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CN109075480B - 具有可更换的接触区域的功率接触件 - Google Patents

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CN109075480B CN201780024974.5A CN201780024974A CN109075480B CN 109075480 B CN109075480 B CN 109075480B CN 201780024974 A CN201780024974 A CN 201780024974A CN 109075480 B CN109075480 B CN 109075480B
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Abstract

本发明公开了一种用于充电插头(100)和/或用于充电插座的功率接触件(10)，其中，此功率接触件(10)具有用于与电能接收方或者电能发送方电连接的第一连接区域(21)以及用于与充电导线(120)电连接的第二连接区域(31)，其中，功率接触件(10)的特征在于：‑功率接触件(10)两件式地构造并具有基础元件(30)和能够与基础元件(30)相连的接触元件(20)，其中，接触元件(20)构造为能够从基础元件(30)上拆卸，从而能够更换功率接触件(10)的接触元件(20)；‑第一连接区域(21)布置于接触元件(20)中，第二连接区域(31)布置于基础元件(30)中；并且‑在接触元件(20)与基础元件(30)相连时，第一连接区域(21)和第二连接区域(31)电接触。

Description

具有可更换的接触区域的功率接触件
技术领域
本发明涉及一种用于充电插头和/或用于充电插座的功率接触件。此外，本发明还涉及一种用于与对应的连接设备相连并用于传递电能的充电插头。
背景技术
由现有技术已知用于能够电驱动的汽车的充电插头，其用于与构造为插座的对应连接设备建立连接。就此而言，参见在DE 10 2012 105 774 B3中公开的充电插头。在此充电插头中设置有分别具有第一连接区域和第二连接区域的功率接触件。第一连接区域构造为接触插座并适用于与接触销电连接，其中，接触销与例如为汽车蓄电池的电能接收方电连接。但是，也存在一种可能的状况，接触插座与蓄电池相连，其中，在此情况下，第一连接区域则构造为接触销。功率接触件的第二连接区域构造用于与例如为充电站的电源电连接，或者在一般情况下与供电网络电连接。为此目的，第二连接区域与充电导线固定相连。
充电插头与例如对公众开放的充电站电连接，从而借助充电站能够彼此相继地为多个能够电驱动的汽车充电。充电插头的功率接触件由于频繁的充电过程以及为此所需的与汽车侧的充电插座或充电插销的连接与分离而承受强烈的负载并由此承受剧烈的磨损。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于充电插头和/或充电插座的改善的功率接触件以及一种改善的充电插头，其考虑到上述问题。
确切地说，本发明的目的通过一种用于充电插头和/或充电插座的功率接触件实现，其具有用于与电能接收方或电能发送方电连接的第一连接区域以及用于与充电导线电连接的第二连接区域。根据本发明的功率接触件的特征在于，此功率接触件至少两件式地构造并具有基础元件和能够与基础元件相连的接触元件，其中，接触元件构造为能够从基础元件上拆卸，从而功率接触件的接触元件能够更换。在此，第一连接区域布置在接触元件中，第二连接区域布置在基础元件中。在接触元件与基础元件相连时，第一连接区域和第二连接区域存在电接触。
