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DE102019215158A1 - Device for locking a charging plug on a charging plug socket - Google Patents

Device for locking a charging plug on a charging plug socket Download PDF

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Publication number
DE102019215158A1
DE102019215158A1 DE102019215158.2A DE102019215158A DE102019215158A1 DE 102019215158 A1 DE102019215158 A1 DE 102019215158A1 DE 102019215158 A DE102019215158 A DE 102019215158A DE 102019215158 A1 DE102019215158 A1 DE 102019215158A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charging plug
locking
locking element
charging
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102019215158.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Klöckner
Willibald Reitmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Priority to DE102019215158.2A priority Critical patent/DE102019215158A1/en
Publication of DE102019215158A1 publication Critical patent/DE102019215158A1/en
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    • 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
    • H01R13/6397—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap with means for preventing unauthorised use
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers (2) an einer Ladesteckerbuchse (3), mit einem Verriegelungselement (5), das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, wobei das Verriegelungselement (5) in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker (2) formschlüssig an der Ladesteckerbuchse (3) festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, mit einem Aktuator (6) zum Bewegen des Verriegelungselements (5) aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, wobei dem Verriegelungselement (5) und/oder dem Aktuator (6) eine Feder (9) zugordnet ist, die einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements (5) zur Notentriegelung des Ladesteckers (2) ermöglicht.The invention relates to a device for locking a charging plug (2) to a charging socket (3), with a locking element (5) which can be moved between an unlocking position and a locking position, the locking element (5) being set up in its locking position to Charging plug (2) to be fixed positively on the charging socket (3) and secured against being pulled out, with an actuator (6) for moving the locking element (5) from the unlocking position into the locking position, the locking element (5) and / or the actuator (6) a spring (9) is assigned, which enables a manual return stroke of the locking element (5) for the emergency release of the charging plug (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse.The present invention relates to a device for locking a charging plug to a charging plug socket.

Fahrzeuge, die teilweise oder vollständig elektromotorisch angetrieben sind, müssen regelmäßig mit einer Ladevorrichtung verbunden werden, um die Traktionsbatterie aufzuladen. Hierzu wird üblicherweise eine Steckverbindung zwischen einer Ladevorrichtung und dem zu ladenden Fahrzeug hergestellt. Das zu ladende Fahrzeug hat eine Ladesteckerbuchse, in die ein mit der Ladestation verbundenes Ladekabel mit seinem Ladestecker eingeführt werden kann. Die Steckverbindung bzw. Ladesteckverbindung wird daher durch ein Verbinden des Ladesteckers mit der Ladesteckerbuchse bereitgestellt.Vehicles that are partially or fully powered by an electric motor must regularly be connected to a charging device in order to charge the traction battery. For this purpose, a plug connection is usually established between a charging device and the vehicle to be charged. The vehicle to be charged has a charging socket into which a charging cable connected to the charging station can be inserted with its charging plug. The plug connection or charging plug connection is therefore provided by connecting the charging plug to the charging plug socket.

Um sicherzustellen, dass der Ladestecker vor dem Einschalten und dem Ausschalten der Hochspannung, also zu Beginn und beim Beenden des Ladevorgangs, korrekt an der Ladesteckerbuchse positioniert ist und um ein Abziehen des Ladesteckers während des Ladevorgangs zu vermeiden, wird der Ladestecker an der Ladesteckerbuchse mechanisch verriegelt. Hierbei ist es bekannt, dass ein Verriegelungselement mithilfe eines Aktuators in eine Verrieglungsposition bewegt wird, um den Ladestecker an der Ladesteckerbuchse formschlüssig festzulegen.In order to ensure that the charging plug is correctly positioned on the charging socket before switching on and switching off the high voltage, i.e. at the beginning and at the end of the charging process, and to prevent the charging plug from being pulled out during the charging process, the charging plug is mechanically locked to the charging socket . It is known here that a locking element is moved into a locking position with the aid of an actuator in order to fix the charging plug to the charging plug socket in a form-fitting manner.

