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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Ladestecker und Ladekabel für eine leistungsstarke Ladesäule zum Laden von Elektrofahrzeugen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bei aus dem Stand der Technik bekannten Ladesäulen muss durch den Bediener bei der Entnahme des Ladesteckers von der Ladesäule und der Zuführung zum Fahrzeug in der Regel eine Drehbewegung des Steckers von 180° gemacht werden. Da das Ladekabel aufgrund der darin enthaltenen Leistungs- und Signalkabel, Kühlleitungen, sowie allenfalls mechanischen Schutzelemente sehr starr ist, kann es nicht unbeschränkt dynamisch verdrillt werden. Das damit relativ torsionssteife Ladekabel sträubt sich gegen die Drehbewegung und das Einführen des Ladesteckers in das Fahrzeug wird für den Bediener zum Kraftakt. Dieser Umstand stellt insbesondere bei den aktuell verwendeten elektrischen Ladekabeln mit einem Durchmesser von üblicherweise bis zu 25 - 40 mm Kabeldurchmesser ein Problem dar. Insbesondere bei tiefen Aussentemperaturen ist das Kabelmaterial zusätzlich wesentlich steifer und verstärkt diese Problematik noch zusätzlich.
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EP341 1883A1 der Anmelderin, welche am 12.12.2018 veröffentlich wurde, zeigt eine Kabelanordnung, welche ein Kabel mit einem Kabelschlauch und mindestens einem darin angeordneten Leiter umfasst. Der Kabelschlauch ist von dem Leiter beabstandet und bildet einen ersten Zwischenraum zwischen dem mindestens einen Leiter und dem Kabelschlauch. Wenigstens ein Rohr zum Fördern eines Kühlfluids und einen Verbinder, der wenigstens ein Kontaktelement, das mit dem wenigstens einen Leiter verbunden ist, und eine Kammer umfasst, welche eine erste Öffnung umfasst, die mit dem ersten Zwischenraum zwischen dem mindestens einen Leiter und dem Kabelschlauch verbunden ist, und eine zweite Öffnung, die mit dem mindestens einen Rohr verbunden ist.
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DE102018112746 der Anmelderin, welche am 28.11.2019 veröffentlich wurde, zeigt eine Ladestation für ein Elektrofahrzeug mit einer Basis, einem Stecker mit Steckkontakten zum Einstecken an einer kompatiblen Buchse am Elektrofahrzeug, sowie einem biegbaren Kabel, welches mit einem ersten Ende an der Basis befestigt ist und mit einem dem ersten gegenüberliegenden zweiten Ende des Kabels am Stecker befestigt ist. Der Stecker ist zwischen einer Parkposition und einer Ladeposition hin und her bewegbar. Die Steckkontakte des Steckers zeigen in Parkposition und in Ladeposition in eine gleiche Raumrichtung. Das Kabel und/oder der Stecker weisen eine mit der Basis wirkverbundene interne Kühlung auf.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung kann daher unter anderem darin gesehen werden, den Kraftaufwand des Benutzers beim Einstecken des Ladekabels in das Elektrofahrzeug zu vermindern.
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Eine bereits bekannte Möglichkeit den Kraftaufwand zu verringern besteht darin die Verbindung zwischen Ladekabel und Ladestecker frei drehbar anzuordnen, wie es von Zapfpistolen bei Zapfsäulen für mineralische Kraftstoffe bekannt ist. Eine in Umfangsrichtung des Ladekabels unbegrenzte Drehbarkeit des Ladesteckers macht jedoch Schleifkontakte am Übergang zwischen dem Ladekabel und dem Ladestecker erforderlich, welche sich bei den aktuell üblichen hohen Stromstärken nicht einfach realisieren lassen und zudem nur eine begrenzte Lebensdauer aufweisen würde. Zudem müssten bei gekühlten Ladekabeln die Leitungen für das Kühlmedium zusätzlich drehbar ausgeführt werden, was viel Platz in Anspruch nimmt und den Aufbau zusätzlich verkompliziert. Solche komplizierten Ladestecker sind auch anfällig für Beschädigungen, zum Beispiel durch Herabfallen.
