EP4255760A1 - Elektromotorische verriegelungseinheit für eine elektrische ladevorrichtung eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Elektromotorische verriegelungseinheit für eine elektrische ladevorrichtung eines kraftfahrzeuges

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EP4255760A1
EP4255760A1 EP21824468.9A EP21824468A EP4255760A1 EP 4255760 A1 EP4255760 A1 EP 4255760A1 EP 21824468 A EP21824468 A EP 21824468A EP 4255760 A1 EP4255760 A1 EP 4255760A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking unit
end stop
locking element
locking
recess
Prior art date
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Pending
Application number
EP21824468.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin DJEDOVIC
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to an electromotive locking unit for an electric charging device of a motor vehicle, in particular an electric or hybrid motor vehicle, with an electric motor and a subsequent transmission, furthermore with a locking element that can be acted upon linearly by the gear for releasably locking a charging plug in a charging socket of the electrical charging device, and with at least a stop for the locking element.
  • a charging infrastructure is generally used for this purpose, which typically includes charging stations that are equipped with a charging plug connected to an extension cable.
  • the charging plug of the charging station is generally coupled and releasably locked to the charging socket on the motor vehicle. This is ensured by the locking element moved by an electric motor.
  • the interlock is necessary to avoid health hazards, for example, since high voltage is generally used at this point.
  • the locking also ensures that only previously identified users lawfully draw the electrical energy provided by the charging station and misuse is prevented.
  • an identification of the operator and an authorization check with the help of an identification signal usually takes place before such a loading process. This is described in principle and by way of example in WO 2010/149426 A1.
  • the locking element is adjusted in the prior art according to CN 2020695855 U with the aid of an electric motor drive, which consists of an electric motor and a downstream multi-stage gearbox assembled.
  • the multi-stage gearing works via a cam on the locking element, which can be acted upon in a linear manner as a result.
  • DE 10 2013 008 550 A1 deals with an electromechanical locking unit for the vehicle sector.
  • this has a mechanical stop assigned to the locking mechanism, which blocks its movement at a defined end position.
  • the stop has an elastic element which is arranged in such a way that it is mechanically deformed before the defined end position is reached. In this way, the movement of a movement element, in particular the locking element, is delayed.
  • a locking device for locking an electrical plug in a socket is described.
  • the locking device in question can also be used in connection with an electric charging device in electric or hybrid motor vehicles.
  • a locking bolt realized at this point is equipped with stops that interact with driver stops on a driver element.
  • the driver stops and counter-stops are obviously not elastic, so that the well-known locking bolt runs against hard end stops.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such an electromotive locking unit for an electric charging device of a motor vehicle in such a way that there is perfect functionality and, in particular, damage to the locking element in the area of its stops is reliably avoided.
  • a generic electromotive locking unit within the scope of the invention is characterized in that the stop for the locking element is designed as an elastic end stop buffer which is held in a recess in the locking element.
  • a special stop is used as a stop for the locking element, namely an elastic end stop buffer which, due to its elasticity, absorbs and dampens stress peaks from the outset when the stop or end stop for the locking element is approached.
  • the end stop buffer Due to the additional attachment of the end stop buffer in a recess of the locking element, the end stop buffer can also be equipped with a significant size that is sufficient for the desired functionality and consequently with a damping effect.
  • the attachment of the end stop buffer in the recess of the locking element opens up the further advantage that the overall height in a housing accommodating the electromotive locking unit can be kept low and is not negatively influenced by the provided end stop buffer.
  • the recess is typically connected to the locking element via a cantilever, preferably on the head side, also contributes to this.
  • the recess can be placed “next to” the locking element, for example, in a free area already observed inside the housing for accommodating the electromotive locking unit.
  • This favors a compact design and at the same time offers the possibility of making the end stop buffer projecting and of the desired size in order to provide a significant damping path in the area of the end stop of the locking element.
  • the end stop buffer is generally made of an elastomer, ie an elastomeric plastic, also contributes to this.
  • elastomers such as acrylate rubber (ACM), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR) can be used come, just to name an example of individual suitable elastomers or elastomeric plastics.
  • ACM acrylate rubber
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • NR natural rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • the locking element is also made of a (thermoplastic) plastic and the recess, including the arm, generally defines a one-piece component together with the locking element, the locking element or the recess and the one in the recess can recorded end stop buffers are always manufactured as a one-piece component.
  • the end stop buffer made of the elastomeric plastic may be molded onto the thermoplastic plastic of the recess, for example, or may be produced together with this in a two-component injection molding process.