Im Falle einer Fehlfunktion, z.B. durch ein Softwareproblem oder den Verlust der Versorgungsspannung, kann der Aktuator das Verriegelungselement ggf. nicht mehr in eine Entriegelungsposition zurückbewegen, so dass der Ladestecker in seiner verriegelten Position am Fahrzeug festsitzt. Um eine Notentriegelung zu ermöglichen, sind aufwändige Konstruktionen bekannt, wie z.B. mechanische Züge oder Hebelkonstruktionen, die über den Kofferraum des Fahrzeugs erreichbar sind.In the event of a malfunction, e.g. Due to a software problem or the loss of the supply voltage, the actuator may no longer be able to move the locking element back into an unlocked position, so that the charging plug is stuck in its locked position on the vehicle. In order to enable an emergency release, complex constructions are known, e.g. mechanical pulls or lever constructions accessible from the trunk of the vehicle.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse anzugeben, die insbesondere eine einfache und kostengünstige Notentriegelung des Ladesteckers ermöglicht. Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird jeweils durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.Against this background, the present invention is based on the technical problem of specifying an improved device for locking a charging plug on a charging plug socket, which in particular enables simple and inexpensive emergency unlocking of the charging plug. The technical problem described above is solved by the independent claims. Further refinements of the invention emerge from the dependent claims and the description below.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse, mit einem Verriegelungselement, das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, wobei das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker formschlüssig an der Ladesteckerbuchse festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, mit einem Aktuator zum Bewegen des Verriegelungselements aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, wobei dem Verriegelungselement und/oder dem Aktuator eine Feder zugeordnet ist, die einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements zur Notentriegelung des Ladesteckers ermöglicht.According to a first aspect, the invention relates to a device for locking a charging plug to a charging socket, with a locking element that is movable between an unlocking position and a locking position, wherein the locking element is set up in its locking position to fix the charging plug positively on the charging socket and against to secure removal, with an actuator for moving the locking element from the unlocking position into the locking position, wherein the locking element and / or the actuator is assigned a spring that enables a manual return stroke of the locking element for emergency unlocking of the charging plug.

Das Verriegelungselement ist daher beispielsweise federnd elastisch vorgespannt an dem Aktuator gehalten, und kann relativ zum Aktuator zwischen zwei Positionen bewegt werden, in dem die Federkraft überwunden wird. Die Feder stellt demnach einen Federweg bereit, um den das Verriegelungselement unabhängig von einer Stellbewegung des Aktuators verschiebbar ist. Auf diese Weise kann das Verriegelungselement manuell verschoben werden, so dass der Ladestecker freigegeben wird und nicht mehr formschlüssig an der Ladesteckerbuchse gehalten ist.The locking element is therefore held on the actuator in a resiliently elastic manner, for example, and can be moved between two positions relative to the actuator in which the spring force is overcome. The spring accordingly provides a spring travel by which the locking element can be displaced independently of an adjusting movement of the actuator. In this way, the locking element can be shifted manually so that the charging plug is released and is no longer held in a form-fitting manner on the charging plug socket.

Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Aktuator samt dem Verriegelungselement insgesamt federnd elastisch gelagert ist und der Aktuator samt dem Verriegelungselement als Einheit von dem Ladestecker wegbewegt werden kann, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Ladesteckerbuchse und dem Ladestecker freigegeben wird.Alternatively or in addition, it can be provided, for example, that the actuator together with the locking element is resiliently mounted overall and the actuator together with the locking element can be moved away from the charging plug as a unit, so that the positive connection between the charging plug socket and the charging plug is released.

So kann in einfacher und kostengünstiger Weise eine Notentriegelung der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Ladestecker und der Ladesteckerbuchse erfolgen.An emergency unlocking of the form-fitting connection between the charging plug and the charging plug socket can thus take place in a simple and cost-effective manner.

Es kann demnach vorgesehen sein, dass eine Feder oder mehrere Federn zwischen dem Verriegelungselement und dem Aktuator aufgenommen sind. Alternativ oder ergänzend kann der Aktuator mithilfe einer oder mehrerer Federn federnd elastisch vorgespannt an einem Gehäuse gehalten sein.It can accordingly be provided that one or more springs are accommodated between the locking element and the actuator. Alternatively or in addition, the actuator can be held on a housing in a resiliently elastic manner with the aid of one or more springs.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Ladesteckerbuchse eine Öffnung zugeordnet ist oder die Ladesteckerbuchse eine Öffnung aufweist, in die ein Werkzeug zum Anheben des Verriegelungselements aus seiner Verriegelungsposition einführbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Schraubendreher zum Anheben des Verriegelungselements verwendet werden kann, der über die Öffnung zu dem Verriegelungselement eingeschoben werden kann. Der Schraubendreher oder ein anderes Werkzeug dienen demnach als Hebel, um das Verriegelungselement aus der Verriegelungsposition anzuheben, um den Ladestecker freizugeben. Diese Konstruktion ermöglicht daher in einfacher und kostengünstiger Weise eine Notentriegelung des Ladesteckers, sodass auf die vorbekannten aufwändigen Konstruktionen mit fahrzeuginternen Hebeln oder Seilzugmechaniken verzichtet werden kann.According to a further embodiment of the device it is provided that the charging plug socket is assigned an opening or the charging plug socket has an opening into which a tool for lifting the locking element out of its locking position can be introduced. For example, it can be provided that a screwdriver can be used to lift the locking element, which screwdriver can be inserted via the opening to the locking element. The screwdriver or another tool therefore serve as a lever to lift the locking element out of the locking position in order to release the charging plug. This construction therefore enables an emergency release of the charging plug in a simple and inexpensive manner, so that on the previously known complex constructions with vehicle-internal levers or cable mechanisms can be dispensed with.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse, mit einem Verriegelungselement, das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, wobei das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker formschlüssig an der Ladesteckerbuchse festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, mit einem Aktuator zum Bewegen des Verriegelungselements aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, wobei dem Verriegelungselement eine Zahnstange zugordnet ist, die im Eingriff mit einem manuell verdrehbaren Zahnrad einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements zur Notentriegelung des Ladesteckers ermöglicht. Hierbei wird durch eine Rotation des Zahnrads ein Bewegen des Verriegelungselements aus seiner Verriegelungsposition bewirktAccording to a second aspect, the invention relates to a device for locking a charging plug to a charging socket, with a locking element that is movable between an unlocking position and a locking position, wherein the locking element is set up in its locking position to fix the charging plug positively on the charging socket and against to secure removal, with an actuator for moving the locking element from the unlocking position into the locking position, the locking element being assigned a rack which, in engagement with a manually rotatable gearwheel, enables a manual return stroke of the locking element for emergency unlocking of the charging plug. A rotation of the gear causes the locking element to move out of its locking position

Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad entlang einer Welle zwischen zwei Positionen verschiebbar ist, wobei das Zahnrad in einer ersten Position mit der Zahnstange im Zahneingriff ist und das Zahnrad in einer zweiten Position nicht mit der Zahnstange im Zahneingriff ist. Soweit die Vorrichtung ordnungsgemäß funktioniert, ist das Zahnrad demnach beabstandet zur Zahnstange in der zweiten Position angeordnet. Lediglich im Falle einer Fehlfunktion, die eine Notentriegelung des Ladestecker erfordert, wird das Zahnrad manuell in Richtung der Zahnstange verschoben, um die Zähne des Zahnrads mit den Zähnen der Zahnstange in Eingriff zu bringen. In dieser Position kann das Zahnrad nunmehr verdreht werden, um die rotatorische Zahnradbewegung über die Zahnstange in eine translatorische Bewegung des Verriegelungselements umzusetzen, ein Anheben des Verriegelungselements aus der Verriegelungsposition zu bewirken und den Ladestecker freizugeben.Provision can be made for the gear wheel to be displaceable between two positions along a shaft, the gear wheel being in tooth engagement with the toothed rack in a first position and the toothed wheel not in toothing engagement with the toothed rack in a second position. As far as the device is working properly, the gear is accordingly arranged at a distance from the rack in the second position. Only in the event of a malfunction that requires an emergency unlocking of the charging plug, the gear is manually shifted in the direction of the rack in order to bring the teeth of the gear into engagement with the teeth of the rack. In this position, the gear can now be rotated in order to convert the rotary gear movement via the rack into a translatory movement of the locking element, to cause the locking element to be lifted out of the locking position and to release the charging plug.

Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad federnd elastisch vorgespannt in der zweiten Position gehalten ist, sodass das Zahnrad manuell durch Überwinden der Federkraft in die erste Position gebracht werden kann. Das Zahnrad in demnach relativ zur Zahnstange verschiebbar.It can be provided that the gear is held in the second position in a resiliently elastically pretensioned manner, so that the gear can be brought into the first position manually by overcoming the spring force. The gear can therefore be displaced relative to the rack.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange selbsthemmend ist.According to an alternative embodiment it can be provided that the toothing between the toothed wheel and the toothed rack is self-locking.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass des Zahnrads dauerhaft mit der Zahnstange im Eingriff ist, sodass die Notentriegelung jederzeit durch eine Rotation des Zahnrads erfolgen kann.In particular, it can be provided that the gear is permanently engaged with the rack, so that the emergency unlocking can take place at any time by rotating the gear.

Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad mithilfe eines Werkzeugs verdrehbar ist, wobei der Ladesteckerbuchse eine Öffnung zugeordnet ist oder die Ladesteckerbuchse eine Öffnung aufweist, in die das Werkzeug einführbar ist. Provision can be made for the gearwheel to be rotatable with the aid of a tool, with the charging plug socket being assigned an opening or the charging plug socket having an opening into which the tool can be inserted.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad mithilfe eines Schraubendrehers verdrehbar ist, wobei beispielsweise eine Aufnahme zum Ansetzen eines Schraubendrehers an einer Welle des Zahnrads oder dem Zahnrad selbst gebildet ist.For example, it can be provided that the gear can be rotated with the aid of a screwdriver, for example a receptacle for attaching a screwdriver to a shaft of the gear or the gear itself being formed.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse, mit einem Verriegelungselement, das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, wobei das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker formschlüssig an der Ladesteckerbuchse festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, mit einem Aktuator zum Bewegen des Verriegelungselements aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, wobei der Ladesteckerbuchse eine Öffnung zugeordnet ist oder die Ladesteckerbuchse eine Öffnung aufweist, wobei ein Werkzeug zum Verformen eines das Verriegelungselement umschließenden Gehäusebereichs des Ladesteckers in die Öffnung einführbar ist, um durch die Verformung des Gehäusebereichs eine Notentriegelung des Ladesteckers zu bewirken.According to a third aspect, the invention relates to a device for locking a charging plug to a charging socket, with a locking element that is movable between an unlocking position and a locking position, wherein the locking element is set up in its locking position to fix the charging plug positively on the charging socket and against to secure removal, with an actuator for moving the locking element from the unlocking position into the locking position, wherein the charging connector is assigned an opening or the charging connector has an opening, wherein a tool for deforming a housing area of the charging connector enclosing the locking element can be inserted into the opening in order to effect an emergency release of the charging plug by deforming the housing area.

