WO2021151763A1 - Verriegelungseinrichtung - Google Patents

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WO2021151763A1
WO2021151763A1 PCT/EP2021/051246 EP2021051246W WO2021151763A1 WO 2021151763 A1 WO2021151763 A1 WO 2021151763A1 EP 2021051246 W EP2021051246 W EP 2021051246W WO 2021151763 A1 WO2021151763 A1 WO 2021151763A1
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WO
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locking device
holding means
fastening
charging socket
holding
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PCT/EP2021/051246
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Carsten Garth
Cedric DEPPE
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Phoenix Contact E-Mobility Gmbh
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a locking device for a charging socket for charging an electric vehicle.
  • the invention also relates to a charging connection for an electric vehicle.
  • Electric vehicles use electrical energy to drive them. Electric vehicles are usually charged at charging stations via a cable connection. Small electric vehicles, such as electric bicycles, usually only charge small amounts of energy. Not least because of the power limitation of the chargers, standard household Schuko sockets are sufficient as charging sockets for electric bicycles. Charging stations with higher outputs, which are used to charge larger motor vehicles with an electric motor in a shorter time, now mostly have standardized charging sockets.
  • a locking pin which can also be referred to as a pin, is inserted into a recess on the charging plug provided on the charging socket from the side or from above.
  • the locking pin is often moved electromechanically by means of a locking device.
  • a locking device is described, for example, in DE 10 2018 114 205 A1 and can be arranged directly on the charging socket or in the vicinity of the charging socket.
  • some locking devices known from the prior art provide an emergency unlocking function which cancels the electromechanical locking.
  • the locking pin can be moved mechanically via such emergency unlocking mechanisms, or via a cable pull from the interior of the electric vehicle.
  • the object of the present invention is to provide an improved concept for the emergency unlocking of a locking device.
  • a locking device for a charging socket for charging an electric vehicle comprising: an actuator which is adapted to the charging socket with a corresponding one
  • a fastener fixable or fixed to the charging socket To lock the charging plug in an attached state; a fastener fixable or fixed to the charging socket; and holding means adapted for releasably locating the actuator on the
  • the holding means can be arranged or arranged on the fastening means and via a relative movement between the holding means and the
  • Fastening means is detachable from the fastening means.
  • the charging socket can for example be arranged directly on the electric vehicle and can be adapted to be connected to a charging cable via a corresponding charging plug that is plugged into the charging socket.
  • the charging socket can also be arranged at the charging station.
  • the charging socket can be a type 2 or Combo 2 charging socket, for example.
  • the charging socket can also be a charging socket according to other known types, such as a charging socket according to the GB / T standard or the CCS type 1 standard.
  • the actuator can comprise a locking means, for example a locking pin, and can be adapted to move the locking pin electromechanically along an axis as a function of an electrical signal.
  • the locking device can be arranged on the charging socket in such a way that the locking pin can be moved through an opening in a housing of the charging socket into a further opening or recess along the axis into the charging plug located in the charging socket.
  • fastening means can be understood to mean a means which is used to arrange the actuator on the charging socket.
  • the fastening means can comprise one or more fastening bolts, which is / are arranged at least in some areas in the housing of the charging socket and / or protrude from the housing so that the actuator can be plugged onto the fastening bolt (s).
  • the holding means can be designed, for example, as a fastening clip or fastening plate and be adapted to be detachably arranged on an end region of the fastening bolt (s). In a mounted state, the actuator can thus be pushed onto the fastening means, for example on the fastening bolt (s), and held on the charging socket by the holding means, such as the fastening clip or the fastening plate.
  • the holding means is advantageously adapted for releasably arranging the actuator on the fastening means, wherein the holding means can be arranged or arranged on the fastening means and is detachable from the fastening means via a relative movement between the holding means and the fastening means.
  • relative movement can be understood, for example, as a horizontal and / or vertical displacement of the holding means relative to the fastening means in order to detach the holding means from the fastening means so that the actuator can be detached from the fastening means.
  • a rotational movement of the holding means relative to the fastening means can also be understood as a “relative movement”.
  • pushing or pulling the holding means relative to the fastening means can also be understood as a “relative movement”.
  • the fastening of the actuator to the charging socket can advantageously be released in the event of an emergency unlocking, so that the Locking means with the actuator can evade in order to release the charging plug without the locking means having to be moved via an emergency release lever.
  • the fastening means comprises at least one fastening bolt, the fastening bolt being fixable or fixed with a first end to the charging socket and having a first holding geometry at a second end, which is opposite the first end, for the detachable arrangement of the holding means.
  • the first end of the fastening bolt can be fixed or fixed to the housing of the charging socket via a screw connection or an adhesive connection.
  • the first end of the fastening bolt can also be encapsulated in the housing of the charging socket.
  • Fixing the fastening bolt by means of a screw connection advantageously enables charging sockets to be retrofitted with the locking device described herein.
  • the first holding geometry comprises a groove or a collar arranged at least in regions on the circumference of the fastening bolt.
  • the first holding geometry can be designed in such a way that the holding means on the fastening bolt can be detached from the fastening means via a relative movement between the holding means and the fastening means.
