БЛОК ЛЮЧКА ЗАРЯДНОГО РАЗЪЕМА
CHARGING CONNECTOR HATCH UNIT

Настоящее изобретение относится к блоку лючка зарядного разъема для закрывания зарядного отверстия в кузове транспортного средства с электроприводом и накопителем электрической энергии, с лючок зарядного разъема, который может перемещаться между закрытым положением, в котором он закрывает зарядное отверстие и образует по существу бесшовный переход с внешней поверхностью кузова, и открытым положением, в котором он открывает зарядное отверстие для зарядки накопителя энергии через зарядный разъем транспортного средства, при этом блок лючка зарядного разъема выполнен с возможностью перемещения лючка зарядного разъема в открытом положении во внутреннюю область под внешней поверхностью кузова.
Кроме того, изобретение относится к транспортному средству, содержащему электропривод и кузов, в котором выполнено зарядное отверстие для зарядки транспортного средства, с таким блоком лючка зарядного разъема.
Такие блоки лючка зарядного разъема в транспортных средствах, содержащих электропривод, используются, как правило, для закрывания зарядного разъема для зарядки накопителя электрической энергии, когда транспортное средство не заряжается. В этом контексте, из соображений аэродинамики, является важным, чтобы, с целью обеспечения низкого потребления энергии транспортного средства во время езды, лючок зарядного разъема переходил настолько плавно (бесшовно), насколько это возможно, во внешнюю поверхность кузова для закрывания зарядного отверстия. Из соображений безопасности лючок зарядного разъема является необходимым для защиты зарядного разъема от воздействий окружающей среды, таких как дождь, или также от несанкционированного доступа. В общем установлено, что здесь является важным скомпоновать и разместить лючок зарядного разъема по типу крышки топливного бака, чтобы приведение в действие лючка зарядного разъема можно было выполнять интуитивно, как в случае соответствующих транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Лючки для зарядки также являются важными из эстетических соображений для обеспечения единообразный внешнего вида внешней поверхности кузова.
Тем не менее на практике было определено, что блоки лючка зарядного разъема этого типа имеют потенциал для усовершенствования с целью обеспечения, соответственно, предотвращения доступа к зарядному разъему транспортного средства через зарядное отверстие простым способом, а также с целью надежного закрывания зарядного отверстия лючком зарядного разъема.
В этом контексте в DE 10 2011 076 927 A1 описана защита интерфейса электрического зарядного разъема электрического транспортного средства с помощью дополнительного закрывающего элемента, который управляется, например, с помощью мотора. Даже при вставленном зарядном кабеле закрывающий элемент, управляемый мотором, закрыт возле разъема или зарядного кабеля с целью обеспечить защиту от погодных условий и механических повреждений разъемного соединения во время зарядки. Закрывающий элемент может быть закрыт вместе с разъемом посредством центральной запорной системы.
Исходя из указанного уровня техники в основу изобретения положена задача предоставления блока лючка зарядного разъема и транспортного средства описанного выше типа, которые делают возможным простое использование зарядного разъема транспортного средства и простое соединение зарядного разъема с зарядным кабелем, соответственно, зарядным штекером зарядного кабеля.
Эта задача решается согласно настоящему изобретению посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Таким образом, согласно изобретению представлен блок лючка зарядного разъема для закрывания зарядного отверстия в кузове транспортного средства с электроприводом и накопителем электрической энергии, с лючком зарядного разъема, который может перемещаться между закрытым положением, в котором он закрывает зарядное отверстие и образует по существу бесшовный (плавный) переход с внешней поверхностью кузова, и открытым положением, в котором он открывает зарядное отверстие для зарядки накопителя энергии через зарядный разъем транспортного средства, при этом блок лючка зарядного разъема выполнен с возможностью перемещения лючка зарядного разъема в открытом положении во внутреннюю область под внешней поверхностью кузова, и блок лючка зарядного разъема содержит несущий элемент, и лючок зарядного разъема расположен на несущем элементе.
Согласно изобретению также представлено транспортное средство с электроприводом, накопителем электрической энергии и кузовом, в котором выполнено зарядное отверстие для зарядки транспортного средства, при этом транспортное средство содержит блок лючка зарядного разъема, как описано выше.
