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Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, insbesondere als Bestandteil einer Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridfahrzeuge, mit einem Elektromotor, ferner mit einem nachgeschalteten mehrstufigen Getriebe als Antriebselemente zur Beaufschlagung eines Stellelementes, beispielsweise eines Riegelelementes der Verriegelungseinrichtung, weiterhin mit einem die Antriebselemente aufnehmenden Antriebsgehäuse, und mit einer Notentriegelung für das Stellelement.
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Elektromotorische Antriebe für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen sind in großer Vielzahl aus der Praxis bekannt und werden beispielsweise in Verbindung mit Fensterhebern, Sitzverstellungen, Türspiegeln etc. eingesetzt. Darüber hinaus kennt man solche elektromotorischen Antriebe in Verbindung mit Kraftfahrzeugtürschlössern beispielsweise als Zuziehantriebe oder Verriegelungsantriebe. Sämtlichen elektromotorischen Antrieben ist gemein, dass oftmals lineare Stellbewegungen abgebildet werden und die Versorgung eines an dieser Stelle eingesetzten Elektromotors mit Niedergleichspannung erfolgt.
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Solche elektromotorischen Antriebe kommen zunehmend auch als Bestandteile und in Verbindung mit Verriegelungseinrichtungen einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge zum Einsatz. Beispiele für solche elektromotorischen Antriebe werden in der
DE 10 2007 002 025 A1 vorgestellt. Hier dient der elektromotorische Antrieb als Bestandteil einer Verriegelungsvorrichtung oder Verriegelungseinrichtung dazu, einen Ladestecker gegenüber einer Ladesteckdose gegen Entnahme zu verriegeln. Dazu arbeitet der bekannte Antrieb auf einen bewegbaren Riegel.
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Die lösbare Verankerung eines Ladesteckers in der Ladesteckdose mit Hilfe eines verfahrbaren Riegelelementes ist im Zusammenhang mit elektrischen Anschlussvorrichtungen für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge von besonderer Bedeutung. Denn der Ladestecker stellt eine elektrische Verbindung zu einer Ladesäule als Bestandteil einer Ladeinfrastruktur her,um im Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug vorhandene Akkumulatoren mit elektrischer Energie aufzuladen.
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Da an dieser Stelle üblicherweise mit Hochspannung gearbeitet wird, ist es erforderlich, den Ladestecker in der Ladesteckdose mit Hilfe des verfahrbaren Riegelelementes lösbar zu verankern, um etwaige Gesundheitsgefahren von Benutzern zu fernzuhalten.
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Die lösbare Verriegelung des Ladesteckers gegenüber der Ladesteckdose ist zusätzlich noch von Bedeutung, da hierdurch im Allgemeinen eine eindeutige Zuordnung zwischen Benutzer und Ladesäule erfolgen kann, um die entnommene elektrische Energie benutzerabhängig abrechnen zu können. Eine solche Vorgehensweise wird beispielhaft in der
WO 2010/149426 A1 beschrieben. Dadurch lässt sich insbesondere ein sogenannter „Stromklau“ vermeiden.
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Der Verriegelung des Ladesteckers in der Ladesteckdose kommt also eine besondere Bedeutung zu. Nun können in der Praxis Situationen entstehen und müssen beherrscht werden, bei welchen der Elektromotor für den elektromotorischen Antrieb ausgefallen ist, das nachgeschaltete mehrstufige Getriebe blockiert oder sonst wie Funktionsbeeinträchtigungen beobachtet werden. Aus diesem Grund beschreibt der gattungsbildende Stand der Technik nach der
WO 2012/101274 A1 eine Notentriegelung, mit deren Hilfe auch bei ausgefallenem elektromotorischen Antrieb zumindest der Ladestecker gegenüber der Ladesteckdose notentriegelt und folglich aus dieser entnommen werden kann.
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Dazu ist beim zuvor genannten Stand der Technik die Notentriegelung mit einem Zugmittel ausgerüstet, mit dessen Hilfe sich zumindest ein Teil des Stellelementes bzw. des Riegelelementes als Bestandteil der Verriegelungseinrichtung bewegen lässt. Das Zugmittel kann mit seinem zweiten Ende in einem Fahrzeuginnenraum enden, wodurch es von einem Benutzer im Notfall bedient werden kann. Das setzt allerdings voraus, dass der Bediener grundsätzlich auch Zugang zum Fahrzeuginnenraum hat und das Zugmittel erreichen kann.
