EP3691931A1 - Locking device of an electric connection device for electric or hybrid motor vehicles - Google Patents

Locking device of an electric connection device for electric or hybrid motor vehicles

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Publication number
EP3691931A1
EP3691931A1 EP18785504.4A EP18785504A EP3691931A1 EP 3691931 A1 EP3691931 A1 EP 3691931A1 EP 18785504 A EP18785504 A EP 18785504A EP 3691931 A1 EP3691931 A1 EP 3691931A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking element
locking
locking device
housing
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18785504.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Benjamin DJEDOVIC
Winfried Schlabs
Claus Töpfer
Tim SONNENSCHEIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017123206.0A external-priority patent/DE102017123206A1/en
Priority claimed from DE102017123209.5A external-priority patent/DE102017123209A1/en
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
Publication of EP3691931A1 publication Critical patent/EP3691931A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a locking device, an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles, with an electric motor drive, comprising an electric motor and a downstream, multi-stage transmission, with a locking element and with the drive elements einhausenden drive housing, wherein the electric motor via the transmission, the locking element to Stellmony charged to a leadership.
  • Electromotive drives for automotive applications are widely known in practice and are used for example in conjunction with window regulators, seat adjustments, door mirrors, etc.
  • electromotive drives are known in connection with motor vehicle door locks, for example as Zuziehantriebe or locking drives.
  • Zuziehantriebe or locking drives Common to all electromotive drives is that often linear positioning movements are depicted and the supply of an electric motor used at this point takes place with low-voltage.
  • Locking devices with such electromotive drives are increasingly being used as components of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles. Examples of this are presented in DE 10 2007 002 025 A1.
  • the electric motor drive serves as part of a locking device or locking device to lock a charging plug against a charging socket against removal.
  • the known drive works on a movable bolt.
  • the releasable anchoring of a charging plug in the charging socket by means of a movable locking element is in connection with electrical connection devices for electric or hybrid motor vehicles of special Meaning. Because the charging plug establishes an electrical connection to a charging station as part of a charging infrastructure to recharge batteries in electrical or hybrid motor vehicle present with electrical energy.
  • the releasable locking of the charging plug relative to the charging socket is additionally important, as this can generally be a clear assignment between the user and the charging station to account for the extracted electrical energy user dependent.
  • Such a procedure is described by way of example in WO 2010/149426 A1. As a result, in particular a so-called "electricity jolt" can be avoided.
  • the invention aims to provide a total remedy.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a locking device so that the locking element can be subjected to high locking forces and, in particular, subsequent significant mechanical loads can be absorbed without damage or functional impairment.
  • a generic locking device in the invention is characterized in that the locking element is connected on the housing side to a movable support of the drive. In contrast, the locking element emerges on the head side into a recess of the charging plug for its locking.
  • the invention advantageously works with a substantially two-part guidance of the locking element.
  • the movable support and on the other hand a stationary housing bushing are provided.
  • Both said guide components that is, the movable support and the fixed housing passage, are axially spaced from each other, so that the longitudinally extended and movable in this axial direction locking element is properly guided by means of the two guide components.
  • the housing feedthrough is preferably carried out in the drive housing, which houses the drive for the movable locking element.
  • the housing feedthrough is provided in a housing which receives both the charging socket and the drive in its entirety. Either way, the housing in question acts with its housing feedthrough as part of the leadership of the locking element.
  • the other component is the movable support.
  • bare support advantageously provided on a shaft of the drive or connected to the shaft in question.
  • the shaft may have for this purpose a supporting supporting eccentric pin.
  • the design is further made such that the shaft has the eccentric pin supporting the support and, moreover, the movable support is connected to the shaft, typically rotatable. That is, the support is generally rotatably connected to the eccentric pin. In this way, the eccentric pin can define a crank mechanism for the linear reciprocable support.
  • the support can secure the locking element on the housing side perpendicular to a radial direction in comparison to the axis of the shaft in question.
  • the support functions in this context as a kind of "inverted piston” similar to a crank mechanism with connecting rod and piston in an internal combustion engine
  • the support and the locking element form a one-piece component, for example a one-piece injection-molded plastic part in particular perpendicular to the radial direction compared to the axis of the shaft lead and practically fix.
  • the locking element and the housing passage can also be equipped with corresponding longitudinal guide means.
  • the longitudinal guide means of the locking element is often a web or a groove.
  • the longitudinal guide means of the housing guide is designed as a groove corresponding to the web or groove belonging to the nose.
  • the locking element is equipped with a particularly resilient guide, which, in conjunction with a suitable choice of material for the locking element ensures overall that the releasable locking between the charging plug and the charging socket can absorb forces that were previously unrepresentable. In fact, at this point forces are controlled, which can total more than 700 N.
  • the locking element according to the invention is usually a plunger or pin or a locking pin
  • the locking element Due to the at least two-part guidance of the locking element on the one hand by means of the fixed housing bushing and the other by the movable support on the eccentric of the shaft, the locking element is held in the axial direction or longitudinal direction and performed properly and can be particularly tilted or tilted as in the prior art.
  • the inventively achieved perfect guidance of the locking element ensures that the locking element exclusively performs an axial movement in its longitudinal direction or a radial movement in comparison to the shaft.
  • a locking device of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles is provided as a result, which provides a mechanically particularly reliable detachable locking between a charging plug and a charging socket.
  • the locking element can not yield altogether even with large mechanical transverse loads or can tilt obliquely relative to the thus specially designed guide.
  • large forces are absorbed, with which, for example, a charging cable coupled to the charging plug is acted upon. An inadvertent separation between the charging plug and charging socket with the previously described negative effects is therefore almost impossible.
  • the main benefits are the main benefits.
  • Fig. 1 is an electrical connection device
  • Fig. 3 is an interior view of the electric motor drive according to the
  • Fig. 1, Fig. 4 is a detailed perspective view of the connection device in
  • Fig. 5 also shows a perspective detail view of the article according to FIGS. 3 and 4 from another viewing direction
  • a locking device of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles is shown with an electric motor drive.
  • FIGS. 2A to 2C of the electric or hybrid motor vehicle in question only a partial representation of a body 1 is shown.
  • the body 1 is equipped with a recess 2.
  • the charging socket 3 can be coupled electrically and releasably locking with a charging plug 4, which is introduced into the recess 2 in the body 1 and electrically connected to the charging socket 3 is coupled.
  • the charging connector 4 has in Fig. 1 only indicated plug contacts 5, which engage in associated sockets 5 'in the interior of the charging socket 3.
  • the charging socket 3 is equipped with the plug contacts 5, which releasably engage in associated sockets 5 'of the charging plug 4, which is not shown.
  • a movable locking element 6 is provided in order to releasably lock the charging plug 4 with the charging socket 3.
  • the movable locking element 6 is in the exemplary embodiment to a locking pin or locking ram, which is made of plastic.
  • the locking element 6 may also be made of a metal.
  • the locking element 6 together with a support 15 to be described below forms a total of a structural unit 6, 15 or is integrally formed with the support 15.
  • the assembly 6, 15 may advantageously be a one-piece plastic injection molded part.
  • the locking element 6 engages the releasable locking of the charging plug 4 relative to the charging socket 3 in an associated recess 7 in the charging plug 4, namely the head side.
  • the locking element 6 additionally engages in a further recess 7 'in the Charging socket 3 a.
  • Fig. 2A shows the unlocked state.
  • Fig. 2B a transition from the unlocked to the locked position of the locking element is shown.
  • the locking element 6 can be compared to the two recesses 7, 7 'procedure to produce the interlock between the charging plug 4 and the charging socket 3, or cancel.
  • movements of the locking element 6 correspond in its longitudinal direction, as indicated by a double arrow in Fig. 1.
  • adjusting movements of the locking element 6 ensures according to the embodiment of the previously mentioned drive. With the aid of a seal 12 on the outside of an associated drive housing 13, the locking element 6 is sealed with respect to the drive housing 13 in question in its adjusting movements.
  • the locking element 6 has a stepped design with a projection 127, so that the locking element 6 has a first, higher support surface 129 on the projection 127 and a second, lower, support surface 128.
  • the relative indications "higher located” and “lower located” refer here to a distance to a housing-side end of the locking element 6.
