[0001] Die Erfindung betrifft die Steckdose eines Kraftfahrzeugs für die Aufnahme eines
Steckers eines Anhängerstromkreises zur Anbindung des Anhängerstromkreises an das
elektrische System des Kraftfahrzeugs. Die Steckdose weist ein an dem Kraftfahrzeug
festlegbares Dosengehäuse und ein in dem Dosengehäuse anordenbaren bzw. im Gebrauchszustand
nach einer Endmontage angeordneten oder mit dem Dosengehäuse einteilig verbundenen
Kontaktträger auf, von dem Anschlussleitungen an das elektrische System des Kraftfahrzeugs
wegführbar sind. In den Kontaktträger sind aufgenommen oder aufnehmbar Anschlusskontakte,
die mit den Anschlussleitungen verbunden bzw. verbindbar sind und mit entsprechenden
Anschlusskontakten des Steckers des Anhängerstromkreises in Verbindung gebracht werden,
um eine elektrische Verbindung zwischen dem Anhängerstromkreis und dem elektrischen
System des Fahrzeugs herzustellen. An dem Dosengehäuse ist ferner ein Deckel zum abdichtenden
Verschließen einer Einstecköffnung für den Stecker des Anhängerstromkreises im Nichtgebrauchsfall
vorgesehen. Der Deckel schließt also die Einstecköffnung des Dosengehäuses im Nichtgebrauchsfall,
d.h. wenn kein Stecker des Anhängerstromkreises in die Steckdose eingesteckt ist,
abdichtend ab. Gleichbedeutend im Sinne der Anmeldung mit einem Stecker des Anhängerstromkreises
ist ein Steckeradapter, der zwischen einen Stecker des Anhängerstromkreises und die
Steckdose gesteckt wird, um verschiedene Anschlusssysteme miteinander zu verbinden.
Häufig bleibt ein solcher Steckeradapter in der Praxis bspw. aus Bequemlichkeit auch
immer in die Steckdose eingesteckt, was jedoch in der Regel nicht gewünscht ist. Ein
eingesteckter Steckeradapter wird im Sinne der Anmeldung als eingesteckter Stecker
des Anhängerstromkreises verstanden, auch unabhängig davon, ob der Stecker des Anhängerstromkreises
selbst in den Steckeradapter eingesteckt ist.
[0002] Die erfindungsgemäße Steckdose kann fertig montiert oder als Bausatz bzw. Einzelteile
zu diesem Bausatz geliefert werden, indem bspw. das Dosengehäuse und ein Kontaktträgereinsatz
separat geliefert sind, wobei der Kontaktträgereinsatz den in dem Dosengehäuse anordenbaren
Kontaktträger bildet. Grund für diese Lieferform der erfindungsgemäßen Steckdose ist
die Vorbereitung des Einbaus durch einen Konfektionär, der an den Anschlussleitungen
angeschlossenen Anschlusskontakte ggf. in den Kontaktträgereinsatz einrastet und so
einen für die Endmontage fertigen Kabelbaum liefert. Der Kontaktträgereinsatz wird
anschließend in dem Dosengehäuse verrastet. Dabei werden Dosengehäuse und Kontaktträgereinsatz
vorzugsweise abdichtend durch Zwischenlegung einer Dichtung miteinander verbunden.
Alternativ zu einem Verrasten können der Kontaktträgereinsatz und die Steckdose auch
bspw. durch den Hersteller oder den Konfektionär miteinander verschweißt oder auf
sonst geeignete Weise stoffschlüssig verbunden werden, um eine Abdichtung zwischen
Kontaktträgereinsatz und Steckdose zu erreichen. In erfindungsgemäß einteilig ausgebildeten
Steckdosen, in denen das Dosengehäuse und der Kontaktträger in einem Stück bspw. in
einem Spritzgussverfahren hergestellt sind, werden die Kontakte oder Teile der Kontakte
üblicher Weise durch den Konfektionär oder beim Einbau in den Kontaktträger eingesteckt.
[0003] Häufig werden derartige Steckdosen an dem Kraftfahrzeug festgelegt, indem sie mit
in eine verschwenkbare Anhängerkupplung aufgenommen werden, bspw. durch Einschieben
in eine Öffnung in dem Kugelhals. Diese Anhängerkupplungen können manuell oder elektromotorisch
verschwenkbar ausgebildet sein, um die Anhängerkupplung und die daran festgelegte
Steckdose zwischen einer Gebrauchsstellung, in welcher die Anhängerkupplung rückwärtig
hinter den Stoßfänger des Kraftfahrzeugs vorsteht, und einer Ruhestellung, in welcher
die Anhängerkupplung in einem Freiraum zwischen den Stoßfänger und dem Kraftfahrzeug
eingeschränkt ist, zu verstellen. Um im Falle einer elektromotorischen, bspw. aus
dem Cockpit des Fahrzeugs zu bedienenden, Verstellung der Anhängerkupplung zwischen
der Betriebsstellung und der Ruhestellung ist es wichtig eine Information darüber
zu erhalten, ob der Stecker eines Anhängerstromkreises (oder im Sinne der gesamten
Anmeldung gleichbedeutend damit: der Steckeradapter) in die Steckdose eingesteckt
ist. In diesem Fall ist häufig auch ein Anhänger an die Anhängerkupplung angekoppelt,
so dass dann eine Verstellung der Anhängerkupplung zwischen ihrer Betriebsstellung
und ihrer Ruhestellung nicht erfolgen darf. Hierzu ist es bekannt, in die Steckdose
einen Mikroschalter zu integrieren, welcher das Einstecken des Steckers des Anhängerstromkreises
in die Steckdose des Kraftfahrzeugs anzeigt, indem der Stecker des Kraftfahrzeugs
mechanisch einen Stößel des Mikroschalters betätigt, der daraufhin das Einstecken
des Steckers in die Steckdose durch ein Schaltsignal anzeigt. Ein derartiger Mikroschalter
kann bspw. platzsparend in einer Aussparung des Kontakteinsatzes angeordnet sein.
Eine derartige Anordnung ist in der
EP 2 037 545 A2 gezeigt.
[0004] Eine ähnliche Anordnung ist in der
DE 20 2009 005 591 U1 offenbart, in der das Betätigungselement für einen mechanischen Mikroschalter integral
mit einer Dichtung ausgebildet ist und durch eine Ausnehmung in dem Bund durchgreift,
auf welchem ein in die Steckdose eingesteckter Stecker aufliegt. Dabei betätigt das
Betätigungselement den Mikroschalter.
[0005] Diese Anordnung hat jedoch verschiedene Nachteile. Ein wesentlicher Nachteil besteht
darin, dass der Schalter mit dem Stößel in den Einsteckraum des Steckers hindurch
ragt und hierfür ein Durchgang aus dem Einsteckraum des Steckers in dem Kontaktraum
der Steckdose vorgesehen sein muss, durch den Feuchtigkeit in den Anschlussbereich
der Steckdose eindringen kann. Da der Einsteckraum in Betrieb nicht vollständig abgedichtet
werden kann, besteht bei derartigen Steckdosen auf die Dauer das Problem, dass Feuchtigkeit
in den Anschlussbereich eindringt und durch Kriechströme oder Kurzschlüsse die Funktion
des Anhängerstromkreises und/oder des elektrischen Systems des Kraftfahrzeugs stört
oder beschädigt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass nur das Einstecken eines
Steckers in die Steckdose detektiert wird, aber nicht eine Situation, in welcher der
Deckel zum Verschließen der Einstellöffnung im Nichtgebrauchsfall bspw. durch einen
eingeklemmten Ast, Stein oder dergleichen nicht vollständig auf dem die Einstecköffnung
bildenden Rand des Dosengehäuses aufliegt. In diesem Fall kann auch im Nichtgebrauchsfall
Feuchtigkeit in die Steckdose eindringen. Hinzu kommt, dass bei verschwenkbaren Systemen
der zur Verfügung stehende Schwenkraum begrenzt ist. Je nach Einbausituation der Steckdose
kann es vorkommen, dass ein nicht vollständig auf dem Dosengehäuse aufliegender Deckel
der Steckdose beim Verschwenken der Anhängerkupplung zwischen der Ruhestellung und
der Betriebsstellung mit Teilen des Kraftfahrzeugs kollidiert, was zu Beschädigungen
am Kraftfahrzeug, vor allem aber auch an der Anhängersteckdose führen kann. Die Beschädigungen
an der Anhängersteckdose betreffen meist den die Kollision verursachenden Deckel und
dessen Anlenkung am Dosengehäuse. Dies kann zur Folge haben, dass der Deckel im Nichtgebrauchsfall
die Anhängersteckdose nicht mehr korrekt verschließen kann, so dass im Nichtgebrauchsfall
Feuchtigkeit in die Steckdose eindringt und dort vorhanden ist, wenn ein Stecker in
die Steckdose eingesteckt wird. Dies kann zu massiven Fehlfunktionen im Anhängerstromkreis
oder System des Kraftfahrzeugs führen.
[0006] Aus der
WO 2007/072581 A1 ist eine Steckdose mit einem einen Reedschalter bekannt, der einen in den Stecker
aufgenommenen Magneten durch einen Schaltvorgang detektiert. Hier ist jedoch nachteilig,
dass nur mit dem Magneten ausgestattete Stecker detektiert werden können. Ein grundsätzlich
ähnliches Konzept beschreibt die
US 6,495,775 B2. Ferner sind die Detektionsmittel als Schalter zum Anschalten der Stromverbindung
in den Steckdosen gedacht.
[0007] Die
US 2004/0160123 A1 beschreibt ferner einen magnetisch betriebenen Transistor, der eine Offenstellung
eines Steckdosendeckels bei eingestecktem Stecker feststellen kann. Auch dieser Schalter
wird zum an und abschalten des Stroms in der Steckdose verwendet.
