DE19642687C2 - Verriegelungsvorrichtung zur Absicherung einer Ladesteckdose - Google Patents
Verriegelungsvorrichtung zur Absicherung einer LadesteckdoseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung zur Absi
cherung einer Ladesteckdose an einem Fahrzeug mit einer Trakti
onsbatterie, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentan
spruchs 1.
Verriegelungsvorrichtungen zur Absicherung eines Tankeinfüll
stutzens bei mit Flüssigtreibstoff betriebenen Kraftfahrzeugen
sind wohlbekannt und dienen dazu, insbesondere bei abgestelltem
Fahrzeug den Tankinhalt gegen Manipulationen durch Unberechtig
te zu schützen. In der DE 35 04 466 C1 ist eine Verriegelungs
vorrichtung offenbart, bei der zur Absicherung des Tankeinfüll
stutzen ein abdeckender Schwenkdeckel (Tankdeckel) in Schließ
stellung verriegelbar ist. Die Verriegelungsvorrichtung ist
über ein Stellglied durch Fremdkraft betätigbar, so daß sie an
eine zentralverriegelnde Schließanlage des Fahrzeugs gekoppelt
werden kann.
Bei batteriebetriebenen Elektro- oder Hybridfahrzeugen wird
zur Aufladung der Traktionsbatterie eine außenliegende Lade
steckdose benötigt, in welche ein passender Ladestecker, wel
cher über ein Ladekabel mit einer Stromquelle verbunden ist,
einführbar ist. Eine geeignete Ladesteckdose mit einem korre
spondierenden Ladestecker ist aus der entsprechenden US 5 478 249
bekannt. Die Ladesteckdose und der Ladestecker sind hin
sichtlich einer zuverlässigen Alltagstauglichkeit konzipiert
und weisen auch Maßnahmen zum Nässeschutz auf. Als Ladestecker
kann entweder ein vergleichsweiser großer Ladestecker zur
Gleichstrom-Schnelladung durch eine spezielle Ladestation oder
ein kleinerer Ladestecker zur Wechselstromladung an einer Haus
haltssteckdose in die Ladesteckdose eingeführt werden. Beide
Ladestecker sind ähnlich wie bei einer Zapfpistole mit einem
angeformten Handgriff versehen. Zur Einführung eines Ladestec
kers in die Ladesteckdose muß der Ladestecker kontaktseitig zu
nächst in eine Öffnung eingeführt und dann um eine Drehachse
geschwenkt werden, wobei erst am Ende der Schwenkbewegung die
Kontakte des Ladesteckers korrespondierende Kontakte der Lade
steckdose kontaktieren. In dieser Endstellung ist der Ladestec
ker in der Ladesteckdose arretiert, so daß der Ladestecker von
dem Bediener losgelassen werden und die Ladung beginnen kann.
Zur Absicherung einer Ladesteckdose kann in Analogie zur Tank
klappe ein Schwenkdeckel für die Ladesteckdose vorgesehen wer
den, welcher in Schließstellung flächenbündig zu den ihm umge
benden karosseriefesten Wandungsteil verläuft und eine Verrie
gelungsvorrichtung aufweist, um die Ladesteckdose durch Verrie
gelung des Schwenkdeckel in Schließstellung gegen Manipulatio
nen durch Unberechtigte zu schützen.
Nachteilig an einer solchen Verriegelungsvorrichtung zur Absi
cherung einer Ladesteckdose ist, daß bei einem zur Aufladung
abgestellten Fahrzeug der Ladestecker aus der Ladesteckdose
durch Unberechtigte entnommen und der Ladevorgang unterbrochen
werden kann, was bei langen Ladezeiten von besonders großem
Nachteil ist. Außerdem ist von Nachteil, daß der Ladestecker in
der Ladesteckdose vor Regen und Nässe nicht ausreichend ge
schützt ist.
Auf dem Gebiet der Haushaltselektrik ist aus der DE 36 41 124 A1
eine Installationssteckdose mit einem als Kappe ausgebilde
ten Klappdeckel bekannt, welcher aufgrund einer großer Kappen
tiefe auch dann schließbar ist, wenn ein Stecker in die Steck
dose eingeführt ist. Der Klappdeckel ist an seiner Drehgelenken
gegenüberliegenden Seite mit einer Ausnehmungen versehen, die
einen Austritt des am Stecker befestigten Anschlußkabels aus
dem geschlossenen Klappdeckel ermöglicht.