  • 129 can be detected whether the charging plug 4 has been sufficiently deep introduced into the charging socket 3 is. This exploits that the locking element 6 in normal operation, that is, when sufficiently low insertion of the charging plug 4 in the charging socket 3, both the recess 7 of the charging plug 4 passes through and engages in the recess 7 'of the charging socket to lock.
  • the recesses 7, 7 ' are selected with respect to their size and orientation to each other so that in normal operation, the locking element 6 is performed by the recess 7 in the charging plug 4 and is introduced with the projection 127 in the recess 7' of the charging socket 3 whereas the second bearing surface 128 comes to lie on a surface of the charging plug 3 and the movement of the locking element 6 is thereby stopped.
  • the charging plug 3 If the charging plug 3 is not inserted sufficiently deep, the first bearing surface 129 already comes to lie on the projection 127 on the charging plug 3 and the locking element 6 is already stopped beforehand. In addition, a third situation can be detected, namely when the charging plug 3 is broken and thus a secure locking is not guaranteed even with sufficiently deep introduction. In this case, the locking element 6 can be inserted deeper than in normal operation.
  • the drive comprises an electric motor 8, a first shaft 9, a second shaft 10, a third shaft 1 1 and a locking lever 1 19 on which the locking element 6 rests.
  • the locking lever 1 19 is set in motion via the electric motor 8 and the shafts 9-1 1, whereby the locking element 6 is moved.
  • the locking lever 19 is thereby moved perpendicular to a plane in which the shafts 9-1 1 are arranged.
  • the locking lever 1 19 and the locking element 6 are integrally formed with each other.
  • the first shaft 9 forms an output shaft of the electric motor 8 and meshes via a toothing 122, which is preferably designed as Evoloid toothing, with the second shaft 10.
  • the second shaft 10 also has a toothing 123 through which the second shaft 10 with the third wave 1 1 meshes.
  • the teeth 123 of the second shaft 10 may be designed as Evoloid toothing.
  • the Evoloid gearing provides a high to very high ratio of, for example, 1: 30, 1: 80, 1: 140 or 1: 320 in a relatively compact space requirement.
  • the third shaft 1 1 has, in addition to a first toothing 124, which meshes with the toothing 123 of the second shaft, a second toothing 125, which is arranged on one of the first teeth 124 opposite end of the third shaft 1 1.
  • the second gear 125 serves to drive a switch operation 130, via which a sensor which is designed as a microswitch, is actuated.
  • a sensor which is designed as a microswitch
  • the electromotive drive is received in the own drive housing 13 and housed by the drive housing 13 in total.
  • the drive can be placed modular and independent of the charging socket 3 inside the body 1 at a suitable location and install.
  • the locking element 6 is mounted in the drive housing 13, there is a total of one ready-to-install module or a built-in module available.
  • the drive and the charging socket 3 are accommodated in a common housing, which is not shown.
  • the guide 14, 15 is formed according to the embodiment of two parts and consists essentially of a stationary housing guide or housing bushing 14 in the drive housing 13 on the one hand and a movable support 15 on the other as respective guide components 14, 15 together.
  • form the support 15 and the locking element 6 is a structural unit 6, 15, which is not mandatory.
  • the housing bushing 14 and also the locking element 6 can be equipped with corresponding longitudinal guide means not expressly shown in detail.
  • the longitudinal guide means of the locking element 6 may be a longitudinally extending web or a groove running in the longitudinal direction.
  • the longitudinal guiding means of the housing feedthrough 14 designed as a corresponding and to the longitudinally extending web of the locking element 6 matching groove.
  • the locking element 6 with the groove extending in the longitudinal direction is designed as a longitudinal guide means, it is recommended to equip the housing guide 14 with a nose engaging in the corresponding groove.
  • corresponding longitudinal guide means can also be dispensed with in the event that the locking element 6 has, for example, corners or, overall, has a polygonal configuration instead of the cylindrical shape realized in the exemplary embodiment.
  • the locking element 6 and the guide 14, 15 or the housing bushing 14 in the drive housing 13 on the one hand and the movable support 15 on the other hand as respective guide components 14, 15 define in connection with the electric motor drive a total of a locking device of the connecting device shown in FIGS for electric or hybrid motor vehicles.
  • the movable support 15 is connected in the embodiment to the third shaft 1 1 of the drive.
  • the electric motor 8 operates as part of the electric motor drive via the first shaft 9 to the second shaft 10, which in turn meshes with the output side third shaft 1 1 in question.
  • a gear on the shaft 1 1 is provided, which is also recognized in Figs. 5 and 6.
  • the output-side shaft 1 1 is equipped with an eccentric pin 17.
  • the eccentric pin 17 carries according to the invention the support 15.
  • the locking element 6 is on the housing side to the movable support 15 of the drive 8 to 1 1 as part of the guide 14, 15 connected.
  • the locking element 6 is supported, as shown in FIGS. 4 and 5 radially on the eccentric pin 17 as part of the third shaft 1 1 from.
  • the radial Support arises due to the fact that the locking element 6 is radially aligned with respect to the eccentric pin 17 of the shaft 1 1 and extends. As a result, the locking element 6 is moved overall in its longitudinal direction shown in FIG. 1 (compare the double arrow there).
  • Rotary movements of the shaft 1 1 now cause the eccentric pin 17 on the shaft 1 1 performs a more or less pronounced pivotal movement in comparison to the axis of the shaft 1 shown in phantom.
  • This pivoting movement is transmitted to the connected to the eccentric pin 17 support 15 and consequently the locking element 6.
  • the eccentric pin 17 engages in a recess 16 in the support 15, which is best seen in Figs. 5 and 6.
  • the pivoting movements of the eccentric pin 17 are converted into a corresponding linear movement of the locking element 6, taking into account the guide 14, 15.
  • the locking element 6 can be moved by the drive so that it dips into the recess 7 of the charging plug 4 and into the recess 7 'of the charging socket 3 on the head side as soon as the charging plug 4 is electrically contacted with the charging socket 3. As a result, for example, a load can be released.
  • a central axis of the eccentric pin 17 rolls in the longitudinal movement of the locking element 6 on the locking element 6. The locking element 6 performs these linear movements in addition in a radial direction in comparison to the axis of the shaft 1 shown in phantom.
  • the support 15 on the locking element 6, as shown in FIG. 4, has two longitudinal walls or webs, which are oriented overall transversely to the axial direction of the shaft 1 1 to be recognized, in particular in FIG. 3. Comparable can be seen in Fig. 4. In this way, the control element 6 can follow the eccentric pin 17 in a rotation of the third shaft 1 1 and is moved as desired.
  • the support 15 ensures that the latching element 6, which is accommodated here on the housing side or on the housing side, is moved in the radial direction and secured at the same time.
  • a central axis of the eccentric pin 17 relative to the locking element at corresponding pivotal movements of the shaft 1 1 rolls.
  • the locking element 6 is properly guided in the relevant radial direction, which coincides with the direction indicated in Fig. 1 by a double arrow longitudinal direction of the locking element.
  • an emergency unlocking device 18 is provided and accessible from outside the body 1, with the help of which the locking element 6 from its locked position shown in FIG. 2C in the opposite of the recess 7 in the charging plug 4 and also with respect to the recess 7 'in the charging socket 3 can be unlocked position as shown in FIG. 2A. This can be done manually by acting on the emergency release device 18 by an operator in case of failure of the electric motor 8.
  • the third shaft 1 1 has a third toothing 126, which is designed in the embodiment as a single tooth. In the emergency operation, the emergency unlocking device 18 acts on third teeth 126 in order to reset the third shaft 1 1 and thus the entire drive.

Abstract

The invention relates to a locking device of an electric connection device for electric or hybrid motor vehicles, comprising an electromotive drive, which comprises an electric motor (8) and a multistage transmission arranged downstream of the electric motor, a locking element (6), and a drive housing (13) which houses at least the electric motor (8) and the transmission, wherein the electric motor (8) acts on the locking element (6) via the transmission in order to produce actuating movements. The invention is characterized in that the locking element (6) is connected to a movable support (15) of the drive on the housing side.

Description

Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge  Locking device of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung, einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge, mit einem elektromotorischen Antrieb, der einen Elektromotor und ein nachgeschaltetes, mehrstufiges Getriebe umfasst, mit einem Riegelelement und mit einem die Antriebselemente einhausenden Antriebsgehäuse, wobei der Elektromotor über das Getriebe das Riegelelement zu Stellbewegungen gegenüber einer Führung beaufschlagt. The invention relates to a locking device, an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles, with an electric motor drive, comprising an electric motor and a downstream, multi-stage transmission, with a locking element and with the drive elements einhausenden drive housing, wherein the electric motor via the transmission, the locking element to Stellbewegungen charged to a leadership.