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Fällt beispielsweise bei einem Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug die elektrische Energieversorgung komplett aus, so ist oftmals auch ein Zutritt zum Kraftfahrzeuginnenraum nicht unmittelbar möglich, sondern setzt beispielsweise eine Notentriegelung einer zugehörigen Kraftfahrzeugtür voraus. Das alles muss bewerkstelligt werden, um letztendlich die Notentriegelung für den Ladestecker gegenüber der Ladesteckdose betätigen zu können. Als Folge hiervon ergeben sich deutliche Komforteinbußen und ist eine solche Vorgehensweise nicht besonders intuitiv. Denn die Notentriegelung setzt in der Regel eine bestimmte Vorgehensweise voraus, die einem Fahrzeugbenutzer meistens nicht geläufig ist und beispielsweise erst nachgefragt werden muss. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen elektromotorischen Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen so weiter zu entwickeln, dass die Notentriegelung unmittelbar zugänglich ist und im Bedarfsfall einfach und intuitiv beaufschlagt werden kann.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer elektromotorischer Antrieb im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Notentriegelung eine separate Welle aufweist, welche im Zuge ihrer Montage durch eine Öffnung im Antriebsgehäuse hindurch in Eingriff mit dem Getriebe bringbar ist. Bei der Öffnung im Antriebsgehäuse kann es sich um eine mit einem Deckel verschließbare Gehäuseöffnung bei beispielsweise einem zweiteiligen Antriebsgehäuse handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Öffnung aber auch in einer Wand des Antriebsgehäuses realisiert sein.
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Nach vorteilhafter Ausgestaltung kann die separate Welle manuell mit Hilfe einer Kurbel von außerhalb der Öffnung beaufschlagt werden. Außerdem ist die Auslegung meistens so getroffen, dass die separate Welle als Bestandteil der erfindungsgemäßen Notentriegelung mit einer Welle des mehrstufigen Getriebes in Eingriff bringbar ist. In diesem Zusammenhang verfügen in der Regel die separate Welle und die Welle des mehrstufigen Getriebesüber jeweilige Verzahnungen und lassen sich hierdurch miteinander in Eingriff bringen, beispielsweise durch eine Axialbewegung der separaten Welle gegenüber der Welle des mehrstufigen Getriebes.
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Die Verzahnung oder allgemein ein Eingriff zwischen der separaten Welle als Bestandteil der Notentriegelung einerseits und der Welle des mehrstufigen Getriebes andererseits kann grundsätzlich durch einen oder mehrere ineinandergreifende Zähne, entsprechend geformte Nocken, Anschläge, Radialstege oder dergleichen erfolgen, solange eine Drehbewegung der Notentriegelung für die gewünschte Beaufschlagung des Stellelementes sorgt und das Stellelement insgesamt entriegelt. Meistens ist an dieser Stelle eine Schwenkbewegung der Notentriegelung respektive einer zugehörigen Kurbel um ca. 90° bereits ausreichend.
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Außerdem ist die separate Welle der Notentriegelung vorteilhaft in einer Aussparung des Antriebsgehäuses gelagert. Die Aussparung und die damit hierin gelagerte separate Welle sind im Allgemeinen parallel zu dem Elektromotor angeordnet. Außerdem ist die Aussparung meistens mit zumindest einem Rastlager für die separate Welle ausgerüstet.
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Das Rastlager verfügt im Allgemeinen über einen feststehenden und einen federbelasteten Steg. In montiertem Zustand der separaten Welle als Bestandteil der Notentriegelung greifen die beiden vorgenannten Stege gemeinsam in eine Nut der Welle ein. Dazu ist der federbelastete Steg vorteilhaft an eine mit dem Antriebsgehäuse einseitig verbundene Wippe angeschlossen. Die Wippe selbst kann einstückig mit dem Antriebsgehäuse ausgebildet sein.
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Eine solche Ausgestaltung bietet sich besonders für den Fall an, dass das Antriebsgehäuse als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist. In diesem Fall lassen sich das Antriebsgehäuse und die Wippe im Zuge eines gemeinsamen Herstellungsvorganges bzw. Kunststoffspritzgussvorganges gemeinsam realisieren und umsetzen. Gleiches gilt für den feststehenden Steg innerhalb der Aussparung zur Aufnahme der separaten Welle. Somit handelt es sich bei dem Lager für die separate Welle als Bestandteil der Notentriegelung bevorzugt um ein Gleitlager, dessen Lagerbuchsen automatisch in zugehörigen Stegen oder Gehäuserippen des Antriebsgehäuses beim Kunststoffspritzgussvorgang definiert werden.