在由现有技术已知的功率接触件和其中安装有此功率接触件的充电插头中，为了更换功率接触件，必须至少部分地拆开此充电插座，其中，必须将受到磨损的功率接触件从充电导线上分离并将新的功率接触件与充电导线电连接。此过程的时间和花费投入都很高。根据本发明的功率接触件提供了以下优点，在功率接触件由于使用造成磨损时，无须更换整个功率接触件。借助根据本发明的功率接触件，仅须将接触元件从基础元件上分离或拆卸并通过与保留在充电插座中的基础元件相连的新的接触元件替代。由此，通过根据本发明的功率接触件显著地降低了更换磨损的功率接触件所需的时间。此外，通过根据本发明的功率接触件降低了用于安装有此种功率接触件的充电插头或者安装有此种功率接触件的充电插座的维修成本。
基础元件也称为基础构件。接触元件也可称为接触构件。
功率接触件的第一连接区域具有第一接触面，功率接触件的第二连接区域具有第二接触面。接触元件限定了功率接触件的第一连接区域，基础元件限定了功率接触件的第二连接区域。
基础元件设置用于安装在充电插头中并与充电导线电连接。将接触元件从基础元件上拆卸或分离意味着接触元件与基础元件电流分离。
优选使功率接触件构造得使接触元件具有第一连接装置，基础元件具有第二连接装置，从而接触元件和基础元件能够借助第一连接装置和借助第二连接装置相连。
第一连接装置可例如构造为接触元件上的外螺纹，第二连接装置可例如构造为基础元件中的内螺纹。此外，也可以借助插接连接装置使接触元件与基础元件相连。因此，针对第一连接装置和第二连接装置不存在限制。
功率接触件进一步优选构造得使第一连接装置构造为螺栓或构造为螺纹销，并且第二连接装置构造为具有内螺纹的螺纹套筒，其中，螺栓或螺纹销能够拧入此螺纹套筒中。
相应构造的功率接触件在其结构方面尤其简单。此外，借助相应构造的连接装置实现了接触元件与基础元件可靠的连接，因为即便在强烈的机械负载的条件下，由于连接装置的相应构造，接触元件也可靠地保持在基础元件上。此外，在相应地构造第一连接装置和第二连接装置的条件下，也简单地实现了接触元件从基础元件上的拆除。
螺栓当然能够旋入螺纹套筒中，由此则使接触元件与基础元件相连。螺栓优选能够与接触元件防丢失地相连。
根据另一有利的设计方案，功率接触件构造得使螺栓或螺纹销放置在接触元件的容纳室内部，并穿过接触元件的贯穿开口伸出。
那么，螺栓的螺栓头则位于容纳室内部并由后侧卡住其中设有接触元件的贯穿开口的壁。在接触元件与基础元件相连时，基础元件的纵轴与接触元件的纵轴优选彼此共线地延伸。
进一步有利地构造功率接触件，使接触元件构造为接触插座。
根据另一有利的设计方案，功率接触件具有能够与接触元件相连的绝缘套筒，此绝缘套筒又具有端侧的贯穿开口，其中，绝缘套筒与接触元件相连时，接触元件由此绝缘套筒包围并能够通过绝缘套筒的贯穿开口触及。
绝缘套筒在此由绝缘材料制成，即由电绝缘的材料制成。相应构造的功率接触件提供了以下优点，在更换接触元件时，无需接触功率接触件的第一连接区域，从而不存在或者降低了接触腐蚀。
优选功率接触件构造得使功率接触件具有至少部分环绕的凹槽或者至少部分环绕的隆起，并且绝缘套筒具有至少部分环绕的锁止轮廓，从而通过将锁止轮廓插入凹槽中或卡住隆起，能够将绝缘套筒与接触元件相连。锁止轮廓也可称为锁止弹簧。
相应构造的功率接触件提供了以下优点，能够特别简单地将绝缘套筒与接触元件相连。此外实现了，在更换接触元件时，绝缘套筒能够从磨损的接触元件上拆卸并与代替旧接触元件的新的接触元件相连。
替代绝缘套筒在接触元件上的此种固定方式，也可以使绝缘套筒具有布置在末端侧的内螺纹，并使接触元件具有相应的、同样位于末端侧的外螺纹，从而绝缘套筒能够旋合在接触元件上。
根据功率接触件的另一有利的设计方案，基础元件具有端侧的凹口，并且接触元件具有能够引入凹口中的突起，其中，在接触元件与基础元件相连时，通过将突起放置在凹口内使接触元件与基础元件形状配合地连接。