  • the locking element including the recess and extension is a separate (thermoplastic) component made of plastic, which is detachably coupled to the separate end stop buffer made of the elastomer or elastomeric plastic.
  • the procedure is usually such that the end stop buffer is detachably connected to a web in the recess.
  • the web can divide the recess approximately in half.
  • a horizontal division of the recess is usually observed here.
  • the bridge regularly has a receiving slot.
  • the receiving slot is usually designed to run in the direction of assembly of the end stop buffer.
  • a V-shaped tapered receiving slit is usually observed here.
  • two end stop buffers located opposite one another in relation to the web are advantageously implemented.
  • the two end stop buffers interact on the one hand with a counter stop in a housing and on the other hand with another counter stop in a cover for the housing.
  • the overall design is such that the electromotive locking unit is accommodated in its entirety in the housing, with the housing being closed at the head with the aid of the cover.
  • the electromotive locking unit can define a component part of the electric charging device as a structural unit or module. In fact, this is a key ingredient.
  • the design is also such that the locking element, which can be retracted and extended relative to the housing, can more or less protrude through a seal from the housing in question and can be withdrawn again.
  • the two end stop buffers are generally of the same design and usually have a ring-shaped character, comparable to a "donut".
  • the two end stop buffers are regularly coupled to one another with the aid of a connecting web. The connecting web generally engages in the receiving slot of the web dividing the recess approximately in half.
  • the end stop buffer Due to the ring-shaped shape of the end stop buffer with a central recess, which is followed by the connecting web coupling the two end stop buffers, a particularly favorable damping behavior is observed, which is also able to accommodate large damping paths. Because the annular character of the end stop buffer not only allows an intramolecular deformation of the end stop buffer made of the elastomer, but the end stop buffer can also deform spatially or macromolecularly or with regard to its external shape, for example it can be almost "pressed flat". This is because the central recess of the ring-shaped end stop buffer allows material to escape into the recess when it is compressed.
  • an electromotive locking unit for an electric charging device of a motor vehicle is made available overall, which offers both functional and acoustic advantages. Because of the special end stop buffer, the locking element is prevented from running “hard” against the respective counter stop interacting with the end stop buffer in the housing or in the cover at the end of its travel. Rather, the interposed end stop buffer ensures a soft impact at the end of the travel path and thereby avoids any stress peaks introduced into the material (made of plastic). This significantly increases the service life and functionality of the locking element.
  • the soft start-up in the area of the respective counter-stops is acoustically optimized and thus the noise development could be reduced to a minimum compared to the state of the art.
  • the attachment of the end stop buffer in the recess via the cantilever ensures that the overall height of the locking element does not increase, but rather the recess together with the end stop buffer as it were “next” to the locking element in a cavity of the housing.
  • the compact structure of the electromotive locking unit according to the invention is not adversely affected compared to previous embodiments. This is where the main advantages can be seen.
  • FIG. 1 schematically shows the electromotive locking unit according to the invention together with the electric charging device
  • Fig. 2 shows the electromotive locking unit in a general overview
  • FIG. 3 shows a detail from FIG. 2 in the area of the locking element.
  • FIG. 1 shows an electromotive locking unit for an electric charging device of a motor vehicle.
  • the electromotive locking unit is accommodated in a housing 1, which is the subject of FIG. 2 in the open state.
  • the housing 1 is closed with a cover 2, which is not expressly shown in FIG. 2, and is usually hermetically sealed. Inside the housing 1 you can see an electric motor 3, which works on a subsequent gear 4, 5.
  • the transmission 4 , 5 consists essentially of a gear wheel 4 meshing with a worm on the output shaft of the electric motor 3 on the one hand and a crank wheel 5 on the other hand, which interacts with a locking element 6 .
  • the crank wheel 5 engages with a crank pin in a corresponding pin receptacle of the locking element 6 and in this way ensures that the locking element 6 can perform linear movements in the linear direction L shown in FIG. 1 in particular.
  • the locking element 6 emerges more or less from the housing 1 in the region of a recess shown, the recess being closed with the aid of a seal through which the locking element 6 passes.
  • the locking element 6 moves into a recess of a charging module 7, so that in this way a charging plug 8 of the charging station infrastructure already described in the introduction can be releasably locked to a charging socket 9 on the motor vehicle.
  • the electromotive locking unit or the locking actuator realized in this way with the housing 1 including the cover 2 and the locking element 6 which can be moved in relation thereto is the main component of the electric charging device 1, 2, 6; 7, 9.
  • FIG. 7 now shows the internal structure of the electromotive locking unit inside the housing 1 with the cover 2 removed.