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Da darüber hinaus die sämtlichen Wellen, d. h. sowohl die Wellen des dem Elektromotor nachgeschalteten mehrstufigen Getriebes als auch die separate Welle als Bestandteil der Notentriegelung, jeweils vorteilhaft aus Kunststoff hergestellt sind, werden an dieser Stelle niedrige Reibzahlen (Kunststoff-Kunststoff) beobachtet. Außerdem kann hierdurch das Gewicht des elektromotorischen Antriebes besonders niedrig gehalten werden.
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Durch die spezielle und erfindungsgemäße Ausprägung der Notentriegelung mit der separaten Welle, die im Zuge ihrer Montage durch die Öffnung im Antriebsgehäuse hindurch in Eingriff mit dem Getriebe gebracht wird, besteht die Möglichkeit, die Welle mit der Kurbel auszurüsten, welche außerhalb der Öffnung und folglich auch des Antriebsgehäuses in montiertem Zustand der separaten Welle verbleibt. Dadurch lässt sich die separate Welle und folglich insgesamt die Notentriegelung unmittelbar von außerhalb des Antriebsgehäuses beaufschlagen. Etwaige und wie beim Stand der Technik, beispielsweise bekannt aus der
WO 2012/101274 A1 notwendige Zugmittel, die bis ins Innere eines Fahrzeuginnenraumes reichen und von hier aus betätigt werden müssen, sind ausdrücklich nicht erforderlich.
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Dadurch entfallen zusätzliche Montageschritte für das Zugmittel, vielmehr ist die Notentriegelung als gleichsam integraler Bestandteil des erfindungsgemäßen elektromotorischen Antriebes ausgebildet. Außerdem kann der elektromotorische Antrieb so platziert werden, dass die Kurbel zur Notentriegelung zugänglich ist oder einfach zugänglich gemacht werden kann. Außerdem besteht prinzipiell die Möglichkeit, die separate Welle inklusive Kurbel erst dann in die Öffnung des Antriebsgehäuses und in die dahinter sich erstreckende Aussparung einzuführen, wenn tatsächlich eine Notentriegelung erforderlich ist und notwendig wird. Genauso gut kann die Kurbel zur Notentriegelung auf die im Antriebsgehäuse befindliche separate Welle von außen aufgesteckt werden. Dadurch lassen sich auf einfache Art und Weise etwaige Manipulationen am elektromotorischen Antrieb vermeiden. Im Regelfall ist die separate Welle inklusive daran meistens angeformter Kurbel jedoch von vornherein im Innern des Antriebsgehäuses montiert und hierin gelagert.
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Dabei reicht typischerweise eine nur geringfügige Drehbewegung an der Kurbel von beispielsweise 90° aus, um das Riegelelement der Verriegelungseinrichtung in seine zurückgezogene Position zu überführen. In dieser zurückgezogenen Position verlässt das Riegelelement im Allgemeinen eine Ausnehmung im Ladestecker, so dass der Ladestecker gegenüber der Ladesteckdose frei wird und aus der Ladesteckdose entfernt werden kann. Das alles gelingt auch und insbesondere für den Fall, dass der elektromotorische Antrieb bzw. dessen Elektromotor prinzipiell ausgefallen ist. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
- 1 den elektromotorischen Antrieb mit Antriebsgehäuse in einer Übersicht,
- 2A bis 2C einen Ver- und Entriegelungsvorgang zwischen Ladestecker und Ladesteckdose,
- 3 den elektromotorischen Antrieb nach der 1 im Innern des Antriebsgehäuses und
- 4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Gegenstandes nach der 3.
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In der 3 ist ein elektromotorischer Antrieb für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen dargestellt. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels und nicht einschränkend stellt der elektromotorische Antrieb einen Bestandteil einer Verriegelungseinrichtung einer elektrischen Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge dar. Dazu ist in der Übersichtszeichnung nach den 2A bis 2C von dem fraglichen Elektro- oder Hybridkraftfahrzeug lediglich ansatzweise eine Karosserie 1 zu erkennen. Die Karosserie 1 ist mit einer Ausnehmung 2 ausgerüstet.
