包括借助充电电缆和外部电源可再充电的存储装置的车辆的制作方法

文档序号:12283402阅读:130来源:国知局
包括借助充电电缆和外部电源可再充电的存储装置的车辆的制作方法

本发明涉及一种包括借助充电电缆和外部电源可再充电的电能存储装置的车辆。



背景技术:

为了在外部为电驱动车辆的电池充电,车辆通常借助充电电缆连接到固定不动的电源装置(充电站)上。为了有线充电插入式混合动力车辆(PHEV)和电动汽车,在车辆侧需要充电插座。该充电插座通常类似于隐藏在油箱盖后方的油箱注入管接头可通过一个设置在车身中的充电盖接近。充电插座构成位于充电盖后方的电连接元件。

在充电基础设施中已建立了所谓的模式2充电和模式3充电。在家用插座上的模式2充电中,在电缆中设置具有保护装置(FL保护开关)的缆上控制盒,并且在模式3充电中,该保护装置设置在充电站中。在一些情况下充电电缆固定安装在充电站上。

因此,到目前为止在插入式混合动力车辆中,除了油箱盖之外,还需要用于充电插头的附加充电盖。由于混合动力车辆以及纯电动车辆通常由传统汽车衍生出,这意味着必须提供附加的车身变体。如必须产生自身的车身变体,在个别情况下成本将极高,因为必须为每个基础车身(右舵汽车/左舵汽车、敞篷车、旅行车等)创建自身的车身变体。在车身中,必要时附加于油箱盖地,设置这种充电盖的成本高昂,因为在车辆家族中不仅需要为电动车辆设置特殊的车身变体,而且还必须研发、制造和安装盖机构,由此提高电动汽车的成本。有时没有用于充电盖连同充电插座的结构空间。尤其是当充电电缆被固定安装在车辆中时并且应从充电盖后方的开口被拉出时,很难找到安装空间用于充电盖,在其后方提供足够用于充电电缆和卷绕机构的空间。至少排除了充电盖如今在车辆侧壁上的位置。

此外,出于外观设计原因常常不希望设置这种附加的车身盖。因此有利的是,可利用现有的车身开口用于穿过充电电缆。

WO2012172626示出和说明一种用于电动车辆的扁带充电电缆,该充电电缆可在车辆内部卷绕于存储装置上并且该充电电缆可穿过一个设置在后保险杠中并且与行李舱开口分开的开口拉出。该单独的开口可借助盖关闭,但只能在电缆未穿过开口时。

DE102009016895A1示出和说明一种用于电驱动车辆的充电连接装置。可卷绕于电缆卷筒上的圆形电缆穿过一个与行李舱开口分开的车身开口从车辆内部伸出。该单独的车身开口可借助盖关闭。所述盖在其下边缘上具有向外拱起的凸鼻,该凸鼻构成凹槽,所述凹槽构成用于圆形电缆的通口。由此该车身盖也可在圆形电缆伸出时占据其关闭位置。在车身与盖之间设有密封装置;在凹槽中也设有密封唇。在车身侧在凹槽区域中设置用于电缆的引导元件。

FR2959462A1示出和说明一种用于电驱动车辆充电电缆的电缆穿过装置,其中,具有圆形横截面的充电电缆容纳在车辆的行李舱盖中并且可从其向外拉出。在此从行李舱盖伸出的充电电缆位于行李舱盖密封装置之外,因此充电电缆不在行李舱盖与其车身密封装置之间从车身伸出。

DE102011051052A1公开一种用于具有电缆卷绕系统的电动车辆的充电站,其中,常规充电电缆卷绕于可用马达驱动的卷绕卷筒上。

WO2009/091745A2示出一种具有可卷绕于卷绕卷筒上的充电电缆的充电站,充电电缆包括两个彼此连接并且并排设置的圆形导线。在卷绕卷筒前方的引导装置确保电缆在卷绕时不扭转。

DE102009046327A1公开一种内置有常规充电电缆的电动车辆,该充电电缆卷绕到卷绕卷筒上并且可从其上退绕,充电电缆可从一个设置在车辆侧面的开口拉出。

设置在车辆中的、用于充电电缆的卷绕机构易出故障,因为在目前的设计方案中需要设置用于卷绕电缆的滑动接触。这种滑动接触连接是昂贵的并且易出故障。在此尤其是应确保,保护导体始终被连接。此外,卷绕机构也总是造成问题,因为其在未完全退绕的状态中基于电缆中的欧姆损耗和不良散热会变热。

