Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladedose für ein Fahrzeug.

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit einer Ladedose eines Fahrzeugs beschrieben.

Ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug kann über seine Ladedose geladen werden. In die Ladedose kann ein Ladestecker eingesteckt werden. Ladedose und Ladestecker bilden eine gemeinsame Ladeschnittstelle zum Laden des Fahrzeugs. Eine Geometrie der Ladeschnittstelle ist genormt. Die Ladeschnittstelle kann beispielsweise einer CCS Norm entsprechen. Die Ladeschnittstelle kann mehrere elektrische Kontakte aufweisen. Die Kontakte können als Steckverbindungen ausgeführt sein. Die Steckverbindungen können je aus einem weiblichen Kontaktteil und einem männlichen Kontaktteil bestehen. Das männliche Kontaktteil wird in das weibliche Kontaktteil in einer Steckrichtung der Steckverbindung eingeführt. Die Kontaktteile weisen enge Toleranzen auf, um einen bestimmungsgemäßen Übergangswiderstand zwischen den Kontaktteilen zu erreichen.

Durch Alterung, Verschleiß und/oder Verschmutzung der Ladedose und/oder des Ladesteckers können sich Maße und/oder Oberflächen der Kontaktteile verändern. Dadurch kann sich beim Verbinden der Kontaktteile ein veränderter Übergangswiderstand einstellen. Wenn sich der Übergangswiderstand erhöht, fällt eine erhöhte Verlustleistung beim Laden an und die Ladeschnittstelle wird warm.

Um die Verlustleistung und Erwärmung gering zu halten kann die Ladedose in regelmäßigen Abständen getauscht werden.

Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine verbesserte Ladedose für ein Fahrzeug bereitzustellen. Eine Verbesserung kann hierbei beispielsweise eine verbesserte Wartbarkeit und einen verringerten Ressourcenverbrauch betreffen.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.

Bei dem hier vorgestellten Ansatz sind Kontaktteile einer Ladedose austauschbar. Die Kontaktteile können im Rahmen eines Werkstattbesuchs durch Werkstattpersonal schnell und einfach ausgetauscht werden. Dazu weist die Ladedose an den tauschbaren Kontaktteilen je eine zusätzliche trennbare Schnittstelle auf. Die Schnittstelle wird durch einen Verriegelungsmechanismus gesichert. Dabei kann jede Schnittstelle einen eigenen Verriegelungsmechanismus aufweisen. Alternativ kann ein Verriegelungsmechanismus mehrere Schnittstellen verriegeln. Der Verriegelungsmechanismus ist von einer Außenseite der Ladedose zugänglich. Der Verriegelungsmechanismus ist dabei gegen Fehlbedienung gesichert. Beispielsweise kann ein spezielles Werkzeug erforderlich sein, um den Verriegelungsmechanismus zu betätigen. Das Werkzeug kann beispielsweise eine codierte Kontur und/oder eine Sonderlänge aufweisen. Durch den hier vorgestellten Ansatz kann auf einen Austausch der gesamten Ladedose verzichtet werden. Zusätzlich ist ein Ausbau der ganzem Ladedose zum Tausch der Kontaktteile nicht erforderlich. Die Ladedose kann beispielsweise teure Sensorik enthalten, die von einem Austausch des zumindest einen Kontaktteils nicht betroffen ist. Die Ladedose kann auch speziell auf das jeweilige Fahrzeugmodell angepasst sein. Durch den Austausch von Kontaktteilen und nicht der ganzen Ladedose kann die Lagerhaltung in der Werkstatt und die Logistik bei den Herstellern vereinfacht werden, da die Kontaktteile modell- und herstellerübergreifend standardisiert sein können und nur wenige Typen der Kontaktteile bevorratet werden müssen.

