WO2024008358A1 - Ladedose für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2024008358A1
WO2024008358A1 PCT/EP2023/063715 EP2023063715W WO2024008358A1 WO 2024008358 A1 WO2024008358 A1 WO 2024008358A1 EP 2023063715 W EP2023063715 W EP 2023063715W WO 2024008358 A1 WO2024008358 A1 WO 2024008358A1
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WO
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charging socket
locking
pin
locking element
recess
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PCT/EP2023/063715
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin ALLERSDORFER
Lutz Schmittat
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Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
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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
    • 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
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/20—Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/26—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for engaging or disengaging the two parts of a coupling device

Definitions

  • the present invention relates to a charging socket for a vehicle.
  • the present invention is described below primarily in connection with a charging socket of a vehicle.
  • An electrically powered vehicle can be charged via its charging socket.
  • a charging plug can be inserted into the charging socket.
  • the charging socket and charging plug form a common charging interface for charging the vehicle.
  • a geometry of the charging interface is standardized.
  • the charging interface can, for example, correspond to a CCS standard.
  • the charging interface can have multiple electrical contacts.
  • the contacts can be designed as plug connections.
  • the plug connections can each consist of a female contact part and a male contact part.
  • the male contact part is inserted into the female contact part in a plugging direction of the plug connection.
  • the contact parts have tight tolerances in order to achieve the intended contact resistance between the contact parts.
  • the dimensions and/or surfaces of the contact parts may change. This can result in a changed contact resistance when connecting the contact parts. If the contact resistance increases, there is increased power loss during charging and the charging interface becomes warm.
  • the charging socket can be replaced at regular intervals.
  • An object of the invention is therefore to provide an improved charging socket for a vehicle using means that are as structurally simple as possible.
  • An improvement can, for example, relate to improved maintainability and reduced resource consumption.
  • contact parts of a charging socket are interchangeable.
  • the contact parts can be replaced quickly and easily by workshop personnel during a workshop visit.
  • the charging socket has an additional separable interface on each of the replaceable contact parts.
  • the interface is secured by a locking mechanism.
  • Each interface can have its own locking mechanism.
  • a locking mechanism can lock multiple interfaces.
  • the locking mechanism is accessible from an inside of the charging socket. The locking mechanism is thus secured against incorrect operation.
  • the charging socket can be removed to access the inside of the charging socket.
  • the inside of the charging socket be accessible through an access opening in the vehicle. The access opening can be secured.
  • the approach presented here means that there is no need to replace the entire charging socket.
  • the charging socket can, for example, contain expensive sensors that are not affected by replacing the at least one contact part.
  • the charging socket can also be specially adapted to the respective vehicle model.
  • the contact part is made of recyclable materials. Used contact parts can easily be returned to the material cycle.
  • the contact part consists of a metal alloy with high electrical conductivity.
  • the contact part can have an electrically insulating contact protection.
  • the contact protection can, for example, consist of a plastic material; used contact parts can be returned to the material cycle essentially according to type.
  • a charging socket is presented, wherein at least one pin of the charging socket is replaceable, and the charging socket has a locking mechanism for the pin that can be actuated from an inside of the charging socket.
  • At least one pin of the charging socket can be replaceable from an outside of the charging socket.
  • the charging socket can have a locking mechanism for the pin that can be activated from the outside.
  • An electrically powered vehicle can be charged via a charging socket.
  • the charging socket can be, for example, a CCS type 2 charging socket.
  • a pin can be a contact part of the charging socket.
  • the pin can be one of the DC contacts of the charging socket.
  • the pin can also be one of the AC contacts of the charging socket.
  • the pin can in particular be a male contact part of the charging socket.
  • the charging socket can have a plug-in geometry on an outside.
  • the outside can be accessible from outside.
  • An inside of the charging socket can face the vehicle. The inside may be inaccessible from the outside.
  • a locking mechanism may have a locked state and an unlocked state. When locked, the locking mechanism can safely prevent the pin from being replaced. When unlocked, the locking mechanism can allow the pin to be replaced.
  • the pin can be arranged in a conical receptacle of a busbar of the charging socket.
  • a busbar can be a solid strip of conductive material.
  • the power rail can connect the charging socket to a traction battery in the vehicle.
  • the busbar can be made of an aluminum material or a copper material, for example.
  • At least a portion of an end of the pin facing the inside can be conical.
  • the cone of the pin and receptacle can narrow from the outside to the inside and have the same pitch. This allows the pin to clamp in the receptacle using a wedge effect.
  • the conical receptacle and the conical portion of the pin have a self-centering effect when the new pin is inserted.
  • the receptacle When the new pin is pressed into the conical receptacle, the receptacle is elastically expanded by the wedge effect of the cone and a resulting clamping force holds the pin firmly in the receptacle and leads to a low electrical contact resistance.
  • the locking mechanism can exert a tensile force and/or a compressive force on the pin and further increase the clamping force via the wedge effect.
  • the cone When removing the used pin, the cone can enable quick separation of the pin and receptacle.
  • the pin can be placed on the inside survive the power rail.
  • the locking mechanism can be arranged on the inside or outside of the busbar.
  • the locking mechanism can be operated via an access opening in the area of the charging socket.
  • the access opening can be arranged on the outside of the charging socket.
  • the access opening can, for example, form a channel for an actuation tool for actuating the locking mechanism.
  • the operating tool can be a special tool to enable operation only by a specialist workshop.
  • the access opening can be closed and/or sealed for regular operation of the vehicle.
  • the access opening can also be arranged on the inside of the charging socket. The access opening can then be accessible from the vehicle, for example.
  • the holder can be designed as a socket connected to the busbar.
  • the socket can be arranged in a hole in the busbar.
  • the socket can rest on a surface of the busbar with a collar.
  • the socket can be made of a harder material than the busbar. This means that a soft material can be used for the busbar.
  • the socket can, for example, be rotationally symmetrical.
  • the bushing can have tight tolerances.
  • the socket can protrude from the busbar towards the outside and/or towards the inside.
  • the socket allows an increased contact area between the receptacle and the pin to be achieved.
  • the socket can be connected to the busbar, for example by friction welding.
  • the bushing can also be pressed into the hole.
  • the charging socket may have a seal sealing on a cylindrical portion of the pin between the sealing mechanism and the outside of the charging socket.
  • the seal can protect the interface between pin and bus bar from dirt and moisture.
  • the old pin can be pulled out through the seal.
  • the new pin can be inserted through the seal. Any dirt and moisture remains on the outside of the seal.
  • the locking mechanism can have at least one locking element that is movable between a locking position and a removal position. In the locking position, the locking element can engage in a recess in the pin that is aligned transversely to a longitudinal direction of the pin. In the removal position, the locking element can be removed from the recess and the pin can be removed from the receptacle.
  • the locking element can be arranged on an inside of the busbar or an outside of the busbar. The locking element can rest in particular on the inside of the busbar. The locking element can be mounted in a guide of the charging socket on the outside of the busbar. The pin can protrude over the busbar on the inside.