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Ein Ladestecker und ein daran befestigtes Ladekabel bilden vorteilhafterweise eine Baugruppe für eine Ladesäule zum Laden von Elektrofahrzeugen. Die nachfolgend im Detail näher erläuterte Konstruktion ermöglicht es eine in Umfangsrichtung vom Kraftaufwand her reduzierte Verdrehbarkeit des Ladesteckers gegenüber dem Ladekabel zu ermöglichen. Dies erleichtert den Einsteckvorgang des Ladesteckers für den Bediener bereits wesentlich, kommt jedoch ohne problematische Schleifkontakte aus. Die erfindungsgemässe Baugruppe umfasst in der Regel einen Ladestecker und ein daran befestigtes Ladekabel für eine Ladesäule zum Laden von Elektrofahrzeugen. Das Ladekabel weist einen Kabelmantel und mehrere darin beweglich angeordnete Leiter auf. Je nach zu übertragender elektrischer Leistung kann der Kabelmantel einen oder mehrere darin beweglich angeordnete Leiter umfassen. In einer bevorzugten Variante ist der Kabelmantel von dem mindestens einen Leiter beabstandet, um eine mechanische Entkopplung zwischen dem mindestens einen Leiter und dem Kabelmantel zu erreichen. Der Hohlraum zwischen dem mindestens einen Leiter und dem Kabelmantel ermöglicht eine bessere Tordierbarkeit des mindestens einen Leiters weil diese sich nicht gegenseitig stark beeinflussen. Der Hohlraum zwischen dem mindestens einen Leiter und dem Kabelmantel kann dazu dienen ein Kühlmedium durch den Kabelmantel zu leiten, welches den Leiter in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise umströmt und dabei kühlt.
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Der Ladestecker umfasst weiter ein Steckergehäuse, an welchem an einem vorderen Ende mit den Leitern wirkverbundene Steckkontakte angeordnet sind. Vorzugsweise umfasst das Steckergehäuse ein Steckermodul, welches mit einer dazu korrespondierenden Buchse am Elektrofahrzeug zum eigentlichen Ladevorgang wirkverbindbar ist. In einer bevorzugten Variante sind die Steckkontakte an dem Steckermodul angeordnet und mit den mehreren im Steckergehäuse beweglich angeordnete Leitern wirkverbunden. Das Steckergehäuse des Ladesteckers und/oder der Kabelmantel weisen vorzugsweise einen Hohlraum auf, in welchem sich die mehreren Leiter relativ zueinander bewegen können. Aufgrund der weitgehenden Entkopplung ermöglicht dies eine besserer Tordierbarkeit der mehreren Leiter und falls vorhanden der Kühlleitung und damit einen verringerten Kraftaufwand beim Einstecken in die Buchse am Elektrofahrzeug für den Bediener. Alternativ oder ergänzend kann die Baugruppe eine oder mehrere Kühlleitungen zur Kühlung der Steckkontakte und/ oder der elektrischen Leiter aufweisen. Die mehreren im Ladestecker beweglich angeordneten Leiter und gegebenenfalls die Kühlleitung, sind mit Vorteil frei beweglich im Steckergehäuse und dem Kabelmantel angeordnet. In einer bevorzugten Variante umfasst das Steckergehäuse zwei Halbschalen, welche im montierten Zustand den Hohlraum zumindest teilweise umschliessen. Die Teilung des Steckergehäuses in zwei Halbschalen erfolgt dabei mit Vorteil entlang der Längsachse. Die zwei Halbschalen können im montierten Zustand dabei zum Beispiel mittels Nut und Feder oder Rastverbindungen miteinander wirkverbunden werden. Auch können die zwei Halbschalen zusätzlich jeweils mit dem Steckermodul verschraubt werden. Ein mehrteiliger Aufbau des Steckergehäuses ermöglicht es im Reparaturfall auch nur einzelne Komponenten auszutauschen. Der mehrteilige Aufbau des Steckergehäuses hat zudem den Vorteil, dass ein derartiger Aufbau bei der Montage oder zu Wartungszwecken einen guten Zugang zum Inneren des Ladesteckers ermöglicht. So können die mehreren beweglich angeordneten Leiter und gegebenenfalls die Kühlleitung mit den Steckkontakten am vorderen Ende des Steckergehäuses wirkverbunden werden, bevor die Halbschalen montiert werden und den Hohlraum verschliessen. Der Hohlraum des Steckergehäuses kann entlang der Längsachse einen Knick aufweisen. Das Steckergehäuse weist vorzugsweise im hinteren Bereich einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt auf, welcher als Handgriff für den Bediener dient. Der im Wesentlichen zylindrische Abschnitt kann hierbei Erhöhungen und/oder Vertiefungen in Form von Rillen aufweisen, welche vorzugsweise in Längsachse des Steckergehäuses verlaufen. Die Erhöhungen und/oder Vertiefungen ermöglichen ein besseres Greifen für den Bediener und dienen somit der Verbesserung der Ergonomie des Ladesteckers. Zum leichteren Einführen des Ladesteckers in die dazu korrespondierende Buchse des Elektrofahrzeugs kann das vordere Ende des Ladesteckers bezüglich der Längsachse des Steckergehäuses geneigt sein. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn das vordere Ende dabei bezüglich der Längsachse des Steckergehäuses in einem Bereich von 15° bis 45° geneigt ist.