Das Kontaktteil besteht aus wiederverwertbaren Materialien. Gebrauchte Kontaktteile können einfach in den Materialkreislauf zurückgeführt werden. Insbesondere besteht das Kontaktteil aus einer Metalllegierung mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Zusätzlich kann das Kontaktteil einen elektrisch isolierenden Berührschutz aufweisen. Der Berührschutz kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen, gebrauchte Kontaktteile können im Wesentlichen sortenrein in den Materialkreislauf zurückgeführt werden.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Ladedose vorgestellt, wobei zumindest ein Pin der Ladedose austauschbar ist, und die Ladedose einen von der Außenseite betätigbaren Verriegelungsmechanismus für den Pin aufweist.

Zumindest ein Pin der Ladedose kann von einer Außenseite der Ladedose austauschbar sein.

Alternativ kann die Ladedose einen von einer Innenseite der Ladedose betätigbaren Verriegelungsmechanismus für den Pin aufweisen. Über eine Ladedose kann ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug geladen werden. Die Ladedose kann beispielsweise eine CCS Typ 2 Ladedose sein. Ein Pin kann ein Kontaktteil der Ladedose sein. Der Pin kann einer der Gleichstromkontakte der Ladedose sein. Der Pin kann ebenso einer der Wechselstrom kontakte der Ladedose sein. Der Pin kann insbesondere ein männliches Kontaktteil der Ladedose sein. Die Ladedose kann auf einer Außenseite eine Steckgeometrie aufweisen. Die Außenseite kann von außen zugänglich sein. Eine Innenseite der Ladedose kann dem Fahrzeug zugewandt sein. Die Innenseite kann von außen unzugänglich sein. Ein Verriegelungsmechanismus kann einen verriegelten Zustand und einen entriegelten Zustand aufweisen. Im verriegelten Zustand kann der Verriegelungsmechanismus ein Austauschen des Pins sicher verhindern. Im entriegelten Zustand kann der Verriegelungsmechanismus einen Austausch des Pins ermöglichen.

Der Pin kann in einer konischen Aufnahme einer Stromschiene der Ladedose angeordnet sein. Eine Stromschiene kann ein massiver Streifen aus einem leitfähigen Material sein. Die Stromschiene kann die Ladedose mit einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs verbinden. Die Stromschiene kann beispielsweise aus einem Aluminiummaterial oder einem Kupfermaterial sein. Zumindest ein Teilbereich eines der Innenseite zugewandten Endes des Pins kann konisch sein. Der Konus von Pin und Aufnahme kann sich von der Außenseite zur Innenseite verengen und die gleiche Steigung aufweisen. Damit kann der Pin in der Aufnahme durch eine Keilwirkung klemmen. Die konische Aufnahme und der konische Teilbereich des Pins wirken beim Einsetzen des neuen Pins selbstzentrierend. Wenn der neue Pin in die konische Aufnahme gedrückt wird, wird die Aufnahme durch die Keilwirkung des Konus elastisch geweitet und eine resultierende Klemmkraft hält den Pin fest in der Aufnahme und führt zu einem geringen elektrischen Übergangswiderstand. Der Verriegelungsmechanismus kann eine Zugkraft und/oder eine Druckkraft auf den Pin ausüben und die Klemmkraft über die Keilwirkung noch erhöhen. Beim Entnehmen des gebrauchten Pins kann der Konus eine schnelle Trennung von Pin und Aufnahme ermöglichen. Der Pin kann auf der Innenseite über die Stromschiene überstehen. Der Vemegelungsmechanismus kann auf der Innenseite oder der Außenseite der Stromschiene angeordnet sein.

Der Vemegelungsmechanismus kann über eine Zugangsöffnung im Bereich der Ladedose betätigt werden. Die Zugangsöffnung kann an der Außenseite der Ladedose angeordet sein. Die Zugangsöffnung kann beispielsweise einen Kanal für ein Betätigungswerkzeug zum Betätigen des Vemegelungsmechanismus ausbilden. Das Betätigungswerkzeug kann ein Sonderwerkzeug sein, um eine Betätigung nur durch eine Fachwerkstätte zu ermöglichen. Die Zugangsöffnung kann für den Regelbetrieb des Fahrzeugs verschlossen und/oder abgedichtet sein. Die Zugangsöffnung kann auch an der Innenseite der Ladedose angeordnet sein. Dann kann die Zugangsöffnung beispielsweise aus dem Fahrzeug heraus erreichbar sein.

