Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladeanschlusselement eines Fahrzeugs. Das Ladeanschlusselement dient zum Verbinden des Fahrzeugs mit einer Ladevorrichtung. Das Fahrzeug ist dazu insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein solches Fahrzeug, umfassend ein Ladeanschlusselement.

Aus dem Stand der Technik ist eine Ladedose bekannt, die zum Verbinden mit einem Ladestecker ausgebildet ist. Solche Ladedosen sind an einem Fahrzeug befestigt und erlauben somit das Aufladen einer fahrzeugseitigen Batterie.

Beispielsweise ist eine solche Ladedose aus der EP 2 525 443 B1 bekannt. Um eine Ladedose an dem Fahrzeug vorzusehen, ist ein Abdichten dieser Dose gegenüber der Karosserie notwendig. Dazu offenbart beispielsweise die DE 10 2012 102 419 A1 eine Ladeschale, die über eine Dichtung gegenüber der Ladedose abgedichtet ist. In einem alternativen Anwendungsfall kann die Ladedose gemeinsam mit der Dichtung per Bajonettverschluss mit einem Ladetopf, der auch die Ladedose aufnimmt, verbunden werden.

An bekannten Lösungen ist nachteilig, dass diese einen großen Bauraum benötigen, um einen Toleranzausgleich ausüben zu können. Auch ist gerade bei der Verbindung mittels Bajonettverschluss stets eine Drehbewegung notwendig, so dass nur runde Formen ermöglicht sind. Dies ist insbesondere bei

Comboladedosen, die mit unterschiedlichen Ladesystemen verbunden werden können, nachteilig.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ladeanschlusselement zum Verbinden mit einer Ladevorrichtung bereitzustellen, die bei einfacher und kostengünstiger Herstellung und Montage einen geringen Bauraum aufweist. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Die Aufgabe wird somit gelöst durch ein Ladeanschlusselement eines Fahrzeugs. Das Ladeanschlusselement dient zum Verbinden mit einer Ladevorrichtung. Auf diese Weise ist bevorzugt eine Batterie eines Fahrzeugs aufladbar. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid ist. Das Ladeanschlusselement umfasst eine Ladedose und ein Dichtelement. Die Ladedose dient zur Aufnahme von elektrischen Verbindern. Beispielsweise kann die Ladedose eine Buchse und/oder einen Stecker aufweisen, der zum Verbinden mit der Ladevorrichtung vorgesehen ist. Die elektrischen Verbinder sind bevorzugt mit einer Batterie des Fahrzeugs verbindbar, so dass ein Laden ermöglicht ist. Das Dichtelement ist zum

Abdichten der Ladedose gegenüber anderen Komponenten des Fahrzeugs vorgesehen. Insbesondere dient das Dichtelement zum Abdichten der

Ladedosen gegenüber einer Karosserie des Fahrzeugs. Besonders vorteilhaft ist außerdem vorgesehen, dass durch das Dichtelement ein Toleranzausgleich zwischen Karosserie und Ladedose ermöglicht ist. Die Ladedose weist vorteilhafterweise ein erstes Rastelement auf. Das Dichtelement weist vorteilhafterweise ein zweites Rastelement auf. Das erste Rastelement und das zweite Rastelement sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Rastpositionen relativ zueinander verrastbar. Dadurch ist ein Lösen von Ladebuchse und

Dichtelement verhinderbar. Durch die unterschiedlichen Rastpositionen sind unterschiedliche Abstände zwischen der Ladedose und dem Dichtelement festgelegt. Somit ist eine Verbindung zwischen Ladedose und Dichtelement einfach und aufwandsarm herstellbar, indem lediglich das erste Rastelement mit dem zweiten Rastelement verrastet werden muss. Durch die Vielzahl von unterschiedlichen Rastpositionen lassen sich insbesondere Toleranzausgleiche durchführen, da ein Abstand zwischen Ladedosen und Dichtelement eingestellt werden kann, wobei gleichzeitig eine feste Verbindung zwischen Ladedose und Dichtelement entsteht. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ladedose und das Dichtelement durch das Verrasten des ersten Rastelements und des zweiten Rastelements formschlüssig miteinander verbunden sind. Bevorzugt handelt es sich bei dem ersten Rastelement um eine Rastnase und bei dem zweiten Rastelement um eine Verzahnung. Alternativ ist vorgesehen, dass das erste Rastelement die Verzahnung und das zweite Rastelement die Rastnase aufweisen. Die Rastnase ist in der Verzahnung verrastbar. Durch die Verzahnung ist somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Positionen

