DE69415112T2 - Steckverbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs - Google Patents

Steckverbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs, die zum Beladen einer Batterie eines elektrischen Fahrzeugs verwendet wird.
  • Gesellschaftliche Probleme in Umwelt- und Energieangelegenheiten haben in jüngster Zeit die Bereitstellung eines mit Batterie versehenen elektrischen Fahrzeugs erforderlich gemacht. Einige elektrische Fahrzeugtypen sind zum praktischen Einsatz gekommen. Die in einer Karosserie eines elektrischen Fahrzeugs vorgesehene Batterie muß häufig aufgeladen werden, und dementsprechend muß ein externes Batterieladegerät auf einfache Weise mit der Batterie des elektrischen Fahrzeugs verbindbar sein. Der Einsatz einer Verbinderanordnung wurde zum Zweck der Verbindung zwischen dem Batterieladegerät und der Batterie des elektrischen Fahrzeugs vorgeschlagen.
  • Die zum oben beschriebenen Zweck eingesetzte Verbinderanordnung enthält einen fahrzeugseitigen Verbinderkörper, der an der Karosserie des elektrischen Fahrzeugs montiert ist, und fahrzeugseitige Anschlüsse, die im fahrzeugseitigen Verbinderkörper enthalten sind. Die Anschlüsse bilden einen Beladungsleistungsschaltkreis. Die Verbinderanordnung weist ferner einen externen Verbinderkörper und externe Anschlüsse auf, die im externen Verbinderkörper enthalten sind. Der externe Verbinderkörper wird derart mit dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper, der an der Karosserie des elektrischen Fahrzeugs montiert ist, verbunden und entkoppelt, daß die externen Anschlüsse jeweils mit den fahrzeugseitigen Anschlüssen verbunden und davon entkoppelt werden.
  • In dem Zustand, daß beide Verbinderkörper nicht derart vollständig so zusammengefügt sind, daß die Anschlüsse vollständig verbunden sind, ist die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen in der Verbinderanordnung der oben beschriebenen Art instabil. Das Aufladen in einem solchen Zustand kann zu einem elektrischen Nachteil führen, wie die Erzeugung eines Lichtbogens zwischen den Anschlüssen der beiden Seiten. Die herkömmlichen Verbinderanordnungen sind jedoch nicht mit Einrichtungen versehen, mit denen ein Bediener während der Verbindungsmontage beobachtet, ob beide Verbinderkörper völlig miteinander verbunden sind oder nicht. In diesem Fall kann die Verbindungsmontage beendet werden, auch wenn beide Verbinderkörper wegen eines Versagens oder einer Fehleinschätzung durch den Bediener nicht völlig miteinander verbunden sind, und folglich kann das Laden durch einen Fehler eingeleitet werden.
  • Andere Beispiele von verbreiteten Verbinderanordnungen, die jedoch nicht spezifisch für die Anwendungen zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs entworfen sind, sind in den Dokumenten US-A-3,613,047 oder US-A-4,808,127 offenbart.
  • Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs zu schaffen, bei welcher der Bediener während der Verbindungsdurchführung beobachten kann, ob die Verbinderkörper völlig zusammengefügt oder nicht sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beanspruchten Merkmale gelöst.
  • Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine Verbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs für das externe Beladen einer Batterie, welche in einer Karosserie eines elektrischen Fahrzeugs vorgesehen ist, und durch die das elektrische Fahrzeug mit Energie versorgt wird, wobei die Verbinderanordnung enthält: einen fahrzeugseitigen Verbinderkörper, der zur Anordnung an der Karosserie des elektrischen Fahrzeugs geeignet ist; fahrzeugseitige Leistungsanschlüsse, welche im fahrzeugseitigen Verbinderkörper enthalten sind, wobei die fahrzeugseitigen Leistungsanschlüsse einen Beladungsleistungsschaltkreis für die Batterie bilden; einen externen Verbinderkörper, der mit dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper verbindbar und trennbar ist; und externe Leistungsanschlüsse, die im externen Verbinderkörper enthalten sind, um elektrisch mit den jeweiligen fahrzeugseitigen Leistungsanschlüssen verbunden zu sein, wenn der externe Verbinderkörper mit dem fahrzeugseitigen Verbinder körper verbunden ist. Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mitnehmerverbindermechanismus vorgesehen, der entweder am fahrzeugseitigen Verbinderkörper oder am externen Verbinderkörper so vorgesehen ist, um dazwischen angeordnet zu sein, wenn beide Verbinderkörper zusammengefügt sind, wobei der Mitnehmerverbindermechanismus enthält: Mitnehmernuten und Mitnehmervorsprünge, die mit den jeweiligen Mitnehmernuten im Eingriff sind; Zwischennuten, die in Fortsetzung zu den jeweiligen Mitnehmernuten des Mitnehmerverbindermechanismus vorgesehen sind, wobei sich jede Zwischennut auf der Seite des externen Verbinderkörpers relativ zu einer Endverbindungsstelle von beiden Verbinderkörpern längs einer Richtung erstreckt, in welcher beide Verbinderkörper miteinander verbunden werden, einen Verriegelungsmechanismus, der beide Verbinderkörper in einem verbundenen Zustand hält, wenn beide Verbinderkörper die Endverbindungsstelle erreicht haben, und eine Rückstellfeder, die entweder am fahrzeugseitigen Verbinderkörper oder am externen Verbinderkörper so vorgesehen ist, um dazwischen angeordnet zu sein, wenn beide Verbinderkörper miteinander verbunden sind, wobei die Rückstellfeder beide Verbinderkörper in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung vorspannt, in welcher beide Verbinderkörper zusammengefügt sind, wenn die Mitnehmervorsprünge mit den jeweiligen Zwischennuten im Eingriff sind.
  • Beim Zusammenfügen beider Verbinderkörper sind die Mitnehmervorsprünge mit den jeweiligen Mitnehmernuten derart im Eingriff, daß sich der externe Verbinderkörper dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper so nähert, daß sich beide Verbinderkörper in einem Zustand unmittelbar vor dem abschließenden Ineinandergreifen befinden. Wenn jeder Mitnehmervorsprung einen Anfang einer Zwischennut erreicht, wird der fahrzeugseitige Verbinderkörper mit den Mitnehmervorsprüngen entlang den jeweiligen Zwischennuten zurückgesetzt und dann gegen die Rückstellfeder derart vorgespannt, daß er sich weiter dem externen Verbinderkörper nähert. Beide Verbinderkörper sind im Zustand des Endverbindungseingriffs, wenn jeder Mitnehmervorsprung das Ende der Zwischennut erreicht. Anschließend wird der Verriegelungsmechanismus ausgelöst, um die Verbinderkörper im Zustand des Endverbindungseingriffs zu halten. Die Verbindungsherstellung ist somit beendet, und die Verbinderkörper sind derart vollständig zusammengefügt, daß die Anschlüsse ohne irgend einen elektrischen Ausfall vollständig miteinander verbunden sind.
  • Bei der oben beschriebenen Verbindungsherstellung muß der Bediener berücksichtigen, ob die Rückstellfeder den fahrzeugseitigen Verbinderkörper zurücksetzt oder nicht, nachdem diese so eingespannt ist, daß jeder Mitnehmervorsprung das Ende der Zwischennut erreicht. Wenn der fahrzeugseitige Verbinderkörper zum Zurücksetzen gebracht ist, befinden sich die Verbinderkörper nicht völlig im Zustand des abschließenden Ineinandergreifens, weil der Verriegelungsmechanismus nicht ausgelöst ist. In diesem Fall wird der fahrzeugseitige Verbinderkörper noch einmal dazu gebracht, mit dem externen Verbinderkörper im Eingriff zu gelangen und danach, ist der Verriegelungsmechanismus ausgelöst, um beide Verbinderkörper im Zustand des Endverbindungseingriffs zu halten. Folglich kann ein Abschluß der Verbindungsherstellung verhindert werden, bevor die Verbinderkörper wegen eines Versagens oder einer falschen Einschätzung durch den Bediener nicht völlig zusammengefügt sind.