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In der Ausnehmung 2 findet sich eine Ladesteckdose 3. Die Ladesteckdose 3 kann elektrisch und lösbar verriegelnd mit einem Ladestecker 4 gekoppelt werden, welcher dazu in die Ausnehmung 2 in der Karosserie 1 eingeführt und elektrisch verbindend mit der Ladesteckdose 3 gekoppelt wird.
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Zu diesem Zweck verfügt der Ladestecker 4 über in den 2A bis 2C lediglich angedeutete Steckkontakte 5, die in zugehörige Steckbuchsen 5' im Innern der Ladesteckdose 3 eingreifen. Selbstverständlich kann auch umgekehrt vorgegangen werden. In diesem Fall ist die Ladesteckdose 3 mit den Steckkontakten 5 ausgerüstet, die in zugehörige Steckbuchsen 5' des Ladesteckers 4 lösbar eingreifen.
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Um den Ladestecker 4 mit der Ladesteckdose 3 lösbar zu verriegeln, ist ein verfahrbares Riegelelement 6 vorgesehen. Bei dem verfahrbaren Riegelelement 6 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Verriegelungsstift oder Verriegelungsstößel, welcher aus Kunststoff gefertigt ist. In alternativen Ausführungen kann das Riegelelement 6 auch aus einem Metall gefertigt sein. Das Riegelelement 6 greift zur lösbaren Verriegelung des Ladesteckers 4 gegenüber der Ladesteckdose 3 in eine zugehörige Ausnehmung 7 im Ladestecker 4 ein, und zwar kopfseitig. Außerdem greift das Riegelelement 6 beim Verriegelungsvorgang in eine weitere Ausnehmung 7' in der Ladesteckdose 3 ein.
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Die 2C zeigt den verriegelten Zustand des Ladesteckers 4 gegenüber der Ladesteckdose 3, wohingegen die 2A bzw. 2B den entriegelten Zustand wiedergibt. Das Riegelelement 6 lässt sich gegenüber der Ausnehmung 7 bzw. 7' verfahren, um die Verriegelung zwischen dem Ladestecker 4 und der Ladesteckdose 3 herzustellen respektive aufzuheben. Hierzu korrespondieren Bewegungen des Riegelelementes 6 in seiner Längsrichtung, wie dies durch einen Doppelpfeil in der 1 angedeutet ist. Für die Stellbewegungen des Riegelelementes 6 sorgt nach dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäße elektromotorische Antrieb.
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Der elektromotorische Antrieb wird in einem eigenen Antriebsgehäuse 13 aufgenommen und von dem Antriebsgehäuse 13 insgesamt eingehaust. Das gilt für sämtliche Elemente des Antriebs, der einen Elektromotor 8 und ein dem Elektromotor 8 nachgeschaltetes mehrstufiges Getriebe umfasst. Das Getriebe weist eine erste Welle 9, eine zweite Welle 10, eine dritte Welle 11 und einen Verriegelungshebel 119 an dem das Riegelelement 6 anliegt. Der Verriegelungshebel 119 wird über den Elektromotor 8 und die Wellen 9-11 in Bewegung versetzt, wodurch das Riegelelement 6 verfahren wird. Der Verriegelungshebel 19 wird dabei senkrecht zu einer Ebene, in der die Wellen 9-11 angeordnet sind, verfahren. Im Ausführungsbeispiel sind der Verriegelungshebel 119 und das Riegelelement 6 einstückig miteinander ausgeführt.