[0008] Schließlich ist aus der
EP 1 351 340 A1 ein in die Schließfläche des Steckdosendeckels integrierter mechanischer Schalter
bekannt, der als Anschalter für eine Steckdosenbeleuchtung verwendet wird.
[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit vorzusehen, das Einstecken
eines Steckers bei hoher Dichtheit der Steckdose sicher feststellen zu können. Gemäß
einem weiteren Aspekt soll der Schließzustand des Deckels der Anhängersteckdose im
Nichtgebrauchsfall zuverlässig feststellbar sein.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Steckdose ein Steckersensor
zur Detektion angeordnet ist, ob der Stecker des Anhängerstromkreises (bzw. der Steckeradapter)
in die Einstecköffnung der Steckdose eingesteckt ist.
[0011] Bei dieser erfindungsgemäßen Steckdose ist vorgesehen, dass der Steckersensor als
berührungslos arbeitender Magnetschalter ausgebildet ist, welcher die Annäherung eines
Magneten an einen durch das Magnetfeld des Magneten schaltbaren Kontakt des Magnetschalters
detektiert. Im Gegensatz zu der im Stand der Technik beschriebenen Ausführung eines
Sensors als Mikroschalter, welcher mit einem Schaltstößel oder Schalthebel in den
zum Einstecken eines Steckers des Anhängerstromkreises vorgesehenen Einsteckraum der
Steckdose eingreift, kann in diesem Fall der Einsteckraum ohne Durchbrechung für einen
Steckersensor ausgebildet werden. Hierdurch wird die Dichtheit der Steckdose insgesamt
besser, ohne dass auf das Detektieren eines eingesteckten Steckers, ggf. zusätzlich
zu dem Detektieren der Verschlussstellung des Deckels der Steckdose, verzichtet werden
muss.
[0012] Eine mögliche Ausführungsform sieht vor, einen Magneten in dem Stecker, bspw. an
der Stirnseite des Steckers, und den schaltbaren Kontakt in dem Dosengehäuse, bspw.
in dem Boden des zwischen dem Dosengehäuse und dem Kontaktträger ausgebildeten Einsteckraums,
derart vorzusehen, dass Magnet und schaltbarer Kontakt bei eingestecktem Stecker miteinander
in Wirkverbindung gegenüberliegend angeordnet sind. Das Funktionsprinzip dieser Ausführungsform
entspricht dem später im Zusammenhang mit der Schließstellungserkennung des Deckels
noch ausführlich beschriebenen berührungslosen Näherungssensor, so dass auf diese
Ausführungen verwiesen werden kann, die sinngemäß auch für diese Ausführungsform gelten.
Der Fachmann würde auch erläuterte konstruktive Vorteile der beiden beschriebenen
Ausführungsformen aufeinander übertragen, wie bspw. das Vorsehen eines Magnetfeldübertragers,
der geeignet ausgebildet ist.
[0013] Eine weitere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass der Magnet und der schaltbare
Kontakt des Magnetschalters an den Umfangsseiten der Außenwand des Steckers und/oder
Steckeradapters (vorzugsweise der Magnet) und an der dem Einsteckraum der Steckdose
zugewandten Innenwand des Dosengehäuses (vorzugsweise der schaltbare Kontakt) angeordnet
sind. In dieser Ausführungsform können der Magnet und/oder der schaltbare Kontakt
vorzugsweise jeweils in die Wand eingelassen und durch Kunststoffmaterial beim Spritzen
umgeben sein, um eine besonders kompakte Ausführungsform zu erhalten. Alternativ sind
insbesondere an der Innenwand des Dosengehäuses auch geeignete Rastmittel denkbar,
in welche der schaltbare Kontakt eingesetzt werden kann.
[0014] Eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Steckersensors
sieht vor, dass der Magnet des Magnetschalters in einer auf dem Boden des zwischen
dem Dosengehäuse und dem Kontaktträger ausgebildeten Einsteckraums angeordneten Dichtung
aufgenommen ist, welche beim Einstecken des Steckers zur Abdichtung durch die Stirnwand
des Steckers auf den Boden des Einsteckraums gedrückt wird. Der Sensorschalter kann
nun derart eingerichtet sein, dass durch das Aufdrücken der Dichtung auf den Boden
des Einsteckraums der schaltbare Kontakt schaltet, der in dem Boden des Einsteckraums
aufgenommen ist, wobei der Boden erfindungsgemäß durchgängig geschlossen ist, um die
Vorteile des berührungslosen Sensors zu nutzen und keinen Durchlass für den Eintritt
von Feuchtigkeit zu bieten.
[0015] In Weiterbildung dieser besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein,
dass die Dichtung ein Fehlerelement aufweist, welches derart vorgespannt ist, dass
die Dichtung ohne Einwirkung einer Kraft auf das Federelement einen nicht plan auf
dem Boden des Einsteckraums aufliegenden Abschnitt aufweist, und dass der Magnet in
dem ohne Krafteinwirkung auf das Federelement nicht plan auf dem Boden des Einsteckraums
aufliegenden Abschnitt der Dichtung angeordnet ist. Der schaltbare Kontakt des Steckersensors
ist dann in den Boden des Einsteckraums gegenüberliegend zu dem Abschnitt der Dichtung
mit dem Magneten angeordnet. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei nicht eingestecktem
Stecker der Magnet so weit von dem schaltbaren Kontakt entfernt ist, dass keine Wirkverbindung
besteht und der schaltbare Kontakt erst schaltet, wenn die Dichtung durch den eingesteckten
Stecker entgegen der Kraft des Federelements plan auf den Boden des Einsteckraums
aufgedrückt wird.
[0016] Erfindungsgemäß kann das Federelement als Feder, bspw. als gebogene Blattfeder, ausgebildet
sein, die in die Dichtung aufgenommen ist und an der, insbesondere an deren Mitte,
der Magnet angeordnet ist. Die Feder kann bei der Herstellung der Dichtung vorzugsweise
vollständig von dem Dichtungsmaterial umgeben werden.
[0017] In einer alternativ oder ergänzend zur Verstärkung der Federwirkung vorgesehenen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federelements kann das Federelement auch durch
eine spezielle Formgebung der Dichtung gebildet sein. Bei einer ringförmigen Flachdichtung,
wie sie an dieser Stelle häufig eingesetzt wird, kann bspw. ein Abschnitt axial in
Richtung einer durch die Mittelpunktachse des Dichtungsrings verlaufenden Achse versetzt
ausgebildet sein, so dass die Dichtung ohne Beaufschlagen mit einer Kraft in diesem
Abschnitt nicht plan auf dem Boden des Einsteckraums aufliegt. Erst durch das Einstecken
des Steckers wird die Dichtung dann auf den Boden aufgedrückt und die Wirkverbindung
zwischen dem Magneten und dem schaltbaren Kontakt hergestellt. Indem die Dichtung
erfindungsgemäße vorzugsweise aus einem elastomeren Material hergestellt ist, nimmt
sie ihre Ausgangsform zuverlässig wieder ein, sobald der Stecker abgezogen und damit
keine Kraft mehr auf die Dichtung ausgeübt wird.
[0018] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Steckdose eines Kraftfahrzeugs der eingangs
genannten Art, insbesondere für die Aufnahme eines Steckers eines Anhängerstromkreises
zur Anbindung an das elektrische System des Kraftfahrzeugs bzw. eines Steckeradapters,
mit einem an dem Kraftfahrzeug befestigbaren Dosengehäuse und einem in dem Dosengehäuse
anordenbaren oder mit diesem einteilig verbundenden Kontaktträger, von dem Anschlussleitungen
an das elektrische System des Kraftfahrzeugs wegführbar sind. Die Steckdose weist
einen an dem Dosengehäuse angelenkten Deckel zum abdichtenden Verschließen einer Einstecköffnung
für den Stecker im Nichtgebrauchsfall auf. Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen,
dass an der Steckdose ein Sensor festgelegt ist, welcher den Schließzustand des Deckels
an dem Dosengehäuse detektiert. Die Schließstellung des Deckels ist bei erfindungsgemäßen
Steckdosen meist federvorgespannt. Das Verbringen aus der Schließstellung fordert
also ein Abklappen des Deckels von dem die Einstecköffnung umgebenden Rand des Dosengehäuses
um die Anlenkachse, d.h. die Schwenkachse der Anlenkung, entgegen der Rückstellkraft
der Feder oder allgemeiner des Federelements. Durch diese Rückstellkraft befindet
sich der Deckel bei einer funktionsfähigen Steckdose im Nichtgebrauchsfall daher in
einer definierten Position, die durch einen Sensor zuverlässig überprüft werden kann.
Dies kann alternativ oder zusätzlich zu dem vorbeschriebenen Sensor erfolgen, welcher
das Einstecken eines Steckers in die Steckdose detektiert.
[0019] Im Gegensatz zu dem Stand der Technik, bei dem das Einstecken eines Steckers überprüft,
wird durch die erfindungsgemäße Lösung festgestellt, ob der Deckel der Steckdose im
Nichtgebrauchsfall schließt. Wenn der Deckel nicht geschlossen ist, bedeutet dies,
dass entweder ein Stecker in die Steckdose eingesteckt ist, die Schließbewegung des
Deckels mechanisch durch Verklemmen eines Asts, Steins oder dergleichen behindert
und/oder der Deckel defekt ist. Damit können durch den erfindungsgemäß den Schließzustand
des Deckels detektierenden Sensor zusätzliche Informationen über den Zustand der Steckdose
erlangt werden.
[0020] In einer einfachsten Ausführungsform kann dies bspw. durch einen üblichen Mikroschalter
mit Schlüssel- oder Bügelbetätigung erfolgen, wobei der Stößel oder Bügel des mechanischen
Schalters derart angeordnet ist, dass der Stößel bei einem geschlossenen Deckel betätigt
und bei einem nicht bzw. nicht ausreichend geschlossenen Deckel nicht betätigt wird.