  • Vorteilhafte Abwandlungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer Verbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ist, in der beide Verbinderkörper entkoppelt sind;
  • Fig. 2 eine Schnittansicht der Verbinderanordnung in dem Zustand ist, daß ein Mitnehmervorsprung des fahrzeugseitigen Verbinderkörpers begonnen hat, sich mit der Mitnehmernut des externen Verbinderkörpers zu verbinden;
  • Fig. 3 eine Schnittansicht der Verbinderanordnung in dem Zustand ist, daß ein Mitnehmervorsprung einen Anfang einer Zwischennut erreicht hat;
  • Fig. 4 eine Schnittansicht der Verbinderanordnung in dem Zustand ist, daß ein Mitnehmervorsprung ein Ende der Zwischennut erreicht hat, so daß sich die Verbinder im Endverbindungseingriff befinden;
  • Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des externen Verbinders der Verbinderanordnung ist;
  • Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung des externen Verbinders ist;
  • Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des fahrzeugseitigen Verbinders der Verbinderanordnung ist;
  • Fig. 8 eine Frontansicht des fahrzeugseitigen Verbinders ist; und
  • Fig. 9 eine schematische Seitenansicht eines elektrischen Fahrzeugs ist.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Fig. 9 stellt schematisch ein elektrisches Fahrzeug dar. Eine Batterie 101 ist in einer Karosserie 100 des elektrischen Fahrzeugs montiert. Ein fahrzeugseitiger Verbinder 110 ist an einer Seite der Karosserie 100 angeordnet. Ein externer Verbinder 120, der mit einer Energiebeladungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, wird mit dem fahrzeugseitigen Verbinder 110 verbunden und entkoppelt.
  • Gemäß Fig. 1 enthält der fahrzeugseitige Verbinder 110 einen zylinderförmigen fahrzeugseitigen Verbinderkörper 5, der aus einem Metall hergestellt ist, und einen im fahrzeugseitigen Verbinderkörper 5 angeordneten und aus einem Kunstharz produzierten Isolator 2. Zwei fahrzeugseitige Leistungsanschlüsse 3 und drei fahrzeugseitige Signalanschlüsse 4 sind im Isolator 2 montiert. Jeder fahrzeugseitige Leistungsanschluß 3 steht im Verbinderkörper 5 über, um als ein Stecker zu dienen. Jeder fahrzeugseitige Signalanschluß 4 ist in den Isolator 2 eingedrückt, um als eine Buchse zu dienen. Der fahrzeugseitige Verbinderkörper S weist zwei Mitnehmervorsprünge 6 auf, die an seinem äußeren Umfang im vorderen Endabschnitt um 180º versetzt montiert sind.
  • Der externe Verbinder 120 enthält einen externen Verbinderkörper 11, der aus einem elektrischen isolierenden Kunstharz hergestellt ist, externe Leistungsanschlüsse 13, welche jeweils in einer Frontwand des Verbinderkörpers 11 eingebettet sind, und externe Signalanschlüsse 14, die von der Frontwand des Verbinderkörpers 11 überstehen. Die externen Leistungsanschlüsse 13 sind zu Buchsenanschlüssen ausgebildet, um elektrisch mit den fahrzeugseitigen Leistungsanschlüssen 3 verbunden zu sein, wenn die Anschlüsse 3 jeweils in ihnen eingefügt sind. Die externen Signalanschlüsse 14 sind zu Steckern ausgebildet, um an den jeweiligen fahrzeugseitigen Signalanschlüssen 4 eingefügt zu sein. Jeder fahrzeugseitige Leistungsanschluß 3 weist einen Vorsprungsabschnitt auf, der vom Isolator 2 übersteht, und jeder externe Signalanschluß 14 weist ferner einen Vorsprungsabschnitt auf, der von der Frontwand des externen Verbinderkörpers 5 übersteht. Der Vorsprungsabschnitt jedes fahrzeugseitigen Leistungsanschlusses 5 weist eine Länge auf, die länger als der Vorsprungsabschnitt jedes externen Signalanschlusses 14 ist. Folglich werden die Signalanschlüsse 4 und 14 jeweils mit einer Verzögerung bei der Verbindung und Entkopplung der Leistungsanschlüsse 3 und 13 verbunden und entkoppelt.
