kann dann trotzdem die vollständige Bewegung der Abdeckklappe erreicht werden. Das Getriebe kann auch ein Federelement zur Erzeugung einer Vorspannung der Abdeckklappe in eine der beiden Stellungen umfassen. Dieses Federelement kann das zuvor genannte Federelement ersetzen. Das Getriebe kann ein Hebelgetriebe, ein Zahnradgetriebe, eine andere Art von Getriebe oder eine Kombination mehrerer Getriebearten sein.
Die Antriebsvorrichtung oder das Getriebe, sofern vorhanden, können abtriebsseitig an der Abdeckklappe oder an einem der beiden Gelenkelemente des Viergelenkscharniers angreifen.
Die erfindungsgemäße Steckeranordnung kann dadurch weiter verbessert werden, dass sich wenigstens ein Dichtelement zwischen der Abdeckklappe und dem Steckergehäuse befindet. Dadurch kann ein Steckverbinder im Steckergehäuse gut gegen äußere Einflüsse geschützt sein, wenn sich die Abdeckklappe in der Abdeckstellung befindet. Mit anderen Worten dichtet das wenigstens eine Dichtelement zwischen der Abdeckklappe und dem Steckergehäuse nach außen ab.
Das Steckergehäuse kann eine Buchse zur Aufnahme eines Gegensteckers, insbesondere entlang einer Steckrichtung, aufweisen, die in einer Offenstellung der Abdeckklappe von au-ßen zugänglich ist. Besonders bevorzugt ist die Buchse hindernisfrei zugänglich. Anstelle einer Buchse kann das Steckergehäuse auch ein Steckergesicht des Steckverbinders umfassen, der entsprechend in einer Offenstellung der Abdeckklappe von außen, insbesondere hindernisfrei, zugänglich ist.
Das Steckergesicht oder die Buchse können eine Ebene definieren, die parallel zu einer Außenwand des Fahrzeugs verläuft, sofern die Steckeranordnung für ein Fahrzeug genutzt wird. Die Steckrichtung verläuft dann vorzugsweise senkrecht zu dieser Ebene.
Die Steckeranordnung, insbesondere das Steckergehäuse der Steckeranordnung, kann einen Vorsprung aufweisen, der ein Steckergesicht und/oder eine Buchse des Steckergehäuses überragt, und an dem wenigstens eines der zwei befestigungsseitigen Gelenke des Viergelenkscharniers angebracht ist. Mit anderen Worten können die zwei befestigungsseitigen Gelenke dem Steckergesicht oder einer Öffnung der Buchse vorgelagert sein. Hierdurch kann eine besonders optimale Bewegungskurve für die Abdeckklappe erreicht werden.
Weist das Steckerabdeckklappenscharnier eine Antriebsvorrichtung auf, so kann die Steckeranordnung wenigstens einen Ausleger umfassen, an dem die Antriebsvorrichtung befestigt ist. Die Antriebsvorrichtung kann sich am Ausleger abstützen und abtriebsseitig mit der Abdeckklappe oder einem Gelenkelement des Viergelenkscharniers verbunden sein. Der Ausleger erstreckt sich bevorzugt nach hinten, wobei die Richtung „hinten“ sich vom Steckergesicht oder der Buchse wegerstreckt. Ist die Steckeranordnung beispielsweise an einer Wand angebracht, insbesondere an der Karosserie eines Elektrofahrzeugs, erstreckt sich der Ausleger nach innen in das Fahrzeug, sodass dieser von außen nicht zu sehen ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Ausleger entlang einer Auslegerrichtung, die sich zwischen einer Ebene eines Steckergesichts oder der Öffnung einer Buchse und einer Steckrichtung des Steckergehäuses erstreckt.
Der wenigstens eine Ausleger ist bevorzugt monolithisch mit dem Steckergehäuse gebildet. Hierdurch kann eine kompakte Struktur erreicht werden.
Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die bei den Ausführungsformen beispielhaft dargestellten Merkmalskombinationen können nach Maßgabe der obigen Ausführungen entsprechend den für einen bestimmten Anwendungsfall notwendigen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharniers und der Steckeranordnung durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführungen, einzelne Merkmale bei den beschriebenen Ausführungsformen weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt. In den Zeichnungen werden für Elemente gleicher Funktion und/oder gleichen Aufbaus stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:

1 eine erste Ausführungsform einer Steckeranordnung mit einem erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharnier in der Abdeckstellung in einer perspektivischen und freigeschnittenen Darstellung;
2 die Steckeranordnung der 1 in der Offenstellung;
3 bis 7 den Öffnungsvorgang des Steckerabdeckklappenscharniers der 1 von der Abdeckstellung in die Offenstellung;
8 eine zweite Ausführungsform einer Steckeranordnung mit einem erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharnier in der Abdeckstellung;
9 die Steckeranordnung der 8 in der Offenstellung;
10 eine dritte Ausführungsform einer Steckeranordnung mit einem erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharnier in der Abdeckstellung;
11 die Steckeranordnung der 10 in der Offenstellung;
12 eine vierte Ausführungsform einer Steckeranordnung mit einem erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharnier in der Abdeckstellung;
13 die Steckeranordnung der 12 in der Offenstellung;
14 eine fünfte Ausführungsform einer Steckeranordnung mit einem erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharnier in der Abdeckstellung; und
15 die Steckeranordnung der 14 in der Offenstellung.

Im Folgenden ist zunächst die grobe Struktur einer ersten vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharniers 1 mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Weitere Details des Steckerabdeckklappenscharniers 1 und dessen Funktion sind weiter unten mit Bezug auf die 3 bis 7 beschrieben.
Das Steckerabdeckklappenscharnier 1 der ersten Ausführungsform ist lediglich beispielhaft als Teil einer Steckeranordnung 3 dargestellt.
Das Steckerabdeckklappenscharnier 1 weist eine Abdeckklappe 5 auf, die zum Abdecken eines Steckverbinders 7, insbesondere dessen Steckergesichts 9 dienen kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Abdeckklappe 5 auch zum Verschließen einer Buchse 11 zur Aufnahme eines Gegensteckers 14 für den Steckverbinder 7 dienen. Der Abschnitt der Abdeckklappe 5, der den Steckverbinder 7 tatsächlich abdeckt, ist im Folgenden als Abschnitt 60 der Abdeckklappe 5 bezeichnet.
Häufig ist eine Kombination aus Buchse 11 und Steckergesicht 9 vorhanden, die durch die Abdeckklappe 5 abgedeckt werden soll. So kann sich das Steckergesicht 9 innerhalb der Buchse 11 befinden. Der Steckverbinder 7 ist bevorzugt der fahrzeugseitige Ladeanschluss 12 eines Elektrofahrzeugs.
Das Steckerabdeckklappenscharnier 1 umfasst, neben der Abdeckklappe 5, ein Viergelenkscharnier 13. Das Viergelenkscharnier 13 umfasst ein Gelenkelement 15 und ein Gelenkelement 17. Jedes Gelenkelement 15 bzw. 17 ist über ein klappenseitiges Gelenk 19 bzw. 21 beweglich mit der Abdeckklappe 5 verbunden.
Jedes Gelenkelement 15 bzw. 17 weist an einem vom klappenseitigen Gelenk 19 bzw. 21 beabstandete Ende ein befestigungsseitiges Gelenk 23 bzw. 25 auf. Die befestigungsseitigen Gelenke 23 und 25 dienen zu beweglichen und unverlierbaren Halterung der Gelenkelemente 15 bzw. 17 und somit der Abdeckklappe 5 an einem Gestell 27. Mit Gestell 27 ist dabei eine in Bezug auf das Steckerabdeckklappenscharnier 1 feststehende Struktur gemeint.
Vorzugsweise ist das Gestell 27 ein Steckergehäuse 29 für den Steckverbinder 7. Alternativ dazu kann das Gestell 27 mit dem Steckergehäuse 29 verbunden sein. Eine weitere Alternative kann darin bestehen, dass das Gestell 27 die Karosserie eines Fahrzeugs ist. Die Buchse 11 und/oder das Steckergesicht 9 sind bevorzugt Teile des Steckergehäuses 29 und besonders bevorzugt monolithisch mit diesem gebildet.
Das Steckergehäuse 29 und das Steckerabdeckklappenscharnier 1 bilden vorzugsweise eine vormontierte Baueinheit 30. Dabei ist die Abdeckklappe 5 bevorzugt über das Viergelenkscharnier 13 unverlierbar am Steckergehäuse 29 gehalten.