Ein derartiger Schalter kann bspw. außen mit in das Dosengehäuse integriert werden.
Anstelle eines mechanischen Schalters mit Stößel kann bspw. auch ein Schalter mit
einem Drucksensor, bspw. einem Piezoelement, verwendet, welcher den Anpressdruck des
Deckels in seiner Schließstellung detektiert und in ein elektrisches Signal umwandelt.
Derartige nicht mechanisch arbeitende Sensoren haben den Vorteil, dass die mechanischen
Schaltelemente (Hebel, Stößel oder dergleichen) nicht durch eine äußere Krafteinwirkung
verstellt oder beschädigt werden können.
[0021] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, dass der Sensor als mindestens
zweiteiliger Näherungssensor ausgebildet ist, welcher berührungslos arbeitet und die
Annäherung eines ersten Sensorteils an ein zweites Sensorteil detektiert. Erfindungsgemäß
sind eines der beiden Sensorteile in dem Deckel und das andere der beiden Sensorteile
an dem Dosengehäuse und/oder dem Kontaktträger festgelegt. Auch bei einem derartigen
Näherungssensor kann es nicht zu mechanischen Störungen der die Bewegung des Deckels
detektierenden Schaltelemente kommen. Darüber hinaus ermöglicht der berührungslos
arbeitende Näherungssensor, dass Teile des Deckels nicht mit die Schließstellung des
Deckels detektierenden Sensorteilen unmittelbar in Kontakt treten müssen, so dass
im Bereich des Sensors kein Durchbruch in dem Dosengehäuse und/oder Kontaktträger
notwendig ist. Hierdurch kann der berührungslos arbeitende Sensor auch geschickt im
Inneren der Steckdose angeordnet werden, ohne dass ein Durchbruch aus dem Einstreckraum
der Steckdose in den gut abgedichteten Anschlussbereich bzw. Abschlussraum der Steckdose,
der üblicher Weise rückwärtig der Einstecköffnung gegenüberliegend angeordnet ist,
erfolgen muss. Eine derartige Öffnung beinhaltet immer die Gefahr, dass Feuchtigkeit
in den Anschlussbereich eintritt und zu Fehlfunktionen in dem elektrischen System
führt. Erfindungsgemäß ist bei dem berührungslos arbeitededen Näherungssensor also
keine Öffnung von dem Einsteckraum der Steckdose in den Anschlussbereich bzw. Anschlussraum
der Steckdose vorgesehen.
[0022] In einer bevorzugten Weiterbildung des vorgeschlagenen Näherungssensors kann vorgesehen
sein, dass das erste Sensorteil und das zweite Sensorteil bei geschlossenem Deckel,
d.h. einer Deckelstellung, in welcher der Deckel die Einstecköffnung in dem Dosengehäuse
verschließt, einander in Wirkverbindung gegenüberliegend angeordnet sind und dass
bei nicht geschlossenem Deckel das erste Sensorteil und das zweite Sensorteil nicht
in Wirkverbindung gegenüberliegend angeordnet sind.
[0023] Wirkverbindung bedeutet, dass das erste und zweite Sensorteil derart in eine Wechselwirkung
treten, dass durch das eine der beiden Sensorteile in dem anderen der beiden Sensorteile
eine die Anwesenheit des einen Sensorteils im Detektionsbereich des anderen Sensorteils
angezeigt wird bzw. detektierbar ist. Im Gegensatz zu einer mechanischen Verbindung,
die auch eine Wirkverbindung sein kann, beinhaltet der Begriff Wirkverbindung aber
auch Positionen des ersten und des zweiten Sensorteils, in denen diese nicht unmittelbar
aufeinander angeordnet sind und zwischen diesen beiden Sensorteilen bspw. noch eine
abdichtende Wandung vorgesehen ist.
[0024] Unter einem geschlossenen Deckel im Sinne dieser Anmeldung wird ein auf dem Dosengehäuse,
insbesondere mit der Rückstellkraft eines den Deckel in Schließrichtung vorspannenden
Federelements, aufliegender Deckel und ein um einen Toleranzbereich des Sensor aus
dieser geschlossenen Stellung in Öffnungsrichtung bewegter Deckel verstanden. Vorzugsweise
kann dieser Toleranzbereich erfindungsgemäß so eingestellt sein, dass bei einer Stellung
des Deckels innerhalb des Toleranzbereichs noch keine Feuchtigkeit in die Einstecköffnung
eindringt und/oder beim Verstellen der Anhängerkupplung die mitbewegte Steckdose trotz
innerhalb des Toleranzbereichs teilgeöffneten Deckels den vorgesehenem Verstellfreiraum
bei der Schwenkbewegung nicht verlässt.
[0025] Damit der geschlossene Deckel den Einsteckraum zuverlässig abdichtet, ist üblicherweise
in dem Deckel eine Dichtung vorgesehen, welche unter durch das Federelement ausgeübter
Anpresskraft auf der die Einstecköffnung umgebenden Stirnseite der Wandung des Dosengehäuses
aufliegt. Hierdurch wird die elastische Dichtung etwas verformt, so dass auch bei
leicht geöffnetem Deckel unter Umständen eine Dichtwirkung noch erreicht werden kann,
ohne dass der Deckel vollständig geschlossen ist. In diesem Fall kann durch den erfindungsgemäß
vorgesehenen Sensor also festgestellt werden, ob die Steckdose auch im Nichtgebrauchsfall
vollständig abgedichtet ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall
beschränkt, sondern kann bspw. auch bei Steckdosen zum Einsatz kommen, in welchen
der Toleranzbereich des Sensors auch eine Öffnung zwischen Deckel und Dosengehäuse
zulässt, durch die grundsätzlich Feuchtigkeit eintreten kann.
[0026] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der Sensor als Magnetschalter ausgebildet
sein, welcher als erstes Sensorteil einen Magneten und als zweites Sensorteil einen
durch das Magnetfeld des ersten Sensorteil schaltbaren Kontakt, vorzugsweise einen
elektrisch schaltbaren Kontakt, aufweist. Derartige durch ein Magnetfeld schaltbare
Kontakte sind als sog. Reed-Schalter bekannt, die auch Reed-Kontakte genannt werden.
In solchen Reed-Schaltern befinden sich wenigstens zwei leitendende Elemente, die
durch das Magnetfeld des den Reed-Schalter beeinflussenden Magneten ihren Schaltzustand
ändern. Als Reed-Schalter gibt es Schließer, Öffner und Wechsler. Bei einem Schließer
stehen die zwei leitenden Elemente ohne Einfluss des Magnetfeldes durch das erste
magnetische Sensorteil in Offenstellung und sind nicht leitend miteinander verbunden
sind. Durch das Magnetfeld in Wirkverbindung mit dem Reed-Schalter (Reed-Kontakt)
werden diese beiden elektrisch leitenden Elemente in eine Schließstellung überführt,
so dass in dem Reed-Schalter ein Stromkreis geschlossen wird. Bei einem Öffner wird
umgekehrt durch das Magnetfeld ein Trennen der sonst leitend verbundenen leitenden
Elemente erreicht. In einem Wechsler findet durch das Magnetfeld ein Umschalten zwischen
einem ersten und einem zweiten Stromkreis statt.
[0027] Das Schalten des Stromkreises kann durch eine angelegte Spannung oder das Messen
eines Stroms, bspw. in einer angeschlossenen elektronischen Steuerung, nachgewiesen
werden. Dies gilt für jede der vorbeschriebenen Arten eines Reed-Schalters. Bei den
leitenden Elementen kann es sich bspw. um Drähte oder Leiterbleche handeln.
[0028] Als erfindungsgemäß alternativer, berührungsloser Näherungsschalter kann auch ein
kapazitiver Sensor zum Einsatz kommen, dessen erstes Sensorteil einen die Kapazität
eines Kondensators änderndes Dielektrikum und dessen zweites Sensorteil ein durch
das Dielektrikum beeinflussbarer Kondensator ist. Die Kapazitätsänderung des Kondensators
durch das Dielektrikum kann bspw. durch Spannungs- oder Strompulse in an sich bekannter
Weise gemessen werden.
[0029] In Weiterbildung des erfindungsgemäß besonders bevorzugten Magnetschalters können
der Magnet an dem Deckel und der durch das Magnetfeld des Magneten schaltbare Kontakt
an dem Kontaktträger und/oder dem Dosengehäuse festgelegt sein. Dies ist insbesondere
deshalb vorteilhaft, weil der Magnet keine elektrischen Zuleitungen aufweist, die
aus dem Deckel in den Anschlussraum der Steckdose geführt werden müssen. Auch wenn
eine solche Führung erfindungsgemäß grundsätzlich möglich wäre, es ist vorteilhaft,
den mit elektrischen Leitung versehenen schaltbaren Kontakt insbesondere in den Kontaktträger
mit zu integrieren, weil die Leitungen des schaltbaren Kontakts des Magnetschalters
so direkt mit den von den in den Kontaktträger aufgenommenen Anschlusskontakten weggeführten
Anschlussleitungen in einem Kabelstrang weggeführt werden können.
[0030] Je nach Einbausituation kann es erfindungsgemäß vorteilhaft sein, zwischen dem Magneten
und dem durch das Magnetfeld des Magneten schaltbaren Kontakt des Magnetschalters
einen, vorzugsweise in einer festen Anordnung mit dem schaltbaren Kontakt ausgebildeten,
Magnetfeldübertrager anzuordnen. Bei dem Magnetfeldübertrager handelt es sich vorzugsweise
um ein magnetisierbares Material, bspw. Weicheisen wie einen Eisen-Kern oder Eisen-Ferrit-Kern,
das in der Form an die jeweilige Einbausituation angepasst werden kann und das durch
den Magneten des ersten Sensorteil auf dem Magnetfeldübertrager übertragene Magnetfeld
weiterleitet, um hierdurch den schaltbaren Kontakt des zweiten Sensorteils zu schalten.