  • the recess can be arranged on the inside or the outside.
  • the recess can provide an undercut for a positive connection between the locking element and the pin.
  • the recess can run around the pin in a ring.
  • the recess can also not be circumferential.
  • the recess can be a hole, for example.
  • the locking element can engage in the recess from one side of the pin.
  • the locking element can be fork-shaped and engage in the recess or two opposite recesses at two opposite locations.
  • the locking mechanism can have two locking elements that engage from two opposite sides of the pin into the recess or two opposite recesses in the pin.
  • the locking element can also engage in recesses of two or more pins. Then multiple pins can be held by the same locking element.
  • the at least one locking element can be mounted in the socket so that it can move transversely to the longitudinal direction.
  • the locking element can be in one Be mounted on the side wall of the socket. In the locking position, the locking element can protrude into an interior of the socket. In the removal position, the locking element can be pulled out of the interior.
  • the locking element and/or the recess can be wedge-shaped transversely to the longitudinal direction.
  • a wedge-shaped locking element can have a thinner side and a thicker side. During the movement from the removal position to the locking position, the locking element can be inserted into the recess with the thinner side first. Contact surfaces of the recess and the locking element can slide on one another and, via the wedge effect, build up a tensile force or compressive force that pulls the pin into the receptacle.
  • a wedge-shaped recess can also have a thinner side and a thicker side. During the movement from the removal position to the locking position, the locking element can be inserted into the thicker side of the receptacle.
  • the locking element and/or the recess can have a plateau.
  • the plateau can be oriented perpendicular to the longitudinal direction.
  • the contact surface can move from a wedge-shaped region of the locking element and/or the recess toward the plateau during the movement from the removal position to the locking position. In the locking position, the contact surface can be in the area of the plateau; in the area of the plateau, the lack of a wedge effect results in no lateral force that could push the locking element out of the recess.
  • the locking element and/or the recess can be a Have a locking device that locks the locking element in the locking position.
  • the locking element can be rotatable between the locking position and the removal position about an axis of rotation aligned parallel to the longitudinal direction of the pin.
  • the movement from the removal position to the locking position can be a rotary movement.
  • a controlled movement of the locking element can be achieved by means of a rotation axis.
  • the locking element can be fixed on the axis of rotation and so cannot be lost.
  • the axis of rotation can be arranged laterally offset for recording.
  • the actuating tool can be placed in the area of the axis of rotation.
  • a torque coupling can be arranged between a starting point for the actuating tool and the locking element.
  • the torque clutch can slip at a torque greater than a preset value, thereby preventing damage to the locking element and/or the recess in the pin.
  • the locking element can also be locked in the locking position by a locking device in order to prevent it from being turned back into the removal position.
  • the locking element can be spring-mounted transversely to the longitudinal direction by at least one spring.
  • the locking element can be movable out of the locking position against a spring force of the spring.
  • a spring can be an independent component.
  • the spring can be an elastic region of the locking element.
  • the spring can be arranged between the locking element and a fixed point on a housing of the charging socket. The spring is elastically deformed when the locking element moves from the locking position to the removal position and counteracts the deformation with the spring force. The spring can hold the locking element securely in the locking position.
  • a closed service cover of the charging socket can block movement of the locking element out of the locking position.
  • a service cover can be located on the inside and only accessible from the inside.
  • the service cover can have a contact surface for a corresponding contact surface of the locking element.
  • the service cover cannot be closed when the locking element is arranged in the removal position.
  • the locking element can be prevented from moving out of the locking position by a spring.
  • the spring can also pull or push the wedge-shaped locking element into the recess and thus permanently pull or push the pin into the receptacle via the wedge effect.
  • two opposing locking elements can be prevented from moving by a spring arranged between the locking elements.
  • the service cover may have a slot for receiving a rib of the locking element.
  • the rib can be arranged in the slot by closing the service cover when the locking element is arranged in the locking position.
  • the slot and the rib can provide the contact surfaces.
  • the slot and/or the rib can be wedge-shaped.
  • the slot can also define a resilient portion of the service cover. Tolerance compensation can be achieved through the wedge shape and/or the resilient properties.
  • the at least one locking element can have a drive link that can be actuated from the outside or inside for moving the locking element.
  • a drive link can, for example, translate a rotary movement of the actuating tool into a locking movement of the locking element.
  • the drive link can be actuated, for example, by a cam or an eccentric on the operating tool.
  • the cam or the eccentric can also be arranged on a drive connector which is arranged in the drive link.
  • the operating tool can then Drive drive connector.
  • the drive link can drive several locking elements independently of one another.
  • the locking elements can, for example, be in opposite directions.
  • the locking element can alternatively also be driven by an electric drive.
  • the drive can, for example, generate a rotary movement or linear movement that acts on the at least one locking element.
  • the drive can be controlled by an electrical signal.
  • the signal can be provided, for example, by a service device in the workshop.
  • FIG. 1 to 5 representations of charging sockets according to exemplary embodiments and alternative designs.
  • Fig. 1 shows a representation of a charging socket 100.
  • the charging socket 100 has two replaceable DC pins 102.
  • the pins are replaceable from an outside 104 of the charging socket 100.
  • a locking mechanism 106 for locking the pins 102 can be actuated from an inside 108 of the charging socket.
  • charging socket 100 is shown here incompletely and partly as an exploded view.
  • the pins 102 are metal pins, each with a contact protection cap 110 at an end facing the outside 104. At one end facing the inside 108, the pins 102 each have a cone 112. The cones 112 are arranged in conical receptacles 114 of busbars 116 of the charging socket 100.
  • the locking mechanism 106 has a locking element 118 on the inside 106 of the busbars 116.
  • the locking elements 118 can also be arranged on the outside 104 of the busbars 116.
  • the locking elements 118 are rotatably mounted on the busbars 116.
  • the locking elements 118 can be pivoted between a locking position, not shown here, and a removal position 120, shown.
  • the pins 102 can be pulled out of the receptacles 114 to the outside 104.
  • the pins 102 are pulled through seals 122 of the charging socket 100 and any dirt adhering to the pins 102 remains on the outside 104 of the seals 122.
  • the locking elements 118 per pin 102 engage in a recess 124 of the pins 102 and prevent the pins 102 from being pulled out by means of a positive connection.
  • the recesses 124 are arranged here on the inside 106 of the busbars 116, but can also be on the outside 104 be arranged.
  • the recesses 124 are designed here as annular grooves running around the pins 102.
  • the locking elements 118 are fork-shaped and engage in the recess 124 on two opposite sides of the respective pin 102.
  • the locking elements 118 are wedge-shaped. As a result, a thin end of the respective locking element 118 penetrates into the respective recess 124 and an edge of the recess 124 slides into the locking position on the thickening due to the movement of the locking element Locking element 118 off while the cone 112 is pulled or pushed further into the receptacle 114.
  • the charging socket 100 has a service cover 126.