Die Abdeckklappe 5 ist durch das Viergelenkscharnier 13 zwischen einer Abdeckstellung 31 und einer Offenstellung 33 beweglich. Die Abdeckstellung 31 ist in 1 und die Offenstellung 33 in 2 dargestellt. In der Abdeckstellung 31 ist der Steckverbinder 7 abgedeckt und somit gegen äußere Einflüsse geschützt.
Durch das Viergelenkscharnier 13 liegt eine theoretische Rotationsachse (nicht dargestellt) der Bewegung der Abdeckklappe 5 zwischen der Offenstellung 33 und der Abdeckstellung 31 außerhalb der Abdeckklappe 5.
In der Offenstellung 33 ist der Steckverbinder 7 von außen zugänglich. Handelt es sich beim Steckverbinder 7 um den Ladeanschluss 12 eines Elektrofahrzeugs, so ist er in der Offenstellung 33 für eine Ladepistole zum Laden der Fahrzeugbatterie zugänglich.
In der Offenstellung 33 ist die Buchse 11 und/oder das Steckergesicht 9 vorzugsweise hindernisfrei entlang einer Steckrichtung 35 des Steckverbinders 7 zugänglich. So kann sich beispielsweise ein Verbindungskanal 37 (in 2 gestrichelt angedeutet) hindernisfrei parallel zur Steckrichtung 35 zum Steckverbinder 7 erstrecken. Die Abdeckklappe 5 befindet sich in der Offenstellung 33 außerhalb des Kanals 37. Ein Querschnitt des Kanals 37 ist bevorzugt wenigstens so groß wie ein Querschnitt des Steckergesichts 9, besonders bevorzugt so groß wie ein Querschnitt der Buchse 11.
Das Steckerabdeckklappenscharnier 1 ist bevorzugt in der Abdeckstellung 31 und/oder in der Offenstellung 33 arretierbar. Besonders bevorzugt ist das Steckerabdeckklappenscharnier 1 in jeder der beiden Stellungen 31 und 33 arretierbar. So kann sichergestellt sein, dass sich die Abdeckklappe 5 in der Abdeckstellung 31 nicht ungewollt öffnet, bzw. sich in der Offenstellung 33 nicht ungewollt schließt.
Zur Arretierung ist bevorzugt wenigstens ein Federelement 39 vorgesehen, das ausgestaltet ist, eine Federkraft auf die Abdeckklappe 5 auszuüben. In der Abdeckstellung 31 übt das Federelement 39 bevorzugt eine Federkraft auf die Abdeckklappe 5 in Richtung der Abdeckstellung 31 aus. In der Offenstellung 33 übt das Federelement 39 dagegen bevorzugt eine Federkraft auf die Abdeckklappe 5 in Richtung der Offenstellung 33 aus.
Alternativ zur Arretierung durch eine Federkraft kann die Abdeckklappe 5 auch auf andere Weise arretiert werden. Beispielsweise kann das Steckerabdeckklappenscharnier 1 ein Gehemme aufweisen, durch das die Abdeckklappe in wenigstens einer der beiden Stellungen 31 und 33 wiederholt lösbar verrastbar ist.
Die Abdeckklappe 5 kann von Hand bedient werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckklappe 5 automatisch betätigt werden. Hierzu kann das Steckerabdeckklappenscharnier 1 eine zur Bewegung der Abdeckklappe 5 ausgestaltete Antriebsvorrichtung 41 umfassen.
Bevorzugt ist das Steckerabdeckklappenscharnier 1 so ausgestaltet, dass, auch bei Vorhandensein einer Antriebsvorrichtung 41, ein Handbetrieb trotzdem möglich ist. Dadurch kann die Abdeckklappe 5 auch bei einer Störung der Antriebsvorrichtung 41 betätigt werden. Die Antriebsvorrichtung 41 kann beispielsweise einen Magneten, einen Aktuator, eine hydraulische Vorrichtung, einen Linearmotor, einen Elektromotor, oder andere geeignete Einrichtung zur Erzeugung einer Bewegung umfassen.
Die Antriebsvorrichtung 41 kann abtriebsseitig an der Abdeckklappe 5 oder an einem der beiden Gelenkelemente 15 bzw. 17 angreifen. Bei der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform greift die Antriebseinrichtung 41 an der Stelle an der Abdeckklappe 5 an, an der auch das klappenseitige Gelenk 21 angeordnet ist.