Elektromotorische Antriebe für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen sind in großer Vielzahl aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise in Verbindung mit Fensterhebern, Sitzverstellungen, Türspiegeln etc. eingesetzt. Darüber hinaus kennt man solche elektromotorischen Antriebe in Verbindung mit Kraftfahrzeugtürschlössern beispielsweise als Zuziehantriebe oder Verriegelungsantriebe. Den sämtlichen elektromotorischen Antrieben ist gemein, dass oftmals lineare Stellbewegungen abgebildet werden und die Versorgung eines an dieser Stelle eingesetzten Elektromotors mit Niedergleichspannung erfolgt. Electromotive drives for automotive applications are widely known in practice and are used for example in conjunction with window regulators, seat adjustments, door mirrors, etc. In addition, such electromotive drives are known in connection with motor vehicle door locks, for example as Zuziehantriebe or locking drives. Common to all electromotive drives is that often linear positioning movements are depicted and the supply of an electric motor used at this point takes place with low-voltage.
Verriegelungseinrichtungen mit solchen elektromotorischen Antrieben kommen zunehmend auch als Bestandteile einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge zum Einsatz. Beispiele hierfür werden in der DE 10 2007 002 025 A1 vorgestellt. Hier dient der elektromotorische Antrieb als Bestandteil einer Verriegelungsvorrichtung oder Verriegelungseinrichtung dazu, einen Ladestecker gegenüber einer Ladesteckdose gegen Entnahme zu Verriegeln. Dazu arbeitet der bekannte Antrieb auf einen bewegbaren Riegel. Locking devices with such electromotive drives are increasingly being used as components of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles. Examples of this are presented in DE 10 2007 002 025 A1. Here, the electric motor drive serves as part of a locking device or locking device to lock a charging plug against a charging socket against removal. For this purpose, the known drive works on a movable bolt.
Die lösbare Verankerung eines Ladesteckers in der Ladesteckdose mit Hilfe eines verfahrbaren Riegelelementes ist im Zusammenhang mit elektrischen Anschlussvorrichtungen für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge von besonderer Bedeutung. Denn der Ladestecker stellt eine elektrische Verbindung zu einer Ladesäule als Bestandteil einer Ladeinfrastruktur her, um Akkumulatoren im Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug vorhandene mit elektrischer Energie aufzuladen. The releasable anchoring of a charging plug in the charging socket by means of a movable locking element is in connection with electrical connection devices for electric or hybrid motor vehicles of special Meaning. Because the charging plug establishes an electrical connection to a charging station as part of a charging infrastructure to recharge batteries in electrical or hybrid motor vehicle present with electrical energy.
Da an dieser Stelle üblicherweise mit Hochspannung gearbeitet wird, ist es erforderlich, den Ladestecker in der Ladesteckdose mit Hilfe des verfahrbaren Riegelelementes lösbar zu verankern, um etwaige Gesundheitsgefahren von Benutzern fernzuhalten. Since work is usually carried out at this point with high voltage, it is necessary to releasably anchor the charging plug in the charging socket by means of the movable locking element to keep any health hazards of users.
Die lösbare Verriegelung des Ladesteckers gegenüber der Ladesteckdose ist zusätzlich noch von Bedeutung, als hierdurch im Allgemeinen eine eindeutige Zuordnung zwischen Benutzer und Ladesäule erfolgen kann, um die entnommene elektrische Energie benutzerabhängig abrechnen zu können. Eine solche Vorgehensweise wird beispielhaft in der WO 2010/149426 A1 beschrieben. Dadurch lässt sich insbesondere ein sogenannter„Stromklau" vermeiden. The releasable locking of the charging plug relative to the charging socket is additionally important, as this can generally be a clear assignment between the user and the charging station to account for the extracted electrical energy user dependent. Such a procedure is described by way of example in WO 2010/149426 A1. As a result, in particular a so-called "electricity jolt" can be avoided.
Beim gattungsbildenden Stand der Technik nach der CN 202 695 855 U wird so vorgegangen, dass das Riegelelement letztendlich mit Hilfe eines Nockens an einem Getrieberad des mehrstufigen Getriebes beaufschlagt wird. Da solche Riegelelemente insbesondere als Bestandteil einer Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge oftmals hohe mechanische Querkräfte aufnehmen müssen, stößt die bekannte Vorgehensweise an Grenzen. Denn über den Nocken und das hiermit beauf- Schlagte Riegelelement lassen sich nur begrenzte Verriegelungskräfte an dem Riegelelement darstellen. In the generic state of the art according to CN 202 695 855 U, the procedure is such that the locking element is ultimately acted upon by means of a cam on a gear wheel of the multistage transmission. Since such locking elements, in particular as part of a locking device of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles, often have to absorb high mechanical transverse forces, the known approach has its limits. For only limited locking forces can be represented on the locking element via the cam and the locking element which is acted upon thereby.
Eine vergleichbare Lehre beschreibt die EP 2 668 062 A1 oder auch die EP 2 138 444 A1 . Auch in diesen beiden Fällen wird jeweils mit Riegelelementen gearbeitet, die letztendlich jedoch keine erhöhten mechanischen Belastungen aufzunehmen in der Lage sind. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Verriegelungseinrichtung so weiterzuentwickeln, dass das Riegelelement mit hohen Verriegelungskräften beaufschlagt werden kann und insbesondere nachträgliche signifikante mechanische Belastungen ohne Beschädigung oder Funktionsbeeinträchtigungen aufgenommen werden können. A comparable teaching is described in EP 2 668 062 A1 or also EP 2 138 444 A1. Also in these two cases is worked in each case with locking elements, but ultimately are unable to absorb increased mechanical loads in a position. Here, the invention aims to provide a total remedy. The invention is based on the technical problem of further developing such a locking device so that the locking element can be subjected to high locking forces and, in particular, subsequent significant mechanical loads can be absorbed without damage or functional impairment.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Verriegelungseinrichtung im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement gehäuseseitig an eine bewegbare Abstützung des Antriebes angeschlossen ist. Demgegenüber taucht das Riegelelement kopfseitig in eine Ausnehmung des Ladesteckers zu seiner Verriegelung ein. To solve this technical problem, a generic locking device in the invention is characterized in that the locking element is connected on the housing side to a movable support of the drive. In contrast, the locking element emerges on the head side into a recess of the charging plug for its locking.
In diesem Zusammenhang arbeitet die Erfindung vorteilhaft mit einer im Wesentlichen zweiteiligen Führung des Riegelelementes. Tatsächlich sind diesbezüglich einerseits die bewegbare Abstützung und andererseits eine ortsfeste Gehäusedurchführung vorgesehen. Beide genannten Führungsbestandteile, das heißt, die bewegbare Abstützung und die ortsfeste Gehäusedurchführung, sind axial zueinander beabstandet, so dass das längserstreckte und in dieser Axialrichtung bewegbare Riegelelement mit Hilfe der beiden Führungsbestandteile einwandfrei geführt wird. Die Gehäusedurchführung ist bevorzugt in dem Antriebsgehäuse ausgeführt, welches den Antrieb für das verfahrbare Riegelelement einhaust. Dadurch kann der Antrieb gleichsam modular und unabhängig von der Ladesteckdose in beispielsweise einer Ausnehmung einer Kraftfahrzeugkarosserie aufgenommen und montiert werden. In this context, the invention advantageously works with a substantially two-part guidance of the locking element. In fact, in this regard, on the one hand the movable support and on the other hand, a stationary housing bushing are provided. Both said guide components, that is, the movable support and the fixed housing passage, are axially spaced from each other, so that the longitudinally extended and movable in this axial direction locking element is properly guided by means of the two guide components. The housing feedthrough is preferably carried out in the drive housing, which houses the drive for the movable locking element. As a result, the drive can be picked up and mounted as it were modularly and independently of the charging socket in, for example, a recess of a motor vehicle body.
