电缆连接器的制造方法
【专利摘要】本发明的主题是一种用于将电动车辆电连接到充电设备的电缆连接器（1），其中所述电缆连接器（1）设计为形成到与电动车辆或充电设备相关联的装置连接器（2）的电连接，所述电缆连接器（1）具有闩锁装置（4），所述闩锁装置（4）设计为使得一对彼此连接的电缆连接器（1）和装置连接器（2）能够借助于所述闩锁装置（4）彼此闩锁，以及所述电缆连接器（1）具有配对外形（10），所述配对外形（10）设计为使得通过所述配对外形（10）来防止与装置连接器（2）相关联的用于锁定所述闩锁装置（4）使其免于被解除闩锁的锁定装置（8）被解锁。
【专利说明】电缆连接器
[0001]本发明涉及一种用于将电动车辆电连接到充电设备的电缆连接器，其中所述电缆连接器设计为产生到与电动车辆或充电设备相关联的装置连接器的电连接。本发明还涉及一种包括电路连接器和装置连接器的插入式连接器布置。
[0002]具有电锁定的插入式连接器在电动交通应用的领域中是已知的，并且根据标准来提供该插入式连接器以便传输来自充电设备的电能从而为电动车辆中提供的车辆电池组充电。为此，通常在充电设备和电动车辆上提供装置连接器，以使得可以借助于连接电缆来产生充电设备和电动车辆之间的电连接，所述连接电缆在两端都具有与装置连接器相对应的电缆连接器。
[0003]然而，现有技术中已知的这种类型的插入式连接器的缺点是锁定状态能够被例如未授权方手动释放，并且在插入式连接器处于电力负荷的情况下特别由于安全方面的原因而应预防这种现象。因此，插入式连接器之间的(即因此电动车辆和充电设备之间的)现有连接可能被中断，这可能导致损坏电动车辆，例如在对车辆电池组进行充电的过程还没有完全完成的情况下。于是这种类型的损坏可能导致车辆电池组过早地老化或者甚至完全毁坏并且必须替换，这是非常昂贵的。
[0004]因此，本发明的目的具体指用于将电动车辆连接到充电设备的插入式连接器，所述插入式连接器不会由于未授权的接触而不希望地彼此释放。
[0005]根据本发明通过独立权利要求的特征来实现上述目的。在从属权利要求中说明本发明的有利实施方案。
[0006]因此，通过用于将电动车辆电连接到充电设备的电缆连接器来实现本发明的目的，其中电缆连接器设计为产生到与电动车辆或充电设备相关联的装置连接器的电连接，电缆连接器具有闩锁(latching)装置，所述闩锁装置设计为使得一对互连的电缆连接器和装置连接器可以通过所述R锁装置彼此R锁，并且电缆连接器具有配对外形，所述配对外形设计为使得通过所述配对外形来防止与装置连接器相关联的用于锁定闩锁装置使其免于被解除闩锁的锁定装置被解锁。
[0007]根据本发明，电缆连接器因此具有防止锁定装置的未授权解锁的配对外形，以使得可以以特别有利的方式防止例如未授权第三方从装置连接器不希望地释放电缆连接器。仅当锁定装置释放闩锁装置的锁定状态时，即例如在与电动车辆相关联的车辆电池组已经充满电后，才可以通过释放闩锁状态来从装置连接器移除电缆连接器。
[0008]因此，本发明使得能手动地或者利用适当的工具来防止锁定状态的未授权操控，以使得可以不中断地利用充电设备所提供的能量对车辆电池组进行充电。因为由于根据本发明的电缆连接器的实施方案不能意外中断车辆电池组的充电，所以可以以控制方式来对车辆电池组进行充电，这延长了车辆电池组的使用寿命并且因此导致较低的电动车辆的维护成本。