Ebenfalls auf dem Gebiet der Haushaltsselektrik ist aus der DE
33 27 087 C1 ein Zwischenstück zum Sichern von Netzsteckern ge
gen unbefugten Gebrauch bekannt, mit dem beispielsweise Kinder
daran gehindert werden können, ein Fernsehgerät zu benutzen.
Das Zwischenstück weist einen eigenen Stecker und eine Steckdo
se auf. Ein in die Steckdose eingeführter Stecker ist mittels
einer Sperrvorrichtung mit einem passenden Überwurf verriegel
bar. Durch die gleiche Sperrvorrichtung ist ein Schalter betä
tigbar, der innerhalb des Zwischenstücks die elektrische Ver
bindung zwischen Stecker und Steckdose steuert. Bei nicht ein
geführtem Stecker jedoch bietet der Überwurf keinen wirksamen
Schutz gegenüber Manipulation der Steckdose.
Aus der DE 84 09 997 U1 ist eine CEE-Rundsteckdose für Camping
und Caravan bekannt, bei der eine zugehörige Abdeckklappe in
Schließstellung mittels eines Vorhängeschlosses verriegelbar
ist, um eine unbefugte Stromentnahme aus der Steckdose verhin
dern zu können. Durch das gleiche Vorhängeschloß ist bei geöff
neter Abdeckklappe ein eingeführter Stecker verriegelbar, um
eine unbefugte Stromunterbrechung durch Herausnehmen des Stec
kers verhindern zu können. Zu diesem Zweck sind an die Steckdo
se und korrespondierend an die Abdeckklappe beziehungsweise an
den Stecker jeweils eine abstehende, Lasche angeformt mit einer
Öffnung, in welche der Schließbolzen des Vorhängeschlosses ein
greift. Anwendung findet die Steckdose beispielsweise bei der
Stromversorgung von Campingplätzen, da mit ihr ein unbefugtes
Entfernen eines Steckers oder Vertauschen von Steckern verhin
dert werden kann. Zusätzlich weist die Abdeckklappe eine mit
einem Nocken an einem eingeführten Stecker zusammenwirkenden
Nase auf, welche als Entnahmesicherung wirkt, die durch Auf
schwenken der Abdeckklappe außer Eingriff gebracht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Absicherung der Ladesteckdose
eines Elektrofahrzeugs dahingehend zu verbessern, daß ein bes
serer Schutz gegenüber Manipulationen durch Unberechtigte gebo
ten wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
oder 6 gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung ist ein in
die Ladesteckdose eingeführter Ladestecker gegen Entnahme gesi
chert. Dies hat den Vorteil, daß ein Fahrzeug zur Aufladung un
beaufsichtigt abgestellt werden kann, weil der Ladevorgang
nicht durch Unberechtigte unterbrochen werden kann. Auch ist
die Ladesteckdose selber während des Ladevorgangs durch den
nicht entnehmbaren Ladestecker gegenüber Manipulationen abgesi
chert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die von der Verriege
lungsvorrichtung ausgeübte Sperrwirkung unter Vermittlung eines
Schwenkdeckels ausgeübt, welcher in Schließstellung zur Abdec
kung der Ladesteckdose dient. In bestimmter Ausführung ist da
mit auch ein weitgehender Schutz gegen Regen und Nässe erreich
bar.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel übt die Verriege
lungsvorrichtung eine Sperrwirkung direkt auf den eingeführten
Ladestecker aus, wobei auch hier die Verriegelungsvorrichtung
gleichzeitig zur Verriegelung des Schwenkdeckels in seiner
Schließstellung verwendet werden kann.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der er
findungsgemäßen Verriegelungsvorrichtungen ergeben sich aus
weiteren Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Be
schreibung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und werden nachstehend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Verriegelungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
bei dem ein in eine Ladesteckdose eingeführter Lade
stecker gegen Entnahme vermittels eines verriegelbaren
Schwenkdeckels gesichert ist,
Fig. 2 einen Querschnitt der Verriegelungsvorrichtung aus Fig.
1,
Fig. 3 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung, bei dem
ein in eine Ladesteckdose eingeführter Ladestecker un
mittelbar verriegelt ist.