  • the service cover 126 is arranged on the inside 108 and can only be closed when the locking elements 118 are arranged in their locking positions. If both locking elements 118 are not fully disposed in the locking positions, the service cover 126 collides with ribs 128 of the locking elements 118 and cannot be closed. Only when both locking elements 118 are arranged in the locking positions are the ribs 128 aligned with slots 130 of the service cover 126 and the service cover 126 can be closed because the ribs 128 can penetrate into the slots 130. The slots 130 then fix the locking elements 118 and prevent the locking elements 118 from moving into the removal position 120.
  • the service cover 126 is pushed over the ribs 128 from above parallel to the inside 108 of the busbars 116 until it rests on a stop 132.
  • the stop 132 defines an end position of the service cover 126.
  • the stop 132 can additionally have an electrical contact. The contact can be opened or closed when the service cover 126 is closed. A status of the service cover 126 can thus be monitored using software.
  • Fig. 2 shows a sectional view of a charging socket 100.
  • the charging socket 100 essentially corresponds to the charging socket in Fig. 1.
  • one of the pins 102 and one of the locking elements 118 are shown in section.
  • the locking element 118 is shown here in a locking position 200.
  • Locking element 118 is combined here with a service cover. By rotating and/or moving while attaching the service cover, the locking element 118 engages in the recess 124 of the pin 102 and thus makes it impossible to pull the pin 102 out of the charging socket 100.
  • Fig. 3 shows an exploded view of a charging socket 100.
  • the charging socket 100 has two replaceable DC pins 102.
  • the pins are replaceable from the outside 104 of the charging socket 100.
  • the locking mechanism 106 can be actuated from the outside 104 to lock the pins 102. Access to the inside 108 of the charging socket is not required to change the pins 102.
  • the pins 102 are metal pins, each with a contact protection cap 110 at an end facing the outside 104. At one end facing the inside 108, the pins 102 each have a cone 112. The cones 112 are arranged in conical receptacles 114 of busbars 116 of the charging socket 100.
  • the locking mechanism 106 has two locking elements 118 on the outside 104 of the busbars 116. Alternatively, the locking elements 118 can also be arranged on the inside 106.
  • the locking elements 118 are movably mounted between a locking position and a removal position. In the removal position, the pins 102 can be pulled out of the receptacles 114 to the outside 104. The pins 102 are pulled through seals of the charging socket 100 and any dirt adhering to the pins 102 remains on the outside 104 of the seals.
  • the locking elements 118 per pin 102 engage in a recess 124 of the pins 102 and prevent the pins 102 from being pulled out by means of a positive connection.
  • the recesses 124 are designed here as annular grooves running around the pins 102.
  • the locking elements 118 engage in the recess 124 on two opposite sides of the respective pin 102.
  • ends of the locking elements 118 are wedge-shaped.
  • the receptacles 114 are designed as sockets 300.
  • the sockets 300 are inserted into the busbars 116.
  • the sockets 300 are pressed or welded into the busbars 116.
  • the sockets 300 are made of a more resilient material than the busbars 116 and can therefore absorb higher forces.
  • the bushings 300 are prefabricated components and can therefore be manufactured with precise shape and surface tolerances.
  • the locking elements 118 are movably mounted in the sockets 300.
  • the sockets 300 have bores 302 aligned transversely to the longitudinal direction of the pins 102, in which the ends of the locking elements 118 are arranged.
  • the bores 302 are arranged opposite each other in the sockets 300 and one end of both locking elements 118 is arranged in each of the sockets 300.
  • the locking elements 118 have a common drive link 304.
  • the drive link 304 can be reached from the outside 104 or the inside 106.
  • the drive link 304 translates a rotary movement of an actuating tool into a linear movement of the locking elements 118.
  • the drive link 304 is arranged here laterally offset from the pins 102.
  • the actuation tool can be inserted next to a plug geometry of the charging socket 100 into an actuation opening 306 leading to the outside 104 and is guided through the actuation opening 306 to the drive link 304.
  • the actuation opening 306 can be closed, for example, by a plug in order to prevent accidental actuation of the locking mechanism 106.
  • the actuation opening 306 can also lead to the inside 106.
  • the charging socket has a drive connector 308 for the drive link 304.
  • the drive connector 308 is rotatably mounted in the drive link 304 and is arranged at the end of the actuation opening 306.
  • the drive socket 308 here has a coded drive that can only be actuated by a coded operating tool. In this way, unauthorized operation of the locking mechanism 106 can be prevented.
  • FIG. 4 shows a sectional view of a charging socket 100.
  • the charging socket 100 essentially corresponds to the charging socket in FIG. 3.
  • the locking elements 118 are shown here in the locking position 200. The locking elements 118 engage in the recesses of the pins 102 and thus make it impossible to pull the pins 102 out of the charging socket 100.
  • the charging socket 100 has a seal 122 per pin 102.
  • the pins 102 are sealed against moisture and dirt by the seals 122 in the plug geometry of the charging socket 100.
  • the seals 122 are therefore arranged between the outside 104 and the locking mechanism 106.
  • the pins 102 are pulled out of the charging socket 100 by the seals 122 when the locking mechanism 106 is in the removal state. Any moisture and dirt adhering to the pins 102 remain on the outside 104 of the seals 122. Penetration of moisture and/or dirt due to the change of the pins 102 is thus prevented.
  • the locking mechanism 106 has a rotatably mounted locking element 118 per pin 102.
  • the locking element 118 is approximately circular here.
  • the locking element 118 is wedge-shaped along a portion of a circumference of the locking element 118.
  • the locking element has a recess 500 at one point on the circumference. In the removal position, the locking element is rotated so that the pin 102 is in the recess 500 is arranged and the locking element 118 does not engage in the recess 124 of the pin 102.
  • the locking element 118 has a plateau 502 following the wedge-shaped region of the circumference.
  • the locking element 118 is rotated so far that the plateau 502 is arranged in the recess 124 of the pin 102, the wedge effect ends and the locking element 118 cannot be rotated back into the removal position, even due to vibrations.
  • the locking mechanism 106 has a locking device 504 which locks into the locking element 118 when the locking element 118 is arranged in the locking position.
  • the locking device 504 safely prevents the locking element 118 from being turned back into the removal position.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ladedose (100) für ein Fahrzeug, wobei zumindest ein Pin (102) der Ladedose (100) austauschbar ist, und die Ladedose (100) einen von einer Innenseite (108) der Ladedose (100) betätigbaren Verriegelungsmechanismus (106) für den Pin (102) aufweist.

Description

LADEDOSE FÜR EIN FAHRZEUG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladedose für ein Fahrzeug.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit einer Ladedose eines Fahrzeugs beschrieben.
Ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug kann über seine Ladedose geladen werden. In die Ladedose kann ein Ladestecker eingesteckt werden. Ladedose und Ladestecker bilden eine gemeinsame Ladeschnittstelle zum Laden des Fahrzeugs. Eine Geometrie der Ladeschnittstelle ist genormt. Die Ladeschnittstelle kann beispielsweise einer CCS Norm entsprechen. Die Ladeschnittstelle kann mehrere elektrische Kontakte aufweisen. Die Kontakte können als Steckverbindungen ausgeführt sein. Die Steckverbindungen können je aus einem weiblichen Kontaktteil und einem männlichen Kontaktteil bestehen. Das männliche Kontaktteil wird in das weibliche Kontaktteil in einer Steckrichtung der Steckverbindung eingeführt. Die Kontaktteile weisen enge Toleranzen auf, um einen bestimmungsgemäßen Übergangswiderstand zwischen den Kontaktteilen zu erreichen.
Durch Alterung, Verschleiß und/oder Verschmutzung der Ladedose und/oder des Ladesteckers können sich Maße und/oder Oberflächen der Kontaktteile verändern. Dadurch kann sich beim Verbinden der Kontaktteile ein veränderter Übergangswiderstand einstellen. Wenn sich der Übergangswiderstand erhöht, fällt eine erhöhte Verlustleistung beim Laden an und die Ladeschnittstelle wird warm.
Um die Verlustleistung und Erwärmung gering zu halten kann die Ladedose in regelmäßigen Abständen getauscht werden.
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine verbesserte Ladedose für ein Fahrzeug bereitzustellen. Eine Verbesserung kann hierbei beispielsweise eine verbesserte Wartbarkeit und einen verringerten Ressourcenverbrauch betreffen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz sind Kontaktteile einer Ladedose austauschbar. Die Kontaktteile können im Rahmen eines Werkstattbesuchs durch Werkstattpersonal schnell und einfach ausgetauscht werden. Dazu weist die Ladedose an den tauschbaren Kontaktteilen je eine zusätzliche trennbare Schnittstelle auf. Die Schnittstelle wird durch einen Verriegelungsmechanismus gesichert. Dabei kann jede Schnittstelle einen eigenen Verriegelungsmechanismus aufweisen. Alternativ kann ein Verriegelungsmechanismus mehrere Schnittstellen verriegeln. Der Verriegelungsmechanismus ist von einer Innenseite der Ladedose zugänglich. Somit ist der Verriegelungsmechanismus gegen Fehlbedienung gesichert. Beispielsweise kann die Ladedose ausgebaut werden, um an die Innenseite der Ladedose zu gelangen. Alternativ kann die Innenseite der Ladedose durch eine Zugangsöffnung des Fahrzeugs erreichbar sein. Die Zugangsöffnung kann gesichert sein.
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann auf einen Austausch der gesamten Ladedose verzichtet werden. Die Ladedose kann beispielsweise teure Sensorik enthalten, die von einem Austausch des zumindest einen Kontaktteils nicht betroffen ist. Die Ladedose kann auch speziell auf das jeweilige Fahrzeugmodell angepasst sein. Durch den Austausch von Kontaktteilen und nicht der ganzen Ladedose kann die Lagerhaltung in der Werkstatt und die Logistik bei den Herstellern vereinfacht werden, da die Kontaktteile modell- und herstellerübergreifend standardisiert sein können und nur wenige Typen der Kontaktteile bevorratet werden müssen.
Das Kontaktteil besteht aus wiederverwertbaren Materialien. Gebrauchte Kontaktteile können einfach in den Materialkreislauf zurückgeführt werden. Insbesondere besteht das Kontaktteil aus einer Metalllegierung mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.
Zusätzlich kann das Kontaktteil einen elektrisch isolierenden Berührschutz aufweisen. Der Berührschutz kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen, gebrauchte Kontaktteile können im Wesentlichen sortenrein in den Materialkreislauf zurückgeführt werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Ladedose vorgestellt, wobei zumindest ein Pin der Ladedose austauschbar ist, und die Ladedose einen von einer Innenseite der Ladedose betätigbaren Verriegelungsmechanismus für den Pin aufweist.
Zumindest ein Pin der Ladedose kann von einer Außenseite der Ladedose austauschbar sein.
Alternativ kann die Ladedose einen von der Außenseite betätigbaren Verriegelungsmechanismus für den Pin aufweisen. Über eine Ladedose kann ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug geladen werden. Die Ladedose kann beispielsweise eine CCS Typ 2 Ladedose sein. Ein Pin kann ein Kontaktteil der Ladedose sein. Der Pin kann einer der Gleichstromkontakte der Ladedose sein. Der Pin kann ebenso einer der Wechselstrom kontakte der Ladedose sein. Der Pin kann insbesondere ein männliches Kontaktteil der Ladedose sein. Die Ladedose kann auf einer Außenseite eine Steckgeometrie aufweisen. Die Außenseite kann von außen zugänglich sein. Eine Innenseite der Ladedose kann dem Fahrzeug zugewandt sein. Die Innenseite kann von außen unzugänglich sein. Ein Verriegelungsmechanismus kann einen verriegelten Zustand und einen entriegelten Zustand aufweisen. Im verriegelten Zustand kann der Verriegelungsmechanismus ein Austauschen des Pins sicher verhindern. Im entriegelten Zustand kann der Verriegelungsmechanismus einen Austausch des Pins ermöglichen.
Der Pin kann in einer konischen Aufnahme einer Stromschiene der Ladedose angeordnet sein. Eine Stromschiene kann ein massiver Streifen aus einem leitfähigen Material sein. Die Stromschiene kann die Ladedose mit einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs verbinden. Die Stromschiene kann beispielsweise aus einem Aluminiummaterial oder einem Kupfermaterial sein. Zumindest ein Teilbereich eines der Innenseite zugewandten Endes des Pins kann konisch sein. Der Konus von Pin und Aufnahme kann sich von der Außenseite zur Innenseite verengen und die gleiche Steigung aufweisen. Damit kann der Pin in der Aufnahme durch eine Keilwirkung klemmen. Die konische Aufnahme und der konische Teilbereich des Pins wirken beim Einsetzen des neuen Pins selbstzentrierend. Wenn der neue Pin in die konische Aufnahme gedrückt wird, wird die Aufnahme durch die Keilwirkung des Konus elastisch geweitet und eine resultierende Klemmkraft hält den Pin fest in der Aufnahme und führt zu einem geringen elektrischen Übergangswiderstand. Der Verriegelungsmechanismus kann eine Zugkraft und/oder eine Druckkraft auf den Pin ausüben und die Klemmkraft über die Keilwirkung noch erhöhen. Beim Entnehmen des gebrauchten Pins kann der Konus eine schnelle Trennung von Pin und Aufnahme ermöglichen. Der Pin kann auf der Innenseite über die Stromschiene überstehen. Der Vemegelungsmechanismus kann auf der Innenseite oder der Außenseite der Stromschiene angeordnet sein.