  • Eine aus Metall hergestellte zylindrische Hülse 16 ist an einem äußeren Umfang des externen Verbinderkörpers 11 montiert, um relativ zu diesem gedreht zu werden. Die Hülse 16 steht vom externen Verbinderkörper 11 über, um die externen Signalanschlüsse 14 zu umgreifen. Der externe Verbinderkörper 11 weist an seinem hinteren Ende eine Eingriffsnut 15 auf dem gesamten äußeren Umfang auf. Die Hülse 16 weist einen ringförmigen Begrenzungsvorsprung 16 auf, der an seinem inneren Umfang am hinteren Ende so ausgebildet ist, daß er nach innen übersteht. Der Begrenzungsvorsprung 16 ist derart in die Eingriffsnut 15 des externen Verbinderkörpers 11 montiert, daß eine axiale Bewegung der Hülse 16 begrenzt und ihre Rotation erlaubt ist.
  • Die Hülse 16 weist zwei spiralförmige Mitnehmernuten 17 auf, die auf ihrem inneren Umfang ausgebildet sind. Die Mitnehmervorsprünge 6 des fahrzeugseitigen Verbinderkörpers S sind gleitend mit den jeweiligen Mitnehmernuten 17 vom Frontende der Hülse 16 im Eingriff. Jede Mitnehmernut 17 weist an ihrem hinteren Ende eine Zwischennut 18 auf, die sich gerade in einer Richtung, in der beide Verbinder 110 und 120 zusammengefügt sind bzw. in Richtung der Rotationsachsen der Hülse 16 erstreckt. Als Fortsetzung der spiralförmigen Abschnitte der jeweiligen Mitnehmernuten 17 sind Anfangsabschnitte der Zwischennuten 18 vorgesehen. Verriegelungsnuten 19 sind als Fortsetzung von Enden der jeweiligen Zwischennuten 18 ausgebildet. Die Verriegelungsnuten 19 bilden einen Verriegelungsmechanismus, um beide Verbinderkörper 5 und 11 zu halten, wenn sie eine Endverbindungsstelle erreichen.
  • Die Leistungsanschlüsse 3 und 13 sind teilweise verbunden und die Signalanschlüsse 4 und 14 sind nicht verbunden, wenn jeder Mitnehmervorsprung 6 mit dem Anfangsabschnitt der Zwischennut 18 im Eingriff ist. Die Verbinder 110 und 120 sind somit im Zustand der unvollständigen Verbindung. Wenn jeder Mitnehmervorsprung 6 mit dem Ende der Zwischennut 18 im Eingriff ist, stoßen die Isolatoren 2 und 11 der jeweiligen Verbinder 110 und 120 so miteinander zusammen, daß die Leistungsanschlüsse 3 und 13 und die Signalanschlüsse 4 und 14 vollständig verbunden sind, woraufhin die Verbinder 110 und 120 im Zustand der Endverbindung sind. Wenn ferner jeder Mitnehmervorsprung 6 mit der Verriegelungsnut 19 im Eingriff ist, sind die Verbinder 110 und 120 im Zustand der Endverbindung gehalten, in dem die Verbinder 110 und 120 nicht entkoppelt sind, auch wenn eine externe Verbindungs- oder Trennkraft darauf aufgebracht ist.