根据功率接触件的另一有利的设计方案，接触元件具有端侧的凹口，并且基础元件具有能够引入凹口中的突起，其中，当接触元件与基础元件相连时，通过将突起放置在凹口内使接触元件与基础元件形状配合地连接。
在相应构造的功率接触件中，接触元件与基础元件之间的连接进一步增强地构造。此外，还通过功率接触件的相应构造保证了接触元件与基础元件的可靠电接触。此外，增大了接触元件与基础元件之间的接触面积。
本发明的目的还通过一种用于与对应的连接装置相连并且用于传递电能的充电插头实现，其中，充电插头的特征在于，其具有至少一个布置在充电插头壳体中并且如前所述的功率接触件，其中，功率接触件的第二连接区域与充电导线电连接，并且其中，功率接触件的第一连接区域能够通过充电插头壳体的接触侧触及。
附图说明
下面由所述实施例说明本发明的其他优点、细节和特征。在此详细地示出了：
图1：由斜上方观察的角度示出了根据本发明的充电插头的透视图；
图2：由斜后方观察的角度示出了图1中所示的充电插头；
图3A：以透视图示出了根据本发明的功率接触件；
图3B：示出了在图3A中所示的功率接触件的剖视图；
图4A：示出了根据本发明的功率接触件的接触元件的透视图；
图4B：示出了图4A中所示的接触元件的侧视图；
图4C：示出了图4B中所示的接触元件的剖视图；
图5A：示出了图1和2中所示的充电插头的前侧区域的前视图；
图5B：示出了图5A中所示的充电插头前侧区域的剖视图；
图6A：示出了图5A中所示的充电插头的前侧区域，其中拆除了接触元件；
图6B：示出了图6A中所示的充电插头的前侧区域的剖视图；
图7A：示出了图5A至6B中所示的充电插头前侧区域的后视图；并且
图7B：示出了图7A中所示的充电插头前侧区域的侧视图。
具体实施方式
在下文中的说明中，相同的附图标记表示相同的元件或相同的特征，从而参考一个附图进行的关于一个元件的说明同样适用于其他附图，因此避免了重复性说明。此外，参考一种实施形式说明的各个特征也能够单独地应用于其他的实施形式中。
在图1和2中示出了根据本发明的用于与在附图中未示出的对应的连接设备相连并且用于传递电能的充电插头100。所示的充电插头100为用于所谓的交流/直流联合充电系统(CombinedAC/DC-Charging Systerm)的充电插头100，其为一种根据IEC 62196用于电动汽车的充电插头系统并支持AC充电(交流)和DC充电(直流)。交流/直流联合充电系统主要由汽车侧的插座、座位的入口(Inlet)以及充电插头100组成。
如由图1和2中可见，充电插头100具有充电插头壳体110，在此充电插头壳体中构造用于操作充电插头100的把手113。在末端侧，充电插头100与也可称作供电线缆140的充电线缆140相连，借助此充电线缆将或者能够将充电插头100与未示出的充电站相连。充电插头100的前侧接触侧112能够引入未示出的例如电驱动汽车的充电插座中。充电插头100具有前侧区域100_1和后侧区域100_2。如由图1可见，两个功率接触件10能够通过充电插头100的接触侧112触及。
在图3A和3B中示出了根据本发明的功率接触件10。在此，在图3A中以透视图示出了功率接触件10，在图3B中以剖视图示出了功率接触件10。根据本发明的功率接触件10具有用于与电能接收方电连接的第一连接区域21和用于与充电导线120(参见图5B，7A，7B)电连接的第二连接区域31。根据本发明的功率接触件10两件式地构造并具有基础元件30和能够与基础元件30相连的接触元件20。在此，接触元件20构造得能够从基础元件30上拆卸，从而能够更换功率接触件10的接触元件20。基础元件30具有构造为固定凸缘32的固定装置32，借助此固定装置能够将基础元件30与充电插头壳体110相连。
在此，功率接触件的第一连接区域21布置在接触元件20中，功率接触件10的第二连接区域31布置在基础元件31中。在图3A和3B中所示的接触元件20与基础元件30相连的状态下，第一连接区域21和第二连接区域31电接触。