Demnach kann die formschlüssige Verbindung des Ladesteckers zu der Ladesteckerbuchse in der Verriegelungsposition des Verriegelungselements dadurch aufgehoben werden, dass eine Wandung bzw. ein Gehäuse des Ladesteckers deformiert wird, um den Formschluss des Ladesteckers zu dem Verriegelungselement aufzuheben und ein Abziehen des Ladesteckers zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Öffnung eine schlitz- oder rohrförmige Öffnung sein, in die beispielsweise ein Schraubendreher oder dergleichen einführbar ist, um den Ladestecker lokal zu deformieren. Die Öffnung kann zu einer Einsteckrichtung des Ladesteckers geneigt erstreckt sein.Accordingly, the positive connection of the charging plug to the charging socket in the locking position of the locking element can be canceled in that a wall or a housing of the charging plug is deformed in order to cancel the positive connection of the charging plug to the locking element and enable the charging plug to be removed. For example, the opening can be a slit-shaped or tubular opening into which, for example, a screwdriver or the like can be inserted in order to locally deform the charging plug. The opening can be inclined to an insertion direction of the charging plug.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse, mit einem Verriegelungselement, das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, wobei das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker formschlüssig an der Ladesteckerbuchse festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, mit einem Aktuator zum Bewegen des Verriegelungselements aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, wobei eine Einrichtung zur Notentriegelung des Ladesteckers eine Sollbruchstelle aufweist und/oder eine Kurzschlussbetätigung des Aktuators aufweist und/oder eine Entkopplungseinrichtung zum Entkoppeln des Verriegelungselements von dem Aktuator aufweist.According to a fourth aspect, the invention relates to a device for locking a charging plug to a charging socket, with a locking element that is movable between an unlocking position and a locking position, wherein the locking element is set up in its locking position to positively fix the charging plug on the charging socket and against to secure removal, with an actuator for moving the locking element from the unlocked position to the locked position, a device for emergency unlocking of the charging plug having a predetermined breaking point and / or a short-circuit actuation of the actuator and / or having a decoupling device for decoupling the locking element from the actuator.

Demnach kann vorgesehen sein, dass eine Notentriegelung dadurch ermöglicht wird, dass ein vordefinierter Bereich als Sollbruchstelle durch Aufbringen einer Kraft mechanisch versagt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement austauschbar an dem Aktuator gehalten ist und eine Sollbruchstelle aufweist. Bei ausreichender Kraftausübung auf den Ladestecker bricht das Verriegelungselement, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Ladesteckerbuchse und dem Ladestecker zerstört ist.Accordingly, it can be provided that an emergency unlocking is made possible in that a predefined area as a predetermined breaking point mechanically fails when a force is applied. For example, it can be provided that the locking element is held exchangeably on the actuator and has a predetermined breaking point. If sufficient force is exerted on the charging plug, the locking element breaks, so that the positive connection between the charging plug socket and the charging plug is destroyed.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Einrichtung zur Notentriegelung beispielsweise durch eine Kurzschlussbetätigung des Aktuators ermöglicht wird. Beispielsweise kann der Ladesteckerbuchse einer Anordnung von zwei freilegbaren Kontaktpins zugeordnet sein, die mithilfe eines leitenden Elements überbrückt werden können, um eine Öffnungsbewegung eines elektrischen Stellantriebs des Aktuators zu bewirken und das Verriegelungselement aus seiner Verriegelungsposition zu bewegen.Alternatively, it can be provided that a device for emergency unlocking is enabled, for example, by short-circuit actuation of the actuator. For example, the charging plug socket can be assigned to an arrangement of two exposed contact pins which can be bridged with the aid of a conductive element in order to bring about an opening movement of an electric actuator of the actuator and to move the locking element out of its locking position.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement von dem Aktuator entkoppelbar ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement federnd elastisch vorgespannt an dem Aktuator gehalten ist, wobei die Verriegelung durch eine manuelle Entkopplung der Vorspannfeder freigegeben und das Verriegelungselement aus seiner Verriegelungsposition entfernt werden kann.Alternatively, it can be provided that the locking element can be decoupled from the actuator. For example, it can be provided that the locking element is held resiliently elastically pretensioned on the actuator, the locking being released by manual decoupling of the pretensioning spring and the locking element being able to be removed from its locking position.

Es versteht sich, dass die vorgenannten Lösungen einzelnen oder in Kombination verwendet werden können, um eine Notentriegelung zu ermöglichen.It goes without saying that the aforementioned solutions can be used individually or in combination in order to enable emergency unlocking.