[0031] Zum Schalten des schaltbaren bzw. betätigbaren Kontakts des Magnetschalters wird
der Magnet also in Wirkverbindung mit dem magnetisierbaren Magnetfeldübertrager gebracht
und der Magnetfeldübertrager dadurch magnetisiert. Der schaltbare Kontakt des Magnetschalters
wird dann durch das Magnetfeld des magnetisierten Magnetfeldübertragers geschaltet.
Diese Ausführungsform bietet größere Freiheiten bei der Anordnung des erfindungsgemäßen
Sensors, da im Bereich der Wirkverbindung zwischen Magnet und Magnetfeldübertrager
auch ein geringerer Bauraum ausreicht, als er für den Einbau des schaltbaren Kontakts
als zweites Sensorteil notwendig wäre. Auch wenn durch den Magnetfeldübertrager das
primäre Magnetfeld des Magneten geschwächt wird, hat sich herausgestellt, dass das
von dem Magnetfeldübertrager auf den schaltbaren Kontakt übertragene Magnetfeld zum
Nachweis der Wirkverbindung ausreicht. Je nach Stärke des durch den Magnetfeldübertrager
übertragenen Magnetfelds kann es auch sinnvoll sein, den schaltbaren Kontakt direkt
in eine Öffnung des Magnetfeldübertragers einzustecken, da der magnetische Fluss durch
den schaltbaren Kontakt in diesem Falle besonders intensiv ist.
[0032] In einer besonders platzsparenden Anordnung ist der schaltbare Kontakt und/oder der
Magnetfeldübertrager in einer parallel zu den Einstecköffnungen für die Anschlusskontakte
verlaufenden Öffnung in dem Kontaktträger aufgenommen. Die Größe und Anordnung der
Einstecköffnungen für die Anschlusskontakte in dem Kontaktträger sind entsprechend
einschlägiger DIN-Vorschriften vorgegeben. Zwischen diesen Einstecköffnungen verbleibt
üblicherweise ein gewisser Bauraum, der für das Einbringen des schaltbaren Kontakts
und/oder des Magnetfeldübertragers genutzt werden kann. Die dafür in dem Kontaktträger
vorgesehene Öffnung ist zwischen den Einstecköffnungen ausgebildet, von denen sich
in der Regel dreizehn Einstecköffnungen in dem Kontaktträgereinsatz befinden. Der
zur Verfügung stehende Zwischenraum ist allerdings begrenzt, da durch die Öffnung
für den schaltbaren Kontakt die Einstecköffnungen für die Anschlusskontakte nicht
beschädigt oder beeinflusst werden dürfen.
[0033] Sinnvollerweise ist diese Öffnung als Sacköffnung mit anschlussseitigem Zugang versehen,
d.h. die Sacköffnung ist an dem der Einstecköffnung der Steckdose gegenüberliegenden,
auch als rückwärtig bezeichneten, Ende des Kontaktträgers ausgebildet. In diesem Fall
kann der schaltbare Kontakt in diese Sacköffnung eingeschoben bzw. unter gleichzeitigem
Festlegen eingebracht werden, wobei die von dem schaltbaren Kontakt ausgehenden Leitungen
aus der rückwärtigen Öffnung gemeinsam mit den anderen Anschlussleitungen der Anschlusskontakte
in einem Kabelstrang weggeführt werden können. Auch ist es möglich, den Magnetfeldübertrager
in diese Öffnung einzuschieben, wobei es grundsätzlich auch denkbar ist, den Magnetfeldübertrager
und/oder den schaltbaren Kontakt in dem Kontakteinsatz einzurasten, einzukleben, zu
vergießen und/oder fest zu umspritzen. Sofern der schaltbare Kontakt bereits bei der
Herstellung fest in dem Kontakteinsatz aufgenommen ist (bspw. durch Umspritzen, Umgießen,
Einkleben), ist es sinnvoll, Anschlussmöglichkeiten an dem schaltbaren Kontakt vorzusehen,
um den schaltbaren Kontakt auch nachträglich mit Anschlussleitungen versehen zu können
und einer entsprechenden, den Schaltkontakt auswertenden Elektronik zuzuführen. Diese
Anschlussmöglichkeiten können insbesondere Anschlusspins zum Aufstecken von Kontakten
oder Anschlussleitungen mit freien Anschlussenden sein, die verlötet, vercrimpt, verschraubt
oder auf andere geeignete Weise mit den Leitungen an die auswertende Elektronik verbunden
werden können.
[0034] Erfindungsgemäß ist wichtig, dass die in dem Kontakteinsatz vorgesehene Öffnung einsteckseitig
geschlossen ist und keine Verbindung zu den Anschlusskontakten in dem Kontaktträger
aufweist. Damit ist keine Öffnung oder Möglichkeit für einen Feuchtigkeitseintritt
in den anschlussseitigen Rückraum der Steckdose oder das Kabelsystem vorhanden, so
dass auch in untypischen oder ungewöhnlichen Gebrauchsfällen kein Feuchtigkeitseintritt
in das Sensorsystem und damit ggf. das gesamte elektrische System des Kraftfahrzeugs
oder Anhängers erfolgen kann. Hier zeigt sich der besondere Vorteil des berührungslosen
Näherungssensors.
[0035] Bei einer derartigen Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn die Gesamtlänge
von schaltbarem Kontakt und/oder Magnetfeldübertragung gerade der Länge der Öffnung
entspricht. Dies bedeutet, dass der schaltbare Kontakt und/oder der Magnetfeldübertrager
vollständig in die Öffnung eingeschoben werden können und bündig mit dem Rand der
Öffnung abschließt. Hierbei sind insgesamt verschiedene Anordnungen denkbar. So ist
es zum einen möglich, in die Öffnung zunächst einen Magnetfeldübertrager und nachfolgend
an diesen anschließend den schaltbaren Kontakt einzuschließen, wobei die Gesamtlänge
aus Magnetfeldübertrager und schaltbarem Kontakt vorzugsweise der Länge dieser Öffnung
entsprechen. In einer alternativen Ausgestaltung ist es auch möglich, dass der Magnetfeldübertrager
dieselbe Länge wie die Öffnung aufweist und der schaltbare Kontakt im Anschluss daran
auf der Unterseite des Kontaktträgers festgelegt wird. Ferner ist es möglich, den
schaltbaren Kontakt in die Öffnung einzuschieben und die verbleibende Länge der Öffnung
durch einen Stützköper abzudecken, der den schaltbaren Kontakt auf die Länge der Öffnung
verlängert. Dieser Stützkörper kann als separates Teil ausgebildet und bspw. hülsenförmig
geformt sein, um die Anschlussleitungen des schaltbaren Kontakts durch den Stützkörper
hindurch zu führen.
[0036] In einer alternativen Ausgestaltung können zumindest Teile des Sensors auch außen
an dem Dosengehäuse festgelegt sein. Bei einem Magnetfeldsensor befinden sich bevorzugt
der Magnet in dem Deckel und der schaltbare Kontakt außen an dem Dosengehäuse. Der
schaltbare Kontakt kann dazu bspw. in dem Steg zum Halten der Schwenkachse des Deckels
aufgenommen sein. Der Magnet befindet sich dann vorzugsweise in einem diesen Steg
in der geschlossenen Stellung des Deckels überdeckenden Deckelabschnitt, der ggf.
an den Deckel mit angegossen ist. Die Empfindlichkeit des Sensors kann jedoch erhöht
werden, wenn der Sensor auf der der Schwenkachse gegenüber liegenden Seite des Deckels
angeordnet ist, vorzugsweise in der Nähe eines Deckelgriffs oder an dem Deckelgriff
selbst.
[0037] Grundsätzlich ist es bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen möglich, sowohl
den Magneten als auch den schaltbaren Kontakt in dem Deckel oder dem Dosengehäuse
bzw. Kontaktträger anzuordnen, d.h. es ist auch möglich den schaltbaren Kontakt in
den Deckel und den Magneten in das Dosengehäuse oder den Kontaktträger einzubinden.
[0038] Erfindungsgemäß kann der Sensor oder können Teile des Sensors bereits im Spritzgussverfahren
mit in den Deckel, das Dosengehäuse und/oder den Kontaktträger aufgenommen werden.
Dies hat den Vorteil, dass nachträglich keine weiteren Befestigungsschritte mehr notwendig
sind. Dies ist insbesondere für Bauteile, wie Magnete, möglich, die nicht ersetzt
werden müssen, bspw. weil sie defekt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, zumindest
Teile des Sensors an dem Steckdosengehäuse zu verrasten. Dies gilt sowohl für das
erste Sensorteil, insbesondere den Magneten, als auch für das zweite Sensorteil, insbesondere
den schaltbaren Kontakt, aber auch den Magnetfeldübertrager. Dazu können an dem Deckel,
dem Dosengehäuse und/oder dem Kontaktträger Rastlaschen vorgesehen sein, an denen
die entsprechenden Teile eingerastet werden können. Bei einem Einschieben des Magnetfeldübertragers
und/oder des schaltbaren Kontakts in eine Öffnung des Kontaktträgers ist es ferner
möglich, eine Rastscheibe oder Verriegelungsplatte am anschlussseitigem Ende des Kontaktträgers
mit Durchgangsöffnungen an den Positionen der Einstecköffnungen für die Anschlusskontakte
und die Öffnung für den schaltbaren Kontakt und/oder die Magnetfeldübertragung vorzusehen,
wobei die Rastscheibe oder Verriegelungsplatte verschiebbar an der anschlussseitigen
Stirnseite bzw. Stirnfläche des Kontaktträgers gehalten ist derart, dass in einer
verschobenen Position die Durchgangsöffnung der Rastscheibe oder Verriegelungsplatte
die Einstecköffnungen und Öffnung des Kontaktträgers teilweise abdecken. Hierdurch
werden die in die Einstecköffnungen und die Öffnung eingeschobenen Anschlusskontakte
und Sensorteile (Magnetfeldübertrager, schaltbarer Kontakt und/oder Magnet) fixiert,
wobei gleichzeitig die Möglichkeit besteht, die Leitungen des schaltbaren Kontakts
und die Anschlussleitungen der Anschlusskontakte durch die zwischen den Einstecköffnungen
und der Öffnung in dem Kontaktträger sowie den Durchgangsöffnungen der Verriegelungsplatte
bzw. Rastscheibe verbleibenden Freiräumen durchzuführen.