In Fig. 1 ist im Ausschnitt und in perspektiver Außenansicht
ein an einer Karosserieaußenwand 1 angeordnete, mit einem
Schwenkdeckel 2 abdeckbare Ladesteckdose 3 eines von einer
Traktionsbatterie 6 angetriebenen Fahrzeugs, z. B. eines Elek
tro- oder Hybridfahrzeugs dargestellt. Zur Aufladung der Trak
tionsbatterie 6 ist in die Ladesteckdose 3 ein Ladestecker 4
eingeführt, der über ein Ladekabel 5 mit einer Stromquelle 7,
z. B. einer Ladestation oder einer Haushaltssteckdose verbunden
ist. Bei eingeführtem Ladestecker 4 befindet sich der Schwenk
deckel 2 in Offenstellung. Wenn kein Ladestecker eingeführt
ist, kann der Schwenkdeckel 2 geschlossen werden, wobei in die
ser Schließstellung der Schwenkdeckel 2 möglichst flächenbündig
zu dem ihn umgebenden Wandungsteil der Karosserieaußenwand ver
läuft.
In dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungs
beispiel wird mit der Verriegelungsvorrichtung der Schwenkdec
kel 2 in einer bestimmten Offenstellung verriegelt, in welcher
durch den Schwenkdeckel 2 eine Sperrwirkung gegenüber Entnahme
des eingeführten Ladesteckers 4 ausübbar ist. Diese Sicherungs
stellung enspricht beispielsweise der minimalen Offenstellung
des Schwenkdeckels 2 bei eingeführtem Ladestecker 4, wie in
Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.
Die Verriegelungsvorrichtung weist ein z. B. elektrisches, pneu
matisches oder hydraulisches Stellglied 8 auf, welches ausge
löst durch ein Schaltsignal S eine reversierbare Hubbetätigung
eines verschiebbar gelagerten Riegels 9 ausführt, welche den
Riegel 9 in eine Verriegelungsstellung bringt. Das Stellglied 8
ist in unmittelbarer Nähe der Ladesteckdose 3 so angeordnet,
daß die Verschiebung des Riegels 9 parallel zur Karosserieau
ßenwand 1 erfolgt. Zur Verriegelung des Schwenkdeckels 2 greift
der Riegel 9 in Verriegelungsstellung in einen Halter 10 am
Schwenkdeckel 2 ein. Der Halter 10 wird im Ausführungsbeispiel
durch eine auf der Innenseite des Schwenkdeckels abragende La
sche mit einer ersten Halteöffnung 11 für die Verriegelung des
Schwenkdeckels 2 in Sicherungslage gebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Verriegelungsvor
richtung zusätzlich dazu verwendet, den Schwenkdeckel 2 auch in
Schließstellung verriegeln zu können. Zu diesem Zweck ist an
dem Halter 10 an entsprechender Stelle eine zweite Halteöffnung
12 vorgesehen, in welche der Riegel 9 eingreifen kann, wenn der
Schwenkdeckel in Schließstellung verriegelt werden soll.
Für einen besseren Spritz- und Nässeschutz kann vorgesehen
sein, daß der Schwenkdeckel senkrecht zur Außenfläche abgewin
kelte Spritzschutzflächen 13 aufweist, so daß ein eingeführter
Ladestecker 4 weitgehend gegen Spritzwasser oder Regen ge
schützt ist. Wenn der Schwenkdeckel 2 in Schließstellung geht,
werden die mit einschwenkenden Spritzschutzflächen 13 durch
endsprechende Ausnehmungen in der Karosserieaußenwand 1 aufge
nommen. Die Spritzflächen 13 bieten neben Spritzschutz auch ei
nen verbesserten Schutz gegenüber Manipulationen an einem in
die Ladesteckdose 3 eingeführten Ladestecker 4.
Die Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Verriegelungsvor
richtung gemäß Fig. 1. Der Ladestecker 4 weist eine Form auf,
wie sie aus der bereits genannten US 5 478 249 bekannt ist.
Ähnlich wie bei einer Zapfpistole ist an den Ladestecker 4 ein
Handgriff 14 angeformt. Zur Einführung eines Ladesteckers 4 in
die Ladesteckdose 3 wird der Ladestecker 4 in die in Offenstel
lung des Schwenkdeckels 2 freigegebene Öffnung der Ladesteckdo
se 3 eingeführt und um einen Auflagepunkt 17 geschwenkt. Am En
de der Schwenkbewegung kontaktieren die Kontakte 15 des Lade
steckers 4 die korrespondierende Kontakte 16 der Ladesteckdose
3. In dieser Endstellung ist der Ladestecker 4 in der Lade
steckdose 3 arretiert, so daß der Handgriff 14 des Ladesteckers
4 vom Bediener losgelassen werden und der Ladevorgang beginnen
kann. Während der Ladung ist der Ladestecker 3, wie auch in
Fig. 2 gezeigt, mittels des in Sicherungslage verriegelten
Schwenkdeckels 2 vor Entnahme gesichert, indem der Riegel 9 in
die erste Halteöffnung 11 des Halters 10 eingreift.