  • the locking element 6 which can be moved in the linear direction L as shown in FIG. 7, 9 lock.
  • a stop 10 associated with the locking element 6 can also be seen.
  • the stop 10 of the locking element 6 interacts with an associated counter-stop 11 at the end of the travel path of the locking element 6 in the linear direction L.
  • FIG. 3 shows that a counter-stop 11 is provided inside the housing 1 .
  • Another counter-stop 1 1 is found on the other hand inside the cover 2 and is indicated in FIG.
  • the locking element 6 can be moved back and forth with its stop 10 in the linear direction L between the two counter-stops 11. As a result, the travel of the locking element 6 is specified and limited.
  • end stop buffer 10 is formed, which is held in a recess 12 of the locking element 6.
  • the recess 12 is connected to the locking element 6 via a cantilever 13 . That is, the recess 12 moves together with the locking element 6 also in the linear direction L, as indicated in Fig. 3, but at a distance from a pin-shaped extension 6a of the locking element 6, which is ultimately responsible for the releasable locking of the Charging plug 8 in the charging socket 9 provides.
  • the recess 12 accommodating the end stop buffer 10 is located on the locking element 6 inside the housing 1, specifically in a cavity which is defined and specified by the gear wheel 4 on the one hand and the crank wheel 5 on the other hand.
  • its movement in the linear direction L is limited with the aid of the end stop buffer 10 of the locking element 6, specifically without the housing 1 thereby having an increasing structural height.
  • the locking element 6 including the extension arm 13 and the recess 12 as a whole define a one-piece component made of a thermoplastic material in the example.
  • the stop buffer 10 is a separate component made of an elastomeric plastic.
  • the end stop buffer 10 To mount the end stop buffer 10, it is detachably connected to a web 14 in the recess 12.
  • the web 14 ensures that the recess 12, which is U-shaped in plan view, is divided approximately in half.
  • the web 14 is equipped with a receiving slot 15 tapering in a mounting direction M of the end stop buffer 10 .
  • the receiving slot 15 is designed tapering in a V-shape in the mounting direction M in question.
  • two opposite end stop buffers 10 are realized in relation to the web 14, which runs mostly horizontally.
  • the two end stop buffers 10 interact on the one hand with the counter stop 11 in the housing 1 and on the other hand with the further counter stop 11 in the cover 2 for the housing 1 indicated in FIG.
  • the two end stop buffers 10 are designed the same overall and engage in the receiving slot 15 with the aid of a connecting web 10a that couples them of the bridge 14.
  • the connecting web 10a between the two end stop buffers 10 extends in each case starting from a recess 10b in the associated end stop buffer 10.
  • the respective end stop buffer 10 according to the exemplary embodiment is ring-shaped in the manner of a “donut”. This results in the previously mentioned recess 10b in its center, which continues in the connecting web 10a to the other second end stop buffer 10.
  • the cutout 10b enables large damping paths of the end stop buffer 10, because it can deviate into the cutout 10b when it is deformed and can thus be almost “pressed flat”.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung (1, 2, 6; 7, 9) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuges. Die Verriegelungseinheit ist mit einem Elektromotor (3) und einem nachfolgenden Getriebe (4, 5) und ferner einem von dem Getriebe (4, 5) linear beaufschlagbaren Riegelelement (6) zur lösbaren Verriegelung eines Ladesteckers (8) in einer Ladesteckdose (9) der elektrischen Ladevorrichtung (1, 2, 6; 7, 9) ausgerüstet. Außerdem ist wenigstens ein Anschlag (10) für das Riegelelement (6) realisiert. Erfindungsgemäß ist der Anschlag (10) für das Riegelelement (6) als elastischer Endanschlagspuffer (10) ausgebildet, welcher in einer Ausnehmung (12) des Riegelelementes (6) gehalten wird.

Description

Beschreibung
Elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrooder Hybridkraftfahrzeuges, mit einem Elektromotor und einem nachfolgenden Getriebe, ferner mit einem von dem Getriebe linear beaufschlagbaren Riegelelement zur lösbaren Verriegelung eines Ladesteckers in einer Ladesteckdose der elektrischen Ladevorrichtung, und mit wenigstens einem Anschlag für das Riegelelement.