[0009]电缆连接器和/或装置连接器原则上可以设计为现有技术中已知的用于产生电动车辆和充电设备之间的电连接的任何插入式连接器，并且为此而具有彼此对应的电接触。同样，根据本发明的电缆连接器可以结合现有技术中已知的任何电动车辆以及任何充电设备来使用。尽管闩锁装置优选地设计为在电缆连接器和装置连接器之间产生形状锁定和/或力锁定连接，但是优选地由锁定装置以形状锁定的方式来锁定闩锁装置以使其免于被解除闩锁。在这种情况下，在本发明的范围中，术语“解除闩锁”意指其中电缆连接器和装置连接器彼此未被闩锁的闩锁装置的状态，而术语“解锁”意指其中锁定装置没有防止闩锁装置被解除闩锁的锁定装置的状态。
[0010]原则上，根据本发明的配对外形可以任意设计以实现根据本发明的防止闩锁装置的未授权和/或意外解锁的效果，并且因此根据本发明的配对外形可以设计为例如覆盖物或作为突出物。然而，配对外形特别优选地设计为使得可以将用于锁定闩锁装置的锁定装置至少部分地引入到配对外形中，和/或，当锁定装置锁定闩锁装置时，配对外形包围锁定装置并且至少部分地贴靠着该锁定装置支承。因此，优选地，配对外形可以设计为例如“凹陷的”以容纳锁定装置，其中处于锁定状态的锁定装置优选地直接接触地靠着配对外形支承。配对外形还可以具有用于容纳锁定装置的环形、部分环形或U形的外形。因为根据该实施方案，可以将锁定装置至少部分地引入到配对外形中，和/或配对外形包围锁定装置并且至少部分地靠着该锁定装置支承，所以可能以特别简单的方式确保保护锁定装置免受外部操控，即避免电缆连接器从装置连接器的未授权分离。
[0011]根据本发明的另一实施方案，优选地，闩锁装置以可绕枢轴转动地方式布置和设计在电缆连接器上以用于进行闩锁和解除闩锁，并且闩锁装置受到弹力的作用，使得闩锁装置因为弹力而偏置到其闩锁位置。在这种情况下，更优选地，致动装置被提供在以可绕枢轴转动地方式布置和设计的闩锁装置上且被形成为例如致动表面，使得通过例如由操作者按压致动装置来使闩锁装置可以从其闩锁位置解除闩锁，从而使得然后可以从装置连接器释放电缆连接器。然而，如已经提到的，于是仅在锁定装置没有锁定闩锁装置的情况下才能进行这种类型的解除闩锁。
[0012]由弹簧以如此方式支撑的闩锁装置有利地形成为布置在电缆连接器外壳的外表面上的用于简单操作的闩锁钩。因为闩锁装置受到弹力作用，所以可以额外地确保当将电缆连接器引入到装置连接器时，电缆连接器自动与装置连接器闩锁，优选地当将电缆连接器完全引入到装置连接器中直到停止处时。
[0013]此外，本发明的目的由插入式连接器布置来实现，该插入式连接器布置包括电缆连接器和装置连接器，其中该装置连接器具有用于使闩锁装置闩锁的闩锁凹槽，该装置连接器包括锁定装置，并且该锁定装置可沿着连接器的插入方向轴向移动以便对闩锁装置进行锁定和解锁。在这种情况下，闩锁凹槽优选地形成为闩锁凸耳(lug)，并且闩锁装置优选地形成为R锁钩。更优选地，锁定装置距装置连接器的插入面一定距离地布置在装置连接器上，并且布置为可以沿着轴向插入方向从装置连接器移动出来且至少部分地移动到连接到装置连接器的电缆连接器中以便锁定闩锁装置，以及可以移动返回到装置连接器中以便使闩锁装置解锁。此外，优选地，闩锁凹槽和闩锁装置分别距装置连接器和电缆连接器的相应插入面一定距离地布置，其中闩锁装置和闩锁凹槽分别最优选地布置在锁定装置以及装置连接器和电缆连接器的插入面之间。在这种情况下，插入面优选地具有多个电接触，其中电缆连接器形成为插座或插头，并且装置连接器相应地形成为插头或插座。同样可能地，闩锁装置和配对外形不布置在电缆连接器上而是布置在装置连接器上，并且锁定装置不布置在装置连接器上而是布置在电缆连接器上。[0014]根据本发明的另一实施方案，优选地，电缆连接器具有电缆连接器外壳且装置连接器具有装置连接器外壳，配对外形布置在电缆连接器外壳上，并且设计电缆连接器外壳和装置连接器外壳以及布置锁定装置，使得当电缆连接器连接到装置连接器时，处于其锁定位置的锁定装置布置为仅在电缆连接器外壳和装置连接器外壳中。这意味着，根据本发明的该实施方案，处于其锁定位置的锁定装置以及优选地处于其解锁位置的锁定装置布置为仅在装置连接器和电缆连接器内，或者处于其解锁位置的锁定装置布置为仅在装置连接器内，即不能从连接器外壳外部接触到锁定装置，并且因此第三方不能不正当地操控锁定装置的位置。在这种情况下，优选地，当电缆连接器被连接到装置连接器时，电缆连接器经由配对外形直接接触地靠着装置连接器支承。