DE102011121303A1示出一种具有可从侧面开口拉出的充电电缆的车辆,该充电电缆容纳于车辆中的电缆存储器中,该电缆存储器位于单独的车身盖后方。电缆存储器设有一个由弹簧加载的转向轮,转向轮引导电缆并且转向轮在充电电缆被从电缆存储器拉出时克服弹簧力在电缆存储器中平移移动。

DE102009057659A1公开一种类似设置在汽车中的电缆存储器,但其具有多个分别被弹簧加载并且可克服弹簧力移动的单个转向轮。

然而这些公开的、具有用于电缆的转向轮的电缆存储器在车辆中占据较大的结构空间,其通常不用于这种目的。此外存在电缆在使用周期中围绕其纵轴线扭转并且滑出于转向轮或卡住转向轮的危险。



技术实现要素:

本发明的任务在于,提供一种包括借助外部电源可再充电的电能存储装置的车辆,其中,可省却单独的用于连接充电电缆的车身盖。

该任务通过具有权利要求1特征的车辆来解决。

在这种包括借助外部电源可再充电的电能存储装置和车身的车辆中,该车身具有至少一个能由车身盖关闭的车身开口,设有充电电缆,该充电电缆与存储装置导电连接或可连接并且至少局部地在车身内部延伸。在此,所述车身开口是行李舱开口或车门开口,并且车身盖是车辆的行李舱盖或车门。所述充电电缆构造为柔性扁带电缆或具有至少一个柔性扁带电缆区段。所述柔性扁带电缆或所述至少一个柔性扁带电缆区段可穿过存在于车身开口边缘与车身盖之间的车身间隙,并且所述扁带电缆或所述至少一个柔性扁带电缆区段具有并列设置的导电导体,所述导电导体构造为扁平的带状导体并且被一个共同的电绝缘护套包围。

车辆的该方案能够利用现有的车身开口、如行李舱开口或车门开口使充电电缆穿过,从而无需为了将车辆的电存储装置连接到外部电源装置上而设置附加的车身盖。装备特殊充电电缆允许车身开口在充电电缆穿过时可借助相配的车身盖(行李舱盖或车门)关闭,在此,构造为柔性扁带电缆的充电电缆穿过在关闭状态中存在于车身开口边缘与车身盖边缘之间的车身间隙。因此在车身盖和车身开口边缘上都不需要设置用于穿过电缆的特殊措施。

根据本发明构造为极扁平的柔性扁带电缆或者设有至少一个极扁平的柔性扁带电缆区段的充电电缆可借助扁带电缆区段简单且可靠地在现有车身开口的边缘与关闭该开口的车身盖之间穿过。基于由结构决定的高弯曲弹性,扁带电缆区段适合于适应车身和车身盖的轮廓,因此扁带电缆区段可无损坏危险地夹在车身开口边缘与关闭的车身盖之间的车身开口的密封装置的区域中并且在此不受挤压。基于扁带电缆或扁带电缆区段极扁平且高弯曲弹性的设计,无需在电缆穿过区域中在关闭的车身盖与车身之间设置更大的间隙尺寸。因此通过在扁带电缆或扁带电缆区段中将电导体构造为扁平导体,可实现扁带电缆或扁带电缆区段的这种小厚度及其大弯曲弹性,该弯曲弹性能实现围绕平行于扁带电缆或扁带电缆区段的较长横向延伸尺寸的轴线的极窄弯曲半径。

在本发明的一种方案中可规定,所述充电电缆包括与存储装置导电连接的车辆侧充电电缆部分和与车辆侧充电电缆部分连接的或借助电连接装置可连接的外部充电电缆部分,在此,连接装置的车辆侧连接元件与车辆侧充电电缆部分电连接,并且连接装置的外部连接元件与外部充电电缆部分电连接。

车辆的其它有利方案通过引用权利要求1的从属权利要求给出。

在此特别提出一种实施方式,其中,构造为扁带电缆的充电电缆在静止状态中容纳在设置于车身内部的电缆容纳装置中并且为了使用可从车身开口拉出。将扁带电缆、即具有扁平横截面的电缆用作充电电缆在此具有以下优点:电缆可简单地支撑在电缆容纳装置中,从而可有效防止电缆扭转,由此提高电缆卷绕机构的可靠性。此外,扁带电缆如上所述可以沿较小横截面方向具有极小的弯曲半径并且可紧密适应于车身开口区域中的轮廓。车身开口区域中的现有密封装置通常具有的弹性允许的电缆横截面穿过。