Основной идеей настоящего изобретения, следовательно, является выполнение блока лючка зарядного разъема таким образом, чтобы лючок зарядного разъема открывался во внутреннюю область внутри внешней поверхности кузова транспортного средства. Внешняя поверхность кузова может также называться внешней обшивкой транспортного средства. Поэтому, в смонтированном состоянии блока лючка зарядного разъема, лючок зарядного разъема может быть по меньшей мере частично размещен в кузове. При этом лючок зарядного разъема перемещается с несущим элементом для перемещения лючка зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением. Несущий элемент делает возможным простой монтаж лючка зарядного разъема. В частности, лючок зарядного разъема может быть хорошо пригоняться к несущему элементу, так что в закрытом положении лючок зарядного разъема с внешней обшивкой транспортного средства могут обеспечивать герметичное замыкание. Это уменьшает риск попадания посторонних предметов или, например, воды, в частности дождевой воды, между лючком зарядного разъема и окружающим кузовом. Кроме того, в результате небольших размеров зазора уменьшается трение о воздух при езде, в частности на высоких скоростях. Наконец, небольшие размеры зазора являются также предпочтительными с точки зрения эстетических критериев, поскольку оптический облик транспортного средства является практически незаметным из-за лючка зарядного разъема, который устанавливается с небольшими размерами зазора во внешнюю обшивку транспортного средства, и поэтому оптический облик транспортного средства не подвергается отрицательному воздействию или подвергается ему только в малой степени. В особенно предпочтительном варианте осуществления лючок зарядного разъема защелкнут с несущим элементом. Это делает возможным простое соединение лючка зарядного разъема, например, с приводом.
За счет перемещения лючка зарядного разъема в открытом положении во внутреннюю область под внешней поверхностью кузова обращение с зарядным кабелем и, в частности, с зарядным штекером зарядного кабеля для соединения с зарядным разъемом транспортного средства облегчается, поскольку зарядный кабель может быть одинаково хорошо вставлен в зарядное отверстие со всех сторон. Можно предотвратить затруднение процесса зарядки в результате столкновения зарядного кабеля с лючком зарядного разъема. Кроме того, в открытом положении лючок зарядного разъема защищен от повреждения. Наконец, с точки зрения эстетических аспектов является также предпочтительным исключить отрицательное влияние на оптический облик транспортного средства за счет открытого лючка зарядного разъема, который выступает из внешней обшивки кузова. Блок лючка зарядного разъема в смонтированном состоянии расположен внутри кузова транспортного средства, т. е. под внешней поверхностью кузова. Внешняя поверхность кузова относится к частям кузова, которые видны снаружи транспортного средства и которые определяют внешнюю форму транспортного средства. Внешняя обшивка кузова изготовлена, например, из листового металла или композитного материала.
Транспортным средством с электроприводом может, в принципе, быть любое транспортное средство, которое содержит накопитель электрической энергии, который может заряжаться электрической энергией через зарядный разъем. К таким транспортным средствам относятся чисто электроприводные транспортные средства, обычно, называемые электрическими транспортными средствами, а также транспортные средства, которые содержат электропривод в дополнение к другому приводу, например к двигателю внутреннего сгорания. Последние транспортные средства, как правило, называются гибридными транспортными средствами, в частности транспортными средствами с гибридной силовой установкой, чей накопитель энергии может альтернативно или дополнительно заряжаться электрической энергией через зарядный разъем.
В принципе, выполнение накопителя электрической энергии относительно его типа и зарядной емкости также может быть произвольной. В частности, накопитель электрической энергии может быть выбран и рассчитан в зависимости от цели использования транспортного средства, например от желаемого запаса хода, который необходимо достичь. Накопителем энергии обычно является электрический аккумулятор, который содержит множество отдельных ячеек, связанных между собой.
Закрытое положение достигается тем, что лючок зарядного разъема с внутренней стороны кузова, соответственно, транспортного средства устанавливают в зарядное отверстие во внешней поверхности кузова. Соответственно, при переходе из закрытого положения в открытое положение лючок зарядного разъема также перемещается внутрь в кузов, т. е. во внутреннюю область под внешней поверхностью кузова, при этом зарядное отверстие открывается. Тип перемещения лючка зарядного разъема может осуществляться, в принципе, различными способами.