Elektrische Ladevorrichtungen bei Kraftfahrzeugen und insbesondere Elektrooder Hybridkraftfahrzeugen dienen dazu, die im Innern des Kraftfahrzeuges vorhandenen einen oder mehreren Akkumulatoren mit elektrischer Energie zu versorgen. Dazu wird im Allgemeinen auf eine Ladeinfrastruktur zurückgegriffen, zu welcher typischerweise Ladesäulen gehören, die mit einem an ein Verlängerungskabel angeschlossenen Ladestecker ausgerüstet sind. Für den Ladevorgang mit elektrischer Energie wird der Ladestecker der Ladesäule im Allgemeinen mit der kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose gekoppelt und lösbar verriegelt. Hierfür sorgt das elektromotorisch verfahrene Riegelelement.
Die Verriegelung ist erforderlich, um beispielsweise Gesundheitsgefährdungen zu vermeiden, da an dieser Stelle im Allgemeinen mit Hochspannung gearbeitet wird. Außerdem stellt die Verriegelung sicher, dass ausschließlich zuvor identifizierte Benutzer die von der Ladesäule zur Verfügung gestellte elektrische Energie auch rechtmäßig beziehen und Missbrauch verhindert wird. Zu diesem Zweck findet meistens vor einem solchen Ladevorgang eine Identifizierung des Bedieners und eine Berechtigungsprüfung mit Hilfe eines Identifikationsignales statt. Das beschreibt beispielhaft und grundsätzlich die WO 2010/149426 A1 .
Die Verstellung des Riegelelementes wird im Stand der Technik nach der CN 2020695855 U mit Hilfe eines elektromotorischen Antriebes vorgenommen, welcher sich aus einem Elektromotor und einem nachgeschalteten mehrstufigen Getriebe zusammensetzt. Bei der bekannten Lehre arbeitet das mehrstufige Getriebe über einen Nocken auf das hierdurch linear beaufschlagbare Riegelelement.
Im Rahmen der DE 10 2013 008 550 A1 geht es um eine elektromechanische Verriegelungseinheit für den Fahrzeugbereich. Diese verfügt unter anderem über einen dem Verriegelungsmechanismus zugeordneten mechanischen Anschlag, der dessen Bewegung an einer definierten Endstellung blockiert. Dazu verfügt der Anschlag über ein elastisches Element, welches so angeordnet ist, dass es vor Erreichen der definierten Endstellung mechanisch verformt wird. Auf diese Weise wird die Bewegung eines Bewegungselementes, insbesondere des Riegelelementes, verzögert.
Im Rahmen der gattungsbildenden Lehre nach der DE 10 2012 022 413 B3 wird eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln eines elektrischen Steckers in einer Buchse beschrieben. Die fragliche Verriegelungsvorrichtung kann dabei auch in Verbindung mit einer elektrischen Ladevorrichtung bei Elektro- oder Hybridkraftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Ein an dieser Stelle realisierter Verriegelungsbolzen ist mit Anschlägen ausgerüstet, die mit Mitnehmeranschlägen an einem Mitnehmerelement wechselwirken. Die Mitnehmeranschläge bzw. -gegenanschläge sind offensichtlich nicht elastisch, sodass der bekannte Verriegelungsbolzen gegen harte Endanschläge fährt.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung eines Kraftfahrzeuges so weiterzuentwickeln, dass eine einwandfreie Funktionalität vorliegt und insbesondere Beschädigungen des Riegelelementes im Bereich seiner Anschläge zuverlässig vermieden werden.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße elektromotorische Verriegelungseinheit im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag für das Riegelelement als elastischer Endanschlagspuffer ausgebildet ist, welcher in einer Ausnehmung des Riegelelementes gehalten wird. Erfindungsgemäß kommt folglich als Anschlag für das Riegelelement ein spezieller Anschlag zum Einsatz, nämlich ein elastischer Endanschlagspuffer, welcher aufgrund seiner Elastizität von vornherein Spannungsspitzen beim Anfahren des Anschlages bzw. Endanschlages für das Riegelelement aufnimmt und dämpft. Durch die zusätzliche Anbringung des Endanschlagspuffers in einer Ausnehmung des Riegelelementes kann der Endanschlagspuffer darüber hinaus mit einer signifikanten und für die gewünschte Funktionalität ausreichenden Größe und folglich Dämpfungswirkung ausgerüstet werden. Darüber hinaus eröffnet die Anbringung des Endanschlagspuffers in der Ausnehmung des Riegelelementes den weiteren Vorteil, dass hierdurch die Bauhöhe in einem die elektromotorische Verriegelungseinheit aufnehmenden Gehäuse gering gehalten werden kann bzw. durch den vorgesehenen Endanschlagspuffer nicht negativ beeinflusst wird.
