DE19544922C2 - Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromeinspeisungs- Verbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere eine Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung, die eine geringe Einschubkraft erfordert und daher sehr einfach an der Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung befestigt und von die­ ser gelöst werden kann. Eine derartige Vorrichtung wird bei­ spielsweise zum Aufladen eines Elektrofahrzeugs verwendet.

Eine herkömmliche Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung des obenbeschriebenen Typs ist beispielsweise aus der DE 43 43 209 A1 oder der vergleichbaren (ungeprüften) JP 6-188044-A bekannt und in Fig. 8 gezeigt.

In dieser Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung a werden als Mittel zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen eines Verbindungskör­ pers c, der mehrere Anschlüsse b enthält, relativ zu einem Ver­ bindungsgehäuse d ein Hebelwerk sowie eine Feder e verwendet. Genauer ist ein Mechanismus vorgesehen, durch den der Verbin­ dungskörper c dann, wenn ein Hebel f ergriffen wird, durch ei­ nen Handgriff q geschoben wird, wobei Stifte P₁ und P₂ als Drehpunkt bzw. als Arbeitspunkt dienen. Bei dieser Konstruktion kann die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung in eine Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung mit geringer Einschubkraft eingeschoben werden. Der Reduzierungsfaktor der Einschubkraft ist hierbei durch (L₁/L₂) . 100(%) gegeben, wobei L₁ den Ab­ stand zwischen dem Drehpunkt P₁ und dem Arbeitspunkt P₂ be­ zeichnet und L₂ den Abstand zwischen dem Drehpunkt P₁ und einem Kraftausübungspunkt P₃ des Hebels f bezeichnet.

Da in der obigen Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung a der Hebel f mit einer oder mit zwei Händen ergriffen wird, ist es nicht möglich, einen großen Hebelhub zu erzielen. Da genauer der Abstand L₂ in Wirklichkeit nicht sehr groß ist, ist es nicht möglich, einen großen Hub des Verbindungskörpers c zu er­ zielen. Daher unterliegen die Größe des Verbindungskörpers und die Konstruktion für die Reduzierung der Einschubkraft Ein­ schränkungen, so daß das Problem entsteht, daß die Stromein­ speisungs-Verbindungsvorrichtung mit dieser Konstruktion nicht als große Verbindungsvorrichtung für die Einspeisung eines ho­ hen elektrischen Stroms verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stromein­ speisungs-Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die für die Einspeisung eines hohen elektrischen Stroms geeignet ist und bei der dennoch der Verbindungskörper in einfacher Weise und mit geringer Kraft vorwärts und rück­ wärts bewegt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Stromeinspeisungs-Verbindungsvor­ richtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet.

Der Verbindungskörper ist direkt mit dem Arbeitspunkt des als Hebel dienenden Handgriffs verbunden, wobei der Handgriff jede gewünschte Länge besitzen kann. Daher kann bei kleinem Kraft­ aufwand eine große Vorschubkraft erhalten werden. Im Ergebnis kann eine große Verbindungsvorrichtung, die bei normaler Hand­ betätigung eine hohe Einschubkraft erfordert, mit geringer Kraft betätigt werden, so daß der praktische Gebrauch einer solchen großbemessenen Verbindungsvorrichtung einfach ist.

Vorzugsweise besitzt der Handgriff Röhrenform, wobei Drähte, die mit den mehreren Anschlüssen verbunden sind, durch den In­ nenraum des Handgriffs nach außen geführt sind. Daher können die Drähte nicht verwirrt und/oder während einer Schwenkbewe­ gung des Handgriffs durchgeschnitten werden.

Da vorzugsweise der Verriegelungsarm, der mit der Stromaufnah­ me-Verbindungsvorrichtung in Eingriff gelangen kann, am äußeren Gehäuse vorgesehen ist, wird die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung nicht von der Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung gelöst, bevor der Ladevorgang begonnen wird. Außerdem kann der Verriegelungsarm ausschließlich durch den Verriegelungsfreiga­ behebel entriegelt werden, wodurch ein sicherer Betrieb gewähr­ leistet ist. Erfindungsgemäß ist der zweite Verriegelungsarm des Handgriffs an dessen äußerer Umfangswand angebracht, außer­ dem besitzt das äußere Gehäuse eine Rückhaltenut, in die dieser zweite Verriegelungsarm eingreifen kann. Bei dieser Konstrukti­ on wird verhindert, daß die Stromeinspeisungs-Verbindungsvor­ richtung während des Ladevorgangs von der Stromaufnahme-Verbin­ dungsvorrichtung gelöst wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einer bevorzugten Ausführungsform und beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stromeinspeisungs-Ver­ bindungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform;

Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 eine vertikale Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1 längs der Linie X-X in Fig. 3;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Stromeinspeisungs- Vorrichtung und einer Stromaufnahme-Vorrichtung, die voneinander getrennt sind;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Handgriffs, der vom äußeren Gehäuse der Stromeinspeisungs-Verbindungsvor­ richtung getrennt ist;

Fig. 7 eine Ansicht zur Erläuterung der Funktionsweise der Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung von Fig. 1; und

Fig. 8 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Stromeinspei­ sungs-Verbindungsvorrichtung nach dem Stand der Tech­ nik.

Wie in den Fig. 1 bis 7 gezeigt, enthält eine Lade-Verbindungs­ vorrichtung die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung A, die an einer (nicht gezeigten) Stromversorgungsvorrichtung ange­ bracht ist, sowie eine Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung B, die an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen fest angebracht ist.

Die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung A enthält ein äu­ ßeres Gehäuse 1 aus Kunstharz und einen Verbindungskörper 2, der im äußeren Gehäuse 1 gleitend angebracht ist. Ein Handgriff 3, der zwei Halbrohre 3A und 3B enthält, ist an einer Seite seines vorderen Abschnitts am hinteren Ende des äußeren Gehäu­ ses 1 angelenkt und an der anderen Seite seines vorderen Ab­ schnitts in einen hinteren Endabschnitt des Verbindungskörpers 2 bewegbar verbunden. Ein Kabel C, das sich von der (nicht ge­ zeigten) Stromversorgungsvorrichtung erstreckt, verläuft durch den Innenraum des Gehäuses 3, wobei Drähte w des Kabels C so beschaffen sind, daß sie mit entsprechenden (nicht gezeigten) Anschlüssen, die im Verbindungskörper 2 angebracht sind, ver­ bunden werden können.

Das in dieser Ausführungsform gezeigte Außengehäuse 1 besitzt eine röhrenförmige Konstruktion mit im wesentlichen quadrati­ schem Querschnitt und weist vordere und hintere offene Enden auf. An einer oberen Wand 1a des äußeren Gehäuses 1 ist eine durch eine Ausbauchung gebildete Verriegelungskammer 4 vorgese­ hen, während in einem hinteren Endabschnitt der unteren Wand 1b eine Haltenut 1c ausgebildet ist.

Die Verriegelungskammer 4 umfaßt gegenüberliegende Seitenwände 4a und eine obere Wand 4b, ferner ist in der Verriegelungskam­ mer 4 ein verhältnismäßig breiter Verriegelungsarm 5 durch einen Stift 6 angelenkt. Der Verriegelungsarm 5 besitzt einen Ha­ kenabschnitt 5a, der an seinem vorderen Ende ausgebildet ist, und Eingriffabschnitte 5b, die an gegenüberliegenden Seiten seines hinteren Abschnitts ausgebildet sind. Gegenüberliegende Enden des Stifts 6 sind an den gegenüberliegenden Seitenwänden 4a fest angebracht. In der oberen Wand 4b sind gegenüber den Eingriffabschnitten 5b des Verriegelungsarms 5 zwei Schlitze 7 ausgebildet. An der inneren oder unteren Oberfläche der oberen Wand 4b ist ein Federhalteabschnitt 4c ausgebildet, während an den hinteren Enden der gegenüberliegenden Seitenwand 4a zwei Lagerabschnitte 8, die jeweils eine Schwenkbohrung 8a besitzen, ausgebildet sind.

Um den Stift 6 ist eine (nicht gezeigte) Schraubenfeder gewun­ den, die den Hakenabschnitt 5a des Verriegelungsarms 5 nach un­ ten, d. h. zum Verbindungskörper 2, vorbelastet.