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In einer bevorzugten Variante umfasst das Steckergehäuse im Inneren eine skelettförmige Basis und/oder auswechselbare Elemente, welche an dem Steckergehäuse befestigt werden können. Die skelettförmige Basis kann die Stabilität des Steckergehäuses erhöhen. Alternativ oder ergänzend kann das Steckergehäuse auch eine Rippenstruktur aufweisen. Die Rippen können dabei im Bereich der auswechselbaren Elemente und/oder auf den Innenseiten des Steckergehäuses angebracht sein. Die Rippenstruktur kann die Stabilität des Steckergehäuses weiter erhöhen. Die auswechselbaren Elemente bestehen vorzugsweise ganz oder teilweise aus einem schlagzähen Material. In einer bevorzugten Variante umfasst das Steckergehäuse und/oder das Steckermodul ein oder mehrere Pads aus schlagzähem Material, welche am vorderen Ende des Steckergehäuses auf der Aussenseite am Steckergehäuse befestigt werden können. Die Aussenseite ist hierbei als die der Umgebung zugewandte Seite des Steckergehäuses zu verstehen. Im Falle eines Herabfallens des Ladesteckers können die auswechselbaren Elemente einen Teil der Energie absorbieren und somit eine Beschädigung, insbesondere des Steckergehäuses, vermindern oder gar vermeiden. Aufgrund von Abnutzung oder aus ästhetischen Gründen sind die auswechselbaren Elemente vorzugsweise derart mit dem Steckergehäuse verbunden, dass sie sich auch vor Ort am Einsatzort der Baugruppe leicht austauschen lassen.
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Am hinteren Ende des Ladesteckers ist eine Halterung angeordnet, an welcher der Kabelmantel des Ladekabels befestigt ist. Die Halterung ist gegenüber dem Steckergehäuse um eine Längsachse des Steckergehäuses um einen Drehwinkel drehbar angeordnet. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn der Drehwinkel (α) auf +/- 60° begrenzt wird. Bei einem Drehwinkel von +/- 60° wird bei der Bedienung eine ausreichende Drehung des Ladesteckers bezüglich des Ladekabels ermöglicht, ohne die im Kabelmantel und/oder Ladestecker beweglich angeordneten Leiter zu stark zu tordieren. Damit kann das Kraftniveau gesenkt werden. Vorzugsweise sollte ebenfalls das Verhältnis von Kabellänge zu Kabeldurchmesser im Wesentlichen 50:1 nicht unterschreiten werden, damit sich die im Kabelmantel beweglich angeordnete Leiter bei der Drehbewegung ausreichend tordieren können ohne jedoch überbeansprucht zu werden. Bei einem Drehwinkel von maximal +/-60° und einem Verhältnis von Kabellänge zu Kabeldurchmesser von mindestens 50:1, ist die Wechselbiegebelastung derart, dass eine Lebensdauer von typischerweise 15'000 Lade-/Steckvorgängen des Kabels erreicht werden kann. Gute Ergebnisse können sich etwa bei einer freien Länge des Ladekabels zwischen Ladesäule und Ladestecker von im Wesentlichen 3000 mm, bei einem Aussendurchmesser des Kabelmantels von 30 - 35 mm ergeben. Die Ausrichtung des Ladekabels und/oder des Ladesteckers in der Ladestation sollte nach der bevorzugten Ladeposition des Fahrzeugs erfolgen. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Mittelposition des Steckers zum Fahrzeug zeigt. Hierfür kann eine Markierung für die Drehposition auf dem Steckergehäuse angebracht sein, um die optimale Installation zu vereinfachen. Zusätzlich zur Halterung am Steckergehäuse, kann auch der Anschluss des Ladekabels an der Ladestation als eine zumindest in Umfangsrichtung bereichsweise drehbare Kabelverschraubung ausgeführt sein. Hierdurch kann die Drehbarkeit der Baugruppe nochmals verbessert werden.