Selbstverständlich liegt es darüber hinaus und genauso gut im Rahmen der Erfindung, wenn die Gehäusedurchführung in einem Gehäuse vorgesehen ist, welches sowohl die Ladesteckdose als auch den Antrieb insgesamt in seinem Innern aufnimmt. So oder so fungiert das fragliche Gehäuse mit seiner Gehäusedurchführung als Bestandteil der Führung des Riegelelementes. Den anderen Bestandteil stellt die bewegbare Abstützung dar. Dazu ist die beweg- bare AbStützung vorteilhaft an einer Welle des Antriebes vorgesehen bzw. an die betreffende Welle angeschlossen. Die Welle mag zu diesem Zweck einen die Abstützung tragenden Exzenterzapfen aufweisen. In diesem Zusammenhang ist die Auslegung weiter so getroffen, dass die Welle den die Abstützung tragende Exzenterzapfen aufweist und darüber hinaus die bewegbare Abstützung an die Welle angeschlossen ist, und zwar typischerweise drehbar. Das heißt, die Abstützung ist im Allgemeinen drehbar an den Exzenterzapfen angeschlossen. Auf diese Weise kann der Exzenterzapfen einen Kurbeltrieb für die lineare hin- und herbewegbare Abstützung definieren. Of course, it is beyond and just as well within the scope of the invention, when the housing feedthrough is provided in a housing which receives both the charging socket and the drive in its entirety. Either way, the housing in question acts with its housing feedthrough as part of the leadership of the locking element. The other component is the movable support. bare support advantageously provided on a shaft of the drive or connected to the shaft in question. The shaft may have for this purpose a supporting supporting eccentric pin. In this connection, the design is further made such that the shaft has the eccentric pin supporting the support and, moreover, the movable support is connected to the shaft, typically rotatable. That is, the support is generally rotatably connected to the eccentric pin. In this way, the eccentric pin can define a crank mechanism for the linear reciprocable support.
Zur zusätzlichen linearen Führung der Abstützung sind darüber hinaus und vorteilhaft Führungen im Antriebsgehäuse für die Abstützung vorgesehen. Dadurch kann die Abstützung das Riegelelement gehäuseseitig senkrecht zu einer Radialrichtung im Vergleich zur Achse der fraglichen Welle sichern. Die Abstützung fungiert in diesem Zusammenhang wie eine Art „umgedrehter Kolben" ähnlich einem Kurbeltrieb mit Pleuel und Kolben bei einem Verbrennungsmotor. Auf den vorliegenden Fall übertragen übernimmt der Exzenterzapfen der Welle die Funktion des Pleuels, wohingegen die hieran gelagerte Abstützung die Funktion des Kolbens übernimmt oder übernehmen kann. Dadurch ist die Abstützung insgesamt in der Lage, das Riegelelement gehäuseseitig einwandfrei zu sichern und im Innern einer Ausnehmung aufzunehmen. Im Regelfall formen die Abstützung und das Riegelelement ein einstückiges Bauteil, beispielsweise ein einstückiges Kunststoffspritzgussteil. Auf diese Weise lässt sich das Riegelelement gehäuseseitig insbesondere senkrecht zur Radialrichtung im Vergleich zur Achse der Welle führen und praktisch fixieren. Außerdem wird meistens so vorgegangen, dass sich eine Mittelachse des Exzenterzapfens bzw. des an dieser Stelle eingesetzten Exzenterzapfens gegenüber dem Riegelelement bei einer Drehbewegung der zugehörigen Welle abwälzt. Das Riegelelement und die Gehäusedurchführung können ferner mit korrespondierenden Längsführungsmitteln ausgerüstet sein. Bei dem Längsführungsmittel des Riegelelementes handelt es sich oftmals um einen Steg oder eine Nut. Demgegenüber ist das Längsführungsmittel der Gehäusedurch- führung als zum Steg korrespondierende Nut oder zur Nut gehörige Nase ausgebildet. Als Folge hiervon wird das Riegelelement mit einer besonders belastbaren Führung ausgerüstet, welche in Verbindung mit einer entsprechenden Materialwahl für das Riegelelement insgesamt sicherstellt, dass die lösbare Verriegelung zwischen dem Ladestecker und der Ladesteckdose Kräfte auf- nehmen kann, die bisher nicht darstellbar waren. Tatsächlich werden an dieser Stelle Kräfte beherrscht, die insgesamt mehr als 700 N betragen können. For additional linear guidance of the support beyond and advantageous guides are provided in the drive housing for the support. As a result, the support can secure the locking element on the housing side perpendicular to a radial direction in comparison to the axis of the shaft in question. The support functions in this context as a kind of "inverted piston" similar to a crank mechanism with connecting rod and piston in an internal combustion engine As a rule, the support and the locking element form a one-piece component, for example a one-piece injection-molded plastic part in particular perpendicular to the radial direction compared to the axis of the shaft lead and practically fix. In addition, it is usually proceeded so that a central axis of the eccentric pin or the eccentric pin used at this point relative to the Riegeleleme nt in a rotational movement of the associated shaft rolls. The locking element and the housing passage can also be equipped with corresponding longitudinal guide means. The longitudinal guide means of the locking element is often a web or a groove. In contrast, the longitudinal guide means of the housing guide is designed as a groove corresponding to the web or groove belonging to the nose. As a result, the locking element is equipped with a particularly resilient guide, which, in conjunction with a suitable choice of material for the locking element ensures overall that the releasable locking between the charging plug and the charging socket can absorb forces that were previously unrepresentable. In fact, at this point forces are controlled, which can total more than 700 N.
Das lässt sich im Kern darauf zurückzuführen, dass solche im Regelfall quer zur Längserstreckung am Riegelelement angreifenden Kräfte nicht wie beim Stand der Technik zu einer Verschiebung oder Schrägstellung des Riegelelementes führen. Tatsächlich handelt es sich bei dem Riegelelement erfindungsgemäß im Regelfall um einen Stößel oder Zapfen oder auch einen Verriegelungsstift, This can essentially be attributed to the fact that such forces, which as a rule act transversely to the longitudinal extent on the locking element, do not lead to a displacement or oblique position of the locking element as in the prior art. In fact, the locking element according to the invention is usually a plunger or pin or a locking pin,
Durch die zumindest zweiteilige Führung des Riegelelementes einerseits mit Hilfe der ortsfesten Gehäusedurchführung und andererseits durch die bewegbare Abstützung an dem Exzenterzapfen der Welle wird das Riegelelement in Axialrichtung bzw. Längsrichtung festgehalten und einwandfrei geführt und lassen sich insbesondere Schrägstellungen oder Verkantungen wie beim Stand der Technik verhindern. Due to the at least two-part guidance of the locking element on the one hand by means of the fixed housing bushing and the other by the movable support on the eccentric of the shaft, the locking element is held in the axial direction or longitudinal direction and performed properly and can be particularly tilted or tilted as in the prior art.