[0015]根据本发明的替代实施方案，电缆连接器具有电缆连接器外壳且装置连接器具有装置连接器外壳，配对外形布置在电缆连接器外壳上，并且电缆连接器可连接到装置连接器，使得当电缆连接器连接到装置连接器时，在配对外形和装置连接器之间保留间隙，所述间隙< 2mm,优选地< Imm,并且最优选地< 0.5mm。因此,根据该实施方案,优选地，当电缆连接器连接到装置连接器时，在各连接器之间提供“小的”间隙，然而其中，间隙如此小使得在该实施方案中甚至不能从连接器外壳外部操控锁定装置，即例如锁定装置不能从锁定位置移置到解锁位置。通过提供这种类型的间隔，可能例如补偿连接器的制造容差，并且仍然能够防止未授权方使连接器彼此释放。
[0016]基本上，锁定装置可以任意设计，然而，其中根据本发明的特别优选的实施方案，锁定装置设计为锁定销或锁定螺栓。此外，优选地，锁定销或锁定螺栓至少在其远离装置连接器的端部置于处于锁定位置的闩锁钩上，并且优选地以接触的方式将闩锁钩锁定在其闩锁位置。通过这样设计，锁定装置防止R锁装置在其R锁位置之外绕枢轴转动，例如在产生意外或故意的误操作的情况下，并且防止伴随的各连接器之间连接的释放。
[0017]因为优选地经由作为闩锁装置的适当地确定尺寸的闩锁钩来确保连接器的全部轴向锁定力，所以通过阻止在闩锁钩处手动施加的操作力来使锁定销或锁定螺栓仅经受横向负荷或弯曲负荷。此外，在各连接器之间存在间隙的前述实施方案的情况下将锁定装置提供为锁定销或锁定螺栓也是有利的，这是因为由于小间隙直径而不能从连接器外壳外部操控具有平滑外形的锁定销或锁定螺栓。根据另一实施方案，优选地，锁定装置和配对外形中的每一个都具有彼此相对应的外形，并且更优选地在锁定状态下至少部分接触地彼此相靠支承。
[0018]基本上，可以以现有技术中已知的任何方式来致动锁定装置，例如通过在装置连接器中提供的电动机。然而，根据本发明的特别优选的实施方案，装置连接器具有致动器，可以借助于电脉冲来控制所述致动器以致动锁定装置，并且装置连接器具有用于产生电脉冲的电源。在这种情况下，该电源一方面设计为在装置连接器中提供的电池组或电容器，和/或还可以由车辆电池组为其供应能量。在最先提到的情况下，即当在装置连接器中提供电池组或电容器形式的独立能量源时，甚至可以在发生电力故障的情况下释放锁定状态，并且因此尽管发生电力故障但仍可以从充电设备移除电动车辆。
[0019]通过与根据本发明的电缆连接器类比，插入式连接器布置的其他实施方案对本领域技术人员会变得清楚。
[0020]在下文中基于参考附图的优选实施方案来更详细地解释本发明，在其中:[0021]图1示出根据本发明的一个优选实施方案的电缆连接器的立体图；
[0022]图2示出根据本发明的插入式连接器布置的装置连接器的立体图；
[0023]图3示出根据本发明的一个优选实施方案的插入式连接器布置的立体图；
[0024]图4示出处于解锁状态的插入式连接器布置的细节的局部剖视的立体图；以及
[0025]图5示出处于锁定状态的根据本发明的插入式连接器布置的细节的局部剖视的立体图。