Der Vemegelungsmechanismus kann über eine Zugangsöffnung im Bereich der Ladedose betätigt werden. Die Zugangsöffnung kann an der Außenseite der Ladedose angeordet sein. Die Zugangsöffnung kann beispielsweise einen Kanal für ein Betätigungswerkzeug zum Betätigen des Vemegelungsmechanismus ausbilden. Das Betätigungswerkzeug kann ein Sonderwerkzeug sein, um eine Betätigung nur durch eine Fachwerkstätte zu ermöglichen. Die Zugangsöffnung kann für den Regelbetrieb des Fahrzeugs verschlossen und/oder abgedichtet sein. Die Zugangsöffnung kann auch an der Innenseite der Ladedose angeordnet sein. Dann kann die Zugangsöffnung beispielsweise aus dem Fahrzeug heraus erreichbar sein.
Die Aufnahme kann als mit der Stromschiene verbundene Buchse ausgeführt sein. Die Buchse kann in einer Bohrung der Stromschiene angeordnet sein. Die Buchse kann mit einem Bund auf einer Oberfläche der Stromschiene anliegen. Die Buchse kann aus einem härteren Material als die Stromschiene gefertigt sein. Damit kann ein weiches Material für die Stromschiene verwendet werden. Die Buchse kann beispielsweise rotationssymmetrisch sein. Die Buchse kann enge Toleranzen aufweisen. Die Buchse kann aus der Stromschiene in Richtung Außenseite und/oder in Richtung Innenseite vorstehen. Durch die Buchse kann eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen der Aufnahme und dem Pin erreicht werden. Die Buchse kann beispielsweise durch Reibschweißen mit der Stromschiene verbunden sein. Die Buchse kann auch in die Bohrung eingepresst sein.
Die Ladedose kann eine an einem zylindrischen Abschnitt des Pins zwischen dem Vemegelungsmechanismus und der Außenseite der Ladedose abdichtende Dichtung aufweisen. Die Dichtung kann die Schnittstelle zwischen Pin und Stromschiene vor Verschmutzung und Feuchtigkeit schützen. Der alte Pin kann durch die Dichtung herausgezogen werden. Der neue Pin kann durch die Dichtung eingesteckt werden. Dabei bleiben eventuelle Verschmutzungen und Feuchtigkeit auf der Außenseite der Dichtung.
Der Verriegelungsmechanismus kann zumindest ein zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entnahmeposition bewegliches Verriegelungselement aufweisen. Das Verriegelungselement kann in der Verriegelungsposition in eine quer zu einer Längsrichtung des Pins ausgerichtete Aussparung des Pins eingreifen. In der Entnahmeposition kann das Verriegelungselement aus der Aussparung entfernt sein und der Pin kann aus der Aufnahme entnommen werden. Das Verriegelungselement kann auf einer Innenseite der Stromschiene oder einer Außenseite der Stromschiene angeordnet sein. Das Verriegelungselement kann insbesondere auf der Innenseite der Stromschiene anliegen. Auf der Außenseite der Stromschiene kann das Verriegelungselement in einer Führung der Ladedose gelagert sein. Der Pin kann auf der Innenseite über die Stromschiene ragen. Die Aussparung kann auf der Innenseite oder der Außenseite angeordnet sein. Die Aussparung kann einen Hinterschnitt für eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verriegelungselement und dem Pin bereitstellen. Die Aussparung kann ringförmig um den Pin umlaufen. Die Aussparung kann auch nicht umlaufend sein. Die Aussparung kann beispielsweise eine Bohrung sein. Das Verriegelungselement kann von einer Seite des Pins in die Aussparung eingreifen. Ebenso kann das Verriegelungselement gabelförmig sein und an zwei gegenüberliegenden Stellen in die Aussparung oder zwei gegenüberliegende Aussparungen eingreifen. Ebenso kann der der Verriegelungsmechanismus zwei Verriegelungselemente aufweisen, die von zwei gegenüberliegenden Seiten des Pins in die Aussparung oder zwei gegenüberliegende Aussparungen des Pins eingreifen. Das Verriegelungselement kann auch in Aussparungen von zwei oder mehr Pins eingreifen. Dann können mehrere Pins durch das gleiche Verriegelungselement gehalten werden.
Das zumindest eine Verriegelungselement kann in der Buchse quer zu der Längsrichtung beweglich gelagert sein. Das Verriegelungselement kann in einer Seitenwand der Buchse gelagert sein. In der Verriegelungsposition kann das Verriegelungselement in einen Innenraum der Buchse hineinragen. In der Entnahmeposition kann das Verriegelungselement aus dem Innenraum herausgezogen sein.
Das Verriegelungselement und/oder die Aussparung kann quer zur Längsrichtung keilförmig sein. Ein keilförmiges Verriegelungselement kann eine dünnere Seite und eine dickere Seite aufweisen. Während der Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition kann das Verriegelungselement mit der dünneren Seite zuerst in die Aussparung eingeführt werden. Dabei können Kontaktflächen der Aussparung und des Verriegelungselements aufeinander abgleiten und über die Keilwirkung eine Zugkraft oder Druckkraft aufbauen, die den Pin in die Aufnahme zieht. Eine keilförmige Aussparung kann ebenso eine dünnere Seite und eine dickere Seite aufweisen. Während der Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition kann das Verriegelungselement in die dickere Seite der Aufnahme eingeführt werden. Dabei können Kontaktflächen der Aussparung und des Verriegelungselements aufeinander abgleiten und so die Zugkraft oder Druckkraft aufbauen, die den Pin in die Aufnahme zieht. Bei keilförmigem Verriegelungselement und keilförmiger Aussparung kann sich eine vergrößerte Kontaktfläche mit entsprechend verringerter Flächenpressung ergeben.
Das Verriegelungselement und/oder die Aussparung können ein Plateau aufweisen. Das Plateau kann senkrecht zu der Längsrichtung ausgerichtet sein. Die Kontaktfläche kann sich während der Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition von einem keilförmigen Bereich des Verriegelungselements und/oder der Aussparung hin zu dem Plateau verschieben. In der Verriegelungsposition kann die Kontaktfläche im Bereich des Plateaus sein, im Bereich des Plateaus resultiert durch die fehlende Keilwirkung keine seitliche Kraft, die das Verriegelungselement aus der Aussparung drücken könnte. Alternativ oder ergänzend kann das Verriegelungselement und/oder die Aussparung eine Rasteinrichtung aufweisen, die das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition arretiert.
Das Verriegelungselement kann um eine parallel zur Längsrichtung des Pins ausgerichtete Drehachse zwischen der Verriegelungsposition und der Entnahmeposition drehbar sein. Die Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition kann eine Drehbewegung sein. Durch eine Drehachse kann eine kontrollierte Bewegung des Verriegelungselements erreicht werden. Das Verriegelungselement kann an der Drehachse fixiert sein und kann so nicht verloren gehen. Die Drehachse kann seitlich versetzt zur Aufnahme angeordnet sein. Das Betätigungswerkzeug kann im Bereich der Drehachse angesetzt werden. Zwischen einem Ansatzpunkt für das Betätigungswerkzeug und dem Verriegelungselement kann eine Drehmomentkupplung angeordnet sein. Die Drehmomentkupplung kann bei einem Drehmoment, das größer als ein voreingestellter Wert ist, durchrutschen und so eine Beschädigung des Verriegelungselements und/oder der Aussparung im Pin verhindern. Das Verriegelungselement kann auch in der Verriegelungsposition durch einen Rasteinrichtung arretiert werden, um ein Zurückdrehen in die Entnahmeposition zu verhindern.