Durch die erfindungsgemäß erreichte einwandfreie Führung des Riegelelementes wird sichergestellt, dass das Riegelelement ausschließlich eine Axialbewegung in seiner Längsrichtung bzw. eine Radialbewegung im Vergleich zur Welle vollführt. Dadurch wird im Ergebnis eine einer Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge bereitgestellt, die eine mechanisch besonders belastbare lösbare Verriegelung zwischen einem Ladestecker und einer Ladesteckdose zur Verfügung stellt. Als Folge der erfindungsgemäß erreichten Auslegung kann das Riegelelement auch bei großen mechanischen Querbelastungen insgesamt nicht ausweichen oder sich gegenüber der solchermaßen speziell ausgebildeten Führung schräg stellen. Dadurch werden große Kräfte aufgenommen, mit denen beispielsweise ein mit dem Ladestecker gekoppeltes Ladekabel beaufschlagt wird. Eine unbeabsichtigte Trennung zwischen Ladestecker und Ladesteckdose mit den zuvor bereits beschriebenen negativen Auswirkungen ist also nahezu ausgeschlossen. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. The inventively achieved perfect guidance of the locking element ensures that the locking element exclusively performs an axial movement in its longitudinal direction or a radial movement in comparison to the shaft. As a result, a locking device of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles is provided as a result, which provides a mechanically particularly reliable detachable locking between a charging plug and a charging socket. As a consequence of the design achieved according to the invention, the locking element can not yield altogether even with large mechanical transverse loads or can tilt obliquely relative to the thus specially designed guide. As a result, large forces are absorbed, with which, for example, a charging cable coupled to the charging plug is acted upon. An inadvertent separation between the charging plug and charging socket with the previously described negative effects is therefore almost impossible. Here are the main benefits.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings, which illustrate only one embodiment. Show it:
Fig. 1 eine elektrische Anschlussvorrichtung, eine Fig. 1 is an electrical connection device, a
Verriegelungsvorrichtung für die elektrische Locking device for the electrical
Anschlussvorrichtung und den zugehörigen Elektromotorischen Antrieb in einer Übersicht, Connecting device and the associated electric motor drive in an overview,
Fig. 2A bis 2C den Verriegelungsvorgang zwischen Ladestecker und Lade-2A to 2C the locking process between charging plug and charging
Steckdose in unterschiedlichen Funktionsstellungen, Socket in different functional positions,
Fig. 3 eine Innenansicht des elektromotorischen Antriebs nach der Fig. 3 is an interior view of the electric motor drive according to the
Fig. 1 , Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht der Anschlussvorrichtung im  Fig. 1, Fig. 4 is a detailed perspective view of the connection device in
Innern,  interior,
Fig. 5 ebenfalls eine perspektivische Detailansicht des Gegenstandes nach den Fig. 3 und 4 aus anderer Blickrichtung, und Fig. 5 also shows a perspective detail view of the article according to FIGS. 3 and 4 from another viewing direction, and
Fig. 6 eine perspektivische Detailansicht des Gegenstandes nach der 6 is a perspective detail view of the article according to the
Fig. 3. In den Fig. 3, 4 und 5 ist eine Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge mit einem elektromotorischen Antrieb dargestellt. In der Übersichtszeichnung nach den Fig. 2A bis 2C ist von dem fraglichen Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug lediglich ansatzweise eine Karosserie 1 dargestellt. Die Karosserie 1 ist mit einer Ausnehmung 2 ausgerüstet. In der Ausnehmung 2 findet sich eine Ladesteckdose 3. Die Ladesteckdose 3 kann elektrisch und lösbar verriegelnd mit einem Ladestecker 4 gekoppelt werden, welcher dazu in die Ausnehmung 2 in der Karoserie 1 eingeführt und elektrisch verbindend mit der Ladesteckdose 3 gekoppelt wird. Fig. 3. 3, 4 and 5, a locking device of an electrical connection device for electric or hybrid motor vehicles is shown with an electric motor drive. In the overview drawing according to FIGS. 2A to 2C of the electric or hybrid motor vehicle in question only a partial representation of a body 1 is shown. The body 1 is equipped with a recess 2. In the recess 2 there is a charging socket 3. The charging socket 3 can be coupled electrically and releasably locking with a charging plug 4, which is introduced into the recess 2 in the body 1 and electrically connected to the charging socket 3 is coupled.
Zu diesem Zweck verfügt der Ladestecker 4 über in der Fig. 1 lediglich angedeutete Steckkontakte 5, die in zugehörige Steckbuchsen 5' im Innern der Ladesteckdose 3 eingreifen. Selbstverständlich kann auch umgekehrt vorgegangen werden. In diesem Fall ist die Ladesteckdose 3 mit den Steckkontakten 5 ausgerüstet, die in zugehörige Steckbuchsen 5' des Ladesteckers 4 lösbar eingreifen, was jedoch nicht dargestellt ist. Um den Ladestecker 4 mit der Ladesteckdose 3 lösbar zu verriegeln, ist ein verfahrbares Riegelelement 6 vorgesehen. Bei dem verfahrbaren Riegelelement 6 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Verriegelungsstift oder Verriegelungsstößel, welcher aus Kunststoff gefertigt ist. In alternativen Ausführungen kann das Riegelelement 6 auch aus einem Metall gefertigt sein. Nach dem Ausführungsbeispiel formt das Riegelelement 6 zusammen mit einer nachfolgend noch zu beschreibenden AbStützung 15 insgesamt eine Baueinheit 6, 15 bzw. ist einstückig mit der Abstützung 15 ausgebildet. Bei der Baueinheit 6, 15 kann es sich vorteilhaft um ein einstückiges Kunststoffspritzgussteil handeln. Das Riegelelement 6 greift zur lösbaren Verriegelung des Ladesteckers 4 gegenüber der Ladesteckdose 3 in eine zugehörige Ausnehmung 7 im Ladestecker 4 ein, und zwar kopfseitig. Außerdem greift das Riegelelement 6 zusätzlich noch in eine weitere Ausnehmung 7' in der Ladesteckdose 3 ein. Hierzu gehört der in der Fig. 2C dargestellte verriegelte Zustand des Ladesteckers 4 gegenüber der Ladesteckdose 3. Die Fig. 2A zeigt dagegen den entriegelten Zustand. In der Fig. 2B ist ein Übergang von der entriegelten zur verriegelten Stellung des Riegelelementes dargestellt. For this purpose, the charging connector 4 has in Fig. 1 only indicated plug contacts 5, which engage in associated sockets 5 'in the interior of the charging socket 3. Of course, the reverse can also be done. In this case, the charging socket 3 is equipped with the plug contacts 5, which releasably engage in associated sockets 5 'of the charging plug 4, which is not shown. In order to releasably lock the charging plug 4 with the charging socket 3, a movable locking element 6 is provided. In the movable locking element 6 is in the exemplary embodiment to a locking pin or locking ram, which is made of plastic. In alternative embodiments, the locking element 6 may also be made of a metal. According to the embodiment, the locking element 6 together with a support 15 to be described below forms a total of a structural unit 6, 15 or is integrally formed with the support 15. In the assembly 6, 15 may advantageously be a one-piece plastic injection molded part. The locking element 6 engages the releasable locking of the charging plug 4 relative to the charging socket 3 in an associated recess 7 in the charging plug 4, namely the head side. In addition, the locking element 6 additionally engages in a further recess 7 'in the Charging socket 3 a. This includes the illustrated in Fig. 2C locked state of the charging plug 4 with respect to the charging socket 3. On the other hand, Fig. 2A shows the unlocked state. In Fig. 2B, a transition from the unlocked to the locked position of the locking element is shown.
Das Riegelelement 6 lässt sich gegenüber den beiden Ausnehmungen 7, 7' verfahren, um die Verriegelung zwischen dem Ladestecker 4 und der Ladesteckdose 3 herzustellen, respektive aufzuheben. Hierzu korrespondieren Bewegungen des Riegelelementes 6 in seiner Längsrichtung, wie dies durch einen Doppelpfeil in der Fig. 1 angedeutet ist. Für die Stellbewegungen des Riegelelementes 6 sorgt nach dem Ausführungsbeispiel der zuvor bereits angesprochene Antrieb. Mit Hilfe einer Dichtung 12 außenseitig an einem zugehörigen Antriebsgehäuse 13 wird das Riegelelement 6 gegenüber dem fraglichen Antriebsgehäuse 13 bei seinen Stellbewegungen abgedichtet. The locking element 6 can be compared to the two recesses 7, 7 'procedure to produce the interlock between the charging plug 4 and the charging socket 3, or cancel. For this purpose, movements of the locking element 6 correspond in its longitudinal direction, as indicated by a double arrow in Fig. 1. For the adjusting movements of the locking element 6 ensures according to the embodiment of the previously mentioned drive. With the aid of a seal 12 on the outside of an associated drive housing 13, the locking element 6 is sealed with respect to the drive housing 13 in question in its adjusting movements.