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Die Halterung des Ladesteckers kann eine hülsenförmige Basis aufweisen, welche im montierten Zustand mit dem Kabelmantel wirkverbunden ist. In einer bevorzugten Variante kann die hülsenförmige Basis eine zylinderförmige Haltefläche aufweisen, auf welche der Kabelmantel des Ladekabels aufgeschoben wird. Die zylinderförmige Haltefläche kann an einem ersten, dem Steckergehäuse weggewandten Ende eine Fase aufweisen, welche dazu dient das Aufschieben des Kabelmantels auf die zylinderförmige Haltefläche zu erleichtern. An einem zweiten, dem Steckergehäuse zugewandten Ende, kann die hülsenförmige Basis einen in Umfangsrichtung zumindest teilweise umlaufenden Bund aufweisen. Vorzugsweise ist der Kabelmantel mittels eines ersten Haltemittels gegenüber der hülsenförmigen Basis lagesicher fixiert. Der zumindest teilweise umlaufende Bund der hülsenförmigen Basis kann hierzu ein Aussengewinde aufweisen, welches dazu konfiguriert ist mit einem hierzu korrespondierenden Innengewinde am ersten Haltemittel wirkverbunden zu werden. Weiterhin kann der zumindest teilweise umlaufende Bund der hülsenförmigen Basis in Längsachse einen Anschlag aufweisen, welcher dazu dient den Drehwinkel α zu begrenzen. In einer bevorzugten Variante umfasst das erste Haltemittel ein Klemmelement mit welchem der Kabelmantel gegenüber der hülsenförmigen Basis festgeklemmt ist. Vorzugsweise ist das Klemmelement als zylinderförmige Klemmfläche ausgeführt. Im montierten Zustand wird der Kabelmantel vorzugsweise zwischen der zylinderförmigen Haltefläche der hülsenförmigen Basis und der zylinderförmigen Klemmfläche des ersten Haltemittels verklemmt. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Halterung mittels eines zweiten Haltemittels mit dem hinteren Ende des Steckergehäuses wirkverbunden ist. In einer bevorzugten Variante ist das zweite Haltemittel eine Überwurfmutter oder ein in eine Nut am Steckergehäuse einrastendes Verbindungselement. Zu Wartungs- oder Reparaturzwecken ist es vorteilhaft, wenn das zweite Haltemittel vor Ort demontiert werden kann. Gleichzeitig soll jedoch ein ungewolltes Entfernen in Form von Vandalismus erschwert werden. In einer bevorzugten Variante kann das zweite Haltemittel hierzu als eine Überwurfmutter ausgeführt sein, welche eine im Wesentlichen glatte zylindrische Aussenkontur aufweist. Eine derart ausgeformte Überwurfmutter bietet keine Ansatzpunkte für konventionelle Werkzeuge, wie zum Beispiel einen Maulschlüssel. Eine Überwurfmutter ermöglicht es zudem eine möglichst kompakte Baugrösse der Halterung zu erzielen.
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In einer bevorzugten Variante kann das zweite Haltemittel bezüglich der Längsachse zumindest bereichsweise über dem ersten Haltemittel angeordnet sein. Vorzugsweise ist das zweite Haltemittel als eine Überwurfmutter ausgeführt, welche im montierten Zustand mit dem hinteren Ende des Steckergehäuses verschraubt wird. Das erste Haltemittel kann einen in Umfangsrichtung umlaufenden Bund umfassen mittels dem das erste Haltemittel mit dem zweiten Haltemittel im montierten Zustand drehbeweglich wirkverbunden ist. Gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn das zweite Haltemittel als Überwurfmutter ausgestaltet ist und einen zylinderförmigen Aufnahmeraum aufweist, in welchem der in Umfangsrichtung umlaufende Bund des ersten Haltemittels aufgenommen wird. Durch die Aufnahme des umlaufenden Bunds des ersten Haltemittels kann verhindert werden, dass das erste Haltemittel mit der damit wirkverbundenen hülsenförmigen Basis im montierten Zustand mit Bezug zur Längsachse ungewollt verrutschen kann. In einer bevorzugten Variante kommt der in Umfangsrichtung umlaufende Bund der Basis im montierten Zustand mit einer ersten Seite am hinteren Ende des Steckergehäuses zum Anliegen und gleichzeitig mit einer zweiten Seite an einem Anschlag in der Überwurfmutter zum Anliegen. Dies verhindert zum einen ein ungewolltes Verrutschen entlang der Längsachse, ermöglicht zum anderen aber die gewollte Verdrehung in Umfangsrichtung bezüglich der Längsachse.