Транспортное средство предпочтительно выполнено так, чтобы зарядное отверстие располагалось в его боковой части. Зарядное отверстие особенно предпочтительно расположено в крыле транспортного средства.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит приводной блок, который присоединен к несущему элементу, и приводной блок выполнен с возможностью перемещения лючка зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением посредством несущего элемента. Приводной блок может, в принципе, перемещать лючок зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением любым необходимым способом. Например, приводной блок может быть выполнен электрическим, т.е. с электрическим мотором. Также является возможным сочетание разных приводов в приводном блоке, таких как, например, электрогидравлические или электропневматические приводы. Приведение в действие приводного блока для перемещения лючка зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением также может осуществляться разными способами, например, посредством кнопки приведения в действие в области сидения водителя транспортного средства, во внешней области кузова, например, вблизи зарядного отверстия, или через систему удаленного управления, например, посредством ключа от транспортного средства. Также может быть обеспечено автоматическое приведение в действие приводного блока. Например, после окончания процесса зарядки, т. е. когда зарядный штекер извлечен из зарядного разъема, приводной блок может, таким образом, автоматически перемещать лючок зарядного разъема в закрытое положение. Это может быть запущено, например, открыванием двери водителя или запуском транспортного средства.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит кулисную направляющую, которая может направлять несущий элемент, для перемещения лючка зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением. Посредством кулисной направляющей можно просто добиться в принципе любого перемещения лючка зарядного разъема на несущем элементе для обеспечения перемещения лючка зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением, что дает больше количество степеней свободы в выполнении блока лючка зарядного разъема и, в частности, относительно перемещения лючка зарядного разъема. Например, во время перехода в открытое положение лючок зарядного разъема может быть отведен назад за внешнюю обшивку кузова и смещен параллельно ей.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит устройство для регулирования положения лючка зарядного разъема относительно зарядного отверстия. Устройство для регулирования положения лючка зарядного разъема может быть расположено между лючком зарядного разъема и несущим элементом, то есть на лючке зарядного разъема, несущем элементе или между ними, в качестве отдельного элемента. Альтернативно, несущий элемент также может быть отрегулирован относительно зарядного отверстия, а лючок зарядного разъема жестко присоединен к несущему элементу. В результате регулирования лючок зарядного разъема в закрытом положении может быть установлен точно в зарядное отверстие, так что между внешней обшивкой кузова и лючком зарядного разъема необходимы только небольшие размеры зазора.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит уплотнительный элемент, который в закрытом положении обеспечивает уплотнение между лючком зарядного разъема и внешней поверхностью кузова. Уплотнительный элемент предпочтительно выполнен в виде мягкого компонента. Мягкий компонент предпочтительно способен к упругой или пластической деформации, чтобы обеспечить уплотнение лючка зарядного разъема с внешней поверхностью кузова. Уплотнительный элемент может быть выполнен в виде одной детали или из нескольких деталей. Уплотнительный элемент предпочтительно прикреплен к лючку зарядного разъема и/или к внешней обшивке кузова, в каждом случае в области между лючком зарядного разъема и зарядным отверстием. Уплотнение может также быть выполнено между несущим элементом и закрывающим элементом корпуса, так что весь модуль уплотнен независимо от остальной части кузова.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит зарядный лоток (зарядная база), который имеет вырез для присоединения зарядного разъема транспортного средства. Таким образом, может быть получено простое соединение зарядного разъема и блока лючка зарядного разъема. Например, зарядный разъем может быть таким образом расположен относительно блока лючка зарядного разъема. Вследствие этого, в смонтированном состоянии блока лючка зарядного разъема автоматически осуществляется необходимое позиционирование зарядного разъема относительно зарядного отверстия во внешней поверхности кузова. Зарядный лоток предпочтительно установлен с внутренней стороны на кузове. Кроме того, зарядный лоток может быть выполнен для болтового крепления на кузове. Блок лючка зарядного разъема предпочтительно содержит держатель, посредством которого зарядный лоток может быть смонтирован на кузове.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит закрывающий элемент зарядного лотка, который с зарядным лотком образует корпус, при этом закрывающий элемент зарядного лотка имеет вырез для лючка зарядного разъема, и в открытом положении лючок зарядного разъема по меньшей мере частично размещен в корпусе. Следовательно, зарядным лотком и закрывающим элементом зарядного лотка образован замкнутый блок, в результате чего в открытом положении обеспечивается хорошая защита, в частности, зарядного разъема и лючка зарядного разъема. Закрывающий элемент зарядного лотка может быть выполнен для монтаж на кузове, или закрывающий элемент зарядного лотка удерживается на зарядном лотке.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема содержит уплотнительные средства для уплотнения свободного пространства, образованного в корпусе, относительно кузова и зарядного разъема. Корпус уплотнен уплотнительными средствами, в результате чего функционирование зарядного разъема обеспечивается даже при присущем воздействии неблагоприятных погодных условий. Для осуществления уплотнения других компонентов блока лючка зарядного разъема, например, зарядного лотка и закрывающего элемента зарядного лотка, могут быть предусмотрены дополнительные уплотнительные средства.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения блок лючка зарядного разъема в целом выполнен в виде конструктивного модуля для совместной установки. Следовательно, установку блока лючка зарядного разъема можно упростить и ускорить. Замена в случае повреждения также может быть ускорена по сравнению с использованием отдельных компонентов.