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Das Riegelelement 6 weist eine gestufte Gestaltung mit einem Vorsprung 127 auf, so dass das Riegelelement 6 eine erste, höher gelegene Auflagefläche 129 auf dem Vorsprung 127 und eine zweite, niedriger gelegene, Auflagefläche 128 aufweist. Die relativen Angaben „höher gelegen“ und „niedriger gelegen“ beziehen sich hierbei auf einen Abstand zu einem gehäuseseitigen Ende des Riegelelements 6. Mit Hilfe der zwei Auflageflächen 128, 129 kann erfasst werden, ob der Ladestecker 4 ausreichend tief in die Ladesteckdose 3 eingeführt worden ist. Hierbei wird ausgenutzt, dass das Riegelelement 6 im Normalbetrieb, d.h. bei ausreichend tiefer Einführung des Ladesteckers 4 in die Ladesteckdose 3, sowohl die Ausnehmung 7 des Ladesteckers 4 durchgreift als auch in die Ausnehmung 7' der Ladesteckdose eingreift, um zu verriegeln. Die Ausnehmungen 7, 7' sind dabei in Bezug auf ihre Größe und Ausrichtung zueinander so gewählt, das im Normalbetrieb das Riegelelement 6 durch die Ausnehmung 7 in dem Ladestecker 4 durchgeführt wird und mit dem Vorsprung 129 in die Ausnehmung 7' der Ladesteckdose 3 eingeführt wird, wogegen die zweite Auflagefläche 128 an einer Oberfläche des Ladesteckers 3 zu liegen kommt und die Bewegung des Riegelelements 6 dadurch abgestoppt wird. Zusätzlich wird überwacht, wie lange der Elektromotor 8 des Antriebs vor der Abstoppung des Riegelelements 6 betrieben wurde, beispielsweise über eine Überwachung einer Anzahl von Drehungen einer der Wellen 9-10 oder über einen Stromverbrauch des Elektromotors 8. Dadurch kann festgestellt werden, ob der Normalbetrieb vorliegt. Ist der Ladestecker 3 nicht ausreichend tief eingeführt, kommt bereits die erste Auflagefläche 129 an dem Vorsprung 127 auf dem Ladestecker 3 zu liegen und das Riegelelement 6 wird bereits vorher abgestoppt. Zusätzlich kann eine dritte Situation erkannt werden, nämlich wenn der Ladestecker 3 gebrochen ist und somit eine sichere Verriegelung auch bei ausreichend tiefer Einführung nicht gewährleistet ist. In diesem Fall lässt sich das Riegelelement 6 tiefer als im Normalbetrieb einführen.
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Da das Riegelelement 6 im Antriebsgehäuse 13 gelagert ist, steht insgesamt eine einbaufertige Baugruppe bzw. ein Einbaumodul zur Verfügung. Hierzu trägt ergänzend eine außenseitig am Antriebsgehäuse 13 vorgesehene Dichtung 12 bei, durch welche das Riegelelement 6 durch das Antriebsgehäuse 13 hindurch nach außen geführt ist. Selbstverständlich fallen unter die Erfindung auch Lösungen, bei welchen der Antrieb und die Ladesteckdose 3 in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen werden, was jedoch nicht gezeigt ist.
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Mit Hilfe des Antriebes vollführt das als Stellelement ausgebildete Riegelelement 6 Stellbewegungen gegenüber einer Führung 14, 15. Die Führung 14, 15 ist nach dem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und setzt sich im Wesentlichen aus einer ortsfesten Gehäuseführung 14 im Antriebsgehäuse 13 einerseits und einer bewegbaren Abstützung 15 andererseits als jeweils Führungsbestandteile 14, 15 zusammen.
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Der Antrieb setzt sich im Detail aus dem Elektromotor 8 zusammen, welcher über die erste Welle 9 und eine dortige Verzahnung 122 auf die zweite Welle 10 arbeitet und diese in Rotationen versetzt. Die Verzahnung 122 der ersten Welle 9 ist als Evoloid-Verzahnung ausgeführt Die zweite Welle 10 kämmt ihrerseits über eine Verzahnung 123 mit der dritten Welle 11. Auch die Verzahnung 123 der zweiten Welle 10 kann als Evoloid-Verzahnung ausgeführt sein. Die Evoloid-Verzahnung stellt eine hohe bis sehr hohe Übersetzung von beispielsweise 1:30, 1:80, 1:140 oder 1:320 bei relativ kompaktem Raumbedarf zur Verfügung. Die dritte Welle 11 trägt die Abkröpfung bzw. den Exzenterzapfen 17, an welchem sich das Riegelelement 6 bzw. die Ausnehmung 16 für den Exzenterzapfen 17 abstützt. Man erkennt, dass die jeweiligen Achsen der einzelnen Wellen 9, 10, 11 parallel zur Längserstreckung des Elektromotors 8 angeordnet sind und verlaufen, so dass der Antrieb insgesamt kompakt baut und in dem kleinvolumigen Antriebsgehäuse 13 Platz findet.
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Die dritte Welle 11 weist neben einer ersten Verzahnung 124, die mit der Verzahnung 123 der zweiten Welle kämmt, eine zweite Verzahnung 125 auf, die an einem der ersten Verzahnung 124 gegenüberliegenden Ende der dritten Welle 11 angeordnet ist. Die zweite Verzahnung 125 dient zum Antrieb einer Schalterbetätigung 130, über die ein Mikroschalter betätigt wird. Mittels der Betätigung des Mikroschalters wird eine erfolgte Drehung der dritten Welle 11 erfasst. Der Mikroschalter erfasst hierüber, wie weit sich die dritte Welle 11 gedreht hat bzw. wie lange der Antrieb in Betrieb gewesen ist.