bereitgestellt, an der die Rastnase verrastet werden kann. Dies führt zu der zuvor beschriebenen Möglichkeit der Vielzahl von unterschiedlichen Rastpositionen. Auch lassen sich Rastnase und Verzahnung einfach zueinander ausrichten, wobei insbesondere ermöglicht ist, die Rastnase einfach und aufwandsarm an unterschiedlichen Positionen der Verzahnung anzuordnen.

Bevorzugt weist die Verzahnung eine Vielzahl von Zähnen auf, wobei jeder Zahn mit der Rastnase verrastbar ist. Somit ist durch jeden Zahn eine Rastposition gebildet. Durch die Anzahl der Zähne lässt sich somit die Anzahl der

Rastpositionen einstellen. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass durch einen Abstand der Zähne zueinander eine Rasterung des Abstands zwischen

Ladedose und Dichtelement einstellbar ist. So kann festgelegt werden, mit welcher Genauigkeit der Abstand zwischen Ladedose und Dichtelement einstellbar ist. Somit lässt sich insbesondere ein optimaler Toleranzausgleich erreichen.

Die Verzahnung ist vorteilhafterweise auf einer Grundfläche einer Nut angeordnet. Somit ist vorgesehen, dass sich Seitenwände der Nut entlang der Verzahnung erstrecken. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Seitenwände der Nut gleichzeitig Seitenflächen der Verzahnung sind. Durch die Seitenwände der Nut erfolgt eine Führung der Rastnase. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Rastnase eine solche Erstreckung aufweist, dass diese durch die beiden Seitenwände der Nut führbar ist. Somit ist insbesondere ein unbeabsichtigtes Lösen von Rastnase und Verzahnung verhindert. Gleichzeitig lässt sich die Ladedose mit dem Dichtelement einfach und aufwandsarm verbinden, indem die Rastnase und die Verzahnung verrastet werden.

Bei der Verzahnung handelt es sich besonders vorteilhaft um eine

Sägezahnverzahnung. Somit ist insbesondere ein Steck-Ratsch-System zum Befestigen von Ladedose und Dichtelement realisiert. Dies bedeutet, dass die Verrastung von erstem Rastelement und zweitem Rastelement, d.h. die

Verrastung der Rastnase an der Verzahnung, kann somit durch das Führen der Rastnase entlang der Verzahnung eingestellt werden. Dabei lässt sich die Rastnase aufgrund der Sägezahnverzahnung lediglich in eine Richtung entlang der Verzahnung bewegen. Ein entgegengesetztes Bewegen ist aufgrund der Verrastung nicht mehr möglich. Die Rastnase ist besonders vorteilhaft ebenfalls in Form eines Sägezahns ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich insbesondere ein Abstand zwischen Ladebuchse und Dichtelement verringern, aufgrund der Verrastung aber nicht wieder vergrößern. Somit kann ein sicherer und

zuverlässiger Toleranzausgleich erreicht werden.

Die Ladedose weist bevorzugt eine zylindrische Innenfläche auf. Das

Dichtelement weist vorteilhafterweise eine zylindrische Außenfläche auf. Die zylindrische Innenfläche und die zylindrische Außenfläche liegen insbesondere aneinander an, wobei das erste Rastelement an der zylindrischen Innenfläche und das zweite Rastelement an der zylindrischen Außenfläche angebracht sind. Die Zylinderform kann insbesondere einen runden oder einen ovalen Querschnitt umfassen. Somit kann durch einfaches Ineinanderschieben von Ladedose und Dichtelement ein sicheres und zuverlässiges Verrasten erreicht werden. Damit ist das Ladeanschlusselement einfach und aufwandsarm zu fertigen.

Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass durch das Anliegen der zylindrischen Innenfläche an der zylindrischen Außenfläche ein relatives Bewegen von

Ladedose und Dichtelement senkrecht zu einer Mittelachse vermieden ist. Dies ermöglicht einerseits ein sicheres und zuverlässiges Abdichten des

Dichtelements, gleichzeitig ist die Fertigung des Ladeanschlusselements vereinfacht. So müssen erstes Rastelement und zweites Rastelement lediglich entlang einer Richtung wirken, das bedeutet entlang der Richtung der

Mittelachse. Gleichzeitig erfolgt ein Verhindern von Relativbewegungen zwischen Ladedose und Dichtelement durch die anliegenden Innenflächen und

Außenflächen von Ladedose und Dichtelement. Die Ladedose weist vorteilhafterweise eine Dichtungsnut auf, in die eine

Dichtlippe des Dichtelements eingreift. Somit ist die Abdichtung sicher und zuverlässig. Die Dichtungsnut und die Dichtlippe sind insbesondere um die zuvor beschriebene Mittelachse umlaufend ausgebildet.

Das Dichtelement weist vorteilhafterweise einen geringeren Elastizitätsmodul auf als die Ladedose. Somit wird beim Fertigen des Ladeanschlusselements vorwiegend das Dichtelement verformt. Außerdem kann das Dichtelement einfach und aufwandsarm einen Toleranzausgleich zu weiteren Komponenten des Fahrzeugs, beispielsweise zu der Karosserie, bewirken. Die Ladedose hingegen dient als starres Element zur Aufnahme der elektrischen Verbinder.

Die Erfindung betrifft schließlich ein Fahrzeug. Das Fahrzeug umfasst ein Ladeanschlusselement wie zuvor beschrieben. Dabei ist vorgesehen, dass das Fahrzeug insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid ist, wobei über das Ladeanschlusselement eine Batterie des Fahrzeugs aufladbar ist. Bei der Batterie handelt es sich insbesondere um einen Hochvoltspeicher, über den ein Elektromotor des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Explosionsdarstellung eines

Ladeanschlusselements eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 eine schematische Detailansicht des Dichtelements des

Ladeanschlusselements des Fahrzeugs gemäß dem

Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 3 eine schematische Detailansicht der Ladedose des

Ladeanschlusselements des Fahrzeugs gemäß dem

Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 4 eine schematische Schnittansicht durch das Ladeanschlusselement des Fahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Figur 5 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem

Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematisch verschiedene Ansichten eines

Ladeanschlusselements 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Ladedose 2 und ein Dichtelement 3 umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass die Ladedose zum Aufnehmen von elektrischen Verbindern 14 (vgl. Figur 5) vorgesehen ist, wobei das Dichtelement 3 zum Abdichten der Ladedose 2 gegenüber einer Karosserie eines das Ladeanschlusselement aufnehmenden Fahrzeugs 10 (vgl. Figur 5) vorgesehen ist. Das Dichtelement 3 dient außerdem vorteilhafterweise als Toleranzausgleich zwischen der Karosserie des Fahrzeugs 10 und der Ladedose 2.

Um insbesondere den besagten Toleranzausgleich ausführen zu können, weist die Ladedose ein erstes Rastelement 4 auf. Das Dichtelement umfasst ein zweites Rastelement 5. Es ist vorgesehen, dass das erste Rastelement 4 und das zweite Rastelement 5 aneinander verrastbar sind. Das Verrasten kann an unterschiedlichen Verrastpositionen ausgeführt werden, wobei jede Rastposition einen unterschiedlichen Abstand zwischen Ladedose und Dichtelement festlegt.