Das Verriegelungselement kann durch zumindest eine Feder quer zu der Längsrichtung federgelagert sein. Das Verriegelungselement kann entgegen einer Federkraft der Feder aus der Verriegelungsposition beweglich sein. Eine Feder kann ein eigenständiges Bauteil sein. Ebenso kann die Feder ein elastischer Bereich des Verriegelungselements sein. Die Feder kann zwischen dem Verriegelungselement und einem Fixpunkt an einem Gehäuse der Ladedose angeordnet sein. Die Feder wird bei der Bewegung des Verriegelungselements von der Verriegelungsposition in die Entnahmeposition elastisch verformt und wirkt der Verformung mit der Federkraft entgegen. Die Feder kann das Verriegelungselement sicher in der Verriegelungsposition halten. Ein geschlossener Servicedeckel der Ladedose kann eine Bewegung des Verriegelungselements aus der Verriegelungsposition heraus blockieren. Ein Servicedeckel kann auf der Innenseite angeordnet und nur von der Innenseite zugänglich sein. Der Servicedeckel kann einen Anlagefläche für eine entsprechende Anlagefläche des Verriegelungselements aufweisen. Der Servicedeckel kann beispielsweise nicht geschlossen werden, wenn das Verriegelungselement in der Entnahmeposition angeordnet ist. Alternativ kann das Verriegelungselement durch eine Feder an der Bewegung aus der Verriegelungsposition heraus gehindert werden. Die Feder kann auch das keilförmige Verriegelungselement in die Aussparung ziehen oder drücken und so den Pin über die Keilwirkung dauerhaft in die Aufnahme ziehen oder drücken. Insbesondere können zwei gegenläufige Verriegelungselemente durch eine zwischen den Verriegelungselementen angeordnete Feder an der Bewegung gehindert werden.
Der Servicedeckel kann einen Schlitz zum Aufnehmen einer Rippe des Verriegelungselements aufweisen. Die Rippe kann durch ein Schließen des Servicedeckels in dem Schlitz anordenbar sein, wenn das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition angeordnet ist. der Schlitz und die Rippe können die Anlageflächen bereitstellen. Der Schlitz und/oder die Rippe können keilförmig sein. Der Schlitz kann auch einen federnden Teilbereich des Servicedeckels definieren. Durch die Keilform und/oder die federnden Eigenschaften kann ein Toleranzausgleich erreicht werden.
Das zumindest eine Verriegelungselement kann eine von der Außenseite oder Innenseite betätigbare Antriebskulisse zum Bewegen des Verriegelungselements aufweisen. Eine Antriebskulisse kann beispielsweise eine Drehbewegung des Betätigungswerkzeugs in eine Verriegelungsbewegung des Verriegelungselements übersetzen. Die Antriebskulisse kann beispielsweise durch eine Nocke oder einen Exzenter am Betätigungswerkzeug betätigt werden. Die Nocke beziehungsweise der Exzenter kann auch an einem Antriebsstutzen angeordnet sein, der in der Antriebskulisse angeordnet ist. Das Betätigungswerkzeug kann dann den Antriebsstutzen antreiben. Die Antriebskulisse kann mehrere Verriegelungselemente unabhängig voneinander antreiben. Die Verriegelungselemente können beispielsweise gegenläufig sein.
Das Verriegelungselement kann alternativ auch durch einen elektrischen Antrieb angetrieben werden. Der Antrieb kann beispielsweise eine Drehbewegung oder Linearbewegung erzeugen, die auf das zumindest eine Verriegelungselement wirkt. Der Antrieb kann durch ein elektrisches Signal angesteuert werden. Das Signal kann beispielsweise durch ein Servicegerät in der Werkstatt bereitgestellt werden.
Kurze Figurenbeschreibung
Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Fign. 1 bis 5 Darstellungen von Ladedosen gemäß Ausführungsbeispielen und alternativen Ausgestaltungen.
Die Figuren sind schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Detaillierte Beschreibung
Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 weist zwei austauschbare Gleichstrom-Pins 102 auf. Die Pins sind von einer Außenseite 104 der Ladedose 100 austauschbar. Ein Verriegelungsmechanismus 106 zum Verriegeln der Pins 102 ist von einer Innenseite 108 der Ladedose betätigbar. Die Ladedose 100 ist hier zur Vereinfachung unvollständig und teilweise als Explosionsdarstellung abgebildet.
Die Pins 102 sind Metallstifte mit je einer Berührschutzkappe 110 an einem der Außenseite 104 zugewandten Ende. An einem der Innenseite 108 zugewandten Ende weisen die Pins 102 je einen Konus 112 auf. Die Konen 112 sind in konischen Aufnahmen 114 von Stromschienen 116 der Ladedose 100 angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 106 weist auf der Innenseite 106 der Stromschienen 116 je ein Verriegelungselement 118 auf. Die Verriegelungselemente 118 können auch auf der Außenseite 104 der Stromschienen 116 angeordnet sein. Die Verriegelungselemente 118 sind drehbar an den Stromschienen 116 gelagert. Die Verriegelungselemente 118 sind zwischen einer hier nicht dargestellten Verriegelungsposition und einer dargestellten Entnahmeposition 120 schwenkbar. In der Entnahmeposition 120 können die Pins 102 zur Außenseite 104 aus den Aufnahmen 114 herausgezogen werden. Dabei werden die Pins 102 durch Dichtungen 122 der Ladedose 100 gezogen und eventuell an den Pins 102 anhaftende Verschmutzungen bleiben auf der Außenseite 104 der Dichtungen 122.
In der Verriegelungsposition greifen die Verriegelungselemente 118 pro Pin 102 in eine Aussparung 124 der Pins 102 ein und verhindern durch einen Formschluss das Herausziehen der Pins 102. Die Aussparungen 124 sind hier auf der Innenseite 106 der Stromschienen 116 angeordnet, können aber auch an der Außenseite 104 angeordnet sein. Die Aussparungen 124 sind hier als um die Pins 102 umlaufende ringförmige Nuten ausgebildet. Die Verriegelungselemente 118 sind gabelförmig und greifen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Pins 102 in die Aussparung 124 ein.
In einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente 118 keilförmig. Dadurch dringt ein dünnes Ende des jeweiligen Verriegelungselements 118 in die jeweilige Aussparung 124 ein und ein Rand der Aussparung 124 gleitet durch die Bewegung des Verriegelungselements in die Verriegelungsposition auf dem dicker werdenden Verriegelungselement 118 ab, während der Konus 112 weiter in die Aufnahme 114 gezogen oder gedrückt wird.