Ein Angriffspunkt der Antriebsvorrichtung nah am Viergelenkscharnier 13 erlaubt einen großen Öffnungswinkel der Abdeckklappe 5 bei kleinem Hub der Antriebsvorrichtung 41. Um eine platzsparende Anordnung zu erreichen, ist die Antriebsvorrichtung 41, bzw. ein bewegliches Hubelement 42 der Antriebsvorrichtung 41, über ein abgewinkeltes Verbindungselement 44 mit dem Gelenk 21 verbunden.
Um die Antriebsvorrichtung 41 abzustützen, ist diese vorzugsweise am Gestell 27 angebracht. Besonders bevorzugt ist die Antriebsvorrichtung 41 fest mit dem Steckergehäuse 29 verbunden. Das Steckergehäuse 29 kann dazu beispielsweise einen Ausleger 43 besitzen, der sich vom übrigen Steckergehäuse 29, insbesondere vom Bereich der Abdeckklappe 5, weg erstreckt.
Der Ausleger 43 kann sich entlang einer Auslegerrichtung 45 nach hinten erstrecken, wobei sich die Auslegerrichtung 45 zwischen der Steckrichtung 35 und einer Ebene 47 des Steckergesichts 9 erstreckt. Die Ebene 47 des Steckergesichts 9 ist in 1 angedeutet. Bevorzugt erstreckt sich die Ebene 47 senkrecht zur Steckrichtung 35.
In der Abdeckstellung 31 kann sich ein Dichtelement 49 zwischen dem Steckergesicht 9 und der Abdeckklappe 5 befinden. Das Dichtelement 49 ist in 1 als Querschnitt durch einen Dichtungsring 51 angedeutet. Das Dichtelement 49 ist bevorzugt fest an einer Innenseite 53 der Abdeckklappe 5 angebracht.
Im Folgenden sind weitere Details des Steckerabdeckklappenscharniers 1 sowie dessen Funktion mit Bezug auf die 3 und 7 beschrieben.
Die Steckeranordnung 3, bevorzugt das Steckergehäuse 29, weist einen Vorsprung 55 auf, der nach vorne, d.h., gegen die Steckrichtung 35 vorspringt.
An dem Vorsprung 55 sind die beiden befestigungsseitigen Gelenke 23 und 25 angebracht. Nach außen hin sind die Gelenke 23 und 25 durch eine Wand 57 geschützt. Die Abdeckklappe 5 ist mit einem Schutzelement 59 versehen, welches von dem Abschnitt 60 der Abdeckklappe 5, der in der Abdeckstellung 31 das Steckergesicht 9 abdeckt, beabstandet ist.
Das Schutzelement 59 liegt in der Abdeckstellung 31 vorzugsweise bündig an der Wand 57 an und verlängert diese quer zur Steckrichtung 35. Somit können die Komponenten des Viergelenkscharniers 13 gegen äußere Einflüsse geschützt sein. Das Schutzelement 59 ist ein monolithischer Teil der Abdeckklappe 5.
Die Abdeckklappe 5 weist einen Ausleger 61 auf, der sich vom Abschnitt 60 der Abdeckklappe 5 weg erstreckt. In der Abdeckstellung 31 erstreckt sich der Ausleger 61 nach innen in das Gestell 27.
Am Ausleger61 sind die beiden klappenseitigen Gelenke 19 und 21 angebracht. Dabei ist das klappenseitige Gelenk 21 des Gelenkelements 17 weiter vom Abschnitt 60 der Abdeckklappe 5 beabstandet als das klappenseitige Gelenk 19 des Gelenkelements 15.
Das Federelement 39 ist an einem Ende im Bereich des befestigungsseitigen Gelenks 25 des Gelenkelements 17 und am anderen Ende mit der Abdeckklappe 5 verbunden, wobei das Federelement 39 dabei das Gelenkelement 17 umgreift. Im Bereich des klappenseitigen Gelenks 21 des Gelenkelements 17 greift das Federelement 39 in den Ausleger 61 der Abdeckklappe 5 ein.
In der Abdeckstellung 31 zieht das Federelement 39 den Ausleger 61 in Richtung des befestigungsseitigen Gelenks 25. Dadurch wird die Abdeckklappe 5 in Richtung der Abdeckstellung 31 gespannt. Das Federelement 39 ist vorzugsweise eine Blattfeder.