Das Riegelelement 6 weist eine gestufte Gestaltung mit einem Vorsprung 127 auf, so dass das Riegelelement 6 eine erste, höher gelegene Auflagefläche 129 auf dem Vorsprung 127 und eine zweite, niedriger gelegene, Auflagefläche 128 aufweist. Die relativen Angaben „höher gelegen" und „niedriger gelegen" beziehen sich hierbei auf einen Abstand zu einem gehäuseseitigen Ende des Riegelelements 6. Mit Hilfe der zwei Auflageflächen 128, 129 kann erfasst werden, ob der Ladestecker 4 ausreichend tief in die Ladesteckdose 3 eingeführt worden ist. Hierbei wird ausgenutzt, dass das Riegelelement 6 im Normalbetrieb, d.h. bei ausreichend tiefer Einführung des Ladesteckers 4 in die Ladesteckdose 3, sowohl die Ausnehmung 7 des Ladesteckers 4 durchgreift als auch in die Ausnehmung 7' der Ladesteckdose eingreift, um zu verriegeln. Die Ausnehmungen 7, 7' sind dabei in Bezug auf ihre Größe und Ausrichtung zueinander so gewählt, das im Normalbetrieb das Riegelelement 6 durch die Ausnehmung 7 in dem Ladestecker 4 durchgeführt wird und mit dem Vorsprung 127 in die Ausnehmung 7' der Ladesteckdose 3 eingeführt wird, wogegen die zweite Auflagefläche 128 an einer Oberfläche des Ladesteckers 3 zu liegen kommt und die Bewegung des Riegelelements 6 dadurch abgestoppt wird. Zusätzlich wird überwacht, wie lange der Elektromotor 8 des Antriebs vor der Abstoppung des Riegelelements 6 betrieben wurde, beispielsweise über eine Überwachung einer Anzahl von Drehungen einer der Wellen 9-10 oder über einen Stromverbrauch des Elektromotors 8. Dadurch kann festgestellt werden, ob der Normalbetrieb vorliegt. Ist der Ladestecker 3 nicht ausreichend tief eingeführt, kommt bereits die erste Auflagefläche 129 an dem Vorsprung 127 auf dem Ladestecker 3 zu liegen und das Riegelelement 6 wird bereits vorher abgestoppt. Zusätzlich kann eine dritte Situation erkannt werden, nämlich wenn der Ladestecker 3 gebrochen ist und somit eine sichere Verriegelung auch bei ausreichend tiefer Einführung nicht gewährleistet ist. In diesem Fall lässt sich das Riegelelement 6 tiefer als im Normalbetrieb einführen. The locking element 6 has a stepped design with a projection 127, so that the locking element 6 has a first, higher support surface 129 on the projection 127 and a second, lower, support surface 128. The relative indications "higher located" and "lower located" refer here to a distance to a housing-side end of the locking element 6. With the help of the two bearing surfaces 128, 129 can be detected whether the charging plug 4 has been sufficiently deep introduced into the charging socket 3 is. This exploits that the locking element 6 in normal operation, that is, when sufficiently low insertion of the charging plug 4 in the charging socket 3, both the recess 7 of the charging plug 4 passes through and engages in the recess 7 'of the charging socket to lock. The recesses 7, 7 'are selected with respect to their size and orientation to each other so that in normal operation, the locking element 6 is performed by the recess 7 in the charging plug 4 and is introduced with the projection 127 in the recess 7' of the charging socket 3 whereas the second bearing surface 128 comes to lie on a surface of the charging plug 3 and the movement of the locking element 6 is thereby stopped. In addition, it is monitored how long the electric motor 8 of the drive has been operated before stopping the locking element 6, for example by monitoring a number of rotations of one of the shafts 9-10 or by a power consumption of the electric motor 8. Thus it can be determined whether the normal operation is present. If the charging plug 3 is not inserted sufficiently deep, the first bearing surface 129 already comes to lie on the projection 127 on the charging plug 3 and the locking element 6 is already stopped beforehand. In addition, a third situation can be detected, namely when the charging plug 3 is broken and thus a secure locking is not guaranteed even with sufficiently deep introduction. In this case, the locking element 6 can be inserted deeper than in normal operation.
Der Antrieb umfasst einen Elektromotor 8, eine erste Welle 9, eine zweite Welle 10, eine dritte Welle 1 1 und einen Verriegelungshebel 1 19 an dem das Riegelelement 6 anliegt. Der Verriegelungshebel 1 19 wird über den Elektromotor 8 und die Wellen 9-1 1 in Bewegung versetzt, wodurch das Riegelelement 6 verfahren wird. Der Verriegelungshebel 19 wird dabei senkrecht zu einer Ebene, in der die Wellen 9-1 1 angeordnet sind, verfahren. Im Ausführungsbeispiel sind der Verriegelungshebel 1 19 und das Riegelelement 6 einstückig miteinander ausgeführt. The drive comprises an electric motor 8, a first shaft 9, a second shaft 10, a third shaft 1 1 and a locking lever 1 19 on which the locking element 6 rests. The locking lever 1 19 is set in motion via the electric motor 8 and the shafts 9-1 1, whereby the locking element 6 is moved. The locking lever 19 is thereby moved perpendicular to a plane in which the shafts 9-1 1 are arranged. In the exemplary embodiment, the locking lever 1 19 and the locking element 6 are integrally formed with each other.
Die erste Welle 9 bildet eine Abtriebswelle des Elektromotors 8 und kämmt über eine Verzahnung 122, welche bevorzugt als Evoloid-Verzahnung ausgeführt ist, mit der zweiten Welle 10. Die zweite Welle 10 weist ebenfalls eine Verzahnung 123 auf, über die die zweite Welle 10 mit der dritten Welle 1 1 kämmt. Auch die Verzahnung 123 der zweiten Welle 10 kann als Evoloid-Verzahnung ausgeführt sein. Die Evoloid-Verzahnung stellt eine hohe bis sehr hohe Übersetzung von beispielsweise 1 :30, 1 :80, 1 :140 oder 1 :320 bei relativ kompaktem Raumbedarf zur Verfügung. The first shaft 9 forms an output shaft of the electric motor 8 and meshes via a toothing 122, which is preferably designed as Evoloid toothing, with the second shaft 10. The second shaft 10 also has a toothing 123 through which the second shaft 10 with the third wave 1 1 meshes. Also, the teeth 123 of the second shaft 10 may be designed as Evoloid toothing. The Evoloid gearing provides a high to very high ratio of, for example, 1: 30, 1: 80, 1: 140 or 1: 320 in a relatively compact space requirement.
Die dritte Welle 1 1 weist neben einer ersten Verzahnung 124, die mit der Verzahnung 123 der zweiten Welle kämmt, eine zweite Verzahnung 125 auf, die an einem der ersten Verzahnung 124 gegenüberliegenden Ende der dritten Welle 1 1 angeordnet ist. Die zweite Verzahnung 125 dient zum Antrieb einer Schalterbetätigung 130, über die ein Sensor, der als Mikroschalter ausgeführt ist, betätigt wird. Mittels der Betätigung des Mikroschalters wird eine erfolgte Drehung der dritten Welle 1 1 erfasst. Der Mikroschalter erfasst hierüber, wie weit sich die dritte Welle 1 1 gedreht hat bzw. wie lange der Antrieb in Betrieb gewesen ist. The third shaft 1 1 has, in addition to a first toothing 124, which meshes with the toothing 123 of the second shaft, a second toothing 125, which is arranged on one of the first teeth 124 opposite end of the third shaft 1 1. The second gear 125 serves to drive a switch operation 130, via which a sensor which is designed as a microswitch, is actuated. By means of the actuation of the microswitch a completed rotation of the third shaft 1 1 is detected. The micro-switch detects hereby how far the third shaft 1 1 has rotated or how long the drive has been in operation.
Der elektromotorische Antrieb wird in dem eigenen Antriebsgehäuse 13 aufgenommen und von dem Antriebsgehäuse 13 insgesamt eingehaust. Auf diese Weise lässt sich der Antrieb modular und unabhängig von der Ladesteckdose 3 im Innern der Karosserie 1 an geeigneter Stelle platzieren und einbauen. Da darüber hinaus das Riegelelement 6 im Antriebsgehäuse 13 gelagert ist, steht insgesamt eine einbaufertige Baugruppe bzw. ein Einbaumodul zur Verfügung. Selbstverständlich fallen unter die Erfindung auch Lösungen, bei welchen der Antrieb und die Ladesteckdose 3 in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen werden, was jedoch nicht gezeigt ist. The electromotive drive is received in the own drive housing 13 and housed by the drive housing 13 in total. In this way, the drive can be placed modular and independent of the charging socket 3 inside the body 1 at a suitable location and install. In addition, since the locking element 6 is mounted in the drive housing 13, there is a total of one ready-to-install module or a built-in module available. Of course, fall under the invention also solutions in which the drive and the charging socket 3 are accommodated in a common housing, which is not shown.