  • Eine Schutzplatte 20 ist am externen Verbinderkörper 5 des externen Verbinders 120 vorgesehen. Die Schutzplatte 20 weist Führungsöffnungen 21 entsprechend der Leistungsanschlüsse 3 und 13 und der Signalanschlüsse 4 und 14 auf. Die Schutzplatte 20 enthält Füße 22, die in die jeweils im externen Verbinderkörper 11 ausgebildeten Positionierungsöffnungen 23 so eingefügt sind, daß sich die Schutzplatte der Front des externen Verbinderkörpers 11 nähert und entfernt. Eine Rückstellfeder 25, die eine Schraubendruckfeder aufweist, ist zwischen der Schutzplatte 20 und dem externen Verbinderkörper 11 vorgesehen, um die Schutzplatte 20 in einer Richtung vorzuspannen, in der sich die Platte vom Verbinderkörper 11 weg bewegt. In dem Zustand, daß die Verbinder 110 und 120 entkoppelt sind, spannt die Rückstellfeder 25 die Schutzplatte 20 derart vor, daß die externen Leistungsanschlüsse 13 und die externen Signalanschlüsse 14 durch die Schutzplatte 20 abgedeckt sind. Folglich wird verhindert, daß diese Anschlüsse mit Händen angefaßt oder durch eine Kollision eines fremden Körpers beschädigt werden, wodurch der Bediener oder jemand anders daran gehindert werden kann, einen elektrischen Schlag zu bekommen, oder das Auftreten eines Kurzschlusses verhindert werden kann.
  • Eine Vorgehensweise zum Zusammenfügen der Verbinder wird nun beschrieben. Beim Zusammenfügen der Verbinder 110 und 120 sind beide Verbinder so positioniert, daß sich die Anschlüsse einander entsprechen. Die Mitnehmervorsprünge 6 des fahrzeugseitigen Verbinders 110 sind mit den entsprechenden Mitnehmernuten 17 im Eingriff, und die Hülse 16 wird relativ zu den Isolatoren 2 und 11 derart gedreht, daß sich der externe Verbinderkörper 11 dem externen Verbinder 120 nähert, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Zur gleichen Zeit gleiten die Mitnehmervorsprünge 6 entlang den entsprechenden Mitnehmernuten 17, und die Rückstellfeder 25 wird durch den externen Verbinderkörper 11 gegen die Schutzplatte 20 verschoben, um dadurch zusammengedrückt zu werden. Die fahrzeugseitigen Leistungsanschlüsse 3 sind durch die Führungsöffnungen 21 der Schutzplatte 20 mit den jeweiligen externen Leistungsanschlüssen 13 verbunden.
  • Die Hülse 16 kann nicht gedreht werden, wenn jeder sich mit der Mitnehmernut 17 im Eingriff befindliche Mitnehmervorsprung 6 mit dem Anfangsabschnitt der Zwischennut 18 zusammenstößt. Die Verbinder 110 und 120 befinden sich gemäß Fig. 3 im Zustand der unvollständigen Verbindung. Nachfolgend wird der externe Verbinderkörper 11 derart gerade in Richtung zum externen Verbinder 120 gegen die Rückstellfeder 25 gedrückt, daß sich beide Verbinder 110 und 120 weiter näheren. Zur gleichen Zeit gleiten die Mitnehmervorsprünge 6 derart entlang der jeweiligen Zwischennuten, daß die Rück stellfeder weiter zusammengedrückt wird. Folglich sind die externen Signalanschlüsse 14 durch die Führungsöffnungen 21 der Schutzplatte 20 mit den jeweiligen fahrzeugseitigen Signalanschlüssen 4 verbunden.