只要接触元件20和基础元件30能够导电，在接触元件20和基础元件30的材料选择方面不存在任何其他限制。
接触元件20与基础元件30的连接借助构造为螺栓26的第一连接装置26并借助具有内螺纹的构造为螺纹套筒36的第二连接装置36实现。在此，螺栓26布置在接触元件20的容纳室23内部并穿过接触元件20的贯穿开口25伸出。通过将螺栓26拧入螺纹套筒36中实现接触元件20与基础元件30可靠的连接。
此外，由图3A和3B可见，基础元件30具有端侧的凹口34，接触元件20具有突起24。在所示的实施例中，端侧的凹口34构造为柱状凹口34，突起24构造为柱状突起24。通过将接触元件20的突起24引入端侧的凹口34中，接触元件20与基础元件30实现形状配合的连接。
接触元件20区段式地构造。为此，接触元件20具有多个纵向缺口，从而接触元件20的纵向缺口的数量等于其外壳区段22的数量。在所示的实施例中，外皮区段22构造为圆柱外壳区段22。圆柱外壳区段22彼此的径向间距可变，也就是说，在例如将接触元件20或第一连接区域21推到在附图中未示出的并例如为汽车侧提供的接触销上时，通过纵向缺口的扩大能够将各个圆柱外壳区段22彼此挤压分离。由此在接触元件20的第一连接区域21与接触销之间实现可靠的电气/电流连接。
在所示实施例中，基础元件30的第二连接区域31构造为接触套筒31，在其内腔中能够容纳充电导线120。在图5B中示出了充电导线120与基础元件30的接触。
由图4A，4B和4C中可见，功率接触件10还可以具有绝缘套筒40。在此，绝缘套筒40由绝缘材料-即由电绝缘的材料制成。为了将绝缘套筒40与接触元件20相连，接触元件20具有在所实施示例中环绕的凹槽27。绝缘套筒40具有在所示实施例中环绕构造的锁止轮廓42，其也可称作锁止弹簧42。由此，能够通过锁止弹簧42嵌入凹槽27中使绝缘套筒40与接触元件20相连。在绝缘套筒40与接触元件20相连的状态下，接触元件20还能够通过绝缘套筒40的贯穿开口41触及。
在图5A和5B中示出了前侧区域100_1。在此，接触元件20与基础元件30相连，并且接触元件20能够通过绝缘套筒40的贯穿开口41触及。由此，能够通过充电插头100的接触侧112使功率接触件10与能量接收方电连接。
在图6A和6B中示出了前侧区域100_1，其中，从充电插头100中去除了接触元件20。在此状态下，充电插头100能够安装新的接触元件20。在图7A中示出了由后侧观察的前侧区域100_1，图7B中以侧视图示出了前侧区域100_1。
附图标记说明
10 功率接触件
20 (功率接触件的)接触元件
21 (功率接触件的)第一连接区域/接触插座
22 (接触元件的)外壳区段/圆柱外壳区段
23 (接触元件的)容纳室
24 (接触元件的)(柱状)突起
25 (接触元件的)贯穿开口
26 第一连接装置/螺栓
27 (接触元件的)凹槽
30 (功率接触件的)基础元件
31 (功率接触件的)第二连接区域
32 (基础元件的)固定装置/固定凸缘
34 (基础元件的)(柱状)端侧凹口
35 (基础元件的)贯穿开口
36 (基础元件的)第二连接装置/螺纹套筒
40 绝缘套筒
41 (绝缘套筒的)贯穿开口
42 (绝缘套筒的)锁止轮廓/锁止弹簧
100 充电插头/插拔连接器
100_1 (充电插头的)前侧区域
100_2 (充电插头的)后侧区域
110 充电插头壳体
112 (充电插头壳体的)接触侧
113 (充电插头壳体的)把手
120 (充电插头的)充电导线
140 充电线缆/供电线缆

Claims (8)

1.用于充电插头(100)和/或用于充电插座的功率接触件(10)，其中，所述功率接触件(10)具有用于与电能接收方或者电能发送方电连接的第一连接区域(21)以及用于与充电导线(120)电连接的第二连接区域(31)，其中，所述功率接触件(10)具有以下特征：