Die Aufnahme kann als mit der Stromschiene verbundene Buchse ausgeführt sein. Die Buchse kann in einer Bohrung der Stromschiene angeordnet sein. Die Buchse kann mit einem Bund auf einer Oberfläche der Stromschiene anliegen. Die Buchse kann aus einem härteren Material als die Stromschiene gefertigt sein. Damit kann ein weiches Material für die Stromschiene verwendet werden. Die Buchse kann beispielsweise rotationssymmetrisch sein. Die Buchse kann enge Toleranzen aufweisen. Die Buchse kann aus der Stromschiene in Richtung Außenseite und/oder in Richtung Innenseite vorstehen. Durch die Buchse kann eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen der Aufnahme und dem Pin erreicht werden. Die Buchse kann beispielsweise durch Reibschweißen mit der Stromschiene verbunden sein. Die Buchse kann auch in die Bohrung eingepresst sein.

Die Ladedose kann eine an einem zylindrischen Abschnitt des Pins zwischen dem Vemegelungsmechanismus und der Außenseite der Ladedose abdichtende Dichtung aufweisen. Die Dichtung kann die Schnittstelle zwischen Pin und Stromschiene vor Verschmutzung und Feuchtigkeit schützen. Der alte Pin kann durch die Dichtung herausgezogen werden. Der neue Pin kann durch die Dichtung eingesteckt werden. Dabei bleiben eventuelle Verschmutzungen und Feuchtigkeit auf der Außenseite der Dichtung.

Der Verriegelungsmechanismus kann zumindest ein zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entnahmeposition bewegliches Verriegelungselement aufweisen. Das Verriegelungselement kann in der Verriegelungsposition in eine quer zu einer Längsrichtung des Pins ausgerichtete Aussparung des Pins eingreifen. In der Entnahmeposition kann das Verriegelungselement aus der Aussparung entfernt sein und der Pin kann aus der Aufnahme entnommen werden. Das Verriegelungselement kann auf einer Innenseite der Stromschiene oder einer Außenseite der Stromschiene angeordnet sein. Das Verriegelungselement kann insbesondere auf der Innenseite der Stromschiene anliegen. Auf der Außenseite der Stromschiene kann das Verriegelungselement in einer Führung der Ladedose gelagert sein. Der Pin kann auf der Innenseite über die Stromschiene ragen. Die Aussparung kann auf der Innenseite oder der Außenseite angeordnet sein. Die Aussparung kann einen Hinterschnitt für eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verriegelungselement und dem Pin bereitstellen. Die Aussparung kann ringförmig um den Pin umlaufen. Die Aussparung kann auch nicht umlaufend sein. Die Aussparung kann beispielsweise eine Bohrung sein. Das Verriegelungselement kann von einer Seite des Pins in die Aussparung eingreifen. Ebenso kann das Verriegelungselement gabelförmig sein und an zwei gegenüberliegenden Stellen in die Aussparung oder zwei gegenüberliegende Aussparungen eingreifen. Ebenso kann der der Verriegelungsmechanismus zwei Verriegelungselemente aufweisen, die von zwei gegenüberliegenden Seiten des Pins in die Aussparung oder zwei gegenüberliegende Aussparungen des Pins eingreifen. Das Verriegelungselement kann auch in Aussparungen von zwei oder mehr Pins eingreifen. Dann können mehrere Pins durch das gleiche Verriegelungselement gehalten werden.

Das zumindest eine Verriegelungselement kann in der Buchse quer zu der Längsrichtung beweglich gelagert sein. Das Verriegelungselement kann in einer Seitenwand der Buchse gelagert sein. In der Verriegelungsposition kann das Verriegelungselement in einen Innenraum der Buchse hineinragen. In der Entnahmeposition kann das Verriegelungselement aus dem Innenraum herausgezogen sein.

