接触组件和插拔连接器部件的制作方法

本实用新型涉及一种接触组件和插拔连接器部件。

背景技术：

这类接触组件包含接触元件，接触元件具有能导电的、用于和相应的配套接触元件插接式连接的至少一个接触区段并且具有连接在接触区段上的、用于在接触元件上固定电导线的柄部区段。

这种接触元件尤其能够应用于给电驱动的车辆(又称为电动车) 充电的充电插头或充电插座上。在这种情况下，电线例如一方面连接在充电站上并且另一方面带有充电插头形式的插拔连接器部件，插拔连接器部件能够插入到车辆上相应的充电插座形式的配套接触元件中，从而以这种方式在充电站和车辆之间建立电连接。

充电电流能够原则上作为直流电或者交流电传输，其中直流电形式的充电电流尤其具有大的电流强度，例如大于200A或者甚至大于300A或者甚至350A并且能够导致电线连同与电线连接的插拔连接器部件的升温。

由文献DE 10 2010 007 975 B4公开的充电电线具有冷却管道，冷却管道包含用于冷却剂的输入管道和回流管道并且因此实现冷却剂在充电电线中的往返。在此，文献DE 10 2010 007 975 B4的冷却剂管道一方面用于消散在车辆的蓄电池上产生的热损耗，此外还用于冷却电线本身。

在用于电动车充电的充电系统中，当充电插头插入到充电插座中时，不仅在电线上产生热量，而且还在充电插头上并且尤其在充电插头内部的、例如接触元件上产生热量，充电插头借助该电线例如和充电站连接，通过接触元件建立和在电动车上的例如充电插座端相应的配套接触元件的电接触。当充电电流流经接触元件时，这种由能导电的金属材料、例如由铜材料制成的接触元件升温，其中基本上如此根据待传输的充电电流确定接触元件的尺寸，使得接触元件具有足够的导电性能并且限定接触元件上的升温。在这种情况下，待传输的充电电流越大，接触元件的尺寸越大。

然而，伴随充电电流增加的接触元件尺寸的缩放由于相关的空间要求、重量和成本而受到限制。因此，需要以较小尺寸的接触元件传输大的充电电流。

这种接触元件尤其能够形成为压接接触件，其中电线通过压接而连接在接触元件上。在这种情况下，导致了额外的困难，即接触元件能够在导线的接触点上由于卷曲而形成为外部不规则的，在例如应该冷却接触元件的情况下必须考虑到这点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有接触元件的接触组件，接触元件能够具有大的导电性能，从而例如应用于给电动车充电的充电系统的充电插头或充电插座中。

该目的通过具有本实用新型的特征的主体实现。

相应地，接触组件包含在柄部区段上延伸的、用于沿柄部区段引导冷却剂的流体通道。

所以采用流体冷却用于冷却接触组件的接触元件，在流体冷却中沿接触元件的柄部区段引导冷却剂、例如冷却液或气态流体(例如空气)。通过冷却剂能够消散形成在接触元件的柄部区段上的热量，从而提供接触元件的冷却并且因此抵消接触元件的过度升温。

如果充电插头例如具有多个接触元件，则通过引导冷却剂穿过接触元件的形成在柄部区段上的流体通道并且因此从接触元件消散热量的方式单独冷却每个接触元件。

接触元件能够具有细长的、基本上圆柱形的基本形状，并且相应地柄部区段能够形成为圆柱形的。

举例而言，接触元件能够沿着插入方向和相应的配套接触元件插接式地连接，其中接触元件能够例如实施为触针或者接触插座。举例而言，触针在接触配合中和接触插座连接，从而以插接方式在接触元件之间建立电接触。

在这种情况下，柄部区段的圆柱轴线优选平行于插入方向延伸。圆柱形的柄部区段具有外部的侧表面，流体通道在侧表面上延伸并且因此借助侧表面从接触元件消散热量。

优选地，一件式地成型接触元件和它的接触区段和柄部区段。接触元件是能导电的并且由金属、例如由铜材料或者其他适合的接触材料制成。

在一个实施例中，流体通道螺旋状地环绕柄部区段延伸。举例而言，流体通道能够在实施方式中通过这样的方式形成在柄部区段的圆柱形的侧表面中，即流体通道在机加工制造工艺中作为螺旋状环绕的沟槽展开在柄部区段的外侧上。然而，还能够在另一个实施例中通过螺旋状环绕柄部区段延伸的软管或通道形成流体通道。