[0039] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und
der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung,
unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbezügen.
[0040] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Steckdose gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Sensor zur
Detektion der Schließstellung des Deckels der Steckdose in einer Schnittzeichnung
mit geschlossenem Deckel;
- Fig. 2
- die Steckdose gemäß Fig. 1 mit geöffnetem Deckel;
- Fig. 3
- eine Ansicht der Steckdose gemäß Fig. 1 von unten auf die Anschlussseite mit einer
Rastscheibe in Offenstellung,
- Fig. 4
- eine Ansicht der Steckdose gemäß Fig. 1 von unten auf die Anschlussseite mit der Rastscheibe
gemäß Fig. 3 in Schließstellung;
- Fig. 5
- eine dreidimensionale Ansicht der Steckdose gemäß Fig. 1 mit einem teilweise aufgebrochenen
Deckel;
- Fig. 6
- eine Steckdose gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Sensor
zur Detektion der Schließstellung des Deckels der Steckdose in einer Schnittzeichnung
mit geschlossenem Deckel;
- Fig. 7
- eine dreidimensionale Ansicht der Steckdose gemäß Fig. 6 mit einem teilweise aufgebrochenen
Deckel;
- Fig. 8
- eine Steckdose gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit einem Sensor
zur Detektion der Schließstellung des Deckels der Steckdose in einer Schnittzeichnung
mit geschlossenem Deckel;
- Fig. 9
- eine dreidimensionale Ansicht der Steckdose gemäß Fig. 8 von schräg unten auf den
Anschlussbereich der Steckdose;
- Fig. 10
- eine Steckdose gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit einem Sensor
zur Detektion der Schließstellung des Deckels der Steckdose in einer Schnittzeichnung
mit geschlossenem Deckel;
- Fig. 11
- eine Steckdose gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung mit einem Sensor
zur Detektion der Schließstellung des Deckels der Steckdose in einer teilweise geschnittenen
Seitenansicht mit geschlossenem Deckel;
- Fig. 12
- eine dreidimensionale Ansicht der Steckdose gemäß Fig. 11 von schräg oben auf den
Deckel der Steckdose;
- Fig. 13
- eine Steckdose gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung mit einem Steckersensor
zur Detektion eines in die Steckdose eingesteckten Steckers in einer Seitenansicht
ohne Deckel und
- Fig. 14
- eine teilgeschnittene dreidimensionale Ansicht einer in die Steckdose gemäß Fig. 13
einlegbaren erfindungsgemäßen Dichtung mit einem Teil des Steckersensors.
[0041] In Fig. 1 ist eine Steckdose 1 eines Kraftfahrzeugs für die Aufnahme eines nicht
dargestellten Steckers eines Anhängerstromkreises zur Anbindung an das elektrische
System des Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Steckdose weist ein an dem Kraftfahrzeug
festlegbares Dosengehäuse 2 auf, das wie bspw. Fig. 5 zu entnehmen ist, Haltelaschen
3 mit einer Durchgangsöffnung zum Verschrauben der Steckdose 1 an dem Kraftfahrzeug
aufweist. Im Inneren des Dosengehäuses 2 ist ein Kontaktträger 4 vorgesehen, der in
dem dargestellten Beispiel einteilig mit dem Dosengehäuse 2 verbunden und vorzugsweise
in einem Spritzgussschritt hergestellt ist. Alternative, aber nicht dargestellte Ausführungsformen
einer Steckdose 1 können auch einen als Kontaktträgereinsatz ausgebildeten Kontaktträger
4 aufweisen, der in das Dosengehäuse 2 einsetzbar und bspw. durch Verrasten festlegbar
ist.
[0042] In dem Kontaktträger 4 sind Einstecköffnungen 5 für Anschlusskontakte 6 vorgesehen,
die mit entsprechenden Anschlusskontakten des in die Steckdose einsteckbaren Steckers
des Anhängerstromkreises zusammenwirken, um den Anhängerstromkreis mit dem elektrischen
System des Fahrzeugs zu verbinden. Dazu weisen die Anschlusskontakte 6 einen Kontaktabschnitt
7 und einen Anschlussabschnitt 8. Der Kontaktabschnitt 7 ist in dem dargestellten
Beispiel als Buchsenabschnitt ausgebildet, um nicht dargestellte Anschlusspins des
Steckers des Anhängerstromkreises aufzunehmen.
[0043] Gemäß einer erfindungsgemäßen besonders bevorzugten Ausführung kann der Kontaktabschnitt
7 in abdichtender Weise in die Einstecköffnung 5 für den Anschlusskontakt 6 aufgenommen
sein, damit von der Kontaktseite 9 des Kontaktträgers 4 bzw. der Steckdose 1, auf
welchen der Stecker des Anhängerstromkreises aufgesteckt wird, keine Feuchtigkeit
zu der Anschlussseite 10 des Kontaktträgers 4 bzw. der Steckdose 1 gelangen kann.
Dazu können an dem Kontaktabschnitt 7 in die die Einstecköffnung 5 für den Anschlusskontakt
6 bildende Wandung des Kontaktträgers 4 eingreifende Halte- und Abdichtrasten 11 vorgesehen
sein. Der Anschlussabschnitt 8 des Anschlusskontaktes 6 ist in dem dargestellten Beispiel
als Crimpkontakt ausgebildet. Das anschlussseitige Ende der Einstecköffnung 5 ist
durch einen Dichtstopfen 12 verschlossen, der eine in Fig. 1 nicht erkennbare Durchgangsöffnung
zum Durchführen einer in dem Anschlussabschnitt 8 des Anschlusskontakts 6 festgelegten
Anschlussleitung aufweist. Auch wenn die vorbeschriebene Ausbildung des Kontaktträgers
4 und der Anschlusskontakte 6 eine besonders bevorzugte Ausführungsform darstellt,
ist die Erfindung nicht auf diese Ausführung der Anschlusskontakte 6 beschränkt. Grundsätzlich
ist mit jede den DIN-Vorschriften entsprechende Ausbildung von Kontaktträgereinsätzen
oder Kontaktträgern 4 und Steckdosen 1 in Zusammenhang mit der Erfindung einsetzbar.
[0044] Auf der rückwärtigen Stirnseite des Kontaktträgers 4 ist eine quer zur Axialrichtung
der Einstecköffnungen 5 verschiebbare Rastscheibe bzw. Verriegelungsplatte 13 mit
Durchgangsöffnungen 14 vorgesehen, welche in ihrer in Fig. 1 nicht dargestellten Offenstellung
das Einschieben des Anschlusskontakts 6 oder des Anschlussabschnitts 8 des Anschlusskontakts
6 sowie des Dichtstopfens 12 erlaubt. In der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung
sind die Durchgangsöffnungen 14 der Rastscheibe 13 gegenüber den Einstecköffnungen
5 dagegen axial verschoben, so dass die in die Einstecköffnungen 5 aufgenommenen Anschlusskontakte
6 oder Anschlussabschnitte 8 sowie Dichtstopfen 12 nicht mehr rückwärtig aus der Einstecköffnung
5 des Kontaktträgers 4 austreten können. Hierdurch können die Anschlusskontakte 6
bzw. Anschlussabschnitte 8 und die Dichtstopfen 12 in dem Kontaktträger 4 gesichert
werden.
[0045] An dem Dosengehäuse 2 ist ein Deckel 15 zum abdichtenden Verschließen der Einstecköffnung
16 für den Stecker des Anhängerstromkreises im Nichtgebrauchsfall vorgesehen. Im Gebrauchsfall
wird der Stecker des Anhängerstromkreises durch die Einstecköffnung 16 in die Steckdose
1 eingesteckt, wobei sich in dem Stecker vorhandene Kontakte mit den Kontaktabschnitten
7 der Anschlusskontakte 6 in dem Kontaktträger 4 verbinden. Ein diese Kontakte des
Steckers umgebender Wandabschnitt ragt in den Einsteckraum 17 der Steckdose 1 hinein,
bis eine Stirnseite des Steckers 1 an der auf dem Boden des Einsteckraums 17 aufliegende
Dichtung 18, insbesondere eine Ringdichtung, anliegt, um den durch die Dichtung 18
umschlossenen Bereich des Kontaktträgers 4 im Gebrauchsfall gegen den Eintritt von
Feuchtigkeit zu schützen. Der Einsteckraum 17 ist zwischen dem Dosengehäuse 2 und
dem in das Dosengehäuse 2 hineinragenden Abschnitt des Kontaktträgers 4 ausgebildet.
[0046] Im Nichtgebrauchsfall, wie er in Fig.1 dargestellt ist, verschließt der Deckel 15
dagegen die Einstecköffnung 16, indem der Deckel 15 mit einer Deckeldichtung 19 auf
der die Einstecköffnung 16 umgebenden Stirnseite der Wand des Dosengehäuses 1 aufliegt.
[0047] Wie in Fig. 2 dargestellt, kann der Deckel 15 durch Schwenken um eine Schwenkachse
20 von der Stirnseite des Dosengehäuses 2 abgeklappt werden, um die Einstecköffnung
16 zum Einstecken des Steckers des Anhängerstromkreises freizugeben. Die Schwenkachse
20 ist dabei in seitlich von dem Dosengehäuse nach außen vorstehenden Stegen 21 gehalten,
wie auch der dreidimensionalen Ansicht in Fig. 5 zu entnehmen ist.