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Von besonderer erfinderischer Bedeutung ist dann noch eine Notentriegelung 17, 18 für das Stellelement bzw. das Riegelelement 6 im Beispielfall. Die Notentriegelung 17, 18 weist nach dem Ausführungsbeispiel eine separate Welle 17 auf. Diese Welle 17 ist separat und unabhängig von den zuvor beschriebenen Wellen 9, 10, 11 des mehrstufigen Getriebes ausgelegt und gestaltet.
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Die separate Welle 17 lässt sich manuell mit Hilfe einer endseitigen Kurbel 18 beaufschlagen. Erfindungsgemäß kann die separate Welle 17 durch eine Öffnung im Antriebsgehäuse 13 hindurch in Eingriff mit dem mehrstufigen Getriebe gebracht werden. Bei der Öffnung des Antriebsgehäuses 13 handelt es sich im Beispielfall um eine Gehäuseöffnung, die in der Aufsicht nach der 3 dargestellt ist. Die Gehäuseöffnung kann beispielsweise durch einen Deckel verschlossen werden. Außerdem durchgreift die fragliche Welle 17 eine weitere seitliche Öffnung in einer Wand des Antriebsgehäuses 13. Dadurch kann die Kurbel 18 lösbar auf die Welle 17 aufgesteckt werden. An die seitliche Öffnung im Antriebsgehäuse 13 schließt sich eine Aussparung 19 an, welche die separate Welle 17 aufnimmt und zur Lagerung der Welle 17 im Antriebsgehäuse 13 dient.
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Die Aussparung 19 erstreckt sich ausgehend von der seitlichen Öffnung im Antriebsgehäuse, und zwar größtenteils parallel zum Elektromotor 8. Gleiches gilt auch für die in der Aussparung 19 gelagerte separate Welle 17. Diese ist ebenfalls parallel zum Elektromotor 8 ebenso wie die Aussparung 19 angeordnet.
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Nach dem Ausführungsbeispiel lässt sich die separate Welle 17 in montiertem Zustand mit der dritten Welle 11 des mehrstufigen Getriebes in Eingriff bringen. Bei der dritten Welle 11 handelt es sich um die Welle 11 der dritten Getriebestufe nach dem Ausführungsbeispiel. Die Montage der separaten Welle 17 zusammen mit der angeschlossenen Kurbel 18 erfolgt dabei in der in 1 dargestellten Pfeilrichtung, d. h. in Axialrichtung. Die Montage in dieser Richtung ist möglich und lässt sich besonders einfach dadurch bewerkstelligen, dass sich die dritte Welle 11 und die separate Welle 17 über jeweilige Verzahnungen 23 oder allgemein einen Eingriff miteinander koppeln lassen. Im Ausführungsbeispiel ist, wie in 4 zu erkennen ist, die Verzahnung 23 auf Seiten der dritten Welle 11 als Einzelzahn 126 ausgeführt. Der Eingriff durch die Verzahnungen 23 ist zusätzlich in der 3 wiedergegeben. Jedenfalls sorgt die Verzahnung 23 dafür, dass Drehbewegungen von beispielsweise ca. 90° der Kurbel 18 auf die dritte Welle 11 und damit das Riegelelement 6 für eine anschließend noch zu beschreibende Notentriegelung übertragen werden können.
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Anhand der Darstellung in der 3 erkennt man, dass die die separate Welle 17 aufnehmende Aussparung 19 mit zumindest einem Rastlager 20, 21 für die separate Welle 17 ausgerüstet ist. Das Rastlager 20, 21 verfügt seinerseits über einen feststehenden Steg 20 und einen federbelasteten Steg 21. Beide Stege 20, 21 greifen in montiertem Zustand der separaten Welle 17 gemeinsam in eine Nut 24 der separaten Welle 17 ein. In Verbindung mit dem Eingriff bzw. der Verzahnung 23 zwischen der separaten Welle 17 und der dritten Welle 11 sorgt der Eingriff der beiden Stege 20, 21 in die Nut 24 insgesamt für eine einwandfreie axiale und radiale Lagerung der separaten Welle 17 in der Aussparung 19 des Antriebsgehäuses 13.