螺旋(也称为螺旋状物、螺旋形物、螺旋线或圆柱形的螺线) 理解为以恒定斜率环绕圆柱体的壳体缠绕的曲线。螺距理解为螺旋在一个完整的旋转中沿圆柱轴线方向旋转的距离。

在一个具体的实施例中，柄部区段上布置有套筒元件，套筒元件周向地环绕柄部区段延伸并且和柄部区段共同形成流体通道。尤其能够在柄部区段的径向外部形成柄部区段和套筒元件之间的间隙，流体通道在间隙内部延伸，从而能够在套筒元件内部、沿接触元件的柄部区段引导冷却剂。

为了在柄部区段的流体通道中引导冷却剂，能够在套筒元件上设置连接点，冷却剂能够通过连接点引导穿过流体通道。举例而言，第一冷却剂管道能够通过第一连接点与套筒元件连接，从而将冷却剂导入流体通道，并且第二冷却剂管道能够通过第二连接点与套筒元件连接，从而在流经流体通道之后将冷却剂导出。因此，通过冷却剂管道提供穿过流体通道的冷却剂流动。

套筒构件这样布置在柄部区段上，即柄部区段穿过套筒元件延伸。在一个具体实施方式中，套筒元件能够以末端区段安装在形成在柄部区段上的轴环上，其中套筒元件例如通过第一密封元件相对于轴环并且通过在背离轴环的边缘区段上的第二密封元件相对于柄部区段流体密封。举例而言，密封元件能够形成为O型环类型的周向封闭的密封件并且在轴向的彼此间隔的圆周线上相对于柄部区段密封套筒元件，从而表面上流体密封形成在套筒元件和柄部区段之间的间隙，流体通道在间隙中延伸。

在一个实施例中，能够通过螺旋元件形成流体通道，螺旋元件布置在柄部区段与套筒元件之间并且具有周向地环绕柄部区段延伸、限定流体通道的螺旋臂。螺旋臂螺旋状地环绕柄部区段延伸，具有例如矩形的横截面并且以径向内侧贴靠在接触元件的(圆柱形的)柄部区段上并且以径向的外侧贴靠在套筒元件上。

在这种情况下，由螺旋臂、即由轴向相邻的螺旋臂区段之间的距离形成流体通道。流体通道的宽度(沿圆柱轴线测量)通过螺旋的螺距和螺旋臂的轴向宽度确定。

能够考虑并且实现，螺旋臂沿螺旋臂的延伸长度一方面相对于柄部区段并且另一方面相对于套筒元件密封，从而冷却剂仅能够沿着由螺旋臂确定的流体通道流动。然而，这不是强制的。如果螺旋元件一方面与柄部区段之间的并且另一方面与套筒元件之间的通道不是流体密封的，必要时能够在螺旋臂和柄部区段之间或者在螺旋臂和套筒元件之间引起轴向的、沿着圆柱轴线的(少量的)冷却剂流动，然而这不影响冷却效果。

螺旋元件应该相对于套筒元件抗扭地固定，借此，通过在套筒元件上的连接点导入或导出的冷却剂能够在特定的位置上流入到流体通道或者从流体通道流出。为此，在螺旋臂上形成至少一个例如在螺旋臂上形成的轴肩的形式的止动件，止动件和由套筒元件例如径向向内突起的突起元件形状配合地连接，从而螺旋元件不能够相对于套筒元件旋转。

举例而言，能够通过冷却剂管道的连接件的装配在套筒元件的连接点上的连接栓形成这种突起元件，连接栓由套筒元件径向向内突起并且和在螺旋元件的螺旋臂上的止动件连接，从而螺旋元件相对于套筒元件抗扭地固定。

原则上，螺旋元件通过止动件和突起元件接触并且因此相对于套筒元件抗扭地固定就足够了。但是，在有利的实施例中能够设置，在螺旋元件上形成例如螺旋臂上的两个轴肩的形式的两个止动件，两个止动件和例如以两个冷却剂管道的连接件的径向向内突起的连接栓的形式的两个突起元件连接并且因此产生相对于套筒元件的螺旋元件的抗扭的固定。举例而言，能够通过轴向的、平行于圆柱轴线延伸的边缘形成每个止动件，其中，一个止动件在第一旋转方向中贴靠在相应的突起元件上并且另一个止动件在反向的、第二旋转方向中和相应的另一个突起元件接触。因此，螺旋元件通过两个止动件在环绕圆柱轴线的两个旋转方向中相对于套筒元件固定。