  • the actuator comprises a housing with at least one opening, in particular a through opening, adapted to receive the fastening bolt at least in regions.
  • the actuator can advantageously be plugged onto the fastening bolt (s) and thereby securely fixed to the charging socket.
  • the holding means can be detached from the fastening means via a twist lock, in particular a bayonet lock, or a slide lock.
  • a fastener can be produced and released mechanical connection can be created between the holding means and the fastening means.
  • the holding means comprises a fastening plate with at least one opening with a second holding geometry for arranging the holding means on the fastening means.
  • the second holding geometry can be configured to correspond to the first holding geometry and be adapted to connect to the first holding geometry on the fastening bolt.
  • the second holding geometry comprises a keyhole contour, an elongated hole open on one side and / or a web section.
  • the holding means is designed in several parts, in particular in two parts.
  • two or more parts of the holding means can advantageously be separated from one another. As a result, the holding means can be released even more quickly.
  • the holding means has a position securing means, in particular a spring-loaded tab, for holding the holding means on the actuator and / or the charging socket.
  • connection of the actuator to the charging socket can advantageously be improved by using the position securing means.
  • an elastic element in particular a spring element and / or a seal, is arranged on the holding means and / or between the actuator and the holding means.
  • the spring element can be formed from a punched-out tongue in the material of the holding means, which rests on the actuator in a locked state of the locking device and thus preloads the holding means so that the holding means jumps out of its position automatically after being released from the fastening means.
  • a compressible seal can be arranged on the actuator in order to pretension the holding means.
  • the invention also relates to a charging connection for an electric vehicle, having a charging socket; and a locking device as described herein, wherein the locking device is arranged on the charging socket.
  • the charging connection can have the features described with regard to the locking device.
  • Fig. 1 is a front view of a charging socket with a
  • Locking device in an unlocked state according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a front view of the charging socket with the locking device in a locked state according to the first embodiment
  • FIG 3 shows a side view of the charging socket with the locking device in a locked state according to the first embodiment
  • Figure 1 shows a front view of a charging socket 3 with a locking device 1 in an unlocked state according to a first embodiment.
  • the charging socket 3 is shown by way of example as a Combined Charging System, Combo-2, charging socket, for AC and DC charging.
  • the locking device 1 can also be arranged on other known charging sockets.
  • the fastening means 6 comprises, as shown in FIG. 1, fastening bolts 7a-7c, which are fixed with a first end in a housing of the charging socket 3 and with a second end protrude from the housing.
  • the actuator 5 can be plugged onto the fastening bolts 7a-7c so that a locking pin 9 of the actuator 5 can move through an opening in the housing of the charging socket 3 into an area of the charging socket 3 in order to connect a corresponding charging plug to the charging socket 3 lock.
  • An exemplary opening in the housing of the charging socket 3 is shown in FIG. 7 and in FIG. 2 the arrangement of the extended locking pin 9 in the housing of the charging socket 3 is shown.
  • the extended locking pin 9 is adapted to engage in a corresponding recess in a housing of the charging plug (not shown).
  • the locking pin 9 can, for example, in the embodiment shown, be moved electromechanically in the horizontal direction and thus automatically lock the charging plug in the charging socket 3 during the charging process.
  • the locking pin can also be moved vertically or horizontally into the housing of the charging socket.
  • FIG. 1 also shows a holding means 11 which is adapted for the releasable arrangement of the actuator 5 on the fastening bolts 7a-7c.
  • the holding means 11 comprises a fastening plate with three openings each with a second holding geometry 17a-17c, as shown in FIG.
  • the second holding geometry 17a-17c is adapted to engage in each case a first holding geometry 15a-15c, which is shown in FIG. 1 as a circumferential groove on a respective fastening bolt 7a-7c.
  • FIG. 2 shows a front view of the charging socket 3 with the locking device 1 in a locked state, according to the first embodiment already shown in FIG. 1.
  • the actuator 9 is plugged onto the fastening bolts 7a-7c and is held on the housing of the charging socket 3 by the holding means 11 via the fastening bolts 7a-7c.
  • a position securing means 13, already shown in FIG. 1, is shown, which is shown as an angled edge of the holding means 11 and can also serve as an engagement surface for moving the holding means 11.
  • FIG. 3 shows a side view of the previously shown charging socket 3 with the locking device 1 in the locked state.
  • the second holding geometry 17a-17c at the respective openings in the holding means 11 is shown as an elongated hole with a tapered area between the two ends of the elongated hole.
  • the tapered area is arranged in the respective openings in a corresponding first holding geometry 15a-15c shown as a circumferential groove on the fastening bolts 7a-7c in order to arrange the holding means 11 on the fastening bolts 7a-7c.
  • the holding means 11 can be detached from the fastening means 6 via a horizontal sliding movement of the holding means 11 relative to the fastening means 6.
  • FIG. 3 shows a spring element 19, which is arranged as a punched-out tongue on the holding means 11 and rests on the actuator 5 in the locked state of the locking device 1 and thus preloads the holding means 11 so that the holding means 11 is independent after being released from the fastening means 6 can jump out of position.