[0048] Um den Deckel in der Nichtgebrauchsstellung geschlossen zu halten und eine entsprechende
Dichtkraft auf die Deckeldichtung 19 auszuüben, ist der Deckel 15 durch ein in diesem
Fall um die Schwenkachse 20 angeordnetes Federelement 22, das als die Schwenkachse
20 umgebende Ringfeder ausgebildet ist, in Richtung des Dosengehäuses 2 vorgespannt.
[0049] Die Anschlussseite 10 des Kontaktträgers 4 kann je nach Einbausituation, wie in Fig.
5 dargestellt, durch eine Abdeckkappe 32 mit zu den Anschlusskontakten 6 axialer oder
- wie dargestellt - seitlicher Kabelausführung für die in den Anschlusskontakten 6
festgelegten Anschlussleitungen versehen sein.
[0050] In Fig. 2 und den folgenden Figuren sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle
Bezugszeichen eingezeichnet, auch wenn die Komponenten dort genauso zu erkennen sein
wie auf Fig. 1. Die Auswahl bzw. Nichtauswahl der in den einzelnen Figuren verwendeten
Bezugszeichen bedeutet keine Wertung im Hinblick auf das Gewicht einzelner Merkmale
an der Erfindung und dient ausschließlich der Übersichtlichkeit.
[0051] Die vorstehende Beschreibung der Steckdose 1 gilt unabhängig von nachfolgend beschriebenen
Merkmalen für alle Ausführungsformen der Erfindung. Allerdings ist die Erfindung nicht
auf die vorstehend beschriebenen Steckdosen 1 beschränkt, sondern grundsätzlich in
Kraftfahrzeugsteckdosen einsetzbar, welche der Anbindung des Anhängerstromkreises
an das elektrische System des Kraftfahrzeugs dienen und einen die Kontaktseite 9 eines
Kontaktträgers 4 abdichtend verschließenden Deckel 15 für den Nichtgebrauchsfall aufweisen.
[0052] Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist an der Steckdose 1 ein Sensor
23 festgelegt, welcher den Schließzustand des Deckels 15 an dem Dosengehäuse 2 detektiert.
Dieser Sensor 23 ist als zweiteiliger Näherungssensor ausgebildet, der berührungslos
arbeitet. Dazu sind ein erstes Sensorteil 24 und ein zweites Sensorteil 25 vorgesehen,
wobei die Annäherung des ersten Sensorteils 24 an das zweite Sensorteil 15 detektiert
wird. Erfindungsgemäß sind eines der Sensorteile 24, 25 in dem Deckel 15 und das andere
der Sensorteile 25, 24 an dem Dosengehäuse 2 bzw. dem Kontaktträger 4 festgelegt.
[0053] In dem hier dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Näherungssensor 23 um
einen Magnetschalter. Das erste Sensorteil 24 in dem Deckel 15 in ein Magnet und das
zweite Sensorteil 25 in dem Kontaktträger 4 ein schaltbarer Kontakt, der auch als
Reed-Schalter bezeichnet wird. Der Magnet 24 als erstes Sensorteil und der schaltbare
Kontakt 25 als zweites Sensorteil sind bei geschlossenem Deckel 15 einander derart
gegenüberliegend angeordnet, dass zwischen dem Magnet 24 und dem schaltbaren Kontakt
25 eine Wirkverbindung besteht, die dadurch entsteht, dass in dem schaltbaren Kontakt
25 angeordnete Leiter durch die Wirkung des Magnetfelders des Magneten 24 in ihrer
Position verändert werden und dadurch ihren Schaltzustand (leitend - nicht leitend)
relativ zueinander ändern. Dies kann einfacher Weise dadurch erfolgen, dass das Magnetfeld
zumindest einen Leiter anzieht und dadurch dessen Lage relativ zu dem anderen Leiter
verändert. Diese Wirkverbindung von Magnet 24 und schaltbarem Kontakt 25 ist in Fig.
1 dargestellt. Nachfolgend wird in dem vorbeschriebenen Sinne auch von einem Schalten
des schaltbaren Kontakts 25 gesprochen.
[0054] In Fig. 2 dagegen ist der Deckel 15 von dem Dosengehäuse 2 durch Abklappen des Deckels
15 um die Schwenkachse 20 abgehoben. In diesem Fall ist die Wirkung des Magnetfeldes
des Magneten 24 auf den schaltbaren Kontakt 25 geringer, wobei der Magnet 24 und der
schaltbare Kontakt 25 derart eingerichtet sind, dass in der Stellung gemäß Fig. 2
das durch den Magneten 24 erzeugte Magnetfeld nicht zum Schalten des schaltbaren Kontaktes
25 ausreicht.
[0055] Die Schaltstellung des schaltbaren Kontakts 25 kann über an dem schaltbaren Kontakt
25 angeschlossene Leitungen 26 in einer Steuerelektronik festgestellt werden, welche
in dem in Fig. 2 dargestellten Fall also detektiert, dass der Deckel 15 nicht geschlossen
ist.
[0056] Der schaltbare Kontakt 25 als zweites Sensorteil ist in eine parallel zu den Einstecköffnungen
5 für die Anschlusskontakte 6 in dem Kontaktträger 4 ausgebildete Öffnung 27 eingeschoben.
Hierfür ist auch eine Durchgangsöffnung 14 in der Rastscheibe 13 vorgesehen. Um den
schaltbaren Kontakt 25 auch bei Erschütterungen ortsfest zu sichern, ist zwischen
dem schaltbaren Kontakt 25 und der Rastscheibe 13 ein vorzugsweise elastischer Stützkörper
28 ausgebildet, der zusammen mit dem schaltbaren Kontakt 25 genau die Länge der Öffnung
27 überbrückt. Dieser elastische Stützkörper 28 ist hülsenartig ausgebildet, so dass
die Leitungen 26 des schaltbaren Kontakts 25 durch den elastischen Stützkörper 28
und eine verbleibende Öffnung der verrasteten Rastscheibe 13 an der Anschlussseite
des Kontaktkörpers 4 herausgeführt werden können. Statt eines hülsenartigen Stützkörpers
28 ist es auch möglich, den Stützkörper 28 an den schaltbaren Kontakt 25 anzuspritzen
und dabei die Leitungen 26 zu umspritzen. Auch ist es möglich, den Stützkörper 28
durch Vergießen herzustellen, bspw. indem die Vergussmasse in die Öffnung 27 eingefüllt
wird, nachdem der schaltbare Kontakt 25 darin aufgenommen ist.
[0057] Die verrastete Stellung der Rastscheibe 13, die auch als Verriegelungsplatte bezeichnet
werden kann, ist in Fig. 4 dargestellt. Wie zu erkennen, sind die Durchgangsöffnungen
14 der Rastscheibe 13 in der verriegelten Stellung nicht mehr axial zu der Öffnung
27 für die Aufnahme des schaltbaren Kontakts 25 und den Einstecköffnungen 5 für die
Anschlusskontakte 6 und die Dichtstopfen 12 ausgerichtet, so dass die in die Einstecköffnungen
5 bzw. Öffnung 27 eingesteckten Komponenten in dieser in Fig. 4 dargestellten Schließstellung
der Rastscheibe 13 in den entsprechenden Öffnungen 5, 27 gesichert sind. Fig. 3 zeigt
die Rastscheibe in Offenstellung, in welcher die Durchgangsöffnungen 24 axial mit
den Einstecköffnungen 5 und der Öffnung 27 ausgerichtet sind. In dieser Stellung können
die Anschlusskontakte 6 bzw. Anschlussabschnitte 8 der Anschlusskontakte 6 und der
schaltbare Kontakt 25 zusammen mit dem elastischen Körper 28 in den Kontaktkörper
4 eingeführt werden.
[0058] Alternativ wäre es grundsätzlich auch möglich, den schaltbaren Kontakt 25 in der
Öffnung 27 zu umgießen oder den schaltbaren Kontakt 25 in diese Öffnung einzupressen
oder dort zu verrasten.
[0059] Fig. 5 zeigt in dem teilgebrochen dargestellten Deckel 15 Rastlaschen 29, in welche
der Magnet 24 als erstes Sensorteil in dem Deckel 15 festgelegt werden kann. Um den
Magneten 24 in dem Deckel 15 einzurasten, ist der Deckel 15 mit einer Deckelkappe
30 versehen, die in den Deckel 15 einrastbar ist, so dass zunächst der Magnet 24 in
die Rastlaschen 29 eingerastet und anschließend der Deckel 15 durch die Deckelkappe
30 verschlossen werden kann.
[0060] In den Fig. 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steckdose
1 dargestellt, die im Wesentlichen identisch zu der vorbeschriebenen
[0061] Steckdose ausgebildet ist. Die gemeinsamen Merkmale werden daher nicht erneut erläutert
und sind auch für diese Ausführungsform gültig, auch wenn der Übersichtlichkeit halber
nicht alle Merkmale mit Bezugszeichen versehen sind.
[0062] In dieser in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist der Sensor 31 für den Schließzustand
des Deckels 15 insofern anders ausgebildet, als der Magnet 24 in dem Kontaktträger
4 eingesteckt, eingepresst und/oder eingegossen und der schaltbare Kontakt 25 in dem
Deckel 15 festgelegt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass in dem Deckel
15 mehr Bauraum für das Festlegen des schaltbaren Kontakts 25 zur Verfügung steht
als in dem Kontaktträger 4, dessen Abmessungen durch entsprechende DIN-Normen vorgegeben
ist. Nachteilig ist jedoch, dass die Leitungen 26 des schaltbaren Kontakts 25 aus
dem Deckel 15 zu dem Anschlussbereich 10 des Kontaktträgers 4 geführt werden müssen,
damit die Leitungen 26 zusammen mit den nicht dargestellten Anschlussleitungen der
Anschlusskontakte 6 in einem Kabelstrang von der Steckdose 1 weggeführt werden können.