Hierzu trägt ergänzend der Umstand bei, dass die Ausnehmung typischerweise über einen Ausleger, vorzugsweise kopfseitig an das Riegelelement angeschlossen ist. Hierdurch kann die Ausnehmung gleichsam „neben“ dem Riegelelement platziert werden, und zwar beispielsweise in einem ohnehin im Inneren des Gehäuses zur Aufnahme der elektromotorischen Verriegelungseinheit beobachteten Freibereich. Das begünstigt eine kompakte Auslegung und bietet zugleich die Möglichkeit, den Endanschlagspuffer ausladend und mit der gewünschten Größe zu realisieren, um einen signifikanten Dämpfungsweg im Bereich des Endanschlages des Riegelelementes zur Verfügung zu stellen. Hierzu trägt ergänzend der Umstand bei, dass der Endanschlagspuffer in der Regel aus einem Elastomer hergestellt ist, also einem elastomeren Kunststoff.
An dieser Stelle können typische Elastomere wie beispielsweise Acrylat-Kaut- schuk (ACM), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) zum Einsatz kommen, um nur beispielhaft einzelne geeignete Elastomere bzw. elastomere Kunststoffe zu nennen.
Da typischerweise das Riegelelement ebenfalls aus einem (thermoplastischen) Kunststoff hergestellt ist und die Ausnehmung inklusive Ausleger zusammen mit dem Riegelelement im Allgemeinen ein einstückiges Bauteil definiert, können das Riegelelement bzw. die Ausnehmung und der in der Ausnehmung aufgenommene Endanschlagspuffer grundsätzlich als einstückiges Bauteil hergestellt werden. Hierzu mag der Endanschlagspuffer aus dem elastomeren Kunststoff an den beispielsweise thermoplastischen Kunststoff der Ausnehmung angeformt oder zusammen mit diesem in einem Zwei-Komponenten- Spritzgießvorgang hergestellt werden.
In der Regel handelt es sich jedoch bei dem Riegelelement inklusive Ausnehmung und Ausleger einerseits um ein eigenes (thermoplastisches) Bauteil aus Kunststoff, welches andererseits mit dem hiervon getrennten Endanschlagspuffer aus dem Elastomer bzw. elastomeren Kunststoff lösbar gekoppelt wird. Zu diesem Zweck wird meistens so vorgegangen, dass der Endanschlagspuffer an einen Steg in der Ausnehmung lösbar angeschlossen ist. Der Steg kann dabei die Ausnehmung in etwa hälftig teilen. Meistens wird hier eine horizontale Teilung der Ausnehmung beobachtet. Außerdem verfügt der Steg regelmäßig über einen Aufnahmeschlitz. Dabei ist der Aufnahmeschlitz meistens in Montagerichtung des Endanschlagspuffers zulaufend ausgebildet. Meistens wird hier ein V-förmig zulaufender Aufnahmeschlitz beobachtet.
Da das linear hin- und herbewegte Riegelelement jeweils am Ende seines Verfahrweges in der Regel gegen zwei Endanschläge bzw. Gegenanschläge fährt, sind vorteilhaft zwei sich in Bezug auf den Steg gegenüberliegende Endanschlagspuffer realisiert. Die beiden Endanschlagspuffer wechselwirken einerseits mit einem Gegenanschlag in einem Gehäuse und andererseits einem weiteren Gegenanschlag in einem Deckel für das Gehäuse.
Dabei ist die Auslegung insgesamt so getroffen, dass die elektromotorische Verriegelungseinheit insgesamt in dem Gehäuse aufgenommen wird, wobei das Gehäuse mit Hilfe des Deckels eine kopfseitigen Verschluss erfährt. Dadurch kann die elektromotorische Verriegelungseinheit als gleichsam Baueinheit bzw. Modul einen Bestandteil der elektrischen Ladevorrichtung definieren. Tatsächlich handelt es sich hierbei um einen Hauptbestandteil. Dabei ist die Auslegung zusätzlich noch so getroffen, dass das gegenüber dem Gehäuse ein- und ausfahrbare Riegelelement durch eine Dichtung hindurch aus dem fraglichen Gehäuse mehr oder minder hervortreten und wieder zurückgezogen werden kann. Die beiden Endanschlagspuffer sind im Allgemeinen gleich ausgebildet und verfügen meistens über einen ringförmigen Charakter, vergleichbar einem „Donut“. Außerdem sind die beiden Endanschlagspuffer regelmäßig mit Hilfe eines Verbindungssteges miteinander gekoppelt. Der Verbindungssteg greift dabei im Allgemeinen in den Aufnahmeschlitz des die Ausnehmung in etwa hälftig teilenden Steges ein.