Настоящее изобретение более подробно объясняется ниже посредством предпочтительных вариантов осуществления и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 показан вид в перспективе блока лючка зарядного разъема в соответствии с изобретением согласно первому предпочтительному варианту осуществления;
на фиг.2 показан вид в разрезе части блока лючка зарядного разъема в соответствии с фиг.1 в области лючка зарядного разъема;
на фиг.3 показан вид в перспективе блока лючка зарядного разъема в соответствии с фиг.1 без закрывающего элемента зарядного лотка;
на фиг.4 показан вид части блока лючка зарядного разъема в соответствии с фиг.1 в области лючка зарядного разъема с внутренней стороны кузова; и
на фиг.5 показан состоящий из трех частей вид блока лючка зарядного разъема в соответствии с фиг.1 в закрытом положении, в промежуточном положении и в открытом положении.
На фи.1-4 показан блок 10 лючка зарядного разъема в соответствии с настоящим изобретением, в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Блок 10 лючка зарядного разъема в целом выполнен в виде конструктивного модуля для совместной установки.
Блок 10 лючка зарядного разъема содержит зарядный лоток 12, который имеет вырез 14 для присоединения зарядного разъема 16 транспортного средства. Зарядный лоток 12 выполнен для болтового соединения с держателем 18 на кузове 20 транспортного средства (целиком не показан). Зарядный лоток 12 посредством держателя 18 смонтирован на кузове 20 транспортного средства с внутренней стороны указанного кузова 20.
Блок 10 лючка зарядного разъема содержит закрывающий элемент 22 зарядного лотка, который с зарядным лотком образует корпус. Закрывающий элемент 22 имеет вырез 24 для проведения лючка 26 зарядного разъема. В этом варианте осуществления закрывающий элемент 22 удерживается на зарядном лотке и опирается на кузов 20 транспортного средства.
Блок 10 лючка зарядного разъема содержит уплотнительные средства 28, которые уплотняют свободное пространство 30, образованное в корпусе, относительно кузова 20 и зарядного разъема 16. Лючок 26 зарядного разъема также выполнен с уплотнительным элементом 32, который выполнен в виде окружного уплотнительного кольца, которое обеспечивает уплотнение лючка 26 зарядного разъема относительно кузова 20 транспортного средства. Уплотнительный элемент 32 выполнен в виде мягкого компонента, который способен к упругой или пластической деформации, чтобы уплотнить лючок 26 зарядного разъема с внешней поверхностью 34 кузова 20.
Блок 10 лючка зарядного разъема содержит несущий элемент 36, на котором удерживается лючок 26 зарядного разъема. Лючок 26 зарядного разъема защелкнут с несущим элементом 36 подробно не рассматриваемым образом.
Блок 10 лючка зарядного разъема также содержит приводной блок 38, который присоединен к несущему элементу 36 с лючком 26 зарядного разъема. Приводной блок 38 выполнен для перемещения несущего элемента 36 с лючком 26 зарядного разъема между закрытым положением и открытым положением. Для регулирования положения лючка 26 зарядного разъема на внешней поверхности 34 кузова 20 несущий элемент 36 с лючком 26 зарядного разъема установлен с возможностью смещения относительно внешней поверхности 34.