Das Herausführen der Leitungen 26 ist vorzugsweise im Bereich der Stege 21 und der
Schwenkachse 20 möglich, wie in Fig. 6 angedeutet. Von dem Steg 21 aus können die
Leitungen 26 des schaltbaren Kontakts 25 bspw. an der Außenwand des Dosengehäuses
2 entlang geführt werden, um dann unter die Abdeckkappe 32 der Steckdose geführt und
dort gemeinsam mit den Anschlussleitungen weggeführt zu werden.
[0063] Fig. 7 zeigt analog zu Fig. 5, wie der schaltbare Kontakt 5 durch Rastlaschen 29
in dem Deckel 15 unter der Deckelkappe 30 gehalten werden kann.
[0064] In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors
34 für den Schließzustand des Deckels 15 dargestellt. Da auch in diesem Fall die beschriebene
Steckdose grundsätzlich der Steckdose gemäß Fig. 1 entspricht, wird auf eine Beschreibung
der vergleichbaren Merkmale verzichtet. Die entsprechenden Ausführungen zu Fig. 1
gelten entsprechend. Dies gilt auch für in den Fig. 8 und 9 nicht enthaltene Bezugszeichen.
[0065] In Fig. 8 ist ein gegenüber der Darstellung in Fig. 1 etwas gedrehter Schnitt durch
die Steckdose 1 dargestellt, so dass in diesem Schnitt auch eine der beiden Haltlaschen
3 erkennbar ist.
[0066] Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Magnet 24 des Schließzustandssensors
34 in dem Deckel 15 der Steckdose 1 angeordnet. In dem Kontaktträger 4 ist statt der
schaltbaren Kontakts 25 jedoch ein Magnetfeldübertrager 35 vorgesehen, der in die
Öffnung 27 des Kontaktträgereinsatzes eingeschoben ist und diese sowohl im Durchmesser
als auch in der Länge vollständig ausfüllt. Der Magnetfeldübertrager 35 besteht aus
einem magnetisierbaren Material, bspw. Eisenferrit oder ein vergleichbares Weicheisen.
Ein derartiger Eisenferrit-Kern respektive Magnetfeldübertrager 35 wird durch das
Magnetfeld des Magneten 24 selbst magnetisiert, wenn dieser Magnet 24 in Wirkverbindung
mit dem Magnetfeldübertrager 35 gebracht wird. Dieser Magnetfeldübertrager 35 überträgt
also das Magnetfeld des Magneten 24, so dass der schaltbare Kontakt 25 nicht mehr
in dem unmittelbaren Magnetfeld des Magneten 24, sondern in dem Bereich des Magnetfelds
des Magnetfeldübertragers 35 angeordnet werden kann.
[0067] Hierzu ist der schaltbare Kontakt 25 mittels Rastlaschen 29 an der anschlussseitigen
Stirnseite des Kontaktträgers 4 unmittelbar angrenzend an den Magnetfeldübertrager
35 befestigt. Diese Art der Befestigung ist auch der dreidimensionalen Ansicht gemäß
Fig. 9 zu entnehmen. In diesem Fall können die Leitungen 26 des schaltbaren Kontakts
25 auf einfache Weise zusammen mit dem nicht dargestellten Anschlussleitungen der
Anschlusskontakte 6 aus der Steckdose 1 ausgeführt werden.
[0068] Fig. 10 zeigt eine Variante der vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 8
und 9, bei welcher der Magnetfeldübertrager 35 nicht die gesamte Länge der Öffnung
27 abdeckt, sondern an dem anschlussseitigen Ende der Öffnung 27 gerade Platz lässt,
um den schaltbaren Kontakt 25 mit in die Öffnung 27 aufzunehmen. In diesem Fall kann
einfacher Weise auch die Rastscheibe 13 zum Sichern der Anschlusskontakte 6 und des
schaltbaren Kontakts 25 verwendet werden.
[0069] Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 8 und 9 muss die Rastscheibe
variiert werden. Alternativ können die Anschlusskontakte 6 auch auf andere Weise,
bspw. durch eine Einzelverrastung, in den Einstecköffnungen 5 festgelegt sein.
[0070] Auch die Steckdose gemäß einer weiteren Ausführungsform (vgl. Fig. 11 und 12) des
erfindungsgemäßen Sensors 36 für den Schließzustands des Deckels 15 ist grundsätzlich
ähnlich zu der vorbeschriebenen Steckdose aufgebaut. In diesem Fall ist der Näherungssensor
36 jedoch nicht im Bereich des Kontaktträgers 4, sondern im Bereich des Dosengehäuses
2 ausgebildet, wobei der Magnet 24 als erstes Sensorteil erfindungsgemäß wieder in
dem Deckel 15 festgelegt ist.
[0071] Der schaltbare Kontakt 25 befindet sich jedoch in dem Steg 21, welcher seitlich von
dem Dosengehäuse vorsteht und die Schwenkachse 20 des Deckels 15 hält. Wie der Teilschnittzeichnung
gemäß Fig. 11 zu entnehmen ist, ist der schaltbare Kontakt 25 des Sensors 36 vollständig
in den Steg 21 aufgenommen und der Magnet 24 des Sensors 36 an einer dem schaltbaren
Kontakt 25 gegenüberliegenden Position des Deckels 15 in Schließstellung angeordnet.
Hierzu ist, wie in Fig. 12 dargestellt, ein sich seitlich von dem Deckel erstreckender
Vorsprung 37 vorgesehen, der sich über den Steg 21 mit dem schaltbaren Kontakt 25
erstreckt. Dieser Vorsprung 37 kann einfacher Weise bei der Herstellung des Deckels
15 mit angespritzt sein, wobei bei diesem Spritzvorgang auch der Magnet 24 in diesem
Vorsprung 37 durch Umspritzen aufgenommen werden kann. Alternativ kann der Magnet
24 an dem Vorsprung 37 auch verrastet werden. An dieser Position lassen sich der Magnet
24 und der schaltbare Kontakt 25 besonders einfach an der Außenseite der Steckdose
1 anbringen.
[0072] Die Leitungen 26 des schaltbaren Kontakts 25 können an der Außenseite der Steckdose
entlang geführt und in die Abdeckkappe 32 eingezogen werden. Alternativ zu dieser
dargestellten Ausführungsform kann die Empfindlichkeit des außen an dem Dosengehäuse
angebrachten Sensors 36 dadurch erhöht werden, dass der Magnet 24 und der schaltbare
Kontakt 25 auf einer der Schwenkachse 20 gegenüberliegenden Seite des Deckels bspw.
im Bereich des Deckelgriffs 38 angeordnet wird.
[0073] Im Übrigen entspricht die Steckdose 1 gemäß den Fig. 11 und 12 auch den zuvor beschriebenen
Steckdosen mit allen ihren Merkmalen.
[0074] Die in den Fig. 13 und 14 dargestellte Ausführungsform eines Näherungssensors 39
betrifft einen in eine Steckdose 1 integrierten Steckersensor, welcher nicht das Schließen
eines in Fig. 13 nicht dargestellten Deckels, sondern das Einstecken des Steckers
des Anhängerstromkreises in die Steckdose 1 detektiert. Die in Fig. 13 im Schnitt
dargestellte Steckdose 1 ist grundsätzlich vergleichbar zu der Steckdose 1 der vorbeschriebenen
Ausführungsformen ausgebildet, sodass auch hier auf eine ausführliche Beschreibung
verzichtet werden kann. Insbesondere ist anzumerken, dass die Darstellung gemäß Fig.
13 nicht die gesamte Steckdose zeigt, sondern lediglich die für die Erfindung des
Steckersensors 39 wichtigen Komponente dieser Steckdose.
[0075] Auch diese Steckdose kann sämtliche der mit den vorbeschriebenen Steckdosen 1 verbundenen
Merkmale aufweisen, einschließlich des ausführlich beschriebenen Sensors 23, 31, 33,
34, 36 für den Schließzustand des Deckels.
[0076] Fig. 13 stellt das Dosengehäuse 2 in einer Schnittzeichnung dar, welche einen Einblick
in die Einsteckraum 17 zwischen dem Dosengehäuse 2 und dem Kontaktträger 4 bietet.
In dem Kontaktträger 4 ist ferner eine Führungsnut 40 für das ausgerichtete Einführen
des Steckers des Anhängerstromkreises dargestellt. Auf dem der Einstecköffnung 16
gegenüberliegenden Boden 41 des Einsteckraums 17 liegt eine Dichtung 42 auf, die grundsätzlich
der Dichtung 18 entsprechen kann und die Stirnseite eines in den Einsteckraum 17 eingesteckten
Steckers des Anhängerstromkreises abdichtet, damit bei eingestecktem Stecker keine
Feuchtigkeit zu dem Kontaktträger 4 gelangt. Dazu kann die Dichtung 42 wie auch die
Dichtung 17 der vorbeschriebenen Ausführungsformen als Flachringdichtung ausgebildet
sein.
[0077] Die Dichtung 42 ist zugleich Teil des Näherungssensors 39, der erfindungsgemäß als
berührungslos arbeitender Magnetschalter ausgebildet ist, welcher die Annäherung eines
Magneten 24 an einen durch das Magnetfeld des Magneten 24 schaltbaren Kontakts 25
des Magnetschalters detektiert. Bei diesem Näherungssensor handelt es sich also um
einen Steckersensor 39 zur Detektion, ob der Stecker des Anhängerstromkreises in die
Einstecköffnung der Steckdose 1 eingesteckt ist.