In einer Ausgestaltung weist die Ladedose 100 einen Servicedeckel 126 auf. Der Servicedeckel 126 ist auf der Innenseite 108 angeordnet und kann nur geschlossen werden, wenn die Verriegelungselemente 118 in ihren Verriegelungspositionen angeordnet sind. Wenn nicht beide Verriegelungselemente 118 vollständig in den Verriegelungspositionen angeordnet sind, kollidiert der Servicedeckel 126 mit Rippen 128 der Verriegelungselemente 118 und kann nicht geschlossen werden. Erst wenn beide Verriegelungselemente 118 in den Verriegelungspositionen angeordnet sind, sind die Rippen 128 an Schlitzen 130 des Servicedeckels 126 ausgerichtet und der Servicedeckel 126 kann geschlossen werden, da die Rippen 128 in die Schlitze 130 eindringen können. Die Schlitze 130 fixieren dann die Verriegelungselemente 118 und verhindern eine Bewegung der Verriegelungselemente 118 in die Entnahmeposition 120. Der Servicedeckel 126 wird hier von oben parallel zu der Innenseite 108 der Stromschienen 116 über die Rippen 128 geschoben, bis er an einem Anschlag 132 anliegt. Der Anschlag 132 definiert eine Endlage des Servicedeckels 126. Der Anschlag 132 kann zusätzlich einen elektrischen Kontakt aufweisen. Der Kontakt kann bei geschlossenem Servicedeckel 126 geöffnet oder geschlossen werden. Ein Status des Servicedeckels 126 kann so mittels Software überwacht werden.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 entspricht dabei im Wesentlichen der Ladedose in Fig. 1. Hier ist einer der Pins 102 und eines der Verriegelungselemente 118 geschnitten dargestellt. Das Verriegelungselement 118 ist hier in einer Verriegelungsposition 200 dargestellt. Verriegelungselement 118 ist hier mit einem Servicedeckel kombiniert. Durch ein Drehen und/oder Verschieben während der Anbringung des Servicedeckels greift das Verriegelungselement 118 in die Aussparung 124 des Pins 102 ein und verunmöglicht so ein Herausziehen des Pins 102 aus der Ladedose 100. Fig. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 weist zwei austauschbare Gleichstrom-Pins 102 auf. Die Pins sind von der Außenseite 104 der Ladedose 100 austauschbar. In der dargestellten Ausgestaltung ist der Verriegelungsmechanismus 106 zum Verriegeln der Pins 102 von der Außenseite 104 betätigbar. Ein Zugang zu der Innenseite 108 der Ladedose ist zum Wechseln der Pins 102 nicht erforderlich.
Die Pins 102 sind Metallstifte mit je einer Berührschutzkappe 110 an einem der Außenseite 104 zugewandten Ende. An einem der Innenseite 108 zugewandten Ende weisen die Pins 102 je einen Konus 112 auf. Die Konen 112 sind in konischen Aufnahmen 114 von Stromschienen 116 der Ladedose 100 angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 106 weist auf der Außenseite 104 der Stromschienen 116 zwei Verriegelungselemente 118 auf. Alternatin können die Verriegelungselemente 118 auch auf der Innenseite 106 angeordnet sein. Die Verriegelungselemente 118 sind zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entnahmeposition beweglich gelagert. In der Entnahmeposition können die Pins 102 zur Außenseite 104 aus den Aufnahmen 114 herausgezogen werden. Dabei werden die Pins 102 durch Dichtungen der Ladedose 100 gezogen und eventuell an den Pins 102 anhaftende Verschmutzungen bleiben auf der Außenseite 104 der Dichtungen.
In der Verriegelungsposition greifen die Verriegelungselemente 118 pro Pin 102 in eine Aussparung 124 der Pins 102 ein und verhindern durch einen Formschluss das Herausziehen der Pins 102. Die Aussparungen 124 sind hier als um die Pins 102 umlaufende ringförmige Nuten ausgebildet. Die Verriegelungselemente 118 greifen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Pins 102 in die Aussparung 124 ein.
In einer Ausgestaltung sind Enden der Verriegelungselemente 118 keilförmig.
Dadurch dringt ein dünnes Ende des jeweiligen Verriegelungselements 118 in die jeweilige Aussparung 124 ein und ein Rand der Aussparung 124 gleitet durch die Bewegung des Verriegelungselements 118 in die Verriegelungsposition auf den dicker werdenden Verriegelungselementen 118 ab, während der Konus 112 weiter in die Aufnahme 114 gezogen oder gedrückt wird.
In einer Ausgestaltung sind die Aufnahmen 114 als Buchsen 300 ausgebildet. Die Buchsen 300 sind in die Stromschienen 116 eingesetzt. Beispielsweise sind die Buchsen 300 in die Stromschienen 116 eingepresst oder eingeschweißt. Die Buchsen 300 sind aus einem belastbareren Material als die Stromschienen 116 und können so höhere Kräfte aufnehmen. Die Buchsen 300 sind vorgefertigte Bauteile und können so mit genauen Form- und Oberflächentoleranzen gefertigt werden.
In einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente 118 in den Buchsen 300 beweglich gelagert. Dazu weisen die Buchsen 300 quer zur Längsrichtung der Pins 102 ausgerichtete Bohrungen 302 auf, in denen die Enden der Verriegelungselemente 118 angeordnet sind. Die Bohrungen 302 sind in den Buchsen 300 gegenüberliegend angeordnet und in jeder der Buchsen 300 ist je ein Ende beider Verriegelungselemente 118 angeordnet.
In einer Ausgestaltung weisen die Verriegelungselemente 118 eine gemeinsame Antriebskulisse 304 auf. Die Antriebskulisse 304 ist von der Außenseite 104 oder der Innenseite 106 erreichbar. Die Antriebskulisse 304 übersetzt eine Drehbewegung eines Betätigungswerkzeugs in eine lineare Bewegung der Verriegelungselemente 118. Die Antriebskulisse 304 ist hier seitlich versetzt zu den Pins 102 angeordnet. Dadurch kann das Betätigungswerkzeug neben einer Steckergeometrie der Ladedose 100 in eine zur Außenseite 104 führende Betätigungsöffnung 306 eingeführt werden und wird durch die Betätigungsöffnung 306 zu der Antriebskulisse 304 geleitet. Die Betätigungsöffnung 306 kann beispielsweise durch einen Stöpsel verschlossen werden, um eine versehentliche Betätigung des Verriegelungsmechanismus 106 zu verhindern. Die Betätigungsöffnung 306 kann auch zur Innenseite 106 führen. In einer Ausgestaltung weist die Ladedose einen Antriebsstutzen 308 für die Antriebskulisse 304 auf. Der Antriebsstutzen 308 ist in der Antriebskulisse 304 drehbar gelagert und am Ende der Betätigungsöffnung 306 angeordnet. Der Antriebsstutzen 308 weist hier einen codierten Antrieb auf, der nur durch ein codiertes Betätigungswerkzeug betätigt werden kann. So kann eine unbefugte Betätigung des Verriegelungsmechanismus 106 verhindert werden.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 entspricht dabei im Wesentlichen der Ladedose in Fig. 3. Die Verriegelungselemente 118 sind hier in der Verriegelungsposition 200 dargestellt. Dabei greifen die Verriegelungselemente 118 in die Aussparungen der Pins 102 ein und verunmöglichen so ein Herausziehen der Pins 102 aus der Ladedose 100.