Das Verriegelungselement und/oder die Aussparung kann quer zur Längsrichtung keilförmig sein. Ein keilförmiges Verriegelungselement kann eine dünnere Seite und eine dickere Seite aufweisen. Während der Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition kann das Verriegelungselement mit der dünneren Seite zuerst in die Aussparung eingeführt werden. Dabei können Kontaktflächen der Aussparung und des Verriegelungselements aufeinander abgleiten und über die Keilwirkung eine Zugkraft oder Druckkraft aufbauen, die den Pin in die Aufnahme zieht. Eine keilförmige Aussparung kann ebenso eine dünnere Seite und eine dickere Seite aufweisen. Während der Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition kann das Verriegelungselement in die dickere Seite der Aufnahme eingeführt werden. Dabei können Kontaktflächen der Aussparung und des Verriegelungselements aufeinander abgleiten und so die Zugkraft oder Druckkraft aufbauen, die den Pin in die Aufnahme zieht. Bei keilförmigem Verriegelungselement und keilförmiger Aussparung kann sich eine vergrößerte Kontaktfläche mit entsprechend verringerter Flächenpressung ergeben.

Das Verriegelungselement und/oder die Aussparung können ein Plateau aufweisen. Das Plateau kann senkrecht zu der Längsrichtung ausgerichtet sein. Die Kontaktfläche kann sich während der Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition von einem keilförmigen Bereich des Verriegelungselements und/oder der Aussparung hin zu dem Plateau verschieben. In der Verriegelungsposition kann die Kontaktfläche im Bereich des Plateaus sein, im Bereich des Plateaus resultiert durch die fehlende Keilwirkung keine seitliche Kraft, die das Verriegelungselement aus der Aussparung drücken könnte. Alternativ oder ergänzend kann das Verriegelungselement und/oder die Aussparung eine Rasteinrichtung aufweisen, die das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition arretiert.

Das Verriegelungselement kann um eine parallel zur Längsrichtung des Pins ausgerichtete Drehachse zwischen der Verriegelungsposition und der Entnahmeposition drehbar sein. Die Bewegung von der Entnahmeposition in die Verriegelungsposition kann eine Drehbewegung sein. Durch eine Drehachse kann eine kontrollierte Bewegung des Verriegelungselements erreicht werden. Das Verriegelungselement kann an der Drehachse fixiert sein und kann so nicht verloren gehen. Die Drehachse kann seitlich versetzt zur Aufnahme angeordnet sein. Das Betätigungswerkzeug kann im Bereich der Drehachse angesetzt werden. Zwischen einem Ansatzpunkt für das Betätigungswerkzeug und dem Verriegelungselement kann eine Drehmomentkupplung angeordnet sein. Die Drehmomentkupplung kann bei einem Drehmoment, das größer als ein voreingestellter Wert ist, durchrutschen und so eine Beschädigung des Verriegelungselements und/oder der Aussparung im Pin verhindern. Das Verriegelungselement kann auch in der Verriegelungsposition durch einen Rasteinrichtung arretiert werden, um ein Zurückdrehen in die Entnahmeposition zu verhindern.

Das Verriegelungselement kann durch zumindest eine Feder quer zu der Längsrichtung federgelagert sein. Das Verriegelungselement kann entgegen einer Federkraft der Feder aus der Verriegelungsposition beweglich sein. Eine Feder kann ein eigenständiges Bauteil sein. Ebenso kann die Feder ein elastischer Bereich des Verriegelungselements sein. Die Feder kann zwischen dem Verriegelungselement und einem Fixpunkt an einem Gehäuse der Ladedose angeordnet sein. Die Feder wird bei der Bewegung des Verriegelungselements von der Verriegelungsposition in die Entnahmeposition elastisch verformt und wirkt der Verformung mit der Federkraft entgegen. Die Feder kann das Verriegelungselement sicher in der Verriegelungsposition halten. Ein geschlossener Servicedeckel der Ladedose kann eine Bewegung des Verriegelungselements aus der Verriegelungsposition heraus blockieren. Ein Servicedeckel kann auf der Innenseite angeordnet und nur von der Innenseite zugänglich sein. Der Servicedeckel kann einen Anlagefläche für eine entsprechende Anlagefläche des Verriegelungselements aufweisen. Der Servicedeckel kann beispielsweise nicht geschlossen werden, wenn das Verriegelungselement in der Entnahmeposition angeordnet ist. Alternativ kann das Verriegelungselement durch eine Feder an der Bewegung aus der Verriegelungsposition heraus gehindert werden. Die Feder kann auch das keilförmige Verriegelungselement in die Aussparung ziehen oder drücken und so den Pin über die Keilwirkung dauerhaft in die Aufnahme ziehen oder drücken. Insbesondere können zwei gegenläufige Verriegelungselemente durch eine zwischen den Verriegelungselementen angeordnete Feder an der Bewegung gehindert werden.