  • FIGS. 4A-7 show different views of the charging socket 3 with the locking device 4 according to the first embodiment previously shown in FIGS. 1 to 3 during an emergency unlocking process.
  • FIG. 4A is a perspective view of the charging socket 3 with the
  • Locking device 1 shown in a locked state.
  • the holding means 11 is moved in the direction of the arrow shown in the embodiment shown.
  • FIG. 4B shows an enlarged view of the area surrounded by a dashed line in FIG. 4A.
  • the tapered area between the two ends of the elongated hole of the second holding geometry 17b is arranged in the respective first holding geometry 15b shown as a circumferential groove on the respective fastening bolt 7b and thereby holds the actuator on the charging socket 3.
  • FIG. 5A is a perspective view of the charging socket 3 with the
  • FIG. 5B shows an enlarged view of the area surrounded by a dashed line in FIG. 5A.
  • one end of the elongated hole is located above the respective fastening bolt 7b, so that the holding means 11 can be released.
  • FIG. 6 shows a perspective view of the charging socket 3 with the holding means 11 removed.
  • the holding means 11 can be along the lines shown In the direction of the arrow, jump independently from its position on the fastening bolts 7a-7c because of the bias by the spring element 19.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the charging socket 3 with the actuator 5 removed.
  • the openings 23a-23c shown in FIG. 7 in the housing of the actuator 5 can be pushed out of the fastening bolts 7a-7c.
  • FIG. 7 shows a compressible seal 21 which, in embodiments, can be arranged between the charging socket 3 and the actuator 5 and, in the assembled state, can pretension the holding means 11 and the actuator 5.
  • the seal 21 is not essential for moving the holding means 11 and the actuator 5 from the locked state and can only be used optionally in embodiments of the invention.
  • FIGS. 8 to 10 show views of holding means 1T, 11a ′′, 11b ′′, 1T ′′ and fastening means 6 - 6 ‘′′ according to a second, third and fourth embodiment.
  • the representations shown in FIGS. 8 to 10 each show details of the respective detachable arrangements of holding means 1T, 11a ", 11b", 1T "and fastening means 6 - 6
  • Figure 8 shows an arrangement similar to the arrangement shown in Figure 4B, in contrast to the arrangement shown in Figure 4B, the second holding geometry 17 'has a keyhole contour.
  • the holding means 11 can only be released from the fastening bolt of the fastening means 6 ‘in the position shown.
  • the holding means 11a ′′, 11b ′′ is designed in two parts and is arranged around the fastening means 6 ′′. To release the holding means 11a ′′, 11b ′′ from the fastening means 6 ′′, the two parts of the holding means 11a ′′, 11b ′′ can be separated from one another.
  • the second holding geometry 17 ′′ is shown as a circular opening in the embodiment shown.
  • the second holding geometry 17 ′ ′′ has webs for a twist lock, for example a bayonet lock.
  • the holding means 1T ′′ can be released from the fastening bolt of the fastening means 6 ′′ by means of a rotary movement.

Abstract

Eine Verriegelungseinrichtung für eine Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs, aufweisend: einen Aktuator, der angepasst ist die Ladesteckdose mit einem korrespondierenden Ladestecker in einem aufgesteckten Zustand zu verriegeln; ein Befestigungsmittel fixierbar oder fixiert an der Ladesteckdose; und ein Haltemittel angepasst zum lösbaren Anordnen des Aktuators an dem Befestigungsmittel, wobei das Haltemittel an dem Befestigungsmittel anordenbar oder angeordnet ist und über eine Relativbewegung zwischen dem Haltemittel und dem Befestigungsmittel von dem Befestigungsmittel lösbar ist, Weiterhin wird ein Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug vorgeschlagen.

Description

Verriegelungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung für eine Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug.
Elektrofahrzeuge nutzen elektrische Energie zum Antrieb. Üblicherweise werden Elektrofahrzeuge an Ladestationen über eine Kabelverbindung aufgeladen. Kleinelektromobile, wie Elektrofahrräder, laden in der Regel nur geringe Energiemengen. Nicht zuletzt durch die Leistungsbegrenzung der Ladegeräte reichen für Elektrofahrräder beispielsweise haushaltsübliche Schuko-Steckdosen als Ladesteckdosen. Ladestationen mit höheren Leistungen, die dazu dienen größere Kraftfahrzeuge mit einem Elektromotor in einer kürzeren Zeit zu laden, verfügen mittlerweile zumeist über genormte Ladesteckdosen.
Beispielsweise wird in der Richtlinie 2014/94/EU der Europäischen Union gefordert, dass jede Ladestation mit mehr als 3,7 kW Wechselstromladeleistung, AC, einen Anschluss nach IEC 62196 Typ 2 haben soll. Weiterhin soll jede Ladestation mit mehr als 22 kW Gleichstromladeleistung, DC, einen Anschluss nach dem Combined Charging System, CCS, haben. In anderen geografischen Regionen können auch anderweitig ausgestaltete Anschlüsse verwendet werden. Beispielsweise werden in Nordamerika oftmals die in der Norm IEC 62196-2:2011 als Typ 1 beschriebenen Anschlüsse verwendet.