Durch die jeweils ringförmige Gestalt des Endanschlagspuffers mit zentraler Aussparung, an welche sich der die beiden Endanschlagspuffer koppelnde Verbindungssteg anschließt, wird ein besonders günstiges Dämpfungsverhalten beobachtet, welches auch große Dämpfungswege aufzunehmen in der Lage ist. Denn der ringförmige Charakter des Endanschlagspuffers lässt nicht nur eine intramolekulare Verformung des Endanschlagspuffers aus dem Elastomer zu, sondern kann sich der Endanschlagspuffer auch gleichsam räumlich oder makromolekular bzw. hinsichtlich seiner äußeren Gestalt verformen, beispielsweise nahezu „platt gedrückt“ werden. Denn die zentrale Aussparung des ringförmigen Endanschlagspuffers lässt in die Aussparung bei seiner Kompression ausweichendes Material zu.
Jedenfalls wird insgesamt eine elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt, die sowohl funktionale als auch akustische Vorteile bietet. Denn aufgrund des speziellen Endanschlagspuffers wird verhindert, dass das Riegelelement gegen den jeweiligen und mit dem Endanschlagspuffer wechselwirkenden Gegenanschlag im Gehäuse respektive im Deckel am Ende seines Verfahrweges „hart“ anläuft. Vielmehr sorgt der jeweils zwischengeschaltete Endanschlagspuffer für ein weiches Auftreffen am Ende des Verfahrweges und werden hierdurch in das Material (aus Kunststoff) eventuell eingeleitete Spannungsspitzen vermieden. Dadurch wird die Lebensdauer und Funktionstüchtigkeit des Riegelelementes deutlich gesteigert.
Hinzu kommt, dass der weiche Anlauf im Bereich der jeweiligen Gegenanschläge akustisch optimiert ist und somit die Geräuschentwicklung auf ein Minimum im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden konnte. Schließlich sorgt die Anbringung des Endanschlagspuffers in der Ausnehmung über den Ausleger dafür, dass die Bauhöhe des Riegelelementes insgesamt nicht anwächst, sondern vielmehr die Ausnehmung zusammen mit dem Endanschlagspuffer gleichsam „neben“ dem Riegelelement in einem Hohlraum des Gehäuses Platz findet. Dadurch wird insgesamt der kompakte Aufbau der erfindungsgemäßen elektromotorischen Verriegelungseinheit gegenüber bisherigen Ausführungsformen nicht negativ beeinflusst. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße elektromotorische Verriegelungseinheit zusammen mit der elektrischen Ladevorrichtung schematisch,
Fig. 2 die elektromotorische Verriegelungseinheit in einer generellen Übersicht und
Fig. 3 ein Detail aus der Fig. 2 im Bereich des Riegelelementes.
In der Fig. 1 ist eine elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Zu diesem Zweck wird die elektromotorische Verriegelungseinheit in einem Gehäuse 1 aufgenommen, welches in geöffnetem Zustand Gegenstand der Fig. 2 ist. Das Gehäuse 1 wird mit einem in der Fig. 2 nicht ausdrücklich dargestellten Deckel 2 verschlossen, und zwar meistens hermetisch abgedichtet. Im Innern des Gehäuses 1 erkennt man einen Elektromotor 3, der auf ein nachfolgendes Getriebe 4, 5 arbeitet.
Das Getriebe 4, 5 setzt sich im Wesentlichen aus einem mit einer Schnecke auf der Abtriebswelle des Elektromotors 3 kämmenden Zahnrad 4 einerseits und einem Kurbelrad 5 andererseits zusammen, welches mit einem Riegelelement 6 wechselwirkt. Dazu greift das Kurbelrad 5 mit einem Kurbelzapfen in eine entsprechende Zapfenaufnahme des Riegelelementes 6 ein und sorgt auf diese Weise dafür, dass das Riegelelement 6 insbesondere in der Fig. 1 nachvollziehbare lineare Bewegungen in der dort eingezeichneten Linearrichtung L vollführen kann. Anstelle des Kurbelrads 5 des vorgestellten Ausführungsbeispiels könnten auch andere Abtriebselemente, beispielsweise eine Zahnstange, eingesetzt werden Dazu taucht das Riegelelement 6 aus dem Gehäuse 1 im Bereich einer dargestellten Aussparung mehr oder minder auf, wobei die Aussparung mit Hilfe einer Dichtung verschlossen ist, die von dem Riegelelement 6 durchgriffen wird. Das Riegelelement 6 fährt nach dem Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 in eine Ausnehmung eines Lademoduls 7 ein, sodass auf diese Weise ein Ladestecker 8 der einleitend bereits beschriebenen Ladesäuleninfrastruktur mit einer kraftfahrzeugseitigen Ladesteckdose 9 lösbar verriegelt werden kann. Das Lademodul 7 und die Ladesteckdose 9 definieren dabei zusammengenommen mit der elektromotorischen Verriegelungseinheit respektive dem Gehäuse 1 inklusive Deckel 2 und dem demgegenüber verfahrbaren Riegelelement 6 insgesamt eine elektrische Ladevorrichtung 1 , 2, 6; 7, 9. Dabei stellt die elektromotorische Verriegelungseinheit bzw. der auf diese Weise realisierte Verriegelungsaktuator mit dem Gehäuse 1 inklusive Deckel 2 und dem demgegenüber verfahrbaren Riegelelement 6 den Hauptbestandteil der elektrischen Ladevorrichtung 1 , 2, 6; 7, 9 dar.