举例而言，上述类型的接触组件能够是插拔连接器部件、例如用于传输用于电动车充电的充电电流的充电插头或充电插座的一部分。举例而言，这种插拔连接器部件能够和电线连接，其中电线能够具有一个或多个用于传导冷却剂的冷却剂管道。通过冷却剂管线，能够将冷却剂、例如冷却液或气态流体(例如空气)引导到接触元件的流体通道并且从接触元件的流体通道引导出。

附图说明

接下来参照附图中描绘的实施例详细地阐述基于本发明的理念。其中示出了：

图1其上布置有电线的充电站的视图；

图2充电插头形式的插拔连接器部件的视图；

图3具有接触元件和形成在接触元件上的流体通道的接触组件的视图；

图4A根据图3的沿I-I线的截面图；

图4B根据图3的沿II-II线的截面图；

图5接触组件的分解透视图；并且

图6接触组件的螺旋元件的单独视图。

具体实施方式

图1示出了充电站1，充电站用于电驱动的车辆4、又称为电动车的充电。充电站1设计用于提供交流电或直流电形式的充电电流并且具有电线2，电线以充电插头的形式用末端201和充电站1连接并且用另外的末端200和插拔连接器部件3连接。

如根据图2的放大视图所示，插拔连接器部件3在壳体30上具有插头区段300、301，插拔连接器部件3能够借助于插头区段与车辆4上相应的充电插座形式的配套插拔连接器部件40插拔式地连接。充电站1能够以这种方式与车辆4电连接，从而由充电站1向车辆4传输充电电流。

为了在所谓的快速充电过程领域中实现电动车4的迅速充电，所传输的充电电流具有大的电流强度，例如大于200A、必要情况下甚至在350A或以上的数量级。由于这种较高的充电电流，在电线2 上并且还在插拔连接器部件3上以及充电插座4上引起热损耗，这能够导致电线2、插拔连接器部件3和充电插座4的升温。

插拔连接器部件3在其插头区段300、301上具有多个如图3至 6所描绘的实施例中的接触元件31。举例而言，能够在插头区段301 上布置两个用于传输直流电形式的充电电流的接触元件31；而在插头区段300上设置例如五个用于提供五个负载连接的接触元件31，以传输(例如多相的)交流电。

同样地，能够在车辆4端的充电插座40上设置图3至6中所描绘的类型的接触元件31。

图3至6所描绘的实施例中的接触元件31形成为接触插座，触针41(如图3)形式的配套接触元件能够为了电接触沿插入方向E 插入到该接触插座中。然而，接触元件31也能够形成为触针，触针能够与所相应的插座连接。

根据图3至6的实施例的接触元件31具有通过缝隙311彼此分开的接触区段310，接触区段形成接触开口，相应的触针41能够插入到接触开口中。沿插入方向E观察，接触区段310上连接有柄部区段312，柄部区段在背离接触区段310的末端上具有连接区段313，连接区段具有内部成形的开口314，导线38能够通过开口借助于例如压接与接触元件31连接。

由能导电的材料，尤其由金属、例如铜材料一件式地形成接触元件31。举例而言，接触元件31能够制造成车削件并且在其圆柱形的柄部区段312的中间区域中、在接触区段310和连接区段313上的开口314之间的牢固地形成。

如果充电插头3插入到电动车4上相应的充电插座40中，则接触元件31与相应的配套接触元件41接触并且用于传输充电电流。在这种情况下，为了抵抗接触元件31的升温，在所示的实施例中，在圆柱形成型的柄部区段312上布置螺旋元件33，螺旋元件形成螺旋状环绕柄部区段312延伸的流体通道331。螺旋元件33由套筒元件 32围住，从而流体通道331内侧通过柄部区段312并且外侧通过套筒元件32限定。

柄部区段312形成为圆柱形的并且具有外部的、圆柱形的侧表面316，侧表面周向地环绕与插入方向E共轴延伸的圆柱轴线延伸。

螺旋元件33这样安装在接触元件31的柄部区段312上，使得柄部区段312穿过螺旋元件33延伸。如图6的放大视图所示，螺旋元件33具有螺旋臂330，螺旋臂螺旋状地环绕柄部区段312的侧表面316延伸。通过相邻的螺旋臂区段之间的轴向距离形成流体通道 331，流体通道因此螺旋状地环绕柄部区段312延伸。

