用于使电导线电连接的连接器件的制作方法

本发明涉及一种用于将至少两根电导线电连接的连接器件以及一种用于电动车辆的具有这种连接器件的驱动系统。

背景技术：

从现有技术公知各种各样的用来建立电连接的连接器件。

例如，从de102012201123b3公知一种有弯角的高伏插头，用于在机动车的车载电网中使用。该高伏插头具有能手动操作的锁紧装置，利用该锁紧装置可以保护高伏插头以防不期望的松开。

技术实现要素：

本发明的任务是改进现有技术。

该任务通过在独立权利要求中说明的特征来解决。其中优选的实施方式和扩展方案能从从属权利要求中得知。

因此，提出了一种用于使正好两根或至少两根电导线电连接、尤其是可松开地电连接的连接器件。连接器件至少具有导电的接触元件以及锁定元件。这种电导线例如可以是用于引导电流的电线或绞合线或汇流排。

接触元件构造成与能布置在其上的导电的对应接触元件发生触碰并且由此建立电连接。因此，通过接触元件与对应接触元件的相互触碰的接触面，电流可从至少两根电导线中的一根流到另一根。与此相应地，接触元件与至少两根电导线中的第一电导线导电连接或者形成该第一电导线的一部分。而与此相应地，对应接触元件与至少两根电导线中的第二电导线导电连接或者形成该第二电导线的一部分。

锁定元件构造成使接触元件和对应接触元件保持触碰。因此，换言之，锁定元件形成一种锁紧装置或闭锁装置，该锁紧装置或闭锁装置防止两个接触元件相互分开。由此，防止了电连接的不期望的松开。可以设置正好一个这种锁定元件或者多个这种锁定元件。

锁定元件现在构造为使得该锁定元件根据流经电连接的电流(电流流动)来激活。尤其是，只有当存在电流流动时，该锁定元件才可被激活。通过该激活，锁定元件使接触元件和对应接触元件保持触碰并且借此维持电连接。尤其是，锁定元件在激活时使接触元件和对应接触元件机械固定。因此，当有电流流过电连接时，正好自动地防止电连接松开或使电连接松开变得困难。因此，使与此相关联的危险最小化，诸如使在接触配对件之间的火花或电弧的形成最小化。此外，这种连接器件只需要少量必需的构件。

在锁定元件解除激活的情况下，尤其是能够允许通过锁定元件建立和松开电连接。而在锁定元件激活的情况下，该锁定元件防止了电连接的不期望的松开。尤其是通过流经电连接的电流来实现激活。

锁定元件可具有附加传感器，以便识别出流过电连接的电流流动，尤其是足够强的电流流动。这例如可以是电流传感器或者用于获知在电连接和/或电导线的周围的由电流流动引起的效应的传感器。这种效应尤其是由电流流动引起的磁场。

替代附加传感器或除了附加传感器之外，锁定元件可具有固有存在的特性，以便识别出电流流动、尤其是足够强的电流流动。尤其是，锁定元件完全或至少部分由如下材料组成：该材料对电流流动做出反应或者对由电流流动引起的效应做出反应并且相应地激活该锁定元件。

通过选择材料和/或锁定元件在连接器件的通电部分的区域内的放置，可以确定用来激活锁定元件的电流流动的所需的电流强度。

为了建立和维持接触元件和对应接触元件的触碰，锁定元件可拥有相应的器件。锁定元件例如本身具有卡锁装置或夹紧面。因此，锁定元件可造成一种卡锁或夹紧，这种卡锁或夹紧在锁定元件激活的情况下使接触元件和对应接触元件保持触碰。锁定元件可以由唯一的构件组成或者包括多个构件。

优选地，锁定元件构造成在该锁定元件激活时对对应接触元件施加夹紧力，而且由此使接触元件和对应接触元件保持触碰。夹紧力通过借助于夹紧面来夹紧而造成对应接触元件的摩擦锁合的(reibschlüssig)固定。于是，优选地，该锁定元件本身直接对对应接触元件施加夹紧力。为此，在对应接触元件布置到接触元件上并且在锁定元件激活时，锁定元件于是直接贴靠在对应接触元件上。因此，对应接触元件通过摩擦锁合来与接触元件保持触碰。