Damit es nicht zu einem unbefugtem Abziehen eines Ladekabels, sowie zu Spannungsspitzen und damit verbundenen Funkenüberschlägen beim Abziehen des Ladekabels während des Ladens kommt, ist oftmals eine Verriegelung des Ladesteckers in der Ladesteckdose während des Ladevorgangs vorgesehen. Beim Typ 1 Anschluss befindet sich an der Oberseite des Ladesteckers eine Klinke, die beim Einstecken einrastet. Bei den Typ 2 Steckern wird ein Sperrstift, der auch als Pin bezeichnet werden kann, an der Ladesteckdose von der Seite oder von oben in eine dafür vorgesehene Aussparung am Ladestecker gefahren.
Der Sperrstift wird oftmals elektromechanisch mittels einer Verriegelungseinrichtung bewegt. Eine derartige Verriegelungseinrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2018 114 205 A1 beschrieben und kann direkt an der Ladesteckdose oder in dem Umfeld der Ladesteckdose angeordnet sein. In einigen Fällen, beispielsweise bei einem Defekt des Aktuators der Verriegelungseinrichtung, oder im Falle eines elektrischen Problems, kann ein schnelles Trennen des Ladesteckers von der entsprechenden Ladesteckdose notwendig sein. Deshalb sehen einige aus dem Stand der Technik bekannten Verriegelungseinrichtungen eine Notentriegelungsfunktion vor, die die elektromechanische Verriegelung aufhebt. Oftmals kann über derartige Notentriegelungen der Sperrstift direkt, oder über einen Seilzug aus dem Innenraum des Elektrofahrzeugs, mechanisch bewegt werden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verriegelungseinrichtungen haben den Nachteil, dass die technische Umsetzung mittels eines Notentriegelungshebels aufwendig ist, da dieser oftmals gegen die Selbsthemmung von Motor und Getriebe arbeitet und mit einer relativ kleinen Bewegung den gesamten Weg des Sperrstifts an dem Aktuator verfahren muss. Außerdem ist es nicht immer gewünscht, einen Betätigungsmechanismus, wie beispielsweise einen Seilzug einsetzen zu müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Konzept zur Notentriegelung einer Verriegelungseinrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach wird eine Verriegelungseinrichtung für eine Ladesteckdose zum Laden eines Elektrofahrzeugs bereitgestellt, aufweisend: einen Aktuator, der angepasst ist die Ladesteckdose mit einem korrespondierenden
Ladestecker in einem aufgesteckten Zustand zu verriegeln; ein Befestigungsmittel fixierbar oder fixiert an der Ladesteckdose; und ein Haltemittel angepasst zum lösbaren Anordnen des Aktuators an dem
Befestigungsmittel, wobei das Haltemittel an dem Befestigungsmittel anordenbar oder angeordnet ist und über eine Relativbewegung zwischen dem Haltemittel und dem
Befestigungsmittel von dem Befestigungsmittel lösbar ist.
Die Ladesteckdose kann beispielsweise direkt an dem Elektrofahrzeug angeordnet sein und kann angepasst sein mit einem Ladekabel über einen entsprechenden Ladestecker, der in die Ladesteckdose gesteckt wird, verbunden zu werden. Alternativ kann die Ladesteckdose auch an der Ladestation angeordnet sein. Die Ladesteckdose kann beispielsweise eine Ladesteckdose nach Typ-2 oder Combo 2 sein. In Beispielen kann die Ladesteckdose auch eine Ladesteckdose nach weiteren bekannten Typen sein, wie beispielsweise eine Ladesteckdose nach dem GB/T Standard oder dem CCS Typ 1 Standard. Der Aktuator kann ein Sperrmittel, beispielsweise einen Sperrstift umfassen und angepasst sein den Sperrstift in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal elektromechanisch entlang einer Achse zu bewegen. Beispielsweise kann die Verriegelungseinrichtung derart an der Ladesteckdose angeordnet sein, dass der Sperrstift durch eine Öffnung in einem Gehäuse der Ladesteckdose in eine weitere Öffnung oder Aussparung entlang der Achse in den, in der Ladesteckdose befindlichen, Ladestecker gefahren werden kann.
Unter dem Begriff „Befestigungsmittel“ kann ein Mittel verstanden werden, das dazu dient den Aktuator an der Ladesteckdose anzuordnen. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel einen oder mehrere Befestigungsbolzen umfassen, der/die zumindest bereichsweise in dem Gehäuse der Ladesteckdose angeordnet ist/sind, und/oder aus dem Gehäuse herausragen, so dass der Aktuator auf den/die Befestigungsbolzen aufgesteckt werden kann. Das Haltemittel kann beispielsweise als Befestigungsklammer oder Befestigungsblech ausgestaltet sein und angepasst sein, an einem Endbereich des/der Befestigungsbolzen lösbar angeordnet zu werden. In einem montierten Zustand kann somit der Aktuator auf das Befestigungsmittel, wie beispielsweise auf dem/den Befestigungsbolzen aufgeschoben sein und durch das Haltemittel, wie beispielsweise der Befestigungsklammer oder dem Befestigungsblech, an der Ladesteckdose gehalten werden.