螺旋臂330在截面中具有矩形的结构并且内侧贴靠在柄部区段 312的圆柱形的侧表面316上并且外侧贴靠在套筒元件32的圆柱形的套筒区段321的内壁上。通过螺旋元件33的螺距和螺旋臂330的轴向宽度确定形成流体通道331的相邻的螺旋臂区段之间的轴向距离。

套筒元件32围住螺旋元件33并且这样安装在接触元件31的柄部区段312上，使得套筒元件32以末端区段322贴靠在从柄部区段 312径向突出的轴环315上。在这种情况下，在末端区段322和轴环 315之间布置密封元件36，密封元件在轴环315侧密封套筒元件32 和柄部区段312之间的通道。

举例而言，套筒元件32借助轴环315填缝并且就此固定在接触元件31上。然而，套筒元件32能够在施加力的情况下相对于柄部区段312旋转，从而以期望的方式调整套筒元件32到接触元件31的位置。

在轴向背离末端区段322的末端上，通过另外的第二密封元件 37密封在套筒元件32的径向向内突起的边缘区段320和柄部区段 312之间的通道。

如图4A结合图5得出，密封元件36、37具有O型环类型的环形结构并且周向地密封，从而套筒元件32在两端的彼此轴向间隔的圆周线上相对于柄部区段312流体密封。

在套筒元件32上布置两个彼此轴向偏移的连接点323、324，两个冷却剂管道34、35通过连接件340、350连接在该连接点上。通过柄部区段342、352上的连接栓343、353这样将连接件341、351装入、例如拧入到套筒元件32的连接点323、324上的开口中，使得连接栓343、353由套筒元件32径向向内突起，如图4A和4B示例性所示。

在安装位置中，连接栓343、353贴靠在以螺旋元件33上的轴肩的形式的止动件332、333的区域中，从而在螺旋元件33与连接栓 343、353之间产生形状配合连接并且以这种方式相对于套筒元件32 抗扭地固定螺旋元件33。通过在螺旋臂31上的输入侧和输出侧的轴向延伸的边缘形成止动件332、333，止动件位于由螺旋臂330形成的流体通道331的两端。通过连接栓343、353贴靠在这些止动件332、 333的区域中确保冷却剂能够通过冷却剂管道34、35流经流体通道 331，具体方式为冷却剂通过流体管道34、35输送到流体通道331 中并且通过另外的冷却剂管道35、34从流体通道331流出。

因此，在充电过程中，冷却剂通过冷却剂管道34、35的导管341、 351流入到流体通道331中，以这种方式环绕柄部区段312流动，从而在柄部区段312上吸收热量并且在流过流体通道331之后通过另外的冷却剂管道35、34从流体通道331流出。在这种情况下，能够通过合适的冷却剂管道提供冷却剂回路，冷却剂通过该冷却剂回路从充电站1侧经由电线2供应并且又再次排出。

螺旋元件33内侧贴靠在柄部区段312上并且外侧贴靠在套筒元件32上。原则上能够考虑并且实现，至少很大程度地流体密封螺旋元件33一方面与柄部区段312并且另一方面与套筒元件32之间的通道。但是，这不是强制的。如果通道不是流体密封的，必要时能够导致在螺旋臂330与柄部区段312之间或者与支承元件32之间的轴向 (少量)的冷却剂流动，然而这不意味着对冷却效果有明显的限制。

基于本发明的构思不限于上述实施例，而原则上也能够以完全不同的方式来实现。

原则上，还能够以另一种方式在柄部区段上制造流体通道。举例而言，能够考虑通过例如在柄部区段上形成螺旋状沟槽的方式将流体通道在柄部区段中展开。然而，也能够考虑并且实现设置例如螺旋状环绕柄部区段的软管元件，以形成流体通道。

这里所描述类型的接触元件能够以完全不同的方式使用并且因此不限制使用在用于电动车充电的充电系统的范围中的充电插头或充电插座上。

附图标记说明

1 充电站

10 壳体壁

2 充电线

200、201 末端

3 充电插头

30 壳体

300、301 插头区段

31 接触元件

310 接触区段

311 缝隙

312 柄部区段

313 连接区段

314 开口

315 轴环

316 侧表面

32 套筒元件

320 边缘区段

321 套筒区段

322 末端区段

323、324 连接点

33 螺旋元件

330 螺旋臂

331 流体通道

332、333 轴肩

34、35 冷却剂管道

340、350 连接件

341、351 导管

342、352 柄部区段

343、353 连接栓

36、37 密封元件

38 电导线

4 车辆

40 充电插座

41 配套接触元件

E 插入方向。