Das in der Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf einen Schwenkdeckel 2, welcher um eine hori
zontale Drehachse 16 parallel zur Karosserieaußenwand 1
schwenkbar ist. Diese Ausführung bietet bereits einen guten Re
genschutz allein durch den Schwenkdeckel 2.
Ohne weiteres sind die erfindungsgemäßen Merkmale des ersten
Ausführungsbeispiels auf die Verhältnisse eines um eine senk
rechte Drehachse parallel zur Karosserieaußenwand 1 schwenkba
ren Schwenkdeckels (nicht dargestellt) übertragbar, wie er von
Tankklappen her bekannt ist. In diesem Fall würde ein nach un
ten abgehender Handgriff oder ein Ladekabel des Ladesteckers
durch eine entsprechende Ausnehmung in der dann unten liegenden
der beiden Spritzschutzflächen herausgeführt. Vorzugsweise wäre
das Stellglied oberhalb der Ladesteckdose anzuordnen, so daß
der Riegel in einen obenliegenden Halter am Schwenkdeckel ein
greifen würde, damit von dem Halter keine Behinderung des Lade
steckers ausgeht. Die Spritzschutzflächen sind bei dieser Art
von Schwenkdeckel besonders wichtig, weil der geöffnete
Schwenkdeckel allein wenig Regenschutz bietet.
Der allgemeine Erfindungsgedanke, daß die Verriegelungsvorrich
tung vermittels eines Schwenkdeckels den Ladestecker vor Ent
nahme sichert, ist auf beliebige Ausführungen eines von einer
Schließstellung in eine Offenstellung bewegbaren Schwenkdeckels
übertragbar. Weitere denkbare und durch die Bezeichnung
"Schwenkdeckel" mit umfaßte Ausführungen betreffen auch trans
latorisch verschiebbare Deckel oder um eine Drechachse senk
recht zur Karosserieaußenwand schwenkbare Deckel.
Sollte die Ladesteckdose für die Aufnahme unterschiedlich aus
gestalteter Ladestecker ausgebildet sein, können mehrere Halte
öffnungen vorgesehen sein, um auch für abweichende Typen von
Ladesteckern eine Verriegelung in Sicherungsstellung bereitzu
stellen. So kann beispielsweise für den bereits erwähnten klei
nen oder großen Ladestecker, wie sie in der US 5 478 249 be
schrieben sind, jeweils eine entsprechend angeordnete Halte
öffnung vorgesehen sein.
In Fig. 3 ist im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung dargestellt, wo
bei für gleiche Teile die Positionszeichen beibehalten wurden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein in eine Ladesteckdose 3
eingeführter Ladestecker 4 unmittelbar durch die Verriegelungs
vorrichtung verriegelt, indem der Riegel 9 des Stellgliedes 8
in eine entsprechende Halteöffnung 18 am Ladestecker 4 ein
greift. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann mit der Ver
riegelungsvorrichtung zusätzlich der Schwenkdeckel 2 in
Schließstellung verriegelt werden, wie es gestrichelt in der
Fig. 3 dargestellt ist. Um in Schließstellung des Schwenkdec
kels 2 das Eingreifen des Riegels 9 in den Halter 10 am
Schwenkdeckel 2 zu ermöglichen, ist eine entsprechend angeord
nete Halteöffnung 19 vorgesehen.
Eine Verriegelungsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbei
spiel ermöglicht auch solche Ladestecker gegen Entnahme zu si
chern, welche aufgrund ihrer geometrischen Abmessungen nicht
vermittels des Schwenkdeckels zu sichern sind. Dies trifft bei
spielsweise auf einen Ladestecker mit einem zweiten Handgriff
14' zur beidhändigen Führung zu, wie er in Fig. 3 dargestellt
ist.
Das Stellglied 8 ist in der Zeichnung außerhalb der Ladesteck
dose 3 angeordnet. Alternativ ist es denkbar, das Stellglied
innerhalb der Ladesteckdose anzuordnen, mit dem Vorteil der
Bauteilereduzierung.
In den Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, daß die Verriege
lungsvorrichtung fremdkraftbetätigt durch ein Schaltsignal in
Verriegelungsstellung bringbar ist. Alternativ ist auch eine
manuelle Verriegelungsvorrichtung mittels Schlüssel denkbar.