Vorteilhaft ist das Haltemittel angepasst zum lösbaren Anordnen des Aktuators an dem Befestigungsmittel, wobei das Haltemittel an dem Befestigungsmittel anordenbar oder angeordnet ist und über eine Relativbewegung zwischen dem Haltemittel und dem Befestigungsmittel von dem Befestigungsmittel lösbar ist.
Unter dem Begriff „Relativbewegung“ kann beispielsweise ein horizontales und/oder vertikales Verschieben des Haltemittels relativ zu dem Befestigungsmittel verstanden werden, um das Haltemittel von dem Befestigungsmittel zu lösen, damit der Aktuator von dem Befestigungsmittel lösbar ist. Weiterhin kann als „Relativbewegung“ auch eine Drehbewegung des Haltemittels relativ zu dem Befestigungsmittel verstanden werden. Weiterhin kann auch ein Drücken oder Ziehen des Haltemittels relativ zu dem Befestigungsmittel als „Relativbewegung“ verstanden werden.
Vorteilhaft kann bei der hierin beschriebenen Verriegelungseinrichtung die Befestigung des Aktuators an der Ladesteckdose im Falle einer Notentriegelung gelöst werden, sodass das Sperrmittel mit dem Aktuator ausweichen kann, um den Ladestecker freizugeben, ohne dass das Sperrmittel über einen Notentriegelungshebel bewegt werden muss.
In einem Beispiel umfasst das Befestigungsmittel zumindest einen Befestigungsbolzen, wobei der Befestigungsbolzen mit einem ersten Ende an der Ladesteckdose fixierbar oder fixiert ist und an einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, eine erste Haltegeometrie aufweist zum lösbaren Anordnen des Haltemittels.
Beispielsweise kann das erste Ende des Befestigungsbolzens über eine Schraubverbindung oder eine Klebeverbindung an dem Gehäuse der Ladesteckdose fixierbar oder fixiert sein. In weiteren Beispielen kann das erste Ende des Befestigungsbolzens auch in dem Gehäuse der Ladesteckdose vergossen sein.
Vorteilhaft ermöglicht eine Fixierung des Befestigungsbolzens durch eine Schraubverbindung, das nachträgliche Ausrüsten von Ladesteckdosen mit der hierin beschriebenen Verriegelungseinrichtung.
In einem Beispiel umfasst die erste Haltegeometrie eine zumindest bereichsweise an dem Umfang des Befestigungsbolzens angeordnete Nut oder einen Bund.
Die erste Haltegeometrie kann derart ausgestaltet sein, dass das Haltemittel an dem Befestigungsbolzen über eine Relativbewegung zwischen dem Haltemittei und dem Befestigungsmittel von dem Befestigungsmittel lösbar ist.
In einem Beispiel umfasst der Aktuator ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung, insbesondere einer Durchgangsöffnung, angepasst zum zumindest bereichsweisen Aufnehmen des Befestigungsbolzens.
Vorteilhaft kann der Aktuator auf den/die Befestigungsbolzen gesteckt werden und hierdurch sicher an der Ladesteckdose fixiert werden.
In einem Beispiel ist das Haltemittel über einen Drehverschluss, insbesondere einem Bajonettverschluss, oder übereinen Schiebeverschluss von dem Befestigungsmittel lösbar.
Vorteilhaft kann durch ein Fixieren des Haltemittels an dem Befestigungsmittel mittels eines Drehverschlusses oder Schiebeverschlusses eine schnell herstellbare und lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Haltemittel und dem Befestigungsmittel geschaffen werden.
In einem Beispiel umfasst das Haltemittel ein Befestigungsblech mit zumindest einer Öffnung mit einer zweiten Haltegeometrie zum Anordnen des Haltemittels an dem Befestigungsmittel.
Die zweite Haltegeometrie kann korrespondierend zu der ersten Haltegeometrie ausgestaltet sein und angepasst sein sich mit der ersten Haltegeometrie an dem Befestigungsbolzen zu verbinden.
In einem Beispiel umfasst die zweite Haltegeometrie eine Schlüsselloch-Kontur, ein einseitig geöffnetes Langloch und/oder einen Stegabschnitt.
In einem Beispiel ist das Haltemittel mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgestaltet.
Vorteilhaft können in diesem Beispiel, zum Lösen des Haltemittels von dem Befestigungsmittel, zwei oder mehr Teile des Haltemittels voneinander getrennt werden. Hierdurch kann eine noch schnelle Lösbarkeit des Haltemittels erreicht werden.
In einem Beispiel weist das Haltemittel ein Lagesicherungsmittel, insbesondere eine gefederte Lasche auf, zum Halten des Haltemittels an dem Aktuator und/oder der Ladesteckdose.
Vorteilhaft kann durch den Einsatz des Lagesicherungsmittels die Anbindung des Aktuators an die Ladesteckdose verbessert werden.
