具有锁闭装置的电插接装置 |
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| 申请号 | CN201280013526.2 | 申请日 | 2012-03-01 | 公开(公告)号 | CN103503241B | 公开(公告)日 | 2016-08-17 |
| 申请人 | AMAD曼奈柯斯控股有限责任两合公司; | 发明人 | S.加特温克尔; V.拉萨罗; M.克本; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种插接装置系统，具有一 锁 闭装置（100），通过所述锁闭装置锁止到一第一插接装置元件、例如到一插座（1）中的接入。所述锁闭装置（100）包括一转动环（120），所述转动环经由 耦合器 件（121、131、131'）与至少一个遮挡件（130、130'）如此耦合，使得其转动引起所述遮挡件（130、130'）从一锁闭 位置 到一打开位置的移动。优选设置附加的锁定器件（132'），通过所述锁定器件锁止从所述转动环（120）和/或所述遮挡件（130、130'）在所述锁闭位置中的可动性，只要没有压 力 施加到所述遮挡件（130、130'）上。此外，可以设置保险器件（133'），其防止直接的力作用到所述遮挡件（130、130'）上而导致所述遮挡件打开。 | ||||||
| 权利要求 | 1.电的插接装置系统（1、2、100），包括 |
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| 说明书全文 | 具有锁闭装置的电插接装置技术领域[0001] 本发明涉及一种电的插接装置系统，其包括一第一和一第二第一插接装置元件以及一锁闭装置，所述锁闭装置布置在所述第一插接装置元件前面。本发明还涉及一种用于这种插接装置系统的锁闭装置以及一种用于监控一个插接装置元件到另一个插接装置元件中的接入或者说入口的方法。 背景技术[0002] 按照DIN VDE 0623, EN 60309-2（“CEE插接装置”）或按照IEC 62196（“E汽车充电插接装置”）的电插接装置，例如插头或用于电力的耦合器，包括典型地在一壳体中的一具有电触头（插销或插槽）的接触模块。在所述接触模块中可以从一入口侧开始插入一互补地构造的插接装置元件（耦合器或插头），用以建立与所述接触元件的电接触。已知的是，这种插接装置的入口侧设有一翻盖，用以将其在不使用的状态下防止污渍和潮湿的入侵并且防止与载流部件的不希望的接触。在插入一互补的插接装置元件之前，必须将这种翻盖由使用者手动地转移到一打开位置中。 发明内容[0003] 在该背景下本发明的任务是，提出一种用于可靠地并且耐用地监控到一插接装置元件中的被授权的接入（Zugang）的器件，所述器件可在狭窄的结构空间上实现。 [0004] 该任务通过按照本发明的电的插接装置系统、通过按照本发明的用于这种插接装置系统的锁闭装置以及通过按照本发明的用于监控一个插接装置元件到另一个插接装置元件中的接入的方法解决。 [0005] 根据其第一方面，本发明涉及一种电的插接装置系统，其包括下列部件： [0006] 一第一插接装置元件和一与其兼容的第二插接装置元件，所述第二插接装置元件与所述第一插接装置元件能够通过沿着一插接方向的运动而接合到一起。这种插接装置元件是普遍公知的并且用作将电导线相互连接起来。所述插接装置元件典型地一方面构造成“插座”或者“耦合器”并且另一方面构造成“插头”。在本发明的框架中可以特别是用于电动车辆的充电插接装置或力插接装置。 [0007] 一锁闭装置，其布置在所述第一插接装置元件前面。所说明的“前面”在此涉及如下意义的前述插接方向，即所述第二插接装置元件首先必须经过所述锁闭装置，之后才到达所述第一插接装置元件。所述锁闭装置因此用于监控到所述第一插接装置元件中的接入。 [0008] 此外，所述插接装置系统的特征在于，所述锁闭装置包括下列部件： [0009] a）具有一穿通孔的可转动地支承的转动环，所述第二插接装置元件可抗相对转动地嵌入到所述穿通孔中。所述“转动环”的几何形状可以近似是任意的并且不必绝对地在较窄的意义上对应于一闭合的“环”。同样地，所述转动环的“穿通孔”是任意地构造的，只要其能够实现（部分地）经过所述第二插接装置元件。最后，可以在任意部位上实现所述插接装置元件到所述转动环中的“抗相对转动的嵌接”，其中，当所述第二插接装置元件位于所述穿通孔中时，必须存在所述抗相对转动的连接。特别优选的是，当所述穿通孔具有一内轮廓，所述内轮廓至少部分地相应于所述第二插接装置元件的非圆的外轮廓，在此情况下通过在所述穿通孔本身上的形状配合实现了所述抗相对转动的嵌接。 [0010] b）至少一个遮挡件，所述遮挡件可在一锁闭位置和一打开位置之间运动，在所述锁闭位置中，所述遮挡件（从插接方向看）至少部分地遮盖所述第一插接装置元件，在所述打开位置中，所述遮挡件允许了到所述第一插接装置元件的接入。所述遮挡件可以几何地任意地成形并且沿着任意的方向（可移动地、可摆动地和/或可转动地）运动。特别优选地，所述遮挡件基本上呈板形的并且可在所述板平面中运动，因为其这样可以实现特别平整的结构形状。此外，所述遮挡件的运动优选在一垂直于所述插接方向的平面中进行。 [0011] c）耦合器件，经由所述耦合器件将所述转动环的转动运动转换成所述遮挡件从所述锁闭位置到其打开位置中的运动。 [0012] 由于所述锁闭装置物理地并且作为销售产品而可从所述插接装置元件上分开，本发明还涉及一种用于监控第二插接装置元件到一互补的第一插接装置元件的接入的一独立的锁闭装置。 [0013] 最后，本发明涉及一种用于监控一第二插接装置元件到一互补的第一插接装置元件中的接入的方法，所述方法包括下列步骤： [0014] - 至少一个遮挡件（最初地）在一锁闭位置中锁止到所述第一插接装置元件中的接入。 [0015] - 所述第二插接装置元件被带入到与一转动环的抗相对转动的嵌接中并且随后转动，其中，相应地带动所述转动环。 [0016] - 所述转动环的转动将所述遮挡件转移到一打开位置中，在所述打开位置中，所述遮挡件允许到所述第一插接装置元件中的接入； [0017] - 所述第二插接装置元件通过沿着一插接轴的运动被插入到所述第一插接装置元件中。在此，所述插接轴可以特别是同一个轴，之前围绕该轴在带动所述转动环的情况下实现所述第二插接装置元件的转动。 [0018] 所述电的插接装置系统、所述锁闭装置和所述方法基于如下，一（第二）插接装置元件的转动运动打开了一锁闭装置且如此地允许了到一互补的（第一）插接装置元件中的接入。由于该应用还需要所述（第二）插接装置元件到一转动环中的抗相对转动的嵌接，其可以设计有防止错误使用的较高的安全性，其方式为，所述转动环的转动尽可能紧通过“正确的”插接装置元件才能产生并且无法例如错误地通过一工具或通过手产生。 [0019] 下面描述本发明的不同的改进方案，其不仅在所述插接装置系统中、在所述锁闭装置中，而且也在所述方法中实现。 [0020] 优选地设置多个遮挡件，它们在其锁闭位置中共同地遮盖到所述第一插接装置元件中的入口。单个的遮挡件从其锁闭位置到其打开位置的路程可以以这种方式减小。特别优选地，存在两个遮挡件，它们在所述锁闭位置中分别遮盖所述第一插接装置元件的一部分（例如一半）并且优选沿着相互相反的方向可运动。通过所述沿着相互相反的方向的运动可以实现，干扰力或阻力尽可能地相互得以平衡。 [0021] 所述转动环的转动运动到所述遮挡件的运动中的转换可以通过简单的方式产生，其也取决于所述遮挡件的可动性的方式。特别是所述转动环可以具有布置在一圆弧上的齿，所述齿与所述遮挡件上的齿条嵌接。以这种方式可以将所述转动环的转动运动转换成所述齿条以及与其相连的遮挡件的线性运动。 [0022] 根据本发明的另一种改进方案，所述锁闭装置具有锁定器件，通过所述锁定器件锁止了所述遮挡件和/或所述转动环在所述锁闭位置中的可动性，其中，所述锁止仅通过一沿着所述方向作用到所述遮挡件上的压力来松开。这种沿着插接方向作用的压力可以以自然的方式通过将所述第二插接装置元件应用（Ansetzen）到所述锁闭装置上而产生，因为为了与所述第一插接装置元件的所希望的相互接合，所述第二插接装置元件无论如何都必须沿着插接方向运动。在插接时的正常的运动进程因此近乎自动地导致所述锁定器件的松开。相反，在所述转动环上的唯一的转动（在没有到所述遮挡件上的压力的情况下）,如在错误的打开尝试的情况下会出现的那样），不导致所述锁闭装置的打开，因为所述遮挡件和/或所述转动环的各运动通过所述锁定器件被阻止。 [0023] 所述锁定器件的结构上的实现方式可以通过不同的方式进行。例如可以将所述遮挡件克服一复位力沿着插接方向可移动地进行支承。到所述遮挡件上的（足够大的）压力会导致所述遮挡件沿着所述插接方向的移动，这又可以用于消除所述锁定器件的锁止。 [0024] 所述锁定器件可以特别是包括凸起，所述凸起嵌入到孔中。以这种方式可以锁止所述凸起垂直于其轴的运动。所述凸起可以例如位于所述转动环上或位于所述锁闭装置的壳体上并且所述孔位于所述遮挡件上，或者反过来设计。到所述遮挡件上的沿着插接方向的压力必须导致，所述凸起从所述孔中出来并且可自由运动。这可以特别是在前述的实施方式的情况下通过如下方式实现，即所述遮挡件连同其孔（或凸起）沿着所述插接方向移动，而所述凸起（或孔）保持不动。 [0025] 所述锁定器件防止了所述锁闭装置会单独通过所述转动环上的转矩而打开。但在此情况下当一压力施加到所述遮挡件上，该压力松开了所述锁定器件的锁止时，该保护可以或许通过直接在所述遮挡件上施加的操纵尝试被绕开。为了防止这种操纵，所述锁闭装置可以可选地设有保险器件，通过所述保险器件在所述锁闭位置中锁止所述遮挡件的单独通过直接的力作用所产生的运动。 [0026] 在此情况下，所述保险器件可以与所述保险器件存在与否无关地进行设置。特别优选地，所述保险器件附加于所述锁定器件同时地存在并且如此设计，使得其即使在所述锁定器件的锁止被松开的情况下（也就是说在施加到所述遮挡件上的压力的情况下）也起作用。 [0027] 有利地，所述保险器件还如此设计，所述遮挡件的通过所述转动环的主动的转动而产生的运动在所述锁闭位置中是不可行的。这意味着，所述保险器件至少针对所述锁闭位置取消了一般来说沿着两个方向起作用的在所述遮挡件和所述转动环之间的运动耦合和力耦合，并且在任何情况下仅还可以沿着一个方向起作用（沿着从所述转动环至所述遮挡件的方向）。 [0028] 前述的在所述锁闭位置中在所述转动环和所述遮挡件之间的双向的耦合的取消可以可选地通过如下方式实现，即所述耦合在所述锁闭位置附近完全被取消，而同时在该区域中设置所述遮挡件的通过所述转动环的锁止（但不能反过来）。换句话说，在该实施方式中，所述保险器件包括所述转动环相对于所述遮挡件的一飞轮（Freilauf）。只有当通过所述转动环（通过一被授权的使用者的）主动的转动而离开所述飞轮的区域时，与所述遮挡件的“正常的”双向耦合才启动（并且所述遮挡件的锁止被中断），从而所述转动环的继续转动可引起所述遮挡件的所希望的打开。 [0029] 仅由所述转动环作用到所述遮挡件上的运动锁止（同时地不锁止所述转动环）可以例如如下实现，当所述保险器件包括两个在所述锁闭位置中接触的一方面所述遮挡件的和另一方面所述转动环的点时，其中，所述点的原则上可能的运动方向相互垂直。在此情况下所述转动环的接触点可以对所述遮挡件的接触点进行“路程封锁”且因此锁止所述遮挡件的运动，而（沿着横向方向）允许了它们自身的可动性。此外通过所述相互垂直的运动方向确保了，所述遮挡件的到所述转动环的接触点上的压力不具有力分量，所述力分量会导入所述转动环的转动。 [0030] 本发明的一种特别优选的实施方式涉及一锁闭装置（以及一配属的插接装置系统），其包括上述特征的下列组合： [0031] - 其包括一具有一穿通孔的可转动的转动环，所述第二插接装置元件可抗相对转动地嵌入到所述穿通孔中（例如通过形状配合）。 [0032] - 其包括至少一个遮挡件，所述遮挡件支承在一弹簧板上并且在一垂直于所述弹簧板的平面上能够运动。 [0033] - 在所述遮挡件和所述转动环上设置锁定销和孔，它们在所述遮挡件和所述转动环的锁闭位置中嵌接，并且所述锁定销和孔通过施加到所述弹簧支承的遮挡件上的压力而脱耦。 [0034] - 在所述锁闭位置（在前述的脱耦之后）开始的所述转动环的转动在一起始的飞轮之后将所述遮挡件经由一齿部从其锁闭位置运动到一打开位置中。 [0036] 下面借助于附图示例性地详细阐述本发明。其中： [0037] 图1 示出了根据本发明的具有第一插接装置元件的锁闭装置的分解视图； [0038] 图2 示出了在锁闭位置中的图1的锁闭装置的俯视图； [0039] 图3 示出了具有应用的第二插接装置元件的图2的锁闭装置； [0040] 图4 示出了在打开位置中的图2的锁闭装置的俯视图； [0041] 图5 示出了具有应用的第二插接装置元件的图4的锁闭装置； [0042] 图6 示出了在第二插接装置元件松动地接触在遮挡件上的情况下的图1的锁闭装置的截面图； [0043] 图7 示出了在施加到所述遮挡件上压力的且由此实现的锁定器件松开的情况下的图6的锁闭装置； [0044] 图8 示出了在将所述第二插接装置元件转动到所述开口位置中之后的图7的锁闭装置； [0045] 图9 示出了在将所述第二插接装置元件完全插入到所述第一插接装置元件中之后的图8的锁闭装置； [0046] 图10 示出了在锁闭位置中具有透明地示出的转动环的图1的锁闭装置的俯视图； [0047] 图11 示出了在转动至飞轮端部之后的图10的锁闭装置的放大的部分视图； [0048] 图12 示出了在转动到所述打开位置之后的图10的锁闭装置的俯视图； [0049] 图13 示出了所述锁闭装置的遮挡件的单独立体视图； [0050] 图14 从正面示出了所述锁闭装置的转动环的单独立体视图； [0051] 图15 从后面示出了所述锁闭装置的转动环的单独立体视图。 具体实施方式[0052] 图1在立体分解视图中示出了根据本发明的锁闭装置100的部件以及配属的第一插接装置元件，其在所示的例子中是一插座1（但原则上也可以是一插头）。所述锁闭装置应在不使用的情况下锁闭所述插座1的入口侧且因此防止未经授权的进入（Zugriff）。但同时应该针对一沿着插接方向x输送的互补的第二插接装置元件（在所示的情况下针对一插头2）实现到所述插座1中的接入。为了实现上述情况，所述锁闭装置100具有下列部件： [0053] - 一前遮挡件110，其将所述锁闭装置向外封闭并且其典型地集成到一设备的壁中，例如集成到用于电动车辆的充电站的壳体壁中。所述前遮挡件110在图2-5和10-12中为了概览起见未示出。 [0054] - 一转动环120，其可转动地围绕所述插接轴x支承在所述锁闭装置100内部。所述转动环120在图1中在其“打开位置”中示出，在该打开位置中，其允许了一插头到所述插座1中的进入。在其外侧面上，所述转动环120具有布置在一圆弧上的齿121，所述齿过渡到一不具有齿的飞轮122中。通过一弹簧（未示出）将所述转动环120优选预紧到所述锁闭位置（图2）中。 [0055] - 两个镜面地相互布置的且此外结构相同的遮挡件130和130'。它们主要由遮挡件板材以及与其侧部地连接的齿条131、131'构成。所述遮挡件130、130'在图1中同样在其打开位置中示出，在该打开位置中它们允许了到所述插座1中的接入。 [0056] 通过（与所述壳体150连接的）弹簧134将所述遮挡件从所示的打开位置拉入到所述锁闭位置（图2）中，在所述锁闭位置中，所述遮挡件在它们的碰撞边缘135、135' 处接触。