[0078] Dazu ist der Magnet 24 in die Dichtung 42 aufgenommen. Der das Magnetfeld dieses
Magneten 24 detektierende schaltbare Kontakt 25 ist dagegen in den Boden 41 des Einsteckraums
des Dosengehäuses 2 bzw. des Kontaktträgers 4 mit eingegossen oder dort anderweitig
aufgenommen. Zum Anschluss an diesem schaltbaren Kontakt 25 sind Anschlusspins 43
vorgesehen, auf welche entsprechende Leitungen aufgesteckt werden können. Statt der
Anschlusspins 43 können auch kurze Anschlussleitungen vorgesehen sein.
[0079] Wenn ein Stecker in den Einsteckraum 17 der Steckdose eingesteckt wird, drückt dessen
Stirnseite die Dichtung 42 fest gegen den Boden 41 des Einsteckraums 17. Dabei kommt
der Magnet 24 in Wirkverbindung mit dem schaltbaren Kontakt 25, welcher daraufhin
einen Stromkreis schaltet und dadurch das Einstecken eines Steckers in die Steckdose
1 detektiert.
[0080] Um zuverlässig zwischen einem eingesteckten und einem nicht eingesteckten Stecker
unterscheiden zu können, ist gemäß einer bevorzugten Ausführung der Dichtung 42 vorgesehen,
dass der Magnet 24 an einem Federelement 44 festgelegt ist, das in die Dichtung 41,
wie in der Teilschnittzeichnung gemäß Fig. 14 deutlich zu erkennen, aufgenommen ist
und im Abschnitt des Magneten 24 eine Vorspannung der Dichtung 42 weg von der Bodenfläche
41 erzeugt. Wie bereits eingangs beschrieben, kann die insbesondere aus elastomerem
Material aufgebaute Dichtung 42 als Federelement 44 auch eine entsprechende Ausformung
aufweisen.
[0081] Im Bereich der Feder 44 liegt die Dichtung 42 also nicht plan auf dem Boden 41 des
Einsteckraums 17 auf. Dieser Abstand ist ausreichend, damit der Magnet 24 nicht in
Wirkverbindung zu dem schaltbaren Kontakt 25 steht. Erst wenn der Stecker in den Einsteckraum
17 eingesteckt wird und die Dichtung 42 gegen die Federkraft des Federelements 44,
welches als Blattfeder ausgebildet ist, auf den Boden 41 des Einsteckraums 17 aufgedrückt
wird, kommen der Magnet 24 und der schaltbare Kontakt 25 in Wirkverbindung.
[0082] Hierdurch lässt sich also erfindungsgemäß zuverlässig auch das Einstecken eines Steckers
in die Steckdose 1 erkennen, ohne dass ein auf der Anschlussseite 10 des Kontakteinsatzes
4 der Steckdose 1 vorgesehener Mikroschalter durch eine geeignete Öffnung in den Einsteckraum
17 der Steckdose 1 durchgreifen muss. Dieser vorgeschlagene Steckersensor 39 ermöglicht
daher eine besonders zuverlässige Steckerdetektion ohne die Gefahr eines Feuchtigkeitseintritts
in den Kontaktbereich 7 oder Anschlussbereich 8 der Steckdose 1.
Bezugszeichenliste:
[0083]
- 1
- Steckdose
- 2
- Dosengehäuse
- 3
- Haltelaschen
- 4
- Kontaktträger
- 5
- Einstecköffnung für Anschlusskontakt
- 6
- Anschlusskontakt
- 7
- Kontaktabschnitt
- 8
- Anschlussabschnitt
- 9
- Kontaktseite
- 10
- Anschlussseite
- 11
- Halte- und Abdichtrasten
- 12
- Dichtstopfen
- 13
- Rastscheibe bzw. Verriegelungsplatte
- 14
- Durchgangsöffnungen
- 15
- Deckel
- 16
- Einstecköffnung
- 17
- Einsteckraum
- 18
- Dichtung
- 19
- Deckeldichtung
- 20
- Schwenkachse
- 21
- Steg
- 22
- Federelement, Ringfeder
- 23
- Sensor für Schließzustand des Deckels, Näherungssensor
- 24
- erstes Sensorteil, Magnet
- 25
- zweites Sensorteil, schaltbarer Kontakt
- 26
- Leitungen des schaltbaren Kontakts
- 27
- Öffnung für Teile des Sensors
- 28
- elastischer Stützkörper
- 29
- Rastlaschen
- 30
- Deckelkappe
- 31
- Sensor für Schließzustand des Deckels, Näherungssensor
- 32
- Abdeckkappe
- 33
- Sensor für Schließzustand des Deckels, Näherungssensor
- 34
- Sensor für Schließzustand des Deckels, Näherungssensor
- 35
- Magnetfeldübertrager
- 36
- Sensor für Schließzustand des Deckels, Näherungssensor
- 37
- Vorsprung
- 38
- Deckelgriff
- 39
- Näherungssensor zur Steckerdetektion
- 40
- Führungsnut
- 41
- Boden des Einsteckraums
- 42
- Dichtung
- 43
- Anschlusspins
- 44
- Federelement
1. Steckdose eines Kraftfahrzeugs für die Aufnahme eines Steckers eines Anhängerstromkreises
zur Anbindung an das elektrische System des Kraftfahrzeugs mit einem an dem Kraftfahrzeug
festlegbaren Dosengehäuse (2), einem in dem Dosengehäuse (2) anordenbaren oder mit
diesem einteilig verbundenen Kontaktträger (4), von dem Anschlussleitungen an das
elektrische System des Kraftfahrzeugs wegführbar sind, und einem an dem Dosengehäuse
(2) angelenkten Deckel (15) zum abdichtenden Verschließen einer Einstecköffnung (16)
für den Stecker im Nichtgebrauchsfall, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steckdose (1) ein Steckersensor (39) zur Detektion angeordnet ist, ob der
Stecker des Anhängerstromkreises in die Einstecköffnung (17) der Steckdose (1) eingesteckt
ist, wobei der Steckersensor (39) als berührungslos arbeitender Magnetschalter ausgebildet
ist, welcher die Annäherung eines Magneten (24) an ein durch das Magnetfeld des Magneten
(24) schaltbaren Kontakt (25) des Magnetschalters detektiert.
2. Steckdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (24) in eine auf dem Boden (41) des zwischen dem Dosengehäuse (2) und
dem Kontaktträger (4) ausgebildeten Einsteckraums (17) angeordneten Dichtung (42)
aufgenommen ist, welche beim Einstecken des Steckers durch die Stirnwand des Steckers
auf den Boden (41) des Einsteckraums (17) gedrückt wird.
3. Steckdose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (42) ein Federelement (44) aufweist, welches derart vorgespannt ist,
dass die Dichtung (42) ohne Einwirken einer Kraft einen nicht plan auf dem Boden (41)
des Einsteckraums (17) aufliegenden Abschnitt aufweist, und dass der Magnet (24) in
dem ohne Krafteinwirkung auf das Federelement (44) nicht plan auf dem Boden (41) des
Einsteckraums (17) aufliegenden Abschnitt der Dichtung (44) angeordnet ist.
4. Steckdose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (44) eine in die Dichtung (42) aufgenommene Feder, insbesondere
eine Blattfeder, ist.
5. Steckdose nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (44) durch eine spezielle Formgebung der Dichtung (42) gebildet
ist und die Dichtung (42) elastomere Eigenschaften aufweist.
6. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steckdose (1) ein Sensor (23, 31, 33, 34, 36) festgelegt ist, welcher den
Schließzustand des Deckels (15) an dem Dosengehäuse (2) detektiert.
7. Steckdose nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als mindestens zweiteiliger Näherungssensor (23, 31, 33, 34, 36) ausgebildet
ist, welcher berührungslos arbeitet und die Annäherung eines ersten Sensorteils (24)
an ein zweites Sensorteil (25) detektiert, und dass eines der beiden Sensorteile (24,
25) in dem Deckel (15) und das andere der beiden Sensorteile (25, 24) an Dosengehäuse
(2) und/oder dem Kontaktträger (4) festgelegt ist.
8. Steckdose nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorteil (24) und das zweite Sensorteil (25) bei geschlossenem Deckel
(15) einander in Wirkverbindung gegenüberliegend angeordnet sind und dass bei nicht
geschlossenem Deckel (15) das erste Sensorteil (24) und das zweite Sensorteil (25)
nicht in Wirkverbindung gegenüberliegend angeordnet sind.
9. Steckdose nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (23, 31, 33, 34, 36) als Magnetschalter ausgebildet ist, welcher als erstes
Sensorteil (24) einen Magnet und als zweites Sensorteil (25) einen durch das Magnetfeld
des ersten Sensorteils (24) schaltbaren Kontakt aufweist.
10. Steckdose nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (24) an dem Deckel (15) und der durch das Magnetfeld des Magneten (24)
schaltbare Kontakt (25) an dem Kontaktträger (4) und/oder dem Dosengehäuse (2) festgelegt
sind.
11. Steckdose nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Magnet (24) und dem durch das Magnetfeld des Magneten (24) schaltbaren
Kontakt (25) ein Magnetfeldübertrager (35) angeordnet ist.
12. Steckdose nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der schaltbare Kontakt (25) und/oder der Magnetfeldübertrager (35) in einer parallel
zu Einstecköffnungen (5) für Anschlusskontakte (6) verlaufenden Öffnung (27) in dem
Kontaktträger (4) aufgenommen ist.
13. Steckdose nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge von schaltbarem Kontakt (25) und/oder der Magnetfeldübertrager (35)
der Länge der Öffnung (27) entspricht.
14. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Sensors (23, 31, 33, 34, 36) außen an dem Dosengehäuse (2) festgelegt
sind.
15. Steckdose nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Sensors (23, 31, 33, 34, 36) an dem Dosengehäuse (2) verrastet
sind.