Die 4 bis 6 zeigen den Übergang von der Abdeckstellung 31 in die Offenstellung 33, welche in 7 dargestellt ist.
In 4 ist der Beginn der Bewegung der Abdeckklappe 5 aus der Abdeckstellung 31 zu sehen. Hierbei ist zu sehen, dass das Schutzelement 59 der Abdeckklappe 5 nicht an der Wand 57 gekippt und um diese rotiert wird, sondern sich von dieser gegen die Steckrichtung 35 wegbewegt und quer zur Steckrichtung 35 abhebt. Der Übergang von der Abdeckstellung 31 in die Offenstellung 33, oder umgekehrt, kann manuell oder durch die Antriebsvorrichtung 41 automatisiert erfolgen.
Der das Steckergesicht 9 in der Abdeckstellung 31 abdeckenden Abschnitt 60 der Abdeckklappe 5 wird bei dieser Bewegung nicht ausschließlich von dem Steckergesicht 9 weggekippt, sondern bewegt sich zumindest mit einem gewissen Anteil auch parallel entlang der Steckrichtung 35 vom Steckergesicht 9 weg. Es findet also eine Schwenkbewegung statt.
Durch die oben beschriebene Art der Bewegung können Beschädigungen am Steckergesicht 9, an der Abdeckklappe 5, und, sofern vorhanden, an einem Dichtelement 49, verhindert werden.
Im weiteren Verlauf bewegt sich die Abdeckklappe 5 immer weiter vom Steckergesicht 9 weg. Dabei bewegt sich das Schutzelement 59 von außen auf die Wand 57 zu. In der Offenstellung 33 kann sich das Schutzelement 59 an der Wand 57 abstützen. Dadurch kann ein definiertes Ende der Bewegung der Abdeckklappe 5 in die Offenstellung 33 erreicht werden. In der Offenstellung 33 kann das befestigungsseitige Gelenk 23 des Gelenkelements 15 zwischen den beiden Gelenken 21 und 25 des Gelenkelements 17 angeordnet sein.
In diesem Zustand, in dem die Gelenke 21, 23 und 25 in einer Reihe stehen, ist ein Totpunkt der durch das Federelement 39 erzeugten Federkraft erreicht. Das Federelement 39 ist dabei zwischen den Gelenken 19 und 25 gespannt.
Bevorzugt sind beide Gelenkelemente 15 und 17 bogenförmig ausgestaltet, sodass jedes Gelenkelement 15 bzw. 17 einen Freiraum aufweist, der sich zwischen den beiden Gelenken des Gelenkelements erstreckt und nur von einer Seite durch den Teil des Gelenkelements begrenzt ist, der die beiden Gelenke miteinander verbindet.
In einem solchen Freiraum 63 des Gelenkelements 17 ist das befestigungsseitige Gelenk 23 des Gelenkelements 15 in der Offenstellung 33 angeordnet. Die Wand 57 des Vorsprungs 55 erstreckt sich in der Offenstellung 33 abschnittsweise in den Freiraum 65 des Gelenkelements 15.
In der Offenstellung 33 übt das Federelement 39 einen Zug auf den Ausleger 61 aus, wodurch die Abdeckklappe 5 derart mit einer Federkraft beaufschlagt wird, dass das Schutzelement 59 gegen die Wand 57 gedrückt wird. Dadurch bleibt die Abdeckklappe 5 in der Offenstellung 33 arretiert.
Im Folgenden ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharniers 1 als Teil einer Steckeranordnung 3 mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben.
Der Kürze halber ist dabei nur auf die Unterschiede zu der zuvor mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen ersten Ausführungsform eingegangen.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die zweite Ausführungsform keinen Vorsprung 55 auf. Die zweite Ausführungsform kann daher für den Fall vorteilhaft sein, dass die Steckeranordnung 3 an ihrer Außenseite im Wesentlichen plan sein soll.
Während die beiden Gelenkelemente 15 und 17 der ersten Ausführungsform im Wesentlichen gleich lang sind, ist bei der zweiten Ausführungsform das Gelenkelement 17 wenigstens doppelt so lang wie das Gelenkelement 15. Die beiden befestigungsseitigen Gelenke 23 und 25 der Gelenkelemente 15 und 17 sind mit einem Abstand voneinander beabstandet, welcher in etwa der Länge des Gelenkelements 15 entspricht.