Der Verbindungskörper 2 enthält ein Gehäuse 9, das drei Arten von Anschlußaufnahmekammern 10, 11 und 12, d. h. große, mittlere und kleine Aufnahmekammern besitzt. Die großen Anschlüsse für die Stromeinspeisungsleitungen zum Aufladen sind entsprechend in den großen Anschlußaufnahmekammern enthalten, der mittlere Anschluß für eine Erdungsleitung ist in der mittleren Anschluß­ aufnahmekammer enthalten und die kleinen Anschlüsse für Signal­ leitungen sind in den entsprechenden kleinen Anschlußaufnah­ mekammern enthalten. An gegenüberliegenden Seiten des hinteren Endes des Gehäuses 9 sind zwei Verbindungshebel 13 ausgebildet, während an gegenüberliegenden Seiten eines freien Endes jedes Verbindungshebels 13 zwei Verbindungsstifte 14 ausgebildet sind.

Für die großen, mittleren und kleinen Anschlüsse werden wie in der in Fig. 8 gezeigten herkömmlichen Konstruktion Steckeran­ schlüsse (b) oder Buchsenanschlüsse verwendet, die in den ent­ sprechenden Anschlußaufnahmekammern 10, 11 bzw. 12 enthalten sind, wobei die Darstellung dieser Anschlüsse weggelassen ist.

Jedes der Halbrohre 3A und 3B enthält einen größeren Abschnitt 3a, der dem äußeren Gehäuse 1 entspricht, einen sich verjüngen­ den Griffabschnitt 3b, der sich vom größeren Abschnitt 3a er­ streckt, sowie einen gewellten Rohrverbindungsabschnitt 3c, der einen hinteren Abschnitt des Halbrohrs definiert. In der inne­ ren Oberfläche des gewählten Rohrverbindungsabschnitts 3c sind Nuten 3d ausgebildet, wobei in dem gewählten Rohrverbindungsab­ schnitt 3c ein (nicht gezeigtes) gewelltes Rohr, das das Kabel C enthält, fest eingeschoben werden kann.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist im oberen Abschnitt des vorderen En­ des des großen Abschnitts 3a jedes der Halbrohre 3A und 3B ein Verriegelungsfreigabehebel 15 ausgebildet, der in den zugehöri­ gen Schlitz 7 eingeschoben werden kann, ferner erstreckt sich von einer inneren Oberfläche einer Seitenwand des großen Ab­ schnitts 3a eine Stiftwelle 16 unter dem Verriegelungsfreigabe­ hebel 15. Ein zweiter Verriegelungsarm 18 mit einem Auslösehe­ bel 17 ist an unteren Abschnitten der vorderen Enden des großen Abschnitts 3a durch einen Stift 19 angebracht, wobei dieser zweite Verriegelungsarm 18 an seinem vorderen Ende einen Haken­ abschnitt 18a aufweist, der mit der Haltenut 1c in Eingriff ge­ langen kann. Ein zweiter Lagerabschnitt 20 mit einem zum Ver­ bindungskörper 2 offenen Schlitz 21 ist an der inneren Oberflä­ che der Seitenwand des größeren Abschnitts 3a ausgebildet. Der zweite Lagerabschnitt 20 ist in der Weise schräg orientiert, daß ein oberes Ende des Schlitzes 21 zum Verbindungskörper 2 gerichtet ist. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Schrau­ beneinschubbohrung, die zum Befestigen der Halbrohre 3A und 3B aneinander verwendet wird.

Für die Montage der Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung A wird der Verbindungskörper 2 gleitend in ein hinteres offenes Ende 1d des äußeren Gehäuses 1 eingeschoben, anschließend wer­ den die Halbrohre 3A und 3B, die zusammen den Handgriff 3 bil­ den, zusammengefügt, um gegenüberliegende Seiten des hinteren Endabschnitts des Verbindungskörpers 2 abzudecken, und werden aneinander mittels (nicht gezeigter) Schrauben, die durch die entsprechenden Schraubeneinschubbohrungen verlaufen, sowie mit­ tels (nicht gezeigter) Muttern befestigt. Genauer werden die beiden Halbrohre 3A und 3B in der Weise zusammengefügt, daß die Stiftwellen 16, die an den Halbrohren 3A bzw. 3B ausgebildet sind, durch die Schwenkbohrungen 8a der Lagerelemente 8 der Verriegelungskammer 4 verlaufen und daß die Verbindungsstifte 14 am hinteren Ende des Verbindungskörpers 2 mit Spiel in die Schlitze 21 der zweiten Lagerabschnitte 20 eingeschoben sind. Dann werden die beiden Halbrohre 3A und 3B in diesem Zustand aneinander befestigt. Hierbei wird eine Schraubenfeder 23 um die Stiftwelle 16 gewunden und an einem Ende durch den Halte­ abschnitt 4c an der inneren Oberfläche der oberen Wand 4b ge­ halten, während ihr anderes Ende an der oberen Wand des größe­ ren Abschnitts 3a anschlägt. Bei dieser Anordnung ist der Hand­ griff 3 zum äußeren Gehäuse 1 vorbelastet, so daß diese beiden Elemente normalerweise in geschlossener Stellung gehalten wer­ den.