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Am Steckergehäuse und/ oder der Halterung kann ein Anschlag angeordnet sein, welcher den Drehwinkel (α) begrenzt. Der Anschlag kann in Form von mindestens einer Nase ausgebildet sein, welche sich in Richtung der Längsachse vom umlaufenden Bund der hülsenförmigen Basis in Richtung des Steckergehäuses wegerestreckt. Die mindestens eine Nase kann im montierten Zustand vorzugsweise in eine dazu korrespondierende Nut am hinteren Ende des Steckergehäuses eingreifen. An der Halterung oder dem Steckergehäuse kann ein Zugentlastungselement angeordnet sein, mittels welchem der Ladestecker mittels eines im Ladekabel verlaufenden Zugelements mit der Ladesäule wirkverbunden ist um das Kabel vor Beschädigungen zu schützen. In einer bevorzugten Variante ist das Zugentlastungselement als Einsatz ausgeführt, der mit der hülsenförmigen Basis wirkverbunden ist. Der Einsatz kann hierzu in Nuten, welche in den umlaufenden Bund des hülsenförmigen Basis eingebracht sind, eingesetzt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Zugentlastungselement auch Haltstege aufweisen, welche mittels Federzungen in eine dazu korrespondierende Aussparung an oder in der hülsenförmigen Basis eingreifen. Alternativ oder ergänzend kann ein Zugentlastungselement direkt an den Leitern angebracht werden. Hierbei wird vorzugsweise ein Crimpelement mit dem Leiter formschlüssig wirkverbunden, welches Crimpelement mittels eines Klemmelementes lagesicher mit Bezug zum Steckergehäuse gehalten wird. Der Vorteil einer derartigen Zugentlastung besteht darin, dass kein Zugelement wie etwa ein Seil benötigt wird. Die Zugentlastung erfolgt hierbei direkt über mindestens einen der Leiter.
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Die Halterung kann einen Kabelknickschutz umfassen der um das Ladekabel umläuft und sich entlang des Ladekabels vom hinteren Ende des Steckergehäuses wegerstreckt. Der Kabelknickschutz besteht üblicherweise aus einem weichelastischen Material und ist im Wesentlichen zylinderförmig. Der Kabelknickschutz wird bei einer bevorzugten Variante mit der Halterung wirkverbunden. Er dient dazu ein Abknicken des Kabelmantels und der darin angeordneten mehreren beweglichen Leitern zu vermeiden und somit eine Beschädigung des Ladekabels und der darin beweglich angeordneten Leiter und/oder Kühlleitung zu verhindern.
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Figurenliste
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Anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Beschreibung werden Aspekte der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 Perspektivische Ansicht der Vorderseite einer Variante der Baugruppe mit dem Ladestecker und des daran befestigten Ladekabels;
- 2 Perspektivische Ansicht der Rückseite der Baugruppe nach 1 des Ladesteckers und des daran befestigten Ladekabels mit einem Teilschnitt;
- 3 Detailansicht der Halterung der Baugruppe nach 2;
- 4 Eine Explosionsansicht der Baugruppe nach 1 des Ladesteckers und des daran befestigten Ladekabels mit einem Teilschnitt;
- 5 Detailansicht der Halterung der Baugruppe nach 4.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorderseite einer Variante der Baugruppe 1 mit dem Ladestecker 2 und des daran befestigten Ladekabels 3. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückseite der Baugruppe 1 nach 1 des Ladesteckers 2 und des daran befestigten Ladekabels 3 mit einem Teilschnitt. 3 zeigt eine Detailansicht der Halterung 10 der Baugruppe nach 2. 4 zeigt eine Explosionsansicht der Baugruppe 1 nach 1 des Ladesteckers 2 und des daran befestigten Ladekabels 3 mit einem Längsschnitt. 5 zeigt eine Detailansicht der Halterung 10 der Baugruppe 1 nach 4.