优选地，锁定元件与接触元件固定联接，例如形状锁合地固定联接。该固定联接可以直接进行和/或通过连接器件的壳体进行。于是，该固定联接与锁定元件的激活状态无关地存在。

优选地，锁定元件沿着插入轴线并且围绕着接触元件地来布置。插入轴线是如下轴线，即，接触元件和/或对应接触元件必须沿着该轴线运动以便建立电连接。其尤其是空间轴线，沿着该空间轴线，接触元件和对应接触元件中的一个能插入到接触元件和对应接触元件中的另一个中。于是，锁定元件可以通过如下方式产生锁定作用：该锁定元件在激活时扩大或者收紧并且由此将对应接触元件固定，例如夹紧或卡锁。在这种情况下，锁定元件尤其是构造为套筒并且构造成容纳对应接触元件。通过这些措施，可以简单地实现锁定作用。

锁定元件可以构造为使得在对应接触元件布置到接触元件上时，该锁定元件围绕着对应接触元件布置。

优选地，该锁定元件构造为通过由电流流动产生的磁场来激活并且由此使接触元件与对应接触元件保持触碰。因此，在这种情况下，锁定元件没有直接识别电流流动，而是充分利用由此产生的磁场的作用，如上面已经谈及的那样。因此，电流流动非触碰式地触发锁定元件。

优选地，锁定元件完全或至少部分由如下材料组成：该材料在磁场的影响下改变其刚度并且由此使锁定元件激活。尤其是，锁定元件的刚度在解除激活状态下低于在激活状态下。这样，锁定元件一方面在解除激活状态下可以是相对可屈服的，以便能够允许连接的建立和松开，而另一方面在激活状态下可以是相对不可屈服的，以便防止连接的松开。由此，例如使得将对应接触元件从这样构造的被解除激活的锁定元件中拔出成为可能，而这在锁定元件激活时被阻止。

优选地，这种材料是磁流变弹性体，也称作磁敏弹性体或mre或mrs。这种材料已经从其他应用公知。

替选地或附加地，锁定元件优选地完全或至少部分由如下材料组成：该材料在磁场的影响下改变其形状并且由此使锁定元件激活。因此，在这种情况下，在锁定元件激活时，锁定元件的刚度不改变(不仅锁定元件的刚度改变)，而(而且)锁定元件的形状改变，即锁定元件的外部造型改变。于是，通过该形状改变，实现了针对对应接触元件的锁定作用。例如，由此可以施加锁定元件对对应接触元件的卡锁或夹紧面。

优选地，这种材料是磁性形状记忆合金，也称作(铁)磁性形状记忆合金((ferro-)magneticshapememoryalloy)或mfgl或msma或fsma。这种材料同样已经从其他应用公知。

优选地，连接器件形成插头，该插头构造为插入与之相应的插座中。于是，该插座具有对应接触元件。替选地，该连接器件形成插座，该插座构造为使与之相应的插头插入。于是，该插头具有对应接触元件。因此，接触元件尤其构造成建立与对应接触元件的插拔连接。

尤其是，锁定元件和接触元件可以固定地布置在连接器件的壳体中。那么，对应接触元件能布置到壳体中或能布置到壳体上。壳体可以是用于插到插座中的插头壳体，或者是插座壳体，该插座壳体构造成使插头插入。壳体尤其用于至少使接触元件相对连接器件的周围电绝缘。对应接触元件尤其是布置在与其相应的另一壳体中。该壳体于是同样用于电绝缘。

优选地，连接器件也拥有正好一个或至少一个密封元件，该密封元件使该电连接相对外部影响、尤其是连接器件周围的空气湿气和/或喷洒水密封。优选地，密封元件构造为独立构件。那么，该密封元件因此可与锁定元件无关。密封元件可以布置在连接器件的壳体上或者可以布置在连接器件的壳体中。密封元件例如构造为o型圈或者填料绳(schnurdichtung)。该密封元件可以布置为使得该密封元件与另一密封元件或者对应接触元件的壳体的密封面发生触碰，以便产生电连接相对外部影响的密封作用。