电缆容纳装置可具有卷绕机构,在其上可卷绕扁带电缆。在此情况下有利的是,在卷绕扁带电缆的卷绕卷筒的区域中设置温度传感器,该温度传感器引起充电过程关断或功率减少,以防止充电电缆过度加热。

特别优选一种实施方式,其中,电缆容纳装置具有滑轮组状的拉入机构,在该拉入机构中,扁带电缆被引导经过至少一个由弹性元件加载拉力的转向轮。

这种拉入机构的一种有利扩展方案在于,所述由弹性元件加载拉力的转向轮是活动的转向轮组件的一部分,所述活动的转向轮组件包括多个共同由该弹性元件加载拉力的转向轮,所述扁带电缆被引导经过活动的转向轮组件的每一个转向轮,并且扁带电缆除了所述至少一个由弹性元件加载拉力的转向轮外还被引导经过至少一个固定不动的转向轮。

特别有利的是,所述固定不动的转向轮是固定不动的转向轮组件的一部分,所述固定不动的转向轮组件包括多个固定不动的转向轮,扁带电缆被引导经过固定不动的转向轮组件的每一个固定不动的转向轮。

该拉入机构依循滑轮组原理。基于扁带电缆的小弯曲半径,该“滑轮组”可借助小滑轮极扁平地实现。由于各个容纳于该拉入机构中的电缆区段不相互贴靠,而是在它们之间留有空隙,因此可实现例如通过空气对流引起的散热。因而可与电缆的拉出程度无关地达到最大电流。

转向轮能够从电缆穿过车身开口与车身盖之间的间隙向外引导的位置直至拉入机构明确地引导扁带电缆。

拉入机构例如可设置在行李舱内适合的位置上。定义的电缆引导允许将电缆包入到用于保护充电电缆的井状结构中。为此可以有利的是,车辆在车身开口的内边缘的区域中设有电缆引导装置,通过该电缆引导装置,扁带电缆可从电缆容纳装置通往车身开口边缘。

优选扁带电缆在电缆容纳装置之前穿过电缆清洁装置。由此充电电缆在被拉入电缆容纳装置中时可实现自清洁,这确保位于车辆中的充电电缆部分保持干净。也有利的是,始终只需拉出实际需要的充电电缆。因此始终仅小的充电电缆部分或没有充电电缆在车辆之外位于地面上。由于清洁机构也可刮去水,因此可防止容纳在电缆容纳装置中的充电电缆冻结。

借助本发明的解决方案可非常舒适地实施充电电缆的插上和拔下过程,并且同时充电电缆还可受保护地安装于行李舱中。电缆无需用手卷起并且放置在车辆中的与充电盖分开的位置上。

本发明还包括一种充电电缆、尤其是用于本发明车辆中的充电电缆。在尤其是用于与包括借助外部电源可再充电的电能存储装置的车辆一起应用的本发明的充电电缆中,该充电电缆构造为柔性的扁带电缆或具有至少一个柔性的扁带电缆区段,柔性扁带电缆或所述至少一个柔性扁带电缆区段具有并列设置的扁平的带状的导电导体,所述导电导体被共同的电绝缘护套包围。柔性扁带电缆或所述至少一个柔性扁带电缆区段在横截面中看在扁平带状导电导体上方和/或下方具有上部或下部的扁平的保护导体,所述保护导体也被该共同的电绝缘护套包围。

优选扁带电缆或所述至少一个扁带电缆区段附加地具有信号导体,该信号导体也被该共同的电绝缘护套包围。所述信号导体优选也构造成扁平的并且如导电导体地构造。

在充电电缆的一种有利实施方式中,各扁平的带状的电导体分别由金属丝编织物构成。作为替代方案,各扁平的带状的电导体也可分别由多个上下叠置的导电层制成。扁平的带状的导电导体以及保护导体因此例如可由一个薄的金属带、多个上下叠置并且可相对运动的金属带(它们构成薄的导电层)或一个带状的薄导电金属丝编织物构成。仅一个唯一共同的电绝缘护套的结构和设置确保了扁平充电电缆的高弯曲弹性并且能实现极小的弯曲半径,从而扁平的充电电缆可毫无问题地适应于开口边缘区域中的车身形状和车身盖边缘的形状。

优选扁带电缆或所述至少一个扁带电缆区段具有平面的上侧和平面的下侧。也有利的是,扁带电缆或所述至少一个扁带电缆区段至少局部地设有软弹性表面。

在本发明充电电缆的一种有利扩展方案中,所述至少一个扁带电缆区段借助第一接触装置与充电电缆的第一电缆区段电连接,并且借助第二接触装置与第二电缆区段电连接。在此,所述两个接触装置之中的至少一个设有软弹性表面。