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Aus 1 ist eine Variante der Baugruppe 1 mit einem Ladestecker 2 und einem daran befestigten Ladekabel 3 für eine Ladesäule zum Laden von Elektrofahrzeugen ersichtlich. Das gezeigte Ladekabel 3 weist einen Kabelmantel 4 und mehrere darin beweglich angeordnete Leiter 5 auf. Der gezeigte Ladestecker 2 umfasst ein Steckergehäuse 6, an dessen vorderen Ende 7 mit den Leitern 5 wirkverbundene Steckkontakte 8 angeordnet sind, und an dessen hinteren Ende 9 eine Halterung 10 angeordnet ist, an welcher der Kabelmantel 4 des Ladekabels 3 befestigt ist. Die gezeigte Halterung 10 ist gegenüber dem Steckergehäuse 6 um eine Längsachse 11 des Steckergehäuses 6 um einen Drehwinkel α drehbar angeordnet. Der Hohlraum 12 des Steckergehäuses 6 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 weist entlang der Längsachse 11 einen Knick 13 auf. Das gezeigte Steckergehäuse 6 weist zudem einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt auf, welcher als Handgriff 28 für den Bediener dient. Der Handgriff 28 weist Erhöhungen 29 auf, welche entlang der Längsachse 11 des Steckergehäuses 6 verlaufen. Die gezeigten Erhöhungen 29 ermöglichen ein besseres Greifen für den Bediener und dienen somit der Verbesserung der Ergonomie des Ladesteckers 2. Der Knick 13 des Steckergehäuses 6 ist bei der gezeigten Variante zwischen dem Handgriff 28 des Steckergehäuses 6 und dem vorderen Ende 7 des Steckergehäuses 6 angebracht. Die gezeigte Baugruppe 1 umfasst einen Kabelknickschutz 25 der um das Ladekabel 3 umläuft und sich entlang des Ladekabels 3 vom hinteren Ende 9 des Steckergehäuses 6 wegerstreckt. Der gezeigte Kabelknickschutz 25 besteht aus einem weichelastischen Material und ist im Wesentlichen zylinderförmig. Der Kabelknickschutz 25 wird bei der gezeigten Variante mit der Halterung 10 wirkverbunden. Er dient dazu ein Abknicken des Kabelmantels 4 und der darin angeordneten mehreren beweglichen Leitern 5 zu vermeiden und somit eine Beschädigung des Ladekabels 3 und der darin beweglich angeordneten Leiter 5 und/oder der Kühlleitung 24 zu verhindern.
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Aus 2 ist ersichtlich, dass das Steckergehäuse 6 des Ladesteckers 2 und/oder der Kabelmantel der gezeigten Variante der Baugruppe 1 einen Hohlraum 12 aufweisen, in welchem sich die mehreren beweglich angeordneten Leiter 5 relativ zueinander bewegen können. Der Ladestecker 2 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 weist mindestens eine Kühlleitung 24 zur Kühlung der Steckkontakte 8 auf. Die Halterung 10 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 umfasst einen Kabelknickschutz 25 der um das Ladekabel 3 umläuft und sich entlang des Ladekabels 3 vom hinteren Ende 9 des Steckergehäuses 6 wegerstreckt. Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst das Ladekabel 3 der gezeigten Variante einen Kabelmantel 4 und mehrere darin beweglich angeordnete Leiter 5. Der Kabelmantel 4 der gezeigten Variante ist von den darin beweglich angeordneten mehreren Leitern 5 beabstandet, um einen Hohlraum 12 zwischen den mehreren Leitern 5 und dem Kabelmantel 4 zu bilden. Der Hohlraum 12 zwischen den mehreren Leitern 5 und dem Kabelmantel 4 ermöglicht eine bessere Tordierbarkeit der mehreren Leiter 5. Der Hohlraum 12 zwischen den mehreren Leiter 5 und dem Kabelmantel 4 kann ebenfalls dazu dienen ein Kühlmedium durch den Kabelmantel 4 zu leiten, welches die mehreren Leiter 5 in Umfangsrichtung zumindest bereichsweise umströmt und dabei kühlt und/oder den Ladestecker 2 als Ganzes kühlt.