In der Fig. 2 ist nun der Innenaufbau der elektromotorischen Verriegelungseinheit im Innern des Gehäuses 1 mit abgenommenen Deckel 2 zu erkennen. Mit Hilfe des Riegelelementes 6, welches in der Linearrichtung L entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 verfahren werden kann, lässt sich - wie gesagt - der Ladestecker 8 lösbar in der Ladesteckdose 9 der elektrischen Ladevorrichtung 1 , 2, 6; 7, 9 verriegeln. Außerdem erkennt man noch einen dem Riegelelement 6 zugeordneten Anschlag 10. Der Anschlag 10 des Riegelelementes 6 wechselwirkt jeweils am Ende des Verfahrweges des Riegelelementes 6 in der Linearrichtung L mit einem zugehörigen Gegenanschlag 1 1 .
Anhand der Detaildarstellung in der Fig. 3 erkennt man, dass ein Gegenanschlag 11 im Innern des Gehäuses 1 vorgesehen ist. Ein anderer Gegenanschlag 1 1 findet sich demgegenüber im Innern des Deckels 2 und ist in der Fig. 1 angedeutet. Jedenfalls kann das Riegelelement 6 mit seinem Anschlag 10 in der Linearrichtung L zwischen den beiden Gegenanschlägen 1 1 hin- und herbewegt werden. Dadurch wird der Verfahrweg des Riegelelementes 6 vorgegeben und begrenzt.
Insbesondere anhand der Detaildarstellung in der Fig. 3 erkennt man, dass erfindungsgemäß der dem Riegelelement 6 zugeordnete Anschlag 10 als elas- tischer Endanschlagspuffer 10 ausgebildet ist, welcher in einer Ausnehmung 12 des Riegelelementes 6 gehalten wird. Tatsächlich ist die Ausnehmung 12 über einen Ausleger 13 an das Riegelelement 6 angeschlossen. D. h., die Ausnehmung 12 bewegt sich zusammen mit dem Riegelelement 6 ebenfalls in der Linearrichtung L, wie sie in der Fig. 3 angedeutet ist, allerdings beabstandet von einem zapfenförmigen Fortsatz 6a des Riegelelementes 6, welcher im Endeffekt für die lösbare Verriegelung des Ladesteckers 8 in der Ladesteckdose 9 sorgt.
Dadurch findet die den Endanschlagspuffer 10 aufnehmende Ausnehmung 12 am Riegelelement 6 Platz im Innern des Gehäuses 1 , und zwar in einem Hohlraum, welcher von dem Zahnrad 4 einerseits und dem Kurbelrad 5 andererseits definiert und vorgegeben wird. Als Folge hiervon wird mit Hilfe des Endanschlagspuffers 10 des Riegelelementes 6 seine Bewegung in der Linearrichtung L begrenzt, und zwar ohne dass hierdurch das Gehäuse 1 eine zunehmende Bauhöhe aufweist. Im Übrigen erkennt man, dass das Riegelelement 6 inklusive Ausleger 13 und Ausnehmung 12 insgesamt ein einstückiges Bauteil aus einem thermoplastischen Kunststoff im Beispielfall definieren. Bei dem Anschlagpuffer 10 handelt es sich nach dem Ausführungsbeispiel um ein getrenntes Bauteil aus einem elastomeren Kunststoff.