Eine fremdkraftbetätigbare Verriegelungsvorrichtung bietet je
doch einige Vorteile: Beispielsweise kann die Verriegelungsvor
richtung an eine zentralverriegelnde Schließanlage des Fahr
zeugs gekoppelt werden, indem das Schaltsignal S von der
Schließanlage vorgegeben wird. Dies ermöglicht nach Einführung
des Ladesteckers in die Ladesteckdose, beispielsweise durch Be
tätigung einer Fernbedienung der Fahrzeugschließanlage das
Fahrzeug abzuschließen und zugleich den Ladestecker gegen Ent
nahme zu sichern.
Daneben ist auch denkbar, daß das Schaltsignal S von einer La
destromabfrage vorgegeben wird, wenn ein Ladestrom gemessen
wird. Weiterhin ist denkbar, daß das Schaltsignal S von einem
in die Ladesteckdose integrierten Schalter vorgegeben wird,
wenn dieser durch einen bis zur Endstellung eingeführten Lade
stecker betätigt wird.
Claims (10)
1. Verriegelungsvorrichtung zur Absicherung einer Ladesteckdose
an einem Fahrzeug mit einer Traktionsbatterie,
- 1. wobei zur Aufladung der Traktionsbatterie ein über ein Lade kabel mit einer Stromquelle verbundener Ladestecker in die Ladesteckdose einführbar ist,
- 2. wobei die Ladesteckdose an einer Karosserieaußenwand angeord net und durch einen Schwenkdeckel abdeckbar ist, welcher in Schließstellung flächenbündig zu dem ihn umgebenden karosse riefesten Wandungsteil verläuft und mittels der Verriege lungsvorrichtung in Schließstellung verriegelbar ist,
2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verriegelung des Schwenkdeckels (2) ein Riegel (9) in
einen am Schwenkdeckel (2) angeordneten Halter (10) eingreift.
3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter (10) durch eine auf der Innenseite des Schwenk
deckels (2) abragenden Lasche mit entsprechenden Halteöffnungen
(11-12) gebildet wird, welche entsprechend den zu sichernden
Stellungen des Schwenkdeckels angeordnet sind und in welche der
Riegel (9) eingreift.
4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungsvorrichtung (8-12) fremdkraftbetätigt
durch ein Schaltsignal (S) in eine Verriegelungsstellung bring
bar ist.
5. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungsvorrichtung (8-12) ein Stellglied (8) für
eine durch das Schaltsignal (S) auslösbare, reversierbare Hub
betätigung eines neben der Ladesteckdose (3) parallel zum ka
rosseriefesten Wandungsteil verschiebbar gelagerten Riegels (9)
aufweist.
6. Verriegelungsvorrichtung zur Absicherung einer Ladesteckdose
an einem Fahrzeug mit einer Traktionsbatterie,
- 1. wobei zur Aufladung der Traktionsbatterie ein über ein Lade kabel mit einer Stromquelle verbundener Ladestecker in die Ladesteckdose einführbar ist,
- 2. wobei die Ladesteckdose an einer Karosserieaußenwand angeord net und durch einen Schwenkdeckel abdeckbar ist, welcher in Schließstellung flächenbündig zu dem ihn umgebenden karosse riefesten Wandungsteil verläuft und mittels der Verriege lungsvorrichtung in Schließstellung verriegelbar ist,
- 3. wobei die Verriegelungsvorrichtung fremdkraftbetätigt durch ein Schaltsignal in eine Verriegelungsstellung bringbar ist und dazu ein Stellglied für eine durch das Schaltsignal aus lösbare, reversierbare Hubbetätigung eines neben der Lade steckdose parallel zum karosseriefesten Wandungsteil ver schiebbar gelagerten Riegels aufweist,
7. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltsignal (S) von einer zentralverriegelnden
Schließanlage des Fahrzeugs vorgebbar ist.
8. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltsignal (S) von einer Ladestromabfrage vorgebbar
ist.
9. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltsignal (S) von einem in die Ladesteckdose inte
grierten Schalter vorgebbar ist.
10. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkdeckel (2) senkrecht zur Außenfläche abgewinkel
te Spritzschutzflächen (13) aufweist, so daß ein eingeführter
Ladestecker (4) weitgehend gegen Spritzwasser oder Regen ge
schützt ist.
Priority Applications (3)
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