In einem Beispiel ist ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement und/odereine Dichtung, an dem Haltemittel und/oder zwischen dem Aktuator und dem Haltemittel angeordnet.
Beispielsweise kann das Federelement aus einer freigestanzten Zunge in dem Material des Haltemittels ausgebildet sein, die in einem verriegelten Zustand der Verriegelungseinrichtung auf dem Aktuator aufliegt und somit das Haltemittel vorspannt, sodass das Haltemittel nach dem Lösen von dem Befestigungsmittel eigenständig aus seiner Position springt. Alternativ oder zusätzlich hierzu, kann zwischen dem Haltemittel und dem Aktuator eine verpressbare Dichtung angeordnet sein, um das Haltemittel vorzuspannen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend eine Ladesteckdose; und eine Verriegelungseinrichtung, wie sie hierin beschrieben ist, wobei die Verriegelungseinrichtung an der Ladesteckdose angeordnet ist.
Der Ladeanschluss kann in weiteren Beispielen die bezüglich der Verriegelungseinrichtung beschriebenen Merkmale aufweisen.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht einer Ladesteckdose mit einer
Verriegelungseinrichtung in einem entriegelten Zustand gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine Frontansicht der Ladesteckdose mit der Verriegelungseinrichtung in einem verriegelten Zustand gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Ladesteckdose mit der Verriegelungseinrichtung in einem verriegelten Zustand gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 4A - 7 verschiedene Ansichten der Ladesteckdose mit der Verriegelungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform während eines Notentriegelungsvorgangs; und
Fig. 8 - 10 Ansichten von Haltemitteln und Befestigungsmitteln gemäß einer zweiten, dritten und vierten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine Frontansicht einer Ladesteckdose 3 mit einer Verriegelungseinrichtung 1 in einem entriegelten Zustand gemäß einer ersten Ausführungsform.
In Figur 1 wird die Ladesteckdose 3 beispielhaft als eine Combined Charging System, Combo-2, Ladesteckdose, zur Wechselstrom- und Gleichstromladung gezeigt. Dem Fachmann ist aber bekannt, dass die Verriegelungseinrichtung 1 auch an anderen bekannten Ladesteckdosen angeordnet werden kann. Zum lösbaren Anordnen des Aktuators 5 umfasst das Befestigungsmittel 6, wie es in der Figur 1 gezeigt wird, Befestigungsbolzen 7a - 7c, die mit einem ersten Ende in einem Gehäuse der Ladesteckdose 3 fixiert sind und mit einem zweiten Ende aus dem Gehäuse herausragen. In der gezeigten Ausführungsform ist der Aktuator 5 auf die Befestigungsbolzen 7a - 7c aufsteckbar, sodass ein Sperrstift 9 des Aktuators 5 durch eine Öffnung in dem Gehäuse der Ladesteckdose 3 in einen Bereich der Ladesteckdose 3 einfahren kann, um einen korrespondierenden Ladestecker in der Ladesteckdose 3 zu verriegeln. Eine beispielhafte Öffnung in dem Gehäuse der Ladesteckdose 3 wird in der Figur 7 gezeigt und in der Figur 2 wird die Anordnung des ausgefahrenen Sperrstifts 9 in dem Gehäuse der Ladesteckdose 3 gezeigt. Der ausgefahrene Sperrstift 9 ist angepasst in eine korrespondierende Ausnehmung in einem Gehäuse des Ladesteckers (nicht gezeigt) einzugreifen. Der Sperrstift 9 kann beispielsweise in der gezeigten Ausführungsform in horizontaler Richtung elektromechanisch bewegt werden und somit automatisch den Ladestecker während des Ladevorgangs in der Ladesteckdose 3 verriegeln. Abhängig von der Anordnung der Verriegelungseinrichtung an der Ladesteckdose kann, ich nicht gezeigten Ausführungsformen, der Sperrstift auch vertikal oder horizontal in das Gehäuse der Ladesteckdose hinein bewegt werden.
Figur 1 zeigt weiterhin ein Haltemittel 11 , das zum lösbaren Anordnen des Aktuators 5 an den Befestigungsbolzen 7a - 7c angepasst ist. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Haltemittel 11 ein Befestigungsblech mit jeweils drei Öffnungen mit einer zweiten Haltegeometrie 17a - 17c, wie in Figur 3 gezeigt. Die zweite Haltegeometrie 17a - 17c ist angepasst in jeweils eine erste Haltegeometrie 15a- 15c, die in Figur 1 als eine umlaufende Nut an jeweils einem Befestigungsbolzen 7a - 7c gezeigt ist, einzugreifen.