所述碰撞边缘在此情况下优选沿着x方向梯级形地构造，用以尽管存在构件公差也能够将其密闭地闭合。 [0057] 不同于所示，所述碰撞边缘可选地也可以是不笔直的并且例如具有外翻部以及相对应的下凹部。由此从所述锁闭位置出发将所述插座1的单个的接触插槽在某些情况下在一更长的运动路程上也能够进行遮盖。 [0058] - 弹簧板140，所述遮挡件130、130'可移动地沿着z方向支承在其上。 [0059] - 一壳体150，所述弹簧板140（与所述遮挡件130、130'一起）在所述弹簧151上可移动地沿着插接方向x支承在所述壳体中。 [0060] 在图2至5中在装配到一起的状态下示出了所述锁闭装置100（不具有前遮挡件）。在图2中在所述锁闭位置中详细示出了具有所述遮挡件130、130'和所述转动环120的所述锁闭装置100。所述碰撞边缘135、135'接触所述遮挡件，并且到所述插头中的入口被遮盖。 图3在同样的状态中示出了具有应用的插头2的所述锁闭装置100。 [0061] 图4示出了在打开位置中的具有所述遮挡件130、130'和所述转动环120的锁闭装置100，在所述打开位置中到所述插座1中的入口是打开的。图5示出了具有应用的插头2的该状态。 [0062] 所述转动环120在所述打开位置中以大约60°相对于所述锁闭位置转动。所述转动可借助于所述插头2实现，所述插头以其前端部的非圆的外轮廓抗相对转动地嵌入到所述转动环120中的穿通孔126的与其形状配合地匹配的内轮廓中。 [0063] 通过所述插头2围绕所述插接轴x的转动（以及到所述遮挡件130、130'上的压力，见下文），带动所述转动环120围绕所述x轴旋转。在此情况下，经由其齿121到所述遮挡件130、130'的齿条131、131'中的嵌入，将所述转动环120的转动运动转换成所述遮挡件130、 130'的相互反向的平移运动（沿着正的z方向和负的z方向）。所述遮挡件由此被移入到其打开位置中。 [0064] 为了所述锁闭装置100不会在没有插头的情况下通过用手或用工具转动所述转动环而不正确地打开，所述转动环120在所述穿通孔126的内轮廓上特别窄地运转出（ausläuft）。因此几乎不提供用于手指或工具的作用面。这样，所述转动环基本上仅可以通过刚好与所述内轮廓匹配的一插头的前端部来可靠的操作。 [0065] 为了额外地防止所述转动环在所述锁闭位置被未经授权地操作，还设置锁定器件，其在下文中借助于图6至9详细阐述。通过所述锁定器件锁止了所述转动环120和所述遮挡件130、130'在所述锁闭位置中的可动性，只要该锁止不通过一特殊的操作步骤被松开。因此在所述转动环120上的单纯的转动不足以打开所述锁闭装置100。 [0066] 由此在附图中所示的实施方式的情况下，所述锁定器件实现了，在所述转动环120的背面上设置以锁定销123（图5）为形式的凸起。当所述转动环和所述遮挡件位于所述锁闭位置中时，所述凸起嵌入到所述背面130、130'的相对应的孔132、132（'图1、13）中。这种状态在图6的截面视图中示出，在该视图中所述插头2插入到所述转动环120的穿通孔中并且无压力地贴合在所述遮挡件130、130'上。所述插头2围绕所述插接轴x的转动在该状态下是不可行的，因为所述转动环120的锁定销123嵌入到所述遮挡件的孔132、132'中且因此锁止了所述转动。 [0067] 为了取消所述转动环和所述遮挡件的锁止，必须如在图7中所示那样将一压力沿着插接方向x施加到所述遮挡件130、130'上。由于所述遮挡件130、130（'和所述弹簧板140）在所述壳体150中的可移动的支承，所述遮挡件可以与所述弹簧板140一起屈服于这样一种压力并且沿着插接方向x运动一小段（典型地在毫米的数量级中）。沿着插接方向的移动足以将所述转动环120的锁定销123从所述遮挡件130、130'的孔132、132'中拔出，从而松开所述运动锁止。 [0068] 因此，所述转动环120接下来可以如在图8中所示转动到所述打开位置中且因此打开所述锁闭装置。在打开所述遮挡件之后，可以将所述插头2完全地插入到所述插座1中，如在图9中可见。 [0069] 从图9中还可见，所述转动环120上的一轮缘125遮盖一凹槽，所述凹槽如所示可以构造在所述前遮挡件和所述插头2的把手之间。由此防止了，所述转动环120或所述遮挡件130、130'浸入到所述凹槽中且因此可能锁止所述插头的回拔。 [0070] 通过所描述的锁定器件防止了，通过所述转动环120的直接转动可能会将所述锁闭装置打开，因为只有通过所述转动与到所述遮挡件上的压力相结合才能实现所述打开。 [0071] 此外，本发明可选地设置一保险器件，利用其也能够预防所述遮挡件130、130'的直接操纵。所述保险器件应该特别防止，所述锁闭装置通过一沿着所述插接方向x到所述遮挡件上的压力（为了松开所述锁定器件）以及随后所述遮挡件沿着x方向的移动被打开。 [0072] 该目的可以例如通过根据图10-12的保险器件实现，其中，所述转动环120是部分透明地示出的。所述转动环120在其背面上具有两个月牙板124（参见图15），所述遮挡件130或130'的一月牙板销133或133'分别嵌入到所述月牙板中。在图10的下部分中，所述月牙板和所配设的月牙板销在绘图上被强调示出。下面，在上面的月牙板124和上面的遮挡件130的月牙板销133的例子中阐述这些元件的作用，因为针对下面的元件124、133'的功能特性是类似的（呈镜面的）。在图10的右边部分中，所述转动环120或所述遮挡件130的相关的“接触点”124和133再一次单独示出。 [0073] 图10示出了在所述锁闭位置中的所述转动环120和所述遮挡件130、130'。所述月牙板124和所述月牙板销133具有相互的接触点，它们原则上可能的运动方向v（D 月牙板124或转动环120）和vB(月牙板销133或遮挡件130）相互垂直。换句话说，所述月牙板销133位于所述月牙板124的顶点中。因此沿z方向（vB）作用到所述遮挡件130上的操纵力不会产生力分量，所述力分量会导入所述转动环120的转动。这样，持久地锁止了所述遮挡件130的移动。这使得所述锁闭装置100实现了所希望地防止在所述遮挡件130和130'上的不正确的力应用。 [0074] 所描述的保险器件还通过如下方式变得完整，即在所述转动环120上设置一无齿的飞轮122。因此在所述锁闭位置中不存在所述转动环120与所述遮挡件130、130'的齿条131、131'的耦合。如果已经存在这样一种耦合，则可以将一作用到所述遮挡件上的力通过这种方式产生所述转动环120的转动且因此取消所述月牙板销133、133'和所述月牙板124之间的锁止。最后，各构件公差将是一个问题，其针对所述两个对抗的运动机构（通过所述月牙板销133、133'和所述月牙板124形成的锁止或者通过所述齿121、131的双向的运动耦合）而言占据了上风。就此而言，通过所述飞轮122确定了针对所述销和所述月牙板之间的锁止的明确的优先地位。 [0075] 附图标记列表 [0076] 1 插座 [0077] 2 插头 [0078] 100 锁闭装置 [0079] 110 前遮挡件 [0080] 120 转动环 [0081] 121 齿 [0082] 122 飞轮 [0083] 123 锁定销 [0084] 124 月牙板 [0085] 125 轮缘 [0086] 126 穿通孔 [0087] 130、130′ 遮挡件 [0088] 131、131′ 齿条 [0089] 132、132′ 孔 [0090] 133、133′ 月牙板销 [0091] 134、134′ 弹簧 [0092] 135、135′ 碰撞边缘 [0093] 140 弹簧板 [0094] 150 壳体 [0095] 151 弹簧 |
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