  • Der externe Verbinderkörper 11 kann nicht gedrückt werden, wenn jeder Mitnehmervorsprung 6 mit dem Ende der Zwischennut 18 zusammenstößt. Die Verbinder 110 und 120 sind im Zustand der Endverbindung, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Folglich wird die Hülse 16 derart in der Gegenrichtung gedreht, daß die Mitnehmervorsprünge 6 entlang der entsprechenden Verriegelungsnuten 19 gleiten. Der Verbindungsvorgang ist abgeschlossen, wenn die Mitnehmervorsprünge 6 mit den jeweiligen Enden der Verriegelungsnuten 19 so zusammenstoßen, daß die Hülse 16 nicht weiter gedreht werden kann. In diesem Zustand sind die Mitnehmervorsprünge 6 mit den entsprechenden Verriegelungsnuten 19 durch eine Reibungskraft im Eingriff gehalten, die aus der Spannung der Rückstellfeder erzeugt wird, auch wenn der Bediener oder Bedienerin die Hülse 16 losläßt. Somit ist das Zusammenfügen der Verbinder 110 und 120 abgeschlossen, und die Anschlüsse 3, 13, 4 und 14 sind im Zustand der vollständigen Verbindung ohne Auftreten von irgend einem elektrischen Ausfall gehalten. Das Beladen wird nach dem oben beschriebenen Zusammenfügen der Verbinder 110 und 120 eingeleitet. Nach Beenden der Beladung wird der externe Verbinderkörper 11 vom externen Verbinder 120 in umgekehrter Reihenfolge entfernt.
  • Der Bediener sollte nicht den oben beschriebenen Verbindungsvorgang beenden, wenn die Hülse 16 gedreht ist. Anschließend muß der Bediener den externen Verbinderkörper 11 in Richtung zum externen Verbinder 120 drücken, wobei er die Spannkraft der Rückstellfeder 25 wahrnimmt. Eine durch unvollständiges Zusammenfügen der Verbinder 110 und 120 verursachte unvollständige Verbindung der Anschlüsse kann umgangen werden, wenn die Vervollständigung des Druckes des externen Verbinderkörpers 11 bestätigt ist. Genauer gesagt bringt die Vorspannkraft der Rückstellfeder 25 den externen Verbinderkörper 11 dazu, sich vom fahrzeugseitigen Verbinder 110 trennen, nachdem der externe Verbinderkörper 11 in Richtung zum externen Verbinder 120 gedrückt worden war, wenn der Bediener den Vorgang zur Verriegelung der Verbinder 110 und 120 im Zustand der abschließenden Verbindung nicht vollzieht, aufgrund eines Scheiterns des Vorgangs oder einer Fehleinschätzung durch den Bediener. Nach einer Bestätigung des Heraustretens des externen Verbinderkörpers 11 aus dem fahrzeugseitigen Verbinder 110 kann der Bediener feststellen, daß die Verbinder 110 und 120 nicht im Zustand der Endverbindung verriegelt sind, und dementsprechend im Zustand der unvollständigen Verbindung sind. In diesem Fall wird der externe Verbinderkörper 11 in Richtung des externen Verbinders 120 gedrückt und verriegelt. Anschließend bestätigt der Bediener, daß der externe Verbinder 11 nicht zurückgesetzt ist, wodurch der Verbindungsvorgang abgeschlossen ist.
  • Gemäß der oben beschriebenen Verbinderanordnung kann der Bediener während des Verbindungsvorgangs beobachten, ob die Verbinder vollständig zusammengefügt sind oder nicht. Wenn der Verbindungsvorgang mit den Verbindern im Zustand der unvollständigen Verbindung beendet ist, bleiben die Verbinder im Zustand der unvollständigen Verbindung, wenn die Aufladung eingeleitet ist. Eine solche Situation kann jedoch auch dann vermieden werden, wenn der Bediener im Zusammenfügen der Verbinder unerfahren ist, wie z. B. im Fall, wo ein Aufladen im normalen Haushalt durchgeführt wird.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform weist der Vorsprungsabschnitt jedes externen Signalanschlusses 14 eine Länge auf, die kürzer als der Vorsprungsabschnitt jedes fahrzeugseitigen Leistungsanschlusses 3 ist. Folglich sind die Signalanschlüsse 4 und 14 im unvollständigen Verbindungszustand nicht verbunden, wobei die Leistungsanschlüsse 3 und 13 teilweise ineinandergefügt sind, wodurch die unvollständige Verbindung der Verbinder elektrisch erfaßt wird. Folglich kann auf einfache Weise eine Sicherheitsgegenmaßnahme ergriffen werden, wenn die Verbinder 110 und 120 unvollständig zusammengefügt sind, z. B. werden die Leistungsanschlüsse 3 und 13 nicht mit Strom versorgt.