Der Servicedeckel kann einen Schlitz zum Aufnehmen einer Rippe des Verriegelungselements aufweisen. Die Rippe kann durch ein Schließen des Servicedeckels in dem Schlitz anordenbar sein, wenn das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition angeordnet ist. der Schlitz und die Rippe können die Anlageflächen bereitstellen. Der Schlitz und/oder die Rippe können keilförmig sein. Der Schlitz kann auch einen federnden Teilbereich des Servicedeckels definieren. Durch die Keilform und/oder die federnden Eigenschaften kann ein Toleranzausgleich erreicht werden.

Das zumindest eine Verriegelungselement kann eine von der Außenseite oder Innenseite betätigbare Antriebskulisse zum Bewegen des Verriegelungselements aufweisen. Eine Antriebskulisse kann beispielsweise eine Drehbewegung des Betätigungswerkzeugs in eine Verriegelungsbewegung des Verriegelungselements übersetzen. Die Antriebskulisse kann beispielsweise durch eine Nocke oder einen Exzenter am Betätigungswerkzeug betätigt werden. Die Nocke beziehungsweise der Exzenter kann auch an einem Antriebsstutzen angeordnet sein, der in der Antriebskulisse angeordnet ist. Das Betätigungswerkzeug kann dann den Antriebsstutzen antreiben. Die Antriebskulisse kann mehrere Verriegelungselemente unabhängig voneinander antreiben. Die Verriegelungselemente können beispielsweise gegenläufig sein.

Das Verriegelungselement kann alternativ auch durch einen elektrischen Antrieb angetrieben werden. Der Antrieb kann beispielsweise eine Drehbewegung oder Linearbewegung erzeugen, die auf das zumindest eine Verriegelungselement wirkt. Der Antrieb kann durch ein elektrisches Signal angesteuert werden. Das Signal kann beispielsweise durch ein Servicegerät in der Werkstatt bereitgestellt werden.

Kurze Figurenbeschreibung

Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

Fign. 1 bis 5 Darstellungen von Ladedosen gemäß Ausführungsbeispielen und alternativen Ausgestaltungen.

Die Figuren sind schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 weist zwei austauschbare Gleichstrom-Pins 102 auf. Die Pins sind von einer Außenseite 104 der Ladedose 100 austauschbar. Ein Verriegelungsmechanismus 106 zum Verriegeln der Pins 102 ist von einer Innenseite 108 der Ladedose betätigbar. Die Ladedose 100 ist hier zur Vereinfachung unvollständig und teilweise als Explosionsdarstellung abgebildet.

Die Pins 102 sind Metallstifte mit je einer Berührschutzkappe 110 an einem der Außenseite 104 zugewandten Ende. An einem der Innenseite 108 zugewandten Ende weisen die Pins 102 je einen Konus 112 auf. Die Konen 112 sind in konischen Aufnahmen 114 von Stromschienen 116 der Ladedose 100 angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 106 weist auf der Innenseite 106 der Stromschienen 116 je ein Verriegelungselement 118 auf. Die Verriegelungselemente 118 können auch auf der Außenseite 104 der Stromschienen 116 angeordnet sein. Die Verriegelungselemente 118 sind drehbar an den Stromschienen 116 gelagert. Die Verriegelungselemente 118 sind zwischen einer hier nicht dargestellten Verriegelungsposition und einer dargestellten Entnahmeposition 120 schwenkbar. In der Entnahmeposition 120 können die Pins 102 zur Außenseite 104 aus den Aufnahmen 114 herausgezogen werden. Dabei werden die Pins 102 durch Dichtungen 122 der Ladedose 100 gezogen und eventuell an den Pins 102 anhaftende Verschmutzungen bleiben auf der Außenseite 104 der Dichtungen 122.