Nun wird das Einschieben der Stromeinspeisungs-Verbindungs­ vorrichtung A in die Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung B, der Ladevorgang und die Lösung der Verbindung zwischen der Ver­ bindungsvorrichtung A von der Verbindungsvorrichtung B be­ schrieben.

Wenn zu Beginn die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung A in die Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung B eingeschoben wird, dringt zunächst eine Haube 24 der Verbindungsvorrichtung B in das äußere Gehäuse 1 ein, so daß die beiden Verbindungs­ vorrichtungen A und B vorläufig ineinander eingeschoben sind, woraufhin der Hakenabschnitt 5a des Verriegelungsarms 5 in eine Eingriffaussparung 24a der Haube 24 eingreift, wodurch die bei­ den Verbindungsvorrichtungen verriegelt werden.

In diesem verriegelten Zustand der beiden Verbindungsvorrich­ tungen A und B wird der Verbindungskörper 2 dann, wenn der Handgriff 3 um die Stiftwellen 16 in Richtung des Pfeils Q in Fig. 7 geschwenkt wird, durch die Verbindungsstifte 14, die in den entsprechenden Schlitzen 21 in Eingriff sind, nach vorn in Richtung des Pfeils R gezwungen. Im Ergebnis wird der Verbin­ dungskörper 2 vollständig in die Stromaufnahme-Verbindungsvor­ richtung B eingeschoben, so daß die Anschlüsse in den Anschluß­ aufnahmekammern 10 bis 12 mit den entsprechenden zugehörigen Anschlüssen verbunden werden. Gleichzeitig mit diesem vollstän­ digen Einschieben gelangt der Hakenabschnitt 18a des zweiten Verriegelungsarms 18 des Handgriffs 3 mit der Haltenut 1c im äußeren Gehäuse 1 in Eingriff, wodurch das äußere Gehäuse 1 und der Handgriff 3 miteinander verriegelt werden. Während der Zeit, in der der Verbindungskörper 2 auf diese Weise in der vollständig eingeschobenen Stellung gehalten wird und der Ver­ riegelungsarm 18 eine Verriegelung erzielt, wird der Ladevor­ gang über die zwei Verbindungsvorrichtungen A und B, die elek­ trisch miteinander verbunden sind, ausgeführt.

Nach Beendigung des Aufladevorgangs wird am Auslösehebel 17 ge­ zogen, so daß er in Richtung des Pfeils S (Fig. 7) geschwenkt wird, wodurch die Verriegelung zwischen dem äußeren Gehäuse 1 und dem Handgriff 3 freigegeben wird. Dann wird der Handgriff 3 in der der Richtung des Pfeils Q entgegengesetzten Richtung ge­ schwenkt, so daß der Verbindungskörper 2 entsprechend einer Prozedur, die zu der obenbeschriebenen Prozedur entgegengesetzt ist, nach hinten bewegt wird. Anschließend wird der Handgriff 3 weiter aus der in Fig. 4 gezeigten Position in der der Richtung des Pfeils Q entgegengesetzten Richtung bewegt, so daß die Ver­ riegelungsfreigabehebel 15 durch die entsprechenden Schlitze 7 in die Verriegelungskammer 4 eindringen und die Eingriffab­ schnitte 5b des Verriegelungsarms 5 nach unten zwingen. Im Er­ gebnis wird der vordere Endabschnitt des Verriegelungsarms 5 um den Stift 6 nach oben geschwenkt, so daß der Hakenabschnitt 5a von der Eingriffaussparung 24a in der Stromaufnahme-Verbin­ dungsvorrichtung B gelöst wird und die Stromeinspeisungs- Verbindungseinrichtung A von der Stromaufnahme-Verbindungsein­ richtung B wegbewegt werden kann.