Bei dem ersten Rastelement 4 handelt es sich insbesondere um eine Rastnase. Bei dem zweiten Rastelement 5 handelt es sich insbesondere um eine

Verzahnung. Die Verzahnung umfasst eine Vielzahl von Zähnen 1 1 , wobei die Zähne 1 1 bevorzugt komplementär zu der Rastnase des ersten Rastelements 4 ausgebildet sind. Insbesondere weisen die Zähne 11 eine Sägezahnform auf.

Die Zähne 11 erstrecken sich entlang einer Mittelachse 100 von Ladedose 2 und Dichtelement 3. Somit ist insbesondere ein Abstand entlang der Mittelachse 100 zwischen Ladedose 2 und Dichtelement 3 durch die Verrastung von erstem Rastelement 4 und zweiten Rastelement 5 festlegbar. Als spezielle Form von Rastnase und/oder Verzahnung ist ein Steck-Ratsch-System realisiert. Dies bedeutet, dass ein Abstand zwischen der Ladedose 2 und dem Dichtelement 3 stets verringert werden kann, da die Rastnase des ersten Rastelements 4 denjenigen Zahn 1 1 der Verzahnung des zweiten Rastelements 5 wechseln kann, mit dem diese in Eingriff steht. Durch die Sägezahnform ist eine schräge Fläche vorhanden, an der die Rastnase des ersten Rastelements 4 abgleiten kann. In entgegengesetzter Richtung hingegen liegt eine Fläche der Rastnase des ersten Rastelements 4 parallel an einer Fläche des Zahns 11 des zweiten Rastelements 5 an. Somit ist eine Relativbewegung zwischen Ladedose 2 und Dichtelement 3 in diese Richtung verhindert. Dadurch, dass lediglich eine Verringerung des Abstands zwischen Ladedose 2 und Dichtelement 3 möglich ist, kann die Verrastung von erstem Rastelement 4 und zweitem Rastelement 5 dazu verwendet werden, einen Toleranzausgleich durchzuführen. So wird das Dichtelement 3 bevorzugt an der Ladedose 2 angebracht, wobei das erste Rastelement 4 und das zweite Rastelement 5 verrasten, indem die Rastnase mit einem der Zähne 11 zusammenwirkt. Anschließend kann das Dichtelement 3 weiter auf die Ladedose 2 aufgeschoben werden, bis das Dichtelement 3 an einer Komponente des Fahrzeugs 10, beispielsweise an einer Karosserie, anliegt. Insbesondere weist das Dichtelement 3 einen geringeren

Elastizitätsmodul als die Ladedose 2 auf. Somit ist das Dichtelement 3 elastisch verformbar, wodurch insbesondere ein Verspannen aufgrund elastischer

Verformung möglich ist. So kann ein spielfreies Anliegen des Dichtelements 3 an der weiteren Komponente, insbesondere an der Karosserie, und an dem ersten Rastelement 4 der Ladedose 2 erreicht werden. Durch die Vielzahl von Zähnen 11 ist dabei sichergestellt, dass eine Rastposition zur Verfügung steht, die einen für das Verspannen notwendigen Abstand zwischen Ladedose 2 und

Dichtelement 3 bewirkt.

Die Ladedose 2 und das Dichtelement 3 sind vorteilhafterweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und erstrecken sich um die Mittelachse 100. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Ladedose 2 eine zylindrische Innenfläche 8 und das Dichtelement eine zylindrische Außenfläche 9 aufweisen. Werden Dichtelement 3 und Ladedose 2 zusammengeführt, so erfolgt insbesondere ein Anliegen der zylindrischen Innenfläche 8 an der zylindrischen Außenfläche 9. Durch ein derartiges Anliegen ist ein Bewegen von Ladedose 2 und Dichtelement 3 relativ zueinander senkrecht zu der Mittelachse 100 verhindert. Durch das Verrasten des ersten Rastelements 4 und des zweiten Rastelements 5 ist außerdem ein relatives Bewegen von Ladedose 2 und Dichtelement 3 parallel zu der Mittelachse 100 zumindest in einer Richtung verhindert. Diese eine Richtung ist insbesondere diejenige Richtung, in der sich Ladedose 2 und Dichtelement 3 voneinander lösen würden. Durch das erste Rastelement 4, das zweite

Rastelement 5, die zylindrische Innenfläche 8 und die zylindrische Außenfläche 9 ist somit vorteilhafterweise erreichbar, dass sich Ladedose 2 und Dichtelement 3 relativ zueinander nicht bewegen können.