In der Verriegelungsposition greifen die Verriegelungselemente 118 pro Pin 102 in eine Aussparung 124 der Pins 102 ein und verhindern durch einen Formschluss das Herausziehen der Pins 102. Die Aussparungen 124 sind hier auf der Innenseite 106 der Stromschienen 116 angeordnet, können aber auch an der Außenseite 104 angeordnet sein. Die Aussparungen 124 sind hier als um die Pins 102 umlaufende ringförmige Nuten ausgebildet. Die Verriegelungselemente 118 sind gabelförmig und greifen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Pins 102 in die Aussparung 124 ein.

In einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente 118 keilförmig. Dadurch dringt ein dünnes Ende des jeweiligen Verriegelungselements 118 in die jeweilige Aussparung 124 ein und ein Rand der Aussparung 124 gleitet durch die Bewegung des Verriegelungselements in die Verriegelungsposition auf dem dicker werdenden Verriegelungselement 118 ab, während der Konus 112 weiter in die Aufnahme 114 gezogen oder gedrückt wird.

In einer Ausgestaltung weist die Ladedose 100 einen Servicedeckel 126 auf. Der Servicedeckel 126 ist auf der Innenseite 108 angeordnet und kann nur geschlossen werden, wenn die Verriegelungselemente 118 in ihren Verriegelungspositionen angeordnet sind. Wenn nicht beide Verriegelungselemente 118 vollständig in den Verriegelungspositionen angeordnet sind, kollidiert der Servicedeckel 126 mit Rippen 128 der Verriegelungselemente 118 und kann nicht geschlossen werden. Erst wenn beide Verriegelungselemente 118 in den Verriegelungspositionen angeordnet sind, sind die Rippen 128 an Schlitzen 130 des Servicedeckels 126 ausgerichtet und der Servicedeckel 126 kann geschlossen werden, da die Rippen 128 in die Schlitze 130 eindringen können. Die Schlitze 130 fixieren dann die Verriegelungselemente 118 und verhindern eine Bewegung der Verriegelungselemente 118 in die Entnahmeposition 120. Der Servicedeckel 126 wird hier von oben parallel zu der Innenseite 108 der Stromschienen 116 über die Rippen 128 geschoben, bis er an einem Anschlag 132 anliegt. Der Anschlag 132 definiert eine Endlage des Servicedeckels 126. Der Anschlag 132 kann zusätzlich einen elektrischen Kontakt aufweisen. Der Kontakt kann bei geschlossenem Servicedeckel 126 geöffnet oder geschlossen werden. Ein Status des Servicedeckels 126 kann so mittels Software überwacht werden.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 entspricht dabei im Wesentlichen der Ladedose in Fig. 1. Hier ist einer der Pins 102 und eines der Verriegelungselemente 118 geschnitten dargestellt. Das Verriegelungselement 118 ist hier in einer Verriegelungsposition 200 dargestellt. Das Verriegelungselement 118 ist hier mit einem Servicedeckel kombiniert. Durch ein Drehen und/oder Verschieben während der Anbringung des Servicedeckels greift das Verriegelungselement 118 in die Aussparung 124 des Pins 102 ein und verunmöglicht so ein Herausziehen des Pins 102 aus der Ladedose 100. Fig. 3 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 weist zwei austauschbare Gleichstrom-Pins 102 auf. Die Pins sind von der Außenseite 104 der Ladedose 100 austauschbar. In der dargestellten Ausgestaltung ist der Verriegelungsmechanismus 106 zum Verriegeln der Pins 102 von der Außenseite 104 betätigbar. Ein Zugang zu der Innenseite 108 der Ladedose ist zum Wechseln der Pins 102 nicht erforderlich.