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Aus 3 ist ersichtlich, dass die Halterung 10 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 eine hülsenförmige Basis 15 aufweist, welche im montierten Zustand mit dem Kabelmantel wirkverbunden ist. Der Kabelmantel 4 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 ist mittels eines ersten Haltemittels 16 gegenüber der hülsenförmigen Basis 15 lagesicher fixiert. Das erste Haltemittel 16 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 umfasst ein Klemmelement 17 mit welchem der Kabelmantel 4 gegenüber der hülsenförmigen Basis 15 festgeklemmt ist. Die hülsenförmige Basis 15 und das damit wirkverbundene erste Haltemittel 16 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 ist mittels eines zweiten Haltemittels 18 mit dem hinteren Ende 9 des Steckergehäuses 6 wirkverbunden. Das zweite Haltemittel 18 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 ist eine Überwurfmutter oder alternativ ein in eine Nut am Steckergehäuse einrastendes Verbindungselement. Das erste Haltemittel 16 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 umfasst einen in Umfangsrichtung umlaufenden Bund 19 mittels dem das erste 16 mit dem zweiten 18 Haltemittel im montierten Zustand drehbeweglich wirkverbunden ist. Das zweite Haltemittel 18 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 ist bezüglich der Längsachse 11 zumindest bereichsweise über dem ersten Haltemittel 16 angeordnet.
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Aus 4 ist ersichtlich, dass das Steckergehäuse 6 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 zwei Halbschalen 14 umfasst, welche im montierten Zustand den Hohlraum 12 zumindest teilweise umschliessen. Zwischen dem Steckergehäuse 6 der gezeigten Variante der Baugruppe 1und der Halterung 10 ist ein Anschlag 20 angeordnet, welcher den Drehwinkel α begrenzt. Das Steckergehäuse 6 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 umfasst im Inneren eine skelettförmige Basis und/oder auswechselbare Elemente 21 welche an dem Steckergehäuse 6 und/ oder dem Steckermodul 26 befestigt werden können. An der Halterung 10 oder dem Steckergehäuse 6 der gezeigten Variante der Baugruppe 1 ist ein Zugentlastungselement 22 angeordnet, mittels welchem der Ladestecker 2 mittels eines im Ladekabel 3 verlaufenden Zugelements 23 mit der Ladesäule wirkverbunden ist um das Kabel vor Beschädigungen durch übermässige Zugbelastungen zu schützen. Die Teilung des Steckergehäuses 6 in zwei Halbschalen 14 erfolgt bei der gezeigten Variante entlang der Längsachse 11. Die zwei Halbschalen 14 werden im montierten Zustand dabei mittels Rastverbindungen 30 miteinander wirkverbunden. Die gezeigten zwei Halbschalen 14 werden zusätzlich jeweils mit dem Steckermodul 26 verschraubt. Ein mehrteiliger Aufbau des Steckergehäuses 6 ermöglicht es im Reparaturfall auch nur einzelne Komponenten auszutauschen. Der Hohlraum 12 des gezeigten Steckergehäuses 6 weist entlang der Längsachse einen Knick 13 auf. Zum leichteren Einführen des Ladesteckers 2 in die dazu korrespondierende Buchse des Elektrofahrzeugs ist das vordere Ende 7 des gezeigten Ladesteckers 2 bezüglich der Längsachse 11 des Steckergehäuses 6 geneigt. In der gezeigten Variante weist das Steckermodul 26 auswechselbare Elemente 21 auf, welche vorzugsweise aus einem schlagzähen Material bestehen. In der gezeigten Variante umfasst das Steckergehäuse 6 mehrere Pads 27 aus einem schlagzähen Material auf, welche am vorderen Ende 7 des Steckergehäuses 6 auf der Aussenseite am Steckergehäuse 6 und am Steckermodul 26 angeordnet sind.