Zur Montage des Endanschlagspuffers 10 ist dieser an einen Steg 14 in der Ausnehmung 12 lösbar angeschlossen. Der Steg 14 sorgt in diesem Zusammenhang dafür, dass die in Aufsicht U-förmige Ausnehmung 12 in etwa hälftig geteilt wird. Außerdem ist der Steg 14 mit einem in einer Montagerichtung M des Endanschlagspuffers 10 zulaufenden Aufnahmeschlitz 15 ausgerüstet. Der Aufnahmeschlitz 15 ist dabei in der fraglichen Montagerichtung M V-förmig zulaufend gestaltet.
Außerdem erkennt man, dass zwei sich in Bezug auf den größtenteils horizontal verlaufenden Steg 14 gegenüberliegende Endanschlagspuffer 10 realisiert sind. Die beiden Endanschlagspuffer 10 wechselwirken dabei einerseits mit dem Gegenanschlag 1 1 im Gehäuse 1 und andererseits dem weiteren in der Fig. 1 angedeuteten Gegenanschlag 1 1 im Deckel 2 für das Gehäuse 1 .
Die beiden Endanschlagspuffer 10 sind insgesamt gleich ausgebildet und greifen mit Hilfe eines sie koppelnden Verbindungsteges 10a in den Aufnahmeschlitz 15 des Steges 14 ein. Der Verbindungssteg 10a zwischen den beiden Endanschlagspuffern 10 erstreckt sich dabei jeweils ausgehend von einer Aussparung 10b im zugehörigen Endanschlagspuffer 10. Tatsächlich ist der jeweilige Endanschlagspuffer 10 nach dem Ausführungsbeispiel ringförmig in der Art eines „Donuts“ ausgebildet. Dadurch ergibt sich in seinem Zentrum die zuvor bereits angesprochene Aussparung 10b, die sich in den Verbindungssteg 10a zum weiteren zweiten Endanschlagspuffer 10 fortsetzt. Die Aussparung 10b ermöglicht große Dämpfungswege des Endanschlagspuffers 10, weil dieser in die Aussparung 10b bei seiner Verformung ausweichen und dadurch nahezu „plattgedrückt“ werden kann.
Bezugszeichenliste ; 7, 9 Elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische
Ladevorrichtung
Gehäuse
Deckel
Elektromotor
Getriebe
Zahnrad
Kurbelrad
Riegelelement 6a Fortsatz
Lademodul
Ladestecker
Ladesteckdose
Anschlag / Endanschlagspuffer 10a Verbindungssteg
10b Aussparung
Gegenanschlag
Ausnehmung
Ausleger
Steg
Aufnahmeschlitz
Linearrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Elektromotorische Verriegelungseinheit für eine elektrische Ladevorrichtung (1 , 2, 6; 7, 9) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuges, mit einem Elektromotor (3) und einem nachfolgenden Getriebe (4, 5), ferner mit einem von dem Getriebe (4, 5) linear beaufschlagbaren Riegelelement (6) zur lösbaren Verriegelung eines Ladesteckers (8) in einer Ladesteckdose (9) der elektrischen Ladevorrichtung (1 , 2, 6; 7, 9), und mit wenigstens einem Anschlag (10) für das Riegelelement (6), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Anschlag (10) als elastischer Endanschlagspuffer (10) ausgebildet ist, welcher in einer Ausnehmung (12) des Riegelelementes (6) gehalten wird.
2. Verriegelungseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlagspuffer (10) an einen Steg (14) in der Ausnehmung (12) lösbar angeschlossen ist.
3. Verriegelungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (14) die Ausnehmung (12) in etwa hälftig sowie insbesondere horizontal teilt.
4. Verriegelungseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (14) einen in Montagerichtung (M) des Endanschlagspuffers (10) zulaufenden Aufnahmeschlitz (15) aufweist.
5. Verriegelungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeschlitz (15) V-förmig zulaufend gestaltet ist.
6. Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich in Bezug auf den Steg (14) gegenüberliegende Endanschlagspuffer (10) realisiert sind.
7. Verriegelungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endanschlagspuffer (10) einerseits mit einem Gegenanschlag (11 ) in einem Gehäuse (1 ) und andererseits einem weiteren Gegenanschlag (11 ) in einem Deckel (2) für das Gehäuse (1 ) wechselwirken.
8. Verriegelungseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endanschlagspuffer (10) gleich ausgebildet sind und mittels eines Verbindungssteges (10a) in den Aufnahmeschlitz (15) des Steges (14) eingreifen.
9. Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) über einen Ausleger (13) vorzugsweise kopfseitig an das Riegelelement (6) angeschlossen ist.
10. Verriegelungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Endanschlagspuffer (10) aus einem Elastomer hergestellt ist.
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