本发明也可涉及一种插头插座系统，该插头插座系统包括插头和插座。那么，插头和插座中的一个具有接触元件和锁定元件，而插头和插座中的另一个具有对应接触元件。

特别优选地，连接器件构造成在高电压下使电导线电连接。那么，该连接器件因此是高压连接器件。在本文中，高压被理解为大于200伏特、尤其是大于300伏特、尤其是大于400v的电压。在该电压范围内，本发明提供了特别的优点，这是因为在电连接(不期望地)松开时，在有电流流动的情况下可能发生在接触元件与对应接触元件之间形成危险的电弧。在电流流动足够强的情况下，还可能发生火花的形成。

还提出了一种用于电动车辆的驱动系统。这种电动车辆被理解为如下车辆：该车辆在常规运行时至少部分地电驱动或者能电驱动。在这种情况下，尤其是涉及纯电驱动的机动车，或者涉及混合动力车辆、即具有用来产生机动车的前进力的至少一个电牵引马达和内燃机的机动车。

所提出的驱动系统具有至少一个逆变器或变频器，用于使(电)牵引马达通电。通过这种通电来运行牵引马达用以产生牵引力。驱动系统还具有所提出的连接器件。该连接器件用于在电动车辆的逆变器或变频器与牵引电池组之间建立导电连接。因此，逆变器或变频器所需的用来运行牵引马达的电流从牵引电池组经由连接器件流到逆变器或变频器。

连接器件的接触元件要么可以与逆变器或变频器联接，要么该接触元件可以与牵引电池组联接。那么，与此相应地，对应接触元件要么与牵引电池组联接要么与逆变器或变频器联接。

这种逆变器用于将直流电流转换成交变电流。这种变频器用于将具有第一频率的交变电流转换成第二频率的另一交变电流。所提出的驱动系统具有逆变器和变频器中的正好一个或者逆变器和变频器中的至少一个。然而，并不排除驱动系统具有逆变器和变频器两者。

这种牵引电池组能被理解为蓄能器，诸如蓄电池，该蓄能器用于存储和提供对于车辆前进所需的电能。牵引电池组尤其是具有上面到的高压水平的运行电压。

通过所提出的连接器件的应用，在这种车辆的情况下可以防止电连接在有电流流动的情况下不期望地断开。由此可以保护服务人员或救援人员以防电击。还可以在有事故的情况下降低火灾危险。

当然，所提出的连接器件即使在其他应用的情况下也可以被用于连接两根电导线。例如，该连接器件可以被用在静态的应用中。例如，连接器件可以在静态或可移动能量传输网中使用。例如，连接器件因此可被用于将静态的或可移动的机器或模块或扩展部连接到这种能量传输网上。例如，该连接器件可以被用于使在家用插座或家用插头中的两根电导线电连接，诸如在220v交变电流插座或插头中或在400v三相电流插座或插头中的两根电导线电连接。

附图说明

在下文，本发明依据附图进一步予以阐述，从附图能得知本发明的其他优选的实施方式和其他优选的特征。其中：

图1以示意图示出了连接器件的截面图，该连接器件具有与之匹配的对应接触元件；

图2以示意图示出了电动车辆。

具体实施方式

图1示例性地示出了所提出的连接器件的实施方式。该连接器件拥有接触元件1和锁定元件2以及壳体3。壳体3用于接触元件1的电绝缘并且包围该接触元件以及锁定元件2。

接触元件1与第一电导线4的端部电接触。该接触元件也可以自己形成该端部。接触元件1示例性地构造为套筒。接触元件1具有导电的接触面1a，用于建立与对应接触元件5的电连接。在所示出的实施方式中，该接触面1a由套筒的内面形成。对应接触元件5具有与此相应的导电的接触面5a。在所示出的实施方式中，该接触面5a由对应接触元件5的外面形成。在对应接触元件5被插到连接器件中时，这些接触面1a和5a处于触碰状态，以便产生电连接。