[0026]在图1中，以立体图的形式示出根据本发明的一个优选实施方案的电缆连接器I。
[0027]电缆连接器I旨在在电动车辆和充电设备之间产生电连接，其中电缆连接器I可连接到对应的装置连接器2 (示于图2)以形成插入式连接器布置，如从图3以及图4和图5的部分中可以看到的。可以在连接电缆的每一个端部处提供电缆连接器1，其中连接电缆于是可以经由其电缆连接器I连接到与电动车辆和充电设备分别相关联的装置连接器2以产生电动车辆和充电设备之间的电连接，例如以对与电动车辆相关联的车辆电池组充电。
[0028]为了产生连接器1、2之间的电连接，连接器1、2中的每一个都具有多个电接触3，在当前情况下所述电接触3形成为对应的插头或插座销。所以电缆连接器I和装置连接器2不仅能产生处于插入状态的力锁定连接，而且还产生形状锁定连接，在电缆连接器I上提供形成为闩锁钩的闩锁装置4，并且当电缆连接器I连接到装置连接器2时，闩锁进入到在装置连接器2上提供的闩锁凹槽5中。闩锁装置4经由螺栓6可绕枢轴转动地安装在电缆连接器I上，其中提供致动表面7，所述致动表面7通过“按压”致使闩锁装置4从闩锁凹槽5解除闩锁，使得连接器1、2可以彼此释放。这样做时，闩锁装置4受到弹力的作用，使得闩锁装置4基本上偏置到其闩锁状态。
[0029]现在为了确保在图3中示出的连接器1、2的连接状态和闩锁状态中由闩锁装置4和闩锁凹槽5产生的闩锁状态不会被释放，提供被形成为锁定销的锁定装置8，并且锁定装置8借助于装置连接器2上提供的致动器9可相对于连接器1、2的插入方向轴向地移动。在这种情况下，可以使闩锁装置4从处于未锁定位置的闩锁凹槽5中解除闩锁(示于图4)，而不能使闩锁装置4从处于锁定位置的闩锁凹槽5中解除闩锁(示于图5)，其中锁定装置8至少部分接触地靠着闩锁装置4支承。闩锁装置4和闩锁凹槽5 二者以及锁定装置8沿径向远离电接触3，其中在当前情况下，锁定装置8比闩锁装置4更远离电接触3。
[0030]根据本发明，电缆连接器I现在具有配对外形10，借助于所述配对外形10可以防止锁定装置8被解锁，这是因为锁定装置8被设计为突出物的配对外形10覆盖，并且因此不允许例如通过手动或工具辅助干预在不正当操控的范围内对锁定装置8进行的任何外部接触。
[0031]在这种情况下，可以在装置连接器2和配对外形10之间提供几毫米(例如1_或2mm)的间隙，由于该短的间隙宽度，所述间隙防止锁定装置8轴向移置。处于连接器1、2的连接状态的配对外形10也可以接触地靠着装置连接器2支承，以使得配对外形10在锁定装置8的尖端区域将其完全覆盖，并且覆盖它以使其免受外部接触，以使得因此不能从装置连接器外壳或电缆连接器外壳外部接触到该锁定装置8。
[0032]在当前情况下，配对外形10设计为使得可以将形成为锁定销的锁定装置8至少部分地、特别是其尖端引入到由配对外形10和闩锁装置4形成的开口中并使其处于锁定状态(如图5中所示)，锁定装置8接触地靠着配对外形10和闩锁装置4支承。因此，未授权方不能以特别简单的方式使锁定装置8脱离其锁定位置，其中防止闩锁装置4从闩锁凹槽5中解除闩锁，即因此连接器1、2不能彼此释放而进入解锁位置。
[0033]在另一实施方案中，致动器9或装置连接器2可以具有用于产生电脉冲的电源(未示出)，可以借助于所述电脉冲来控制致动器9，以便借助于锁定装置8使闩锁装置4锁定或解锁。
[0034]附图标记列表:
[0035]电缆连接器 I
[0036]装置连接器 2
[0037]接触3
[0038]闩锁装置4
[0039]闩锁凹槽5
[0040]螺栓6
[0041]致动表面7
[0042]锁定装置8
[0043]致动 器9
[0044]配对外形10