Die Positionen der klappenseitigen Gelenke 19 und 21 fluchten parallel zur Steckrichtung 35 in der Abdeckstellung 31 miteinander. Beim Übergang von der Abdeckstellung in die Offenstellung 33 bewegt sich das Gelenkelement 17 um das Gelenkelement 15 herum, bis die Positionen der beiden klappenseitigen Gelenke 19 und 21 in der Offenstellung 33 quer zur Steckrichtung 35 miteinander fluchten. In der Offenstellung 33 liegt das Gelenkelement 15 zu einem großen Teil im Freiraum 63 des Gelenkelements 17.
Im Folgenden ist eine dritte vorteilhafte Ausführungsform eines Steckerabdeckklappenscharniers 1 als Teil einer Steckeranordnung 3 mit Bezug auf die 10 und 11 beschrieben. Auch hierbei ist, der Kürze halber, nur auf die Unterschiede zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingegangen.
Das Steckerabdeckklappenscharnier 1 der dritten Ausführungsform weist ein Viergelenkscharnier 13 auf, welches im Wesentlichen die Form eines Parallelogramms hat. D.h., die beiden Gelenkelemente 15 und 17 sind im Wesentlichen gleich lang und verlaufen sowohl in der Abdeckstellung 31 als auch in der Offenstellung 33 im Wesentlichen parallel zueinander. Folglich entspricht der Abstand zwischen den beiden klappenseitigen Gelenken 19 und 21 im Wesentlichen dem Abstand zwischen den beiden befestigungsseitigen Gelenke 23 und 25.
Wegen der Parallelogrammform kann die Abdeckklappe 5 bei der Bewegung von der Abdeckstellung 31 in die Offenstellung 33 nur leicht gegen die Steckrichtung 35 angehoben werden. Bei der weiteren Bewegung wird die Abdeckklappe 5 jedoch quer zur Steckrichtung 35 parallel verschoben.
Mit anderen Worten wird die Abdeckklappe 5 nicht rotiert, sondern entlang einer bogenförmigen Bahn vom Steckergesicht 9, bzw. der Buchse 11 abgehoben. In der Offenstellung 33 befindet sich die Abdeckklappe 5 außerhalb des Verbindungskanals 37.
Im Folgenden ist auf eine vierte Ausführungsform des Steckerabdeckklappenscharniers 1 mit Bezug auf die 12 und 13 eingegangen.
Die vierte Ausführungsform ist mit einer Antriebsvorrichtung 41 zur automatischen Bewegung der Abdeckklappe 5 versehen.
Die Antriebsvorrichtung 41 ist bei dieser Ausführungsform nicht über einen sich schräg nach hinten erstreckenden Ausleger gehalten. Stattdessen ist die Antriebsvorrichtung 41 am Steckergehäuse 29 angebracht und erstreckt sich, sowohl mit ihrer Längserstreckung, als auch mit einer Bewegungsrichtung eines Hubelements 42 parallel zur Steckrichtung 35.
Das Hubelement 42 ist nicht direkt, sondern über ein Verbindungsglied 67, mit der Abdeckklappe 5 verbunden. Das Verbindungsglied 67 ist mit einem ersten Ende 69 beweglich am Hubelement 42 und mit einem zweiten Ende 71 beweglich am klappenseitigen Gelenk 21 des Gelenkelements 17 angebracht.
Durch das Verbindungsglied 67 kann die lineare Bewegung des Hubelements 42, welche parallel zur Steckrichtung 35 erfolgt, zur Bewegung des Viergelenkscharniers 13 genutzt werden.
Das klappenseitige Gelenk 21 bewegt sich bei der Bewegung aus der Abdeckstellung 31 in die Offenstellung 33 zumindest mit einer Richtungskomponente quer zur Steckrichtung 35. Eine direkter Antrieb durch das Hubelement 42 ist daher nicht möglich. Da das bewegliche Verbindungsglied 67 aber der Bewegung quer zur Steckrichtung 35 folgt, kann das klappenseitige Gelenk 21 trotzdem durch die Antriebsvorrichtung 41 bewegt werden.
Das Federelement 39 ist mit einem Ende am befestigungsseitigen Gelenk 25 des Gelenkelements 17 und mit dem anderen Ende am klappenseitigen Gelenk 19 des Gelenkelements 15 angebracht. Das Federelement 39 umgreift beide Gelenkelemente 15 und 17.