  • In der vorhergehenden Ausführungsform sind die Mitnehmernuten 17 am inneren Umfang der Hülse 16 des externen Verbinders 120 ausgebildet, und die Mitnehmervor sprünge 6 sind am äußeren Umfang des fahrzeugseitigen Verbinderkörpers 5 des fahrzeugseitigen Verbinders 110 ausgebildet. Die Mitnehmernuten können statt dessen am äußeren Umfang der Hülse 16 und die Mitnehmervorsprünge am inneren Umfang des fahrzeugseitigen Verbinderkörpers des fahrzeugseitigen Verbinders ausgebildet sein. Außerdem können die Mitnehmernuten im fahrzeugseitigen Verbinderkörper und die Mitnehmervorsprünge im externen Verbinderkörper ausgebildet werden.
  • Obwohl die Rückstellfeder 25 in der vorhergehenden Ausführungsform im externen Verbinder 120 vorgesehen ist, kann sie im fahrzeugseitigen Verbinderkörper vorgesehen werden.
  • In der vorhergehenden Ausführungsform sind die Mitnehmervorsprünge 6 mit den entsprechenden Mitnehmernuten 17 im Eingriff, und dann wird die Hülse 16 zum Zweck der Verbindung der Verbinder 110 und 120 gedreht. Die Mitnehmernuten können statt dessen als Hebel ausgebildet sein, die an einem Verbinder drehbar montiert werden, und die Mitnehmervorsprünge können am anderen Verbinder ausgebildet sein. In dieser geänderten Form wird die Funktion des Hebels dazu verwendet, um die Verbinder zusammenzufügen.

Claims (4)

1. Verbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs, für das externe Beladen einer Batterie (101), welche in einer Karosserie (100) eines elektrischen Fahrzeugs vorgesehen ist, und durch die das elektrische Fahrzeug mit Energie versorgt wird, wobei die Verbinderanordnung enthält:
einen fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5), der zur Anordnung an der Karosserie (100) des elektrischen Fahrzeugs geeignet ist;
fahrzeugseitige Leistungsanschlüsse (3), welche im fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) enthalten sind, wobei die fahrzeugseitigen Leistungsanschlüsse (3) einen Beladungsleistungsschaltkreis für die Batterie (101) bilden;
einen externen Verbinderkörper (11), der mit dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) verbindbar und trennbar ist; und
externe Leistungsanschlüsse (13), die im externen Verbinderkörper (11) enthalten sind, um elektrisch mit den jeweiligen fahrzeugseitigen Leistungsanschlüssen (3) verbunden zu sein, wenn der externe Verbinderkörper (11) mit dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) verbunden ist,
gekennzeichnet durch
einen Mitnehmerverbindermechanismus, der entweder am fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) oder am externen Verbinderkörper (11) so vorgesehen ist, um dazwischen angeordnet zu sein, wenn beide Verbinderkörper (5, 11) zusammengefügt sind, wobei der Mitnehmerverbindermechanismus enthält:
Mitnehmernuten (17) und Mitnehmervorsprünge (6), die mit den jeweiligen Mitnehmernuten (17) in Eingriff sind,
Zwischennuten (18), die in Fortsetzung zu den jeweiligen Mitnehmernuten (17) des Mitnehmerverbindermechanismus vorgesehen sind, wobei sich jede Zwischennut (18) auf der Seite des externen Verbinderkörpers (11) relativ zu einer Endverbindungsstelle von beiden Verbinderkörpern (5, 11) längs einer Richtung erstreckt, in welcher beide Verbinderkörper (5, 11) miteinander verbunden werden,
einen Verriegelungsmechanismus (19, 6), der beide Verbinderkörper (5, 11) in einen verbundenen Zustand hält, wenn beide Verbinderkörper (5, 11) die Endverbindungsstelle erreicht haben, und
eine Rückstellfeder (25), die entweder am fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) oder am externen Verbinderkörper (11) so vorgesehen ist, um dazwischen angeordnet zu sein, wenn beide Verbinderkörper (5, 11) miteinander verbunden sind, wobei die Rückstellfeder (25) beide Verbinderkörper (5, 11) in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung vorspannt, in welcher beide Verbinderkörper (5, 11) zusammengefügt sind, wenn die Mitnehmervorsprünge (6) mit den jeweiligen Zwischennuten (18) in Eingriff sind.