Jede der vorgenannten Vorrichtungen zum Verriegeln eines Ladesteckers an einer Ladesteckerbuchse kann zudem eine Einrichtung zur Detektion der Position des Verriegelungselements aufweisen, um eine Fehlerdiagnose zu ermöglichen und eine sichere Verriegelung zu Beginn und während des Ladevorgangs zu gewährleisten.Each of the aforementioned devices for locking a charging plug to a charging plug socket can also have a device for detecting the position of the locking element in order to enable a fault diagnosis and to ensure reliable locking at the beginning and during the charging process.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung;
  • 2 eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung;
  • 3 eine dritte erfindungsgemäße Vorrichtung;
  • 4 eine vierte erfindungsgemäße Vorrichtung.
The invention is described in more detail below with the aid of a drawing illustrating exemplary embodiments, each of which shows schematically:
  • 1 a first device according to the invention;
  • 2 a second device according to the invention;
  • 3 a third device according to the invention;
  • 4th a fourth device according to the invention.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Verriegeln eines Ladesteckers 2 an einer Ladesteckerbuchse 3. Die in 1 dargestellte vertikale und gestrichelte Trennlinie zeigt eine Systemgrenze eines Kraftfahrzeugs, dem die Ladesteckerbuchse 3 zugeordnet ist. Das Kraftfahrzeug befindet sich demnach links der vertikalen, gestrichelten Linie, wobei der Ladestecker 2 entlang einer Einsteckrichtung 4 von einer Umgebung U ausgehend in die Ladesteckerbuchse 3 eingeschoben worden ist. Der Ladestecker 3 ist in bekannter Weise mit einer Ladevorrichtung verbunden, wie einer Wandbox, einer öffentlichen Ladestation oder dergleichen. 1 shows a device 1 for locking a charging plug 2 on a charging socket 3 . In the 1 The vertical and dashed dividing line shown shows a system limit of a motor vehicle to which the charging connector socket 3 assigned. The motor vehicle is accordingly to the left of the vertical, dashed line, with the charging plug 2 along an insertion direction 4th starting from an environment U into the charging socket 3 has been inserted. The charging plug 3 is connected in a known manner to a charging device, such as a wall box, a public charging station or the like.

Die Vorrichtung 1 hat ein Verriegelungselement 5, das zwischen einer Entriegelungsposition und der in 1 dargestellten Verriegelungsposition bewegbar ist. Das Verriegelungselement 5 ist dazu eingerichtet, in seiner Verriegelungsposition den Ladestecker 2 formschlüssig an der Ladesteckerbuchse 3 festzulegen und gegen ein Abziehen entgegen der Einsteckrichtung 4 zu sichern.The device 1 has a locking element 5 that is between an unlocked position and the in 1 locking position shown is movable. The locking element 5 is set up to hold the charging plug in its locking position 2 form-fit on the charging socket 3 and against pulling against the insertion direction 4th to secure.

Die Vorrichtung 1 hat einen Aktuator 6 zum Bewegen des Verriegelungselements 5 aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition und umgekehrt.The device 1 has an actuator 6th for moving the locking element 5 from the unlocked position to the locked position and vice versa.

Der Aktuator 6 hat einen Motor 7 und ein Getriebe 8. Das Getriebe 8 dient dazu, eine rotatorische Stellbewegung des Motors 7 in einer translatorische Hubbewegung des Verriegelungselements 5 umzusetzen, um das Verriegelungselement 5, wie durch den Doppelpfeil dargestellt, aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition zurückzuziehen, oder das Verriegelungselement aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition zu bewegen.The actuator 6th has an engine 7th and a gearbox 8th . The gear 8th is used to make a rotary actuating movement of the motor 7th in a translatory stroke movement of the locking element 5 implement to the locking element 5 , as shown by the double arrow, to withdraw from the locking position into the unlocking position, or to move the locking element from the unlocking position into the locking position.

Dem Verriegelungselement 5 ist vorliegend eine Feder 9 zugeordnet, die einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements 5 zur Notentriegelung des Ladesteckers 2 ermöglicht. Soweit beispielsweise der Motor 7 des Aktuators 6 nicht mit einer Spannung versorgt wird, kann ein Werkzeug 10 dazu verwendet werden, das Verriegelungselement 5 entgegen der Federkraft 9 aus der Verriegelungsposition zurück zu bewegen und von dem Ladestecker 2 abzuheben, um den Ladestecker 2 von der Ladesteckerbuchse 3 zu entkoppeln.The locking element 5 is in the present case a spring 9 associated with a manual return stroke of the locking element 5 for emergency release of the charging plug 2 enables. So much for the engine, for example 7th of the actuator 6th is not supplied with voltage, a tool can 10 to be used, the locking element 5 against the spring force 9 move back out of the locked position and out of the charging plug 2 lift off to the charging plug 2 from the charging socket 3 to decouple.