In einer Ausgestaltung weist die Ladedose 100 eine Dichtung 122 pro Pin 102 auf. Die Pins 102 sind durch die Dichtungen 122 in der Steckgeometrie der Ladedose 100 gegen Feuchtigkeit und Verschmutzungen abgedichtet. Die Dichtungen 122 sind also zwischen der Außenseite 104 und dem Verriegelungsmechanismus 106 angeordnet. Die Pins 102 werden durch die Dichtungen 122 aus der Ladedose 100 herausgezogen, wenn der Verriegelungsmechanismus 106 im Entnahmezustand ist. Dabei bleiben eventuell an den Pins 102 anhaftende Feuchtigkeit und Verschmutzungen auf der Außenseite 104 der Dichtungen 122. Ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Verschmutzungen aufgrund des Wechsels der Pins 102 wird so verhindert.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Verriegelungsmechanismus 106. Der Verriegelungsmechanismus 106 weist ein drehbar gelagertes Verriegelungselement 118 pro Pin 102 auf. Das Verriegelungselement 118 ist hier näherungsweise kreisförmig. Entlang eines Teilbereichs eines Umfangs des Verriegelungselements 118 ist das Verriegelungselement 118 keilförmig. An einer Stelle des Umfangs weist das Verriegelungselement eine Aussparung 500 auf. In der Entnahmeposition ist das Verriegelungselement so gedreht, dass der Pin 102 in der Aussparung 500 angeordnet ist und das Verriegelungselement 118 nicht in die Aussparung 124 des Pins 102 eingreift.
Wenn das Verriegelungselement 118 aus der Entnahmeposition gedreht wird, greift ein dünnes Ende des Umfangs in die Aussparung 124 des Pins 102 ein. Durch die Keilform wird der Pin 102 während der Drehung des Verriegelungselements 118 weiter in seine hier nicht dargestellte Aufnahme gezogen oder gedrückt.
In einer Ausgestaltung weist das Verriegelungselement 118 im Anschluss an den keilförmigen Bereich des Umfangs ein Plateau 502 auf. Wenn das Verriegelungselement 118 so weit gedreht ist, dass das Plateau 502 in der Aussparung 124 des Pins 102 angeordnet ist, endet die Keilwirkung und das Verriegelungselement 118 kann auch durch Vibrationen nicht zurück in die Entnahmeposition gedreht werden.
In einer Ausgestaltung weist der Verriegelungsmechanismus 106 eine Rasteinrichtung 504 auf, die in das Verriegelungselement 118 einrastet, wenn das Verriegelungselement 118 in der Verriegelungsposition angeordnet ist. Die Rasteinrichtung 504 verhindert ein Zurückdrehen des Verriegelungselements 118 in die Entnahmeposition sicher.
Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft BEZUGSZEICHENLISTE
100 Ladedose
102 Pin
104 Außenseite
106 Verriegelungsmechanismus
108 Innenseite
110 Berührschutzkappe
112 Konus
114 Aufnahme
116 Stromschiene
118 Riegel
120 Entnahmeposition
122 Dichtung
124 Aussparung
126 Servicedeckel
128 Rippe
130 Schlitz
132 Anschlag
200 Verriegelungsposition
300 Buchse
302 Bohrung
304 Antriebskulisse
306 Betätigungsöffnung
308 Antriebsstutzen
500 Aussparung
502 Plateau
504 Rasteinrichtung

Claims

ANSPRÜCHE Ladedose (100) für ein Fahrzeug, wobei zumindest ein Pin (102) der Ladedose (100) austauschbar ist, und die Ladedose (100) einen von einer Innenseite (108) der Ladedose (100) betätigbaren Verriegelungsmechanismus (106) für den Pin (102) aufweist. Ladedose (100) gemäß Anspruch 1, bei der der Pin (102) in einer konischen Aufnahme (114) einer Stromschiene (116) der Ladedose (100) angeordnet ist. Ladedose (100) gemäß Anspruch 2, bei der die Aufnahme (114) als mit der Stromschiene (116) verbundene Buchse (300) ausgeführt ist. Ladedose (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer an einem zylindrischen Abschnitt des Pins (102) zwischen dem Verriegelungsmechanismus (106) und einer Außenseite (104) der Ladedose (100) abdichtenden Dichtung (122). Ladedose (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Verriegelungsmechanismus (106) ein zwischen einer Verriegelungsposition (200) und einer Entnahmeposition (120) bewegliches Verriegelungselement (118) aufweist, wobei das Verriegelungselement (118) in der Verriegelungsposition (200) in eine quer zu einer Längsrichtung des Pins (102) ausgerichtete Aussparung (124) des Pins (102) eingreift. Ladedose (100) gemäß Anspruch 5, bei der das Verriegelungselement (118) und/oder die Aussparung (124) quer zur Längsrichtung keilförmig ist. Ladedose (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, bei der das Verriegelungselement (118) um eine parallel zur Längsrichtung des Pins (102) ausgerichtete Drehachse zwischen der Verriegelungsposition (200) und der Entnahmeposition (120) drehbar ist.
8. Ladedose (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der ein geschlossener Servicedeckel (126) der Ladedose (100) eine Bewegung des Verriegelungselements (118) aus der Verriegelungsposition (200) heraus blockiert. 9. Ladedose (100) gemäß Anspruch 8, bei der der Servicedeckel (126) einen Schlitz
(130) zum Aufnehmen einer Rippe (128) des Verriegelungselements (118) aufweist, wobei die Rippe (128) durch ein Schließen des Servicedeckels (126) in dem Schlitz (130) anordenbar ist, wenn das Verriegelungselement (118) in der Verriegelungsposition (200) angeordnet ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018123609B3 (de) * 2018-09-25 2020-03-05 Lisa Dräxlmaier GmbH Temperaturmesseinrichtung, Steckverbinder, Herstellungsverfahren sowie Temperaturmessverfahren
CN216354822U (zh) * 2021-12-03 2022-04-19 长春捷翼汽车零部件有限公司 充电端子与线缆连接结构及充电座结构

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103864A1 (de) 2014-03-20 2015-09-24 Amad Mennekes Holding Gmbh & Co. Kg Steckvorrichtungsmontage in Elektrofahrzeugen
CN213071501U (zh) 2020-09-27 2021-04-27 泰科电子科技（苏州工业园区）有限公司 一种连接器壳体组件及充电插座连接器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018123609B3 (de) * 2018-09-25 2020-03-05 Lisa Dräxlmaier GmbH Temperaturmesseinrichtung, Steckverbinder, Herstellungsverfahren sowie Temperaturmessverfahren
CN216354822U (zh) * 2021-12-03 2022-04-19 长春捷翼汽车零部件有限公司 充电端子与线缆连接结构及充电座结构

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