2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:
der Mitnehmerverbindermechanismus eine Hülse (16) enthält, die an einem distalen Ende des mit dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) zusammzufügenden externen Verbinderkörpers (11) vorgesehen ist, und wobei ein Begrenzungsvorsprung (16a) zwischen dem externen Verbinderkörper (11) und der Hülse (16) zur Begrenzung einer axialen Bewegung der Hülse (16) relativ zum externen Verbinderkörper (11) vorgesehen ist; und daß
die Mitnehmernuten (17) an der inneren Peripherie der Hülse (16) in einer spiralförmigen Konfiguration ausgebildet sind und die Mitnehmervorsprünge (6) vom fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) überstehen, um mit den jeweiligen, auf der inneren Peripherie der Hülse (16) ausgebildeten Mitnehmernuten (17) in Eingriff zu sein.
3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch eine Schutzplatte (20), die am externen Verbinderkörper (11) vorgesehen ist, um in der Richtung hin und her bewegt zu werden, in welche der externe Verbinderkörper (11) mit dem fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) zusammengefügt wird, sowie in der entgegengesetzten Richtung hierzu, wobei die Schutzplatte (20) in die Richtung vorgespannt wird, die entgegengesetzt zur Richtung ist, in welcher der externe Verbinder (120) mit dem fahrzeugseitigen Verbinder (110) verbunden wird, wobei die Rückstellfeder (25) in Kontakt mit der Schutzplatte (20) ist, und wobei die Schutzplatte (20) aus einem isolierenden Material ausgebildet ist und Öffnungen (21) aufweist, durch welche die fahrzeugseitigen Leistungsanschlüsse (3) oder die externen Leistungsanschlüsse (13) eingefügt sind.
4. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner gekennzeichnet durch fahrzeugseitige Signalanschlüsse (4) und externe Signalanschlüsse (14), welche jeweils im fahrzeugseitigen Verbinderkörper (5) und dem externen Verbinderkörper (11) enthalten sind, wobei die fahrzeugseitigen und externen Signalanschlüsse (4, 14) elektrisch miteinander verbunden sind, wenn beide Verbinderkörper (5, 11) miteinander verbunden sind, wobei jeder der fahrzeugseitigen und externen Signalanschlüsse (4, 14) einen überstehenden Abschnitt aufweist, der in die Richtung übersteht, in welcher beide Verbinder (110, 120) miteinander verbunden werden, wobei der überstehende Abschnitt jedes der fahrzeugseitigen und externen Signalanschlüsse (4, 14) eine derart festgelegte Länge aufweist, daß die fahrzeugseitigen und externen Signalanschlüsse (4, 14) verzögert zur Verbindung und Entkopplung der fahrzeugseitigen und externen Leistungsanschlüsse (3, 13) verbunden und entkoppelt werden.
DE69415112T 1993-04-19 1994-04-18 Steckverbinderanordnung zum Laden eines elektrischen Fahrzeugs Expired - Fee Related DE69415112T2 (de)

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