根据本发明为尤其适合用于本发明车辆中的充电电缆设置所述至少一个扁平保护导体具有以下优点:在扁带电缆区段例如基于操作不当而损坏时,保护导体始终设置在导电导体与车身或车身盖之间,从而大大降低在扁带电缆区段损坏时导电导体与车身材料接触的可能性。

附图说明

下面参考附图借助实施例详细说明本发明。附图如下:

图1为本发明车辆第一种方案的斜后视图,该车辆借助本发明充电电缆连接到充电站上;

图2A为在行李舱盖打开时行李舱开口的下边缘的示意性横截面图;

图2B为在行李舱盖关闭时行李舱开口的下边缘的示意性横截面图;

图3为在本发明充电电缆中的扁带电缆区段的示意图;

图4为本发明充电电缆中的扁带电缆区段的示意性横截面图;

图5为根据本发明构造的车辆的后行李舱开口的开口边缘的后视图;

图6为根据本发明第一种方案的车辆的第一种实施方式的局部剖开的侧视图;

图7为根据本发明第一种方案的车辆的第二种实施方式的局部剖开的侧视图;

图8为本发明车辆的第二种方案的斜后视图,该车辆设有由电缆容纳装置容纳的扁带电缆;

图8A为在行李舱盖打开时行李舱开口的下边缘的示意性横截面图;

图8B为在行李舱盖关闭时行李舱开口的下边缘的示意性横截面图;

图9为电缆容纳装置的电缆线的示意性原理图;

图10为根据另一种实施方式的电缆容纳装置的卷绕卷筒的示意性原理图;

图11为处于使用位置中的根据滑轮组原理的电缆容纳装置示意图;

图12为处于静止位置中的图11的电缆容纳装置;

图13为根据本发明第二种方案的车辆的第一种实施方式的局部剖开的侧视图;

图14为根据本发明第二种方案的车辆的第一种实施方式的局部剖开的侧视图,其中,充电电缆拉出;

图15为根据本发明第二种方案的车辆的第二种实施方式的局部剖开的侧视图;

图16为扁带电缆转向装置;

图17为用于本发明电缆容纳装置中的扁带电缆的电缆清洁装置的示意性俯视图;

图18为用于本发明电缆容纳装置中的扁带电缆的电缆清洁装置的示意性侧视图。

具体实施方式

图1示出本发明第一种方案的车辆1,其中,充电电缆2穿过构成行李舱开口的车身开口10。在行李舱开口10与构成行李舱盖的车身盖12之间的穿过区域中,充电电缆2设有扁带电缆区段201,以在密封弹性范围中避免在行李舱盖12关闭和预定间隙的情况下挤压充电电缆2。

图2A和2B示出在行李舱盖12区域中的车身的垂直剖面图。充电电缆2的扁带电缆区段201放在行李舱开口10的与车身固定的下边缘区段14和安装于下边缘区段上的密封装置16上,如图2A所示。然后关闭行李舱盖12(图2B),在此时,扁带电缆区段201基于密封装置16的弹性被柔和地夹在行李舱盖12下边缘与密封装置16之间。基于扁带电缆区段201的极扁设计及其随之而来的高弯曲柔性,扁带电缆区段201可适应于行李舱盖12的下边缘的轮廓和行李舱开口10的下边缘区段14的轮廓。扁带电缆区段201可以按这种方式穿过存在于行李舱盖12下边缘13和与车身固定的行李舱开口10的边缘区段14的相邻上边缘15之间的车身间隙18,在此时扁带电缆区段201不受挤压或被弯折超过允许的弯曲半径。密封装置16的弹性允许扁带电缆区段201无损地穿过车身开口10与行李舱盖12之间的间隙18。

在图3中示出具有扁带电缆区段201的本发明充电电缆2的局部。扁带电缆区段201在其相应端部上借助接触装置22、24与车辆侧电缆区段26或外部电缆区段28导电连接。车辆侧电缆区段26和/或外部电缆区段28例如可构造为圆形电缆;但它们也可具有任何其它电缆横截面形状。接触装置22、24以及扁带电缆区段201设有软弹性表面,以避免损坏车身表面。