Die Verzahnung des zweiten Rastelements 5 ist insbesondere auf einer

Grundfläche einer Nut 6 angeordnet. Die Nut 6 weist insbesondere Seitenflächen 7 auf, wobei sich die Zähne 1 1 zwischen den beiden Seitenflächen 7 der Nut erstrecken. Auf diese Weise ist insbesondere erreichbar, dass eine

Anschlagfläche an den Randbereichen der Zähne 1 1 vorhanden ist. Die

Rastnase des ersten Rastelements 4 kann somit an den Seitenflächen 7 der Nut 6 geführt werden, um stets in Kontakt mit den Zähnen 1 1 zu stehen.

Insbesondere kann nicht durch relative Rotation um die Mittelachse 100 das Dichtelement 3 in eine solche Ausrichtung zu der Ladedose 2 gebracht werden, in der das erste Rastelement 4 bezüglich der Umfangsrichtung um die

Mittelachse 100 versetzt zu dem zweiten Rastelement 5 angeordnet wäre. Somit lässt sich das Ladeanschlusselement sicher und zuverlässig fertigen.

Um ein optimales Abdichten zu ermöglichen, weist die Ladedose 2 eine

Dichtungsnut 13 auf. In die Dichtungsnut 13 greift eine Dichtlippe 12 des

Dichtelements 3 ein. Somit ist die Ladedose 2 durch das Dichtelement 3 gegenüber der weiteren Komponente, insbesondere der Karosserie, des

Fahrzeugs 10 abgedichtet.

Figur 5 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Ladeanschlusselement 1 wie zuvor beschrieben. Das Ladeanschlusselement 1 umfasst somit eine Ladedose 2, die durch das Dichtelement 3 gegenüber einer Karosserie des Fahrzeugs 10 abgedichtet ist. Gleichzeitig stellt das Dichtelement 3 einen Toleranzausgleich zwischen Karosserie und Ladedose 2 dar. Die Ladedose 2 weist zumindest einen elektrischen Verbinder 14 auf. Über den elektrischen Verbinder 14 lässt sich eine Ladevorrichtung an das Ladeanschlusselement 1 und damit an das Fahrzeug 10 anbinden.

Das Fahrzeug 10 ist insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybrid. Eine zum Bereitstellen von elektrischer Energie für einen elektrischen

Antriebsmotor vorgesehene Batterie des Fahrzeugs 10, die insbesondere ein Hochvoltspeicher ist, lässt sich somit über das Ladeanschlusselement 1 aufladen. Hierzu ist besagte Batterie, insbesondere der Hochvoltspeicher, mit dem zumindest einen elektrischen Verbinder 14 der Ladedose 2 elektrisch zu verbinden.

Durch die einfache Ausgestaltung des Ladeanschlusselements 1 ist einerseits die Montage des Ladeanschlusselements 1 an dem Fahrzeug 10 vereinfacht. Außerdem ist ein Bauraumbedarf des Ladeanschlusselements 1 an dem Fahrzeug gegenüber dem Stand der Technik verringert.

Bezugszeichenliste:

1 Ladeanschlusselement

2 Ladedose

3 Dichtelement

4 erstes Rastelement

5 zweites Rastelement

6 Nut

7 Seitenwand

8 zylindrische Innenfläche

9 zylindrische Außenfläche

10 Fahrzeug

11 Zahn

12 Dichtlippe

13 Dichtungsnut

14 elektrischer Verbinder

100 Mittelachse