Mit Hilfe des Antriebes vollführt das Riegelelement 6 Stellbewegungen gegenüber einer Führung 14, 15. Die Führung 14, 15 ist nach dem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und setzt sich im Wesentlichen aus einer ortsfesten Gehäuseführung bzw. Gehäusedurchführung 14 im Antriebsgehäuse 13 einerseits und einer bewegbaren Abstützung 15 andererseits als jeweils Führungsbestandteile 14, 15 zusammen. Wie zuvor bereits erläutert, bilden die Abstützung 15 und das Riegelelement 6 eine Baueinheit 6, 15, was jedoch nicht zwingend ist. The guide 14, 15 is formed according to the embodiment of two parts and consists essentially of a stationary housing guide or housing bushing 14 in the drive housing 13 on the one hand and a movable support 15 on the other as respective guide components 14, 15 together. As already explained above, form the support 15 and the locking element 6 is a structural unit 6, 15, which is not mandatory.
Die Gehäusedurchführung 14 und auch das Riegelelement 6 können mit jeweils korrespondierenden und im Detail nicht ausdrücklich dargestellten Längs- führungsmitteln ausgerüstet sein. Bei den Längsführungsmitteln des Riegelelementes 6 kann es sich um einen in Längsrichtung verlaufenden Steg oder auch eine in Längsrichtung verlaufende Nut handeln. Demgegenüber ist das Längs- führungsmittel der Gehäusedurchführung 14 als korrespondierende und zu dem in Längsrichtung verlaufenden Steg des Riegelelementes 6 passende Nut ausgeführt. Sobald das Riegelelement 6 mit der in Längsrichtung verlaufenden Nut als Längsführungsmittel ausgebildet ist, empfiehlt es sich, die Gehäusedurch- führung 14 mit einer in die entsprechende Nut eingreifenden Nase auszurüsten. Selbstverständlich sind auch Mischformen denkbar. Auf solche korrespondierenden Längsführungsmittel kann grundsätzlich auch für den Fall verzichtet werden, dass das Riegelelement 6 beispielsweise Ecken aufweist oder insgesamt eine mehreckige Gestaltung anstelle der im Ausführungsbeispiel rea- lisierten Zylinderform besitzt. The housing bushing 14 and also the locking element 6 can be equipped with corresponding longitudinal guide means not expressly shown in detail. The longitudinal guide means of the locking element 6 may be a longitudinally extending web or a groove running in the longitudinal direction. In contrast, the longitudinal guiding means of the housing feedthrough 14 designed as a corresponding and to the longitudinally extending web of the locking element 6 matching groove. As soon as the locking element 6 with the groove extending in the longitudinal direction is designed as a longitudinal guide means, it is recommended to equip the housing guide 14 with a nose engaging in the corresponding groove. Of course, hybrids are also conceivable. In principle, such corresponding longitudinal guide means can also be dispensed with in the event that the locking element 6 has, for example, corners or, overall, has a polygonal configuration instead of the cylindrical shape realized in the exemplary embodiment.
Das Riegelelement 6 und die Führung 14, 15 bzw. die Gehäusedurchführung 14 im Antriebsgehäuse 13 einerseits und die bewegbare Abstützung 15 andererseits als jeweilige Führungsbestandteile 14, 15 definieren in Verbindung mit dem elektromotorischen Antrieb insgesamt eine Verriegelungseinrichtung der in der Fig. 1 und 2 dargestellten Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge. The locking element 6 and the guide 14, 15 or the housing bushing 14 in the drive housing 13 on the one hand and the movable support 15 on the other hand as respective guide components 14, 15 define in connection with the electric motor drive a total of a locking device of the connecting device shown in FIGS for electric or hybrid motor vehicles.
Die bewegbare Abstützung 15 ist im Ausführungsbeispiel an die dritte Welle 1 1 des Antriebes angeschlossen. Das erkennt man insbesondere anhand der perspektivischen Darstellungen in der Fig. 5 und 6. Tatsächlich arbeitet der Elektromotor 8 als Bestandteil des elektromotorischen Antriebes über die erste Welle 9 auf die zweite Welle 10, die ihrerseits mit der fraglichen abtriebsseitigen dritten Welle 1 1 kämmt. Dazu ist ein Zahnrad an der Welle 1 1 vorgesehen, welches man auch in den Fig. 5 und 6 erkennt. The movable support 15 is connected in the embodiment to the third shaft 1 1 of the drive. This can be seen in particular with reference to the perspective views in FIGS. 5 and 6. In fact, the electric motor 8 operates as part of the electric motor drive via the first shaft 9 to the second shaft 10, which in turn meshes with the output side third shaft 1 1 in question. For this purpose, a gear on the shaft 1 1 is provided, which is also recognized in Figs. 5 and 6.
Die abtriebsseitige Welle 1 1 ist mit einer Exzenterzapfen 17 ausgerüstet. Der Exzenterzapfen 17 trägt erfindungsgemäß die Abstützung 15. Tatsächlich ist das Riegelelement 6 gehäuseseitig an die bewegbare Abstützung 15 des Antriebes 8 bis 1 1 als Bestandteil der Führung 14, 15 angeschlossen. Das Riegelelement 6 stützt sich ausweislich der Fig. 4 und 5 radial an dem Exzenterzapfen 17 als Bestandteil der dritten Welle 1 1 ab. Die radiale Abstützung ergibt sich aufgrund der Tatsache, dass das Riegelelement 6 radial gegenüber dem Exzenterzapfen 17 der Welle 1 1 ausgerichtet ist und verläuft. Dadurch wird das Riegelelement 6 insgesamt in seiner in der Fig. 1 dargestellten Längsrichtung bewegt (vgl. dort den Doppelpfeil). The output-side shaft 1 1 is equipped with an eccentric pin 17. The eccentric pin 17 carries according to the invention the support 15. In fact, the locking element 6 is on the housing side to the movable support 15 of the drive 8 to 1 1 as part of the guide 14, 15 connected. The locking element 6 is supported, as shown in FIGS. 4 and 5 radially on the eccentric pin 17 as part of the third shaft 1 1 from. The radial Support arises due to the fact that the locking element 6 is radially aligned with respect to the eccentric pin 17 of the shaft 1 1 and extends. As a result, the locking element 6 is moved overall in its longitudinal direction shown in FIG. 1 (compare the double arrow there).
Drehbewegungen der Welle 1 1 führen nun dazu, dass der Exzenterzapfen 17 an der Welle 1 1 eine mehr oder minder ausgeprägte Schwenkbewegung im Vergleich zu der strichpunktiert dargestellten Achse der Welle 1 1 vollführt. Diese Schwenkbewegung wird auf die an den Exzenterzapfen 17 angeschlossene Abstützung 15 und folglich das Riegelelement 6 übertragen. Dazu greift der Exzenterzapfen 17 in eine Ausnehmung 16 in der Abstützung 15 ein, die man am besten in den Fig. 5 und 6 erkennt. Auf diese Weise werden die Schwenkbewegungen des Exzenterzapfens 17 in eine entsprechende Linearbewegung des Riegelelementes 6 unter Berücksichtigung der Führung 14, 15 umgewandelt. Als Folge hiervon lässt sich durch den Antrieb das Riegelelement 6 so bewegen, dass es kopfseitig in die Ausnehmung 7 des Ladesteckers 4 und in die Ausnehmung 7' der Ladesteckdose 3 eintaucht, sobald der Ladestecker 4 elektrisch mit der Ladesteckdose 3 kontaktiert ist. Hierdurch kann beispielsweise ein Ladevorgang freigegeben werden. Außerdem erkennt man, dass sich eine Mittelachse des Exzenterzapfens 17 bei der Längsbewegung des Riegelelementes 6 an dem Riegelelement 6 abwälzt. Das Riegelelement 6 vollführt diese Linearbewegungen darüber hinaus in einer Radialrichtung im Vergleich zur strichpunktiert dargestellten Achse der Welle 1 1 . Rotary movements of the shaft 1 1 now cause the eccentric pin 17 on the shaft 1 1 performs a more or less pronounced pivotal movement in comparison to the axis of the shaft 1 shown in phantom. This pivoting movement is transmitted to the connected to the eccentric pin 17 support 15 and consequently the locking element 6. For this purpose, the eccentric pin 17 engages in a recess 16 in the support 15, which is best seen in Figs. 5 and 6. In this way, the pivoting movements of the eccentric pin 17 are converted into a corresponding linear movement of the locking element 6, taking into account the guide 14, 15. As a result, the locking element 6 can be moved by the drive so that it dips into the recess 7 of the charging plug 4 and into the recess 7 'of the charging socket 3 on the head side as soon as the charging plug 4 is electrically contacted with the charging socket 3. As a result, for example, a load can be released. In addition, it can be seen that a central axis of the eccentric pin 17 rolls in the longitudinal movement of the locking element 6 on the locking element 6. The locking element 6 performs these linear movements in addition in a radial direction in comparison to the axis of the shaft 1 shown in phantom.