Die Pins 102 sind Metallstifte mit je einer Berührschutzkappe 110 an einem der Außenseite 104 zugewandten Ende. An einem der Innenseite 108 zugewandten Ende weisen die Pins 102 je einen Konus 112 auf. Die Konen 112 sind in konischen Aufnahmen 114 von Stromschienen 116 der Ladedose 100 angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 106 weist auf der Außenseite 104 der Stromschienen 116 zwei Verriegelungselemente 118 auf. Alternatin können die Verriegelungselemente 118 auch auf der Innenseite 106 angeordnet sein. Die Verriegelungselemente 118 sind zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entnahmeposition beweglich gelagert. In der Entnahmeposition können die Pins 102 zur Außenseite 104 aus den Aufnahmen 114 herausgezogen werden. Dabei werden die Pins 102 durch Dichtungen der Ladedose 100 gezogen und eventuell an den Pins 102 anhaftende Verschmutzungen bleiben auf der Außenseite 104 der Dichtungen.

In der Verriegelungsposition greifen die Verriegelungselemente 118 pro Pin 102 in eine Aussparung 124 der Pins 102 ein und verhindern durch einen Formschluss das Herausziehen der Pins 102. Die Aussparungen 124 sind hier als um die Pins 102 umlaufende ringförmige Nuten ausgebildet. Die Verriegelungselemente 118 greifen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Pins 102 in die Aussparung 124 ein.

In einer Ausgestaltung sind Enden der Verriegelungselemente 118 keilförmig.

Dadurch dringt ein dünnes Ende des jeweiligen Verriegelungselements 118 in die jeweilige Aussparung 124 ein und ein Rand der Aussparung 124 gleitet durch die Bewegung des Verriegelungselements 118 in die Verriegelungsposition auf den dicker werdenden Verriegelungselementen 118 ab, während der Konus 112 weiter in die Aufnahme 114 gezogen oder gedrückt wird.

In einer Ausgestaltung sind die Aufnahmen 114 als Buchsen 300 ausgebildet. Die Buchsen 300 sind in die Stromschienen 116 eingesetzt. Beispielsweise sind die Buchsen 300 in die Stromschienen 116 eingepresst oder eingeschweißt. Die Buchsen 300 sind aus einem belastbareren Material als die Stromschienen 116 und können so höhere Kräfte aufnehmen. Die Buchsen 300 sind vorgefertigte Bauteile und können so mit genauen Form- und Oberflächentoleranzen gefertigt werden.

In einer Ausgestaltung sind die Verriegelungselemente 118 in den Buchsen 300 beweglich gelagert. Dazu weisen die Buchsen 300 quer zur Längsrichtung der Pins 102 ausgerichtete Bohrungen 302 auf, in denen die Enden der Verriegelungselemente 118 angeordnet sind. Die Bohrungen 302 sind in den Buchsen 300 gegenüberliegend angeordnet und in jeder der Buchsen 300 ist je ein Ende beider Verriegelungselemente 118 angeordnet.

In einer Ausgestaltung weisen die Verriegelungselemente 118 eine gemeinsame Antriebskulisse 304 auf. Die Antriebskulisse 304 ist von der Außenseite 104 oder der Innenseite 106 erreichbar. Die Antriebskulisse 304 übersetzt eine Drehbewegung eines Betätigungswerkzeugs in eine lineare Bewegung der Verriegelungselemente 118. Die Antriebskulisse 304 ist hier seitlich versetzt zu den Pins 102 angeordnet. Dadurch kann das Betätigungswerkzeug neben einer Steckergeometrie der Ladedose 100 in eine zur Außenseite 104 führende Betätigungsöffnung 306 eingeführt werden und wird durch die Betätigungsöffnung 306 zu der Antriebskulisse 304 geleitet. Die Betätigungsöffnung 306 kann beispielsweise durch einen Stöpsel verschlossen werden, um eine versehentliche Betätigung des Verriegelungsmechanismus 106 zu verhindern. Die Betätigungsöffnung 306 kann auch zur Innenseite 106 führen. In einer Ausgestaltung weist die Ladedose einen Antriebsstutzen 308 für die Antriebskulisse 304 auf. Der Antriebsstutzen 308 ist in der Antriebskulisse 304 drehbar gelagert und am Ende der Betätigungsöffnung 306 angeordnet. Der Antriebsstutzen 308 weist hier einen codierten Antrieb auf, der nur durch ein codiertes Betätigungswerkzeug betätigt werden kann. So kann eine unbefugte Betätigung des Verriegelungsmechanismus 106 verhindert werden.

Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ladedose 100. Die Ladedose 100 entspricht dabei im Wesentlichen der Ladedose in Fig. 3. Die Verriegelungselemente 118 sind hier in der Verriegelungsposition 200 dargestellt. Dabei greifen die Verriegelungselemente 118 in die Aussparungen der Pins 102 ein und verunmöglichen so ein Herausziehen der Pins 102 aus der Ladedose 100.

In einer Ausgestaltung weist die Ladedose 100 eine Dichtung 122 pro Pin 102 auf. Die Pins 102 sind durch die Dichtungen 122 in der Steckgeometrie der Ladedose 100 gegen Feuchtigkeit und Verschmutzungen abgedichtet. Die Dichtungen 122 sind also zwischen der Außenseite 104 und dem Verriegelungsmechanismus 106 angeordnet. Die Pins 102 werden durch die Dichtungen 122 aus der Ladedose 100 herausgezogen, wenn der Verriegelungsmechanismus 106 im Entnahmezustand ist. Dabei bleiben eventuell an den Pins 102 anhaftende Feuchtigkeit und Verschmutzungen auf der Außenseite 104 der Dichtungen 122. Ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Verschmutzungen aufgrund des Wechsels der Pins 102 wird so verhindert.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Verriegelungsmechanismus 106. Der Verriegelungsmechanismus 106 weist ein drehbar gelagertes Verriegelungselement 118 pro Pin 102 auf. Das Verriegelungselement 118 ist hier näherungsweise kreisförmig. Entlang eines Teilbereichs eines Umfangs des Verriegelungselements 118 ist das Verriegelungselement 118 keilförmig. An einer Stelle des Umfangs weist das Verriegelungselement eine Aussparung 500 auf. In der Entnahmeposition ist das Verriegelungselement so gedreht, dass der Pin 102 in der Aussparung 500 angeordnet ist und das Verriegelungselement 118 nicht in die Aussparung 124 des Pins 102 eingreift.

Wenn das Verriegelungselement 118 aus der Entnahmeposition gedreht wird, greift ein dünnes Ende des Umfangs in die Aussparung 124 des Pins 102 ein. Durch die Keilform wird der Pin 102 während der Drehung des Verriegelungselements 118 weiter in seine hier nicht dargestellte Aufnahme gezogen oder gedrückt.

In einer Ausgestaltung weist das Verriegelungselement 118 im Anschluss an den keilförmigen Bereich des Umfangs ein Plateau 502 auf. Wenn das Verriegelungselement 118 so weit gedreht ist, dass das Plateau 502 in der Aussparung 124 des Pins 102 angeordnet ist, endet die Keilwirkung und das Verriegelungselement 118 kann auch durch Vibrationen nicht zurück in die Entnahmeposition gedreht werden.

In einer Ausgestaltung weist der Verriegelungsmechanismus 106 eine Rasteinrichtung 504 auf, die in das Verriegelungselement 118 einrastet, wenn das Verriegelungselement 118 in der Verriegelungsposition angeordnet ist. Die Rasteinrichtung 504 verhindert ein Zurückdrehen des Verriegelungselements 118 in die Entnahmeposition sicher.

Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft BEZUGSZEICHENLISTE

100 Ladedose

102 Pin

104 Außenseite

106 Verriegelungsmechanismus

108 Innenseite

110 Berührschutzkappe

112 Konus

114 Aufnahme

116 Stromschiene

118 Riegel

120 Entnahmeposition

122 Dichtung

124 Aussparung

126 Servicedeckel

128 Rippe

130 Schlitz

132 Anschlag

200 Verriegelungsposition

300 Buchse

302 Bohrung

304 Antriebskulisse

306 Betätigungsöffnung

308 Antriebsstutzen

500 Aussparung

502 Plateau

504 Rasteinrichtung