图4示出扁带电缆区段201的横截面,其相应于根据本发明构造为扁带电缆20的充电电缆2的横截面。在扁带电缆20或扁带电缆区段201中的电导体构造为扁平的带状导体。例如导体可由金属丝编织物构成。第一导电导体21和第二导电导体23并列设置在中间平面中。除导电导体21、23外,在中间平面中还设有信号导体25,该信号导体也构造成扁平的带状导体。在中间平面上方并且因此在导电导体21、23和信号导体25上方设有上部的扁平的保护导体27A,其在侧面突出于设置在中间平面中的导电导体21、23以及信号导体25。在中间平面下方并且因此在导电导体21、23和信号导体25下方设有下部的扁平的保护导体27B,其也在侧面突出于设置在中间平面中的导电导体21、23以及信号导体25。

导电导体21、23、信号导体25以及上部保护导体27A和下部保护导体27B被一个电绝缘护套29包围。该电绝缘护套29可如图4示意性所示直接包围各导体21、23、25、27A和27B;但每个导体21、23、25、27A和27B首先也可被自身的绝缘体包围并且随后嵌入绝缘护套29中。但优选设置一个唯一的共同的护套作为高柔性且易弯的绝缘体。

扁带电缆20或扁带电缆区段201的扁平设计能实现在一个方向上的良好易弯性和在与之垂直的方向上的高强度。基于充电电缆2的设置在车辆中的保护导体监控装置并且基于在故障情况下的关断装置,绝缘要求可降低为借助电绝缘护套29的简单绝缘。这非常有利于电缆的扁平、柔性和良好易弯的设计。该设计可通过设置在充电电缆或充电站中的FL保护开关实现,所述FL保护开关在电缆折断或电缆损坏时即在保护导体之一露出或与导电导体接触时中断电流。

在扁带电缆20或扁带电缆区段201的“垂直方向”上、即在较短的横截面延伸尺寸的方向上,在此由于不需要双重绝缘而产生极小的尺寸。这样设计导体横截面,使得可实现用于PHEV车辆的常见充电功率。为了进一步提高柔性,导体可涂层。代替0.1mm或0.05mm厚的金属层,也可使用多个具有例如0.01mm厚度的层。

通过在充电电缆中设置多个扁带电缆区段,电缆可在相应需要的位置上被从行李舱拉出。尤其是也可将整个充电电缆构造为扁带电缆,其具有相应于图4所示电缆横截面的这种结构。在此情况下可每隔一定距离设置稳定元件,所述稳定元件防止电缆沿横向方向卷起。

图5示出在行李舱盖12打开时的行李舱开口10。在行李舱开口10的下边缘11上和/或在密封装置16上构造彼此间隔开的、例如由凸出的凸缘构成的引导构件17A、17B,所述引导构件相应于扁带电缆20或扁带电缆区段201的宽度或略大于该宽度。

在行李舱内部设置在图5中示例性且示意性示出的用于充电电缆2的保存装置19。借助该保存装置19,充电电缆(或其未拉出的部分)以定义方式被存放于车辆中。

扁带电缆20或者说扁带电缆区段在引导构件17A、17B之间的引导应结合电缆在保存装置19中的存放,以便总是实现尽可能最佳的电缆引导。该引导尤其是应确保,电缆在关闭盖之前不滑动。附加或代替所描述的在引导构件17A、17B之间的电缆机械引导,也可在电缆通过区域中设置磁性电缆固定装置作为引导构件。

图6示出根据本发明第一种方案的车辆的第一种实施方式。在该车辆中在行李舱内部设有电连接装置3的车辆侧电连接元件30、如充电插座。该充电插座与车辆侧充电电缆部分200电连接,该充电电缆部分电连接于要被供应电流的车辆设备、如存储装置。

充电电缆2的外部充电电缆部分210与固定安装在车辆之外的充电站220电连接。外部充电电缆部分210设有两个彼此间隔开的扁带电缆区段201、202。扁带电缆区段201如上所述在行李舱盖12与行李舱开口10之间穿过并且外部充电电缆部分210的设有外部连接元件、如充电插头的自由端部位于行李舱内部,充电插头32插入充电插座30中并且建立在车辆中的存储装置与充电站220之间的电连接。

在本实施方式中,充电插座安装在受到良好保护的内部空间中。仅实际需要的充电电缆部分位于车外。其它部分受天气和污染保护地位于内部空间中。地面上的电缆部分被最小化。

借助行李舱锁止装置也可锁住充电电缆并且因此可防止偷窃和擅自松开电连接。由于预计感应充电流行,有线充电应用得越来越少。因此从外部通过车身中的充电盖接近的充电插座进一步失去前景。根据本发明的用于穿过电缆的解决方案因此具有更大吸引力。