В этом представленном в качестве примера варианте осуществления приводной блок 38 выполнен электрическим, т.е. с электрическим мотором, здесь подробно не представленным. Лючок 26 зарядного разъема может направляться между закрытым положением и открытым положением с помощью приводного блока 38 с кулисной направляющей 40.
На фиг.5 блок 10 лючка зарядного разъема показан в кузове 20 транспортного средства в установленном положении. Транспортное средство содержит электропривод и выполнено с накопителем электрической энергии. На фигурах подробно не изображен ни тот ни другой. Накопитель электрической энергии транспортного средства заряжается электрической энергией через зарядный разъем 16. В этом представленном в качестве примера варианте осуществления зарядное отверстие 42 для вставки и подсоединения зарядного кабеля расположено в боковой части кузова 20 транспортного средства, а именно в крыле транспортного средства.
На фиг.5 показано перемещение лючка 26 зарядного разъема между закрытым положением, которое на фиг.5 показано на левом изображении, и открытым положением, которое на фиг.5 показано на правом изображении. Кроме того, на фиг.5 лючок 26 зарядного разъема показан на среднем изображении в промежуточном положении между закрытым положением и открытым положением.
Как подробно показано на фиг.5, в закрытом положении лючок 26 зарядного разъема блока 10 лючка зарядного разъема закрывает зарядное отверстие 42 в кузове 20 транспортного средства. В данном случае лючок 26 зарядного разъема образует по существу бесшовный (непрерывный) переход с внешней поверхностью 34 кузова 20. При этом уплотнительный элемент 32 уплотняет лючок 26 зарядного разъема с внешней поверхностью 34 кузова 20.
Для улучшения уплотнения блок 10 лючка зарядного разъема содержит устройство (не показано отдельно) для регулирования положения лючка 26 зарядного разъема относительно зарядного отверстия 42. В этом представленном в качестве примера варианте осуществления устройство для регулирования положения лючка 26 зарядного разъема расположено между лючком 26 зарядного разъема и несущим элементом 36, то есть на лючке 26 зарядного разъема, несущем элементе 36 или между ними, в качестве отдельного элемента. В результате регулирования в закрытом положении лючок 26 зарядного разъема точно прилажен в зарядном отверстии 42.
Из закрытого положения лючок 26 зарядного разъема на несущем элементе 36 перемещается с помощью приводного блока 38 через промежуточное положение в открытое положение. Привод обеспечивается приводным блоком 38, при этом перемещение лючка 26 зарядного разъема на несущем элементе 36 направляется кулисной направляющей 40. В открытом положении лючок 26 зарядного разъема открывает зарядное отверстие 42 для зарядки накопителя энергии через зарядный разъем 16 транспортного средства.
При переходе лючка 26 зарядного разъема в открытое положение указанный лючок 26 зарядного разъема на несущем элементе 36 перемещается во внутреннюю область под внешней поверхностью 34 кузова 20. В этом представленном в качестве примера варианте осуществления лючок 26 зарядного разъема в открытом положении целиком размещен в корпусе. Соответственно, лючок 26 зарядного разъема на несущем элементе 36 переходит из закрытого положения в открытое положение внутрь в кузов 20 и смещается параллельно внешней поверхности 34. В результате лючок 26 зарядного разъема переводиться во внутреннюю область в корпусе и под внешней поверхностью 34 кузова 20.
Лючок 26 зарядного разъема на несущем элементе 36 переходит из открытого положения в закрытое положение в обратном направлении. Закрытое положение достигается за счет того, что лючок 26 зарядного разъема от внутренней стороны кузова 20 прилаживается (пригоняется) во внешнюю поверхность 34 кузова 20.
В смонтированном состоянии блок 10 лючка зарядного разъема расположен внутри кузова 20 транспортного средства, т.е. под внешней поверхностью 34 кузова 20, как можно увидеть на изображении на фиг.2.
Список ссылочных позиций
Блок лючка зарядного разъема 10
Зарядный лоток 12
Вырез (зарядного лотка) 14
Зарядный разъем 16
Держатель 18
Кузов 20
Закрывающий элемент зарядного лотка 22
Вырез (закрывающего элемента зарядного лотка) 24
Лючок зарядного разъема 26
Уплотнительные средства 28
Свободное пространство 30
Уплотнительный элемент 32
Внешняя поверхность 34
Несущий элемент 36
Приводной блок 38
Кулисная направляющая 40
Зарядное отверстие 42