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Man erkennt, dass der federbelastete Steg 21 an eine Wippe 22 angeschlossen ist, die in der Art einer Feder auf den Steg 21 wirkt. Die Wippe 22 ist einseitig mit dem Antriebsgehäuse 13 verbunden. D. h., die als Feder ausgelegte und fungierende Wippe 22 ist mit ihrem einen Ende mit dem Antriebsgehäuse 13 gekoppelt. Demgegenüber ist das andere Ende der Wippe 22 frei, so dass die separate Welle 17 in die Aussparung 19 durch die Öffnung im Antriebsgehäuse 13 hindurch in der in 3 dargestellten Pfeilrichtung eingesetzt und in der Aussparung 19 verrastet werden kann. Dazu greift der federbelastete Steg 21 in die Nut 24 ein, sobald die separate Welle 17 die in der 3 dargestellte Montagestellung erreicht hat und auch der Eingriff bzw. Verzahnung 23 zwischen den jeweiligen Nocken endseitig der separaten Welle 17 und der dritten Welle 11 vorliegt und beobachtet wird.
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Kommt es nun zu einem Ausfall des Elektromotors 8, so kann durch eine manuelle Beaufschlagung der lösbar mit der Welle 17 verbundenen Kurbel 18 das Riegelelement 6 dennoch aus der Aussparung 7 im Ladestecker 4 entfernt und auf diese Weise eine Notentriegelung realisiert werden. Die Wippe 22 ist im Ausführungsbeispiel einstückig an das Antriebsgehäuse 13 aus Kunststoff angeformt. Auch die Wellen 9 bis 11 und zugehörige Zahnräder sind als Kunststoffbauteile und insbesondere Kunststoffspritzgussteile ausgeführt. Dadurch lässt sich der dargestellte elektromotorische Antrieb besonders kompakt und leicht ausgestalten und werden auf einfache Art und Weise geringe Reibungszahlen in den jeweiligen Kunststoffgleitlagern erreicht. Sowohl die jeweilige Wellen 9 bis 11 des mehrstufigen Getriebes als auch die separate Welle 17 der Notentriegelung sind jeweils gleitgelagert im Antriebsgehäuse 13. Dabei stehen sich Werkstoffpaarungen (Kunststoff-Kunststoff) mit geringen Reibzahlen gegenüber.
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Die Montage des erfindungsgemäßen elektromotorischen Antriebes wird so vorgenommen, dass zunächst eine Unterschale des gezeigten Antriebsgehäuses 13 mit dem Elektromotor 8 und dem mehrstufigen Getriebe ausgerüstet wird. Dazu wird der Elektromotor 8 und die einzelnen Wellen 9 bis 11 im Innern der Unterschale platziert. Man erkennt, dass die einzelnen Wellen 9 bis 11 parallel zueinander angeordnet sind.
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Nachdem die Unterschale bzw. das Antriebsgehäuse 13 auf diese Weise im Zuge einer Vormontage bestückt worden ist, kann entweder die Oberschale bzw. der bereits angesprochene Deckel des Antriebsgehäuses 13 aufgesetzt oder im Zuge der Endmontage die separate Welle 17 in die Aussparung 19 durch die Öffnung im Antriebsgehäuse 13 hindurch eingesetzt und in Eingriff mit der dritten Welle 11 gebracht werden. Außerdem besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die separate Getriebewelle 17 inklusive Kurbel 18 erst im Notfall, d. h. bei einer tatsächlich Welle Notentriegelung, durch die Öffnung hindurch in die Aussparung 19 einzubringen und mit dem Getriebe wie beschrieben zu koppeln. Alternativ hierzu kann im Notfall auch schlicht und ergreifend die Kurbel 18 auf die Welle 17 aufgesteckt werden.
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Das Riegelelement 6, die Führung 14, 15 und der Antrieb definieren insgesamt eine Verriegelungseinrichtung als Bestandteil der Anschlussvorrichtung für Elektro- oder Hybridkraftfahrzeuge. Die Verriegelungseinrichtung sorgt vorliegend primär für die lösbare Verriegelung zwischen der Ladesteckdose 3 und dem Ladestecker 4 entsprechend den einzelnen Phasen gemäß der Darstellung in den 2A bis 2C.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007002025 A1 [0003]
- WO 2010/149426 A1 [0006]
- WO 2012/101274 A1 [0007, 0018]