在根据本发明第一种方案的车辆的另一种在图7中示出的实施方式中,充电插座30'与车辆侧充电电缆区段200的一个端部电连接。车辆侧充电电缆区段200的另一端部通往要被供应电流的车辆设备。车辆侧充电电缆区段200设有构成穿过元件的扁带电缆区段203,充电插座30'安装于其上。充电插座30'设有适应于行李舱开口10下边缘区段14区域中的车辆轮廓的支座34,该支座能够将充电插座30'暂时固定在车身的该外部区域中。外部充电电缆210以其一个端部与充电站220电连接且机械连接,并且以其设置在自由端部上的充电插头32'插入充电插座30'中。

当充电电缆2在一侧以车辆侧充电电缆区段200固定地连接在车辆的基础结构上时,则充电插座30'在行李舱中与支座分离并且例如悬挂在装载边缘上。在此,充电插座通过穿过元件在行李舱盖关闭时被固定。支座34借助成形元件确保,充电插座30'稳定贴靠在车身上。该成形元件可这样设计,使得其适应特定车辆轮廓。基于特定设计,可通过更换成形元件简单地适应不同车身形状。

图8示出本发明第二种方案的车辆1,其中,构造为扁带电缆20的充电电缆2穿过构成行李舱开口的车身开口10。充电电缆2设置在位于车身内部、如行李舱中的电缆容纳装置4(图11)中。在车身开口10与构成行李舱盖的车身盖12之间的穿过区域中,扁平的充电电缆2在行李舱盖12关闭时定位于行李舱开口10上边缘与行李舱盖12下边缘之间的车身间隙18中,而充电电缆2不受挤压,如参考图8A和8B还将解释的。充电电缆2仅在密封弹性范围内被夹住。

扁带电缆20具有平面的上表面20'和平面的下表面20”并且至少局部地设有软弹性表面,以便在与车身表面接触时不留下刮痕。

图8A和8B示出行李舱盖12区域中车身的垂直剖面图。构造为扁带电缆20的充电电缆2放在行李舱开口10的与车身固定的下边缘区段14和安装于下边缘区段上的密封装置16上,如图2A所示。然后关闭行李舱盖12(图2B),在此时扁带电缆20基于密封装置16的弹性被柔和地夹在行李舱盖12的下边缘13与密封装置16之间。构造为扁带电缆20的充电电缆2的厚度在此小于行李舱盖12的下边缘13和行李舱开口10的与车身固定的下边缘区段14的相邻上边缘15之间的车身间隙18的高度。基于扁带电缆20的极扁设计及其随之而来的高弯曲柔性,扁带电缆20可适应行李舱盖12的下边缘的轮廓和行李舱开口10的下边缘区段14的轮廓。扁带电缆20可以这种方式穿过存在于行李舱盖12下边缘13和与车身固定的行李舱开口10的边缘区段14的相邻上边缘15之间的车身间隙18,而在此时扁带电缆20不受挤压或被弯折超过允许的弯曲半径。密封装置16的弹性允许扁带电缆20无损地穿过车身开口10与行李舱盖12之间的间隙18。

扁带电缆20在扁带电缆20横截面中的构造相应于结合图4所描述的电缆构造。

本发明车辆的第二种方案包括设置在电缆容纳装置4中的电缆拉入机构40。在此也利用扁平的电缆横截面或者说小弯曲半径。

图9示出这种电缆拉入机构40所基于的滑轮组原理。电缆拉入机构40包括活动的转向轮组件42和固定不动的转向轮组件44。固定不动的转向轮组件44与车身间接或直接连接。活动的转向轮组件42通过构成弹性元件46的拉力弹簧也间接与车身连接,但可线性移动。通过这种方式,活动的转向轮组件42可相对于固定不动的转向轮组件44在弹性元件46的力下沿运动直线G平移运动。活动的转向轮组件42为此以技术人员已知的方式被平移引导。

活动的转向轮组件42例如包括三个转向轮42'、42”、42”',它们的转动轴线位于平移直线G上并且它们的直径从里向外增大。固定不动的转向轮组件44也包括多个转向轮44'、44”,它们的转动轴线也分别位于平移直线G上并且它们的直径也从内向外增大。扁带电缆20固定在固定不动的转向轮组件44的区域中并且以设有连接元件20B的连接区段20A侧向引出于电缆拉入机构40。扁带电缆20开始于活动的转向轮组件42的最内侧的最小滑轮42'、如在滑轮组中那样围绕固定不动的转向轮组件44和活动的转向轮组件42的各滑轮被引导并且从活动的转向轮组件42的最大转向轮42”'延伸向车辆的电缆出口的方向(在图1所示示例中延伸向车尾侧的车身开口10)。在此,扁带电缆20的各个位于电缆拉入机构40上的区段彼此间隔开,从而在它们之间形成气隙,由电缆产生的热量可通过该气隙散出。