Die Abstützung 15 am Riegelelement 6 weist ausweislich der Fig. 4 zwei Längswände bzw. Stege auf, die insgesamt quer zur Axialrichtung der insbesondere in der Fig. 3 zu erkennenden Achse der Welle 1 1 orientiert sind. Vergleichbares erkennt man in der Fig. 4. Auf diese Weise kann das Regelelement 6 dem Exzenterzapfen 17 bei einer Rotation der dritten Welle 1 1 folgen und wird wunschgemäß bewegt. Die Abstützung 15 sorgt dafür, dass das hierin gehäuseseitig aufgenommene bzw. gehäuseseitig hiermit verbundene Riegelelement 6 in der besagten Radialrichtung bewegt und zugleich gesichert ist. Außerdem wird deutlich, dass sich eine Mittelachse des Exzenterzapfens 17 gegenüber dem Riegelelement bei entsprechenden Schwenkbewegungen der Welle 1 1 abwälzt. Als Folge hiervon wird das Riegelelement 6 einwandfrei in der betreffenden Radialrichtung geführt, welche mit der in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil angedeuteten Längsrichtung des Riegelelementes zusammenfällt. Tatsächlich definiert die der Exzenterzapfen 17 in Verbindung mit der Ausnehmung 16 in der Abstützung 15 insgesamt eine Art Kurbeltrieb für die linear hin- und herbewegbare Abstützung 15. Dadurch können insbesondere im verriegelten Zustand nach der Fig. 2C mögliche mechanische oder am Ladestecker angreifende Kräfte quer zur Längserstreckung des Riegelelementes 6 beschädigungsfrei und ohne Verkantungen aufgenommen werden. The support 15 on the locking element 6, as shown in FIG. 4, has two longitudinal walls or webs, which are oriented overall transversely to the axial direction of the shaft 1 1 to be recognized, in particular in FIG. 3. Comparable can be seen in Fig. 4. In this way, the control element 6 can follow the eccentric pin 17 in a rotation of the third shaft 1 1 and is moved as desired. The support 15 ensures that the latching element 6, which is accommodated here on the housing side or on the housing side, is moved in the radial direction and secured at the same time. In addition, it is clear that a central axis of the eccentric pin 17 relative to the locking element at corresponding pivotal movements of the shaft 1 1 rolls. As a result, the locking element 6 is properly guided in the relevant radial direction, which coincides with the direction indicated in Fig. 1 by a double arrow longitudinal direction of the locking element. In fact, defines the eccentric 17 in conjunction with the recess 16 in the support 15 in total a kind of crank mechanism for the linear reciprocable support 15. This allows, in particular in the locked state of FIG. 2C possible mechanical or charging connector attacking forces across Longitudinal extension of the locking element 6 without damage and be recorded without tilting.
Zusätzlich ist noch eine Notentriegelungseinrichtung 18 vorgesehen und von außerhalb der Karosserie 1 zugänglich, mit deren Hilfe das Riegelelement 6 von seiner in der Fig. 2C dargestellten verriegelten Position in die gegenüber der Ausnehmung 7 im Ladestecker 4 und auch gegenüber der Ausnehmung 7' in der Ladesteckdose 3 zurückgezogene Position entsprechend der Darstellung in der Fig. 2A notentriegelt werden kann. Das lässt sich manuell durch Beaufschlagung der Notentriegelungseinrichtung 18 seitens eines Bedieners bei einem Ausfall des Elektromotors 8 bewerkstelligen. Die dritte Welle 1 1 weist eine dritte Verzahnung 126, die in dem Ausführungsbeispiel als einzelner Zahn ausgeführt ist. Bei der Notbetätigung wirkt die Notentriegelungseinrichtung 18 auf dritte Verzahnung 126 ein, um die dritte Welle 1 1 und somit den gesamten Antrieb, zurückzustellen. In addition, an emergency unlocking device 18 is provided and accessible from outside the body 1, with the help of which the locking element 6 from its locked position shown in FIG. 2C in the opposite of the recess 7 in the charging plug 4 and also with respect to the recess 7 'in the charging socket 3 can be unlocked position as shown in FIG. 2A. This can be done manually by acting on the emergency release device 18 by an operator in case of failure of the electric motor 8. The third shaft 1 1 has a third toothing 126, which is designed in the embodiment as a single tooth. In the emergency operation, the emergency unlocking device 18 acts on third teeth 126 in order to reset the third shaft 1 1 and thus the entire drive.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge, mit einem elektromotorischen Antrieb, der einen Elektromotor (8) und ein nachgeschaltetes, mehrstufiges Getriebe umfasst, mit einem Riegelelement (6) und mit einem zumindest den Elektromotor (8) und das Getriebe einhausenden Antriebsgehäuse (13), wobei der Elektromotor (8) über das Getriebe das Riegelelement (6) zu Stellbewegungen beaufschlagt, d ad u rch g e ke n n ze i ch n et , dass das Rie- gelelement (6) gehäuseseitig an eine bewegbare AbStützung (15) des Antriebes angeschlossen ist. 1 . Locking device of an electrical connecting device for electric or hybrid motor vehicles, comprising an electromotive drive, which comprises an electric motor (8) and a downstream, multi-stage transmission, with a locking element (6) and with a housing at least the electric motor (8) and the transmission housing ( 13), wherein the electric motor (8) acts on the locking element (6) via the gear mechanism for adjusting movements, ie, that the belt element (6) is connected on the housing side to a movable support (15). of the drive is connected.
2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgehäuse (13) eine ortsfeste Gehäusedurchführung (14) aufweist, die zusammen mit der bewegbaren Abstützung (15) eine zumindest zweiteilige Führung (14, 15) des Riegelelementes (6) ausbildet. 2. Locking device according to claim 1, characterized in that the drive housing (13) has a stationary housing passage (14), which forms together with the movable support (15) has an at least two-part guide (14, 15) of the locking element (6).
3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (6) und die Gehäusedurchführung (14) mit korrespondierenden Längsführungsmitteln ausgerüstet sind. 3. Locking device according to claim 2, characterized in that the locking element (6) and the housing passage (14) are equipped with corresponding longitudinal guide means.
4. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Längsführungsmitteln des Riegelelementes (6) um einen Steg oder eine Nut und bei den Längsführungsmitteln der Gehäusedurchführung (14) um eine korrespondierende Nut oder Nase handelt. 4. Locking device according to claim 3, characterized in that it is at the longitudinal guide means of the locking element (6) to a web or a groove and the longitudinal guide means of the housing passage (14) to a corresponding groove or nose.
5. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Abstützung (15) an einer Welle (1 1 ) des Getriebes vorgesehen ist. 5. Locking device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the movable support (15) on a shaft (1 1) of the transmission is provided.
6. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (1 1 ) eine die AbStützung (15) tragenden Exzenterzapfen (17) aufweist. 6. Locking device according to claim 5, characterized in that the shaft (1 1) has a Abstützung (15) supporting the eccentric pin (17).
7. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die AbStützung (15) drehbar an den Exzenterzapfen (17) angeschlossen ist. 7. Locking device according to claim 6, characterized in that the Abstützung (15) is rotatably connected to the eccentric pin (17).
8. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterzapfen (17) einen Kurbeltrieb für die linear hin- und herbewegbare AbStützung (15) definiert. 8. Locking device according to claim 7, characterized in that the eccentric pin (17) defines a crank mechanism for the linear reciprocating Abstützung (15).
9. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Riegelelement (6) gehauseseitig radial an dem Exzenterzapfen (17) der Welle (1 1 ) abstützt. 9. Locking device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the locking element (6) on the housing side radially on the eccentric pin (17) of the shaft (1 1) is supported.
10. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die AbStützung (15) das Riegelelement (6) gehauseseitig senkrecht zu einer Radialrichtung im Vergleich zur Achse der Welle (1 1 ) sichert. 10. Locking device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Abstützung (15) secures the locking element (6) gehauseseitig perpendicular to a radial direction compared to the axis of the shaft (1 1).
1 1 . Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (6) und die AbStützung (15) einstückig ausgebildet sind. 1 1. Locking device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the locking element (6) and the Abstützung (15) are integrally formed.
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