Im Folgenden ist eine fünfte vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckerabdeckklappenscharniers 1 als Teil einer Steckeranordnung 3 mit Bezug auf die 14 und 15 beschrieben. Auch bei dieser Ausführungsform ist, der Kürze halber, nur auf die Unterschiede zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingegangen
Das Viergelenkscharnier 13 der fünften Ausführungsform ist ähnlich zu dem der ersten Ausführungsform aufgebaut. Das Steckerabdeckklappenscharnier 1 weist jedoch eine Antriebsvorrichtung 41 auf, die sich von der Antriebsvorrichtung 41 der ersten Ausführungsform unterscheidet.
Die Antriebsvorrichtung 41 weist ein Hubelement 42 auf, welches senkrecht zur Steckrichtung 35 beweglich ist. Um die Abdeckklappe 5 durch die Antriebsvorrichtung 1 bewegen zu können, ist ein Getriebe 73 vorgesehen. Das Getriebe 73 dient nicht nur zur Umlenkung der Kraft der Antriebsvorrichtung 41 in Richtung auf die Abdeckklappe 5, bzw. das Viergelenkscharnier 13, sondern auch zur Vergrößerung des Hubs.
Daher weist das Getriebe 73 ein Umlenkelement 75 auf, welches um eine Achse 77 drehbar gelagert ist. Das Umlenkelement 75 weist antriebsseitig einen ersten Hebel 79 und abtriebsseitig einen zweiten Hebel 81 auf, wobei der Hebel 81 länger ist als der Hebel 79. Dadurch kann der Hubweg vergrößert werden. Das Hubelement 42 ist beweglich mit dem ersten Hebel 79 verbunden.
Der zweite Hebel 81 ist beweglich mit einem Übertragungselement 83 verbunden. Die Bewegung des Hubelements 42 quer zur Steckrichtung 35 kann in eine Bewegung des Übertragungselements 83 parallel zur Steckrichtung 35 umgewandelt werden.
Im Übertragungselement 83 sind ein beweglicher Kolben 87 und eine sich um den Kolben herum erstreckende Spiralfeder 89 angeordnet. Der Kolben 87 greift am Gelenkelement 15 an und ist zu diesem Zweck über ein Gelenk 85 mit dem Gelenkelement 15 verbunden. Das Gelenk 85 liegt dabei zwischen dem befestigungsseitigen Gelenk 23 und dem klappenseitigen Gelenk 19 des Gelenkelements 15.
Der Kolben 87 und die Spiralfeder 89 sind derart ausgestaltet, dass die Spiralfeder 89 in der Abdeckstellung 31 den Kolben 87 in Richtung des Umlenkelements 75 spannt. Dadurch übt der Kolben 87 einen Zug auf das Gelenkelement 15 aus. Also wird die Federkraft der Spiralfeder 89 auf die Abdeckklappe 5 in Richtung der Abdeckstellung 31 übertragen. Ein zusätzliches Federelement 39 kann somit entfallen.
Die Anordnung mit Kolben 87 und Spiralfeder 89 kann es auch ermöglichen, die Abdeckklappe 5, wenn sie durch die Antriebsvorrichtung 41 in die Abdeckstellung 31 bewegt ist, durch manuelle Überwindung der Federkraft der Spiralfeder 89 in die Offenstellung 33 zu bewegen. Ein Loslassen der Abdeckklappe 5 führt dann aufgrund der Federspannung zum automatischen Schließen der Abdeckklappe 5.