充电电缆因此可沿箭头Z方向借助反作用于弹性元件46弹力F的拉力从电缆拉入机构40拉出。在充电电缆2的拉力减小时弹力F再次在相反的方向上将充电电缆2拉入电缆拉入机构40中。这通过图9中的两个双向箭头示意性示出。

如图9所示,可实现极为节省空间的拉入方案,因为可实现极小的弯曲半径。不需要滑动接触,因为电缆不进行扭转运动。根据图9使用用于产生拉入力的弹簧。作为替代方案,也可设置电操纵驱动装置作为牵拉驱动装置。在使用弹簧时设置用于充电电缆2的(未示出的)锁止装置。由此可避免充电电缆2的持久拉应力。

图10示出一种电缆卷绕机构40',其可代替电缆拉入机构40设置在电缆容纳装置4中。构成卷绕机构的电缆卷绕机构40'设有外部卷绕卷筒41,可拉出的电缆储备卷绕于其上。该外部卷绕卷筒41确定电缆卷绕机构40'的旋转部分。内部的、固定的、构造为空心管的卷筒轴43借助卷绕弹簧与外部卷筒41连接,由此,外部卷筒41可相对于内部卷筒轴43克服(未示出的)卷绕弹簧的力旋转。卷绕弹簧的弹力F'通过图10中弯曲的箭头示意性示出。构造为扁带电缆20的充电电缆2的可拉出的电缆储备200卷绕在外部卷筒41上。在外部卷筒41内部设置扁带电缆20的电缆裕量210,其卷绕在内部卷筒轴43上并且以其自由端部过渡到卷绕于外部卷筒41上的扁带电缆20部分200中。在从电缆卷绕机构40'沿箭头Z'方向克服弹力F'拉出扁带电缆时,充电电缆2从外部卷筒41上退绕并且同时卷绕到内部的固定卷筒轴43上。通过固定卷筒轴43的空腔43',充电电缆2的在那里的自由端部引出并且通过相应连接装置连接到设置在车辆中的电缆束上。

尤其是在卷绕弹簧(图10)原理中电缆拉入机构可设有温度传感器,该温度传感器引起充电关断或功率减少,以防止充电电缆2进一步加热。

图11和12示出图9的电缆拉入机构40作为嵌入到车辆行李舱下部的底板中的电缆容纳装置4的组成部分。弹性元件46在此构造为拉力弹簧46',该拉力弹簧平行地沿扁带电缆20的一部分设置,该部分从活动的转向轮组件42向固定不动的转向轮组件44延伸。拉力弹簧46'为此通过绳索传动装置46”(其被引导经过两个转向轮47、47')与活动的转向轮组件42连接并且以其另一端部与车身固定地连接。

构造为扁带电缆20的充电电缆2朝向车辆尾部方向从电缆容纳装置4在行李舱底板17下方被引导并且在那里向上穿过行李舱底板17进入电缆引导装置5中。电缆引导装置5具有包围扁带电缆20的井状结构50,在井状结构中设置用于扁带电缆20的下转向轮52和上转向轮54,扁带电缆20围绕所述转向轮转向。电缆引导装置5在图11所示的准备位置中从行李舱底板17延伸至行李舱开口10的上边缘11。在行李舱开口10上边缘11的稍上方,扁带电缆20从电缆引导装置5出来并且如图8B所示在行李舱开口10与关闭的行李舱盖12之间穿过车身间隙18引向外部。

当充电过程结束并且充电电缆2再次容纳于电缆容纳装置4中时,电缆引导装置5围绕下转向轮52的轴线向内(沿行驶方向向前)转动90°并且靠置在行李舱底板17上。当然,也可这样构造电缆引导装置5,使得其在(图12中所示的)静止位置中靠置在行李舱底板17下方。充电电缆2的设有连接装置、如电源线插头20C的自由端部在此可固定在用于连接装置20C的保持装置20D中。

为了在穿过车身开口10的穿过位置上干净地引导充电电缆2,借助电缆引导装置5提出这样的引导机构,该引导机构防止充电电缆2在车身盖12关闭时倾斜地弯折。该电缆引导装置可以是可翻转的,以便在两种情况下、即在充电电缆向外和不向外引导(电缆完全在行李舱内)的情况下关闭盖时防止充电电缆2弯折。