Ein großer Anteil jedes Eingriffabschnitts 5b des Verriege­ lungsarms 5 ist durch die obere Wand 4b der Verriegelungskammer 4 abgedeckt, wobei nur ein kleiner Teil durch den Schlitz (die schmale Öffnung) 7 freiliegt. Daher kann der Verriegelungsarm 5 mit Ausnahme des Verriegelungsfreigabehebels 15 nicht einfach von außen berührt werden, so daß nicht die Gefahr besteht, daß der Verriegelungsarm 5 unbeabsichtigt entriegelt wird.

Der Verbindungskörper 2 ist an den Verbindungsstiften 14 direkt mit den als Schlitze 21 ausgebildeten Arbeitspunkt des als He­ bel dienenden Handgriffs 3 verbunden, außerdem kann der Hand­ griff 3 jede gewünschte Länge besitzen. Selbst wenn daher die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung A große Abmessungen besitzt, kann sie mit der Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung B mit geringer Kraft einfach verbunden und von ihr gelöst wer­ den, wobei der Hub des Verbindungskörpers 2 erhöht werden kann.

Die Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung enthält das äußere Gehäuse, den Verbindungskörper, der im äußeren Gehäuse gleitend angebracht ist und mehrere mit entsprechenden Drähten verbun­ dene Anschlüsse aufnimmt, sowie den Handgriff, der an einer Seite seines vorderen Endabschnitts am äußeren Gehäuse ange­ lenkt ist und mit der anderen Seite seines vorderen Endab­ schnitts in den hinteren Endabschnitt des Verbindungskörpers mit Spiel eingeschoben ist. Bei dieser Konstruktion ist der Verbindungskörper direkt mit dem Arbeitspunkt des als Handgriff ausgebildeten Hebels verbunden, wobei der Hebel eine ausrei­ chende Länge erhalten kann. Daher kann eine große Vorschubkraft erzielt werden, so daß die beiden Verbindungsvorrichtungen mit geringem Kraftaufwand miteinander verbunden und voneinander ge­ löst werden können. Diese Konstruktion ist für Verbindungsvor­ richtungen mit großen Abmessungen für die Lieferung eines gro­ ßen elektrischen Stroms geeignet.

Claims (5)

1. Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung, zur lösbaren Befestigung an einer Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung, die insbesondere an einer Fahr­ zeugkarrosserie oder dergleichen angebracht ist mit einem äußeren Gehäuse (1), einem Handgriff (3), und einem Verbindungskörper (2), der im äußeren Gehäuse (1) glei­ tend angebracht ist und mehrere Anschlüsse aufnimmt, die mit entsprechenden Drähten (w) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (3) mit einer Seite seines vorderen Endabschnitts an dem äußeren Gehäuse (1) bewegbar angebracht ist und an der anderen Seite seines vorderen Endabschnitts bewegbar mit dem hinteren Endabschnitt des Verbindungskörpers (2) verbunden ist, wobei der Verbindungskörper (2) in Abhängigkeit der Bewe­ gung des Handgriffs (3) gleitbeweglich ist.

2. Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (3) eine röhrenförmige Konfiguration besitzt und die Drähte (w), die mit den mehreren Anschlüssen entsprechend verbunden sind, durch den Innenraum des Handgriffs (3) nach außen verlaufen.

3. Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Umfangswand des äußeren Gehäuses (1) eine Verriegelungskammer (4) bildet und in der Verriegelungskam­ mer (4) ein Verriegelungsarm (5) vorgesehen ist, der mit der Stromaufnahme- Verbindungsvorrichtung (B) in Eingriff gelangen kann, und der Handgriff (3) einen Verriegelungsfreigabehebel (15) für den Verriegelungsarm (5) enthält.

4. Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (3) einen zweiten Verriege­ lungsarm (18) aufweist, der an seiner äußeren Umfangswand angebracht ist, und das äußere Gehäuse (1) eine Haltenut (1c) aufweist, mit der der zweite Verriege­ lungsarm (18) in Eingriff gelangen kann, wenn die Stromeinspeisungs-Verbin­ dungsvorrichtung (A) vollständig in die Stromaufnahme-Verbindungsvorrichtung (B) eingeschoben ist.

5. Stromeinspeisungs-Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Endabschnitt des Verbindungs­ körpers (2) zumindest einen Verbindungsstift (14) aufweist, der in zumindest ei­ nem schräggestellten Langloch (21), das am vorderen Endabschnitt des Hand­ griffs (3) ausgebildet ist, eingreift.