-所述功率接触件(10)两件式地构造并具有基础元件(30)和能够与所述基础元件(30)相连的接触元件(20)，其中，所述接触元件(20)构造为能够从所述基础元件(30)上拆卸，从而使所述功率接触件(10)的接触元件(20)能够更换；
-所述第一连接区域(21)布置于所述接触元件(20)中，并且所述第二连接区域(31)布置于所述基础元件(30)中；并且
-在所述接触元件(20)与所述基础元件(30)相连时，所述第一连接区域(21)和所述第二连接区域(31)电接触，并且
-所述功率接触件包含第一连接装置(26)和第二连接装置(36)，所述第一连接装置通过接触元件(20)接收，并且所述第二连接装置(36)通过所述基础元件(30)接收，从而所述接触元件(20)与所述基础元件(30)能够借助所述第一连接装置(26)和借助所述第二连接装置(36)相连，
其中，所述功率接触件(10)的特征在于，所述第一连接装置(26)构造为螺栓(26)或者螺纹销，并且所述第二连接装置(36)构造为具有内螺纹的螺纹套筒(36)，其中，所述螺栓(26)或螺纹销能够拧入所述螺纹套筒(36)中。
2.根据权利要求1所述的功率接触件(10)，其特征在于，所述螺栓(26)或螺纹销布置在所述接触元件(20)的容纳室(23)内部并穿过所述接触元件(20)的贯穿开口(25)伸出。
3.根据权利要求1所述的功率接触件(10)，其特征在于，所述接触元件(20)构造为接触套筒(20)。
4.根据权利要求1所述的功率接触件(10)，其特征在于：
-所述功率接触件(10)具有带有端侧的贯穿开口(41)的绝缘套筒(40)，所述绝缘套筒能够与所述接触元件(20)相连；并且
-在所述绝缘套筒(40)与所述接触元件(20)相连时，所述接触元件(20)由所述绝缘套筒(40)包围并且能够通过所述绝缘套筒(40)的贯穿开口(41)触及。
5.根据权利要求4所述的功率接触件(10)，其特征在于，所述接触元件(20)具有至少部分环绕的凹槽(27)或者至少部分环绕的隆起，并且所述绝缘套筒(40)具有至少部分环绕的卡锁轮廓(42)，从而通过使所述卡锁轮廓(42)啮合于所述凹槽(27)中或者啮合于所述隆起中或者卡住所述隆起能够将所述绝缘套筒(40)与所述接触元件(20)相连。
6.根据权利要求1所述的功率接触件(10)，其特征在于：
-所述基础元件(30)具有端侧的凹口(34)，并且所述接触元件(20)具有能够引入所述凹口(34)中的突起(24)；并且
-在所述接触元件(20)与所述基础元件(30)相连时，通过使所述突起(24)放置在所述凹口(34)中而使所述接触元件(20)与所述基础元件(30)形状配合地连接。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的功率接触件(10)，其特征在于：
-所述接触元件(20)具有端侧的凹口并且所述基础元件(30)具有能够引入所述凹口中的突起；并且
-在所述接触元件(20)与所述基础元件(30)相连时，通过使所述突起放置在所述凹口中而使所述接触元件(20)与所述基础元件(30)形状配合地连接。
8.用于与对应的连接设备相连并且用于传递电能的充电插头(100)，其特征在于，所述充电插头(100)具有至少一个布置在充电插头壳体(110)中的、根据前述权利要求中任一项所述的功率接触件(10)，其中，所述功率接触件(10)的第二连接区域(31)与充电导线(120)电连接，并且其中，所述功率接触件(10)的第一连接区域(21)能够通过所述充电插头壳体(110)的接触侧(112)触及。
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