图13示出本发明第二种方案的车辆1的第一种实施方式的局部剖开的侧视图,该车辆在车辆尾部中设有电缆容纳装置4。在图13所示的静止状态中,充电电缆2安装于车辆中并且充电电缆2的自由端部借助安装于该自由端部上的连接装置20C固定在为此设置的保持装置20D中。在此所示示例中,充电电缆2设有缆上控制盒6,在缆上控制盒中设有充电电子装置,从而充电电缆2可直接与固定不动的电源连接。缆上控制盒6也锁止在为其设置的在行李舱底板17上方或下方的保持装置中。

图14示出处于充电状态中的图13的车辆1,在该状态中,充电电缆2的连接装置20C与固定不动的电源的相应的配合连接装置7连接。在图14中可看出,缆上控制盒6设置在充电电缆2中,在该缆上控制盒中包含有充电电子装置。在此情况下,充电电缆2的在缆上控制盒6与连接装置20C之间的区段2A无需构造为扁带电缆,而是也可构造为具有圆形电缆横截面的常规电缆。而充电电缆2的从缆上控制盒6通向车辆中的其余部分则如上所述构造为扁带电缆20。

图15示出本发明第二种方案的车辆1的第二种实施方式,该车辆与图14相同处于充电状态中。但充电电子装置在此并非安装在设置于充电电缆2中的缆上控制盒6中,而是安装在连接元件壳体20E中,该连接元件壳体直接设置在连接装置20C上,因此在图15的方案中不需要缆上控制盒。充电电缆2在该方案中连续构造为扁带电缆20。

图16示意性示出扁带电缆20在其走向中如何借助关于扁带电缆20纵向延伸方向倾斜的转向轮U转向。通过这种方式,扁带电缆20可围绕转向轮的定义轴线U'以直至约180°角转向。当扁带电缆20以这种方式引导经过多个转向轮时,可实现扁带电缆20的任意延伸路径。基于扁平横截面,在车身开口10与电缆拉入机构40之间通过转向轮引导电缆是可能的。由于充电电缆2可引导经过转向轮,因此可实现几乎任意的充电电缆2路径。为了保护,充电电缆可借助井状结构包围。

图17和18示出用于扁带电缆20的电缆清洁装置8。扁带电缆20在图17的显示中在左侧通往电缆容纳装置4并且在右侧通往车身开口10。因此箭头A表示扁带电缆20的拉出方向并且箭头E表示其拉入方向。在电缆清洁装置8的朝向车身开口10的后部电缆出口侧80上,在扁带电缆20的上侧20'上设置第一刮唇81,并且在扁带电缆20的下侧20”上设置第二刮唇82。借助各刮唇(它们例如由不损坏扁带电缆表面的塑料材料制成),在沿方向E拉入扁带电缆20时清除附着于扁带电缆20上的粗大污物颗粒。

沿拉入方向在刮唇81、82后方,在扁带电缆20的上侧20'上和扁带电缆20的下侧20”上分别设置刷子、即上刷83和下刷84,所述刷子从扁带电缆20上清除仍附着的较细污物。之后扁带电缆20穿过两个导向轮85、86,以便随后在电缆清洁装置8的壳体87的朝向电缆容纳装置4的前部电缆出口侧88上再次出来。

图18示出电缆清洁装置8的侧视图,在此清楚的是,扁带电缆20垂直通过电缆清洁装置8,由此污物颗粒S可通过重力掉落到电缆清洁装置8的污物收集盘89上。为了避免灰尘、污物和湿气进入电缆拉入机构,例如可在充电电缆2的引导装置上设置电缆清洁装置8的刮除机构,其在拉回充电电缆2时刮除残留污物。残留污物随后保留在一个在车辆清洗过程中可简单清除残留污物的区域中。

根据本发明提出,这样设计充电电缆,使得其可穿过车辆上的现有开口、尤其是可穿过行李舱开口。这可通过将充电电缆在相应区域中构造得极为扁平和高柔性来实现。在例如行李舱盖的关闭状态中,电缆穿过现有间隙尺寸并且弹性挤压密封装置。本发明的优点在于无需车身中单独的充电盖。

本发明不局限于上述实施例,所述实施例仅用于概括说明本发明的核心思想。在保护范围的范畴中本发明装置也可具有不同于上述实施方式的其它实施方式。在此装置尤其是可具有由权利要求书的相应单个特征构成的组合特征。

权利要求书、说明书和附图中的附图标记仅用于更好地理解本发明,并且不应限制保护范围。

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