Bezugszeichen

1: Steckerabdeckklappenscharnier
3: Steckeranordnung
5: Abdeckklappe
7: Steckverbinder
9: Steckergesicht
11: Buchse
12: Ladeanschluss
13: Viergelenkscharnier
14: Gegenstecker
15: Gelenkelement
17: Gelenkelement
19: klappenseitiges Gelenk
21: klappenseitiges Gelenk
23: befestigungsseitiges Gelenk
25: befestigungsseitiges Gelenk
27: Gestell
29: Steckergehäuse
30: Baueinheit
31: Abdeckstellung
33: Offenstellung
35: Steckrichtung
37: Verbindungskanal
39: Federelement
41: Antriebsvorrichtung
42: Hubelement
43: Ausleger
45: Auslegerrichtung
47: Ebene
49: Dichtelement
51: Dichtungsring
53: Innenseite der Abdeckklappe
55: Vorsprung
57: Wand
59: Schutzelement
60: Abschnitt der Abdeckklappe
61: Ausleger
63: Freiraum
65: Freiraum
67: Verbindungsglied
69: Ende des Verbindungsgliedes
71: Ende des Verbindungsgliedes
73: Getriebe
75: Umlenkelement
77: Achse
79: Hebel
81: Hebel
83: Übertragungselement
85: Gelenk
87: Kolben
89: Spiralfeder

Claims

Steckerabdeckklappenscharnier (1) für einen Steckverbinder (3), insbesondere für einen Ladeanschluss (12) eines Elektrofahrzeugs, umfassend eine Abdeckklappe (5) und ein Viergelenkscharnier (13), von dem zwei klappenseitige Gelenke (19, 21) an der Abdeckklappe (5) angebracht und zwei befestigungsseitige Gelenke (23, 25) an einem Gestell (27) anbringbar ausgestaltet sind, wobei das Viergelenkscharnier (13) zwei Gelenkelemente (15, 17) aufweist, von denen jeweils ein Gelenkelement (15, 17) eines der klappenseitigen (19, 21) mit einem der befestigungsseitigen Gelenke (23, 25) verbindet.
Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach Anspruch 1, wobei die Abdeckklappe (5) in einer Abdeckstellung (31) und/oder in einer Offenstellung (33) arretierbar ist.
Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach Anspruch 2, wobei die Abdeckklappe (5) in wenigstens einer der beiden Stellungen (31, 33) wiederholt lösbar verrastbar ist.
Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend wenigstens ein Federelement (39), das ausgestaltet ist, eine Federkraft auf die Abdeckklappe (5) in Richtung wenigstens einer der beiden Stellungen (31, 33) zu erzeugen.
Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend wenigstens eine zur Bewegung der Abdeckklappe (5) ausgestaltete Antriebsvorrichtung (41).
Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach Anspruch 5 wobei die Steckerabdeckklappenscharnier (1) wenigstens ein Getriebe (73) umfasst, über das die Abdeckklappe (5) und die Antriebsvorrichtung (41) kraftübertragend miteinander gekoppelt sind.
Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Antriebsvorrichtung (41) oder das Getriebe (73) abtriebsseitig an der Abdeckklappe (5) oder einem der beiden Gelenkelemente (15, 17) des Viergelenkscharniers (13) angreift.
Steckeranordnung (3) umfassend ein Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und ein Steckergehäuse (29), insbesondere für einen fahrzeugseitigen Ladeanschluss (12) eines Elektrofahrzeugs, die zusammen eine vormontierte Baueinheit (30) bilden.
Steckeranordnung (3) nach Anspruch 8, wobei in einer Abdeckstellung (31) der Abdeckklappe (5) zwischen der Abdeckklappe (5) und dem Steckergehäuse (29) sich wenigstens ein Dichtelement (49) befindet.
Steckeranordnung (3) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Steckergehäuse (29) eine Buchse (11) zur Aufnahme eines Gegensteckers (14) aufweist, die in einer Offenstellung (33) der Abdeckklappe (5) von außen zugänglich ist.
Steckeranordnung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Steckeranordnung (3) einen Vorsprung (55) aufweist, der ein Steckergesicht (9) und/oder eine Buchse (11) des Steckergehäuses (29) überragt, und an dem wenigstens eines der zwei befestigungsseitigen Gelenke (23, 25) angebracht ist.
Steckeranordnung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner umfassend wenigstens einen Ausleger (43), an dem eine Antriebsvorrichtung (41) für die Abdeckklappe (5) befestigt ist.
Steckeranordnung (3) nach Anspruch 12, wobei der Ausleger (43) monolithisch mit dem Steckergehäuse (29) gebildet ist.
Steckeranordnung (3) nach Anspruch 12 oder 13, wobei sich der Ausleger (43) entlang einer sich zwischen einer Ebene (47) eines Steckergesichts (9) des Steckergehäuses (29) und einer Steckrichtung (35) des Steckergehäuses (29) erstreckenden Auslegerrichtung (45) erstreckt.
Elektrofahrzeug mit wenigstens einem Steckerabdeckklappenscharnier (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder einer Steckeranordnung (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 14.