【权利要求】
1.一种用于将电动车辆电连接到充电设备的电缆连接器(I)，其中: 所述电缆连接器(I)设计为产生到与电动车辆或充电设备相关联的装置连接器(2)的电连接， 所述电缆连接器(I)具有闩锁装置(4)，所述闩锁装置(4)设计为使得一对互连的电缆连接器(I)和装置连接器(2)能够借助于所述闩锁装置(4)彼此闩锁，以及 所述电缆连接器(I)具有配对外形(10)，所述配对外形(10)设计为通过所述配对外形(10)来防止与装置连接器(2)相关联的用于锁定所述闩锁装置(4)以使其免于被解除闩锁的锁定装置(8)被解锁。
2.根据权利要求1所述的电缆连接器(1)，其中所述配对外形(10)设计为使得可以将用于锁定所述闩锁装置(4)的所述锁定装置(8)至少部分引入到所述配对外形(10)中，和/或，当所述锁定装置(8)锁定所述闩锁装置(4)时，所述配对外形(10)包围所述锁定装置(8)并且至少部分靠着所述锁定装置(8)支承。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的电缆连接器(1)，其中所述闩锁装置(4)以可绕枢轴转动地方式布置和设计在所述电缆连接器(I)上以用于进行闩锁和解除闩锁，并且所述闩锁装置(4)受到弹力的作用，使得所述闩锁装置(4)因为弹力而偏置到其闩锁位置。
4.一种包括根据前述权利要求中的任一项所述的电缆连接器(I)和装置连接器(2)的插入式连接器布置，其中: 所述装置连接器(2)具有用于对所述闩锁装置(4)进行闩锁的闩锁凹槽(5)， 所述装置连接器(2)包括锁定装置(8)，并且用于对所述闩锁装置(4)进行锁定和解锁的所述锁定装置(8 )可沿着连接器(1、2 )的插入方向轴向移动。
5.根据权利要求4所述的插入式连接器布置，其中所述电缆连接器(I)具有电缆连接器外壳且所述装置连接器(2)具有装置连接器外壳，所述配对外形(10)布置在所述电缆连接器外壳上，并且所述电缆连接器外壳和所述装置连接器外壳设计为并且所述锁定装置(8 )布置为使得当所述电缆连接器(I)连接到所述装置连接器(2 )时，处于其锁定位置的所述锁定装置(8 )仅布置在所述电缆连接器外壳和装置连接器外壳内。
6.根据权利要求4所述的插入式连接器布置，其中所述电缆连接器(I)具有电缆连接器外壳且所述装置连接器(2)具有装置连接器外壳，所述配对外形(10)布置在所述电缆连接器外壳上，并且所述电缆连接器(I)可连接到所述装置连接器(2 )，使得当所述电缆连接器(I)连接到所述装置连接器(2 )时，在所述配对外形(10 )和所述装置连接器(2 )之间形成间隙，所述间隙< 2mm,优选地< Imm,并且最优选地< 0.5mm。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的插入式连接器布置，其中所述锁定装置(8)设计为锁定销。
8.根据权利要求4至7中的任一项所述的插入式连接器布置，其中所述锁定装置(8)和所述配对外形(10)各自具有彼此对应的外形。
9.根据权利要求4至8中的任一项所述的插入式连接器布置，其中所述装置连接器(2 )具有用于致动所述锁定装置(8 )的致动器(9 )，所述致动器(9 )能够由电脉冲控制，并且所述装置连接器(2 )具有用于产生所述电脉冲的电源。
【文档编号】H01R13/639GK103608982SQ201280027988
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年6月4日 优先权日:2011年6月8日
【发明者】托马斯·富勒, 马可·斯利格 申请人:菲尼克斯电气公司