Figur 2 zeigt eine Frontansicht der Ladesteckdose 3 mit der Verriegelungseinrichtung 1 in einem verriegelten Zustand, gemäß der bereits zuvor in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform. In Figur 2 ist der Aktuator 9 auf die Befestigungsbolzen 7a - 7c aufgesteckt und wird von dem Haltemittel 11 über die Befestigungsbolzen 7a - 7c an dem Gehäuse der Ladesteckdose 3 gehalten. Weiterhin wird ein bereits in Figur 1 gezeigtes Lagesicherungsmittel 13 gezeigt, das als eine abgewinkelte Kante des Haltemittels 11 dargestellt ist und auch als Angriffsfläche zum Verschieben des Haltemittels 11 dienen kann.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der bereits zuvor gezeigten Ladesteckdose 3 mit der Verriegelungseinrichtung 1 im verriegelten Zustand. Die zweite Haltegeometrie 17a - 17c an den jeweiligen Öffnungen in dem Haltemittel 11 ist als Langloch mit einem verjüngten Bereich zwischen den beiden Enden des Langlochs gezeigt. In der gezeigten Ausführungsform ist der verjüngte Bereich in den jeweiligen Öffnungen in einer als umlaufende Nut gezeigten, korrespondierenden ersten Haltegeometrie 15a - 15c an den Befestigungsbolzen 7a - 7c angeordnet, um das Haltemittel 11 an den Befestigungsbolzen 7a - 7c anzuordnen. Über eine horizontale Schiebebewegung des Haltemittels 11 relativ zu dem Befestigungsmittel 6 kann das Haltemittel 11 von dem Befestigungsmittel 6 gelöst werden. Weiterhin zeigt Figur 3 ein Federelement 19, das als freigestanzte Zunge an dem Haltemittel 11 angeordnet ist und in dem verriegelten Zustand der Verriegelungseinrichtung 1 auf dem Aktuator 5 aufliegt und somit das Haltemittel 11 vorspannt, sodass das Haltemittel 11 nach dem Lösen von dem Befestigungsmittel 6 eigenständig aus seiner Position springen kann.
Figuren 4A - 7 zeigen verschiedene Ansichten der Ladesteckdose 3 mit der Verriegelungseinrichtung 4 gemäß der zuvor in den Figuren 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform während eines Notentriegelungsvorgangs.
In Figur 4A wird eine perspektivische Ansicht der Ladesteckdose 3 mit der
Verriegelungseinrichtung 1 in einem verriegelten Zustand gezeigt. Für eine Notentriegelung wird in der gezeigten Ausführungsform das Haltemittel 11 in Richtung des gezeigten Pfeils bewegt. In Figur 4B ist eine vergrößerte Ansicht des in Figur 4A mit einer gestrichelten Linie umrandeten Bereichs gezeigt. Im montierten Zustand ist in der gezeigten Ausführungsform der verjüngte Bereich zwischen den beiden Enden des Langlochs der zweiten Haltegeometrie 17b in der jeweiligen als umlaufende Nut gezeigten ersten Haltegeometrie 15b an dem jeweiligen Befestigungsbolzen 7b angeordnet und hält hierdurch den Aktuator an der Ladesteckdose 3.
In Figur 5A wird eine perspektivische Ansicht der Ladesteckdose 3 mit der
Verriegelungseinrichtung 1 in einem entriegelten Zustand gezeigt. Hierfür wurde das Haltemittel 11 in Richtung des in Figur 4A gezeigten Pfeils bewegt und ist nun in Richtung des in Figur 5A gezeigten Pfeils lösbar. In Figur 5B ist eine vergrößerte Ansicht des in Figur 5A mit einer gestrichelten Linie umrandeten Bereichs gezeigt. Im entriegelten Zustand befindet sich, in der gezeigten Ausführungsform, ein Ende des Langlochs über dem jeweiligen Befestigungsbolzen 7b, sodass das Haltemittel 11 lösbar ist.
In Figur 6 wird eine perspektivische Ansicht der Ladesteckdose 3 mit abgenommenen Haltemittel 11 gezeigt. Beispielsweise kann das Haltemittel 11 entlang der gezeigten Pfeilrichtung wegen der Vorspannung durch das Federelement 19 eigenständig aus seiner Position an den Befestigungsbolzen 7a - 7c springen.
In Figur 7 wird eine perspektivische Ansicht der Ladesteckdose 3 mit abgenommenen Aktuator 5 gezeigt. Hierfür können die in Figur 7 gezeigten Öffnungen 23a - 23c in dem Gehäuse des Aktuators 5 aus den Befestigungsbolzen 7a - 7c geschoben werden. Weiterhin ist in der Figur 7 eine verpressbare Dichtung 21 gezeigt, die in Ausführungsformen zwischen der Ladesteckdose 3 und dem Aktuator 5 angeordnet sein kann und im montierten Zustand das Haltemittel 11 und den Aktuator 5 Vorspannen kann. Die Dichtung 21 ist jedoch für das Bewegen des Haltemittels 11 und des Aktuators 5 aus dem verriegelten Zustand nicht wesentlich und kann lediglich optional in Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden.