Vorliegend ist die Feder 9 zwischen dem Verriegelungselement 5 und dem Aktuator 6 aufgenommen.Here is the spring 9 between the locking element 5 and the actuator 6th recorded.

Das Verriegelungselement 5 ragt vorliegend in eine Durchgangsöffnung 11 des Ladesteckers 2 und eine Durchgangsöffnung 12 der Ladesteckerbuchse 3. Die Durchgangsöffnungen 11, 12 ergänzen sich demnach zu einer Durchgangsöffnung. Das Verriegelungselement 5 durchdringt in der Verriegelungsposition die Durchgangsöffnungen 11, 12.The locking element 5 in the present case protrudes into a through opening 11 of the charging plug 2 and a through hole 12 the charging socket 3 . The through openings 11 , 12 therefore complement each other to form a passage opening. The locking element 5 penetrates the through openings in the locking position 11 , 12 .

Der Ladesteckerbuchse 3 ist vorliegend eine Öffnung 13 zugeordnet, in die das Werkzeug 10 einführbar ist, um das Verriegelungselement 5 zu erreichen und in Richtung des Aktuators von dem Ladestecker 3 zu entfernen.The charging socket 3 is in the present case an opening 13 assigned into which the tool 10 is insertable to the locking element 5 to reach and in the direction of the actuator from the charging plug 3 to remove.

2 zeigt eine Variante der voranstehend beschriebenen Vorrichtung 1, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Unterschiede zum voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele eingegangen wird und gleichen Merkmalen gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden. 2 shows a variant of the device described above 1 In order to avoid repetition, only the differences from the exemplary embodiments described above will be discussed and the same features will be assigned the same reference symbols.

Die Vorrichtung 1 gemäß 2 unterscheidet sich dadurch von der voranstehend beschriebenen Vorrichtung, dass der Aktuator 6 mithilfe von Federn 9 an einem Gehäuse 14 gehalten ist. Der manuelle Rückhub wird demnach dadurch ermöglicht, dass das Verriegelungselement 5 zusammen mit dem Aktuator 6 als Einheit von dem Ladestecker 2 abgehoben und wegbewegt wird, um die formschlüssige Verbindung der Ladesteckerbuchse 3 zu den Ladestecker 2 aufzuheben und den Ladestecker 2 entgegen der Einsteckerichtung 4 abziehen zu können.The device 1 according to 2 differs from the device described above in that the actuator 6th using springs 9 on a housing 14th is held. The manual return stroke is therefore made possible by the locking element 5 together with the actuator 6th as a unit of the charging plug 2 is lifted off and moved away to the form-fitting connection of the charging socket 3 to the charging plug 2 pick up and the charging plug 2 against the direction of insertion 4th to be able to withdraw.

3 zeigt eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wobei wiederum auf die Unterschiede zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen wird und gleichen Merkmalen gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden. Die Vorrichtung 1 gemäß 3 zeichnet sich dadurch aus, dass ein Werkzeug 10 zum Verformen eines das Verriegelungselement 5 umschließenden Gehäusebereichs 15 in eine Öffnung 16 der Ladesteckerbuchse 3 einführbar ist, um durch eine Verformung des Gehäusebereichs 15 des Ladesteckers 4 eine Notentriegelung des Ladesteckers 2 zu bewirken. Demnach wird der Gehäusebereichs 15 von dem Verriegelungselement 5 weggedrückt, um die formschlüssige Verbindung zwischen dem Verriegelungselement 5 bzw. der Ladesteckerbuchse 3 und dem Ladestecker 2 zu lösen. Es kann vorgesehen sein, dass die Verformung der Wandung 15 bzw. des Gehäusebereichs 15 elastisch ist oder teilweise elastisch und teilweise plastisch ist. 3 shows a further variant of a device according to the invention 1 according to a further aspect of the invention, the differences from the exemplary embodiments described above being discussed again and identical features being assigned the same reference symbols. The device 1 according to 3 is characterized by being a tool 10 for deforming the locking element 5 enclosing housing area 15th into an opening 16 the charging socket 3 is insertable by deforming the housing area 15th of the charging plug 4th an emergency release of the charging plug 2 to effect. Accordingly, the housing area 15th of the locking element 5 pushed away to the form-fitting connection between the locking element 5 or the charging socket 3 and the charging plug 2 to solve. It can be provided that the deformation of the wall 15th or the housing area 15th is elastic or is partially elastic and partially plastic.

4 zeigt eine weitere Vorrichtung 1 zum Verriegeln eines Ladesteckers 2 an einer Ladesteckerbuchse 3, wobei wiederum auf die Unterschiede zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen wird. Dem Verriegelungselement 5 ist vorliegend eine Zahnstange 17 zugeordnet, die im Eingriff mit einem manuell verdrehbaren Zahnrad 18 einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements 5 zur Notentriegelung des Ladesteckers 2 ermöglicht. 4th shows another device 1 for locking a charging plug 2 on a charging socket 3 , the differences from the exemplary embodiments described above being discussed again. The locking element 5 is in the present case a rack 17th assigned that meshes with a manually rotatable gear 18th a manual return stroke of the locking element 5 for emergency release of the charging plug 2 enables.