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Aus 5 ist ersichtlich, dass die hülsenförmige Basis 15 der gezeigten Variante eine zylinderförmige Haltefläche 31 aufweist, auf welche der Kabelmantel 4 des Ladekabels 3 aufgeschoben wird. Die gezeigte zylinderförmige Haltefläche 31 weist an einem ersten dem Steckergehäuse weggewandten Ende eine Fase auf, welche dazu dient das Aufschieben des Kabelmantels 4 auf die zylinderförmige Haltefläche 31 zu erleichtern. An einem zweiten dem Steckergehäuse zugewandten Ende, weist die gezeigte hülsenförmige Basis 1 5 einen in Umfangsrichtung zumindest teilweise umlaufenden Bund 32 auf. Der zumindest teilweise umlaufende Bund 32 der hülsenförmigen Basis 15 weist ein Aussengewinde auf, welches dazu konfiguriert ist mit einem hierzu korrespondierenden Innengewinde am ersten Haltemittel 16 wirkverbunden zu werden. Der zumindest teilweise umlaufende Bund 32 der hülsenförmigen Basis 15 weist in Richtung der Längsachse 11 einen Anschlag 20 auf, welcher dazu dient den Drehwinkel α zu begrenzen. Bei der gezeigten Variante ist das gezeigte Klemmelement 17 des ersten Haltemittels 16 als zylinderförmige Klemmfläche ausgeführt. Im montierten Zustand wird der Kabelmantel 4 zwischen der zylinderförmigen Haltefläche 31 der hülsenförmigen Basis 15 und des Klemmelementes 17 des ersten Haltemittels 16 verklemmt. Die gezeigte Halterung 10 ist mittels eines zweiten Haltemittels 18 mit dem hinteren Ende 9 des Steckergehäuses 6 wirkverbunden. In der gezeigten Variante ist das zweite Haltemittel 18 als Überwurfmutter 33 ausgeführt. Die gezeigte Überwurfmutter 33 weist eine im Wesentlichen glatte, zylindrische Aussenkontur auf. Eine derart ausgeformte Überwurfmutter 33 bietet keine Ansatzpunkte für konventionelle Werkzeuge. Zu Wartungs- oder Reparaturzwecken kann das als Überwurfmutter 33 ausgeführte zweite Haltemittel 18 vor Ort demontiert werden. Gleichzeitig wird jedoch ein ungewolltes Entfernen in Form von Vandalismus erschwert. Eine Überwurfmutter 33 ermöglicht es zudem eine möglichst kompakte Baugrösse der Halterung 10 zu erzielen. Der gezeigte Anschlag 20 ist in Form von Nasen ausgebildet, welche sich in Richtung der Längsachse 11 vom umlaufenden Bund 32 der hülsenförmigen Basis 1 5 in Richtung des Steckergehäuses 6 wegerestreckt. Der gezeigte Anschlag 20 greift im montierten Zustand in dazu korrespondierende Nuten am hinteren Ende 9 des Steckergehäuses 6 ein. In der gezeigten Variante ist an der Halterung 10 ein Zugentlastungselement 22 angeordnet, mittels welchem der Ladestecker 2 mittels eines im Ladekabel verlaufenden Zugelements mit der Ladesäule wirkverbunden ist um das Kabel vor Beschädigungen zu schützen. Das gezeigte Zugentlastungselement 22 ist mit der hülsenförmigen Basis 15 wirkverbunden ist. Das Zugentlastungselement 22 ist in Nuten 34 eingesetzt, welche in den umlaufenden Bund 32 des hülsenförmigen Basis 15 eingebracht sind. Ergänzend weist das gezeigte Zugentlastungselement 22 auch Haltstege 35 auf, welche mittels Federzungen 36 in eine dazu korrespondierende Aussparung 37 in der hülsenförmigen Basis 15 eingreifen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Baugruppe
- 2
- Ladestecker
- 3
- Ladekabel
- 4
- Kabelmantel
- 5
- Leiter (Ladekabel)
- 6
- Steckergehäuse
- 7
- Vorderes Ende
- 8
- Steckkontakte
- 109
- Hinteres Ende
- 10
- Halterung
- 11
- Längsachse
- 12
- Hohlraum
- 13
- Knick
- 1514
- Halbschale
- 15
- Basis
- 16
- Erstes Haltemittel
- 17
- Klemmelement
- 18
- Zweites Haltemittel
- 19
- Bund (Erstes Haltemittel)
- 20
- Anschlag
- 21
- Auswechselbare Elemente
- 22
- Zugentlastungselement
- 23
- Zugelement
- 24
- Kühlleitung
- 25
- Kabelknickschutz
- 26
- Steckermodul
- 27
- Pad
- 28
- Handgriff
- 29
- Erhöhungen (Handgriff)
- 30
- Rastverbindung (Halbschale)
- 31
- Haltefläche (Basis)
- 32
- Bund (Basis)
- 33
- Überwurfmutter
- 34
- Nut (Basis)
- 35
- Haltesteg (Zugentlastungselement)
- 36
- Federzunge (Zugentlastungselement)
- 37
- Aussparung (Basis)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3411883 A1 [0003]
- DE 102018112746 [0004]