Die Figuren 8 bis 10 zeigen Ansichten von Haltemitteln 1T, 11a“, 11b“, 1T“ und Befestigungsmitteln 6‘ - 6‘“ gemäß einer zweiten, dritten und vierten Ausführungsform. Die in den Figuren 8 bis 10 gezeigten Darstellungen zeigen jeweils Ausschnitte der jeweiligen lösbaren Anordnungen von Haltemitteln 1T, 11a“, 11b“, 1T“ und Befestigungsmitteln 6‘ - 6
Figur 8 zeigt eine Anordnung ähnlich der in Figur 4B gezeigten Anordnung, wobei im Gegensatz zu der in Figur 4B gezeigten Anordnung die zweite Haltegeometrie 17‘ eine Schlüsselloch-Kontur aufweist. Somit kann in der Figur 4B gezeigten Anordnung das Haltemittel 11 ‘ nur in der gezeigten Position von dem Befestigungsbolzen des Befestigungsmittel 6‘ gelöst werden.
In Figur 9 ist das Haltemittel 11a“, 11b“ zweiteilig ausgestaltet und um das Befestigungsmittel 6“ herum angeordnet. Zum Lösen des Haltemittels 11a“, 11b“ von dem Befestigungsmittel 6“ können die beiden Teile des Haltemittels 11a“, 11b“ voneinander getrennt werden. Die zweite Haltegeometrie 17“ ist in der gezeigten Ausführungsform als kreisrunde Öffnung dargestellt.
In der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform weist die zweite Haltegeometrie 17‘“ Stege für einen Drehverschluss, beispielsweise einen Bajonettverschluss, auf. Das Haltemittel 1T“ kann in der gezeigten Ausführungsform mittels einer Drehbewegung von dem Befestigungsbolzen des Befestigungsmittels 6‘“ gelöst werden. Bezugszeichenliste
1 Verriegelungseinrichtung 3 Ladesteckdose
5 Aktuator
6, 6‘ - 6‘“ Befestigungsmittel
7a - 7c Befestigungsbolzen 9 Sperrstift 11 , 11‘, 11a“, 11b“, 11 Haltemittel
13 Lagesicherungsmittel
15a - 15c erste Haltegeometrie
17a - 17c, 17‘ — 17‘“ zweite Haltegeometrie 19 Federelement 21 Dichtung
23a - 23c Öffnung

Claims

Patentansprüche
1. Verriegelungseinrichtung für eine Ladesteckdose (3) zum Laden eines Elektrofahrzeugs, aufweisend: einen Aktuator (5), der angepasst ist die Ladesteckdose (3) mit einem korrespondierenden Ladestecker in einem aufgesteckten Zustand zu verriegeln; ein Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“) fixierbar oder fixiert an der Ladesteckdose (3); und ein Haltemittel (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“) angepasst zum lösbaren Anordnen des Aktuators (5) an dem Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“), wobei das Haltemittel (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“) an dem Befestigungsmittel anordenbar oder angeordnet ist und über eine Relativbewegung zwischen dem Haltemittel (11, 11 ‘, 11a“, 11b“, 11 “‘) und dem Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“) von dem Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“) lösbar ist.
2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“) zumindest einen Befestigungsbolzen (7a - 7c) umfasst, wobei der Befestigungsbolzen (7a - 7c) mit einem ersten Ende an der Ladesteckdose (3) fixierbar oder fixiert ist und an einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, eine erste Haltegeometrie (15a - 15c) aufweist zum Anordnen des Haltemittels (11, 11 ‘, 11a“, 11b“, 11 “‘).
3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haltegeometrie (15a - 15c) eine zumindest bereichsweise an dem Umfang des Befestigungsbolzens (7a - 7c) angeordnete Nut oder einen Bund umfasst.
4. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (5) ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung (23a - 23c), insbesondere einer Durchgangsöffnung umfasst, angepasst zum zumindest bereichsweisen Aufnehmen des Befestigungsbolzens (7a - 7c).
5. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“) über eine Drehverschluss, insbesondere einen Bajonettverschluss, oder über einen Schiebeverschluss von dem Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“) lösbar ist.
6. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“) ein
Befestigungsblech umfasst mit zumindest einer Öffnung mit einer zweiten Haltegeometrie (17a - 17c, 17‘ — 17“‘)zum Anordnen des Haltemittels (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“) an dem Befestigungsmittel (6, 6‘ - 6‘“).
7. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haltegeometrie (17a - 17c, 17‘ - 17‘“) eine Schlüsselloch-Kontur, ein einseitig geöffnetes Langloch und/oder einen Stegabschnitt umfasst.
8. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (11a“, 11b“) mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgestaltet ist.
9. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“) ein
Lagesicherungsmittel (13), insbesondere eine gefederte Lasche aufweist zum Halten des Haltemittels (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11“‘) an dem Aktuator (5) und/oder der Ladesteckdose (3).
10. Verriegelungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement (19) und/oder eine Dichtung (21), angeordnet an dem Haltemittel (11 , 11‘, 11a“, 11b“, 11 “‘) und/oder zwischen dem Aktuator (5) und dem Haltemittel (11, 11‘, 11a“, 11b“, 11‘“).
11. Ladeanschluss für ein Elektrofahrzeug, aufweisend: eine Ladesteckdose (3); und eine Verriegelungseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verriegelungseinrichtung (1) an der Ladesteckdose (3) angeordnet ist.
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