Soweit beispielsweise der Stelleantrieb 7 bzw. Motor 7 aufgrund einer Fehlfunktion oder mangels Spannungsversorgung ausfällt, kann das Verriegelungselement 5 durch eine Rotation des Zahnrads 18 mit einem Werkzeug (nicht dargestellt) in Richtung des Aktuators 6 bewegt werden, um die formschlüssige Verbindung zwischen dem Ladestecker 2 und der Ladesteckerbuchse 3 aufzuheben.So much for the actuator 7th or motor 7th fails due to a malfunction or lack of power supply, the locking element 5 by rotating the gear 18th with a tool (not shown) in the direction of the actuator 6th be moved to the form-fitting connection between the charging plug 2 and the charging socket 3 cancel.

Es kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad 18 orthogonal zur Zeichnungsebene verschiebbar ist, sodass es in einer ersten Position (nicht dargestellt) einen Abstand zu der Zahnstange 17 aufweist, und in einer zweiten Position (4), in Richtung der Zahnstange derart verschoben ist, dass die Zahnstange 17 mit dem Zahnrad 18 im Eingriff ist.It can be provided that the gear 18th is displaceable orthogonally to the plane of the drawing, so that in a first position (not shown) there is a distance from the rack 17th and in a second position ( 4th ), is shifted in the direction of the rack so that the rack 17th with the gear 18th is engaged.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Zahnrad 18 dauerhaft mit der Zahnstange 17 im Eingriff ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Verzahnung aus Zahnstange 17 und Zahnrad 18 selbsthemmend ist und oder federnd elastisch vorgespannt ist. Das Zahnrad 18 ist insbesondere mithilfe eines Werkzeugs verdrehbar, wie einem Schraubendreher oder dergleichen.Alternatively it can be provided that the gear 18th permanently with the rack 17th is engaged. It can be provided that the toothing consists of a rack 17th and gear 18th is self-locking and or is resiliently biased. The gear 18th is rotatable in particular with the aid of a tool, such as a screwdriver or the like.

Claims (10)

Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers (2) an einer Ladesteckerbuchse (3), - mit einem Verriegelungselement (5), das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, - wobei das Verriegelungselement (5) in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker (2) formschlüssig an der Ladesteckerbuchse (3) festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, - mit einem Aktuator (6) zum Bewegen des Verriegelungselements (5) aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, dadurch gekennzeichnet, dass - dem Verriegelungselement (5) und/oder dem Aktuator (6) eine Feder (9) zugordnet ist, die einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements (5) zur Notentriegelung des Ladesteckers (2) ermöglicht.Device for locking a charging plug (2) on a charging plug socket (3), - with a locking element (5) which can be moved between an unlocking position and a locking position, - wherein the locking element (5) is set up in its locking position to connect the charging plug ( 2) to be fixed positively on the charging socket (3) and secured against being pulled out, - with an actuator (6) for moving the locking element (5) from the unlocking position to the locking position, characterized in that - the locking element (5) and / or a spring (9) is assigned to the actuator (6), which enables a manual return stroke of the locking element (5) for emergency unlocking of the charging plug (2). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Feder (9) zwischen dem Verriegelungselement (5) und dem Aktuator (6) aufgenommen ist und/oder - der Aktuator (6) federnd elastisch vorgespannt an einem Gehäuse (14) gehalten ist.Device according to Claim 1 , characterized in that - the spring (9) is accommodated between the locking element (5) and the actuator (6) and / or - the actuator (6) is held in a resiliently elastically pretensioned manner on a housing (14). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der Ladesteckerbuchse (3) eine Öffnung (13) zugeordnet ist oder die Ladesteckerbuchse (3) eine Öffnung aufweist, in die ein Werkzeug (10) zum Anheben des Verriegelungselements (5) aus seiner Verriegelungsposition einführbar ist.Device according to Claim 1 or Claim 2 , characterized in that - the charging plug socket (3) is assigned an opening (13) or the charging plug socket (3) has an opening into which a tool (10) for lifting the locking element (5) can be inserted from its locking position. Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers (2) an einer Ladesteckerbuchse (3), - mit einem Verriegelungselement (5), das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, - wobei das Verriegelungselement (5) in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker (2) formschlüssig an der Ladesteckerbuchse (3) festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, - mit einem Aktuator (6) zum Bewegen des Verriegelungselements (5) aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, dadurch gekennzeichnet, dass - dem Verriegelungselement (5) eine Zahnstange (17) zugordnet ist, die im Eingriff mit einem manuell verdrehbaren Zahnrad (18) einen manuellen Rückhub des Verriegelungselements (5) zur Notentriegelung des Ladesteckers (2) ermöglicht.Device for locking a charging plug (2) on a charging plug socket (3), - with a locking element (5) which can be moved between an unlocking position and a locking position, - wherein the locking element (5) is set up in its locking position to connect the charging plug ( 2) to be fixed positively to the charging socket (3) and secured against being pulled out, - with an actuator (6) for moving the locking element (5) from the unlocking position to the locking position, characterized in that - the locking element (5) has a rack (17) is assigned, which in engagement with a manually rotatable gear (18) enables a manual return stroke of the locking element (5) for emergency unlocking of the charging plug (2). Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - das Zahnrad (18) entlang einer Welle zwischen zwei Positionen verschiebbar ist, wobei das Zahnrad (18) in einer ersten Position mit der Zahnstange (17) im Zahneingriff ist und in einer zweiten Position nicht mit der Zahnstange (17) im Zahneingriff ist.Device according to Claim 4 , characterized in that - the gear wheel (18) is displaceable along a shaft between two positions, the gear wheel (18) in a first position in mesh with the toothed rack (17) and in a second position not in mesh with the toothed rack (17) ) is in mesh. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass - das Zahnrad (18) federnd elastisch vorgespannt in der zweiten Position gehalten ist.Device according to Claim 5 , characterized in that - the gear (18) is held in the second position in a resiliently elastically pretensioned manner. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - die Verzahnung zwischen dem Zahnrad (18) und der Zahnstange (17) selbsthemmend ist.Device according to Claim 4 , characterized in that - the toothing between the gear (18) and the rack (17) is self-locking. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass - das Zahnrad (18) mithilfe eines Werkzeugs verdrehbar ist, - wobei der Ladesteckerbuchse (2) eine Öffnung zugeordnet ist oder die Ladesteckerbuchse (2) eine Öffnung aufweist, in die das Werkzeug einführbar ist.Device according to one of the Claims 4 to 7th , characterized in that - the gear (18) can be rotated with the aid of a tool, - wherein the charging plug socket (2) is assigned an opening or the charging plug socket (2) has an opening into which the tool can be inserted. Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers (2) an einer Ladesteckerbuchse (2), - mit einem Verriegelungselement (5), das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, - wobei das Verriegelungselement (5) in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker (2) formschlüssig an der Ladesteckerbuchse (3) festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, - mit einem Aktuator (6) zum Bewegen des Verriegelungselements (5) aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, dadurch gekennzeichnet, dass - der Ladesteckerbuchse (2) eine Öffnung zugeordnet ist oder die Ladesteckerbuchse (2) eine Öffnung (16) aufweist, - wobei ein Werkzeug (10) zum Verformen eines das Verriegelungselement (5) umschließenden Gehäusebereichs (15) des Ladesteckers (2) in die Öffnung (16) einführbar ist, um durch die Verformung des Gehäusebereich (15) eine Notentriegelung des Ladesteckers (2) zu bewirken.Device for locking a charging plug (2) on a charging plug socket (2), - with a locking element (5) which can be moved between an unlocking position and a locking position, - wherein the locking element (5) is set up in its locking position to connect the charging plug ( 2) to be fixed positively to the charging connector (3) and to secure it against being pulled out, - with an actuator (6) for moving the locking element (5) from the unlocking position to the locking position, characterized in that - the charging connector (2) has an opening is assigned or the charging plug socket (2) has an opening (16), - wherein a tool (10) for deforming a housing area (15) of the charging plug (2) enclosing the locking element (5) can be introduced into the opening (16) in order to to effect an emergency unlocking of the charging plug (2) by deforming the housing area (15). Vorrichtung zum Verriegeln eines Ladesteckers (2) an einer Ladesteckerbuchse (3), - mit einem Verriegelungselement (5), das zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition bewegbar ist, - wobei das Verriegelungselement (5) in seiner Verriegelungsposition dazu eingerichtet ist, den Ladestecker (2) formschlüssig an der Ladesteckerbuchse (3) festzulegen und gegen ein Abziehen zu sichern, - mit einem Aktuator (6) zum Bewegen des Verriegelungselements (5) aus der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Einrichtung zur Notentriegelung des Ladesteckers (2) eine Sollbruchstelle aufweist und/oder eine Kurzschlussbetätigung des Aktuators (6) aufweist und/oder eine Entkopplungseinrichtung zum Entkoppeln des Verrieglungselements (5) von dem Aktuator (6) aufweist.Device for locking a charging plug (2) on a charging plug socket (3), - with a locking element (5) which can be moved between an unlocking position and a locking position, - wherein the locking element (5) is set up in its locking position to connect the charging plug ( 2) to be fixed positively on the charging connector socket (3) and secured against being pulled out, - with an actuator (6) for moving the locking element (5) from the unlocking position to the locking position, characterized in that - a device for emergency unlocking of the charging connector ( 2) has a predetermined breaking point and / or has a short-circuit actuation of the actuator (6) and / or has a decoupling device for decoupling the locking element (5) from the actuator (6).
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