接触元件5与第二电导线6的端部电接触。该接触元件也可以自己形成该端部。对应接触元件5从另一壳体7伸出，该另一壳体包围第二电导线6的端部。壳体7也用作电绝缘。

在当前情况下，连接器件示例性地形成插座。示例性地，对应接触元件5与所属的壳体7一起形成插头。插头构造成沿着插入轴线l引入插座中。在这种引入期间，对应接触元件5被接入到接触元件1中，由此接触面1a和5a发生触碰并且电连接建立。为了使电连接松开，将插头沿与此相反的方向从插座中拔出。在电连接建立时，电流可从导线4和6中的一根经由触碰着的接触元件1、5流到导线4和6中的另一根。

锁定元件2构造成防止电连接在有电流流动的情况下的不期望的松开。为了该目的，锁定元件2构造成在流过电连接的电流流动下被激活而且由此使接触元件1和对应接触元件5保持触碰。在当前的实施方式中，这通过如下方式进行：锁定元件2至少部分地由磁流变弹性体或磁性形状记忆合金组成。因而，在由于电流流动而产生的磁场的影响下，锁定元件5的刚度和/或形状改变。

为此，锁定元件2示例性地沿着插入轴线l围绕着接触元件1布置，例如作为套筒沿着插入轴线围绕着接触元件布置。锁定元件2与接触元件1固定连接。该固定连接可以直接利用接触元件1进行和/或借助于壳体3进行。在对应接触元件与接触元件1处于触碰状态时，锁定元件2也包围对应接触元件5。因此，锁定元件2具有用于容纳对应接触元件5的开口。那么，该锁定元件至少局部贴靠在对应接触元件5上。例如，在沿着插入轴线l将对应接触元件5引入到接触元件1中时，该锁定元件弹性形变，尤其是弹性扩大。

一旦有电流流经电连接，在通电部分1、4、5、6的区域内就构造出磁场。锁定元件2布置在该磁场的作用范围内。在磁场的影响下，锁定元件2的刚度提高和/或锁定元件2的用于容纳对应接触元件5的开口的直径减小，或该锁定元件产生对对应接触元件5的夹紧力。由此实现了夹紧作用，该夹紧作用使对应接触元件5固定保持在锁定元件2中。因此，两个接触元件1、5保持触碰。现在，防止了电连接的不期望的松开。只有当电流流动充分消退时，锁定元件2才被解除激活并且释放连接以便松开。

因此，在锁定元件2的解除激活状态下(即周围没有磁场)，该锁定元件具有相对低的刚度并且例如有橡胶弹性，和/或其用于对应元件5的开口具有相对大的内直径或其不产生夹紧力。因此，在锁定元件2的激活状态下(即周围有磁场)，该锁定元件具有相对高的刚度并且例如相对坚硬，和/或其用于对应元件5的开口具有相对小的内直径或其产生夹紧力。

该连接器件也可构造为插头而不是插头。那么，在这种情况下，对应接触元件5与所属的壳体7一起构造为插座而不是插头。插座和插头共同形成所谓的插头插座系统。

连接器件也可拥有密封元件14。该密封元件使存在于接触元件1、5之间的电连接相对连接器件周围的外部影响密封。为此，该密封元件布置在壳体3上，使得该密封元件与壳体7发生触碰而且由此产生密封作用。

图2示出了所提出的连接器件的优选的应用。其涉及在电动车辆的驱动系统中的应用。驱动系统具有至少一个逆变器8。替选于逆变器8或除了逆变器8之外，也可以使用变频器。

逆变器8用于电机9的通电。该电机9被用作牵引驱动装置，即用于产生电动车辆的前进力。与此相应地，电机9与或至少能与电动车辆的驱动轮10机械联接。逆变器8由牵引电池组11来供应电能。因此，对于产生前进力所需的电流从牵引电池组11经由电导线12流到逆变器8。

为了使电导线12与逆变器8电联接，驱动系统拥有所提出的连接器件13，例如来自图1的连接器件。设置在其中的锁定元件防止了：牵引电池组11由于电连接的不期望的松开而与逆变器8电分开，只要有电流流经连接器件13。

牵引电池组11的运行电压处在高压的范围内。与此相应地，连接器件13构造为高压连接器件。

附图标记列表

1接触元件

1a接触面

2锁定元件

3壳体

4电导线

5对应接触元件

5a接触面

6电导线

7壳体

8逆变器

9牵引马达，电机

10驱动轮

11牵引电池组

12电导线

13连接器件

14密封元件

l插入轴线